[发明专利]一种抗拉强度≥320MPa的高成形性含硼钢及生产方法

说明书

一种抗拉强度≥320MPa的高成形性含硼钢，其组分及wt%为：C:0.03~0.07%，Si:0.01~0.3%，Mn:0.4~0.9%，P≤0.020%，S≤0.010%，N≤0.006%，B：0.0005~0.003%，Ti：0.03~0.08%；方法：经冶炼后连铸成坯；分段加热；粗轧；精轧；层流冷却；卷取。本发明不仅屈服强度250‑350MPa、抗拉强度320‑460MPa，延伸率≥32%，且在二冷比水量不降低、不对N含量进行严格限制条件下，使铸坯下线后无需切角，可直接进行热轧，产品缺陷率可控制在0.5%以下。

技术领域

本发明涉及一种热轧钢及其生产方法，确切地属于一种抗拉强度≥320MPa的高成形性含硼钢及生产方法。

背景技术

含硼钢是以锰、硼为基础的低合金结构钢，其中硼元素可显著提高钢的淬透性，常被用于替代Cr、Ni等贵金属，在降低合金成本的前提下，用于改善产品的综合性能和组织、性能均匀性。320-460MPa级高成形性含硼钢主要用于制造结构管、流体输送管和压力配管等零部件，用途十分广泛，年需求量≥1000万吨。

值得关注的是，硼元素的添加会提高钢的裂纹敏感性，在铸坯上表现为角部裂纹，在热轧卷上表现为边部裂纹和翘皮缺陷。为减少裂纹发生，常用的处理办法是在连铸坯下线后进行切角，该方法不仅提高了产品的制造成本、降低金属收得率，还会限制铸坯的热装热送，延长制造周期。

在降低含硼钢的裂纹发生率和含硼钢的产品开发上，经检索：目前所开展的主要研究工作如下：

中国专利申请号为CN201210319733.2的文献，其公开了《一种消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法》，在工艺上：其采取控制浇铸时钢水的N含量≤50ppm，B含量≤80ppm；对连铸坯二次冷却的强度为比水量≤0.90l/kg；二次冷却在连铸的各阶段冷却水量占总水量的比分别是足辊区15～20％、竖直段区15～22％、弧形段区15％～40％，矫直区3％～5％；铸坯在弯曲区的窄面温度大于1000℃，矫直区的窄面温度大于870℃。该文献主要通过连铸工艺控制使裂纹发生率降低。其不足之处在于，二冷比水量过低会增加铸坯偏析，不利于改善产品的组织性能均匀性。

中国专利申请号为CN201210351796.6的文献，其公开了一种《采用低压脉冲电流改善含硼钢铸坯边部裂纹的方法》的文献，工艺上采取：当含硼钢铸坯在进入矫直区前，对上述的含硼钢铸坯施加一脉冲电流，所述的脉冲电流参数为：脉冲电压3～25V，脉冲电流130～200A，脉冲频率10～35Hz。其不足在于工业实施时需配备施加脉冲电流的装置，增加制造成本。

中国专利申请号为CN201110417373.5的文献，其公开了《一种低成本含硼钢及其制造方法》，其钢的化学成分重量百分比为：C0.05％～0.08％、Si0.10％～0.25％、Mn1.60％～1.80％、Als0.03％～0.045％、Ti0.030％～0.045％、B0.003％～0.009％，加热温度1150±30℃，加热时间90～120min；其工艺：热轧开轧温度1120±30℃，终轧温度820±30℃；开始冷却温度780±30℃；终止冷却温度(500～540)±30℃，获取强度级别为460MPa、500MPa、550MPa的低成本含硼钢。该专利主要用于生产屈服强度为480～605MPa，抗拉强度为625-800MPa，延伸率为16.5～21％的产品。其不足之处在于，产品延伸率较低，成形时容易开裂。

中国专利申请号为CN201310564748.X的文献，其公开了《一种控制含硼低合金钢边裂的方法》，适用于B含量20～40ppm的低合金钢，经转炉冶炼并全过程吹氩，在冶炼中不提升烟罩；出钢至大包进行不完全脱氧；进行RH真空处理,无需吹氧；在浇铸过程中，控制二冷段的比水量不超过0.7升/公斤钢；常规进行后工序。工艺特点为：真空处理控制N含量≤28ppm，B/N≥0.7，并控制二冷段的比水量不超过0.7升/公斤钢。该发明的不足之处在于对N含量限制较严，需进行较长时间的真空处理，使生产成本提高。