CN108251752B - 一种机动车消音片基板及其生产方法 - Google Patents

一种机动车消音片基板及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机动车消音片基板及其生产方法，所述基板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.08～0.13%、Mn：0.40～0.80%、Al：0.06～0.10%、Si≤0.03%、N≤0.005%、P≤0.02%、S≤0.02%，余量为Fe和其它不可避免的杂质；所述生产方法包括冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗、一次冷轧、退火、精整、涂胶工序。本发明生产的机动车消音片基板具有良好的冲压、折弯性能，能够保证复杂的冲压和成形要求，具有优良的综合力学性能，硬度为150～220HV5，延伸率A80为5～10%，生产工艺简单，投入小，适用于企业大规模低成本生产。

Description

一种机动车消音片基板及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种机动车消音片基板及其生产方法。
背景技术
机动车消音片是汽车刹车系统中的一个组件，它是用来降低或者消除刹车时噪音的一种组件。刹车系统主要由刹车衬片（摩擦材料部分）、钢背（金属部分）和消音片组成。刹车过程中，摩擦片和刹车片之间摩擦震动产生的刹车噪音，由摩擦衬片到钢背，强度会发生一次变化，由钢背到消音片又会发生一次变化，层层相阻、避免共振起到降低噪音的作用。
传统的消音片为金属复合材料，通常由一层金属冷轧板作为基板，在金属冷轧板基板的单面或者双面附着有一层橡胶层，再于其中的一面橡胶层上面附着一层粘胶，消音片板材通过粘胶结合铆接或粘接在汽车制动衬片的背面。通过改变消音片橡胶层厚度、使用不同的橡胶材料和调整金属冷轧板基板的厚度，来改变汽车制动衬片阻尼特性和特征频率，达到降低汽车制动噪音的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种机动车消音片基板，本发明还提供了一种机动车消音片基板的生产方法。本发明机动车消音片基板具有优良的综合力学性能，冲压、折弯性能良好，生产成本低、工艺简单、产品成形性能好，能够带来可观的经济效益。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种机动车消音片基板，所述基板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.08～0.13%、Mn：0.40～0.80%、Al：0.06～0.10%、Si≤0.03%、N≤0.005%、P≤0.02%、S≤0.02%，余量为Fe和其它不可避免的杂质。
本发明机动车消音片基板化学成分设计思路如下：
C是钢中不可缺少的强化元素之一，它能够通过固溶强化使屈服强度升高、延伸率降低，并且过多的C会影响成形性能。因此本发明的一种机动车消音片基板选用低碳钢成分，控制C含量0.08～0.13%，在保证强度的同时具有较好的使用性能。
Si对钢的耐蚀性有显著的影响，Si含量越高耐蚀性越低。此外，Si为脱氧元素，也是固溶强化元素，使屈服强度升高、延伸率降低，控制其含量在0.03%以下。
Mn是铁素体强化元素，也是钢中常见的强化元素。此外，钢中加入锰能防止在热加工时因硫引起钢的脆化。但钢中Mn的含量过高，钢板的耐蚀性和延伸率会降低，控制其含量在0.40～0.80%。
P、S能够提高强度，并使得钢板变脆、影响韧性，作为杂质元素控制其含量在0.020%以下。
Al是脱氧必需的元素，但也会提高钢的强度，控制其含量在0.06-0.10%。
N的固溶能够显著提高钢的强度，控制其含量在0.005%以下。
本发明所述成品基板的厚度为0.30～0.60mm，显微组织为铁素体+颗粒状渗碳体。
本发明所述基板的屈服强度490～680MPa、抗拉强度520～720MPa、硬度为150～220HV5，延伸率A80为5～10%。
本发明还提供了一种机动车消音片基板的生产方法，所述生产方法包括冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗、一次冷轧、退火、精整、涂胶工序；所述热轧工序，精轧进口温度1030～1070℃，终轧温度 880～910℃，卷取温度660～700℃。
本发明所述热轧工序，粗轧轧制道次为5道次，中间坯厚度32～40mm；精轧轧制道次为7道次，道次压下率≥10%，总压下率≥75%。
本发明所述热轧工序，在完全再结晶温度范围内连续轧制，轧前连铸坯加热温度1230～1270℃，驻炉时间120～160min，出炉温度1130～1150℃。
本发明所述热轧工序，卷取温度层冷过程开启U形卷取模式，带钢头尾30米处高出卷取温度20℃；轧后采用前段快冷，冷速60～100℃/s，上下水比控制在1:1。
本发明所述一次冷轧工序，一次冷轧压下率为80～90%。
本发明所述退火工序，采用连续退火方式，均热温度控制在580～620℃，带速180-240m/s。
本发明所述涂胶工序，采用双面刮刀式涂胶，涂胶厚度单面为0.07-0.12mm。
本发明所述冶炼工序采用转炉冶炼，通过顶底复吹，充分脱碳。
本发明采用LF精炼进行脱氧脱硫合金化，采用RH精炼降低有害气体N、H含量，然后进行板坯连铸。
本发明的设计思路和技术特点如下：
冶炼工序采用转炉自动炼钢，可保证转炉终点碳的精准控制，减少后吹，降低钢水含氧量，减少倾炉取样次数和后吹，减少脱氧剂消耗，降低脱氧夹杂物水平。精炼工序采用LF和RH双联，使用LF精炼进行脱氧脱硫合金化，采用RH精炼降低有害气体N、H含量，然后进行板坯连铸。
第一次冷轧工序压下率越高，晶粒的纤维化程度越高，亚晶界、位错等缺陷数量越多。因此，在连续退火的过程中，再结晶行核数量越多，再结晶之后的晶粒越细小均匀，能够起到细晶强化的作用。因此，本发明的第一次冷轧累计压下率控制为80～90%的较大变形量。
高温卷取的热轧钢带，内部组织的铁素体晶粒长大，碳化物聚集而粗大化，氮化铝进一步析出和长大，从而在连续退火过程中，对成形不利的织构晶粒在碳化物和氮化铝附近减少。在连续退火过程中，快速的加热速度推迟了粗大的碳化物的析出和回复，形成有利于成形的组织。并且，较低的连续退火温度，使冷变形的组织内部只发生小规模的回复和再晶界，依然保留大部分的变形铁素体组织，从而起到应变硬化的作用。相对于完全退火的钢带，此工艺能够在保证较低合金含量的前提下，保证连退钢带的性能，并且能够有效的减小酸轧轧机的负荷。因此，本发明的连续退火温度控制在580～620℃，带速180-240 m/s。
本发明机动车消音片产品性能检测标准参考EN 10139。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明以低C+Mn的基本成分组成，采用控轧控冷轧制工艺和低温连续退火工艺，在保证较低合金含量的前提下，保证连退钢带的性能，并且能够有效的减小酸轧轧机的负荷，生产工艺简单投入小，适用于企业大规模低成本生产。2、本发明生产的机动车消音片基板具有良好的冲压、折弯性能，能够保证复杂的冲压和成形要求。3、本发明生产的机动车消音片基板具有优良的综合力学性能，硬度为150～220HV5，延伸率A80为5～10%。
附图说明
图1为实施例1基板的边部显微金相组织图；
图2为实施例2基板的边部显微金相组织图；
图3为实施例3基板的边部显微金相组织图；
图4为实施例4基板的边部显微金相组织图；
图5为实施例5基板的边部显微金相组织图；
图6为实施例6基板的边部显微金相组织图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例机动车消音片基板成品厚度为0.30mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例机动车消音片基板的生产方法包括冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗、一次冷轧、退火、精整、涂胶工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）采用转炉冶炼，通过顶底复吹，充分脱碳；采用LF精炼进行脱氧脱硫合金化；采用RH精炼降低有害气体N、H含量，然后进行板坯连铸；
（2）热轧工序：粗轧轧制道次为5道次，中间坯厚度35mm；精轧轧制道次为7道次，道次压下率15%，总压下率92%；精轧进口温度1030℃，终轧温度 880℃，卷取温度660℃；在完全再结晶温度范围内连续轧制，轧前连铸坯加热温度1230℃，驻炉时间120min，出炉温度1140℃；卷取温度层冷过程开启U形卷取模式，带钢头尾30米处高出卷取温度20℃；轧后采用前段快冷，冷速60℃/s，上下水比控制在1:1；
（3）一次冷轧工序：一次冷轧压下率为90%；
（4）退火工序：采用连续退火方式，均热温度控制在580℃，带速240m/s；
（5）涂胶工序：采用双面刮刀式涂胶，涂胶厚度单面为0.07mm。
本实施例机动车消音片基板的力学性能见表2；基板的边部显微金相组织图见图1。
实施例2
本实施例机动车消音片基板成品厚度为0.30mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例机动车消音片基板的生产方法包括冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗、一次冷轧、退火、精整、涂胶工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）采用转炉冶炼，通过顶底复吹，充分脱碳；采用LF精炼进行脱氧脱硫合金化；采用RH精炼降低有害气体N、H含量，然后进行板坯连铸；
（2）热轧工序：粗轧轧制道次为5道次，中间坯厚度32mm；精轧轧制道次为7道次，道次压下率16%，总压下率95%；精轧进口温度1045℃，终轧温度 890℃，卷取温度680℃；在完全再结晶温度范围内连续轧制，轧前连铸坯加热温度1270℃，驻炉时间160min，出炉温度1145℃；卷取温度层冷过程开启U形卷取模式，带钢头尾30米处高出卷取温度20℃；轧后采用前段快冷，冷速100℃/s，上下水比控制在1:1；
（3）一次冷轧工序：一次冷轧压下率为82%；
（4）退火工序：采用连续退火方式，均热温度控制在620℃，带速240m/s；
（5）涂胶工序：采用双面刮刀式涂胶，涂胶厚度单面为0.12mm。
本实施例机动车消音片基板的力学性能见表2；基板的边部显微金相组织图见图2。
实施例3
本实施例机动车消音片基板成品厚度为0.60mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例机动车消音片基板的生产方法包括冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗、一次冷轧、退火、精整、涂胶工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）采用转炉冶炼，通过顶底复吹，充分脱碳；采用LF精炼进行脱氧脱硫合金化；采用RH精炼降低有害气体N、H含量，然后进行板坯连铸；
（2）热轧工序：粗轧轧制道次为5道次，中间坯厚度35mm；精轧轧制道次为7道次，道次压下率14%，总压下率92%；精轧进口温度1070℃，终轧温度 900℃，卷取温度680℃；在完全再结晶温度范围内连续轧制，轧前连铸坯加热温度1240℃，驻炉时间130min，出炉温度1150℃；卷取温度层冷过程开启U形卷取模式，带钢头尾30米处高出卷取温度20℃；轧后采用前段快冷，冷速80℃/s，上下水比控制在1:1；
（3）一次冷轧工序：一次冷轧压下率为80%；
（4）退火工序：采用连续退火方式，均热温度控制在590℃，带速200m/s；
（5）涂胶工序：采用双面刮刀式涂胶，涂胶厚度单面为0.08mm。
本实施例机动车消音片基板的力学性能见表2；基板的边部显微金相组织图见图3。
实施例4
本实施例机动车消音片基板成品厚度为0.60mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例机动车消音片基板的生产方法包括冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗、一次冷轧、退火、精整、涂胶工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）采用转炉冶炼，通过顶底复吹，充分脱碳；采用LF精炼进行脱氧脱硫合金化；采用RH精炼降低有害气体N、H含量，然后进行板坯连铸；
（2）热轧工序：粗轧轧制道次为5道次，中间坯厚度40mm；精轧轧制道次为7道次，道次压下率10%，总压下率75%；精轧进口温度1055℃，终轧温度 910℃，卷取温度700℃；在完全再结晶温度范围内连续轧制，轧前连铸坯加热温度1250℃，驻炉时间140min，出炉温度1130℃；卷取温度层冷过程开启U形卷取模式，带钢头尾30米处高出卷取温度20℃；轧后采用前段快冷，冷速100℃/s，上下水比控制在1:1；
（3）一次冷轧工序：一次冷轧压下率为90%；
（4）退火工序：采用连续退火方式，均热温度控制在590℃，带速230m/s；
（5）涂胶工序：采用双面刮刀式涂胶，涂胶厚度单面为0.09mm。
本实施例机动车消音片基板的力学性能见表2；基板的边部显微金相组织图见图4。
实施例5
本实施例机动车消音片基板成品厚度为0.40mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例机动车消音片基板的生产方法包括冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗、一次冷轧、退火、精整、涂胶工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）采用转炉冶炼，通过顶底复吹，充分脱碳；采用LF精炼进行脱氧脱硫合金化；采用RH精炼降低有害气体N、H含量，然后进行板坯连铸；
（2）热轧工序：粗轧轧制道次为5道次，中间坯厚度32mm；精轧轧制道次为7道次，道次压下率13%，总压下率91%；精轧进口温度1030℃，终轧温度900℃，卷取温度700℃；在完全再结晶温度范围内连续轧制，轧前连铸坯加热温度1260℃，驻炉时间160min，出炉温度1130℃；卷取温度层冷过程开启U形卷取模式，带钢头尾30米处高出卷取温度20℃；轧后采用前段快冷，冷速90℃/s，上下水比控制在1:1；
（3）一次冷轧工序：一次冷轧压下率为87%；
（4）退火工序：采用连续退火方式，均热温度控制在580℃，带速180m/s；
（5）涂胶工序：采用双面刮刀式涂胶，涂胶厚度单面为0.10mm。
本实施例机动车消音片基板的力学性能见表2；基板的边部显微金相组织图见图5。
实施例6
本实施例机动车消音片基板成品厚度为0.50mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例机动车消音片基板的生产方法包括冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗、一次冷轧、退火、精整、涂胶工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）采用转炉冶炼，通过顶底复吹，充分脱碳；采用LF精炼进行脱氧脱硫合金化；采用RH精炼降低有害气体N、H含量，然后进行板坯连铸；
（2）热轧工序：粗轧轧制道次为5道次，中间坯厚度32mm；精轧轧制道次为7道次，道次压下率14%，总压下率90%；精轧进口温度1065℃，终轧温度 905℃，卷取温度660℃；在完全再结晶温度范围内连续轧制，轧前连铸坯加热温度1255℃，驻炉时间145min，出炉温度1150℃；卷取温度层冷过程开启U形卷取模式，带钢头尾30米处高出卷取温度20℃；轧后采用前段快冷，冷速85℃/s，上下水比控制在1:1；
（3）一次冷轧工序：一次冷轧压下率为85%；
（4）退火工序：采用连续退火方式，均热温度控制在610℃，带速190m/s；
（5）涂胶工序：采用双面刮刀式涂胶，涂胶厚度单面为0.11mm。
本实施例机动车消音片基板的力学性能见表2；基板的边部显微金相组织图见图6。
表1 实施例1-6机动车消音片基板的化学成分组成及其质量百分含量（%）
表2 实施例1-6机动车消音片基板的力学性能
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种机动车消音片基板，其特征在于，所述基板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.08～0.13%、Mn：0.40～0.80%、Al：0.06～0.10%、Si≤0 .03%、N≤0.005%、P≤0.02%、S≤0.02%，余量为Fe和其它不可避免的杂质；
所述基板的屈服强度490～680MPa、抗拉强度520～720MPa、硬度为150～220HV5，延伸率A80为5～10%；
一种机动车消音片基板的生产方法，包括冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗、一次冷轧、退火、精整、涂胶工序；所述热轧工序，卷取温度660～700℃；
所述热轧工序，轧后采用前段快冷，冷速60～100℃/s，上下水比控制在1:1。
2.根据权利要求1所述的一种机动车消音片基板，其特征在于，所述基板的厚度为0.30～0.60mm，显微组织为铁素体+颗粒状渗碳体。
3.基于权利要求1或2所述的一种机动车消音片基板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗、一次冷轧、退火、精整、涂胶工序；所述热轧工序，精轧进口温度1030～1070℃，终轧温度880～910℃，卷取温度660～700℃。
4.根据权利要求3所述的一种机动车消音片基板的生产方法，其特征在于，所述热轧工序，粗轧轧制道次为5道次，中间坯厚度32～40mm；精轧轧制道次为7道次，道次压下率≥10%，总压下率≥75%。
5.根据权利要求3所述的一种机动车消音片基板的生产方法，其特征在于，所述热轧工序，在完全再结晶温度范围内连续轧制，轧前连铸坯加热温度1230～1270℃，驻炉时间120～160min，出炉温度1130～1150℃。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的一种机动车消音片基板的生产方法，其特征在于，所述热轧工序，卷取温度层冷过程开启U形卷取模式，带钢头尾30米处高出卷取温度20℃；轧后采用前段快冷，冷速60～100℃/s，上下水比控制在1:1。
7.根据权利要求3-5任意一项所述的一种机动车消音片基板的生产方法，其特征在于，所述一次冷轧工序，一次冷轧压下率为80～90%。
8.根据权利要求3-5任意一项所述的一种机动车消音片基板的生产方法，其特征在于，所述退火工序，采用连续退火方式，均热温度控制在580～620℃，带速180～240m/s。
9.根据权利要求3-5任意一项所述的一种机动车消音片基板的生产方法，其特征在于，所述涂胶工序，采用双面刮刀式涂胶，涂胶厚度单面为0 .07～0 .12mm。
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