一种900MPa级热轧汽车大梁钢及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种900MPa级热轧汽车大梁钢及其生产方法，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.06～0.08％，Si≤0.10％，Mn1.5～1.7％，S≤0.005％，P≤0.015％，Nb0.040～0.050％，Ti0.07～0.09％，N≤40ppm，Als0.025～0.060％，H≤0.002％，其余为Fe。本发明专利技术所述方法生产的热轧钢板的屈服强度≥650MPa，抗拉强度≥900MPa，延伸率≥12％，钢板具有良好的板形，钢板不平度≤6‰，碳当量w≤0.35％，具有优良的焊接性能。该方法采用的工艺流程简单，不需要增加任何设备，具有可大批量生产、经济易行、性能稳定的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种900MPa级热轧汽车大梁钢及其制造方法
本专利技术涉及一种900MPa级热轧汽车大梁钢及其制造方法，尤其涉及一种板型良好且具有优良焊接性能的900MPa级热轧汽车大梁钢及其制造方法，属于热轧汽车大梁钢制造领域。
技术介绍
热轧汽车大梁钢在我国商用车上用量大，广泛应用于各商用车企业，但应用强度级别相对较低，抗拉强度在510～700MPa。随着“新国标1589”的实施，国内重型商用汽车厂正积极推进材料的更新换代，实现重型商用车的轻量化。汽车大梁钢的高强化是实现汽车轻量化的重要技术路径，也是未来发展趋势。汽车大梁钢主要通过模具冲压或者辊压成型，对于抗拉强度在600MPa级的大梁钢可采用冲压成型，抗拉强度在700MPa级的大梁钢采用辊压成型，更高强度级别的大梁钢冷弯性能差，一般采用焊接成型，无任何形变。但是，焊接需要钢板具有较好的板型，因此，生产一种板型良好且具有优良焊接性能的抗拉强度900MPa级热轧汽车大梁钢是本领域亟待解决的技术难点之一。对于目前可查找到与高强度钢有关的相近的专利有以下：美国“热轧高强度结构钢”专利US5704998(公开日：1998.01.06)\“热轧高抗拉强度钢”US95532534(公开日：1995.09.22)属热轧高强度结构钢板，屈服强度630MPa，抗拉强度840MPa。埃克森美孚的“具有优异低温韧性的超高强度奥氏体时效钢”的中国专利ZL98812446.7中，其需要在奥氏体未再结晶区控轧，热轧后冷却至Ms～Ms+100℃，不采用回火，抗拉强度等级为830MPa，其常温组织为2～10％奥氏体薄膜层以及约90～98％的以细粒马氏体和细晶粒下贝氏体为主的板条的显微层状组织。专利JP10053814A的日本“高强度具有优异焊接性能热轧钢材和热棒材”，焊接性能好。贝氏体+珠光体占10～95％，其它还有铁素体、马氏体和残奥，屈服强度800MPa；成分C0.05～0.22％，Si0.5～2.0％，Mn0.5～2.0％；可加一下一种或几种元素：Cr≤1.5％，Mo≤1.0％，Ti≤0.5％，V≤0.5％，B≤0.01％，Nb≤0.1％。专利CN102181619A为“一种非调整1000MPa级低碳贝氏体型高强度钢板的制造方法”，通过添加Mo、B等化学元素，采用KR铁水预处理、钢包炉精炼、LF、RH、板坯切割、精整、双机架轧制、预矫直、控冷等工序，最终得到此钢板。专利CN101560629A为“一种屈服强度高于800MPa的热轧带钢及其制备方法”化学成分为：C0.08～0.14％，Si0.01～0.20％，Mn1.70～2.20％，Nb0.04～0.07％，V0.00～0.07％，Ti0.08～0.18％，P＜0.01％，S＜0.01％，其余为Fe，按设定成分冶炼钢水并铸成铸坯，加热后进行粗轧，获得中间坯，然后进行精轧，精轧后带钢厚度为2～14mm，冷却后卷取，获得成品热轧带钢。由以上对比专利可知，这些专利存在以下一个或者两个的不足：(1)加入了一定含量的昂贵合金元素，如Ni、Cr、Mo等，钢材成本高。(2)工序复杂，一般都需要经过轧制+热处理工序，流程长。(3)钢板强度级别相对较低，如：美国专利US5704998、US95532534属热轧高强度结构钢板，屈服强度630MPa，抗拉强度840MPa，专利CN101560629A为“一种屈服强度高于800MPa的热轧带钢及其制备方法，屈服强度820MPa，抗拉强度920MPa。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种板型良好且具有优良焊接性能的900MPa级热轧汽车大梁钢的制造方法，主要解决上述现有技术中存在的不足。通过合理廉价的合金成分设计和严格控制轧制，采用超快冷技术，采用控轧控冷+离线热处理工艺，获得4.0～10mm热轧钢板，其屈服强度≥650MPa，抗拉强度≥900MPa，延伸率≥12％，钢板具有良好的板形，钢板不平度≤6‰，碳当量w≤0.35％，具有优良的焊接性能。该方法采用的工艺流程简单，不需要增加任何设备，具有可大批量生产、经济易行、性能稳定的优点。本专利技术一方面涉及一种900MPa级热轧汽车大梁钢，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.06～0.08％，Si≤0.10％，Mn1.5～1.7％，S≤0.005％，P≤0.015％，Nb0.040～0.050％，Ti0.07～0.09％，N≤40ppm，Als0.025～0.060％，H≤0.002％，其余为Fe。本专利技术还涉及一种上述900MPa级热轧汽车大梁钢的生产方法，其包括：1)按上述成分及重量百分比混合均匀形成钢水，冶炼时采用深脱硫预处理-转炉炼钢-LF-RH工艺；2)进行钙处理改渣性，出钢温度为1570～1590℃；3)连铸拉坯，速度为0.8～1.2m/min、铸坯厚度为200～250mm；4)板坯入保温坑缓冷到300～400℃；5)板坯加热，在加热过程的总在炉时间控制在130min～160min；6)粗轧阶段，保证除鳞道次≥5，不使用保温罩，粗轧出口温度为1040～1080℃；7)精轧阶段控制精轧轧制速度到3m/s～5m/s，终轧温度830～870℃，在层流冷却过程采用超快冷工艺，冷却速率控制在35～45℃/s，中间温度CS控制在600～650℃，卷取温度200～300℃；8)钢卷在库中冷却到室温，将钢卷装入罩式退火炉，退火温度300～350℃，保温时间4～6h，炉冷到室温；9)钢卷进行精整，粗矫和精矫联动控制。本专利技术详细说明本专利技术提供了一种900MPa级热轧汽车大梁钢，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.06～0.08％，Si≤0.10％，Mn1.5～1.7％，S≤0.005％，P≤0.015％，Nb0.040～0.050％，Ti0.07～0.09％，N≤40ppm，Als0.025～0.060％，H≤0.002％，其余为Fe。以下是本专利技术所涉及的主要组分的作用及其限定说明：碳：碳含量的高低很大程度地决定了钢板的强度级别，是影响钢的强度和焊接性等的重要指标。因此碳元素含量限定在0.06～0.08％。硅：硅元素有很强的固溶强化作用，但是在高温条件下先被氧化成SiO2，然后SiO2与氧化层中的FeO反应形成铁橄榄石相(Fe2SiO4)，易富集在氧化铁皮与基体的结合面处，一旦在氧化铁皮与基体之间形成连续的Fe2SiO4层，对氧化铁皮起“钉扎”作用，在轧制过程中造成氧化铁皮缺陷，恶化热轧钢板的表面质量，增大氧化铁皮与基体界面的粗糙度，所以，本专利技术对Si元素含量严格限制，将其含量限定在<0.10％范围之内。锰：在炼钢过程中，能够通过固溶强化及相变强化来有效的提高钢材的性能，但同时过高的锰还易于偏析，降低钢材的焊接性能，本专利技术将Mn元素含量控制在1.5～1.7％。磷和硫：磷和硫都是钢中的有害元素。其中，硫在钢中与锰等化合形成塑性夹杂物硫化锰，往往成为冲压开裂时的应力集中源；磷有严重的偏析倾向，使钢的塑性和韧性下降，成形性能恶化，需严格控制其含量，本专利技术中P含量≤0.015％，S含量≤0.005％。铌和钛：铌和钛是强碳和氮的化合物形成元素，能够有效的细化晶粒，改善材料的焊接性能。通过热轧工艺控制，控制碳化铌和碳化钛的析出来提高材料的强度和韧性，本专利技术要求N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种900MPa级热轧汽车大梁钢，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.06～0.08％，Si≤0.10％，Mn1.5～1.7％，S≤0.005％，P≤0.015％，Nb0.040～0.050％，Ti0.07～0.09％，N≤40ppm，Als0.025～0.060％，H≤0.002％，其余为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种900MPa级热轧汽车大梁钢，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.06～0.08％，Si≤0.10％，Mn1.5～1.7％，S≤0.005％，P≤0.015％，Nb0.040～0.050％，Ti0.07～0.09％，N≤40ppm，Als0.025～0.060％，H≤0.002％，其余为Fe。2.如权利要求1所述的900MPa级热轧汽车大梁钢，其特征在于，所述热轧汽车大梁钢的内部显微组织为马氏体+铁素体，其中所述马氏体为60-80％。3.一种900MPa级热轧汽车大梁钢的生产方法，其包括：1)按权利要求1所述成分及重量百分比混合均匀形成钢水，冶炼时采用深脱硫预处理-转炉炼钢-LF-RH工艺；2)进行钙处理改渣性，出钢温度为1570～1590℃；3)连铸拉坯，速度为0.8～1.2m/min、铸坯厚度为200～250mm；4)板坯入保温坑缓冷到300～400℃；5)板坯加热，在加热过程的总在炉时间控制在130min～160min；6)粗轧阶段，保证除鳞道次≥5，不使用保温罩，粗轧出口温度为1040～1080℃；7)精轧阶段控制精轧轧制速度到3m/s～5m/s，终轧温度830～870℃，在层流冷却过程采用超快冷工艺，冷却速率控制在35～45℃/s，中间温度CS控制在600～650℃，卷取温度200～300℃；8)钢卷在库中冷却到室温，将钢卷装入罩式退火炉，退火温度300～350℃，保温时间4～6h，炉冷到室温；9)钢卷进行精整，粗矫和精矫联动控制。4.如权利要求3所述的热轧汽车大梁钢的生产方法，其特征在于，步骤1)中所述脱硫预处理要求S≤0.005％，所述转炉炼钢水要求铁水中C≥0.03％，出钢温度在1660...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏兵，刘永前，赵江涛，徐进桥，杨海林，张扬，刘斌，梁文，王立新，胡俊，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42