一種汽車縱梁用鋼板的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽車縱梁用鋼板的制備方法，所述縱梁用鋼板由C、Si、Mn、P、S、Nb、Ca、Al、Ti、Fe等元素組成；本發明通過合理的化學成分配比，采用轉爐冶煉、精煉、連鑄機保護澆鑄及控軋控冷工藝，得到鋼質純凈、綜合性能優良、晶粒度均勻細小的熱連軋板卷。本發明的汽車縱梁鋼板抗拉強度為585～610MPa，屈服強度為500～520MPa，延伸率為30～35％，滿足重載汽車縱梁的生產需求，同時還可用于其它高強度汽車結構件的生產。
【專利說明】一種汽車縱梁用鋼板的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼鐵冶金【技術領域】，尤其涉及一種汽車縱梁用鋼板的制備方法。
【背景技術】
[0002]汽車縱梁是汽車的承重件，也是汽車行駛過程中的安全件。載重汽車和大型客貨車縱梁一般采用6~12mm的熱軋鋼板制造。隨著我國汽車工業以及交通、運輸業的飛速發展，大噸位載重汽車和大型豪華客車需求量不斷增加，為了減輕汽車自重，達到節約能源、減輕環境污染并提高運載效率的目的，提高鋼板強度是實現汽車輕量化的重要手段和方法。在國內外，現階段多是采用添加一定量的微合金化元素(Nb、V、Ti)來提高鋼板的強度。縱梁鋼作為大型客貨車的安全承載件，對其強度和成形性等方面有很高的要求，國內各大鋼廠均已開展了相關的技術研究工作。但是，各大鋼廠在開發生產縱梁鋼時，其采用的合金元素、添加量及生產工藝都不盡相同，這也和各大鋼廠的生產裝備、工藝技術和原材料等有關。目前，抗拉強度510MPa級縱梁鋼的生產技術已相當成熟，應用非常廣泛，相關的研究報道也很多，但是，抗拉強度590MPa級縱梁鋼的研究報道相對較少。
[0003]在大型載重車車架設計中，為了提高車架總成的承載能力，在采用抗拉強度為510MPa級的縱梁鋼設計制作時，車架縱梁除采用內加強板外(襯梁)，還增加了外上和外下加強板的加強結構。而現在，當采用抗拉強度為590MPa級的縱梁鋼后，在車架總成設計中取消了外上和外下加強板，進一步減輕了車架總成的重量，提高了大型貨車的承載能力。
[0004]國內各汽車制造企業對590MPa級汽車縱梁用鋼的性能要求是:下屈服強度ReL≥450MPa ;抗拉強度Rni≥590MPa ;伸長率A≥20%;寬冷彎(b = 35mm)性能良好(d =la)。為了達到該性能要求，鋼材生產企業面臨急需解決的技術問題是:(1)在鋼種的化學成分設計中，既要保證熱軋鋼板的高強度，又要保證鋼板具有較高的拉延性能和良好的低溫韌性；(2)在冶煉工藝設計上，從保證鋼質和提高鋼的純凈度入手，并進一步降低鋼中硫含量，確定出合理的脫氧合金化順序及爐外精煉工藝；(3)在熱連軋工藝設計上，要充分發揮出所加入微合金化元素的作用，確定出合理的控制軋制和控制冷卻工藝，確保成品鋼板的優異綜合機械性能匹配；(4)要確保沖壓件的裝配性能，鋼板要具有高的尺寸精度和表面質量，以及制造過程中零件的形狀保持性良好。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提出一種汽車縱梁用鋼板的制備方法，該方法制備的鋼板具有高強度，又具有良好的冷成形性能和高的低溫沖擊韌性，滿足重載汽車縱梁的生產需求。
[0006]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0007]—種汽車縱梁用鋼板的制備方法，所述縱梁用鋼板以重量百分數計由下列組份組成:C:0.04%~0.06% ；Si:0.30%~0.50% ；Mn:1.70%~1.90% ；P..( 0.015% ；S:(0.008% ；Nb:0.05%~0.07% ；Ca:0.04%~0.06%, Al:0.03%~0.05%, T1:0.04%~
0.05%，其余為鐵和殘余的微量雜質；所述制備方法包括如下步驟:[0008]I)鐵水預處理:對鐵水進行脫硫處理；
[0009]2)轉爐冶煉:對鐵水進行脫P、S1、C及合金化處理；
[0010]3)爐后精煉:經LF爐采用深脫硫工藝及鋼水合金化處理并加入鐵鈣線進行夾雜物變性處理；
[0011]4)連鑄:精煉后的鋼水由連鑄機進行保護澆鑄，成為板坯，鑄坯厚度為230mm~250mm ；
[0012]5)板坯加熱:鑄坯冷裝加熱后送熱連軋機，板坯加熱溫度為1230~1250°C ；
[0013]6)粗軋:高壓水除鱗后由粗軋機組軋制，粗軋采用5~7道次軋制，粗軋出口溫度為990~1010°C ;粗軋后的中間坯厚度要求保證精軋壓下率為≥80%，粗軋道次間也采用高壓水除鱗；粗軋后經中間保溫罩送精軋機組；
[0014]7)精軋:由精軋機組采用7道次軋制，控制道次變形量和軋制溫度，終軋溫度910 ~930°C ；
[0015]8)層流冷卻:采用層流冷卻模式控制軋后鋼板的冷卻速度，層流冷卻速度為15~35 0C /s ；
[0016]9)卷取:通過以上層流冷卻控制鋼板的卷取溫度，卷取溫度為550~570°C。
[0017]本發明采用上述技術方案，通過合理的化學成分配比，采用轉爐冶煉、精煉、連鑄機保護澆鑄及控軋控冷 工藝，得到鋼質純凈、綜合性能優良、晶粒度均勻細小的熱連軋板卷。
[0018]上述的成分設計和軋制及冷卻工藝控制，一方面促進部分球狀碳化物形成，增加強度，同時減少珠光體量；二是促進珠光體團更細小和分散。這種組織有利于獲得高強度、高冷成形性能和良好的低溫沖擊性能。
[0019]本發明化學成分容易穩定控制，軋制工藝控制穩定，產品力學性能穩定、表面質量好。產品的性能指標分別為:鋼板抗拉強度為585~610MPa，屈服強度為500~520MPa，延伸率為30~35%，反映強度和冷成形綜合性能指標——強塑積(即TSXEL，抗拉強度和延伸率的乘積)在17540~19230MPa%范圍，5mmX10mmX55mm試樣的-60°C夏比V型沖擊功大于100J。鋼板在具有高強度的同時具有良好的冷成形性能和較高的低溫沖擊韌性，在滿足汽車結構安全(特別是低溫區域使用)需要的同時滿足汽車結構制作過程中的成形工藝要求。同時又保持了良好的焊接性能。
[0020]本發明鋼板滿足重載汽車縱梁的生產需求，同時還可用于其它高強度汽車結構件的生產。
【具體實施方式】
[0021]實施例一
[0022]一種汽車縱梁用鋼板的制備方法，所述縱梁用鋼板以重量百分數計由下列組份組成:C:0.04%；Si:0.50%；Mn:1.70%；P S 0.015%；S:≤ 0.008%；Nb:0.07%；Ca:0.04%,Al:0.05%, Ti:0.04%，其余為鐵和殘余的微量雜質；所述制備方法包括如下步驟:
[0023]I)鐵水預處理:對鐵水進行脫硫處理；
[0024]2)轉爐冶煉:對鐵水進行脫P、S1、C及合金化處理；
[0025]3)爐后精煉:經LF爐采用深脫硫工藝及鋼水合金化處理并加入鐵鈣線進行夾雜物變性處理；
[0026]4)連鑄:精煉后的鋼水由連鑄機進行保護澆鑄，成為板坯，鑄坯厚度為230mm ；
[0027]5)板坯加熱:鑄坯冷裝加熱后送熱連軋機，板坯加熱溫度為1230°C ；
[0028]6)粗軋:高壓水除鱗后由粗軋機組軋制，粗軋采用5道次軋制，粗軋出口溫度為IOlO0C ;粗軋后的中間坯厚度要求保證精軋壓下率為> 80%，粗軋道次間也采用高壓水除鱗；粗軋后經中間保溫罩送精軋機組；
[0029]7)精軋:由精軋機組采用7道次軋制，控制道次變形量和軋制溫度，終軋溫度910。。；
[0030]8)層流冷卻:采用層流冷卻模式控制軋后鋼板的冷卻速度，層流冷卻速度為15。。/s ；
[0031]9)卷取:通過以上層流冷卻控制鋼板的卷取溫度，卷取溫度為550°C。
[0032]實施例二
[0033]一種汽車縱梁用鋼板的制備方法，所述縱梁用鋼板以重量百分數計由下列組份組成:C:0.06% ；Si:0.30% ；Mn:1.90% ；P..≤ 0.015% ；S:≤ 0.008% ；Nb:0.05% ；Ca:0.06%,Al:0.03%, Ti:0.05%，其余為鐵和殘余的微量雜質；所述制備方法包括如下步驟:
[0034]I)鐵水預處理:對鐵水進行脫硫處理；
[0035]2)轉爐冶煉:對鐵水進行脫P、S1、C及合金化處理；
[0036]3)爐后精煉:經LF爐采用深脫硫工藝及鋼水合金化處理并加入鐵鈣線進行夾雜物變性處理；
[0037]4)連鑄:精煉后的鋼水由連鑄機進行保護燒鑄,成為板還,鑄還厚度為250mm ；
[0038]5)板還加熱:鑄還冷裝加熱后送熱連軋機,板還加熱溫度為1250°C ；
[0039]6)粗軋:高壓水除鱗后由粗軋機組軋制，粗軋采用7道次軋制，粗軋出口溫度為9900C ;粗軋后的中間坯厚度要求保證精軋壓下率為> 80%，粗軋道次間也采用高壓水除鱗；粗軋后經中間保溫罩送精軋機組；
[0040]7)精軋:由精軋機組采用7道次軋制，控制道次變形量和軋制溫度，終軋溫度930 0C ；
[0041]8)層流冷卻:采用層流冷卻模式控制軋后鋼板的冷卻速度，層流冷卻速度為35 0C /s ；
[0042]9)卷取:通過以上層流冷卻控制鋼板的卷取溫度，卷取溫度為570°C。
[0043]實施例三
[0044]一種汽車縱梁用鋼板的制備方法，所述縱梁用鋼板以重量百分數計由下列組份組成:C:0.05% ；Si:0.40% ；Mn:1.80% ；P:≤ 0.015% ；S S 0.008% ；Nb:0.06% ；Ca:0.05%,Al 0.04%, Ti0.045%，其余為鐵和殘余的微量雜質；所述制備方法包括如下步驟:
[0045]I)鐵水預處理:對鐵水進行脫硫處理；
[0046]2)轉爐冶煉:對鐵水進行脫P、S1、C及合金化處理；
[0047]3)爐后精煉:經LF爐采用深脫硫工藝及鋼水合金化處理并加入鐵鈣線進行夾雜物變性處理；
[0048]4)連鑄:精煉后的鋼水由連鑄機進行保護燒鑄,成為板還,鑄還厚度為240mm ；
[0049]5)板還加熱:鑄還冷裝加熱后送熱連軋機,板還加熱溫度為1240°C ；[0050]6)粗軋:高壓水除鱗后由粗軋機組軋制，粗軋采用6道次軋制，粗軋出口溫度為10000C ;粗軋后的中間坯厚度要求保證精軋壓下率為> 80%，粗軋道次間也采用高壓水除鱗；粗軋后經中間保溫罩送精軋機組；
[0051]7)精軋:由精軋機組采用7道次軋制，控制道次變形量和軋制溫度，終軋溫度920 0C ；
[0052]8)層流冷卻:采用層流冷卻模式控制軋后鋼板的冷卻速度，層流冷卻速度為25 0C /s ；
[0053]9)卷取:通過以上層流冷卻控制鋼板的卷取溫度，卷取溫度為560°C。
【權利要求】
1.一種汽車縱梁用鋼板的制備方法，其特征在于，所述縱梁用鋼板以重量百分數計由下列組份組成:c:0.04% ~0.06 % ；Si:0.30 % ~0.50 % ；Mn:1.70 % ~1.90 % ;P:(0.015%；S..( 0.008%；Nb:0.05%~0.07%；Ca:0.04%~0.06%,Al:0.03%~0.05%,Ti:0.04%~0.05%，其余為鐵和殘余的微量雜質；所述制備方法包括如下步驟: 1)鐵水預處理:對鐵水進行脫硫處理； 2)轉爐冶煉:對鐵水進行脫P、S1、C及合金化處理； 3)爐后精煉:經LF爐采用深脫硫工藝及鋼水合金化處理并加入鐵鈣線進行夾雜物變性處理； 4)連鑄:精煉后的鋼水由連鑄機進行保護澆鑄，成為板坯，鑄坯厚度為230mm~250mm ； 5)板坯加熱:鑄坯冷裝加熱后送熱連軋機，板坯加熱溫度為1230~1250°C； 6)粗軋:高壓水除鱗后由粗軋機組軋制，粗軋采用5~7道次軋制，粗軋出口溫度為990~1010°C ;粗軋后的中間坯厚度要求保證精軋壓下率為≥80%，粗軋道次間也采用高壓水除鱗；粗軋后經 中間保溫罩送精軋機組； 7)精軋:由精軋機組采用7道次軋制，控制道次變形量和軋制溫度，終軋溫度910~9300C ； 8)層流冷卻:采用層流冷卻模式控制軋后鋼板的冷卻速度，層流冷卻速度為15~350C /s ； 9)卷取:通過以上層流冷卻控制鋼板的卷取溫度，卷取溫度為550~570°C。
【文檔編號】C22C33/04GK103789618SQ201210420579
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月29日 優先權日:2012年10月29日
【發明者】錢永清 申請人:無錫市錫山區鵝湖鎮蕩口青蕩金屬制品廠