一种450MPa级汽车结构用钢及生产方法转让专利
申请号 : CN202011252592.8
文献号 : CN112593146B
文献日 : 2021-10-22
发明人 : 孙成钱 , 时晓光 , 董毅 , 刘仁东 , 徐荣杰 , 王俊雄 , 韩楚菲
申请人 : 鞍钢股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种450MPa级汽车结构用钢的生产方法,该结构用钢的化学成分按质量百分比计:C:0.065%~0.075%、Si:0.09%~0.25%、Mn:0.90%~1.40%、Al:0.025%~
0.050%、Nb:0.030%~0.045%、Ti:0.020%~0.038%、Cr:0.11%~0.27%、稀土Ce:
0.002%~0.012%,Cu:0.60%~0.80%、Sb:0.054%~0.11%、Bi:0.015%~0.045%、P≤
0.015%、S≤0.006%,余量为Fe和不可避免的杂质;铁素体体积百分比25%~35%、珠光体体积百分比55%~65%、贝氏体体积百分比7%~10%;其特征在于,所述的生产方法,包括冶炼、加热、轧制工序,轧制工序采用6机架进行精轧生产,具体生产方法包括以下步骤:
1)加热工艺:将(170‑230)mm厚×(1550~1880)mm宽的连铸板坯直接热送热装到加热炉内加热,热装温度>750℃,预热段以800~1000℃的炉气温度进行预热,预热时间25~
30min,加热1段、加热2段的温度分别控制在1120~1200℃、1210~1240℃,加热1段和加热2段的总时间15~20min,均热段的温度1220~1240℃,均热时间65~110min,炉膛压力为微正压状态,正压力值控制在3~15Pa;
2)轧制工艺:粗轧采用6道次轧制和3道次除鳞工艺,第一架粗轧机R1的1、3、5道次除鳞,除鳞箱上下2排喷水集管同时开启,高压水出口压力为21~30MPa,粗轧出口温度为1070~1100℃,中间坯厚度30~40mm,宽度1550~1880mm,中间坯进热轧精轧机组前采用保温罩保温,精轧为6机架连续轧制,精轧前高压水除鳞,精轧入口温度不高于1060℃,终轧温度为
840‑890℃,精轧采用大张力轧制,同时,F5、F6机架采用高水压21~30MPa除鳞,其余机架间冷却水全部开启;钢板凸度控制精度为±13μm,平直度控制在25I以内,厚度控制精度为±
25μm,成品厚度为3~10mm;冷却工艺:终轧后采用前段快速连续层流冷却,冷却速率为22‑
45℃/s;卷取温度:卷取温度为600‑640℃。
2.根据权利要求1所述的一种450MPa级汽车结构用钢的生产方法,其特征在于,步骤2)中精轧采用大张力轧制:
2
第一架精轧机F1与第二架精轧机F2机架间张力控制在7~14N/mm ,第二架精轧机F2与2
第三架精轧机F3机架间张力控制在13~22N/mm ,第三架精轧机F3与第四架精轧机F4机架2
间张力控制在13~20N/mm ,第四架精轧机F4与第五架精轧机F5机架间张力控制在8~18N/
2 2
mm,第五架精轧机F5与第六架精轧机F6机架间张力控制在6~12N/mm。
3.根据权利要求1所述的一种450MPa级汽车结构用钢的生产方法,其特征在于,该结构用钢的屈服强度≥450MPa、抗拉强度≥560MPa,横向伸长率A≥30%。
说明书 :
一种450MPa级汽车结构用钢及生产方法
技术领域
背景技术
提高运载效率目的,促进了高性能、高表面质量的热轧汽车钢板的应用。现代汽车工业针对
钢板的腐蚀的防护措施一般是在钢板表面镀锌或进行刷涂防腐涂漆,汽车钢板本身并不具
有防腐蚀性能。一旦防腐涂层脱落,钢板会加速腐蚀,导致钢板使用失效,并且防腐涂层会
产生污染,破坏生态环境。因此,开发出可以防腐高性能、高表面质量的热轧汽车结构用钢,
可以提高汽车结构用钢的使用寿命,还可以占领汽车结构钢用钢国内市场。
有良好的疲劳性能热轧汽车结构钢板及制造方法,利用普通C‑Mn成分体系设计添加一定量
的Nb和Ti生产出的热轧钢板,利用微量的Ti固定钢中的S、N,充分发挥Nb、Ti的细晶作用。但
该钢板伸长率最高为22%,不符合高成形汽车零件的要求,且无防腐性能。
热轧钢板,利用微量的Ti固定钢中的S、N,充分发挥Nb的细晶作用,但该钢板伸长率最高为
25%,不符合高成形汽车零件的要求,且无防腐性能。
的热轧钢板,但该钢板屈服强度最高为311MPa,不符合高强成形汽车零件的要求,且无防腐
性能。
发明内容
符合高强成形汽车零件的生产需要。
0.002%~0.012%,Cu:0.60%~0.80%、Sb:0.054%~0.11%、Bi:0.015%~0.045%、P≤
0.015%、S≤0.006%,余量为Fe和不可避免的杂质;铁素体体积百分比25%~35%、珠光体
体积百分比55%~65%、贝氏体体积百分比7%~10%。
固溶强化的作用,因此,选择碳的含量范围为0.065%~0.075%。
性,但锰含量过高,可使钢的碳当量增加。因此,选定锰含量为0.90%~1.40%。
能,提高钢板表面质量,Al过高,易形成氧化物夹杂,因此,将Al含量限定在0.025%~
0.050%。
碳、氮结合形成稳定细小的碳、氮化物,起到显著的析出强化作用,Nb的加入提高了再结晶
终止温度,使终轧温度可以在较高的温度下进行,降低了轧机的负荷,因此,铌含量的最优
范围在0.030%~0.045%之间。
的形式存在,起到沉淀强化作用,因此,Ti添加量为0.020%~0.038%。
量的选择原则是促进贝氏体的形成,因此,选择铬的含量在0.11%~0.27%。
降低钢中的硫、氧、磷、氢等元素含量,消除其有害作用。同时,稀土Ce还能够推迟奥氏体转
变。因此,选择稀土Ce的含量为0.002%~0.012%。
下,有利于钢板的强度和热加工性,有效降低钢板的热轧边裂倾向,显著改善了钢板的表面
质量。Cu还具有降低加工硬化的作用,提高钢板的塑性。因此,铜含量的选择在0.60%~
0.80%。
会促使钢板基体表面形成一层均匀致密的氧化膜(富含Sb、Cu、Cr等元素),可以有效地阻止
空气水分、氧继续进入基体构成腐蚀内环境,提高基体耐腐蚀性,增强钢板的耐腐蚀能力。
Sb含量过低,使钝化膜分散不均匀,达不到整体抗腐蚀效果;超过设计上限时,起到了防腐
效果,但是显著降低热加工性能,因此,将Sb含量限定在0.054%~0.11%。
量限定在0.015%~0.045%。
~30min,加热1段、加热2段的温度分别控制在1120~1200℃、1210~1240℃,加热1段和加
热2段的总时间15~20min,均热段的温度1220~1240℃,均热时间65~110min,炉膛压力为
微正压状态,正压力值控制在3~15Pa;
1070~1100℃,中间坯厚度30~40mm,宽度1550~1880mm,中间坯进热轧精轧机组前采用保
温罩保温,精轧为6机架连续轧制,精轧前高压水除鳞,精轧入口温度不高于1060℃,终轧温
度为840‑890℃,精轧采用大张力轧制,同时,F5、F6机架采用高水压21~30MPa除鳞,其余机
架间冷却水全部开启;钢板凸度控制精度为±13μm,平直度控制在25I以内,厚度控制精度
为±25μm,成品厚度为3~10mm。
F2与第三架精轧机F3机架间张力控制在13~22N/mm ,第三架精轧机F3与第四架精轧机F4
2
机架间张力控制在13~20N/mm ,第四架精轧机F4与第五架精轧机F5机架间张力控制在8~
2 2
18N/mm,第五架精轧机F5与第六架精轧机F6机架间张力控制在6~12N/mm。
Sb、Cu、Cr等元素),可以有效地阻止空气水分、氧继续进入基体构成腐蚀内环境,提高基体
耐腐蚀性,增强钢板的耐腐蚀能力;
具体实施方式
0.002%~0.012%,Cu:0.60%~0.80%、Sb:0.054%~0.11%、Bi:0.015%~0.045%、P≤
0.015%、S≤0.006%,余量为Fe和不可避免的杂质;铁素体体积百分比25%~35%、珠光体
体积百分比55%~65%、贝氏体体积百分比7%~10%。该结构用钢的屈服强度≥450MPa、
抗拉强度≥560MPa,横向伸长率A≥30%的热轧板。
时间25~30min,加热1段、加热2段的温度分别控制在1120~1200℃、1210~1240℃,加热时
间15~20min,(加热1段+加热2段的加热时间),均热段的温度1220~1240℃,均热时间65~
110min,炉膛压力为微正压状态(3~12Pa),降低氧化烧损。适当的加热温度和合适的保温
时间使板坯中合金元素完全固溶、板坯成分均匀,并起到控制原始奥氏体晶粒尺寸及节约
能源等作用。
1070~1100℃,中间坯厚度30~40mm,宽度1550~1880mm,中间坯进热轧精轧机组前采用保
温罩保温,减轻中间坯在延迟辊道上的温降和头尾及板宽方向的温差,精轧为6机架连续轧
制,精轧前高压水除鳞,精轧入口温度不高于1060℃,终轧温度为840‑890℃,精轧采用大张
2
力轧制,第一架精轧机F1与第二架精轧机F2机架间张力控制在7~14N/mm ,第二架精轧机
2
F2与第三架精轧机F3机架间张力控制在13~22N/mm ,第三架精轧机F3与第四架精轧机F4
2
机架间张力控制在13~20N/mm ,第四架精轧机F4与第五架精轧机F5机架间张力控制在8~
2 2
18N/mm ,第五架精轧机F5与第六架精轧机F6机架间张力控制在6~12N/mm ,同时,F5、F6机
架采用高水压21~30MPa除鳞,其余机架间冷却水全部开启;钢板凸度控制精度为±13μm,
平直度控制在25I以内,厚度控制精度为±25μm,成品厚度为3~10mm。
保证,从而使得贝氏体晶粒细化。
实施例1 33% 60% 7%
实施例2 35% 55% 10%
实施例3 30% 62% 8%
实施例4 25% 65% 10%
实施例5 31% 62% 7%
实施例6 26% 65% 9%
。