專利名稱：一種鈮-硼復(fù)合熱軋高強度集裝箱鋼板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集裝箱用鋼的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及抗拉強度大于700MI^鈮-硼復(fù)合強 化熱軋高強度集裝箱板其制備方法。
背景技術(shù)：
如今，隨著國際貿(mào)易的劇增，集裝箱運輸所占的地位越來越重要。然而，集裝箱鋼 板必須要有較強的耐腐蝕性能，高的強度，良好的成形性能。如今國內(nèi)很多企業(yè)生產(chǎn)的集裝 箱鋼板抗拉強度多數(shù)為大于490MPa，而薄規(guī)格高強度的集裝箱板比例偏低且板形很難保證 (尤其是平整度)，需要從國外大量進口。若用薄規(guī)格高強度鋼板代替這種低強度的鋼板， 不但能降低能耗、運輸費用、成本、提高工廠效益，還能給環(huán)境帶來巨大效益。因此，高強度 (大于700MPa)薄規(guī)格(< 2. Omm)的集裝箱將成為發(fā)展的必然趨勢。鈮硼復(fù)合強化熱軋高強度集裝箱板是由粒狀貝氏體+少量板條貝氏體組成， 具有高的強度，良好的焊接和成形性能等特點。目前，國內(nèi)集裝箱板的生產(chǎn)多采用GB/ T4171-2000和日本標準JISG3125-1987的標準，以日本的SPA-H最為常見，組織為鐵素體和 珠光體，強度較低。而鈮硼復(fù)合鋼板組織為粒狀貝氏體，因貝氏體具有高的強度和韌性，使 該鋼具有優(yōu)異的綜合性能。還添加了 Nb、Ti、B等微量元素，起到相變強化、細晶強化、析出 強化作用，大大的提高強度，同時低碳含量，保證了良好的焊接性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種薄規(guī)格(<2. Omm)高強度(大于700MPa)集裝箱板及 制造方法，采用該方法的集裝箱板能明顯的提高強度、改善焊接性能、成形性能、降低成本、 降低運輸費用、降低能耗，因此能提高環(huán)境效益。為達到以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種鈮-硼復(fù)合強化熱軋高強度集裝 箱板，其特征在于，該集裝箱板的成分按重量百分比為c:0. 03% 0.06% ；Si 0. 10 0. 30 % ;Mn :1. 50 2. 0 % ;P < 0. 0092 % ;S < 0. 0028 % ;N < 0. 004 % ；Nb :0. 03 0. 06% ;B < 0. 002 % ；Ni :0. 1 0. 4 % ；Cr :0· 3 0. 5 % ；Cu :0· 3 0. 5 % ；Ti :0. 01 0. 03%，余量為！^及不可避免的雜質(zhì)。進一步，所述集裝箱板的成分按重量百分比為C :0. 04% 0.05% ；Si :0. 20 0. 30 % ;Mn :1· 80 2. 0 % ;P < 0. 0092 % ;S < 0. 0028 % ;N < 0. 004 % ；Nb 0. 04 0. 05%;B < 0. 002%;Ni :0. 2 0. 4%;Cr :0. 35 0. 45%;Cu :0. 35 0. 45%;Ti :0. 02
0.03%，余量為！^及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的另一目的是提供上述鈮-硼復(fù)合強化熱軋高強度集裝箱板的制備方法， 具體包括以下步驟1.冶煉低碳鋼按照重量百分比為C 0. 03% 0. 06% ；Si :0. 10 ~ 0. 30% ；Mn
1.50 2. 0 % ;P < 0. 0092 % ;S < 0. 0028 % ;N < 0. 004 % ；Nb 0. 03 0. 06 % ;B < 0. 002% ；Ni 0. 1 0. 4% ；Cr :0. 35 0. 45% ；Cu :0. 35 0. 45% ；Ti :0. 01 0. 03%,余量為狗及不可避免的雜質(zhì)；2.將上述步驟制的鋼坯加熱至1250 1300°C，保溫1 2小時；3.經(jīng)除鱗機去除所述鋼坯的表面氧化鐵皮后進入熱軋機，開軋溫度為1050 1100°C，終軋溫度為780 880°C，軋制平均速度為4m/s，軋制后的薄板厚度小于2. 0mm，然 后以10 30°C /s的冷速進行層流冷卻，冷卻至溫度為500 550°C卷取，得到鈮-硼復(fù)合 強化熱軋高強度集裝箱板。進一步，所述步驟3中的熱軋的開軋溫度為1080 1100°C，終軋溫度780 830°C，軋后薄板厚度小于2. Omm,以20 30°C /s的冷速進行層流冷卻，卷取溫度500 510°C。進一步，所述制備鈮-硼復(fù)合強化熱軋高強度集裝箱板的抗拉強度大于700MPa， 屈服強度大于500MPa，延伸率15. 0%以上，屈強比在0. 65 0. 76。本發(fā)明的創(chuàng)新點和優(yōu)占.1鋼中加入微量的Nb(0. 04 0. 05% )和極少量的B，鈮具有拖曳效應(yīng)，能延遲奧 氏體的再結(jié)晶過程，對非再結(jié)晶軋制十分有意義；硼以固溶狀態(tài)富集在晶界降低晶界能，能 顯著的推遲鐵素體的轉(zhuǎn)變，這樣可以起到相變強化、細晶強化、析出強化的作用，可以提高 強度，也可改善塑韌性。同時，低的含碳量能保證良好的焊接性能。2該鋼種得到的是貝氏體組織，而不是傳統(tǒng)的鐵素體和珠光體組織，能大大的提高 強度和塑韌性，得到優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。并且冷速為5°C /s 30°C /s之間都能得到該 組織，能在較寬的冷速范圍內(nèi)得到貝氏體鋼。此外，該鋼種加入極少量的B，而不是Mo，這樣 能降低鋼種的成本。


附圖1為本發(fā)明制備高強度薄規(guī)格集裝箱板熱軋板坯的熱軋工藝流程示意圖。附圖2為本發(fā)明熱軋后試樣的金相組織示意圖。附圖3為本發(fā)明試樣的拉伸曲線示意圖。附圖4為本發(fā)明熱軋后板坯的板條貝氏體鐵素體組織的TEM的明場示意圖。附圖5為本發(fā)明熱軋后板坯的M-A島組織的TEM的明場示意圖。附圖6為本發(fā)明熱軋后板坯M-A島內(nèi)部孿晶馬氏體的精細結(jié)構(gòu)TEM明場示意圖。
具體實施例方式實施例1冶煉低碳鋼，其化學(xué)成分按重量百分比為C :0.045% ；Si 0. 26% ；Mn 1.94% ； P < 0. 0092 % ；S < 0. 0028 % ;N < 0. 004 % ； Nb 0. 045 % ；B 0. 012% ；Ni 0. 26 % ； Cr 0. 40% ；Cu 0. 40% ；Ti 0. 022%，余量為！^ ；將板坯置于高溫電阻爐內(nèi)，以10°C /s加熱至 1250°C保溫1小時，經(jīng)過除鱗機去除表面氧化鐵皮后進入熱軋機，1100°C開軋，連續(xù)軋制幾 個道次；待溫度降至950°C再軋制幾個道次，控制終軋溫度為780°C，軋制平均速度為4m/s， 累計壓下量為92 95%，軋制后的薄板厚度為2. Omm以下，終軋結(jié)束后以10°C /s、20°C / s、30°C /s冷卻，冷至500°C左右，再將試樣放入保溫爐中(500°C )保溫1小時后隨空冷至 室溫。
圖2為鈮-硼復(fù)合高強度集裝箱板熱軋后金相組織形貌，其中(a)終軋溫度 780°C、冷速為 10°C /s ； (b)為冷速 30°C /s。圖3為鈮-硼復(fù)合高強度集裝箱板熱軋后試樣拉伸時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。實施例 1鈮-硼復(fù)合高強度集裝箱板的力學(xué)性能
權(quán)利要求
1.一種鈮-硼復(fù)合熱軋高強度集裝箱鋼板，其特征在于，該集裝箱鋼板的成分按重量 百分比為C :0. 03% 0. 06% ；Si 0. 10 0. 30% ；Mn :1. 50 2. 0% ;P :< 0. 0092% ；S <0. 0028% ;N < 0. 004% ;Nb :0. 03 0· 06%;B < 0. 002% ;Ni :0. 1 0. 4%;Cr :0. 3 0. 5% ；Cu :0. 3 0. 5% ；Ti :0. 01 0. 03%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利1所要求的鈮-硼復(fù)合熱軋高強度集裝箱鋼板，其特征在于，該集裝箱鋼 板的成分按重量百分比為C :0. 04% 0. 05% ；Si 0. 20 0. 30% ；Mn :1. 80 2. 0% ；P <0. 0092% ；S < 0. 0028% ；N < 0. 004% ；Nb 0. 04 0. 05% ；B < 0. 002% ；Ni 0. 2 0. 4% ；Cr 0. 35 0. 45% ；Cu :0. 35 0. 45% ；Ti :0. 02 0. 03%，余量為 Fe 及不可避免 的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈮-硼復(fù)合強化熱軋高強度集裝箱板的制備方法，其特 征在于.1.冶煉低碳鋼按照重量百分比為C:0. 03% 0. 06%;Si :0. 10 0. 30%;Mn :1. 50 2. 0% ；P < 0. 0092% ；S < 0. 0028% ；N < 0. 004% ；Nb 0. 03 0. 06% ；B < 0. 002% ； Ni 0. 1 0. 4%;Cr :0. 35 0. 45%;Cu :0. 35 0. 45%;Ti :0. 01 0. 03%，余量為 Fe 及 不可避免的雜質(zhì)；.2.將上述步驟制的鋼坯加熱至1250 1300°C，保溫1 2小時；.3.經(jīng)除鱗機去除所述鋼坯的表面氧化鐵皮后進入熱軋機，開軋溫度為1050 1100°C， 終軋溫度為780 880°C，軋制平均速度為4m/s，軋制后的薄板厚度小于2. 0mm，然后以 10 30°C /s的冷速進行層流冷卻，冷卻至溫度為500 550°C卷取，得到鈮-硼復(fù)合強化 熱軋高強度集裝箱板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述鈮-硼復(fù)合熱軋高強度集裝箱鋼板的制備方法，其特征在于 所述步驟3中熱軋的開軋溫度為1080 1100°C，終軋溫度780 830°C，軋后薄板厚度小 于2. Omm,以20 30°C /s的冷速進行層流冷卻，卷取溫度500 510°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈮-硼復(fù)合熱軋高強度集裝箱鋼板的制備方法，其特征在 于，所述鈮-硼復(fù)合強化熱軋高強度集裝箱板的抗拉強度為大于700MPa，屈服強度為大于 500MPa，延伸率大于15. 0%，屈強比在0. 65 0. 76。
全文摘要
本發(fā)明一種鈮-硼復(fù)合熱軋高強度集裝箱鋼板及其制備方法，該裝箱鋼板得化學(xué)成分按重量百分比為C0.04％～0.05％；Si0.20～0.30％；Mn1.80～2.0％；P＜0.0092％；S＜0.0028％；N＜0.004％；Nb0.04～0.05％；B＜0.002％；Ni0.2～0.4％；Cr0.3～0.5％Cu0.3～0.5％；Ti0.01～0.03％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。制備方法先冶煉低碳鋼并制成板坯，將板坯加熱到1250℃保溫1～2小時后，進行熱軋的開軋溫度為1050～1100℃，終軋溫度780～830℃，軋后薄板厚度2.0mm以下，以20～30℃/s的冷速進行層流冷卻，冷卻至卷取溫度500～510℃并保溫，得到薄規(guī)格(＜2.0mm)高強度(＞700MPa)集裝箱板。本發(fā)明的優(yōu)點是成本低、在較寬的冷速范圍內(nèi)得到貝氏體鋼、工序簡單、操作性強、降低能耗、降低運輸費用，還能給環(huán)境帶來巨大效益。
文檔編號B21B37/74GK102080191SQ20101057881
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者代啟鋒, 宋仁伯, 張永坤, 文新理, 賈翼速, 郭志飛 申請人:北京科技大學(xué)