一种钛强化汽车车轮钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种钛强化汽车车轮钢及其生产方法，其化学成分及重量百分比为：C：0.06‑0.10%，Si：0.05‑0.15%，Mn：0.9‑1.3%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，Nb：0.020‑0.050%，Ti：0.010‑0.040%，N≤80ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。其生产方法包括下述步骤：转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控轧冷却和卷取。本发明专利技术采用钛强化来提高强度，降低钢中的碳当量来提高车轮钢的焊接性能，降低Mn含量来降低成本；优化工艺并严格控制工艺参数，获得了高强度和塑韧性良好的车轮钢钢板。

Titanium reinforced automobile wheel steel and production method thereof

The invention discloses a titanium reinforced automobile wheel steel and its production method, the chemical composition and weight percentage: C:0.06 0.10%, Si:0.05 0.15%, Mn:0.9 1.3%, P = 0.020%, S = 0.010%, Nb:0.020: 0.050%, Ti:0.010 0.040%, N = 80ppm, Fe and other impurities is inevitable. The production method comprises the following steps of converter smelting, LF refining, slab continuous casting, slab heating, high pressure water descaling, controlled rolling, controlled rolling and cooling and coiling. The invention adopts titanium reinforcement to improve the strength, reducing the carbon content in steel to improve the welding performance of wheel steel, reduce the content of Mn in order to reduce the cost; optimization technology and strict control of process parameters to obtain the high strength and good toughness plastic wheel steel plate.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车轮钢，尤其是一种钛强化汽车车轮钢及其生产方法，属于冶金

技术介绍
车轮钢作为汽车行驶的主要部件，长期处于交变应力作用下，对汽车的行驶安全有着重要的影响，因此，车轮钢除了应具有较高的强度外，还应具有良好的塑韧性。目前，汽车车轮钢主要使用的380CL，部分企业车轮钢使用420CL，但抗拉强度≥490MPa的汽车车轮钢含碳较高，造成碳当量较高，导致钢板成型性能和焊接性能差，在扩径的过程中容易发生炸裂，探伤时微裂纹率高，无法满足汽车车轮钢的发展需求。随着当前汽车轻量化发展的需要，汽车用钢需要快速的升级，为进一步降低汽车自重，降低油耗，需要进一步提高车轮钢的塑韧性和强度。
技术实现思路
本专利技术提供一种钛强化汽车车轮钢及其生产方法，采用钛强化来提高强度，降低钢中的碳当量来提高车轮钢的焊接性能，降低Mn含量来降低成本；优化工艺并严格控制工艺参数，获得了高强度和塑韧性良好的车轮钢钢板。本专利技术所采取的技术方案是：一种钛强化汽车车轮钢，其化学成分及重量百分比为：C：0.06-0.10%，Si：0.05-0.15%，Mn：0.9-1.3%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，Nb：0.020-0.050%，Ti：0.010-0.040%，N≤80ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。本专利技术还提供了钛强化汽车车轮钢的生产方法，包括下述步骤：转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控轧冷却和卷取。进一步的方案为，LF精炼工序，在LF精炼钙处理前加入钛铁进行合金化。进一步的方案为，板坯连铸工序，二次冷却采用弱冷，拉速≥1.0m/min，全程保护浇铸。进一步的方案为，板坯加热工序，将板坯加热至1200～1250℃。进一步的方案为，控制轧制工序，粗轧经5道轧制后，出口温度为1040～1140℃。进一步的方案为，控制轧制工序，精轧出口温度为820～870℃。进一步的方案为，控轧冷却工序，层流冷却速度为25～30℃/s。更进一步的方案为，卷取工序，卷取温度为460～520℃。本专利技术的车轮钢屈服强度≥325MPa，抗拉强度≥490MPa。本专利技术的设计思路：降低钢中的碳含量和锰含量来降低碳当量，可以降低焊接热裂纹敏感系数，提高车轮钢焊接性能，降低车轮在成型过程中的炸裂率；采用钛强化来提高强度，同时降低Mn含量，降低成本；同时钛与钢中N、O结合形成弥撒细小析出物，可以降低微裂纹。本专利技术对生产工艺进行优化并严格控制工艺参数，最终获得了高强度，塑韧性优良的车轮钢钢板。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术通过降低钢中的碳含量和锰含量来降低碳当量，提高车轮钢焊接性能的；采用钛强化来提高车轮钢强度，同时降低Mn含量，降低成本；优化工艺并严格控制工艺参数，获得了高强度和塑韧性良好的车轮钢钢板。本专利技术的车轮钢屈服强度≥325MPa，抗拉强度≥490MPa，延伸率≥29%，满足车轮钢的焊接和加工要求。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步地说明；实施例中，采用转炉冶炼，LF精炼，板坯连铸，板坯加热，高压水除鳞，控制轧制，控轧冷却，卷取生产工艺，生产钛强化汽车车轮钢。实施例1成分质量百分比为C：0.06%、Si:0.05%、Mn:0.9%、P:0.008%、S:0.004%、Nb:0.020%、Ti:0.010%、N:30ppm，余量为Fe及不可避免杂质；在LF精炼钙处理前3分钟加入钛铁，连铸二次冷却采用弱冷，拉速为1.0m/min，全程保护浇铸；合格的板坯加热到1200℃，粗轧5道次后出口温度为1040℃，精轧5道次后出口温度为820℃，经过25℃/s冷却，卷曲温度为520℃，得到屈服强度为345MPa，抗拉强度为500MPa的合格钢卷，延伸率为35%的合格钢卷。实施例2成分质量百分比为C：0.07%、Si:0.06%、Mn:1.0%、P:0.010%、S:0.006%、Nb:0.030%、Ti:0.020%、N:35ppm，余量为Fe及不可避免杂质；在LF精炼钙处理前2分钟加入钛铁，连铸二次冷却采用弱冷，拉速为1.1m/min，全程保护浇铸；合格的板坯加热到1220℃，粗轧5道次后出口温度为1060℃，精轧5道次后出口温度为840℃，经过28℃/s冷却，卷曲温度为500℃，得到屈服强度为355MPa，抗拉强度为515MPa的合格钢卷，延伸率为32%的合格钢卷。实施例3成分质量百分比为C：0.08%、Si:0.07%、Mn:1.1%、P:0.015%、S:0.008%、Nb:0.040%、Ti:0.030%、N:40ppm，余量为Fe及不可避免杂质；在LF精炼钙处理前3分钟加入钛铁，连铸二次冷却采用弱冷，拉速为1.2m/min，全程保护浇铸；合格的板坯加热到1240℃，粗轧5道次后出口温度为1100℃，精轧5道次后出口温度为860℃，经过29℃/s冷却，卷曲温度为480℃，得到屈服强度为365MPa，抗拉强度为535MPa的合格钢卷，延伸率为32%的合格钢卷。实施例4成分质量百分比为C：0.10%、Si:0.15%、Mn:1.3%、P:0.015%、S:0.007%、Nb:0.050%、Ti:0.040%、N:70ppm，余量为Fe及不可避免杂质；在LF精炼钙处理前2分钟加入钛铁，连铸二次冷却采用弱冷，拉速为1.25m/min，全程保护浇铸；合格的板坯加热到1250℃，粗轧5道次后出口温度为1140℃，精轧5道次后出口温度为870℃，经过27℃/s冷却，卷曲温度为460℃，得到屈服强度为375MPa，抗拉强度为555MPa的合格钢卷，延伸率为29%的合格钢卷。实施例5成分质量百分比为C：0.09%、Si:0.10%、Mn:1.2%、P:0.013%、S:0.004%、Nb:0.025%、Ti:0.025%、N:80ppm，余量为Fe及不可避免杂质；在LF精炼钙处理前3分钟加入钛铁，连铸二次冷却采用弱冷，拉速为1.3m/min，全程保护浇铸；合格的板坯加热到1210℃，粗轧5道次后出口温度为1120℃，精轧5道次后出口温度为830℃，经过30℃/s冷却，卷曲温度为510℃，得到屈服强度为356MPa，抗拉强度为551MPa的合格钢卷，延伸率为30%的合格钢卷。实施例6成分质量百分比为C：0.08%、Si:0.12%、Mn:1.1%、P:0.014%、S:0.005%、Nb:0.035%、Ti:0.036%、N:55ppm，余量为Fe及不可避免杂质；在LF精炼钙处理前2分钟加入钛铁，连铸二次冷却采用弱冷，拉速为1.15m/min，全程保护浇铸；合格的板坯加热到1205℃，粗轧5道次后出口温度为1080℃，精轧5道次后出口温度为850℃，经过26℃/s冷却，卷曲温度为470℃，得到屈服强度为339MPa，抗拉强度为533MPa的合格钢卷，延伸率为33%的合格钢卷。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛强化汽车车轮钢，其特征在于：其化学成分及重量百分比为：C：0.06‑0.10%，Si：0.05‑0.15%，Mn：0.9‑1.3%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，Nb：0.020‑0.050%，Ti：0.010‑0.040%，N≤80ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种钛强化汽车车轮钢，其特征在于：其化学成分及重量百分比为：C：0.06-0.10%，Si：0.05-0.15%，Mn：0.9-1.3%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，Nb：0.020-0.050%，Ti：0.010-0.040%，N≤80ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种钛强化汽车车轮钢的生产方法，其特征在于：包括下述步骤：转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控轧冷却和卷取。3.根据权利要求2所述的一种钛强化汽车车轮钢的生产方法，其特征在于：所述LF精炼工序，在LF精炼钙处理前加入钛铁进行合金化。4.根据权利要求2所述的一种钛强化汽车车轮钢的生产方法，其特征在于：所述板坯连铸工序，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁静召，田鹏，刘伟，高海，王倩，高伟，
申请(专利权)人：河北钢铁股份有限公司承德分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13