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1、 低合金高强度结构钢板Q460C的开发与热轧工艺优化 张丽萍 王敬东 蒋月月摘 要：Q460C钢是一种低合金高强度结构钢，由于其具有较高的强度和良好的塑韧性，可作为重要的结构用钢件，广泛应用于加工制造、建筑、机械等行业。为了满足市场需要，某厂通过优化化学成分、严格控制炼钢、轧钢等各工序的工艺过程，成功地开发了高强度结构钢Q460C，并进行了工艺优化，产品质量得到有效提升。Key：高强度钢板 Q460C 开发 工艺优化Development and Process Optimization of Rolling Low Alloy High Strength GRD.Q460CZhang lip
2、ing Wang jingdong Jiang yueyue（Chongqing University of Science and Technology）Abstract：Q460C is a kind of Low Alloy High Strength steel which has been widely used in manufacture process， architecture machinery and other industry. To cater to the market， Q460C with good comprehensive mechanical prope
3、rties has been developed by means of effectively executing chemical composition controlling， steelmaking， deformation and cooling controlling after rolling.Keywords： Alloy High Strength steel， Q460C Development， Process optimization1前言 低合金高強度结构钢板Q460C的开发随着工程机械产品对结构轻量化和降低成本的要求日益提高，矿山开采和各类工程设备，如钻机、翻斗车
4、、挖掘机、起重设备及煤矿液压支架已经广泛采用Q460钢板替代普通低合金如Q345或者Q390等钢板的使用。同时，随着国家基础建设的步伐不断加大，460MPa级别以上的低合金高强度钢板的市场需求也在不断扩大。2 Q460C内控成分设计Q460C钢板的理想组织为细小均匀的铁素体+珠光体，其成分及性能按国标GB 1591-1994低合金高强度结构钢要求（见表1、表2），同时规定，细化晶粒元素（Nb、V、Ti、Al），钢中应至少含有其中的一种，如这些元素同时使用时至少有一种元素不低于规定的最小值。但该标准并没有明确应该具体用哪个微合金元素来保证钢板性能。因此在设计该产品成分时，结合设备实际水平进行设计
5、，详见表3。表9 Q460C内控成分（改国标，然后写内控怎么调整，不能写具体数字）成 分 %C Si Mn P S V Cr Ni NbGB1591 0.20 0.55 1.001.70 0.035 0.035 0.020.20 0.70 0.70 0.20内控 0.090.18 0.180.55 1.01.80 0.025 0.020 0.040.15 0.100.40 0.40 0.020.103 Q460C控轧工艺的制定3.1 Q460C生产工艺流程Q460C钢板生产工艺路线为： 铁水 脱硫 转炉 吹氩 LF炉 RH炉 连铸 加热 除鳞 粗轧 精轧 矫直 冷却切割 取样 检查 喷印 入库
6、3.2 钢坯加热钢坯的最高加热温度决定着奥氏体的原始晶粒度和合金元素的固溶程度，并直接影响钢板的最终性能。因此严格控制加热温度和时间，避免过烧和过热。钢坯出炉温度控制在11601200。3.3控制轧制对于低合金高强度Q460C钢，采用两阶段控制轧制。第一阶段在完全再结晶区轧制，通过多块钢坯控制轧制，使中间坯充分冷却，越过部分再结晶区，在较低温度下进行未再结晶区第二阶段控制，使板材晶粒细化。总变形率应控制在80%上。总变形率越大，铁素体晶粒越细小，强韧性就越好。因此在第一阶段应使完全再结晶能充分进行，第一轧程的道次变形率在20%左右；第二阶段，由于温度较低，应采用适当的压下率持续不间断轧制，这样
7、有助于破碎晶粒组织，增大晶界面积，使晶粒细化。道次变形率一般控制在1015%左右。根据成分和不同成品厚度，二轧程开轧温度在880930之间，随厚度增加，二轧程的开轧温度逐步降低，终轧温度为800860之间。3.4 控制冷却与热矫直控制冷却工艺是在轧制完成后，控制轧后钢板的开冷温度冷却速度和终冷温度，达到控制相变类型细化晶粒和控制析出等目的，最终提高强度和韧性。采用快速冷却，除了影响相变温度和铁素体晶粒大小外，还能阻止相变前的奥氏体晶粒长大，因而对铁素体晶粒细化是有利的，快速冷却也能控制沉淀强化的程度，并产生轻微的位错强化。根据厚度的不同，矫直温度进行优化，终矫温度控制在550700之间。3.5
8、 工艺优化该厂在进行第一轮试轧试验时，钢板的强度值有较大富余量，延伸率偏低。经过分析，认为延伸率低的原因可能是钢中内应力过大所造成。钢中内应力又与终轧温度和轧后冷却工艺有一定关系。因此，将终轧温度适当提高，实际终轧温度上限控制由原来的860提高880。同时，钢板轧后全部采用堆垛缓冷工艺。经过试验，这一优化方案效果较好，强度及塑性指标全部合格。4 Q460C试制结果按照此工艺控制，该厂已经成功生产多个厚度规格，性能初试性能合格率为98.9%，最终合格率达到99.98%。4.1 性能检查批数 机械性能屈服 抗拉 延伸70 527 685 23.24.2金相分析显微组织观察为珠光体+贝氏体。5 结论低合金高强度结构钢Q460C采用合适的控轧控冷工艺轧制进行成功开发，产品性能稳定，综合性能优良，为今后开发更高级别的低合金高强度板奠定了基础。 -全文完-
