本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉工藝，特別是一種汽車橋殼用冷壓鋼板及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

目前汽車后橋殼體制造主要采用的是加熱后熱沖壓成型和冷態(tài)鋼板直接沖壓成型，加熱后熱沖壓成型工藝相對復(fù)雜，成本增加，而采用冷態(tài)鋼板直接沖壓成型工藝容易控制，可節(jié)約成本。此外采用高強(qiáng)度級別鋼板代替低強(qiáng)度級別鋼板作為殼體材料，也可實現(xiàn)汽車的減重是汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢。

現(xiàn)有技術(shù)中已公開相關(guān)技術(shù)內(nèi)容如專利公開號為CN 104630629 A的中國發(fā)明專利公開說明了一種汽車橋殼鋼及其制備方法，該方法提出適量添加Nb、Ti微合金元素，并控制N含量，采用適度的控制軋制和控制冷卻，獲得了600MPa級鋼材且具有優(yōu)異的力學(xué)性能及成型性能。專利公開號為CN 104213019 A的發(fā)明專利公開說明了一種600MPa級汽車橋殼鋼及其生產(chǎn)方法，該鋼采用V-N強(qiáng)化，其中化學(xué)成分為C：0.21～0.26%、Si：0.51～0.60%、Mn：1.1～1.5%、P：≤0.020%、S：≤0.010%、Al：0.01～0.06%，V：0.05～0.06%、N：0.012～0.016%。其通過設(shè)計準(zhǔn)確的V、N含量及控制軋制和控制冷卻工藝，生產(chǎn)出600MPa級汽車橋殼用熱軋帶鋼。該發(fā)明所述帶鋼在橋殼生產(chǎn)中采用熱成型方法，且生產(chǎn)工藝采用V-N強(qiáng)化，而本發(fā)明采用V、Nb微合金元素來提高鋼板強(qiáng)度，并在橋殼生產(chǎn)時采用冷壓工藝。

上述專利雖然公開了600MPa級汽車橋殼用鋼材，但工藝陳舊、廢品率高、鋼鐵配方不適應(yīng)冷態(tài)鋼板直接沖壓成型工藝，批量化生產(chǎn)時產(chǎn)品質(zhì)量不統(tǒng)一，產(chǎn)品整體質(zhì)量下降，直接影響車輛安全。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種鋼材性能優(yōu)異、批量化質(zhì)量統(tǒng)一的汽車橋殼用冷壓鋼板及其生產(chǎn)方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種汽車橋殼用冷壓鋼板，化學(xué)成分按如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配制：C0.10～0.16%、Si0.30～0.45%、Mn1.45～1.60%、P≤0.015%、S≤0.005%、V0.045～0.060%、Nb0.015～0.030%、Als0.025～0.050%，余量為Fe。

一種汽車橋殼用冷壓鋼板的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

A、轉(zhuǎn)爐冶煉

按權(quán)利要求1的配方配制并通過轉(zhuǎn)爐冶煉制得鋼水，冶煉其間氧氣底吹次數(shù)小于等于2次，出鋼過程中避免下渣；

B、LF爐精煉

采用白渣冶煉，白渣保持時間≥15min；

C：、連鑄

連鑄全過程使用氮氣保護(hù)澆注，連鑄坯切割后入緩冷坑緩冷48h；

D、加熱

均熱段1170～1220℃，均熱時間10～12min；

E、軋制

采用兩階段軋制，鋼坯一階段開軋溫度1050～1090℃，鋼坯待溫厚度為成品厚度的1.5～3倍，二階段開軋溫度在880～920℃，終軋溫度780～820℃；

F、控冷

冷卻速度為5～10℃/s，終冷溫度630～680℃。

所述步驟E中成品厚度為12～25mm。

本發(fā)明的有益效果為：

一種汽車橋殼用冷壓鋼板，化學(xué)成分按如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配制：C：0.10～0.16%、Si：0.30～0.45%、Mn：1.45～1.60%、P≤0.015%、S≤0.005%、V：0.045～0.060%、Nb：0.015～0.030%、Als：0.025～0.050%，余量為Fe。本發(fā)明采用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼添加微量V和Nb元素，并降低P、S的含量，以適當(dāng)改變軋制和冷卻工藝來提高鋼板強(qiáng)度，提高了鋼板的冷成型性能。

上述化學(xué)元素的作用分析如下：C對鋼板的強(qiáng)度、低溫韌性、焊接性能都起著重要的作用。碳含量控制的過低，則不能夠保證強(qiáng)度，含量過高時，則焊接性能和低溫韌性較難控制。Si是煉鋼脫氧的必要元素，可以增加材料的強(qiáng)度，但損害材料的低溫韌性及焊接性能，因此含量不能太大。Mn是典型的奧氏體穩(wěn)定化元素，能夠提高鋼的淬透性，并起到固溶強(qiáng)化和細(xì)化鐵素體晶粒的作用，在低碳條件下對于提高材料的強(qiáng)度有著顯著的作用。P具有一定的冷脆性，對焊接不利，屬于有害元素，應(yīng)盡量向低含量控制。S易形成硫化物夾雜，具有一定的熱脆性，屬于有害元素，應(yīng)盡量向低含量控制。V是一種晶粒細(xì)化元素，可以提高強(qiáng)度和韌性，減小過熱敏感性，提高高溫蠕變性能。但因為具有時效脆性，含量不能太高。Nb具有較好的細(xì)晶強(qiáng)化作用，且可以改善鋼板的韌性，降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度，而Nb含量又不能太高，一方面是Nb屬于貴金屬元素，控制加入量可以控制成本，另一方面是Nb含量較高時鋼板表面易形成微裂紋，不易于冷加工。Al是鋼中的脫氧劑，在鋼中形成AlN，可提高鋼的熱穩(wěn)定性，但含量過高時會影響鋼的低溫韌性和沖擊性。

一種汽車橋殼用冷壓鋼板的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：按權(quán)利要求1的配方配制并通過轉(zhuǎn)爐冶煉制得鋼水，冶煉其間氧氣底吹次數(shù)小于等于2次，出鋼過程中避免下渣；減少鋼中氧含量，避免下渣為減少鋼中雜質(zhì)。采用白渣冶煉，白渣保持時間≥15min；降低鋼水中的氧含量，避免氧化物夾雜，提高鋼水質(zhì)量。連鑄全過程使用氮氣保護(hù)澆注，連鑄坯切割后入緩冷坑緩冷48h；提高板坯表面質(zhì)量，緩冷可避免鋼坯表面冷速過快產(chǎn)生裂紋缺陷。均熱段1170～1220℃，均熱時間10～12min；采用兩階段軋制，鋼坯一階段開軋溫度1050～1090℃，鋼坯待溫厚度為成品厚度的1.5～3倍，二階段開軋溫度在880～920℃，終軋溫度780～820℃；冷卻速度為5～10℃/s，終冷溫度630～680℃。使鋼板組織為鐵素體和珠光體，既提高了一定的強(qiáng)度，又能使鋼板韌性有所改善。鋼坯待溫厚度為成品厚度的1.5～3倍。所述步驟E中成品厚度為12～25mm。通過上述成分設(shè)計和生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計，保證了鋼板的各項性能指標(biāo)，鋼板拉伸、沖擊等力學(xué)性能、超聲波探傷等指標(biāo)均優(yōu)于同類產(chǎn)品。

附圖說明

圖1為本發(fā)明生產(chǎn)鋼材近表面金相組織示意圖；

圖2為本發(fā)明生產(chǎn)鋼材中心部位金相組織示意圖。

具體實施方式

一種汽車橋殼用冷壓鋼板，其特征在于化學(xué)成分按如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配制：C：0.10～0.16%、Si：0.30～0.45%、Mn：1.45～1.60%、P≤0.015%、S≤0.005%、V：0.045～0.060%、Nb：0.015～0.030%、Als：0.025～0.050%，余量為Fe。

一種汽車橋殼用冷壓鋼板的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

A、轉(zhuǎn)爐冶煉

按上述配方配制并通過轉(zhuǎn)爐冶煉制得鋼水，冶煉其間氧氣底吹次數(shù)小于等于2次，出鋼過程中避免下渣；

B、LF爐精煉

采用白渣冶煉，白渣保持時間≥15min；

C：、連鑄

連鑄全過程使用氮氣保護(hù)澆注，連鑄坯切割后入緩冷坑緩冷48h；

D、加熱

均熱段1170～1220℃，均熱時間10～12min；

E、軋制

采用兩階段軋制，鋼坯一階段開軋溫度1050～1090℃，鋼坯待溫厚度為成品厚度的1.5～3倍，成品厚度為12～25mm，二階段開軋溫度在880～920℃，終軋溫度780～820℃；

F、控冷

冷卻速度為5～10℃/s，終冷溫度630～680℃。

實施例1

C：0.15%、Si：0.4%、Mn：1.5%、P≤0.015%、S≤0.005%、V：0.05%、Nb：0.02%、Als：0.04%，余量為Fe和少量雜質(zhì)。

實施例2

C：0.16%、Si：0.45%、Mn：1.60%、P≤0.015%、S≤0.005%、V： 0.060%、Nb：0.030%、Als：0.050%，余量為Fe和少量雜質(zhì)。

實施例3

C：0.10%、Si：0.30%、Mn：1.45%、P≤0.015%、S≤0.005%、V：0.045%、Nb：0.015%、Als：0.025%，余量為Fe和少量雜質(zhì)。

實施例1至3均采用上述方法生產(chǎn)。實施例1至3鋼材檢測數(shù)據(jù)如下：

通過上述表格和圖1、2所示上述鋼材均達(dá)到600MPa級汽車橋殼用鋼材標(biāo)準(zhǔn)，鋼板拉伸、沖擊等力學(xué)性能、超聲波探傷等指標(biāo)均優(yōu)于同類產(chǎn)品，符合汽車橋殼廠家生產(chǎn)要求。