低脆性750MPa级汽车大梁用钢及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种低脆性750MPa级汽车大梁用钢及其制造方法。C0.04～0.06%、Si<0.1%、Mn1.6～1.85%、P<0.012%、S<0.005%、Al0.020～0.070%、Nb0.04～0.06%、Ti0.08～0.1%、Mo0.08～0.14%、N<0.005%，余量为铁及不可避免的杂质。热连轧过程中先将连铸板坯在200～300分钟内加热到1250～1300℃进行粗轧，粗轧结束温度控制在1040～1140℃再进行精轧，终轧温度为780～880℃。本发明专利技术强度高，在车架设计减重效果可达10%～25%；成型性好，适用于冲压、辊压、折弯等工艺；低温韧性好，适用于寒冷地区的运输。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种。C0.04～0.06%、Si<0.1%、Mn1.6～1.85%、P<0.012%、S<0.005%、Al0.020～0.070%、Nb0.04～0.06%、Ti0.08～0.1%、Mo0.08～0.14%、N<0.005%，余量为铁及不可避免的杂质。热连轧过程中先将连铸板坯在200～300分钟内加热到1250～1300℃进行粗轧，粗轧结束温度控制在1040～1140℃再进行精轧，终轧温度为780～880℃。本专利技术强度高，在车架设计减重效果可达10%～25%；成型性好，适用于冲压、辊压、折弯等工艺；低温韧性好，适用于寒冷地区的运输。【专利说明】
本专利技术属于冶金
，涉及一种汽车纵梁用钢，具体涉及一种。
技术介绍
通过提高钢板强度来减轻车身重量，达到降耗节能，减少环境污染是当今汽车工业研究的重要课题。在国内外，现阶段多是采用添加一定的微合金元素来强化钢的强度。大梁钢作为客货车的安全承重件，对性能和成形性有很高的要求。国内各钢厂均在开展相关方面的研究工作。但是所用的合金元素、用量、何种工艺都不尽相同，和各厂的装备、技术、原料等有关。目前，650MPa以下级别大梁钢的生产技术已相当成熟，在汽车工业的应用也较广泛。受限于国内汽车行业的落后成型装备，目前普遍使用650MPa以下级别钢种制造重卡大梁，使用强度范围主要集中在510MPa~600MPa，更高强度级别大梁的应用范围较小或处于工业认证阶段。重卡底盘的车架采用热轧汽车大梁钢制作，其车架总成分为纵梁、衬梁、纵梁、加强件以及加强板等，各零部件是采用冷冲压成形或滚压成形方式，其装配主要采用铆接方式。汽车大梁即是客货车的承重件，也是汽车行驶过程中的安全件。为了提高载重能力，重卡大梁一般采用6~12mm的热轧钢板制造。根据重卡的吨位和应用场合，重卡大梁采用单梁或者双梁设计。通过提高强度级别，可以减小大梁的厚度，或者将双梁设计更改为单梁设计，带来多重效益，在减轻车重的同时，可以降低油耗或者增加载货量。在现有技术的条件下进一步增加汽 车大梁用钢的强度是人们一直在研究的课题。CN200910272678.4公开了一种抗拉强度在590MPa级汽车大梁用钢及其制造方法，其所得钢种强度较低，化学成分上，采用微钛处理，钛主要作用是使钢中的S、P等夹杂物变性，降低夹杂物的危害，使其形状发生改变，从而改善钢的成形性，为达到这个目的，其含量一般在0.03%左右。此钢种强度较低，已不能满足现代重型商用车制造企业对钢材高强减薄以适应日益严苛日环保法规要求。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种抗拉强度在750MPa级汽车大梁用钢，在具有更高的强度和良好的成型性的同时，也具有优良的低温韧性。具体方案如下:低脆性750MPa级汽车大梁用钢，其化学成分按质量百分数计为:C0.04 ~0.06%、Si<0.1%、Mnl.6 ~1.85%、Ρ〈0.012%、S〈0.005%、A10.020 ~0.070%、Nb0.04 ~0.06%、Ti0.08 ~0.1%、Mo0.08 ~0.14%、Ν〈0.005%，余量为铁及不可避 免的杂质。按上述方案，所述低脆性750MPa级汽车大梁用钢经过铁水脱硫，转炉冶炼，真空处理，连铸，板坯检查及清理，板坯加热，热连轧，层流冷却，卷取，精整制得；其中，转炉冶炼后出钢1/3时开始加铁合金，出钢2/3时加入完毕，且合金化顺序依次为铝铁、锰铁、铌铁、钥铁；使用加铝机加铝线进行终脱氧，真空处理时加入钛铁，所述钛铁颗粒直径≤30mm ；热连轧过程中先将连铸板坯在200~300分钟内加热到1250~1300°C进行粗轧，粗轧结束温度控制在1040~1140°C再进行精轧，终轧温度为780~880°C。按上述方案，所述的层流冷却为后段冷却，冷却水的水温< 35°C，控制冷却速度≥1O℃ /S。按上述方案，卷取温度为500~580°C。上述低脆性750MPa级汽车大梁用钢的制备方法，包括铁水脱硫，转炉冶炼，真空处理，连铸，板坯检查及清理，板坯加热，热连轧，层流冷却，卷取，精整的工艺步骤，其特征在于:转炉冶炼后出钢1/3时开始加铁合金，出钢2/3时加入完毕，且合金化顺序依次为铝铁、锰铁、铌铁、钥铁；使用加铝机加铝线进行终脱氧，真空处理时加入钛铁，所述钛铁颗粒直径≤30mm ；热连轧过程中先将连铸板坯在200~300分钟内加热到1250~1300°C进行粗轧，粗轧结束温度控制在1040~1140°C再进行精轧，终轧温度为780~880°C。按上述方案，所述的层流冷却为后段冷却，冷却水的水温< 35°C，控制冷却速度≥10℃ /S。按上述方案，卷取温度为500~580°C。碳是廉价的固溶强化元素。如果其含量超过0.06%,则冲压成形性会降低；如果其含量小于0.04%，则不能满足材料对强度的要求，所以，将其含量限定在0.04%~0.06%范围。硅元素在热轧过程中促进氧化铁皮的生成，恶化表面质量，在后续冲压过程中容易脱落，造成使用困难，所以将其含量限定在〈0.1%。锰是提高强度和韧性最有效的元素，可改善钢的强度-延伸平衡性。但是添加多量的锰，会导致增加钢的淬透性，鉴于此，将其上限定为1.85%，所以，将其含量限定在1.6% ~1.85% 范围。磷是钢中的有害元素，易引起铸坯中心偏析，为了避免冷弯成形性能、韧性发生恶化，设定其含量上限为0.012%。硫是非常有害的元素。钢中的硫常以锰的硫化物形态存在,这种硫化物夹杂对钢的冲击韧性是十分不利的，并造成性能的各向异性，随着大梁钢强度的提高，微裂纹的扩展对夹杂物十分敏感，所以将钢中硫含量控制在0.005%以下。铝是为了脱氧而添加的，当Als含量不足0.020%时，不能发挥其效果；另一方面，由于添加多量的铝容易形成氧化铝团块，所以，规定Als上限为0.070%。因此，Als含量限定在0.020%~0.070%范围。铌是在结晶控制轧制中不可缺少的元素，在热机械加工中细化晶粒、降低奥氏体向铁素体的转变温度和析出强化，因此钢中添加微量合金元素铌能够便于控制轧制的进行，并提高钢板的强度和韧性。所以，综合钢板力学性能及成本等方面的考虑，将其含量限定在0.04~0.06%范围。钛是廉价的合金强化元素，与碳和氮复合析出，不仅细化晶粒，而且在形变过程中阻碍位错移动。为充分利用钛的强化作用，规定其下限为0.08%，为避免过高的钛导致韧性恶化，规定其上限为0.1%。所以，将其含量限定在0.08~0.1%范围。Mo元素通过固溶强化提高钢板的强度，高于0.08%才能发挥强化的作用，所以，将其含量限定在0.08%~0.14%。氮元素与钛元素的亲合力很强，为了避免氮与钛结合形成大尺寸金属夹杂物，将其限定在〈0.005%。本专利技术专利中，在成分设计上，由于炼钢水平的提高，S、P含量本身可控制在很低的水平，钢质变得更纯净，Ti主要是作为合金强化元素加入，同时，为了保证Ti元素的有效析出，对N元素有严格的要求，避免N元素与Ti形成大尺寸的TiN金属夹杂物，在热轧工艺设计上，为了保证钢坯中的Ti化合物充分溶解，在钢坯加热过程中，对加热温度和加热时间有特殊的要求，同时为了充分提高钢板的成形性，在层本文档来自技高网...

【技术保护点】
低脆性750MPa级汽车大梁用钢，其特征在于化学成分按质量百分数计为：C0.04～0.06%、Si<0.1%、Mn1.6～1.85%、P<0.012%、S<0.005%、Al0.020～0.070%、Nb0.04～0.06%、Ti0.08～0.1%、Mo0.08～0.14%、N<0.005%，余量为铁及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵江涛，刘斌，刘永前，周祖安，周一中，桂洲，张扬，徐浩，杨海林，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42