一种含硼钢及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种含硼钢及其制备方法。该技术方案首先构建了一种全新成分的合金钢，在此基础上为其设计了特定的冶炼工艺。具体来看，该含硼钢含有特定重量百分比的以下成分：C、Si、Mn、Sc、Gd、Sb、Te、Ge、Ag、Sn、B、Co、Mg，余量为Fe；同时，将S、P、Cr、Ni、Cu控制在一定范围内。在冶炼方法方面，本发明专利技术首先对铁水进行预处理，在充分降低硫元素含量后，先与Si、Ge、B、Co在减压条件下进行熔炼，再转入转炉中进行吹炼，最后出钢冷却得到成品。本发明专利技术含硼钢具有更高的抗拉强度和屈服强度，且伸长率较低、断裂韧性得到提高，具有优越的机械性能。而且，基于上述冶炼方法所得的钢坯，在热轧时不会产生裂纹，产品质量更加稳定。产品质量更加稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种含硼钢及其制备方法


[0001]本专利技术涉及冶金
，具体涉及一种含硼钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]锚链，是指连接锚和船体并传递锚抓力的专用链条，由钢材制成。由于船舶的质量相当之大，因此锚链必须具有足够的抗拉强度才能正常使用，而钢材本身的机械性能是确保锚链抗拉能力的基础和关键。
[0003]锚链用钢(anchor steel)，是用于制造船舶用电焊锚链的热轧圆钢或锻制圆钢。目前，锚链用钢主要包括M15、M20、M30等型号，碳含量分别为0.12％～0.18％、0.16％～0.25％、0.27％～0.34％，硅含量分别为≤0.05％、0.15％～0.4％、0.2％～0.55％，锰含量分别为0.3％～0.6％、1％～1.6％、1.2％～1.8％，硫、磷、铬、镍、铜含量统一，分别不大于0.04％、0.04％、0.25％、0.3％、0.3％。其抗拉强度大约在300～680MPa，伸长率为17％～30％，面缩率约为40％，冲击功平均值约为50～60J/cm2。以上常规锚链用钢在力学性能方面有待加强。
[0004]有研究认为，含有硼元素的钢材淬透性更好，还可提高温强度及蠕变强度，改善钢材的力学性能。然而，实际应用中发现，常规含硼钢在热轧工艺中容易出现裂纹，导致良品率较低，品质均一性难以保证。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种含硼钢及其制备方法，以解决常规锚链用钢机械强度有待改善的技术问题。
[0006]本专利技术要解决的另一技术问题是，常规含硼钢在热轧工艺中容易出现裂纹等缺陷。
[0007]为实现以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种含硼钢，由以下重量百分比的成分组成：C：0.08％～0.1％，Si：0.6％～0.7％，Mn：0.05％～0.1％，Sc：0.01％～0.02％，Gd：0.2％～0.8％，Sb：0.32％～0.36％，Te：0.02％～0.03％，Ge：0.04％～0.09％，Ag：0.001％～0.002％，Sn：0.005％～0.008％，B：0.15％～0.16％，Co：0.002％～0.006％，Mg：0.003％～0.007％，S：0～0.04％，P：0～0.04％，Cr：0～0.25％，Ni：0～0.3％，Cu：0～0.3％，余量为Fe。
[0009]作为优选，该含硼钢还含有0.03％～0.07％的Ca。
[0010]作为优选，该含硼钢还含有0.001％～0.002％的La。
[0011]作为优选，该含硼钢还含有0.003％～0.005％的Ti。
[0012]作为优选，该含硼钢还含有0.001％～0.002％的As。
[0013]作为优选，该含硼钢中奥氏体的体积百分比为40％～45％；该含硼钢中奥氏体的平均粒径为30～40μm。
[0014]在以上技术方案的基础上，本专利技术进一步提供了上述含硼钢的制备方法，包括以
下步骤：
[0015]1)在铁水包内加入脱硫剂，将温度为1300～1350℃的铁水置于铁水包中保持20min，而后将铁水转入熔炼炉中；
[0016]2)待熔炼炉内材料重新熔融后，通过真空泵控制熔炼炉内部压强为0.2～0.3个大气压，控制温度在1700℃保持30min，而后恢复常压；从料斗加入配方量的Si、Ge、B、Co，降温至1300℃，保持15min；
[0017]3)将步骤2)所得产物转入转炉中进行吹炼，开吹前将底吹强度设定为0.05Nm3/(t
·
min)，氧枪开吹后供氧强度设定为2Nm3/(t
·
min)，吹炼过程枪位2m，开吹后加入配方量的C、Mn、Sc、Gd、Sb、Te、Ag、Sn、Mg，副枪第一次定碳测温后将枪位降低至1.5m直至吹炼终点，终点温度为1550～1580℃；吹炼完毕后进行出钢。
[0018]作为优选，步骤1)中所述脱硫剂包括以下重量份的成分：碳酸钙33
‑
47份、氟化钙22
‑
28份、二氧化硅8
‑
18份、硫酸铝10～11份、氧化钙0.2
‑
0.4份、氧化镁0.3～0.5份；步骤1)中，所述铁水包处于超声震荡环境中。
[0019]本专利技术提供了一种含硼钢及其制备方法。该技术方案首先构建了一种全新成分的合金钢，在此基础上为其设计了特定的冶炼工艺。具体来看，该含硼钢由以下重量百分比的成分组成：C：0.08％～0.1％，Si：0.6％～0.7％，Mn：0.05％～0.1％，Sc：0.01％～0.02％，Gd：0.2％～0.8％、Sb：0.32％～0.36％，Te：0.02％～0.03％，Ge：0.04％～0.09％，Ag：0.001％～0.002％；Sn：0.005％～0.008％，B：0.15％～0.16％，Co：0.002％～0.006％，Mg：0.003％～0.007％，S：0～0.04％，P：0～0.04％，Cr：0～0.25％，Ni：0～0.3％，Cu：0～0.3％，余量为Fe。在冶炼方法方面，本专利技术首先对铁水进行预处理，在充分降低硫元素含量后，先与Si、Ge、B、Co在减压条件下进行熔炼，再转入转炉中进行吹炼，最后出钢冷却得到成品。本专利技术含硼钢具有更高的抗拉强度和屈服强度，且伸长率较低、断裂韧性得到提高，具有优越的机械性能。而且，基于上述冶炼方法所得的钢坯，在热轧时不会产生裂纹，产品质量更加稳定。
具体实施方式
[0020]以下将对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
[0021]实施例1
[0022]一种含硼钢，由以下重量百分比的成分组成：C：0.1％，Si：0.7％，Mn：0.1％，Sc：0.02％，Gd：0.8％，Sb：0.36％，Te：0.03％，Ge：0.09％，Ag：0.002％，Sn：0.008％，B：0.16％，Co：0.006％，Mg：0.007％，S：0.02％，P：0.02％，Cr：0.01％，Ni：0.15％，Cu：0.15％，余量为Fe。
[0023]该含硼钢中奥氏体的体积百分比为40％；该含硼钢中奥氏体的平均粒径为30μm。
[0024]上述含硼钢的制备方法，包括以下步骤：
[0025]1)在铁水包内加入脱硫剂，将温度为1300℃的铁水置于铁水包中保持20min，而后
将铁水转入熔炼炉中；
[0026]2)待熔炼炉内材料重新熔融后，通过真空泵控制熔炼炉内部压强为0.2个大气压，控制温度在1700℃保持30min，而后恢复常压；从料斗加入配方量的Si、Ge、B、Co，降温至1300℃，保持15min；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含硼钢，其特征在于，由以下重量百分比的成分组成：C：0.08％～0.1％，Si：0.6％～0.7％，Mn：0.05％～0.1％，Sc：0.01％～0.02％，Gd：0.2％～0.8％，Sb：0.32％～0.36％，Te：0.02％～0.03％，Ge：0.04％～0.09％，Ag：0.001％～0.002％，Sn：0.005％～0.008％，B：0.15％～0.16％，Co：0.002％～0.006％，Mg：0.003％～0.007％，S：0～0.04％，P：0～0.04％，Cr：0～0.25％，Ni：0～0.3％，Cu：0～0.3％，余量为Fe。2.根据权利要求1所述的一种含硼钢，其特征在于，该含硼钢还含有0.03％～0.07％的Ca。3.根据权利要求1所述的一种含硼钢，其特征在于，该含硼钢还含有0.001％～0.002％的La。4.根据权利要求1所述的一种含硼钢，其特征在于，该含硼钢还含有0.003％～0.005％的Ti。5.根据权利要求1所述的一种含硼钢，其特征在于，该含硼钢还含有0.001％～0.002％的As。6.根据权利要求1所述的一种含硼钢，其特征在于，该含硼钢中奥氏体的体积百分比为40％～45％；该含硼钢中奥氏体的平均粒径为30～40μm。7.权利要求1所述含硼钢的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱清雨，刘洪涛，张振考，张忠奎，胡德生，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团淄博锚链有限公司，
类型：发明
国别省市：