一种900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢及其制造方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢及其制造方法和应用，所述酸洗汽车用钢包括以下重量百分比的化学成分：C：0.07％～0.10％、Si：0.22％～0.32％、Mn：1.60％～2.20％、Al：0.030％～0.060％、P≤0.015％、S≤0.008％、Nb：0.020％～0.080％、Ti：0.10％～0.15％，Mo：0.10％～0.20％，Cr：0.2％～0.5％，且Mo/3+Cr≥0.6％，Ca≤0.008％，其余为Fe和不可避免杂质；采用铁水预处理、转炉冶炼、合金微调站、LF、RH、连铸、铸坯热装、热连轧、层流冷却、卷取、酸洗、卷取的工艺进行制造；制造得到的酸洗汽车用钢同时具备900MPa级的高强度以及良好的表面质量和扩孔性能。性能。性能。

A 900MPa high surface quality pickling automotive steel and its manufacturing method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢及其制造方法和应用


[0001]本专利技术属于金属材料加工
，具体涉及一种900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢及其制造方法和应用。

技术介绍

[0002]节能、环保、安全是当今汽车工业发展面临三大挑战。实施汽车轻量化可在不牺牲安全性能的前提下减轻车身重量、降低能源消耗。同时,轻量化还将在一定程度上带来车辆操控稳定性和一定意义上碰撞安全性的提升。在汽车轻量化选材中，高强钢的应用是主要途径之一。
[0003]以铁素体、贝氏体和马氏体以及析出物组成的高强复相钢，不但具有高强度和足够的成形性，而且具有良好的加工硬化特性、焊接性能和翻边扩孔性能。由于复相钢具有良好的成形加工性能，广泛用于制作复杂的汽车结构件如底盘结构件、悬挂件、汽车座椅系统等零件，同时随着汽车行业的发展，汽车用户对复相钢产品外观要求(表面质量、粗超度等)也越来越高。
[0004]现有技术中的酸洗汽车用钢主要以800MPa级及以下强度为主，且对于酸洗汽车用钢的主要关注点均在酸洗汽车用钢的强度上，均未关注到如何提高酸洗汽车用钢的表面质量和扩孔性能。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢及其制造方法和应用，其同时具备900MPa级的高强度以及良好的表面质量和扩孔性能。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供的一种900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢，包括以下重量百分比的化学成分：C：0.07％～0.10％、Si：0.22％～0.32％、Mn：1.60％～2.20％、Al：0.030％～0.060％、P≤0.015％、S≤0.008％、Nb：0.020％～0.080％、Ti：0.10％～0.15％，Mo：0.10％～0.20％，Cr：0.2％～0.5％，且Mo/3+Cr≥0.6％，Ca≤0.008％，其余为Fe和不可避免杂质。
[0008]所述900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢的金相组织为贝氏体+铁素体+珠光体。
[0009]所述900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢的扩孔率大于35％，表面粗糙度≤2.0μm，屈强比≤0.9。
[0010]本专利技术提供的所述900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢的制造方法，包括以下步骤：铁水预处理
→
转炉冶炼
→
合金微调站
→
LF
→
RH
→
连铸
→
铸坯热装
→
热连轧
→
层流冷却
→
卷取
→
酸洗
→
卷取。
[0011]所述连铸步骤中，采用连铸生产铸坯，采用结晶器钢液面波动控制
±
3mm以内的稳定速度浇注方法和均匀冷却工艺，投用动态轻压下，并利用电磁辊搅拌使得杂质上浮以获得好的铸坯内部质量。
[0012]所述热连轧步骤中，为进一步保证铸坯质量，减少铸坯裂纹，同时节约能耗，采用铸坯热装方式进行组产。铸坯加热温度1200～1250℃，保温2～3小时，有效降低轧制变形抗力，同时降低铸坯及钢板表面脱碳层及氧化层厚度；粗轧进行3+3道次轧制，除鳞水全开，粗轧至30～50mm厚度中间坯；在2250mm热连轧机上进行7道次精。
[0013]铸坯热装进入加热炉时的温度≥400℃。
[0014]精轧入口温度为1030～1050℃，为了获得细小均匀的组织，并减少氧化铁皮的产生，终轧温度控制在840～900℃；为了保证热轧产品的表面质量，精轧前更换轧辊，在一个轧制周期的前1/3周期内进行轧制。
[0015]所述层流冷却步骤中，以前段冷却模式进行快速冷却，冷却速度30～50℃/s，一方面可以阻止过冷奥氏体转变为多边形铁素体和珠光体，形成以贝氏体为主，加少量铁素体和珠光体的微观组织；另一方面可以减少Nb、Ti元素在高温阶段的析出，促进Nb、Ti元素在低温阶段的析出，增加析出强化效果，同时使析出的二相粒子尺寸更加细小、分布更弥散。
[0016]热轧层流冷却后的卷取步骤中，卷取温度控制在580
‑
640℃，卷取温度是获得高强度及高扩孔率的关键工艺参数之一，当卷取温度高于640℃时，由于碳化物的析出和粗化，降低了铁素体的强度，从而降低产品的扩孔率，同时也影响产品的表面质量；另一方面当卷取温度低于580℃时，Nb、Ti微合金元素的析出效果会大大降低，从而影响产品强度；为了确保产品的组织性能和表面质量，在580
‑
640℃范围内进行卷取。
[0017]所述酸洗步骤中，酸液温度控制在50～90℃，酸液浓度在20～200g/L，酸洗线速度≤150mpm；为了进一步地提高产品表面质量、降低产品表面粗糙度和提高产品性能，酸洗采用轧制力模式，轧制力控制在100～300吨，平整延伸率为0.2～2.0％，平整过程中喷洒平整液，平整液为脱盐水。
[0018]本专利技术还提供了所述900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢在制造汽车零部件中的应用。
[0019]本专利技术提供的900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢中，各成分控制及作用如下：
[0020]C主要作用是形成所需数量的贝氏体或马氏体和保证钢的强度。控制C富集于亚稳奥氏体区域而避免其析出，是获得多边形铁素体包围岛状马氏体双相组织的保证。C对材料的强度(屈服和抗拉强度)、扩孔性能、冷弯性能和焊接性能起着非常重要的作用。但一方面碳含量过高会影响材料的焊接性能、另一方面C高使得碳化物颗粒粗大不利于钢板扩孔性能，所以C含量应合理控制在0.07～0.10％。
[0021]Si与Cr：硅是优先氧化元素，且扩散系数较高。Si与Cr容易在钢板表面发生伴生富集。在900℃～1100加热时主要发生表面元素富集氧化。表面富集的Si与Cr首先发生氧化并在界面平铺生长，形成一层连续的致密氧化膜(SiO2和Cr2O3)，可以隔绝氧气，起到抗氧化作用。同时，Cr元素可显著提升材料的淬透性，使成品获得更高的强度。本专利技术考虑到汽车用材对表面质量的严格要求，钢中采用低Si设计，优选的Si含量控制在0.22～0.32％，Cr含量控制在0.20～0.50％。
[0022]Mn元素可通过固溶强化提高钢的强度，同时可促进碳氮化物析出相在加热时候的溶解，抑制析出相在轧制时候的析出，有利于保持较多的析出元素于轧后的冷却过程中在铁素体中析出，加强了析出强化，此外Mn还可扩大奥氏体相区，降低过冷奥氏体相的转变温度，有利于相变组织的细化，但Mn含量也不宜过高，当高于2.2％时炼钢容易发生Mn偏析，板
坯连铸时易发生边裂；本专利技术为了保证钢板的强度和板坯质量，Mn含量应合理控制在1.6～2.2％。
[0023]P、S是钢中的杂质元素，含量越低越好，但过低的P含量会增加炼钢成本，因此P含量控制在0.015％以下，可满足生产成本和产品的要求；而S在钢中通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C：0.07％～0.10％、Si：0.22％～0.32％、Mn：1.60％～2.20％、Al：0.030％～0.060％、P≤0.015％、S≤0.008％、Nb：0.020％～0.080％、Ti：0.10％～0.15％，Mo：0.10％～0.20％，Cr：0.2％～0.5％，且Mo/3+Cr≥0.6％，Ca≤0.008％，其余为Fe和不可避免杂质。2.根据权利要求1所述的900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢，其特征在于，所述900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢的金相组织为贝氏体+铁素体+珠光体。3.根据权利要求1所述的900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢，其特征在于，所述900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢的扩孔率大于35％，表面粗糙度≤2.0μm，屈强比≤0.9。4.如权利要求1
‑
3任意一项所述的900MPa级高表面质量的酸洗汽车用钢的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：铁水预处理
→
转炉冶炼
→
合金微调站
→
LF
→
RH
→
连铸
...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷海容，刘阳，马聪，吴胜付，刘飞，彭正波，白丽杨，梁高潮，崔磊，计遥遥，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：