随着我国装备制造业的迅猛发展，工程机械用钢市场需求增大，发展前景广阔。部分公司目前建成了镁粒铁水脱硫、顶底复吹转炉、LF、RH真空处理、板坯连铸机，轧钢系统配有能控温控轧和快速冷却的4 300 mm宽厚板轧机，轧机后配有热矫直机和热处理炉。该公司将高强 钢定为了2009年十大重点宽厚板产品之一。

　　传统的屈服强度600MPa以上的高强度钢板主要以固溶强化、析出强化来提高强度，合金元素含量较高，生产工艺大多为淬火加回火。近年来，随着工程机械用高强度钢的发展，对降低成本和性能要求越来越高，本文通过合理的成分设计，充 分利用控轧控冷和回火处理方法来生产Q690E钢板。 

     技术要求与成分设计 

    高强钢板要求具有足够高的强度、低的韧脆转变温度和一定的延伸率。依据GB /T16270 -1996标准，高强钢Q690E性能要求如表1所示。首秦公司在开发Q690E钢过程中采用了低碳及Mo - Ni - Cu - B微合金化的成分设计方案，采用Nb、V、Ti复合微合金化设计，细化晶粒，提高钢的强度和韧性。Cr、Mo、B 提 高钢的淬透性，尤其是加入适量的B； Ni用来提高钢的韧性；尽量降低P、S有害元素的含量；并采用Ca对夹杂物进行球化变性处理。

　　生产工艺

　　生产工艺路线为：铁水预处理→转炉顶底复吹→LF炉→RH真空处理→连铸→钢坯检验→钢坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→ACC水冷→矫直→冷床冷却→精整→抛丸→回火处理→性能检验→成品入库。采用LF、喂Si - Ca - Ba线和RH真空处理，以确保钢质的洁净度。加热保证钢坯均匀奥氏体化，并使Nb等微合金化元素充分溶解，轧制分粗、精两个阶段。粗轧在再结晶区轧制，通过形变- 再结晶使晶粒细化，从而在相变后得到细小的铁素体晶粒。粗轧采用高温低速大压下轧制，充分破碎钢坯中的树枝晶，变形程度越大，形核区密度和驱动力增加越大，反复再结晶后晶粒就越细小。精轧在未再结晶区轧制，采用较大的累积变形量，使奥氏体晶粒充分变形，在晶粒内部形成更多的滑移带，为铁素体转变提供更多的形核位置，细化铁素体晶粒。控制精轧压下率将显著提高钢的强度尤其是屈服强度、细化晶粒、改善韧性。轧后迅速进入ACC系统，合理控制冷却参数。经过控轧控冷，充分发挥微合金化元素的作用，使钢材的综合性能得到有效提高。成品厚度20 mm.轧后进行回火处理：加热温度650～68 0 ℃，保温时间25～30 min.

　　试制结果与分析 3. 1 热轧钢板的力学性能 成品厚度20 mm的Q690E钢热轧后力学性能如表4所示。从实验中可以看出，试生产的高强钢Q690E在热轧后屈服强度均满足国标要求，但是抗拉强度有波动，个别批次钢板富余量不大，有的超出了国标的要求，延伸率不能满足国标的要 求， - 40 ℃冲击韧性良好

　　回火后力学性能 对轧后钢板进行680 ℃加热、保温30 min高温回火处。其强度不仅满足了国标690 MPa的要求，有的已经到了790MPa级别，而抗拉强度也满足了国标的要求，且回火后的钢板具有很好的低温冲击韧性。钢板回火后，析出的细小碳化物起到形核阻止晶粒长大的作用，因此钢的组织更加细小，钢的强度也得到了提高。可见，采用TMCP工艺加回火工艺，强韧性匹配较好。

　　显微组织分析 对回火前后Q690E钢板进行取样，利用金相显微镜进行分析。回火前后的组织均为低碳贝氏体，回火前的组织中有少量的铁素体，而回火后的组织更加细化，因此延伸率由回火前的14%以下增加到回火后的17%.

　　采用TMCP加回火工艺与再加热淬火和回火工艺相比，强韧性更好。因为采用TMCP方式，轧制过程中的大量形变位错被保留下来，同时由于轧后立即快速冷却，奥氏体晶粒来不及迅速长大，得到的组织更加细小。而轧后再重新加热淬火时，由于钢板重新奥氏体化，钢中的位错将合并并消失，奥氏体晶粒重新长大，淬火后得到的组织中位错密度较低，组织相对粗大。因此采用TMCP加回火工艺的 钢板强度要高于重新加热淬火钢板，冲击韧性也良好。

　　（1） 以TMCP +回火工艺生产的高强钢，组织为低碳贝氏体，不仅具有优异的 强韧性配合，而且具有良好的焊接性能。

　　（2） 研制的Q690E完全达到了GB /T16270 -1996的要求与调质工艺相比， 大大降低了成本。

　　（3） 开发Q690E的强度、低温韧性不仅满足GB /T16270 - 1996，而且有较大的富余。Q690E的成功开发，填补了首秦公司在高强钢领域的空白。