提高1.0619、WCB、LCC和1.6220钢热处理后的硬度即抗拉强度有利于提高低温冲击功

试样热处理 炉号 1 N（正2 3 1～3 4 QT（淬5 6 4～6 1～3 平均 N冷风 QT 火+回火） 602 605 500～540 /519 570～600 /582 567～600 583 400 397 300～315 /310 355～400 /378 370～400 387 30.0 27.0 25.5～30.5 /29.0 23.5～27.5 /25.0 29.0-31。30.5 62 63 46～55 /50 51～68 /57 49～69 61 594 392 26.0 67 平均 火）风冷 534 528 619 308 295 400 25.0 26.0 25.0 35 38 60 532 293 25.5 38 517 283 280 42 Rm（Mpa） ReL（Mpa） A（%） Z（%） 冲击试验温度℃ -29 -29 -29 -29 -29 -29 -29 -29 -29 Akv( J) AVG( J) HB 备注 筐中心线距离筐底3/4高度处 试样放在筐中心线距离筐底2/4高度处 试样放在筐中心线距离筐底1/4高度处 试样放在筐中心线距离筐底3/4高度处 试样放在筐中心线距离筐底2/4高度处 试样放在筐中心线距离筐底1/4高度处 35、35、35 42、43、45 32、37、38 46、50、58 62、73、74 94、96、98 22～37 35 43 36 38 51 70 96 72 25～30 /28 138 142 151 138～151 179 178 185 178～185 135～151 163～185 164～168 试样放在3/4高度处的筐边位置，正火拉伸9炉，冲击2炉 4～6 QT 注：1～6炉成份不同，表下三行同上不同炉热处理。AVG-三个试样冲击功平均值

加热和冷却好的筐边比筐内试棒性能好。筐内Z为35～42%，同标准35%相等或稍高，有疏松等影

响，极易不合格。正火有时-29℃ Akv<27J，达不到客户要求。正火时工件放置位置对性能影响较大。通过1～3炉QT和N热处理后性能对比（见表3），QT的Rm、ReL和Z明显高于N，ReL和Z，分别提高了28.1%和50%。4～6炉放置筐内不同位置的试棒经QT和以前处理的力学性能情况也见表3。放在筐里不同位置试棒机械也明显高于正火处理。由于淬火时，淬火槽同时喷高压空气和水，槽下四周管孔喷水，搅动力大，工件表面水流相对速度加快，提高工件冷却速度，筐内部冷却速度也快，筐里外试棒性能差别不大。筐下部冷却速度快，往上逐渐降低-29℃ Akv也逐渐降低。下部 6号炉AVG(三个试样平均值）96J，仅次于我公司最高的98J。为保证工件的力学性能，大件和工件堆放热处理时，正火是不可取的。水冷正火的调质处理可获得较少的铁素体、较多细小均匀珠光体、托氏体和有时其他不平衡组织，经高温回火可获得较高的低温Akv和抗拉力学性能。

实际生产36炉LCC、1.6220和39炉WCB、1.6019,Rm>605Mpa力学性能统计表分别见表4和表5图2、1。

LCC、1.6220， Rm≧605 Mpa 实测力学性能统计表 表 4 NO. 1 2 3 4 5 6 7 8 Rm（Mpa） 695 675 660 660 660 655 650 645 ReL（Mpa） 550 520 490 485 475 485 480 495 A(%) 25.5 27.0 24.0 23.5 24.5 25.5 25.0 25.5 Z(%) 60 68 49 53 56 59 56 67 AVG (- 46℃ )J 95 81 53 59 60 63 51 65 HB 207 176 196 192 173 190 197 188 备注 工件已再回火 ＂ ＂ ＂ ＂ 1.6220 ＂ 1.6220 9

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 LCC 1.6220

645 640 640 650 635 634 630 630 625 625 621 620 620 612 611 610 614 610 610 626 605 605 605 605 605 485-655 500-650 460 475 470 485 475 450 455 440 455 440 438 450 405 433 435 435 441 425 425 449 445 445 430 425 428 24.5 26.5 30.5 23.5 25.0 24.0 27.0 28.5 25.5 25.5 25.5 26.0 27.5 27.0 25.5 25.0 25.5 26.0 27.0 25.5 29.5 26.0 25.5 26.5 26.5 58 55 62 53 63 58 60 61 62 64 58 68 65 56 62 64 54 60 59 61 67 69 66 63 63 55 86 51 59 57 65 65 68 72 66 73 80 68 67 60 60 57 59 59 69 69 58 71 73 105 97 84 78 183 201 186 194 181 195 182 186 209 197 194 176 196 188 190 213 190 192 182 196 187 174 183 177 185 181 170 173 1.6220 1.6220 1.6220 1.6220 1.6220 1.6220 1.6220 1.6220

客户要求27J ≧275 ≧300 ≧22 ≧22 ≥35 ≧20（27） ≧27（-40℃）

WCB、1.0619 Rm≧605Mpa力学性能统计表 表5 NO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rm（Mpa） 675 665 660 660 645 640 635 635 635 635 ReL（Mpa） 500 445 480 545 400 410 445 405 420 425 A（%） 25.5 25.5 24.0 26.5 25.0 25.0 24.5 25.0 26.0 26.5 Z（%） 59 65 53 69 65 62 58 59 66 64 AVG（-29℃） J 65 61 51 57 51 53 94 51 60 58 HB 179 195 193 199 181 173 194 197 190 170 备注 10

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 WCB 1.0619 630 630 630 625 625 620 620 620 615 615 615 615 615 615 610 610 610 610 610 605 605 605 605 605 605 605 605 605 605 485～655 420～600 440 430 455 420 430 465 400 390 425 400 405 385 400 435 380 410 390 415 405 390 390 400 385 405 400 405 400 410 400 ≥250 ≥240 26.0 26.0 30.0 25.0 25.0 23.5 24.0 28.0 29.0 26.5 24.5 31.0 26.0 25.5 25.5 27.5 29.5 27.0 25.0 26.5 25.5 25.5 27.0 25.5 24.5 26.0 26.5 31.0 30.5 ≥22 ≥22 56 62 62 64 63 61 57 66 67 62 61 62 63 62 62 60 65 71 62 64 66 66 65 67 61 66 60 66 62 ≥35 58 63 79 57 63 98 62 56 74 77 53 60 70 64 58 55 61 55 71 94 66 69 75 70 72 70 69 63 96 ≥27 ≥27 (-20℃ ) 185 178 172 192 174 185 200 187 185 186 178 173 173 179 194 181 189 185 172 183 183 174 176 179 176 173 174 175 185 1.0619 1.0619 1.0619 1.0619 1.0619 1.0619 1.0619 1.0619 冲击值为客户要求 注：Rm强度超标的工件重新回火后符合标准

从表4和图2可以看出，LCC和1.06220 Rm 605Mpa～695Mpa同样具有高的强塑性和低温冲击功。LCC Rm 695Mpa时，ReL最高550Mpa、A 25.5%、Z 60%、-46℃ AVG95J、HB207，AVG仅次于1.6220的97J和LCC的105J。≧170HB（换算强度Rm=600Mpa） AVG>50J的频次也明显高于<50J的频次，3炉≥90J、5炉≧80J,13炉≧70J和32炉≥60J﹙≤70J,和≥60J，数量均同上一级不叠加﹚,均在此硬度范围。说明提高硬度>170HB,有利于提高Rm、ReL和低温Akv。也说明回火温度不是越高越好,我们生产试验证明,LCC、WCB有最佳回火温度，LCC比后者高20℃(WCB≤0.25％C、≤1.00％Mn控制成分条件下﹚。图2中低温Akv≧86J4炉100％和≧60J基本全是 按最佳回火温度回火﹙WCB一样，最高、较高按最佳温度回火﹚。680℃回火[2][3]回火温度偏高，回火硬度不高，低温Akv也不高。LCC和1.6220也应取消上限控制。

从表5可以看出WCB和1.0619在605～675Mpa时有高的ReL 380～545Mpa和高的低温冲击平均值，-29℃ AVG 51～98J，max AVG 98J就是1.0619，超出WCB Rm上限655Mpa到675Mpa，强塑韧性仍很高，AVG 51-65J。从表5和图1可以看出WCB和1.0619，AVG最高94、98J。≥170HB：4炉90J、2炉≧80J、25炉≧70J，44炉≧60J，AVG≧50J的频次明显高于≦50J。硬度高的冲击功也高。因Mn低，淬火和回火硬度比LCC和1.6220要低，低硬度范围频次增加。虽1.0619除Mn上限1.20%高于WCB的1.00%外，其它成份差不多。实际生产. 1.0619同WCB同时生产一样范围控制Mn， 实际0.18-0.22%C、0.75-1.00%Mn所以WCB和1.0619成份一样。表中性能也代表1.0619

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性能。LCC代表1.0619钢1.00-1.20%Mn时，即我们生产的1.6220能达到的力学性能，性能更高。1.0619,Rm上限为600Mpa，不符合对钢材综合性能﹙强度、低温韧性等）要求越来越高的发展需要，影响钢材力学性能充分发挥，限制钢材潜力的充分开发。Rm＞600Mpa综合性能潜力很大，因条件和时间关系，其上限还不能确定。试验证明加0.20%Mo的20MnMo钢，Rm760Mpa、Rel635Mpa、A22.5％、Z59％、-60℃Akv57-61J、AVG59,HB229，Rm还能进一步提高。把高力学性能，达到高一级强度等级即1.0625或1.00-1.20%Mn时达到1.6220性能水平的产品视为不合格是没道理，不合理的，中国新标WCA、WCB和WCC不设上限是合理的，实际生产大量数据证明其科学性。

3、合适的热处理可使材料达到上一级强度等级性能：

美标高温压力容器钢牌号为WCA、WCB和WCC，Re为205、250和275Mpa三个强度等级，

％

图1WCB、1.609-29℃AVG同HB关系散佈图 图2LCC、1.6220-46℃AVG同HB关系散佈图 德标ZP240（1.0619）和ZP280（1.0625），Re为240和280Mpa二个等级。除WCA A≧24%外，其他均为≥22%，德标为Z不要求。我公司2011年WCB和1.0619实测试样性能件表6。

WCB、1.0619实测力学性能统计 表6 材质 Rm（Mpa） ReL （Mpa） A(％) 230～330 27.0 试验温Z（%） 度℃ AVG(J) Akv（J） HB 炉数 WCB 1.0619 530～666 597（平均） 315～545 395 49-71 61 -29 -46 34～98 53 35～59 43 30-108 32-62 143-199 167-178 165 4 从表6可以看出两种材料热处理后的材料力学性能均达到强度高一等级WCC和1.0625标准，

还具有高的低温冲击功。用强塑韧乘积来衡量，热处理后的WCB和1.0619具有很高的综合力学性能，应被客户接受。

调质可充分发挥合金化作用，同正火相比可大幅度提高C、C-Mn钢的力学性能，WCB和1.0619可达到最高强度等级WCC和1.0625，甚至低温钢LCC和1.6220水平。这样可简化牌号，取消正火就能达到的强度等级高牌号，如取消WCA，LCA，甚至WCB和1.0619，合并成一个牌号是可能的。成份是一个，成份还是规定的上限可调，根据工件壁厚大小规定力学性能指标，也可协商 规定。多生产高牌号强度等级高钢，提高性能，降低重量和节约能源。

结论：

1、 提高C、C-Mn钢Mn含量，尽量接近上限（+美标降碳可增加的锰）和经最佳热处理工艺(合适淬火温度、足够保温时间和最佳回火温度)淬火回火后的硬度到170HB﹙1.0619Rm上限600Mpa对应的硬度﹚至200、210HB﹙超过其它三个钢对应的190HB﹚有利于提高屈服强度和低温韧性，最高低温冲击功平均值和总平均值均在此硬度范围。加Mo时硬度还可提高。

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