CN111057951A - 一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板及其生产方法，属于轧钢技术领域，其成分按重量百分比计包括：C：0.04～0.09％、Si≤0.04％、Mn：0.45～0.60％、P≤0.020％、S≤0.008％、Ti:0.005‑0.015％、V:0.01～0.03％，其余为铁和不可避免的杂质；其生产方法包括以下步骤：制备板坯并将板坯置于加热炉加热后进行高压水除磷，再将板坯进行轧制、冷却和卷取。本发明一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板在钢中加入钒、钛提升强度，满足车轮钢的性能需求，减少氧化铁皮的产生，酸洗后表面质量良好。
Description
技术领域
本发明属于轧钢技术领域，更具体地说，是涉及一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板及其生产方法。
背景技术
车轮钢(wheel steel)，是用于生产汽车车轮的钢。车轮钢要求具有较高的强度、韧性和塑性，较高的抗疲劳性能、耐磨性和抗热裂性。汽车钢轮采用钢板成型后焊接得到，YB/T 4151-2015规定在抗拉强度数值后加CL表示汽车车轮钢，多采用低碳锰钢，抗拉强度级别从330MPa到590MPa。
近年来车轮钢的使用量不断增加，使用要求也越来越严格。轮辋是钢制车轮的重要部件，多采用闪光对焊或者电阻对焊的方法焊接而成。对车轮钢的表面质量和焊接性能都提出了比较高的要求。在热轧酸洗板汽车车轮钢生产生的过程中因表面氧化铁皮会影响车轮成型后的表面质量，严重的会造成车轮表面漏镀现象。因此，在热轧汽车车轮钢生产的过程中要保证其焊接性能、成型性能外，还要提高其表面质量。
随着当前汽车车轮钢热轧酸洗板的需求量的不断增加，在其使用过程中表面质量的要求也越来越高，在汽车车轮钢热轧酸洗板生产过程中，需要控制表面氧化铁皮的形成，提高酸洗效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板及其生产方法，旨在解决目前380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板在生产时表面氧化铁皮多、质量差、成品合格率低的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板，所述380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的成分包括：C：0.04～0.09％、Si≤0.04％、Mn：0.45～0.60％、P≤0.020％、S≤0.008％、Ti：0.005-0.015％、V：0.01～0.03％，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明的另一目的是提供一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法，包括以下步骤：
制备板坯：制备具有权利要求1所述的380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板成分组成的380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板板坯；
板坯加热：将所述板坯置于加热炉中加热，加热温度为1180～1250℃，加热时间为120～180分钟；
高压水除鳞：将所述板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷；
轧制及冷却：将所述板坯进行轧制和冷却；
卷取：将冷却后的所述板坯进行卷取。
作为本申请另一实施例，所述板坯的厚度为2～16mm。
作为本申请另一实施例，在所述板坯加热工序中，当所述板坯的厚度为2～6㎜时，加热时间为120～150分钟，加热温度为1180～120℃；当所述板坯的厚度为6～12㎜时，加热时间为150～170分钟，加热温度为1200～1220℃；当所述板坯的厚度为12～16㎜时，加热时间为160～180分钟，加热温度为1220～1250℃。
作为本申请另一实施例，所述卷取温度为550～600℃。
作为本申请另一实施例，所述板坯卷取后在卷板库内堆冷20～35h。
作为本申请另一实施例，所述轧制包括：将经过高压水除磷的板坯依次经过粗轧机轧制和精轧机轧制。
作为本申请另一实施例，所述粗轧机的出口温度为1020～1080℃。
作为本申请另一实施例，所述精轧机的出口温度为840～890℃。
作为本申请另一实施例，所述板坯在所述粗轧机经过五道轧制，在所述精轧机经过七道轧制。
本发明提供的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板及其生产方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板在成分中通过微钛处理，提升车轮钢的焊接性能，在钢中加入钒提升强度，满足车轮钢的性能需求，降低钢中的硅、锰含量，减少粘性氧化物的生成；通过对温度和时间的控制减少氧化铁皮的产生，380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板经酸洗后表面质量良好，表面不出现质量缺陷，满足酸洗板的生产要求。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现对本发明提供的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板进行说明。一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板，重量百分比计，380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的成分包括：C：0.04～0.09％、Si≤0.04％、Mn：0.45～0.60％、P≤0.020％、S≤0.008％、Ti：0.005-0.015％、V：0.01～0.03％，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明的成分配比适合380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产，热轧酸洗汽车车轮用钢对其焊接性能、成型性能、表面质量都有较高的要求，针对热轧酸洗汽车车轮钢表面质量要求较高的现状，要避免在热轧过程中产生氧化铁皮；在传统380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产过程中，因加热会使钢带表面形成氧化铁皮，Fe3O4的生长使得带钢边部氧化铁皮致密，在酸洗的过程中氧化铁皮不易除去，影响到酸洗板的表面质量。本实施例在成分设计过程中降低钢中的硅含量和锰含量，减少粘性氧化物的生成；为保证汽车车轮钢的焊接性能，在成分设计过程中通过微钛处理，提升车轮钢的焊接性能；为弥补钢中硅含量和锰含量降低带来的性能降低，在钢中通过钒进行强化，避免380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板强度的降低，来满足汽车车轮钢的性能需要。
钒是一种很强的稳定剂，能改善合金的结晶结构，提高高温稳定性、耐热性等；380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板中添加了钒，具备细化晶粒和沉淀强化的作用，使抗拉强度明显提高；钛在钢中起细化晶粒和弥散强化的作用，钛与硫的亲和力要强于锰与硫的亲和力，会与钢中的硫结合改变钢中长条状夹杂物的形态，减弱硫含量偏高对钢材性能的不利影响，在钢中加入钛，可大幅提高钢的纯洁度和韧性，改善钢的韧性和焊接性能，加入钛的车轮钢具备强度高、塑性和韧性好、加工成型性和焊接性能优良的特点。本发明通过协调380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板中的硅、锰、钒及钛的含量，使酸洗板在具有理想的强度和韧性的同时，减少了板坯表面氧化铁皮的产生，酸洗后具有良好的表面质量。本发明曾尝试用其他元素来补偿硅含量降低带来的强度下降，但酸洗板的屈服强度均在220MPa以下，抗拉强度在350MPa以下，不能达到本发明技术方案的效果。
本发明的另一目的是提供一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法，包括以下步骤：
制备板坯：制备具有权利要求1的380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板成分组成的380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板板坯；
板坯加热：将板坯置于加热炉中加热，加热温度为1180～1250℃，加热时间为120～180分钟；
高压水除鳞：将板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷；
轧制及冷却：将板坯进行轧制和冷却；
卷取：将冷却后的板坯进行卷取。
本发明提供的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板及其生产方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板在成分中通过微钛处理，提升车轮钢的焊接性能，在钢中加入钒提升强度，满足车轮钢的性能需求，降低钢中的硅、锰含量，减少粘性氧化物的生成；通过对温度和时间的控制减少氧化铁皮的产生，380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板经酸洗后表面质量良好，表面不出现质量缺陷，满足酸洗板的生产要求。
作为本发明提供的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法的一种具体实施方式，板坯的厚度为2～16mm。
作为本发明提供的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法的一种具体实施方式，为了保证380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的质量，在板坯加热工序中，不同的正品厚度加热时间和温度均不相同，在板坯加热工序中，当板坯的厚度为2～6㎜时，加热时间为120～150分钟，加热温度为1180～120℃；当板坯的厚度为6～12㎜时，加热时间为150～170分钟，加热温度为1200～1220℃；当板坯的厚度为12～16㎜时，加热时间为160～180分钟，加热温度为1220～1250℃。
作为本发明提供的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法的一种具体实施方式，卷取温度为550～600℃。
作为本发明提供的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法的一种具体实施方式，板坯卷取后在卷板库内堆冷20～35h。
作为本发明提供的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法的一种具体实施方式，轧制包括：将经过高压水除磷的板坯依次经过粗轧机轧制和精轧机轧制。
本实施例中，将经过高压水除磷的板坯依次经过粗轧、热卷箱和精轧以获得热轧板。
作为本发明提供的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法的一种具体实施方式，粗轧机的出口温度为1020～1080℃，精轧机的出口温度为840～890℃。
作为本发明提供的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法的一种具体实施方式，板坯在粗轧机经过五道轧制，在精轧机经过七道轧制。
作为本发明提供的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法的一种具体实施方式，粗轧机的出口温度为1030～1080℃；精轧机的出口温度为860～920℃；板坯在粗轧机经过五道轧制，在精轧机经过七道轧制。
为了更具体的说明本发明的技术方案，现通过以下实施例来进行详细的说明。
实施例1
一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板按照重量百分比计，其成分包括：C：0.04％、Si：0.04％、Mn：0.45％、P：0.020％、S：0.008％、V:0.01％，Ti:0.005％，其余为铁和不可避免的杂质；制备具有以上成分组成并经过150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸生产的合格板坯；将板坯置于加热炉中加热，加热时间为120分钟，加热时间为1180℃，再将板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷，经过粗轧机粗轧5道后出口温度为1020℃，通过热卷箱，再经过精轧机精轧7道后出口温度为840℃，经过集中冷却，卷取温度为550℃，卷取后的板坯在卷板库内堆冷24h，得到厚度为2.0mm、宽度为1250mm，屈服强度为235MPa，抗拉强度为380MPa，延伸率为28％的合格380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板，经酸洗后表面未发现缺陷，表面质量满足酸洗板的要求。
实施例2
一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板按照重量百分比计，其成分包括：C：0.05％、Si：0.04％、Mn：0.50％、P：0.018％、S：0.007％、V:0.02％，Ti:0.008％，其余为铁和不可避免的杂质；制备具有以上成分组成并经过150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸生产的合格板坯；将板坯置于加热炉中加热，加热时间为130分钟，加热时间为1190℃，再将板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷，经过粗轧机粗轧5道后出口温度为1040℃，通过热卷箱，再经过精轧机精轧7道后出口温度为860℃，经过集中冷却，卷取温度为570℃，卷取后的板坯在卷板库内堆冷28h，得到厚度为6.0mm、宽度为1250mm，屈服强度为255MPa，抗拉强度为400MPa，延伸率为30％的合格380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板，经酸洗后表面未发现缺陷，表面质量满足酸洗板的要求。
实施例3
一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板按照重量百分比计，其成分包括：C：0.06％、Si：0.03％、Mn：0.55％、P：0.016％、S：0.006％、V:0.01％，Ti:0.010％，其余为铁和不可避免的杂质；制备具有以上成分组成并经过150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸生产的合格板坯；将板坯置于加热炉中加热，加热时间为150分钟，加热时间为1200℃，再将板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷，经过粗轧机粗轧5道后出口温度为1060℃，通过热卷箱，再经过精轧机精轧7道后出口温度为870℃，经过集中冷却，卷取温度为580℃，卷取后的板坯在卷板库内堆冷27h，得到厚度为9.0mm、宽度为1250mm，屈服强度为260MPa，抗拉强度为410MPa，延伸率为35％的合格380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板，经酸洗后表面未发现缺陷，表面质量满足酸洗板的要求。
实施例4
一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板按照重量百分比计，其成分包括：C：0.08％、Si：0.03％、Mn：0.58％、P：0.015％、S：0.006％、V:0.03％，Ti:0.012％，其余为铁和不可避免的杂质；制备具有以上成分组成并经过150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸生产的合格板坯；将板坯置于加热炉中加热，加热时间为170分钟，加热时间为1220℃，再将板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷，经过粗轧机粗轧5道后出口温度为1050℃，通过热卷箱，再经过精轧机精轧7道后出口温度为890℃，经过集中冷却，卷取温度为590℃，卷取后的板坯在卷板库内堆冷30h，得到厚度为12.0mm、宽度为1250mm，屈服强度为265MPa，抗拉强度为450MPa，延伸率为37％的合格380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板，经酸洗后表面未发现缺陷，表面质量满足酸洗板的要求。
实施例5
一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板按照重量百分比计，其成分包括：C：0.09％、Si：0.02％、Mn：0.60％、P：0.012％、S：0.005％、V:0.02％，Ti:0.015％，其余为铁和不可避免的杂质；制备具有以上成分组成并经过150吨转炉提钒、150吨转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸生产的合格板坯；将板坯置于加热炉中加热，加热时间为180分钟，加热时间为1250℃，再将板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷，经过粗轧机粗轧5道后出口温度为1080℃，通过热卷箱，再经过精轧机精轧7道后出口温度为880℃，经过集中冷却，卷取温度为600℃，卷取后的板坯在卷板库内堆冷26h，得到厚度为16.0mm、宽度为1250mm，屈服强度为250MPa，抗拉强度为480MPa，延伸率为35％的合格380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板，经酸洗后表面未发现缺陷，表面质量满足酸洗板的要求。
在这里需要说明的是，以上五个实施例在380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产过程中，分别将钢水连铸以得到五个板坯，五个板坯均包括C、Si、Mn、P、S、V、Ti以及铁和不可避免的杂质，五个实施例的质量百分比如表1所示，五个实施例制得的板坯加热时间及加热温度如表2所示，五个实施例制得的380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板成品的性能如表3所示：
表1
表2
表3
从表1、表2和表3中可以看出，使用本发明的380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法制造的380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板具有较高的屈服强度、抗拉强度和延伸率；在钢中添加适量的钒和钛，钒可提高钢的强度，钛可提高钢的纯洁度和韧性，提高焊接性能；通过实施例可以看出，在不同厚度的380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板加入不同含量的钒和钛，可使不同厚度的380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板获得不同的性能；为提升钢的强度，V的含量需≤0.03％，为保证钢的焊接性能，钛的含量需≤0.015％。
总之，本发明的380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法采用钒、钛强化来降低钢中的硅、锰含量，通过对温度和时间的控制减少氧化铁皮的产生，采用本发明的生产方法生产的380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板，经酸洗后表面质量良好，未发现表面氧化铁皮和表面麻坑的问题存在，钢卷厚度为2～16mm，屈服强度≥235MPa，抗拉强度≥380MPa，延伸率≥28％，经酸洗后，表面未发现质量缺陷，满足酸洗板的生产要求。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板，其特征在于，按照重量百分比计，所述380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的成分包括：C：0.04～0.09％、Si≤0.04％、Mn：0.45～0.60％、P≤0.020％、S≤0.008％、Ti：0.005-0.015％、V：0.01～0.03％，其余为铁和不可避免的杂质。
2.一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备板坯：制备具有权利要求1所述的380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板成分组成的380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板板坯；
板坯加热：将所述板坯置于加热炉中加热，加热温度为1180～1250℃，加热时间为120～180分钟；
高压水除鳞：将所述板坯从加热炉中出炉后进行高压水除磷；
轧制及冷却：将所述板坯进行轧制和冷却；
卷取：将冷却后的所述板坯进行卷取。
3.如权利要求2所述的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述板坯的厚度为2～16mm。
4.如权利要求3所述的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，在所述板坯加热工序中，当所述板坯的厚度为2～6㎜时，加热时间为120～150分钟，加热温度为1180～120℃；当所述板坯的厚度为6～12㎜时，加热时间为150～170分钟，加热温度为1200～1220℃；当所述板坯的厚度为12～16㎜时，加热时间为160～180分钟，加热温度为1220～1250℃。
5.如权利要求4所述的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述卷取温度为550～600℃。
6.如权利要求5所述的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述板坯卷取后在卷板库内堆冷20～35h。
7.如权利要求2～6任一项所述的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述轧制包括：将经过高压水除磷的板坯依次经过粗轧机轧制和精轧机轧制。
8.如权利要求7所述的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述粗轧机的出口温度为1020～1080℃。
9.如权利要求8所述的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述精轧机的出口温度为840～890℃。
10.如权利要求9所述的一种380MPa级汽车车轮钢热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述板坯在所述粗轧机经过五道轧制，在所述精轧机经过七道轧制。
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