[發明專利]一種600MPa級別汽車大梁用熱軋鋼帶的生產方法

無效

• 申請號: 201310336844.9
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN104342598A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 王韶光;王曉春;關春立;王春成;李松波;于大海;柴超;尚冰;李春雷;韓立海;謝勇
• 申請（專利權）人: 通化鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C33/04;C21D8/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于生產金屬材料領域，涉及到一種600MPa級別汽車大梁用熱軋鋼帶的生產方法。

背景技術

大梁鋼屬于常用鋼材品種，目前國內載重車、大客車和常用運輸車的縱、橫梁所用的大梁鋼規格在2.8～12mm，主要牌號有T52L、16MnL、P510L、P590L、B510L、B590L、W510L、W590L、A510L及09SiVL等。國內生產汽車大梁鋼的同行業中，產品級別為400MPa～500MPa級，微合金含量平均為0.04％～0.1％。國外典型的汽車大梁鋼基本上是Nb系或Ti系板，極個別為含V、Cr鋼，產品級別多為500MPa～550MPa級，成分設計方面，微合金含量平均為0.05％～0.1％，550MPa級別的微合金含量達到0.15％左右。

國內外生產汽車大梁鋼多采用常規熱軋生產技術，采用單系微合金生產工藝，對于Nb-Ti復合微合金化工藝，在低碳工藝下將微合金總含量控制在0.05％左右，并達到600MPa級別抗拉強度的大梁鋼生產方法是新課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用Nb-Ti復合微合金化工藝生產的600MPa級別汽車大梁鋼的生產方法。

根據上述目的，本發明整體的技術方案為：

本發明的設計原理是通過在理論上系統分析鋼中C、Mn元素及Nb、Ti微合金元素對鋼的強度、韌性等性能的影響，同時兼顧生產成本及工藝，對這種新型600MPa級別高強度汽車大梁鋼的化學成分進行設計，并通過控制軋制和控制冷卻的生產技術，由此可獲得一種用Nb-Ti復合微合金化工藝生產的600MPa級別汽車大梁鋼的生產方法。

根據上述目的和整體的技術方案，本發明采用頂底復吹轉爐+LF精煉爐+薄板坯連鑄連軋工藝，具體技術方案為；

1、化學成分

600MPa級別汽車大梁用熱軋鋼帶的化學組成成分(wt％)為：C：0.05％～0.08％、Si：0.15％～0.30％、Mn：1.10％～1.40％、P：≤0.025％、S：≤0.008％、Nb：0.020％～0.040％、Ti：0.010％～0.020％、Als：0.010～0.025％、Ca：0.001％～0.003％、余為Fe及其他不可避免的雜質。

上述主要化學成分的設計依據為：

C：碳是強化鋼板的有效元素，但是碳含量在0.08％～0.16％范圍內將進入包晶區，凝固過程發生包晶反應并伴隨δ→γ相變，產生較大的體積收縮，該范圍碳含量屬于裂紋敏感區，成分設計中應避開此區域；汽車大梁鋼是一種冷加工成形用鋼，鋼材應具有良好的塑性，鋼材塑性隨碳含量的增高而降低。考慮到以上兩種因素，本發明鋼中碳含量控制在0.05％～0.08％。

Mn：錳加入鋼中的主要作用為固溶強化提高鋼的強度，同時，鋼中的Mn可與S結合成MnS并以線狀形態分布于奧氏體中，可改善鋼的塑性，是抑制板坯熱裂傾向的重要元素，基于這些因素，本發明鋼中錳含量控制在1.10％～1.40％。

Nb：鋼中加入微量鈮合金即可顯著提高鋼材的強韌性能，考慮鈮微合金化鋼鑄坯表面在彎曲和隨后矯直過程中，因微細析出物的產生而導致可能出現橫裂紋等質量問題，另外，鈮的加入還要確保鑄態組織在連軋早期發生完全再結晶，并確保在后續道次的軋制過程中奧氏體發生薄餅化，因此鋼中加入的鈮要適量。綜合以上因素的考慮，本發明中鋼中鈮含量控制在0.020％～0.040％。

Ti：鋼中鈦元素起到的強化作用主要為細晶強化和沉淀強化，在鈦含量較低時，高溫奧氏體區析出的TiN可以起到細晶強化的作用；當鈦含量高于0.035％后，低溫鐵素體區析出的TiC將起到沉淀強化作用，隨著沉淀強化的加強，板材脆性轉變溫度迅速提高，板材冷彎性能、沖擊性能惡化。綜合兩種因素的影響，本發明中鈦含量控制在0.010％～0.020％。

S：鋼的凝固過程中，S在奧氏體晶界的析出降低了鋼坯的高溫塑性，增加了鑄坯的熱裂紋敏感性，因此要求降低硫含量，基于這些因素，本發明鋼中硫含量應小于0.008％。

Ca：本發明涉及的高強度、高韌性鋼經鈣處理后，鋼中的夾雜物可以有效變性為以CaS為核心的硬質質點，上浮后可從鋼水中去除，使鋼水潔凈度提高，鋼中Ca含量控制在0.001％～0.002％。

2、鑄坯質量控制技術