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宽厚板控制轧制高强度及韧性等综合性能技术
Q345c钢板厂家宽厚板的热机械轧制物理约束
  宽厚板的热轧可分为两种工艺:传统热轧法及控制轧制。传统热轧法的目标是用最少的轧制道次生产特定尺寸的产品,而控制轧制则是一种独立的轧制方式,即为了获得材料所需的高强度及韧性等综合性能,在轧制中精确地控制材料形状及操作温度。热机械轧制是在奥氏体不能再结晶的温度范围内完成最后一个轧制道次。机械性能及细晶粒是在随后对成型奥氏体组织的水冷中决定的。
  在水冷方面有两种主要方式:加速冷却及直接淬火。当采用加速冷却时,冷却过程从约800℃开始,到500℃及600℃之间结束。加速冷却由于能使微观组织细化,从而提高钢板的机械性能。这类宽厚板的微观组织主要成分是细晶粒的铁素体/珠光体,铁素体/贝氏体,或是全贝氏体组织。对直接淬火而言,钢板尽可能快的冷却下来。冷却的起始温度约为900℃,而终止温度则低于250℃。直接淬火钢板通常为高硬度的贝氏体和/或马氏体组织,一般Q345c钢板厂家用作机械应力和/或耐磨性要求高的结构件。
  冷却速率:影响钢板冷却的主要因素是冷却速率。冷却速率是指入口-出口侧的温度差与冷却时间的比率。冷却时间是指在有效冷却段的停留时间。提高冷却速率,即加速冷却,可细化钢板的微观组织,从而提高钢板强度。
  加速冷却可通过以下途径提高强度:细化铁素体晶粒、析出强化以及贝氏体相变强化。然而,提高屈服强度和抗拉强度的机理不同。加速冷却通过细晶强化和析出强化来提高屈服强度,而抗拉强度的提高则是通过贝氏体相变强化实现。
  研究400HV10钢(0.15%C-1.4%Mn-0.04%Nb)在直接淬火条件下不同冷却速率对组织的影响发现,空冷时(1℃/s)获得铁素体/珠光体组织以及少量的马氏体,硬度达到220HV 10(对应于抗拉强度740MPa)。中等冷却速率(10℃/s)获得贝氏体组织,硬度为290 HV10(抗拉强度约940MPa),而采用更高的冷却速率(30℃/s),则得到100%的马氏体组织,硬度高达410HV10(抗拉强度约1300MPa)。
  物理约束:采用现代化冷却设备很容易达到100℃/s以上的冷却速率。然而,如此高的冷却速率仅能在钢板表面以及薄规格的钢板上才能实现。对于厚规格钢板,钢板芯部能够达到的冷却速率随钢板厚度的增加而显著下降,其限制性因素是钢板的导热性。
  钢板表面和芯部冷却速率的差异导致组织不同,从而造成钢板性能的不均匀性。而且,微观组织的差异导致在钢板表面和芯部之间产生张力应力,对钢板的平直度产生影响。

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