[发明专利]一种含硼的低屈强比热轧卷板的生产方法

说明书

所属技术领域：

本发明涉及一种冶金业中薄板坯连铸连轧的工艺方法，特别是一种含硼的低屈强比热轧卷板的生产方法。

背景技术：

硼(元素符号B)元素作为钢中极活泼元素之一，与钢中残余氮、氧具有极强的亲合力，非常容易生成硼的氮、氧化物，从而把钢中残余氮和氧固溶，以减轻残余气体对钢屈服强度的影响。由于硼的不稳定性，对热轧卷板的性能和组织的敏感性强，如果加入量以及与热轧工艺匹配不合理，很容易出现产品质量问题，造成生产成本提高，影响抗拉强度、屈强比等技术指标；因此，如何控制硼的加入量以及与热轧工艺如何匹配，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容：

本发明目的是提供一种含硼的低屈强比热轧卷板的生产方法，所生产的热轧钢板抗拉强度高、屈服强度低、屈强比低，成形性能好，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种含硼的低屈强比热轧卷板的生产方法，包含冶炼、连铸、热轧、冷却工序，其特别之处是：

①冶炼的化学成分是(重量百分比)C：0.05～0.25wt％、Si≤0.5wt％、Mn：0.5～1.5wt％、P≤0.03wt％、S≤0.03wt％、B≤0.02wt％，余量为Fe和不可避免的杂质；

②连铸中薄板坯经过1050-1150℃加热，在奥氏体再结晶温度范围内经多道次轧制，终轧温度800-900℃；

③在冷却过程中，采用分段冷却至卷取温度，卷取温度550-750℃，得到厚度为2.5-6.0mm、宽度为900-1300mm的热轧卷板。

本发明的中薄板坯厚度为135mm，拉速1.0-4.5m/min，铸坯进入加热炉温度600-950℃，粗轧开轧温度1000-1200℃，精轧终轧温度800-900℃，之后进行层流冷却、或进行空冷，卷取温度550-700℃。

为了降低屈强比，冶炼工序包括转炉冶炼、LF精炼，在LF精炼后期过程中加入硼元素；热轧过程中终轧温度850-900℃，卷取温度600-700℃。

本发明较佳的实施方式：

1、钢种的化学成分是C：0.05～0.20wt％、Si≤0.30wt％、Mn：0.5～1.3wt％、P≤0.03wt％、S≤0.03wt％、B≤0.01wt％，余量为Fe和不可避免的杂质。

2、转炉冶炼后进行LF精炼。

3、连铸坯厚度为130-160mm的中薄板坯，热轧压缩比为22-54。

4、终轧温度800-900℃；卷取温度550-750℃。

5、分段冷却是分散粗冷和分散精冷两段或多段式冷却，水冷前和水冷后允许空冷。

6、水冷却速率≤40℃。

本发明的低屈强比热轧板制造方法中，对其工艺选择分析如下：

1.轧制工艺：采用高温加热、高温终轧、高温卷取工艺，高温下有利于硼与氧、氮结合，形成大量的氮化硼和氧化硼，将钢中残留氮、氧固溶，从而降低屈服强度，提高钢的塑性。

2.冷却工艺：采用先空冷后水冷再空冷冷却工艺，前段空冷使冷却速度降低，晶粒有充分时间长大；水冷段细化晶粒提高强度；后段空冷使水冷后的钢带温度反红，有利于晶粒大小均匀，因此，冷却工艺控制钢组织均匀性和保证较高的抗拉强度，从而保证钢的综合力学性能和成形性能。

下面对低屈强比热轧板中化学成分作用详述如下：

C：钢中最基本的强化元素，在本发明中碳弥散分布在铁素体晶界对抗拉强度影响非常显著，但碳含量不能过高，否则会导致钢的焊接性能下降，因此，碳含量控制在0.05-0.15wt％之间。

Si：在钢中起到固溶强化作用，有利于阻止碳化物的析出，但对钢的涂镀粘结性能不利，因此，适当控制Si含量小于0.10wt％。

Mn：既是固溶强化元素又有利于C曲线的右移，对提高强度有利，为兼顾强度和塑形其含量一般控制在0.20-0.50wt％之间。

P、S为残留的杂质元素，对焊接性能不利，应尽量降低其含量。

B：与钢中的氧、结合力强，与残余氧和氮形成硼的氧、化物，本发明主要是利用硼固氮、氧，减轻氧、氮对钢屈服的影响，从而降低钢的屈服强度，降低屈强比。

本发明的有益效果和优点：本发明采用碳、锰来提高钢的抗拉强度，采用硼降低钢的屈服强度，在热轧过程中控制各元素在不同温度下的组合来实现较高的抗拉强度和较低的屈服强度，既能保证钢的强度同时又提高钢的成形性能。从成分设计看，合金成分少、添加量低，有利于节约合金元素，减少对环境影响，具有较好的应用前景；本发明在保证强度的同时，有效降低屈服强度，保持较低屈强比，解决了较高强度钢直接成形困难的问题。