[发明专利]一种低成本结构钢

说明书

 

技术领域

本发明属于钢铁材料制造领域，具体地说是一种含硼的低成本结构钢。

背景技术

在合金结构钢中，为了降低生产成本，普遍地降低了贵重合金元素Ni、Cr、Mo等的含量，而适当的加入某些特殊合金元素。硼钢的发展就是在这样的要求下广泛地应用起来的。当钢中加入0.0005～0.0050%硼后，钢的淬透性大大提高，并改善了热处理后的机械性能，因而微量的硼就可以代替大量的合金元素(例如Ni、Cr、Mo等)，所以在苏联把“硼”誉为“钢中的维生素”。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本结构钢。该结构钢通过硼的加入，降低了成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种低成本结构钢，其特征在于：该结构钢的化学成分按重量百分比计为，C：0.10～0.20%，Si：0.10～0.30%，Mn：0.80～1.40%， P：≤0.010%，S：≤0.010%，B：0.0010～0.0030%，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明中，加热时，奥氏体化温度过高，再结晶后的奥氏体因B的作用，会进一步快速长大；温度过低，由于B、N化物的作用，对奥氏体再结晶有推迟作用，奥氏体再结晶不完全。

本发明得到加硼的Q345钢主要组织为铁素体与贝氏体和少量的珠光体。组织均匀，晶粒细小。其中铁素体为等轴状，贝氏体片层细小。

本发明利用价格低廉的硼，从而生产优异性能的钢种。本发明得到加硼的结构钢成本低、组织均匀，晶粒细小，强韧性良好。

 

具体实施方式

实施例1

一种低成本结构钢，该结构钢的化学成分按重量百分比计为，C：0.15%，Si：0.15%，Mn：0.80%， P：0.010%，S：0.008%，B：0.0018%，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明的制造方法为：通过控轧控冷工艺，利用形变与相变之间的均衡关系，在增加相变形核点的同时利用相变孕育期期间，铁素体中的碳及硼向奥氏体中扩散，从而缩短相变进行周期，具体要求如下：

（1）加热：加热到温度1200～1225℃，进行充分的奥氏体化和奥氏体再结晶；

（2）进行控制轧制：第一阶段变形，变形温度1000～1100℃；第二阶段变形，变形温度850～900℃；第三阶段变形，变形温度设定在Ar₃温度附近变形；

（3）轧后冷却工艺：冷却速度5～10℃/s；终冷温度600～660℃。

本发明的组织由大量多边形铁素体、粒状贝氏体组成，晶粒尺寸较小，有少量珠光体分布在多边形铁素体上。

 

实施例2

一种低成本结构钢，该结构钢的化学成分按重量百分比计为，C： 0.20%，Si： 0.30%，Mn： 1.40%， P：0.010%，S：0.010%，B： 0.0030%，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明的制造方法同实施例1。得到的室温组织同样由多边形铁素体、针状铁素体、珠光体和大量团簇状粒状贝氏体组成，相对于实施例1，晶粒尺寸变化不大，针状铁素体大量增多，珠光体体积分数增多。