专利名称：一种铌-硼复合热轧高强度集装箱钢板及其制备方法
技术领域：
本发明属于集装箱用钢的技术领域，具体涉及抗拉强度大于700MI^铌-硼复合强 化热轧高强度集装箱板其制备方法。
背景技术：
如今，随着国际贸易的剧增，集装箱运输所占的地位越来越重要。然而，集装箱钢 板必须要有较强的耐腐蚀性能，高的强度，良好的成形性能。如今国内很多企业生产的集装 箱钢板抗拉强度多数为大于490MPa，而薄规格高强度的集装箱板比例偏低且板形很难保证 (尤其是平整度)，需要从国外大量进口。若用薄规格高强度钢板代替这种低强度的钢板， 不但能降低能耗、运输费用、成本、提高工厂效益，还能给环境带来巨大效益。因此，高强度 (大于700MPa)薄规格(< 2. Omm)的集装箱将成为发展的必然趋势。铌硼复合强化热轧高强度集装箱板是由粒状贝氏体+少量板条贝氏体组成， 具有高的强度，良好的焊接和成形性能等特点。目前，国内集装箱板的生产多采用GB/ T4171-2000和日本标准JISG3125-1987的标准，以日本的SPA-H最为常见，组织为铁素体和 珠光体，强度较低。而铌硼复合钢板组织为粒状贝氏体，因贝氏体具有高的强度和韧性，使 该钢具有优异的综合性能。还添加了 Nb、Ti、B等微量元素，起到相变强化、细晶强化、析出 强化作用，大大的提高强度，同时低碳含量，保证了良好的焊接性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄规格(<2. Omm)高强度(大于700MPa)集装箱板及 制造方法，采用该方法的集装箱板能明显的提高强度、改善焊接性能、成形性能、降低成本、 降低运输费用、降低能耗，因此能提高环境效益。为达到以上目的，本发明的技术方案为，一种铌-硼复合强化热轧高强度集装 箱板，其特征在于，该集装箱板的成分按重量百分比为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%，余量为！^及不可避免的杂质。进一步，所述集装箱板的成分按重量百分比为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%，余量为！^及不可避免的杂质。本发明的另一目的是提供上述铌-硼复合强化热轧高强度集装箱板的制备方法， 具体包括以下步骤1.冶炼低碳钢按照重量百分比为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%,余量为狗及不可避免的杂质；2.将上述步骤制的钢坯加热至1250 1300°C，保温1 2小时；3.经除鳞机去除所述钢坯的表面氧化铁皮后进入热轧机，开轧温度为1050 1100°C，终轧温度为780 880°C，轧制平均速度为4m/s，轧制后的薄板厚度小于2. 0mm，然 后以10 30°C /s的冷速进行层流冷却，冷却至温度为500 550°C卷取，得到铌-硼复合 强化热轧高强度集装箱板。进一步，所述步骤3中的热轧的开轧温度为1080 1100°C，终轧温度780 830°C，轧后薄板厚度小于2. Omm,以20 30°C /s的冷速进行层流冷却，卷取温度500 510°C。进一步，所述制备铌-硼复合强化热轧高强度集装箱板的抗拉强度大于700MPa， 屈服强度大于500MPa，延伸率15. 0%以上，屈强比在0. 65 0. 76。本发明的创新点和优占.1钢中加入微量的Nb(0. 04 0. 05% )和极少量的B，铌具有拖曳效应，能延迟奥 氏体的再结晶过程，对非再结晶轧制十分有意义；硼以固溶状态富集在晶界降低晶界能，能 显著的推迟铁素体的转变，这样可以起到相变强化、细晶强化、析出强化的作用，可以提高 强度，也可改善塑韧性。同时，低的含碳量能保证良好的焊接性能。2该钢种得到的是贝氏体组织，而不是传统的铁素体和珠光体组织，能大大的提高 强度和塑韧性，得到优异的综合力学性能。并且冷速为5°C /s 30°C /s之间都能得到该 组织，能在较宽的冷速范围内得到贝氏体钢。此外，该钢种加入极少量的B，而不是Mo，这样 能降低钢种的成本。
附图1为本发明制备高强度薄规格集装箱板热轧板坯的热轧工艺流程示意图。附图2为本发明热轧后试样的金相组织示意图。附图3为本发明试样的拉伸曲线示意图。附图4为本发明热轧后板坯的板条贝氏体铁素体组织的TEM的明场示意图。附图5为本发明热轧后板坯的M-A岛组织的TEM的明场示意图。附图6为本发明热轧后板坯M-A岛内部孪晶马氏体的精细结构TEM明场示意图。
具体实施例方式实施例1冶炼低碳钢，其化学成分按重量百分比为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%，余量为！^ ；将板坯置于高温电阻炉内，以10°C /s加热至 1250°C保温1小时，经过除鳞机去除表面氧化铁皮后进入热轧机，1100°C开轧，连续轧制几 个道次；待温度降至950°C再轧制几个道次，控制终轧温度为780°C，轧制平均速度为4m/s， 累计压下量为92 95%，轧制后的薄板厚度为2. Omm以下，终轧结束后以10°C /s、20°C / s、30°C /s冷却，冷至500°C左右，再将试样放入保温炉中(500°C )保温1小时后随空冷至 室温。
图2为铌-硼复合高强度集装箱板热轧后金相组织形貌，其中(a)终轧温度 780°C、冷速为 10°C /s ； (b)为冷速 30°C /s。图3为铌-硼复合高强度集装箱板热轧后试样拉伸时的应力-应变曲线。实施例 1铌-硼复合高强度集装箱板的力学性能
权利要求
1.一种铌-硼复合热轧高强度集装箱钢板，其特征在于，该集装箱钢板的成分按重量 百分比为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%，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利1所要求的铌-硼复合热轧高强度集装箱钢板，其特征在于，该集装箱钢 板的成分按重量百分比为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%，余量为 Fe 及不可避免 的杂质。
3.根据权利要求1或2所述的铌-硼复合强化热轧高强度集装箱板的制备方法，其特 征在于.1.冶炼低碳钢按照重量百分比为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%，余量为 Fe 及 不可避免的杂质；.2.将上述步骤制的钢坯加热至1250 1300°C，保温1 2小时；.3.经除鳞机去除所述钢坯的表面氧化铁皮后进入热轧机，开轧温度为1050 1100°C， 终轧温度为780 880°C，轧制平均速度为4m/s，轧制后的薄板厚度小于2. 0mm，然后以 10 30°C /s的冷速进行层流冷却，冷却至温度为500 550°C卷取，得到铌-硼复合强化 热轧高强度集装箱板。
4.根据权利要求3所述铌-硼复合热轧高强度集装箱钢板的制备方法，其特征在于 所述步骤3中热轧的开轧温度为1080 1100°C，终轧温度780 830°C，轧后薄板厚度小 于2. Omm,以20 30°C /s的冷速进行层流冷却，卷取温度500 510°C。
5.根据权利要求3所述的铌-硼复合热轧高强度集装箱钢板的制备方法，其特征在 于，所述铌-硼复合强化热轧高强度集装箱板的抗拉强度为大于700MPa，屈服强度为大于 500MPa，延伸率大于15. 0%，屈强比在0. 65 0. 76。
全文摘要
本发明一种铌-硼复合热轧高强度集装箱钢板及其制备方法，该装箱钢板得化学成分按重量百分比为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％，余量为Fe及不可避免的杂质。制备方法先冶炼低碳钢并制成板坯，将板坯加热到1250℃保温1～2小时后，进行热轧的开轧温度为1050～1100℃，终轧温度780～830℃，轧后薄板厚度2.0mm以下，以20～30℃/s的冷速进行层流冷却，冷却至卷取温度500～510℃并保温，得到薄规格(＜2.0mm)高强度(＞700MPa)集装箱板。本发明的优点是成本低、在较宽的冷速范围内得到贝氏体钢、工序简单、操作性强、降低能耗、降低运输费用，还能给环境带来巨大效益。
文档编号B21B37/74GK102080191SQ20101057881
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者代启锋, 宋仁伯, 张永坤, 文新理, 贾翼速, 郭志飞 申请人:北京科技大学