專利名稱：一種汽車攪拌罐內(nèi)攪拌器用熱軋鋼及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械工程用鋼及其生產(chǎn)方法，具體屬于ー種抗拉強度在750MPa級汽車攪拌罐內(nèi)攪拌器用熱軋鋼及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
汽車混凝土攪拌罐的攪拌裝置由罐體和攪拌器組成，是混凝土攪拌車的主要構(gòu)件之一，也是發(fā)揮混凝土攪拌車功能的核心部件。隨著汽車輕量化 的發(fā)展趨勢和減重節(jié)能的需要，攪拌器用材抗拉強度級別也逐漸由520MPa級別向750MPa級高強度鋼材升級。目前國內(nèi)使用的750MPa級(或相近等級)熱軋鋼在使用過程中存在耐磨性和防腐蝕性較差的缺陷。經(jīng)初步檢索，專利申請?zhí)枮?01010523909. 7的文獻，其公開了ー種用于制造混凝土攪拌車罐體的鋼板及生產(chǎn)方法，其特征在于，它是ー種鐵素體、低碳貝氏體雙相鋼，化學成分為 CO. 05-0. 09%、Mnl. 81-2. 0%、S 彡 O. 008%、P く O. 015%、Si く O. 07%、NbO. 02-0. 04%、TiO. 07-0. 14%、AlsO. 01-0. 03%、余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)，抗拉強度為700_850Mpa，延伸率為16-28%，板坯出爐溫度1150-1250°C，終軋溫度860-890°C，卷取溫度500-600°C。從實際結(jié)果來，此成分體系產(chǎn)品存在耐磨性、防腐蝕性較差的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要的目的在于解決目前所使用的750MPa級汽車攪拌罐內(nèi)攪拌器用熱軋鋼存在耐磨性和防腐蝕性較差的不足，提供一種在強度性能滿足的前提下，表面硬度HVlO 26(Γ300，由此提高攪拌器的使用周期的汽車攪拌罐內(nèi)攪拌器用熱軋鋼及其生產(chǎn)方法。實現(xiàn)上述目的的措施
一種汽車攪拌罐內(nèi)攪拌器用熱軋鋼，其化學成分及重量百分比含量c 0. 13^0. 18%，Si く O. 15%, Mn 1. 20 1· 79%, P 0. 016 O. 025%, S 彡 O. 008%, Als 0. 035 O. 070%, Ti
O.07 O. 10%, Nb :0. 035 O. 055%, Cu :0. 20 0· 33%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。生產(chǎn)ー種汽車攪拌罐內(nèi)攪拌器用熱軋鋼的方法，其步驟
1)進行轉(zhuǎn)爐冶煉；
2)在LF爐中進行處理，并按照60(T650Kg/噸鋼.秒加入Si— Ca線，加入速度為250 300m/min ；
3)連鑄成坯并對鑄坯加熱，鑄坯加熱溫度控制在127(Tl310°C；
4)進行分段軋制控制粗軋結(jié)束溫度在107(Tlll0°C，控制精軋終軋溫度在840^900 0C ；
5)采用變速冷卻進行層流冷卻首先按照冷卻速度為3(T55°C/秒進行冷卻，當冷卻到溫度為65(T700°C時，再按照冷卻速度為1(T15°C /秒進行冷卻，冷卻到56(T620°C，并控制冷卻水水溫在10 35°C ；
6)進行卷取，控制卷取溫度在56(T620°C；7)進行精整及后エ序。優(yōu)選的鑄坯加熱溫度控制在128(Tl300°C。優(yōu)選的控制粗軋結(jié)束溫度在108(Tll00°C。優(yōu)選的控制精軋終軋溫度在86(T880°C。本發(fā)明中各組分及主要エ藝的作用及控制的理由
碳碳是廉價的固溶強化元素。根據(jù)本鋼種的應用范圍，主要用于加工車載攪拌罐的罐體，采用多片焊接成型，材料的變形程度較小，可以在保證鋼板焊接性能、冷彎性能的前提下，設(shè)計合適的碳含量。如果其含量小于O. 13%，則不能滿足材料強度和耐磨性的要求；如 果其含量大于O. 18%，與其他元素匹配后不能滿足材料的焊接性能。所以，將其含量限定在
O.13 O. 18% 范圍。硅硅是廉價而有效的鋼液脫氧元素。是為了維持母材強度、進行預脫氧而添加的，如果其含量超過O. 15%，則會惡化熱軋鋼板的表面質(zhì)量和焊接性能，所以，設(shè)定其含量上限為O. 15%。錳錳是提高強度和韌性最有效的元素。如果其含量小于I. 20%，則不能滿足材料強度和耐磨性要求；但是添加多量的錳，會導致增加鋼的淬透性，由于焊接硬化層的出現(xiàn)而使裂紋敏感性增高，鑒于此，將其上限定為I. 79%，所以，將其含量限定在I. 20 I. 79%范圍。磷磷對于提高鋼材的耐腐蝕性有一定作用，設(shè)定其下限為O. 016% ;但為了避免焊接性能、沖壓成形性能、韌性、二次加工性能發(fā)生惡化，設(shè)定其含量上限為O. 025%。所以將其含量限定在O. 016 O. 025%。硫硫是非常有害的元素。鋼中的硫常以錳的硫化物形態(tài)存在，這種硫化物夾雜對鋼的沖擊韌性是十分不利的，并造成性能的各向異性，因此，需將鋼中硫含量控制得越低越好。基于對鋼板沖壓成形エ藝和制造成本的考慮，擬將鋼中硫含量控制在O. 008%以下。鋁鋁是為了脫氧而添加的，當Als含量不足O. 035%時，不能發(fā)揮其效果；另一方面，由于添加多量的鋁容易形成氧化鋁團塊，所以，規(guī)定Als上限為O. 070%。因此，Als含量限定在O. 035 O. 070%范圍。鈦鈦可細化晶粒和提高鋼的強度與韌性，并對焊接性能有利，鋼中生成的氮化鈦對焊接加熱時產(chǎn)生的奧氏體晶粒粗化有防止效果。當其含量不足O. 07%吋，不能發(fā)揮其強化效果，達不到強度要求；另一方面，加入的鈦超過O. 10%吋，則會由于生成過剩的碳化鈦而導致韌性惡化，根據(jù)力學性能目標要求，將其鈦含量限定在O. 07 O. 10%范圍。鈮鈮主要通過細化晶粒和沉淀析出強化來提高鋼的強度，是強烈的碳、氮化合物形成元素，在鋼中主要以Nb(C、N)形式存在，阻止奧氏體晶粒的長大，最終使鐵素體晶粒尺寸變小，細化組織。當其含量低于O. 035%吋，不能滿足材料強度要求；而加入的鈮高于
O.055%時，合金成本會顯著上升并且韌性惡化。所以,根據(jù)力學性能目標要求,將其含量限定在O. 035 O. 055%范圍。銅銅元素在鋼中形成細小的析出相，鋼材變形時對鋼中的位錯起到“釘扎”作用，能提高強度和韌性，并且有利于鋼材的耐磨性能。銅起到強化鐵素體的作用，在鐵素體中加銅，可提高它在某些還原性介質(zhì)中的耐蝕性和改善鋼的韌性，特別當和P聯(lián)合使用時，可提高鋼對大氣的抗蝕力。當其含量小于O. 20%時，不能滿足材料強度、耐磨性和防腐蝕性能的要求；當其含量大于O. 33%時，容易產(chǎn)生熱脆，導致材料塑性顯著降低。所以，將其含量限定在O. 20 0· 33%范圍。除了對以上化學成分的范圍作了限定以外，從提高焊接性、經(jīng)濟性的觀點出發(fā)，本發(fā)明未添加Ni、Cr、Mo等貴重合金元素。關(guān)于進行分段軋制，并控制粗軋結(jié)束溫度在107(Tlll0°C，控制精軋終軋溫度在84(T90(TC也是本發(fā)明的關(guān)鍵エ序，優(yōu)選粗軋結(jié)束溫度在108(Tll0(TC，優(yōu)選精軋終軋溫度在86(T880°C。這是因為如果粗軋結(jié)束溫度低于1070°C，則無法保證精軋終軋溫度達到設(shè)定值，增加軋制能耗；如高于1110 °C，則會在材料的二相區(qū)內(nèi)進行軋制，造成混晶等缺陷。本發(fā)明エ藝采用變速冷卻進行層流冷卻，即首先按照冷卻速度為3(T55°C /秒進行冷卻，當冷卻到溫度為65(T70(TC時，再按照冷卻速度為1(T15°C /秒進行冷卻，冷卻到 56(T620°C，這樣有利于等到均勻細致的金相組織，使碳化物等組織能夠均勻彌散分布在鋼基中，保證材料獲得高的力學性能，并提高了耐磨性能。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，除具有下屈服強度ReL彡620Mpa，抗拉強度Rm彡750MPa, Rm均值在78(T800MPa之間，伸長率A彡14%，表面硬度HVlO達到260 300，比現(xiàn)有的同級別強度鋼至少提高20%，鋼材的耐腐蝕性能也有一定的提高；屈強比在O. 82左右，板形易控制，表面質(zhì)量高，其完全滿足混凝土攪拌車攪拌罐攪拌器的制作和使用要求，特別是通過添加銅元素，增強了金屬和合金的熱力學穩(wěn)定性，大幅提高了鋼材的耐磨性能和防腐蝕性能，并且成分簡單，生產(chǎn)成本低。且該發(fā)明鋼也可用于汽車攪拌罐罐體的制備。


附圖為本發(fā)明的金相組織圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明予以詳細描述
表I為本發(fā)明各實施例及對比例的取值列表；
表2為本發(fā)明各實施例及對比例的主要エ藝參數(shù)列表；
表3為本發(fā)明各實施例及對比例性能監(jiān)測情況列表。本發(fā)明各實施例按照以下步驟生產(chǎn)
其步驟
1)進行轉(zhuǎn)爐冶煉；
2)在LF爐中進行處理，并按照60(T650Kg/噸鋼.秒加入Si— Ca線，加入速度為250 300m/min ；
3)連鑄成坯并對鑄坯加熱，鑄坯加熱溫度控制在127(Tl310°C；
4)進行分段軋制控制粗軋結(jié)束溫度在107(Tlll0°C，控制精軋終軋溫度在840^900 0C ；
5)采用變速冷卻進行層流冷卻首先按照冷卻速度為3(T55°C/秒進行冷卻，當冷卻到溫度為65(T700°C時，再按照冷卻速度為1(T15°C /秒進行冷卻，冷卻到56(T620°C，并控制冷卻水水溫在10 35°C ；
6)進行卷取，控制卷取溫度在56(T620°C；7)進行精整及后エ序。 表I本發(fā)明各實施例及對比例的取值列表
權(quán)利要求
1.一種汽車攪拌罐內(nèi)攪拌器用熱軋鋼，其化學成分及重量百分比含量C:O.13 O. 18%, Si く O. 15%, Mn 1. 20 1· 79%, P 0. 016 O. 025%, S 彡 O. 008%, Als O.035 O. 070%, Ti 0. 07 O. 10%, Nb 0. 035 O. 055%, Cu 0. 20 0· 33%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
2.生產(chǎn)權(quán)利要求I所述的ー種汽車攪拌罐內(nèi)攪拌器用熱軋鋼的方法，其步驟1)進行轉(zhuǎn)爐冶煉；2)在LF爐中進行處理，并按照60(T650Kg/噸鋼.秒加入Si—Ca線，加入速度為250 300m/min ；3)連鑄成坯并對鑄坯加熱，鑄坯加熱溫度控制在127(Tl310°C；4)進行分段軋制控制粗軋結(jié)束溫度在107(Tlll0°C，控制精軋終軋溫度在840^900 0C ；5)采用變速冷卻進行層流冷卻首先按照冷卻速度為3(T55°C/秒進行冷卻，當冷卻到溫度為65(T700°C時，再按照冷卻速度為1(T15°C /秒進行冷卻，冷卻到56(T620°C，并控制冷卻水水溫在10 35°C ；6)進行卷取，控制卷取溫度在56(T620°C；7)進行精整及后エ序。
3.如權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)ー種汽車攪拌罐內(nèi)攪拌器用熱軋鋼的方法，其特征在于鑄坯加熱溫度控制在128(Tl300°C。
4.如權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)ー種汽車攪拌罐內(nèi)攪拌器用熱軋鋼的方法，其特征在于控制粗軋結(jié)束溫度在108(Tll00°C。
5.如權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)ー種汽車攪拌罐內(nèi)攪拌器用熱軋鋼的方法，其特征在于控制精軋終軋溫度在86(T880°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗拉強度在750MPa級汽車攪拌罐內(nèi)攪拌器用熱軋鋼及其生產(chǎn)方法。其化學成分及重量百分比含量C0.13~0.18%，Si≤0.15%，Mn1.20~1.79%，P0.016~0.025%，S≤0.008%，Als0.035~0.070%，Ti0.07~0.10%，Nb0.035~0.055%，Cu0.20~0.33%；工藝轉(zhuǎn)爐冶煉；在LF爐中處理；連鑄成坯并對鑄坯加熱；分段軋制；采用變速冷卻進行層流冷卻；卷??；精整及后工序。本發(fā)明Rm均值在780~800MPa，伸長率A≥14%，表面硬度HV10達到260~300，比現(xiàn)有的同級別強度鋼至少提高20%，板形易控制，表面質(zhì)量高，特別是添加了銅，大幅提高了鋼材的耐磨和防腐蝕性能。
文檔編號B21B37/74GK102776442SQ20121026306
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者劉斌, 劉永前, 周祖安, 彭濤, 楊海林, 趙江濤, 陳宇, 黃成紅 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司