[發明專利]800MPa級別汽車箱體用鋼及其生產方法

無效

• 申請號: 201510042773.0
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號: CN104561791A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 張春雷;尹志堯;陸鳳慧;王全利;宮彥嶺;高玲玲
• 申請（專利權）人: 河北鋼鐵股份有限公司承德分公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C21D8/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 陳麗

技術領域

本發明涉及一種汽車箱體用鋼及其生產方法，尤其是一種800MPa級別汽車箱體用鋼及其生產方法。

背景技術

近年來，汽車制造業快速發展，隨著需求的不斷提高，汽車用鋼呈現輕量化、高強化的發展趨勢。研究表明，車重每減輕10％，可節省燃油3％～7％。鋼鐵作為占汽車總重約70%的主要材料，必須向輕量化、高強度、易加工、高精度的方向發展。

目前，箱體用鋼的生產主要采用兩種方式進行：①傳統的C-Mn強化；②微合金強化。因傳統的C-Mn強化方式存在一定的缺陷，如：C含量較高，對成品的焊接性能和成型性能造成一定的影響，Mn含量較高容易造成成分的偏析和帶狀組織的增大，影響后期的產品加工。所以隨著微合金強化技術的不斷應用，傳統的強化C-Mn方式逐漸被取代。微合金化鋼是在普通C-Mn鋼中添加微量的強碳氮化物形成元素（主要包括Nb、V、Ti等）進行合金化，充分利用鋼的細晶強化、晶界亞晶界強化、相變強化、碳氮化物沉淀強化等多種強化手段，以獲得高強度、高韌性、高可焊接性、良好的成型性能等最佳機械性能的鋼鐵產品。采用何種強化元素來生產800MPa級別汽車箱體用鋼行業內部目前意見不一，就目前市場上產品來講主要是以Nb強化為主，但此種強化方式不僅生產成本較高，同時軋制過程控制難度較大。隨著市場競爭力的不斷增加，急需鋼鐵企業對現有工藝進行優化來降低生產成本從而提高企業效益，這就決定了低成本、高品質、易加工是當前鋼鐵行業的首要的生產思路。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種低成本、高品質、易加工的800MPa級別汽車箱體用鋼；本發明還提供了一種800MPa級別汽車箱體用鋼的生產方法。

為解決上述技術問題，本發明采用下述質量百分比含量的板坯：C 0.08～0.12%、Si 0.20～0.40%、Mn 1.40～1.60%、P≤0.025%、S≤0.010%、V 0.040～0.060%、Ti 0.090～0.120%、Als≥0.015%、N≤0.004%，其余為Fe和不可避免的不純物。

本發明方法包括加熱、粗軋、精軋、冷卻和卷取工序；所采用的板坯的質量百分比含量為：C 0.08～0.12%、Si 0.20～0.40%、Mn 1.40～1.60%、P≤0.025%、S≤0.010%、V 0.040～0.060%、Ti 0.090～0.120%、Als≥0.015%、N≤0.004%，其余為Fe和不可避免的不純物。

本發明方法所述加熱工序的出爐溫度為1190～1250℃，粗軋工序的中間坯溫度為1050～1090℃，精軋工序的終軋溫度為830～870℃，冷卻工序采用前段集中冷卻的層冷工藝，卷取工序的卷曲溫度為560～620℃。

進一步的，本發明方法所述加熱工序為保證強化元素的碳化物充分溶解同時保證各段板坯加熱均勻，加熱總用時大于140分鐘，預熱段和第一加熱段在爐不少于70分鐘，第二加熱段和均熱段在爐不少于70分鐘；板坯＞1000℃時，加熱速度8～12℃/min，以快速達到出爐溫度1190～1250℃。

進一步的，本發明方法所述粗軋工序，采用5～7道次軋制，中間坯厚度為39.1～55.8mm(實際厚度根據成品控制)。

進一步的，本發明方法所述精軋工序采用7架機進行軋制。

本發明中C、Mn以間隙固溶體形式和置換形式存在于鐵素體晶界上，可增加位錯抗力，提高鋼材的屈服強度；微合金V能與C、N結合成碳氮化物，在低溫時起到析出強化作用。V在鋼中可控制應變時效，降低鋼的脆性轉變溫度，使強度與韌性更好的配合。由于Ti的化學活性很大，微Ti與N、O、S等形成穩定化合物，可改善鋼板韌性和焊接性能。當Ti含量較高時，鋼材在軋制過程中析出的Ti(C，N)通過阻止奧氏體晶粒長大而細化鐵素體晶粒，在冷卻和卷取過程中析出的TiC具有較強的沉淀強化作用。本發明方法通過控制加熱溫度、中間坯溫度、終軋溫度和卷曲溫度來控制碳化物和碳氮化物的析出、奧氏體的再結晶及奧氏體的變形狀態，得到最終的要求組織，保證成品的強度指標及整體性能。與鈮相比，釩鈦微合金化的成本最低。釩鈦復合強化主要是利用其釩鈦復合強化的優點在于以較小的合金加入量，獲得較高的強度提升，從而降低生產成本。用釩鈦強化生產高強鋼，其鈦強化粒子的析出溫度較高，釩強化粒子析出溫度較低，軋機負荷沒有明顯的增加，可充分減少軋制的負荷，降低生產難度。