Q345B鋼為低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，此鋼含碳量低，錳為主要強(qiáng)化元素，并加入少量的細(xì)化晶粒元素，焊接碳當(dāng)量（CEV)<0.47。因?yàn)榇虽搩r(jià)格低廉，焊接工藝性能良好，通過適當(dāng)熱處理后，鋼的強(qiáng)韌性匹配優(yōu)良，所以，在工程結(jié)構(gòu)零件上（例如連接法蘭）廣泛采用此類鋼種。

1.環(huán)形鍛件技術(shù)要求

(1)鍛件用鋼的化學(xué)成分Q345B鋼環(huán)形鍛件用鋼的化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T159I 2008《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定.

(2)鍛件力學(xué)性能環(huán)件力學(xué)性能應(yīng)符合常規(guī)的規(guī)定.

(3)鍛件超聲波檢測檢查鍛件加工后應(yīng)進(jìn)行超聲波檢測檢査，檢查結(jié)果應(yīng)符合JB/T4730.3_2005標(biāo)準(zhǔn)，單個(gè)缺陷等級(jí)2級(jí)合格.

2.環(huán)形鍛件制造程序

     Q345B鋼環(huán)形鍛件，是采用直徑390mm連鑄圓坯，按工藝要求鋸切下料后，在1200C溫度下加熱，于鍛造液壓機(jī)上開坯，再回爐加熱，于輾環(huán)機(jī)上輾擴(kuò)成形。鍛件熱處理后，進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。力學(xué)性能檢測合格后的鍛件，再進(jìn)行最終機(jī)加工，并進(jìn)行超聲波檢測、形狀尺寸，表面質(zhì)量，產(chǎn)品標(biāo)識(shí)的最終檢査。質(zhì)量合格的產(chǎn)品，出具質(zhì)量證明書，與產(chǎn)品實(shí)物同時(shí)發(fā)給客戶。

3.環(huán)形鍛件熱處理及力學(xué)性能

(1)熱處理裝夾環(huán)形鍛件的熱處理，是在井式熱處理爐或臺(tái)車式熱處理爐中進(jìn)行加熱，鍛件之間要用墊鐵支墊，墊鐵之間間距不能太大，每層墊鐵都應(yīng)放置在同一直線上。墊鐵面積需要大一些，放置底層墊鐵面枳太小，在工件的加熱狀態(tài)下，承受上層過重的鍛件重量，因?yàn)閴|鐵單位面積的壓強(qiáng)過大，而被壓人底層工件的金屬中，形成大的凹痕，使鍛件沒有加工余量；而報(bào)廢。環(huán)形鍛件熱處理裝夾的原則是：保證鍛件加熱或冷卻均勻，防止鍛件變形，裝卸方便。

(2)性能熱處理Q345B鋼環(huán)形鍛件采用正火處理，正火溫度為（910±10)TC,正火保溫時(shí)間是根據(jù)工件有效厚度大小確定，保溫時(shí)間系數(shù)選用1.0~1.2min/mm,保溫時(shí)間系數(shù)x工件有效厚度=正火保溫時(shí)間。鍛件正火保溫后，迅速把鍛件吊人專用冷卻風(fēng)場，進(jìn)行吹風(fēng)噴霧冷卻。為使鍛件冷卻均勻，鍛件在冷卻臺(tái)上需要不停旋轉(zhuǎn)，一直到冷卻結(jié)束。這種冷卻方式，對(duì)厚度>100mm Q345B鋼環(huán)形鍛件是非常重要的，否則，鍛件的屈服強(qiáng)度與沖韌度就很難達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求指標(biāo)。

（3)鍛件力學(xué)性能熱處理后按圖2規(guī)定截取理化忒料，按GB/T228、GB/T229標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，進(jìn)行拉伸與沖擊試驗(yàn)。

4.環(huán)形鍛件熱處理工藝試驗(yàn)

（1)正火+髙溫回火工藝試驗(yàn)對(duì)Q345B鋼環(huán)形鍛件下，經(jīng)過（600±10)補(bǔ)充回火后，鍛件零度沖占吸收能量有很大的提髙。

(2)鍛后余熱控冷正火工藝試驗(yàn)Q345B鋼環(huán)形鍛件，在輾環(huán)機(jī)上輾擴(kuò)成形后，鍛件表面溫度大于950°C,此時(shí)鋼仍處于單相奧氏體狀態(tài)，我們利用鍛件鍛后余熱控冷正火，來替代鍛件重新加熱的正火處理，這樣可以節(jié)約正火加熱時(shí)能源消耗，縮短環(huán)形鍛件產(chǎn)品生產(chǎn)周期。我們進(jìn)行Q345B鋼環(huán)形鍛件鍛后余熱控冷正火的工藝性試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)值可知，經(jīng)過鍛后余熱控冷正火后，鍛件的硬度和強(qiáng)度很高，而塑性、鈿性很差，不能滿足環(huán)形鍛件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)。

(3)鍛后余熱控冷正火+高溫回火工藝試驗(yàn)我們利用工藝試驗(yàn)。

新加熱正火工藝相比較，可以節(jié)約正火時(shí)高溫加熱的能源消耗，因?yàn)楦邷鼗鼗鸨日鸬臏囟鹊?，所消耗的能源較少。

5.環(huán)形鍛件試制中出現(xiàn)的問題

(1)拉伸試樣斷口上白斑缺陷在Q345B鋼環(huán)形鍛件試制過程中，由于原材料不良，在進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)，在拉伸試樣斷口上發(fā)現(xiàn)2個(gè)銀亮色的白斑缺陷，直徑約2mm，使斷面收縮率下降至約為正常值的二分之一。拉伸試樣斷口上的白斑缺陷。在試樣拉伸過稈中，在拉應(yīng)力的作用下，促使固溶氫析出聚集，產(chǎn)生氫脆斷裂所致，氫脆斷口在試樣灰色的斷面上.,呈銀亮色圓形斑點(diǎn)，域于脆性t窄性變形的脆性斷裂，在沖擊誠樣斷口上沒有發(fā)現(xiàn)這種A斑缺陷，因?yàn)樵跊_擊載荷作用下，試樣中固溶氫來不及聚集他'沖斷。白斑缺陷產(chǎn)生的條件是：試樣中固溶氫含量比較高，試樣必須作緩慢的加荷速度下斷裂。發(fā)現(xiàn)拉伸試樣斷口上出現(xiàn)白斑缺陷的鍛件，可以采用冋火擴(kuò)氫處理的方式，消除或減輕鍛件中的氫含量，再重新做力學(xué)性能試驗(yàn)時(shí),拉伸試樣的斷口上不再產(chǎn)生白斑缺陷，鍛件的力學(xué)性能也恢復(fù)到正常值。

(2)鍛件的缺口沖擊吸收能缺低在Q345B鋼環(huán)形鍛件力學(xué)性能檢測時(shí)，個(gè)別沖擊試樣零度缺口沖擊吸收能量極低,鍛件材料中非金屬夾雜物含量也不高，經(jīng)過金相觀察發(fā)現(xiàn)，在沖擊試樣敁微組織中，呈現(xiàn)晶粒不均多種組織形態(tài)并存的現(xiàn)象，這是由于鍛件用鋼中的成分偏析，在連續(xù)冷卻過程中形成的，經(jīng)過高溫回火后可以改善，使低溫沖擊韌度得到提高。

(3)利用鍛后余熱控冷正火關(guān)鍵核心技術(shù)是鍛件鍛后終冷溫度的控制，鍛件溫度應(yīng)在920—980°C之間，溫度如果過高，鍛件晶粒容易粗化；溫度過低，容易產(chǎn)生過共析鐵素體析出。鍛后應(yīng)迅速進(jìn)行控速冷卻，在冷卻介質(zhì)中的冷卻時(shí)間需要嚴(yán)格控制，冷卻參數(shù)需要通過試驗(yàn)來確定，否則，鍛件的力學(xué)性能會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng)，特別是低溫沖擊韌度波動(dòng)性史大。