要求低溫衝擊的低合金鋼Q345D是控軋的難點，而且具有典型的代表性。

在生產中加入了微量合金元素V，希望通過微量元素的加入並結合控軋控冷工藝使Q345D鋼的強韌性能上到一個新的水平。

但是，由於對怎樣發揮微量元素V的作用認識不足，對生產工藝未給以足夠的重視，致使材料本身存在着強韌性波動大，特別是低溫韌性差的問題。

為了穩定和提高Q345D鋼的性能，挖掘V微合金化鋼的強韌性潛力，研究軋制工藝參數對組織性能的影響，選擇了較優的控軋工藝參數，為在生產中採用控軋控冷提高Q345D的強韌性能提供了依據。

對生產中控軋控冷眾多的工藝參數進行篩選，在其它工藝參數基本確定后，着重研究了未再結晶區軋制的開軋溫度和未再結晶區軋制的累積壓下率對組織和性能的影響。

這是因為在奧氏體再結晶區控制軋制，當壓下量超過臨界變形量時，將產生形變再結晶，在控制得當時，對奧氏體晶粒具有細化作用，但是這種細化作用是有限的，更何況在現有的生產條件下要完成再結晶的臨界形變量還往往不易達到。

因此，通過未再結晶區控軋使相變后的組織進一步細化顯得尤其重要。

釩的強化機理:

釩在鋼中存在形態主要為：微量固溶于鐵基體中或形成碳氮化釩第二相。

V在奧氏體中的固溶度較高，但在鐵素體中的固溶度相對很低，是一種理想的鐵素體析出強化元素。

釩是相當強烈的碳氮化物形成元素，V(C、N)是非常穩定的第二相，在很高的溫度下常時間保溫仍可保持細小的尺寸，因此含釩的微合金鋼可採用軋后的加速冷卻方法提高鋼的強度。

在一般低氮含量(≤0．007％)的情況下，VC在γ－Fe中的溶解度比NbC要高得多，V(C、N)可完全溶于γ－Fe中。

因此，釩的主要作用是在γ→α轉變過程中的相間析出和在鐵素體中的析出強化。

雖然在控軋鋼中V細化晶粒的作用不如Nb，但其析出強化的作用卻大於Nb，因此在既需要較高強度又要求較好的韌性的鋼中加入適量的V會起到良好的作用。

由於VN在奧氏體和鐵素體中溶解度比VC認為，與其它微合金化元素相比V是唯一的既可控制其在γ→α過程中以相間析出，又可在鐵素體中隨機析出的元素。

力學性能的影響:

看出未再結晶區軋制開始溫度為900℃時的性能均優于950℃的。

已經指出含微量V的Q345D鋼的再結晶溫度範圍高于925～950℃，未再結晶溫度範圍為880℃～Ar3。

所以，當未再結晶區軋制的開始溫度為950℃時，這時進行的並不是真正的未再結晶區軋制，而是部分再結晶區＋未再結晶區軋制，在部分再結晶區軋制還會發生奧氏體的回復和再結晶，以及晶粒長大，起不到應變累積的效果。

這與900℃以下進行的真正的未再結晶區軋制是有區別的，因為在這種情況下，每一道次的應變均參與了累積效應。

未再結晶區軋制的開始溫度在950℃左右與控軋理論不相吻合，當然不會收到理想的效果，故未再結晶區軋制開始溫度控制在900℃以下為最佳。

 

1)、未再結晶區軋制開始溫度為900℃時的強韌性能(σs＝400～420MPa)，－40℃衝擊功AKV＝60～100J)優于950℃(σs＝385～400MPa，－40℃衝擊功AKV＝40～70J)。

2)、隨着未再結晶區累積壓下率的提高，並以快速冷卻相配合。Q345D鋼的強韌性能得到明顯提高鋼的強韌性能(與不加V的Q345D鋼相比)。

3)、未再結晶區累積變形量的增加促進了Q345D鋼中V的C、N化物的析出。這種微小的V(C、N)析出質點，通過固定亞晶界而阻止奧氏體晶粒再結晶，達到細化晶粒的目的。

4)、實踐証明，對於厚度≥20～40mm的Q345D採用上述工藝進行生產，鋼板性能合格率達到97％以上。

 

低合金卷板 Q345D 4.75 1600 C 30T 安陽 安鋼

低合金卷板 Q345D 11.75 1500 C 30T 安陽 安鋼

低合金卷板 Q345D 5.75 2000 C 31T 安陽 安鋼

低合金卷板 Q345D 2 1250 C 70T 安陽 安鋼

低合金卷板 Q345D 2.3 1250 C 70T 安陽 安鋼

低合金卷板 Q345D 2.3 1250 C 70T 安陽 安鋼

低合金卷板 Q355D 12 1500 C 29.23T 安陽 安鋼