CN113549843A

CN113549843A - 一种610l汽车大梁钢带及其制造与应用

Info

Publication number: CN113549843A
Application number: CN202110866587.4A
Authority: CN
Inventors: 赵启帆; 陈启发; 刘晓峰; 梁锋; 王灿; 何璋; 徐少旭; 李宏伟; 王田; 周景如
Original assignee: Chongqing Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Chongqing Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2021-07-29
Filing date: 2021-07-29
Publication date: 2021-10-26

Abstract

本发明属于钢铁制造技术领域，具体公开了一种610L汽车大梁钢带及其制造与应用，所述钢带包括如下重量百分比的化学成分：C 0.05％～0.09％，Si 0.08％～0.50％，Mn 1.40％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.010％，Als 0.015％～0.040％，Nb 0.025～0.045％，Ti 0.050～0.070％，其余为Fe以及不可避免的杂质。本发明的汽车大梁钢化学成分设计合理，经济简单，制造成本低，具有高强度、优良的韧性以及良好的机械加工能力。

Description

一种610L汽车大梁钢带及其制造与应用

技术领域

本发明涉及钢铁制造技术领域，特别是涉及一种610L汽车大梁钢带及其制造与应用。

背景技术

汽车大梁钢是专门用于制作汽车大梁的热轧专有产品，属于低合金热轧钢板，主要用于制造商用汽车纵梁和横梁，产品厚度规格2.5mm-12.0mm，强度级别越低，使用厚度越厚。由于汽车大梁形状较复杂，除要求强度和冷弯性外，还要求有良好的冲压成型性能，产品要求钢质纯净，有害及残余元素少，主要的产品有320L、420L、510L、550L、610L、700L等。由于现代冶金技术的发展以及汽车轻量化的需要，高强度汽车大梁钢已逐渐成为主机厂首选材料。610L作为高强钢的入门级产品，材料强度高于510L，满足用户轻量化需求，合金含量低于700L，具有较低的生产和使用成本，同时产品适用于冲压和辊压多种加工方式，产品综合机械性能优良，目前市场需求较多。

发明专利CN104988398A公开了一种610MPa级汽车大梁用钢，按重量百分比，钢中各化学组分为：碳：0.07％～0.09％；硅<0.10％；锰：1.50％～1.65％；磷≤0.015％；硫≤0.010％；固溶铝：0.020％～0.070％；铌：0.045～0.065％；钛：0.003～0.01％；氮≤0.004％；余量为铁、铜、镍和不可避免的杂质。通过添加Mn固溶元素、Nb、Ti等微合金元素，合理控制轧制和前段层流冷却工艺，使钢板获得铁素体+珠光体组织，生产得到综合机械性能良好的高强度汽车大梁钢。但该发明的汽车大梁用钢中C含量偏高，Si含量偏低，不利于钢带的冷弯成型以及后期产品表面质量处理；同时钢中Mn、Nb含量较高，制造成本高，生产不经济；另外，该发明没有对钢的塑性及冲击韧性进行评价，不确定该钢种的塑性及冲击韧性是否优良，是否能满足汽车大梁的特殊使用要求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种610L汽车大梁钢带及其制造与应用，提供一种高强度、韧性优良、低成本的610L汽车大梁钢带，既满足产品标准要求，又降低产品制造成本和使用成本，使供需双方互利共赢。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种610L汽车大梁钢带，包括如下重量百分比的化学成分：C 0.05％～0.09％，Si 0.08％～0.50％，Mn 1.40％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.010％，Als 0.015％～0.040％，Nb 0.025～0.045％，Ti 0.050～0.070％，其余为Fe以及不可避免的杂质。

进一步，所述汽车大梁钢带包括如下重量百分比的化学成分：C 0.05％～0.09％，Si 0.11％～0.50％，Mn 1.40％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.010％，Als 0.015％～0.040％，Nb 0.025～0.044％，Ti 0.050～0.070％，其余为Fe以及不可避免的杂质。

进一步，所述汽车大梁钢带包括如下重量百分比的化学成分：C 0.05％～0.08％，Si 0.10％～0.20％，Mn 1.40％～1.50％，P 0.010％～0.015％，S 0.005％～0.010％，Als0.020％～0.040％，Nb 0.030～0.040％，Ti 0.050～0.065％，其余为Fe以及不可避免的杂质。

进一步，所述汽车大梁钢带包括如下重量百分比的化学成分：C 0.06％～0.08％，Si 0.10％～0.16％，Mn 1.44％～1.50％，P 0.010％～0.015％，S 0.005％～0.008％，Als0.024％～0.040％，Nb 0.034～0.040％，Ti 0.050～0.063％，其余为Fe以及不可避免的杂质。

进一步，所述钢带的屈服强度为550～650MPa，抗拉强度为650～720MPa，屈强比≤0.90，延伸率≥21％，20℃冲击韧性≥40J。

进一步，所述钢带的屈服强度为578～610MPa，抗拉强度为660～691MPa，屈强比≤0.90，延伸率≥23.5％，20℃冲击韧性≥68J。

进一步，所述钢带的厚度为2.5mm-12.0mm，优选为3.0～10.0mm，更优选为3.0～8.0mm。

本发明第二方面提供一种如第一方面所述的610L汽车大梁钢带的制造方法，包括如下步骤：高炉铁水→转炉冶炼→炉外精炼→板坯连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→层流冷却→卷取机卷取、打包→钢卷面喷、侧喷→表面尺寸、质量检查→取样送检→检验合格后贴标签→入库。

进一步，所述制造方法包括如下步骤：

高炉脱硫铁水，采用转炉冶炼，通过LF炉以及RH真空炉处理进行炉外精炼，降低O、H、N、H等有害气体及P、S含量，去除钢水中杂质；然后进行板坯连铸，板坯加热，经高压水除鳞，去除板坯表面氧化铁皮；接着进行带立辊的粗轧轧制，精轧7机架连轧，精轧后立即将钢带经U型管层流冷却，加速组织转变；卷取机卷取，打包；钢卷面喷，侧喷；表面尺寸、质量检查，取样送检，检验合格后贴标签，入库。

进一步，板坯加热温度为1230～1270℃，在炉时间≥180min；优选地，板坯加热温度为1233～1261℃。

进一步，精轧入口温度≥1030℃，终轧温度为850℃～890℃，优选为855℃～885℃，更优选为857℃～885℃。

进一步，层冷模式为前段密集冷却，冷却速度为10～20℃/s。

进一步，卷取温度为560～630℃，优选为580～610℃，更优选为589～601℃。

进一步，中间坯厚为30～60mm，优选为35～51mm。

本发明第三方面提供一种如第一方面所述的610L汽车大梁钢带和/或根据第二方面所述的方法制造得到的610L汽车大梁钢带在制作汽车大梁上的应用。

如上所述，本发明的610L汽车大梁钢带及其制造与应用，具有以下有益效果：本发明采用低碳、高锰、铌钛复合微合金化成分设计思路，通过合理设计C、Si、Mn、Nb、Ti元素含量，碳：0.05％～0.08％、硅<0.20％、锰：1.40％～1.60％、铌：0.025～0.045％、钛：0.05～0.07％，采取调整微合金含量，充分发挥廉价微合金元素强化效果，结合合理的控轧控冷工艺，实现低成本生产，确保钢的各项力学性能全部满足汽车大梁钢国家标准GB/T3273-2015的要求，同时延伸率及冲击韧性等满足用户特殊要求，延伸率≥21％，20℃冲击性能达到68J及以上，产品具备优良的塑韧性能，具有良好的机械加工性能；同时，由于本发明汽车大梁钢带强度的提升，进一步降低使用厚度，成为替代低强度级别钢的轻量化型材料。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

本发明提供了一种610L汽车大梁钢带，包括如下重量百分比的化学成分：C0.05％～0.09％，Si 0.08％～0.50％，Mn 1.40％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.010％，Als0.015％～0.040％，Nb 0.025～0.045％，Ti 0.050～0.070％，其余为Fe以及不可避免的杂质。

进一步地，所述钢带的屈服强度为550～650MPa，抗拉强度为650～720MPa，屈强比≤0.90，延伸率≥21％，20℃冲击韧性≥40J；优选地，所述钢带的屈服强度为578～610MPa，抗拉强度为660～691MPa，屈强比≤0.90，延伸率≥23.5％，20℃冲击韧性≥68J。

进一步地，所述钢带的厚度为2.5mm-12.0mm，优选为3.0～10.0mm，更优选为3.0～8.0mm。

本发明提供的610L汽车大梁钢带的制造方法包括如下步骤：高炉铁水→转炉冶炼→炉外精炼→板坯连铸→板坯加热→高压水除鳞→带立棍的粗轧轧制→精轧7机架连轧→U型管层流冷却→卷取机卷取、打包→钢卷面喷、侧喷→表面尺寸、质量检查→取样送检→检验合格后贴标签→入库。

进一步地，板坯加热温度为1230～1270℃，在炉时间≥180min；优选地，板坯加热温度为1233～1261℃。

进一步地，精轧入口温度≥1030℃，终轧温度为850℃～890℃，优选为855℃～885℃，更优选为857℃～885℃。

进一步地，层冷模式为前段密集冷却，冷却速度为10～20℃/s。

进一步地，卷取温度为560～630℃，优选为580～610℃，更优选为589～601℃。

进一步地，中间坯厚为30～60mm，优选为35～51mm。

除上述工艺条件外，本发明的钢带制造方法中各步骤的其他工艺条件，按照本领域610L汽车大梁钢带常规制造方法进行。

下面具体的例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行具体的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择而并非要限定于下文示例的具体数值。

实施例1

按照表1所示的化学成分组成及含量、表2所示的钢带制造工艺控制情况，制造厚度为3.0mm的610L汽车大梁钢带，具体制造流程包括如下步骤：

高炉脱硫铁水，采用转炉冶炼，通过LF炉以及RH真空炉处理进行炉外精炼，降低O、H、N、H等有害气体及P、S含量，去除钢水中杂质；然后进行板坯连铸，板坯加热，加热温度为1261℃，在炉时间≥180min；经高压水除鳞，去除板坯表面氧化铁皮；接着进行带立辊的粗轧轧制，精轧7机架连轧，精轧入口温度1030℃，终轧温度为885℃；精轧后立即将钢带经U型管层流冷却，加速组织转变，层冷模式为前段密集冷却2/4模式，冷却速度为10℃/s；卷取机卷取，卷取温度为601℃，打包；钢卷面喷，侧喷；表面尺寸、质量检查，取样送检，检验合格后贴标签，入库。

实施例2

按照表1所示的化学成分组成及含量、表2所示的钢带制造工艺控制情况，制造厚度为7.7mm的610L汽车大梁钢带，具体制造流程包括如下步骤：

高炉脱硫铁水，采用转炉冶炼，通过LF炉以及RH真空炉处理进行炉外精炼，降低O、H、N、H等有害气体及P、S含量，去除钢水中杂质；然后进行板坯连铸，板坯加热，加热温度为1233℃，在炉时间≥180min；经高压水除鳞，去除板坯表面氧化铁皮；接着进行带立辊的粗轧轧制，精轧7机架连轧，精轧入口温度1050℃，终轧温度为859℃；精轧后立即将钢带经U型管层流冷却，加速组织转变，层冷模式为前段密集冷却4/4模式，冷却速度为15℃/s；卷取机卷取，卷取温度为592℃，打包；钢卷面喷，侧喷；表面尺寸、质量检查，取样送检，检验合格后贴标签，入库。

实施例3

按照表1所示的化学成分组成及含量、表2所示的钢带制造工艺控制情况，制造厚度为5.5mm的610L汽车大梁钢带，具体制造流程包括如下步骤：

高炉脱硫铁水，采用转炉冶炼，通过LF炉以及RH真空炉处理进行炉外精炼，降低O、H、N、H等有害气体及P、S含量，去除钢水中杂质；然后进行板坯连铸，板坯加热，加热温度为1259℃，在炉时间≥180min；经高压水除鳞，去除板坯表面氧化铁皮；接着进行带立辊的粗轧轧制，精轧7机架连轧，精轧入口温度1035℃，终轧温度为884℃；精轧后立即将钢带经U型管层流冷却，加速组织转变，层冷模式为前段密集冷却3/4模式，冷却速度为20℃/s；卷取机卷取，卷取温度为597℃，打包；钢卷面喷，侧喷；表面尺寸、质量检查，取样送检，检验合格后贴标签，入库。

实施例4

按照表1所示的化学成分组成及含量、表2所示的钢带制造工艺控制情况，制造厚度为7.8mm的610L汽车大梁钢带，具体制造流程包括如下步骤：

高炉脱硫铁水，采用转炉冶炼，通过LF炉以及RH真空炉处理进行炉外精炼，降低O、H、N、H等有害气体及P、S含量，去除钢水中杂质；然后进行板坯连铸，板坯加热，加热温度为1251℃，在炉时间≥180min；经高压水除鳞，去除板坯表面氧化铁皮；接着进行带立辊的粗轧轧制，精轧7机架连轧，精轧入口温度1105℃，终轧温度为857℃；精轧后立即将钢带经U型管层流冷却，加速组织转变，层冷模式为前段密集冷却4/4模式，冷却速度为18℃/s；卷取机卷取，卷取温度为589℃，打包；钢卷面喷，侧喷；表面尺寸、质量检查，取样送检，检验合格后贴标签，入库。

实施例1-4中的钢带的机械性能如表3所示。

表1.实施例1-4中钢带的化学成分组成及含量

表2.实施例1-4中钢带的工艺控制情况

表3.实施例1-4中钢带的机械性能

由表3可知，实施例1-4中的汽车大梁钢各项力学性能全部满足汽车大梁钢国家标准GB/T3273-2015的要求，同时满足用户特殊要求，延伸率≥23.5％，20℃冲击性能＞68J，产品具备优良的塑韧性能，综合机械加工性能良好。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种610L汽车大梁钢带，其特征在于，包括如下重量百分比的化学成分：C 0.05％～0.09％，Si 0.08％～0.50％，Mn 1.40％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.010％，Als 0.015％～0.040％，Nb 0.025～0.045％，Ti 0.050～0.070％，其余为Fe以及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的汽车大梁钢带，其特征在于：所述汽车大梁钢带包括如下重量百分比的化学成分：C 0.05％～0.09％，Si 0.11％～0.50％，Mn 1.40％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.010％，Als 0.015％～0.040％，Nb 0.025～0.044％，Ti 0.050～0.070％，其余为Fe以及不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的汽车大梁钢带，其特征在于：所述钢带的屈服强度为550～650MPa，抗拉强度为650～720MPa，屈强比≤0.90，延伸率≥21％，20℃冲击韧性≥40J。

4.根据权利要求1所述的汽车大梁钢带，其特征在于：所述钢带的厚度为2.5mm～12.0mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的610L汽车大梁钢带的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：高炉铁水→转炉冶炼→炉外精炼→板坯连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→层流冷却→卷取机卷取、打包→钢卷面喷、侧喷→表面尺寸、质量检查→取样送检→检验合格后贴标签→入库。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：高炉脱硫铁水，采用转炉冶炼，通过LF炉以及RH真空炉处理进行炉外精炼，降低O、H、N、H等有害气体及P、S含量，去除钢水中杂质；然后进行板坯连铸，板坯加热，经高压水除鳞，去除板坯表面氧化铁皮；接着进行带立辊的粗轧轧制，精轧7机架连轧，精轧后立即将钢带经U型管层流冷却，加速组织转变；卷取机卷取，打包；钢卷面喷，侧喷；表面尺寸、质量检查，取样送检，检验合格后贴标签，入库。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：板坯加热温度为1230～1270℃，在炉时间≥180min。

8.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：精轧入口温度≥1030℃，终轧温度为850℃～890℃。

9.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：层冷模式为前段密集冷却，冷却速度为10～20℃/s；

和/或，卷取温度为560～630℃；

和/或，中间坯厚为30～60mm。

10.如权利要求1-4任一项所述的610L汽车大梁钢带和/或根据权利要求5-9任一项所述的方法制造得到的610L汽车大梁钢带在制作汽车大梁上的应用。