專(zhuān)利名稱(chēng)：一種q690d鋼快速回火熱處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本發(fā)明屬于金屬熱處理領(lǐng)域，涉及一種鋼的回火工藝，具體的說(shuō)是一種Q690D鋼 快速回火熱處理方法。

　　背景技術(shù)：

　　Q690D鋼具有高強(qiáng)度，高韌性，良好的抗腐蝕性能，良好的抗疲勞性能和焊接性能， 廣泛應(yīng)用于大型船舶、橋梁、電站設(shè)備、高壓容器、超重機(jī)械及其他大型焊接結(jié)構(gòu)件中。現(xiàn)有技術(shù)中，采用LOI無(wú)氧化輥底式熱處理爐對(duì)Q690D鋼進(jìn)行離線回火熱處理。該 種熱處理爐在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，采用安裝在輻射管內(nèi)的自身預(yù)熱式燒嘴進(jìn)行加熱，最大 程度的降低了鋼板的表面氧化。整個(gè)熱處理過(guò)程采用計(jì)算機(jī)全自動(dòng)控制與加熱模型技術(shù)， 溫度控制精度高，最高允許溫度可達(dá)1020°C。現(xiàn)有的回火工藝雖能保證產(chǎn)品合格率，但熱處 理工藝能力過(guò)剩，熱處理周期較長(zhǎng)，影響熱處理爐的生產(chǎn)效率，并且造成大量能源浪費(fèi)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種Q690D 鋼快速回火熱處理方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的回火在爐時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)能較低等問(wèn)題，鋼 種各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)均達(dá)到要求。本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是

　　一種Q690D鋼快速回火熱處理方法，包括加熱、保溫和冷卻；

　　加熱鋼板從室溫狀態(tài)直接進(jìn)入爐溫635士5°C的無(wú)氧化輥底式熱處理爐內(nèi)，按單位厚 度均溫時(shí)間1. 5 1. 7min/mm計(jì)算加熱時(shí)間加熱至IJ 635士5°C ；

　　保溫當(dāng)鋼板加熱到635士5°C后，按單位厚度均溫時(shí)間1. 5 1. Smin/mm計(jì)算保溫時(shí) 間進(jìn)行保溫；

　　冷卻空冷至室溫；

　　單位厚度均溫時(shí)間為將鋼板進(jìn)入爐子開(kāi)始到鋼板的心部到達(dá)熱處理生產(chǎn)工藝溫度所 需時(shí)間與鋼板厚度的比值。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案

　　前述的Q690D鋼快速回火熱處理方法，加熱時(shí)間按單位厚度均溫時(shí)間1. 5 1. 6min/mm計(jì)算。前述的Q690D鋼快速回火熱處理方法，保溫時(shí)間按單位厚度均溫時(shí)間1. 5 1. 7min/mm 計(jì)算。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的回火在爐時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)能 較低等問(wèn)題，鋼種各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)均達(dá)到GB/T 1591 - 2008《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》要 求，在保證各項(xiàng)性能滿足要求的前提下，縮短加熱時(shí)間及保溫時(shí)間，板坯在爐加熱時(shí)間可以 成功縮短，提高熱處理產(chǎn)能。

　　圖1為本發(fā)明鋼板回火后放大500倍的金相照片圖。

　　具體實(shí)施例方式實(shí)施例1

　　針對(duì)30mm厚的Q690D鋼板，回火溫度為635°C，加熱時(shí)間為48min (即1. 6min/mm)，保 溫時(shí)間為51min (即1.7min/mm)，然后空冷至室溫。回火后顯微組織為回火索氏體，見(jiàn)附圖 1。各項(xiàng)性能指標(biāo)見(jiàn)表1，均達(dá)到GB/T 1591 — 2008《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》要求，板坯在爐 加熱時(shí)間成功縮短了 21.4%，從而達(dá)到快速回火，提高熱處理產(chǎn)能的目的。實(shí)施例2

　　針對(duì)30mm厚的Q690D鋼板，回火溫度為635°C，加熱時(shí)間為45min (即1. 5min/mm)，保 溫時(shí)間為48min (即1. 6min/mm)，然后空冷至室溫。回火后顯微組織為回火索氏體，見(jiàn)附圖 1。各項(xiàng)性能指標(biāo)見(jiàn)表1，均達(dá)到GB/T 1591 — 2008《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》要求，板坯在爐 加熱時(shí)間成功縮短了 26. 2%，從而達(dá)到快速回火，提高熱處理產(chǎn)能的目的。實(shí)施例3

　　針對(duì)30mm厚的Q690D鋼板，回火溫度為635°C，加熱時(shí)間為45min (即1. 5min/mm)，保 溫時(shí)間為45min (即1. 5min/mm)，然后空冷至室溫。回火后顯微組織為回火索氏體，見(jiàn)附圖 1。各項(xiàng)性能指標(biāo)見(jiàn)表1，均達(dá)到GB/T 1591 — 2008《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》要求，板坯在爐 加熱時(shí)間成功縮短了 28. 6%，從而達(dá)到快速回火，提高熱處理產(chǎn)能的目的。通過(guò)上述三個(gè)實(shí)施例的對(duì)比發(fā)現(xiàn)在無(wú)氧化輥底式熱處理爐初始段爐溫不同的前 提下，不同程度的縮短加熱時(shí)間和保溫時(shí)間，三種案例均能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，但實(shí)施例3 中的回火工藝時(shí)，熱處理在爐時(shí)間更短，生產(chǎn)效率更高，達(dá)到快速熱處理的目的。各項(xiàng)性能 指標(biāo)見(jiàn)下表。表 1。

　　性能指標(biāo)回火工藝屬 度 MPa抗拉 伸長(zhǎng) 髓率％ MFu ！ +-2。t: 沖擊 功Ja=180° b-2a實(shí)施例1635iC,加熱 48min, 保fiSlroi+n. 冷4p785815 141.0250實(shí)旌例2+6351；,加熱 45miii, 保溫冷_775SlO I 39. 0 I243<1=3 a實(shí)施例363S, ο 45min; 保fi45min,冷4p7658CX3 I 3 . 025 d=3a現(xiàn)有工藝6351,加熱 eSmin, 保 δΟΜη,冷_765796 J 38. 5 _I_24Sd=3a

　　除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的 技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。

　　權(quán)利要求

　　1.一種Q690D鋼快速回火熱處理方法，包括加熱、保溫和冷卻；其特征在于加熱鋼板從室溫狀態(tài)直接進(jìn)入爐溫635士5°C的無(wú)氧化輥底式熱處理爐內(nèi)，按單位厚 度均溫時(shí)間1. 5 1. 7min/mm計(jì)算加熱時(shí)間加熱至IJ 635士5°C ；保溫當(dāng)鋼板加熱到635士5°C后，按單位厚度均溫時(shí)間1. 5 1. Smin/mm計(jì)算保溫時(shí) 間進(jìn)行保溫；冷卻空冷至室溫；所述單位厚度均溫時(shí)間為將鋼板進(jìn)入爐子開(kāi)始到鋼板的心部到達(dá)熱處理生產(chǎn)工藝溫 度所需時(shí)間與鋼板厚度的比值。

　　2.如權(quán)利要求1所述的Q690D鋼快速回火熱處理方法，其特征在于所述的加熱時(shí)間 按單位厚度均溫時(shí)間1. 5 1. 6min/mm計(jì)算。

　　3.如權(quán)利要求1所述的Q690D鋼快速回火熱處理方法，其特征在于所述保溫時(shí)間按 單位厚度均溫時(shí)間1. 5 1. 7min/mm計(jì)算。

　　全文摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼的回火工藝，是一種Q690D鋼快速回火熱處理方法，包括加熱、保溫和冷卻；加熱鋼板從室溫狀態(tài)直接進(jìn)入爐溫635±5℃的無(wú)氧化輥底式熱處理爐內(nèi)，按單位厚度均溫時(shí)間1.5～1.7min/mm計(jì)算加熱時(shí)間加熱到635±5℃；保溫當(dāng)鋼板加熱到635±5℃后，按單位厚度均溫時(shí)間1.5～1.8min/mm計(jì)算保溫時(shí)間進(jìn)行保溫；冷卻空冷至室溫。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的回火在爐時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)能較低等問(wèn)題，鋼種各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)均達(dá)到GB/T1591－2008《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》要求，在保證各項(xiàng)性能滿足要求的前提下，縮短加熱時(shí)間及保溫時(shí)間，板坯在爐加熱時(shí)間可以成功縮短，提高熱處理產(chǎn)能。

　　文檔編號(hào)C21D11/00GK102115812SQ201110072298

　　公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日

　　發(fā)明者吳俊平, 姜輝, 王偉, 王發(fā)倉(cāng), 王萍, 王道遠(yuǎn), 章小峰, 郭懷兵, 黃貞益 申請(qǐng)人:南京鋼鐵股份有限公司, 安徽工業(yè)大學(xué)

　　專(zhuān)利名稱(chēng)：一種q345r鋼快速正火熱處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本發(fā)明屬于金屬熱處理領(lǐng)域，涉及一種鋼的回火工藝，具體的說(shuō)是一種Q345R鋼 快速正火熱處理方法。

　　背景技術(shù)：

　　Q345R鋼是生產(chǎn)壓力容器的主要材料，這種鋼具有高強(qiáng)度，高韌性、良好的耐蝕性 及良好的焊接性能和冷成型能力，廣泛應(yīng)用于壓力氣罐、氣瓶、反應(yīng)器、換熱器等設(shè)備的制造。Q345R鋼在熱軋過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)鐵素體-珠光體帶狀組織，對(duì)該鋼種的性能影響很 大。某鋼廠采用LOI無(wú)氧化輥底式熱處理爐對(duì)熱軋后的Q345R鋼進(jìn)行正火熱處理。該種熱 處理爐在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，采用安裝在輻射管內(nèi)的自身預(yù)熱式燒嘴進(jìn)行加熱，最大程度 的降低了鋼板的表面氧化。整個(gè)熱處理過(guò)程采用計(jì)算機(jī)全自動(dòng)控制與加熱模型技術(shù)，溫度 控制精度高，最高允許溫度可達(dá)1020°C。現(xiàn)有的正火工藝雖能保證產(chǎn)品合格率，但熱處理工 藝能力過(guò)剩，熱處理周期較長(zhǎng)，影響熱處理爐的生產(chǎn)效率，并且造成大量能源浪費(fèi)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種Q345R 鋼快速正火熱處理方法，在保證各項(xiàng)性能滿足要求的前提下，縮短加熱時(shí)間及保溫時(shí)間，提

　　高熱處理產(chǎn)能。本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是

　　一種Q345R鋼快速正火熱處理方法，包括加熱、保溫和冷卻； 加熱鋼板從室溫狀態(tài)進(jìn)入爐溫750°C爐內(nèi)，按單位厚度均溫時(shí)間0.8 1. lmin/mm計(jì) 算加熱時(shí)間，分段加熱至目標(biāo)溫度910°C，或?qū)o(wú)氧化輥底式熱處理爐各溫度控制區(qū)的溫度 統(tǒng)一設(shè)置為910°C，鋼板直接進(jìn)入爐溫910°C爐內(nèi)；

　　保溫當(dāng)鋼板加熱到910°C后，按單位厚度均溫時(shí)間0. 8 0. 9min/mm計(jì)算保溫時(shí)間進(jìn) 行保溫；

　　冷卻空冷至室溫；

　　單位厚度均溫時(shí)間為鋼板進(jìn)入爐子開(kāi)始到鋼板的心部到達(dá)熱處理生產(chǎn)工藝溫度所需 時(shí)間與鋼板厚度的比值。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案

　　前述的Q345R鋼快速正火熱處理方法，加熱時(shí)間按單位厚度均溫時(shí)間0. 8 1. Omin/mm計(jì)算。前述的Q345R鋼快速正火熱處理方法，保溫時(shí)間按單位厚度均溫時(shí)間0. 8 0. 85min/mm 計(jì)算。

　　本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在保證各項(xiàng)性能滿足要求的前提下，縮短加熱時(shí) 間及保溫時(shí)間，提高熱處理產(chǎn)能，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的正火在爐時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，該鋼種各 項(xiàng)力學(xué)性能才能達(dá)到要求，鐵素體-珠光體帶狀組織才能細(xì)化，產(chǎn)能較低等問(wèn)題。本發(fā)明 的Q345R鋼正火后出現(xiàn)鐵素體-珠光體帶狀組織，但鐵素體晶粒與珠光體晶團(tuán)尺寸明顯 小于正火前，組織的均勻性也得到顯著改善，晶粒度為8 10級(jí)(采用中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/ T6394-2002《金屬平均晶粒度測(cè)定方法》)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到GB713-2008《鍋爐和壓力 容器用鋼板》要求，板坯在爐加熱時(shí)間成功縮短，從而達(dá)到快速正火，提高熱處理產(chǎn)能的目 的。

　　圖1為本發(fā)明鋼板正火后放大200倍的金相照片。

　　具體實(shí)施例方式實(shí)施例1

　　針對(duì)38mm厚的Q345R鋼板， 正火溫度為910°C，鋼板從室溫狀態(tài)進(jìn)入爐溫750°C爐 內(nèi)，加熱時(shí)間為38min(即1. Omin/mm)，加熱至目標(biāo)溫度910°C，保溫時(shí)間為32. 3min (即 0. 85min/mm),然后空冷至室溫。正火后顯微組織仍為鐵素體_珠光體帶狀組織，但鐵素體 晶粒與珠光體晶團(tuán)尺寸明顯小于正火前，組織的均勻性也得到顯著改善，晶粒度為9. 5級(jí)， (采用中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6394-2002《金屬平均晶粒度測(cè)定方法》)，見(jiàn)附圖1。各項(xiàng)性能指標(biāo) 如表1所示，均達(dá)到GB713-2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》要求。板坯在爐加熱時(shí)間成功 縮短了 24. 5%，從而達(dá)到快速正火，提高熱處理產(chǎn)能的目的。實(shí)施例2

　　針對(duì)38mm厚的Q345R鋼板，鋼板從室溫狀態(tài)進(jìn)入爐溫750 °C爐內(nèi)，加熱時(shí)間為 34. 2min(即0. 9min/mm)，加熱至目標(biāo)溫度910°C，保溫時(shí)間為32. 3min(即0. 85min/mm)，然 后空冷至室溫。正火后顯微組織仍為鐵素體_珠光體帶狀組織，但鐵素體晶粒與珠光體晶 團(tuán)尺寸明顯小于正火前，組織的均勻性也得到顯著改善，晶粒度為9. 5級(jí)(采用中國(guó)國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn)GB/T6394-2002《金屬平均晶粒度測(cè)定方法》)，見(jiàn)附圖2。各項(xiàng)性能指標(biāo)如表1所示，均 達(dá)到GB713-2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》要求。板坯在爐加熱時(shí)間成功縮短了 28. 6%，從 而達(dá)到快速正火，提高熱處理產(chǎn)能的目的。實(shí)施例3

　　針對(duì)38mm厚的Q345R鋼板，正火溫度為910°C，鋼板從室溫直接進(jìn)入爐溫910°C爐內(nèi)， 加熱時(shí)間為32. 3min (即0. 85min/mm)，保溫時(shí)間為30. 4min (即0. 8min/mm)，然后空冷至 室溫。正火后顯微組織仍為鐵素體-珠光體帶狀組織，但鐵素體晶粒與珠光體晶團(tuán)尺寸 明顯小于正火前，組織的均勻性也得到顯著改善，晶粒度為9. 5級(jí)(采用中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/ T6394-2002《金屬平均晶粒度測(cè)定方法》)，見(jiàn)附圖2。各項(xiàng)性能指標(biāo)如表1所示，均達(dá)到 GB713-2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》要求，板坯在爐加熱時(shí)間成功縮短了 32. 7%，從而達(dá) 到快速正火，提高熱處理產(chǎn)能的目的。實(shí)施例4

　　針對(duì)38mm厚的Q345R鋼板，正火溫度為910°C，鋼板從室溫直接進(jìn)入爐溫910°C爐內(nèi)，加熱時(shí)間為30. 4min (即0. 8min/mm)，保溫時(shí)間為30. 4min (即0. 8min/mm)，然后空冷至 室溫。正火后顯微組織仍為鐵素體-珠光體帶狀組織，但鐵素體晶粒與珠光體晶團(tuán)尺寸 明顯小于正火前，組織的均勻性也得到顯著改善，晶粒度為9. 5級(jí)(采用中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/ T6394-2002《金屬平均晶粒度測(cè)定方法》)，見(jiàn)附圖2。各項(xiàng)性能指標(biāo)如表1所示，均達(dá)到 GB713-2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》要求，板坯在爐加熱時(shí)間成功縮短了 34. 7%，從而達(dá) 到快速正火，提高熱處理產(chǎn)能的目的。通過(guò)上述四種實(shí)施例的對(duì)比發(fā)現(xiàn)在無(wú)氧化輥底式熱處理爐初始段爐溫不同的前 提下，不同程度的縮短加熱時(shí)間和保溫時(shí)間，四種案例均能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，但實(shí)施例4 中的正火工藝時(shí)，鋼板直接進(jìn)入910°C目標(biāo)溫度場(chǎng)，升溫速率更快，熱處理在爐時(shí)間更短，達(dá) 到快速熱處理的目的；各項(xiàng)性能指標(biāo)見(jiàn)下表。表 1。

　　權(quán)利要求

　　1.一種Q345R鋼快速正火熱處理方法，包括加熱、保溫和冷卻；其特征在于加熱鋼板從室溫狀態(tài)進(jìn)入爐溫750°C爐內(nèi)，按單位厚度均溫時(shí)間0.8 1. lmin/mm計(jì) 算加熱時(shí)間，分段加熱至目標(biāo)溫度910°C，或?qū)o(wú)氧化輥底式熱處理爐各溫度控制區(qū)的溫度 統(tǒng)一設(shè)置為910°C，鋼板直接進(jìn)入爐溫910°C爐內(nèi)；保溫當(dāng)鋼板加熱到910°C后，按單位厚度均溫時(shí)間0. 8 0. 9min/mm計(jì)算保溫時(shí)間進(jìn) 行保溫；冷卻空冷至室溫；所述單位厚度均溫時(shí)間為鋼板進(jìn)入爐子開(kāi)始到鋼板的心部到達(dá)熱處理生產(chǎn)工藝溫度 所需時(shí)間與鋼板厚度的比值。

　　2.如權(quán)利要求1所述的Q345R鋼快速正火熱處理方法，其特征在于所述的加熱時(shí)間 按單位厚度均溫時(shí)間0. 8 1. Omin/mm計(jì)算。

　　3.如權(quán)利要求1所述的Q345R鋼快速正火熱處理方法，其特征在于所述的保溫時(shí)間 按單位厚度均溫時(shí)間0. 8 0. 85min/mm計(jì)算。

　　全文摘要

　　本發(fā)明涉及一種鋼的回火工藝，是一種Q345R鋼快速正火熱處理方法，包括加熱、保溫和冷卻；加熱鋼板從室溫狀態(tài)進(jìn)入爐溫750℃爐內(nèi)，按單位厚度均溫時(shí)間0.8～1.1min/mm計(jì)算加熱時(shí)間，分段加熱至目標(biāo)溫度910℃，或?qū)o(wú)氧化輥底式熱處理爐各溫度控制區(qū)的溫度統(tǒng)一設(shè)置為910℃，鋼板直接進(jìn)入爐溫910℃爐內(nèi)；保溫當(dāng)鋼板加熱到910℃后，按單位厚度均溫時(shí)間0.8～0.9min/mm計(jì)算保溫時(shí)間進(jìn)行保溫；冷卻空冷至室溫。本發(fā)明在保證各項(xiàng)性能滿足要求的前提下，縮短加熱時(shí)間及保溫時(shí)間，提高熱處理產(chǎn)能，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的正火在爐時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，該鋼種各項(xiàng)力學(xué)性能才能達(dá)到要求，鐵素體-珠光體帶狀組織才能細(xì)化，產(chǎn)能較低等問(wèn)題。

　　文檔編號(hào)C21D9/46GK102140569SQ201110072299

　　公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日

　　發(fā)明者吳俊平, 姜輝, 王偉, 王發(fā)倉(cāng), 王萍, 王道遠(yuǎn), 章小峰, 郭懷兵, 黃貞益 申請(qǐng)人:南京鋼鐵股份有限公司, 安徽工業(yè)大學(xué)