CN107904502A

CN107904502A - 610MPa级汽车大梁用热轧钢板及其生产方法

Info

Publication number: CN107904502A
Application number: CN201711181862.9A
Authority: CN
Inventors: 叶晓瑜; 张开华; 刘勇; 熊雪刚
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2017-11-23
Filing date: 2017-11-23
Publication date: 2018-04-13
Anticipated expiration: 2037-11-23
Also published as: CN107904502B

Abstract

本发明属于热连轧板带生产技术领域，特别是涉及一种610MPa级汽车大梁用热轧钢板及其生产方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种610MPa级汽车大梁用热轧钢板，按重量百分比计，化学成分为C：0.05～0.10％，Si：≤0.15％，Mn：1.30～1.60％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Nb：0.010～0.040％，余量为Fe及不可避免杂质。本发明方法生产抗拉强度610MPa级汽车梁用热轧钢板具有低成本、强度高、屈强比低的特点，且轧制工艺控制简单和适应性较强。本发明所得成品力学性能达到ReL≥500MPa，Rm：610～740MPa，A≥21.0％的要求。

Description

610MPa级汽车大梁用热轧钢板及其生产方法

技术领域

本发明属于热连轧板带生产技术领域，特别是涉及一种600MPa级汽车大梁钢及其生产方法。

背景技术

汽车车架是承受载荷的重要部件，它要承受汽车自身零部件的重量、载重量以及行驶时所受到的冲击、扭曲、惯性力等作用，为提高车架承载能力和确保车辆重载行使的安全性，同时汽车厂为了满足下游用户对车辆的重载要求，目前重型和中型货车纵梁多采用加长梁和“双大梁”结构-即“主纵梁+加强梁”式车架。为了降低车重，各汽车制造厂家对高强度汽车梁用钢板的需求量不断增加，各钢铁企业也顺应潮流，不断地开发出新的汽车大梁用热轧钢板。

国内外高强度汽车用热轧钢板的生产采用多种工艺路线来达到汽车用钢板高强度和高韧性的要求。如开发包括双相钢、复相钢等，以达到钢板强度高、成型性能优良等目标。如薄规格高延伸率热轧酸洗610L汽车大梁钢带的生产工艺(专利号：CN201310234511.5)，未提供钢种的化学成分，对轧制过程介绍也比较简单，重点规定的是酸洗过程。屈服强度在500Mpa以上的汽车大梁用钢及其制造方法(专利号：CN200810154866.2)，化学成分为：0.065％～0.095％C、0.03％～0.07％Si、1.51％～1.65％Mn、0.010％～0.016％P、0.003％～0.008％S、0.051％～0.060％Nb、0.051％～0.065％V、Ti：0.015％～0.025％、0.02％～0.05％Alt；坯入炉温度为：800℃～1000℃，出炉温度为1200℃～1230℃，加热时间为160Min～180Min；粗轧出口温度控制为：1025℃～1055℃，经过粗轧后的板坯随后进入热卷箱，使带钢头、尾调换，然后板坯进行七机架连轧，精轧入口温度为1015℃～1045℃，精轧出口温度为810℃～840℃；卷取温度为540℃～610℃。一种610MPa汽车大梁板用钢及其制造方法(200910251584.9)，化学成分为：C：0.08～0.12；Si：0.10～0.30；Mn：1.40～1.60；P≤0.010；S≤0.005；Nb：0.040～0.060；V：0.020～0.030；Ti：0.010～0.030，连铸坯加热到1200℃～1250℃；粗轧后温度为1000℃～1050℃，经保温罩进入精轧机进行轧制，终轧温度为820℃～880℃，轧后的钢卷经层流冷却快速冷却到530℃～580℃后卷取。

汽车大梁用热轧钢板及生产方法(201510136930.4)，化学成分为：C：0.05％-0.10％；Si：0.10％-0.35％；Mn：0.95％-1.40％；P：≤0.025％；S：≤0.015％；Ti：0.020％-0.050％；加热温度1200～1260℃，精轧入口温度控制在980～1050℃进行轧制，终轧温度为850～920℃；轧制后以降温速率10～20℃/s冷却至温度570～650℃卷取。610MPa级汽车大梁用钢及其制造方法(CN104988398A)，化学组分为：碳：0.07％～0.09％；硅<0.10％；锰：1.50％～1.65％；磷≤0.015％；硫≤0.010％；固溶铝：0.020％～0.070％；铌：0.045～0.065％；钛：0.003～0.01％；热连轧过程加热温度为1200～1300℃，粗轧出口温度为1040～1140℃，终轧温度为800～860℃，卷取温度为550～590℃，冷却水的水温＜35℃，冷却速度≤25℃/s。

可见国内生产抗拉强度610MPa级的汽车大梁用热轧钢板基本采用铌、钒、钛、锰微合金化路线。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种610MPa级汽车大梁用热轧钢板。该610MPa级汽车大梁用热轧钢板，按重量百分比计，化学成分为C：0.05～0.10％，Si：≤0.15％，Mn：1.30～1.60％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Nb：0.010～0.040％，余量为Fe及不可避免杂质。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述610MPa级汽车大梁用热轧钢板的生产方法。该生产方法包括以下步骤：按常规铁水脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理、连铸得到钢坯；钢坯按重量百分比计，化学成分为C：0.05～0.10％，Si：≤0.15％，Mn：1.30～1.60％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Nb：0.010～0.040％，余量为Fe及不可避免杂质；钢坯加热、粗轧、精轧、冷却、卷取后保温；其中，所述加热是指钢坯在1210～1240℃加热150min以上；精轧入口温度为950～1020℃，终轧温度为830～870℃；卷取温度为590～640℃；所述冷却是以20～70℃/s速度冷却至590～640℃。

优选的，上述610MPa级汽车大梁用热轧钢板的生产方法中，所述加热时间为150～210min。

优选的，上述610MPa级汽车大梁用热轧钢板的生产方法中，所述卷取后保温的保温时间为10～26h，保温温度即为卷取温度。

具体的，上述610MPa级汽车大梁用热轧钢板的生产方法中，所述连铸所得钢坯厚度为200～230mm。

具体的，上述610MPa级汽车大梁用热轧钢板的生产方法中，所述粗轧道次为3～7道次。

具体的，上述610MPa级汽车大梁用热轧钢板的生产方法中，所述粗轧所得中间坯厚度为30～60mm。

本发明方法生产抗拉强度610MPa级汽车梁用热轧钢板具有低成本、强度高、屈强比低的特点，且轧制工艺控制简单和适应性较强。本发明所得成品力学性能达到ReL≥500MPa，Rm：610～740MPa，A≥21.0％的要求。

具体实施方式

本发明采用铌微合金化方式得到的610MPa级汽车大梁用热轧钢板，其质量百分比为C：0.05～0.10％，Si：≤0.15％，Mn：1.30～1.60％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Nb：0.010～0.040％，余量为Fe及不可避免杂质。

本发明利用控制合适的化学成品，再配合采用高温终轧、快速冷却、在珠光体转变温度范围内进缓冷坑缓慢冷却的控轧控冷工艺制度，成功生产出铁素体+珠光体组织的抗拉强度610MPa级高强度汽车梁用热轧钢板，具有低成本、轧制工艺控制简单和适应性强等特点。快速冷却目的是为了获得细小组织、提高强度，为了达到该目的，需控制冷却条件为20～70℃/s速度冷却至590～640℃。同时，因为卷取温度中有奥氏体向珠光体转变过程，和C扩散有关，保温时间延长可以增加珠光体的含量，从而有效降低屈强比。优选卷取后在590～640℃保温10～26h。

本发明610MPa级汽车大梁用热轧钢板的生产方法，包括以下步骤：将钢水成分控制在C：0.05～0.10％，Si：≤0.15％，Mn：1.30～1.60％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Nb：0.010～0.040％，余量为Fe及不可避免杂质；连铸成200～230mm的连铸坯，板坯在1210～1240℃均热150min以上，采用3～7道次进行粗轧，轧制成30～60mm厚中间坯，再经4～7机架进行精轧，控制精轧入口温度在950～1020℃，终轧温度在830～870℃，以20～70℃/s的冷却速度快速冷却至590～640℃卷取，卷取并保温后进缓冷坑堆垛进行缓慢冷却获得成品。所述保温为在590～640℃保温10～26h。

实施例1

钢水经炼钢步骤后成分为：0.05重量％的C，0.11重量％的Si，1.42重量％的Mn，0.011重量％的P，0.005重量％的S，0.032重量％的Nb，余量为Fe和不可避免的杂质，连铸板坯厚度为230mm，然后在1210℃的加热炉内均热，经过粗轧后的中间坯的厚度为59mm，精轧开轧温度为1020℃，精轧终轧温度为850℃。精轧后钢板的厚度为10.0mm，然后经前段层冷以37℃/s的冷速冷却到620℃进行卷取，卷取后在该温度保温15h，然后进缓冷坑缓慢冷却，缓冷时间73小时。钢卷屈服强度(ReL)、抗拉强度(Rm)、延伸率(A)和屈强比见表1。

实施例2

钢水经炼钢步骤后成分为：0.08重量％的C，0.07重量％的Si，1.57重量％的Mn，0.016重量％的P，0.006重量％的S，0.019重量％的Nb，余量为Fe和不可避免的杂质，连铸板坯厚度为200mm，然后在1230℃的加热炉内均热，经过粗轧后的中间坯的厚度为45mm，精轧开轧温度为950℃，精轧终轧温度为830℃。精轧后钢板的厚度为3.0mm，然后经前段层冷以68℃/s的冷速冷却到590℃进行卷取，卷取后在该温度保温20h，然后进缓冷坑缓慢冷却，缓冷时间65小时。钢卷屈服强度(ReL)、抗拉强度(Rm)、延伸率(A)和屈强比见表1。

实施例3

钢水经炼钢步骤后成分为：0.10重量％的C，0.06重量％的Si，1.36重量％的Mn，0.020重量％的P，0.010重量％的S，0.027重量％的Nb，余量为Fe和不可避免的杂质，连铸板坯厚度为220mm，然后在1240℃的加热炉内均热，经过粗轧后的中间坯的厚度为36mm，精轧开轧温度为1000℃，精轧终轧温度为870℃。精轧后钢板的厚度为6.0mm，然后经前段层冷以52℃/s的冷速冷却到610℃进行卷取，卷取后在该温度保温25h，然后进缓冷坑缓慢冷却，缓冷时间78小时。钢卷屈服强度(ReL)、抗拉强度(Rm)、延伸率(A)和屈强比见表1。

实施例4

钢水经炼钢步骤后成分为：0.07重量％的C，0.13重量％的Si，1.46重量％的Mn，0.012重量％的P，0.007重量％的S，0.038重量％的Nb，余量为Fe和不可避免的杂质，连铸板坯厚度为230mm，然后在1230℃的加热炉内均热，经过粗轧后的中间坯的厚度为59mm，精轧开轧温度为950℃，精轧终轧温度为840℃。精轧后钢板的厚度为16.0mm，然后经前段层冷以24℃/s的冷速冷却到630℃进行卷取，卷取后在该温度保温12h，然后进缓冷坑缓慢冷却，缓冷时间96小时。钢卷屈服强度(ReL)、抗拉强度(Rm)、延伸率(A)和屈强比见表1。

采用GB/T 3273-2015汽车大梁用热轧钢板和钢带来进行性能指标测量。

表1

实施例	ReL(MPa)	m(MPa)	A(％)	屈强比
					1	528	636	25.5	0.83
2	561	652	28.0	0.86
					3	536	631	26.5	0.85
4	512	618	24.0	0.83

Claims

1.610MPa级汽车大梁用热轧钢板，其特征在于：按重量百分比计，化学成分为C：0.05～0.10％，Si：≤0.15％，Mn：1.30～1.60％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Nb：0.010～0.040％，余量为Fe及不可避免杂质。

2.权利要求1所述的610MPa级汽车大梁用热轧钢板的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：按常规铁水脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理、连铸得到钢坯；钢坯按重量百分比计，化学成分为C：0.05～0.10％，Si：≤0.15％，Mn：1.30～1.60％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Nb：0.010～0.040％，余量为Fe及不可避免杂质；钢坯加热、粗轧、精轧、冷却、卷取后保温；其中，加热温度为1210～1240℃；精轧入口温度为950～1020℃，终轧温度为830～870℃；卷取温度为590～640℃；所述冷却是以20～70℃/s速度冷却至590～640℃。

3.根据权利要求2所述的610MPa级汽车大梁用热轧钢板的生产方法，其特征在于：所述加热时间为150～210min。

4.根据权利要求2所述的610MPa级汽车大梁用热轧钢板的生产方法，其特征在于：所述卷取后保温的保温时间为10～26h，保温温度即为卷取温度。

5.根据权利要求2～4任一项所述的610MPa级汽车大梁用热轧钢板的生产方法，其特征在于：所述连铸所得钢坯厚度为200～230mm。

6.根据权利要求2～4任一项所述的610MPa级汽车大梁用热轧钢板的生产方法，其特征在于：所述粗轧道次为3～7道次。

7.根据权利要求2～4任一项所述的610MPa级汽车大梁用热轧钢板的生产方法，其特征在于：所述粗轧所得中间坯厚度为30～60mm。