CN103320683A

CN103320683A - 薄规格高延伸率热轧酸洗610l汽车大梁钢带的生产工艺

Info

Publication number: CN103320683A
Application number: CN2013102345115A
Authority: CN
Inventors: 乔治明; 陈礼斌; 齐长发; 刘丽萍; 陈俊东; 王云阁; 马光宗; 孙利顺; 汪云辉; 徐杰; 冯慧霄
Original assignee: Hebei Iron and Steel Co Ltd Tangshan Branch
Current assignee: Tangshan Branch of HBIS Co Ltd
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2033-06-14
Also published as: CN103320683B

Abstract

本发明涉及一种薄规格高延伸率热轧酸洗汽车大梁钢带的生产工艺，属于汽车用钢生产工艺技术领域。技术方案是包括汽车大梁钢带的热轧生产工艺和酸洗工艺，热轧工艺包括加热、轧制、冷却等工序，酸洗工艺包括汽车大梁钢带在连续酸洗生产线上经过三段连续式盐酸酸洗，五段式水漂洗，酸洗出表面颜色为灰色或灰白色，表面有金属光泽的酸洗汽车大梁钢带，再经过表面烘干、双面静电喷涂防锈油后卷取、包装后成为成品。本发明生产的薄规格610L汽车大梁钢,替代510L汽车大梁钢，在提高车架及相关零部件强度的同时，降低使用钢板厚度，减轻整车重量，减少车辆燃油消耗，对于SUV、皮卡等车型的轻量化有着重要意义。酸洗后的表面有金属光泽感，具有良好的电泳漆涂装性能。

Description

薄规格高延伸率热轧酸洗610L汽车大梁钢带的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种薄规格高延伸率热轧酸洗610L汽车大梁钢带的生产工艺，属于汽车用钢生产工艺技术领域。

背景技术

汽车车架一般由横梁和纵梁组成，纵梁一般采用510MPa强度等级的钢带冲压，横梁及车内支撑件一般采用420MPa 强度等级的钢带冲压。但是，随着汽车整车轻量化的发展，需要减少整车重量尤其是车架重量，其措施就是采用薄规格、高强度的610MPa等级大梁钢替代厚规格、低强度的大梁钢。例如：在有大梁SUV车型中，一般采用510L，但随着轻量化的需求，2013年新车型要求采用薄规格610MPa级大梁钢替代510MPa级大梁钢。具体措施是用规格厚度为2.0mm～3.5mm的610MPa级薄规格汽车大梁钢代替厚度为3.0mm～5.0mm的510MPa级大梁钢，但目前背景技术生产的产品无法满足上述要求。

发明内容

本发明目的是提供一种薄规格高延伸率热轧酸洗610L汽车大梁钢带的生产工艺，采用铌钛微合金化，不添加钒、铬等合金元素，生产出的薄规格610L汽车大梁钢适合冲压SUV、皮卡、轻卡等车型的大梁。由于汽车整车重量减轻，燃油消耗降低，有利于减少汽车尾气排放，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种薄规格高延伸率热轧酸洗610L汽车大梁钢带的生产工艺，包括汽车大梁钢带的热轧生产工艺和酸洗工艺，所述的汽车大梁钢带的热轧生产工艺包括转炉冶炼、 LF精炼、板坯连铸、步进式加热炉加热、高压水除鳞、单机架往复式5道次粗轧、热卷取箱卷取、中间坯切头、7机架精轧、层流冷却水冷却、卷取、空冷和平整工序；采用1700mm轧机，用厚度150mm～180mm的板坯，生产厚度规格为2.0mm～3.5mm、宽度为800～1500mm的供酸洗用热轧汽车大梁钢带，上述热轧汽车大梁钢带经过常温平整后进入酸洗工艺；所述的酸洗工艺包括平整后的钢卷开卷、焊接、活套储存、三段连续式盐酸酸洗、五段式水漂洗、烘干、静电双面涂油和卷取工序；热轧汽车大梁钢带，酸洗后表面颜色为灰色或灰白色，表面有金属光泽的酸洗汽车大梁钢带，再经过烘干，双面静电喷涂防锈油后卷取、包装后成为成品，生产出热轧酸洗610MPa级汽车大梁钢带。

所述热轧生产工艺的步进式加热炉加热工序：钢坯加热时间为≥150分钟，钢坯出炉温度在1250℃～1280℃之间；单机架往复式5道次粗轧工序：其中单道次高压水除鳞；层流冷却水冷却工序：采用缓冷模式，冷却水集管开启模式为 XOO ，即开一关二。

所述酸洗工艺的三段连续式盐酸酸洗工序，设有三个酸洗罐，分别是1号罐、2号罐、3号罐，酸洗中三个酸洗罐的参数分别为：

1号罐自由酸浓度 20g/L ～30 g/L，2号罐自由酸浓度 40g/L ～60 g/L ，3号罐自由酸浓度 100g/L ～130 g/L。1号罐铁离子浓度 100g/L ～125 g/L，2号罐铁离子浓度 70g/L ～100 g/L ，3号罐铁离子浓度 30g/L ～50 g/L。三个酸洗罐的酸温度分别控制为：1号罐温度48 ～55℃ ,2号罐温度48 ～55℃ ，3号罐温度50 ～60℃。

所述610L汽车大梁钢酸洗速度为≥60米/分。

通过电子探针技术对610MPa级热轧汽车大梁钢带表面氧化铁皮结构进行检测，结果表明，氧化铁皮中FeO占总比例的30%～40%左右，Fe₃O₄占60%～70%左右。当热轧汽车大梁钢带表面氧化铁皮中FeO的比例占大多数时，容易产生过酸洗，当氧化铁皮中Fe₃O₄的比例占大多数时，易产生欠酸洗。因此，针对不同钢种因冶炼成分、生产工艺不同形成的不同的氧化铁皮结构，需制定不同的酸洗工艺，包括酸液的温度、浓度，铁离子的浓度、酸洗时酸洗工艺段速度等，才能保证酸洗后的效果。

本发明610MPa级汽车大梁钢带的冶炼成分范围如下（质量百分比）：C0.05～0.09，Mn1.45～1.75，S≤0.025，P≤0.015，Si≤0.10，Nb0.053～0.075，Ti0.015～0.030，ALS0.015～0.030，其余为铁和不可避免的杂质。

本发明610MPa级汽车大梁钢带的力学性能如下：

表1

Figure 2013102345115100002DEST_PATH_IMAGE001

本发明生产的成品适合制造汽车横、纵梁等对强度、耐疲劳要求高的零部件。酸洗后的表面有金属光泽感，具有良好的电泳漆涂装性能。同时，酸洗生产线是有酸再生车间的封闭形生产线，无废酸排放，解决了汽车企业“土酸洗”后废酸污染问题，社会效益显著。

本发明的有益效果：生产的薄规格高延伸率的热轧酸洗610L汽车大梁钢,替代510L汽车大梁钢，在提高车架及相关零部件强度的同时，降低使用钢板厚度，减轻整车重量，减少车辆燃油消耗，对于SUV、皮卡等车型的轻量化有着重要意义。酸洗后的表面有金属光泽感，具有良好的电泳漆涂装性能。同时，酸洗生产线是有酸再生车间的封闭形生产线，无废酸排放。本发明产品力学性能达到企业标准及企业与汽车整车企业签订的双方技术协议要求，经过用户使用完全满足冲压汽车横梁、纵梁的要求。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

经过转炉冶炼、LF炉精炼工序， 610L热轧汽车大梁钢带的化学成分控制如下C：0.08 wt %、Mn：1.55 wt %、S：0.007 wt %、P：0.019 wt %、Si：0.09 wt %、Als：0.026 wt %，Nb：0.047 wt %，Ti：0.018 wt %，铸坯厚度150mm。铸坯经过步进式加热炉加热，钢坯出炉温度≥1280℃。加热时间150分钟，经过5道次粗轧，粗轧后的中间坯料厚度35～40mm，经热卷箱卷取头尾颠倒后达到降低头尾温度差的目的，再经过7道次精轧轧成厚度为2.3mm的钢带，进精轧温度控制在1030～1070℃范围内，终轧温度840±10℃，带钢在层流冷却线进行冷却，冷却水集管开启模式为 XOO （开一关二），卷取温度640±10℃，所生产的热轧610L板卷的晶粒度为12.5级，力学性能见表2。

表2

上述热轧汽车大梁钢带冷却到常温后经过平整工序，在酸洗车间经过与相近规格钢带焊接后，以85米/分的速度经过三段连续式盐酸酸洗与五段式漂洗，再经烘干、静电双面涂油、卷取工序，生产出热轧酸洗汽车大梁钢带。钢板表面氧化铁皮全部洗净，表面颜色为灰白色，具有金属光泽。酸浓度及温度见表3。

表3

酸洗后的汽车大梁钢带产品在某汽车股份有限公司使用，冲压全部合格。

实施例2

经过转炉冶炼、LF炉精炼工序， 610L热轧汽车大梁钢带的化学成分控制如下C：0.06wt %、Mn：1.60 wt %、S：0.005 wt %、P：0.015 wt %、Si：0.06 wt %、Als：0.029 wt %，Nb：0.047 wt %，Ti：0.018 wt %，铸坯厚度150mm。铸坯经过步进式加热炉加热，钢坯出炉温度≥1280℃。加热时间150分钟，经过5道次粗轧，粗轧后的中间坯料厚度35～40mm，经热卷箱卷取后头尾颠倒达到降低头尾温度差的目的，再经过7道次精轧轧成厚度为2.6mm的钢带，进精轧温度控制在1030～1070℃范围内。终轧温度840±10℃，带钢在层流冷却线上进行冷却，冷却水集管开启模式为 XOO （开一关二），卷取温度640±10℃，所生产的热轧610L板卷的晶粒度为12.0级。力学性能见表4。

表4

热轧汽车大梁钢带冷却到常温后经过平整工序，在酸洗车间经过与相近规格钢板焊接后，以70m/分的速度经过三段连续式盐酸酸洗与五段式漂洗，再经烘干、静电双面涂油、卷取工序，生产出热轧酸洗汽车大梁钢带。钢板表面氧化铁皮全部洗净，表面颜色为灰白色，具有金属光泽。酸浓度及温度见表5。

表5

Figure 2013102345115100002DEST_PATH_IMAGE005

实施例3

经过转炉冶炼、LF炉精炼工序，610L热轧汽车大梁钢带的化学成分控制如下C：0.07wt %、Mn：1.50 wt %、S：0.009 wt %、P：0.017 wt %、Si：0.06 wt %、Als：0.022 wt %，Nb：0.050 wt %，Ti：0.017 wt %，铸坯厚度150mm。铸坯经过步进式加热炉加热，钢坯出炉温度≥1280℃。加热时间150分钟，经过5道次粗轧，粗轧后的中间坯料厚度35～40mm，经热卷箱卷取后头尾颠倒达到降低头尾温度差的目的，再经过7道次精轧轧成厚度为3.2mm的钢带，进精轧温度控制在1030～1070℃范围内。终轧温度840±10℃，带钢在层流冷却线上进行冷却，冷却水集管开启模式为 XOO （开一关二），卷取温度640±10℃，所生产的热轧610L板卷的晶粒度为12.0级。力学性能见表6。

表6

热轧汽车大梁钢带冷却到常温后经过平整工序，在酸洗车间经过与相近规格钢板焊接后，以60m/分的速度经过三段连续式盐酸酸洗与五段式漂洗，再经烘干、静电双面涂油、卷取工序，生产出热轧酸洗汽车大梁钢带。钢板表面氧化铁皮全部洗净，表面颜色为灰白色，具有金属光泽。酸浓度及温度见表7。

表7

Claims

1.一种薄规格高延伸率热轧酸洗610L汽车大梁钢带的生产工艺，其特征在于包括汽车大梁钢带的热轧生产工艺和酸洗工艺，所述的汽车大梁钢带的热轧生产工艺包括转炉冶炼、 LF精炼、板坯连铸、步进式加热炉加热、高压水除鳞、单机架往复式5道次粗轧、热卷取箱卷取、中间坯切头、7机架精轧、层流冷却水冷却、卷取、空冷和平整工序；采用1700mm轧机，用厚度150mm～180mm的板坯，生产厚度规格为2.0mm～3.5mm、宽度为800～1500mm的供酸洗用热轧汽车大梁钢带，上述热轧汽车大梁钢带经过常温平整后进入酸洗工艺；所述的酸洗工艺包括平整后的钢卷开卷、焊接、活套储存、三段连续式盐酸酸洗、五段式水漂洗、烘干、静电双面涂油和卷取工序；热轧汽车大梁钢带，酸洗后表面颜色为灰色或灰白色，表面有金属光泽的酸洗汽车大梁钢带，再经过烘干，双面静电喷涂防锈油后卷取、包装后成为成品，生产出热轧酸洗610MPa级汽车大梁钢带。

2.根据权利要求1所述的一种薄规格高延伸率热轧酸洗汽车大梁钢带的生产工艺,其特征在于所述热轧生产工艺的步进式加热炉加热工序：钢坯加热时间为≥150分钟，钢坯出炉温度在1250℃～1280℃之间；单机架往复式5道次粗轧工序：其中单道次高压水除鳞；层流冷却水冷却工序：采用缓冷模式，冷却水集管开启模式为 XOO ，即开一关二。

3.根据权利要求1或2所述的一种薄规格高延伸率热轧酸洗汽车大梁钢带的生产工艺,其特征在于所述酸洗工艺的三段连续式盐酸酸洗工序，设有三个酸洗罐，分别是1号罐、2号罐、3号罐，酸洗中三个酸洗罐的参数分别为：

1号罐自由酸浓度 20g/L ～30 g/L，2号罐自由酸浓度 40g/L ～60 g/L ，3号罐自由酸浓度 100g/L ～130 g/L；

1号罐铁离子浓度 100g/L ～125 g/L，2号罐铁离子浓度 70g/L ～100 g/L ，3号罐铁离子浓度 30g/L ～50 g/L；

三个酸洗罐的酸温度分别控制为：1号罐温度48 ～55℃ ,2号罐温度48 ～55℃ ，3号罐温度50 ～60℃。

4.根据权利要求3所述的一种薄规格高延伸率热轧酸洗汽车大梁钢带的生产工艺,其特征在于所述610L汽车大梁钢酸洗速度为≥60米/分。