一种大厚度高强度结构钢的热处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高强钢的热处理领域，特别是涉及一种大厚度高强度结构钢的热处理方法。
【背景技术】
[0002]在多变复杂的海洋环境中，自升式钻井平台用钢必须具有高强度、高韧性、抗疲劳、抗层状撕裂、良好的焊接性能、耐海水腐蚀以及好的加工性等性能，这对于保证操作人员的安全、提高海洋工程装备的使用寿命及开发海洋资源具有重要意义。
[0003]在自升式平台粧腿的制作中，齿条总成是最重要的组成部分，由弦管和齿条焊接
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[0004]现有技术中，弦管采用低合金高强度钢板，并且在成型前已进行过调质处理，一般都采用冷压直接成型；当厚度超过50mm时，不易使用或无法使用冷压方式成型，必须采用热压成型方式，将钢板加热到一定温度(超过调质回火温度)后进行热压。然而，由于热压过程中，高温造成钢板退火，导致钢板的性能严重下降，无法满足使用需求。
[0005]因此，如何对成型后的弦管进行热处理，以达到该材料的强度等级要求，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种大厚度高强度结构钢的热处理方法，该热处理方法能够有效的提高成型后弦管的强度，使弦管获得良好的金相组织和综合机械性能。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:
[0008]—种大厚度高强度结构钢的热处理方法，包括以下步骤:
[0009]步骤a:对大厚度高强度结构钢进行一次调质处理；
[0010]步骤b:对步骤a中所述结构钢进行热压成型；
[0011]还包括以下步骤:
[0012]步骤c:将步骤b中所述结构钢进行二次调质处理；
[0013]所述二次调质处理具体包括以下步骤:
[0014]步骤Cl:将步骤b中所述结构钢淬火处理，淬火温度为850?1050°C ；
[0015]步骤c2:将步骤Cl中所述结构钢进行回火处理，回火温度为450?750°C。
[0016]优选的，所述结构钢的厚度为^ 50mm。
[0017]本发明所提供的大厚度高强度结构钢的热处理方法，通过对大厚度高强度结构钢进行二次调质处理，来改变由于热压成型过程中温度升高而导致的性能恶化，使其获得良好的金相组织。本发明主要针对低温高强度钢在通过热压成型后的调质热处理，根据材料的位错原理，通过抑制晶粒的滑移，同时阻止晶粒的长大，细化晶粒，提高了淬火后钢板的强度和韧度，使得热压成型后的大厚度钢板再次获得优良的综合力学性能。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本发明所提供的大厚度高强度结构钢的热处理方法流程图。
【具体实施方式】
[0020]本发明的核心是提供一种大厚度高强度结构钢的热处理方法，该热处理方法能够有效的保证大厚度高强度结构钢在热压成型后，重新获得较高的综合机械性能。
[0021]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0022]请参考图1，图1为本发明所提供的大厚度高强度结构钢的热处理方法流程图。
[0023]在该实施方式中，大厚度高强度结构钢的热处理方法包括以下步骤:
[0024]步骤a:对大厚度高强度结构钢进行一次调质处理；在大厚度高强度结构钢板成型前已经为了得到较高的强度和塑性，已经进行过一次调质处理，即步骤a发生在成型前。
[0025]步骤b:对步骤a中结构钢进行热压成型；对于厚度较大的钢板，例如厚度为50mm以上的钢板，无法进行冷压成型，只能通过热压成型法进行加工成型。
[0026]步骤c:将步骤b中结构钢进行二次调质处理；大厚度钢板在进行热压成型的过程中，导致钢板温度升高发生退火，使得钢板的晶粒粗大，力学性能下降，因此为了保证其重新获得较高的力学性能，需要对其进行步骤C，二次调质处理。
[0027]具体的，对于大厚度高强度结构钢板，二次调质处理具体包括以下步骤:
[0028]步骤Cl:将步骤b中结构钢淬火处理，淬火温度为850?1050°C ；
[0029]步骤c2:将步骤Cl中结构钢进行回火处理，回火温度为450?750°C。
[0030]该方法通过对大厚度钢板进行二次调质处理的方式，使得已经调质过的大厚度钢板在热压成型后，再次获得优异综合机械性能的要求，为复杂环境下，自升式钻井平台升降系统的研制提供了有力的技术保障。
[0031]用光学显微镜观察直接淬火及回火和变形后淬火及回火四种状态的金相组织，直接淬火的钢板与变形后再次加热淬火的钢板组织同样为马氏体，两种方式淬火的钢板，回火后的组织都为回火索氏体，但经过了变形处理后淬火的组织明显比直接加热淬火钢板的组织细小。
[0032]钢板在经过热压成型后，由于此温度阶段发生塑性变形，产生的形变造成的大量位错残留于基体内，在二次淬火过程加热过程中，形成了回复再结晶过程，高密度的位错在奥氏体转变时成为相变形核，致使在加热过程中奥氏体初始晶粒较为细小，且位错线上的弥散碳化物也阻碍了奥氏体晶粒的进一步长大，在短时间内得到了晶粒细小的奥氏体，并随着淬火过程保留至马氏体中，得到细的晶粒，保障了高温回火后的强度、韧性等综合力学性能指标，相对一次调质处理后都有了较大程度的提高。
[0033]另一方面，对于厚规格的钢板，采用控乳控冷工艺得到的产品组织通常不均匀，对于更高质量及更高强度级别要求的大厚度钢板，为了获得优异综合机械性能，需要后期对其进行合适热处理才能获得良好的综合性能。因此，本发明所提供大厚度高强度结构钢二次调质热处理方法，不仅满足海洋工程对于弦管的应用需求，对该材料二次调质对性能的影响也有很好的指导作用和经验积累。
[0034]以上对本发明所提供的大厚度高强度结构钢的热处理方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种大厚度高强度结构钢的热处理方法，包括以下步骤:步骤a:对大厚度高强度结构钢进行一次调质处理；步骤b:对步骤a中所述结构钢进行热压成型；其特征在于，还包括以下步骤:步骤c:将步骤b中所述结构钢进行二次调质处理；所述二次调质处理具体包括以下步骤:步骤Cl:将步骤b中所述结构钢淬火处理，淬火温度为850?1050°C ；步骤c2:将步骤Cl中所述结构钢进行回火处理，回火温度为450?750°C。2.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，所述结构钢的厚度为多50mm。
【专利摘要】本发明公开了一种大厚度高强度结构钢的热处理方法，包括步骤a：对大厚度高强度结构钢进行一次调质处理；步骤b：对步骤a中所述结构钢进行热压成型；步骤c：将步骤b中所述结构钢进行二次调质处理；所述二次调质处理具体包括步骤c1：淬火处理，淬火温度为850～1050℃；步骤c2：将步骤c1中所述结构钢进行回火处理，回火温度为450～750℃。本发明所提供的热处理方法，通过对大厚度高强度结构钢进行二次调质处理，来改变由于热压成型过程中温度升高而导致的性能恶化，使得热压成型后的大厚度钢板再次获得优良的综合力学性能。
【IPC分类】C21D8/10, C21D1/25
【公开号】CN105112629
【申请号】CN201510597157
【发明人】唐治恒, 胡昭南, 赵芸, 唐跃飞, 肖增林, 王奎
【申请人】重庆齿轮箱有限责任公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月17日