一种调控结构钢强度和屈强比的热处理方法技术

本发明专利技术具体涉及一种调控结构钢强度和屈强比的热处理方法，属于钢铁技术领域，本发明专利技术提供的调控结构钢强度和屈强比的热处理方法，包括：将结构钢进行两相区淬火处理，获得热处理结构钢；所述结构钢包括如下质量分数的化学成分：C：0.06％～0.08％，Si：0.15％～0.30％，Mn：1.10％～1.80％，P≤0.020％，S≤0.008％，Nb：0.01％～0.03％，Ti：0.008％～0.025％，Cr：0.10％～0.40％，Mo：0.30％～0.50％，Ni：0.80％～1.10％；所述两相区淬火中，淬火温度为Ac1+(30‑100)℃，其中，Ac1为亚共析钢加热时，铁素体开始转变为奥氏体的温度，保温时间为2.0～2.5min/mm。通过两相区淬火和回火工艺，可以使结构钢的屈强比在0.66～0.93之间调节，屈服强度在550MPa～690MPa之间调节。

A heat treatment method to control the strength and yield ratio of structural steel

【技术实现步骤摘要】
一种调控结构钢强度和屈强比的热处理方法
本专利技术属于钢铁
，具体涉及一种调控结构钢强度和屈强比的热处理方法。
技术介绍
结构钢是指符合特定强度和可成形性等级的钢。结构钢一般用于承载等用途，在这些用途中钢的强度是一个重要设计标准。随着技术的发展，对结构钢的强度提出了更高的要求，目前，结构钢逐渐朝更高强度的550-690MPa级演变。但随着强度的增加，导致结构钢的延伸率降低，且屈强比增高，限制了结构钢的推广应用，因此，针对结构钢，本领域亟需一种能同时调节强度和屈强比的方法，以增加其应用领域。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的调控结构钢强度和屈强比的热处理方法。本专利技术实施例提供一种调控结构钢强度和屈强比的热处理方法，所述热处理方法包括：将结构钢进行两相区淬火处理，获得热处理结构钢；所述结构钢包括如下质量分数的化学成分：C：0.06％～0.08％，Si：0.15％～0.30％，Mn：1.10％～1.80％，P≤0.020％，，S≤0.008％，Nb：0.01％～0.03％，Ti：0.008％～0.025％，Cr：0.10％～0.40％，Mo：0.30％～0.50％，Ni：0.80％～1.10％；所述两相区淬火中，淬火温度为Ac1+(30-100)℃，其中，Ac1为亚共析钢加热时，铁素体开始转变为奥氏体的温度，保温时间为2.0～2.5min/mm。可选的，所述将结构钢进行两相区淬火处理，获得热处理结构钢，包括：将结构钢进行两相区淬火和回火处理，获得热处理结构钢；所述回火中，回火温度为350～450℃，保温时间为2.0～2.5min/mm。可选的，所述两相区淬火中，淬火温度为Ac1+(30-50)℃，其中，Ac1为亚共析钢加热时，铁素体开始转变为奥氏体的温度。可选的，所述两相区淬火中，淬火温度为Ac1+(70-100)℃，其中，Ac1为亚共析钢加热时，铁素体开始转变为奥氏体的温度。可选的，所述两相区淬火中，淬火温度为Ac1+(50-70)℃，其中，Ac1为亚共析钢加热时，铁素体开始转变为奥氏体的温度。可选的，所述结构钢的制备方法依次包括：加热工序、精轧工序和冷却工序；所述加热工序中，加热温度1150～1200℃；通过所述精轧工序，获得中间坯，所述精轧工序中，开轧温度为900～950℃，终轧温度为860～920℃；所述冷却工序中，开冷温度为720～800℃，终冷温度≤250℃。可选的，所述中间坯的厚度为结构钢厚度的2.0～4.0倍。可选的，所述结构钢厚度为10～40mm。可选的，所述冷却工序中，冷却速率为14～22℃/s。本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本专利技术实施例提供的调控结构钢强度和屈强比的热处理方法，通过在Ac1+(30-100)℃加热，桥梁钢发生部分奥氏体转变，同时发生碳的第一次配分，过饱和的碳从一次马氏体扩散至新形成的奥氏体中，一次马氏体中发生脱碳而转变为铁素体，淬火后为二次马氏体+铁素体的混合组织，通过获得不同室温组织，实现结构钢的屈服强度在550～690MPa之间和屈强比在0.66～0.93之间连续可调。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：图1为实施例1中热处理结构钢的金相组织的光学显微图；图2为实施例2中热处理结构钢的金相组织的光学显微图；图3为实施例3中热处理结构钢的金相组织的光学显微图。具体实施方式下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。还需要说明的是，本专利技术中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本专利技术实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：本专利技术实施例提供一种调控结构钢强度和屈强比的热处理方法，所述热处理方法包括：将结构钢进行两相区淬火处理，获得热处理结构钢；所述结构钢包括如下质量分数的化学成分：C：0.06％～0.08％，Si：0.15％～0.30％，Mn：1.10％～1.80％，P≤0.020％，，S≤0.008％，Nb：0.01％～0.03％，Ti：0.008％～0.025％，Cr：0.10％～0.40％，Mo：0.30％～0.50％，Ni：0.80％～1.10％；所述两相区淬火中，淬火温度为Ac1+(30-100)℃，其中，Ac1为亚共析钢加热时，铁素体开始转变为奥氏体的温度，保温时间为2.0～2.5min/mm。两相区淬火分为加热保温和冷却两个阶段。将钢材加热至两相区并保温一段时间，材料将由铁素体+奥氏体两相组织，这种两相组织将在冷却后，产生马氏体加铁素体两相组织；通过直接淬火冷却或进行回火，可获得马氏体/回火马氏体/铁素体等组织，从而对强度和屈强比进行调控。结构钢的化学成分需要限定，是因为化学成分的差异将带来淬火后组织的不同，如不限定，可能会造成出现贝氏体、珠光体等其他组织，无法获得所需的马氏体、铁素体组织，无法达到最终效果。需要限定淬火温度与保温时间，是由于淬火温度过高或保温时间过长，将带来奥氏体含量过多而铁素体含量过少；而淬火温度过低或保温时间过短，将带来奥氏体含量过少而铁素体含量过多；两种情况下可能造成强度与屈强比的不可控，无法达到最终效果。在一些可选的实施例中，所述将结构钢进行两相区淬火处理，获得热处理结构钢，包括：将结构钢进行两相区淬火和回火处理，获得热处理结构钢；所述回火中，回火温度为350～450℃，保温时间为2.0～2.5min/mm。增加回火处理，是基于调控钢板组织与性能的目的。回火后，组织将由原始的铁素体+马氏体，转变会铁素体+回火马本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调控结构钢强度和屈强比的热处理方法，其特征在于，所述热处理方法包括：/n将结构钢进行两相区淬火处理，获得热处理结构钢；/n所述结构钢包括如下质量分数的化学成分：C：0.06％～0.08％，Si：0.15％～0.30％，Mn：1.10％～1.80％，P≤0.020％，，S≤0.008％，Nb：0.01％～0.03％，Ti：0.008％～0.025％，Cr：0.10％～0.40％，Mo：0.30％～0.50％，Ni：0.80％～1.10％；/n所述两相区淬火中，淬火温度为Ac1+(30-100)℃，其中，Ac1为亚共析钢加热时，铁素体开始转变为奥氏体的温度，保温时间为2.0～2.5min/mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种调控结构钢强度和屈强比的热处理方法，其特征在于，所述热处理方法包括：
将结构钢进行两相区淬火处理，获得热处理结构钢；
所述结构钢包括如下质量分数的化学成分：C：0.06％～0.08％，Si：0.15％～0.30％，Mn：1.10％～1.80％，P≤0.020％，，S≤0.008％，Nb：0.01％～0.03％，Ti：0.008％～0.025％，Cr：0.10％～0.40％，Mo：0.30％～0.50％，Ni：0.80％～1.10％；
所述两相区淬火中，淬火温度为Ac1+(30-100)℃，其中，Ac1为亚共析钢加热时，铁素体开始转变为奥氏体的温度，保温时间为2.0～2.5min/mm。


2.根据权利要求1所述的一种调控结构钢强度和屈强比的热处理方法，其特征在于，所述将结构钢进行两相区淬火处理，获得热处理结构钢，包括：
将结构钢进行两相区淬火和回火处理，获得热处理结构钢；
所述回火中，回火温度为350～450℃，保温时间为2.0～2.5min/mm。


3.根据权利要求1或2所述的一种调控结构钢强度和屈强比的热处理方法，其特征在于，所述两相区淬火中，淬火温度为Ac1+(30-50)℃，其中，Ac1为亚共析钢加热时，铁素体开始转变为奥氏体的温度。


4.根据权利要求1或2所述的一种调控结构钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：马龙腾，王彦锋，杨永达，周德光，闫新慧，白学军，韩承良，马长文，王根矶，刘美艳，黄乐庆，狄国标，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11