[发明专利]一种含硼帘线钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及一种含硼帘线钢及其制备方法。

背景技术

钢中不可避免的存在氮元素和其它一些残余元素，由于残余元素置换固溶强化和氮元素等间隙固溶强化的影响，提高了线材的强度但降低了塑性；尤其是氮元素在提高加工硬化率方面的特别作用，限制了线材的可拉拔性和可模锻性。而且，氮元素也是引起弥散强化的重要因素，使得不是在拉拔过程中就是在拉拔之后会发生应变时效，这种作用再次限制了材料的可拉拔性和可模锻性。

有研究表明，中、低碳钢硼化处理后，可有效降低加工硬化率。这可认为由于氮与硼的结合，限制了拉拔过程中动态的应变时效，硼在减小应变时效方面是最有效的，但过量的游离硼会使材料有脆化的倾向。高碳钢中添加适当硼含量有利于塑性的改善，而硼含量更大时塑性变差。金属制品企业工业性试验表明，经硼微合金化的低碳钢和高碳钢盘条，在拉成金属制品时工艺塑性高，完全可以保证成品要求的质量指标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种含硼帘线钢及其制备方法，含硼帘线钢具有高的拉拔性能和优异的综合性能，满足了出口含硼帘线钢的要求和需求。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种含硼帘线钢，其化学成分重量百分比含量为：

NT级：C：0.69%-0.76%，Si：0.15%-0.30%，Mn：0.40%-0.60%，P：≤0.025%，S：≤0.025%，Cr：≤0.10%，Ni：≤0.10%，Cu：≤0.10%，B：0.0005%-0.0035%，As：≤0.030%，Al：≤0.0050%，N：≤0.0080%，余铁和微量杂质；

HT级：C：0.79%-0.86%，Si：0.15%-0.30%，Mn：0.40%-0.60%，P：≤0.025%、S：≤0.025%，Cr：≤0.10%，Ni：≤0.10%，Cu：≤0.10%，B：0.0005%-0.0035%，As：≤0.030%，Al：≤0.0050%，N：≤0.0080%，余铁和微量杂质。

含硼帘线钢的制备方法，包括电炉或转炉冶炼工序，炉外精炼工序，钢坯连铸工序和加热轧制工序；所述炉外精炼为LF、或LF+VD或LF+RH；在炉外精炼处理后，使钢中氮含量不大于80×10^-6、氧含量不大于30×10^-6；铸坯在加热炉（此处的加热炉是加热轧制工序中先在加热炉内进行加热）的均热温度为1080-1280℃，加热和高温扩散时间一共为2～5小时，开轧温度1040-1180℃，终轧温度830-980℃，控制Stelmor（斯太尔摩风冷线）冷却使盘条具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体，避免形成马氏体和网状渗碳体的异常组织；轧制规格Ф5.5～6.0mm的盘条。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的含硼帘线钢， NT级的化学成分重量百分比中，氧含量O：≤0.0030%； HT级的化学成分重量百分比中，氧含量O：≤0.0030%。

前述的含硼帘线钢的制备方法，冶炼前入炉原料中铁水与生铁的重量占原料总重的比例大于等于50%，废钢采用优质碳素废钢。

前述的含硼帘线钢的制备方法，电炉或转炉出钢成分C≤0.20%，P≤0.020%，出钢温度≥1560℃。

前述的含硼帘线钢的制备方法，电炉或转炉出钢时，采用包内合金化及预脱氧，出钢过程及出钢后保持钢包连续底吹氩气，精炼根据铁水和装备情况选择换渣或不换渣操作，但要保证硫含量满足要求，精炼充分搅拌后取一次样全分析，并根据一次样分析结果，按内控要求调整成分，同时脱氧需控制到保证材氧含量不大于30×10^-6，硼铁在精炼终脱氧或真空脱气处理后加入，按回收率60～80%加入，成分调整后取样全分析，不足补加微调，软吹氩气搅拌时间≥8分钟，搅拌时不得裸露出钢水。

前述的含硼帘线钢的制备方法，连铸中包烘烤温度和时间到位，结晶器对弧及水口对中符合要求，采用大方坯≥200mm×200mm、小方坯＜200mm×200mm、或矩形坯浇注，浇注过程采用全保护浇注，使用高碳钢保护渣，中包液面高度不得低于400mm，结晶器液面波动在±8%以内。

前述的含硼帘线钢的制备方法，连铸坯热送或避风堆冷或入坑缓冷；轧制时，坯料在加热炉的均热温度为1080～1280℃，允许温差±20℃，加热和高温扩散时间为2~5小时，开轧温度1040～1180℃，终轧温度830～980℃。