采用BOFLFCC工艺试制20MnVB钢资料.doc

采用BOF-LF-CC工艺试制20MnVB钢 于广石 （首钢技术研究院 特钢所，北京 100041） 摘　要：借鉴国内钢厂电炉工艺生产20MnVB钢的成功经验，设计出20MnVB钢的内控成分并强化转炉终点控制、LF加钛保硼工艺、低过热度浇注、合理的轧钢工艺等，实现了BOF-LF-CC工艺生产汽车用优质含硼钢。 关键词：20MnVB钢；BOF-LF-CC工艺；淬透性；矩形坯连铸 中图分类号：TG142.41　　 文献标识码：B　　 文章编号：1004-4620（2004）03-0066-03 Development of 20MnVB Steel with BOF-LF-CC Process at Shou Gang Group YU Guang-shi (The Special Steel of Shou Gang Research and Technology Institute, Beijing 100041, China) Abstract：The internal control compositions and the key production process including endpoint controlling of BOF, adding titanium to guarantee boron in LF, casting in low degree of superheat and reasonable rolling process of 20MnVB are designed with a view to the successful experiences of the other civil steelmaking works producing 20MnVB. The results show that it is promising to produce 20MnVB steel with continuous casting process. Keywords：20MnVB steel；basic oxygen furnace-ladle furnace-continuous casting process； quenching degree；rectangular billet caster 　　硼钢是以Mn、B为基础代替Cr、Ni钢的一种低合金结构钢。本课题研究的20MnVB用于制做矿用钎具，要求有足够的淬透性和较高的冲击韧性。　　国外早在20世纪70年代就利用转炉大量生产汽车用优质钢，国内，攀枝花钢铁公司在1999年开展了转炉-模注工艺生产汽车用优质钢的研发工作。其工艺流程为：全铁水120tLD转炉冶炼→出钢预脱氧、合金化→钢包吹氩、喂铝线脱氧、合金化、喂复合包芯线净化钢质→模注→初轧机开坯成325mm×280 mm或200mm×200mm钢坯。　　首都钢铁公司（简称首钢）于2001年在国内率先开展BOF-LF-CC工艺生产汽车用钢的研发工作。先后试制成功20CrMnTiA、SAE8620H、40CrA、20CrA、35CrMoA和42CrMoA等优质汽车用钢。20MnVB钢就是在此基础上进行研发的。 1 20MnVB钢中元素的作用及机理 1.1 硼　　钢中加入硼能显著提高淬透性。钢中B可溶于Fe，形成间隙式和置换式固溶体，同时与Fe、C、N、O等元素形成Fe3(C，B)、Fe23(C，B)6等Fe-C-B化合物，还能形成Fe+2(BO2)2Fe+2FeFe23+BO5等Fe-O-B型化合物。Fe-C-B为脆性相复合化合物。上述化合物均称B相。　　B相随着钢中B含量、奥氏体化温度和热处理工艺的变化而形态各异，呈点状、粒状、条状、网状、空心状和角状分布。B相数量随着钢中B含量的提高而增加且粗化。随淬火温度提高，硼化物逐渐固溶于奥氏体，由粗变细，由大变小，由密集堆集状变为分散状分布。但当淬火温度超过1000℃时，晶粒明显粗化。在相同奥氏体化条件下，随着钢中B含量的增加，B相变粗且较难固溶。研究表明，钢中B的含量应限制在0.001%～0.002%。1.2 钛　　钛在硼钢中主要用于固定氮，以保证硼的淬透效果得以发挥。研究表明，有效钛含量较低的20MnVB钢，奥氏体晶粒粗化温度低，且对热轧工艺参数变化的敏感性较大；而有效钛含量高的20MnVB钢奥氏体晶粒粗化温度高，几乎不受热轧工艺参数的影响。Al低，Ti不能充分与氮结合,不能起到保护Bsol的作用。1.3 钒　　实验结果表明，钒既可以有效地用于沉淀强化，也可以用于铁素体晶粒细化。钒的析出强化温度较低（600～900℃），与钛和铝等可以形成互补，有利于提高20MnVB钢晶粒粗化温度。1.4 碳