CN104862583A

CN104862583A - 一种400MPa级汽车结构用酸洗板及其生产方法

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Publication number: CN104862583A
Application number: CN201510197147.9A
Authority: CN
Inventors: 岳重祥; 汤茜; 李化龙
Original assignee: Jiangsu Shagang Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Shagang Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2015-04-23
Filing date: 2015-04-23
Publication date: 2015-08-26

Abstract

本发明公开了一种400MPa级汽车结构用热轧酸洗板及其制造方法。该热轧酸洗板中各主要元素的百分比含量为：C 0.06～0.08％，Si≤0.05％，Mn 1.00～1.15％，Al 0.02～0.05％，P≤0.015％，S≤0.008％，余量为Fe和微量元素；在轧制厚度为2～6mm的热轧酸洗板时，其加热温度为1160～1220℃，终轧温度为820～860℃，冷却模式采用前段区快速冷却模式，卷取温度为560～600℃。本发明采用低碳低硅成分设计，通过对轧制过程与酸洗过程的工艺控制，可生产出表面质量好、冲压性能优良的汽车结构用热轧酸洗板。

Description

一种400MPa级汽车结构用酸洗板及其生产方法

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种400MPa级汽车结构用热轧酸洗板及其生产方法。

背景技术

2014年中国的汽车产量已经突破2300万辆，已连续6年保持世界第一大汽车生产国的地位，汽车结构用钢板的需求量越来越大。目前，应用于汽车结构件上的钢板主要为普通碳素结构钢或低合金结构钢。普通碳素结构钢和低合金结构钢为降低生产成本，通常采用C作为钢种主要的固溶强化元素，C含量0.15～0.2％。

如专利CN102912229A，板坯的化学成分：C0.15％～0.20％，Si 0.05％～0.20％，Mn0.1％～0.5％，B0.0005％～0.004％，N≤0.0060％，Al0.02％～0.05％，Ti0.015％～0.025％，Ca0.0025％～0.0060％，0.12≤Ca/Al≤0.2，余为Fe。板坯加热1100～1180℃，保温2～3小时，粗轧开轧1020～1100℃，中间坯厚度/成品厚度>5，精轧开轧950～1000℃，累积变形量大于50％，终轧温度850～900℃，轧后6～20℃/s冷至500～600℃卷取，之后空冷，可获得390MPa级热轧钢板。该专利主要通过C固溶强化提高强度，延伸率≤30％，冲压性能较差，冷成型过程中存在冲压开裂问题。

汽车结构用热轧酸洗板表面有金属光泽感，并具有良好的冲压性能和电泳漆涂装性能。同时，酸洗板在有酸再生车间的封闭式生产线生产，全过程无废酸排放，解决了汽车企业“土酸洗”后废酸污染问题，社会效益显著。随着全球对环境保护立法的不断完善，现代汽车工业向着节能、环保和安全性方面发展，汽车结构用热轧酸洗板将逐步代替普通热轧结构钢生产汽车结构件。

为保证冲压性能，汽车结构用酸洗板通常要靠化学成分中添加Nb、V、Ti、Cr等合金元素来保证其强韧性匹配。如中国专利CN 102719754 A和CN102732795 A等主要是通过加入微合金元素Cr细化晶粒，提高强韧性。这种方法生产的汽车结构用酸洗板性能优异，但成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种400MPa级汽车结构用热轧酸洗板及其生产方法，采用低碳低硅成分设计，通过对轧制过程与酸洗过程的工艺控制，生产出表面质量好、冲压性能优良的汽车结构用热轧酸洗板。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种400MPa级汽车结构用热轧酸洗板，以重量百分比计，所述热轧酸洗板含有C 0.06～0.08％，Si≤0.05％，Mn 1.00～1.15％，Al 0.02～0.05％，P≤0.015％，S≤0.008％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。

优选的，400MPa级汽车结构用热轧酸洗板的屈服强度≥270MPa，抗拉强度为400～460MPa，延伸率≥40％。

一种400MPa级汽车结构用热轧酸洗板的生产方法，包括如下步骤：

(1)制备钢坯，其中，以重量百分比计，所述钢坯含有C 0.06～0.08％，Si≤0.05％，Mn 1.00～1.15％，Al 0.02～0.05％，P≤0.015％，S≤0.008％，以及余量的Fe和不可避免的杂质；

(2)热轧，将钢坯加热至1160～1220℃后，粗轧成中间坯，粗轧压下率为80～85％；再将中间坯经保温后精轧为厚度2～6mm的钢卷，其中，终轧温度为820～860℃，卷取温度为560～600℃，冷却模式采用前段区快速冷却模式；

(3)平整，将热卷上平整线进行平整轧制，平整延伸率为1.0～2.0％；

(4)酸洗，采用盐酸酸洗，酸液温度为70～85℃，酸液中盐酸的浓度不超过160g/L，Fe²⁺的质量浓度控制在130g/L以下，酸洗时在酸液中加入缓蚀剂形成酸洗溶液，缓蚀剂占酸洗溶液的重量百分比为0.05～0.10％；

(5)酸洗后进行涂油-分卷-包装，得到成品。

优选的，在所述的400MPa级汽车结构用热轧酸洗板的生产方法中，钢坯加热至1160～1220℃后，粗轧成中间坯，粗轧压下率为80～85％；再将中间坯经保温后精轧为厚度2～6mm的钢卷，其中，终轧温度为820～860℃，卷取温度为560～600℃，冷却模式采用前段区快速冷却模式。

优选的，在所述的400MPa级汽车结构用热轧酸洗板的生产方法中，采用盐酸酸洗，酸液温度为70～85℃，酸液中盐酸的浓度不超过160g/L，Fe²⁺的质量浓度控制在130g/L以下，酸洗时在酸液中加入缓蚀剂形成酸洗溶液，缓蚀剂占酸洗溶液的重量百分比为0.05～0.10％。

本发明的有益效果：

(1)本发明汽车结构用酸洗板采用低碳成分设计，提高酸洗板冲压性能；采用低硅成分设计，避免酸洗基板表面形成难酸洗Fe₂SiO₄氧化皮；通过对轧制过程与酸洗过程的工艺控制，可生产出表面质量好、冲压性能优良的汽车结构用热轧酸洗板。

(2)本发明酸洗板中不添加Nb、V、Ti、Cr等合金元素，生产成本较低。

(3)本发明酸洗板在有酸再生车间的封闭式生产线生产，全过程无废酸排放，解决了汽车企业“土酸洗”后废酸污染问题，社会效益显著。

附图说明

图1为实施例1中酸洗板的金相结构图；

图2为实施例1中酸洗板的金相结构图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的汽车结构用热轧酸洗板及生产方法进行说明。其中，本发明实例中的屈服强度、抗拉强度、延伸率的测定方法都是按国家标准进行测定的。

实施例一

按重量百分比计，钢坯的化学成分为：C：0.07％、Si：0.03％、Mn：1.10％、P：0.011％、S：0.003％、Als：0.036％，其余为Fe及不可避免的杂质。

其生产过程为：钢坯→热轧→层流冷却→卷取→平整→酸洗→涂油→成品。220mm厚钢坯经1200℃加热后，经两个可逆式粗轧机6道次粗轧成35mm厚的中间坯，粗轧压下率为84.1％，再经热卷箱保温后进入精轧机组，经7道次轧制成2.8mm厚的钢卷，精轧压下率为92.0％，终轧温度为850℃。钢卷经层流冷却后进入卷取机卷取得带钢，卷取温度为580℃。待钢卷温度低于50度后将钢卷运至平整机组平整，平整延伸率为1.2％。最后将平整后钢卷运至推拉式酸洗机组酸洗，酸洗采用盐酸酸洗，酸液温度为70～85℃，酸液中盐酸的浓度不超过160g/L，Fe2+的质量浓度控制在130g/L以下。酸洗时在酸液中加入缓蚀剂形成酸洗溶液，缓蚀剂占酸洗溶液的重量百分比为0.05～0.10％。酸洗后进行涂油(分卷)-包装，得到2.8mm厚的汽车结构用热轧酸洗板。

经测定，本实施例所生产的汽车结构用热轧深冲酸洗板的性能如下：屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为324MPa、432MPa、43％，酸洗板的金相组织为铁素体+珠光体组织，如图1所示。

实施例二

按重量百分比计，钢坯的化学成分为：C：0.08％、Si：0.03％、Mn：1.08％、P：0.012％、S：0.005％、Als：0.042％，其余为Fe及不可避免的杂质。

其生产过程为：钢坯→热轧→层流冷却→卷取→平整→酸洗→涂油→成品。220mm厚钢坯经1200℃加热后，经两个可逆式粗轧机6道次粗轧成40mm厚的中间坯，粗轧压下率为81.8％，再经热卷箱保温后进入精轧机组，经7道次轧制成3.5mm厚的钢卷，精轧压下率为91.3％，终轧温度为850℃。钢卷经层流冷却后进入卷取机卷取得带钢，卷取温度为590℃。待钢卷温度低于50度后将钢卷运至平整机组平整，平整延伸率为1.2％。最后将平整后钢卷运至推拉式酸洗机组酸洗，酸洗采用盐酸酸洗，酸液温度为70～85℃，酸液中盐酸的浓度不超过160g/L，Fe2+的质量浓度控制在130g/L以下。酸洗时在酸液中加入缓蚀剂形成酸洗溶液，缓蚀剂占酸洗溶液的重量百分比为0.05～0.10％。酸洗后进行涂油(分卷)-包装，得到3.5mm厚的汽车结构用热轧酸洗板。

经测定，本实施例所生产的汽车结构用热轧深冲酸洗板的性能如下：屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为338MPa、439MPa、44％，酸洗板的金相组织为铁素体+珠光体组织，如图2所示。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，但并不能因此理解为对本发明专利范围的限制。本领域的技术人员在本发明构思的启示下对本发明所做的任何变动均落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种400MPa级汽车结构用热轧酸洗板，其特征在于，以重量百分比计，所述热轧酸洗板含有C 0.06～0.08％，Si≤0.05％，Mn 1.00～1.15％，Al 0.02～0.05％，P≤0.015％，S≤0.008％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的400MPa级汽车结构用热轧酸洗板，其特征在于，所述热轧酸洗板的屈服强度≥270MPa，抗拉强度为400～460MPa，延伸率≥40％。

3.一种400MPa级汽车结构用热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括如下步骤：

(5)酸洗后进行涂油-分卷-包装，得到成品。

4.根据权利要求3所述的400MPa级汽车结构用热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，钢坯加热至1160～1220℃后，粗轧成中间坯，粗轧压下率为80～85％；再将中间坯经保温后精轧为厚度2～6mm的钢卷，其中，终轧温度为820～860℃，卷取温度为560～600℃，冷却模式采用前段区快速冷却模式。

5.根据权利要求3所述的400MPa级汽车结构用热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，采用盐酸酸洗，酸液温度为70～85℃，酸液中盐酸的浓度不超过160g/L，Fe²⁺的质量浓度控制在130g/L以下，酸洗时在酸液中加入缓蚀剂形成酸洗溶液，缓蚀剂占酸洗溶液的重量百分比为0.05～0.10％。