CN116752033A - 一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法，包括钢水冶炼、连铸轧制和冷却卷取三个步骤，所述钢水冶炼步骤中，冶炼出钢后向钢水中补加钛铁和硼铁，钛铁和硼铁的加入量通过如下公式计算确定：Ti的含量关系满足：3.4ω(N)≤ω(Ti)≤0.025%，B的含量关系满足：0.0010%≤ω(B)≤ω(TiN)/7.56+0.0005%，其中ω(TiN)=4.4ω(N)。本发明方法严格控制了低碳含硼钢中各元素的含量，通过适当量TiN颗粒的析出来抑制B元素造成了的组织晶粒粗大问题，并在此基础上，配合适宜的精轧入口温度、终轧温度和较大的未再结晶区压下量，使得组织混晶问题得到了有效控制，综合实现了低碳含硼钢组织混晶问题的有效控制。

Description

一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，特别涉及一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法。
背景技术
目前，国内外钢材市场不景气，竞争激烈，许多钢材厂家在各类钢材中添加微量B元素，以降低稀缺合金元素使用量或使用含B废钢，从而控制生产成本，提高产品竞争力。我国曾对含B钢增加出口退税政策，加剧了钢厂对各类钢添加B元素或使用含B废钢，目前对于出口的产品仍要求钢中含有B元素。B元素的加入，可以吸附在奥氏体晶界，降低晶界能量，阻抑铁素体晶核的形成，从而成倍地改善钢的淬透性和加工硬化性，还提高了耐热钢的高温强度和蠕变强度；但与此同时，组织混晶问题也随之而来。组织混晶是一种钢材内部缺陷，表现为金属基体内晶粒大小混杂、粗晶细晶混杂等。组织混晶的出现会对带钢的力学性能和冲压性能有着较大的影响，尤其是对于材料韧性，晶粒越规整，材料韧性越高，反之韧性越差；如果在高级别晶粒的区域中混入低级别的晶粒，就会拉低金属材料整体的性能，因此需要对组织混晶进行控制，以确保钢材的整体性能。
目前，国内外针对钢材组织混晶问题，一般采用控制坯成分偏析、避开两相区轧制和调整轧后冷却方式使其冷却均匀这几种手段来控制；将上述方法应用于低碳含硼钢生产时，却发现低碳含硼钢组织混晶的控制效果很不稳定，批次之间是否混晶、以及晶粒度之间的差别很大，说明上述方法没能找到影响组织混晶的关键点，混晶问题未得到有效控制。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法，包括钢水冶炼、连铸轧制和冷却卷取三个步骤，所述钢水冶炼步骤中，冶炼出钢后向钢水中补加钛铁和硼铁，钛铁和硼铁的加入量通过如下公式计算确定：
Ti的含量关系满足：3.4ω(N)≤ω(Ti)≤0.025%，
B的含量关系满足：0.0010%≤ω(B)≤ω(TiN)/7.56+0.0005%，其中ω(TiN)=4.4ω(N)。
所述公式中，ω(N)=冶炼结束时钢水内的氮含量+过程增氮量。
本发明的进一步改进在于：待补加钛铁和硼铁后检测钢水成分，验证ω(TiN)与ω(B)的关系是否满足ω(TiN)/(ω(B)-0.0005%)≥7.56，其中ω(TiN)=4.4ω(N)；若不满足，继续补加适量钛铁或硼铁，直至ω(TiN)与ω(B)的关系满足公式要求。
所述低碳含硼钢，包括以质量百分含量计的如下组分：C、0.03%-0.06%，Mn、0.15%-0.30%，S≤0.025%，P≤0.025%，Si≤0.03%，Al、0.020%-0.055%，Ti≤0.025%，B、0.0010%-0.0030%，N、0.0020%-0.0050%，余量为铁和不可避免的杂质。
所述连铸轧制步骤中，精轧的开轧温度1000℃-1100℃、终轧温度控制在860℃-880℃。
对于七道次精轧，末道次压下率控制在15%-18%，且后三道次的总压下率大于45%。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明提供了一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法，严格控制了低碳含硼钢中各元素的含量，使Ti元素和B元素之间协同作用，通过适当量TiN颗粒的析出来抑制B元素造成的组织晶粒粗大问题，并在此基础上，配合适宜的精轧入口温度、终轧温度和较大的未再结晶区压下量，使得组织混晶问题得到了有效控制，综合实现了低碳含硼钢组织混晶问题的有效控制。经实验证明，采用本发明方法生产的低碳含硼钢，组织混晶情况控制稳定，多批次钢材均未发生混晶问题。
本发明根据分析试验给出低碳加硼钢中钛元素、氮元素、硼元素三者之间的相互影响关系，提出了低碳含硼钢中钛元素、硼元素含量范围的计算公式，从而精准控制向钢水中补加的钛铁和硼铁的添加量，在保证低碳加硼钢各项机械性能的同时有效消除或弱化混晶。
附图说明
图1为本发明实施例1钢带的金相结构示意图；
图2为本发明实施例2钢带的金相结构示意图；
图3为本发明实施例3钢带的金相结构示意图；
图4为本发明对比例1钢带的金相结构示意图；
图5为本发明对比例2钢带的金相结构示意图；
图6为本发明对比例3钢带的金相结构示意图。
具体实施方式
下面通过参考实施例来详细说明本发明。
本发明提供了一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法，在冶炼过程中，通过控制钢中Ti含量和N含量的相对比例，使其形成适当量的TiN颗粒钉扎在奥氏体晶界，抑制B元素加入造成的晶粒粗大；同时，在轧钢过程中，精准控制精轧终轧温度，并适当加大后道次的压下量，达到有效控制低碳含硼钢组织混晶的目的。
本发明低碳含硼钢成分中合金元素的作用分析如下：
碳：钢中碳的存在可以通过固溶强化和析出强化来提高钢的机械强度，但是，低碳含硼钢的主要用途为冷轧，冷轧用钢材的强度越低越好、越有利于冷轧加工，因此本发明低碳加硼钢应控制碳含量不易过高；同时，需要考虑到碳含量与冶炼难度的关系问题，碳含量越低、冶炼难度越大，因此，综合考量钢品性能、冶炼难度两方面的要求，本发明限定C含量范围为0.03%-0.06%。
锰：锰具有固溶强化的作用，Mn含量增加后，虽然能够提高钢的强度，但也会增加了铸坯偏析，因此，综合考量，本发明限定Mn含量范围为0.15%-0.30%。
硅：硅具有较强的脱氧能力，溶入铁素体后有很强的固溶强化作用。但硅含量过高，在后续退火过程中易被氧化而影响表面质量，因此将Si含量控制在0.03%以内。
硫、磷：作为有害元素，影响钢的韧性和塑性，需严格控制低碳加硼钢中的S、P含量，含量越低越好，本发明将S含量、P含量均控制在0.025%以内。
铝：铝在钢中的作用非常重要，主要起到脱氧的作用，脱去钢中氧后可提高Ti、B元素的收得率。但是，铝含量过高后会造成合金的浪费，同时易增加钢中夹杂物的数量，综合考量，本发明将铝含量的范围控制在0.020%-0.055%之间。
硼：硼是低碳含硼钢的必要元素，硼在钢中主要作用是增强钢的淬透性，提高钢的综合性能，替代一些较稀贵的金属的作用；此外，硼元素在钢中还可以与其他合金元素相互作用，进一步改善钢的淬透性及其他性能。但是，钢中的B元素，易与N元素结合形成BN，BN析出脆化了晶界，连铸过程中易出现裂纹；而且，B的加入会造成晶粒粗大，随着B含量质量分数升高，晶粒尺寸相应增加；另外，由于B含量在铁中的溶解度较低，析出的硼化物会在加工是易出现边裂等缺陷。因此，各方面作用和因素统筹考虑后，本发明将B含量范围限定在0.0010%-0.0030%。
钛：钛在本发明中是最重要的合金元素之一，Ti和N有极强的亲和力，一定的Ti含量可以与钢中的N结合，形成TiN颗粒，TiN颗粒钉扎在奥氏体晶界，可抑制奥氏体粗大并细化晶粒。同时，TiN的结合可避免N元素与B元素结合形成BN，抑制连铸过程中裂纹的发生。但是，钛含量过高则会造成钢的强度升高，不利于产品后续的冷轧加工，因此，本发明特别限定Ti含量范围为3.4ω(N)≤ω(Ti)≤0.025%，既能满足固氮需要、又不影响低碳含硼钢的强度。经试验发现，当钛的质量分数在0.020%左右时，具有最佳的抑制奥氏体晶粒粗化的效果，且不产生明显的强化作用，为Ti的优选含量。
氮：氮对提高TiN颗粒钉扎奥氏体晶界的效果起关键性作用。若氮含量太低，在均热温度下固溶的钛量将增大，且TiN的粗化速率增加，起不到钉扎奥氏体晶界，细化晶粒的效果；若氮含量过高，则N与钢中的B元素结合形成BN，使铸坯易出现裂纹。因此本发明将N含量范围限定在0.0020%-0.0050%之间。
本发明在长期摸索、不断反复试验的基础上，通过对大量真实试验数据的统计分析，提出关于Ti元素和B元素含量的两个计算公式：
考虑低碳含硼钢的强度、以及加工性能，通常控制钢中Ti含量≤0.025%；基于抑制B元素造成的晶粒粗大的目的，为确保N元素能够形成足够量的TiN颗粒，应至少满足ω(Ti)≥3.4ω(N)，故钢中Ti元素含量控制在3.4ω(N)≤ω(Ti)≤0.025%；
适当Ti和N的存在，析出的TiN颗粒细化晶粒的作用能够抑制B元素溶于钢中造成的晶粒粗大，改善混晶情况，抑制作用最佳时，ω(TiN)与ω(B)之间应满足ω(TiN)/（ω(B)-0.0005%）≥7.56，式中，ω(TiN)=ω(Ti)+ω(N)= 4.4ω(N)，ω(B)-0.0005%是由于B含量在低于0.0005%时对组织的影响不明显，只有超出0.0005%的B元素才会影响晶粒情况，故将0.0005%部分予以减掉，TiN与B之间的相对作用关系表达地更为精准。
在公式计算中，一般来说，钢中N总含量ω(N)=冶炼结束时钢水内的氮含量+过程增氮量。基于目前的常规情况，整个生产过程增氮量一般在5ppm~15ppm。在计算Ti含量的下限值时，需按照最大增氮量进行计算，以确保有足量的Ti来与N进行反应。在计算B含量的上限值时，需按照最小增氮量进行计算，确保即使在最小增氮量产生最少TiN的情况下，也能有效抑制晶粒粗大。
冶炼结束后，中间包温度控制范围为1540-1560℃，拉速控制1.2-1.4m/min，浇铸成铸坯并切割成定尺。
加热炉均热温度控制在1280±15℃，在炉时间100-120分钟。经炉后除鳞后，粗轧机开轧温度1040℃-1140℃，经5道次轧制后经辊道送往精轧机。
精轧过程中的终轧温度和压下量对组织混晶起着关键作用。当精轧末道次温度低于相变点温度Ar3时，末道次轧制前钢板内部出现先共析铁素体。先共析铁素体晶粒经轧制后沿轧向发生变形，这些变形铁素体储存了大量畸变能，这些能量无法通过相变得到释放，只能通过再结晶和晶粒长大的形式得到释放，在钢板低温区形成粗晶或混晶组织。当精轧末道次温度高于相变点温度Ar3时，末道次轧制前钢板内部为纯奥氏体组织，轧制完成后通过相变得到等轴铁素体晶粒，但若轧制温度过高，在高温的时间太长，导致局部晶粒异常长大，同样会产生混晶。因此本发明将终轧温度控制在860℃-880℃之间。
精轧开轧温度一般在1000℃左右，到精轧终轧时会降低至860℃-880℃，期间要经过奥氏体再结晶区轧制和奥氏体未再结晶区轧制。在奥氏体未再结晶区进行低温的、大压下形变轧制，是获得超细铁素体晶粒的最有效方法之一，特别是单道次大应变形变对铁素体细化的效果更为显著。如果未再结晶区形变量不足，就会得到粗细不均的铁素体晶粒，实际生产过程中一般后三道次进入到奥氏体未再结晶区，为了使轧制后的晶粒细小均匀，考虑到设备的轧制能力，经过反复试验得到，对于七道次精轧来说，末道次压下率控制在15%-18%之间，后三道次的总压下率应大于45%时，能够有效控制上述含量低碳含硼钢的金相组织。
下面通过实施例和对比例对本发明进一步陈述。
实施例1
一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法，包括以下步骤：
S1、钢水冶炼
转炉冶炼终点温度为1645℃，冶炼终点钢水成分包括：C：0.04%，Mn：0.10%，S：0.015%，P:0.018%，N：0.0025%。出钢过程向钢水中加入4kg/t造渣料、1.48kg/t中碳锰铁和1.2kg/t的含铝料。
根据公式计算钢水中的Ti含量和B含量，以确定钛铁和锰铁的加入量。具体计算过程为：
考虑到出钢过程的增氮（一般为5ppm~15ppm左右），即钢水中的ω(N)min=0.0025%+0.0005%=0.0030%，ω(N)max=0.0025%+0.0015%= 0.0040%。
钢水中Ti含量的下限值：3.4×ω(N)max=3.4×0.0040%=0.0136%，即钢水中的Ti含量控制：0.0136%≤ω(Ti)≤0.025%；
钢水中B含量的上限值：ω(TiN)/7.56 +0.0005%=（4.4×ω(N)min）÷7.56+0.0005%=（4.4×0.0030%）÷7.56+0.0005%≈0.0022%，即钢水中的B含量控制：0.0010%≤ω(B)≤0.0022%。
按照上述Ti含量和B含量的含量范围计算钛铁量和硼铁量，向钢水中添加。添加后检测，钢水的最终成分包括：C：0.04%，Mn：0.20%，S：0.015%，P:0.018%，Si：0.01%，Al：0.035%，Ti：0.018%，B：0.0020%，N：0.0038%。
核实钢水中TiN与B的含量，ω(TiN)/（ω(B)-0.0005%）=4.4ω(N)/（ω(B)-0.0005%）=4.4×0.0038%÷（0.0020%-0.0005%）≈11.15＞7.56，符合两者的相对比例要求。
S2、连铸轧制
中间包温度控制范围为1545℃，拉速控制为1.4m/min，铸坯质量正常。
加热炉均热温度1275℃，在炉时间110分钟。炉后除鳞后进入粗轧机，开轧温度1100℃，粗轧机轧制5道次后进入精轧机。精轧入口温度1010℃，经7连轧后带钢厚度为3.25mm。精轧机后三机架压下率分别为24%、16.2%、15.5%，总压下率为46.2%，终轧温度为875℃。
S3、冷却卷取
精轧后的钢带进入层流区，从第3组开始集中冷却；冷却后的钢带卷取成钢卷，卷取温度为600℃。
取样进行力学性能检测，屈服强度268MPa，抗拉强度343MPa，断后伸长率42.5%。金相结果如图1所示，带钢组织为铁素体和珠光体，晶粒度8.5级，无混晶。
实施例2
一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法，包括以下步骤：
S1、钢水冶炼
转炉冶炼终点温度为1650℃，冶炼终点钢水成分包括：C：0.04%，Mn：0.10%，S：0.016%，P:0.018%，N：0.0022%。出钢过程加入4kg/t造渣料，1.48kg/t中碳锰铁和1.2kg/t的含铝料。
根据公式计算钢水中的Ti含量和B含量，以确定钛铁和锰铁的加入量。具体计算过程为：
考虑到出钢过程的增氮（一般为5ppm-15ppm左右），即钢水中的ω(N)min =0.0022%+0.0005%=0.0027%，ω(N)max=0.0022%+0.0015%= 0.0037%。
钢水中Ti含量的下限值：3.4×ω(N)max=3.4×0.0037%≈0.0126%，即钢水中的Ti含量控制：0.0126%≤ω(Ti)≤0.025%；
钢水中B含量的上限值：ω(TiN)/7.56 +0.0005%=（4.4×ω(N)min）÷7.56+0.0005%=（4.4×0.0027%）÷7.56+0.0005%≈0.0021%，即钢水中的B含量控制：0.0010%≤ω(B)≤0.0021%。
按照上述Ti含量和B含量的含量范围计算钛铁量和硼铁量，向钢水中添加。添加后检测，钢水的最终成分包括：C：0.04%，Mn：0.20%，S：0.016%，P:0.018%，Si：0.01%，Al：0.036%，Ti：0.020%，B：0.0016%，N：0.0030%。
核实钢水中TiN与B的含量，ω(TiN)/（ω(B)-0.0005%）=4.4ω(N)/（ω(B)-0.0005%）=4.4×0.0030%÷（0.0016%-0.0005%）=12＞7.56，符合两者的相对比例要求。
S2、连铸轧制
中间包温度控制范围为1545℃，拉速控制为1.4m/min，铸坯质量正常。
加热炉均热温度1275℃，在炉时间110分钟。炉后除鳞后进入粗轧机，开轧温度1100℃，粗轧机轧制5道次后进入精轧机。
精轧入口温度1010℃，经7连轧后带钢厚度为3.0mm。精轧机后三道次压下率分别为23.1%，16.6%，17.3%，总压下率为47.0%，终轧温度为875℃。
S3、冷却卷取
精轧后的钢带进入层流区，从第3组开始集中冷却；冷却后的钢带卷取成钢卷，卷取温度为600℃。
取样进行力学性能检测，屈服强度270MPa，抗拉强度341MPa，断后伸长率42.0%。金相结果如图2所示，带钢组织为铁素体和珠光体，晶粒度9.0级，无混晶。
实施例3
一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法，包括以下步骤：
S1、钢水冶炼
转炉冶炼终点温度为1650℃，冶炼终点钢水成分包括：C：0.04%，Mn：0.10%，S：0.012%，P:0.015%，N：0.0035%。出钢过程加入4kg/t造渣料，1.48kg/t中碳锰铁和1.2kg/t的含铝料。
考虑到过程增氮（一般为5-15ppm左右），即钢水中的ω(N)min=0.0035%+0.0005%=0.0040%，ω(N)max=0.0035%+0.0015%= 0.0050%。
钢水中Ti含量的下限值：3.4×ω(N)max=3.4×0.0050%=0.017%，即钢水中的Ti含量控制：0.017%≤ω(Ti)≤0.025%；
钢水中B含量的上限值：ω(TiN)/7.56 +0.0005%=（4.4×ω(N)min）÷7.56+0.0005%=（4.4×0.0040%）÷7.56+0.0005%≈0.0028%，即钢水中的B含量控制：0.0010%≤ω(B)≤0.0028%。
按照上述Ti含量和B含量的含量范围计算钛铁量和硼铁量，向钢水中添加。添加后检测，钢水的最终成分包括：C：0.04%，Mn：0.20%，S：0.012%，P:0.015%，Si：0.01%，Al：0.034%，Ti：0.022%，B：0.0025%，N：0.0040%。
核实钢水中TiN与B的含量，ω(TiN)/（ω(B)-0.0005%）=4.4ω(N)/（ω(B)-0.0005%）=4.4*0.0040%÷（0.0025%-0.0005%）=8.8＞7.56，符合两者的相对比例要求。
S2、连铸轧制
中间包温度控制范围为1545℃，拉速控制为1.4m/min，铸坯质量正常。
加热炉均热温度1275℃，在炉时间110分钟。炉后除鳞后进入粗轧机，开轧温度1100℃，粗轧机轧制5道次后进入精轧机，入口温度1010℃，经7连轧后带钢厚度为3.0mm。精轧机后三道次压下率分别为21.8%，17.7%，17.9%，后三道次总压下率为47.1%，终轧温度为875℃。
S3、冷却卷取
精轧后的钢带进入层流区，从第3组开始集中冷却；冷却后的钢带卷取成钢卷，卷取温度为600℃。
取样进行力学性能检测，屈服强度266MPa，抗拉强度340MPa，断后伸长率43.0%。金相结果如图3所示，带钢组织为铁素体和珠光体，晶粒度8.5级，无混晶。
针对本发明的几个主要控制点，设置对比例进行产品性能验证。下列对比例均是实施例3的对比例，且下列对比例均为单个控制项的改变对比例，除对比例中指出的变化控制项，其他控制参数均不变。但由于实际冶炼过程中的不可控因素，每批钢水之间不可能完全重现，钢水中的元素含量有上下波动，属于正常现象。
对比例1
本对比例为实施例3的对比例，用于验证TiN、B的相对含量对低碳含硼钢组织的影响。
本对比例的生产方法包括以下步骤：
S1、钢水冶炼
转炉冶炼终点温度为1650℃，终点C：0.04%，Mn：0.10%，S：0.015%，P:0.018%，N：0.0023%。出钢过程加入4kg/t造渣料，1.48kg/t中碳锰铁和1.2kg/t的含铝料。
吹氩过程中添加0.59kg/t的钛铁和0.29kg/t的硼铁。经检测，最终成分为C：0.04%，Mn：0.20%，S：0.015%，P:0.018%，Si：0.01%，Al：0.036%，Ti：0.015%，B：0.0026%，N：0.0029%。
核实钢水中TiN与B的含量，ω(TiN)/（ω(B)-0.0005%）=4.4*0.0029%÷（0.0026%-0.0005%）=6.08＜7.56，不符合本发明对于两者的相对比例的要求。
S2、连铸轧制
中间包温度控制范围为1545℃，拉速控制为1.4m/min，铸坯质量正常。
加热炉均热温度1275℃，在炉时间110分钟。炉后除鳞后进入粗轧机，开轧温度1100℃，粗轧机轧制5道次后进入精轧机，入口温度1010℃，经7连轧后带钢厚度为3.0mm。精轧机后三道次压下率分别为21.8%，17.7%，17.9%，总压下率为47.1%，终轧温度为875℃。
S3、冷却卷取
精轧后的钢带进入层流区，从第3组开始集中冷却；冷却后的钢带卷取成钢卷，卷取温度为600℃。
取样进行力学性能检测，屈服强度276MPa，抗拉强度352MPa，断后伸长率36.5%。金相结果如图4所示；带钢组织为铁素体和珠光体，晶粒度5.0(20%)-11.0，混晶。
对比例2
本对比例为实施例2的对比例，用于验证末道次压下率对低碳含硼钢组织的影响，其余控制因素均在本发明限定范围内。
本对比例的生产方法包括以下步骤：
S1、钢水冶炼
转炉冶炼终点温度为1650℃，终点C：0.04%，Mn：0.10%，S：0.015%，P:0.018%，N：0.0026%。出钢过程加入4kg/t造渣料，1.48kg/t中碳锰铁和1.2kg/t的含铝料。吹氩过程中添加钛铁和硼铁。最终成分为C：0.04%，Mn：0.20%，S：0.015%，P:0.018%，Si：0.01%，Al：0.036%，Ti：0.018%，B：0.0022%，N：0.0035%。
核实钢水中TiN与B的含量，ω(TiN)/（ω(B)-0.0005%）=4.4*0.0035%÷（0.0022%-0.0005%）=9.06＞7.56，符合本发明对于两者的相对比例的要求。
S2、连铸轧制
中间包温度控制范围为1545℃，拉速控制为1.4m/min，铸坯质量正常。
加热炉均热温度1275℃，在炉时间110分钟。炉后除鳞后进入粗轧机，开轧温度1100℃，粗轧机轧制5道次后进入精轧机，入口温度1010℃，经7连轧后带钢厚度为3.0mm。精轧机后三道次压下率分别为17.3%，16.0%，8.9%，总压下率为36.75%，终轧温度为875℃。
S3、冷却卷取
精轧后的钢带进入层流区，从第3组开始集中冷却；冷却后的钢带卷取成钢卷，卷取温度为600℃。
取样进行力学性能检测，屈服强度278MPa，抗拉强度350MPa，断后伸长率37.0%。金相结果如图5所示；带钢组织为铁素体和珠光体，晶粒度6.0(30%)-13.0，混晶。
对比例3
本对比例为实施例2的对比例，用于验证精轧开轧温度、终轧温度对低碳含硼钢组织的影响，其余控制因素均在本发明限定范围内。
本对比例的生产方法包括以下步骤：
S1、钢水冶炼
转炉冶炼终点温度为1650℃，终点C：0.04%，Mn：0.10%，S：0.015%，P:0.018%，N：0.0026%。出钢过程加入4kg/t造渣料，1.48kg/t中碳锰铁和1.2kg/t的含铝料。吹氩过程中添加钛铁和硼铁。最终成分为C：0.04%，Mn：0.20%，S：0.015%，P:0.018%，Si：0.01%，Al：0.036%，Ti：0.018%，B：0.0022%，N：0.0035%。
核实钢水中TiN与B的含量，ω(TiN)/（ω(B)-0.0005%）=4.4*0.0035%÷（0.0022%-0.0005%）=9.06＞7.56，符合本发明对于两者的相对比例的要求。
S2、连铸轧制
中间包温度控制范围为1545℃，拉速控制为1.4m/min，铸坯质量正常。
加热炉均热温度1275℃，在炉时间110分钟。炉后除鳞后进入粗轧机，开轧温度1100℃，粗轧机轧制5道次后进入精轧机，入口温度1010℃，经7连轧后带钢厚度为3.0mm。精轧机后三道次压下率分别为21.8%，17.7%，17.9%，总压下率为47.1%，终轧温度为895℃。
S3、冷却卷取
精轧后的钢带进入层流区，从第3组开始集中冷却；冷却后的钢带卷取成钢卷，卷取温度为600℃。
取样进行力学性能检测，屈服强度275MPa，抗拉强度355MPa，断后伸长率36.5%。金相结果如图6所示；带钢组织为铁素体和珠光体，晶粒度7.0(30%)-12.0，混晶。
通过上述对比例可以看出，采用本发明方法的实施例1~实施例3均无混晶，晶粒度在8.5级以上，说明组织混晶情况得到了有效控制；而对比例1~对比例3均出现不同程度的混晶。通过力学检测结果来看，实施例1~实施例3的钢材产品韧性更好，抗拉强度和断后伸长率均显著优于对比例1~对比例3生产的钢材，证明本发明方法能够有效控制低碳含硼钢的组织混晶情况。
通过对比例1~对比例3的方法可以看出，钢水中Ti和B的相对含量、精轧的入口温度和终轧温度、精轧后三道次的压下率等技术特征，均对低碳含硼钢终产品的混晶情况有直接影响，任一技术特征改变都会导致产品混晶。进而说明本发明方法是从冶炼到轧制过程的统一性控制方法，具有连续性和相关联性，轧制参数的控制是基于钢水成分控制的基础上，冶炼和轧制两部分相互影响，不可拆分。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法，包括钢水冶炼、连铸轧制和冷却卷取三个步骤，其特征在于：所述钢水冶炼步骤中，冶炼出钢后向钢水中补加钛铁和硼铁，钛铁和硼铁的加入量通过如下公式计算确定：
Ti的含量关系满足：3.4ω(N)≤ω(Ti)≤0.025%，
B的含量关系满足：0.0010%≤ω(B)≤ω(TiN)/7.56+0.0005%，其中ω(TiN)=4.4ω(N)。
2.根据权利要求1所述的一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法，其特征在于：所述公式中，ω(N)=冶炼结束时钢水内的氮含量+过程增氮量。
3.根据权利要求2所述的一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法，其特征在于：待补加钛铁和硼铁后检测钢水成分，验证ω(TiN)与ω(B)的关系是否满足ω(TiN)/(ω(B)-0.0005%)≥7.56，其中ω(TiN)=4.4ω(N)；若不满足，继续补加适量钛铁或硼铁，直至ω(TiN)与ω(B)的关系满足公式要求。
4.根据权利要求1所述的一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法，其特征在于：所述低碳含硼钢，包括以质量百分含量计的如下组分：C、0.03%-0.06%，Mn、0.15%-0.30%，S≤0.025%，P≤0.025%，Si≤0.03%，Al、0.020%-0.055%，Ti≤0.025%，B、0.0010%-0.0030%，N、0.0020%-0.0050%，余量为铁和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法，其特征在于：所述连铸轧制步骤中，精轧的开轧温度1000℃-1100℃、终轧温度控制在860℃-880℃。
6.根据权利要求5所述的一种抑制组织混晶的低碳含硼钢生产方法，其特征在于：对于七道次精轧，末道次压下率控制在15%-18%，且后三道次的总压下率大于45%。
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