CN105568129A - 一种汽车排气管用稀土碳钢材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车排气管用稀土碳钢材料及其制备方法，包括由以下重量份的原料制备而成：碳10～20份、硅6～15份、锰1～2份、铬2～3份、镍3～4份、钼5～8份、钨4～6份、钒3～6份、钛1～3份、铌3～5份、锆1～2份、钴1～3份、铝4～5份、铜11～14份、硼2～4份、稀土5～8份、余量为铁和不可避免的杂质。本发明具有优良的成型性、耐蚀性、耐高温、抗氧化良好的深冲性、排气顺畅、无污染、节能环保、降低成本、延长使用寿命的特性，在当今汽车材料向轻量化、节能、环保方向发展的今天，具有广阔的发展空间。

Description

一种汽车排气管用稀土碳钢材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及排气管技术领域，具体涉及一种汽车排气管用稀土碳钢材料及其制备方法。
背景技术
随着我国经济持续快速增长，人们的生活水平也越来越高，尤其是汽车已经成为当今社会居民新的消费热点。当前，节能减排已经成为汽车行业竞争的利器，因此汽车的排气***也就越发的重要，而在铁合金中加入少量的Mn、Nb等元素，使铁合金具有良好的深冲性，并能改善排气***的其他性能。因此，本发明提供一种新型材料的汽车排气***，具有优良的成型性、耐蚀性、耐高温、抗氧化良好的深冲性、排气顺畅、无污染、节能环保、降低成本、延长使用寿命的特性，在当今汽车材料向轻量化、节能、环保方向发展的今天，具有广阔的发展空间；
汽车排气管处在汽车后端，所处的工作环境温度很高，对耐热性、抗冲击性和抗腐蚀性要求很高，这些构件借助于压力加工由钢板而制造，因此要求母材钢板具有压力成形性。另一方面，使用的环境温度也逐年提高，有必要增加Cr、Mo、Nb等合金元素的添加量而提高高温强度、抗氧化性以及热疲劳特性等。当添加元素增加时，采用简单的制造方法便会使母材钢板的加工性降低，因此常常不能进行压力成形。
加工性的指标有延性和深拉深性等，但在排气管的加工中，重要的有成为基本指标的伸长率和r值。目前国内板材的生产过程中由于精轧时变形率和工艺道次掌握的不好、拉矫张力、速度不合适，造成厚度精度不高，板型质量很差。造成汽车排气管制管时经常出现裂纹和结巴等情况。在r值的提高方面，加大冷轧压下率是有效的，但是，上述构件将较厚的材料(1.5～2mm左右)用作母材，所以在冷轧母材的厚度受到某种程度限制的现行制造工艺中，不能充分确保冷轧压下率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种汽车排气管用稀土碳钢材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种汽车排气管用稀土碳钢材料及其制备方法，包括由以下重量份的原料制备而成：
碳10～20份、硅6～15份、锰1～2份、铬2～3份、镍3～4份、钼5～8份、钨4～6份、钒3～6份、钛1～3份、铌3～5份、锆1～2份、钴1～3份、铝4～5份、铜11～14份、硼2～4份、稀土5～8份、余量为铁和不可避免的杂质。
进一步地，包括如下步骤：
S1、称取一定量的碳10～20份、硅6～15份、锰1～2份、铬2～3份、镍3～4份、钼5～8份、钨4～6份、钒3～6份、钛1～3份、铌3～5份、锆1～2份、钴1～3份、铝4～5份、铜11～14份、硼2～4份、稀土5～8份、余量为铁和不可避免的杂质,加入熔炼炉中进行高温熔炼，得到稀土碳钢混合金属液；
S2、往步骤S1所得稀土碳钢混合金属液，倒入连铸机进行连铸操作，得到稀土碳钢板坯；
S3、将步骤S2所得的稀土碳钢板坯，放置热轧机进行热轧操作，之后进行退火酸洗得到稀土碳钢卷材；
S4、将步骤S3得到的稀土碳钢卷材放置冷轧机进行冷连轧操作，之后进行退火酸洗得到稀土碳钢卷初品；
S5、将步骤S4中所得稀土碳钢卷初品通过滚压机进行2-3次滚压成管状，通过点焊炉进行点焊成稀土碳钢管材；
S6、将步骤S4所得稀土碳钢管材通过拉矫机和纵剪机，依次进行拉矫、纵剪操作，然后通过磨平机磨平，得到稀土碳钢排气管成品；
S7、将步骤S6所得的稀土碳钢排气管成品，通过检验包装入库。
进一步地，所述步骤S1中熔炼温度为1000～1200℃，熔炼时间为1～1.5h。
进一步地，所述步骤S2中铸造温度为800～1000℃。
进一步地，所述步骤S3中热轧温度为700℃～800℃，时间为1.5～3h。
进一步地，所述步骤S3和步骤S4中退火速度为6～8米/分钟，退回温度为880～1000℃。
进一步地，所述步骤S3和步骤S4中退火中均通入保护气体。
本发明具有优良的成型性、耐蚀性、耐高温、抗氧化良好的深冲性、排气顺畅、无污染、节能环保、降低成本、延长使用寿命的特性，在当今汽车材料向轻量化、节能、环保方向发展的今天，具有广阔的发展空间；钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明包括由以下重量份的原料制备而成：由以下重量份的原料制备而成：
碳10～20份、硅6～15份、锰1～2份、铬2～3份、镍3～4份、钼5～8份、钨4～6份、钒3～6份、钛1～3份、铌3～5份、锆1～2份、钴1～3份、铝4～5份、铜11～14份、硼2～4份、稀土5～8份、余量为铁和不可避免的杂质。
一种汽车排气管用稀土碳钢材料及其制备方法，包括如下步骤：
S1、称取一定量的碳10～20份、硅6～15份、锰1～2份、铬2～3份、镍3～4份、钼5～8份、钨4～6份、钒3～6份、钛1～3份、铌3～5份、锆1～2份、钴1～3份、铝4～5份、铜11～14份、硼2～4份、稀土5～8份、余量为铁和不可避免的杂质,加入熔炼炉中进行高温熔炼，得到稀土碳钢混合金属液；
S2、往步骤S1所得稀土碳钢混合金属液，倒入连铸机进行连铸操作，得到稀土碳钢板坯；
S3、将步骤S2所得的稀土碳钢板坯，放置热轧机进行热轧操作，之后进行退火酸洗得到稀土碳钢卷材；
S4、将步骤S3得到的稀土碳钢卷材放置冷轧机进行冷连轧操作，之后进行退火酸洗得到稀土碳钢卷初品；
S5、将步骤S4中所得稀土碳钢卷初品通过滚压机进行2-3次滚压成管状，通过点焊炉进行点焊成稀土碳钢管材；
S6、将步骤S4所得稀土碳钢管材通过拉矫机和纵剪机，依次进行拉矫、纵剪操作，然后通过磨平机磨平，得到稀土碳钢排气管成品；
S7、将步骤S6所得的稀土碳钢排气管成品，通过检验包装入库。
所述步骤S1中熔炼温度为1000～1200℃，熔炼时间为1～1.5h。
所述步骤S2中铸造温度为800～1000℃。
所述步骤S3中热轧温度为700℃～800℃，时间为1.5～3h。
所述步骤S3和步骤S4中退火速度为6～8米/分钟，退回温度为880～1000℃。
所述步骤S3和步骤S4中退火中均通入保护气体。
实施例1：
S1、称取一定量的碳20份、硅7份、锰1份、铬2份、镍3份、钼5份、钨6份、钒4份、钛2份、铌4份、锆1份、钴1份、铝5份、铜13份、硼4份、稀土5份、余量为铁和不可避免的杂质,加入熔炼炉中进行高温熔炼，得到稀土碳钢混合金属液；
S2、往步骤S1所得稀土碳钢混合金属液，倒入连铸机进行连铸操作，得到稀土碳钢板坯；
S3、将步骤S2所得的稀土碳钢板坯，放置热轧机进行热轧操作，之后进行退火酸洗得到稀土碳钢卷材；
S4、将步骤S3得到的稀土碳钢卷材放置冷轧机进行冷连轧操作，之后进行退火酸洗得到稀土碳钢卷初品；
S5、将步骤S4中所得稀土碳钢卷初品通过滚压机进行2-3次滚压成管状，通过点焊炉进行点焊成稀土碳钢管材；
S6、将步骤S4所得稀土碳钢管材通过拉矫机和纵剪机，依次进行拉矫、纵剪操作，然后通过磨平机磨平，得到稀土碳钢排气管成品；
S7、将步骤S6所得的稀土碳钢排气管成品，通过检验包装入库。
所述步骤S1中熔炼温度为1000℃，熔炼时间为1h。
所述步骤S2中铸造温度为900℃。
所述步骤S3中热轧温度为700℃，时间为1.9h。
所述步骤S3和步骤S4中退火速度为7米/分钟，退回温度为1000℃。
所述步骤S3和步骤S4中退火中均通入保护气体。
实施例2：
S1、称取一定量的碳20份、硅6份、锰2份、铬3份、镍4份、钼8份、钨4份、钒6份、钛1份、铌3份、锆2份、钴3份、铝5份、铜14份、硼2份、稀土5份、余量为铁和不可避免的杂质,加入熔炼炉中进行高温熔炼，得到稀土碳钢混合金属液；
S2、往步骤S1所得稀土碳钢混合金属液，倒入连铸机进行连铸操作，得到稀土碳钢板坯；
S3、将步骤S2所得的稀土碳钢板坯，放置热轧机进行热轧操作，之后进行退火酸洗得到稀土碳钢卷材；
S4、将步骤S3得到的稀土碳钢卷材放置冷轧机进行冷连轧操作，之后进行退火酸洗得到稀土碳钢卷初品；
S5、将步骤S4中所得稀土碳钢卷初品通过滚压机进行2-3次滚压成管状，通过点焊炉进行点焊成稀土碳钢管材；
S6、将步骤S4所得稀土碳钢管材通过拉矫机和纵剪机，依次进行拉矫、纵剪操作，然后通过磨平机磨平，得到稀土碳钢排气管成品；
S7、将步骤S6所得的稀土碳钢排气管成品，通过检验包装入库。
所述步骤S1中熔炼温度为1200℃，熔炼时间为1.5h。
所述步骤S2中铸造温度为1000℃。
所述步骤S3中热轧温度为800℃，时间为3h。
所述步骤S3和步骤S4中退火速度为8米/分钟，退回温度为1000℃。
所述步骤S3和步骤S4中退火中均通入保护气体。
实施例3：
S1、称取一定量的碳10份、硅6份、锰1份、铬2份、镍3份、钼5份、钨4份、钒3份、钛1份、铌3份、锆1份、钴1份、铝4份、铜11份、硼2份、稀土5份、余量为铁和不可避免的杂质,加入熔炼炉中进行高温熔炼，得到稀土碳钢混合金属液；
S2、往步骤S1所得稀土碳钢混合金属液，倒入连铸机进行连铸操作，得到稀土碳钢板坯；
S3、将步骤S2所得的稀土碳钢板坯，放置热轧机进行热轧操作，之后进行退火酸洗得到稀土碳钢卷材；
S4、将步骤S3得到的稀土碳钢卷材放置冷轧机进行冷连轧操作，之后进行退火酸洗得到稀土碳钢卷初品；
S5、将步骤S4中所得稀土碳钢卷初品通过滚压机进行2-3次滚压成管状，通过点焊炉进行点焊成稀土碳钢管材；
S6、将步骤S4所得稀土碳钢管材通过拉矫机和纵剪机，依次进行拉矫、纵剪操作，然后通过磨平机磨平，得到稀土碳钢排气管成品；
S7、将步骤S6所得的稀土碳钢排气管成品，通过检验包装入库。
所述步骤S1中熔炼温度为1000℃，熔炼时间为1.5h。
所述步骤S2中铸造温度为800℃。
所述步骤S3中热轧温度为700℃，时间为3h。
所述步骤S3和步骤S4中退火速度为8米/分钟，退回温度为1000℃。
所述步骤S3和步骤S4中退火中均通入保护气体。
本发明具有优良的成型性、耐蚀性、耐高温、抗氧化良好的深冲性、排气顺畅、无污染、节能环保、降低成本、延长使用寿命的特性，在当今汽车材料向轻量化、节能、环保方向发展的今天，具有广阔的发展空间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种汽车排气管用稀土碳钢材料，其特征在于，包括由以下重量份的原料制备而成：
碳10～20份、硅6～15份、锰1～2份、铬2～3份、镍3～4份、钼5～8份、钨4～6份、钒3～6份、钛1～3份、铌3～5份、锆1～2份、钴1～3份、铝4～5份、铜11～14份、硼2～4份、稀土5～8份、余量为铁和不可避免的杂质。
2.一种汽车排气管用稀土碳钢材料及其制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、称取一定量的碳10～20份、硅6～15份、锰1～2份、铬2～3份、镍3～4份、钼5～8份、钨4～6份、钒3～6份、钛1～3份、铌3～5份、锆1～2份、钴1～3份、铝4～5份、铜11～14份、硼2～4份、稀土5～8份、余量为铁和不可避免的杂质,加入熔炼炉中进行高温熔炼，得到稀土碳钢混合金属液；
S2、往步骤S1所得稀土碳钢混合金属液，倒入连铸机进行连铸操作，得到稀土碳钢板坯；
S3、将步骤S2所得的稀土碳钢板坯，放置热轧机进行热轧操作，之后进行退火酸洗得到稀土碳钢卷材；
S4、将步骤S3得到的稀土碳钢卷材放置冷轧机进行冷连轧操作，之后进行退火酸洗得到稀土碳钢卷初品；
S5、将步骤S4中所得稀土碳钢卷初品通过滚压机进行2-3次滚压成管状，通过点焊炉进行点焊成稀土碳钢管材；
S6、将步骤S4所得稀土碳钢管材通过拉矫机和纵剪机，依次进行拉矫、纵剪操作，然后通过磨平机磨平，得到稀土碳钢排气管成品；
S7、将步骤S6所得的稀土碳钢排气管成品，通过检验包装入库。
3.根据权利要求2所述的一种汽车排气管用稀土碳钢材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤S1中熔炼温度为1000～1200℃，熔炼时间为1～1.5h。
4.根据权利要求2所述的一种汽车排气管用稀土碳钢材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤S2中铸造温度为800～1000℃。
5.根据权利要求2所述的一种汽车排气管用稀土碳钢材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤S3中热轧温度为700℃～800℃，时间为1.5～3h。
6.根据权利要求2所述的一种汽车排气管用稀土碳钢材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤S3和步骤S4中退火速度为6～8米/分钟，退回温度为880～1000℃。
7.根据权利要求2所述的一种汽车排气管用稀土碳钢材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤S3和步骤S4中退火中均通入保护气体。
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