CN114875337B - 一种获得高强钢滚形轮辋的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及汽车车轮技术领域，特别涉及一种获得高强钢滚形轮辋的方法。本申请提供的获得高强钢滚形轮辋的方法，包括以下步骤：制备抑制过析出强化效应、强度为650‑750MPa的低碳微合金化高强钢；利用所述低碳微合金化高强钢制造滚形轮辋，防止其因为焊缝软化导致扩口、精整工序开裂或缩颈；加热得到的轮辋并保温，促进析出强化充分进行，即得到高强钢滚形轮辋。本申请采用强度较低的低碳微合金化高强钢制造滚形轮辋，在相变强化、析出强化的共同作用下，闪光对焊焊缝的硬度和强度均不低于基体钢，从而防止了轮辋扩口、胀形精整时出现焊缝缩颈、开裂的现象。

Description

一种获得高强钢滚形轮辋的方法
技术领域
本申请涉及汽车车轮技术领域，特别涉及一种获得高强钢滚形轮辋的方法。
背景技术
车轮，是固定轮胎及连接轮胎与车轴的中间部件，车轮一般由轮辐和轮辋两部分组成。钢制轮辋包括型钢轮辋和滚形轮辋两种。滚形轮辋可以加装无内胎轮胎，减轻车轮重量；通过结构改善(如增加截面高度、轮缘弧度)提高刚度后，还可以进一步实现高强化减薄和轻量化，因此，滚形轮辋车轮成为除工程车以外轻、中、重卡的标配，同时广泛用于中低档乘用车。近年来，受轻量化需求的驱动，滚形轮辋用钢的强度级别逐步提高，从之前的380MPa级已经逐步提高到650MPa级，更高强度的1400MPa级以上的热冲压或热处理车轮有些也已经进入工业化阶段。然而，以22.5×9.0车轮为例，由于需要满足车轮刚度需求，以及疲劳强度不能随着静强度同比提高等原因，相对于采用650MPa级轮辋的车轮，1400MPa级热处理或热冲压车轮，其强度提高了115％，重量仅减轻了7.8％，而成本和生产过程的碳排放却大幅提高。
轮辋强度从650MPa级大幅跨越到1400MPa级，既是受汽车车身结构安全件热冲压材料工艺方案的启发，也是为了回避高强钢轮辋闪光对焊焊缝软化问题。
高强钢滚形(冷成形)轮辋的生产过程一般为：分条→下料→卷圆→闪光对焊→刮焊缝、切头→滚焊缝→扩口→滚形→(胀形)精整→冲气门孔。在扩孔和精整成形工艺，为了防止焊缝开裂或缩颈(集中塑性变形导致局部减薄)，焊缝(包括热影响区)强度必须不低于基体材料，同时具备足够的塑形。
轮辋闪光对焊主要包括电弧加热、顶锻两个阶段，顶锻时熔融金属被挤出，刮渣后，焊缝中不存在金属熔化后的凝固组织，因此轮辋闪光对焊其实是一种固态焊接。闪光对焊焊缝包括极窄的界面区及其左右两侧的热影响区两部分。在整个焊接热循环过程中，界面区处经历的加热温度最高，离开界面区后，热影响区所经历的加热温度迅速降低。根据热影响区经历的热循环过程和组织特征，将热影响区依次区分为过热区、重结晶区、部分重结晶区。如果基体组织再结晶不充分，部分重结晶区外侧，还将发生铁素体再结晶软化。对于V、Nb、Ti微合金化高强钢，在焊接热循环过程中，在卷取温度以上的区域，同时还存在“析出(脱溶)—长大—固溶—析出”过程。
界面区、过热区、重结晶区和部分重结晶区，一般通过调整碳含量和添加其他改善材料淬透性的元素，或者通过调整焊后冷却速度，保证焊后急冷形成贝氏体、针状铁素体等非平衡组织实现相变强化，保证其强度不低于基体；部分重结晶区以外、所经历温度高于卷取温度的区域，因为上述相变强化效应较小、甚至不存在相变强化，但可能存在再结晶软化、析出粒子Oswald熟化长大、马氏体回火、贝氏体回火等因素导致强度降低，可能成为焊缝的薄弱环节，导致轮辋扩口、精整时开裂或缩颈。
为保证轮辋强韧性和冷成形、焊接工艺性能，480MPa级以下的一般为低碳锰钢，540MPa级以上的一般为低碳微合金化高强钢。480MPa级低碳锰钢采用正火轧制，获得“铁素体+珠光体”平衡组织，容易保证其焊缝强度高于基体组织；常用的590MPa级、650MPa级轮辋用钢一般为低碳微合金化钢，通过降低微合金元素Ti、Nb或V的含量，获得以固溶强化和细晶强化占主导的“铁素体+少量珠光体”组织，能够防止上述重结晶以外区域因为析出粒子Oswald熟化导致强化效应弱化而大幅软化，从而满足焊缝强度要求。
低碳微合金化高强钢中TiC析出强化效应最高值达到200-400MPa，对应的最小Ti含量约0.09-0.10wt％；Nb在奥氏体中固溶度较小，析出强化效应也较小,NbC析出强化效应最高值约80-90MPa,对应的最小Nb含量为0.03-0.06％。
专利CN2020113789618公开了《一种650MPa级汽车车轮用钢及其制备方法》，具体公开了650MPa级轮辋用钢的化学成分(按重量百分比计)：C0.05-0.12％，Mn1.00-2.00％，Si0.05-0.30％，Nb0.04-0.07％，Ti0.02-0.05％,Als 0.01-0.06％,P≤0.020％,S≤0.010％，其Ti含量低于Ti微合金化钢达到饱和强化的0.09wt％,客观上达到了减小析出强化效应的作用。专利CN202111262435X公开了一种《低合金成本的高强度汽车车轮用钢及其制备方法》，具体公开了540MPa级车轮用钢的化学成分(按重量百分比计)：C0.15～0.20％、Si 0.20～0.30％、Mn 0.35～0.50％、P≤0.025％、S≤0.010％、Ti 0.030～0.050％、Als0.015～0.050％，余量为Fe及不可避免的杂质，取消了Nb添加，进一步降低了Ti含量的上限。专利CN2020103167204公开了《一种适应焊接热影响的车轮钢及其生产方法》，具体公开了380-540MPa级车轮钢的组分组成(重量百分比)为：C≤0.10％，Si≤0.15％，Mn≤1.40％，P≤0.020％，S≤0.015％，Alt：0.020～0.050％，Nb≤0.030％，Ti≤0.030％，CEV≤0.34％，Pcm≤0.19％，Cu≤0.30％，Ni≤0.30％，Cr≤0.30％，其余为Fe和不可避免的杂质，Ti、Nb含量上限很低，含量下限为0；专利CN2019101025460公开了《一种抗拉强度590MPa级车轮用热轧铁素体贝氏体双相钢钢带》，具体公开了该钢带(按重量百分比计)包括：C 0.05～0.10％，Si 0.40～0.70％，Mn 1.40～1.70％，P≤0.020％，S≤0.004％，Al 0.020～0.060％，Nb 0.015～0.035％，Cr 0.20～0.40％，N≤0.0060，O≤0.0020％，余量为Fe及不可避免杂质，取消了Ti添加，Nb含量很低。上述公开的现有技术均采用了更低的微合金化元素含量，主要通过细晶强化、固溶强化保证钢板强度，从而保证了轮辋闪光对焊焊缝强塑性需求。
更高强度级别，即700MPa以上的高强钢，如果继续采用微合金化热轧高强钢，为保证冷成形必需的塑性，需要进一步降低珠光体含量，获得晶粒度细于12级的铁素体为主的组织，此时，为了达到700MPa及以上强度级别，必须增加铁素体中的析出强化效应，Ti含量将高达0.09-0.14wt％,析出强化增量也将达到200MPa以上，这就造成了焊缝部分重结晶区及其以外热影响区的软化问题；如果采用“铁素体-马氏体”或“铁素体-贝氏体”双相钢或复相钢，必然存在马氏体或贝氏体回火软化，同样导致焊缝部分热影响区强度低于基体组织。
基于以上分析，有必要提供一种方法，以避免700MPa级以上滚形轮辋扩口、胀形精整时出现焊缝缩颈、开裂的现象。
发明内容
本申请提供一种获得700MPa级以上高强钢滚形轮辋的方法，以解决相关技术中轮辋扩口、胀形精整时出现焊缝缩颈、开裂的现象。
第一方面，本申请提供了一种获得高强钢滚形轮辋的方法，包括以下步骤：
制备抑制析出强化效应的强度为650-750MPa的低碳微合金化高强钢；所述低碳微合金化高强钢以细晶粒的铁素体为主要基体组织，通过控轧控冷工艺控制，微合金元素Ti、Nb、Mo和C元素一起，主要以固溶状态存在于铁素体中，尚未充分析出强化；
利用所述低碳微合金化高强钢制造滚形轮辋；因为基体强度较低，焊缝部分重结晶区以内的热影响区通过获得针状铁素体、粒状贝氏体、板条状贝氏体而获得相变强化，保证其强度不低于基体强度；焊缝部分重结晶区及其以外的热影响区，因为(Ti、Nb、Mo)C粒子的析出强化，以及刚刚完成析出强化的粒子来不及长大，保证其强度不低于基体强度，从而防止轮辋在扩口、精整过程中开裂或缩颈；
加热得到的滚形轮辋并保温，促进焊缝和基体组织中析出强化充分发生，提高轮辋所有部位的强度，即得到高强钢滚形轮辋。
一些实施例中，将得到的滚形轮辋加热至600-640℃。
一些实施例中，加热后的滚形轮辋保温20-40分钟。
一些实施例中，所述低碳微合金化高强钢按照冶炼、浇铸→加热→热轧→冷却→酸洗的流程制备得到。
一些实施例中，所述低碳微合金化高强钢按照冶炼、浇铸→加热→热轧→冷却→喷丸的流程制备得到。
一些实施例中，所述低碳微合金化高强钢按照冶炼、浇铸→加热→热轧→冷却→喷砂去除氧化皮的流程制备得到。
一些实施例中，热轧过程的终轧温度为860-920℃，终轧速度为5-10m/s；860-920℃的终轧温度用于保证奥氏体非再结晶区轧制后的位错密度，以提高此后的铁素体形核率和铁素体晶粒度，5-10m/s快速轧制用于缩短非再结晶区轧制经历的时间，抑制TixMo1-xC、NbC在奥氏体中的形变诱发析出，同时增加变形速率，细化铁素体晶粒。
一些实施例中，冷却过程以不小于60℃/s的冷速冷却至500-580℃卷取，之后自然冷却至室温；用超快冷和中、低温卷取方式抑制、减少TixMo1-xC、NbC在奥氏体中的形变诱发析出及在铁素体、贝氏体中的析出，弱化TixMo1-xC、NbC的析出强化，从而获得较低强度的“铁素体”、“贝氏体-铁素体”或贝氏体组织的钢，MC相析出强化效应对强度的贡献大约为200-400MPa，抑制了铁素体中MC相析出后，原780级、850MPa级析出强化钢的强度降低100MPa左右，为650-750MPa。
一些实施例中，按质量百分比计，所述低碳微合金化高强钢包括以下组分：C：0.05％-0.08％；Si≤0.20％；Mn:1.2％-2.0％；Cr:0-0.5％；Mo:0.1％-0.25％；Ti:0.09％-0.18％；Nb:0-0.060％；N≤0.0040％；Al:0.02％～0.06％；P≤0.025％；S≤0.010％；余量为铁和不可避免的杂质。添加较高的Mn、Mo含量，以提高[C][Ti]在奥氏体中的固溶度积，减少其在奥氏体中的应变诱发析出，以保证C、Ti在铁素体中的剩余含量；添加Mo可以促进高温时效时MC在铁素体中的析出，抑制析出强化粒子在高温时长大，保证析出强化效应；添加Nb用于提高动态再结晶温度，细化晶粒；控制Al 0.02％-0.06％、N≤0.0040％、S≤0.010％，减少大颗粒Ti2O3、TiN以及Ti4C2S2含量，保证有效Ti含量。
一些实施例中，按质量百分比计，所述低碳微合金化高强钢包括以下组分：C：0.08％；Si：0.16％；Mn:1.30％；Cr:0.02％；Mo:0.17％；Ti:0.15％；Nb:0.034％；Als:0.042％；N：0.0038％；P：0.011％；S：0.002％；余量为铁和不可避免的杂质。
一些实施例中，按质量百分比计，所述低碳微合金化高强钢包括以下组分：C：0.08％；Si：0.20％；Mn:1.6％；Mo:0.12％；Ti:0.11％；Nb:0.030％；Al:0.040％；N：0.0030％；S：0.009％；余量为铁和不可避免的杂质。
一些实施例中，所述滚形轮辋按照分条→下料→卷圆→闪光对焊→刮焊缝、切头→滚焊缝→扩口→滚形→精整→冲气门孔的流程制造得到。
一些实施例中，所述高强钢滚形轮辋的强度为780-950MPa。一些优选实施例中，所述高强钢滚形轮辋的强度为850-950MPa。
第二方面，本申请还提供了一种车轮，该车轮利用上述高强钢滚形轮辋制得。
一些实施例中，所述高强钢滚形轮辋通过以下过程制得：制备强度为650-750MPa的抑制了析出强化效应的低碳微合金化高强钢；利用所述低碳微合金化高强钢制造滚形轮辋，其焊缝强度不低于基体强度，能够防止滚形轮辋在扩口、精整工艺中从焊缝开裂或缩颈；将滚形轮辋加热至600-640℃并保温20-40分钟，促进析出强化效应发挥，即得到高强钢滚形轮辋。
一些实施例中，所述低碳微合金化高强钢按照冶炼、浇铸→加热→热轧→冷却→酸洗的流程制备得到。
一些实施例中，所述低碳微合金化高强钢按照冶炼、浇铸→加热→热轧→冷却→喷丸的流程制备得到。
一些实施例中，所述低碳微合金化高强钢按照冶炼、浇铸→加热→热轧→冷却→喷砂去除氧化皮的流程制备得到。
一些实施例中，热轧过程的终轧温度为860-920℃，终轧速度为5-10m/s；860-920℃的终轧温度用于保证奥氏体非再结晶区轧制后的位错密度，以提高此后的铁素体形核率和铁素体晶粒度，5-10m/s快速轧制用于缩短非再结晶区轧制经历的时间，抑制TixMo1-xC、NbC在奥氏体中的形变诱发析出，同时细化铁素体晶粒。
一些实施例中，冷却过程以不小于60℃/s的冷速冷却至500-580℃卷取，之后自然冷却至室温；用超快冷和中温卷取方式抑制、减少TixMo1-xC、NbC在奥氏体中的形变诱发析出及在铁素体、贝氏体中的析出，弱化TixMo1-xC、NbC的析出强化，从而获得较低强度的“铁素体”、“贝氏体-铁素体”或贝氏体组织的钢，MC相析出强化效应对强度的贡献大约为200-400MPa，抑制了铁素体中MC相析出后，原780MPa级、850MPa级析出强化钢的强度降低100MPa左右，为650-750MPa。
一些实施例中，按质量百分比计，所述低碳微合金化高强钢包括以下组分：C：0.05％-0.08％；Si≤0.20％；Mn:1.2％-2.0％；Cr:0-0.5％；Mo:0.10％-0.25％；Ti:0.09％-0.18％；Nb:0-0.060％；N≤0.0040％；Al:0.02％～0.06％；P≤0.025％；S≤0.010％；余量为铁和不可避免的杂质。添加较高的Mn、Mo含量，以提高[C][Ti]在奥氏体中的固溶度积，减少其在奥氏体中的应变诱发析出，以保证C、Ti在铁素体中的剩余含量；添加Mo可以抑制析出强化粒子在高温时长大，保证析出强化效应；添加Nb用于提高动态再结晶温度，细化晶粒；控制Al 0.02-0.06％、N≤0.0040％、S≤0.010％，减少大颗粒Ti2O3、TiN以及Ti4C2S2含量，保证有效Ti含量。
一些实施例中，按质量百分比计，所述低碳微合金化高强钢包括以下组分：C：0.08％；Si：0.16％；Mn:1.30％；Cr:0.02％；Mo:0.17％；Ti:0.15％；Nb:0.034％；Als:0.042％；N：0.0038％；P：0.011％；S：0.002％；余量为铁和不可避免的杂质。
一些实施例中，按质量百分比计，所述低碳微合金化高强钢包括以下组分：C：0.08％；Si：0.20％；Mn:1.6％；Mo:0.12％；Ti:0.11％；Nb:0.030％；Al:0.040％；N：0.0030％；S：0.009％；余量为铁和不可避免的杂质。
一些实施例中，所述滚形轮辋按照分条→下料→卷圆→闪光对焊→刮焊缝、切头→滚焊缝→扩口→滚形→精整→冲气门孔的流程制造得到。
一些实施例中，所述高强钢滚形轮辋的强度为780-950MPa。一些优选实施例中，所述高强钢滚形轮辋的强度为850-950MPa。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
1、本申请采用抑制了析出强化效应而强度较低的低碳微合金化高强钢制造滚形轮辋，在相变强化、析出强化的共同作用下，轮辋闪光对焊焊缝的硬度和强度均不低于基体钢，从而防止了轮辋扩口、胀形精整时出现焊缝缩颈、开裂的现象；
2、本申请通过对成形后的轮辋进行加热并保温的时效处理，将轮辋的强度提高到780-950MPa,达到纳米析出强化铁素体钢的水平。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的获得高强钢滚形轮辋的方法的流程示意图；
图2为本申请实施例1制得的低碳微合金化高强钢的基体组织图；
图3为本申请实施例1制备轮辋时的轧态钢板闪光对焊焊缝高温加热前的硬度分布图；
图4为本申请实施例1制备的高强钢滚形轮辋的焊缝硬度分布图；
图5为采用本申请对比例1热轧微合金化高强钢制备轮辋时闪光对焊后扩口开裂情况；
图6为采用本申请对比例1热轧微合金化高强钢制备轮辋时闪光对焊焊缝高温加热时效后的硬度分布图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种获得高强钢滚形轮辋的方法，其能解决相关技术中轮辋扩口、胀形精整时出现焊缝缩颈、开裂的现象。
图1是本申请实施例提供的获得高强钢滚形轮辋的方法的流程示意图，参考图1，该方法包括以下步骤：
步骤S101，按照冶炼、浇铸→加热→热轧→冷却→卷取→酸洗(或喷丸、喷砂去除氧化皮)的流程制备抑制析出强化效应的强度为650-750MPa的低碳微合金化高强钢；其冶炼、浇铸和加热工序按照700MPa级以上强度级别Ti、Nb、Mo低碳复合微合金化钢的化学配比和高温固溶要求完成，在热轧、冷却、卷取工序则需要抑制MC粒子的析出；
步骤S102，利用低碳微合金化高强钢按照分条→下料→卷圆→闪光对焊→刮焊缝、切头→滚焊缝→扩口→滚形→精整→冲气门孔的流程制造滚形轮辋；由于使用的低碳微合金化高强钢抑制了MC粒子析出强化效应而强度较低，且焊接热循环过程中发生部分MC析出强化，能够保证焊缝强度高于基体强度，从而防止了扩口或精整工序出现缩颈、开裂现象；
步骤S103，将得到的滚形轮辋加热至600-640℃并保温20-40分钟，即得到强度为780-950MPa的高强钢滚形轮辋；对滚形轮辋加热和保温的过程能够促进MC相析出，产生析出强化效应，提高轮辋强度，使轮辋本体和焊缝强度达到780-950MPa。
添加较高的Mn、Mo含量，以提高[C][Ti]在奥氏体中的固溶度积，减少其在奥氏体中的应变诱发析出；添加Nb用于提高动态再结晶温度，细化晶粒；控制N≤0.0040％，Al:0.02％-0.06％，S≤0.010，保证有效Ti含量。低碳微合金化高强钢的碳含量为0.05％-0.08％，可以避开包晶区及包晶区铸坯开裂的问题，控制焊缝重结晶以内区域非平衡组织的种类及其硬度和强度；同时能够降低强碳化物形成元素与碳在奥氏体、铁素体、贝氏体铁素中实际浓度积，抑制TixMo1-xC、NbC的析出，降低热轧态材料的强度。
步骤S101中，冶炼与浇铸的过程为：按下述化学成分进行冶炼、精炼、连铸成铸坯，各化学成分的质量百分比为：C：0.05％-0.08％；Si≤0.20％；Mn:1.2％-2.0％；Cr:0-0.5％；Mo:0.10％-0.25％；Ti:0.09％-0.18％；Nb:0-0.060％；N≤0.0040％；Al:0.02％-0.06％；P≤0.025％；S≤0.010％；余量为铁和不可避免的杂质；加热的工艺条件为：将铸坯加热至1220-1280℃,并保温60-120min；热轧的工艺条件为：开轧温度为1080-1200℃，粗轧累计变形量≥50％；利用高压水除鳞设备对中间坯穿水冷却、待温至950-1000℃,进行3-5个道次精轧，每道次精轧变形量大于15％，终轧温度860-920℃，终轧速度5-10m/s；860-920℃的终轧温度用于保证奥氏体非再结晶区轧制后的位错密度，以提高此后的铁素体形核率和铁素体晶粒度，5-10m/s快速轧制用于缩短非再结晶区轧制经历的时间，抑制TixMo1-xC、NbC在奥氏体中的形变诱发析出，同时细化铁素体晶粒；冷却的过程为：终轧结束后，以不小于60℃/s的速度将钢板喷水冷却到500-580℃卷取，卷取后自然空冷到室温；用超快冷和中温卷取方式抑制、减少TixMo1-xC、NbC在奥氏体中的形变诱发析出及在铁素体、贝氏体中的析出，弱化TixMo1-xC、NbC的析出强化，从而获得较低强度的“铁素体”、“贝氏体-铁素体”或贝氏体组织的钢，MC相析出强化效应对强度的贡献大约为200-400MPa，抑制了铁素体中MC相析出后，原780MPa级、850MPa级析出强化钢的强度降低100MPa左右，为650-750MPa。
本申请采用抑制了析出强化效应而强度较低的低碳微合金化高强钢制造滚形轮辋，在相变强化、析出强化的共同作用下，轮辋闪光对焊焊缝的硬度和强度均不低于基体钢，从而防止了轮辋扩口、胀形精整时出现焊缝缩颈、开裂的现象；本申请通过对成形后的轮辋进行加热并保温的时效处理，将轮辋的强度提高到780-950MPa,达到纳米析出强化铁素体钢的水平。
下面结合实施例对本申请提供的获得高强钢轮辋的方法进行详细说明。
实施例1：
实施例1提供了一种获得高强钢轮辋的方法，包括以下步骤：
(1)按照冶炼、浇铸→加热→热轧→冷却→酸洗的流程制备低碳微合金化高强钢；制得的低碳微合金化高强钢的基体组织图见图2；其中，冶炼与浇铸的过程为：按下述化学成分进行冶炼、精炼、连铸成铸坯，各化学成分的质量百分比为：C：0.08％；Si：0.16％；Mn:1.30％；Cr:0.02％；Mo:0.17％；Ti:0.15％；Nb:0.034％；Als:0.042％；N：0.0038％；P：0.011％；S：0.002％；余量为铁和不可避免的杂质；加热的工艺条件为：将铸坯加热至1260℃,并保温60min；热轧的工艺条件为：开轧温度为1100℃，粗轧累计变形量≥50％；利用高压水除鳞设备对中间坯穿水冷却、待温至960℃,进行3-5个道次精轧，每道次精轧变形量大于15％，终轧温度890℃，终轧速度6m/s；冷却的过程为：终轧结束后，以不小于60℃/s的速度将钢板喷水冷却到560℃卷取，卷取后自然空冷到室温，冷却至室温后获得厚度4mm的钢卷，在钢卷轧态下取纵向试样，部分试样在600℃保温30分钟后，分别进行拉伸试验，结果见表1；
(2)利用低碳微合金化高强钢按照分条→下料→卷圆→闪光对焊→刮焊缝、切头→滚焊缝→扩口→滚形→精整→冲气门孔的流程制造滚形轮辋；
(3)将得到的滚形轮辋加热至600℃并保温30分钟，即得到高强钢滚形轮辋。
表1：拉伸试验结果
Figure BDA0003673332070000121
轧态钢板闪光对焊焊缝硬度分布如图3所示，在后续的扩口、滚形、精整过程中没有出现焊缝开裂或缩颈失效。
600℃高温时效后，焊缝的硬度分布如图4所示。
本申请实施例1还提供了利用上述高强钢滚形轮辋制得的车轮。
实施例2：
实施例2提供了一种获得高强钢轮辋的方法，包括以下步骤：
(1)按照冶炼、浇铸→加热→热轧→冷却→酸洗的流程制备低碳微合金化高强钢；其中，冶炼与浇铸的过程为：按下述化学成分进行冶炼、精炼、连铸成铸坯，各化学成分的质量百分比为：C：0.08％；Si：0.20％；Mn:1.6％；Mo:0.12％；Ti:0.11％；Nb:0.030％；Al:0.040％；N：0.0030％；S：0.009％；余量为铁和不可避免的杂质；加热的工艺条件为：将铸坯加热至1250℃,并保温120min；热轧的工艺条件为：开轧温度为1100℃，粗轧累计变形量≥50％；利用高压水除鳞设备对中间坯串水冷却、待温至960℃,进行3-5个道次精轧，每道次精轧变形量大于15％，终轧温度900℃，终轧速度6m/s；冷却的过程为：终轧结束后，以不小于60℃/s的速度将钢板喷水冷却到580℃卷取，卷取后自然空冷到室温，得到厚度4.2mm的热轧板；在钢卷轧态下取纵向试样，部分试样在625℃保温30分钟后，分别进行拉伸试验，结果见表2；
(2)利用低碳微合金化高强钢按照分条→下料→卷圆→闪光对焊→刮焊缝、切头→滚焊缝→扩口→滚形→精整→冲气门孔的流程制造滚形轮辋；滚形轮辋焊缝最低硬度273HV，高于基体硬度245-268HV，扩口、滚形、精整工序无开裂、缩颈；
(3)将得到的滚形轮辋加热至625℃并保温30分钟，即得到高强钢滚形轮辋。
从时效后的高强钢滚形轮辋取包括焊缝的拉伸试样，进行拉伸试验，结果如表3。
表2：实施例2钢卷取样拉伸试验结果
Figure BDA0003673332070000131
表3：实施例2高强钢滚形轮辋取样拉伸试验结果
Figure BDA0003673332070000141
本申请实施例2还提供了利用上述高强钢滚形轮辋制得的车轮。
对比例1：
对比例1提供了一种获得高强钢轮辋的方法，包括以下步骤：
(1)按照冶炼、浇铸→加热→热轧→冷却→酸洗的流程制备低碳微合金化高强钢；其中，冶炼与浇铸的过程为：按下述化学成分进行冶炼、精炼、连铸成铸坯，各化学成分的质量百分比为：C：0.055％；Si：0.12％；Mn:1.15％；Cr:0.023％；Mo:0.15％；Ti:0.11％；Nb:0.059％；N≤0.0038％；余量为铁和不可避免的杂质；加热的工艺条件为：将铸坯加热至1250℃,并保温60min；热轧的工艺条件为：开轧温度为1100℃，粗轧累计变形量≥50％；利用高压水除鳞设备对中间坯串水冷却、待温至960℃,进行3-5个道次精轧，每道次精轧变形量大于15％，终轧温度890℃，终轧速度6m/s；冷却的过程为：终轧结束后，以不小于10℃/s的速度将钢板喷水冷却到620℃卷取，卷取后自然空冷到室温，得到厚度4mm的热轧板；在钢卷轧态下取纵向试样，部分试样在630℃保温30分钟后，分别进行拉伸试验，结果见表4；
表4：对比例1拉伸试验结果
Figure BDA0003673332070000142
(2)利用喷丸清理氧化皮的低碳微合金化高强钢按照分条→下料→卷圆→闪光对焊→刮焊缝、切头→滚焊缝→扩口→滚形→精整→冲气门孔的流程制造轮辋；在扩口工序，焊缝热影响区出现明显的缩颈开裂(见图5a和图5b)。
横向截取焊缝进行截面显微硬度检验，结果如图6，距离熔合线4.0-5.5mm处热影响区硬度明显低于基体，与扩口开裂位置相对应。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。在本申请中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的规定。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种获得高强钢滚形轮辋的方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备抑制析出强化效应的强度为650-750MPa的低碳微合金化高强钢；所述低碳微合金化高强钢按照冶炼、浇铸→加热→热轧→冷却→酸洗的流程制备得到，热轧过程的终轧温度为860-920℃，终轧速度为5-10m/s；冷却过程以不小于60℃/s的冷速冷却至500-580℃卷取，之后自然冷却至室温；按质量百分比计，所述低碳微合金化高强钢包括以下组分：C：0.05％-0.08％；Si≤0.20％；Mn:1.2％-2.0％；Cr:0-0.5％；Mo:0.1％-0.25％；Ti:0.09％-0.18％；Nb:0-0.060％；N≤0.0040％；Al:0.02％～0.06％；P≤0.025％；S≤0.010％；余量为铁和不可避免的杂质；
利用所述低碳微合金化高强钢制造滚形轮辋；
将滚形轮辋加热至600-640℃并保温20-40分钟，即得到高强钢滚形轮辋。
2.根据权利要求1所述的获得高强钢滚形轮辋的方法，其特征在于，所述滚形轮辋按照分条→下料→卷圆→闪光对焊→刮焊缝、切头→滚焊缝→扩口→滚形→精整→冲气门孔的流程制造得到。
3.根据权利要求1所述的获得高强钢滚形轮辋的方法，其特征在于，所述高强钢滚形轮辋的强度为780-950MPa。
4.一种车轮，其特征在于，利用权利要求1所述的获得高强钢滚形轮辋的方法制得。
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