一种屈服强度530MPa级薄规格热轧汽车底盘梁用钢及生产方法与流程

文档序号:11937182阅读:605来源:国知局

本发明涉及一种汽车用钢板及其生产方法,具体地属于一种屈服强度530MPa级热轧汽车底盘梁用钢及生产方法,其钢板厚度在1~1.5mm。



背景技术:

随着我国汽车工业以及交通、运输业的飞速发展,特别是高等级高速公路的加快建设,从而使客货车向大型化发展,大吨位载重汽车和大型豪华客车需求量不断增加,为了减轻汽车部件的重量以降低其自重,达到节约能源、减轻环境污染并提高运载效率的目的,促进了高性能化热轧汽车板的应用。

轿车及微型面包车的底盘梁采用冷轧板制造,生产成本高。采用薄规格屈服强度530MPa级别的热轧结构钢制作商用车架驶室底盘、轿车底盘纵梁及横梁,既提高承载能力,降低车身重量,满足节能减排的要求环保,又可降低汽车制造成本。

相比传统的热连轧生产线,采用CSP短流程连铸连轧生产线具有生产节奏快,生产规格薄等优点,还能生产钢板厚度为1~1.5mm规格的530MPa级热轧汽车钢,用于替代冷轧汽车板。

经检索,公开号CN101219434A公开了一种基于薄板坯连铸连轧流程生产汽车车轮用钢的方法,其生产钢板厚度主要为3mm以上,采用C-Mn-Nb-Ti成分体系设计,钢板性能在410MPa以下,受限于表面质量,只能用做车轮。公开号CN103695771A公开了3mm规格610MPa级热轧高强薄钢板及其生产方法,采用C-Mn-Nb-Ti成分体系设计,Nb元素高达0.04%,导致合金成本较高。



技术实现要素:

本发明在于克服现有技术存在的不足,提供一种在充分利用现有生产设备条件下,开发出屈服强度530~680MPa,抗拉强度610~660MPa,延伸率24%~32%,且冷弯成形性能优良的屈服强度530MPa级薄规格热轧汽车底盘梁用钢及生产方法。

实现上述目的的措施:

一种屈服强度530MPa级薄规格热轧汽车底盘梁用钢,其化学成分及重量百分比含量为:C:0.04~0.06、Si:<0.08、Mn:1. 35~1.50、P≤0.010、S≤0.005、Als:0.02~0.07、Ti:0.026~0.045,余量为Fe及不可避免的杂质;金相组织为:铁素体加珠光体。

生产一种屈服强度530MPa级薄规格热轧汽车底盘梁用钢的方法,其步骤:

1)经冶炼后连铸至厚度为50~70mm的铸坯,并控制拉坯速度在3.4~3.7m/min;

2)切坯后,进均热炉加热保温,并控制入炉温度在700~950℃,在炉时间不低于20分钟,出炉温度在1260~1290℃;

3)进行破鳞,并经高压水除鳞至钢板表面干净;

4)进行轧制,并控制轧后钢板出口温度在880~920℃;

5)进行后段层流冷却,即采用在层流冷却线尾部0-20米范围内进行层流冷却,并控制冷却速度≤40℃/s;

6)进行卷取,并控制卷取温度在590~630℃。

本发明中各元素及主要工艺的作用及机理

C,碳是廉价的固溶强化元素。为避免炼钢过程中包晶区的影响,将其含量限定在0.04%~0.06%范围。

Si,硅在加热过程过程中与氧、铁结合,形成橄榄状氧化铁皮,紧附在钢板表面,不易冲掉,在轧制过程中形成氧化皮压坑,恶化热轧钢板的表面质量。连铸连铸生产线因轧制线较常规热连线短,更易产生氧化皮缺陷。所以,将其含量限定在<0.08%范围。

Als,铝是为了脱氧而添加的,当Als含量不足0.020%时,不能发挥其效果;另一方面,由于添加多量的铝容易形成氧化铝团块,所以,规定Als上限为0.070%。因此,Als含量限定在0.020%~0.070%范围。

Mn,锰是提高强度和韧性最有效的元素,可改善钢的强度-延伸平衡性。但是添加多量的锰,会导致增加钢的淬透性,鉴于此,将其上限定为1.50%,所以,将其含量限定在1.35%~1.50%范围。

P,磷是钢中的有害元素,易引起铸坯中心偏析。同时,连铸连轧生产线因结晶器很薄,浇注过程中产生的含磷夹杂物不易上浮,积聚在钢板表面,形成表面缺陷,为了避免磷恶化表面质量,设定其含量上限为0.010%。

S,硫是非常有害的元素。钢中的硫常以锰的硫化物形态存在,这种硫化物夹杂对钢的冲击韧性是十分不利的,并造成性能的各向异性。同时,连铸连轧生产线因结晶器很薄,浇注过程中产生的含硫夹杂物不易上浮,积聚在钢板表面,形成表面缺陷,为了避免硫恶化表面质量,拟将钢中硫含量控制在0.005%以下。

Ti:钛是未再结晶控制轧制中不可缺少的元素,在热机械加工中细化晶粒、降低奥氏体向铁素体的转变温度和析出强化,因此钢中添加微量合金元素钛能够便于控制轧制的进行,并提高钢板的强度和韧性。所以,综合钢板力学性能及成本等方面的考虑,将其含量限定在0.026~0.045%范围。

本发明与现有技术相比,其力学性能:下屈服强度530~580 MPa,抗拉强度610~660 MPa,伸长率24~32%,宽冷弯(d=2a)检验为合格,且应用于汽车结构件设计减重可达20%。

具体实施方式

下面对本发明予以详细描述:

表1为本发明各实施例组分取值列表;

表2为本发明各实施例主要工艺取值列表;

表3为本发明各实施例性能检测结果列表。

本发明各实施例均按照以下步骤生产:

1)经冶炼后连铸至厚度为50~70mm的铸坯,并控制拉坯速度在3.4~3.7m/min;

2)切坯后,进均热炉加热保温,并控制入炉温度在700~950℃,在炉时间不低于20分钟,出炉温度在1260~1290℃;

3)进行破鳞,并经高压水除鳞至钢板表面干净;

4)进行轧制,并控制轧后钢板出口温度在880~920℃;

5)进行后段层流冷却,即采用在层流冷却线尾部0-20米范围内进行层流冷却,并控制冷却速度≤40℃/s;

6)进行卷取,并控制卷取温度在590~630℃。

表1 本发明各实施例化学成分取值列表(wt.%)

表2 本发明各实施例主要工艺取值列表;

表3 本发明各实施例及对比例性能检测结果列表

从表3可以看出,本发明通过化学成分与连铸连轧工艺的良好匹配,屈服强度在530MPa以上,强度波动在50MPa以内,性能波动小,通过除鳞,提升了表面质量,满足汽车厂对性能稳定性及表面质量的要求。通过替代屈服强度300MPa级冷轧板制造汽车零件可实现减重20%以上,大幅降低了企业的生产成本。

本具体实施方式仅为最佳例举,并非对本发明技术方案的限制性实施。

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