隨著高強(qiáng)工程機(jī)械用鋼向著高參數(shù)化、輕量化、大型化的方向發(fā)展，工程機(jī)械行業(yè)和煤機(jī)行業(yè)對高強(qiáng)優(yōu)質(zhì)工程機(jī)械用鋼的需求也越來越大，而國內(nèi)各個(gè)廠家也開始研制各強(qiáng)度級別的高強(qiáng)鋼?，F(xiàn)代高強(qiáng)鋼的發(fā)展是逐步降低碳含量的過程，一方面有利于提高鋼的韌性，另一方面可顯著改善鋼的焊接性能。對于需要更高韌性和焊接性能的受力復(fù)雜的大型鋼結(jié)構(gòu)件，通常采用≤0.10%的碳含量設(shè)計(jì)。添加鉻、鎳能增加奧氏體過冷能力，降低馬氏體和貝氏體的轉(zhuǎn)變溫度，促進(jìn)馬氏體的形成，適量的鉬和硼能顯著增加鋼的淬透性，推遲過冷奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變，通過鉬和硼的復(fù)合添加，鋼板軋后再經(jīng)過ACC快速冷卻，基本可以消除鋼中鐵素體和珠光體的生成。鈮對晶粒細(xì)化作用十分明顯，通過軋制過程中Nb(C，N)應(yīng)變誘導(dǎo)析出，阻礙形變奧氏體回復(fù)、再結(jié)晶，經(jīng)控軋控冷使精軋階段非再結(jié)晶區(qū)軋制的形變奧氏體組織再相變時(shí)轉(zhuǎn)變成細(xì)小的相變產(chǎn)物。釩具有較高的析出強(qiáng)化作用，用來提高鋼的強(qiáng)度。鈦是強(qiáng)烈的固N(yùn)元素，細(xì)小的TiN粒子可有效地阻礙鋼在加熱時(shí)的奧氏體晶粒長大，并且能顯著地改善鋼的焊接性能。

某公司在開發(fā)Q690鋼過程中采用了低碳及Mo-Ni-B微合金化的成分設(shè)計(jì)方案，采用Nb、V、Ti復(fù)合微合金化設(shè)計(jì)，細(xì)化晶粒，提高鋼的強(qiáng)度和韌性。Cr、Mo、B提高鋼的淬透性，尤其是加入適量的B，Ni來提高鋼的韌性；降低P、S有害元素的含量，并采用Ca對夾雜物進(jìn)行球化處理。Q690設(shè)計(jì)成分如表1所示，其Ceq為0.48，Pcm為0.22，具備低焊接裂紋敏感用鋼的要求，同時(shí)低碳當(dāng)量能保證鋼板的焊接性能。力學(xué)性能見表2。

表1?化學(xué)成分?（wt%）

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表2?Q690高強(qiáng)鋼的力學(xué)性能

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結(jié)果顯示，采用調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)的調(diào)質(zhì)型高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q690，實(shí)驗(yàn)鋼調(diào)質(zhì)后的性能完全滿足GB/T16270-1996的要求。采用Ⅱ階段控軋控冷工藝，終冷溫度控制在600～650℃，冷卻速度為20～25℃/s，淬火溫度920℃，回火溫度650℃，能生產(chǎn)出低焊接裂紋敏感指數(shù)的高強(qiáng)鋼Q690。Q690采用低碳低合金的化學(xué)成分設(shè)計(jì)，運(yùn)用控制軋制和控制冷卻技術(shù)后再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，使Q690比傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)鋼Q690具有更低的碳當(dāng)量和更好的焊接性能。

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