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AH60為安鋼自主研發的鐵素體珠光體型合金高強鋼，年產量在20萬噸左右。在3500 mm爐卷軋機和2800 mm中板軋機上軋制生產，采取嚴格的控軋控冷工藝以及合理的化學成分設計，添加一定量Nb，V微合金元素，確保了AH60鋼的強度和沖擊韌性等各項性能，強度分析級別達到Q460級。但在2013年，尤其是夏季，薄規格產品的屈服強度出現波動，部分批次鋼板的屈服強度富余量較低甚至不合格。經過分析，發現化學成分和控軋控冷工藝在生產中發生波動，導致鋼板屈服強度性能不合格，因此迫切需要穩定薄規格AH60鋼板的生產工藝，保證屈服強度性能合格，增強安鋼保障該鋼種綜合性能的能力。
1.AH60鋼板屈服強度偏低原因分析
經調查分析，發現影響AH60鋼板屈服強度的因素主要有化學成分、軋制工藝和冷卻工藝。
1.1.化學成分
AH60鋼板采用Nb，V微合金化的成分設計以及控軋控冷工藝生產，其化學成分見表。Nb，V微合金化對提高強度的作用非常大，添加適量的Nb元素可以抑制奧氏體再結晶，擴大鋼板在奧氏體未再結晶區軋制的溫度范圍，V元素起沉淀強化和細晶強化作用，可以大幅度提高鋼板的強度指標，因此，更好地發揮Nb，V微合金化的強化作用是保證強度的關鍵。本次成分體系設計中對N含量沒有規定，而相關文獻表明，N含量對含V鋼中V的強化效果有3個方面的重要影響：
(1) VN在奧氏體和鐵素體中的溶解度比VC幾乎低2個數量級，使得VN較VC更容易析出，起到析出強化作用；
(2) 增加N含量能夠提高VN的析出溫度，并增強其析出驅動力，使得VN在軋制過程中更容易析出，起到抑制奧氏體再結晶、阻止晶粒長大以及細化鐵素體的作用；
(3) 提高N含量可以擴大V析出比例，且能夠細化析出相粒子尺寸，而加大析出相粒子比例和細化其尺寸都能提高強度，取得更好的析出強化效果。
通過對多批次AH60鋼板性能和化學成分進行數據統計分析，繪制出性能與N含量關系曲線，如圖所示。由圖中可見，AH60鋼板的屈服強度與N含量存在一定的線性關系，隨著N含量增加，屈服強度有所提高，若N含量由60 x 10-6提高到100 x 10-6，屈服強度的升幅接近20 MPa。而在本次化學成分體系設計中沒有對N含量加以控制，當N含量不足時就削弱了V微合金化的強化效果，這是造成屈服強度偏低的原因之一。
1.2.軋制工藝
AH60鋼板采用再結晶區和未再結晶區兩階段控制軋制工藝生產。板坯開軋溫度為1060℃左右，再結晶區軋制溫度控制在1000℃以上，通過軋制的反復結晶，充分細化奧氏體組織。再結晶區軋制完成后，中間坯空冷待溫。未再結晶區軋制溫度(即二次開軋溫度)在950℃以下，未再結晶區累積變形量大于50%。終軋溫度設定在850℃以下。終軋溫度較高時，則奧氏體在高溫下容易回復，儲存能降低，相變驅動力減小，使得相變后鐵素體晶粒粗大化，終軋溫度較低時，要盡可能低到接近Ar：相變溫度，使軋制過程產生的變形帶、位錯和晶粒壓扁保持至相變以后，相變后的晶粒得以細化。因此AH60鋼板的軋制工藝仍有進一步優化的空間，可適當降低未再結晶區開軋溫度和終軋溫度，以達到細晶強化的目的。
1.3.冷卻工藝
由于AH60為Q460級鋼，強度級別較高，相對低合金系列鋼種，其合金添加量較大，在冷卻過程中極易出現板型和綜合性能問題。若層流冷卻上、下水比控制不當，會導致上、下表面組織不一致，鋼板存在的組織應力和變形應力會使板型出現異常，若冷卻速度過大，鋼板中就會產生過多貝氏體組織或其他硬相組織，使鋼板韌性惡化。因此，合適的冷卻工藝對于保證鋼板板型和綜合性能至關重要。
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