[发明专利]一种TMCP工艺Q550D低温快速回火的热处理方法

说明书

本发明公开了一种TMCP工艺Q550D低温快速回火的热处理方法，所述热处理方法包括加热、保温和冷却工序；所述加热工序，钢板从室温状态直接进入无氧化辊底式热处理炉内，炉内加热段炉温采用由高到低的炉温梯度设置，1和2加热区炉温为550℃、3和4加热区炉温为530℃、5和6加热区炉温为500℃；所述保温工序，7‑12区保温温度为450℃，保温时间系数为1.0～1.3min/mm；所述冷却工序，空冷至室温。本发明解决了现有技术所存在的回火温度过高，在炉时间过长，产能较低的问题，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。

技术领域

本发明属于金属热处理领域，具体涉及一种TMCP工艺Q550D低温快速回火的热处理方法。

背景技术

Q550D具有高强度、高韧性、低屈强比、良好的抗疲劳性能和焊接性能，主要运用于煤矿机械行业、工程机械领域和冶金装备制造等领域。

目前国内Q550D生产工艺主要有TMCP+回火和调质两种工艺，TMCP+回火工艺具有流程短、生产节奏快、生产成本低的优势。国内钢厂TMCP+回火工艺生产的Q550D回火温度普遍在550-650℃，回火的总时间系数普遍为3.5-5.0min/mm。如湘钢Q550D回火加热温度为550℃，回火总加热时间系数为3.0-3.5 min/mm；南阳汉冶Q550D回火加热温度为680℃，回火总时间系数为4.0 min/mm；济钢的Q550D加热温度为630℃，总的加热时间系数为3.0min/mm。

综上所述，现有Q550D的回火工艺的主要思路如下：

Q550D热轧组织主要为粒状贝氏体和少量板条贝氏体，其组织特征为B-F基体+多边形铁素体，B-F基体上分布有M-A岛、细小的碳氮化物和微小合金粒子，其强度硬度高，塑形和韧性较差。通过高温长时间充分回火，主要发生以下变化：（1）释放钢中的组织应力和残余应力，保证加工过程中钢板的尺寸稳定；（2）将组织中对提高强度有很大作用的高密度位错、条状碳化物、残奥氏和M-A岛充分的分解为不连续的碳化物质点并弥散分布在B-F基体和晶界处；（3）贝氏体合并、变宽、最后大部分呈多边形状。以上这些变化对钢板的加工性能提升、强度和硬度的降低、冲击和韧性的提升都有很好作用。

国内主流钢厂回火主要在无氧化辐射管加热炉进行，但辐射管加热时普遍存在加热段每个炉区的炉温设置不合理、保温段炉温设置偏高、保温时间设置过长，这导致了Q550D热处理周期长，生产效率低，生产成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种TMCP工艺Q550D低温快速回火的热处理方法，该发明在确保Q550D钢板强度满足GB/T 1591的同时，通过降低回火的加热温度，同时匹配相应的加热时间来解决了现有技术所存在的回火温度较高，在炉时间过长，产能较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种TMCP工艺Q550D低温快速回火的热处理方法，所述热处理方法包括加热、保温和冷却工序；热处理采用无氧化辊底式热处理炉加热，炉体分为12个区，其中1-6区为加热段、7-12区为保温段，所述保温工序，7-12区保温温度为450±10℃，保温时间系数1.0～1.3min/mm。

本发明所述保温工序，7-12区保温温度为450℃。

本发明所述加热工序，钢板从室温状态直接进入无氧化辊底式热处理炉内，加热段炉温采用由高到低的炉温梯度设置，1和2加热区炉温为550±10℃、3和4加热区炉温为530±10℃、5和6加热区炉温为500±10℃。

本发明所述加热工序，钢板从室温状态直接进入无氧化辊底式热处理炉内，加热段炉温采用由高到低的炉温梯度设置，1和2加热区炉温为550℃、3和4加热区炉温为530℃、5和6加热区炉温为500℃。

本发明所述加热工序，加热时间系数0.8～1.0min/mm