Q345D钢低温冲击功不合格的分析与改进
Q345B钢冲击功不合原因分析
山东冶金Shandong Metallurgy第41卷第5期2019年10月Vol.41 No.5October 2019i 经验夾浇；Q345B 钢冲击功不合原因分析刘矍卿,郝帅2（1莱钢集团粉末冶金有限公司，山东莱芜271104；2山钢股份莱芜分公司，山东莱芜271105）摘要:对Q345B 钢在20 t 下冲击功不合的钢带进行化学分析、力学性能、冲击功检验，以及对冲击样断□进行金相分析、 扫描电镜分析，判断Q345B 冲击不合的原因。
结果表明，冲击样断□为解理断□，钢中非金属夹杂物Ti （C,N ）破坏了基体的连续性，是钢带冲击不合的根本原因;而材料晶粒粗大，裂纹容易穿过晶界进行扩展是Q345B 解理断裂的主要原因。
关键词:Q345B 钢；冲击功；非金属夹杂物;解理断裂中图分类号:TG142.1 文献标识码:B 文章编号：1004^620（20⑼05-0069-021前言Q345B 作为低合金结构钢的代表钢种，广泛应用于建筑、机械、汽车、基建及造船等行业,具有良 好的焊接性能和力学性能⑴。
随着国家供给侧改 革措施的实施，国内外钢市具有明显回暖迹象,对低合金结构钢Q345B 的需求也越来越大。
针对某 钢厂生产的Q345B 钢冲击功偏低现象进行化学成 分分析、金相组织检验及扫描电镜分析，以确定造成Q345B 冲击功偏低的原因。
2检验分析生产工艺流程:热轧原料-加热-粗轧机粗轧 -中间坯热卷箱-精轧机精轧-层流冷却-卷取—成材。
2.1化学成分检验采用SPECTRO LAB 型火花直读光谱仪对Q345B 钢副样进行化学成分分析，分析结果见表1 o根据表1中结果可以看出，Q345B 钢副样化学成分完全符合国标GB/T 1591—2008（低合金高强度结构钢》要求，其中P 、S 、As 等有害元素含量也比较 少,推断冲击功值偏低并非由成分原因造成。
表1 Q345B 钢化学成分%2.2力学性能及冲击功检验项目CSiMnP STiAs标准 <0.200 <0.500 <1.700<0.035<0.035<0.200实测 0.169 0.210 0.7900.0180.0030.0500.006对Q345B 钢样进行室温拉伸及20七冲击试验 进行检验，检验结果见表2（冲击试样尺寸为10mm x 10 mm x 55 mm ） □从表2可看出,Q345B 钢样 力学性能符合国标GB/T 591—2008＜低合金高强度收稿日期:2019-05-20作者简介:刘H 蝎，女,1983年生,2010年毕业于内蒙古科技大学材 料学专业。
Q345 E钢板低温冲击不合的原因分析与改进
（ Ｂ ａ ｏ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｂ ａ ｙ ｉ Ｉ ｒ ｏ ｎ Ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ．Ｌ ｔ ｄ ）
１ ２—１ ８ ｍ ｍ ｔ ｈ ｉ ｃ ｋ ｎ ｅ ｓ ｓ Ｑ ３ ４ ５ Ｅ ｌ ｏ ｗ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ ｓ ｅ ｇ ｒ ｅ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ｅ ｂ ａ ｎ ｄ ｅ ｄ
３ ０ ｔ 的重 量 ， 还 要 受 到 各 种 风 况 下 的 动 态 风 载
荷作 用 ， 使 用 环 境 恶劣 ， 不 仅 受 到 温差 的影 响 ， 而 且还 受 到风 沙 的侵 蚀 ， 因此 风 力 发 电塔 的制 造 要
Ｃａ ｕ ｓ ｅ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｌｏ ｗ Ｔｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ
Ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ Ｄｉ ｓ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ０ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｑ３ ４ ５ Ｅ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｐ ｌ ａ ｔ ｅ
ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｊ ｏ ｒ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｌ ｏ ｗ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｍ ｐ ａ ｃ ｔ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ￣ ｙ ｄ ｉ ｓ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｂ ｙ ｍ ｅ ａ ｎ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ —
试论低温钢低温韧性的改善
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理论分析与改进措施
金属由韧性转变为脆性是普遍存在的现象， 我们为 &’ 公司生产的 #$ % 随着环境温度的降低， （ !( ) !* ） 升高) 塑性 + ", ， 低温铸钢也不例外。随着环境温度的下降， 钢的强度 韧性 + $. 或 #, - ， 在低温时受冲击载荷或在缺口应力集中时可能会突然发生脆性断裂。发生脆性断裂 /.0 - 降低， 的可能性既决定构件内外应力的大小， 也决定于钢由韧性转变为脆性的临界温度即韧性一脆性 既要提 转变温度 + 1234567 8 9:54467;:<=*545>=;7?@7:<47 简称 19;; - A 6 B 。要改善低温钢的低温韧性， 高低温钢的常温韧性， 又要降低低温钢的脆性转变温度， 这样低温钢在较低的温度下， 仍然保持 较高的韧性， 而不至于发生脆性破坏。 能使固溶体强化的元素如 C5， 并使韧 #$ # 一般情况下， D>， E 等均能使合金的低温韧性降低， 更显著提高韧性 性—脆性转变温度升高。特别是一些能在钢的晶界上形成脆性相的元素， 如 F， —脆性转变温度。另外元素 G 也是显著提高韧性—脆性转变温度的元素， 它们在低温钢中的含 量应加以限制， 而少数合金元素如 H5 和 D= 等则能改善钢的低温韧性， 应保证其适当含量 A # B 。 #$ ! 铸钢的韧性指标常以冲击试验进行评定。鉴于材料的强度和韧性是一对矛盾的指标，因 此， 对于要求有一定综合力学性能的铸钢件特别是低温铸钢必须按强韧化的原则来正确选择热 处理工艺。 一般来说， 在强度和硬度相同条件下， 具有高温回火马氏体 + 索氏体 - 组织的钢其冲击 韧性最好， 贝氏体组织较差， 珠光体组织最差。所以， 低温钢的调质处理比正火回火处理有较高 的冲击值， 且使脆性转变温度有明显的向更低温度转移的趋势。 其次， 细晶粒度的钢其脆性转变 温度也较低。 另外， 高温回火后采取快冷 + &"IJ 水冷 - ， 控制高温回火时间不超过 # 小时以降低 脆性转变温度， 避免产生低温脆性 A ! B ， 这些在热处理工艺制度中都应加以考虑。 #$ " 通过以上理论分析， 我们采取了以下改进措施 + % - 在配料时对该钢的合金元素含量进行了调整， 有意降低能显著提高脆性转变温度的 F、 同时提高能明显降低脆性转变温度的 H5) D>) D= 三元素的含量， 调整前后 G、 C5 三元素的含量， 该钢化学成份如表 % 所示。 + #） 使热处理后组织由珠光体 K 铁素体 将热处理工艺由正火 K 回火改为完全退火 K 调质， 转变为索氏体， 变更前后热处理制度见图 % 。
Q345QD 钢板探伤不合原因分析及改进
Q345QD 钢板探伤不合原因分析及改进摘要：本文分析了Q345QD厚板在钢板的边部发生的探伤不合的问题。
发现这种缺陷是由于钢板中存在微裂纹导致，微裂纹的产生的原因是板坯三角区偏析富集的硫化锰。
通过提高连铸机对弧精度和调整厚板冷却工艺，该类缺陷得到了有效控制。
关键词：中厚板；超声波探伤；氢；偏析ANALYSIS AND IMPROVEMENT ON DISQUALIFICATION OF Q345QD STEEL PLATE BY ULTRASONIC DETECTIONXie Push, Yang Jiebin, Xue Rufeng, Gao ZhengwenBaosteel Zhanjiang Iron & Steel Company Zhanjiang,Zhanjiang, Guangdong, 524072 Abstract: This paper analyzes the problem of disqualification of Q345QD at the edge of the steel plate by ultrasonic detection. The defect was found to be caused by microcracks in the steel plate. The cause of the microcrack is MnS enriched by triangular segregation in the slab. By improving the arc precision of continuous casting machine and adjusting the cooling process of thick plate, such defects can be effectively controlled.Key words：medium plate; ultrasonic detection ; hydrogen; segregation引言[]Q345QD钢板是碳含量在0.08%~0.12%范围的包晶钢，通常用在桥梁、船板上面，用户通常要求探伤后交货。
提高Q345D锻造圆钢力学性能的措施
提高Q345D锻造圆钢力学性能的措施王勇胜;李道志【摘要】由16 MN精锻机生产的Q345D圆钢，经锻后正火处理，其力学性能偏低。
对钢材化学成分、非金属夹杂物、显微组织、低倍组织等进行分析，找出了钢材力学性能不合的原因并提出了改进措施。
%Q345D round steel manufactured by 16MN finish forging machine is poor in mechanical properties after normalizing treatment .Through the analysis of its chemical composition , nonmetallic inclusions , microstructure and macrostructure , reasons are found and measures for the improvement are proposed .【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】3页(P46-48)【关键词】Q345D钢;力学性能;显微组织;氮化钛;晶粒度【作者】王勇胜;李道志【作者单位】东北特钢集团，辽宁116105;东北特钢集团，辽宁116105【正文语种】中文【中图分类】TG316Q345D钢是一种含有少量合金元素的低合金高强度钢，由于其具有耐腐蚀、耐低温性能，并且具有良好的加工工艺性能、焊接工艺性能和其它特殊性能，被广泛应用于化工、石油、船舶、锅炉、压力容器等领域[1]。
某公司生产的以正火状态交货的∅210 mm Q345D锻造圆钢，经检验后力学性能指标总体偏低，经调整正火工艺后仍不能达到标准要求。
为此，对钢材化学成分、非金属夹杂物分布、显微组织等进行分析，找出了力学性能指标偏低的原因并提出改进措施，用以指导实际生产。
1 试验材料及生产方法1.1 Q345D圆钢的锻造过程为：高炉铁水→转炉+LF+VD+模铸→钢锭加热→16 MN精锻机锻造→正火→检验→精整。
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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
钢管生产缺陷分析与解决措施
摩减用45钢钢管生产缺陷分析与解决措施由于目前市场的需要，对45钢精密管的质量有了更高的要求，针对目前生产中产生的各种问题，采取措施综合如下：一．无缝管部分：一）缺陷及产生原因：1. 轧后弯曲影响产品质量的最严重的问题是轧后扭曲弯。
扭曲弯形成主要原因：1）穿孔毛管的钢温偏低或不均；2）因穿孔顶头鼻部单边水孔堵塞而单边鼻部塌斜造成毛管壁厚呈螺旋型的偏差；3）轧辊或导板错位，穿孔参数调整不当造成毛管呈螺旋状；生产中的常出现的问题是钢温偏低或不均。
08年四季度至09年一月产生问题的原因是钢温偏低（煤质差）和穿孔机轧辊串动。
2.表面翘皮表面翘皮对精密管产品而言，是不允许的缺陷。
表面翘皮的产生原因是管坯在穿孔过程中受到了碰、擦伤或存在附加变形而造成毛管表面不平整或不光滑，冷拔（轧）后在钢管表面形成大小不一的外折叠，俗称翘皮。
1）容易碰、擦伤的部位：A.前台的受料槽、进口嘴——管坯旋转进料过程中，依靠受料槽、进口嘴的衬托，如遇到某部位损坏或有棱角，则使得管坯表面因碰伤有不规则的凹坑，穿孔后形成早期的毛管外折叠（翘皮）。
这种原因形成的缺陷特点是：毛管前段无缺陷，缺陷出现在毛管后2/3段，呈间断分布的月牙形外折叠。
出现的受料槽原因的周期大约半年左右，进口嘴的原因周期约3个月。
B.导板印——因导板质量问题或安装偏差、导板座松动，或钢温过高，易造成导板粘钢而产生对毛管的刮伤，形成导板印。
轻微的导板印不影响后续无缝管、精密管的质量（有磨削工序），但严重（有一定深度）的导板印会使冷轧后形成类似外折叠的裂纹缺陷，磨削不能消除而造成成品报废。
缺陷的特征是从头到尾间断或连续的、有规则螺旋形外划伤。
C.后台抱辊、翻料钩的调整不当也会使得毛管外表被刮伤，在冷拔、冷轧后形成外折叠。
缺陷的特征是从头开始连续的、有规则螺旋形外划伤，后段1/3无缺陷。
2）附加变形A 轧辊老化——因轧辊咬入段磨损后形成台阶，碾轧时边缘压入而形成早期的毛管外折叠（翘皮）。
热处理工艺对Q345D低合金高强度钢低温冲击韧性的影响
曲率 半径 为 ０ ２ ． ５ｍｍ． 将试 样 用 无水 乙醇 冷却 至 一 ２ Ｃ 行 冲击 ， Ｏ。 进 冲击试 验结 束后 对 试样 进行 粗磨 － － － ＿
预磨 一抛 光一腐 蚀 （ 采用４ 硝 酸酒精 浸蚀 ） 观 察试 ，
Ｑ３ ５ ４ Ｄ钢 的力 学 性能 要 求 见 表 ２ 实 测 力 学 ｃ ，
性 能见 表 ３ 。
表 ２ Ｑ ４ Ｄ 钢 的 力 学 性 能 要 求 ３５
２ 试 验 方 法
由于Ｑ３ ５ ４ Ｄ对低 温 （ ０。 冲击 功要 求较 高 ， 一２ Ｃ） 本文 重点对 Ｑ３ ５ ４ Ｄ的低 温 冲击功 进行 测试 。 冲击 试 样长 度为 ５ ５ｍｍ， 截面 为 １ 横 ０ｍｍ×１ ０ｍｍ 的方形 截 面 ， 用 夏 比（ 型缺 口） 击 试验 测 试试 样 的低 采 Ｖ 冲 温 冲击功 ， 型 缺 口角 度 为 ４ 。深 度 为 ２ｍｍ， 部 Ｖ ５， 底
第３ ９卷第 ４期 ２ １ 年 ８月 ０ｊ
现 代 冶 金
Ｍ ｏ ｅ ｎ Ｍ ｅ ａｌ ｒ ｙ ｄｒ ｔ ｌｕ ｇ
Ｖ ｏ１ ＮＯ． ．３９ Ａ ｕｇ． １ｉ ２０ ｌ
热 处理 工 艺对 Ｑ 低 合 金 高 强度 钢 ３５ Ｄ ４ 低 温 冲 击 韧 性 的 影 响
响 。结 果表 明 ， ８ ０ ９０。 温 度 正 火加 高温 回 火 工 艺 可 以有 效 地 提 高 Ｑ３ ５ 的低 温 冲 击功 。 在 ８ ，０ Ｃ ４Ｄ
关 键 词 ： 合 金 高强 度 钢 ； 处理 工 艺 ； 温 冲 击韧 性 低 热 低 中 图 分 类号 ： Ｇ１ ｌ Ｔ ６
引 言
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
薄规格Q355D钢板低温冲击不合格分析及成分优化
薄规格Q355D钢板低温冲击不合格分析及成分优化
秦军;王勇;陈晓山
【期刊名称】《新疆钢铁》
【年(卷),期】2022()3
【摘要】分析了八钢中板产线薄规格14~20mmQ355D钢板低温冲击不合的原因。
认为成分偏析导致带状组织级别偏高是产生该问题的主要原因。
通过对原成分进行了优化,使14~20mm薄规格Q355D钢板低温冲击性能合格率得到有效的改善。
【总页数】4页(P20-23)
【作者】秦军;王勇;陈晓山
【作者单位】新疆八一钢铁股份有限公司制造管理部
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.1
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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。
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
提高低合金高强度钢Q345D低温冲击功的工艺研究
，
ｅｅｔ Ｑ ４ Ｄ ｌｗｔｍ ｅａ ｒ ｐ ｃ ｅｅｇ ｆｏｇ ｇ ａｉｙｎ ｃｎｃｌ ｇｅｍ ｎｓ ｆ ｃ， ３５ ｐｒｔ ｅｉ ａｔ ｎｒ ｏ ｒｉ ｓｓｔｆｉ ｔ ｈｉａ ａｒｅ ｅｔ ｆ ｏ ｅ ｕ ｍ ｙ ｆ ｎ ｓ ｇｅ ．
Ｋｅ ｏｄ ： ３ ５ ｔ ｌｉ ｐｃ ｅｅｇ ｔｏ ｍ ｅａ ｒ； ｉ ｇ ｉ ｉ ｙｗ ｒｓ Ｑ ４ Ｄ ｓ ｅ； ａｔ ｎｒ ａ ｌ ｔ ｐ ｒｔ ｅ ＴＮ；ｒ ｎｓ ｅ ｅ ｍ ｙ ｗ ｅ ｕ ａ ｚ
钢 号
ＭＰ ＭＰ （ ） （ ） （一 ０ ） Ｊ （一 ０ Ｃ） Ｊ ａ ａ ％ ％ ２ ℃ ／ ４ ｑ ／
４ ０ ７
Ｑ ４ Ｄ ≥２ ５ ＾ ３５ ７
６ ０ ３
≥２ ≥５ ２ Ｏ
≥８ ０
≥５ Ｏ
影响 了我 司 的供 货 能 力 ， 造 成 了较 大 的经 济 损 并
静 后采 取模 内充 氩 和 氩 气保 护 浇 注 ， 锭脱 模 后 钢 热 送锻 压厂 。在 车 底 式 燃气 炉 中加 热 ， 热 温度 加 为 １２ ０～１２ ０Ｃ， 热 时严 格 按 照 钢 锭加 热 规 ０ ５￣ 加 范 执行 ， 温速 度 均匀 ， 温 时 间 满足 工 艺要 求 。 升 保
失 。我 们通 过对 低 温 冲击 功偏 低 的锻件进 行 理化
分析 及 工 艺 的 改 进 ， 其 合 格 率 从 ６ ％ 提 高 到 使 ０
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— ——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
关 键词 ：３５ Ｑ ４ Ｄ钢 ； 温 冲 击 功 ； 析 ； 进 低 分 改
中 图 分 类 号 ： Ｇ１ ２ １ Ｔ ４ ． 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ： ０ ６— ０ ８ ２ １ ） ５— ０ ５— ２ １０ ５０ （０ １ ０ ０ ５ ０
ＡＮＡＬＹＳ Ｓ ＡＮＤ Ｍ ＰＲＯＶＥＭ ＥＮＴ Ｉ Ｉ ＦＯＲ
Ｑ ４ Ｄ成 分设 计思 路 是在 满 足 ＧＢ Ｔ ５ １—９ ３５ ／ １９ ４
标准要 求 的基础上 ， 入 Ａ 、 加 １ Ｖ细 化 晶 粒 ， 高 其 Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ 提 Ｏ
一
２ ０℃的 低 温 冲 击性 能 。该 钢 原 成 分 的控 制 情 况
表 ２ 原 成 分 控 制 ％
３ １ 成 分对 低 温 冲 击 性 能 的影 响 ．
批 炉 次
图 ５ 统 计 生产 ２ ５个 批 次 Ｑ ４ Ｄ 钢 中 Ｃ 含 量 的 分 布 ３５
结 合 统计 和 理 论 分 析 ， 后 确 定 ｃ 目标 值 由 最
０ １ ％调 整 为 ０ １ ％ ， ．７ ．４ Ａ１目标 值 由 ０ ０ ７ 调 整 为 ． １％
（ 北 钢 铁 集 团 石 钢 公 司 ， 北 石 家 庄 ００ ３ ） 河 河 ５ ０ １ 摘 要 ： 析 了石 钢 公 司 Ｑ ４ Ｄ 钢低 温 冲 击 功 偏 低 的原 因 ， 过 优 化 化 学 成 分 ， 该 钢 在 一 Ｏ℃ 的 冲 击 功 分 ３５ 通 使 ２
达 到 了 Ｇ ／ Ｉ９ Ｂ Ｔ ５ １标 准 要 求 。
ｙｗ ｈ １ ６ ｅ ｍ ｊｆ ＠ ２ ．ｏ ｌ
将 冲击试 样制 成 高倍 试 样 观察 夹 杂 物 ， ＧＢ 依 ／ Ｔ ０ ６ —２ ０ １５ １ ０ ５标 准评 级 结 果 见表 １ 夹 杂 物 级 别 较 ，
低。
５ ５
总 第 ｌ ５期 ８
Ｑ ４ Ｄ钢 中最 有效 的强 化 元 素 ， 同 时 明显 降 低 钢 ３５ 但
部 ， 放射 状 脆 性 解 理 状 断 口， 口上 存 在 二 次 裂 呈 断
纹 ， 发现 大颗 粒夹 杂物 。断 口形貌 见 图 １２ 未 、。
６月生 产 的 Ｑ ４ Ｄ低 合 金高 强 度 钢 ， 分 炉次 一２ ３５ 部 ０
℃ 的 Ｖ形 冲击 功低值 低 于 ３ ， 重 影 响 了合 同 的 ４ Ｊ严 交 付和新 用 户 的 开发 。石 钢公 司通 过 优 化成 分 ， 大 幅度提 高 了 Ｑ ４ Ｄ 钢 一２ ３５ ０℃ 的 Ｖ 形 冲 击 功 ， 足 满
（ ｈ ｉｚ ｕ ｎ ｒｎ ａ ｄ Ｓｅ ｌ ｏ ｐ ｎ ， ｂ ｉ ｒｎ ａ ｄ Ｓｅ ｌ ｒｕ ，Ｓ ｉａ ｈ ａ ｇ Ｈ ｂ ｉ ０ ０ ３ ） Ｓ ｉａｈ ａ ｇＩ ｎ ｔ ｍ ａ ｙ Ｈｅ ｅ Ｉ ｎ ｔ ｏ ｐ ｈｊ ｚ ｕ ｎ ， ｅ ｅ， ５ ０ ｊ ｏ ｅＣ ｏ ｅＧ ｉ １
见表 ２
根据不 同成分对 冲击性 能 的影 响 ， 同时考 虑成本 因素 ， 确定改 善 Ｑ ４ Ｄ低温 冲击 性能 思路 ： ３５ 降低 钢 中
图 ３ 试 样 基 体 组 织 形 貌
的 Ｃ 含量 ， 提高钢材 的韧脆 转 变温 度 ， 少组 织 中导 减
致 Ｑ ４ Ｄ 冷脆 性增 大 的珠光 体含 量 ； 高钢 中的 Ａｌ ３５ 提 含量 ， 以细化 晶粒 ， 而提高 韧性 。统 计 生产 的 ２ 从 ５个
ｔｍｉ ａｉ ｎ ｏ ｈ ｍ ｉａ ｏ ｐ ｅ ｔｔ ｒ ｔ 一２０ Ｃ ｒ ａ ｈ ｔ ｎ ａ ｄ ｏ ｉ ｚ ｔｏ ｆｃ ｅ ｃ ｌｃ ｍ ｏｎ ｎ ｈｅ ｗｏ ｋ ａ ｏ ｅ ｃ ｅｓｓａ ｄ ｒ ｆＧＢ／Ｔ１ ９１ ５
．
Ｋｅ ｏｄ ： ４ ｓｅｌ ｏ —ｔｍｐ ｒｔｒ ｍｐ ｃ ｒ ；ａ ａｙ ｉ；ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔ ｙＷ ｒ ｓ Ｑ３ ５ Ｄ ｔｅ ；ｌｗ ｅ ｅａｕ ｅｉ ａｔｗｏ ｋ ｎ ｌｓｓ ｍｐｏ ｅ ｎ
总 第 １ ５期 ８ ２１ ０ １年 第 ５期
河 北 冶全
ＨＥ ＢＥｌ Ｍ Ｅ ＴＡ Ｌ Ｕ Ｒ ＧＹ Ｌ
Ｔｏａ １ ５ ｔｌ ８
２ １ Ｎｕ ｂ ｒ ０ １， ｍ ｅ ５
Ｑ ４ 低 温 冲 击功 不 合 格 的分 析 与 改进 ３５ Ｄ钢
杨建 维 ， 军会 ， 兆 明 刘 耿
３
改 进 措 施
◆ 低温 冲击 功不合格
【 ｊ ｌ】 【
・低 温冲击功 合格
ｌ ２【 Ｊ ２
影 响 Ｑ ４ Ｄ 低 温 冲击 性 能 的 主要 因素 有 化 学 ３５ 成分 、 品粒 度 、 金 属夹 杂物 、 非 显微 组织 等 因素 ， 上 从
述对 冲击不 合格 试样 分 析 来 看 ， 金 属 夹 杂 物 控 制 非 级 别较 低 ， 进 措 施 可放 在 优 化 化 学 成 分 、 改 显微 组 织、 细化 品粒 上 。
Ａｂ ｔ ｃ ：ｔｉ ａ ａｙ ｅ ｈ ｅ ｓ ｎｆｒｌｗ —ｔｍｐ ｒ ｔｒ ａ ｔｗｏｋｏ ４ Ｄ ｓｅｌｂ ｉｇ ｔｏｌｗ．Ｗ ｉ ｐ ｓ ａ ｔＩ ｓ ｎ ｌｚｄ ｔｅｒａｏ ｏ ｒ ｏ ｅ ｅａｕｅｉ ｃ ｒ ｆ ｍｐ Ｑ３ ５ ｔｅ ｅｎ ｏ ｏ ｔｏ— ｈ
００ ２ ， ．２ ％ 以改善 Ｑ ４ Ｄ 低温 冲击 性能 。 ３５
（ 转第 ５ 下 ２页 ）
碳 在低 合 金 高 强 度 钢 中 形 成 珠 光 体 组 织 ， 是
５６
批次 Ｑ ４ Ｄ钢 材实 际 ｃ含量控制如 图 ５所示 。 ３５
ｒ ｒ 、ｒ
●■
１ｒ
▲
ｒ
Ｊ
’ｒ
—
ｒ
▲ ’ ｒ
—
▲ 、 ｒ
Ｊ
▲ ｒ
▲ ’ ｒ
●■ ●■Ｌ
▲
面 嚼 钿
Ｊ ｒ
ｒ
Ｖ
一
一
图 ４ 试 样 基 体 组 织 放 大 形 貌
了用户需 求 。 ２ 试样 一 ０℃ 冲击 功不 合格 的分 析 ２
Ｑ ４ Ｄ低 合金 高 强 度 钢 在 低 温 时 会 发 生 脆 化 ３５
现象 ， 脆化 时 材料 由韧性 状态 过 渡到脆 性状 态 ， 击 冲
值 明显 降低 ， 口由纤维 状变 为结 晶状 。金 属材 料 断
图 １ 断 口低 倍 放 大 形 貌
改善性 能 的一 类 工 程 结 构 用钢 。该 钢不 用 热 处 理 。
为使 Ｑ ４ Ｄ钢材 满 足低温 韧性 要求 ， 不合 格 的 冲 ３５ 取
击试 样进 行 了分析 。
２ １ 断 口分 析 ．
直接使 用 ， 成本 较低 ， 是一 种节 约能 源 和资 源 的环保
型钢种 ， 泛应 用 于 桥 梁 、 舶 、 器 、 筑 、 辆 等 广 船 容 建 车
级
图 ２ 裂 纹 源 区 放大 形 貌 表 １ 不 合 格 冲 击 试 样 的 夹 杂 物 级 别
钒 的 主要作 用是 在 奥 氏体至铁 素 体转 变过 程 中 的相
问析 出和铁 素 体 中 的析 出强 化 ， 固溶 于 奥 氏体 中的
钒 可 明显 推迟 奥 氏体 至铁 素体 的转 变 ， 得 含 钒 低 使 合 金 高强度 钢 在 ８ ０ ｏ ０ Ｃ以下温 度 可进行 未再 结 晶控
２． ３
金 相 组 织 分 析
制轧 制 ， 而 能够 产生 一定 的细 化铁 素体 晶粒 效果 。 从
３ ２ 成 分 优 化 ．
在 不合 格 冲击试 样 断 口附近 取 高倍试 样 观察 金 相 组织 ， 体组 织 为铁 素体 ＋珠 光体 ＋贝氏 体 ， 基 晶粒
度 级 别 ７级 （ ３ ４ 。 图 、 ）
方面。
宏 观 观察 冲击 不 合 格试 样 为脆 性 断 口 ， 明显 无
塑性 变形 。扫 描 电镜 观 察 断 裂 起 源 于 Ｖ 形 缺 口底