薄規(guī)格Q460C性能分析

孔　鵬 / 寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵股份有限公司

薄規(guī)格Q460C性能分析

孔鵬 / 寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵股份有限公司

本文主要針對(duì)八鋼中厚板分廠軋制薄規(guī)格Q 460C存在屈服強(qiáng)度余量不足的問(wèn)題展開(kāi)分析，通過(guò)統(tǒng)計(jì)、對(duì)比兩個(gè)出鋼記號(hào)（GL5241D2（軋制工藝為CR）/GL5821C1（軋制工藝為CR+ACC）），提出改進(jìn)Q 460C屈服強(qiáng)度的方法。

Q 460C；屈服強(qiáng)度

1.概述

拉伸性能是金屬材料重要的機(jī)械性能之一，通過(guò)拉伸性能試驗(yàn)檢測(cè)出屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等性能指標(biāo)，對(duì)把握金屬材料的性能、應(yīng)用和科學(xué)研究有著重要意義。460MPa級(jí)高強(qiáng)鋼的原來(lái)生產(chǎn)方式為調(diào)質(zhì)處理，但由于近來(lái)成本壓力增加，生產(chǎn)工藝逐漸由調(diào)質(zhì)改變?yōu)榭刂栖堉?，最終被TMCP工藝所取代，特別是近年來(lái)中厚板裝備水平大幅提高，采用TMCP工藝生產(chǎn)460MPa級(jí)高強(qiáng)鋼已是主流趨勢(shì)，八鋼中厚板在2011年ACC冷卻系統(tǒng)投入使用后，先后開(kāi)發(fā)出多個(gè)品種的TMCP工藝，Q460就是其中一個(gè)，伴隨著鋼中合金元素的降低，而ACC所能提升強(qiáng)度有限，導(dǎo)致在TMCP工藝探索過(guò)程中出現(xiàn)屈服強(qiáng)度不合的現(xiàn)象，本文針對(duì)Q460C薄規(guī)格鋼板性能不合原因進(jìn)行分析、對(duì)比，提出了改進(jìn)方向。

2.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求

表1-1

3. 14～16mmGL5821C1 Q460C性能統(tǒng)計(jì)

針對(duì)14/16mm，GL5821C1軋制Q460C鋼板，統(tǒng)計(jì)性能及工藝情況如下表2-1所示，從表中不合率可以看出14mm/16mm不合率整體偏高（除去由于自身技術(shù)工作不到位造成一次100％，平均46.6％），且12月16mmQ460C屈服強(qiáng)度均值470MPa，由于樣本量有限無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算出CPK，因此以直方圖表示，見(jiàn)下圖2-1，14mmGL5821C1的95％平均值置信區(qū)間470.12～489.21MPa，16mmGL5821C1的95％平均值置信區(qū)間469.67～484.33MPa，對(duì)比表1-1中標(biāo)準(zhǔn)可以看出14/16mm屈服強(qiáng)度存在極大隱患，另對(duì)于一批次鋼板進(jìn)行金相實(shí)驗(yàn)分析，分析結(jié)果如圖2-2與表2-2所示，晶粒度較正常水平偏低。

表2-1

圖2-1　GL5821C1屈服強(qiáng)度直方圖

圖2-2　Q460C薄規(guī)格金相照片與夾雜物照片

表2-2　金相實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4. 14～16mmGL5241D2 Q345性能統(tǒng)計(jì)

12月底GL5241D2軋制Q345GJ系列鋼板出現(xiàn)屈服超出上限（465MPa），統(tǒng)計(jì)GL5241D2軋制Q345性能及工藝情況如下表3-1所示，GL5241D2控制軋制Q345系列鋼板屈服強(qiáng)度均值441MPa（波動(dòng)385-500），抗拉強(qiáng)度均值577MPa（波動(dòng)525-610）。對(duì)比表2-1中16mmCR鋼板屈服性能，相比高出20MPa。14/16mmGL5241D2屈服強(qiáng)度直方圖如下圖3-1所示，14mm95％平均值置信區(qū)間為439.7～448.41MPa，16mm95％平均值置信區(qū)間434.46～443.27MPa。

表3-1

圖3-1　GL5241D2屈服強(qiáng)度直方圖

5.成分對(duì)比

針對(duì)GL5241D2控軋Q345鋼板強(qiáng)度高于Gl5821C1控軋Q460C鋼板，對(duì)于兩出鋼記號(hào)進(jìn)行成分對(duì)比，如下表4-1所示，GL5241D2相比GL5821C1，常用合金元素C、Si、Mn含量高于GL5821C1，微量合金元素Nb、Ti含量低于GL5821C1，并且GL5821C1加了0.02-0.03V。

表4-1　成分對(duì)比

?

6.調(diào)整建議

6.1控軋強(qiáng)度理論計(jì)算

綜上所述，14～16mmQ460C屈服強(qiáng)度均值470MPa，但考慮企業(yè)內(nèi)控預(yù)警線，需要增加約40MPa以上，由寶鋼計(jì)算強(qiáng)度公式：

Ys=152*C+33*Si+84*Mn+1426*Nb+252*V+2.91*壓比-0.078*終軋溫度+236

按成分下限、終軋溫度810℃計(jì)算得到：Ys（GL5241D2）=387.2MPa，Ys（GL5821C1）=387.8MPa，基本兩個(gè)出鋼記號(hào)的計(jì)算強(qiáng)度相同。

6.2后續(xù)建議

為穩(wěn)定Q460C，14-16mm屈服性能，并結(jié)合寶鋼強(qiáng)度計(jì)算公式，建議如下：

（1）對(duì)于Gl5821C1的C含量下限提升，C下限=0.15；

（2）對(duì)于GL5821C1的Nb含量下限提高，Nb下限=0.035；

（3）可以根據(jù)GL5241D2的成分，設(shè)計(jì)新出鋼記號(hào)軋制Q460C，工藝采用CR+ACC。

（4）降低終軋溫度（目標(biāo)780℃），強(qiáng)化控制軋制效果

[1] 賀信萊-尚成嘉-楊善武等高性能低碳貝氏體[J].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

[2] 孫決定.控軋控冷技術(shù)在中厚板生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].鋼鐵研究，2005（2）：48-51.