【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高强钢生产，尤其涉及一种改善桥壳用钢板疲劳性能的制备方法。
技术介绍
1、由于环境压力及资源的短缺，轻量化已成为汽车工业可持续发展的一个重要课题，轻量化已被证明是汽车“节能减排”的关键技术路线。汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整车质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。实验证明，若汽车整车重量降低10％，燃油效率可提高6％～8％，油耗可降低约7％。纵观我国能源短缺、道路超载及运输效率低等现状，由于环保和节能的需要，汽车轻量化已不仅成为我国汽车工业发展的当务之急，也成为世界汽车发展的潮流。
2、桥壳是汽车行驶系统的主要构件之一，在使用过程中，它支承车架及车架以后的各总成重量，是重要的承载部件，壳体冲压成型时要承受很大的弯曲和膨胀塑性变形，冲压成型后的壳体需要经过焊接组合成桥，同时它保护传动系统中的各部件，所以桥壳的使用特点决定其具有良好的耐疲劳性能，包钢曾在钢中添加稀土做过大量研究。本专利技术主要探讨添加一定量稀土合金ce元素对桥壳钢疲劳性能的影响，本专利技术的突出优势在于加入稀土的桥壳钢中的夹杂物为球状稀土硫化物起到了很好的变质夹杂的作用，稀土处理的桥壳钢的冲击断口为准解理+韧窝，韧窝中出现细小球状的稀土硫化物夹杂，当裂纹扩展到夹杂物处时，稀土夹杂物减缓了应力集中，使得夹杂不易脱离基体，阻碍了裂纹的扩展，使得裂纹扩展功增大。微量稀土元素偏聚于晶界，减少了杂质元素s等在晶界的偏聚，净化了晶界，提髙了晶界的强度，试样在承受冲击载荷时，晶界将吸收更多的裂
3、李晓林等人(李晓林等，卡车驱动桥壳用轻质高强度钢的研发，上海金属，2020年第5期)采用c-mn-nb-cr-v成分体系，采用控轧控冷工艺生产的12mm厚桥壳用钢板，微合金元素nb、cr、v以促进碳氮化物析出，利用其析出强化作用，使材料的强度得到提升，添加的微合金元素含量较高造成成本会较高。张爱梅等人(张爱梅等，热轧桥壳用钢bqk580钢板的研制开发，新疆钢铁，2017年第3期)根据汽车桥壳用钢的使用特点进行成分设计，添加nb、v、ti微合金元素，在八钢1750mm热连轧机组进行生产通过控轧控冷工艺，使材料的各项性能满足技术要求，但设计试制出的钢板的-40℃低温冲击韧性较低，添加的微合金元素含量较高造成成本会较高。刘艳玲等人(刘艳玲等，600mpa轻量化汽车桥壳用中板的研制开发，河南冶金，2019年第4期)中厚板生产线通过添加nb、v微合金元素开发出600mpa桥壳用中板，该成分设计下屈服强度511～516mpa，抗拉强度634～638mpa，由于强度不高导致设计桥壳的厚度减薄量受到限制。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种改善桥壳用钢板疲劳性能的制备方法，桥壳用钢板具有高的强度、良好的成型性能、低温韧性和疲劳性能等特点。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术一种改善桥壳用钢板疲劳性能的制备方法，主要工序步骤及工艺参数如下：
4、1)、冶炼和浇铸
5、将准备好的低磷(≤0.010％)、低硫(≤0.005％)、低氧(≤0.0040％)、低氮(≤0.0060％)优质废钢和计算配好的其他合金及稀土合金加入真空冶炼炉，抽真空后启动进行熔化冶炼，待熔化后浇铸到矩形钢模中，浇铸成尺寸为220×250×300mm的矩形钢坯；
6、2)、加热和轧制：
7、用机械手将钢坯装入高温电阻炉中，加热温度1200℃-1220℃，总在炉时间≥240min，确保钢坯温度均匀，待钢坯达到加热要求时，用机械手将钢坯送往φ750×550mm实验轧机；
8、轧制工艺采用两阶段控制轧制，即奥氏体再结晶区轧制和奥氏体未再结晶区轧制；在奥氏体再结晶区轧制四道次，开轧温度设定为1135～1185℃；为细化原始奥氏体晶粒度，第一和第二道次的压下率都大于10％；根据化学成分的目标值计算，桥壳钢的奥氏体未再结晶临界温度tnr为960℃，所以奥氏体未再结晶区的轧制必须在奥氏体再结晶区轧制结束后，钢坯待温到960℃开始精轧，第五、第六道次的压下率控制在25％以上，后几道次的轧制压下量在15％左右，中间坯厚度：2.0～3.5倍成品厚度；奥氏体未再结晶区轧制主要目的是使奥氏体晶粒伸长、晶界面积增加，轧制使得晶粒内部导入大量的变形带，可以增加相变形核密度和形核点，具有细化晶粒的作用，终轧温度控制在830～850℃；
9、3)、冷却
10、控制轧制结束后，钢板进入层流冷却区域，以8～12℃/s的冷却速度冷却至560～600℃，之后进入冷床冷却；
11、所述桥壳用钢板的化学成分的质量百分含量包括：c：0.19-0.21％，si：0.15-0.25％，mn：1.50-1.65％，p：≤0.015％，s≤0.006％，alt：0.035-0.040％，nb：0.045-0.055％，ti:0.010-0.020％，re：0-0.0020％，其余为fe及不可避免的杂质。
12、进一步的，所述真空冶炼炉为实验室25kg真空冶炼炉。
13、进一步的，所述桥壳用钢板的化学成分的质量百分含量包括：c：0.19％，si：0.25％，mn：1.65％，p：0.013％，s：0.003％，alt：0.035％，nb：0.055％，ti:0.010％，re：0％，其余为fe及不可避免的杂质。
14、进一步的，所述桥壳用钢板的化学成分的质量百分含量包括：c：0.20％，si：0.18％，mn：1.60％，p：0.014％，s：0.002％，alt：0.038％，nb：0.045％，ti:0.015％，re：0.0020％，其余为fe及不可避免的杂质。
15、进一步的，所述桥壳用钢板的化学成分的质量百分含量包括：c：0.21％，si：0.15％，mn：1.50％，p：0.015％，s：0.002％，alt：0.040％，nb：0.050％，ti:0.020％，re：0％，其余为fe及不可避免的杂质。
16、探讨添加一定量稀土合金ce元素对桥壳钢疲劳性能的影响，本专利技术的突出优势在于加入稀土的桥壳钢中的夹杂物为球状稀土硫化物起到了很好的变质夹杂的作用，稀土处理的桥壳钢的冲击断口为准解理+韧窝，韧窝中出现细小球状的稀土硫化物夹杂，当裂纹扩展到夹杂物处时，稀土夹杂物减缓了应力集中，使得夹杂不易脱离基体，阻碍了裂纹的扩展，使得裂纹扩展功增大。微量稀土元素偏聚于晶界，减少了杂质元素s等在晶界的偏聚，净化了晶界，提髙了晶界的强度，试样在承受冲击载荷时，晶界将吸收更多的裂纹扩展的能量，从而使试样的冲击功提髙，尤其对低温冲击韧性的提髙较为明显。
17、而且即便不添加稀土元素，其依然具有高的强度、良好的成型性能、低温韧性和疲劳性能等特点。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：...
【技术保护点】
1.一种改善桥壳用钢板疲劳性能的制备方法，其特征在于，主要工序步骤及工艺参数如下：
2.根据权利要求1所述的改善桥壳用钢板疲劳性能的制备方法，其特征在于，所述真空冶炼炉为实验室25kg真空冶炼炉。
3.根据权利要求1所述的改善桥壳用钢板疲劳性能的制备方法，其特征在于，所述桥壳用钢板的化学成分的质量百分含量包括：C：0.19％，Si：0.25％，Mn：1.65％，P：0.013％，S：0.003％，Alt：0.035％，Nb：0.055％，Ti:0.010％，RE：0％，其余为Fe及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的改善桥壳用钢板疲劳性能的制备方法，其特征在于，所述桥壳用钢板的化学成分的质量百分含量包括：C：0.20％，Si：0.18％，Mn：1.60％，P：0.014％，S：0.002％，Alt：0.038％，Nb：0.045％，Ti:0.015％，RE：0.0020％，其余为Fe及不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的改善桥壳用钢板疲劳性能的制备方法，其特征在于，所述桥壳用钢板的化学成分的质量百分含量包括：C：0.21
...【技术特征摘要】
1.一种改善桥壳用钢板疲劳性能的制备方法，其特征在于，主要工序步骤及工艺参数如下：
2.根据权利要求1所述的改善桥壳用钢板疲劳性能的制备方法，其特征在于，所述真空冶炼炉为实验室25kg真空冶炼炉。
3.根据权利要求1所述的改善桥壳用钢板疲劳性能的制备方法，其特征在于，所述桥壳用钢板的化学成分的质量百分含量包括：c：0.19％，si：0.25％，mn：1.65％，p：0.013％，s：0.003％，alt：0.035％，nb：0.055％，ti:0.010％，re：0％，其余为fe及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的改善桥壳用钢板疲劳性能...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭冬青，王少炳，黄利，杨雄，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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