[發明專利]一種超高強度汽車結構鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 201810202349.1
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108342656A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 朱威威
• 申請（專利權）人: 朱威威
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/06;C22C33/06
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本發明涉及一種超高強度汽車結構鋼及其生產方法，適用于中薄板坯生產線，屬于冶金行業高強度鋼生產技術領域。技術方案是：化學成分質量分數：碳：≤0.11％；錳：1.6～2.0％；硅：0.3～0.5％；鈮：0.02～0.06％；鈦：0.07～0.12％；鉬：0.15～0.40％；酸溶鋁：0.015～0.030％；余量鐵。上述超高強度汽車結構鋼用于制造汽車結構件的鋼板，抗拉強度：≥800Mpa，屈服強度：≥700Mpa，延伸率：≥14％，0℃沖擊：≥60J。本發明可完全滿足制作超高強度汽車結構件的性能要求，提高汽車結構鋼強度，使汽車的自重大大減輕，有利于節能減排。

技術領域

本發明涉及一種超高強度汽車結構鋼及其生產方法，適用于中薄板坯生產線，屬于冶金行業高強度鋼生產技術領域。

背景技術

隨著冶金技術的發展，對鋼中各種元素的控制精度越來越高，而對雜質元素的去除達到了較高的水平。這些技術進步，使超高強度鋼種的冶煉成為可能；同時軋鋼技術的提高，為超高強度鋼種的軋制生產提供了保證。目前，應用于汽車結構件上的鋼板主要為Q345B級別，而Q345B是通過C-Mn的固溶強化，其化學成分為：碳：0.16～0.20％、錳：1.00～1.55％、硅：0.20～0.50％、酸溶鋁：≥0.015％，其余為鐵。其強度要求僅為抗拉強度：≥470Mpa，屈服強度：≥345Mpa。因此生產工藝簡單，主要過程為：(1)板坯的出爐溫度1100～1200℃；精軋進口溫度為1020～1080℃。(2)終軋溫度為860～890℃；(3)卷取溫度為580～630℃；按照該工藝生產的鋼種力學性能水平為：抗拉強度：520～610Mpa；屈服強度：385～430Mpa。由于強度不高，只能通過增加鋼板厚度來提高支撐力，造成了材料浪費，同時增加了汽車自重。近幾年在全球低碳經濟和能源經濟的背景下，汽車輕量化的行業要求逐年提高，尤其是隨著汽車保有量不斷增加，燃油價格的不斷上漲，汽車工業對輕量化、安全、環保以及燃油經濟性要求也越來越高，而節能和環保則要求汽車生產廠家在確保汽車安全性的基礎上盡量降低車身重量。汽車輕量化的主要途徑是對汽車用鋼的規格進行減薄，從而達到減輕汽車自重，如何生產出超高強度汽車結構鋼成為本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明目的是提供一種超高強度汽車結構鋼及其生產方法，提高汽車結構鋼強度，使汽車的自重大大減輕，有利于節能減排，解決背景技術中存在的上述問題。

本發明的技術方案是：

一種超高強度汽車結構鋼，其化學成分質量分數為：碳：≤0.11％；錳：1.6～2.0％；硅：0.3～0.5％；鈮：0.02～0.06％；鈦：0.07～0.12％；鉬：0.15～0.40％；酸溶鋁：0.015～0.030％；余量鐵。

上述超高強度汽車結構鋼用于制造汽車結構件的鋼板，抗拉強度：≥800MPa，屈服強度：≥700MPa,延伸率：≥14％，0℃沖擊：≥60J。

一種超高強度汽車結構鋼的生產方法，它包括如下生產工藝流程：高爐煉鐵、轉爐煉鋼、LF精煉、中等厚度板坯連鑄、步進式加熱爐加熱、粗軋、熱卷箱、精軋、層流冷卻控制、卷取、成品；轉爐煉鋼、LF精煉工序中控制鋼液化學成分質量分數：碳：≤0.11％；錳：1.6～2.0％；硅：0.3～0.5％；鈮：0.02～0.06％；鈦：0.07～0.12％；鉬：0.15～0.40％；酸溶鋁：0.015～0.030％；余量鐵。

所述工藝流程中轉爐煉鋼工序，鉬元素的合金化通過在轉爐中加入Mo-Fe進行合金化；錳通過在出鋼過程中脫氧后用低碳錳鐵進行合金化；鈦在LF精煉后進行合金化。

所述中等厚板坯連鑄工序，拉速為1.2～2.0m/min，出結晶器的鑄坯厚度為150mm，連鑄全過程采用惰性氣體保護澆注。

所述熱卷箱工序，是在粗軋之后將軋板的頭部和尾部進行置換，使中間坯進行均熱。

所述的粗軋工序，開軋溫度為1150～1200℃，中間坯尺寸35～40mm。