[發明專利]高疲勞性能的600MPa級熱軋汽車大梁鋼帶及制備方法

有效

• 申請號: 202110579277.4
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113373375B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 宋裕;葉曉瑜;靳陽;周磊磊;張維娜;王亮赟
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/14;C22C38/60;C22C38/12;C21D1/84;B21B1/26;B21C37/02;B21B37/74;B21B37/58
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 羅貴飛

本發明公開了一種高疲勞性能600MPa級熱軋汽車大梁鋼帶及制備方法，屬于煉鋼技術領域。高疲勞性能600MPa級熱軋汽車大梁鋼帶，化學成分按質量百分比為：C 0.02?0.06％，Si≤0.08％，Mn 1.0?2.0％，P≤0.015％，S≤0.01％，Nb 0.001?0.015％，Ti 0.02?0.05％，N≤0.005％，其余為Fe及不可避免的雜質。制備方法依次包括冶煉、連鑄、加熱、粗軋、UFC中間坯冷卻、精軋、層流冷卻及卷取步驟。本發明通過成分設計，結合全流程工藝控制，實現了具有高疲勞性能的600MPa級熱軋汽車大梁鋼帶的穩定控制。本發明生產出的600MPa級熱軋汽車大梁鋼帶表面質量優良，疲勞性能、成型性能以及強韌性能優異，可有效解決現有600MPa級熱軋汽車大梁鋼帶疲勞性能較差的問題。

技術領域

本發明屬于煉鋼技術領域，涉及熱軋汽車大梁鋼板，具體涉及一種高疲勞性能600MPa級熱軋汽車大梁鋼帶及制備方法。

背景技術

受到路況較差，設計、制造和裝配水平落后的限制，很長時間以來我國的重卡汽車只能采用屈服強度在500MPa以下級別的雙層結構大梁，而發達國家的重卡汽車已經普遍采用屈服強度在600MPa以上級別的單層結構大梁。為了滿足降低生產成本、節能減排、提高安全性等要求，通過優化成分設計和生產工藝，以改善鋼板的強韌性、塑.性、冷彎成形性、焊接性能、抗疲勞性能、表面質量，已成為汽車大梁鋼帶研究的熱點。

目前國內是以510-610MPa級大梁鋼板為主，汽車大梁鋼作為汽車結構用重要承重部件，成型制造工藝復雜，材質要求具有較高的強韌性匹配、低屈強比、較好的冷彎成型性能和疲勞性能。由于構件在服役過程中承受交變載荷，其壽命取決于材料的疲勞性能，而疲勞一般不發生明顯的塑性變形，難以檢測和預防，但失效后極易造成事故和經濟損失。大梁鋼帶的疲勞性能沒有隨強度提升而提升，已成為該領域大梁鋼帶研發與應用的主要難題，因此進行熱軋鋼疲勞性能的研究具有重要意義，開發具有高疲勞性能的熱軋汽車大梁鋼帶很有必要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有600MPa級熱軋汽車大梁鋼帶疲勞性能較差的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：高疲勞性能600MPa級熱軋汽車大梁鋼帶，其化學成分按質量百分比為：C 0.02-0.06％，Si≤0.08％，Mn 1.0-2.0％，P≤0.015％，S≤0.01％，Nb 0.001-0.015％，Ti 0.02-0.05％，N≤0.005％，其余為Fe及不可避免的雜質；其顯微組織為鐵素體90-98％和粒狀貝氏體2-10％，晶粒度等級為11-12.5級。

上述高疲勞性能600MPa級熱軋汽車大梁鋼帶的制備方法，依次包括冶煉、連鑄、加熱、粗軋、UFC中間坯冷卻、精軋、層流冷卻及卷取步驟，具體包括如下步驟：

a.按照高疲勞性能600MPa級熱軋汽車大梁鋼帶的化學成分制備鑄坯；

b.粗軋：將加熱的鑄坯軋制成板坯，對薄規格的板坯采用3+3模式粗軋，控制第一道次變形量≥20％，末道次變形量≥30％，累計變形量≥80％；對厚規格的板坯采用0+5模式粗軋，控制第一道次變形量≥20％，末道次變形量≥30％，后2機架累計變形量≥47％，累計變形量≥72％；

c.UFC中間坯冷卻：將粗軋后的板坯快速冷卻，以80-120℃/s速度冷卻到930±20℃。

d.精軋：進行5-7道次連軋，控制最后一個機架變形量為8-12％，后3機架累計變形量15-30％。

上述步驟b中，板坯厚度為41-59mm，薄規格板坯為41-44mmm，厚規格板坯為45-59mm。

上述步驟b中，鑄坯加熱溫度為1280±20℃，保溫120-180min。

上述精軋終軋溫度為830-890℃。