一种700MPa级热轧汽车结构用钢及其制备方法技术

技术编号:11247905 阅读:73 留言:0更新日期:2015-04-01 20:43
本发明专利技术属于钢铁材料工程的技术领域,涉及一种高强度汽车用钢及其制造方法,具体的涉及一种700MPa级热轧汽车结构用钢及其制备方法。一种700MPa级热轧汽车结构用钢,包括以下重量百分比的化学成分:C 0.05~0.1%、Si 0.30~0.60%、Mn 0.50~1.00%、Alt 0.02~0.06%、Cr 0.60~1.00%、P≤0.06%、Ti 0.05~0.10%、S≤0.005%、N≤0.006%,余量为Fe及不可避免的杂质。本发明专利技术在C-Si-Mn钢成分的基础上,通过添加Cr、Ti和P,严格控制S、N含量,不添加Nb、V贵重微合金元素,也不添加Mo、Ni等贵重合金,大幅降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种700MPa级热轧汽车结构用钢及其制备方法
本专利技术属于钢铁材料工程的
,涉及一种高强度汽车用钢及其制造方法,具体的涉及一种700MPa级热轧汽车结构用钢及其制备方法。
技术介绍
随着能源日趋紧张、环境压力日益加剧,加上全球对环境保护立法的不断完善,促进了汽车技术发展重心向着节能、环保和安全性方面发展。运用现代技术和方法减轻零部件或者整车的重量,在保障安全等性能的前提下,通过减重来实现节能减排降耗目标已成为共识。长期以来,国内外在得到屈服强度在600MPa以上的钢种时多采用合金化,通常通过添加Mo、Cr、Ni、B等合金元素来实现,导致钢材成本的增加;同时,合金元素的增多增加了钢材前期冶炼及后期回收再利用的难度。针对这些因素,现有技术中有通过采用添加Ti和Mo的方法来获得热轧高强钢,但是添加Ti和Mo必须具有一定比例,钢材的强度才能达到700MPa以上。Mo元素的加入,相应增加了钢材的成本,而且其工艺路线复杂,需要在终轧后保温一定时间后进行卷取,影响现场的生产节奏。目前国内外高强度钢板均采用添加Nb、V、Ti微合金元素的方法生产,以细晶强化或析出强化的强化机制为主;有的生产成本较高,有的无法满足汽车零部件对疲劳性能提出的提高要求。公开号CN101525717A公开了一种700MPa级Ti微合金化超细晶钢及其生产方法,0.03~0.07%C、Si<0.30%、1.00~2.10%Mn、P≤0.02%、0.10-0.14%Ti,S≤0.008%,在薄铸坯连铸连轧生产线上得到了一种700MPa级的高强钢,该钢种采用了高锰高钛的成分设计,未解决高钛钢强度波动大性能难于稳定控制的问题,尤其是钛含量在0.10%以上时冲击性能和疲劳性能下降较明显,无法满足汽车零部件对高疲劳和高冲击性能的要求。公开号CN101768698A公开了一种低成本屈服强度700MPa级非调质处理高强钢板,其特征在于:以质量计含有C:0.05~0.10%;Si:0.1%~0.4%;Mn:1.5~2.0%;P<0.015%;S<0.01%;Cr:0.3~0.8%;Ti:0.09~0.15%;Nb:0.04~0.08%;N:<0.005%;O:<0.002%;其余为铁Fe以及不可避免的杂质,生产出700MPa级以上的高强钢,该专利中采用高锰铬合金化、铌钛复合的成分设计,其贵重合金元素添加量较大,生产成本偏高。公开号CN101565794A、CN200510100421.2、CN2005110047632.4、CN2005110047633.9、JP11343536等均采用了高锰、铌钛复合或钒氮微合金化以及铌钒钛复合微合金化等成分设计,生产成本均偏高。公开号为US20120247606A1,公开日为2012年10月4日,名称为“一种控温轧制无加速冷却的低钼低合金高强度的钢板”的美国专利文献,其公开了一种低钼低合金含量的钢板,该钢板的基本组成(以质量百分含量wt%计)为:C:0.05~0.07,Mn:1.5~1.7,Ti:0.01~0.025;Al:0.02~0.04;Nb:0.075~0.1,P≤0.01,S≤0.003,Mo:0.1~0.2,其余为Fe和不可避免的杂质。在该专利文献公开的钢板中添加了Mo和Nb两种较为贵重的合金元素。公开号为US20120247605A1,公开日为2012年10月4日,名称为“一种控温轧制无加速冷却的无钼低合金高强度钢板”的美国专利文献,其公开了一种不含钼元素的低合金高强度钢种。该钢种的质量百分含量(wt.%)为:C:0.05~0.09%;Mn:1.70~1.95%;Ti:0.01~0.02%;Al:0.02-0.055%;Nb:0.075~0.1%;P≤0.015%;S≤0.003%;V:0.01~0.03%;Mo≤0.003%;其余为Fe和不可避免的其他杂质。本专利文献虽然未添加Mo元素,但是在加入Nb元素的情况下,又添加了V元素。公开号为US20100212785A1,公开日为2010年8月26日,名称为“一种具有优异的高压氢环境脆化性的低合金高强度钢及其制造方法”的美国专利文献,其涉及一种高强度低合金钢种,该钢种的化学元素的质量百分含量为:C:0.10~0.20%,Si:0.10~0.40%,Mn:0.50~1.20%,Cr:0.20~0.80%,Cu:0.10~0.50%,Mo:0.10~1.00%,V:0.01~0.10%,B:0.0005~0.005%,N:≤0.01%,余量由Fe和不可避免的杂质组成。该专利中,虽然未添加Nb元素,但是在加入Mo元素的基础上,还添加了Cu,V等贵重合金元素。考虑到高强度汽车结构用钢对疲劳性能和冲击性能更高的要求以及成本低廉等因素,本专利技术对化学成分配比及工艺进行了研究,设计出了一种700MPa级高强钢及其生产工艺,生产的产品适于汽车零部件的加工制造,特别是对疲劳性能和冲击性能有高要求的部件,满足汽车轻量化发展的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对高强度汽车结构用钢对疲劳性能和冲击性能更高的要求以及成本低廉等因素而提供一种700MPa级热轧汽车结构用钢及其制备方法,本专利技术在C-Si-Mn钢成分的基础上,通过添加Cr、Ti和P,严格控制S、N含量,不添加Nb、V贵重微合金元素,也不添加Mo、Ni等贵重合金,大幅降低了成本,采用控轧控冷工艺,获得抗拉强度700MPa级以上的高强度汽车结构用钢,其最终组织为铁素体+贝氏体组织。该结构用钢不添加Nb、V、Mo、Ni等元素,节约了生产成本,生产方法也便于操作。本专利技术的结构用钢可广泛应用于汽车结构件和加强件的生产,满足汽车工业轻量化的要求。本专利技术的技术方案为:一种700MPa级热轧汽车结构用钢,包括以下重量百分比的化学成分:C0.05~0.1%、Si0.30~0.60%、Mn0.50~1.00%、Alt0.02~0.06%、Cr0.60~1.00%、P≤0.06%、Ti0.05~0.10%、S≤0.005%、N≤0.006%,余量为Fe及不可避免的杂质。所述700MPa级热轧汽车结构用钢,包括以下重量百分比的化学成分:C0.06~0.09%、Si0.30~0.50%、Mn0.60~0.9%、Alt0.02~0.06%、Cr0.70~0.9%、P0.03~0.06%、Ti0.05~0.10%、S≤0.005%、N≤0.006%,余量为Fe及不可避免的杂质。所述700MPa级热轧汽车结构用钢,包括以下重量百分比的化学成分:C0.08%、Si0.34%、Mn0.75%、Alt0.03%、Cr0.74%、P0.045%、Ti0.078%、S0.003%、N0.0033%,余量为Fe及不可避免的杂质。所述700MPa级热轧汽车结构用钢,包括以下重量百分比的化学成分:C0.058%、Si0.35%、Mn0.63%、Alt0.034%、Cr0.69%、P0.059%、Ti0.067%、S0.004%、N.0.0042%,余量为Fe及不可避免的杂质。所述700MPa级热轧汽车结构用钢,包括以下重量百分比的化学成分:C0.066%、Si0.38%、Mn0.75%、Alt0.041%、Cr0.65%、P0.053%、Ti0.076%本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种700MPa级热轧汽车结构用钢,其特征在于,包括以下重量百分比的化学成分:C 0.05~0.1%、Si 0.30~0.60%、Mn 0.50~1.00%、Alt 0.02~0.06%、Cr 0.60~1.00%、P≤0.06%、Ti 0.05~0.10%、S≤0.005%、N≤0.006%,余量为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种700MPa级热轧汽车结构用钢,其特征在于,包括以下重量百分比的化学成分:C0.058%、Si0.35%、Mn0.63%、Alt0.034%、Cr0.69%、P0.059%、Ti0.067%、S0.004%、N0.0042%,余量为Fe及不可避免的杂质。2.一种700MPa级热轧汽车结构用钢,其特征在于,包括以下重量百分比的化学成分:C0.066%、Si0.38%、Mn0.75%、Alt0.041%、Cr0.65%、P0.053%、Ti0.076%、S0.002%、N0.0026%,余量为Fe及不可避免的杂质。3.一种权利要求1所述700MPa级热轧汽车结构用钢的制备方法,包括以下步骤:首先铁水经过KR脱硫处理;然后经过转炉常规冶炼,控制钢水终点C、P、Mn、Si的重量百分比含量分别为:C0.058%、P0.059%、Mn0.63%、Si0.35%;再进行LF处理后喂钙线对夹杂物进行变性处理并控制软吹时间不低于10分钟,最后连铸成135mm厚的铸坯,铸坯经过热连轧制得700MPa级热轧汽车结构用钢;其中所述热连轧包括以下工艺:(1)加热工艺:将所得厚度为135mm的铸坯加热到1270℃,保温时间2小时,然后进行轧制;(2)轧制工艺:采用两阶段控制轧制,其中粗轧阶段单道次压下率≥20%,总压下率为≥70%,精轧阶段压下率为≥75%;粗轧阶段开轧温度为1170℃,终轧温度1090℃,3道...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋振官陈福山闫魁张宏林鲁金明胡宝印刘继武赵登报
申请(专利权)人:山东钢铁股份有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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