[发明专利]一种含硼钢及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含硼钢及其制备方法。该技术方案首先构建了一种全新成分的合金钢，在此基础上为其设计了特定的冶炼工艺。具体来看，该含硼钢含有特定重量百分比的以下成分：C、Si、Mn、Sc、Gd、Sb、Te、Ge、Ag、Sn、B、Co、Mg，余量为Fe；同时，将S、P、Cr、Ni、Cu控制在一定范围内。在冶炼方法方面，本发明首先对铁水进行预处理，在充分降低硫元素含量后，先与Si、Ge、B、Co在减压条件下进行熔炼，再转入转炉中进行吹炼，最后出钢冷却得到成品。本发明含硼钢具有更高的抗拉强度和屈服强度，且伸长率较低、断裂韧性得到提高，具有优越的机械性能。而且，基于上述冶炼方法所得的钢坯，在热轧时不会产生裂纹，产品质量更加稳定。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种含硼钢及其制备方法。

背景技术

锚链，是指连接锚和船体并传递锚抓力的专用链条，由钢材制成。由于船舶的质量相当之大，因此锚链必须具有足够的抗拉强度才能正常使用，而钢材本身的机械性能是确保锚链抗拉能力的基础和关键。

锚链用钢(anchor steel)，是用于制造船舶用电焊锚链的热轧圆钢或锻制圆钢。目前，锚链用钢主要包括M15、M20、M30等型号，碳含量分别为0.12％～0.18％、0.16％～0.25％、0.27％～0.34％，硅含量分别为≤0.05％、0.15％～0.4％、0.2％～0.55％，锰含量分别为0.3％～0.6％、1％～1.6％、1.2％～1.8％，硫、磷、铬、镍、铜含量统一，分别不大于0.04％、0.04％、0.25％、0.3％、0.3％。其抗拉强度大约在300～680MPa，伸长率为17％～30％，面缩率约为40％，冲击功平均值约为50～60J/cm²。以上常规锚链用钢在力学性能方面有待加强。

有研究认为，含有硼元素的钢材淬透性更好，还可提高温强度及蠕变强度，改善钢材的力学性能。然而，实际应用中发现，常规含硼钢在热轧工艺中容易出现裂纹，导致良品率较低，品质均一性难以保证。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种含硼钢及其制备方法，以解决常规锚链用钢机械强度有待改善的技术问题。

本发明要解决的另一技术问题是，常规含硼钢在热轧工艺中容易出现裂纹等缺陷。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种含硼钢，由以下重量百分比的成分组成：C：0.08％～0.1％，Si：0.6％～0.7％，Mn：0.05％～0.1％，Sc：0.01％～0.02％，Gd：0.2％～0.8％，Sb：0.32％～0.36％，Te：0.02％～0.03％，Ge：0.04％～0.09％，Ag：0.001％～0.002％，Sn：0.005％～0.008％，B：0.15％～0.16％，Co：0.002％～0.006％，Mg：0.003％～0.007％，S：0～0.04％，P：0～0.04％，Cr：0～0.25％，Ni：0～0.3％，Cu：0～0.3％，余量为Fe。

作为优选，该含硼钢还含有0.03％～0.07％的Ca。

作为优选，该含硼钢还含有0.001％～0.002％的La。

作为优选，该含硼钢还含有0.003％～0.005％的Ti。

作为优选，该含硼钢还含有0.001％～0.002％的As。

作为优选，该含硼钢中奥氏体的体积百分比为40％～45％；该含硼钢中奥氏体的平均粒径为30～40μm。

在以上技术方案的基础上，本发明进一步提供了上述含硼钢的制备方法，包括以下步骤：

1)在铁水包内加入脱硫剂，将温度为1300～1350℃的铁水置于铁水包中保持20min，而后将铁水转入熔炼炉中；