[發明專利]一種300MPa級汽車結構件用鋼及其生產方法

有效

• 申請號: 201210191182.6
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN102703808A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 王立輝;劉吉斌;陳宇;林承江;劉祥東;彭志英
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C22C33/04;C21D8/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

技術領域

本發明涉及汽車用鋼鐵材料及其生產方法，具體屬于一種300MPa級汽車結構件用鋼及其生產的方法。

背景技術

300MPa級微合金鋼因具有強度和塑性適當并具有良好的成形性和焊接性，在汽車尤其是轎車制造業廣泛使用，每輛車用量達40~60公斤。

經檢索，中國專利（ZL99111533.3）公開了《一種低碳微合金鋼的制造方法》，其化學組成(wt?%)為C:0.04～0.11、Si:0.1~0.3、Mn:1.0～1.5、P：0.001~0.015、S:0.001~0.01、Al:0.001～0.05、Nb:0.03~0.06、Ti：0.01~0.04，余量為Fe。其存在的不足是：由于含0.01~0.04%的Ti，而Ti易氧化，故在煉鋼時需要增加RH真空處理工序，導致能耗高，生產效率降低，并且Ti的收得率低。另外，其由于Mn含量較高，導致焊接難度增加。另Si含量也較高，使鋼板表面易生成Mn₂SiO₄氧化物，鍍鋅性能不利，容易產生脫鋅現象。

發明內容

本發明在于克服上述不足，提供一種工藝流程短、能耗較低，力學性能穩定，且在滿足屈服強度為300~340MPa及抗拉強度390~445MPa的前提下，延伸率不低于31%，塑性應變比r：1.45~1.80，應變硬化指數n：0.16~0.20，寬冷彎試驗彎曲180°，彎心直徑d=0，金相組織中，等軸鐵素體體積百分比含量為85～90%，粒狀珠光體體積百分比含量為10～15%的300MPa級汽車結構件用鋼及其生產的方法。

實現上述目的的措施：

一種300MPa級汽車結構件用鋼，其主要組分及重量百分比含量為：C：0.06～0.08%，Si：0.05～0.09%，Mn：0.30～0.45%，Al：0.025～0.055%，P：0.015～0.025%，S≤0.006%，Nb：0.010～0.019%，N≤0.006%，其余為Fe及不可避免的雜質；力學性能在滿足屈服強度為300~340MPa及抗拉強度390~445MPa的條件下，延伸率不低于31%，塑性應變比r：1.45~1.80，應變硬化指數n：0.16~0.20，寬冷彎試驗彎曲180°，彎心直徑d=0，金相組織中，等軸鐵素體體積百分比含量為85～90%，粒狀珠光體體積百分比含量為10～15%。

其特征在于：還添加有Cr≤0.02%或Cu≤0.10%或Ni≤0.05%或Mo≤0.04%或其中的兩種及以上的元素；兩種及以上的元素則在該元素控制范圍內任意取值即可。

生產一種300MPa級汽車結構件用鋼的方法，其步驟：

1）進行鐵水脫硫，控制鐵水中S≤0.006%；

2）轉爐冶煉；

3）進行鋼包吹氬，吹氬時間為5～10分鐘，流量為4~5立方分米/秒；

4）進行連鑄，控制澆注溫度在1540～1550℃；

5）對鑄坯加熱，加熱溫度控制在1200～1250℃；

6）進行熱軋，控制開軋溫度在1135～1140℃，控制終軋溫度在917～925℃；

7）進行卷取，卷取溫度控制在685～705℃；

8）進行常規酸洗；

9）進行冷軋，控制總壓下率在62～78%；

10）進行連續退火：控制預熱溫度在830～850℃，并進行常規保溫；在25～30℃/秒的冷卻速度下冷卻至360～410℃，后再冷卻至室溫；

11）進行平整，并待用。

本發明中各元素及主要工序的作用及機理

C價格低廉，同時，C也是固溶強化元素，強化效果十分明顯，C含量越高對強化效果越好。但C含量過高，不利于保證材料的成形性和焊接性能。因此，C含量控制在0.06~0.08%。

Si元素固溶在鐵素體中，提高鋼的強度，但Si元素容易在鋼板表面形成致密的氧化層Mn₂SiO₄，從而影響材料的鍍鋅性能，所以本發明Si元素在鋼中的含量控制在0.05~0.09%。

Mn元素是常規的強韌化元素，作為奧氏體形成元素，擴大奧氏體區，降低終軋溫度，推遲奧氏體轉變，同時可以起到細化晶粒的作用。但Mn元素含量太高，一方面增加成本，另一方面增加鋼的淬透性，使焊接組織出現硬化層導致裂紋焊縫及熱影響區裂紋敏感性增高。因此，將Mn含量0.30~0.45%。