| 隨著工程機(jī)械、石油化工、海洋工程、電站鍋爐、水力發(fā)電、軍工裝備等行業(yè)的快速發(fā)展，我國對(duì)熱處理中厚板產(chǎn)品的品種、規(guī)格和質(zhì)量要求越來越高，以傳統(tǒng)的熱軋、控軋、控冷工藝方式生產(chǎn)的鋼板已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足使用要求，必須以正火、調(diào)質(zhì)等熱處理狀態(tài)交貨，以滿足高強(qiáng)度、高韌性、超厚度、組織結(jié)構(gòu)均勻、性能穩(wěn)定等使用要求。
熱處理中厚板工藝的幾種方式
中厚板的熱處理工藝一般有正火、退火、淬火和回火四種基本類型，是高端中厚板產(chǎn)品生產(chǎn)過程中必不可少的重要工藝。熱處理產(chǎn)品幾乎涵蓋了鋼廠的所有生產(chǎn)工藝和檢測(cè)手段，對(duì)于厚規(guī)格、高性能鋼板，尤其是要求性能均勻性比較高的鍋爐壓力容器鋼板、橋梁鋼板、高層建筑鋼板、Z向鋼板等，必須以熱處理狀態(tài)交付。中厚板熱處理要求煉鋼工序配備鐵水預(yù)處理設(shè)施、LF/VD/RH等爐外精煉設(shè)施等；軋鋼工序要配備有高剛度強(qiáng)力軋機(jī)、ACC(DQ)、強(qiáng)力矯直機(jī)、火焰切割等；熱處理的鋼板一般要求逐張?zhí)絺�。探傷檢測(cè)可安排在熱處理之前，這樣探傷不合格可直接改判以節(jié)省熱處理費(fèi)用，但正火通過再結(jié)晶細(xì)化均勻組織，對(duì)于某些微小的探傷缺陷有改善作用，尤其是合金含量較高的鋼種，因此有些品種可安排在熱處理之后探傷。
中厚鋼板熱處理的主要方式有正火、調(diào)質(zhì)(淬火+高溫回火)、正火+控冷、正火+回火、回火、退火、直接淬火(DQ)、直接淬火+回火等。熱處理中厚板產(chǎn)量最大的是正火板，包括正火+回火，占所有熱處理產(chǎn)品的70%；其次是調(diào)質(zhì)板，占15%；其他如回火等占15%。在一般情況下，鍋爐壓力容器鋼板、海工用鋼都是以正火狀態(tài)交付。�；癄t的一大作用是挽救很多熱軋后延伸或沖擊不合格的產(chǎn)品，減少改判率。但隨之而來的一個(gè)問題是一些延伸、沖擊不合格需要挽救的產(chǎn)品本身強(qiáng)度富裕量小，容易導(dǎo)致經(jīng)挽救處理后反而強(qiáng)度不合格。
\按照工作方式，中厚板熱處理爐型分為連續(xù)式熱處理爐和周期式間歇性熱處理爐兩種；按照鋼板運(yùn)送方式，可分為輥底式、臺(tái)車式、步進(jìn)式、外部機(jī)械化式及罩式等五種；按照加熱方式，可分為明火加熱與輻射管無氧化式加熱兩種。輥底式爐可用于鋼板的正火、回火及調(diào)質(zhì)等熱處理，產(chǎn)量和機(jī)械化、自動(dòng)化程度均較高，在國內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。臺(tái)車式爐也稱車底式爐，屬于周期式間歇性生產(chǎn)的熱處理爐，主要用作特厚板、退火板的熱處理。
對(duì)于調(diào)質(zhì)壓力容器鋼板、原油儲(chǔ)罐板、耐磨鋼等重要結(jié)構(gòu)鋼板，為了獲得一定的強(qiáng)度和韌性，要求以調(diào)質(zhì)狀態(tài)交貨，淬火+高溫回火（600℃），將淬火后的鋼板進(jìn)行高溫回火的工藝為調(diào)質(zhì)處理，主要鋼種有美標(biāo)球罐調(diào)質(zhì)鋼板、油罐鋼板、軍工板921、模具鋼P20等。對(duì)于耐磨鋼等要求表面硬度較高的鋼種，多采用淬火+低溫回火，如NM400，回火溫度一般在200℃~250℃。而在線直接淬火(DQ)+回火方式是利用軋后的直接淬火設(shè)施(一般30mm)實(shí)施鋼板在線直接淬火，然后進(jìn)行離線的回火處理，可大大節(jié)約熱處理成本，目前在生產(chǎn)高強(qiáng)度低碳貝氏體鋼、薄規(guī)格油罐鋼等鋼種時(shí)采用較多。
熱處理中厚板市場(chǎng)需求旺盛
近年來，隨著中厚板新產(chǎn)線的建設(shè)和不斷投產(chǎn)，國內(nèi)中厚板的熱處理產(chǎn)能不斷提升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國目前中厚板熱處理總產(chǎn)能在1200萬噸以上，而對(duì)應(yīng)的熱處理中厚板的需求為800萬噸~900萬噸。
根據(jù)國內(nèi)目前的中厚板生產(chǎn)情況，需要熱處理的鋼種及厚度規(guī)格一般為80kg級(jí)以上高強(qiáng)鋼、30mm以上高強(qiáng)船板及海工用鋼、36mm以上鍋爐容器板、油罐鋼、80mm以上結(jié)構(gòu)鋼、Z向鋼、耐磨鋼等。近幾年，海洋工程用鋼發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，帶動(dòng)高強(qiáng)度船板需求快速增長，預(yù)計(jì)2012年該行業(yè)用鋼量將超過100萬噸。目前，我國鍋爐制造企業(yè)年需鋼材約70萬噸，壓力容器制造企業(yè)年需鋼材200萬噸~220萬噸，其中低溫鋼、中溫抗氫鋼、正火高強(qiáng)度鋼等高技術(shù)含量、高質(zhì)量的產(chǎn)品還依賴進(jìn)口。2011年我國鍋爐容器鋼板的消費(fèi)需求達(dá)260萬噸~280萬噸，其中需要熱處理的有80萬噸~100萬噸。鍋爐板標(biāo)準(zhǔn)中沒有硬性規(guī)定Q345R需熱處理的產(chǎn)品，但在一般大于30mm的規(guī)格均需要正火處理。我國戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備工作方興未艾，使油罐鋼面臨巨大的市場(chǎng)發(fā)展前景。西氣東輸和戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備等大型工程中的天然氣罐和大型石油儲(chǔ)油罐都大量急需調(diào)質(zhì)610MPa級(jí)鋼，單就一座石油儲(chǔ)油罐就使用該鋼材8000噸，國家計(jì)劃在幾年內(nèi)在沿海地區(qū)建造300座，鋼材的使用量是巨大的。此外，在其他熱處理品種方面，結(jié)構(gòu)用鋼不斷向輕量化、大跨度、超高層、高速、重荷載方向發(fā)展，并要承受強(qiáng)烈地震和各種惡劣環(huán)境（低溫、火、風(fēng)、油、重腐蝕等）考驗(yàn)，對(duì)鋼材的性能提出了更高的要求。模具鋼和耐磨鋼主要是淬火+回火狀態(tài)交付。
高強(qiáng)度和高性能對(duì)熱處理要求越來越高
我國擁有廣闊的海岸線、豐富的大陸架資源，隨著石油和天然氣需求的日益增加，海上油田的不斷發(fā)現(xiàn)和相繼開工，國內(nèi)海洋采油平臺(tái)鋼板的需求迅速增加，作為海上油氣鉆采作業(yè)的支撐，海洋工程裝備前景廣闊，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，并將帶動(dòng)低合金高強(qiáng)度船板的需求在未來幾年快速增長。同時(shí)，厚規(guī)格、高強(qiáng)度、高等級(jí)正火型船板主要用于載重5000噸以上的各類大型船舶。隨著世界造船業(yè)向高強(qiáng)度、大型化發(fā)展，正火型船板需求比例不斷上升。高強(qiáng)海洋平臺(tái)用鋼向抗層狀撕裂、超低溫沖擊等方向發(fā)展，主要以正火或調(diào)質(zhì)處理狀態(tài)交貨，如EH460-F690鋼大部分采用調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)。>
為了提高產(chǎn)品的工作效率、延長使用壽命，國內(nèi)外工程機(jī)械和煤機(jī)行業(yè)向高參數(shù)、大型化方向發(fā)展，用鋼特點(diǎn)呈現(xiàn)為以高強(qiáng)度、高韌性、良好焊接性能、冷成形性能和抗疲勞性能為主。2012年，預(yù)計(jì)機(jī)械行業(yè)用80kg～120kg級(jí)別的調(diào)質(zhì)熱處理高強(qiáng)鋼將達(dá)到100萬噸，部分超薄、超厚的60kg～70kg級(jí)板也需要熱處理。全年熱處理鋼板需求量將達(dá)到120萬噸以上。目前，大型鍋爐和壓力容器對(duì)熱處理鋼種和規(guī)格的需求明顯增多，寬、厚規(guī)格鍋爐壓力容器板材需求量也明顯增加，其使用條件和環(huán)境越來越苛刻。由于鍋爐壓力容器是安全性極強(qiáng)的產(chǎn)品，對(duì)鋼板的技術(shù)條件、板形、可焊接性等個(gè)性化要求也越來越高。但是，低溫鋼、中溫抗氫鋼、正火高強(qiáng)度鋼等高技術(shù)含量、高質(zhì)量的產(chǎn)品在國內(nèi)市場(chǎng)還相對(duì)緊缺，有些規(guī)格仍然依靠進(jìn)口。隨著壓力容器制造水平的提高，此類高端熱處理中厚板的國產(chǎn)化程度將會(huì)不斷提高。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國核電年用鋼量在15萬噸~20萬噸。隨著核電設(shè)備制造業(yè)的不斷發(fā)展，核電用鋼的國產(chǎn)化程度也在不斷提高。需要熱處理的鋼種為：常規(guī)島設(shè)備用鋼20HR、16MnHR、A516Gr70，核島設(shè)備用鋼16MnD5、A285Gr.C、A738Gr.B等，模塊設(shè)備結(jié)構(gòu)用鋼A588GrA、A514GrE等。在其他熱處理中厚板品種方面，隨著行業(yè)升級(jí)的不斷提高，對(duì)產(chǎn)品性能都提出了不同程度的要求。
熱處理工藝技術(shù)有待進(jìn)一步提高
在目前國內(nèi)熱處理中厚板的生產(chǎn)過程中，還存在一些問題，如由于性能不合格造成的挽救鋼板，仍然占有一定的比例；熱處理工藝控制技術(shù)水平還有待進(jìn)一步的提高；對(duì)于采油平臺(tái)用鋼、核一級(jí)用鋼、低溫鋼等高級(jí)別品種，仍不同程度地依賴進(jìn)口。>
熱處理是高端中厚板產(chǎn)品生產(chǎn)過程中必不可少的重要工藝，涵蓋了鋼廠的所有生產(chǎn)工藝和檢測(cè)手段，對(duì)于油罐鋼、海工用鋼、核電用鋼等厚規(guī)格、高性能鋼板，必須以熱處理狀態(tài)交付。舞鋼、寶鋼和南鋼在熱處理的品種、規(guī)格、產(chǎn)量和業(yè)績方面，具有明顯的特色和優(yōu)勢(shì)。隨著海洋工程、工程機(jī)械等行業(yè)向著高參數(shù)、大型化、重荷載方向發(fā)展，對(duì)熱處理中厚板也提出了更加嚴(yán)格的要求，高強(qiáng)度、高韌性和良好的焊接性能是熱處理中厚板的發(fā)展方向 |
