q690d钢快速回火热处理方法及注意事项

　　专利名称：一种q690d钢快速回火热处理方法

　　技术领域：

　　本发明属于金属热处理领域，涉及一种钢的回火工艺，具体的说是一种Q690D钢 快速回火热处理方法。

　　背景技术：

　　Q690D钢具有高强度，高韧性，良好的抗腐蚀性能，良好的抗疲劳性能和焊接性能， 广泛应用于大型船舶、桥梁、电站设备、高压容器、超重机械及其他大型焊接结构件中。现有技术中，采用LOI无氧化辊底式热处理炉对Q690D钢进行离线回火热处理。该 种热处理炉在氮气保护气氛下，采用安装在辐射管内的自身预热式烧嘴进行加热，最大 程度的降低了钢板的表面氧化。整个热处理过程采用计算机全自动控制与加热模型技术， 温度控制精度高，最高允许温度可达1020°C。现有的回火工艺虽能保证产品合格率，但热处 理工艺能力过剩，热处理周期较长，影响热处理炉的生产效率，并且造成大量能源浪费。

　　发明内容

　　本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种Q690D 钢快速回火热处理方法，解决了现有技术所存在的回火在炉时间过长，产能较低等问题，钢 种各项力学性能指标均达到要求。本发明解决以上技术问题的技术方案是

　　一种Q690D钢快速回火热处理方法，包括加热、保温和冷却；

　　加热钢板从室温状态直接进入炉温635士5°C的无氧化辊底式热处理炉内，按单位厚 度均温时间1. 5 1. 7min/mm计算加热时间加热至IJ 635士5°C ；

　　保温当钢板加热到635士5°C后，按单位厚度均温时间1. 5 1. Smin/mm计算保温时 间进行保温；

　　冷却空冷至室温；

　　单位厚度均温时间为将钢板进入炉子开始到钢板的心部到达热处理生产工艺温度所 需时间与钢板厚度的比值。作为本发明优选的技术方案

　　前述的Q690D钢快速回火热处理方法，加热时间按单位厚度均温时间1. 5 1. 6min/mm计算。前述的Q690D钢快速回火热处理方法，保温时间按单位厚度均温时间1. 5 1. 7min/mm 计算。本发明的有益效果是本发明解决了现有技术所存在的回火在炉时间过长，产能 较低等问题，钢种各项力学性能指标均达到GB/T 1591 - 2008《低合金高强度结构钢》要 求，在保证各项性能满足要求的前提下，缩短加热时间及保温时间，板坯在炉加热时间可以 成功缩短，提高热处理产能。

　　图1为本发明钢板回火后放大500倍的金相照片图。

　　具体实施例方式实施例1

　　针对30mm厚的Q690D钢板，回火温度为635°C，加热时间为48min (即1. 6min/mm)，保 温时间为51min (即1.7min/mm)，然后空冷至室温。回火后显微组织为回火索氏体，见附图 1。各项性能指标见表1，均达到GB/T 1591 — 2008《低合金高强度结构钢》要求，板坯在炉 加热时间成功缩短了 21.4%，从而达到快速回火，提高热处理产能的目的。实施例2

　　针对30mm厚的Q690D钢板，回火温度为635°C，加热时间为45min (即1. 5min/mm)，保 温时间为48min (即1. 6min/mm)，然后空冷至室温。回火后显微组织为回火索氏体，见附图 1。各项性能指标见表1，均达到GB/T 1591 — 2008《低合金高强度结构钢》要求，板坯在炉 加热时间成功缩短了 26. 2%，从而达到快速回火，提高热处理产能的目的。实施例3

　　针对30mm厚的Q690D钢板，回火温度为635°C，加热时间为45min (即1. 5min/mm)，保 温时间为45min (即1. 5min/mm)，然后空冷至室温。回火后显微组织为回火索氏体，见附图 1。各项性能指标见表1，均达到GB/T 1591 — 2008《低合金高强度结构钢》要求，板坯在炉 加热时间成功缩短了 28. 6%，从而达到快速回火，提高热处理产能的目的。通过上述三个实施例的对比发现在无氧化辊底式热处理炉初始段炉温不同的前 提下，不同程度的缩短加热时间和保温时间，三种案例均能满足产品质量要求，但实施例3 中的回火工艺时，热处理在炉时间更短，生产效率更高，达到快速热处理的目的。各项性能 指标见下表。表 1。

　　性能指标回火工艺屬 度 MPa抗拉 伸长 髓率％ MFu ！ +-2。t: 冲击 功Ja=180° b-2a实施例1635iC,加热 48min, 保fiSlroi+n. 冷4p785815 141.0250实旌例2+6351；,加热 45miii, 保溫冷_775SlO I 39. 0 I243<1=3 a实施例363S, ο 45min; 保fi45min,冷4p7658CX3 I 3 . 025 d=3a现有工艺6351,加热 eSmin, 保 δΟΜη,冷_765796 J 38. 5 _I_24Sd=3a

　　除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的 技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

　　权利要求

　　1.一种Q690D钢快速回火热处理方法，包括加热、保温和冷却；其特征在于加热钢板从室温状态直接进入炉温635士5°C的无氧化辊底式热处理炉内，按单位厚 度均温时间1. 5 1. 7min/mm计算加热时间加热至IJ 635士5°C ；保温当钢板加热到635士5°C后，按单位厚度均温时间1. 5 1. Smin/mm计算保温时 间进行保温；冷却空冷至室温；所述单位厚度均温时间为将钢板进入炉子开始到钢板的心部到达热处理生产工艺温 度所需时间与钢板厚度的比值。

　　2.如权利要求1所述的Q690D钢快速回火热处理方法，其特征在于所述的加热时间 按单位厚度均温时间1. 5 1. 6min/mm计算。

　　3.如权利要求1所述的Q690D钢快速回火热处理方法，其特征在于所述保温时间按 单位厚度均温时间1. 5 1. 7min/mm计算。

　　全文摘要

　　本发明公开了一种钢的回火工艺，是一种Q690D钢快速回火热处理方法，包括加热、保温和冷却；加热钢板从室温状态直接进入炉温635±5℃的无氧化辊底式热处理炉内，按单位厚度均温时间1.5～1.7min/mm计算加热时间加热到635±5℃；保温当钢板加热到635±5℃后，按单位厚度均温时间1.5～1.8min/mm计算保温时间进行保温；冷却空冷至室温。本发明解决了现有技术所存在的回火在炉时间过长，产能较低等问题，钢种各项力学性能指标均达到GB/T1591－2008《低合金高强度结构钢》要求，在保证各项性能满足要求的前提下，缩短加热时间及保温时间，板坯在炉加热时间可以成功缩短，提高热处理产能。

　　文档编号C21D11/00GK102115812SQ201110072298

　　公开日2011年7月6日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日

　　发明者吴俊平, 姜辉, 王伟, 王发仓, 王萍, 王道远, 章小峰, 郭怀兵, 黄贞益 申请人:南京钢铁股份有限公司, 安徽工业大学

　　专利名称：一种q345r钢快速正火热处理方法

　　技术领域：

　　本发明属于金属热处理领域，涉及一种钢的回火工艺，具体的说是一种Q345R钢 快速正火热处理方法。

　　背景技术：

　　Q345R钢是生产压力容器的主要材料，这种钢具有高强度，高韧性、良好的耐蚀性 及良好的焊接性能和冷成型能力，广泛应用于压力气罐、气瓶、反应器、换热器等设备的制造。Q345R钢在热轧过程中会出现铁素体-珠光体带状组织，对该钢种的性能影响很 大。某钢厂采用LOI无氧化辊底式热处理炉对热轧后的Q345R钢进行正火热处理。该种热 处理炉在氮气保护气氛下，采用安装在辐射管内的自身预热式烧嘴进行加热，最大程度 的降低了钢板的表面氧化。整个热处理过程采用计算机全自动控制与加热模型技术，温度 控制精度高，最高允许温度可达1020°C。现有的正火工艺虽能保证产品合格率，但热处理工 艺能力过剩，热处理周期较长，影响热处理炉的生产效率，并且造成大量能源浪费。

　　发明内容

　　本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种Q345R 钢快速正火热处理方法，在保证各项性能满足要求的前提下，缩短加热时间及保温时间，提

　　高热处理产能。本发明解决以上技术问题的技术方案是

　　一种Q345R钢快速正火热处理方法，包括加热、保温和冷却； 加热钢板从室温状态进入炉温750°C炉内，按单位厚度均温时间0.8 1. lmin/mm计 算加热时间，分段加热至目标温度910°C，或将无氧化辊底式热处理炉各温度控制区的温度 统一设置为910°C，钢板直接进入炉温910°C炉内；

　　保温当钢板加热到910°C后，按单位厚度均温时间0. 8 0. 9min/mm计算保温时间进 行保温；

　　冷却空冷至室温；

　　单位厚度均温时间为钢板进入炉子开始到钢板的心部到达热处理生产工艺温度所需 时间与钢板厚度的比值。作为本发明优选的技术方案

　　前述的Q345R钢快速正火热处理方法，加热时间按单位厚度均温时间0. 8 1. Omin/mm计算。前述的Q345R钢快速正火热处理方法，保温时间按单位厚度均温时间0. 8 0. 85min/mm 计算。

　　本发明的有益效果是本发明在保证各项性能满足要求的前提下，缩短加热时 间及保温时间，提高热处理产能，解决了现有技术所存在的正火在炉时间过长，该钢种各 项力学性能才能达到要求，铁素体-珠光体带状组织才能细化，产能较低等问题。本发明 的Q345R钢正火后出现铁素体-珠光体带状组织，但铁素体晶粒与珠光体晶团尺寸明显 小于正火前，组织的均勻性也得到显著改善，晶粒度为8 10级(采用中国国家标准GB/ T6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》)，各项性能指标均达到GB713-2008《锅炉和压力 容器用钢板》要求，板坯在炉加热时间成功缩短，从而达到快速正火，提高热处理产能的目 的。

　　图1为本发明钢板正火后放大200倍的金相照片。

　　具体实施例方式实施例1

　　针对38mm厚的Q345R钢板， 正火温度为910°C，钢板从室温状态进入炉温750°C炉 内，加热时间为38min(即1. Omin/mm)，加热至目标温度910°C，保温时间为32. 3min (即 0. 85min/mm),然后空冷至室温。正火后显微组织仍为铁素体_珠光体带状组织，但铁素体 晶粒与珠光体晶团尺寸明显小于正火前，组织的均勻性也得到显著改善，晶粒度为9. 5级， (采用中国国家标准GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》)，见附图1。各项性能指标 如表1所示，均达到GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》要求。板坯在炉加热时间成功 缩短了 24. 5%，从而达到快速正火，提高热处理产能的目的。实施例2

　　针对38mm厚的Q345R钢板，钢板从室温状态进入炉温750 °C炉内，加热时间为 34. 2min(即0. 9min/mm)，加热至目标温度910°C，保温时间为32. 3min(即0. 85min/mm)，然 后空冷至室温。正火后显微组织仍为铁素体_珠光体带状组织，但铁素体晶粒与珠光体晶 团尺寸明显小于正火前，组织的均勻性也得到显著改善，晶粒度为9. 5级(采用中国国家标 准GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》)，见附图2。各项性能指标如表1所示，均 达到GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》要求。板坯在炉加热时间成功缩短了 28. 6%，从 而达到快速正火，提高热处理产能的目的。实施例3

　　针对38mm厚的Q345R钢板，正火温度为910°C，钢板从室温直接进入炉温910°C炉内， 加热时间为32. 3min (即0. 85min/mm)，保温时间为30. 4min (即0. 8min/mm)，然后空冷至 室温。正火后显微组织仍为铁素体-珠光体带状组织，但铁素体晶粒与珠光体晶团尺寸 明显小于正火前，组织的均勻性也得到显著改善，晶粒度为9. 5级(采用中国国家标准GB/ T6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》)，见附图2。各项性能指标如表1所示，均达到 GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》要求，板坯在炉加热时间成功缩短了 32. 7%，从而达 到快速正火，提高热处理产能的目的。实施例4

　　针对38mm厚的Q345R钢板，正火温度为910°C，钢板从室温直接进入炉温910°C炉内，加热时间为30. 4min (即0. 8min/mm)，保温时间为30. 4min (即0. 8min/mm)，然后空冷至 室温。正火后显微组织仍为铁素体-珠光体带状组织，但铁素体晶粒与珠光体晶团尺寸 明显小于正火前，组织的均勻性也得到显著改善，晶粒度为9. 5级(采用中国国家标准GB/ T6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》)，见附图2。各项性能指标如表1所示，均达到 GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》要求，板坯在炉加热时间成功缩短了 34. 7%，从而达 到快速正火，提高热处理产能的目的。通过上述四种实施例的对比发现在无氧化辊底式热处理炉初始段炉温不同的前 提下，不同程度的缩短加热时间和保温时间，四种案例均能满足产品质量要求，但实施例4 中的正火工艺时，钢板直接进入910°C目标温度场，升温速率更快，热处理在炉时间更短，达 到快速热处理的目的；各项性能指标见下表。表 1。

　　权利要求

　　1.一种Q345R钢快速正火热处理方法，包括加热、保温和冷却；其特征在于加热钢板从室温状态进入炉温750°C炉内，按单位厚度均温时间0.8 1. lmin/mm计 算加热时间，分段加热至目标温度910°C，或将无氧化辊底式热处理炉各温度控制区的温度 统一设置为910°C，钢板直接进入炉温910°C炉内；保温当钢板加热到910°C后，按单位厚度均温时间0. 8 0. 9min/mm计算保温时间进 行保温；冷却空冷至室温；所述单位厚度均温时间为钢板进入炉子开始到钢板的心部到达热处理生产工艺温度 所需时间与钢板厚度的比值。

　　2.如权利要求1所述的Q345R钢快速正火热处理方法，其特征在于所述的加热时间 按单位厚度均温时间0. 8 1. Omin/mm计算。

　　3.如权利要求1所述的Q345R钢快速正火热处理方法，其特征在于所述的保温时间 按单位厚度均温时间0. 8 0. 85min/mm计算。

　　全文摘要

　　本发明涉及一种钢的回火工艺，是一种Q345R钢快速正火热处理方法，包括加热、保温和冷却；加热钢板从室温状态进入炉温750℃炉内，按单位厚度均温时间0.8～1.1min/mm计算加热时间，分段加热至目标温度910℃，或将无氧化辊底式热处理炉各温度控制区的温度统一设置为910℃，钢板直接进入炉温910℃炉内；保温当钢板加热到910℃后，按单位厚度均温时间0.8～0.9min/mm计算保温时间进行保温；冷却空冷至室温。本发明在保证各项性能满足要求的前提下，缩短加热时间及保温时间，提高热处理产能，解决了现有技术所存在的正火在炉时间过长，该钢种各项力学性能才能达到要求，铁素体-珠光体带状组织才能细化，产能较低等问题。

　　文档编号C21D9/46GK102140569SQ201110072299

　　公开日2011年8月3日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日

　　发明者吴俊平, 姜辉, 王伟, 王发仓, 王萍, 王道远, 章小峰, 郭怀兵, 黄贞益 申请人:南京钢铁股份有限公司, 安徽工业大学