一种含硼钢及其制造方法技术

本申请涉及轧钢和汽车冲压技术领域，尤其涉及一种含硼钢及其制造方法。所述含硼钢的化学成分包括：以质量百分比计，C：0.21～0.30％，Mn：1.0～2.0％，Si：0.3～0.5％，Cr：0.2～0.5％，B：0.0023～0.0045％，余量为Fe和不可避免的杂质；所述含硼钢的晶间氧化裂纹深度为0

【技术实现步骤摘要】
一种含硼钢及其制造方法


[0001]本申请涉及轧钢和汽车冲压
，尤其涉及一种含硼钢及其制造方法。

技术介绍

[0002]超高强钢冲压件应用在汽车车身上，可以实现汽车轻量化，还能够提高汽车抗冲压能力，提高乘车安全性。伴随着钢铁工业的发展，汽车用先进高强钢的可商业供货能力正在不断提高，高强钢的生产能力及技术储备为汽车轻量化提供了更多的潜力。
[0003]目前，1200MPa级以下的汽车零部件用钢主要使用冷成形方式生产，而1500MPa级以上通常采用热成形的加工方式。现在生产的含B(B元素0.005％)钢板在钢厂生产及随后的热冲压工艺时，容易出现表层脱碳和氧化皮缺陷，对热成形后零件强度、硬度等造成不良影响，这是该类热成形钢生产加工时的一个大问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种含硼钢及其制造方法，以解决钢的微观组织不均匀的技术问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种含硼钢，所述含硼钢的化学成分包括：以质量百分比计，C：0.21～0.30％，Mn：1.0～2.0％，Si：0.3～0.5％，Cr：0.2～0.5％，B：0.0023～0.0045％，余量为Fe和不可避免的杂质；所述含硼钢的晶间氧化裂纹深度为0
‑
5μm。
[0006]可选的，所述含硼钢的金相组织包括：以体积分数计，50％
‑
80％铁素体和余量为珠光体；所述含硼钢的金相组织的平均粒径为10
‑
15μm。
[0007]可选的，所述含硼钢的性能包括：屈服强度为350～400Mpa，抗拉伸强度为450600MPa。
[0008]第二方面，本申请提供了第一方面所述的含硼钢的制造方法，所述方法包括以下步骤：
[0009]得到含所述化学成分的钢坯；
[0010]将所述钢坯进行卷取和冷却，得到含硼钢，其中，所述卷取的温度为530～570℃。
[0011]可选的，所述冷却的速度为60
‑
80℃/min。
[0012]可选的，所述冷却的方式包括水冷槽冷却。
[0013]可选的，所述方法还包括：将所述含硼钢进行表面涂油处理，所述表面涂油处理的涂油量为300～600mg/m2。
[0014]第二方面，本申请提供了第一方面所述的一种热成形工艺，所述工艺包括以下步骤：
[0015]将第一方面所述的含硼钢或第二方面的方法制得的含硼钢进行热冲压和冷却淬火，得到热冲压钢。
[0016]可选的，所述热冲压钢的脱碳氧化层厚度为5
‑
35μm。
[0017]可选的，所述热冲压的气氛包括，以体积分数计，N2：80％
‑
95％和余量为甲烷。
[0018]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0019]本申请实施例提供的含硼钢，钢的化学成分包括：以质量百分比计，C：0.21～0.30％，Mn：1.0～2.0％，Si：0.3～0.5％，Cr：0.2～0.5％，B：0.0023～0.0045％，余量为Fe和不可避免的杂质；C元素保证了含硼钢在热成形冷却后的马氏体组织的形成，Si元素不形成碳化物，对脱碳起促进作用，但是热轧高温段形成氧化膜起抗氧化作用。硼会优先氧化使得氧化烧损程度增加，但同时阻止氧朝着钢内进一步扩散，抑制热成型时的脱碳；Cr元素降低碳元素的扩散速度，并且在钢的表面形成一层较致密的薄膜，形成碳化物的同时减小了碳扩散系数对氧化起抑制作用。因此控制各种元素的含量，合理保证钢的强度的同时，控制晶间氧化裂纹深度为0
‑
5μm，可以有效保护钢组织，减少后期冲压后氧化脱碳，能得到组织均匀的产品。
附图说明
[0020]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本申请实施例提供的一种含硼钢的制造方法的流程示意图；
[0023]图2为本申请实施例1提供的含硼钢扫描电镜图和热冲压钢的扫描电镜(SEM)形貌图；
[0024]图3为本申请实施例2提供的含硼钢扫描电镜图和热冲压钢的扫描电镜(SEM)形貌图；
[0025]图4为本申请实施例3提供的含硼钢扫描电镜图和热冲压钢的扫描电镜(SEM)形貌图；
[0026]图5为本申请对比例1提供的含硼钢扫描电镜图和热冲压钢的扫描电镜(SEM)形貌图。
[0027]图6为本申请对比例2提供的含硼钢扫描电镜图和热冲压钢的扫描电镜(SEM)形貌图。
具体实施方式
[0028]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]第一方面，本申请提供了一种含硼钢，所述含硼钢的化学成分包括：以质量百分比计，C：0.21～0.30％，Mn：1.0～2.0％，Si：0.3～0.5％，Cr：0.2～0.5％，B：0.0023～0.0045％，余量为Fe和不可避免的杂质；
[0030]所述含硼钢的晶间氧化裂纹深度为0
‑
5μm。
[0031]本申请实施例中，由于含碳量相对其他普碳钢较高，热轧组织容易存在偏析和表
层晶间氧化，其次对于后续热冲压工艺流程来说，冲压后组织容易发生表层脱碳和氧化，从而影响整体厚度方向上组织的均匀性，基于低碳钢的脱碳氧化的原理，通过控制碳含量和硼含量，结合钢的表面脱碳氧化层厚度可以提升含硼热冲压钢板厚度方向上整体的组织均匀性。晶间氧化裂纹位于外层氧化铁皮之下，与氧化铁皮接触的钢基体上，在厚度方向的深度为0
‑
5μm。
[0032]本申请中，各元素的作用包括：
[0033]C元素保证了热成型钢在模具冷却后的马氏体组织的形成，所以其含量不能过低，但是C元素过高对表层脱碳和氧化缺陷都是促进作用，对组织均匀不利，因此控制碳含量为0.21～0.30％。
[0034]促进脱碳但是抑制氧化作用的元素：Si元素不形成碳化物，对脱碳起促进作用，但是热轧高温段形成氧化膜起抗氧化作用，综合Si：0.3～0.5％
[0035]抑制脱碳但是促进氧化的元素：如硼会优先氧化使得氧化烧损程度增加，但同时阻止氧朝着钢内进一步扩散，脱碳层减少，因此，控制B：0.0023～0.0045％。
[0036]抑制脱碳并且抑制氧化的元素：Cr元素降低碳元素的扩散速度，并且在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含硼钢，其特征在于，所述含硼钢的化学成分包括：以质量百分比计，C：0.21～0.30％，Mn：1.0～2.0％，Si：0.3～0.5％，Cr：0.2～0.5％，B：0.0023～0.0045％，余量为Fe和不可避免的杂质；所述含硼钢的晶间氧化裂纹深度为0
‑
5μm。2.根据权利要求1所述的含硼钢，其特征在于，所述含硼钢的金相组织包括：以体积分数计，50％
‑
80％铁素体和余量为珠光体；所述含硼钢的金相组织的平均粒径为10
‑
15μm。3.根据权利要求1所述的含硼钢，其特征在于，所述含硼钢的性能包括：屈服强度为350～400Mpa，抗拉伸强度为450
‑
600MPa。4.一种如权利要求1
‑
3任意一项所述的含硼钢的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：得到含所述化学成分的钢坯；将所述钢坯进行卷...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮亮，徐德超，于洋，李晓军，王畅，王林，高小丽，刘文鑫，王泽鹏，李高峰，王彭涛，张栋，
申请(专利权)人：首钢京唐钢铁联合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：