CN104032215B - 420MPa级汽车车轮用钢及其生产方法 - Google Patents
420MPa级汽车车轮用钢及其生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104032215B CN104032215B CN201410238359.2A CN201410238359A CN104032215B CN 104032215 B CN104032215 B CN 104032215B CN 201410238359 A CN201410238359 A CN 201410238359A CN 104032215 B CN104032215 B CN 104032215B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- cooling
- automobile wheel
- production method
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明公开了一种抗拉强度在420MPa级汽车车轮用热轧钢及其生产方法。该钢的化学成分按重量百分比计为:C:0.05~0.09%,Si≤0.15%,Mn:0.50~0.90%,P≤0.020%,S≤0.008%,Als:0.020~0.060%,Nb:0.010~0.025%,余量为Fe及不可避免的杂质。其生产方法,按通常纯净钢工艺进行,包括转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、铸坯加热、轧制、层流冷却、卷取、精整的步骤。该钢具有良好的加工成型性能,而且其制备方法操作操作简单,能耗低。
Description
技术领域
本发明属于汽车用钢技术领域,具体是指一种抗拉强度在420MPa级汽车车轮用热轧钢及其生产方法。
背景技术
随着我国汽车行业的迅猛发展,作为汽车主要构件之一的车轮,其设计和制造水平也随之不断升级。现代化的汽车车轮不仅要求坚固耐用,外形美观,同时出于节能降耗的考虑,越来越采用轻便复杂化的设计,从车轮设计上更趋于复杂,因此也要求制造车轮用的钢材具有良好的成型性能,能够满足车轮零件在冲压成型时复杂变形的要求。
经初步检索,专利申请号为200710158965.3的发明专利,公开了一种车轮钢及其冶炼方法,用于车辆车轮。其成分含量为:C为0.09~0.12%,Si为0.10~0.15%,Mn为0.85~1.00%,Nb为0.005~0.05%,P≤0.012%,O≤0.005%,S≤0.012%,余量为Fe和不可避免的杂质。其工艺特征是,通过铁水预处理、转炉冶炼和炉外精炼及常规轧制步骤冶炼成该车轮钢。从成分设计上看,该申请的碳元素含量相对较高,硫元素含量较高,对钢材的成型性能有较大影响,会导致钢材在加工成车轮的过程中容易出现开裂现象。
发明内容
本发明主要的目的在于提供一种抗拉强度在420MPa级汽车车轮用热轧钢及其生产方法,该钢具有良好的加工成型性能,而且其制备方法操作操作简单,能耗低。
为实现上述目的,本发明的420MPa级汽车车轮用钢,其化学成分按重量百分比计为:C:0.05~0.09%,Si≤0.15%,Mn:0.50~0.90%,P≤0.020%,S≤0.008%,Als:0.020~0.060%,Nb:0.010~0.025%,余量为Fe及不可避免的杂质。
优选地,所述420MPa级汽车车轮用钢的化学成分按重量百分比计为:C:0.07~0.08%,Si≤0.12%,Mn:0.60~0.75%,P≤0.015%,S≤0.008%,Als:0.040~0.050%,Nb:0.010~0.025%,余量为Fe及不可避免的杂质。
本发明的420MPa级汽车车轮用钢的生产方法,按通常纯净钢工艺进行,包括转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、铸坯加热、轧制、层流冷却、卷取、精整的步骤,其特殊之处在于:
在LF炉精炼处理时,按照0.65~0.75Kg/t钢加入Si—Ca线,加入速度为250~300m/min;
铸坯加热温度控制在1230~1270℃;
控制粗轧结束温度在1060~1100℃,控制精轧终轧温度在830~870℃;
层流冷却时首先按照第一冷却速度为20~35℃/s进行冷却,当冷却到温度为650~700℃时,再按照第二冷却速度为10~15℃/s进行冷却,冷却到580~620℃,并控制冷却水水温在15~35℃;
卷取温度在580~620℃。
本发明420MPa级汽车车轮用钢中各元素含量控制的机理及作用和生产过程中工艺参数设置原理如下:
碳:碳是廉价的固溶强化元素。根据本钢种的应用范围,主要用于加工汽车车轮等零件,要求材料在满足强度要求的同时,具有良好的延伸率和成型性能。如果其含量小于0.05%,则不能满足材料强度的要求;如果其含量大于0.09%,则不能满足材料的良好成型性能。所以,将其含量限定在0.05~0.09%范围,优选为0.07~0.08%。
硅:硅是廉价而有效的钢液脱氧元素。添加低于0.15%的硅是为了维持母材强度、进行预脱氧,如果其含量超过0.15%,则会恶化热轧钢板的表面质量,影响车轮零件的外观,所以,将其含量限定在0.15%以下,优选为≤0.12%。
锰:锰是提高强度和韧性最有效的元素。如果其含量小于0.50%,则不能满足材料强度要求;但是添加多量的锰,会导致增加钢的淬透性,由于焊接硬化层的出现而使裂纹敏感性增高,且增加钢材的合金成本。鉴于此,将其上限定为0.90%,所以,将其含量限定在0.50~0.90%范围,优选为0.60~0.75%。
磷:为了避免材料的焊接性能、冲压成形性能、韧性、二次加工性能发生恶化,设定其含量上限为0.020%。所以将其含量控制在0.020%以下,优选为0.015%以下。
硫:硫是非常有害的元素。钢中的硫常以锰的硫化物形态存在,这种硫化物夹杂对钢的冲击韧性是十分不利的,并造成性能的各向异性,因此,需将钢中硫含量控制得越低越好。基于对钢板冲压成形工艺和制造成本的考虑,拟将钢中硫含量控制在0.008%以下。
铝:铝是为了脱氧而添加的,当Als含量不足0.020%时,不能发挥其效果;另一方面,由于添加多量的铝容易形成氧化铝团块,所以,规定Als上限为0.060%。因此,Als含量限定在0.020~0.060%范围,优选为0.040~0.050%。
铌:铌主要通过细化晶粒和沉淀析出强化来提高钢的强度,是强烈的碳、氮化合物形成元素,在钢中主要以Nb(C、N)形式存在,阻止奥氏体晶粒的长大,最终使铁素体晶粒尺寸变小,细化组织。当其含量低于0.010%时,不能满足材料高强度的要求;而加入的铌高于0.025%时,已能满足其强度与成型性能的要求,若再添加,合金成本会显著上升。所以,根据钢种的性能目标要求,将其含量限定在0.010~0.025%范围。
除了对以上化学成分的范围作了限定以外,从提高焊接性、经济性的观点出发,本发明未添加Cu、Ni、Cr、Mo等贵重合金元素。
本发明的生产方法中,进行分段轧制,并控制粗轧结束温度在1060~1100℃,控制精轧终轧温度在830~870℃也是本发明的关键工序。这是因为,对于本发明组分的钢,如果粗轧结束温度低于1060℃,则无法保证精轧终轧温度达到设定值,增大轧制负荷,增加能耗;如高于1100℃,则会产生较多的氧化铁皮,影响钢材的表面质量。如果精轧终轧温度低于830℃,则会在材料的二相区内进行轧制,造成混晶等缺陷;如高于870℃,则钢材的原始奥氏体晶粒会过于粗大,降低钢材的强度。
本发明工艺采用变速冷却进行层流冷却,即首先按照冷却速度为20~35℃/秒进行冷却,是为了在材料的再结晶晶粒还未开始长大时及时进行冷却,避免产生粗大的组织,使材料获得细小的金相组织;当冷却到温度为650~700℃时,再按照冷却速度为10~15℃/秒进行冷却,冷却到580~620℃,这样有利于等到均匀的金相组织,使碳化物等析出物能够均匀弥散分布在钢基中,保证材料具备良好的成型性能。
本发明与现有技术相比,所生产的车轮钢在具有下屈服强度ReL≥290Mpa,抗拉强度Rm达到420~520MPa之间,伸长率A≥28%的同时,其扩孔率达到130%以上(含130%),具有良好的成型性能。
附图说明
图1为本发明420MPa级汽车车轮用钢金相组织图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明420MPa级汽车车轮用钢予以详细说明。
各实施例所选420MPa级汽车车轮用钢的化学成分按重量百分比计如表1所示(余量为Fe及不可避免的杂质);
上述各实施例钢的制备方法按通常纯净钢工艺进行,包括转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、铸坯加热、轧制、层流冷却、卷取、精整的步骤,其中,
在LF炉中进行处理,并按照0.65~0.75Kg/t钢加入Si—Ca线,加入速度为250~300m/min;
连铸成坯并对铸坯加热,铸坯加热温度控制在1230~1270℃;
进行分段轧制:控制粗轧结束温度在1060~1100℃,控制精轧终轧温度在830~870℃;
采用变速冷却进行层流冷却:首先按照冷第一却速度为20~35℃/秒进行冷却,当第一冷却到的温度为650~700℃时,再按照第二冷却速度为10~15℃/秒进行冷却,冷却到580~620℃,并控制冷却水水温在15~35℃;
进行卷取时控制卷取温度在580~620℃;
最后进行精整及后工序。
上述各实施例1~5钢的生产方法中具体特殊工艺参数控制,相应的见表2所示。
表2本发明各实施例的主要工艺参数列表
对上述各实施例生产的420MPa级汽车车轮用钢的综合性能进行检测,相应实施例的检测项目及结果如表3所示。
表3本发明各实施例力学性能检验结果列表
附图1显示,本发明钢的金相组织为:铁素体+珠光体。表3可以看出,本发明的车轮钢下屈服强度≥290MPa、抗拉强度在420~520MPa之间,延伸率能够达到A≥28%,同时还具有较高的扩孔率,其扩孔率达到130%以上,保证了钢材在冲压车轮等零件时的成型,具有良好的成型性能。
Claims (3)
1.一种420MPa级汽车车轮用钢,其特征在于,它的化学成分按重量百分比计为:C:0.05~0.09%,Si≤0.15%,Mn:0.50~0.90%,P≤0.020%,S≤0.008%,Als:0.020~0.060%,Nb:0.010~0.025%,余量为Fe及不可避免的杂质,其生产方法,按通常纯净钢工艺进行,包括转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、铸坯加热、轧制、层流冷却、卷取、精整的步骤,其特征在于:
所述LF炉精炼处理时,按照0.65~0.75Kg/t钢加入Si—Ca线,加入速度为250~300m/min;
所述铸坯加热温度控制在1230~1270℃;
所述轧制时,粗轧结束温度在1060~1100℃,精轧终轧温度在830~870℃;
所述卷取温度在580~620℃;
所述层流冷却时首先按照第一冷却速度为20~35℃/s进行冷却,当冷却到温度为650~700℃时,再按照第二冷却速度为10~15℃/s进行冷却,冷却到580~620℃。
2.根据权利要求1所述的420MPa级汽车车轮用钢,其特征在于,它的化学成分按重量百分比计为:C:0.07~0.08%,Si≤0.12%,Mn:0.60~0.75%,P≤0.015%,S≤0.008%,Als:0.040~0.050%,Nb:0.010~0.025%,余量为Fe及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1或2所述的420MPa级汽车车轮用钢,其特征在于:所述层流冷却时,冷却水水温在15~35℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410238359.2A CN104032215B (zh) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | 420MPa级汽车车轮用钢及其生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410238359.2A CN104032215B (zh) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | 420MPa级汽车车轮用钢及其生产方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104032215A CN104032215A (zh) | 2014-09-10 |
CN104032215B true CN104032215B (zh) | 2016-08-17 |
Family
ID=51463206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410238359.2A Active CN104032215B (zh) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | 420MPa级汽车车轮用钢及其生产方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104032215B (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104294144B (zh) * | 2014-10-10 | 2017-01-18 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种抗拉强度≥380MPa级汽车轮辋用钢及生产方法 |
CN105088064B (zh) * | 2015-08-31 | 2017-12-08 | 武汉钢铁有限公司 | 一种340MPa级汽车大梁用镀层钢及生产方法 |
CN105112778B (zh) * | 2015-08-31 | 2017-03-08 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种460MPa级汽车大梁用镀层钢及其超快冷生产方法 |
CN105734418A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-07-06 | 宣化钢铁集团有限责任公司 | 一种耐低温热轧角钢及其制备方法 |
CN107130178A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-09-05 | 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 | 一种500Mpa级汽车高强车轮钢及其CSP工艺生产方法 |
CN109797336B (zh) * | 2019-01-17 | 2020-04-21 | 武汉钢铁有限公司 | 一种厚度在9~11mm的无内胎轮辋钢及生产方法 |
CN114574771A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-06-03 | 武安市裕华钢铁有限公司 | 一种高延伸凸缘性能和耐疲劳的车轮专用钢及生产工艺 |
CN115572902B (zh) * | 2022-09-30 | 2023-08-22 | 吉林建龙钢铁有限责任公司 | 一种一体化车轮毂用钢及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101219434A (zh) * | 2008-01-25 | 2008-07-16 | 广州珠江钢铁有限责任公司 | 一种基于薄板坯连铸连轧流程生产汽车车轮用钢的方法 |
CN101245434A (zh) * | 2007-12-18 | 2008-08-20 | 本钢板材股份有限公司 | 一种车轮钢及其冶炼方法 |
CN101280389A (zh) * | 2008-05-20 | 2008-10-08 | 莱芜钢铁股份有限公司 | 一种汽车车轮轮辐用钢带及其制造方法 |
CN101812637A (zh) * | 2009-02-19 | 2010-08-25 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种高强度高韧性汽车车轮用钢及其生产方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20100001333A (ko) * | 2008-06-26 | 2010-01-06 | 현대제철 주식회사 | 신장 플랜지성과 용접성이 우수한 고강도 열연강판 및 그제조방법 |
-
2014
- 2014-05-30 CN CN201410238359.2A patent/CN104032215B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101245434A (zh) * | 2007-12-18 | 2008-08-20 | 本钢板材股份有限公司 | 一种车轮钢及其冶炼方法 |
CN101219434A (zh) * | 2008-01-25 | 2008-07-16 | 广州珠江钢铁有限责任公司 | 一种基于薄板坯连铸连轧流程生产汽车车轮用钢的方法 |
CN101280389A (zh) * | 2008-05-20 | 2008-10-08 | 莱芜钢铁股份有限公司 | 一种汽车车轮轮辐用钢带及其制造方法 |
CN101812637A (zh) * | 2009-02-19 | 2010-08-25 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种高强度高韧性汽车车轮用钢及其生产方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104032215A (zh) | 2014-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104032215B (zh) | 420MPa级汽车车轮用钢及其生产方法 | |
CN109097705A (zh) | 一种800MPa级冷轧热镀锌双相钢及其生产方法 | |
CN108504958A (zh) | 一种690MPa级热轧厚规格低屈强比汽车轮辐用钢及其制备方法 | |
CN103509997B (zh) | 一种440MPa级冷轧高强度汽车结构钢及其制造方法 | |
CN102586688B (zh) | 一种双相钢板及其制造方法 | |
CN105803334B (zh) | 抗拉强度700MPa级热轧复相钢及其生产方法 | |
CN107557678A (zh) | 低成本550MPa级热轧集装箱用耐候钢及其制造方法 | |
CN102776442B (zh) | 一种汽车搅拌罐内搅拌器用热轧钢及其生产方法 | |
CN105950984B (zh) | 抗拉强度650MPa级热轧复相钢及其生产方法 | |
CN105088068B (zh) | 一种500MPa级汽车大梁用镀层钢及其超快冷生产方法 | |
CN107904501A (zh) | 一种抗疲劳性能良好的高强度薄规格车轮用及生产方法 | |
CN105925905B (zh) | Nb-Ti系780MPa级热轧双相钢及其生产方法 | |
CN101348884A (zh) | 一种440MPa含铌高强IF钢及其制备方法 | |
CN113403550B (zh) | 高塑性耐疲劳的冷轧热镀锌dh1180钢板及制备方法 | |
CN103667948B (zh) | 一种复相钢及其制备方法 | |
CN106636911A (zh) | 用薄板坯直接轧制的900MPa级热轧薄钢板及其制造方法 | |
CN107904509A (zh) | 一种薄规格1180MPa级双相钢及其加工方法 | |
CN102212747A (zh) | 一种低成本汽车大梁用钢及其制造方法 | |
CN113416889A (zh) | 焊接性能良好超高强热镀锌dh1470钢及制备方法 | |
CN104294144B (zh) | 一种抗拉强度≥380MPa级汽车轮辋用钢及生产方法 | |
CN108707825A (zh) | 一种550MPa级热冲压成形用高塑性钢板的生产方法 | |
CN107513669A (zh) | 一种高强冷轧方矩形管用钢及其制造方法 | |
CN105779874B (zh) | Cr‑Nb系780MPa级热轧双相钢及其生产方法 | |
CN104213022A (zh) | 抗拉强度650MPa级搅拌罐用钢及其生产方法 | |
CN115505847B (zh) | 一种具有优异冲击性能的冷轧超高强钢板及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170727 Address after: 430083, Hubei Wuhan Qingshan District Factory No. 2 Gate joint stock company organs Patentee after: Wuhan iron and Steel Company Limited Address before: 430080 Hubei, Wuhan, Wuchang Friendship Road, No. 999, block A, floor 15 Patentee before: Wuhan Iron & Steel (Group) Corp. |