CN106222549A - 一种钛强化汽车车轮钢及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钛强化汽车车轮钢及其生产方法，其化学成分及重量百分比为：C：0.06‑0.10%，Si：0.05‑0.15%，Mn：0.9‑1.3%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，Nb：0.020‑0.050%，Ti：0.010‑0.040%，N≤80ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。其生产方法包括下述步骤：转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控轧冷却和卷取。本发明采用钛强化来提高强度，降低钢中的碳当量来提高车轮钢的焊接性能，降低Mn含量来降低成本；优化工艺并严格控制工艺参数，获得了高强度和塑韧性良好的车轮钢钢板。

Description

一种钛强化汽车车轮钢及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种车轮钢，尤其是一种钛强化汽车车轮钢及其生产方法，属于冶金技术领域。

背景技术

车轮钢作为汽车行驶的主要部件，长期处于交变应力作用下，对汽车的行驶安全有着重要的影响，因此，车轮钢除了应具有较高的强度外，还应具有良好的塑韧性。目前，汽车车轮钢主要使用的380CL，部分企业车轮钢使用420CL，但抗拉强度≥490MPa的汽车车轮钢含碳较高，造成碳当量较高，导致钢板成型性能和焊接性能差，在扩径的过程中容易发生炸裂，探伤时微裂纹率高，无法满足汽车车轮钢的发展需求。

随着当前汽车轻量化发展的需要，汽车用钢需要快速的升级，为进一步降低汽车自重，降低油耗，需要进一步提高车轮钢的塑韧性和强度。

发明内容

本发明提供一种钛强化汽车车轮钢及其生产方法，采用钛强化来提高强度，降低钢中的碳当量来提高车轮钢的焊接性能，降低Mn含量来降低成本；优化工艺并严格控制工艺参数，获得了高强度和塑韧性良好的车轮钢钢板。

本发明所采取的技术方案是：

一种钛强化汽车车轮钢，其化学成分及重量百分比为：C：0.06-0.10%，Si：0.05-0.15%，Mn：0.9-1.3%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，Nb：0.020-0.050%，Ti：0.010-0.040%，N≤80ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。

本发明还提供了钛强化汽车车轮钢的生产方法，包括下述步骤：转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控轧冷却和卷取。

进一步的方案为，LF精炼工序，在LF精炼钙处理前加入钛铁进行合金化。

进一步的方案为，板坯连铸工序，二次冷却采用弱冷，拉速≥1.0m/min，全程保护浇铸。

进一步的方案为，板坯加热工序，将板坯加热至1200～1250℃。

进一步的方案为，控制轧制工序，粗轧经5道轧制后，出口温度为1040～1140℃。

进一步的方案为，控制轧制工序，精轧出口温度为820～870℃。

进一步的方案为，控轧冷却工序，层流冷却速度为25～30℃/s。

更进一步的方案为，卷取工序，卷取温度为460～520℃。

本发明的车轮钢屈服强度≥325MPa，抗拉强度≥490MPa。

本发明的设计思路：降低钢中的碳含量和锰含量来降低碳当量，可以降低焊接热裂纹敏感系数，提高车轮钢焊接性能，降低车轮在成型过程中的炸裂率；采用钛强化来提高强度，同时降低Mn含量，降低成本；同时钛与钢中N、O结合形成弥撒细小析出物，可以降低微裂纹。

本发明对生产工艺进行优化并严格控制工艺参数，最终获得了高强度，塑韧性优良的车轮钢钢板。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明通过降低钢中的碳含量和锰含量来降低碳当量，提高车轮钢焊接性能的；采用钛强化来提高车轮钢强度，同时降低Mn含量，降低成本；优化工艺并严格控制工艺参数，获得了高强度和塑韧性良好的车轮钢钢板。

本发明的车轮钢屈服强度≥325MPa，抗拉强度≥490MPa，延伸率≥29%，满足车轮钢的焊接和加工要求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步地说明；

实施例中，采用转炉冶炼，LF精炼，板坯连铸，板坯加热，高压水除鳞，控制轧制，控轧冷却，卷取生产工艺，生产钛强化汽车车轮钢。

实施例1

成分质量百分比为C：0.06%、Si:0.05%、Mn:0.9%、P:0.008%、S:0.004%、Nb:0.020%、Ti:0.010%、N:30ppm，余量为Fe及不可避免杂质；在LF精炼钙处理前3分钟加入钛铁，连铸二次冷却采用弱冷，拉速为1.0m/min，全程保护浇铸；合格的板坯加热到1200℃，粗轧5道次后出口温度为1040℃，精轧5道次后出口温度为820℃，经过25℃/s冷却，卷曲温度为520℃，得到屈服强度为345MPa，抗拉强度为500MPa的合格钢卷，延伸率为35%的合格钢卷。

实施例2

成分质量百分比为C：0.07%、Si:0.06%、Mn:1.0%、P:0.010%、S:0.006%、Nb:0.030%、Ti:0.020%、N:35ppm，余量为Fe及不可避免杂质；在LF精炼钙处理前2分钟加入钛铁，连铸二次冷却采用弱冷，拉速为1.1m/min，全程保护浇铸；合格的板坯加热到1220℃，粗轧5道次后出口温度为1060℃，精轧5道次后出口温度为840℃，经过28℃/s冷却，卷曲温度为500℃，得到屈服强度为355MPa，抗拉强度为515MPa的合格钢卷，延伸率为32%的合格钢卷。

实施例3

成分质量百分比为C：0.08%、Si:0.07%、Mn:1.1%、P:0.015%、S:0.008%、Nb:0.040%、Ti:0.030%、N:40ppm，余量为Fe及不可避免杂质；在LF精炼钙处理前3分钟加入钛铁，连铸二次冷却采用弱冷，拉速为1.2m/min，全程保护浇铸；合格的板坯加热到1240℃，粗轧5道次后出口温度为1100℃，精轧5道次后出口温度为860℃，经过29℃/s冷却，卷曲温度为480℃，得到屈服强度为365MPa，抗拉强度为535MPa的合格钢卷，延伸率为32%的合格钢卷。

实施例4

成分质量百分比为C：0.10%、Si:0.15%、Mn:1.3%、P:0.015%、S:0.007%、Nb:0.050%、Ti:0.040%、N:70ppm，余量为Fe及不可避免杂质；在LF精炼钙处理前2分钟加入钛铁，连铸二次冷却采用弱冷，拉速为1.25m/min，全程保护浇铸；合格的板坯加热到1250℃，粗轧5道次后出口温度为1140℃，精轧5道次后出口温度为870℃，经过27℃/s冷却，卷曲温度为460℃，得到屈服强度为375MPa，抗拉强度为555MPa的合格钢卷，延伸率为29%的合格钢卷。

实施例5

成分质量百分比为C：0.09%、Si:0.10%、Mn:1.2%、P:0.013%、S:0.004%、Nb:0.025%、Ti:0.025%、N:80ppm，余量为Fe及不可避免杂质；在LF精炼钙处理前3分钟加入钛铁，连铸二次冷却采用弱冷，拉速为1.3m/min，全程保护浇铸；合格的板坯加热到1210℃，粗轧5道次后出口温度为1120℃，精轧5道次后出口温度为830℃，经过30℃/s冷却，卷曲温度为510℃，得到屈服强度为356MPa，抗拉强度为551MPa的合格钢卷，延伸率为30%的合格钢卷。

实施例6

成分质量百分比为C：0.08%、Si:0.12%、Mn:1.1%、P:0.014%、S:0.005%、Nb:0.035%、Ti:0.036%、N:55ppm，余量为Fe及不可避免杂质；在LF精炼钙处理前2分钟加入钛铁，连铸二次冷却采用弱冷，拉速为1.15m/min，全程保护浇铸；合格的板坯加热到1205℃，粗轧5道次后出口温度为1080℃，精轧5道次后出口温度为850℃，经过26℃/s冷却，卷曲温度为470℃，得到屈服强度为339MPa，抗拉强度为533MPa的合格钢卷，延伸率为33%的合格钢卷。

Claims (9)

1.一种钛强化汽车车轮钢，其特征在于：其化学成分及重量百分比为：C：0.06-0.10%，Si：0.05-0.15%，Mn：0.9-1.3%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，Nb：0.020-0.050%，Ti：0.010-0.040%，N≤80ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种钛强化汽车车轮钢的生产方法，其特征在于：包括下述步骤：转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、控轧冷却和卷取。

3.根据权利要求2所述的一种钛强化汽车车轮钢的生产方法，其特征在于：所述LF精炼工序，在LF精炼钙处理前加入钛铁进行合金化。

4.根据权利要求2所述的一种钛强化汽车车轮钢的生产方法，其特征在于：所述板坯连铸工序，二次冷却采用弱冷，拉速≥1.0m/min，全程保护浇铸。

5.根据权利要求2所述的一种钛强化汽车车轮钢的生产方法，其特征在于，所述板坯加热工序，将板坯加热至1200～1250℃。

6.根据权利要求2所述的一种钛强化汽车车轮钢的生产方法，其特征在于，所述控制轧制工序，粗轧经5道轧制后，出口温度为1040～1140℃。

7.根据权利要求2所述的一种钛强化汽车车轮钢的生产方法，其特征在于，所述控制轧制工序，精轧出口温度为820～870℃。

8.根据权利要求2所述的一种钛强化汽车车轮钢的生产方法，其特征在于，所述控轧冷却工序，层流冷却速度为25～30℃/s。

9.根据权利要求2所述的一种钛强化汽车车轮钢的生产方法，其特征在于，所述卷取工序，卷取温度为460～520℃。