[发明专利]一种高强钢板的闪速热处理方法

说明书

本发明一种高强钢板的闪速热处理方法，属于金属材料领域。该高强钢的化学成分及其合金元素质量百分比(wt.％)含量为C：0.10～0.20、Mn：1.75～1.85、Si：1.10～1.35、Al：0.30～0.45、Ti：0.10～0.30、S≤0.008、P≤0.015，余量为Fe和其他不可避免的杂质；制备方法采用真空炉冶炼，锻造后在单相区轧制，然后直接在线水冷到室温，最后采用8～15℃/s的升温速率升温到800～900℃，保温1‑10s，水冷到室温。该闪速热处理技术不仅省略了二次加热淬火过程，同时还能缩短热处理时间，可以取代传统QT(淬火加回火)工艺，实现高强钢的绿色高效生产，具有良好的实用价值。

技术领域

本发明属于金属材料领域，具体涉及到一种高强钢板的闪速热处理方法。

背景技术

在“双碳”背景的推动下，缩短钢铁材料的生产流程是降低碳排放的重要方向之一，传统高强钢的热处理工艺一般为QT(淬火+回火)工艺，后续发展的DQT(在线淬火+回火)工艺在一定程度上缩短了工艺流程，对降低碳排放起到了一定的作用。但是在这两种传统热处理过程中回火过程往往需要钢板在炉中长时间保温，在确保力学性能基础上，缩短回火时间是提高生产效率降低能源消耗的重要思路之一。

发明专利CN 102115812 A提出了一种Q690D钢快速回火的热处理方法，该发明通过对回火在炉时间的精确计算，解决了由于回火在炉时间不准引起的回火时间过长问题；同样专利CN 109161670 A提出了一种TMCP工艺Q550D低温快速回火的热处理方法，该发明通过在炉内梯度升温实现对在炉保温系数的降低，从而提高了回火效率；专利CN 10614882A提出一种在线生产高强钢Q890中厚板的方法，在该专利采用在线淬火的淬火+回火的工艺缩短了流程降低了成本。虽然大量的发明均对QT工艺的生产效率提升做出贡献，但是对于QT 钢回火在炉时间均未产生大幅度的降低。

因此本发明主要针对现有QT工艺高强钢在热处理过程中，尤其是回火保温过程中需要维持较长时间，同时回火结束后的空冷过程也需要花费大量时间的问题，发明了一种高强钢的闪速热处理技术，取代传统长时间的回火工艺。

发明内容

本发明主要针对传统QT工艺下存在的回火周期过长生产效率较低的问题，提出了一种基于闪速热处理技术的高效热处理工艺，可以大幅度提升高强钢板的回火效率，实现节能减排，高效生产。

一种高强钢板的闪速热处理方法，该高强钢的成分质量百分比(wt.％)含量为C：0.10～0.20、Mn：1.75～1.85、Si：1.10～1.35、Al：0.30～0.45、Ti：0.10～0.30、S≤0.008、P≤0.015，余量为Fe和其他不可避免的杂质；该高强钢以在线淬火得到的板条马氏体为初始结构，进行闪速热处理，其微观结构与QT工艺下得到的回火组织类似，力学性能包括抗拉强度，屈服强度以及断后延伸率均处于同一水平。

进一步地，所述高强钢采用单相区轧制后直接在线水冷到室温，然后将样品以8～15℃/s 的升温速度加热到800～900℃，保温1～10s，快速水冷到室温，即可获得与传统QT热处理工艺性能相当高强钢。

如上所述的高强钢板的闪速热处理方法，具体步骤如下：

(1)冶炼和锻造：真空感应炉冶炼，过程中精确控制合金成分严格控制P、S、元素的含量，再锻造为50mm×50mm的方坯，终锻温度大于1000℃；

(2)加热：采用KSL-1200X电阻炉加热，加热温度为1150-1200℃，保温时间90-120min，出炉后去除氧化铁皮；

(3)轧制：将加热后的坯料进行轧制，开轧温度为1050～1100℃，经过多道次轧制，终轧温度为950～980℃；

(4)冷却：对步骤(3)获得的轧后钢板进行快速水冷处理；