CN105839004B - 一种厚规格载重汽车轮辐用钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车用钢领域，具体涉及一种厚规格载重汽车轮辐用钢及其制备方法及其制备方法。本发明轮辐用钢，由以下重量百分比成分组成：C：0.07～0.10％，Si：0.01～0.20％，Mn：0.85～1.00％，P：0.01％～0.025％，S：0.01％～0.015％，Als：0.010～0.050％，其余为Fe和不可避免的杂质；其制备方法包括：板坯加热温度为1200～1240℃；粗轧采用5道次轧制，每道次变形量≥20％；精轧入口温度985～1050℃，终轧温度为830～870℃；采用分段冷却方式，卷取温度为530～580℃。本发明热轧载重汽车轮辐用钢，具有力学性能稳定，强韧性匹配良好、成形性能和焊接性能优良的特点，成本低，工艺简单。

Description

一种厚规格载重汽车轮辐用钢及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车用钢领域，具体涉及一种厚规格载重汽车轮辐用钢及其制备方法。
背景技术
无内胎钢制车轮是一种配装子午线轮胎、没有内胎的旋压车轮，适用于商用车中的客车和载重汽车，以其安全、经济和舒适等方面的强大优势，在国外客车和载重汽车上早已广泛使用。如欧、美、日商用汽车车轮已普遍采用无内胎的滚型车轮，在西欧其比例已接近100％，美国的比例在90％以上，日本的比例在60％以上，而我国到目前为止只有数量有限的豪华客车使用了无内胎的滚型车轮，而数量众多的卡车均采用有内胎的型钢车轮，尤其载货汽车无内胎车轮的装配率不到1％，导致因严重超载、爆胎的恶性事故不断发生。近年来，我国高速公路发展迅猛，国家发改委制订了《轮胎工业产业政策》，可以预期适合于高速公路行走，安全性和节油作用十分明显的滚型车轮，将会迎来飞速的发展。如今，钢制车轮的旋压技术在我国已经应用广泛，而无内胎钢制车轮具有结构合理，精度高，安全可靠，节省材料，重量轻、动平衡性好、疲劳寿命高等优点，所以，载重汽车车轮由型钢车轮向滚型车轮的转换迎来了很好的商机。
申请号为“201410530307.2”，发明名称为“一种抗拉强度≥380MPa级汽车车轮辋用钢及其生产方法”，本发明公开了一种抗拉强度≥380MPa级汽车轮辋用钢，其化学成分及wt％为：C：0.045～0.075％，Si≤0.05％，Mn：0.45～0.75％，P≤0.010％，S≤0.008％，Als：0.015～0.050％，N≤0.005％；生产步骤：转炉冶炼；在LF炉中处理；连铸成坯并对铸坯加热；热轧；快速冷却；卷取；精整及后工序。其中Mn元素较低，采用这样的成分体系生产厚规格带钢时，要达到目前强度等级需要提高带钢晶粒度等级，不利于焊接；另外，工艺条件要求高，成本也高，且生产工艺不能生产规格大于12mm的钢带。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低，成型性能优良，高强度、厚规格载重汽车轮辐用钢。
本发明一种厚规格载重汽车轮辐用钢，由以下重量百分比成分组成：C：0.07～0.10％，Si：0.01～0.20％，Mn：0.85～1.00％，P：0.01％～0.025％，S：0.01％～0.015％，Als：0.010～0.050％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢，由以下重量百分比成分组成：C：0.07～0.09％，Si：0.05～0.06％，Mn：0.95～1.00％，P：0.016％～0.020％，S：0.005％～0.007％，Als：0.032～0.040％。，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢，由以下重量百分比成分组成：C：0.09％，Si：0.05％，Mn：0.95％，P：0.016％，S：0.007％，Als：0.040％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢，由以下重量百分比成分组成：C：0.07％，Si：0.06％，Mn：1.00％，P：0.020％，S：0.005％，Als：0.032％，其余为Fe和不可避免的杂质。
上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢，其厚度为12～18mm；屈服强度250～360MPa，抗拉强度370～490MPa，延伸率26～35％。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢，其厚度为14～16mm；屈服强度300～360MPa，抗拉强度434～486MPa，延伸率33～35％。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种厚规格载重汽车轮辐用钢的制备方法，该方法简单，能充分发挥先进轧制设备控轧控冷的技术。
上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢的制备方法，其中板坯加热温度为1200～1240℃；粗轧采用5道次轧制，每道次变形量≥20％；精轧入口温度985～1050℃，终轧温度为830～870℃；采用分段冷却方式，卷取温度为530～580℃。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢的制备方法，其中板坯加热温度为1220～1240℃；精轧入口温度990～1040℃，终轧温度为860～900℃。
本发明涉及的热轧载重汽车轮辐用钢，成本低，工艺简单，采用本发明方法生产的热轧载重汽车轮辐用钢厚度为12～18mm，屈服强度250～360MPa，抗拉强度370～490MPa，延伸率26％以上，具有力学性能稳定，强韧性匹配良好、成形性能和焊接性能优良的特点，而且本发明充分发挥控轧控冷能力，热连轧后层流冷却采用前段冷却与分段冷却的方式，冷却到530～580℃卷取，得到强度与组织匹配，具有优良成型性能的载重汽车车轮用钢。
具体实施方式
本发明一种厚规格载重汽车轮辐用钢，由以下重量百分比成分组成：C：0.07～0.10％，Si：0.01～0.20％，Mn：0.85～1.00％，P：0.01％～0.025％，S：0.01％～0.015％，Als：0.010～0.050％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢，由以下重量百分比成分组成：C：0.07～0.09％，Si：0.05～0.06％，Mn：0.95～1.00％，P：0.016％～0.020％，S：0.005％～0.007％，Als：0.032～0.040％。，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢，由以下重量百分比成分组成：C：0.09％，Si：0.05％，Mn：0.95％，P：0.016％，S：0.007％，Als：0.040％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢，由以下重量百分比成分组成：C：0.07％，Si：0.06％，Mn：1.00％，P：0.020％，S：0.005％，Als：0.032％，其余为Fe和不可避免的杂质。
C、Mn为性能强化元素，保证带钢的强度与韧性；对Si做上限要求是为了保证带钢的表面质量，Si的含量高容易导致带钢表面氧化严重产生氧化铁皮缺陷；Al是镇静钢脱氧元素，含量做限定一方面是为了保证脱氧彻底，另一方面是保证带钢粘度在一定范围，在浇注时不会导致水口堵塞。
本发明高强度汽车轮辐用钢的化学成分体系可以保证厚规格的钢带具有良好的强塑积，既能达到强度要求，又能达到轮辐成形要求。再结合其特定的工艺，可以保证带钢的强度，同时得到均匀的多边形铁素体组织，使带钢保证强度的前提下拥有良好的延伸率及低温冲击性能。上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢，其厚度为12～18mm；屈服强度250～360MPa，抗拉强度370～490MPa，延伸率26～35％。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢，其厚度为14～16mm；屈服强度300～360MPa，抗拉强度434～486MPa，延伸率33～35％。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种厚规格载重汽车轮辐用钢的制备方法，该方法简单，能充分发挥先进轧制设备控轧控冷的技术。
上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢的制备方法，其中板坯加热温度为1200～1240℃，既保证板坯充分受热、合金元素充分固溶，又防止奥氏体晶粒的异常长大；粗轧采用5道次轧制，每道次变形量≥20％，保证奥氏体再结晶，细化奥氏体晶粒；精轧入口温度985～1050℃，终轧温度为830～870℃；采用分段冷却方式，卷取温度为530～580℃。
本发明厚规格载重汽车轮辐用钢的制备方法，其中采用分段式冷却工艺，是因为当带钢厚度达到一定要求时，单纯的采用前段冷却或者后段冷却均不能保证带钢组织的均匀性，采用分段冷区模式既能保证带钢快速穿过珠光体转变区间得到理想的晶粒大小及组织百分比，又能避免带钢由于冷速过快造成导致返红出现组织不均的情况。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢的制备方法，其中板坯加热温度为1220～1240℃；精轧入口温度990～1040℃，终轧温度为860～900℃。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本发明的生产工艺流程为：铁水脱硫→转炉冶炼复合吹炼→脱氧、合金化→炉后小平台补喂Al线→LF精炼加热→连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧→热卷箱卷取→精轧→层流冷却→卷取→焊接头尾→酸洗→切边→涂油→成品。
热轧载重汽车轮辐用钢带通过常规转炉冶炼、LF精炼、RH真空循环脱汽精炼、连铸后，成品钢的化学成分为：C：0.07～0.10％，Si：0.01～0.20％，Mn：0.85～1.00％，P：0.01％～0.025％，S：0.01％～0.015％，Als：0.010～0.050％，其余为Fe和不可避免的杂质。
将连铸所得板坯加热到1200～1240℃保温粗轧，根据成品厚度的不同，连铸坯经过5道次粗轧，每道次变形量必须≥20％，中间坯厚度不同，成品厚度也不同。
经过粗轧后的钢坯随后进行热卷箱卷取，以保证钢坯通长的温度均匀；同时去除二次氧化铁皮以保证钢坯板面光洁。
中间坯经热卷箱卷取之后即进行移位开卷，进入精轧区进行精轧，精轧入口温度985～1050℃，终轧温度为830～870℃，采用分段冷却方式，卷取温度为530～580℃。
下面是本发明的实施例，表1是本发明实施例的化学成分，表2是热轧工艺控制值，表3是钢卷的力学性能。
表1 汽车轮辐用钢的化学成分
编号 C Si Mn P S Als
1 0.09 0.05 0.95 0.016 0.007 0.040
2 0.07 0.06 1.00 0.020 0.005 0.032
表2 汽车轮辐用钢的热轧工艺控制值
表3 汽车轮辐用钢的钢卷的力学性能

Claims (2)

1.一种厚规格载重汽车轮辐用钢，其特征在于：由以下重量百分比成分组成：C：0.09％，Si：0.05％，Mn：0.95％，P：0.016％，S：0.007％，Als：0.040％，其余为Fe和不可避免的杂质；
该汽车车轮用钢厚度为14mm；屈服强度300MPa，抗拉强度434MPa，延伸率33％；
所述厚规格载重汽车轮辐用钢由如下方法制备得到：板坯加热温度为1224℃；粗轧采用5道次轧制，每道次变形量≥20％；精轧入口温度1010℃，终轧温度为865℃；采用分段冷却方式，卷取温度为550℃。
2.权利要求1所述一种厚规格载重汽车轮辐用钢的制备方法，其特征在于：板坯加热温度为1224℃；粗轧采用5道次轧制，每道次变形量≥20％；精轧入口温度1010℃，终轧温度为865℃；采用分段冷却方式，卷取温度为550℃。
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