CN103938092B - 一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板 - Google Patents
一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103938092B CN103938092B CN201410110348.6A CN201410110348A CN103938092B CN 103938092 B CN103938092 B CN 103938092B CN 201410110348 A CN201410110348 A CN 201410110348A CN 103938092 B CN103938092 B CN 103938092B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel plate
- fatigue strength
- axle housing
- heavy truck
- finish rolling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板及其制造方法,其由以下质量百分比的组分组成,碳0.1-0.22%;硅0.1-0.65%;锰0.8-1.8%;铜≤0.55%;磷≤0.025%;硫≤0.003%;铌0.012-0.06%;钒0.015-0.07%;钛0.012-0.05%;铝0.012-0.045%;铬0.1-0.55%;其余为Fe及不可避免的杂质,本发明增加了铌钒合金,细化晶粒强韧化,配合精炼去除杂质和有害气体,钢质更纯净,达到了优异的强韧性,通过控轧工艺处理,消除了组织内应力,提高了塑韧性,具有较好的焊接性能,通过脱硫脱气,显著改进了疲劳强度极限性能,提高了使用寿命。
Description
技术领域:
本发明涉及一种钢板及其制造方法,更具体的讲是一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板及其制造方法。
背景技术:
我国重型卡车随着市场需求,逐渐向减轻底盘重量、降低油耗、降低排放和污染,提高运力、延长重型卡车使用寿命等方向研发,其中包括采用高强钢减轻减薄底盘汽车大梁、桥壳钢板。目前高疲劳、高强度易焊热轧桥壳钢板越来越受到重视;对桥壳用高疲劳、高强度易焊钢板的尺寸、化学成分、力学性能、等技术要求作出明确规定。采用屈服强度大于460MPa级别的高强度桥壳结构钢板,代替低级别的低等级的Q345B自重减少7-9%,车桥使用服役寿命延长5-7年,适应现代重型卡车工程作业施工需求,利于节能减排、环境改善以及全社会技术进步和生活质量的提高。
而Q345B的组成成分、制作方法以及性能参数:Q345B除了碳硅锰合金,不含有贵重微量元素铌钒铬,仅含有少量钛铝,工艺上不采用真空脱气去除夹杂,磷硫分别高达0.032%和0.023%;钢中氧氮氢含量偏高,分别60-70ppm,50-60ppm,3-5ppm;基本靠热轧强化,屈服强度较Q460C低120MPa,疲劳强度较Q460C低80MPa。主要是因缺失微合金强化元素,本身强度低、钢质不纯净致使疲劳强度和疲劳寿命低下。
因此随着社会和市场的发展,Q345B型钢板越来越不能满足现代重型卡车桥壳使用,特别是针对30-70吨的重型卡车,Q345B型钢板的屈服强度、抗拉强度和使用寿命等均不能满足其使用,因此急切需要一种性能优越的钢板及其制作方法。
发明内容:
本发明的目的是针对现有技术中的不足,提供一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板及其制造方法,尤其满足30-70吨的重型卡车使用,本发明一改低级别Q345B和铸钢钢材强度和疲劳寿命等技术的不足,设计低碳、高锰含量,加入适量铌钒钛,和0.18%的铬元素,利用炉外精炼和脱气精炼,改进钢水纯净度,提高钢材内在品质,提供一种经过控轧技术改善钢强、韧性、疲劳强度和钢板平直度的方法,获得珠光体、铁素体金相组织,该方法效率高、易操作,易焊接(Pcm≤0.23和Ceq≤0.42%),板形平直度控制满足现代重型卡车桥壳焊接结构的制造和使用。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板,由以下质量百分比的组分组成,碳:0.10-0.22%;硅:0.10-0.65%;锰:0.80-1.80%;铜≤0.55%;磷≤0.025%;硫≤0.003%;铌:0.012-0.060%;钒:0.015-0.070%;钛:0.012-0.050%;铝:0.012-0.045%;铬:0.10-0.55%;其余为Fe及不可避免的杂质。
上述钢板的厚度为10-16mm。
上述钢板的Pcm≤0.23,Ceq≤0.42说明其具有优越的焊接性能。
本发明所述钢板的制造方法包括如下步骤:LF炉外精炼;保护加入钛铝等元素;真空脱气;连铸;板坯加热;粗轧;精轧;精轧板形控制;矫平;成品钢板。
上述钢板的制造方法的具体步骤为:
(1)LF炉外精炼:加热时间15-18分钟,造白渣脱硫,加入微量铌钒钛铝铬合金;
(2)VD/RH真空脱气:真空200Pa以下处理18-22分钟,喂线后氩气软吹10分钟;
(3)板坯加热:均热温度范围1100-1200℃,均热时间范围2.5-4.5小时。
通过利用细小弥散的Nb(CN)TiN质点和低温加热来抑制奥氏体晶粒长大,获得细小而均匀的奥氏体晶粒。
(4)粗轧:开轧温度1050-1150℃,单道次压下率大于18%,通过7-9道次反复再结晶细化奥氏体晶粒。
(5)精轧:开轧温度范围860-920℃,终轧温度810-850℃,单道次压下率15-18%。在未结晶奥氏体区施以大于18%的大变形量,使奥氏体晶粒拉伸成变形带。
(6)矫直:钢的平直度≤3mm/m。
采用2500吨9辊矫直机往复3-5道次矫平钢板。
本发明的有益效果是:本发明增加了铌钒合金设计,细化晶粒强韧化,配合精炼去除杂质和有害气体元素,钢质更纯净,磷硫分别降低到0.025%和0.003%,达到了优异的强韧性匹配,韧脆性转变温度在-20℃以下,平直度1.7-2.5mm/m,上车实际达到150-210万次疲劳寿命,钢板的屈服强度510-560MPa,抗拉强度620-720MPa,通过的控轧工艺处理,使钢板具有高的强度消除了组织内应力,提高了塑韧性指标,延伸率能达到17-22%,Pcm≤0.23,Ceq≤0.42,具有较好的焊接性能,0℃冲击韧性大于47焦耳,通过脱硫脱气,钢板显著改进了疲劳强度极限性能,提高了使用寿命,本发明12mm钢板代替89万次疲劳寿命的14mmQ345B自重减轻7%,疲劳寿命达到153万次;本发明14mm钢板替代100万次疲劳寿命的16mm厚Q345B自重减轻5%,疲劳寿命达到211万次。
附图说明
图1为本发明实施例1所得钢板金相组织示意图;
图2为本发明实施例2所得钢板金相组织示意图;
图3为本发明实施例3所得钢板金相组织示意图。
具体实施方式:
下面结合具体实施实例对本发明作进一步说明,但不构成对本发明的限制。
实施例1
板坯熔炼成份为:
C:0.18%,Si:0.33%,Mn:1.65%,P:0.016%,S:0.001%,Nb:0.027%,V:0.045%,Ti:0.026%,Al:0.021%,Cr:0.32%;其余为Fe及不可避免的杂质。
板坯均热温度(℃):1150;均热时间(小时):3.8;粗轧温度(℃):1100;粗轧单道次压下率(%):22;精轧开轧温度(℃):870;精轧终轧温度精轧(℃):820;单道次压下率(%):18。
钢板力学性能:
规格:钢板厚度12mm;屈服强度(MPa):525;抗拉强度(MPa):690;断后伸长率(%):18;冷弯:合格;V型纵向冲击功(0℃):119J、123J、126J,Pcm:0.22;Ceq:0.42。
金相组织:铁素体加珠光体。
制成桥壳进行成品疲劳试验,疲劳极限153万次,疲劳强度485MPa。
实施例2
用上述钢坯料;
板坯均热温度(℃):1120;均热时间(小时):3.5;粗轧温度(℃):1080;粗轧单道次压下率(%):21;精轧温度(℃):880;精轧终轧温度精轧(℃):820;单道次压下率(%):18,Pcm:0.23;Ceq:0.41。
钢板力学性能:
规格:钢板厚度16mm;屈服强度(MPa):515;抗拉强度(MPa):675;断后伸长率(%):19;冷弯:合格;V型纵向冲击功(0℃):132J、136J、129J;
金相组织:铁素体加珠光体;
制成桥壳进行成品疲劳试验,疲劳极限152万次,疲劳强度480MPa。
实施例3
板坯熔炼成份为:
C:0.17%,Si:0.27%,Mn:1.55%,P:0.013%,S:0.001%,Nb:0.027%,V:0.045%,Ti:0.017%,Al:0.021%,Cr:0.36%;其余为Fe及不可避免的杂质。
板坯均热温度(℃):1150;均热时间(小时):3.2;粗轧温度(℃):1120;粗轧单道次压下率(%):26;精轧开轧温度(℃):860;精轧终轧温度精轧(℃):820;精轧单道次压下率(%):17。
钢板力学性能:
规格:钢板厚度14mm;屈服强度(MPa):535;抗拉强度(MPa):685;断后伸长率(%):18;冷弯:合格;V型纵向冲击功(0℃):140J、142J、140J;Pcm:0.22,Ceq:0.40。
金相组织:铁素体加珠光体。
制成桥壳进行成品疲劳试验,疲劳极限211万次,疲劳强度480MPa。
有实施例1-3和图1-3可知,本发明所得钢板的金相组织为铁素体加珠光体,其钢板的屈服强度515-535MPa,抗拉强度675-690MPa,延伸率能达到18-19%,Pcm≤0.23,Ceq≤0.42,0℃冲击韧性大大于高于47焦耳,可达142焦耳,而且使用寿命大大提高,并且减轻了自重7%,满足了现代重型卡车桥壳的使用。
Claims (1)
1.一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板,由以下质量百分比的组分组成,C:0.17%,Si:0.27%,Mn:1.55%,P:0.013%,S:0.001%,Nb:0.027%,V:0.045%,Ti:0.017%,Al:0.021%,Cr:0.36%;其余为Fe及不可避免的杂质;
上述钢板的厚度为14mm;
上述钢板的Pcm≤0.23,Ceq≤0.42;
上述钢板的制造方法包括如下步骤:LF炉外精炼;保护加入钛铝元素;真空脱气;连铸;板坯加热;粗轧;精轧;精轧板形控制;矫平;成品钢板;
上述钢板的制造方法的具体步骤为:
(1)LF炉外精炼:加热时间15-18分钟,造白渣脱硫,加入微量铌钒钛铝铬合金;
(2)VD/RH真空脱气:真空200Pa以下处理18-22分钟,喂线后氩气软吹10分钟;
(3)板坯加热:均热温度范围1150℃,均热时间范围3.2小时;
(4)粗轧:开轧温度1120℃,单道次压下率26%,通过7-9道次反复再结晶细化奥氏体晶粒;
(5)精轧:开轧温度范围860℃,终轧温度820℃,单道次压下率17%;
(6)矫直:钢的平直度≤3mm/m。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410110348.6A CN103938092B (zh) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | 一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410110348.6A CN103938092B (zh) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | 一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103938092A CN103938092A (zh) | 2014-07-23 |
CN103938092B true CN103938092B (zh) | 2016-05-11 |
Family
ID=51185956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410110348.6A Expired - Fee Related CN103938092B (zh) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | 一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103938092B (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104213019B (zh) * | 2014-08-28 | 2016-07-06 | 首钢总公司 | 一种600MPa级汽车桥壳钢及其生产方法 |
CN105239013B (zh) * | 2015-08-11 | 2017-07-18 | 首钢总公司 | 一种冷加工成形用桥壳钢及其制造方法 |
CN106244919A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-12-21 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 一种低合金高强度冲压车桥桥壳用钢及其生产方法 |
CN106282791B (zh) * | 2016-08-18 | 2018-07-06 | 武汉钢铁有限公司 | 低内应力汽车桥壳用钢板及其生产方法 |
CN106544585B (zh) * | 2016-10-18 | 2018-11-20 | 安阳钢铁股份有限公司 | 一种用于宽断面汽车桥壳的高强度中板及其生产方法 |
CN112195403B (zh) * | 2020-09-28 | 2021-11-19 | 首钢集团有限公司 | 一种700MPa级热成型桥壳钢及其制备方法 |
CN113862565A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-12-31 | 北京首钢股份有限公司 | 一种高疲劳高强度车桥桥壳用钢及其制备方法 |
CN115044834A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-09-13 | 西王金属科技有限公司 | 一种低合金高强度钢及制备方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3628712A1 (de) * | 1986-08-23 | 1988-02-25 | Kloeckner Stahl Gmbh | Denitrierter, niedriglegierter, hochfester, grubenbestaendiger feinkornbaustahl |
CN1418978A (zh) * | 2001-11-14 | 2003-05-21 | 住友金属工业株式会社 | 抗疲劳龟裂扩展性优良的钢材及其制造方法 |
CN101153370A (zh) * | 2006-09-27 | 2008-04-02 | 鞍钢股份有限公司 | 一种可大线能量焊接的低合金高强度钢板及其制造方法 |
CN101205591A (zh) * | 2006-12-15 | 2008-06-25 | 株式会社神户制钢所 | 耐去应力退火特性和焊接性优异的高强度钢板 |
CN101545073A (zh) * | 2008-03-28 | 2009-09-30 | 株式会社神户制钢所 | 耐去应力退火特性和低温接头韧性优异的高强度钢板 |
CN103459635A (zh) * | 2011-03-29 | 2013-12-18 | 杰富意钢铁株式会社 | 耐应力腐蚀开裂性优异的耐磨损钢板及其制造方法 |
CN103451526A (zh) * | 2013-09-11 | 2013-12-18 | 济钢集团有限公司 | 一种6-8mm高强度结构钢板及其制造方法 |
-
2014
- 2014-03-24 CN CN201410110348.6A patent/CN103938092B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3628712A1 (de) * | 1986-08-23 | 1988-02-25 | Kloeckner Stahl Gmbh | Denitrierter, niedriglegierter, hochfester, grubenbestaendiger feinkornbaustahl |
CN1418978A (zh) * | 2001-11-14 | 2003-05-21 | 住友金属工业株式会社 | 抗疲劳龟裂扩展性优良的钢材及其制造方法 |
CN101153370A (zh) * | 2006-09-27 | 2008-04-02 | 鞍钢股份有限公司 | 一种可大线能量焊接的低合金高强度钢板及其制造方法 |
CN101205591A (zh) * | 2006-12-15 | 2008-06-25 | 株式会社神户制钢所 | 耐去应力退火特性和焊接性优异的高强度钢板 |
CN101545073A (zh) * | 2008-03-28 | 2009-09-30 | 株式会社神户制钢所 | 耐去应力退火特性和低温接头韧性优异的高强度钢板 |
CN103459635A (zh) * | 2011-03-29 | 2013-12-18 | 杰富意钢铁株式会社 | 耐应力腐蚀开裂性优异的耐磨损钢板及其制造方法 |
CN103451526A (zh) * | 2013-09-11 | 2013-12-18 | 济钢集团有限公司 | 一种6-8mm高强度结构钢板及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103938092A (zh) | 2014-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103938092B (zh) | 一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板 | |
CN101701316B (zh) | 抗拉强度590MPa级汽车大梁用钢及其制造方法 | |
CN101812637B (zh) | 一种高强度高韧性汽车车轮用钢的生产方法 | |
CN103510008A (zh) | 一种热轧铁素体贝氏体高强钢板及其制造方法 | |
CN102363858A (zh) | 一种750MPa~880MPa级车辆用高强钢及其生产方法 | |
CN105239013B (zh) | 一种冷加工成形用桥壳钢及其制造方法 | |
CN104694822A (zh) | 一种屈服强度700MPa级高强度热轧钢板及其制造方法 | |
CN102286691A (zh) | 汽车桥壳用钢板及其生产方法 | |
CN113106338A (zh) | 一种超高强度高塑性热冲压成形钢的制备方法 | |
CN104480389B (zh) | 一种汽车桥壳用热轧钢带及其制备方法 | |
CN102888560A (zh) | 一种大厚度海洋工程用调质高强度钢板及其生产方法 | |
CN105506476A (zh) | 汽车底盘用600MPa级高扩孔钢板及其制造方法 | |
CN103160743A (zh) | 高洁净度中碳车轴用钢及其制备方法 | |
CN103451535A (zh) | 一种510MPa级汽车大梁用热连轧板带钢及其生产工艺 | |
CN102409233A (zh) | 一种低温工程机械用钢及其生产方法 | |
CN105543666B (zh) | 一种屈服强度960MPa汽车大梁钢及其生产方法 | |
CN102199727A (zh) | 400MPa级高强度高成形性能冷轧钢板及其生产方法 | |
CN103667948A (zh) | 一种复相钢及其制备方法 | |
CN104532133A (zh) | 一种550MPa级热轧轮辋用钢及其制造方法 | |
CN108728728B (zh) | 一种具有极低屈强比的高锰钢及其制造方法 | |
CN103882322B (zh) | 一种590MPa级高强度结构钢板及其制造方法 | |
CN103451526B (zh) | 一种6-8mm高强度结构钢板及其制造方法 | |
CN104561823B (zh) | 一种深冲用超高强度钢热轧钢板及制造方法 | |
CN103866190B (zh) | 低脆性650MPa级汽车大梁用钢及其制造方法 | |
CN102732778A (zh) | 一种340MPa级深冲用高强度冷轧钢板及其生产方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160511 Termination date: 20190324 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |