汽车底盘用600MPa级高扩孔钢板及其制造方法
【技术领域】
[000。 本发明属于社钢领域，尤其涉及一种在CSP连社线上生产的抗拉强度达到eOOMPa 级的热社高扩孔钢板及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 近几年来，随着汽车工业的迅猛发展，汽车对钢铁材料的要求也越发严格，在对钢 铁材料的强度要求提高的同时，还必须保证钢在高强度条件下的可加工性，同时满足各自 汽车零件对加工性能的特殊要求。做为车辆的重要组成部分，汽车底盘部件由于形状复杂， 且在制造过程中需要进行包括拉伸翻边、弯曲、扩孔等成形方式，因此对钢板的成形性，尤 其是扩孔性能提出了较高的要求。在此种条件下，具有优异扩孔性能的热社高扩孔钢得到 了汽车生产商的广泛关注。与同级别的高强度低合金钢相比，高扩孔钢除了具有良好的扩 孔性能外，还具有良好的强度-疲劳性能配合、高的应变硬化指数（η值）、高的总延伸率等 特点，市场前景广阔。
[0003] 《一种抗拉强度为590MPa级热社高扩孔钢板及其制造工艺》（CN101928881A)，公 开了高扩孔钢板成分采用低碳、高娃、含少量银饥的成分体系，热社工艺采用两阶段控制社 巧||，终社后采用分段冷却工艺，获得的热社钢板性能优良，抗拉强度大于590MPa，扩孔率高 于75 %。其不足之处在于热社工艺尤其是冷却工艺复杂，难W精确控制，不利于在连铸连社 生产线上获得性能稳定的钢板。
[0004] 《一种抗拉强度为440MPa级热社高扩孔钢板及其制造方法》（CN101353757A)， 公开的钢板钢板成分为；C ;0. 01-0. 06%，Si 6%，Μη ;0. 8-1. 3%，P《0. 035%，佩： 0-0. 25%, Α1 ;0. 025-0. 06%, Ti《0. 030%, Ca《0. 005%，其余为化和不可避免的杂 质，热社采用两阶段控制社制，卷曲温度较高，为56(TC -66(TC，热社钢板的抗拉强度高于 440MPa，扩孔率高于75 %。
[0005] 《一种热社高扩孔钢》（JP2006063394)，公开了高扩孔钢的碳含量为0. 2-0. 48%， 抗拉强度大于440MPa，其不足之处在于，扩孔率仅高于70%，且热社后还需在64(TC进行退 火处理。
[0006] 《一种780MPa级热社高扩孔钢》0JS2006096678)，公开的高扩孔钢钢板的显微组织 由铁素体和贝氏体组成，抗拉强度达到780MPa级，扩孔率> 60 %，但钢板的成分中含有一 定量的贵金属钢，成本较高。
[0007] 本发明提出了一种低成本、易于在CSP连社线上生产且具有良好力学性能和扩孔 性能的600MPa级热社高扩孔钢板及其制造方法。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种低成本、易于在CSP连社线上 生产且具有良好力学性能和扩孔性能的600MPa级热社高扩孔钢板及其制造方法，该钢板 特别适合制造复杂形状的汽车底盘部件。
[0009] 本发明目的是送样实现的：
[0010] 汽车底盘用eOOMPa级高扩孔钢板，该钢的成分按重量百分比计如下；C 0. 04-0. 10%、Si<0.70%、Mn 1.0-1. 6%、Als 0.02-0. 08%、佩 0.01-0. 05%，P<0. 015%、 S<0. 005%，余量为化和不可避免的杂质。
[0011] 钢板的最终组织为铁素体和贝氏体，其中铁素体体积分数为70% -90%，贝氏体 体积分数为10% -30%。
[0012] 钢板的抗拉强度大于600MPa，屈服强度大于440MPa，延伸率高于25 %，扩孔率高 于 80%。
[0013] 成分设计理由如下：
[0014] C:碳是钢中最主要的固溶强化元素，是钢材强度的保证。考虑到焊接性、成形 性等，碳含量不能过高，而碳含量太低则会使钢板的强度降低，本发明中碳的控制范围为 0. 04-0. 10%。
[0015] Si ;娃是铁素体形成元素，可W加速奧氏体向铁素体的转变，促进铁素体的形成； 同时，Si还起到固烙强化作用，提高钢板的强度。然而，钢中过高的娃会使热社钢板表面质 量恶化。本发明中娃的控制范围为SK0. 70%。
[0016] Μη ;儘起到固溶强化作用，可推迟珠光体转变。但儘含量过高，在推迟珠光体转变 的同时，也推迟铁素体的析出，降低钢板的塑性，反之组织中易出现珠光体。因此，本发明中 儘含量为1. 0% -1. 60%。
[0017] Als;铅是钢中的脱氧元素，减少钢中的氧化物夹杂、纯净钢质，有利于提高钢板的 成形性能，因此Als控制在0. 02-0. 08%。
[0018] P、S ;磯和硫在本发明中为杂质元素，应越低越好。
[0019] Nb;固溶状态的银能够抑制热变形过程中静态和动态再结晶，提高再结晶终止温 度，增大了连社过程中后部分机架的应变累积，促进奧氏体向铁素体的转变，并使铁素体晶 粒得到细化。银与碳和氮结合形成小的碳氮化物也可延迟再结晶，阻止奧氏体晶粒长大，并 有明显细晶强化效果。但银含量过高会对铁素体相变产生不利影响，因此本发明中银含量 的最优范围在0. 01-0. 05%之间。
[0020] 本发明采用W上化学成分，通过中薄板昆连铸连社线生产汽车底盘用eOOMPa级 高扩孔钢板，其制造方法包括冶炼、连铸、加热、社制、冷却、卷曲。
[0021] (1)加热工艺：将80-230mm厚的连铸板昆在步进式加热炉中加热到1220±2(TC， 并保温1. 8-3小时；较高的加热温度和合适的保温时间使板昆中合金元素完全固溶、板昆 成分均匀，并起到控制原始奧氏体晶粒尺寸及节约能源等作用。
[0022] (2)社制工艺；采用两阶段控制社制，再结晶区社制温度大于105(TC，中间昆厚度 为35-60mm，未再结晶区终社温度为840-920°C，成品厚度为2. 0-6. 0mm ;较高的再结晶区社 制温度和较大的压下量使原始奧氏体晶粒得到细化；未再结晶区阶段温度不宜过高，较低 的温度和较大的变形有利于奧氏体向铁素体转变。
[0023] (3)冷却工艺；终社后采用连续层流冷却，冷却速率为20-4(TC /s ;连续的层流冷 却工艺使铁素体晶粒大量快速的析出，在抑制铁素体晶粒长大的同时，还使铁素体的含量 得到了保证，同时简化了冷却工艺。冷却过程中冷却速率过慢，组织中易出现珠光体，反之 钢板组织中铁素体的含量达不到要求。
[0024] (4)卷取温度；卷取温度为450-58(TC。卷取温度过高组织中易出现珠光体，卷取 温度过低组织中会出现马氏体组织。
[00巧]本发明的有益效果在于：
[0026] (1)、钢板的成分中合金含量较少，成本低，而热社工艺简单，易于大规模工业生 产；
[0027] (2)、终社后采用连续冷却工艺，使冷却工艺简化，同时提高了钢板通卷性能的均 匀性；
[0028] (3)、获得的钢板的力学性能优良，具有良好的强度和扩孔率匹配，特别适合制作 形状复杂的汽车底盘部件。
【具体实施方式】
[0029] 下面通过实施例对本发明作进一步的说明。
[0030] 本发明实施例根据技术方案的组分配比，进行冶炼、连铸、加热、社制、冷却、卷曲。
[0031] 制造方法具体为将厚度为80-230mm的连铸昆加热到1220±2(TC，保温1. 8-3小 时后在中薄板昆连铸连社生产线上进行两阶段控社，再结晶区社制温度大于105(TC，中间 昆厚度为35-60mm，未再结晶区终社温度为840-92(TC。终社后采用连续冷却，冷却速率为 20-4(TC /s，卷取温度为450-58(TC，成品厚度为2. 0-6. 0mm。本发明实施例钢的化学成分见 表1。本发明实施例钢的温度制度参数见表2。本发明实施例钢的组织及力学性能见表3。
[0032] 表1本发明实施例的化学成分（wt，％ )
[0033]
[0034] 表2本发明实施例钢的温度制度参数
[0035]
[0036] 表3本发明实施例钢的组织及力学性能
[0037]
【主权项】
1. 汽车底盘用600MPa级高扩孔钢板，其特征在于，该钢的成分按重量百分比计如下： C 0. 04% -0. 10%,Si<0. 70%,Μη 1. 0% -1. 6%,Als0.0 2% -〇. 08%,Nb 0. 01% -〇. 05%, P〈0. 015%、S〈0. 005%，余量为Fe和不可避免的杂质。2. 根据权利要求1所述汽车底盘用600MPa级高扩孔钢板，其特征在于，钢板的最终组 织为铁素体和贝氏体，其中铁素体体积分数为70% -90%,贝氏体体积分数为10% -30%。3. -种权利要求1或2所述的汽车底盘用600MPa级热轧孔钢板的制造方法，包括冶 炼、连铸、加热、乳制、冷却、卷曲，其特征在于： (1) 加热工艺：将80-230mm厚的连铸板坯在步进式加热炉中加热到1220±20°C，并保 温1. 8-3小时； (2) 轧制工艺：采用两阶段控制轧制，再结晶区轧制温度大于1050°C，中间坯厚度为 35-60mm，未再结晶区终轧温度为840-920°C，成品厚度为2. 0-6. 0mm ; (3) 冷却工艺：终轧后采用连续层流冷却，冷却速率为20-40°C /s ; (4) 卷取：卷取温度为450-580°C。
【专利摘要】本发明提供汽车底盘用600MPa级高扩孔钢板，该钢成分按重量百分比计如下：C？0.04％-0.10％、Si<0.70％、Mn？1.0％-1.6％、Als0.02％-0.08％、Nb？0.01％-0.05％，P<0.015％、S<0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质；方法：将80-230mm连铸板坯加热到1220±20℃,保温1.8-3小时；两阶段轧制，再结晶区轧制温度大于1050℃，中间坯厚度35-60mm，未再结晶区终轧温度840-920℃，成品厚度2.0-6.0mm；终轧后连续层流冷却，冷却速率20-40℃/s；卷取温度450-580℃。本发明钢板合金含量较少，成本低，热轧工艺简单，钢板通卷性能均匀；具有良好的强度和扩孔率匹配。
【IPC分类】C21D8/02, C22C38/12
【公开号】CN105506476
【申请号】CN201410505791
【发明人】董毅, 时晓光, 韩斌, 刘仁东, 于宁, 杨卫, 管成平, 徐鑫
【申请人】鞍钢股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月26日