一種420MPa級(jí)別車輪鋼及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種420MPa級(jí)別車輪鋼及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車對(duì)零部件的性能要求越來(lái)越嚴(yán)格。車輪是汽車行 駛的主要安全部件。同時(shí)也是影響整車性能的重要因素。普通碳素鋼制造的汽車車輪，因 抵抗交變應(yīng)力能力差，臺(tái)架彎曲疲勞壽命低，運(yùn)行一段時(shí)間就會(huì)發(fā)生疲勞破壞，因此，迫切 地需要材料的升級(jí)換代，采用汽車車輪專用鋼是延長(zhǎng)汽車車輪使用壽命的最有效的措施。 新材料要求具有更高的強(qiáng)度、良好的塑韌性、優(yōu)良的抗蠕變性能和耐疲勞性能，以達(dá)到汽車 在增加載荷的同時(shí)實(shí)現(xiàn)自身減重、降低油耗、提高安全性的目的。C420CL汽車車輪鋼是在 C一Mn基礎(chǔ)上加入微合金元素 V，結(jié)合控軋控冷工藝，提高了鋼材的綜合性能，特別是力學(xué) 性能，延長(zhǎng)了車輪的使用壽命，具有較大的社會(huì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的是提供一種420MPa級(jí)別車輪鋼及其生產(chǎn)方法。在原C-Mn強(qiáng)化體系中 添加 V元素，起到微合金元素作用從而提高車輪鋼的強(qiáng)度，低碳低硅成分設(shè)計(jì)和合理的添 加 Als能夠控制鋼中游離N元素，提高車輪鋼的焊接性能。
[0004] 本發(fā)明目的之一在于提供一種420MPa級(jí)別車輪鋼，其化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為： C:0. 07 ~0· 10%、Si 彡 0· 10%、Μη:0· 90 ~L 10%、P 彡 0· 020%、S 彡 0· 010%、V:0. 035 ~ 0. 055%、Als: 0. 015~0. 050%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0005] 本發(fā)明另一目的在于提供一種基于上述420MPa級(jí)別車輪鋼的生產(chǎn)方法，工藝流 程為： 1) 板坯加熱：將鋼坯冷裝入爐，在熱爐中加熱至鋼坯溫度達(dá)到1160-1200°c，加熱時(shí)間 140 ~200min，出爐； 2) 粗軋軋制：加熱后的鋼坯經(jīng)高壓水除鱗后，進(jìn)行粗軋軋制，控制中間坯溫度 1000-1040。。； 3) 熱卷箱卷曲：因熱卷箱對(duì)減少中間坯頭和尾溫差具有很好的作用，所以根據(jù)成品厚 度決定熱卷箱是否投用，成品厚度< 8mm使用熱卷箱，成品厚度> 8_，熱卷箱直通； 4) 精軋軋制：中間坯成品進(jìn)行精軋軋制，終軋溫度為850-890°C，得到鋼帶； 5) 層流冷卻：將鋼帶經(jīng)層流冷卻至卷取溫度580-620°C，卷曲機(jī)卷取，表面檢驗(yàn)，包裝 入庫(kù)，得到420MPa級(jí)別車輪鋼； 所述鋼坯成分的質(zhì)量百分比為：C:0. 07~0. 10%、Si彡0. 10%、Μη:0. 90~1. 10%、 P 彡 0· 020%、S 彡 0· 010%、V:0· 035 ~0· 055%、Als:0. 015 ~0· 050%，其余為 Fe 和不可避免 的雜質(zhì)。
[0006] 本發(fā)明所述步驟1)的鋼坯為采用釩微合金化方式冶煉的鋼坯。
[0007] 本發(fā)明所述步驟5)層流冷卻控制要求前段集中冷卻，冷卻速率為20-25°C /s。
[0008] 本發(fā)明所述步驟4)精軋軋制為7道次精軋。
[0009] 本發(fā)明所述步驟1)鋼坯冷軋入爐，熱裝，在< 1000°C之前加熱充分。
[0010] 本發(fā)明設(shè)計(jì)思路：1)所述的板坯加熱：板坯熱軋，同時(shí)因 V的化合物1000°c以下即 能充分回溶，所以要求快速加熱低溫出鋼，所能達(dá)到的技術(shù)效果是：降低生產(chǎn)成本；防止奧 氏體晶粒度長(zhǎng)大；2)所述粗軋軋制：因釩微合金強(qiáng)化在軋制過(guò)程中很少出現(xiàn)析出強(qiáng)化，應(yīng) 增加軋制道次，利用奧氏體再結(jié)晶起到細(xì)化晶粒的作用，粗軋采用7道次軋制，保證中間坯 溫度1000-1040°C，中間還厚度45mm ;3)所述熱卷箱卷曲：熱卷箱具有保溫、均熱、破鱗的作 用，為保證薄規(guī)格開(kāi)軋溫度，要求中間坯成品厚度< 8mm，必須使用熱卷箱；4)所述精軋軋 制：中間坯經(jīng)過(guò)H)-F7這7架軋制軋制，終軋溫度控制840-880°C，乳制速度，根據(jù)卷板生產(chǎn) 線的軋制設(shè)備條件及成品的規(guī)格視情況具體確定；5)所述層流冷卻：要求經(jīng)過(guò)軋制后的鋼 帶，經(jīng)過(guò)前段層流冷卻達(dá)到規(guī)定的卷曲溫度，560-600°C，冷卻速率更加規(guī)格不同進(jìn)行調(diào)整 20-25°C / 秒。
[0011] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：在現(xiàn)有的冶煉和軋制生產(chǎn)設(shè)備條件 下，利用鋼中的微合金元素釩的作用，即：微合金元素 V與C、N結(jié)合成碳氮化物，在低溫時(shí)起 到析出強(qiáng)化作用；V的化合物在較低溫度即能回溶，充分減少了加熱過(guò)程中的煤氣消耗，降 低了生產(chǎn)成本。V在鋼中可控制應(yīng)變時(shí)效，降低鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度，使強(qiáng)度與韌性更好的配 合。通過(guò)控制軋鋼的出爐溫度、中間坯溫度、終軋溫度和卷曲溫度來(lái)控制碳和碳氮化物的析 出、奧氏體的再結(jié)晶及奧氏體的變形狀態(tài)，獲得滿足條件的產(chǎn)品；因釩微合金強(qiáng)化的特點(diǎn)： 加熱溫度低，終軋溫度高，合理的工藝控制提高了生產(chǎn)節(jié)奏，降低生產(chǎn)難度和成本投入。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0014] 實(shí)施例1 :本方法的工藝步驟如下所述： 表1鋼坯及車輪鋼成分
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種420MPa級(jí)別車輪鋼，其特征在于，其化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為：C:0. 07~ 0. 10%、Si < 0. 10%、Mn:0. 90 ~1. 10%、P < 0. 020%、S < 0. 010%、V:0. 035 ~0. 055%、 Als :0. 015~0. 050%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
2. 基于權(quán)利要求1所述一種420MPa級(jí)別車輪鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，工藝流程 為： 1) 板坯加熱：將鋼坯冷裝入爐，在熱爐中加熱至鋼坯溫度達(dá)到1160-1200°C，加熱時(shí)間 140 ~200min，出爐； 2) 粗軋軋制：加熱后的鋼坯經(jīng)高壓水除鱗后，進(jìn)行粗軋軋制，控制中間坯溫度 1000-1040。。； 3) 熱卷箱卷曲：因熱卷箱對(duì)減少中間坯頭和尾溫差具有很好的作用，所以根據(jù)成品厚 度決定熱卷箱是否投用，成品厚度< 8mm使用熱卷箱，成品厚度> 8_，熱卷箱直通； 4) 精軋軋制：中間坯成品進(jìn)行精軋軋制，終軋溫度為850-890°C，得到鋼帶； 5) 層流冷卻：將鋼帶經(jīng)層流冷卻至卷取溫度580-620°C，卷曲機(jī)卷取，表面檢驗(yàn)，包裝 入庫(kù)，得到420MPa級(jí)別車輪鋼； 所述鋼坯成分的質(zhì)量百分比為：C:0. 07~0. 10%、Si彡0. 10%、Mn:0. 90~1. 10%、 P 彡 0? 020%、S 彡 0? 010%、V:0. 035 ~0? 055%、Als:0. 015 ~0? 050%，其余為 Fe 和不可避免 的雜質(zhì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟1)的鋼坯為采用釩微合金 化方式冶煉的鋼坯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟5)層流冷卻控制要求前段 集中冷卻，冷卻速率為20-25°C /s。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟4)精軋軋制為7道次精軋。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟1)鋼坯冷軋入爐，熱裝，在 < 1000 °C之前加熱充分。
【專利摘要】一種420MPa級(jí)別車輪鋼及其生產(chǎn)方法，其化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為：C:0.07～0.10%、Si≤0.10%、Mn:0.90～1.10%、P≤0.020%、S≤0.010%、V:0.035～0.055%、Als:0.015～0.050%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。工藝流程為：將鋼坯冷軋入爐，加熱至1160-1200℃，出爐經(jīng)高壓水除鱗后，進(jìn)行粗軋軋制，送熱卷箱卷曲，中間坯成品進(jìn)行精軋軋制，得到鋼帶；經(jīng)層流冷卻至卷取溫度580-620℃，卷曲機(jī)卷取，表面檢驗(yàn)，包裝入庫(kù)，得到420MPa級(jí)別車輪鋼。本發(fā)明在原C-Mn強(qiáng)化體系中添加V元素，起到微合金元素作用從而提高車輪鋼的強(qiáng)度，低碳低硅成分設(shè)計(jì)和合理的添加Als控制鋼中游離N元素，提高車輪鋼的焊接性能，本發(fā)明生產(chǎn)工藝提高生產(chǎn)節(jié)奏，降低生產(chǎn)難度和成本投入。
【IPC分類】C21D8-02, C22C38-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104862587
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510207414
【發(fā)明人】張春雷, 李正團(tuán), 高玲玲, 王全利, 尹志堯, 高偉
【申請(qǐng)人】河北鋼鐵股份有限公司承德分公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日