同时，由于该类钢板制造的结构件大部分以焊接的方式连接，因此该类钢材还要求具有良好的焊接性能。

据统计，液压支架单台使用高强度结构钢Q960比Q690能够节约钢材15t，重量减轻20%[5]0由于600MPa及以上级别高强度工程机械用钢的生产对钢水的纯净度、轧制及热处理工艺稳定性要求较高，故其成品合格率低，生产周期长，市场资源紧缺同。

因此，研制与开发高强度工程机械用钢板对于相关装备的减重及提高使用寿命、降低原材料消耗等均具有重要意义。

通过对成分及轧制、热处理工艺进行设计，研究了80kg级工程机械用钢Q960的显微组织及力学性能，为工业试制生产提供了理论依据。

成分设计：

设计的Q960钢的化学成分在钢种合金系统成分设计上主要考虑以下几点:在保证经济洁净度的情况下，降低钢中的碳含量，考虑到在生产中冶炼后合金的加入会使钢水增碳，现把Q960钢的含碳量设计为0.12%~0.14%，既能保证具有较高强度，又能保证具有良好的韧性和焊接性能。

从钢种高强度出发，组织应为马氏体加少量残余奥氏体为宜，加入一定量的合金元素进行固溶强化及改变钢种的相变温度。另外考虑到成本因素，应尽量减少合金元素的加入量，充分利用各种微合金元素复合加入技术来达到强化的目的，采用Nb、Ti、B元素的复合加入，保证未再结晶区内变形的积累，并保证钢种得到组织均匀、晶粒细化的热轧态组织，利用Nb.Ti.Mo.Cu金元素的应变诱导析出及时效强化效果，进一步提高强度。

在钢中的碳含量降低后，钢中加入了一定量B和0.35%~0.45%的Mo，以利于在中厚板轧制中不同断面处获得比较均匀的组织。

这类钢加入微量的Nb、Ti以利用控制轧制和控制冷却得到细小的组织，钢中加入微量的Nb、Ti、B元素，一方面阻碍奥氏体再结晶，另一方面也起到强化组织的作用。

此外，可利用e-Cu的时效强化作用，使这类钢的强度达到更高的水平，现设计钢的含铜量为0.35%~0.41%，钢中的Cu能明显地与加入的B起综合作用，会进一步抑制铁素体形成，为防止含铜钢的热脆性，钢中加入了适量的Ni。

奥氏体连续冷却转变规律研究：

在锻坯上用线切割切取试样，试样规格为中4mmx10mm的圆柱形试样，试验在FORMASTER-DIGITAL型热膨胀仪试验机上完成。将试样以1120℃/s加热至1150再以10℃/s加热至1200℃，保温5min，以5℃/s的冷速冷却到920℃，保温 1min，分别以0.1、1、3、5、7、10、15、20、25、30、40T/s等不同冷速冷却至室温，得到Q960钢静态CCT曲线。

可以看出，在冷速为0.1℃/s时，组织为少量铁素体加贝氏体。

随着冷速的增加，贝氏体的量逐渐增多，铁素体的量逐渐减少。

3℃/s和5℃/s时，基体组织全为贝氏体。

7℃/s时组织中出现了部分马氏体，随着冷速的增加马氏体逐渐增多，贝氏体逐渐减少。

超过10℃/s时，钢中就不存在贝氏体组织了。

在锻坯上用线切割切取试样，目的是测定模拟2阶段轧制时的动态CCT曲线，将试样以20℃/s加热至1150再以10℃/s加热至1200℃后，保温5min;以5℃/s冷速冷却至1100℃，应变为30%，变形速率为5；然后以5℃/s冷却至920℃，应变为40%，变形速率为10s1，变形后分别以0.1、1、3、5、7、10、15、20、25、30、40℃/s等冷速冷却至室温。

变形奥氏体在随后的连续冷却中，相变温度明显比静态CCT曲线中的相变温度高，大约平均高50℃左右，而且贝氏体区域也变得比较宽。

这主要是由于形变奥氏体内有较高的形变储存能，在随后冷却过程中，固态转变的过冷度明显减小，所以相变的孕育温度区间减小，因而相变温度比未变形的明显提高。

从图中可明显看出，冷速为0.1℃/s组织为准多变形铁素体和贝氏体组织，当冷速达到1T/s时，准多变形铁素体几乎消失。当冷速达到3℃/s开始出现马氏体，随着冷速的增加，贝氏体逐渐减少，马氏体逐渐增多。当冷速超过7℃/s时，组织中就只有马氏体了。