專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有低碳當(dāng)量的汽車(chē)用鋼及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)用鋼鐵材料及其生產(chǎn)方法，具體屬于一種低碳當(dāng)量為0. 3^0. 36高屈強(qiáng)比的汽車(chē)用鋼及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題日益加劇，汽車(chē)輕量化得到高度重視。制作汽車(chē)部件的鋼材高強(qiáng)化是非常有效的手段，可以減重、節(jié)能。汽車(chē)結(jié)構(gòu)件由鋼板沖壓后焊接組裝而成，固溶強(qiáng)化鋼在保證高強(qiáng)度的同時(shí)，其碳當(dāng)量顯著提高，焊接性難以滿足要求。經(jīng)檢索，中國(guó)專(zhuān)利(公告號(hào)CN101265550B)公開(kāi)了《一種微合金高強(qiáng)度鋼沖壓用冷軋汽車(chē)板》，其化學(xué)組成(wt %)為C:0. 04 0. 10、Si :0. 03 0. 05、Mn:0. 7 0. 9、 Als:0. 02 0. 07,P ( 0. 030,S ( 0. 030、Nb:0. 05 0. 07，其余為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。其存在的不足是在冷軋后采用罩式爐退火，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，一個(gè)退火爐通常最多裝入3卷鋼，需要退火時(shí)間48飛0小時(shí)。同時(shí)，因罩式爐退火內(nèi)外卷的溫差大，導(dǎo)致鋼卷的性能不均勻，且退火過(guò)程中鋼板易產(chǎn)生粘結(jié)，鋼板表面質(zhì)量差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決目前鋼的夾雜多，潔凈度低，生產(chǎn)工藝上對(duì)性能的可控性的不足，提供一種鋼中夾雜少，潔凈度高，屈服強(qiáng)度為45(T480MPa，抗拉強(qiáng)度59(T640MPa，延伸率不低于28%，碳當(dāng)量在0. 30、. 36%，寬冷彎試驗(yàn)彎曲180°，彎心直徑d=0，金相組織中，等軸鐵素體體積百分比含量為83 85%，粒狀珠光體體積百分比含量為15 17%的汽車(chē)結(jié)構(gòu)件用鋼及其生產(chǎn)方法。實(shí)現(xiàn)上述目的的措施
一種具有低碳當(dāng)量的汽車(chē)用鋼，其組分及重量百分比含量為c :0. 11 0. 14%，Si
0.03 0. 06%, Mn :1. 40 I. 60%, Al :0. 02 0. 07%, P :0. 015 0. 025%, Nb :0. 02
0.035%, Ti :0. 04 0. 07%, S ( 0. 006%, N ^ 0. 003%, 0 ^ 0. 002%，其余為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)；力學(xué)性能屈服強(qiáng)度為45(T480MPa，抗拉強(qiáng)度為59(T640MPa，延伸率不低于28%，碳當(dāng)量為0. 3 0. 36%，寬冷彎試驗(yàn)彎曲180°，彎心直徑d=0，金相組織中，等軸鐵素體體積百分比含量為83 85%，粒狀珠光體體積百分比含量為15 17%。生產(chǎn)一種具有低碳當(dāng)量的汽車(chē)用鋼的方法，其步驟
1)進(jìn)行鐵水脫硫，控制鐵水中S彡0.006% ；
2)轉(zhuǎn)爐冶煉；
3)進(jìn)行RH真空處理，并控制鋼水中N彡0.003%, 0^ 0. 002% ；
4)進(jìn)行連鑄，控制澆注溫度在1540 1550°C；
5)對(duì)鑄坯加熱，加熱溫度控制在1200 1250°C；
6)進(jìn)行熱軋，控制開(kāi)軋溫度在1070 1130°C，控制終軋溫度在895 915°C；
7)進(jìn)行卷曲，卷曲溫度控制在560 580°C；8)進(jìn)行常規(guī)酸洗；
9)進(jìn)行冷軋，控制總壓下率在70 78%；
10)進(jìn)行連續(xù)退火控制保溫溫度在800 850°C;在28 32°C /秒的冷卻速度下冷卻至350 400°C，經(jīng)160 180秒時(shí)效后再冷卻至室溫；
11)進(jìn)行平整，并待用。本發(fā)明中各元素及主要工序的作用及機(jī)理
C價(jià)格低廉，同時(shí)，C也是固溶強(qiáng)化元素，強(qiáng)化效果十分明顯，C含量越高對(duì)強(qiáng)化效果越好。但C含量過(guò)高，不利于保證材料的焊接性能。因此，C含量控制在0. IfO. 14%。Si元素固溶在鐵素體中，提高鋼的強(qiáng)度，但Si元素容易在鋼板表面形成致密的氧化層Mn2SiO4，從而影響材料的鍍鋅性能，所以本發(fā)明Si元素在鋼中的上限含量控制在
0.10%以下。Mn元素是常規(guī)的強(qiáng)韌化元素，作為奧氏體形成元素，在擴(kuò)大奧氏體區(qū)，降低終軋溫度，推遲奧氏體轉(zhuǎn)變，可以同時(shí)起到細(xì)化晶粒的作用。但Mn元素含量太高，一方面增加成本，另一方面增加鋼的淬透性，使焊接組織出現(xiàn)硬化層導(dǎo)致裂紋焊縫及熱影響區(qū)裂紋敏感性增高。因此，將Mn含量上限定于1.60%以下，下限定于1.40%以上。Al在本發(fā)明中，主要作用是在煉鋼過(guò)程中脫氧，使鋼水鎮(zhèn)靜。同時(shí)，在成品鋼中會(huì)有A1(N，C)析出，起到提高鋼的強(qiáng)度作用。因此Al下限控制在0. 02%，上限控制在0. 07%。P對(duì)鋼的強(qiáng)化效果僅次于C，但P過(guò)高導(dǎo)致本發(fā)明材料的塑性、焊接性和成形性不 利，因此，P含量控制在0. 0159T0. 025%,而且，這個(gè)范圍工業(yè)化生產(chǎn)上很容易控制，并且不需要特殊添加。S對(duì)本發(fā)明材料的塑韌性不利，降低耐腐蝕性，同時(shí)，為避免產(chǎn)生鑄坯裂紋，嚴(yán)格限制S含量，因此，要求S彡0. 006%。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明鋼的潔凈度，控制鋼中N彡0. 003%, 0^ 0. 002%。Nb是一種強(qiáng)碳氮化物形成元素，有利于析出強(qiáng)化，并且可以阻止高溫奧氏體過(guò)分長(zhǎng)大，具有極強(qiáng)的細(xì)化晶粒作用。但Nb含量過(guò)高，容易導(dǎo)致碳氮化物偏聚，其加工性變差，同時(shí)，增加了材料成本。因此，Nb含量控制在0. 02(T0. 035%。Ti具有促進(jìn)硫化物形態(tài)控制的作用，Ti與0、N、S和C有很強(qiáng)的親合力，Ti處理對(duì)改善連鑄坯的表面質(zhì)量也是有效的。本發(fā)明熱處理采用連續(xù)退火爐退火，連續(xù)退火生產(chǎn)效率高(I卷鋼只需要不超過(guò)20分鐘)，鋼卷各個(gè)段溫差小，性能穩(wěn)定，表面質(zhì)量好。本發(fā)明是一種具有低碳當(dāng)量高屈強(qiáng)比的汽車(chē)用鋼及制造方法，包括冷軋鋼板或者熱浸鍍鋅鋼板，以采用低碳，添加Nb、Ti元素，降低S含量的成分技術(shù)措施，輔以其它合金元素，既保證了該鋼的基本力學(xué)性能，同時(shí)，減小煉鋼在連鑄時(shí)的難度，提高了鑄坯的表面質(zhì)量。采用高溫加熱、高溫終軋和低溫卷取的控軋控冷工藝，獲得合適的等軸鐵素體晶粒尺寸，冷軋采用了適當(dāng)壓下率和連續(xù)退火的工藝制度。從原理上，本發(fā)明采用細(xì)晶強(qiáng)化結(jié)合析出強(qiáng)化的方法來(lái)達(dá)到所要求的性能，二相粒子具有析出強(qiáng)化作用，微合金元素還可以細(xì)化晶粒，因此，在提高強(qiáng)度的同時(shí)伸長(zhǎng)率不會(huì)降低，有利于鋼板的綜合力學(xué)性能。與同等強(qiáng)度的固溶強(qiáng)化鋼相比，碳當(dāng)量降低，加之微合金元素的細(xì)晶作用，可以有效減少焊接造成的晶粒粗大，大大有利于焊接性能。鋼板并有較高的強(qiáng)度，適中的伸長(zhǎng)率和良好的點(diǎn)焊性和良好的成形性及可鍍性。


附圖為本發(fā)明明鋼板經(jīng)金相放大500倍觀察，為等軸鐵素體+珠光體的金相組織。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)描述
表I為本發(fā)明各實(shí)施例及對(duì)比例的化學(xué)組分及重量百分比含量列表。表2為本發(fā)明各實(shí)施例及對(duì)比例的主要工藝參數(shù)列表，其按照如下工藝步驟進(jìn)行
1)進(jìn)行鐵水脫硫，控制鐵水中s<0. 006% ；· 2)轉(zhuǎn)爐冶煉；
3)進(jìn)行RH真空處理，并控制鋼水中N彡0.003%, 0^ 0. 002% ；
4)進(jìn)行連鑄，控制澆注溫度在1540 1550°C；
5)對(duì)鑄坯加熱，加熱溫度控制在1200 1250°C；
6)進(jìn)行熱軋，控制開(kāi)軋溫度在1070 1130°C，控制終軋溫度在895 915°C；
7)進(jìn)行卷取，卷取溫度控制在560 580°C；
8)進(jìn)行常規(guī)酸洗；
9)進(jìn)行冷軋，控制總壓下率在70 78%；
10)進(jìn)行連續(xù)退火控制保溫溫度在800 850°C;在28 32°C /秒的冷卻速度下冷卻至350 400°C，經(jīng)160 180秒時(shí)效后再冷卻至室溫；
11)進(jìn)行平整，并待用。根據(jù)用戶要求，也可以在連續(xù)退火工序后進(jìn)行熱侵鍍鋅工序。表3為本發(fā)明各實(shí)施例及對(duì)比例的力學(xué)性能及金相組織檢測(cè)結(jié)果列表。表I本發(fā)明各實(shí)施例及對(duì)比例的組分及被％含量列表
權(quán)利要求
1.一種具有低碳當(dāng)量的汽車(chē)用鋼，其組分及重量百分比含量為c 0. 11 0. 14%，Si 0.03 0. 06%, Mn :1. 40 I. 60%, Al :0. 02 0. 07%, P :0. 015 0. 025%, Nb :0. 02 0.035%, Ti :0. 04 0. 07%, S ^ 0. 006%, N ^ 0. 003%, O ^ 0. 002%，其余為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)；力學(xué)性能屈服強(qiáng)度為45(T480MPa，抗拉強(qiáng)度為59(T640MPa，延伸率不低于28%，碳當(dāng)量為0.3 0.36，寬冷彎試驗(yàn)彎曲180°，彎心直徑d=0，金相組織中，等軸鐵素體體積百分比含量為83 85%，粒狀珠光體體積百分比含量為15 17%。
2.生產(chǎn)權(quán)利要求I所述的一種具有低碳當(dāng)量的汽車(chē)用鋼的方法，其步驟 1)進(jìn)行鐵水脫硫，控制鐵水中S彡0.006% ； 2)轉(zhuǎn)爐冶煉； 3)進(jìn)行RH真空處理，并控制鋼水中N彡0.003%, 0^ 0. 002% ； 4)進(jìn)行連鑄，控制澆注溫度在1540 1550°C； 5)對(duì)鑄坯加熱，加熱溫度控制在1200 1250°C；6)進(jìn)行熱軋，控制開(kāi)軋溫度在1070 1130°C，控制終軋溫度在895 915°C； 7)進(jìn)行卷取，卷取溫度控制在560 580°C； 8)進(jìn)行常規(guī)酸洗； 9)進(jìn)行冷軋，控制總壓下率在70 78%； 10)進(jìn)行連續(xù)退火控制保溫溫度在800 850°C;在28 32°C /秒的冷卻速度下冷卻至350 400°C，經(jīng)160 180秒時(shí)效后再冷卻至室溫； 11)進(jìn)行平整，并待用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低碳當(dāng)量為0.3~0.36高屈強(qiáng)比的汽車(chē)用鋼及生產(chǎn)方法。其組分及重量百分比含量為C0.11～0.14%，Si0.03～0.06%，Mn1.40～1.60%，Al0.02～0.07%，P0.015～0.025%，Nb0.02～0.035%，Ti0.04～0.07%，S≤0.006%，N≤0.003%，O≤0.002%，其余為Fe及雜質(zhì)；生產(chǎn)步驟鐵水脫硫；轉(zhuǎn)爐冶煉；鋼包吹氬；連鑄；對(duì)鑄坯加熱；熱軋；卷??；常規(guī)酸洗；冷軋；連續(xù)退火；平整并待用。本發(fā)明與同等強(qiáng)度的固溶強(qiáng)化鋼相比，碳當(dāng)量降低，加之微合金元素的細(xì)晶作用，可以有效減少焊接造成的晶粒粗大，大大有利于焊接性能。鋼板并有較高的強(qiáng)度，適中的伸長(zhǎng)率和良好的點(diǎn)焊性和良好的成形性及可鍍性。
文檔編號(hào)C22C38/14GK102703810SQ20121019118
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者嚴(yán)龍, 劉吉斌, 劉祥東, 林承江, 王立輝, 陳宇 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司