CN106191408B - 一种屈服强度530MPa级薄规格热轧汽车底盘梁用钢及生产方法 - Google Patents

Abstract

一种屈服强度530MPa级薄规格热轧汽车底盘梁用钢，其组分及wt%为：C:0.04～0.06、Si：<0.08、Mn:1.35～1.50、P≤0.010、S≤0.005、Als：0.02~0.07、Ti:0.026~0.045；生产步骤：经冶炼后连铸至厚度为50~70mm的铸坯；对铸坯均热保温；破鳞；轧制；进行后段层流冷却；卷取。本发明钢板的力学性能：下屈服强度530～580 MPa，抗拉强度610～660 MPa，伸长率24～32%，宽冷弯(d=2a)检验为合格，且应用于汽车结构件设计减重可达20%。

Description

一种屈服强度530MPa级薄规格热轧汽车底盘梁用钢及生产 方法

技术领域

本发明涉及一种汽车用钢板及其生产方法，具体地属于一种屈服强度530MPa级热轧汽车底盘梁用钢及生产方法，其钢板厚度在1~1.5mm。

背景技术

随着我国汽车工业以及交通、运输业的飞速发展，特别是高等级高速公路的加快建设，从而使客货车向大型化发展，大吨位载重汽车和大型豪华客车需求量不断增加，为了减轻汽车部件的重量以降低其自重，达到节约能源、减轻环境污染并提高运载效率的目的，促进了高性能化热轧汽车板的应用。

轿车及微型面包车的底盘梁采用冷轧板制造，生产成本高。采用薄规格屈服强度530MPa级别的热轧结构钢制作商用车架驶室底盘、轿车底盘纵梁及横梁，既提高承载能力，降低车身重量，满足节能减排的要求环保，又可降低汽车制造成本。

相比传统的热连轧生产线，采用CSP短流程连铸连轧生产线具有生产节奏快，生产规格薄等优点，还能生产钢板厚度为1~1.5mm规格的530MPa级热轧汽车钢，用于替代冷轧汽车板。

经检索，公开号CN101219434A公开了一种基于薄板坯连铸连轧流程生产汽车车轮用钢的方法，其生产钢板厚度主要为3mm以上，采用C-Mn-Nb-Ti成分体系设计，钢板性能在410MPa以下，受限于表面质量，只能用做车轮。公开号CN103695771A公开了3mm规格610MPa级热轧高强薄钢板及其生产方法，采用C-Mn-Nb-Ti成分体系设计，Nb元素高达0.04%，导致合金成本较高。

发明内容

本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种在充分利用现有生产设备条件下，开发出屈服强度530~680MPa，抗拉强度610~660MPa，延伸率24%~32%，且冷弯成形性能优良的屈服强度530MPa级薄规格热轧汽车底盘梁用钢及生产方法。

实现上述目的的措施：

一种屈服强度530MPa级薄规格热轧汽车底盘梁用钢，其化学成分及重量百分比含量为：C:0.04～0.06、Si：<0.08、Mn:1. 35～1.50、P≤0.010、S≤0.005、Als：0.02~0.07、Ti:0.026~0.045，余量为Fe及不可避免的杂质；金相组织为：铁素体加珠光体。

生产一种屈服强度530MPa级薄规格热轧汽车底盘梁用钢的方法，其步骤：

1）经冶炼后连铸至厚度为50~70mm的铸坯，并控制拉坯速度在3.4~3.7m/min；

2）切坯后，进均热炉加热保温，并控制入炉温度在700~950℃，在炉时间不低于20分钟，出炉温度在1260~1290℃；

3）进行破鳞，并经高压水除鳞至钢板表面干净；

4）进行轧制，并控制轧后钢板出口温度在880~920℃；

5）进行后段层流冷却，即采用在层流冷却线尾部0－20米范围内进行层流冷却，并控制冷却速度≤40℃/s；

6）进行卷取，并控制卷取温度在590~630℃。

本发明中各元素及主要工艺的作用及机理

C，碳是廉价的固溶强化元素。为避免炼钢过程中包晶区的影响，将其含量限定在0.04%～0.06%范围。

Si，硅在加热过程过程中与氧、铁结合，形成橄榄状氧化铁皮，紧附在钢板表面，不易冲掉，在轧制过程中形成氧化皮压坑，恶化热轧钢板的表面质量。连铸连铸生产线因轧制线较常规热连线短，更易产生氧化皮缺陷。所以，将其含量限定在<0.08%范围。

Als，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0.070%。因此，Als含量限定在0.020%～0.070%范围。

Mn，锰是提高强度和韧性最有效的元素，可改善钢的强度-延伸平衡性。但是添加多量的锰，会导致增加钢的淬透性，鉴于此，将其上限定为1.50%，所以，将其含量限定在1.35%～1.50%范围。

P，磷是钢中的有害元素，易引起铸坯中心偏析。同时，连铸连轧生产线因结晶器很薄，浇注过程中产生的含磷夹杂物不易上浮，积聚在钢板表面，形成表面缺陷，为了避免磷恶化表面质量，设定其含量上限为0.010%。

S，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。同时，连铸连轧生产线因结晶器很薄，浇注过程中产生的含硫夹杂物不易上浮，积聚在钢板表面，形成表面缺陷，为了避免硫恶化表面质量，拟将钢中硫含量控制在0.005%以下。

Ti：钛是未再结晶控制轧制中不可缺少的元素，在热机械加工中细化晶粒、降低奥氏体向铁素体的转变温度和析出强化，因此钢中添加微量合金元素钛能够便于控制轧制的进行，并提高钢板的强度和韧性。所以，综合钢板力学性能及成本等方面的考虑，将其含量限定在0.026～0.045%范围。

本发明与现有技术相比，其力学性能：下屈服强度530～580 MPa，抗拉强度610～660 MPa，伸长率24～32%，宽冷弯(d=2a)检验为合格，且应用于汽车结构件设计减重可达20%。

具体实施方式

下面对本发明予以详细描述：

表1为本发明各实施例组分取值列表；

表2为本发明各实施例主要工艺取值列表；

表3为本发明各实施例性能检测结果列表。

本发明各实施例均按照以下步骤生产：

1）经冶炼后连铸至厚度为50~70mm的铸坯，并控制拉坯速度在3.4~3.7m/min；

2）切坯后，进均热炉加热保温，并控制入炉温度在700~950℃，在炉时间不低于20分钟，出炉温度在1260~1290℃；

3）进行破鳞，并经高压水除鳞至钢板表面干净；

4）进行轧制，并控制轧后钢板出口温度在880~920℃；

5）进行后段层流冷却，即采用在层流冷却线尾部0－20米范围内进行层流冷却，并控制冷却速度≤40℃/s；

6）进行卷取，并控制卷取温度在590~630℃。

表1 本发明各实施例化学成分取值列表（wt.%）

表2 本发明各实施例主要工艺取值列表；

表3 本发明各实施例及对比例性能检测结果列表

从表3可以看出，本发明通过化学成分与连铸连轧工艺的良好匹配，屈服强度在530MPa以上，强度波动在50MPa以内，性能波动小，通过除鳞，提升了表面质量，满足汽车厂对性能稳定性及表面质量的要求。通过替代屈服强度300MPa级冷轧板制造汽车零件可实现减重20%以上，大幅降低了企业的生产成本。

本具体实施方式仅为最佳例举，并非对本发明技术方案的限制性实施。

Claims (2)

1.一种屈服强度530MPa级薄规格热轧汽车底盘梁用钢，其化学成分及重量百分比含量为：C:0.04～0.048、Si：<0.08、Mn:1.35～1.50、P≤0.010、S≤0.005、Als：0.02~0.07、Ti:0.026~0.045，余量为Fe及不可避免的杂质；金相组织为：铁素体加珠光体。

2.生产如权利要求1所述的一种屈服强度530MPa级薄规格热轧汽车底盘梁用钢的方法，其步骤：

1）经冶炼后连铸至厚度为50~70mm的铸坯，并控制拉坯速度在3.4~3.7m/min；

2）切坯后，进均热炉加热保温，并控制入炉温度在700~950℃，在炉时间不低于20分钟，出炉温度在1288~1290℃；

3）进行破鳞，并经高压水除鳞至钢板表面干净；

4）进行轧制，并控制轧后钢板出口温度在880~920℃；

5）进行后段层流冷却，即采用在层流冷却线尾部0－20米范围内进行层流冷却，并控制冷却速度≤40℃/s；

6）进行卷取，并控制卷取温度在590~630℃。