[發明專利]一種低脆性590MPa級高強汽車輪輞用鋼的生產工藝

在審

• 申請號: 202010189141.8
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111172474A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 劉志璞;周晏鋒;閔洪剛;徐勇;崔宏濤;苗雋
• 申請（專利權）人: 本鋼板材股份有限公司
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C22C38/26;C22C38/18;C21C7/10;B21B1/46;B21B37/74
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 任凱

本發明屬于鋼材制備領域，具體涉及一種低脆性590MPa級高強汽車輪輞用鋼的生產工藝。本發明的技術方案如下：一種低脆性590MPa級高強汽車輪輞用鋼的生產工藝，包括如下步驟：1)鋼的合金成分要求；2)精煉工序；3)連鑄工序；4)熱軋工序；5)卷取工序。本發明提供的低脆性590MPa級高強汽車輪輞用鋼的生產工藝，其產品軋后金相組織為鐵素體+貝氏體，改善了低溫韌性，適用于生產輪輞。

技術領域

本發明屬于鋼材制備領域，具體涉及一種低脆性590MPa級高強汽車輪輞用鋼的生產工藝。

背景技術

目前，美國、日本等發達國家已經廣泛應用了抗拉強度為550-600MPa級高強車輪，在北美地區高強鋼份額甚至達到了90％。國內使用高強車輪鋼的企業較少，各鋼廠生產的車輪鋼大都處在試用階段，批量生產最高強度為590MPa級別，采用低C，低S，Nb、Ti復合的成分體系，組織主要為鐵素體+馬氏體，但在寒冷地區服役時，易產生脆斷，安全可靠性和輪輞成材率上需要更多的關注。在一些寒冷地區對車輛運輸有著更高的要求，車輪鋼不僅需要有高強度的同時還需要有更好的低溫韌性。

發明內容

本發明提供一種低脆性590MPa級高強汽車輪輞用鋼的生產工藝，其產品軋后金相組織為鐵素體+貝氏體，改善了低溫韌性，適用于生產輪輞。

本發明的技術方案如下：

一種低脆性590MPa級高強汽車輪輞用鋼的生產工藝，包括如下步驟：

1)鋼的合金成分要求，包括：C 0.055-0.070％，Si 0.42-0.50％，Mn 1.45-1.55％，Al 0.030-0.055％，Cr+Nb 0.20-0.40％，P不大于0.015％，S不大于0.003％，N不大于0.045％，O不大于0.0020％，RE0.005-0.010％，余量為Fe及不可避免夾雜物；

2)精煉工序；采用LF+RH雙路徑工序，要求LF處理過程保持微正壓，嚴格控制LF增N，要求增N量≤10ppm；LF采用活性石灰、螢石造流動性好的還原渣，嚴格控制吹氬強度，避免鋼液裸露；然后進行RH真空循環處理，降低鋼中的氧、氮和夾雜物含量；其后采用稀土化處理，使夾雜物充分的球化，改善產品性能；

3)連鑄工序；全程進行保護澆注；開澆前采用氬氣吹掃中包，澆注過程做到無鋼液裸露，嚴格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高堿度中包渣，以便鋼中夾雜物的去除；澆鋼過程投入輕壓下功能；澆鋼過程保持恒拉速；連鑄過熱度控制目標不大于25℃，二冷采用弱冷模式，恒拉速控制，輕壓下投入；

4)熱軋工序；加熱溫度1200～1270℃，保溫時間30分鐘，控制加熱爐爐膛氣氛，減少鑄坯氧化鐵皮的生成，保證加熱溫度均勻，為保證板型提供基礎；荒軋道次選擇3+3模式控制；做好精軋模型的負荷分配，保證軋制穩定性；終軋溫度：≥820℃；

5)卷取工序；卷取溫度：450-550℃，冷卻模式采用間接冷卻，得到鐵素體+貝氏體組織。

其中：

C：碳用于形成足夠碳化物強化相，隨著鋼中含碳量的增加，屈服點和抗拉強度升高，但塑性和沖擊性降低；但含量過高能降低鋼的塑性和沖擊韌性，惡化冷成型性能和焊接性能，所以在保證強度的前提下，應盡量降低鋼中的C含量，因此優選C含量在0.055-0.070wt％的范圍。

Si：Si和氧的親和力較強，屬于強脫氧元素，并以固溶形式存在于鋼中，Si可以提高鋼的強度、疲勞極限、耐腐蝕性和耐磨性，但Si含量過高，熱軋時易產生氧化物，降低鋼材表面質量，因此優選Si含量為0.42-0.50wt％。

Mn：Mn在鋼中以固溶態存在，屬固溶強化元素，可提高鐵素體的強度；但用量過多會降低鋼材的韌性和焊接性，因此含量優選為1.45-1.55wt％。