一種屈服強度530MPa級經(jīng)濟型熱軋汽車鋼及生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種屈服強度530MPa級經(jīng)濟型熱軋汽車鋼，其組分及wt%為：C:0.07～0.08、Si：<0.08、Mn:1.40～1.65、P≤0.010、S≤0.005、Als：0.02~0.07、Nb:0.01~0.025，Ti:0.026~0.036；生產(chǎn)步驟：對鑄坯加熱；粗軋；精軋；采用高位水箱進行冷卻；卷取。本發(fā)明鋼板的力學(xué)性能：下屈服強度530～630 MPa，抗拉強度610～710 MPa，伸長率20～30%，寬冷彎(d=2a)檢驗為合格。并通過采用高位水箱冷卻方式，提高對鋼板的冷卻速度及能力，即使冷卻速度在90~120℃/s，實現(xiàn)以水代合金，使生產(chǎn)成本可降低不少于15%，且應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)件設(shè)計減重可達(dá)25%。
【專利說明】
-種屈服強度530MPa級經(jīng)濟型熱$L汽車鋼及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種汽車用鋼板及其生產(chǎn)方法，具體地屬于一種屈服強度530M化級熱 社汽車鋼及生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國汽車工業(yè)W及交通、運輸業(yè)的飛速發(fā)展，特別是高等級高速公路的加快 建設(shè)，從而使客貨車向大型化發(fā)展，大噸位載重汽車和大型豪華客車需求量不斷增加，為了 減輕汽車部件的重量W降低其自重，達(dá)到節(jié)約能源、減輕環(huán)境污染并提高運載效率的目的， 促進了高性能化熱社汽車板的應(yīng)用。 隨著汽車行業(yè)輕量化的發(fā)展，汽車對更高強度級別的大梁鋼的使用需求越來越高。 530MPa級高強度大梁鋼的使用需求越來越大。
[0003] 采用屈服強度530M化級別的結(jié)構(gòu)鋼制作商用車架駛室底盤、轎車底盤縱梁及橫 梁，提高承載能力，降低車身重量，滿足節(jié)能減排的要求環(huán)保。
[0004] 在國內(nèi)外，現(xiàn)階段多是采用傳統(tǒng)層流冷卻方式和添加一定的微合金元素來強化鋼 的強度。由于傳統(tǒng)層流冷卻方式下，鋼板表面會形成一層氣膜，將水與鋼板表面分開，降低 了冷卻效果，因此為了保證鋼板的高強度，就必須多加合金。
[0005] 經(jīng)檢索，專利公布號CN201210420579.8公開了一種汽車縱梁用鋼板的制備方法， 采用常規(guī)層流冷卻方法，添加的合金高，但強度低。其采用的妮合金元素含量高達(dá)0.05%~ 0.07%，儘元素高達(dá)1.7%~1.9%，但獲得的鋼板性能屈服強度為500~520MPa，抗拉強度為585~ eiOMPa。專利公布號CN101724778A公開屈服強度500M化W上的汽車大梁用鋼及其制造方 法，其采用常規(guī)層流冷卻方法，妮元素高達(dá)0.051%?上，V元素高達(dá)0.051%?上，其屈服強度 僅為540MPaW下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種在滿足使用力學(xué)性能，即下屈服 強度ReL>530 MPa;抗拉強度Rm>610 MPa;伸長率24%，寬冷彎b=35mm的前提下，通過采 用高位水箱的冷卻方式，實現(xiàn)提高對鋼板冷卻速度來提高鋼板的強度，實現(xiàn)W水代合金，使 生產(chǎn)成本可降低不少于15%的屈服強度530M化級熱社汽車用鋼及生產(chǎn)方法。
[0007] 實現(xiàn)上述目的的措施： 一種屈服強度530M化級經(jīng)濟型熱社汽車鋼，其組分及重量百分比含量為：C:0.07~ 0.08、Si :<0.08、Mn:1.40~1.65、P《0.010、S《0.005、Als:0.02~0.07、抓：0.01~0.025，Ti: 0.026~0.036，余量為化及不可避免的雜質(zhì)。
[000引生產(chǎn)一種屈服強度530M化級經(jīng)濟型熱社汽車鋼方法，其特征在于:其步驟： 1)對組分及重量百分比含量為:C:0.07~0.08、Si:<0.08、Mn:1.40~1.65、P《0.010、S 《0.005、Als:0.02~0.07、Nb:0.01 ~0.025，Ti: 0.026~0.036，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì) 的鑄巧加熱，并控制第二加熱段的溫度不低于125(TC，第二加熱段與均熱段在爐時間之和 不少于80min，控制均熱段溫度在1250~1290°C;在爐總時間不低于150分鐘； 2) 進行粗社，并控制粗社結(jié)束溫度在1050~1150°C ; 3) 進行精社，并控制鋼板出口溫度在850~900°C ; 4) 采用高位水箱進行冷卻，冷卻水箱高度在鋼板上方的9~27米，其水箱的安裝高度與 板厚成正相關(guān)關(guān)系； 5) 進行卷取，并控制卷取溫度在590~630°C。
[0009] 本發(fā)明中各元素及主要工藝的作用及機理 C，碳是廉價的固溶強化元素。如果其含量超過0.07%，則沖壓成形性會降低;如果其含 量小于0.08%，則不能滿足材料對強度的要求，所W，將其含量限定在0.07%~0.08%范圍。
[0010] Si,娃在加熱過程過程中與氧、鐵結(jié)合，形成橄攬狀氧化鐵皮，緊附在鋼板表面，不 易沖掉，在社制過程中形成氧化皮壓坑，惡化熱社鋼板的表面質(zhì)量，所W，將其含量限定在< 0.08%范圍。
[0011] Als，侶是為了脫氧而添加的，當(dāng)Als含量不足0.020%時，不能發(fā)揮其效果；另一方 面，由于添加多量的侶容易形成氧化侶團塊，所W，規(guī)定Als上限為0.070%。因此，Als含量限 定在0.020%~0.070%范圍。
[0012] Mn，儘是提高強度和初性最有效的元素，可改善鋼的強度-延伸平衡性。但是添加 多量的儘，會導(dǎo)致增加鋼的澤透性，鑒于此，將其上限定為1.65%，所W，將其含量限定在 1.40%~1.65%范圍。
[OOU] P，憐是鋼中的有害元素，易引起鑄巧中屯、偏析，為了避免冷彎成形性能、初性發(fā)生 惡化，設(shè)定其含量上限為0.010%。
[0014] S，硫是非常有害的元素。鋼中的硫常W儘的硫化物形態(tài)存在，運種硫化物夾雜對 鋼的沖擊初性是十分不利的，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?；趯︿摪謇鋸澇尚喂に嚭椭圃斐杀镜目紤]，擬將鋼中硫含量控制在0.005%?下。
[0015] Ti:鐵是廉價的細(xì)晶強化元素，細(xì)化奧氏體晶粒，通過沉淀強化提升鋼板強度，同 時改性硫化夾雜物，提升鋼板初性。所W，綜合鋼板力學(xué)性能及成本等方面的考慮，將其含 量限定在0.026~0.036%范圍。
[0016] Nb:妮是未再結(jié)晶控制社制中不可缺少的元素，在熱機械加工中細(xì)化晶粒、降低奧 氏體向鐵素體的轉(zhuǎn)變溫度和析出強化，因此鋼中添加微量合金元素妮能夠便于控制社制的 進行，并提高鋼板的強度和初性。所W，綜合鋼板力學(xué)性能及成本等方面的考慮，將其含量 限定在0.01~0.025%范圍。
[0017] 本發(fā)明通過采用水箱高度對鋼板進行冷卻的方式，W提高冷卻水的勢能，再由勢 能轉(zhuǎn)化為動能后，提高冷卻水擊打鋼板表面時的速度。相比于傳統(tǒng)層流冷卻方式，超快速冷 卻水由于具備更大的動能，能擊碎水在鋼板表面形成的氣膜，加快冷卻效率。同時水流速加 快，單位時間內(nèi)冷卻水量加大，使冷卻速度提高，根據(jù)換算，冷卻速度在90~120°C/s，從而實 現(xiàn)提高對鋼板冷卻速度來提高鋼板的強度，實現(xiàn)W水代合金，降低鋼板的合金成本目的。
[0018] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，鋼板的力學(xué)性能：下屈服強度530~630 MPa,抗拉強度 610~710 MPa,伸長率20~30%，寬冷彎(d=2a)檢驗為合格。并通過采用高位水箱冷卻方式， 提高對鋼板的冷卻速度及能力，即使冷卻速度在90~120°C/s，實現(xiàn)W水代合金，使生產(chǎn)成 本可降低不少于15%，且應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)件設(shè)計減重可達(dá)25%。
【具體實施方式】
[0019] 下面對本發(fā)明予W詳細(xì)描述： 表1為本發(fā)明各實施例組分取值列表； 表2為本發(fā)明各實施例主要工藝取值列表； 表3為本發(fā)明各實施例性能檢測結(jié)果列表。
[0020] 本發(fā)明各實施例均按照W下步驟生產(chǎn)： 1) 對組分及重量百分比含量為:C:0.07~0.08、Si:<0.08、Mn:1.40~1.65、P《0.010、S 《0.005、Als:0.02~0.07、Nb:0.01 ~0.025，Ti: 0.026~0.036，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì) 的鑄巧加熱，并控制第二加熱段的溫度不低于125(TC，第二加熱段與均熱段在爐時間之和 不少于80min，控制均熱段溫度在1250~1290°C;在爐總時間不低于150分鐘； 2) 進行粗社，并控制粗社結(jié)束溫度在1050~1150°C ; 3) 進行精社，并控制鋼板出口溫度在850~900°C ; 4) 采用高位水箱進行冷卻，冷卻水箱高度在鋼板上方的9~27米，其水箱的安裝高度與 板厚成正相關(guān)關(guān)系； 5) 進行卷取，并控制卷取溫度在590~630°C。
[0021] 夫1太發(fā)巧各違脯例化堂成
表2本發(fā)明各實施例主要工藝取值列表;
從表3可W看出，本發(fā)明利用勢能轉(zhuǎn)化為動能的原理，提升冷卻水擊打鋼板速度，加大 了冷卻水量，從而細(xì)化晶粒組織，提高了鋼板的力學(xué)性能，降低了合金成本，利于創(chuàng)建資源 節(jié)約型社會。）用戶在使用過程中，通過替代屈服強度355MPa級鋼板，可實現(xiàn)17~33%的零件 減重，通過車輛的輕量化設(shè)計，既降低了采購成本，又降低了車輛的排放，利于創(chuàng)建環(huán)保型 社會。
[0022]本【具體實施方式】僅為最佳例舉，并非對本發(fā)明技術(shù)方案的限制性實施。
【主權(quán)項】
1. 一種屈服強度530MPa級經(jīng)濟型熱乳汽車鋼，其組分及重量百分比含量為：C: 0.07~ 0.08、Si:〈0.08、Mn:1.40~1.65、P<0.010、S<0.005、Als:0.02~0.07、Nb:0.01~0.025，Ti: 0.026~0.036，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。2. 生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的一種屈服強度530MPa級經(jīng)濟型熱乳汽車鋼方法，其特征在 于:其生產(chǎn)步驟： 1) 對組分及重量百分比含量為:C:0.07~0.08、Si:〈(h08、Mn:1.40~1.65K0.010、S 彡0·005、Als:0.02~0.07、Nb:0.01~0.025，Ti: 0.026~0.036,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì) 的鑄坯加熱，并控制第二加熱段的溫度不低于1250°C，第二加熱段與均熱段在爐時間之和 不少于80min，控制均熱段溫度在1250~1290°C;在爐總時間不低于150分鐘； 2) 進行粗乳，并控制粗乳結(jié)束溫度在1050~1150 °C; 3) 進行精乳，并控制鋼板出口溫度在850~900 °C ; 4) 采用高位水箱進行冷卻，冷卻水箱高度在鋼板上方的9~27米，其水箱的安裝高度與 板厚成正相關(guān)關(guān)系； 5 )進行卷取，并控制卷取溫度在590~630 °C。
【文檔編號】C22C38/12GK106048433SQ201610660262
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月12日 公開號201610660262.X, CN 106048433 A, CN 106048433A, CN 201610660262, CN-A-106048433, CN106048433 A, CN106048433A, CN201610660262, CN201610660262.X
【發(fā)明人】趙江濤, 王孟, 劉斌, 張揚, 楊海林, 劉昌明, 王立新, 梁文, 劉永前, 胡俊
【申請人】武漢鋼鐵股份有限公司