热轧后的冷却方式对Q500qE桥梁钢板屈强比的影响

发布时间：2020-12-30 19:49

　　屈强比是桥梁用钢的重要性能指标。研究了热轧后的冷却方式,包括普通的连续冷却、延迟冷却和分段冷却,对16 mm厚桥梁用Q500qE钢板屈强比的影响。结果表明:热轧后连续冷却的钢板组织为单一的贝氏体,强度较高,屈强比偏高;分段冷却,即热轧后水冷至670～740℃,以避免晶粒长大,再以1～3℃/s的冷速空冷至600～680℃,以获得部分铁素体,最后以大于15℃/s的冷速水冷至350℃以下,使剩余奥氏体完全转变为贝氏体,钢板的组织为铁素体+贝氏体双相,屈强比较低,符合要求。 

【文章来源】：上海金属. 2020年04期 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

钢板3-1、3-2的分段冷却示意图

试验用Q500qE桥梁钢的化学成分如表1所示。首先采用Gleeble-3800热模拟试验机模拟热轧及轧后以不同速度冷却的工艺，检测钢板以不同速度冷却后的组织，确定以不同速度冷却时的相变温度。试样以10℃/s加热至1 200℃保温5min，然后以10℃/s的速度冷却至980℃压缩变形，变形量为40%;随后以5℃/s的速度冷却至850℃压缩变形，变形量为40%;再分别以1、3、5、8、10、15、25和35℃/s的速率冷却至室温，如图1所示。热轧试验在配备5 000 mm轧机和MULPIC加速冷却系统的工业生产线上进行。粗轧始轧温度为1 030℃，总压下率为84%;精轧始轧温度为840～860℃，终轧温度为780～830℃，总压下率为68%;成品钢板厚度为16 mm。轧后钢板以不同方式冷却，如表2所示。

图4为压缩变形后以不同速度冷却的Q500qE钢板的显微组织，由钢板硬度及显微组织可知，Q500qE钢板热轧冷却后为硬度较高的贝氏体组织。以1℃/s冷却的钢板的组织主要为铁素体+少量珠光体，硬度最低(193 HV10);以3～35℃/s冷却的钢板的组织虽均为铁素体+贝氏体，但随着冷速的增大铁素体与贝氏体的比例发生明显变化。以8℃/s冷却的钢板粒状贝氏体Fig.3 CCT diagram of the tested Q500qE steel明显增多，铁素体明显减少，硬度明显提高(222HV10);当冷速提高到15℃/s时，钢板几乎完全为粒状贝氏体;当冷速增加到25℃/s时，如图4(g)所示，显微组织主要为粒状贝氏体+板条贝氏体，硬度为236 HV10;当冷速增加到35℃/s时，板条贝氏体进一步增多，钢板硬度最高(239HV10)。对于具有铁素体+贝氏体双相组织的桥梁钢，铁素体含量过多易造成产品强度过低;而贝氏体含量过多，虽然产品强度较高，但屈强比值易超标，因此铁素体与贝氏体的比例应合理。由连续冷却后钢板的硬度和显微组织可知，常规的连续冷却冷速应控制在8～15℃/s;延迟冷却时，入水温度宜控制在700℃左右，水冷速度宜大于15℃/s;分段冷却时，第1次水冷终止温度(即第2段开冷温度)应控制在(700±30)℃，第2阶段的冷速应控制在1～3℃/s，以获得一定量的铁素体软相，第3阶段冷速应大于15℃/s并冷却至350℃以下，使剩余奥氏体完全转变为贝氏体。

【参考文献】：
期刊论文
[1]低屈强比桥梁用钢Q420qE的研究与开发[J]. 白星,钱亚军,刘吉文,熊祥江.  金属热处理. 2019(08)
[2]不同屈强比Q500qE桥梁钢的疲劳裂纹扩展速率[J]. 杨颖,张哲,侯华兴,田越.  金属热处理. 2018(07)
[3]500 MPa级低屈强比桥梁用钢板的开发[J]. 吴勇,刘自成.  宝钢技术. 2016(05)
[4]浅述桥梁钢的发展现状和趋势[J]. 朱宜进,高雅,宋庆吉,张鹏云.  宽厚板. 2016(03)
[5]500 MPa级高性能桥梁结构用钢的研发[J]. 李恒坤,崔强,邓伟,车马俊.  宽厚板. 2016(01)
[6]弛豫技术在低屈强比钢板生产中的应用[J]. 宋国栋.  轧钢. 2015(06)
[7]弛豫时间对X100管线钢组织和力学性能的影响[J]. 张丽娜,齐亮,肖鸿雁.  机械工程材料. 2015(03)
[8]中国轧钢近年来的技术进步[J]. 翁宇庆,康永林.  钢铁. 2010(09)
[9]分段冷却工艺对低碳钢中板力学性能的影响[J]. 方琪,孙伟,赵德文,周晓光,吴迪.  钢铁. 2009(11)
[10]Si－Mn－Cr热轧双相钢板的生产[J]. 刘晰棕.  钢铁. 1995(03)



本文编号：2948204