本发明涉及一种钢板的热处理方法,尤其是一种薄规格调质型12mnnivr钢板的热处理方法。
背景技术:
随着石油化工行业的发展,能源储备成为国家的战略方针,原油储罐建设得到了持续发展。12mnnivr钢板作为制备原油储罐的主要钢种,得到了广泛的应用。但对于厚度≤18mm的薄规格12mnnivr钢板,在实际生产中,因其厚度薄,极易淬透,全厚度形成硬相贝氏体,从而导致其强度与塑韧性难以匹配,出现钢板延伸率偏低或冲击功偏低现象。因此,寻求合理的调质热处理工艺,以实现钢板在高强度的同时,具有良好的塑性和冲击韧性,是原油储罐用钢板亟待解决的技术问题。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是提供一种产品性能优良的薄规格调质型12mnnivr钢板的热处理方法。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:采用淬火+回火的调制工艺,所述淬火工艺:淬火温度为ac3+(10~30)℃,总加热时间plc+(15~30)min,出炉水冷至常温;
所述回火工艺:回火温度为630~650℃,总加热时间3.5~5.0min/mm,出炉空冷至常温。
本发明所述淬火工艺中,淬火工艺中,出炉后采用淬火机喷水冷却至常温,淬火机辊速为16~24m/min。
本发明所述钢板的厚度为12~18mm。
所述plc为动态有限元的模拟加热控制系统。plc+(15~30)min,即沿钢板长度方向随机选取七个点,待上述七个点的温度均达到规定的保温温度后,开始计算保温时间,15~30min为保温时间。
本发明选择较常规淬火温度更低的淬火温度,加上合适的回火工艺,所得钢板为回火贝氏体+铁素体组织,其中回火贝氏体占80~90%,晶粒度达到7.5级~9.5级,组织均匀、晶粒细化,钢板强度适中,塑韧性优良,钢板延伸率达到17%以上,-20℃横向冲击功达到150j以上,符合原油储罐用钢板的标准要求和使用要求。
本发明具有工序简单、产品质量稳定、可实现批量生产的特点。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明:
图1是实施例1钢板的金相组织图;
图2是实施例3钢板的金相组织图;
图3是实施例5钢板的金相组织图。
具体实施方式
下面结合例具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1:
本实施例12mnnivr钢板的厚度为12mm。
(1)淬火工艺:保温温度ac3+15℃,总加热时间plc+15min,保温时间15min,钢板出炉后淬火机喷水冷却,辊速为24m/min,钢板冷却至常温。
(2)回火工艺:回火温度650℃,总加热时间5.0min/mm,出炉空冷至常温。
本实施例经热处理后的钢板晶粒度为9.5级,其金相组织为回火贝氏体+铁素体,其中回火贝氏体占90%,力学性能见表1。
实施例2:
本实施例12mnnivr钢板的厚度为14mm。
(1)淬火工艺:保温温度ac3+10℃,总加热时间plc+20min,保温时间20min,钢板出炉后淬火机喷水冷却,辊速为22m/min,钢板冷却至常温。
(2)回火工艺:回火温度650℃,总加热时间4.5min/mm,出炉空冷至常温。
本实施例经热处理后的钢板晶粒度为9.0级,其金相组织为回火贝氏体+铁素体,其中回火贝氏体占87%,力学性能见表1。
实施例3:
本实施例12mnnivr钢板的厚度为15mm。
(1)淬火工艺:保温温度ac3+20℃,总加热时间plc+20min,保温时间20min,钢板出炉后淬火机喷水冷却,辊速为20m/min,钢板冷却至常温。
(2)回火工艺:回火温度640℃,总加热时间4.0min/mm,出炉空冷至常温。
本实施例经热处理后的钢板晶粒度为9.0级,其金相组织为回火贝氏体+铁素体,其中回火贝氏体占86%,力学性能见表1。
实施例4:
本实施例12mnnivr钢板的厚度为16mm。
(1)淬火工艺:保温温度ac3+30℃,总加热时间plc+25min,保温时间25min,钢板出炉后淬火机喷水冷却,辊速为18m/min,钢板冷却至常温。
(2)回火工艺:回火温度635℃,总加热时间4.0min/mm,出炉空冷至常温。
本实施例经热处理后的钢板晶粒度为8.5级,其金相组织为回火贝氏体+铁素体,其中回火贝氏体占87%,力学性能见表1。
实施例5:
本实施例12mnnivr钢板的厚度为18mm。
(1)淬火工艺:保温温度ac3+30℃,总加热时间plc+30min,保温时间30min,钢板出炉后淬火机喷水冷却,辊速为16m/min,钢板冷却至常温。
(2)回火工艺:回火温度630℃,总加热时间3.5min/mm,出炉空冷至常温。
本实施例经热处理后的钢板晶粒度为7.5级,其金相组织为回火贝氏体+铁素体,其中回火贝氏体占80%,力学性能见表1。
实施例6:
本实施例12mnnivr钢板的厚度为13mm。
(1)淬火工艺:保温温度ac3+15℃,总加热时间plc+25min,保温时间25min,钢板出炉后淬火机喷水冷却,辊速为16m/min,钢板冷却至常温。
(2)回火工艺:回火温度645℃,总加热时间4.5min/mm,出炉空冷至常温。
本实施例经热处理后的钢板晶粒度为9.5级,其金相组织为回火贝氏体+铁素体,其中回火贝氏体占88%,力学性能见表1。
实施例7:
本实施例12mnnivr钢板的厚度为17mm。
(1)淬火工艺:保温温度ac3+25℃,总加热时间plc+15min,保温时间15min,钢板出炉后淬火机喷水冷却,辊速为23m/min,钢板冷却至常温。
(2)回火工艺:回火温度630℃,总加热时间5.0min/mm,出炉空冷至常温。
本实施例经热处理后的钢板晶粒度为8.0级,其金相组织为回火贝氏体+铁素体,其中回火贝氏体占84%,力学性能见表1。
表1.经热处理后的12mnnivr钢板的力学性能
实施结果证明:本发明采用淬火+回火相结合的工艺生产,所得钢板综合性能良好,钢板强度及塑韧性匹配良好,质量稳定,可实现批量化生产。