一种抗拉强度≥800MPa的汽车大梁钢及其生产方法技术

本发明专利技术一种抗拉强度≥800MPa的汽车大梁钢800L及其生产方法，通过优化控温轧制及（DQ+ACC）控制冷却工艺，配以合理的回火温度最终得到理想的回火组织，生产工序相对简短，采用本发明专利技术生产的大梁钢板厚度规格10mm~14mm，宽度规格在1500mm~3180mm，钢板力学性能在满足GB/T 3273‑2015的要求的同时，钢板碳当量控制在0.51以下；宽板面可有效减少用户焊接道次，而低碳当量则降低焊接难度，此外还具有良好的表面硬度，适用于国内第三代商用自卸车使用。

A kind of automobile beam steel with tensile strength up to 800MPa and its production method

The invention of the invention is a kind of automobile beam steel 800L with tensile strength more than 800MPa and its production method. By optimizing the temperature control rolling and (DQ+ACC) control cooling process, the ideal tempering structure is finally obtained with reasonable tempering temperature. The production process is relatively short, and the width gauge of the thickness of the beam plate produced by the invention is adopted, and the width gauge is used. In 1500mm~3180mm, the mechanical properties of the steel plate meet the requirements of GB/T 3273, while the carbon equivalent of the steel plate is controlled below 0.51. The wide plate surface can effectively reduce the welding path of the user, and the low carbon equivalent reduces the welding difficulty. In addition, it also has good surface hardness, which is suitable for the use of the domestic third generation commercial dump trucks.

【技术实现步骤摘要】
一种抗拉强度≥800MPa的汽车大梁钢及其生产方法
本专利技术涉及一种抗拉强度≥800MPa的汽车大梁钢800L及其生产方法，属于冶金轧制
技术背景对于汽车工业而言，降低百公里油耗是其追求的目标之一,在不降低安全系数的前提下，减轻车身自重是降低油耗指标的最有效办法，而采用强度较高、厚度较薄的钢板制造汽车大梁是减轻车身自重的最有效途径。采用新型的大梁钢不仅降低钢材的消耗，还降低了汽车制造业的制造成本。目前510L-610L已广泛应用于普通商业用车，而第三代商用自卸车，其特殊的U型无梁车厢设计形式，将高强大梁钢直接用于车厢用钢板，有效提高了车厢抗砸耐磨性，并降低了车身自重，减少了汽车油耗。目前商用自卸车对抗拉强度700MPa以上级别大梁钢需求量越来越大。公开号为CN104805359A的专利公开了一种抗拉强度610MPa级汽车大梁钢及其制备方法，具体公开了2mm~12.7mm厚度610MPa级汽车大梁钢板带，其强度、韧塑性等性能良好，但其抗拉强度控制在630MPa~690MPa，强度级别偏低，且最终成品为板带，目前国内板带最大宽度在2250mm，同时受限于卷取机设备能力，钢板生产厚度和宽度受限。公开号为CN105543666A的专利公开了一种屈服强度960MPa汽车大梁钢及其生产方法，板带厚度3mm~10mm，抗拉强度超过1000MPa，但其厚度和宽度规格不适用于目前矿山自卸车所用规格，且成分碳当量最高达0.64，碳当量过高增加焊接难度，且需要开卷后进行淬火处理，工序流程较长。
技术实现思路
本专利技术提供一种抗拉强度≥800MPa的汽车大梁钢800L及其生产方法，通过成分优化，经控制轧制、加速冷却使钢板获得细密组织，再配以合理的回火温度，利用微合金的析出，可生产出厚度10～14mm的高强韧性、高硬度的汽车大梁钢。解决上述技术问题的技术方案为：一种抗拉强度≥800MPa的汽车大梁钢，其化学成分的质量百分含量为：C：0.06~0.09%，Si：0.3~0.4%，Mn：1.60～1.75%，Nb：0.055~0.070%，Ti：0.010~0.030%，Cr：0.25~0.35%，Mo：0.20~0.30%，B：0.0005~0.0016%，Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。上述的一种抗拉强度≥800MPa的汽车大梁钢，其化学成分的质量百分含量优选为：C：0.07~0.09%，Si：0.3~0.4%，Mn：1.60～1.70%，Nb：0.055~0.065%，Ti：0.010~0.025%，Cr：0.25~0.32%，Mo：0.20~0.30%，B：0.0010~0.0016%，Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。一种抗拉强度≥800MPa汽车大梁钢的生产方法，包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、连铸、加热炉加热、控制轧制、（DQ+ACC）冷却和回火工序，其中：控制轧制工序中，开轧温度为1050～1120℃；一阶段轧制温度＞950℃，二阶段开轧温度≤920℃，二阶段开轧时的待温厚度为钢板成品厚度的3.5倍以上，精轧累计压下率≥71%，终轧温度控制在820℃～890℃范围内；（DQ+ACC）冷却工序中，钢板的开冷温度为740℃~780℃，终冷温度为490℃~530℃，(DQ+ACC)段冷速控制在17℃/s~28℃/s。回火工序中，回火温度为610℃~620℃，加热系数3.5min/mm。上述的一种抗拉强度≥800MPa汽车大梁钢的生产方法，其中：转炉冶炼工序中控制钢中的O含量在600ppm以下，控制出钢下渣量在钢水量的0.01wt%以下，确保钢水的洁净度；LF精炼工序中精炼时间控制在40min以上，精炼结束前10min～15min加入铌铁和钛铁合金进行微合金化，有效控制钢中夹杂物级别总和不超过1.5级；连铸工序中钢水过热温度控制在10℃~35℃范围内，拉速全程控制在0.85m/min~1.10m/min范围内；铸坯下线堆垛缓冷处理；加热炉加热工序中，板坯在加热炉内的加热时间为4~5h，加热终了时刻的表面温度控制在1100～1170℃范围内。本专利技术为确保钢板力学性能满足GB/T3273-2015的要求，采用了控制轧制（CR轧制）和超快冷+加速冷却（DQ+ACC）的工艺流程，各工艺流程的参数设定范围主要是在参照相关冶金原理的基础上，通过现场试验得到的：a.将板坯经加热炉加热之后的表面温度控制在1100℃~1170℃之间可以降低加热过程中氧化铁皮的产生，便于除鳞箱除鳞；而且在此温度范围内，原始奥氏体晶粒尺寸不会急剧长大，便于细化晶粒。b、第一阶段轧制温度控制在950℃以上是为了保证钢板的变形在奥氏体再结晶温区进行，通过反复的再结晶细化晶粒；将二阶段的开轧温度定在920℃以下是为了保证其变形是在未再结晶温区内进行，从而避开部分再结晶温区，减少混晶现象；控制钢板二阶段轧制时的厚度为成品厚度的3.5倍以上，便可以获得累积压下率≥71%，以此是为了获得足够的相变形核点（位错）和驱动力（变形能）；终轧温度控制在820℃~890℃可以保证钢板在较低的温度下进行变形，减少高温阶段发生的回复等降低位错密度的现象；而且在此终轧温度条件下钢板进入（DQ+ACC）设备进行控制冷却时的温度可以控制在740℃~780℃，此时钢板的组织主要仍为奥氏体，从而为确保800L相变的完成转变创造有利的条件。c、实际生产说明钢板出ACC时的终冷温度控制在490℃~530℃，此时，钢板内部过冷奥氏体组织转化为细密组织。d、本专利技术采用610℃~620℃回火温度，加热系数3.5min/mm，在该回火工艺下，钢板内部Nb、Ti的碳氮化合物析出达到最大，这样有效的保障了屈服强度，同时抗拉强度和表面硬度未出现较大幅度降低，也有效的改善了钢板韧性及钢板性能均匀性。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过合理的成分设计，在保证强度的前提下，采用纯净钢水、优化控温轧制及（DQ+ACC）控制冷却工艺，再配以合理的回火温度最终得到理想的回火组织，生产工序相对简短，采用本专利技术生产的大梁钢板厚度规格10mm~14mm，宽度规格在1500mm~3180mm，抗拉强度824MPa-849MPa，屈服强度697MPa-728MPa，延伸率≥14.5%，-20℃冲击功＞100J，表面硬度＞250HB，钢板力学性能在满足GB/T3273-2015的要求的同时，钢板碳当量控制在0.51以下；宽板面可有效减少用户焊接道次，而低碳当量则降低焊接难度，此外还具有良好的表面硬度，适用于国内第三代商用自卸车使用。附图说明图1为实施例1所生产的800L的500×显微组织图；图2为实施例2所生产的800L的500×显微组织图；图3为实施例3所生产的800L的500×显微组织图；图4为实施例4所生产的800L的500×显微组织图；图5为实施例5所生产的800L的500×显微组织图。具体实施方式本专利技术一种抗拉强度≥800MPa的汽车大梁钢800L，钢中各元素的质量百分含量分别为：C：0.06~0.09%，优选0.07~0.09%；Si：0.3~0.4%；Mn：1.60～1.75%，优选1.60～1.70%；Nb：0.055~0.070%，优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗拉强度≥800MPa的汽车大梁钢，其特征在于：所述大梁钢化学成分的质量百分含量为：C：0.06~0.09%，Si： 0.3~0.4%，Mn：1.60～1.75%，Nb：0.055~0.070%，Ti：0.010~0.030%，Cr：0.25~0.35%，Mo：0.20~0.30%，B：0.0005~0.0016%，Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。

【技术特征摘要】
1.一种抗拉强度≥800MPa的汽车大梁钢，其特征在于：所述大梁钢化学成分的质量百分含量为：C：0.06~0.09%，Si：0.3~0.4%，Mn：1.60～1.75%，Nb：0.055~0.070%，Ti：0.010~0.030%，Cr：0.25~0.35%，Mo：0.20~0.30%，B：0.0005~0.0016%，Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。2.如权利要求1所述的一种抗拉强度≥800MPa的汽车大梁钢，其特征在于：所述大梁钢化学成分的质量百分含量优选为：C：0.07~0.09%，Si：0.3~0.4%，Mn：1.60～1.70%，Nb：0.055~0.065%，Ti：0.010~0.025%，Cr：0.25~0.32%，Mo：0.20~0.30%，B：0.0010~0.0016%，Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。3.一种抗拉强度≥800MPa汽车大梁钢的生产方法，包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、连铸、加热炉加热、控制轧制、（DQ+ACC）冷却和回火工序，其特征在于：所述控制轧制工序中，开轧温度为1050～...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙电强，李玉谦，杜琦铭，成慧梅，许伟，杨雄，王新钢，
申请(专利权)人：邯郸钢铁集团有限责任公司，河钢股份有限公司邯郸分公司，
类型：发明
国别省市：河北,13