CN102002631A - 一种微铌510MPa级汽车大梁板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微铌510MPa级汽车大梁板及其制造方法，其化学成分包括：C：0.095～0.125wt％，Si：0.15～0.30wt％，Mn：0.09～1.20wt％，P≤0.025wt％，S≤0.012wt％，Als：0.010～0.024wt％，N≤0.0050wt％，Nb：0.007～0.012wt％，Ca：0.001～0.0025wt％，Ca/Als：0.09～0.11，余量为Fe和不可避免的杂质；制造方法包括高炉铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、加热炉均热、轧制、层流冷却、卷取工序。本发明大幅降低了合金成本，制备方法温度较低，工艺较简单、易于规模化生产。

Description

一种微铌510MPa级汽车大梁板及其制造方法

技术领域

本发明属于510MPa级汽车大梁板及其制造领域，特别涉及一种微铌510MPa级汽车大梁板及其制造方法。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，汽车的需求量也在不断的增加。钢铁材料是汽车制造中最主要的材料，占汽车自重的75％左右，目前世界汽车工业年消耗钢材已超过1.2亿吨。中国汽车市场近几年来发展迅猛，对钢材的需求量也越来越大。2005年我国汽车总产量已达570.77万辆，而到2009年我国汽车产量已迅猛超过1000万辆，2010年预计超过1700万辆，汽车用钢使用量也发生急剧井喷。汽车大梁用钢主要用来制造汽车车架(底盘)，包括载重车和乘用车车架纵梁、横梁和车箱纵梁、横梁受力架用钢，产品主要厚度规格为3.0～14.0mm，其中车箱纵梁、横梁用主要为低合金和碳素钢，要求具备较高的强度、塑性和冷弯性能。随着我国现代化建设进程的加快，高速公路飞速发展，各类载重车、大型客货车的更新也迫在眉睫，对大梁钢板的强度要求也愈来愈高。

目前国内汽车大梁钢的主要强度级别为510MPa，除此外还有440MPa、590MPa、610MPa几个品种也在不同车型上使用。

鞍钢曾试制成功16MnL钢板，并先后在中板厂、半连轧厂生产，产品主要用于我国第一汽车(集团)公司生产解放牌汽车纵梁。目前16MnL板仍广泛用于载货汽车的大梁上，但其冲废率高，尺寸精度不理想。以后鞍钢又开发了10TiL含Ti大梁钢板，并在1780mm热轧机上开发成功A510L板，其成分设计和性能与宝钢集团梅钢公司的510L板相近。

攀钢、上钢三厂开发生产的老牌号大梁钢板09SiVL(510MPa级)曾得到用户的肯定与应用，但与近期开发的510L汽车大梁钢相比，前者的冷成形性能不太理想，且抗疲劳性较差。

宝钢股份公司已成功开发出汽车大梁用钢SAPH310～440，其抗拉强度从310MPa至440MPa，产品主要用于制造各种车型的汽车大梁、横梁、滚型车轮等结构件。这些产品内质纯净，尺寸精度高，成型和焊接性能优良，深受用户的青睐。

太钢开发的汽车大梁用370MPa级别SAPH370热轧带钢(化学成份为Wt％：C≤0.21；Si≤0.25；Mn≤0.75；P≤0.035；S≤0.035)，在普通结构钢的基础上，采用了降低钢中硫含量、在结晶器中喂稀土丝以控制MnS夹杂物的形态和尺寸及采用控制终轧温度和卷取温度等措施。结果表明：该钢具有冷成型性好、冲压合格率高、性能波动小等特点。

经检索，现有以下一些专利文献涉及510MPa级汽车大梁板，具体内容如下。

(1)宝钢集团上海梅山钢铁有限公司万兰凤等于2005年02月申请发明专利“一种加长型汽车大梁用钢及其制造方法”CN200510024059.5，主权项内容为：

一种加长型汽车大梁用钢，其化学成分的重量百分比为：C％：0.07～0.12，Si％：0.15～0.40，Mn％：1.00～1.50，P％≤0.025，S％≤0.015(实物带钢S含量控制为S≤0.007％)，Nb％：0.020～0.050，V％：0.025～0.050，Ti％：0.010～0.030，Als：0.025～0.060％，微量Ca(实物带钢Ca含量控制为0.015～0.050％)，其余为铁和残余的微量杂质。

该发明采用Ti、Nb、V复合添加处理，其中Nb的下限值为0.020％，添加Nb的均值为0.035％，用于试制510MPa级别汽车大梁钢板，实物钢板厚度10.0mm，优化的性能为：屈服强度475～493MPa，抗拉强度550～587MPa，延伸率27～29％，d＝0.5a，冷弯曲180°合格。

其存在问题是：①采用Ti、Nb、V复合添加处理，生产难度大，成本也高；②添加Nb的下限值为0.020％，Nb的均值为0.035％，生产成本高；③当钢中Nb含量由0.01％增加到0.025％时，连铸板坯表面的纵裂、角裂缺陷显著增加，同时因Nb含量高，造成热轧卷头尾性能严重不均，整卷性能波动剧烈；④添加Mn的均值为1.25％，成本较高；⑤Als含量偏高，且实施例以采用0.05％的Als为主，成本升高，且冶炼时易堵水口。

(2)湖南华菱涟源钢铁有限公司温德智等于2008年08月申请发明专利“一种生产汽车大梁用热轧钢带的方法”CN200810032040.9，其中关于510MPa级别汽车大梁钢板成分(wt％)设计为：

C：0.03～0.07％、Si：0.20～0.35％、Mn：1.2～1.4％、P≤0.025％、S≤0.012％、Nb：0.020～0.040％、Ti：0.015～0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。

该510MPa级别汽车大梁钢板发明专利采用Ti、Nb复合添加处理，其中Nb的下限值为0.020％，添加Nb的均值为0.03％，采用CSP连铸连轧工艺试制2.5～9.0mm热轧大梁钢板，采用终轧温度860～880℃，卷曲温度600～620℃；实物钢板厚度2.5～9.0mm，优化的性能为：屈服强度390～560MPa，抗拉强度510～600MPa，延伸率32～35％，d＝0.5a，冷弯180°合格。

其存在问题是：①采用Ti、Nb复合添加处理，生产难度大，成本也高；②添加Nb的下限值为0.020％，Nb的均值为0.03％，生产成本较高；③钢中Nb含量超过0.025％时，连铸板坯表面的纵裂、角裂缺陷显著增加，且热轧卷头尾性能不均较严重；④采用低C处理(C≤0.07％)，同时又采用Mn强化，这样炼钢时就必须使用较昂贵的低C锰铁，而不能使用廉价的高碳锰铁或中碳锰铁，合金成本明显增加；⑤添加Mn的均值为1.30％，成本较高；⑥所用终轧温度偏高，卷取温度偏高，使钢板强度相对降低。

(3)马鞍山钢铁股份有限公司***等于2006年12月申请发明专利“汽车大梁钢的CSP生产工艺”CN200610098393.X，权利要求书为：

汽车大梁钢的CSP生产工艺，包括转炉工序、LF精炼工序、CSP连铸连轧工序、卷取工序、成品检验工序；其特征在于：汽车大梁钢的化学重量成分控制如下：C：0.16～0.20％、Si：0.3～0.5％、Mn：1.3～1.5％、P：≤0.015％、S：≤0.010％(实物带钢S含量控制为0.0009％～0.0020％)、Ti：0.01～0.03％、Als：0.020～0.035％，N≤65PPm。

该发明采用添加Ti处理，用于试制510MPa级别汽车大梁钢板，实物钢板厚度6～8mm，优化的性能为：屈服强度405～415MPa，抗拉强度540～560MPa，延伸率30～32％，d＝0.5a，冷弯180°合格。

其存在问题是：①采用单独加Ti处理，热轧带钢表面质量变差，且Si含量偏高，进一步恶化钢板表面质量与边部质量，增加了带钢产生边裂的风险；②C、Mn、Si含量均较高，因而钢板C当量大幅升高，焊接性能明显变差；③添加Mn的均值为1.40％，成本明显升高。

(4)上海大学许珞萍等于2005年06月申请发明专利“轿车横梁用热轧带钢的制造方法”CN200510027269.X，主权项为：

一种轿车横梁用热轧带钢的制造方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：a.设计和选择一种新的带钢化学组成，该新钢种的化学组成及其重量百分含量如下(ωt％)：C0.05～0.15，Mn0.20～0.80，A10.02～0.10，Nb0.02～0.10，Si：≤0.3，P≤0.02，S≤0.01(实物带钢S含量控制为S≤0.005％)，Fe余量；b.依据上述化学组成配方配料，按传统常规工艺进行熔炼、精炼及真空脱气、浇注，制得钢坯；c.将上述钢坯加热至1200～1250℃，经立式水平除鳞机去除氧化皮；d.将钢坯进行初轧，温度控制在1100～1200℃，使奥氏体完全再结晶；e.然后进行精轧，精轧机配置有5～7个轧辊架，进精轧机时的温度控制在900～1100℃，出精轧机时的温度控制在800～980℃：f.然后经喷淋水冷却，将带钢钢坯冷却至550～650℃，最后缓冷至室温，制得所需的热轧带钢。

该发明采用Nb处理，其中Nb的下限值为0.020％，添加Nb的目标值为0.04％，用于试制轿车横梁用510MPa级别热轧钢板，实物钢板厚度未说明，优化的性能为：屈服强度460～500MPa，抗拉强度500～600MPa，延伸率24～32％，屈强比为0.83～0.92，d＝0.5a，冷弯180°合格。

其存在问题是：①采用Nb处理，其中Nb的下限值为0.020％，添加Nb的目标值为0.04％(实施例中添加Nb含量在0.04％以上)，生产成本大幅上升，且连铸板坯表面的纵裂、角裂缺陷显著增加，易造成废次材大幅增多；②Nb含量高，易造成热轧卷头尾性能严重不均，性能波动剧烈，给用户使用带来严重影响；③由于Nb含量高，为保证铸坯表面质量，实际生产时难于实现直装、热装，不得不下线冷检，且由于连铸坯中的金属Nb含量高，为保证Nb原子充分固溶，需显著延长铸坯再加热时间并提高加热温度，从而导致轧钢生产能耗明显增加，同时因铸坯表面氧化较多，轧钢厂成材率明显降低，这又会进一步促使产品成本居高不下；④屈强比过高，制作汽车大梁板时回弹大，形状固定性差；⑤采用超低S(S≤0.005％)设计，铁水控制成本与钢水精炼成本显著增加；⑥仅适宜于CSP工艺与装备条件下生产应用。

此外，据国内多家汽车配件厂统计显示，首钢总公司、宝钢集团梅钢公司、宝钢集团八一钢铁公司等厂家供货的510L汽车大梁板均采用低C(一般C＝0.05％～0.08％)、超低S(一般S≤0.005％)、高Nb处理，铌含量为0.030％～0.035％左右，其Nb铁合金成本明显偏高；且低C设计必须使用较昂贵的低碳Mn铁合金来冶炼510L大梁钢；而超低S(S≤0.005％)处理则常常使得铁水控制成本与钢水精炼成本大幅上升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种微铌510MPa级汽车大梁板及其制造方法，本发明不仅大幅降低了Nb、Ti、Mn、Als合金成本，钢板的抗拉强度与已有发明相当，延伸率值明显高于已有发明钢板；制备方法温度较低，节能降耗，工艺较简单、易于规模化生产。

本发明的一种微铌510MPa级汽车大梁板，其化学成分包括C：0.095～0.125wt％，Si：0.15～0.30wt％，Mn：0.09～1.20wt％，P≤0.025wt％，S≤0.012wt％，Als：0.010～0.024wt％，N≤0.0050wt％，Nb：0.007～0.012wt％，Ca：0.001～0.0025wt％，Ca/Als：0.09～0.11，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述化学成分包括C：0.125wt％，Si：0.16wt％，Mn：1.20wt％，P：0.024wt％，S：0.006wt％，Als：0.014wt％，N：0.0031wt％，Nb：0.008wt％，Ca：0.0013wt％，Ca/Als：0.093，其余为Fe和不可避免的杂质。

所述化学成分包括C：0.11wt％，Si：0.21wt％，Mn：0.093wt％，P：0.017wt％，S：0.007wt％，Als：0.019wt％，N：0.0041wt％，Nb：0.010wt％，Ca：0.0019wt％，Ca/Als：0.1，其余为Fe和不可避免的杂质。

所述化学成分包括C：0.096wt％，Si：0.30wt％，Mn：1.18wt％，P：0.022wt％，S：0.007wt％，Als：0.024wt％，N：0.0048wt％，Nb：0.012wt％，Ca：0.0025wt％，Ca/Als：0.104，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明的一种微铌510MPa级汽车大梁板的制造方法，包括：将高炉铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、加热炉均热、轧制、层流冷却、卷取工序，其中轧制工序在奥氏体区进行，轧制总压下量＞85％，终轧温度820～870℃，带钢终轧后经层流冷却，于560～590℃卷取。

本发明在转炉冶炼时采用顶底复吹技术，即顶吹采用氧气，而底吹采用N/Ar气切换技术，吹炼前期和中期采用底吹N气，吹炼后期切换为底吹Ar气，按照每炉钢冶炼时纯吹氧时间的75％来设置切换时间点，这样即可防止全程吹Ar气增加炼钢成本，又可防止全程吹N气使钢水中N含量明显上升。

所述的LF炉精炼采用喂硅-钙线法对钢水进行硫化物变性处理，钙通过形成铝酸钙使氧化铝类型的氧化物球化并且使硫化物和氧化物结合起来，由于钙的蒸气压高，在钢中的溶解度低且化学反应性强，因此需精确控制钢水中钙含量，控制喂线速度为4.0～6.0m/s，优选喂线速度为5.0m/s，并通过控制Ca/Als＝0.09～0.11，提高Ca的收得率，控制钢包底吹效果良好，防止由于Ca汽化造成钢水喷溅。

所述的加热炉均热中板坯出炉温度为1190～1200℃。

所述的层流冷却速度为15～35℃/s，优选温度为25～35℃/s。

本发明的技术思路如下：

(1)微铌合金化处理

Nb是改善热轧板晶粒组织与机械性能的较为高效的合金元素，它能够有效控制奥氏体化、再结晶、晶粒长大和二次相析出行为。固溶Nb和热轧后析出的Nb(C，N)二次相都能抑制再结晶，从而显著细化钢板组织。

大量的实验室试验及工业性试制结果显示，由于合金元素的扩散能力不同以及析出物的弥散度与粒子特性不同，使得Nb可产生远远强于V的弥散强化，每添加0.01％的合金含量获得的弥散沉淀强化值，加Nb可提高强度50MPa以上，而加V仅可提高强度10MPa左右。

另一方面，析出的碳氮化合物对于Nb、Ti、V微合金元素细化晶粒的效果也是很重要的，特别是在控制轧制热轧带钢中，析出相的弥散度与稳定性不同，使得Nb、Ti、V细化晶粒、提高强度的效果按Nb＞Ti＞V顺序排列，统计结果表明，每添加0.01％的Nb、Ti、V合金含量，钢板强度值相应升高20MPa、5MPa、3MPa。鉴于此，本发明汽车板选择微Nb合金化处理。

(2)带钢卷取温度的研究与优化

热轧终轧后，扁平的奥氏体晶粒相变成为细小的铁素体；但并不是所有的Nb均在热轧后析出，还会有一部分Nb在卷取过程中析出，并使强度进一步升高——尤其当采用570～600℃左右温度卷取时，这一效果更加明显。研究发现，由于轧制变形速度快，各机架轧制道次间隙时间短，加之Nb含量不高(例如控制Nb含量为0.007～0.012wt％)，易于固溶，NbC全部析出的动力学条件不具备，因此NbC可以在卷取后的缓冷过程中弥散沉淀析出，此时沉淀强化效果最为显著；若将卷取温度降至560℃以下，则卷取生产难于正常进行。

(3)净化钢质，降低钢中夹杂物含量

净化钢质，降低钢中夹杂物含量，即氧化物、硫化物和碳氮化物的数量、尺寸、形态和分布。硫的影响是主要的，降硫之外迫切要求在冶炼过程中进行硫化物形态控制。通过往钢水中添加钙或稀土元素，可以使钢中硫化物和氧化物变成对韧性无不利影响的坚硬球状夹杂物，以改善钢的韧性、各向异性及抗H2S应力腐蚀裂纹敏感性。

(4)控制轧制，控制冷却

控轧控冷过程，即控制加热温度、粗轧、精轧过程。加热温度决定轧制前奥氏体晶粒的大小，温度越低晶粒越细。根据宁钢设备情况，我们拟定微铌510MPa级大梁板的板坯均热出炉温度为1190～1200℃；粗轧对奥氏体组织的细化效果表现在通过各个轧制道次的再结晶渐进地将晶粒细化。

本发明热轧汽车大梁钢板化学成分的作用及设计范围详述如下。

C：可有效提高钢板强度。本发明试验结果得出：若含C量低(例如C≤0.08wt％)不仅不能保证足够的强度，而且还会因为必须使用较昂贵的低碳锰铁来取代较廉价的高碳锰铁或中碳锰铁，而增加生产制造成本；此外，在炼钢生产中，若含C量偏低，还极易引起钢水中氧含量升高；但C含量太高(例如C≥0.16wt％)则会明显降低钢板成形性能与焊接性能；另一方面，本发明试验还发现，当C含量≥0.14wt％、Mn含量＞1.20wt％时，试制的510L热轧钢卷的带状组织普遍达3级以上，而若将C含量控制为0.095～0.125wt％、Mn含量控制为0.09～1.20wt％时，试制的510L热轧钢卷的带状组织全部降至为≤1级，不仅可以显著提高成品钢板成形性能，并降低钢板的各项异性，而且可以通过热轧工艺的优化获得理想的强度性能，因此本发明控制C含量为0.095～0.125wt％。

Mn：Mn为脱氧元素及固溶强化元素，若Mn含量过低则钢板脱氧效果变差且钢板强度不足，若Mn含量过高则使钢板塑性降低且因碳当量升高而恶化钢板焊接性能；另外，同上所述，为抑制热轧钢板中带状组织的形成，本发明拟定Mn含量控制为0.09～1.20wt％。

Si：在钢中起固溶强化作用，但含Si量过高易显著恶化钢板表面质量，从而降低钢的疲劳性能；若Si含量要求偏低(例如Si≤0.05wt％)，则对钢中硫化物进行变性处理时必须使用较昂贵的Ca-Fe线。本发明中Si含量控制为0.15～0.30wt％，不苛求低Si含量要求，这样在对钢中硫化物进行变性处理时可使用较廉价的硅-钙线，降低成本。

Als：Al作为脱氧元素可减少钢中的氧化物夹杂，使钢质纯净，从而提高钢板的成形性能和疲劳性能，但Al含量过高则合金成本明显增加，且随着钢水含Al量的增加，连铸水口容易发生堵塞事故，本发明中Als含量控制为0.010～0.024wt％。

Ca：添加适量Ca可对钢中硫化物进行变性处理，改变硫化物形态，提高钢板塑性与韧性，但若含Ca量过高则将增加炼钢成本且污染钢水、恶化钢板机械性能；另外，本发明使用较廉价的硅-钙线进行硫化物变性处理，同时控制Ca/Als＝0.09～0.11，实践证明这种Ca/Als比可显著提高Ca的收得率，成本低，本发明中Ca含量控制为0.001～0.0025％wt％。

P、S、N：均属钢中的杂质元素，一般而言其含量越低越好，综合考虑生产难度与工序成本控制问题，本发明采用低成本、高效率原则，设计将P含量控制在0.025wt％以下，S含量控制在0.008wt％以下，N含量控制在0.005wt％以下。

Nb：Nb以NbC或Nb(C，N)形式存在于钢中，有效细化组织晶粒，提高钢板强度与韧性，它可明显提高奥氏体未再结晶温度，细化晶粒效果十分显著。本发明实验过程中发现，当Nb含量控制为0.007～0.012wt％，通过优化热轧终轧与卷取温度，即可较明显细化钢板组织并同时获得高强度与高延伸率，且热轧板坯的均热时间波动对成品卷的性能影响不大；如前所述，研究发现，当热轧卷采用570～600℃温度卷取时，由于轧制变形速度快，各机架轧制道次间隙时间短，加之Nb含量不高(例如控制Nb含量为0.007～0.012wt％)，易于固溶，NbC全部析出的动力学条件不具备，因此NbC可以在卷取后的缓冷过程中弥散沉淀析出，此时含Nb二次相粒子的沉淀强化效果最为显著；而若Nb含量偏高(Nb＞0.15wt％)，热轧板坯均热时间的波动对成品卷的性能产生了较大影响，例如Nb＝0.175wt％时，热轧板坯在均热段的停留时间由35分钟降至20分钟，成品热轧卷的延伸率值即可由29％降至24％。故本发明中Nb含量控制为0.007～0.012wt％。

本发明钢板的制造过程中，板坯在奥氏体再结晶区进行粗轧，通过轧制变形后的再结晶细化奥氏体晶粒，钢板总压下量在85％以上，通过奥氏体低温区的轧制变形，使奥氏体晶粒内形成变形带并因应变诱发Nb(C，N)沉淀，细化奥氏体相变产物，提高钢板的韧性。终轧温度控制在奥氏体未再结晶区820～870℃，若终轧温度太低会使轧制负荷过高，难于正常轧制生产，若终轧温度太高则使晶粒过于粗化，强度明显降低。本发明将卷取温度控制在560～590℃，以保证Nb的析出强化效果。

板坯均热出炉温度一般控制为1190～1200℃，若温度过低，Mn、Si、Nb等微合金元素溶解不充分，导致不能充分利用微合金元素作用，使钢板强度降低；若温度过高，易使晶粒过于粗化，钢板韧性变差。

对热轧后的带钢进行冷却，冷却速度最好为25～35℃/s，若过低则会降低细晶强化效果。本发明采用低温终轧工艺，并通过加速热轧带钢的冷却，可以降低奥氏体向铁素体转变温度，这样铁素体的晶粒尺寸可以得到最大程度的细化，从而提高成品带钢的强度与韧性。

除用于汽车生产外，本发明还可以应用于其它要求钢板具有高强度、高韧性、优良焊接性能及冷弯性能的建筑、化工、机械等生产领域。

有益效果

(1)本发明采用微铌合金化设计，控制Nb＝0.007～0.012％，目标值为0.01％，不仅大幅降低了Nb、Mn、Als合金成本，而且明显降低了冶炼生产难度，提高了化学成分命中率。

(2)本发明的C、Mn含量试制，热轧钢板带状组织则降到1级以下，从而明显降低钢板各项异性，提高成品钢板的综合机械性能；本发明不苛求钢板具有超低S含量，通过LF精炼工序控制S＝0.005％～0.008％即可，这样不仅有利于降低铁水成本与钢水精炼成本，而且有利于炼钢命中目标成分范围。

(3)上述已有发明相比，本发明钢板不仅拥有成本低、更为节能降耗且工艺较简单、易于规模化生产的优势，而且本发明钢板的抗拉强度与已有发明钢板相当，而延伸率值则明显高于已有发明钢板，超过了国内现有报道510L大梁板的最高水平，具有低成本、高性能的特点。

附图说明

图1为本发明工艺流程及原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

微铌510MPa级汽车大梁板化学成分的重量百分比为：

C：0.125wt％，Si：0.16wt％，Mn：1.20wt％，P：0.024wt％，S：0.006wt％，Als：0.014wt％，N：0.0031wt％，Nb：0.008wt％，Ca：0.0013wt％，Ca/Als：0.093，其余为Fe和不可避免的杂质。

高炉铁水经脱硫处理后，进入转炉并加废钢进行冶炼、脱氧及合金化处理，在转炉冶炼时采用顶底复吹技术，顶吹采用氧气，吹炼前期和中期采用底吹N气，吹炼后期切换为底吹Ar气，按照每炉钢冶炼时纯吹氧时间的75％来设置切换时间点；然后经精炼炉加入硅-钙线进行夹杂物变性处理，喂线速度4.0m/s，精炼后的钢水由连铸机进行保护浇注，铸成230mm厚度板坯送至1780热连轧机组。

轧制工艺：板坯送入加热炉进行加热，出炉温度：1200℃，加热好的板坯出炉后经高压水除鳞、粗轧、精轧、层流冷却，成品厚度为11.5mm，冷却速度为17℃/s，冷却至565℃卷取；控轧温度：粗轧出口温度1030℃，精轧终轧温度840℃，卷取温度565℃；钢卷做热头处理。

生产的钢板屈服强度462MPa，抗拉强度569MPa，延伸率30.0％，180°宽冷弯检验合格，金相组织为铁素体+少量珠光体，晶粒度级别12.5级(根据GB/T6394-2002金属材料晶粒度评级标准测试)。钢板经滚压成形制成汽车车架纵梁，装车测试合格。

实施例2

微铌510MPa级汽车大梁板化学成分的重量百分比为：

C：0.11％、Si：0.21％、Mn：0.093％、P：0.017％、S：0.007％、Als：0.019％、N：0.0041％、Nb：0.010％、Ca：0.0019％，Ca/Als：0.1，其余为Fe和不可避免的杂质。

高炉铁水经脱硫处理后，进入转炉并加废钢进行冶炼、脱氧及合金化处理，在转炉冶炼时采用顶底复吹技术，顶吹采用氧气，吹炼前期和中期采用底吹N气，吹炼后期切换为底吹Ar气，按照每炉钢冶炼时纯吹氧时间的75％来设置切换时间点；然后经精炼炉加入硅-钙线进行夹杂物变性处理，喂线速度5.0m/s，精炼后的钢水由连铸机进行保护浇注，铸成230mm厚度板坯送至1780热连轧机组。

轧制工艺：板坯送入加热炉进行加热，出炉温度：1194℃，加热好的板坯出炉后经高压水除鳞、粗轧、精轧、层流冷却，成品厚度为7.0mm，冷却速度为25℃/s，冷却至580℃卷取；控轧温度：粗轧出口温度1020℃，精轧终轧温度850℃，卷取温度580℃。

生产的钢板屈服强度458MPa，抗拉强度559MPa，延伸率39.5％，180°宽冷弯检验合格，金相组织为铁素体+少量珠光体，晶粒度级别12级(根据GB/T6394-2002金属材料晶粒度评级标准测试)。钢板经滚压成形制成汽车车架纵梁，装车测试合格。

实施例3

微铌510MPa级汽车大梁板化学成分的重量百分比为：

C：0.096％、Si：0.30％、Mn：1.18％、P：0.022％、S：0.007％、Als：0.024％、N：0.0048％、Nb：0.012％、Ca：0.0025％，Ca/Als：0.104，其余为Fe和不可避免的杂质。

高炉铁水经脱硫处理后，进入转炉并加废钢进行冶炼、脱氧及合金化处理，在转炉冶炼时采用顶底复吹技术，顶吹采用氧气，吹炼前期和中期采用底吹N气，吹炼后期切换为底吹Ar气，按照每炉钢冶炼时纯吹氧时间的75％来设置切换时间点；然后经精炼炉加入硅-钙线进行夹杂物变性处理，喂线速度6.0m/s，精炼后的钢水由连铸机进行保护浇注，铸成230mm厚度板坯送至1780热连轧机组。

轧制工艺：板坯送入加热炉进行加热，出炉温度：1200℃，加热好的板坯出炉后经高压水除鳞、粗轧、精轧、层流冷却，成品厚度为4.0mm，冷却速度为35℃/s，冷却至590℃卷取；控轧温度：粗轧出口温度1020℃，精轧终轧温度862℃，卷取温度590℃。

生产的钢板屈服强度480MPa，抗拉强度576MPa，延伸率34.0％，180°宽冷弯检验合格，金相组织为铁素体+少量珠光体，晶粒度级别12.5级(根据GB/T6394-2002金属材料晶粒度评级标准测试)。钢板经滚压成形制成汽车车架纵梁，装车测试合格。

Claims (10)

1.一种微铌510MPa级汽车大梁板，其化学成分包括C：0.095～0.125wt％，Si：0.15～0.30wt％，Mn：0.09～1.20wt％，P≤0.025wt％，S≤0.012wt％，Als：0.010～0.024wt％，N≤0.0050wt％，Nb：0.007～0.012wt％，Ca：0.001～0.0025wt％，Ca/Als：0.09～0.11，余量为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种微铌510MPa级汽车大梁板，其特征在于：所述化学成分包括C：0.125wt％，Si：0.16wt％，Mn：1.20wt％，P：0.024wt％，S：0.006wt％，Als：0.014wt％，N：0.0031wt％，Nb：0.008wt％，Ca：0.0013wt％，Ca/Als：0.093，其余为Fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的一种微铌510MPa级汽车大梁板，其特征在于：所述化学成分包括C：0.11wt％，Si：0.21wt％，Mn：0.093wt％，P：0.017wt％，S：0.007wt％，Als：0.019wt％，N：0.0041wt％，Nb：0.010wt％，Ca：0.0019wt％，Ca/Als：0.1，其余为Fe和不可避免的杂质。

4.根据权利要求1所述的一种微铌510MPa级汽车大梁板，其特征在于：所述化学成分包括C：0.096wt％，Si：0.30wt％，Mn：1.18wt％，P：0.022wt％，S：0.007wt％，Als：0.024wt％，N：0.0048wt％，Nb：0.012wt％，Ca：0.0025wt％，Ca/Als：0.104，其余为Fe和不可避免的杂质。

5.一种微铌510MPa级汽车大梁板的制造方法，包括：将高炉铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、加热炉均热、轧制、层流冷却、卷取工序，其中轧制工序在奥氏体区进行，轧制总压下量＞85％，终轧温度820～870℃，带钢终轧后经层流冷却，于560～590℃卷取。

6.根据权利要求5所述的一种微铌510MPa级汽车大梁板的制造方法，其特征在于：所述的转炉冶炼采用顶底复吹技术，即顶吹采用氧气，底吹采用N/Ar气切换技术，吹炼前期和中期采用底吹N气，吹炼后期切换为底吹Ar气，按照每炉钢冶炼时纯吹氧时间的75％来设置切换时间点。

7.根据权利要求5所述的一种微铌510MPa级汽车大梁板的制造方法，其特征在于：所述的LF炉精炼采用喂硅-钙线法对钢水进行硫化物变性处理，喂线速度为4.0～6.0m/s。

8.根据权利要求5所述的一种微铌510MPa级汽车大梁板的制造方法，其特征在于：所述的加热炉均热中板坯出炉温度为1190～1200℃。

9.根据权利要求5所述的一种微铌510MPa级汽车大梁板的制造方法，其特征在于：所述的层流冷却速度为15～35℃/s。

10.根据权利要求9所述的一种微铌510MPa级汽车大梁板的制造方法，其特征在于：所述的层流冷却速度为25～35℃/s。