王和士
中航西安飞机工业集团股份有限公司 陕西 西安
摘要：随着我国工业生产技术的不断进步，我国多数冶金企业都已先后在此类型钢板的制造上成功有所突破，结束了我国长期需要向日本进口此类型钢材的局面。由于调制高强度钢在进行交货时往往都处于调质状态，并且这时的钢板的诸多性能如强度、韧性以及塑性等都较为良好。实践证明，调质高强度钢具备更加广阔的应用前景。
关键词：热处理工艺；压力容器；钢板组织；影响
一、实验材料和方法
1.1实验材料
实验所使用的材料主要为连铸胚，其化学组成主要如下表1。
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并主要对其中两个阶段的轧制工艺进行控制，即奥氏体再结晶及未再结晶区，实验参数详见表2。实验用钢板的厚度分别为12mm以及38mm，其中12mm的钢板在接受热轧后不进行冷却处理，而对于38mm钢板，在热轧后即进入控制冷却工序。热轧后厚度为12mm的钢板继续进行调质热处理工艺研究，此次热处理工艺试验在箱式电阻炉中进行。经试验测出实验使用的钢的相变点Ae3为854℃。
热处理工艺结束后，则继续使用淬火工艺，使用参数主要如下：淬火温度为880℃～940℃，淬火保温持续10min～30min，回火温度设置为610℃～670℃之间，回火在炉内的时间则主要根据钢的厚度来决定，随着钢板厚度的增加，在炉时间也会相应增加。
1.3工业化试制
根据热处理实验中得出的实验钢的临界相变温度854℃，再结合实验室调质热处理工艺的相关研究以及试实际现场生产所需，最终对钢板的淬火温度范围进行了确定，即为900℃～920℃，而回火温度则控制在600℃～650℃之间，主要还是依据试验钢板的厚度来确定，同时以此为依据的还有实验时的保温时间。实验中相关参数控制主要见表3。
1.4取样检验
分别对热轧状态下、淬火状态下以及回火状态中的钢板进行取样，按照相应的拉伸试验法对实验样品的相关力学性能进行测试，同时辅助使用显微镜对试样的组织进行进一步观察与分析。
二、实验结果分析
2.1轧制组织
通过显微镜可发现经热轧后，厚度为12mm的钢板组织主要为细小的F+P，此钢板不冷却；而38mm的钢板的近表面组织在冷却后则显示为贝氏体，可采取热处理工艺。
2.2实验钢淬火工艺研究
首先将淬火温度控制在较低的状态，之后不断提高此温度，可发现随着温度的提升，实验钢的强度也得到了相应的提升，但是当到达920℃时，实验钢的强度也达到了顶峰，之后再继续增加温度，实验刚强度却呈现出了部分下降的态势。
对此温度进行保温后开始进行拉伸试验，可发现，当温度持续至10min时可表现出最佳的拉伸效果。
实验后可发现，在淬火过程中，实验钢的近表面组织主要为马氏体+贝氏体，在温度卫880℃时，淬火组织中可发现部分共析铁素体，当温度升至940℃是，可发现淬火租住的晶体的尺寸变得更大了，也因此导致实验钢的强度有所下降。
综上考虑，根据对实验钢强度以及伸展性的要求，淬火温度应适宜控制在900℃～920℃之间，保温时间则应在10min～20min之间为宜。
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2.3实验钢回火工艺研究
对经淬火实验后的实验钢试样继续进行回火工艺研究，淬火温度及时间设置为900℃以及10min。
随着回火温度的提升，实验钢的温度在逐步下降。综合分析后可发现，最适宜的回火温度应当控制在610℃～650℃之间，回火工艺的时间则需要依据实验样品的厚度来决定，通常厚度越大，实验时间也会有所增加。对回火工艺后的实验钢组织进行观察后发现，近表面组织主要为回火索氏体。
2.4工业化试制热处理工艺研究
综合前期调研以及实验室所进行的研究，在得出相应结果的基础上继续采取工业化试制。试制时使用的钢板厚度分别为12mm、38mm以及50mm。对钢板进行热处理后，实验钢的相关性能详见表4。
处理过后，分别对实验钢板的不同位置使用显微镜进行观察，对于较厚的钢板如38mm以及50mm的实验钢测试的部位则主要在钢板厚度的中间处。
通过观察后可发展，12mm的钢板经试制处理后，其组织主要为回火索氏体。而其余两种较厚的钢板的组织则都主要为细小的贝氏体，且组织分布均匀，晶粒度在9级～11级之间。
三、结论
综合以上实验数据可知，热轧处理后的实验钢，再进行淬火实验时，温度以及保温时间可极大地影响07MnNiMoDR钢的强度。
在本研究中所使用的温度以及保温时间都能确保实验钢的强度可满足生产及使用的需求。
但是综合来看，处于两相位区间之间的温度可使实验07MnNiMoDR钢获得较高的强度，且其综合性能也较好。因此综合分析后，可得出淬火温度应控制在为
900℃～920℃之间，保温时间控制在10min～20min之内。而对于此实验钢，进行回火试验时，需将温度控制在610℃～650℃之间，且回火后，实验钢的进表组织主要为回火索氏体。
而经工业化生产热处理后的实验钢，其淬火温度同样应当控制在900℃～920℃，回火温度则需要依据实验钢的实际厚度来决定，通常也需要控制在600℃～650℃之间。试验后经测试发现，经热处理工艺后的实验钢的相关性能均符合相关的生产要求以及行业标准，可投入生产使用。
在本次研究中，测试时对试样的强度、拉伸性以及延展性等性能的测试都是按照相关标准取样自钢板厚度的中心位置处，而并未将其中心部位与表面之间的性能差别考虑在内。
而由于实验钢表面的性能往往都优于中心部位，因此本次研究或存在少许误差。此外，在本次实验中只研究了淬火以及回火试验对于实验钢性能的影响，而并未考虑到实验钢中的其他合金元素在实验中发生的变化以及产生的影响，这也给今后的相关试验提供了较为明确的研究方向，并亟待学者们去进行探讨。
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