一种355l汽车大梁用黑皮钢及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于炼钢领域，尤其设及一种35化汽车大梁用黑皮钢及其生产方法。
【背景技术】
[0002] 在当代钢铁生产流程中，酸洗主要用于改善产品表面质量，但产生的废酸却严重 破坏了生态环境。汽车厂家应用普通热轴钢板在不经酸洗直接冲压汽车大梁等零件，会出 现氧化铁皮脱落或变成粉尘，造成环境污染，同时影响冲压模具的使用寿命且不经济，严重 影响汽车零件的下步工序生产。为此，希望能有冲压成形时铁皮不脱落的钢板来替代现有 的普通热轴钢板。汽车厂家需要钢厂提供免酸洗的可直接冲压钢板。该就要求钢板表面氧 化层与基体结合良好，在冲压成形时铁皮不脱落。
[0003] 通常热轴钢板表面因高温氧化会生产=种不同结构的氧化铁，从基板表面由内到 外依次分别为化0、化化和化2〇3,正常情况下S者的大致比例分别为50 %、40 %、10 %左 右。氧化铁皮内层为疏松、多孔的细晶组织化0,中间是致密、无孔和裂隙、呈玻璃状断口的 化3〇4,最外层是结晶构造的化2〇3。=种氧化物比例的不同导致钢板表面颜色的差异，一般 情况下如果氧化铁皮中化0比例较高，氧化铁皮则呈兰色或兰灰色；如果化3〇4比例较高则 呈黑色，如果化2化比例较高，则氧化铁皮呈红色。
[0004] 而黑皮钢的表面氧化铁皮W十分稳定的化3〇4为主，呈藍黑色，厚度较薄，并具有 一定初性，在冲压过程中不易脱落，因而不需要酸洗或清理喷砂，可W直接进行漆前处理和 涂装，也称免酸洗钢。由于符合环保及节能的需要，使得免酸洗钢成为未来汽车大梁钢生产 的方向。
[0005] 现有的汽车大梁用热轴黑皮表面钢35化，在当代钢铁生产流程中，酸洗主要用于 改善产品表面质量，但产生的废酸却严重破坏了生态环境。汽车厂家应用普通热轴钢板在 不经酸洗直接冲压汽车大梁等零件，会出现氧化铁皮脱落或变成粉尘，造成环境污染，同时 影响冲压模具的使用寿命且不经济，严重影响汽车零件的下步工序生产。为此，希望能有冲 压成形时铁皮不脱落的钢板来替代现有的普通热轴钢板。汽车厂家需要钢厂提供免酸洗的 可直接冲压钢板。该就要求钢板表面氧化层与基体结合良好，在冲压成形时铁皮不脱落，表 面氧化层组织结构稳定，通卷不同位置氧化层厚度均匀。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种35化汽车大梁用黑皮钢及其生产方 法，旨在解决表面氧化层组织结构不稳定，通卷不同位置氧化层厚度不均的问题。
[0007] 本发明是该样实现的，一种35化汽车大梁用黑皮钢，按照质量百分比含量，由W 下组分组成；C;0. 08 ~0. 10%;Si;0. 06 ~0.ll%;Mn;1. 26 ~1. 42%;P;0. 008 ~0. 017%; S;0. 003 ~0. 011%;Als;0. 02 ~0. 05% ;佩；0. 010 ~0. 022%;Cr;0. 08 ~0. 12% ;余量 为化。
[000引根据优选的实施例，按照质量百分比含量，由W下组分组成；C;0.009%;Si; 0. 08%;Mn;1. 32%;P;0. 010%;S;0. 009%;Als;0. 03% ;佩；0. 015%;Cr;0. 10% ;余量为 Fe。本发明还提供了一种35化汽车大梁用黑皮钢的生产方法，包括的步骤为；铁水预处理 一转炉冶炼一RH精炼一连铸一热连轴；
[0009] 其中热连轴中，铸巧加热温度为1200~1270°C，保温2~5小时，加热后进入粗 串L粗轴过程中高压水除鱗，要求高压水除鱗压力要求15MPa~20MPa进入粗轴，R1轴机投 入3道次，R2轴机投入2道次，经过R1轴机时开轴温度按1190°C±20°C控制；
[0010] 粗轴结束后进入精扎，进精扎的温度控制在900~1030°C之间，终轴温度按 870°C±15°C控制，轴后冷却方式采取前段冷却方式冷却，冷却速率为30-40°C/s;
[0011] 卷取温度按550°C±15°C控制。
[0012] 本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明通过采用佩、Ti微合金化元素来 细化晶粒，在保证钢材强度及成型性的同时添加微Cr处理，有利于氧化铁皮的表面附着 性。通过优化加热、轴制及冷却工艺，保证产品具有优异的性能。并在大生产中稳定控制， 使产品具有优异的力学性能及适宜的氧化铁皮结构；
[0013] 采用本发明化学成分W及制备方法制备的汽车大梁钢黑皮表面钢板屈服强度范 围440~SlOMPa，均值473MPa;抗拉强度范围525~585MPa，均值556MPa;伸长率范围25~ 32. 5%，均值29. 5% ;冷弯试验也全部合格，表面氧化铁皮附着性良好。
[0014] 本发明生产的汽车大梁用热轴黑皮表面钢化学成分稳定、钢质纯净，具有优良的 力学性能、冲压成型性能、耐腐蚀性能。
【具体实施方式】
[0015] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W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W解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0016] 实施例1
[0017] 一种5化汽车大梁用黑皮钢，按照质量百分比含量，由W下组分组成；C;0. 009%; Si;0. 08%;Mn;1. 32%;P;0. 010%;S;0. 009%;Als;0. 03% ;佩；0. 015%;Cr;0. 10% ;余 量为化。
[0018] 上述成分的35化汽车大梁用黑皮钢的生产方法，包括的步骤为：铁水脱硫预处理 一转炉冶炼一RH精炼一连铸一热连轴；
[0019] 其中热连轴中，铸巧加热温度为12000°C，保温2小时，加热后进入粗轴，粗轴过程 中高压水除鱗，要求高压水除鱗压力要求ISMI^a~;进入粗轴，R1两漉可逆粗轴机投入3道 次，R2四漉可逆粗轴机投入2道次，经过R1两漉可逆粗轴机时开轴温度按119(TC±20°C 控制；
[0020] 粗轴结束后进入精扎，进精扎的温度控制在l〇〇〇°C之间，终轴温度按 870°C±15°C控制，轴后冷却方式采取前段冷却方式冷却；
[0021] 卷取温度按550°C±15°C控制。
[0022] 加热温度是重要的工艺参数，加热的目的是使铸巧的内部组织重新结晶、长大，达 到组织均匀和减少成分偏析的作用，并保证在轴制时得到好的内部组织，具有好的塑性和 低的变形抗力。合理的加热在满足质量的前提下还应满足轴机生产效率的需要，温度均匀， 不产生各种加热缺陷，燃耗低。
[0023] 本发明在加热过程中要发生第二相溶解，多次理论W及试验表明A1N和NbC的完 全溶解温度分别为1250°C和1000°C;而Ti(CN)在1250°C时还未完全溶解，并且Ti(CN)析 出物在1250°C温度下比1000°C时更细小弥散。所W，对Ti含量较高的钢铸巧，低温加热时 未溶解的碳氮化物会变得粗大。为保证细化晶粒的效果，可提高较高的温度使钢中的碳氮 化物固溶量尽可能高，该对组织细化有利。
[0024] 热轴带钢表面红色铁皮不仅影响产品的外观，而且经常伴随出现压入铁皮等缺 陷。因此，如何消除红色氧化铁皮是实现氧化铁皮结构控制必须解决的第一个问题。
[0025] 针对Si含量较高的钢种，在加热过程中易形成化2Si〇4尖晶石相。在1173°CW上， 液态化2Si〇4将FeO晶粒包围化形成化0/化2Si〇4的共析产物。凝固后，形成错状形貌，将 FeO层钉扎住，造成除鱗不净，残余FeO继续氧化生成化2〇3。而低Si钢形成红色氧化铁皮 的主要原因是在后续的轴制过程中，由于轴制温度过低造成FeO层破碎，暴露的基体金属 容易快速氧化形成粉末状的化2〇3。因此本实施例中，优化钢中Si含量、除鱗工艺和热轴温 度控制很好的防止化0的破碎是消除带钢表面形成红色铁皮。
[0026]