钛微合金化Q345E钢的试验研究

微合金化钛微合金化Q345E 钢的试验研究王建锋1,邓 深1,2,饶江平1,3,李光强1,张 峰1,4(1.武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430081;2.柳州钢铁集团公司,广西柳州545002;3.武汉钢铁集团公司炼钢总厂四分厂,武汉430083;4.宝山钢铁股份有限公司硅钢部,上海200941)摘 要:采用钛微合金化技术生产出具有较高屈服强度和良好低温冲击韧性的Q 345E 钢,其组织均以铁素体+珠光体+少量回火索氏体组成。

缓冷和快冷试验结果表明钛微合金化Q 345E 具有较高的性能稳定性,强度增加主要是T i 细晶强化及沉淀强化作用引起的,研究为钛微合金化钢的进一步推广作了有益尝试。

关键词:Q345E ;钛;微合金化钢;细晶强化中图分类号:TF762+.3 文献标识码:A 文章编号:1004-7638(2010)02-0020-06Experim ental Study on the T iM icroalloyed Q345E SteelW ang Jianfeng 1,Deng Shen 1,2,Rao Jiangpi n g 1,3,L iGuangqiang 1,Zhang Feng1,4(1.K ey L aboratory for F errousM eta ll urgy and R esources U tilization ofM i n i stry o f Educati on ,W uhan U niversity o f Sc i ence and T echno logy ,W uhan 430081,H ube,i China ;2.L iuz hou Iron &Stee lG roup Co .L td .,L i uzhou 545002,Guangx,i Ch-i na ;3.T he 4th Branch o f Stee l m ak i ngW o rks ,W uhan Iron and Stee lG roup Co .,W uhan 430083,Hube ,i Ch i na ;4.S ili con Stee l D iv i s i on o f Baosteel Co.L td .,Shangha i 200941,Ch i na)Abst ract :The h i g h perfor m ance Q345E steelw ith h i g h y ield strength and stable l o w-te m perature i m pacttoughness w as m ade by T itan i u m m icroalloy i n g techno logy .The m icrostructure of deve l o ped Q345E steel is co m posed o f ferrite ,pearlite and a little te m pered sorbite .S lo w cooling and fast coo li n g experi m enta l resu lts sho w ed that titan i u m m icroa lloyed Q345E stee l has high perfo r m ance stability ,the i n crease o f streng th is caused m ainly by gra i n -refining strengthening and precipitation strengthening .This research is a benefi c ial atte m pt for further pro m otion o f titan i u m m icroalloyed stee.l K ey w ords :Q345E ;titan i u m;m icroalloyed stee;l fi n e -gra i n strengthening0 引言Q345E 低合金高强度结构钢板系列产品广泛用于高层建筑、地下和海洋设施、铁路运输、工程机械、压力容器等各类低温环境下使用的工程结构件,特别是对可焊性和低温冲击韧性要求严格的重要结构件。

N b -T i 微合金化钢板的工业试制代晓莉，范建文，谢瑞萍，张维旭，王彦锋（首钢总公司技术研究院，北京100041）摘要：用热模拟试验方法研究了N b -T i 微合金钢的再结晶规律，在此基础上制定了合理的炼钢、控轧控冷工艺，进行N b -T i 微合金钢的工业试制。

分析了N b 、T i 等微合金元素对钢材组织、性能的影响。

研究结果表明：对Q 345钢进行N b 、T i 微合金处理并采用合理的控轧控冷工艺后，板材铁素体晶粒度提高1.5~2.0级，力学性能达到了Q 390D 的要求。

关键词：N b -T i 微合金钢；T M C P ；热模拟中图分类号：T G 142.13；T G 156.21文献标识码：A文章编号：1003-9996（2005）01-0011-03T r i a l p r o d u c t i o n o f N b -T iL i c r o -a l l o y e d s t e e l pl a t e D A I X i a o -l i ，F A NJ i a n -w e n ，X I ER u i -p i n g ，Z H A N G W e i -x u ，W A N GY a n -f e n g（T h eT e c h n i c a l R e s e a r c h I n s t i t u t e S h o u g a n g ，B e i j i n g 100041，C h i n a ）A b s t r a c t ：T h e r e c r y s t a l l i z a t i o n r u l e s o f t h eN b -T im i c r o -a l l o y e dC -M n s t e e l h a v e b e e n r e s e a r c h e db y th e h o t s i m u l a t i o n t e s t s .A c c o r d i n g t o t h e r e s u l t s o b t a i n e d i n t h e l a b o r a t o r y ，t h e a p p r o p r i a t e s t e e l m a k i n g a n dT M C P t e c h -n o l o g i e s h a v e b e e nm a d e u p a n d t h e i n d u s t r y t r i a l p r o d u c t i o n h a s b e e n p e r f o r m e d .S o m e r e s e a r c hw o r k h a s b e e n d o n e a b o u t t h e e f f e c t s o f N b a n dT i e l e m e n t s o n t h em i c r o s t r u c t u r e a n dm e c h a n i c a l p r o p e r t i e s .T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e f e r r i t e g r a i n s i z e l e v e l o f t h i s N b -T i m i c r o -a l l o y e d s t e e l p l a t e a d v a n c e s 1.5t o 2.0l e v e l a n d t h em e c h a n i c a l p r o p e r -t i e s r e a c hQ 390D .K e y wo r d s ：N b -T i m i c r o -a l l o y e d s t e e l ；T M C P ；h o t s i m u l a t i o n 收稿日期：2004-03-01作者简介：代晓莉（1977-），女（汉族），黑龙江人，工程师，硕士。

摘要含钛微合金钢是近年来发展迅速、应用广泛的钢种。

钢中钛含量的增加会引起实际生产中板材冲击韧性等性能的不稳现象；钛含量的升高对含钛微合金钢焊接热影响区(HAZ) 的相变行为及性能也存在影响。

本文研究冷却速率对含钛微合金钢Q345B焊接热影响区的组织与性能的影响规律，明确焊接线能量与HAZ组织与性能之间的关系，为含钛微合金钢Q345B焊接工艺的确定提供数据依据。

本文以含钛微合金钢Q345B为研究对象，对不同线能量下含钛微合金钢Q345B中的焊接热影响区的组织以及性能进行研究。

对焊接热影响区中的晶内针状铁素体(IAF)进行研究。

利用高温共聚焦显微镜(CLSM)对HAZ的相变进行原位观察。

本文主要的研究内容和获得的结果如下。

①基于焊接热影响区的实际热循环，使用Gleeble3500模拟了不同线能量下焊接过程中焊接热影响区，通过光学显微镜、扫描电镜获得了不同线能量(冷速)下含钛微合金Q345B焊接热影响区的组织，通过硬度计测试其硬度，并测试获得了不同线能量下HAZ冲击功。

研究表明：组织的规律为：当冷速小于10℃/s时，含钛微合金钢焊接热影响区的组织以粒状贝氏体与晶界铁素体为主。

当冷速为2.5℃/s时，晶内针状铁素体大量产生。

当冷速大于15℃/s时，焊接热影响区的组织以粒状贝氏、下贝氏体、马氏体为主；硬度的规律为：在冷速小于10℃/s时，含钛微合金钢HAZ的组织的硬度变化不大，硬度值在230 HV左右。

当冷速不小于15℃/s时，随着冷速的增加，含钛微合金钢HAZ的组织的硬度线性增加，硬度值大于350 HV；冲击韧性的规律为：随着冷速的提高，冲击功整体上随之得到改善，冲击韧性在2.5℃/s与40℃/s冷速时出现波峰。

当冷速小于10℃/s时，冲击功很低，冲击功小于10 J。

在2.5℃/s冷速时，晶内针状铁素体的生成明显改善HAZ的冲击韧性。

②对含钛微合金钢Q345B中的IAF形成、IAF形核的夹杂物基体、钛含量对夹杂物析出的影响进行研究。

４００　ｍｍ特厚低合金结构钢Ｑ３４５Ｅ的研发唐郑磊，杨　东，张　涛，李红洋，徐　昭，袁　恒（南阳汉冶特钢有限公司技术中心，河南南阳４７４５００）摘　要：通过合理的钢种成分设计，模铸、钢锭加热和３　８００ｍｍ轧机轧制及热处理工艺设计，采用晶粒细化、固溶强化、析出强化等手段，研发了厚度４００ｍｍ的特厚板Ｑ３４５Ｅ。

钢板的屈服强度控制在３０５～３５０ＭＰａ，平均为３３５ＭＰａ；抗拉强度控制在４７０～５５５ＭＰａ，平均达到５３０ＭＰａ；伸长率控制在２３％～２８％，平均达到２６％；－４０℃纵向冲击功控制在１０９～２８７Ｊ，平均达到了１９８Ｊ，实现了强度和韧性的良好匹配，并具有较高的内部质量。

关键词：成分设计；模铸；热处理；特厚板；低合金结构钢中图分类号：ＴＧ３３５．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－１４４７（２０１２）０３－００５３－０４Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｌｏｗ－ａｌｌｏｙ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｓｔｅｅｌ　Ｑ３４５Ｅｗｉｔｈ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　４００ｍｍＴＡＮＧ　Ｚｈｅｎｇ－ｌｅｉ，ＹＡＮＧ　Ｄｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｔａｏ，ＬＩ　Ｈｏｎｇ－ｙａｎｇ，ＸＵ　Ｚｈａｏ，ＹＵＡＮ　Ｈｅｎｇ（Ｎａｎｙａｎｇ　ＨａｎＹｅ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｓｔｅｅｌ　Ｌｔｄ．，Ｎａｎｙａｎｇ　４７４５５０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｌｔｒａ－ｔｈｉｃｋ　ｌｏｗ－ａｌｌｏｙ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｓｔｅｅｌ　Ｑ３４５Ｅｗｉｔｈ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　４００ｍｍ　ｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｂｙ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｉｎ　ｓｔｅｅｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｍｏｌｄ　ｃａｓｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｈｅａｔｉｎｇ　ｏｆ　ｂｉｌｌｅｔ，ｒｏｌｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｈｅａｔｉｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｏｆ　３　８００ｍｍ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｍｉｌｌ．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｍｅａｓｕｒｅｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｇｒａｉｎ　ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ，ｓｏｌｉｄ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ，ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ，ｅｔｃ．ｗｅｒｅ　ａｄｏｐｔｅｄ．Ａｓ　ａ　ｒｅｓｕｌｔ，ｉｔｓ　ｙｉｅｌｄ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｗａｓ　３０５－３５０ＭＰａ（ａｖｅｒａｇｅ　３３５ＭＰａ），ｔｈｅ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｒｅａｃｈｅｄ　４７０－５５５ＭＰａ（ａｖｅｒａｇｅ　５３０ＭＰａ），ｔｈｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　２３％－２８％（ａｖｅｒａｇｅ　２６％），ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｐｏｗｅｒ　ｉｎ　ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ａｔ－４０℃ｗａｓ　１０９－２８７Ｊ（ａｖｅｒａｇｅ　１９８Ｊ）．Ｔｈｅ　ｕｌｔｒａ－ｔｈｉｃｋ　ｐｌａｔｅ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ａｇｏｏｄ　ｍａｔｃｈ　ｏｆ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｗａｓ　ｇｏｏｄ　ｉｎ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｑｕａｌｉｔｙ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ；ｍｏｌｄ　ｃａｓｔｉｎｇ；ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｕｌｔｒａ－ｔｈｉｃｋ　ｐｌａｔｅ Ｑ３４５Ｅ低合金高强度结构钢一般用于车辆、起重机、矿山机械、电站、桥梁等承受动荷的结构、机械零件、建筑结构、一般金属结构件。