CN115558869A - 一种汽车刹车消音片用钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种汽车刹车消音片用钢及其制备方法，属于低碳铝镇静钢技术领域，以质量分数计，所述汽车刹车消音片用钢的化学成分包括：C≤0.18％，Mn≤0.60％，P≤0.045％，S≤0.045％，其余为Fe和来自制备所述汽车刹车消音片用钢的杂质。所述汽车刹车消音片用钢的表面达因值≥42，板形平直度＜1mm/2m，屈服强度≥650MPa，抗拉强度≥700MPa，维氏硬度≥210，断后伸长率A50为5‑10％。在制造消音片时，汽车刹车消音片用钢具备的高强度、高硬度和高平直度，保证了消音片的服役寿命。

Description

一种汽车刹车消音片用钢及其制备方法
技术领域
本申请涉及低碳铝镇静钢技术领域，尤其涉及一种汽车刹车消音片用钢及其制备方法。
背景技术
汽车刹车片属制动系统关键部件，其构造包括钢背、摩擦块、粘接隔热层等，在摩擦块受到液压的作用之下，会推动制动盘，产生摩擦力实现制动效果。刹车片工作时会产生较大噪音，因此需要增加安装阻尼材料，以吸收刹车块的非制动一侧的振动和噪音。即钢背上都会粘贴上消音片来抑制噪声。
目前，现有汽车刹车消音片用钢存在平直度较差的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种汽车刹车消音片用钢及其制备方法，以解决现有汽车刹车消音片用钢存在平直度较差的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种汽车刹车消音片用钢，以质量分数计，所述汽车刹车消音片用钢的化学成分包括：
C≤0.18％，Mn≤0.60％，P≤0.045％，S≤0.045％，其余为Fe和来自制备所述汽车刹车消音片用钢的杂质。
进一步地，所述汽车刹车消音片用钢的金相组织为铁素体。
进一步地，所述汽车刹车消音片用钢的表面达因值≥42；所述汽车刹车消音片用钢的板形平直度＜1mm/2m。
进一步地，所述汽车刹车消音片用钢的屈服强度≥650MPa；所述汽车刹车消音片用钢的抗拉强度≥700MPa。
进一步地，所述汽车刹车消音片用钢的维氏硬度≥210；所述汽车刹车消音片用钢的断后伸长率A50为5-10％。
第二方面，本申请实施例提供了一种第一方面所述的汽车刹车消音片用钢的制备方法，所述制备方法包括：
将含有与第一方面所述的汽车刹车消音片用钢相同化学成分的钢水进行冶炼，后精炼和连铸，得到板坯；
将所述板坯进行加热，后热轧，得到热轧板；
将所述热轧板进行层流冷却，后卷取，得到热轧卷；
将所述热轧卷进行平整，后酸洗和冷轧，得到冷硬卷；
将所述冷硬卷进行退火，后精整，得到汽车刹车消音片用钢。
进一步地，所述冶炼采用转炉冶炼方式，具体工艺参数包括：出钢前铁水中C元素含量为 0.12wt％～0.22wt％，出完钢后达到0.07wt％～0.17wt％，出钢温度为1660-1690℃。
进一步地，所述精炼采用RH精炼方式，具体工艺参数包括：真空处理时间为30-32min，RH 精炼的终点温度≥1600℃。
进一步地，所述加热的温度为1150-1250℃；所述热轧的终轧温度为820-920℃。
进一步地，所述冷轧的工艺参数包括：冷轧压下率45-85％，冷轧道次为3-7道次。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供了一种汽车刹车消音片用钢，该钢中的各化学组分的配比合理，采用C元素和Mn元素作为强化元素，有利于提高汽车刹车消音片用钢的强度；硫在钢中形成硫化物夹杂，使其延展性和韧性降低，磷可以提高材料的强度，但会增加钢的冷脆性。因此，控制：C≤0.18 ％，Mn≤0.60％，P≤0.045％，S≤0.045％。不仅满足相汽车刹车消音片用钢的如强度等使用要求，同时使得汽车刹车消音片用钢的显微组织均匀，从而得到了具有高平直度的汽车刹车消音片用钢，解决了现有汽车刹车消音片用钢存在平直度较差的问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，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一种汽车刹车消音片用钢的制备方法的流程示意图；
图2为本申请实施例1提供的一种汽车刹车消音片用钢的成品板形图；
图3为本申请实施例1提供的一种汽车刹车消音片用钢的显微组织图。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
汽车刹车片属制动系统关键部件，其构造包括钢背、摩擦块、粘接隔热层等，在摩擦块受到液压的作用之下，会推动制动盘，产生摩擦力实现制动效果。刹车片工作时会产生较大噪音，因此需要增加安装阻尼材料，以吸收刹车块的非制动一侧的振动和噪音。即钢背上都会粘贴上消音片来抑制噪声。
目前，现有汽车刹车消音片用钢存在平直度较差的问题。
本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种汽车刹车消音片用钢，以质量分数计，所述汽车刹车消音片用钢的化学成分包括：
C≤0.18％，Mn≤0.60％，P≤0.045％，S≤0.045％，其余为Fe和来自制备所述汽车刹车消音片用钢的杂质。
本申请实施例提供了一种汽车刹车消音片用钢，该钢中的各化学组分的配比合理，采用C元素和Mn元素作为强化元素，有利于提高汽车刹车消音片用钢的强度；硫在钢中形成硫化物夹杂，使其延展性和韧性降低，磷可以提高材料的强度，但会增加钢的冷脆性。因此，控制：C≤0.18 ％，Mn≤0.60％，P≤0.045％，S≤0.045％。不仅满足相汽车刹车消音片用钢的如强度等使用要求，同时使得汽车刹车消音片用钢的显微组织均匀，从而得到了具有高平直度的汽车刹车消音片用钢，解决了现有汽车刹车消音片用钢存在平直度较差的问题。
作为本申请实施例的一种实施方式，所述汽车刹车消音片用钢的金相组织为铁素体。
本申请中，所述汽车刹车消音片用钢的金相组织为铁素体，提高了汽车刹车消音片用钢的组织、性能均匀性，从而有利于提高汽车刹车消音片用钢的平直度。
作为本申请实施例的一种实施方式，所述汽车刹车消音片用钢的表面达因值≥42；所述汽车刹车消音片用钢的板形平直度＜1mm/2m。
本申请中，所述汽车刹车消音片用钢的表面达因值≥42；所述汽车刹车消音片用钢的板形平直度＜1mm/2m，具有优异的平直度，进一步提高了汽车刹车消音片的生产效率和成材率。
作为本申请实施例的一种实施方式，所述汽车刹车消音片用钢的屈服强度≥650MPa；所述汽车刹车消音片用钢的抗拉强度≥700MPa。
本申请中，所述汽车刹车消音片用钢的屈服强度≥650MPa；所述汽车刹车消音片用钢的抗拉强度≥700MPa，在制造消音片时，汽车刹车消音片用钢具备的高强度的特点，保证了消音片的服役寿命。
作为本申请实施例的一种实施方式，所述汽车刹车消音片用钢的维氏硬度≥210；所述汽车刹车消音片用钢的断后伸长率A50为5-10％。
本申请中，所述汽车刹车消音片用钢的维氏硬度≥210；所述汽车刹车消音片用钢的断后伸长率A50为5-10％，在制造消音片时，汽车刹车消音片用钢具备的高硬度和适宜断后伸长率的特点，保证了消音片的服役寿命。
第二方面，本申请实施例提供了一种第一方面所述的汽车刹车消音片用钢的制备方法，如图1 所示，所述制备方法包括：
将含有与第一方面所述的汽车刹车消音片用钢相同化学成分的钢水进行冶炼，后精炼和连铸，得到板坯；
将所述板坯进行加热，后热轧，得到热轧板；
将所述热轧板进行层流冷却，后卷取，得到热轧卷；
将所述热轧卷进行平整，后酸洗和冷轧，得到冷硬卷；
将所述冷硬卷进行退火，后精整，得到汽车刹车消音片用钢。
本申请中，在一些具体实施例中，上述汽车刹车消音片用钢的制备方法的具体工艺流程包括：钢水冶炼、精炼﹑连铸﹑一次除鳞﹑粗轧﹑二次除鳞﹑精轧﹑层流冷却﹑卷取﹑平整﹑酸洗、冷轧﹑退火、精整，得到汽车刹车消音片用钢。本申请中，在上述具体工艺流程中，下述关于具体工艺步骤内容中若无具体说明或特别限定的工艺参数，如除磷过程等步骤均可按照如中国专利 (CN 108823508 A)等现有炼钢工艺技术进行，本申请文件不做重复赘述。
作为本申请实施例的一种实施方式，所述冶炼采用转炉冶炼方式，具体工艺参数包括：出钢前铁水中C元素含量为0.12wt％～0.22wt％，出完钢后达到0.07wt％～0.17wt％，出钢温度为 1660-1690℃。
本申请中，冶炼过程采用转炉方式，出钢前铁水C控制在0.12-0.22％，出完钢后达到0.07-0.17％，出钢温度1660-1690℃，出钢过程中不加脱氧剂及合金，全程吹氩；其目的是获得高纯净度钢水创造必要条件。
作为本申请实施例的一种实施方式，所述精炼采用RH精炼方式，具体工艺参数包括：真空处理时间为30-32min，RH精炼的终点温度≥1600℃。
本申请中，精炼采用RH工艺：真空处理时间30-32min，根据RH生产进程，RH到站温度≥1600 ℃；其目的是减少过程温降，在连铸工序生产顺稳。在一些具体实施例中，连铸中包温度1550-1570 ℃，铸坯拉速0.8-2.5m/min；其作用是赋予板坯均匀的显微组织。
作为本申请实施例的一种实施方式，所述加热的温度为1150-1250℃；所述热轧的终轧温度为820-920℃。
本申请中，在一些具体实施例中，热轧过程，板坯热轧前加热温度1150-1250℃。粗轧除鳞水压力20-35MPa；热轧终轧温度820-920℃，卷取温度为560℃～720℃。热轧后得到厚度为 1.8mm～6.0mm的热轧薄板，平整力为2000-4000KN；其目的是获得优质热轧原料。
作为本申请实施例的一种实施方式，所述冷轧的工艺参数包括：冷轧压下率45-85％，冷轧道次为3-7道次。
本申请中，在一些具体实施例中，冷轧及热处理过程，冷轧压下率45-85％，冷轧道次3-7道次；退火的温度为350-550℃，时间为14-28h；精整轧制力2000-3000KN；其作用是通过合理调配轧制与罩退退火调质工艺，赋予材料高硬度同时具备高平直度的基础。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
实施例1-3提供了一种汽车刹车消音片用钢，实施例1-3各例中汽车刹车消音片用钢的化学成分如表1所示。
表1实施例1-3中钢化学成分(质量百分比/％)
编号 C Si Mn P S Alt
实施例1 0.08 0.03 0.41 0.01 0.0056 0.04
实施例2 0.08 0.02 0.43 0.0084 0.0077 0.04
实施例3 0.08 0.01 0.41 0.0077 0.0091 0.04
上述实施例1-3各例中汽车刹车消音片用钢的制备方法，如图1所示，包括：
将含有与与表1所示的实施例1-3各例中相同化学组分的钢水进行冶炼，后精炼和连铸，得到板坯；
将所述板坯进行加热，后热轧，得到热轧板；
将所述热轧板进行层流冷却，后卷取，得到热轧卷；
将所述热轧卷进行平整，后酸洗和冷轧，得到冷硬卷；
将所述冷硬卷进行退火，后精整，得到汽车刹车消音片用钢。
具体来说，上述制备方法的具体工艺流程包括：
得到与表1所示的实施例1-3各例中相同化学组分的钢水；
将所述钢水依次进行冶炼、精炼﹑连铸﹑一次除鳞﹑粗轧﹑二次除鳞﹑精轧﹑层流冷却﹑卷取﹑平整﹑酸洗、冷轧﹑退火、精整，得到汽车刹车消音片用钢；其中，所述冶炼采用转炉冶炼方式，具体工艺参数包括：出钢前铁水中C元素含量为0.12wt％～0.22wt％，出完钢后达到0.07 wt％～0.17wt％，出钢温度为1670℃；所述精炼采用RH精炼方式，具体工艺参数包括：真空处理时间为30-32min，RH精炼的终点温度≥1600℃；板坯加热的温度为1150-1250℃；所述热轧的终轧温度为820-920℃；连铸中包温度1550-1570℃，铸坯拉速0.8-2.5m/min；热轧过程，板坯热轧前加热温度1150-1250℃。粗轧除鳞水压力20-35MPa；热轧终轧温度820-920℃，卷取温度为560℃～720℃。热轧后得到厚度为1.8mm～6.0mm的热轧薄板，平整力为2000-4000KN；冷轧及热处理过程，冷轧压下率45-85％，冷轧道次3-7道次；退火的温度为350-550℃，时间为14-28h；精整轧制力2000-3000KN。
上述制备方法中实施例1-3各例的具体工艺参数如表2所示。
表2实施例1-3的轧制工艺参数
编号 热轧钢带的厚度/mm 冷轧后钢板的厚度/mm 冷轧压下率/％ 热点温度/℃ 冷点温度/h
实施例1 2.1 0.5 76％ 470 450
实施例2 2.3 0.8 65％ 470 450
实施例3 2.5 1.2 52％ 470 460
对比例1-3提供了一种调质退火带钢，对比例1-3按照中国专利(申请公布号为CN108823508A)公开内容进行制备，其化学成分质量百分数如表3所示，其余为铁和不可避免的杂质。生产流程为：高炉铁水冶炼→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼→RH钢水精炼→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→罩式炉退火→平整→检验包装入库；具体工艺参数可参照申请公布号为CN 108823508A的实施例1进行。
表3对比例的钢化学成分(质量百分比/％)
编号 C Si Mn P S Alt
对比例1 0.037 0.03 0.17 0.001 0.002 0.05
对比例2 0.005 0.027 0.3 0.0079 0.0042 0.039
对比例3 0.0039 0.05 0.23 0.0097 0.0019 0.03
测试例
本例对实施例1-3和对比例1-3所得钢成品进行性能测试，测试结果如表4(实施例1-3所得钢成品的性能测试结果)和表5(对比例1-3所得钢成品的性能测试结果)所示。
表4实施例1-3所得钢成品的性能测试结果
Figure BDA0003865776030000071
表5对比例1-3所得钢成品的性能测试结果
编号 屈服强度/MPa 抗拉强度/MPa 延伸率/％ 硬度/HB
对比例1 580 647 7 197
对比例2 607 658 5.2 194
对比例3 567 616 6.9 190
本发明实施例1成品的板形如图2所示，显微组织如图3所示。
从表4和表5给出的本发明钢实施例与对比例可以看出：
(1)本发明实施例使用常规冶金工装，不必非要依靠于CSP或MCCR薄板坯连铸连轧，对于没有短流程工装的制造单位更具有普适性；
(2)本发明制备工艺及在该工艺应用下的产品力学性能实绩屈服强度不低于650MPa，抗拉强度不低于700MPa，显著高于对比例；满足目前对高平直度刹车止震消音片材料设计需求，并且表面达因值不低于42dy，这是对比例所不具备的重要技术指标，达到了本发明的有益效果。
应该理解，在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
需要说明的是，在本文中，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”或者任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，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，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。另外，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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 (10)

1.一种汽车刹车消音片用钢，其特征在于，以质量分数计，所述汽车刹车消音片用钢的化学成分包括：
C≤0.18％，Mn≤0.60％，P≤0.045％，S≤0.045％，其余为Fe和来自制备所述汽车刹车消音片用钢的杂质。
2.根据权利要求1所述的汽车刹车消音片用钢，其特征在于，所述汽车刹车消音片用钢的金相组织为铁素体。
3.根据权利要求1所述的汽车刹车消音片用钢，其特征在于，所述汽车刹车消音片用钢的表面达因值≥42；所述汽车刹车消音片用钢的板形平直度＜1mm/2m。
4.根据权利要求1所述的汽车刹车消音片用钢，其特征在于，所述汽车刹车消音片用钢的屈服强度≥650MPa；所述汽车刹车消音片用钢的抗拉强度≥700MPa。
5.根据权利要求1所述的汽车刹车消音片用钢，其特征在于，所述汽车刹车消音片用钢的维氏硬度≥210；所述汽车刹车消音片用钢的断后伸长率A50为5-10％。
6.一种权利要求1～5任一项所述的汽车刹车消音片用钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将含有与权利要求1～5任一项所述的汽车刹车消音片用钢相同化学成分的钢水进行冶炼，后精炼和连铸，得到板坯；
将所述板坯进行加热，后热轧，得到热轧板；
将所述热轧板进行层流冷却，后卷取，得到热轧卷；
将所述热轧卷进行平整，后酸洗和冷轧，得到冷硬卷；
将所述冷硬卷进行退火，后精整，得到汽车刹车消音片用钢。
7.根据权利要求6所述的汽车刹车消音片用钢的制备方法，其特征在于，所述冶炼采用转炉冶炼方式，具体工艺参数包括：出钢前铁水中C元素含量为0.12wt％～0.22wt％，出完钢后达到0.07wt％～0.17wt％，出钢温度为1660-1690℃。
8.根据权利要求6所述的汽车刹车消音片用钢的制备方法，其特征在于，所述精炼采用RH精炼方式，具体工艺参数包括：真空处理时间为30-32min，RH精炼的终点温度≥1600℃。
9.根据权利要求6所述的汽车刹车消音片用钢的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为1150-1250℃；所述热轧的终轧温度为820-920℃。
10.根据权利要求6所述的汽车刹车消音片用钢的制备方法，其特征在于，所述冷轧的工艺参数包括：冷轧压下率45-85％，冷轧道次为3-7道次。
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