新型VTiB微合金化调质Q690E钢板的开发
Nb、V微合金化细晶高强韧性钢板JG590生产工艺开发
Nb、V微合金化细晶高强韧性钢板JG590生产工艺开发冯勇，蔡薇（济南钢铁集团总公司，山东济南250101）摘要：利用低硫铁水，钢包内充分脱氧，以铌钒复合微合金化、钢包底吹氬LF精炼处理、钢包喂线和严格的控温轧制技术，以较低的成本批量生产出6～40 mm厚规格合格的590 MPa级高强钢，技术性能指标满足用户提出的要求，济钢探索开发出高强钢新的生产工艺途径。
关键词：高强钢；复合微合金化；铌；钒；控轧控冷中图分类号：TG335.5；TG142.41 文献标识码：A 文章编号：1004-4620（2007）04-0007-03Process Development of Fine Grain High Strength and Toughness JG590 SteelPlates with Nb-V Micro-alloyingFENG Yong, CAI Wei（Jinan Iron and Steel Group Corporation, Jinan 250101, China）Abstract: The grade 590 MPa high strength steel with the 6~40 mm spec. was developed in lower cost with the application of low sulfur molten iron, de-oxygen and LF purified in ladle, Nb-V composite micro-alloying and strict control rolling technology. The quality and the technology properties of the steel plate can meet the technology requirements of customers. The new production process for high strength steel is developed in Jinan steel.Key words: high strength steel; composite micro-alloying; niobium; vanadium; control rolling and control cooling国内外部分企业[1]主要采用先进的铁水预处理、RH炉外精炼、微合金化细化组织和控轧控冷工艺生产590 MPa级高强钢，有的公司具备热处理设施，产品实物质量好，但成本高。
铁路车辆用V-N-Cr微合金化Q690高强耐候钢组织性能和腐蚀行为
材料工程Journal of Materials Engineering第4 9卷 第4期2021年4月 第111 — 119页Vol. 4 9 No. 4Apr. 202 1pp. 1 11 — 1 1 9铁路车辆用V-N-Cr 微合金化Q690高强耐候钢组织性能和腐蚀行为Microstructureandcorrosionbehaviorof V-N-Cr microalloyed Q690 high strengthweathering steel for railway vehicles刘 悦，吴红艳，杜林秀(东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，沈阳110819)LIU Yue,Wu Hong-yan ,DU LJn-xiu(State Key Laboratory of Rolling and Autoiation, Northeastern University? Shenyang 11 081 9, China)摘要：为开发新一代铁路车辆用高强耐候钢，采用两阶段轧制制备V-N-Cr 微合金化Q690耐候钢，并进行组织观察和力 学性能检测。
采用周期浸润腐蚀实验对V-N-Cr 微合金化Q690耐候钢与Q34 5钢进行腐蚀行为研究。
结果表明:V-N-Cr 微合金化Q690耐候钢的显微组织为多边形铁素体、针状铁素体、板条贝氏体以及少量的M/A 岛，屈服强度及抗拉强度分别为695 MPa 和815 MPa,冲击性能优异，通过大小角度晶界共同作用，有效阻碍裂纹扩展。
两种钢的表面均生成 了明显的锈层，腐蚀产物主要包含aFcOOH ,-FcOOH,y-FcOOH 和FCO i 。
腐蚀360 h 后Q34 5钢的平均腐蚀失重速率为1.83 g/(h ・ci 2) V-N-Cr 耐候钢的腐蚀失重速率为0. 96 g/(h ・ci 2)显著低于Q34 5钢。
关键词：高强度；耐候钢；腐蚀行为；锈层；干/湿循环交替腐蚀实验doi ： 10. 11868 j issn 10014381 2019. 000856中图分类号：TG142.4 文献标识码：A文章编号：1001-4381(2021)04-01 1 1-09Abstract : In order to develop a new generation of high strength weathering steel for railway vehicle , V-N-Cr licroalloyed Q690 weathering steel was produced by t.w o-stage rolling , and the micro structuresand lechanical properties were studied. The corrosion behavior of V-N-Cr licroalloyed Q690weathering steel and Q345 steel was studied by cyclic wet./dry corrosion tests. The results show that,the iicrost.ruct.ure of V-N-Cr licroalloyed Q690 weathering steel is polygonal ferrite , acicular ferrite , lath bainite and a few M/A phase. The yield strength and tensile strength are 695 MPa and 815 MPa,respectively , with excellent, impact, perforiance. The crack propagation is effectively hindered by the interactonofgrainboundarieswithlargeandsma l angles.Thesurfacesofbothkindsofsteelshave formed rust, layer, and corrosion products mainly include ct-FeOOH ,-FeOOH,了-FeOOH and Fe ；O 4.After 360 h corrosion , the average corrosion rate of Q345 steel is 1. 83 g/(h ・ ci 2) , and that, of V-N- Cr weathering steel is 0. 96 g/(h • ci 2).Key words : high strength ； weathering steel ； corrosion behavior ; rust layer ; cyclic wet./dry corrosion test.耐候钢是指具有保护锈层并且耐大气腐蚀的低合 金结构钢，它能有效地阻滞腐蚀介质的深度腐蚀[-5],是铁道车辆用钢材用量最大的钢种，在铁路车辆运行 过程中会不断地受到大气环境腐蚀等恶劣应用环境的 影响。
Nb、V微合金化细晶高强韧性钢板JG590生产工艺开发
钢 中 ｃ含量 提高可 以提高 钢 的强 度 ，同时也 恶
化钢 的韧性 及焊接 性能 ， 故不 宜过 高 。ｓ、 ｌ ｉＡ 是炼 钢
过程脱 氧元素 ， 量加入 可 以改善钢 的强 韧性 。Ｐ ｓ 适 、 是钢 中有害杂 质元 素 ，炼钢 的主要 目的之一 是去 除
杂质 ， 净化 钢质 。Ｍｎ 到固溶 强化效果 ， 起 可适 中控 制
相 比 ， 产成本相 对来说 要低 得多 。 生 如再 采用 热处理
工艺 ， 成本也要 增加较 多 。 则
１３ 力 学检验和 组织观 察 ．
； 复合加入 Ｎ 和 Ｖ微合金元素是本钢种的设计关键 ， ｂ
利用 Ｎ 、 ｂＶ叠加 细化组 织 和沉淀 强化 的作 用闭 使 其 ，
在钢 的热加工 过程 中细化相 转变 组织 ，改进 钢 的强
Ｌ Ｆ精炼 处理 、钢包 喂线 和严格 的控 温控 轧技 术 ， 以 较 低 的成 本 批 量 生 产ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ出 ６～４ ｍ 厚 规 格 合 格 的 ０ｍ ５ ０ＭＰ 级钢 板 ，能够满 足 用户提 出 的基 本 技术 要 ９ ａ
Ｗｅｔ ｎ ９ ＲＥＢ ２ ２５ ３ ４ 。 ５ ０ ｌｅ ５ ０ ＲＥＣ ３ ￣２ ６ ０ ５ ９ ０
表 １ 钢 的化 学成 分 ％
国 内外部 分企业 【 】 采用先 进 的铁水 预处 理 、 主要 Ｒ Ｈ炉外精炼 、 微合金 化细化 组织和控 轧控冷 工艺 生
钢号 规 服 度 拉 度延 ， １０ ｊ）Ｊ … ／ ．强ａ抗 ／ ａ ８５率 弯 （ ！， 格屈 ／ ｂ强 ％ ８曲Ｖ 向专 伸 功 ｍ ｍ ＭＰ ＭＰ 。 纵
并 将其定 为生产 控制 目标 。
冯 勇（ ９ ３ ） １８ 年毕业 １ ６ 一 ，９ ５ 于北京钢铁 学 院金属材料 专 业。现任 济钢首 席工 程 师， 工程技 术应 用研究员 ， 济南市第 八届专 业技术 拔 尖人 才 。 主要 从 事 高 强 钢 、耐磨 钢新产 品开发 等 工作 ， 文章 ３ 篇 。 发表 ７
微合金非调质钢的发展及现状
微合金非调质钢的发展及现状微合金非调质钢最早出现在20世纪60年代，当时主要为了增加钢材的强度和韧性而开发的。
首先使用的微合金元素是钒和钛，后来又引入了其他元素如铌、锰、硫等。
这些微合金元素能够通过晶界强化、形变诱导相变等方式改善钢材的力学性能。
微合金非调质钢具有许多优点。
首先，它的强度高。
由于微合金元素的加入，可以有效地调控晶粒尺寸和相变行为，使得钢材的强度得到提高。
其次，它的韧性好。
微合金元素能够促进钢材的织构调控，限制晶粒的长大，从而提升钢材的韧性。
再次，它的耐蚀性好。
微合金元素能够形成稳定的氧化物、硫化物等夹杂物，防止介质的入侵和侵蚀。
微合金非调质钢的应用领域非常广泛。
在汽车领域，微合金非调质钢可以用于制造车身结构件，具有较高的强度和刚性，能够提高汽车的安全性和耐撞性。
在航空航天领域，微合金非调质钢可以用于制造航空发动机部件，具有较高的耐热性和抗氧化性，能够提高发动机的可靠性和使用寿命。
在建筑领域，微合金非调质钢可以用于制造桥梁、楼宇等建筑结构，具有较高的承载能力和耐久性，能够提高工程的安全性和使用寿命。
目前，微合金非调质钢的研究和开发仍在不断进行中。
一方面，研究者正在探索新的微合金元素和控制技术，以进一步提高钢材的性能。
例如，一些研究人员正在研究利用微合金元素进行原子调控和相变控制的方法，以实现精确的力学性能调控。
另一方面，研究者正在开发新的制备工艺，以提高钢材的生产效率和降低生产成本。
例如，一些研究人员正在研究利用微合金非调质钢的热处理过程，以实现快速制造和高效处理。
在未来，微合金非调质钢有望得到进一步的发展和应用。
随着科学技术的不断进步，微合金非调质钢的性能将会得到进一步提升，其在汽车、航天航空、建筑等领域的应用也将会得到进一步拓展。
同时，微合金非调质钢的制备工艺将会越来越成熟，生产效率和质量稳定性也将会得到大幅提高。
总之，微合金非调质钢是一种具有巨大潜力的新型钢材。
通过不断的研究和开发，它的性能将会得到进一步提高，应用范围也将会不断扩大。
合金减量化调质高强结构用钢Q690D的开发
合金减量化调质高强结构用钢Q690D的开发摘要：为降低高强工程机械用钢的合金资源消耗，本文针对高强工程机械用钢Q690D,通过采用可以强力提高淬透性的B元素和多种微量合金元素复合强化的成分机制成功开发出了各项性能优异的合金减量化高强工程机械用钢Q690D。
关键词：合金减量化、调质高强钢、Q690D背景：近年来随着我国经济和社会的发展，工程结构用钢日益向高参数和大型化、减量化方向发展，高强工程机械用钢得到了越来越广泛的应用，需求也越来越大。
但是对于高强钢的生产，大多数生产厂的合金添加量很大，对合金资源消耗大，不利于资源节约型社会的建设。
为了降低合金资源的消耗，节约资源，本文借助Q690D的试制开发合金减量化调质高强结构用钢。
1.Q690D成分及性能要求技术成分及机械性能要求见表1和表2。
表1 Q690 熔炼成分要求元素 C Mn P SNB V Ti Cr MoB含量≤0.18≤0.18≤0.03≤0.02≤0.07≤0.08≤0.06 ≤2.0≤1.5≤0.0025表2 Q690 力学性能要求板厚mm屈服强度ReH/MPa抗拉强度Rm/MPa伸长率A /%180°弯曲D=3a(a试样厚度)冲击功（纵向）Akv/J温度℃纵向冲击功横向冲击功10~100≥690770~940≥14合格-20℃≥47≥272.成分及工艺设计2.1 成分设计结合用户端成分设计要求，本次成分设计取消NI、V合金元素的加入，采用具有强力淬透性的B元素和多种微量合金元素进行复合强化的机制保证钢板强韧性的实现。
采用更加优异的合金元素配比，发挥合金元素的最大性价比。
具体成分设计见表3。
表3 成分设计成分 C SI MN CR MO NI V NBTI B某钢厂[1] 0.17 0.25 1.48 0.26 0.250.34 0.05 0.05 0.016 -成分1 0.153 0.247 1.41 0.36 0.115- -0.018 0.015 0.0013差值 0.08 -0.1 0.135 0.34 0.05 0.0320.1 -0.0013由上表可见成分1相比于某钢厂取消了NI、V合金，MN、MO、NB、Ti的用量都减少了，只是CR增加了0.1和B增加0.0013，所以成分1达到了合金的减量化。
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本研究 针 对 Ｑ６９０钢 板 提 … ｊ，新 的成 分 体 系 及 轧制 、后 处理工 艺 并成功 【｛Ｉ试 Ｊ 厂进 行 ｒ ６９０ＭＰａ 级 ｌ 程机 械用钢 的中试试 验 。新 成分 体系 及＿ １ 艺与 原 来 Ｑ６９０钢 板 卡ｌ】比 ，大幅 降低 Ｊ 炙金属 Ｎｉ和 Ｃｒ的 含 ｝
Ｉｈｒｏｕｇｈ ｌｏｗ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ “Ｍ ｎ—ＣＩ－一Ｍｏ—Ｂ—Ｖ—Ｔｉ”ｍｉｃｒｏａｌｈｗｅｄ （＇ｏＨｌｐ（）ｎｅｎｌｓ ｄｅｓｉｇｎ．ｒｏｌｌｉｎｇ ａｌｌ（１ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ．
ｌ、ｈｅ ｎｌｉｅｒｏｓｌｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｑ６９０Ｅ ｓｔ￣ ＰＩ ｐｌａｔｅ ｇｕｅｎｃｈｅ￣ｌ ａｔ ８８０～９ｌ０ ＋ｔｅｎｌｐｅｒｅ（１ ａｔ ５７０～６ｌＯ ℃ ｉｓ［ｅｍ１）ｅｔ·Ｐ（１ ｓｏｒｂｉｔｅ ｗｉｔｈ ｖｉｅｌｄ ｓｔｒｅｎ￣ｈ ８ １ ｌ～８９ ｌ ＭＰａ．ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｓ ８５２～９３８ ＭＰａ ａｌｌ（１ —４Ｏ ℃ ｉｍｐａｔ·ｔ ｅｎｅｒｇ￣ ｌ ３２ ～ｌ ６７Ｊ．１１（＇ａｌｌ ｎｌｅｅｌ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅ— ｉｌｌｅｎｔｓ ｏｆ ＧＢ／Ｔｌ６２７０—２００９ Ｏｉｌ ｌｎｅ（·ｈａｎｉ￣－ａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｆｉ）ｒ Ｑ６９０Ｅ Ｓｔ（ ｅ１． Ｆｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｓ ｔｈａｔ，ｗｈｉｌｅ ｍｅｅｔｉ ｚ１ｇ ｔｉｌｅ ｊｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｓｔｒｉｎ—
１ 技 术 要求和 成分 设计
１．１ 技 术要求 根据 ＧＢ／Ｔ １６２７０—２００９《Ｉ 强 度结 构 Ｊ｝ｊ渊质 钢
板》的相 关规 定 ，Ｑ６９０Ｅ钢 的 化 成 分 要求 见表 １，
石家庄 ０５００２３；３．河钢集闭舞阳钢铁有限 责任公 司科技部 ，平顶 山 ４６２５００）
摘 要 通过 低碳及“Ｍｎ—Ｃｒ—Ｍｏ—Ｂ—Ｖ—Ｔｉ”微合金 化成 分 设计 及轧 制 、热 处理 工艺 选择 ．成功 Ｊｆ发 出工 程机 械用 Ｑ６９０Ｅ钢 板 （／％ ：０．１０～０．１５ Ｃ，０．２０～０．４０ Ｓｉ，≤０．０１５ Ｐ，≤０．００５ Ｓ，０．３０～０．４０ Ｃｒ，０．２０～０．３０ Ｍｏ，０．０３５～ ０．０４５ Ｖ，０．０１～０．０２ Ｔｉ，０．００１～０．００２ Ｂ）。Ｑ６９０Ｅ钢板 ８８０～９１０℃淬火 ＋５７０～６１０℃回火的微观组织 为叫火索 氏 体，屈服强度 ８１ １～８９ｌ ＭＩ ａ，抗 强度 ８５２～９３８ ＭＰａ，一４０ ｏＣ冲击功 在 １３２～ｌ６７ Ｊ，满足 ＧＢ／ＴＩ６２７０—２００９对 Ｑ６９０Ｅ １ 程 机械Ｊ｝｝ｊ钢 力学性能的 要求 ，结果满足用户严格使用要求 ，Ｈ【ｌｌｆ降低 了生产成本 。
关键 词 低 成 本 凋 质 热 处理 力 学 性 能
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ｏｆ Ｎｅｗ Ｖ －Ｔｉ·－Ｂ Ｍ ｉｃｒｏａｌｉｏｙｅｄ
Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ Ｑ６９０ Ｅ Ｓｔｅｅｌ Ｐｌａｔｅ
Ｃｈｅｎ Ｚｈｅｎｙｅ’一 Ｗａｎｇ Ｈｕｉｌｉｎｇ ，ＺｈａｏＹａｎｑｉｎｇ ，Ｙａｎｇ Ｈａｏ！ａｎｄ Ｃｈｅｎ Ｑｉ ，
ＴＭＣＰ技 术 以及微 合金 化 经 广 泛应 刚 于工 程 机械用 钢 的生产 过 程 中 ，但 足 对 于强 度级 别 更高 的 【ｆｌ 板 『ｆ『『言 ，传 统 的调质 热 处 州 （淬 火 ＋高温 回火 ）
产 ｒ艺仍 是 无 ｒ叮取 代 的 Ｉｊ ｆｊｉ『各 钢 铁 企业 对 调质 型 Ｑ６９０级工 程 机 械用 钢 仍 主要 采取 离线热 处 理 的 １５．艺路 线 。 而离线热 处 钢板虽 然性能 稳定且 均匀性 好 ，技术 手段 容易 实 现 ，似 能耗 高 ，周 期长 。
（１ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ ｌ￣ａｂｏｒａｔｏｒＴ ｏｆ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｌｌ（ｔ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎ＇ｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １０８１９；２ Ｔｈｅ Ｃｅｎｔｒｅ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ ｌｅｔ Ｉｍｏｌｏｇｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＨＢＩＳ．Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００２３；３ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｔ’ｉｅｎｅｅ ａｎｄ Ｆｅｅｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｂｅｉ］ｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ，Ｗｕｙａｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ ｌａｄ，Ｐｉｎｇｄｉｎｇｓｈａｎ ４６２５００）
ｇｅｎｔ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｕｓｅｒｓ，ｔｈｅ ｐｒｏｄｕ￣、ｔｉｏｎ ｃｏｓｔｓ ａｒｅ ｒｅｄｕｃｅｄ．
Ｍａｔｅｒａｌ Ｉｎｄｅｘ ｌ』）ｗ—Ｃｏｓｔ，Ｑｕｅ，，·ｈｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ，Ｈｅａｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｉ】ｒｏｃｅｓｓ．Ｍ ｈａｎｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
第 ４Ｏ卷第 １期 ２０１９年 ２月
· 试 验 研 究 ·
特 殊钢
ＳＰＥＣｌＡｌ ’ Ｉ
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｖｏ１．４０．Ｎｏ．１ Ｆｅｂｒｕａ￣ ２０１９ · １ ·
新 型 Ｖ－Ｔｉ．Ｂ微 合 金 化 调 质 Ｑ６９０Ｅ钢 板 的 开 发
陈振 业 ’ 王会岭 赵 燕 青 杨 浩 陈 起 （１．东北大学轧制技 术及连轧 自动化国家蕾点实验 室 ，沈 ｌ；ｆ｛１１０８１９；２．河钢集 团钢研 总院 艺研 究所