低成本TMCP交货Q550D钢板的开发研究
2021-07-27李新宇张德勇欧阳宇
李新宇,王 川,张德勇,李 伟,欧阳宇
(五矿营口中板有限责任公司, 辽宁 营口 115000)
工程机械行业是机械制造业的重要组成部分,也是机械工业中最年轻、发展最迅速的行业。工程机械用钢板主要供给机械、煤炭、运输、矿山及各类工程施工等部门所需设备中,如:钻机、翻斗车、挖掘机、装载机、推土机、各类起重设备及煤矿液压支架等[1-4]。所需钢板的型号主要以Q550/690D为主。目前主流厂家大多采用TMCP/DQ+回火“或“调质”方式生产Q550D[5-7]。其成分基本采用C-Mn-Nb-Cr-B系设计,成分和工艺同质化严重,竞争激烈。另外,由于需要进行热处理,导致Q550D制造周期较长且成本昂贵。因此,开发以TMCP(控轧控冷)状态交货的Q550D已经成为各家钢厂的攻关目标。目前,部分厂家已经取得进展,但需添加Mo等贵重金属[8],成本偏高。五矿营口中板有限责任公司(以下简称五矿营口)中板有限责任公司的装备水平较高,拥有2800/3800/5000 mm轧机、离线淬火机以及新一代超快冷设备,其中5000 mm轧机拥有国内最大的12000 t轧制力。本文对成分和工艺进行深入研究,使用“CMn-Nb-Ti”系成分,通过低温大压下和控冷工艺,成功开发出了以“TMCP”状态交货的低成本Q550D钢板。
1 成分设计思路
本文采用C-Mn-Nb-Ti系成分设计,重点提高了w(C)(0.13%~0.16%)和w(Ti)(0.05%~0.07%),分别利用固溶强化和沉淀强化原理增加强度。具体设计思路如下:
1)w(C)越高,钢的淬透性和强度越高。但塑性和韧性就越差,一般低合金钢中,w(C)不超过0.20%。由于本次开发钢板规格较薄(≤20 mm)。轧制后的晶粒较细,钢板的韧性相对较好。故,可以适当增加w(C)(0.13%~0.16%),这样可以在不大幅度降低的韧性的同时,取消Mo、Cr等贵金属的加入,降低成本。……
