CN115572902B - 一种一体化车轮毂用钢及其制备方法 - Google Patents

一种一体化车轮毂用钢及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种一体化车轮毂用钢，成分为：0.060～0.090wt％的C；≤0.090wt％的Si；1.10～1.20wt％的Mn；≤0.018wt％的P；≤0.008wt％的S；0.015～0.055wt％的Al；0.0008～0.0040wt％的Ca；余量为Fe。本发明提供的成分及工艺生产的热轧钢卷完全满足一体化车轮毂的生产要求，且产品表面及力学要求符合对应型号车轮的国家相关要求。本发明通过采用特殊成分设计，并且配以精确的炼钢生产流程和热轧生产工艺的控制，获得了能够满足一体化车轮毂生产制造的车轮用钢材料，推进了一体化车轮毂的市场推广。

Description

一种一体化车轮毂用钢及其制备方法
技术领域
本发明属于车轮毂技术领域，尤其涉及一种一体化车轮毂用钢及其制备方法。
背景技术
轮毂是车轮中心安装车轴的部位，也就是人们常说的“轮圈”或“钢圈”,轮毂按照材质可以分为钢轮毂和合金轮毂。商用车常规钢轮毂由轮辋、轮辐两部分组成，轮辋、轮辐由于厚度差异，在加工过程中由两个不同工序进行生产，最终通过焊接组合成为轮毂。由于加工后的厚度差异，对材料的材质和厚度规格也有着不同的选择，才能保证在最终焊接组合后，车轮质量和强度满足对应轮毂的要求。
车轮毂用钢，目前有《冶金行业标准YB/T 4151-2015汽车车轮用热轧钢板和钢带》的行业标准，但其产品在实际应用过程中，传统车轮钢只适合传统轮毂制造工艺。传统轮毂制造生产分为轮辐生产、轮辋生产、总成三条线，需要轮辐、轮辋两件焊合，焊接环节粗糙且存在难点，生产过程存在火花、粉尘。轮辋生产一般采用对应所需强度5.5～6.75mm厚度规格车轮钢板进行加工，加工后由于旋压成型扩径拉伸特点，最薄处可达到3.5mm，因此对材料有较高的塑性要求，且在加工旋压和扩径拉伸的过程中不能出现边裂的现象。轮辐生产一般采用对应强度11～20mm厚度规格车轮钢板进行加工，加工后需经过冲压、辊压成型，最薄可达到6mm。轮辋由于在轮毂中主要起到连接和支撑作用，且有冲孔工序，因此对材料有较高的强度要求，且对内部质量要求高，不允许有在加工过程中出现分层、开裂等现象。总成生产是将制成的轮辋、轮辐进行组长焊接工序，因此对材料需求有合适的焊接性能的要求。
一体化钢制车轮加工工艺，是近年新兴的加工车轮制造方式，从加工上来说，通过特有设备，在一张钢板原料上实现了轮辐、轮辋一体成型，表面过渡平滑无需焊接，三线合一自动化流水线作业简化工艺，也减少了焊接火花和粉尘污染，一体化车轮则是通过一种规格一种材质的钢材通过冲压、旋压工艺一次制成轮毂，实现辐辋一起，省掉了焊接组合过程，其产品整体、表面质量更好，一体成型精度更高，但需要一种材料能够在加工过程中同时满足不同变形量后的质量要求，既要有良好的塑性满足一体化车轮毂中的轮辋结构的加工要求，还要有良好的强度和内部质量来满足一体化车轮毂中的轮辐结构的加工要求。
由于一体化轮毂特殊加工工艺，对材料提出了新的要求，即一种材料在同规格的原料板上，能同时满足轮辋、轮辐的成型要求与性能要求。按照现有冶金行业标准《YB/T4151-2015汽车车轮用热轧钢板和钢带》生产出来的车轮用钢，不能有效兼容一体化车轮加工特点的材料需求，因此需要从材料成分设计、生产工艺流程设计、针对性的夹杂物控制、热轧控轧控冷以及钢卷制造后的缓冷进行全方位制备工艺进行开发，以此满足一体化车轮对材料的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种一体化车轮毂用钢及其制备方法，本发明提供的一体化车轮毂能适应一体化成型车轮毂用热轧钢卷及其制备工艺。
本发明提供了一种一体化车轮毂用钢，成分为：
0.060～0.090wt％的C；
≤0.090wt％的Si；
1.10～1.20wt％的Mn；
≤0.018wt％的P；
≤0.008wt％的S；
0.015～0.055wt％的Al；
0.0008～0.0040wt％的Ca；
余量为Fe。
优选的，成分为：
0.080wt％的C；
0.050wt％的Si；
1.15wt％的Mn；
0.012wt％的P；
0.002wt％的S；
0.025wt％的Al；
0.0025wt％的Ca；
余量为Fe。
本发明提供了一种上述技术方案所述的一体化车轮毂用钢的制备方法，包括：
将合金原料熔炼得到铁水；将所述铁水进行预处理、冶炼、吹氩、精炼、连铸、轧制，得到一体化车轮毂用钢。
优选的，所述铁水的温度为1280～1340℃。
优选的，所述连铸的液相线温度为1520～1530℃；中包温度为1545～1555℃。
优选的，所述连铸过程中的拉坯速度为0.9～1.2m/min。
优选的，所述轧制包括：
依次进行加热、粗轧除鳞、粗轧、切头、尾，精轧除鳞、精轧、冷却、卷取、缓冷。
优选的，所述加热温度为1060～1080℃。
优选的，所述粗轧的道次压下量＞18％；
所述精轧的终轧温度为860～880℃。
优选的，所述冷却过程中的冷却水温度为20～35℃；冷却速度控制在25℃/S以上；
所述卷取的温度为560～620℃；
所述缓冷的时间≥48小时。
钢轮毂的应用涉及到车辆运行安全，因此轮辋、轮辐用钢必须符合冶金行业标准《YB/T 4151-2015汽车车轮用热轧钢板和钢带》的基本要求，但目前依据标准的基本要求其车轮用钢只能生产出满足钢轮毂对应轮辐、轮辋用钢的材料，且为满足不同加工和加工变形的特点，不能在一体化车轮毂制造过程中，实现一种厚度规格同时满足轮辐、轮辋两种加工的质量要求和加工后的力学性能要求。因此，针对一体化车轮毂的制造工艺需求以及制造成型后车轮毂的性能要求，在符合《YB/T 4151-2015汽车车轮用热轧钢板和钢带》标准的前提下，通过实验、模拟、一体化车轮工业化中试三个阶段，从材料成分设计、生产工艺设计、针对性的夹杂物控制、热轧控轧控冷以及钢卷制造后的缓冷进行全方位的方法探索，本发明最终提出了一种一体化车轮用钢材料以及制备方法，实现了一体化车轮毂加工艺对材料的需求。ZTCL-1为本发明中材料所用牌号(ZT：整体，CL：车轮，-1：开发顺序)，本发明提供的材料满足《YB/T 4151-2015汽车车轮用热轧钢板和钢带》标准中380CL/440CL的所有技术要求，能够符合标准且适用于一体化车轮毂的生产和应用。
附图说明
图1为本发明实施例轧制的工艺流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种一体化车轮毂用钢，成分为：
0.060～0.090wt％的C；
≤0.090wt％的Si；
1.10～1.20wt％的Mn；
≤0.018wt％的P；
≤0.008wt％的S；
0.015～0.055wt％的Al；
0.0008～0.0040wt％的Ca；
余量为Fe。
在本发明中，所述C的质量含量优选为0.070～0.080％；所述Si的质量含量优选为0.040～0.060％，更优选为0.050％；所述Mn的质量含量优选为1.12～1.18％，更优选为1.14～1.16％，最优选为1.15％；所述P的质量含量优选为0.018～0.016％，更优选为0.010～0.014％，最优选为0.012％；所述S的质量含量优选为0.001～0.003％，更优选为0.002％；所述Al的质量含量优选为0.020～0.040％，更优选为0.025％；所述Ca的质量含量优选为0.0010～0.0030％，更优选为0.0020％。在本发明中，所述一体化车轮毂用钢中优选还含有：Cr、Ni、Cu；所述Cr、Ni、Cu总的质量含量优选≤0.30wt％。
在本发明中，所述一体化车轮毂用钢成分优选为：
0.080wt％的C；
0.050wt％的Si；
1.15wt％的Mn；
0.012wt％的P；
0.002wt％的S；
0.025wt％的Al；
0.0025wt％的Ca；
余量为Fe。
本发明提供了一种上述技术方案所述的一体化车轮毂用钢的制备方法，包括：
将合金原料熔炼得到铁水；将所述铁水进行预处理、冶炼、吹氩、精炼、连铸、轧制，得到一体化车轮毂用钢。
在本发明中，所述铁水的成分优选包括：
0.20～0.40wt％的Si；
≤0.045wt％的S；
≤0.120wt％的P。
在本发明中，所述Si的质量含量优选为0.25～0.35％，更优选为0.30％。
在本发明中，所述铁水进行预处理之前优选还包括：倒罐。
在本发明中，所述铁水的温度优选为1280～1340℃，更优选为1290～1330℃，更优选为1300～1320℃，最优选为1310℃。
在本发明中，所述铁水预处理优选为脱硫预处理；所述预处理后的铁水中S的质量含量优选≤0.005wt％；所述脱硫后优选扒净脱硫渣，优选保证露亮面90％以上。
在本发明中，所述冶炼优选为转炉冶炼。在本发明中，所述冶炼过程中优选新开炉前5炉和补炉后第1炉冶炼本发明中的钢种；所述冶炼过程中优选不使用外购废钢，优选采用自产废钢，所述废钢中S优选≤0.030wt％、Cu优选≤0.05wt％、Cr优选≤0.05wt％、Ni优选≤0.05wt％，优选不使用SPA-H、X65、J55-Cr等含不易氧化合金元素的自产废钢；所述冶炼过程中采用的物料优选包括：低碳锰铁、铝线、硅钙线、铝粉、萤石等，所述物料优选干净、干燥，不得混料；所述冶炼过程中转炉出钢的出钢时间优选≥4min，更优选为4～8min，最优选为5～7min；优选红包出钢，出钢时采用双步挡渣；所述冶炼过程中的转炉吹氩模式优选为采用N2/Ar切换模式。
在本发明中，所述吹氩过程中优选出钢前开氩气，出钢到出站全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况可适当调小氩气压力；到站测温、取样，保证成分均匀。
在本发明中，所述精炼优选在LF精炼炉中进行；所述精炼过程中优选LF炉造白渣进行脱硫处理，优选脱硫至S≤0.003％；进行钙处理，优选合金成分调整结束出站前进行喂硅钙线操作，喂线量优选不小于550m，喂线速度优选≥4.0m/s；优选硅钙线喂丝完毕进行软吹，软吹时间优选≥7min，钢水离站前进行取样。
在本发明中，所述连铸过程中优选在中包前15炉生产；所述连铸的液相线温度优选为1520～1530℃，更优选为1525℃；中包温度优选为1545～1555℃，更优选为1548～1552℃，最优选为1550℃；所述连铸过程中浇注时优选采用全程吹氩保护浇注；结晶器保护渣优选采用低碳低合金类专用保护渣；优选采用二次冷却，所述二次冷却的控制方式优选为弱冷；结晶器水量的控制优选为弱冷；所述连铸过程中的拉坯速度优选为0.9～1.2m/min，更优选为1.0～1.1m/min；生产中优选按恒定拉速进行浇钢；优选开浇炉次两流头坯全部改判，不用做一体化车轮用。
在本发明的实施例中所述轧制的工艺流程图如图1所示，优选包括：
依次进行加热、粗轧除鳞、粗轧、切头、尾，精轧除鳞、精轧、冷却、卷取、缓冷。
在本发明中，所述加热过程中板坯的装炉温度优选≥200℃，所述加热温度优选按照粗轧返回温度烧钢，优选为1060～1080℃，更优选为1065～1075℃，最优选为1070℃。在本发明中，所述加热(板坯总在炉时间)的时间根据板坯装炉温度确定，优选板坯装炉的温度为200～400℃时，加热时间优选≥110min；板坯装炉温度为400～600℃时，加热时间优选≥120min；板坯装炉温度≥600℃时，加热时间优选≥130min。
在本发明中，所述粗轧优选采用厚度为150～200mm的板坯，更优选为180～220mm，最优选为200mm；所述粗轧的道次压下量优选＞18％，更优选为20～21％；在本发明中，所述粗轧的中间坯厚度优选根据进行精轧的产品厚度确定，优选精轧的产品厚度＜14mm，中间坯厚度优选为42～48mm，更优选为44～46mm，最优选为45mm；精制的产品厚度≥14mm，中间坯的厚度优选为47～53mm，更优选为48～52mm，最优选为50mm。
在本发明中，所述精轧的终轧温度优选为860～880℃，更优选为870℃；所述精轧优选经过精轧段七机架轧制，所述精轧的总压下率优选＞80％，更优选为81～86％，更优选为82～85％，最优选为84～84％，所述精轧的末道次压下率优选＞15％，更优选为16～19％，最优选为17～18％。
在本发明终，所述精轧过程中的板型控制优选如下：
在本发明中，所述冷却的方法优选为层冷模式(层流冷却)；所述层冷过程中的冷却速率优选上：50～70％，更优选为55～65％，最优选为60％；下：90～110％，更优选为95～105％，最优选为100％；所述冷却过程中的供水量优选≥3200m3/h；冷却水温度优选为20～35℃，更优选为25～30℃，最优选为26～28℃；冷却速度优选控制在25℃/S以上，更优选为28～35℃/S，最优选为30～32℃/S。
在本发明中，所述卷取的温度优选根据一体化车轮毂用钢的厚度确定，优选一体化车轮毂用钢的厚度为2.5～12.7mm时，卷取的温度优选为580～620℃，更优选为600℃；一体化车轮毂用钢的厚度为12.7～20mm时，卷取的温度优选为560～600℃，更优选为580℃。
在本发明中，为满足一体化车轮加工工艺，保证剪切后钢板应力充分释放，降低加工过程开裂比例，优选热轧钢卷下线进行缓冷箱或围热卷缓冷，所述缓冷的时间优选≥48小时。
本发明提供的成分及工艺生产的热轧钢卷完全满足一体化车轮毂的生产要求，且产品表面及力学要求符合对应型号车轮的国家相关要求。本发明通过采用特殊成分设计，并且配以精确的炼钢生产流程和热轧生产工艺的控制，获得了能够满足一体化车轮毂生产制造的车轮用钢材料，推进了一体化车轮毂的市场推广。
实施例1
按照下述方法制备一体化车轮毂用钢，包括：
将合金原料熔炼得到铁水；将所述铁水进行预处理、冶炼、吹氩、精炼、连铸、轧制，得到一体化车轮毂用钢；
所述铁水预处理为脱硫预处理；预处理后的铁水中S的质量含量为0.005wt％；脱硫后扒净脱硫渣，保证露亮面90％以上；
所述冶炼过程中新开炉前5炉和补炉后第1炉冶炼此钢种；所述冶炼过程中优选不使用外购废钢，采用自产废钢，所述废钢中S≤0.030wt％、Cu≤0.05wt％、Cr≤0.05wt％、Ni≤0.05wt％，不使用SPA-H、X65、J55-Cr等含不易氧化合金元素的自产废钢；所述冶炼过程中采用的物料包括：低碳锰铁、铝线、硅钙线、铝粉、萤石等，所述物料干净、干燥，不得混料；所述冶炼过程中转炉出钢的出钢时间为5min；红包出钢，出钢时采用双步挡渣；所述冶炼过程中的转炉吹氩模式为采用N2/Ar切换模式；
所述吹氩过程中出钢前开氩气，出钢到出站全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况可适当调小氩气压力；到站测温、取样，保证成分均匀；
所述精炼在LF精炼炉中进行；所述精炼过程中LF炉造白渣进行脱硫处理，脱硫至S为0.001％；进行钙处理，合金成分调整结束出站前进行喂硅钙线操作，喂线量为650m，喂线速度≥4.0m/s；硅钙线喂丝完毕进行软吹，软吹时间为12min，钢水离站前进行取样；
所述连铸过程中在中包前15炉生产；所述连铸的液相线温度为1520～1530℃，中包温度为1546℃，所述连铸过程中浇注时采用全程吹氩保护浇注；结晶器保护渣采用低碳低合金类专用保护渣；采用二次冷却，所述二次冷却的控制方式为弱冷；结晶器水量的控制为弱冷；所述连铸过程中的拉坯平均速度优选为1.0m/min，生产中按恒定拉速进行浇钢；开浇炉次两流头坯全部改判，不用做一体化车轮用；
所述轧制的方法包括：
依次进行加热、粗轧除鳞、粗轧、切头、尾，精轧除鳞、精轧、冷却、卷取、缓冷；
所述加热过程中板坯的厚度为205mm，装炉温度为520℃，加热时间为137min，加热温度为1074℃；
所述粗轧的中间坯厚度为45mm；所述粗轧的道次压下量＞18％；
所述精轧的终轧温度为870℃；所述精轧优选经过精轧段七机架轧制，所述精轧的总压下率为82.35％，所述精轧的末道次压下率为17％；
所述冷却的方法为层冷模式(层流冷却)；所述层冷过程中的冷却速率上：50％；下：100％；所述冷却过程中的供水量≥3200m3/h；冷却水温度为20～35℃；冷却速度控制在30℃/S；
所述卷取的温度优选为600℃；热轧钢卷下线进行缓冷箱或围热卷缓冷，所述缓冷的时间为48小时。
实施例2
按照下述方法制备一体化车轮毂用钢，包括：
将合金原料熔炼得到铁水；将所述铁水进行预处理、冶炼、吹氩、精炼、连铸、轧制，得到一体化车轮毂用钢；
所述铁水预处理为脱硫预处理；预处理后的铁水中S的质量含量为0.005wt％；脱硫后扒净脱硫渣，保证露亮面90％以上；
所述冶炼过程中新开炉前5炉和补炉后第1炉冶炼此钢种；所述冶炼过程中优选不使用外购废钢，采用自产废钢，所述废钢中S≤0.030wt％、Cu≤0.05wt％、Cr≤0.05wt％、Ni≤0.05wt％，不使用SPA-H、X65、J55-Cr等含不易氧化合金元素的自产废钢；所述冶炼过程中采用的物料包括：低碳锰铁、铝线、硅钙线、铝粉、萤石等，所述物料干净、干燥，不得混料；所述冶炼过程中转炉出钢的出钢时间为5min；红包出钢，出钢时采用双步挡渣；所述冶炼过程中的转炉吹氩模式为采用N2/Ar切换模式；
所述吹氩过程中出钢前开氩气，出钢到出站全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况可适当调小氩气压力；到站测温、取样，保证成分均匀；
所述精炼在LF精炼炉中进行；所述精炼过程中LF炉造白渣进行脱硫处理，脱硫至S为0.001％；进行钙处理，合金成分调整结束出站前进行喂硅钙线操作，喂线量为650m，喂线速度≥4.0m/s；硅钙线喂丝完毕进行软吹，软吹时间为15min，钢水离站前进行取样；
所述连铸过程中在中包前15炉生产；所述连铸的液相线温度为1520～1530℃，中包温度为1550℃，所述连铸过程中浇注时采用全程吹氩保护浇注；结晶器保护渣采用低碳低合金类专用保护渣；采用二次冷却，所述二次冷却的控制方式为弱冷；结晶器水量的控制为弱冷；所述连铸过程中的拉坯平均速度优选为1.0m/min，生产中按恒定拉速进行浇钢；开浇炉次两流头坯全部改判，不用做一体化车轮用；
所述轧制的方法包括：
依次进行加热、粗轧除鳞、粗轧、切头、尾，精轧除鳞、精轧、冷却、卷取、缓冷；
所述加热过程中板坯的厚度为205mm，装炉温度为500℃，加热时间为145min，加热温度为1072℃；
所述粗轧的中间坯厚度为45mm；所述粗轧的道次压下量＞18％；
所述精轧的终轧温度为870℃；所述精轧优选经过精轧段七机架轧制，所述精轧的总压下率为82.35％，所述精轧的末道次压下率为17％；
所述冷却的方法为层冷模式(层流冷却)；所述层冷过程中的冷却速率上：50％；下：100％；所述冷却过程中的供水量≥3200m3/h；冷却水温度为20～35℃；冷却速度控制在30℃/S；
所述卷取的温度优选为598℃；热轧钢卷下线进行缓冷箱或围热卷缓冷，所述缓冷的时间为48小时。
实施例3
按照下述方法制备一体化车轮毂用钢，包括：
将合金原料熔炼得到铁水；将所述铁水进行预处理、冶炼、吹氩、精炼、连铸、轧制，得到一体化车轮毂用钢；
所述铁水预处理为脱硫预处理；预处理后的铁水中S的质量含量为0.004wt％；脱硫后扒净脱硫渣，保证露亮面90％以上；
所述冶炼过程中新开炉前5炉和补炉后第1炉冶炼此钢种；所述冶炼过程中优选不使用外购废钢，采用自产废钢，所述废钢中S≤0.030wt％、Cu≤0.05wt％、Cr≤0.05wt％、Ni≤0.05wt％，不使用SPA-H、X65、J55-Cr等含不易氧化合金元素的自产废钢；所述冶炼过程中采用的物料包括：低碳锰铁、铝线、硅钙线、铝粉、萤石等，所述物料干净、干燥，不得混料；所述冶炼过程中转炉出钢的出钢时间为5min；红包出钢，出钢时采用双步挡渣；所述冶炼过程中的转炉吹氩模式为采用N2/Ar切换模式；
所述吹氩过程中出钢前开氩气，出钢到出站全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况可适当调小氩气压力；到站测温、取样，保证成分均匀；
所述精炼在LF精炼炉中进行；所述精炼过程中LF炉造白渣进行脱硫处理，脱硫至S为0.002％；进行钙处理，合金成分调整结束出站前进行喂硅钙线操作，喂线量为650m，喂线速度≥4.0m/s；硅钙线喂丝完毕进行软吹，软吹时间为13min，钢水离站前进行取样；
所述连铸过程中在中包前15炉生产；所述连铸的液相线温度为1520～1530℃，中包温度为1548℃，所述连铸过程中浇注时采用全程吹氩保护浇注；结晶器保护渣采用低碳低合金类专用保护渣；采用二次冷却，所述二次冷却的控制方式为弱冷；结晶器水量的控制为弱冷；所述连铸过程中的拉坯平均速度优选为1.0m/min，生产中按恒定拉速进行浇钢；开浇炉次两流头坯全部改判，不用做一体化车轮用；
所述轧制的方法包括：
依次进行加热、粗轧除鳞、粗轧、切头、尾，精轧除鳞、精轧、冷却、卷取、缓冷；
所述加热过程中板坯的厚度为205mm，装炉温度为430℃，加热时间为143min，加热温度为1075℃；
所述粗轧的中间坯厚度为45mm；所述粗轧的道次压下量＞18％；
所述精轧的终轧温度为871℃；所述精轧优选经过精轧段七机架轧制，所述精轧的总压下率为82.35％，所述精轧的末道次压下率为17％；
所述冷却的方法为层冷模式(层流冷却)；所述层冷过程中的冷却速率上：50％；下：100％；所述冷却过程中的供水量≥3200m3/h；冷却水温度为20～35℃；冷却速度控制在30℃/S；
所述卷取的温度优选为601℃；热轧钢卷下线进行缓冷箱或围热卷缓冷，所述缓冷的时间为48小时。
实施例4
按照下述方法制备一体化车轮毂用钢，包括：
将合金原料熔炼得到铁水；将所述铁水进行预处理、冶炼、吹氩、精炼、连铸、轧制，得到一体化车轮毂用钢；
所述铁水预处理为脱硫预处理；预处理后的铁水中S的质量含量为0.003wt％；脱硫后扒净脱硫渣，保证露亮面90％以上；
所述冶炼过程中新开炉前5炉和补炉后第1炉冶炼此钢种；所述冶炼过程中优选不使用外购废钢，采用自产废钢，所述废钢中S≤0.030wt％、Cu≤0.05wt％、Cr≤0.05wt％、Ni≤0.05wt％，不使用SPA-H、X65、J55-Cr等含不易氧化合金元素的自产废钢；所述冶炼过程中采用的物料包括：低碳锰铁、铝线、硅钙线、铝粉、萤石等，所述物料干净、干燥，不得混料；所述冶炼过程中转炉出钢的出钢时间为5min；红包出钢，出钢时采用双步挡渣；所述冶炼过程中的转炉吹氩模式为采用N2/Ar切换模式；
所述吹氩过程中出钢前开氩气，出钢到出站全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况可适当调小氩气压力；到站测温、取样，保证成分均匀；
所述精炼在LF精炼炉中进行；所述精炼过程中LF炉造白渣进行脱硫处理，脱硫至S为0.001％；进行钙处理，合金成分调整结束出站前进行喂硅钙线操作，喂线量为650m，喂线速度≥4.0m/s；硅钙线喂丝完毕进行软吹，软吹时间为15min，钢水离站前进行取样；
所述连铸过程中在中包前15炉生产；所述连铸的液相线温度为1520～1530℃，中包温度为1552℃，所述连铸过程中浇注时采用全程吹氩保护浇注；结晶器保护渣采用低碳低合金类专用保护渣；采用二次冷却，所述二次冷却的控制方式为弱冷；结晶器水量的控制为弱冷；所述连铸过程中的拉坯平均速度优选为1.0m/min，生产中按恒定拉速进行浇钢；开浇炉次两流头坯全部改判，不用做一体化车轮用；
所述轧制的方法包括：
依次进行加热、粗轧除鳞、粗轧、切头、尾，精轧除鳞、精轧、冷却、卷取、缓冷；
所述加热过程中板坯的厚度为205mm，装炉温度为450℃，加热时间为141min，加热温度为1079℃；
所述粗轧的中间坯厚度为45mm；所述粗轧的道次压下量＞18％；
所述精轧的终轧温度为870℃；所述精轧优选经过精轧段七机架轧制，所述精轧的总压下率为82.35％，所述精轧的末道次压下率为17％；
所述冷却的方法为层冷模式(层流冷却)；所述层冷过程中的冷却速率上：50％；下：100％；所述冷却过程中的供水量≥3200m3/h；冷却水温度为20～35℃；冷却速度控制在30℃/S；
所述卷取的温度优选为600℃；热轧钢卷下线进行缓冷箱或围热卷缓冷，所述缓冷的时间为48小时。
实施例5
按照下述方法制备一体化车轮毂用钢，包括：
将合金原料熔炼得到铁水；将所述铁水进行预处理、冶炼、吹氩、精炼、连铸、轧制，得到一体化车轮毂用钢；
所述铁水预处理为脱硫预处理；预处理后的铁水中S的质量含量为0.001wt％；脱硫后扒净脱硫渣，保证露亮面90％以上；
所述冶炼过程中新开炉前5炉和补炉后第1炉冶炼此钢种；所述冶炼过程中优选不使用外购废钢，采用自产废钢，所述废钢中S≤0.030wt％、Cu≤0.05wt％、Cr≤0.05wt％、Ni≤0.05wt％，不使用SPA-H、X65、J55-Cr等含不易氧化合金元素的自产废钢；所述冶炼过程中采用的物料包括：低碳锰铁、铝线、硅钙线、铝粉、萤石等，所述物料干净、干燥，不得混料；所述冶炼过程中转炉出钢的出钢时间为6min；红包出钢，出钢时采用双步挡渣；所述冶炼过程中的转炉吹氩模式为采用N2/Ar切换模式；
所述吹氩过程中出钢前开氩气，出钢到出站全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况可适当调小氩气压力；到站测温、取样，保证成分均匀；
所述精炼在LF精炼炉中进行；所述精炼过程中LF炉造白渣进行脱硫处理，脱硫至S为0.001％；进行钙处理，合金成分调整结束出站前进行喂硅钙线操作，喂线量为650m，喂线速度≥4.0m/s；硅钙线喂丝完毕进行软吹，软吹时间为10min，钢水离站前进行取样；
所述连铸过程中在中包前15炉生产；所述连铸的液相线温度为1520～1530℃，中包温度为1552℃，所述连铸过程中浇注时采用全程吹氩保护浇注；结晶器保护渣采用低碳低合金类专用保护渣；采用二次冷却，所述二次冷却的控制方式为弱冷；结晶器水量的控制为弱冷；所述连铸过程中的拉坯平均速度优选为1.0m/min，生产中按恒定拉速进行浇钢；开浇炉次两流头坯全部改判，不用做一体化车轮用；
所述轧制的方法包括：
依次进行加热、粗轧除鳞、粗轧、切头、尾，精轧除鳞、精轧、冷却、卷取、缓冷；
所述加热过程中板坯的厚度为205mm，装炉温度为560℃，加热时间为151min，加热温度为1075℃；
所述粗轧的中间坯厚度为45mm；所述粗轧的道次压下量＞18％；
所述精轧的终轧温度为870℃；所述精轧优选经过精轧段七机架轧制，所述精轧的总压下率为82.35％，所述精轧的末道次压下率为17％；
所述冷却的方法为层冷模式(层流冷却)；所述层冷过程中的冷却速率上：50％；下：100％；所述冷却过程中的供水量≥3200m3/h；冷却水温度为20～35℃；冷却速度控制在30℃/S；
所述卷取的温度优选为600℃；热轧钢卷下线进行缓冷箱或围热卷缓冷，所述缓冷的时间为48小时。
实施例6
按照下述方法制备一体化车轮毂用钢，包括：
将合金原料熔炼得到铁水；将所述铁水进行预处理、冶炼、吹氩、精炼、连铸、轧制，得到一体化车轮毂用钢；
所述铁水预处理为脱硫预处理；预处理后的铁水中S的质量含量为0.005wt％；脱硫后扒净脱硫渣，保证露亮面90％以上；
所述冶炼过程中新开炉前5炉和补炉后第1炉冶炼此钢种；所述冶炼过程中优选不使用外购废钢，采用自产废钢，所述废钢中S≤0.030wt％、Cu≤0.05wt％、Cr≤0.05wt％、Ni≤0.05wt％，不使用SPA-H、X65、J55-Cr等含不易氧化合金元素的自产废钢；所述冶炼过程中采用的物料包括：低碳锰铁、铝线、硅钙线、铝粉、萤石等，所述物料干净、干燥，不得混料；所述冶炼过程中转炉出钢的出钢时间为6min；红包出钢，出钢时采用双步挡渣；所述冶炼过程中的转炉吹氩模式为采用N2/Ar切换模式；
所述吹氩过程中出钢前开氩气，出钢到出站全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况可适当调小氩气压力；到站测温、取样，保证成分均匀；
所述精炼在LF精炼炉中进行；所述精炼过程中LF炉造白渣进行脱硫处理，脱硫至S为0.001％；进行钙处理，合金成分调整结束出站前进行喂硅钙线操作，喂线量为650m，喂线速度≥4.0m/s；硅钙线喂丝完毕进行软吹，软吹时间为12min，钢水离站前进行取样；
所述连铸过程中在中包前15炉生产；所述连铸的液相线温度为1520～1530℃，中包温度为1550℃，所述连铸过程中浇注时采用全程吹氩保护浇注；结晶器保护渣采用低碳低合金类专用保护渣；采用二次冷却，所述二次冷却的控制方式为弱冷；结晶器水量的控制为弱冷；所述连铸过程中的拉坯平均速度优选为1.0m/min，生产中按恒定拉速进行浇钢；开浇炉次两流头坯全部改判，不用做一体化车轮用；
所述轧制的方法包括：
依次进行加热、粗轧除鳞、粗轧、切头、尾，精轧除鳞、精轧、冷却、卷取、缓冷；
所述加热过程中板坯的厚度为205mm，装炉温度为535℃，加热时间为151min，加热温度为1079℃；
所述粗轧的中间坯厚度为45mm；所述粗轧的道次压下量＞18％；
所述精轧的终轧温度为870℃；所述精轧优选经过精轧段七机架轧制，所述精轧的总压下率为82.35％，所述精轧的末道次压下率为17％；
所述冷却的方法为层冷模式(层流冷却)；所述层冷过程中的冷却速率上：50％；下：100％；所述冷却过程中的供水量≥3200m3/h；冷却水温度为20～35℃；冷却速度控制在30℃/S；
所述卷取的温度优选为600℃；热轧钢卷下线进行缓冷箱或围热卷缓冷，所述缓冷的时间为48小时。
性能检测
对本发明实施例制备的一体化车轮毂用钢进行成分检测，检测方法为GB/T 4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)；检测结果如下：
对本发明实施例制备的一体化车轮毂用钢进行金相检测，检测方法为:GBT 4335-2013低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法；GBT 6394-2017金属平均晶粒度测定方法；GBT34474.1-2017钢中带状组织的评定第1部分：标准评级图法；检测结果如下：
对本发明实施例制备的一体化车轮毂用钢进行力学性能检测，检测方法为:GB/T228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法；检测结果如下：
Rel，MPa Rm，MPa A80％ 180℃弯曲试验
要求 ≥235 370～470 ≥28 -
实施例1 317 427 37 合格
实施例2 322 441 36 合格
实施例3 329 452 38 合格
实施例4 280 418 35 合格
实施例5 290 428 36 合格
实施例6 308 450 28 合格
本发明提供的成分及工艺生产的热轧钢卷完全满足一体化车轮毂的生产要求，且产品表面及力学要求符合对应型号车轮的国家相关要求。本发明通过采用特殊成分设计，并且配以精确的炼钢生产流程和热轧生产工艺的控制，获得了能够满足一体化车轮毂生产制造的车轮用钢材料，推进了一体化车轮毂的市场推广。
虽然已参考本发明的特定实施例描述并说明本发明，但是这些描述和说明并不限制本发明。所属领域的技术人员可清晰地理解，在不脱离如由所附权利要求书定义的本发明的真实精神和范围的情况下，可进行各种改变，以使特定情形、材料、物质组成、物质、方法或过程适宜于本申请的目标、精神和范围。所有此类修改都意图在此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法，但应理解，可在不脱离本发明的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序和分组并非本申请的限制。

Claims (9)

1.一种一体化车轮毂用钢，成分为：
0.080wt％的C；
0.050wt％的Si；
1.15wt％的Mn；
0.012wt％的P；
0.002wt％的S；
0.025wt％的Al；
0.0025wt％的Ca；
余量为Fe。
2.一种权利要求1所述的一体化车轮毂用钢的制备方法，包括：
将合金原料熔炼得到铁水；将所述铁水进行预处理、冶炼、吹氩、精炼、连铸、轧制，得到一体化车轮毂用钢。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述铁水的温度为1280～1340℃。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述连铸的液相线温度为1520～1530℃；中包温度为1545～1555℃。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述连铸过程中的拉坯速度为0.9～1.2m/min。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述轧制包括：
依次进行加热、粗轧除鳞、粗轧、切头、尾，精轧除鳞、精轧、冷却、卷取、缓冷。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述加热温度为1060～1080℃。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述粗轧的道次压下量＞18％；
所述精轧的终轧温度为860～880℃。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述冷却过程中的冷却水温度为20～35℃；冷却速度控制在25℃/S以上；
所述卷取的温度为560～620℃；
所述缓冷的时间≥48小时。
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