【摘 要】
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随着工程机械向装备大型化、轻量化及重载荷等方向发展,普通强度级别的Q345B已不能满足机械行业制造的要求,高强度钢板的使用比例和质量要求都有了较大的提高。选用优质高强度钢板,能大大降低机械设备的自重、提高使用性能与寿命。近年来,高强度工程机械用钢已经发展成为当今钢铁领域的研究热点之一。因此,开发并实现稳定批量生产Q690D及以上级别超高强钢一直是国内钢铁企业的一个目标。本文设计了高强度工程机械钢Q
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随着工程机械向装备大型化、轻量化及重载荷等方向发展,普通强度级别的Q345B已不能满足机械行业制造的要求,高强度钢板的使用比例和质量要求都有了较大的提高。选用优质高强度钢板,能大大降低机械设备的自重、提高使用性能与寿命。近年来,高强度工程机械用钢已经发展成为当今钢铁领域的研究热点之一。因此,开发并实现稳定批量生产Q690D及以上级别超高强钢一直是国内钢铁企业的一个目标。本文设计了高强度工程机械钢Q690D中碳和低碳两种成分,采用TMCP+回火和TMCP+调质两种工艺路线,根据实验数据初步确定的化学成分、轧制和热处理工艺,在现场进行小批量调试生产,经现场调试性能合格后,实现批量生产,性能和板型满足合同要求,本文的主要研究内容和成果如下:（1）采用TMCP+回火工艺生产Q690D,可减少淬火工序,降低成本提高效率。实验结果表明,实验钢性能良好,满足标准要求,此生产工艺具有一定的可行性。（2）采用淬火+高温回火工艺生产Q690D,在840～900℃区间淬火后,原奥氏体晶粒尺寸在8～10 μm,而高于930℃淬火,原奥氏体晶粒尺寸增大至15～30μm。可见,淬火温度为900～930℃时,其奥氏体组织完全奥氏体化,且组织较为细小。随着回火温度增加560～650℃,其强度降低,冲击韧性提高。针对不同厚度钢板,最佳回火温度不同,回火组织均为回火索氏体。当钢板厚度t≤40 mm时,最佳回火温度为620℃;当钢板厚度t为40 mm<t≤80 mm时,最佳回火温度为580℃;当钢板厚度t为80 mm<t≤100 mm时,最佳回火温度为600℃。（3）基于实验室研究和现场小批量调试结果,确定适合Q690D现场批量生产的成分、轧制工艺,并制定出适合不同成分和厚度钢板的热处理工艺,形成《Q690D生产工艺操作要点》下发车间执行,实现批量性稳定生产,性能合格率达100%。
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