一种钛强化汽车大梁钢、制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种汽车大梁钢、制备方法和应用，汽车大梁钢通过对各元素及其含量的优化，通过添加单一的Ti元素提升产品强度，替代了常规的通过复合添加Nb元素和Ti元素提升强度的成分设计，充分利用钛资源生产开发汽车大梁钢，有利于缓解企业的成本压力。本发明专利技术在满足客户使用要求的前提下，开发屈服强度大于700MPa的汽车大梁钢，提高了钢材的性能，增加了利润，节约了资源，可广泛应用于汽车制造，本发明专利技术按照目前合金价格计算，可使吨钢经济效益达90

【技术实现步骤摘要】
一种钛强化汽车大梁钢、制备方法及应用


[0001]本专利技术属于冶金
，尤其涉及一种钛强化汽车大梁钢、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着国家绿色发展战略的实施，各行业对钢铁材料的强度提出了更高的要求，这极大推动了汽车大梁钢的生产与发展。目前汽车大梁钢多采用Nb、Ti、V等进行微合金化，实现钢材强度的提升。但近些年铌铁矿和钒铁矿价格不断提高，钢材生产成本不断提高，这带给了企业巨大的压力。
[0003]现有技术一中的低成本Ti微合金化薄规格700MPa级汽车大梁用钢带制备方法，通过Ti元素的细晶强化和析出强化作用，得到一种生产成本低、性能控制稳定大梁钢。但是生产出的钢材仅保证了抗拉强度大于700MPa，然而屈服强度未达到700MPa，使钢材的应用场景受到了一定的限制。
[0004]现有技术二中的700MPa级热轧车轮钢及其制造方法，通过Nb、Ti复合强化在满足在高强车轮加工过程中的焊接、成型及抗疲劳性能要求的同时，实现车轮轻量化。但是在生产过程中加入了过量的铌，这增加了生产成本。因此，开发一种单钛强化、成本低、强度高的钢材，对钢铁工业的发展至关重要。

技术实现思路

[0005]为了克服现在技术存在的问题，本专利技术提供一种钛强化汽车大梁钢、制备方法及应用来解决现有技术中存在的上述问题。
[0006]一种钛强化汽车大梁钢的制备方法，包括如下步骤：
[0007]S1.将原料进行转炉冶炼,在所述转炉冶炼开始时，控制原料转化的铁水中硫的质量含量；在所述转炉冶炼结束时，控制硫S、碳C和氧O的质量含量；
[0008]S2.将冶炼结束后的冶炼料进行LF精炼，采用加入含钛包芯线来添加Ti元素，并在所述LF精炼过程中加入石灰、精炼渣和化渣剂，及时调整渣况；
[0009]S3.将LF精炼得到的精炼料进行连铸处理；
[0010]S4.将连铸得到的连铸料进行轧制，轧制过程中控制铸坯加热在一定的温度范围，终轧温度和卷取温度也均控制在一定的范围内。
[0011]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S2还包括：在所述LF精炼过程中加入含钛包芯线后，吹氩10min
‑
15min。
[0012]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S3中连铸的拉速为1.15m/min
‑
1.35m/min。
[0013]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述连铸还包括：在开浇前采用氩气吹扫中包，采用浸入式水口保护浇注。
[0014]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，S1中所述原料以质量百分比计算，包括如下成分：C：0.06％
‑
0.09％，Si：0.09％
‑
0.010％，Mn：1.40％
‑
1.60％，Ni：0.020％
‑
0.030％，Cr：0.02％
‑
0.04％，Cu：0.020％
‑
0.026％，Alt：0.030％
‑
0.050％，N：0.0035％
‑
0.004％，S：0
‑
0.015％，P：0
‑
0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
[0015]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，S1中铁水中S的质量含量为：0
‑
0.015％；在所述转炉冶炼结束时，S的质量含量为0
‑
0.006％，C的质量含量为0.04％
‑
0.06％，氧的质量含量为0
‑
600ppm。
[0016]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述铸坯加热的温度范围为1230℃
‑
1280℃；终轧温度为860℃
‑
900℃；卷取温度为590℃
‑
630℃。
[0017]本专利技术还提供了一种钛强化汽车大梁钢，采用本专利技术所述的制备方法制备获得，以质量百分比计算，包括如下成分：
[0018]C：0.06％
‑
0.08％，Si：0.09％
‑
0.10％，Mn：1.46％
‑
1.51％，Ni：0.020％
‑
0.023％，Cr：0.02％
‑
0.05％，Cu：0.021％
‑
0.029％，Ti：0.084％
‑
0.89％，Alt：0.024％
‑
0.033％，N：0.0026％
‑
0.0046％，S：0
‑
0.006％，P：0
‑
0.007％，其余为Fe和不可避免的杂质元素，其中，Ti/Al为2.5
‑
3.71，屈服强度大于700MPa，抗拉强度为750
‑
950MPa。
[0019]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述钛强化汽车大梁钢的厚度为1.5
‑
14.0mm。
[0020]本专利技术还提供了一种钛强化汽车大梁钢在汽车制造中的应用。
[0021]与现有技术相比，本专利技术有如下有益效果：
[0022]本专利技术相比现有技术具有如下优点：
[0023]本专利技术的汽车大梁钢，通过对各元素及其含量的优化，通过单一的Ti元素提升产品强度，替代了常规的通过复合添加Nb元素和Ti元素提升强度的成分设计，充分利用钛资源生产开发汽车大梁钢，有利于缓解企业的成本压力。在满足客户使用要求的前提下，开发屈服强度大于700MPa的汽车大梁钢，提高了钢材的性能，增加了利润，节约了资源，可广泛应用于汽车制造。按照目前合金价格计算，可使吨钢经济效益达90
‑
100元/吨；汽车大梁钢的制备方法，采用Ti微合金化成产汽车大梁钢，可以提高材料的强度和焊接性能，提高了钢材的力学性能，解决了汽车制造轻量化问题。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例1所得汽车大梁钢中晶粒形貌照片；
[0025]图2为本专利技术实施例2所得汽车大梁钢中晶粒形貌照片；
[0026]图3为本专利技术实施例3所得汽车大梁钢中晶粒形貌照片；
[0027]图4为对比例1所得钢材中晶粒形貌照片；
[0028]图5为对比例2所得钢材中晶粒形貌照片；
[0029]图6为对比例3所得钢材中晶粒形貌照片；
[0030]图7为对比例4所得钢材中晶粒形貌照片；
[0031]图8为对比例5所得钢材中晶粒形貌照片；
[0032]图9为钛强化汽车大梁钢的制备方法流程图。
具体实施方式
[0033]为了更好的理解本专利技术的技术方案，本
技术实现思路
包括但不限于下文中的具体实施方式，相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛强化汽车大梁钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将原料进行转炉冶炼,在所述转炉冶炼开始时，控制原料转化的铁水中硫的质量含量；在所述转炉冶炼结束时，控制硫S、碳C和氧O的质量含量；S2.将冶炼结束后的冶炼料进行LF精炼，采用加入含钛包芯线来添加Ti元素，并在所述LF精炼过程中加入石灰、精炼渣和化渣剂，及时调整渣况；S3.将LF精炼得到的精炼料进行连铸处理；S4.将连铸得到的连铸料进行轧制，轧制过程中控制铸坯加热在一定的温度范围，终轧温度和卷取温度也均控制在一定的范围内。2.根据权利要求1所述的钛强化汽车大梁钢的制备方法，其特征在于，所述S2还包括：在所述LF精炼过程中加入含钛包芯线后，吹氩10min
‑
15min。3.根据权利要求1所述的钛强化汽车大梁钢的制备方法，其特征在于，所述S3中连铸的拉速为1.15m/min
‑
1.35m/min。4.根据权利要求1所述的钛强化汽车大梁钢的制备方法，其特征在于，所述连铸还包括：在开浇前采用氩气吹扫中包，采用浸入式水口保护浇注。5.根据权利要求1所述的钛强化汽车大梁钢的制备方法，其特征在于，S1中所述原料以质量百分比计算，包括如下成分：C：0.06％
‑
0.09％，Si：0.09％
‑
0.010％，Mn：1.40％
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1.60％，Ni：0.020％
‑
0.030％，Cr：0.02％
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0.04％，Cu：0.020％
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0.026％，Alt：0.030％
‑
0.050％，N：0.0035％
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0.004％，S：0
‑
0.015％，P：0
‑
0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。6.根据权利要求1所述的钛强化汽车大梁钢的制备方法，其特征在于，S1中铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨树峰，车智超，张江山，刘威，陈玉凤，王锦，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：