專利名稱：一種含b中碳非調質鋼及生產方法
技術領域：
本發明涉屬于非調質鋼技術領域，特別是涉及一種含B中碳非調質鋼及生產方法；是一種中碳含Mn、Cr、B非調質鋼，適用于中碳非調質鋼的生產。
背景技術：
非調質鋼是一種省去調質處理的新型節能綠色結構鋼材料，其性能和價格比遠優于傳統的結構鋼，用來代替調質鋼，具有節省能源、材料綜合性能較好、生產周期短等優點， 可以減少環境污染、避免氧化、脫碳、變形、開裂。國內含B鋼廣泛應用在汽車等相關行業， 需調質處理，生產成本較高，且調質處理后容易產生變形、開裂、脫碳等缺陷，本發明是在熱鍛后不進行淬火、回火等調質熱處理，直接使用，同時具有優良的抗拉強度、疲勞強度和切削性的熱鍛用非調質鋼。
發明內容
本發明的目的在于提供一種含B中碳非調質鋼及生產方法，是一種中碳含Mn、Cr、 B非調質鋼，無需調質處理，熱軋組織為鐵素體+珠光體(少量貝氏體)，具有較佳的抗拉強度和抗疲勞強度，用傳統頂吹轉爐或電爐+精煉+連鑄+熱軋工藝即可生產，可有效降低使用者的加工成本，節約能源，提高生產效率，改善環境。為達到上述目的，本發明采用了下述技術方案本發明的含B中碳非調質鋼的化學成分(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。本發明合金成分設計的理由如下碳為保證鋼的淬透性，提高鋼的強度，碳成分范圍在0. 36-0. 44%。錳提高鋼的強度和韌性，Mn具有較強的固溶強化效果，可降低鋼的相變溫度， 減緩奧氏體向珠光體的轉變速度，提高淬透性，并能細化晶粒，提高強度和韌性。但提高 Mn含量將提高珠光體的體積分數，降低鋼的韌性，為保證較好的強韌性，錳成分范圍在
1.0-1. 8%。硅Si在鋼中固溶度較大，能顯著強化鐵素體，其固溶強化效果高于Mn，Si的增加可提高鋼中鐵素體體積分數，并使晶粒變細，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，產生固溶強化，提高鋼的強度和韌性。鉻成分范圍在0. 1-0.8%。硼B可顯著提高鋼的淬透性，而對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，細小的Ti (C、N)在加熱過程中阻止奧氏體晶粒長大，細化晶粒，但不產生顯著的強化效果。它優先與N結合，減少BN的形成，使B充分發揮作用。
本發明中碳含Mn、Cr、B非調質鋼制造工藝包括轉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澆鑄一鑄坯加熱一軋制一控制冷卻。轉爐采用脫硫鐵水冶煉，雙渣法高拉碳出鋼，提高鋼水潔凈度。轉爐終點碳控制在0. 10% 0.2%，溫度控制在1650 1670°C。擋渣出鋼，渣面厚度50 70mm。轉爐出鋼過程中加入專用脫氧劑-硅鋁鋇，進行鋼水終脫氧，采用硅錳合金進行合金化，不足Mn部分用錳鐵補齊，鉻鐵配鉻。LF爐精煉精煉過程中利用鋁粒或電石進行渣面脫氧，調成分進線后，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。連鑄采用全保護澆注，中間包采用堿性覆蓋劑。連鑄坯采用緩冷工藝，緩冷時間 24 48小時。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。鋼材的性能為力學性能按下表規定的工藝正火后，加工成拉伸試樣，符合下表規定的縱向力學性能。
權利要求
1.一種含B中碳非調質鋼，其特征在于，化學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.—種權利要求1所述的含B中碳非調質鋼的制備方法，制造工藝包括轉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參數轉爐采用脫硫鐵水冶煉，雙渣法高拉碳出鋼，提高鋼水潔凈度；轉爐終點碳控制在 0. 10% 0.2%，溫度控制在1650 1670°C，擋渣出鋼，渣面厚度50 70mm ；轉爐出鋼過程中加入專用脫氧劑-硅鋁鋇，進行鋼水終脫氧，采用硅錳合金進行合金化，不足Mn部分用錳鐵補齊，鉻鐵配鉻；LF爐精煉精煉過程中利用鋁粒或電石進行渣面脫氧，調成分進線后，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，時間保證在10 20分鐘；連鑄采用全保護澆注，中間包采用堿性覆蓋劑；連鑄坯采用緩冷工藝，緩冷時間M 48小時；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中碳非調質鋼化學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中碳非調質鋼及生產方法，屬于非調質鋼技術領域。鋼的化學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→方坯全保護澆鑄→鑄坯加熱→軋制→控制冷卻。優點在于可顯著降低使用者加工成本，經濟效益顯著。試制的含Mn、Cr、B非調質鋼質量優良，達到了用戶使用要求，已形成批量生產，發到用戶使用，反映良好。
文檔編號C22C38/32GK102220546SQ201110180718
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日
發明者孔祥濤, 孫齊松, 崔京玉, 王猛, 王立峰, 諸葛銘毅, 陳京生 申請人:首鋼總公司