低碳含硼軟鋼及其製備方法
2023-11-07 18:47:42 2
專利名稱：：低碳含硼軟鋼及其製備方法
技術領域：
：本發明屬於冶金
技術領域：
，涉及一種低碳含硼軟鋼的生產技術。
背景技術：
：空調和冰箱等家電行業每年要消耗大量銅管，由於銅資源的緊缺和市場原因，急需尋常到銅的替代品，以降低生產成本。在空調冷卻管，電加熱管方面人們已經開始用鋼管替代銅管。鋼管能否替代銅管使用的一項最重要性能是其彎曲性能。換言之，鋼管必須足夠軟，在鋼管彎曲成型和使用中不會開裂。熱軋巻板一酸洗冷軋一分巻一冷軋一退火一平整一(鍍銅)一開條一高頻電阻焊制管一熱處理。用於加工焊管的熱軋巻板要求具有非常低的抗拉強度(Rm"300MPa)和極高的延伸率(A50>50%)，目前只能採用碳和氮分別在15ppm和20卯m以下的超純潔無間歇原子鋼作為加工焊管的原料。
發明內容本發明的目的在於提供一種可以替代銅管，用作空調、冰箱等行業的熱交換管的低碳含硼軟鋼。本發明的另一目的在於提供一種用於製備熱交換管的低碳含硼軟鋼的製備方法。為實現本發明的目的，一種低碳含硼軟鋼的成分包括碳C:0.0010.012%，矽Si:0.0020.腦，錳Mn:0.010.25X，鋁A1:0.0250.075X，硼B:0.0010.006，P《0.025%，S《0.025%，N《0.0040%，Cu+Cr+Ni《0.15，其餘為鐵和不可避免的雜質元素。為實現本發明的另一目的，一種低碳含硼軟鋼的製備方法，其基本步驟包括煉鋼轉爐吹煉一RH真空脫碳一鋼包鋁脫氧一鋼包餵含硼包芯線一鋼包軟攪拌一連鑄；具體過程如下①在轉爐中加入佔總金屬裝爐量小於20%的廢鋼，其餘為高爐鐵水後進行純氧吹煉，吹煉過程中加入石灰，並控制爐渣的鹼度(CaO/Si02)=3.54.5;轉爐終點出鋼的溫度為16801740。C，鋼液成分C:《0.07%，P《0.020%，S《0.018%;轉爐出鋼過程加入噸鋼2.53.5公斤石灰，並須避免轉爐軋流入鋼包；②轉爐出鋼完畢的鋼包進入RH進行真空處理，鋼液在小於2mBar的真空度下處理10分鐘以上後，向鋼液添加鋁塊進行脫氧，然後進行5分鐘以上的鋼液淨循環；完成RH處理後，鋼液中的碳、氮和氧的含量分別控制在0.001%，0.0035%和0.0035%以下，矽、錳和鋁的含量分別為小於O.10%、0.25%和0.0250.075%，硫和鱗的含量均小於0.025%，鋼液溫度控制在15801600°C(連鑄連澆爐)及15901610°C(連鑄開澆第一爐)；③完成RH處理後，向鋼液餵入硼鐵包芯線；餵入包芯線後，鋼液中含量控制在0.0010.006%;④鋼包採用吹氬底攪拌，硼鐵線餵入後鋼包須採用低氬氣流量的軟攪拌5分鐘以上；鋼液頂部採用灰化稻殼保溫；⑤鋼液連鑄採用大包長水口、中間包覆蓋劑、結晶器浸入式水口、氬氣密封和保護渣進行全保護澆注；中間包控制溫度15401570°C;結晶器須採用低碳保護渣。軋鋼方法包括連鑄坯加熱一鋼坯粗軋一精軋一鋼帶層流冷卻一鋼帶巻取一成①連鑄坯加熱溫度12501300°C;粗軋後中間板坯溫度1050lll(TC，厚度3040mm;②終軋結束鋼帶溫度870930°C，厚度2.08.Omm;③層流鋼帶冷卻後，鋼帶的巻曲溫度620740°C。本發明的優點是採用低碳含硼軟鐵製成的金屬管可用於空調、冰箱的熱交換管，該管生產成本低，加工時機械性能好，彎曲方便，且換熱效果理想。圖1為表2中第1個爐次鋼帶的金相組織照片；圖2為表2中第2個爐次鋼帶的金相組織照片；圖3為表2中第3個爐次鋼帶的金相組織照片；圖4為表2中第4個爐次鋼帶的金相組織照片。具體實施例方式下面對本發明低碳含硼軟鐵及其製備方法作進一步的詳細說明硼在周期表中是位於第二周期位於碳前面的一個元素，硼元素可溶於鐵基，形成間隙式和置換式固溶體；硼和氮、氧都有很強的親和力，形成化合物。鋼中溶解的硼能顯著提高鋼的淬透性，提高力學性能，特別是衝擊韌性。然而，在低碳鋼中，硼優先於鋁與鋼中自由氮在高溫奧氏體中結合形成粗大的氮化硼顆粒，削弱了氮化鋁對晶界的釘扎作用，使鐵素體晶粒發生粗化；析出剩餘的硼會偏聚在奧氏體晶界，抑制了鐵素體在奧氏體晶界的形核，降低了鐵素體的形核率，從而增大了鐵素體晶粒尺寸；硼的添加有效降低了鋼中自由氮，從而降低鋼的強度等。可見，低碳鋼中添加一定量硼能夠形成較大尺寸的鐵素體組織，從而顯著地降低鋼的強度和提高鋼的塑性。本發明旨在利用硼粗化低碳鋼晶粒度的作用，向超低碳鋼(C《120ppm)中添加了硼，在一般的轉爐-RH-連鑄超低碳煉鋼條件生產出成分C:0.0010.012X，Si:0.0020.10%，Mn:0.10.25%，Al:0.0250.075%，B:0.OO廣O.006%，P《0.025%，S《0.025%，N《0.0040%，Cu+Cr+Ni《0.15，其餘為鐵和不可避免的雜質元素的連鑄板坯，並通過合適的熱連軋工藝，獲得下屈服強度《200MPa，抗拉強度《300MPa，延伸率A50>50X，硬度HB10《100的熱軋鋼巻。1、鋼的成分C:0.OO廣O.012%，Si:0.0020.10%，Mn:0.10.25%，Al:0.0250.075%，B:0.0010.006，P《0.025%，S《0.025%，N《0.0040%，Cu+Cr+Ni《0.15，其餘為鐵和不可避免的雜質元素。2、鋼的性能下屈服強度《200MPa，抗拉強度《300MPa，延伸率A50>50%，硬度HB10《100。(1)鋼的金相組織鋼的基體組織為鐵素體，晶粒度為78級。煉鋼方法轉爐吹煉一RH真空脫碳一鋼包鋁脫氧一鋼包餵含硼包芯線一鋼包軟攪拌一連鑄。①在轉爐中加入佔總金屬裝爐量小於20%的廢鋼，其餘為高爐鐵水後進行純氧吹煉，吹煉過程中加入石灰，並控制爐渣的鹼度(Ca0/Si02)=3.54.5。轉爐終點出鋼的溫度為16801740。C，鋼液成分C:《0.07%，P《0.020%，S《0.018%。轉爐出鋼過程加入噸鋼2.53.5公斤石灰，並須避免轉爐軋流入鋼包。②轉爐出鋼完畢的鋼包進入RH進行真空處理，鋼液在小於2mBar的真空度下處理10分鐘以上後，向鋼液添加鋁塊進行工藝脫氧，然後進行5分鐘以上的鋼液淨循環。完成RH處理後，鋼液中的碳、氮和氧的含量分別控制在0.001%，0.0035%和0.0035%以下，矽、錳和鋁的含量分別為小於0.10%、0.25%和0.0250.075%，硫和鱗的含量均小於0.025%。，鋼液溫度控制在lssoieo(TC(連鑄連澆爐)及lsgoiei(TC(連鑄開澆第一爐)。③完成RH處理後，向鋼液餵入硼鐵包芯線。餵入包芯線後，鋼液中含量控制在0.OO廣O.006%。④鋼包採用吹氬底攪拌，硼鐵線餵入後鋼包須採用低氬氣流量的軟攪拌5分鐘以上。鋼液頂部採用灰化稻殼保溫。⑤鋼液連鑄採用大包長水口、中間包覆蓋劑、結晶器浸入式水口、氬氣密封和保護渣進行全保護澆注。中間包控制溫度1540157(TC。結晶器須採用低碳保護渣。軋鋼方法連鑄坯加熱一鋼坯粗軋一精軋一鋼帶層流冷卻一鋼帶巻取一成品。①連鑄坯加熱溫度1250130(TC;粗軋後中間板坯溫度105(Tlll(TC，厚度3040mm;②終軋結束鋼帶溫度87093(TC，厚度2.08.Omm;③層流鋼帶冷卻後，鋼帶的巻曲溫度62074(TC。具體實施例方式1、成品鋼帶的化學成分表1是根據以上所述的煉鋼工藝生產的典型的4爐次鋼帶的化學成分。表l.化學成分，重量百分比tableseeoriginaldocumentpage52、鋼帶性能表2是根據以上所述的軋鋼工藝生產的表1中4個爐次代表鋼帶的厚度和力學性能。鋼帶的拉伸試樣採用與軋制方向一致縱向試樣，試樣標距為50mm，標距部分寬度25mm。表2.成品厚度和力學性能tableseeoriginaldocumentpage63、鋼帶金相組織圖1、2、3和4分別是表2中4個爐次代表鋼帶的金相組織照片。權利要求一種低碳含硼軟鋼的成分包括碳C0.001～0.012％，矽Si0.002～0.10％，錳Mn0.01～0.25％，鋁Al0.025～0.075％，硼B0.001～0.006，P≤0.025％，S≤0.025％，N≤0.0040％，Cu+Cr+Ni≤0.15，其餘為鐵和不可避免的雜質元素。2.低碳含硼軟鋼的製備方法，其基本步驟包括煉鋼方法轉爐吹煉一RH真空脫碳一鋼包鋁脫氧一鋼包餵含硼包芯線一鋼包軟攪拌一連鑄；具體過程如下①在轉爐中加入佔總金屬裝爐量小於20X的廢鋼，其餘為高爐鐵水後進行純氧吹煉，吹煉過程中加入石灰，並控制爐渣的鹼度(CaO/Si02)=3.54.5;轉爐終點出鋼的溫度為16801740。C，鋼液成分C:《0.07%，P《0.020%，S《0.018%;轉爐出鋼過程加入噸鋼2.53.5公斤石灰，並須避免轉爐軋流入鋼包；②轉爐出鋼完畢的鋼包進入RH進行真空處理，鋼液在小於2mBar的真空度下處理10分鐘以上後，向鋼液添加鋁塊進行脫氧，然後進行5分鐘以上的鋼液淨循環；完成RH處理後，鋼液中的碳、氮和氧的含量分別控制在0.001%，0.0035%和0.0035%以下，矽、錳和鋁的含量分別為小於O.10%、0.25%和0.0250.075%，硫和鱗的含量均小於0.025%，鋼液溫度控制在15801600°C(連鑄連澆爐)及15901610°C(連鑄開澆第一爐)；③完成RH處理後，向鋼液餵入硼鐵包芯線；餵入包芯線後，鋼液中含量控制在O.0010.006%;④鋼包採用吹氬底攪拌，硼鐵線餵入後鋼包須採用低氬氣流量的軟攪拌5分鐘以上；鋼液頂部採用灰化稻殼保溫；⑤鋼液連鑄採用大包長水口、中間包覆蓋劑、結晶器浸入式水口、氬氣密封和保護渣進行全保護澆注；中間包控制溫度15401570°C;結晶器須採用低碳保護渣。軋鋼方法包括連鑄坯加熱一鋼坯粗軋一精軋一鋼帶層流冷卻一鋼帶巻取一成品；①連鑄坯加熱溫度1250130(TC;粗軋後中間板坯溫度1050lll(TC，厚度3040mm;②終軋結束鋼帶溫度870930°C，厚度2.08.Omm;③層流鋼帶冷卻後，鋼帶的巻曲溫度620740°C。全文摘要本發明公開了一種低碳含硼軟鋼的成分包括碳C0.001～0.012％，矽Si0.002～0.10％，錳Mn0.01～0.25％，鋁Al0.025～0.075％，硼B0.001～0.006，P≤0.025％，S≤0.025％，N≤0.0040％，Cu+Cr+Ni≤0.15，其餘為鐵和不可避免的雜質元素，其製備方法包括煉鋼即轉爐吹煉→RH真空脫碳→鋼包鋁脫氧→鋼包餵含硼包芯線→鋼包軟攪拌→連鑄；還包括軋鋼即連鑄坯加熱→鋼坯粗軋→精軋→鋼帶層流冷卻→鋼帶卷取→成品；優點是採用低碳含硼軟鐵製成的金屬管可用於空調、冰箱的熱交換管，該管生產成本低，加工時機械性能好，彎曲方便，且換熱效果理想。文檔編號C22C38/16GK101775557SQ20101010502公開日2010年7月14日申請日期2010年2月3日優先權日2010年2月3日發明者包德志,宋永富,張曉兵,李冉,王志福申請人:江蘇沙鋼集團有限公司