[发明专利]一种微铌510MPa级汽车大梁板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于510MPa级汽车大梁板及其制造领域，特别涉及一种微铌510MPa级汽车大梁板及其制造方法。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，汽车的需求量也在不断的增加。钢铁材料是汽车制造中最主要的材料，占汽车自重的75％左右，目前世界汽车工业年消耗钢材已超过1.2亿吨。中国汽车市场近几年来发展迅猛，对钢材的需求量也越来越大。2005年我国汽车总产量已达570.77万辆，而到2009年我国汽车产量已迅猛超过1000万辆，2010年预计超过1700万辆，汽车用钢使用量也发生急剧井喷。汽车大梁用钢主要用来制造汽车车架(底盘)，包括载重车和乘用车车架纵梁、横梁和车箱纵梁、横梁受力架用钢，产品主要厚度规格为3.0～14.0mm，其中车箱纵梁、横梁用主要为低合金和碳素钢，要求具备较高的强度、塑性和冷弯性能。随着我国现代化建设进程的加快，高速公路飞速发展，各类载重车、大型客货车的更新也迫在眉睫，对大梁钢板的强度要求也愈来愈高。

目前国内汽车大梁钢的主要强度级别为510MPa，除此外还有440MPa、590MPa、610MPa几个品种也在不同车型上使用。

鞍钢曾试制成功16MnL钢板，并先后在中板厂、半连轧厂生产，产品主要用于我国第一汽车(集团)公司生产解放牌汽车纵梁。目前16MnL板仍广泛用于载货汽车的大梁上，但其冲废率高，尺寸精度不理想。以后鞍钢又开发了10TiL含Ti大梁钢板，并在1780mm热轧机上开发成功A510L板，其成分设计和性能与宝钢集团梅钢公司的510L板相近。

攀钢、上钢三厂开发生产的老牌号大梁钢板09SiVL(510MPa级)曾得到用户的肯定与应用，但与近期开发的510L汽车大梁钢相比，前者的冷成形性能不太理想，且抗疲劳性较差。

宝钢股份公司已成功开发出汽车大梁用钢SAPH310～440，其抗拉强度从310MPa至440MPa，产品主要用于制造各种车型的汽车大梁、横梁、滚型车轮等结构件。这些产品内质纯净，尺寸精度高，成型和焊接性能优良，深受用户的青睐。

太钢开发的汽车大梁用370MPa级别SAPH370热轧带钢(化学成份为Wt％：C≤0.21；Si≤0.25；Mn≤0.75；P≤0.035；S≤0.035)，在普通结构钢的基础上，采用了降低钢中硫含量、在结晶器中喂稀土丝以控制MnS夹杂物的形态和尺寸及采用控制终轧温度和卷取温度等措施。结果表明：该钢具有冷成型性好、冲压合格率高、性能波动小等特点。

经检索，现有以下一些专利文献涉及510MPa级汽车大梁板，具体内容如下。

(1)宝钢集团上海梅山钢铁有限公司万兰凤等于2005年02月申请发明专利“一种加长型汽车大梁用钢及其制造方法”CN200510024059.5，主权项内容为：

一种加长型汽车大梁用钢，其化学成分的重量百分比为：C％：0.07～0.12，Si％：0.15～0.40，Mn％：1.00～1.50，P％≤0.025，S％≤0.015(实物带钢S含量控制为S≤0.007％)，Nb％：0.020～0.050，V％：0.025～0.050，Ti％：0.010～0.030，Als：0.025～0.060％，微量Ca(实物带钢Ca含量控制为0.015～0.050％)，其余为铁和残余的微量杂质。

该发明采用Ti、Nb、V复合添加处理，其中Nb的下限值为0.020％，添加Nb的均值为0.035％，用于试制510MPa级别汽车大梁钢板，实物钢板厚度10.0mm，优化的性能为：屈服强度475～493MPa，抗拉强度550～587MPa，延伸率27～29％，d＝0.5a，冷弯曲180°合格。

其存在问题是：①采用Ti、Nb、V复合添加处理，生产难度大，成本也高；②添加Nb的下限值为0.020％，Nb的均值为0.035％，生产成本高；③当钢中Nb含量由0.01％增加到0.025％时，连铸板坯表面的纵裂、角裂缺陷显著增加，同时因Nb含量高，造成热轧卷头尾性能严重不均，整卷性能波动剧烈；④添加Mn的均值为1.25％，成本较高；⑤Als含量偏高，且实施例以采用0.05％的Als为主，成本升高，且冶炼时易堵水口。

(2)湖南华菱涟源钢铁有限公司温德智等于2008年08月申请发明专利“一种生产汽车大梁用热轧钢带的方法”CN200810032040.9，其中关于510MPa级别汽车大梁钢板成分(wt％)设计为：