[发明专利]一种汽车燃油箱用不锈钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车燃油箱用不锈钢板及其制造方法。

背景技术

汽车燃油箱用钢板是一种特殊的汽车钢板材料。燃油箱是汽车中重要的安全件，用作燃油箱的钢板材料必须具备多种优良冲压性能、焊接性能、耐蚀性能。中国是世界上汽车工业发展最快的地区，世界上许多知名汽车制造商早已进入中国市场。中国的汽车燃油箱用钢板材料市场深受国外汽车制造商和车型的影响。目前，国内载货车燃油箱材料基本上都是采用钢铁材料和铝合金材料。目前我国汽车工业高速发展，对汽车零部件也提出了更多的需求。随着社会进步，对汽车排放物的要求越来越严格。通常，汽车燃料容器一直采用镀铅金属材料制造。但是，铅会对环境造成污染。汽车油箱使用的材料为冷轧碳钢镀铅板，钢板两侧表面均镀铅，因镀铅后油箱外部还需涂漆，所以不利于环保，经常受到环保部门和附近居民的反映。后又采用铝合金材料，重量虽然减轻，但成本提高，安全性能降低。因为卡车油箱均暴露在外，铝制油箱较软，难免在路面不好的情况下，受到飞溅的石子碰撞，造成油箱泄漏而引发事故。同时又因燃油需求不断增长，社会上有人偷取油料，铝制油箱极易被扎破，造成汽车无法运行，因此铝制油箱虽然美观，但不实用，由此产生的索赔事件不断发生。人们进一步寻找替代品，如树脂材料和镀锌、镀铝金属材料。但是，树脂材料具有渗透性，镀锌、镀铝金属材料耐蚀性能差。考虑油箱内表面的防腐处理时，不但要顾及与介质的相容性，还要考虑处理后的可加工性、制造到投入使用之间的时间间隔以及经济性、环保性，条件允许时采用不锈钢钢板制作油箱无疑是比较理想的选择。用典型的304不锈钢制造，易产生应力腐蚀裂纹。同时含镍的300系不锈钢由于成本因素使用受到限制，

日本JFE公司研制开发的加工性能好，耐蚀性能高的SXI铁素体不锈钢，可用来制造汽车燃料箱。JFE-SXI铁素体不锈钢，其成分是18Cr-1.5Mo-Ti。它的主要特性是：耐蚀性能高，可避免燃料蒸发，不需要涂层。使用寿命长，可达到美国标准使用15年，汽车行驶24万公里的要求。深冲性好，γ值高，可以满足为加大汽车燃料容器容积，将容器做成凹凸形状的特殊要求。由于含贵重金属Mo，成本仍然偏高。

用不含贵重金属镍、钼的铁素体不锈钢，焊接区域容易产生晶间腐蚀，影响材料的使用寿命。

发明内容

为了克服现有汽车燃油箱用不锈钢板的上述不足，本发明提供一种汽车燃油箱用不锈钢板，其成本较低，耐腐蚀性和焊接性能良好，同时提供该不锈钢板的制造方法。

本发明的技术思路是增加钢中铬的含量，而铬是提高材料耐蚀性的有用合金，铬含量越高效果越好；较低的碳、氮含量降低了材料的脆性转变温度，改善了材料的力学性能；加入适量的铌、钛，抑制了铬的碳、氮化物的形成，从而提高钢的耐晶间腐蚀性能，改善了钢板的焊接性能，添加微量元素Nb、Ti，就是为了材料的焊接性和表面性，保证该材料可以应用于汽车油箱。再加相应的工艺处理，从而成为耐腐蚀性、加工性、韧性、焊接性良好的汽车油箱专用钢板，采用本材料制作的油箱不需要涂层和油漆，可以直接使用。同时材料不含有镍、钼，成本低廉。

本发明的技术方案为了克服铁素体不锈钢焊接性差的缺陷，通过成分设计和降低表面粗糙度两种思路。一方面通过添加微量元素，降低了材料在焊接时由于贫铬现象导致焊接区域容易腐蚀的缺陷；另一方面通过降低产品表面的粗糙度，提高了材料的耐腐蚀性能。

本发明的汽车油箱用不锈钢钢板的化学成分(重量百分比)为：

0＜C≤0.02％；Si 0.10％～0.60％；Mn 0.10％～0.60％；

Cr 19.0％～24.0％；P≤0.020％；S≤0.010％；

0＜N≤0.020％；Ti 0.3～0.4％；Nb 0.9～1.0％；

其余为Fe与不可避免的杂质。厚度一般为1.0～1.6mm。

本汽车燃油箱用不锈钢，经过热轧、冷轧后，产品表面粗糙度Ra控制在0.03～0.05μm之间。通过控制产品表面粗糙度，提高了产品的耐腐蚀性能。

本汽车油箱用不锈钢钢板制造方法包括以下依次步骤：

(一)、冶炼钢坯

采用铁水和铬合金通过K-OBM-S转炉初炼后，再经过VOD炉精炼处理，浇注成铸坯，铸坯的成分(重量百分比)为：

0＜C≤0.02％；Si 0.10％～0.60％；Mn 0.10％～0.60％；

Cr 19.0％～24.0％；P≤0.020％；S≤0.010％；

0＜N≤0.020％；Ti 0.3～0.4％；Nb 0.9～1.0％；