【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于非调钢领域，具体涉及一种ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢及其制造工艺和应用，适用于制造高品质汽车零部件。
技术介绍
1、非调质钢因其取消调质处理从而降低碳排放的特点而成为绿色化制造的关注重点。据统计就，每调质处理一公斤调质钢需要消耗电量约为0.19kwh，排放co2约0.1976公斤，以卡车为例，每辆卡车用钢量约为10吨，每制造一辆卡车可以减少co2排放1.98吨，约占车辆制造过程中碳排放的60％。同时，调质处理过程中产生油液污染、水源污染等污染问题突出，而且零件淬火过程中的淬火变形、氧化脱碳等也会导致零件成品率低，这导致调质钢零件生产成本低，环境压力大。因此，用非调质钢代替调质钢制造汽车零部件是未来汽车零部件制造的关键材料之一，也有利于提升企业综合竞争力。
2、传统的非调质钢为铁素体-珠光体型非调质钢，通过加入大量的微合金元素(nb、v)，以获得较高的力学性能，但是其抗拉强度约为900mpa。马氏体型非调质钢中合金元素含量高，工艺窗口窄导致大规模工艺生产匹配性差，难以大规模生产应用。而贝氏体型非调质钢以其良好的强韧性和合金成本低等优点而成为未来汽车及工程机械零部件用非调质钢的重点关注方向。
3、传统的贝氏体非调质钢通常通过nb、ti、v等微合金元素进行强化，以提高其强度和韧性。中国专利cn111118403a公布了一种ti微合金化高强韧贝氏体非调质钢，抗拉强度≥1000mpa，屈服强度≥700mpa，断后伸长率≥18％，室温冲击功ku2≥65j。
4、此外，控锻控冷工艺也
5、同时，由于汽车锻件零件结构复杂，一次锻造难以成型，常常需要通过焊接的方式进行连接。而关于贝氏体非调质钢的焊接性能暂未有所报道，影响了非调质钢的推广应用。传统的贝氏体非调质钢主要面临三个难点：一、合金成本与性能之间难以达到平衡点，较高的微合金元素导致成本与调质钢成本差异不大；二、零件性能一致性较差，锻造工艺窗口窄，锻后冷却条件苛刻等问题导致零件批次化生产后零件性能波动大；三、良好焊接性能的贝氏体非调质钢暂未有所报道。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢及其制造工艺；本专利技术在si-mn-cr合金体系基础上，通过si、ti元素的综合作用，抑制贝氏体形成，提高贝氏体含量，同时实现m/a岛细化，实现材料组织细化以及韧性的提升。此外，通过引入适量的ti2o3粒子作为软化相(残余奥氏体、铁素体)形核核心，实现材料韧性的提升。另外，本专利技术通过合适的元素配比，材料在锻造过程中不需要进行特别风冷处理，大大提高了零件性能的一致性和工艺窗口，加快非调质钢的市场推广。最终产品抗拉强度900mpa～1000mpa，屈服强度650～760mpa，断后伸长率≥17％，断面收缩率≥45％，屈强比≥0.76，室温冲击功(ku2)≥60j，旋弯疲劳强度≥430mpa，ceq≤0.60％。
2、本专利技术还有一个目的在于提供一种ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的应用，用于汽车制造。
3、本专利技术具体技术方案：
4、一种ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢，包括以下质量百分比成分：
5、c：0.05-0.12％，si：0.80～1.50％，mn：2.00-2.50％，cr：0.20-0.40％，al：0.030～0.050％，p：≤0.008％，s：0.010～0.030％，ti：0.035～0.10％，t.o：8～12ppm，[n]：30～60ppm，其余为fe和不可避免的杂质元素。
6、所述ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的成分满足以下公式：x＝30×c+10×si+30×mn+15×s+20×cr+10×al+40×ti+30×v+35×t.o，x≤500。其中c、si、mn、s、cr、al、ti和v单位为wt％，t.o单位为ppm。
7、所述ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的成分满足以下公式：ceq＝c+si/24+mn/6+cr/5+v/14，ceq≤0.60％，其中c、si、mn、cr、v单位为wt％，对于焊接件而言，还需对ceq参数进行控制。
8、所述ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的成分满足ceq≤0.60％。
9、所述ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的组织为贝氏体+m/a岛,贝氏体面积比含量≥90％，及m/a岛尺寸≤25μm。
10、所述ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的抗拉强度900mpa～1000mpa，屈服强度650～760mpa，断后伸长率≥17％，断面收缩率≥45％，屈强比≥0.76，室温冲击功(ku2)≥60j，旋弯疲劳强度≥430mpa。
11、本专利技术提供的一种ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的制造工艺，包括以下工艺流程：冶炼-精炼-rh真空处理-圆坯/方坯连铸-轧制-锻造-空冷。
12、所述冶炼，采用电炉/转炉冶炼，降低钢中p含量≤0.05％；
13、所述rh真空处理，利用rh真空脱气过程中吹气量的适量控制，调整氧含量至目标值。通过真空脱气过程中氧含量的控制，提升齿轮钢的材料强韧性。
14、所述轧制，圆钢加热温度≥1230℃，加热时间≥300min；开轧温度≥1180℃，终轧温度600～900℃，轧后采用保温罩或进入缓冷坑缓冷。
15、所述锻造，锻造加热温度1180～1250℃，始锻温度1100～1200℃，终锻温度900～1000℃；
16、所述空冷，锻造后空冷至400℃以下，然后堆冷至室温。
17、本专利技术提供的一种ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的应用，用于汽车制造。
18、本专利技术设计思路如下：
19、c：c是钢中最基本的元素，是保证钢材获得较高的强度、硬度所必须的。高的c含量虽然有利于提高钢的强度，因此c含量应≥0.05％。但较高的碳含量也会导致钢的韧性下降，并且容易引起钢材脱碳层增加，强屈比和疲劳性能下降，尤其对于需要焊接材料而言，较高的碳含量导致材料焊接性能下降，不利于材料应用。因此c含量≤0.12％故确定c含量范围0.05～0.12％。
20、si：si本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢，其特征在于，所述Ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢包括以下质量百分比成分：
2.根据权利要求1所述的Ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢，其特征在于，所述Ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的成分满足以下公式：
3.根据权利要求1或2所述的Ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢，其特征在于，所述Ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的成分满足以下公式：Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Cr/5+V/14，Ceq≤0.60。
4.根据权利要求1或2所述的Ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢，其特征在于，
5.根据权利要求1或2所述的Ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢，其特征在于，所述Ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的
6.一种权利要求1-5任一项所述Ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的制造工艺，其特征在于，所述制造工艺包括锻造和锻造后空冷。
7.根据权利要求6所述的制造工艺，其特征在于，所述锻造，锻造加热温度1180～1250℃，始锻温度1
8.根据权利要求6或7所述的制造工艺，其特征在于，锻造后空冷至400℃以下，然后堆冷至室温。
9.根据权利要求6或7所述的制造工艺，其特征在于，所述制造工艺还包括轧制，所述轧制，圆钢加热温度≥1230℃，加热时间≥300min；开轧温度
10.一种权利要求1-5任一项任一项所述Ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的应用，其特征在于，用于汽车制造。
...【技术特征摘要】
1.一种ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢，其特征在于，所述ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢包括以下质量百分比成分：
2.根据权利要求1所述的ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢，其特征在于，所述ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的成分满足以下公式：
3.根据权利要求1或2所述的ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢，其特征在于，所述ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢的成分满足以下公式：ceq＝c+si/24+mn/6+cr/5+v/14，ceq≤0.60。
4.根据权利要求1或2所述的ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢，其特征在于，
5.根据权利要求1或2所述的ti微合金化易焊接低成本贝氏体非调质钢，其特征在于，所述ti微合金化易焊接...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡芳忠，金国忠，汪开忠，王雅倩，杨少朋，陈世杰，吴胜付，何孝雨，
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：
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