一种420MPa级别车轮钢及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种420MPa级别车轮钢及其生产方法。
【背景技术】
[0002] 随着现代汽车工业的发展，汽车对零部件的性能要求越来越严格。车轮是汽车行 驶的主要安全部件。同时也是影响整车性能的重要因素。普通碳素钢制造的汽车车轮，因 抵抗交变应力能力差，台架弯曲疲劳寿命低，运行一段时间就会发生疲劳破坏，因此，迫切 地需要材料的升级换代，采用汽车车轮专用钢是延长汽车车轮使用寿命的最有效的措施。 新材料要求具有更高的强度、良好的塑韧性、优良的抗蠕变性能和耐疲劳性能，以达到汽车 在增加载荷的同时实现自身减重、降低油耗、提高安全性的目的。C420CL汽车车轮钢是在 C一Mn基础上加入微合金元素 V，结合控轧控冷工艺，提高了钢材的综合性能，特别是力学 性能，延长了车轮的使用寿命，具有较大的社会效益。
【发明内容】
[0003] 本发明目的是提供一种420MPa级别车轮钢及其生产方法。在原C-Mn强化体系中 添加 V元素，起到微合金元素作用从而提高车轮钢的强度，低碳低硅成分设计和合理的添 加 Als能够控制钢中游离N元素，提高车轮钢的焊接性能。
[0004] 本发明目的之一在于提供一种420MPa级别车轮钢，其化学成分的质量百分比为： C:0. 07 ~0· 10%、Si 彡 0· 10%、Μη:0· 90 ~L 10%、P 彡 0· 020%、S 彡 0· 010%、V:0. 035 ~ 0. 055%、Als: 0. 015~0. 050%，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0005] 本发明另一目的在于提供一种基于上述420MPa级别车轮钢的生产方法，工艺流 程为： 1) 板坯加热：将钢坯冷装入炉，在热炉中加热至钢坯温度达到1160-1200°c，加热时间 140 ~200min，出炉； 2) 粗轧轧制：加热后的钢坯经高压水除鳞后，进行粗轧轧制，控制中间坯温度 1000-1040。。； 3) 热卷箱卷曲：因热卷箱对减少中间坯头和尾温差具有很好的作用，所以根据成品厚 度决定热卷箱是否投用，成品厚度< 8mm使用热卷箱，成品厚度> 8_，热卷箱直通； 4) 精轧轧制：中间坯成品进行精轧轧制，终轧温度为850-890°C，得到钢带； 5) 层流冷却：将钢带经层流冷却至卷取温度580-620°C，卷曲机卷取，表面检验，包装 入库，得到420MPa级别车轮钢； 所述钢坯成分的质量百分比为：C:0. 07~0. 10%、Si彡0. 10%、Μη:0. 90~1. 10%、 P 彡 0· 020%、S 彡 0· 010%、V:0· 035 ~0· 055%、Als:0. 015 ~0· 050%，其余为 Fe 和不可避免 的杂质。
[0006] 本发明所述步骤1)的钢坯为采用钒微合金化方式冶炼的钢坯。
[0007] 本发明所述步骤5)层流冷却控制要求前段集中冷却，冷却速率为20-25°C /s。
[0008] 本发明所述步骤4)精轧轧制为7道次精轧。
[0009] 本发明所述步骤1)钢坯冷轧入炉，热装，在< 1000°C之前加热充分。
[0010] 本发明设计思路：1)所述的板坯加热：板坯热轧，同时因 V的化合物1000°c以下即 能充分回溶，所以要求快速加热低温出钢，所能达到的技术效果是：降低生产成本；防止奥 氏体晶粒度长大；2)所述粗轧轧制：因钒微合金强化在轧制过程中很少出现析出强化，应 增加轧制道次，利用奥氏体再结晶起到细化晶粒的作用，粗轧采用7道次轧制，保证中间坯 温度1000-1040°C，中间还厚度45mm ;3)所述热卷箱卷曲：热卷箱具有保温、均热、破鳞的作 用，为保证薄规格开轧温度，要求中间坯成品厚度< 8mm，必须使用热卷箱；4)所述精轧轧 制：中间坯经过H)-F7这7架轧制轧制，终轧温度控制840-880°C，乳制速度，根据卷板生产 线的轧制设备条件及成品的规格视情况具体确定；5)所述层流冷却：要求经过轧制后的钢 带，经过前段层流冷却达到规定的卷曲温度，560-600°C，冷却速率更加规格不同进行调整 20-25°C / 秒。
[0011] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：在现有的冶炼和轧制生产设备条件 下，利用钢中的微合金元素钒的作用，即：微合金元素 V与C、N结合成碳氮化物，在低温时起 到析出强化作用；V的化合物在较低温度即能回溶，充分减少了加热过程中的煤气消耗，降 低了生产成本。V在钢中可控制应变时效，降低钢的脆性转变温度，使强度与韧性更好的配 合。通过控制轧钢的出炉温度、中间坯温度、终轧温度和卷曲温度来控制碳和碳氮化物的析 出、奥氏体的再结晶及奥氏体的变形状态，获得满足条件的产品；因钒微合金强化的特点： 加热温度低，终轧温度高，合理的工艺控制提高了生产节奏，降低生产难度和成本投入。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0014] 实施例1 :本方法的工艺步骤如下所述： 表1钢坯及车轮钢成分
【主权项】
1. 一种420MPa级别车轮钢，其特征在于，其化学成分的质量百分比为：C:0. 07~ 0. 10%、Si < 0. 10%、Mn:0. 90 ~1. 10%、P < 0. 020%、S < 0. 010%、V:0. 035 ~0. 055%、 Als :0. 015~0. 050%，其余为Fe和不可避免的杂质。
2. 基于权利要求1所述一种420MPa级别车轮钢的生产方法，其特征在于，工艺流程 为： 1) 板坯加热：将钢坯冷装入炉，在热炉中加热至钢坯温度达到1160-1200°C，加热时间 140 ~200min，出炉； 2) 粗轧轧制：加热后的钢坯经高压水除鳞后，进行粗轧轧制，控制中间坯温度 1000-1040。。； 3) 热卷箱卷曲：因热卷箱对减少中间坯头和尾温差具有很好的作用，所以根据成品厚 度决定热卷箱是否投用，成品厚度< 8mm使用热卷箱，成品厚度> 8_，热卷箱直通； 4) 精轧轧制：中间坯成品进行精轧轧制，终轧温度为850-890°C，得到钢带； 5) 层流冷却：将钢带经层流冷却至卷取温度580-620°C，卷曲机卷取，表面检验，包装 入库，得到420MPa级别车轮钢； 所述钢坯成分的质量百分比为：C:0. 07~0. 10%、Si彡0. 10%、Mn:0. 90~1. 10%、 P 彡 0? 020%、S 彡 0? 010%、V:0. 035 ~0? 055%、Als:0. 015 ~0? 050%，其余为 Fe 和不可避免 的杂质。
3. 根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述步骤1)的钢坯为采用钒微合金 化方式冶炼的钢坯。
4. 根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述步骤5)层流冷却控制要求前段 集中冷却，冷却速率为20-25°C /s。
5. 根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述步骤4)精轧轧制为7道次精轧。
6. 根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述步骤1)钢坯冷轧入炉，热装，在 < 1000 °C之前加热充分。
【专利摘要】一种420MPa级别车轮钢及其生产方法，其化学成分的质量百分比为：C:0.07～0.10%、Si≤0.10%、Mn:0.90～1.10%、P≤0.020%、S≤0.010%、V:0.035～0.055%、Als:0.015～0.050%，其余为Fe和不可避免的杂质。工艺流程为：将钢坯冷轧入炉，加热至1160-1200℃，出炉经高压水除鳞后，进行粗轧轧制，送热卷箱卷曲，中间坯成品进行精轧轧制，得到钢带；经层流冷却至卷取温度580-620℃，卷曲机卷取，表面检验，包装入库，得到420MPa级别车轮钢。本发明在原C-Mn强化体系中添加V元素，起到微合金元素作用从而提高车轮钢的强度，低碳低硅成分设计和合理的添加Als控制钢中游离N元素，提高车轮钢的焊接性能，本发明生产工艺提高生产节奏，降低生产难度和成本投入。
【IPC分类】C21D8-02, C22C38-12
【公开号】CN104862587
【申请号】CN201510207414
【发明人】张春雷, 李正团, 高玲玲, 王全利, 尹志尧, 高伟
【申请人】河北钢铁股份有限公司承德分公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月28日