一种高强车轮钢及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种高强车轮钢及其生产方法，由以下重量百分比计的组分组成，C：0.05～0.12％，Si：0.01～0.25％，Mn：1.50～2.00％，P≤0.015％，S≤0.006％，Nb：0.03～0.09％，Ti：0.015～0.080％，Mo≤0.30％，Cu≤0.30％，Ni≤0.30％，Cr≤0.30％，其余为Fe和不可避免的杂质，主要包括以下步骤：冶炼工序、精炼工序、板坯连铸工序、板坯加热工序、粗轧工序、精轧工序、冷却工序、卷取工序和酸洗工序；通过控制各个工序中的具体的工艺参数实现晶粒细化和析出强化的目的，从而得到高强度、高塑性、焊接性能和成形性能优良的钢板。

【技术实现步骤摘要】
一种高强车轮钢及其生产方法
本专利技术涉及低合金钢领域，具体涉及一种高强度车轮钢及其生产方法。
技术介绍
在这个日新月异的时代，人们追求着速度和品质，汽车渐渐成为大多数家庭必备的代步工具，改变着我们的生活节奏，影响着我们的生活作息。钢铁材料具有良好的塑性、强度、焊接性，且产量大，价格便宜，性价比高，是汽车生产中至关重要的材料。随着社会的进步和科技的发展，汽车轻量化的要求在不断的提升，车轮钢的强度级别从380MPa、420MPa、480MPa、590MPa在不断的提升，在强度级别提升的同时，车轮钢的焊接性能和成形性能却不能降低，这就对高强度汽车车轮用钢提出了更高的要求。2008年06月05日申请公开的国家专利CN101285156A，记载了一种700MPa级复合强化贝氏体钢及其制备方法，该方法采用薄板坯连铸连轧流程制备，其化学成分Ti含量0.10-0.14％，与本专利有明显不同。2009年04月21日申请公开的国家专利CN101525717B中记载了一种700MPa级Ti微合金化超细晶钢及其生产方法，其主要是一种耐候钢生产技术，其化学成分Ti含量0.10-0.14％，与本专利有明显不同。2009年05月6日申请公开的国家专利CN101538681A，记载了一种屈服强度700MPa级高强钢的方法，采用薄板坯连铸连轧流程，屈服强度范围在690-760MPa，化学元素Ti含量0.10-0.15％，与本专利有明显不同。2017年09月21日，申请公开的国家专利CN109536846A，记载了一种屈服强度700MPa级高韧性热轧钢板及其制备方法，记载了一种屈服强度≥700MPa高强钢的生产方法，该专利技术不含Nb，且屈服强度高于本专利，与本专利有明显不同。2017年11月16日，申请公开的国家专利CN108048734A，记载了一种抗拉强度700MPa级热轧双相钢，其添加稀土元素RE，采用三阶段冷却工艺，与本工艺有明显的不同。2018年4月17日，申请公开的国家专利CN108396225A，记载了一种700MPa级含钛热轧双相钢板及其制造方法，其Si含量0.80-1.20％，且屈服强度范围与本专利有有明显不同。高强度车轮钢要求具有较高的强度、韧性和塑性，较高的抗疲劳性能，并且要求具有良好的成型性能和焊接性能。车轮轮辐一般由车轮钢旋压或冲压得到；车轮的轮辋一般由钢板成型后焊接得到，焊接后需要辊压，因此都需要有较高的成型性能。延伸率较低会在辊压的过程中出现开裂，从而影响用户的使用。在钢板生产的过程中，加热温度、轧制温度、轧制速度、卷取温度、冷却速度等对钢板的组织性能的控制至关重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高强车轮钢及其生产方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高强车轮钢，由以下重量百分比计的组分组成，C：0.05～0.12％，Si：0.01～0.25％，Mn：1.50～2.00％，P≤0.015％，S≤0.006％，Nb：0.03～0.09％，Ti：0.015～0.080％，Mo≤0.30％，Cu≤0.30％，Ni≤0.30％，Cr≤0.30％，其余为Fe和不可避免的杂质。具体的是，所述车轮钢的钢卷厚度2-16mm。具体的是，所述车轮钢的屈服强度≥500MPa，抗拉强度在650-780MPa，延伸率≥19％。一种高强车轮钢的生产方法，包括以下步骤：冶炼工序、精炼工序、板坯连铸工序、板坯加热工序、粗轧工序、精轧工序、冷却工序、卷取工序和酸洗工序；所述冶炼工序，在转炉冶炼的终点成分严格控制C元素小于等于0.06％，P元素小于等于0.010％，S元素小于等于0.015％，终点温度1630℃-1690℃，LF处理周期≥15min；精炼工序，RH精炼真空度≤133Pa，保压时间≥10min；板坯连铸工序，铸坯低倍质量满足C类≤1.5级，中心疏松≤0.5，板坯连铸后的缓冷大于48小时；板坯加热工序，将板坯温度加热至1190-1270℃，加热时间为165-280min；粗轧工序，粗轧的末道次出口温度为1040-1100℃。精轧工序，精轧的出口温度为820-880℃；冷却工序，冷却速率为15-50℃/s；卷取工序，卷取温度为500-650℃；酸洗工序，酸液温度为60-90℃。具体的是，所述生产方法还包括粗除鳞工序和定宽工序。本专利技术具有以下有益效果：通过控制各个工序中的具体的工艺参数实现晶粒细化和析出强化的目的，从而得到高强度、高塑性、焊接性能和成形性能优良的钢板。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。一种高强度车轮钢，车轮钢化学成分组成：C：0.05～0.12％，Si：0.01～0.25％，Mn：1.50～2.00％，P≤0.015％，S≤0.006％，Nb：0.03～0.09％，Ti：0.015～0.080％，Mo≤0.30％，Cu≤0.30％，Ni≤0.30％，Cr≤0.30％，其余为Fe和不可避免的杂质；其中车轮钢钢卷厚度为2-16mm，车轮钢屈服强度≥500MPa，抗拉强度650-780MPa，延伸率≥19％。如图1，一种高强度车轮钢的生产方法，包括下述步骤：冶炼工序、精炼工序、板坯连铸工序、板坯加热工序、粗除鳞工序、定宽工序、粗轧工序、精轧工序、冷却工序、卷取工序和酸洗工序等。在冶炼工序中，转炉冶炼的终点成分严格控制C元素小于等于0.06％，P元素小于等于0.010％，S元素小于等于0.015％，终点温度1630℃-1690℃，出钢时间≥4min；LF冶炼的钢水到站温度≥1560℃，LF处理周期≥15min；在精炼工序中，RH精炼真空度≤133Pa，保压时间≥10min；在板坯连铸工序中，铸坯低倍质量满足C类≤1.5级，中心疏松≤0.5，无中间裂纹，无表面缺陷，板坯连铸后的缓冷大于48小时；在板坯加热工序中，加热温度为1190-1270℃，加热时间为165-280min；在粗除磷工序中，严格执行热轧高压水除鳞；在定宽工序中，定宽压力机的宽度控制根据板坯宽度及成品宽度现场调整；在粗轧工序中末道次出口温度1040-1100℃；在精轧工序中，精轧出口温度820-880℃，凸度30-100um；在冷却工序中，采用超快速冷速，冷却速率15-50℃/s。在卷取工序中，卷取温度500-650℃；在酸洗工序中，酸液温度60-90℃；漂洗水温度50-80℃；烘干温度≥100℃。本专利技术中主要合金元素的作用及机理：碳：在钢铁中起固溶强化的作用，强化效果明显，价格低廉，但碳含量过高会导致韧性、焊接性等性能的降低。硅：在钢铁中起到脱氧和强化的作用，可影响钢的表面质量和镀锌效果，同时也降低了钢的可焊接性。锰：奥氏体化元素，可有效扩大奥氏体相区，还可提高晶粒之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强车轮钢，其特征在于，由以下重量百分比计的组分组成，C：0.05～0.12％，Si：0.01～0.25％，Mn：1.50～2.00％，P≤0.015％，S≤0.006％，Nb：0.03～0.09％，Ti：0.015～0.080％，Mo≤0.30％，Cu≤0.30％，Ni≤0.30％，Cr≤0.30％，其余为Fe和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强车轮钢，其特征在于，由以下重量百分比计的组分组成，C：0.05～0.12％，Si：0.01～0.25％，Mn：1.50～2.00％，P≤0.015％，S≤0.006％，Nb：0.03～0.09％，Ti：0.015～0.080％，Mo≤0.30％，Cu≤0.30％，Ni≤0.30％，Cr≤0.30％，其余为Fe和不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的一种高强车轮钢，其特征在于，所述车轮钢的钢卷厚度2-16mm。


3.根据权利要求1所述的一种高强车轮钢，其特征在于，所述车轮钢的屈服强度≥500MPa，抗拉强度在650-780MPa，延伸率≥19％。


4.基于权利要求1-3任意一项所述的高强车轮钢的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：冶炼工序、精炼工序、板坯连铸工序、板坯加热工序、粗轧工序、精轧工序、冷却工序、卷取工序和酸洗工序；

【专利技术属性】
技术研发人员：郭朝海，孙卫华，汤化胜，李国宝，孙风晓，李相前，单修迎，贾崇雪，董苗翠，夏继年，张志男，李贺，王兴，杨西亚，王南辉，于爽，黄诚，
申请(专利权)人：山东钢铁集团日照有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37