一种具有低碳当量的汽车用钢及其生产方法技术

技术编号:7861222 阅读:160 留言:0更新日期:2012-10-14 19:17
本发明专利技术涉及一种低碳当量为0.3~0.36高屈强比的汽车用钢及生产方法。其组分及重量百分比含量为:C:0.11~0.14%,Si:0.03~0.06%,Mn:1.40~1.60%,Al:0.02~0.07%,P:0.015~0.025%,Nb:0.02~0.035%,Ti:0.04~0.07%,S≤0.006%,N≤0.003%,O≤0.002%,其余为Fe及杂质;生产步骤:铁水脱硫;转炉冶炼;钢包吹氩;连铸;对铸坯加热;热轧;卷取;常规酸洗;冷轧;连续退火;平整并待用。本发明专利技术与同等强度的固溶强化钢相比,碳当量降低,加之微合金元素的细晶作用,可以有效减少焊接造成的晶粒粗大,大大有利于焊接性能。钢板并有较高的强度,适中的伸长率和良好的点焊性和良好的成形性及可镀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车用钢铁材料及其生产方法,具体属于一种低碳当量为0. 3^0. 36高屈强比的汽车用钢及其生产方法。
技术介绍
随着汽车工业的发展,环境问题日益加剧,汽车轻量化得到高度重视。制作汽车部件的钢材高强化是非常有效的手段,可以减重、节能。汽车结构件由钢板冲压后焊接组装而成,固溶强化钢在保证高强度的同时,其碳当量显著提高,焊接性难以满足要求。经检索,中国专利(公告号CN101265550B)公开了《一种微合金高强度钢冲压用冷轧汽车板》,其化学组成(wt %)为C:0. 04 0. 10、Si :0. 03 0. 05、Mn:0. 7 0. 9、 Als:0. 02 0. 07,P ( 0. 030,S ( 0. 030、Nb:0. 05 0. 07,其余为 Fe 及不可避免的杂质。其存在的不足是在冷轧后采用罩式炉退火,导致生产效率低,一个退火炉通常最多装入3卷钢,需要退火时间48飞0小时。同时,因罩式炉退火内外卷的温差大,导致钢卷的性能不均匀,且退火过程中钢板易产生粘结,钢板表面质量差。
技术实现思路
本专利技术主要解决目前钢的夹杂多,洁净度低,生产工艺上对性能的可控性的不足,提供一种钢中夹杂少,洁净度高,屈服强度为45(T480MPa,抗拉强度59(T640MPa,延伸率不低于28%,碳当量在0. 30、. 36%,宽冷弯试验弯曲180°,弯心直径d=0,金相组织中,等轴铁素体体积百分比含量为83 85%,粒状珠光体体积百分比含量为15 17%的汽车结构件用钢及其生产方法。实现上述目的的措施 一种具有低碳当量的汽车用钢,其组分及重量百分比含量为c :0. 11 0. 14%,Si 0.03 0. 06%, Mn :1. 40 I. 60%, Al :0. 02 0. 07%, P :0. 015 0. 025%, Nb :0. 02 0.035%, Ti :0. 04 0. 07%, S ( 0. 006%, N ^ 0. 003%, 0 ^ 0. 002%,其余为 Fe 及不可避免的杂质;力学性能屈服强度为45(T480MPa,抗拉强度为59(T640MPa,延伸率不低于28%,碳当量为0. 3 0. 36%,宽冷弯试验弯曲180°,弯心直径d=0,金相组织中,等轴铁素体体积百分比含量为83 85%,粒状珠光体体积百分比含量为15 17%。生产一种具有低碳当量的汽车用钢的方法,其步骤 1)进行铁水脱硫,控制铁水中S彡0.006% ; 2)转炉冶炼; 3)进行RH真空处理,并控制钢水中N彡0.003%, 0^ 0. 002% ; 4)进行连铸,控制浇注温度在1540 1550°C; 5)对铸坯加热,加热温度控制在1200 1250°C;6)进行热轧,控制开轧温度在1070 1130°C,控制终轧温度在895 915°C; 7)进行卷曲,卷曲温度控制在560 580°C;8)进行常规酸洗; 9)进行冷轧,控制总压下率在70 78%; 10)进行连续退火控制保温温度在800 850°C;在28 32°C /秒的冷却速度下冷却至350 400°C,经160 180秒时效后再冷却至室温; 11)进行平整,并待用。本专利技术中各元素及主要工序的作用及机理 C价格低廉,同时,C也是固溶强化元素,强化效果十分明显,C含量越高对强化效果越好。但C含量过高,不利于保证材料的焊接性能。因此,C含量控制在0. IfO. 14%。Si元素固溶在铁素体中,提高钢的强度,但Si元素容易在钢板表面形成致密的氧化层Mn2SiO4,从而影响材料的镀锌性能,所以本专利技术Si元素在钢中的上限含量控制在 0.10%以下。Mn元素是常规的强韧化元素,作为奥氏体形成元素,在扩大奥氏体区,降低终轧温度,推迟奥氏体转变,可以同时起到细化晶粒的作用。但Mn元素含量太高,一方面增加成本,另一方面增加钢的淬透性,使焊接组织出现硬化层导致裂纹焊缝及热影响区裂纹敏感性增高。因此,将Mn含量上限定于1.60%以下,下限定于1.40%以上。Al在本专利技术中,主要作用是在炼钢过程中脱氧,使钢水镇静。同时,在成品钢中会有A1(N,C)析出,起到提高钢的强度作用。因此Al下限控制在0. 02%,上限控制在0. 07%。P对钢的强化效果仅次于C,但P过高导致本专利技术材料的塑性、焊接性和成形性不 利,因此,P含量控制在0. 0159T0. 025%,而且,这个范围工业化生产上很容易控制,并且不需要特殊添加。S对本专利技术材料的塑韧性不利,降低耐腐蚀性,同时,为避免产生铸坯裂纹,严格限制S含量,因此,要求S彡0. 006%。为实现本专利技术钢的洁净度,控制钢中N彡0. 003%, 0^ 0. 002%。Nb是一种强碳氮化物形成元素,有利于析出强化,并且可以阻止高温奥氏体过分长大,具有极强的细化晶粒作用。但Nb含量过高,容易导致碳氮化物偏聚,其加工性变差,同时,增加了材料成本。因此,Nb含量控制在0. 02(T0. 035%。Ti具有促进硫化物形态控制的作用,Ti与0、N、S和C有很强的亲合力,Ti处理对改善连铸坯的表面质量也是有效的。本专利技术热处理采用连续退火炉退火,连续退火生产效率高(I卷钢只需要不超过20分钟),钢卷各个段温差小,性能稳定,表面质量好。本专利技术是一种具有低碳当量高屈强比的汽车用钢及制造方法,包括冷轧钢板或者热浸镀锌钢板,以采用低碳,添加Nb、Ti元素,降低S含量的成分技术措施,辅以其它合金元素,既保证了该钢的基本力学性能,同时,减小炼钢在连铸时的难度,提高了铸坯的表面质量。采用高温加热、高温终轧和低温卷取的控轧控冷工艺,获得合适的等轴铁素体晶粒尺寸,冷轧采用了适当压下率和连续退火的工艺制度。从原理上,本专利技术采用细晶强化结合析出强化的方法来达到所要求的性能,二相粒子具有析出强化作用,微合金元素还可以细化晶粒,因此,在提高强度的同时伸长率不会降低,有利于钢板的综合力学性能。与同等强度的固溶强化钢相比,碳当量降低,加之微合金元素的细晶作用,可以有效减少焊接造成的晶粒粗大,大大有利于焊接性能。钢板并有较高的强度,适中的伸长率和良好的点焊性和良好的成形性及可镀性。附图说明附图为本专利技术明钢板经金相放大500倍观察,为等轴铁素体+珠光体的金相组织。具体实施例方式下面对本专利技术予以详细描述 表I为本专利技术各实施例及对比例的化学组分及重量百分比含量列表。表2为本专利技术各实施例及对比例的主要工艺参数列表,其按照如下工艺步骤进行 1)进行铁水脱硫,控制铁水中s<0. 006% ;· 2)转炉冶炼; 3)进行RH真空处理,并控制钢水中N彡0.003%, 0^ 0. 002% ; 4)进行连铸,控制浇注温度在1540 1550°C; 5)对铸坯加热,加热温度控制在1200 1250°C; 6)进行热轧,控制开轧温度在1070 1130°C,控制终轧温度在895 915°C; 7)进行卷取,卷取温度控制在560 580°C; 8)进行常规酸洗; 9)进行冷轧,控制总压下率在70 78%; 10)进行连续退火控制保温温度在800 850°C;在28 32°C /秒的冷却速度下冷却至350 400°C,经160 180秒时效后再冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有低碳当量的汽车用钢,其组分及重量百分比含量为c 0. 11 0. 14%,Si 0.03 0. 06%, Mn :1. 40 I. 60%, Al :0. 02 0. 07%, P :0. 015 0. 025%, Nb :0. 02 0.035%, Ti :0. 04 0. 07%, S ^ 0. 006%, N ^ 0. 003%, O ^ 0. 002%,其余为 Fe 及不可避免的杂质;力学性能屈服强度为45(T480MPa,抗拉强度为59(T640MPa,延伸率不低于28%,碳当量为0.3 0.36,宽冷弯试验弯曲180°,弯心直径d=0,金相组织中,等轴铁素体体积百分比含量为83 85%,粒状珠光体体积百分比含量为15 17%。2.生产权利要求I所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:王立辉刘吉斌陈宇林承江刘祥东严龙
申请(专利权)人:武汉钢铁集团公司
类型:发明
国别省市:

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