專利名稱：一種含b中碳非調(diào)質(zhì)鋼及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉屬于非調(diào)質(zhì)鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種含B中碳非調(diào)質(zhì)鋼及生產(chǎn)方法；是一種中碳含Mn、Cr、B非調(diào)質(zhì)鋼，適用于中碳非調(diào)質(zhì)鋼的生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
非調(diào)質(zhì)鋼是一種省去調(diào)質(zhì)處理的新型節(jié)能綠色結(jié)構(gòu)鋼材料，其性能和價(jià)格比遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)鋼，用來代替調(diào)質(zhì)鋼，具有節(jié)省能源、材料綜合性能較好、生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)， 可以減少環(huán)境污染、避免氧化、脫碳、變形、開裂。國(guó)內(nèi)含B鋼廣泛應(yīng)用在汽車等相關(guān)行業(yè)， 需調(diào)質(zhì)處理，生產(chǎn)成本較高，且調(diào)質(zhì)處理后容易產(chǎn)生變形、開裂、脫碳等缺陷，本發(fā)明是在熱鍛后不進(jìn)行淬火、回火等調(diào)質(zhì)熱處理，直接使用，同時(shí)具有優(yōu)良的抗拉強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和切削性的熱鍛用非調(diào)質(zhì)鋼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含B中碳非調(diào)質(zhì)鋼及生產(chǎn)方法，是一種中碳含Mn、Cr、 B非調(diào)質(zhì)鋼，無需調(diào)質(zhì)處理，熱軋組織為鐵素體+珠光體(少量貝氏體)，具有較佳的抗拉強(qiáng)度和抗疲勞強(qiáng)度，用傳統(tǒng)頂吹轉(zhuǎn)爐或電爐+精煉+連鑄+熱軋工藝即可生產(chǎn)，可有效降低使用者的加工成本，節(jié)約能源，提高生產(chǎn)效率，改善環(huán)境。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案本發(fā)明的含B中碳非調(diào)質(zhì)鋼的化學(xué)成分(按重量百分比)為C 0. 36-0. 44 %, Si 0. 15-0. 40 %, Mn 1. 0-1. 8 %, Cr 0. 1-0. 8 %, Ti
0.01-0. 06%, B 0. 0005-0. 005%, P, S ( 0. 025%，其余為 Fe。本發(fā)明合金成分設(shè)計(jì)的理由如下碳為保證鋼的淬透性，提高鋼的強(qiáng)度，碳成分范圍在0. 36-0. 44%。錳提高鋼的強(qiáng)度和韌性，Mn具有較強(qiáng)的固溶強(qiáng)化效果，可降低鋼的相變溫度， 減緩?qiáng)W氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變速度，提高淬透性，并能細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和韌性。但提高 Mn含量將提高珠光體的體積分?jǐn)?shù)，降低鋼的韌性，為保證較好的強(qiáng)韌性，錳成分范圍在
1.0-1. 8%。硅Si在鋼中固溶度較大，能顯著強(qiáng)化鐵素體，其固溶強(qiáng)化效果高于Mn，Si的增加可提高鋼中鐵素體體積分?jǐn)?shù)，并使晶粒變細(xì)，有利于提高韌性，硅成分范圍在0. 15-0. 40%。鉻Cr是中等碳化物形成元素，可提高鋼的淬透性，Cr能溶入鐵素體中，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化，提高鋼的強(qiáng)度和韌性。鉻成分范圍在0. 1-0.8%。硼B(yǎng)可顯著提高鋼的淬透性，而對(duì)其他性能無明顯影響，硼成分范圍在 0. 0005-0. 005% ο鈦Ti在鋼中主要與C、N形成化合物，細(xì)小的Ti (C、N)在加熱過程中阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大，細(xì)化晶粒，但不產(chǎn)生顯著的強(qiáng)化效果。它優(yōu)先與N結(jié)合，減少BN的形成，使B充分發(fā)揮作用。
本發(fā)明中碳含Mn、Cr、B非調(diào)質(zhì)鋼制造工藝包括轉(zhuǎn)爐冶煉一擋渣出鋼一鋼包脫氧及合金化一LF鋼包精煉一喂Si-Ca線一鋼包底吹氬軟吹一方坯全保護(hù)澆鑄一鑄坯加熱一軋制一控制冷卻。轉(zhuǎn)爐采用脫硫鐵水冶煉，雙渣法高拉碳出鋼，提高鋼水潔凈度。轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳控制在0. 10% 0.2%，溫度控制在1650 1670°C。擋渣出鋼，渣面厚度50 70mm。轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入專用脫氧劑-硅鋁鋇，進(jìn)行鋼水終脫氧，采用硅錳合金進(jìn)行合金化，不足Mn部分用錳鐵補(bǔ)齊，鉻鐵配鉻。LF爐精煉精煉過程中利用鋁?；螂娛M(jìn)行渣面脫氧，調(diào)成分進(jìn)線后，定氧活度氧小于IOppm后，加入鈦鐵，然后加入B線，加Ti-狗和B線的間隔時(shí)間5min 15min，然后按照1 1. 5m/噸鋼的量喂入硅鈣線，軟吹氬流量按照50NL/min控制，時(shí)間保證在10 20 分鐘，保證大顆粒夾雜物充分上浮。連鑄采用全保護(hù)澆注，中間包采用堿性覆蓋劑。連鑄坯采用緩冷工藝，緩冷時(shí)間 24 48小時(shí)。軋制鋼坯加熱溫度1050 1150°C，開軋溫度為980 1030°C，終軋溫度控制在 850 950O。鋼材控制冷卻，保證軋后組織為鐵素體+珠光體。鋼材的性能為力學(xué)性能按下表規(guī)定的工藝正火后，加工成拉伸試樣，符合下表規(guī)定的縱向力學(xué)性能。
權(quán)利要求
1.一種含B中碳非調(diào)質(zhì)鋼，其特征在于，化學(xué)成分按重量百分比為C 0. 36-0. 44%, Si :0. 15-0. 40%,Mn :1. 0-1. 8%, Cr :0. 1-0. 8%, Ti :0. 01-0. 06%,B 0. 0005-0. 005%, P ( 0. 025%, S ( 0. 025% ；余量為 Fe。
2.—種權(quán)利要求1所述的含B中碳非調(diào)質(zhì)鋼的制備方法，制造工藝包括轉(zhuǎn)爐冶煉一擋渣出鋼一鋼包脫氧及合金化一LF鋼包精煉一喂Si-Ca線一鋼包底吹氬軟吹一方坯全保護(hù)澆鑄一鑄坯加熱一軋制一控制冷卻；其特征在于，工藝中控制如下技術(shù)參數(shù)轉(zhuǎn)爐采用脫硫鐵水冶煉，雙渣法高拉碳出鋼，提高鋼水潔凈度；轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳控制在 0. 10% 0.2%，溫度控制在1650 1670°C，擋渣出鋼，渣面厚度50 70mm ；轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入專用脫氧劑-硅鋁鋇，進(jìn)行鋼水終脫氧，采用硅錳合金進(jìn)行合金化，不足Mn部分用錳鐵補(bǔ)齊，鉻鐵配鉻；LF爐精煉精煉過程中利用鋁?；螂娛M(jìn)行渣面脫氧，調(diào)成分進(jìn)線后，定氧活度氧小于 IOppm后，加入鈦鐵，然后加入B線，加Ti-Fe和B線的間隔時(shí)間5min 15min,然后按照 1 1. 5m/噸鋼的量喂入硅鈣線，軟吹氬流量按照50NL/min控制，時(shí)間保證在10 20分鐘；連鑄采用全保護(hù)澆注，中間包采用堿性覆蓋劑；連鑄坯采用緩冷工藝，緩冷時(shí)間M 48小時(shí)；軋制鋼坯加熱溫度1050 1150°C，開軋溫度為980 1030°C，終軋溫度控制在850 950 0C ；鋼材控制冷卻，保證軋后組織為鐵素體+珠光體；所述的含B中碳非調(diào)質(zhì)鋼化學(xué)成分按重量百分比為C 0. 36-0. 44%, Si :0. 15-0. 40%,Mn :1. 0-1. 8%, Cr :0. 1-0. 8%, Ti :0. 01-0. 06%,B 0. 0005-0. 005%, P ^ 0. 025%, S ^ 0. 025% ；余量為 Fe。
全文摘要
一種含B中碳非調(diào)質(zhì)鋼及生產(chǎn)方法，屬于非調(diào)質(zhì)鋼技術(shù)領(lǐng)域。鋼的化學(xué)成分按重量百分比為C0.36-0.44％，Si0.15-0.40％，Mn1.0-1.8％，Cr0.1-0.8％，Ti0.01-0.06％，B0.0005-0.005％，P≤0.025％，S≤0.025％；余量為Fe。制造工藝包括轉(zhuǎn)爐冶煉→擋渣出鋼→鋼包脫氧及合金化→LF鋼包精煉→喂Si-Ca線→鋼包底吹氬軟吹→方坯全保護(hù)澆鑄→鑄坯加熱→軋制→控制冷卻。優(yōu)點(diǎn)在于可顯著降低使用者加工成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。試制的含Mn、Cr、B非調(diào)質(zhì)鋼質(zhì)量?jī)?yōu)良，達(dá)到了用戶使用要求，已形成批量生產(chǎn)，發(fā)到用戶使用，反映良好。
文檔編號(hào)C22C38/32GK102220546SQ201110180718
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者孔祥濤, 孫齊松, 崔京玉, 王猛, 王立峰, 諸葛銘毅, 陳京生 申請(qǐng)人:首鋼總公司