含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带、生产方法及应用与流程

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本发明属于冶金技术领域,尤其涉及一种含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带、生产方法及应用。



背景技术:

汽车传动轴作为汽车传动系统的主要部件之一,随着国内汽车行业的迅猛发展,汽车尾气对空气污染程度受到更加重视,汽车轻量化发展势在必行。高强、轻量化汽车传动轴是未来传动轴发展的方向。目前国内传动轴管,主要是宝钢、太钢、首钢等生产500QZ、550QZ、700QZ等强度级别,其主要是通过在钢种添加铌、钛微合金元素,提高产品的强度。

我国钒资源非常丰富,无论是资源储备,还是钒产量均位于世界第一位,将资源优势转为产品优势是发展方向,如何在钢中通过添加钒在钢中得到深入的研究与应用,进而使产品的质量得到改善和提高。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带,通过铌、钒、钛复合合金化,利用铌、钒、钛微合金元素析出温度的差异,使铌、钒、钛充分发挥其固溶、析出、细晶强化作用,实现高强汽车传动轴管钢的生产。

为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带,所述热轧钢带化学成分及其重量百分比如下:C:0.05~0.08%,Si≤0.12%,Mn:1.50~1.85%,P≤0.020%,S≤0.010%,V≥0.025%,Ti≤0.10%,Nb≤0.04%,Als≤0.05%,N≤0.006%,余量为Fe及不可避免的杂质元素。

进一步地,所述热轧宽带钢性能指标如下:抗拉强度≥750MPa,延伸率≥16%,屈服强度≥700MPa。

进一步地,热轧钢带厚度2.0~8.0mm,宽度为1000-1620mm。

本发明提供的含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带的有益效果在于:通过对热轧钢带化学成分及组分的控制,降低钢中S、P的含量,能够制备强度≥700MPa的高强度高性能钢,适合于制作汽车传动轴,能够提高汽车传动轴的强度,提高汽车的整体安全性能。

本发明的另一目的还在于提供一种含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带的生产方法,包括以下步骤:转炉脱磷、半钢脱硫、转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控制层流冷却、卷取、平整,所述控制轧制工序包括粗轧轧制、热卷箱、精轧轧制。

进一步地,所述粗轧轧制工序为5道轧制,出口温度为1050~1090℃,中间坯厚度为32mm~40mm。

进一步地,所述精轧轧制工序出口温度为850~890℃。

进一步地,所述转炉冶炼工序按照设定成分冶炼钢水,钢水经LF精炼、连铸保护浇铸得到板坯。

进一步地,所述板坯加热工序将板坯热装加热至1210~1250℃,加热时间控制在140min之内。

进一步地,所述卷取工序卷曲温度570~610℃。

采用本发明提供的含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带的生产方法所产生的有益效果在于:本发明通过铌、钒、钛复合合金化,利用铌、钒、钛微合金元素析出温度的差异,科学分配轧机压下量和冷却制度,使铌、钒、钛充分发挥其固溶、析出、细晶强化作用,使钢管的抗拉强度≥750MPa、延伸率≥16%、屈服强度≥700MPa,实现高强汽车传动轴管钢的生产,并实现工业化生产,通过添加钒代替部分铌,能够降低贵重合金铌的用量,实现控制生产成本的目的。

本发明再一目的还在于提供一种汽车传动轴,利用上述的含钒700MPa级热轧钢带制成,能够提高汽车传动轴的强度,提高汽车的整体安全性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

采用本发明生产的厚度2.0-8.0mm,宽度为1000-1620mm多规格含钒700MPa级汽车传动轴管用热轧钢带,累计生产达到3000吨,经试验其力学性能、板型尺寸等各项性能指标均满足用户使用要求。

实施例1

本发明实施例1提高的含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带的具体实施方式之一,厚度2.5mm、宽度1480mm,所述热轧宽带钢化学组分及重量百分比为:C:0.07%,Si:0.06%,Mn:1.63%,P:0.008%,S:0.002%,V:0.028%,Ti:0.076%,Als:0.021%,Nb:0.020%,N:0.0032,余量为Fe及不可避免的杂质元素。

进一步地,所述热轧宽带钢性能指标如下:抗拉强度≥750MPa,延伸率≥16%,屈服强度≥700MPa。

与现有技术相比,本发明实施例提供的含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带,通过对热轧钢带化学成分及组分的控制,降低钢中S、P的含量,能够制备强度≥700MPa的高强度高性能钢,适合于制作汽车传动轴,能够提高汽车传动轴的强度,提高汽车的整体安全性能。

本发明实施例还提供一种含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带的生产方法具体实施方式之一,包括下述步骤:转炉脱磷、半钢脱硫、转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控制层流冷却、卷取、平整。控制轧制工序包括粗轧轧制、热卷箱、精轧轧制。

与现有技术相比,本发明在转炉冶炼之前增加脱磷脱硫工序,进行脱磷脱硫,控制磷硫的含量,减少磷硫的危害,通过铌、钒、钛复合合金化,利用铌、钒、钛微合金元素析出温度的差异,科学分配轧机压下量和冷却制度,使铌、钒、钛充分发挥其固溶、析出、细晶强化作用,使钢管的抗拉强度≥750MPa、延伸率≥16%、屈服强度≥700MPa,实现高强汽车传动轴管钢的生产,并实现工业化生产,通过添加钒代替部分铌,能够降低贵重合金铌的用量,实现控制生产成本的目的。

进一步地,作为本发明实施例提供的含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带的生产方法具体实施方式之一,粗轧轧制工序为5道轧制,出口温度为1080℃,中间坯厚度为32.5mm。

进一步地,作为本发明实施例提供的含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带的生产方法具体实施方式之一,精轧轧制工序出口温度为870℃。

进一步地,作为本发明实施例提供的含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带的生产方法具体实施方式之一,转炉冶炼工序按照设定成分冶炼钢水,钢水经LF精炼、连铸保护浇铸得到板坯。

进一步地,作为本发明实施例提供的含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带的生产方法具体实施方式之一,板坯加热工序将板坯加热至1240℃,加热时间控制在122min。

进一步地,作为本发明实施例提供的含钒700MPa级汽车传动轴用热轧钢带的生产方法具体实施方式之一,控制层流冷却工序采用前段冷却模式;卷取工序卷曲温度580℃,卷取下线冷却后,经平整机进行平整生产。

本发明再一目的还在于提供一种汽车传动轴,利用上述的含钒700MPa级热轧钢带制成管状,能够提高汽车传动轴的强度,提高汽车的整体安全性能。

实施例2

厚度4.0mm、宽度1510mm,含钒700MPa级汽车传动轴用钢,所述热轧宽带钢化学组分及重量百分比为:C:0.065%,Si:0.08%,Mn:1.65%,P:0.010%,S:0.004%,V:0.027%,Ti:0.078%,Als:0.024%,Nb:0.022%,N:0.0036,余量为Fe及不可避免的杂质元素。

生产方法包括下述步骤:转炉脱磷、半钢脱硫、转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控制层流冷却、卷取、平整。控制轧制工序包括粗轧轧制、热卷箱、精轧轧制。

粗轧轧制工序为5道轧制,出口温度为1078℃,中间坯厚度为34mm;精轧轧制工序出口温度为880℃;转炉冶炼工序按照设定成分冶炼钢水,钢水经LF精炼、连铸保护浇铸得到板坯;板坯加热工序将板坯加热至1230℃,加热时间控制在118min;控制层流冷却工序采用前段冷却模式;卷取工序卷曲温度580℃,卷取下线冷却后,经平整机进行平整生产。

本发明再一目的还在于提供一种汽车传动轴,利用上述的含钒700MPa级热轧钢带制成管状,能够提高汽车传动轴的强度,提高汽车的整体安全性能。

实施例3

厚度4.0mm、宽度1150mm,含钒 700MPa级汽车传动轴用钢,所述热轧宽带钢化学组分及重量百分比为:C:0.072%,Si:0.058%,Mn:1.65%,P:0.012%,S:0.002%,V:0.027%,Ti:0.08%,Als:0.022%,Nb:0.022%,N:0.0028,余量为Fe及不可避免的杂质元素。

生产方法包括下述步骤:转炉脱磷、半钢脱硫、转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控制层流冷却、卷取、平整。控制轧制工序包括粗轧轧制、热卷箱、精轧轧制。

粗轧轧制工序为5道轧制,出口温度为1085℃,中间坯厚度为34mm;精轧轧制工序出口温度为870℃;转炉冶炼工序按照设定成分冶炼钢水,钢水经LF精炼、连铸保护浇铸得到板坯;板坯加热工序将板坯加热至1240℃,加热时间控制在125min;控制层流冷却工序采用前段冷却模式;卷取工序卷曲温度580℃,卷取下线冷却后,经平整机进行平整生产。

实施例4

厚度5.0mm、宽度1400mm,含钒700MPa级汽车传动轴用钢,所述热轧宽带钢化学组分及重量百分比为:C:0.07%,Si:0.07%,Mn:1.62%,P:0.009%,S:0.005%,V:0.026%,Ti:0.072%,Als:0.029%,Nb:0.025%,N:0.0042,余量为Fe及不可避免的杂质元素。

生产方法包括下述步骤:转炉脱磷、半钢脱硫、转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控制层流冷却、卷取、平整。控制轧制工序包括粗轧轧制、热卷箱、精轧轧制。

粗轧轧制工序为5道轧制,出口温度为1070℃,中间坯厚度为34mm;精轧轧制工序出口温度为880℃;转炉冶炼工序按照设定成分冶炼钢水,钢水经LF精炼、连铸保护浇铸得到板坯;板坯加热工序将板坯加热至1220℃,加热时间控制在120min;控制层流冷却工序采用前段冷却模式;卷取工序卷曲温度570℃,卷取下线冷却后,经平整机进行平整生产。

实施例5

厚度3.5mm、宽度1260mm,含钒 700MPa级汽车传动轴管用钢,所述热轧宽带钢化学组分及重量百分比为:C:0.07%,Si:0.05%,Mn:1.64%,P:0.011%,S:0.003%,V:0.031%,Ti:0.08%,Als:0.031%,Nb:0.024%,N:0.0036,余量为Fe及不可避免的杂质元素。

生产方法包括下述步骤:转炉脱磷、半钢脱硫、转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控制层流冷却、卷取、平整。控制轧制工序包括粗轧轧制、热卷箱、精轧轧制。

粗轧轧制工序为5道轧制,出口温度为1090℃,中间坯厚度为34mm;精轧轧制工序出口温度为885℃;转炉冶炼工序按照设定成分冶炼钢水,钢水经LF精炼、连铸保护浇铸得到板坯;板坯加热工序将板坯加热至1235℃,加热时间控制在132min;控制层流冷却工序采用前段冷却模式;卷取工序卷曲温度600℃,卷取下线冷却后,经平整机进行平整生产。

实施例6

厚度6.5mm、宽度1450mm,含钒 700MPa级汽车传动轴用钢,所述热轧宽带钢化学组分及重量百分比为:C:0.08%,Si:0.10%,Mn:1.67%,P:0.010%,S:0.003%,V:0.029%,Ti:0.081%,Als:0.032%,Nb:0.021%,N:0.0024,余量为Fe及不可避免的杂质元素。

生产方法包括下述步骤:转炉脱磷、半钢脱硫、转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控制层流冷却、卷取、平整。控制轧制工序包括粗轧轧制、热卷箱、精轧轧制。

粗轧轧制工序为5道轧制,出口温度为1060℃,中间坯厚度为36mm;精轧轧制工序出口温度为860℃;转炉冶炼工序按照设定成分冶炼钢水,钢水经LF精炼、连铸保护浇铸得到板坯;板坯加热工序将板坯加热至1220℃,加热时间控制在116min;控制层流冷却工序采用前段冷却模式;卷取工序卷曲温度570℃,卷取下线冷却后,经平整机进行平整生产。

对上述实施例1-6中的产品进行力学性能检测,屈服强度≥700MPa,抗拉强度≥750MPa,延伸率≥16%,具有良好的力学强度和板型,具体指标如表1、表2所示。

表1 实施例1-6热轧钢带性能检测数据

表2 实施例1-6热轧钢带显微组织

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

再多了解一些
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