Q420B钢冲击功不合原因及控制

rjgren

Q420B是一种在碳素钢的基础上加入少量Nb、V、Ti等微合金元素的低合金高强度钢。该钢种不需热处理直接使用，成本较低，是一种节约能源和资源的环保型钢种，广泛地应用于国民经济建设的各领域，特别是基础设施建设和加工制造业。Q420B容易出现冲击功不合问题，需要加以控制，分析其成因主要是：
1、含钒量过高
低合金高强度结构钢中加入微量元素能提高强度，但如果轧制工艺不合理，钢的韧性会变差。生产此类钢通过控制终轧和冷却温度，可以细化晶粒，从而抵消因微合金元素形成的碳氮化物析出强化引起的韧性恶化，获得较高的强度和韧性。但加入过多的钒，即使控制轧制也会使钢的脆性转变温度升高，降低冲击功。
2、轧制工艺
轧制工序控冷、控轧生产工艺条件不完善，终轧温度高（950～980℃），会导致冲击功检验不合格。
相关措施以化学成分优化、细化晶粒为主：
1、化学成分控制
钢中过高的钒含量会使强度增加、韧性降低，根据不同钒含量对冲击性能的影响变化规律，在保证碳当量的前提下，适当降低Q420B钢中钒含量，将钒含量内控标准定为0.04%～0.08%，钒含量过高，会使钢的脆性转变温度升高而降低冲击韧性。还要通过控制钢中铝含量细化晶粒提高冲击韧性。炼钢过程加强脱氧、脱硫、脱气、软吹氩操作，保证钢中全氧含量≤17×10-6；连铸稳定拉速、过热度、结晶器液面等工艺参数，优化二冷配水，减轻铸坯成分组织偏析。
2、轧制工艺改进
严格按工艺规程要求控制加热过程，确保铸坯加热质量，以保证钢材内部组织均匀，无异常组织存在。轧制过程中控制好生产节奏，降低终轧温度，保证低于940℃，充分发挥形变对钢材组织改善和晶粒尺寸控制的作用，使晶粒进一步细化。