高性能Q370qE橋梁鋼軋制工藝研究

劉洪芝　楊浩　高強(qiáng)

摘? 要：針對(duì)高性能Q370qE橋梁鋼利用實(shí)驗(yàn)室軋機(jī)進(jìn)行了不同工藝的軋制試驗(yàn)，研究了終軋、終冷溫度對(duì)鋼板組織性能的影響。結(jié)果表明終軋溫度830℃左右，終冷溫度630℃左右時(shí)，鋼板各項(xiàng)性能最優(yōu)。

關(guān)鍵詞：橋梁鋼Q370qE;軋制工藝;組織性能

中圖分類(lèi)號(hào)：TG335? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）17-0118-02

Abstract： The rolling tests of different processes were carried out for high performance Q370qE bridge steel using laboratory rolling mill， and the effects of final rolling and final cooling temperature on the microstructure and properties of the steel plate were studied. The results show that the properties of the steel plate are the best when the final rolling temperature is about 830℃ and the final cooling temperature is about 630℃.

Keywords： bridge steel Q370qE; rolling process; microstructure and properties

前言

隨著我國(guó)橋梁建設(shè)逐漸向大跨度、重載荷、高速度方向發(fā)展，對(duì)建筑材料的要求也越來(lái)越高。高性能Q370qE橋梁鋼采用低碳成分設(shè)計(jì)，TMCP+回火工藝生產(chǎn)，具有碳當(dāng)量低、低溫韌性?xún)?yōu)良、易焊接等優(yōu)點(diǎn)。本文針對(duì)橋梁鋼生產(chǎn)過(guò)程中的軋制工藝關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，重點(diǎn)研究了終軋、終冷溫度及回火溫度對(duì)高性能Q370qE橋梁鋼組織性能的影響，為軋制工藝的制定提供參考。

1 試驗(yàn)材料及方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的材料Q370qE橋梁鋼化學(xué)成分見(jiàn)表1所示，采用低碳成分設(shè)計(jì)，碳當(dāng)量為0.36;力學(xué)性能強(qiáng)度、低溫韌性（沖擊吸收能量）、塑性及屈強(qiáng)比要求見(jiàn)表2。

1.2 軋制工藝方法

軋制過(guò)程中的軋制溫度（粗軋溫度、精軋溫度、終軋溫度）、冷卻溫度（開(kāi)冷溫度、終冷溫度）、冷速、冷卻方式等參數(shù)均對(duì)鋼板的組織和性能造成影響。

表3為實(shí)驗(yàn)室實(shí)際軋制工藝。

模擬軋制試驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)軋機(jī)上完成，1200℃保溫2h后進(jìn)行軋制，軋制過(guò)程中按目標(biāo)溫度進(jìn)行控溫軋制，軋制結(jié)束經(jīng)層流冷卻裝置冷至目標(biāo)溫度。1#鋼板終軋、終冷溫度均較高，2#鋼板終軋終冷溫度均有所降低，3#鋼板終軋溫度與2#相近但終冷溫度降低。軋制結(jié)束后，取樣進(jìn)行400～600℃回火試驗(yàn)，隨后按標(biāo)準(zhǔn)要求取樣測(cè)拉伸、沖擊等性能。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 鋼板的力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果

表4為實(shí)驗(yàn)室模擬軋制的不同終冷溫度及回火溫度下，鋼板的力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果。

2.2 軋態(tài)組織

圖1為相應(yīng)軋制工藝的軋態(tài)組織。

2.3 結(jié)果分析

1#鋼板由于終軋及終冷溫度均較高，表層至中心部位的軋態(tài)組織主要為鐵素體+珠光體組織，此時(shí)鋼板屈強(qiáng)比較低，但同時(shí)強(qiáng)度也較低，無(wú)法滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2#鋼板因終軋、終冷溫度降低，鋼板組織出現(xiàn)明顯細(xì)化，同時(shí)除中心部位為鐵素體+珠光體組織外，1/4及表層位置以鐵素體+貝氏體組織為主，此時(shí)鋼板強(qiáng)度得到明顯提升，滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。

3#鋼板隨著終冷溫度的進(jìn)一步降低，鋼板組織中已無(wú)珠光體組織，主要為鐵素體+貝氏體組織，此時(shí)鋼板強(qiáng)度得到進(jìn)一步提高，但同時(shí)鋼板的屈強(qiáng)比也有所升高。

3 結(jié)論

（1）通過(guò)不同工藝下的組織、性能對(duì)比發(fā)現(xiàn)，終軋溫度830℃左右，終冷溫度630℃左右時(shí)，鋼板各項(xiàng)性能最優(yōu)。（2）終軋、終冷溫度過(guò)高時(shí)，鋼板組織以鐵素體+珠光體為主，鋼板屈強(qiáng)比較低且韌、塑性良好，但強(qiáng)度未能滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]向華，秦軍，劉奉家，等.橋梁結(jié)構(gòu)用鋼板Q370qE生產(chǎn)試制[J].新疆鋼鐵，2017（03）：13-15.

[2]王鳳維.軋制工藝參數(shù)對(duì)高強(qiáng)度橋梁鋼組織和力學(xué)性能的影響[J].熱加工工藝，2016，45（23）：162-165.

[3]劉國(guó)良.高強(qiáng)度橋梁結(jié)構(gòu)鋼Q370qE開(kāi)發(fā)[J].甘肅冶金，2013，35（05）：41-43+55.