[发明专利]一种低成本含硼钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及到一种低成本含硼钢及其制造方法。

背景技术

B作为钢中加入的合金元素，其有益作用的发现由来已久，如在钢中加入0.001％～0.002％的B就可以显著提高钢的淬透性，增大钢材的可淬透尺寸，提高淬火后钢材截面内组织和性能的均匀性；B还被用来提高一些钢的高温力学性能，如高温蠕变性能和持久强度。早在二十世纪初，国外就开始了在钢中添加微量B的尝试。国内在含B钢的发展上相对落后，在上世纪八十年代，国内才开始B对钢种性能的影响研究工作，如贺信莱等曾对B元素对提高奥氏体钢淬透性的作用机理进行了研究，认为偏聚于奥氏体晶界B的作用与体材料的成分和杂质含量密切相关。虽然国内外研究者开展了多年的B对钢组织和性能的影响研究工作，然而目前生产高强度低合金含硼钢仍需要在钢中添加大量其它微合金元素。

“一种强韧性匹配良好的特厚调质钢板及其制造方法”(公开号CN101660100)发明涉及的一种强韧性匹配良好的特厚调质钢板及其制造工艺，采用低C-Mn-(Ti+V+B)微合金钢的成分体系作为基础，进行(Cu+Ni+Mo+Cr)合金化，获得均匀优良的强韧性、强塑性匹配。所述的成分质量百分比为：C0.07％～0.11％；Si≤0.20％；Mn0.95％～1.45％；P≤0.013％；S≤0.003％；Cr0.15％～0.45％；Cu0.1％～0.35％；Ni0.20％～0.50％；Mo0.15％～0.45％；Als0.04％～0.06％，Ti0.006％～0.011％；V0.02％～0.06％；N≤0.0070％；B0.0007％～0.0014％；其余为Fe和不可避免的杂质。

“强韧性、强塑性的钢板及其制造方法”(公开号CN101565800)发明提供一种HT780钢板及其制造方法。该HT780钢板包含(重量百分比)C：0.050％～0.090％，Si：≤0.15％，Mn：1.00％～1.50％，P：≤0.013％，S：≤0.003％，Cr：0.40％～0.80％，Cu：0.25％～0.55％，Ni：0.40％～0.90％，Mo：0.25％～0.55％，Als：0.04％～0.06％，Ti：0.005％～0.011％，V：0.015％～0.045％，N：≤0.004％，Ca：0.001％～0.005％，B：0.0006％～0.0013％，其余为铁和不可避免的夹杂物。

由以上对比可知，目前B主要作为提高淬透性元素加入钢中，且通过与Cu、Ni、Cr、Mo、V等其它微合金元素交互作用来强化基体。另外，现有技术中，对钢中O、N含量没有明确的限制，或者是限制范围较宽，这样会使钢中O、N与B元素结合，影响B对提高强度的贡献。

发明内容

本发明提供一种成分简单、工艺灵活的低成本含硼钢及其制造方法，在钢的化学成分设计方面，取消V、Mo、Cr、Ni、Cu等元素的加入，降低生产成本。通过在LF精炼后期加入铝脱氧、加入钛铁固氮，控制钢中O、N含量，最后加入硼铁，保证硼的收得率以及硼在钢中分布的均匀性。本发明提供了通过调整加热、热轧、冷却制度来获取强度级别为460MPa、500MPa、550MPa低成本含硼钢的制造方法。