Q345E H型钢低温冲击性能研究与改进
钛微合金化Q345E钢的试验研究
微合金化钛微合金化Q345E 钢的试验研究王建锋1,邓 深1,2,饶江平1,3,李光强1,张 峰1,4(1.武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430081;2.柳州钢铁集团公司,广西柳州545002;3.武汉钢铁集团公司炼钢总厂四分厂,武汉430083;4.宝山钢铁股份有限公司硅钢部,上海200941)摘 要:采用钛微合金化技术生产出具有较高屈服强度和良好低温冲击韧性的Q 345E 钢,其组织均以铁素体+珠光体+少量回火索氏体组成。
缓冷和快冷试验结果表明钛微合金化Q 345E 具有较高的性能稳定性,强度增加主要是T i 细晶强化及沉淀强化作用引起的,研究为钛微合金化钢的进一步推广作了有益尝试。
关键词:Q345E ;钛;微合金化钢;细晶强化中图分类号:TF762+.3 文献标识码:A 文章编号:1004-7638(2010)02-0020-06Experim ental Study on the T iM icroalloyed Q345E SteelW ang Jianfeng 1,Deng Shen 1,2,Rao Jiangpi n g 1,3,L iGuangqiang 1,Zhang Feng1,4(1.K ey L aboratory for F errousM eta ll urgy and R esources U tilization ofM i n i stry o f Educati on ,W uhan U niversity o f Sc i ence and T echno logy ,W uhan 430081,H ube,i China ;2.L iuz hou Iron &Stee lG roup Co .L td .,L i uzhou 545002,Guangx,i Ch-i na ;3.T he 4th Branch o f Stee l m ak i ngW o rks ,W uhan Iron and Stee lG roup Co .,W uhan 430083,Hube ,i Ch i na ;4.S ili con Stee l D iv i s i on o f Baosteel Co.L td .,Shangha i 200941,Ch i na)Abst ract :The h i g h perfor m ance Q345E steelw ith h i g h y ield strength and stable l o w-te m perature i m pacttoughness w as m ade by T itan i u m m icroalloy i n g techno logy .The m icrostructure of deve l o ped Q345E steel is co m posed o f ferrite ,pearlite and a little te m pered sorbite .S lo w cooling and fast coo li n g experi m enta l resu lts sho w ed that titan i u m m icroa lloyed Q345E stee l has high perfo r m ance stability ,the i n crease o f streng th is caused m ainly by gra i n -refining strengthening and precipitation strengthening .This research is a benefi c ial atte m pt for further pro m otion o f titan i u m m icroalloyed stee.l K ey w ords :Q345E ;titan i u m;m icroalloyed stee;l fi n e -gra i n strengthening0 引言Q345E 低合金高强度结构钢板系列产品广泛用于高层建筑、地下和海洋设施、铁路运输、工程机械、压力容器等各类低温环境下使用的工程结构件,特别是对可焊性和低温冲击韧性要求严格的重要结构件。
Q345E大规格H型钢
验共进行了3轮，以炉号H083－3622Q345E作为第
1轮试验对象，试样的化学成分与气体含量见表3。
表1性能要求
规格/mm≤16≥345＞16～35≥325σs/MPaσb/MPa470～630δs/％
≥22AkV（-40℃，纵向）/J≥27Q345E大H型钢-40℃冲击韧性偏低原因分析
14212105#
138269
常温时效15d1#
10444462#
11838183#
9634404#
11216385#
1301820
表6常温时效冲击功数据J
水浴时间
不水浴
30min45min60min90min
常温
122，92，130116，144，114100，130，128128，120，12696，132，112-30℃
［O］×10－654.1
［N］×10－637.5
表3试样化学成分与气体含量%
油浴后的冲击试验数据见表4（油浴时间30min）；水浴后冲击试验数据见表5（水浴温度
100℃）；常温（10～30℃）时效冲击试验数据见表6。
从大量试验数据看，常温时效常温冲击功基本
不受影响，时效15d后，-30℃与-40℃冲击功略有
46，24，4826，48，3028，20，1212，22，1840，38，32-40℃
26，14，2834，40，3218，12，1814，10，1244，12，16
表5水浴后冲击试验数据JC0.178Si0.214Mn1.26P0.009S0.007Cr0.024Nb0.017Ni0.01Cu0.014Al0.005
提高低合金高强度钢Q345D低温冲击功的工艺研究
图 2 317910 1 T iN 分布形貌 100 % F igure 2 m orpho logy of T iN d istr ibu tion,
切取金相试样, 经磨制抛光后, 利用 MM 6金 相显微镜, 按照 GB /T 10561 2005中 A 法对非金 属夹杂物进行评级, 结果见表 5。各项夹杂物级 别均不高, 但是试片表面分布有大量的块状黄色 的 T iN 颗粒, 具体形貌见图 2, 图 3。 3. 3晶粒度和显微组织检测
将上述金相试样的抛光面利用 4% 的硝酸酒 精溶液进行 侵蚀, 然 后按照 GB /T 6394 2002 进
320
505
34
74
16
17
19
14
13
15
300
515
34
77
18
19
19
12
14
11
炉锭号
317910 1 317911 1
表 4 实际 化学成分值 (质量分数, % ) Table 4 The actual chem ica l com position ( mass fract ion, % )
钢号
R e / Rm / A
Z
A KV2
A KV2
M Pa M Pa (% ) (% ) ( - 20∀ ) / J ( - 40∀ ) / J
470 Q 345D ! 275 ~
630
! 22 ! 50
! 80
! 50
2 制造工艺
针对Q345E钢低飞溅焊接工艺分析探究
针对Q345E钢低飞溅焊接工艺分析探究摘要自20世纪50年代气体保护焊发明后，CO2气体保护焊以其高效的特性，得到了各行业的广泛应用，尤其是机车行业，内燃机车车体的焊接有90%的焊接时应用CO2气体保护焊完成的。
但是焊接飞溅物一直是CO2气体保护焊难以解决的问题。
如果在内燃机车燃油箱的制造完成后，燃油箱内残留焊接飞溅物，将导致内燃机车的击破。
焊接技术人员一直致力于降低焊接飞溅物的研究。
笔者从改变焊接保护气体的角度研究降低焊接飞溅物，分析在保护气体中加入O2对焊接飞溅物及焊缝性能的影响。
关键词气体保护焊焊接飞溅物焊缝性能1 试验1.1试验材料级设备母材选用12mm厚的Q345E钢板，母材组织特征是铁素体+珠光体，珠光体为黑色条状沿轧制方向分布。
焊材选用ER50-6焊丝，直径为1.2mm。
1.2试验方法以MAG焊焊接方法为研究对象，在常用的二元（80%Ar+20%CO2）加入少量O2，以降低焊接飞溅物。
试验采用MAG焊接方式，在母材和焊材相同的条件下，选用80%Ar+20%CO2二元气体A和Ar+CO2+O2三元气体B进行焊接飞溅物对比。
试验参照ISO15614-1标准的规定，选用气体A和气体Ｂ进行焊接工艺评定试验。
使用350×150×12mm规格的对接试板，试板加工Ｖ形坡口，坡口角度60°，顿边为１ｍｍ，采用单面焊双面成型焊接，分四层焊接。
焊接工艺参数如表2.2-1和表2.2.-2。
焊层位置焊接电流I/A焊接电压U/V焊接速度v/cm.min-1焊接线能量E/J.cm-1第一层90-11014-1620-22 3.0-3.8第二层140-16016-1828-30 3.8-4.6第三层160-18018-2032-34 4.3-5.1第四层220-24022-2436-38 6.5-7.3表2.2-1焊接工艺参数（气体A）焊层位置焊接电流I/A焊接电压U/V焊接速度v/cm.min-1焊接线能量E/J.cm-1第一层90-11014-1621-23 2.9-3.7第二层140-16016-1830-32 3.6-4.3第三层160-18018-2034-36 4.1-4.8第四层220-24024-2638-40 6.7-7.5表2.2-2焊接工艺参数（气体B）注：E=0.8UI/V2 试验结果及其分析2.1焊接接头金相组织及其分析经观察宏观形貌无论是选用气体A还是气体B，焊接接头层次清晰，成型优良，从焊缝端面宏观形貌观察，接头融合良好，无气孔、夹渣和裂纹等缺陷。
【精品推荐】-Q345系列钢低温冲击韧度影响因素的研究
表 1 Q345 系列钢的力学性能要求 Tab.1 Mechanical properties request of Q345 series steel
牌号 σs/MPa σb/MPa
AKV (纵 向 )/J δ(%)
20℃ 0℃ -20℃ -40℃
Q345A ≥295 470～630 ≥21
Q345B ≥295 470～630 ≥21 ≥34
随着 C 含量的增加， 钢的强度也随之提高，但 塑性和韧性下降，故在满足强度的前提下，C 含量尽 量按中下限控制， 控制目标值为 0.12%～0.15%(质 量分数，下同)。 1.1.2 Mn 的影响
Mn 具有降低 A+F 相变温度和细化相变晶粒的 作用，Mn 含量在一定范围内， 既提高钢的强度，又 提高钢的韧性。 当 w(Mn)≥1.2%时，钢的强化效果 明 显 ，当 w(Mn)≥1.5%时 ，则 降 低 钢 的 韧 性 ，故 Mn 含量应控制在 1.2%～1.5%。 1.1.3 Ti 的影响
2 结论
(1) 通过优化成分、 采用控轧控冷工艺，Q345B、 Q345C 的冲击值基本满足技术条件要求。
(2) 对 Q345C 采用 800～850℃不完全退火，0 ℃ 夏比冲击值有明显改善。
(3) 钢 材 采 用 正 火+ 回 火 处 理 ，-20 ℃和-40 ℃ 夏比冲击值有明显提高， 采用 930℃正火+ 450 ℃回
冲击韧度有明显改善，采用合理热处理工艺可完全保证其低温冲击韧度的要求。
关键词：Q345 系列钢； 低温冲击韧度； 微合金化； 控轧控冷； 热处理
中 图 分 类 号 ：TG142.41
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1001-3814(2010)10-0087-03
提高低合金高强度钢Q345D低温冲击功的工艺研究
钢号
R e / Rm / A
Z
A KV2
A KV2
M Pa M Pa (% ) (% ) ( - 20∀ ) / J ( - 40∀ ) / J
470 Q 345D ! 275 ~
630
! 22 ! 50
! 80
! 50
2 制造工艺
采用 EBT + LF /VD精炼方式, 炉料由二级及 二级以上废钢、返回碳素钢料头、生铁、海绵铁等 组成。 EBT 氧化后出钢, 包中预脱氧及部分合金 化, 进行 LF /VD吹氩精炼, 出钢前弱搅拌, 出钢镇 静后采取模内充氩和氩气保护浇注, 钢锭脱模后 热送锻压厂。在车底式燃气炉中加热, 加热温度 为 1 200~ 1 250∀ , 加热时严格按照钢锭加热规 范执行, 升温速度均匀, 保温时间满足工艺要求。 出炉后直接在 14 MN精锻机上锻造成型, 精锻机 锻造严格控制拉打速度和变形量, 始锻温度控制 在 1 150~ 950∀ 之间、终锻温度 !850∀ 。锻后立 即入炉。并根据技术条件要求, 制定了集细化晶 粒、消除应力、扩氢等目的为一体的锻后正回火制 度, 工艺曲线见图 1。锻后正回 火力学性能结果 见表 3。从表 3可知, 锻件低温冲击性能不合格。
按照改进工艺生产的 Q 345D 锻件, 化学成分 见表 6。晶粒度均在 8~ 9级之间, 见图 6、图 7所 示 , 力学性能见表 7, 完全满足客户要求, 且低温
图 2 317910 1 T iN 分布形貌 100 % F igure 2 m orpho logy of T iN d istr ibu tion,
钢号 C S i Mn S P V A l T i
1. 00
0. 02
Q 345D
Q345D钢低温冲击功不合格的分析与改进
— ——１ 丽 一 一 尊手船僚 ’
小 弥散 的 Ａ１ 促 进 铁 素 体 形 核 ， 化 铁 素 体 晶粒 ； Ｎ， 细
ＮＯＴ ＱＵＡＬＩ 】 Ｆ吧Ｄ ＬＯＷ —ＴＥ Ｐ ＲＡＴ Ｍ Ｅ ＵＲＥ
Ｉ ＡＣＴ Ｗ ＯＲＫ ４ Ｔ ＥＬ ＭＰ ＯＦ Ｑ３ ５ Ｓ Ｅ Ｄ
Ｙａ ｉ ｎ ｉ Ｌｉ ｕ ｈ ｉ ｎｇ Ｊａ ｗｅ ， ｕ Ｊ ｎ ｕ ，Ｇ ｅ ｇ Ｚｈａ ｍ ｉ ｇ ｎ ｏ ｎ
材 的塑性 和冷 成型性 能 ， 并使 韧脆 转 变温度 升 高 ， 从
而 使 钢 的低 温 冲击 韧性 变差 。 锰在 钢 中主要 以 固溶 态 存 在 ， 生 一 定 的 固溶 产 强化 作用 。锰 在 Ｑ ４ Ｄ 钢 中扩 大 奥 氏体 区 的作 用 ３５
特别 明显 ， 而 使 奥 氏体 向铁 素 体 转 变 后 的铁 素体 从
２ ２ 夹 杂 物 分 析 ．
收 稿 日期 ：０ １ ４— ８ ２ １ —０ ２
作 者 简 介 ： 建 维 （ ９ ７一） 男 ， 程 师 ，９ ９年 毕 业 于 南 京 理 工 大 杨 １６ ， 工 １８ 学 金 属 材 料 专 业 ， 在 河 北 钢 铁 集 团 石 钢 总 调 度 室 工 作 ， —ｍａ ： 现 Ｅ ｉ ｌ
１
前 言
这 种在低 温 下变 脆 的 特 性被 称 之 为 低 温 脆性 ， 属 金 材料 在低 温下 抵 抗 脆 性 破坏 的能 力 称 为低 温 韧 性 。
Ｑ ４ Ｄ钢 属 ＧＢ Ｔ ５ １ 合 金 高 强度 钢 ， 在 ３５ ／ １９ 低 是 碳 素 钢 的基 础 上 ， 入少 量合 金元 素 ， 而 提高 强 度 加 从
桥梁钢Q345qD低温力学性能及冲击韧性试验研究
＋ ２０
０
０
０
ＴＢ７
－ ２０
ＴＢ９
－ ２０
ＴＢ８
ＴＢ１０
ＴＢ１１
ＴＢ１２
ＴＢ１３
ＴＢ１４
ＴＢ１５
－ ２０
－ ４０
－ ４０
－ ４０
－ ６０
－ ６０
－ ６０
屈服强度 ｆ ｙ ／ ＭＰａ 拉伸强度 ｆ ｕ ／ ＭＰａ
沿钢板厚度 方 向 居 中 取 样，缺 口 方 向 与 钢 板 轧 制
［４ － ６］数据，研究桥梁钢 Ｑ３４５ｑＤ 的力学性能和冲
见图 ２。
静力拉伸试验和 Ｖ 形缺 口 冲 击 试 验， 并 结 合 文 献
击韧性随温度降低的变化规律，为低温环境中既有
方向保持一 致 以 测 量 钢 材 纵 向 冲 ｑＤ 低温力学性能及冲击韧性试验研究
桥梁钢 Ｑ３４５ｑＤ 低温力学性能及冲击韧性试验研究 ∗
贾单锋１ 王元清２ 崔 佳１ 廖小伟２ 石永久２
（１． 重庆大学土木工程学院， 重庆 ４０００４５； ２． 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室， 北京 １０００８４）
ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ． Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ ａｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ
ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｆｉｔｔｉｎｇ ｃｕｒｖｅｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ Ｑ３４５ｑＤ ｈａｄ ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ， ａｎｄ
伸试验依据 ＧＢ ／ Ｔ ２２８—２００２《 金属材料室温拉伸试
Q345钢在低温下的力学性能研究
0 引言
1 试验材料的选择
济南开发区进出口公司青岛分公司承接了北欧 国家的船用集装箱锁具加工的定单 ,该锁具中的锁轴 原为 45 钢 ,因低温 ( - 20 ℃) 下的冲击值达不到 27J 的 要求 ,用户提出该产品锁轴改为合金钢锻件。因该锁 具常年在北冰洋地区使用 ,故要求锁具不但要有足够 的强度和韧性 ,还要求锻件试块在低温 ( - 20 ℃) 下的 冲击值达 27J ,锻件本身最大拉力由原来的 45t 提高到 52t (锁轴直径为 43 ±015mm) ,避免在低温下航行时船 舶颠簸引起锁具剪切脆断事故的发生 。
45 钢 :锻造后经过正火处理 ,锻件最大拉力在 35～45t ,而试块在低温 ( - 20 ℃) 下冲击值为 4～6J , 经调整热处理工艺参数低温冲击值最高为 10J 。
20 钢 : 锻造后经过正火处理 ,锻件经表面渗碳 后最大拉力在 35～42t ,而试块在低温 ( - 20 ℃) 下冲 击值为 5～8J ,经调整热处理工艺参数低温冲击值最 高为 13J 。
Abstract :The 45 steel is usually used in lock shaft of ship container lock tool . Properties of the steel are poor. In particular , the impact value doesn’t reach to the user2required 27J under low temperature (220 ℃) ,result2 ing brittle fracture readily in navigation. When Q345 steel is selected and suitable forging and heat treatment technology(normalization) are adopted , the extension and impact properties of the lock shaft are improved un2 der low temperature. The lifespan is prolonged and the technique requirements of users are satisfied. Key Words :low temperature brittleness ;impact test ;tensile strength ;heat treatment
Q345E厚板低温冲击性能不合原因分析与对策
·５６·轧钢２００９年ｌｏ月出版如终轧温度较高，在形变过程中没有动态相变的发生，则轧后冷却速度对板材相变组织有重要影响‘１．２］。
２．３道次压下量的影响从压下制度看，性能不合钢板粗轧道次压下率小，特别是粗轧结束前的几道次，压下率为１０％，而合格钢板压下率约为１５％。
在粗轧高温再结晶区轧制阶段，为避免晶粒过分粗大。
道次变形量应控制在１５％～２０％，最大道次压下率不宜超过３０％［３］。
如道次压下量小，还需增加轧制道次，这对温度和板形的控制带来不便。
２．４金相组织的影响不合格钢板和合格钢板的组织组成见表２。
表２钢板组织组成注：Ａ一１和Ａ一２分别代表Ａ号钢板厚度方向１／４和１／２处位置，Ｂ一１和Ｂ一２分别代表Ｂ号钢板厚度方向１／４和１／ｚ处位置。
由表２可见，不合格钢板的带状组织严重，且不同位置晶粒尺寸较合格钢板粗大，同时试样的中心还有裂纹存在。
普通Ｃ—Ｍｎ钢连铸坯中Ｍｎ偏析是引起带状组织的主要因素Ｌ４］。
由于钢板各区域成分不均，特别是Ｍｎ的偏析，导致钢板各个区域奥氏体一铁素体相变不能同时进行。
当钢板终轧温度较高、轧后冷速较小时，则加剧了带状组织的形成。
２．５夹杂物的影响夹杂物扫描电镜照片和能谱分析如图ｌ、表３所示。
图１冲击断口扫描电镜照片表３夹杂物能谱分析从图１、表３可以看出，断口形貌为韧窝加准解理，有硫化锰夹杂物。
此类夹杂物对于钢板的冲击性能影响很大，尤其是对厚板。
因为ＭｎＳ夹杂物在轧制过程中会沿着轧制方向随钢材变形，引起钢板的各项异性，尤其是钢板厚度方向的性能，从而降低钢板的低温冲击韧性。
３改进措施为减小以上因素对钢板低温冲击韧性的影响，结合现场生产，可采取以下个措施：（１）严格控制冶炼过程中的Ｐ、Ｓ含量，尽量减少ＭｎＳ夹杂物。
（２）降低钢板精轧开轧温度，从而降低终轧温度，轧后采用ＡＣＣ水冷，避免空冷，以减轻带状组织。
（３）加大粗轧道次的压下率，道次变形量控制在１５％～２０％，充分发挥４３００ｍｍ轧机优势。
氮、铝元素对Q345E角钢低温韧性影响的研究
氮、铝元素对Q345E角钢低温韧性影响的研究作者：刘大为来源：《科学与财富》2017年第24期摘要： E级钢的低温韧性成品检测中最主要的技术指标，如何保证在-40℃试验条件下的冲击功是开发生产Q345E角钢的关键因素，本文研究了合金元素对低温韧性的影响，重点是通过实验室试制和工业化生产，对氮、铝元素对Q345E角钢低温韧性的影响规律进行了研究。
结果表明，氮含量越低，角钢的低温冲击韧性越好，生产中应严格控制氮含量，铝含量低于100ppm或高于200ppm时样品冲击性能较好，而当铝含量在100-200ppm范围时冲击韧性降低，因此生产中应尽量避免该铝含量范围。
关键词： E级钢；合金元素；低温韧性0 引言角钢做为结构钢的一种，用途广泛，如建筑、厂房、桥梁、船舶、铁塔、塔机设备等。
国内常见的材质主要是普碳钢和低合金钢，如Q235、Q345、Q420；国外如欧标、美标、德标、日标也基本是相同的强度级别。
近年来，随着国外市场的开发，一些桥梁、舰船、机场建设工程对温度更低的角钢有了明显的需求和增长，宣钢进行了Q345E级角钢的研究。
1 合金元素的选择按照宣钢B、C级生产经验，主要是以C、Si、Mn保强度，少量V细化晶粒，P、S控制在要求范围内即可。
而Q345E为保证-40℃的低温冲击韧性，不仅需控制P、S，还要适当调整其它合金元素。
减少碳含量、增加锰含量能显著降低钢材的韧脆转变温度，锰碳比越高，韧脆转变温度越低。
此外，硫、磷等元素均会损害钢的韧性，提高韧脆转变温度[1]-[2]。
一般认为，这些元素会在晶界偏析，降低晶界的表面能，促进沿晶断裂[3]。
锰、镍使钢材的韧脆转变温度降低，铝几乎没有影响；钛、钒之类的微合金元素在含量较低时提高韧脆转变温度，达到某一含量后，使其降低；其它合金元素都会不同程度地提高韧脆转变温度，其中碳、硅、磷之类的固溶原子对韧脆转变温度的升高作用特别显著。
最终确定V、Al复合微合金化，以达到最优的力学性能。
30～40mmQ345qE钢板冲击不合分析与改进
30～40mmQ345qE钢板冲击不合分析与改进赵虎【摘要】针对厚度30～40mmQ345qE钢板低温冲击性能不合格问题,进行了分析和研究.结果表明,晶粒尺寸和组织均匀性是产生该问题的主要原因.为此,对钢的化学成分进行了优化,对轧制工艺进行了改进,提高了钢板低温韧性和冲击性能合格率.【期刊名称】《新疆钢铁》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P10-13)【关键词】Q345qE;厚板;低温冲击韧性【作者】赵虎【作者单位】新疆八一钢铁股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】TG113.251 前言随着我国西部地区经济建设速度加快，各种铁路、公路、城市高架等桥梁建设中钢结构的比例正在增加。
八钢生产的Q345qE钢板主要用于制造新疆、甘肃等地区的钢结构桥梁。
铁路或公路桥梁承受车辆的冲击载荷，要求钢板有较高的强度、韧性和抗疲劳性，拴焊桥梁用钢还应具有良好的焊接性能和低的缺口敏感性。
新疆、甘肃等地区环境恶劣，冬季极端气温低，要求钢板要有良好的低温冲击韧性。
八钢在120t转炉和4200/3500mm中厚板产线生产厚度30～40mmQ345qE钢板时，-40℃低温冲击性能不稳定，一组试样有1～2个冲击值不符合GB/T 714-2008标准，合格率只有81.48%，钢板降级改判量大。
笔者对冲击不合的原因进行了分析，通过工艺改进提高了冲击性能合格率。
2 生产工艺条件2.1 工艺流程厚度30～40mm Q345 qE钢板采用120t转炉冶炼的220mm板坯，在4200/3500中厚板生产线轧制。
工艺路线：铁水预脱硫-120吨转炉冶炼-LF精炼-RH精炼-板坯连铸-加热-高压水除鳞-轧制-矫直-堆缓冷-探伤-剪切-取样-检验-入库。
表1 化学成分 wt, %元素 C S i Mn P S Nb CEV GB/T 714 ≤0.18 ≤0.55 0.90～1.7 ≤0.02 ≤0.01 ≤0.06 ≤0.43内控范围 0.11～0.14 0.3～0.4 1.25～1.35≤0.015 ≤0.005 适量 0.35～0.382.2 化学成分用于生产30～40mm Q345qE钢板的化学成分见表1。
Q345EH型钢低温冲击性能研究与改进
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莱 钢科 技
表 ４ 改 进 后 氮 氧 含 量
２１ ０ １年 ２月
制检 测有 所 降 低 ，但 一４ ｌ低 温 冲 击 稳定 ，具 体 Ｏｃ Ｃ
指标 见 表 ５ 。
’
表 ５ 改进 后 试 样 性 能 炉号 钢号 ￣ 强 就
／ Ｍ
Ｐ ａ
＿ ０Ｃ ４ ￣
Ｊｃ ２ ／ ｍ
铝 、钙 、硫 ，为 钢 水 内 部 脱 氧 产 物 及 硫 化 物 ，５ ０
ｉ 以 上 夹 杂 物 含 有 硅 、铝 、 钙 、 钡 、 镁 、 硫 、 ． Ｌ ｍ
学 冶 金 工 程 专 业 。 工 程 师 ，现从 事 连铸 工 艺 管 理 。
钾 ，成 分较 为 复杂 ，多 为外来 夹 杂 。
莱钢 科技
２ １ 年 ２月 ０１
Ｑ ４ Ｈ 型 钢 低 温 冲 击 性 能 研 究 与 改 进 ３５ Ｅ
李 振 ，勾新勇 ，孙翠华 ，纪瑞东
（ 钢厂） 炼
摘 要 ：针 对 Ｑ ４ Ｅ Ｈ 型轧 材低 温 冲 击性 能 不稳 定 的 问题 进 行 了分 析 ，认 为 冲 击性 能 不 稳 ３５
Ｙ ０ — ２ ６ ３５ ４ ０ １４ １４ ９ Ｑ ４ Ｅ ３
５０ ２ ． ５ ４ ６ ６５ ３ ９
５ １
４ ３ 轧制控 制 ．
对 铸坯 实行 了严 格 的加 热温 度控 制 ，要求 各 段
加 热均 匀 ，保 温 充 分 ，加 热 炉 温 度 １２ ０～ｌ２ ０ ７ ９
１ 轧 材 性 能 分 析
表 １ 出的是 Ｈ ０ 列 ２ ０×２ ０ｘ８×１ ０ ２规 格 Ｑ ４ Ｅ ３５
复 检结 果 表 明 ， 一４ ０℃ 冲击 性 能 沿试 样 轧 制
产 品性能 。
表 １ Ｑ ４ Ｅ力 学 性 能 及 氮 氧 含 量 （ 量 分 数 ） ３５ 质
方 向起伏。Ｙ ９ １５５ ０４— ５ ７ 炉次冲击功各试样值变化 不 大 ，个 别 试样 偏低 ，Ｙ ９ ０４—１５４炉次 冲击 功各 ５７ 试样 值 出现 较 大 波 动 ，Ｙ ０ １４—１５ ７８炉 次 试 样 平 均 冲击功数值明显降低 ，相邻样差别较大并出现较多 试样 冲击 功不 合现 象 。
影 响低 温 冲击性 能稳 定性 。
构 的低合 金高 强度 钢材 。为 提高 低温 冲击 性 能 ，采 取微 合金 化 与控 轧 控 冷 技 术 ，初 期 试 验 效果 较 好 ， 但 由于设备 条 件所 限 ，技术 条件 不很成 熟 ，检 验 中 存 在 冲击值 波 动较大 ，轧材性 能不 稳定 现 象 ，对用 户 使用 以及 莱钢 产 品质量 信誉 造成 不利 影 响 。基 于
℃ ，加 热时 间控 制在 １０ ｍ ｎ左 右 ，避免 时 间过 长 ６ ｉ
Ｙ０ １４０ Ｑ４ Ｅ ４５ １４— ２７ ３５ ２
Ｙ０ １４ １Ｑ４ Ｅ ４７ １４— ２７ ３５ ２
Hale Waihona Puke ５５ ２． ４ ４ ５ ５５ ６ ４
５０ ７ ２ ５ ６ ５ ３ ８
炉号
一ｏ ４ ℃Ｖ型冲击 Ｊ 功／
平均冲 击
功／ Ｊ
１３ ８ １ ．
０ ４—１５ ４ ２ ０、７ １ ３、６、６、１ 、０ １３、９、１ ３ ９ ５ ７ １ １２、５ ９ ８ １５、 １０、１ ８ １３、０
０ ４— ５ ７ ５ 、５ 、 ８ １９ １６ １８ １ ２ １ ６ １ １１ ６ １２ ３ １１ ２ ９ １５ ５ ２ ０ １６ １ 、８ 、５ 、６ 、 、５ 、３ 、８ 、 、８ ６ ． ７ ４ ８ Ｙ ｏ １５ ｌ４— ７ ８ ４ ４ 、 、 、４ １ 、 、９ １０ １０ ４ 、６ ６、 １ ８ １ 、０ ６ ７ 、０ 、１ 、２ １ ０ ４ ６ ４ ５
关键 词 ：低 温冲 击 夹杂物
魏 氏组 织 终轧 温度
０ 前 言
Ｑ ４ Ｅ Ｈ 型钢是 莱 钢开发 用 于石 油钻井 平 台结 ３５
能影 响不 大 。降低 镍 含 量 （．９ ） ００ ％ ，低 温 冲击 性 能 降低 ；磷 、硫 的上 升 ，提 高低 温 脆 性 转 折 温 度 ，
数 炉 号
冲功
！
３ 断 口形貌及夹杂物 能谱 分析
３ １ 断 口形貌 及夹 杂物 ．
取 部 分试样 断 口用 扫描 电镜 进行 观察 发 现 ，冲 击 功较 低 的试样 断 口形 貌呈 河 流花状 ，为脆 性 解 理 对 表 １分析 发现 ，屈 服 、抗拉 强度 、冲击 性 能 断裂 ，冲击 功较 高 的样 断 口有韧 窝形 态 ，各 断 口部 位 均存 在夹 杂物 ，电镜下 观 察各试 样 断 口，夹 杂 物 大 小为 １ ８ ｍ，夹 杂物 大小 与 冲击 功高 低 没有 ０～ ０Ｉ ｘ
上 述原 因 ，公 司组织 有关 部 门对该 产 品进行 系 统分 析 ，提 出相 应 对 策 ，本 文 就 Ｑ ４ Ｅ Ｈ 型 钢 低 温 冲 ３５ 击 不稳原 因及对策 进行 了阐述 。
２ 试 样 复验 冲 击情 况
选取 部 分炉 次进 行复 验 ，冲击 功结 果见表 ２ 。
表 ２ 冲 击 功 对 比 情 况
直 接关联 ，５ ｍ 以下 夹 杂 物 成 分 分 析 主要 为 硅 、 ０
均有较大幅度下降 ，延伸略有提高，对比钢中氮氧 含量 ，变 化 不 明 显 。钢 水 成 分 碳 、锰 、铌 有 所 降
低 ，对 屈服 、抗 拉性 能造 成一 定影 响 ，但对 冲击 性
作 者 简 介 ：李 振 （ ９ １一） １８ ，男 ，２ ０ ０ ５年 ７月 毕 业 于 安 徽 工 业 大
是 由于轧材 内部存 在较 多夹杂 物 ，并存在 粗 大魏 氏体 组 织。解 决 问题 的关键在 于稳定 转炉 脱 磷操 作 ，优化 精 炼脱氧 工 艺 ，改善 吹氩 效果 ，防止 连铸 生产 过程 卷 渣 ，降低 夹杂 物数 量与 尺
寸 ；控 制 终轧 温度 及轧后 冷却速 度 ，避免 出现 魏 氏体 组织 。