一种汽车梁用钢及其连续酸洗机组生产方法与流程

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种汽车梁用钢及其连续酸洗机组生产方法。

背景技术：

汽车作为现代生活必不可少的交通工具，已经走入了寻常百姓家。我国的机动车保有量日益增加，销量也屡创新高。汽车大梁、侧梁系列用钢是汽车用钢中最重要的一个类型，要求具有重量轻、强度高，既要保证使用的安全性、又要最大程度的实现经济性和环保性的特点。因此对该类型钢种的成分、组织、性能、表面质量要求极高，如果带钢表面存在酸洗缺陷或者存在划伤、硌痕等问题，在后续加工冲压成型时会造成冲压件的强度、使用寿命方面的影响。如果酸洗工序生产的带钢表面质量达不到加工要求，就会导致出现汽车制造质量问题并影响产品的市场拓展开发。由于汽车梁用钢成分控制和热处理工艺复杂，它表面的氧化铁结构也极其复杂，给酸洗去除氧化铁皮和保证表面质量带来极大困难，酸洗生产时经常出现一卷带钢存在过酸洗、欠酸洗和正常酸洗三种矛盾的情况，并且在跟生产线设备接触过程中由于带钢强度高，经常造成表面压痕缺陷。为保证汽车大梁用钢的顺利生产和创造应有的经济、社会效益，提升酸洗汽车梁用钢酸洗质量势在必行。

申请号：cn201210143914.4，专利名称：一种厚度为3.0～6.0mm普碳钢_半工艺电工钢的酸洗方法。该发明专利公开了一种厚度为3.0～6.0mm普碳钢/半工艺电工钢的酸洗方法，当盐酸酸洗液中游离酸浓度从180～200g/l降低到110～120g/l及fe²⁺浓度上升到50～70g/l时向盐酸酸洗液中加入酸洗促进剂，控制酸洗促进剂与盐酸酸洗液的体积比为：0.4～0.6∶100，在80～85℃温度下酸洗40～70秒后进行热水漂洗。酸洗促进剂由表面活性剂、有机配位螯合剂、缓蚀剂、还原剂和稳定剂配制而成，其中表面活性剂浓度为5～10g/l、有机配位螯合剂浓度为20～40g/l、缓蚀剂浓度为10～20g/l、还原剂浓度为20～30g/l、稳定剂浓度为10～15g/l。用加有酸洗促进剂的盐酸酸洗液清除普碳钢/半工艺电工钢的表面氧化铁皮，酸洗速度提高35％以上，表面质量同类于进口酸洗促进剂的效果。

申请号：cn201610556820.8，专利名称：抗拉强度为440mpa级高表面质量汽车用热轧酸洗钢及生产方法。抗拉强度为440mpa级高表面质量汽车用热轧酸洗钢，其组分及wt%为：c：0.090～0.120%，si≤0.080%，mn：1.100～1.500%，p≤0.025%，s≤0.006%，als：0.015～0.040%；生产方法：常规冶炼并连铸成坯、对铸坯加热、热轧、卷取、层流冷却、酸洗工艺。本发明利用冷轧酸轧联机生产线的富余产能生产汽车用热轧酸洗钢，利用五机架的最后一个机架对酸洗钢的表面粗糙度进行控制，使产品的表面粗糙度在0.4～1.0μm，且吨钢成本平均比现有技术降低不少于15%，同时具有良好的延展性能、冷冲压成形性能、焊接性能以及冷弯性能良好，满足汽车用热轧酸洗钢的使用要求。

以上发明专利和其它专利都是针对电工钢等特种钢，而针对汽车梁用钢的酸洗工艺很少。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车梁用钢；同时本发明还提供了一种汽车梁用钢的连续酸洗机组生产方法；能够有效保证产品质量和产量。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种汽车梁用钢，所述汽车梁用钢化学成分组成及质量百分含量为：c：0.070～0.170%，si≤0.100%，mn：0.800～1.700%，b≤0.050%，p≤0.030%，s≤0.008%，als：0.016～0.030%，余量为铁和不可避免的杂质。

本发明所述汽车梁用钢抗拉强度≥420mpa，屈服强度≥340mpa。

本发明还提供了一种汽车梁用钢的连续酸洗机组生产方法，所述连续酸洗机组生产方法包括：酸洗浓度控制、酸洗温度控制、酸洗速度控制、添加钝化剂工序。

本发明所述酸洗浓度控制工序，1#酸罐自由酸浓度控制在20-30g/l，2#酸罐自由酸浓度控制在45-90g/l，3#酸罐自由酸浓度控制在95-110g/l；2#酸罐为级联用酸罐，如果1、3#罐自由酸浓度不能满足要求时，2#酸罐进行加酸操作。

本发明所述酸洗温度控制工序，酸液温度为50-60℃。

本发明所述酸洗速度控制工序，酸洗速度为60-80m/min；酸洗时间≤3min。

本发明所述添加钝化剂工序，添加漂洗钝化剂为lubroantiox324，也可选择含有醇胺类化合物20-30%,硼酸10-20%的钝化剂。增加漂洗水清洗能力，使带钢表面残留的fecl2减少。

本发明方法生产汽车梁用钢在相同生产周期内可增产≥50%，并且产品质量稳定，相比原工艺，酸洗合格率由91%提升至99.2%以上。

本发明连续酸洗机组生产汽车梁用钢技术指标参考：jisg3131:2005。

本发明的设计思路如下：

1、酸洗浓度：降低酸洗的浓度可以有效降低酸液活性，降低过酸洗程度，采用低浓度酸洗可以有效减少带钢表面颜色变成黄褐色。通过实验摸索，1#酸罐自由酸浓度控制在20-30g/l，3#罐酸液自由酸浓度控制在95-110g/l效果最好。

2、酸洗温度：针对带钢表面中部发黄情况，酸液温度采用50-60℃，这个温度下酸液与钢基体的反应速度较小，既能保证钢基体不出现严重的过酸洗黄斑，还能将边部较厚的氧化铁皮层洗掉。

3、酸洗速度：在生产时，酸洗速度越快，酸液在酸槽内形成的紊流越剧烈，酸与带钢表面氧化铁皮接触面积也越大，酸洗反应越剧烈，为减少带钢出现过酸洗情况，破坏酸洗液紊流是一个有效的选择，因此降低生产速度可以减少过酸洗情况，目前一般采用60-80m/min的速度进行酸洗。

4、药剂辅助酸洗：添加辅助药剂可以更加有效的清洁带钢表面残留的氯离子，减少酸洗表面色差。添加漂洗钝化剂，增加漂洗水清洗能力，使带钢表面残留的fecl2减少，阻止下列反应的发生：

原电池mn︱mncl2‖fecl2︱fe

阳极反应：fe→fe²⁺+2e^-

阴极反应：o2+2h2o+4e^-→4oh^-

电池反应：2fe+o2+2h2o→2fe(oh)2

一般总酸值为200g/l，铁离子为30g/l，游离酸为160g/l。这些带钢表面残留的酸液若不及时清洗，会引起如下反应：

2hcl+fe=fecl2+h2(1)

fecl2+2h2o=fe(oh)2+2hcl(2)

2fe(oh)2+h2o+1/2o2=2fe(oh)3(3)

fe(oh)3为棕红色的沉淀物，不稳定易分解。

fe(oh)3=feo(oh)+h2o(4)

feo(oh)即是水锈，影响产品质量，同时会直接造成汽车梁用钢表面色差。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明方法生产汽车梁用钢在相同生产周期内可增产≥50%，并且产品质量稳定，酸洗合格率由91%提升至99.2%以上。2、本发明方法生产的汽车梁用钢产品质量优良，新用户不断增加，平均每月新增汽车梁用钢订货量1500吨，年可创效益2500万元以上。

附图说明

图1为实施例1连续酸洗机组生产的汽车梁用钢图；

图2为实施例2连续酸洗机组生产的汽车梁用钢图；

图3为实施例3连续酸洗机组生产的汽车梁用钢图；

图4为实施例4连续酸洗机组生产的汽车梁用钢图；

图5为汽车梁用钢酸洗时常见问题及效果图；

图6为汽车梁用钢酸洗时常见问题及效果图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

本实施例汽车梁用钢化学成分组成及质量百分含量为：c：0.070%，si：0.100%，mn：0.800%，b：0.050%，p：0.030%，s：0.008%，als：0.016%，余量为铁和不可避免的杂质。

本实施例连续酸洗机组生产汽车梁用钢的方法包括：酸洗浓度控制、酸洗温度控制、酸洗速度控制及添加钝化剂工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）酸洗浓度控制：1#酸罐自由酸浓度控制在20g/l，3#罐酸液自由酸浓度控制在95g/l，2#酸罐自由酸浓度控制在90g/l；

（2）酸洗温度控制：酸液温度为50℃；

（3）酸洗速度控制：采用60m/min的速度进行酸洗；酸洗时间为3min；

（4）添加钝化剂：lubroantiox324(路宝利科技有限公司提供的钝化剂)。

在相同生产周期内采用本实施例方法生产汽车梁用钢可增产52%，表面颜色灰白色，肋部略微发暗，有轻微条纹，但不影响客户使用；酸洗合格率为99.4%。

本实施例汽车梁用钢抗拉强度421mpa，屈服强度345mpa。

本实施例连续酸洗机组生产的汽车梁用钢见图1。

实施例2

本实施例汽车梁用钢化学成分组成及质量百分含量为：c：0.17%，si：0.05%，mn：1.7%，b：0.03%，p：0.01%，s：0.005%，als：0.03%，余量为铁和不可避免的杂质。

本实施例连续酸洗机组生产汽车梁用钢的方法包括：酸洗浓度控制、酸洗温度控制、酸洗速度控制及添加钝化剂工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）酸洗浓度控制：1#酸罐自由酸浓度控制在25g/l，3#罐酸液自由酸浓度控制在100g/l；

（2）酸洗温度控制：酸液温度为55℃；

（3）酸洗速度控制：采用70m/min的速度进行酸洗；酸洗时间为2.5min；

（4）添加钝化剂：lubroantiox324。

在相同生产周期内采用本实施例方法生产汽车梁用钢可增产55%，表面颜色灰白色，肋部颜色与其它部位基本一致，满足客户要求；酸洗合格率为99.7%。

本实施例汽车梁用钢抗拉强度447mpa，屈服强度364mpa。

本实施例连续酸洗机组生产的汽车梁用钢见图2。

实施例3

本实施例汽车梁用钢化学成分组成及质量百分含量为：c：0.10%，si：0.07%，mn：1.2%，b：0.04%，p：0.015%，s：0.006%，als：0.020%，余量为铁和不可避免的杂质。

本实施例连续酸洗机组生产汽车梁用钢的方法包括：酸洗浓度控制、酸洗温度控制、酸洗速度控制及添加钝化剂工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）酸洗浓度控制：1#酸罐自由酸浓度控制在27g/l，3#罐酸液自由酸浓度控制在105g/l；

（2）酸洗温度控制：酸液温度为58℃；

（3）酸洗速度控制：采用72m/min的速度进行酸洗；酸洗时间为3min；

（4）添加钝化剂：lubroantiox324。

在相同生产周期内采用本实施例方法生产汽车梁用钢可增产50%，表面颜色银白色，颜色均匀一致，满足客户要求；酸洗合格率为100%。

本实施例汽车梁用钢抗拉强度463mpa，屈服强度378mpa。

本实施例连续酸洗机组生产的汽车梁用钢见图3。

实施例4

本实施例汽车梁用钢化学成分组成及质量百分含量为：c：0.13%，si：0.07%，mn：1.25%，b：0.02%，p：0.022%，s：0.004%，als：0.025%，余量为铁和不可避免的杂质。

本实施例连续酸洗机组生产汽车梁用钢的方法包括：酸洗浓度控制、酸洗温度控制、酸洗速度控制及添加钝化剂工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）酸洗浓度控制：1#酸罐自由酸浓度控制在30g/l，3#罐酸液自由酸浓度控制在110g/l，2#酸罐自由酸浓度控制在45g/l；

（2）酸洗温度控制：酸液温度为60℃；

（3）酸洗速度控制：采用80m/min的速度进行酸洗；酸洗时间为2min；

在相同生产周期内采用本实施例方法生产汽车梁用钢可增产60%，表面颜色银白色，颜色发亮均匀一致，满足客户要求，酸洗表面颜色合格率100%。

本实施例汽车梁用钢抗拉强度497mpa，屈服强度392mpa。

本实施例连续酸洗机组生产的汽车梁用钢见图4。

图5、6为汽车梁用钢酸洗时常见问题及效果图，通过对比，可以看出，应用本实施例进行酸洗，产品外观表面颜色为灰白色或银白色，颜色发亮均匀一致，满足客户要求，酸洗表面颜色合格率100%，同时并未出现图5、6中的酸洗的缺陷。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。