[发明专利]一种高洁净度含硼高淬透性热轧型工字钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高洁净度含硼高淬透性热轧型工字钢及其制备方法，所述工字钢气体含量O≤0.0015wt%，N≤0.0030wt%，腰部厚度＜16 mm，屈服强度ReL≥245MPa，抗拉强度Rm 380～500MPa，断后伸长率A≥29%，20℃纵向冲击功Akv≥40J，显微组织由大于80%的铁素体和珠光体组成，晶粒度≥8.5级，非金属夹杂物≤1.5级。其制备方法是通过对KR铁水预处理、转炉冶炼、出钢渣洗、脱氧合金化工艺、LF炉精炼、连铸、轧钢加热制度、钢坯轧制等多工艺集成创新，所生产的高洁净度含硼高淬透性热轧型工字钢，钢质洁净度高，氮含量低，具有合适的强度、优异的塑韧性、良好的冲击韧性及高淬透性，显著改善了钢的冷热加工使用性能。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种高洁净度含硼高淬透性热轧型工字钢及其制备方法。

背景技术

工字钢是一种“工”字形截面型钢，上下翼缘内表面有倾斜度，使得翼缘外薄而内厚，工字钢截面受直压力好、耐拉，广泛应用于国民经济建设的各个领域，如建筑、桥梁、电站、石油钻井平台、车辆、公路、地铁、钢结构厂房及大型仓储库等。在中老铁路建设过程中，所经路段地质形貌复杂，尤其需要穿越较多大山，其中在一些要求及其特殊的隧道施工过程中，需对所用工字钢进行二次加工才能满足其使用要求，在其所需的工字钢中加入少量硼元素，保证了钢具有所需淬透性和力学性能，同时钢的热、冷加工性能也较好。由于硼资源丰富，其价格相对便宜，通过在钢中加入硼，不但解决了一些钢材要求强度高的问题，而且也解决了成本高的问题，同时，也解决了生产含硼钢产品缺陷的技术问题。

目前中国国内已有含硼钢的专利研究报道，如中国专利申请，一种抗拉强度≥320MPa的高成形性含硼钢（CN202010226801.5），公开了一种抗拉强度≥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%；其制备方法如下：经冶炼后连铸成坯；分段加热；粗轧；精轧；层流冷却；卷取，其屈服强度250-350MPa、抗拉强度320-460MPa，延伸率≥32%，产品缺陷率控制在0.5%以下。该申请主要在于解决产品缺陷率的问题，但其缺陷率仍较高。

又如中国专利申请，一种低成本含硼钢及其制造方法（CN201110417373.5），公开了一种低成本含硼钢，钢的化学成分重量百分比为：C：0.05%～0.08%、Si：0.10%～0.25%、Mn：1.60%～1.80%、Als：0.03%～0.045%、Ti：0.030%～0.045%、B：0.003%～0.009%、P≤0.025%、S≤0.015%、O≤0.0015%，N≤0.0025%，其余为Fe以及不可避免杂质。其没有加入 V、Mo、Cr、Ni 、Cu等元素，而是通过硼加入量的变化和加热、热轧、冷却温度的调整，获取强度级别为 460MPa、500MPa、550MPa为的低成本含硼钢。该申请主要在于解决成本问题。

再如中国中国专利申请，一种高强度含硼钢及其制备方法（CN201910651261.2），其公开了一种高强度含硼钢，钢的化学成分重量百分比为：C：0.15％～0.25％，Si≤0.2％，Mn≤1.5％，Cu：0.10％～0.18％，B：0.001％～0.004％，Cr：0.05％～0.15％，Mo：0.5％～0.8％，W：0.2％～0.4％，V：0.05％～0.1％，Ni：0.05％～0.1％，P≤0.02％，S≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。该申请在于解决汽车板材强度与曲强比不匹配的问题。