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550MPa级高强钢提高冲击韧性的方案有哪些


  550MPa级高强钢产品容易出现冲击功波动的问题,技术条件中要求-20℃或-40℃冲击功≥47J,实际检验中经常出现不合标准的情况,钢的脆性转变温度高是造成-20℃或-40℃低温冲击不合的主要原因,一是钢板厚度较厚,精轧变形量小控轧难,晶粒细化和均匀性差;二是此钢种采用的主要强化机制是TiC的析出强化,析出强化提高强度的同时提高转变温度。同时从组织上看,晶粒不均的现象比较明显,主要是提高淬透性元素含量较低,造成表面和心部冷却不均。

  通过金相组织分析发现,冲击功不合的厚规格高强钢产品的晶粒不均的现象非常明显,尤其是表面及心部组织差异较大,表面组织细小,心部组织较为粗大,这种组织结构对冲击性能极为不利,因此通过改变轧制工艺的方式,使组织细小均匀,较大幅度地提高冲击韧性,具体方案如下:

  ①粗轧两道次压下量>35mm,粗轧******一道次压下率≥25%,保证原始奥氏体晶粒的充分细化;

  ②中间坯厚度由45mm调整为55mm,保证精轧区域变形量增加,保证成品晶粒的细化;

  ③严格控制精轧温度≤1050℃,使精轧区域更多的变形发生在Tnr温度以下,得到理想的F+B组织,降低韧脆转变温度的同时提高冲击性能。

  通过上述方案的实施,目前高强钢系列产品的冲击功均值由原来的54J提高到目前的115J,均值提高61J,解决了冲击不合的问题。Q550D及Q550E钢种各项性能指标完全符合要求,且具有较高的延伸率和低温冲击韧性,证明其成分及轧制工艺设计是合理的。

  通过低成本的合金成分设计尤其是有效Ti的稳定控制,同时采用特殊的控制控冷工艺手段,使得开发出550MPa级高强钢产品不但具有较高的强度,同时具有良好的低温冲击韧性、冷成型性能等。