[发明专利]一种加硼高碳、微合金化的高强度碳素纯净钢及制备方法

说明书

本发明属特种钢及其冶炼技术领域，涉及一种加硼高碳、微合金化的高强度碳素纯净钢及其制备方法。按质量百分比，所述高强度碳素纯净钢由以下成分组成：C 0.67～0.75％，Si 0.15～0.37％，Mn 0.30～0.80％，P≤0.012％，S≤0.006％，Cr 0.20～0.50％，Mo≤0.30％，V≤0.30％，B 0.002～0.100％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明进一步降低有害元素S、P、O、N的含量，降低夹杂物含量，净化钢液，可大大提高钢的机械性能；该高强度碳素纯净钢的各个成分的合理配比、其与制备方法的步骤、参数之间协同作用，共同进一步提高其机械性能。

技术领域

本发明属特种钢及其冶炼技术领域，涉及一种加硼高碳、微合金化的高强度碳素纯净钢及其制备方法。

背景技术

目前，在用钢板烧结锯片等板材时，其加工过程中需加热到一定的温度(750℃左右)，使用环境恶劣，材料要承受强拉伸力及疲劳破坏。目前，如使用的碳素钢钢板，则烧结出的板材易产生塑性变形，使用寿命短；如使用高强度合金钢板则成本高昂。优质碳素结构钢70#钢虽然适用于高温(750℃左右)下的热加工，但其成分中有害元素、夹杂物的含量均较高，机械性能有限。

因此，需要开发出一种高碳、微合金化、有害元素和夹杂物含量低、产品机械性能强、成本相对低的高强度碳素纯净钢，应用于高温下的热加工。

发明内容

本发明提供一种加硼高碳、微合金化的高强度碳素纯净钢及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种加硼高碳、微合金化的高强度碳素纯净钢，按质量百分比，所述高强度碳素纯净钢由以下成分组成：C 0.67～0.75％，Si 0.15～0.37％，Mn 0.30～0.80％，P≤0.012％，S≤0.006％，Cr 0.20～0.50％，Mo≤0.30％，V≤0.30％，B0.002～0.100％，余量为Fe和不可避免的杂质。

在优选的实施方式中，所述高强度碳素纯净钢中，C 0.67～0.75％，Si0.15～0.3％，Mn 0.3～0.6％，P≤0.012％，S≤0.006％，Cr 0.25～0.40％，Mo0.010-0.025％，V0.20-0.30％，B 0.002～0.01％。

在优选的实施方式中，所述高强度碳素纯净钢的抗拉强度Rm≥1450MPa，屈服强度R0.2≥1350MPa。

上述加硼高碳、微合金化的高强度碳素纯净钢的制备方法，包括以下步骤：

铁水脱硫预处理步骤：对铁水进行脱硫处理，再进行扒渣处理，得到脱硫铁水；所述脱硫铁水中硫的质量百分比为小于等于0.0020％；转炉冶炼步骤：将所述脱硫铁水和废钢加入转炉中进行脱磷-脱碳双联处理、出钢合金化并增碳处理，得到转炉出钢液；所述转炉出钢液的P的质量百分比为0.008％以下；RH炉或VD炉脱气步骤：将所述转炉出钢液于RH炉或VD炉中进行真空脱气处理，得到脱气后的钢液；LF炉精炼步骤：将所述脱气后的钢液进行精炼处理，并在所述精炼处理中进行合金化和钢成分的调整以使钢液中各成分的含量达到设计要求，出钢得到精炼钢液；连铸步骤：对所述精炼钢液进行连续浇铸处理，得到高强度碳素纯净钢。

在优选的实施方式中，所述铁水脱硫预处理步骤中，所述脱硫处理包括：将脱硫粉剂喷入所述铁水中；所述脱硫处理的温度为1350-1450℃。所述脱硫粉剂优选为石灰粉和金属镁粉的混合物，所述石灰粉和金属镁粉的质量比优选为(10-50)：(1-5)。