一種大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼的熱處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高強鋼的熱處理領(lǐng)域，特別是涉及一種大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼的熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在多變復(fù)雜的海洋環(huán)境中，自升式鉆井平臺用鋼必須具有高強度、高韌性、抗疲勞、抗層狀撕裂、良好的焊接性能、耐海水腐蝕以及好的加工性等性能，這對于保證操作人員的安全、提高海洋工程裝備的使用壽命及開發(fā)海洋資源具有重要意義。
[0003]在自升式平臺粧腿的制作中，齒條總成是最重要的組成部分，由弦管和齒條焊接
ntjD
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，弦管采用低合金高強度鋼板，并且在成型前已進行過調(diào)質(zhì)處理，一般都采用冷壓直接成型；當厚度超過50mm時，不易使用或無法使用冷壓方式成型，必須采用熱壓成型方式，將鋼板加熱到一定溫度(超過調(diào)質(zhì)回火溫度)后進行熱壓。然而，由于熱壓過程中，高溫造成鋼板退火，導(dǎo)致鋼板的性能嚴重下降，無法滿足使用需求。
[0005]因此，如何對成型后的弦管進行熱處理，以達到該材料的強度等級要求，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼的熱處理方法，該熱處理方法能夠有效的提高成型后弦管的強度，使弦管獲得良好的金相組織和綜合機械性能。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]—種大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼的熱處理方法，包括以下步驟:
[0009]步驟a:對大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼進行一次調(diào)質(zhì)處理；
[0010]步驟b:對步驟a中所述結(jié)構(gòu)鋼進行熱壓成型；
[0011]還包括以下步驟:
[0012]步驟c:將步驟b中所述結(jié)構(gòu)鋼進行二次調(diào)質(zhì)處理；
[0013]所述二次調(diào)質(zhì)處理具體包括以下步驟:
[0014]步驟Cl:將步驟b中所述結(jié)構(gòu)鋼淬火處理，淬火溫度為850?1050°C ；
[0015]步驟c2:將步驟Cl中所述結(jié)構(gòu)鋼進行回火處理，回火溫度為450?750°C。
[0016]優(yōu)選的，所述結(jié)構(gòu)鋼的厚度為^ 50mm。
[0017]本發(fā)明所提供的大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼的熱處理方法，通過對大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼進行二次調(diào)質(zhì)處理，來改變由于熱壓成型過程中溫度升高而導(dǎo)致的性能惡化，使其獲得良好的金相組織。本發(fā)明主要針對低溫高強度鋼在通過熱壓成型后的調(diào)質(zhì)熱處理，根據(jù)材料的位錯原理，通過抑制晶粒的滑移，同時阻止晶粒的長大，細化晶粒，提高了淬火后鋼板的強度和韌度，使得熱壓成型后的大厚度鋼板再次獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明所提供的大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼的熱處理方法流程圖。
【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明的核心是提供一種大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼的熱處理方法，該熱處理方法能夠有效的保證大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼在熱壓成型后，重新獲得較高的綜合機械性能。
[0021]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0022]請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供的大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼的熱處理方法流程圖。
[0023]在該實施方式中，大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼的熱處理方法包括以下步驟:
[0024]步驟a:對大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼進行一次調(diào)質(zhì)處理；在大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼板成型前已經(jīng)為了得到較高的強度和塑性，已經(jīng)進行過一次調(diào)質(zhì)處理，即步驟a發(fā)生在成型前。
[0025]步驟b:對步驟a中結(jié)構(gòu)鋼進行熱壓成型；對于厚度較大的鋼板，例如厚度為50mm以上的鋼板，無法進行冷壓成型，只能通過熱壓成型法進行加工成型。
[0026]步驟c:將步驟b中結(jié)構(gòu)鋼進行二次調(diào)質(zhì)處理；大厚度鋼板在進行熱壓成型的過程中，導(dǎo)致鋼板溫度升高發(fā)生退火，使得鋼板的晶粒粗大，力學(xué)性能下降，因此為了保證其重新獲得較高的力學(xué)性能，需要對其進行步驟C，二次調(diào)質(zhì)處理。
[0027]具體的，對于大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼板，二次調(diào)質(zhì)處理具體包括以下步驟:
[0028]步驟Cl:將步驟b中結(jié)構(gòu)鋼淬火處理，淬火溫度為850?1050°C ；
[0029]步驟c2:將步驟Cl中結(jié)構(gòu)鋼進行回火處理，回火溫度為450?750°C。
[0030]該方法通過對大厚度鋼板進行二次調(diào)質(zhì)處理的方式，使得已經(jīng)調(diào)質(zhì)過的大厚度鋼板在熱壓成型后，再次獲得優(yōu)異綜合機械性能的要求，為復(fù)雜環(huán)境下，自升式鉆井平臺升降系統(tǒng)的研制提供了有力的技術(shù)保障。
[0031]用光學(xué)顯微鏡觀察直接淬火及回火和變形后淬火及回火四種狀態(tài)的金相組織，直接淬火的鋼板與變形后再次加熱淬火的鋼板組織同樣為馬氏體，兩種方式淬火的鋼板，回火后的組織都為回火索氏體，但經(jīng)過了變形處理后淬火的組織明顯比直接加熱淬火鋼板的組織細小。
[0032]鋼板在經(jīng)過熱壓成型后，由于此溫度階段發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生的形變造成的大量位錯殘留于基體內(nèi)，在二次淬火過程加熱過程中，形成了回復(fù)再結(jié)晶過程，高密度的位錯在奧氏體轉(zhuǎn)變時成為相變形核，致使在加熱過程中奧氏體初始晶粒較為細小，且位錯線上的彌散碳化物也阻礙了奧氏體晶粒的進一步長大，在短時間內(nèi)得到了晶粒細小的奧氏體，并隨著淬火過程保留至馬氏體中，得到細的晶粒，保障了高溫回火后的強度、韌性等綜合力學(xué)性能指標，相對一次調(diào)質(zhì)處理后都有了較大程度的提高。
[0033]另一方面，對于厚規(guī)格的鋼板，采用控乳控冷工藝得到的產(chǎn)品組織通常不均勻，對于更高質(zhì)量及更高強度級別要求的大厚度鋼板，為了獲得優(yōu)異綜合機械性能，需要后期對其進行合適熱處理才能獲得良好的綜合性能。因此，本發(fā)明所提供大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼二次調(diào)質(zhì)熱處理方法，不僅滿足海洋工程對于弦管的應(yīng)用需求，對該材料二次調(diào)質(zhì)對性能的影響也有很好的指導(dǎo)作用和經(jīng)驗積累。
[0034]以上對本發(fā)明所提供的大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼的熱處理方法進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼的熱處理方法，包括以下步驟:步驟a:對大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼進行一次調(diào)質(zhì)處理；步驟b:對步驟a中所述結(jié)構(gòu)鋼進行熱壓成型；其特征在于，還包括以下步驟:步驟c:將步驟b中所述結(jié)構(gòu)鋼進行二次調(diào)質(zhì)處理；所述二次調(diào)質(zhì)處理具體包括以下步驟:步驟Cl:將步驟b中所述結(jié)構(gòu)鋼淬火處理，淬火溫度為850?1050°C ；步驟c2:將步驟Cl中所述結(jié)構(gòu)鋼進行回火處理，回火溫度為450?750°C。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理方法，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)鋼的厚度為多50mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼的熱處理方法，包括步驟a：對大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼進行一次調(diào)質(zhì)處理；步驟b：對步驟a中所述結(jié)構(gòu)鋼進行熱壓成型；步驟c：將步驟b中所述結(jié)構(gòu)鋼進行二次調(diào)質(zhì)處理；所述二次調(diào)質(zhì)處理具體包括步驟c1：淬火處理，淬火溫度為850～1050℃；步驟c2：將步驟c1中所述結(jié)構(gòu)鋼進行回火處理，回火溫度為450～750℃。本發(fā)明所提供的熱處理方法，通過對大厚度高強度結(jié)構(gòu)鋼進行二次調(diào)質(zhì)處理，來改變由于熱壓成型過程中溫度升高而導(dǎo)致的性能惡化，使得熱壓成型后的大厚度鋼板再次獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。
【IPC分類】C21D8/10, C21D1/25
【公開號】CN105112629
【申請?zhí)枴緾N201510597157
【發(fā)明人】唐治恒, 胡昭南, 趙蕓, 唐躍飛, 肖增林, 王奎
【申請人】重慶齒輪箱有限責(zé)任公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月17日