Q390B卷板、Q390B開平板感應(yīng)回火工藝及性能

21 世紀(jì)以來，材料科學(xué)正在更加廣泛而深入的在各個領(lǐng)域發(fā)揮著作用。在感應(yīng)加熱方面也有著不小的成績。不少人在感應(yīng)加熱表面淬火領(lǐng)域取得了一定成就。但在感應(yīng)回火取代傳統(tǒng)回火或部分取代傳統(tǒng)回火領(lǐng)域卻研究甚少。加熱技術(shù)在我國的起步相對較晚，與世界其它國家相比存在著較大的差距。直到 80 年代初，感應(yīng)加熱設(shè)備才有了一定的應(yīng)用，因其在節(jié)能和環(huán)境污染等方面存在著***的優(yōu)勢，近幾年來取得了長足的進(jìn)展，己被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、汽車制造、機(jī)械和***產(chǎn)品零部件的熱處理中，且隨著感應(yīng)加熱技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其市場應(yīng)用前景將越來越廣闊。Q390B 和 Q345B 這兩種常用典型低合金結(jié)構(gòu)鋼作為實驗用鋼。通過熱模擬機(jī)來實現(xiàn)鋼的電接觸感應(yīng)加熱；通過自制磁極來實現(xiàn)鋼的非接觸感應(yīng)加熱；通過傳統(tǒng)電加熱爐來實現(xiàn)鋼的傳統(tǒng)式爐式加熱。分別用以上三種方式分別對經(jīng)過同樣淬火處理的同一鋼種的同一批次進(jìn)行時間不同的回火處理。并對其回火后性能進(jìn)行了檢測， 使某一條件下快速感應(yīng)回火的性能逼近或者趕上傳統(tǒng)工藝的效果。這樣既降低了能耗又提高了生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)回火一直以來是決定鋼鐵材料尤其是使鋼板材料適當(dāng)降低強(qiáng)度，改善塑性、韌性的主要方法。本為主要研究 Q390B 鋼和 Q345B 鋼這兩種典型的低碳合金鋼的感應(yīng)回火，旨在發(fā)現(xiàn)和比較感應(yīng)回火與傳統(tǒng)回火的不同，為工業(yè)實踐提供指導(dǎo)。對于 Q390B 鋼，在某鋼鐵集團(tuán)取實際生產(chǎn)的 Q390B 成品鋼板。淬火后在 620℃ 分別進(jìn)行 60min 傳統(tǒng)回火和 10s、40s、300s、600s 時間長短不同的熱模擬機(jī)感應(yīng)回火，然后空冷。最后進(jìn)行-40℃和-100℃的夏比 V 型缺口低溫沖擊實驗。在經(jīng)過以上一系列的實驗、硬度測試、斷口掃描和金相組織觀察后，可以得出以下結(jié)論： 感應(yīng)回火在低溫韌性方面已優(yōu)于傳統(tǒng)回火 5-10%，感應(yīng)回火的平均沖擊功為 171J， 傳統(tǒng)回火的平均沖擊功為 162J；感應(yīng)回火 40s 的效果，-100℃沖擊值是傳統(tǒng)回火的 2 倍以上，感應(yīng)回火的平均沖擊功為 85J，傳統(tǒng)回火的平均沖擊功為 38J。硬度略低于傳統(tǒng)回火，傳統(tǒng)回火的 HRB 均值為 73.2，10s 感應(yīng)回火的 HRB 均值為71.1；40s 感應(yīng)回火的 HRB 均值為 71.6；300s 感應(yīng)回火的 HRB 均值為 72.6；600s 感應(yīng)回火的 HRB 均值為 71.6。對于 Q345B 鋼，在某鋼鐵集團(tuán)取實際生產(chǎn)的 Q345B 成品鋼板。淬火后在 620℃分別進(jìn)行 60min 傳統(tǒng)回火和自制設(shè)備的電磁感應(yīng)非接觸不同時間不同溫度不同保溫方法的回火，然后空冷。最后進(jìn)行-100℃的夏比 V 型缺口低溫沖擊實驗。在經(jīng)過以上一系列的實驗、硬度測試、斷口掃描和金相組織觀察后，可以得出以下結(jié)論：感應(yīng)回火在低溫韌性方面略差于傳統(tǒng)回火，升溫到 377.4℃的感應(yīng)回火的平均吸收功為≥124.9J；升溫到 337.0℃的感應(yīng)回火的平均吸收功為≥270.0J；升溫到480.9℃的感應(yīng)回火的平均吸收功為≥258.5J，450℃的傳統(tǒng)回火的平均吸收功為≥268.1J。而硬度方面高于傳統(tǒng)回火 5-10%。中板是指厚度 4.5-25.0mm 的鋼板。厚度 25.0-100.0mm 的稱為厚板，厚度超過 100.0mm 的為特厚板。中厚板主要用于船艦、橋梁、鍋爐、容器、石油化工、工程機(jī)械及***建設(shè)等方面，其品種繁多，使用溫度區(qū)域較廣（-200-600℃），使用環(huán)境復(fù)雜（耐侯性、耐蝕性等），使用要求高（強(qiáng)韌性、焊接性等）。因此，中厚鋼板是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的鋼材品種。自 07 年以來，國內(nèi)中厚板市場總體一直表現(xiàn)出穩(wěn)健的走勢，隨著造船能力的不斷快速增長，造船速度也將加快，對中厚板的需求將更加旺盛。與卷板相比，其波動幅度小、價格高、需求旺，市場信心也更足，成為引領(lǐng)鋼市運行的最主要鋼種。由于中厚板始終處于較***格水平，近段時間國內(nèi)中厚板行情也出現(xiàn)小幅調(diào)整，個別市場回落 50 至 80 元/噸，不過，這種調(diào)整非常短暫，不久即止跌回升，從更高的層面來看，中厚板市場格局和運行趨勢并未改變。從國內(nèi)市場來看，當(dāng)前中厚板的需求繼續(xù)呈現(xiàn)擴(kuò)張態(tài)勢。中厚板的消費領(lǐng)域主 要集中在建筑、機(jī)械、造船等方面。建筑方面隨著固定資產(chǎn)投資規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大， 其對中厚板的需求增長也顯而易見。截止到 10 月份，國內(nèi)固定資產(chǎn)投資規(guī)模達(dá)到8.9 萬億元，同比增長 26.9%，其中 10 月份投資增幅為 30.7％，無論是 1 至 10 月份累計，或是 10 月份單月，投資規(guī)模和增幅均為年內(nèi)，表明當(dāng)前國內(nèi)投資增長勢頭仍呈上升趨勢。在當(dāng)前國內(nèi)固定資產(chǎn)投資成分中，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍占有較大比重， 且增幅極高，如上海、北京等中心城市的基建投資增長均在 30％以上，基礎(chǔ)設(shè)施對中厚板消費的拉動力遠(yuǎn)超過其它投資，表明中厚板的消費也繼續(xù)呈擴(kuò)大之勢。作為中厚板的重要消費領(lǐng)域，機(jī)械和造船行業(yè) 07 年以來也始終保持高速發(fā)展態(tài)勢。截止到目前機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值增長一直保持在 30％以上，其中工程機(jī)械產(chǎn)值增長達(dá)到 40％以上，即使在 10 月份國內(nèi)外貿(mào)出口增幅適度回落的情況下，機(jī)電產(chǎn)品出口勢頭也依然旺盛，機(jī)械行業(yè)對中厚板的需求始終保持著較高強(qiáng)度。至于造船行業(yè)， 對中厚板的需求則更加旺盛，隨著國內(nèi)船塢以及其它造船設(shè)施的擴(kuò)大，國內(nèi)造船能力正在大幅躍升，僅前三個季度國內(nèi)造船完工量就達(dá)到 1203 萬載重噸，增長了 44％。但是，國內(nèi)造船能力仍然跟不上航運市場的需求，07  年新承接船舶訂單在 6434萬載重噸，而累計手持船舶訂單則達(dá)到 12935 萬載重噸，遠(yuǎn)高于目前的造船產(chǎn)量。顯然，中國的造船工業(yè)還在為進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能而努力，而隨著造船能力的不斷快速增長，造船速度也將加快，對中厚板的需求將更加旺盛。受中國造船能力限制，近期中國海運集團(tuán)被迫將 8 條 13300 標(biāo)準(zhǔn)箱集裝箱船訂單交給韓國三星重工，該筆訂單金額高達(dá) 106 億港元，這也表明韓國在世界造船市場仍居***優(yōu)勢。而隨著韓國造船業(yè)的繼續(xù)擴(kuò)張，韓國市場中厚板供應(yīng)已是極度匱 乏，不得不大量從中國和日本進(jìn)口厚板。根據(jù)韓國造船協(xié)會的統(tǒng)計和預(yù)測，06 年韓國船用厚板缺口為 260 萬噸，07 年大約在 350 萬噸，而 08 年缺口將達(dá)到 440 萬噸。06 年韓國從中國和日本分別進(jìn)口厚板 168 萬噸和 177 萬噸，而隨著日本厚板緊張， 出口量下降，韓國被迫到中國尋求增加資源，07 年前 9 個月，國內(nèi)對韓國已經(jīng)出口厚板 165 萬噸，一舉超過日本的 131 萬噸，成為韓國厚板供應(yīng)國。由于 08 年韓國船用厚板的缺口更大，而韓國和日本鋼鐵***也不愿過多擴(kuò)大產(chǎn)能，因此，可以預(yù)見，韓國將對中國的中厚板需求產(chǎn)生更大的依賴。綜合媒體 11 月 23 日報道，11 月 20 日，寶鋼 08 年一季度價格調(diào)整正式出臺，主要鋼材品種價格在 07 年四季度基礎(chǔ)上均有所上調(diào)，其中寬厚板價格上調(diào)幅度，達(dá)到 500 元/噸（不含稅，下同），遠(yuǎn)超過冷熱板卷 200 至 300 元/噸的漲幅。寶鋼此次大幅上調(diào)寬厚板價格（上漲 10.4％）彰顯了對后期寬厚板市場運行的良好愿景。寶鋼對 08 年一季度中厚板價格的調(diào)整是建立在對未來市場具有較高期盼的基礎(chǔ)上，同時，也顯示出寶鋼對未來中厚板市場的信心。