[发明专利]一种低成本超高强车厢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及中厚板技术领域，具体地说涉及一种低成本超高强车厢板及其制造方法。

背景技术

随着社会的进步和技术的发展，汽车的轻量化、重载化、高效化成为大势所趋。特别是重载卡车，一方面要求载重不断加大，另一方面要求自重不断减轻。载重卡车车厢一般根据用途选用不同的材质组成：耐磨钢作为衬板、Q345B作为厢半。通常，由于耐磨钢价格较高，整个车厢用耐磨钢成本较高，因此一般只选耐磨钢做衬板，而其余部分选择Q345B。Q345B强度较低，钢板较厚，不利于车身减轻自重，且其硬度较低，耐磨性较差。

文献“700MPa级超高强重载汽车车厢板的研制”(机械工程学报，第47卷第22期，宋勇军等)采用采用较低的合金设计，但它认为低碳设计，锰含量较高，且只适用于热连轧；专利申请号为“201310651567.0”的名为“一种590MPa级热轧汽车厢体用钢板”合金成本较低，但仍含有一定的Nb、Ti，且基于热连轧生产线；专利申请号为“201310106549.4”的名为“一种经济型耐磨钢板及其制造方法”提供了一种低成本耐磨钢，合金Cr含量仍然较高，不利于汽车用户降低采购成本。本专利公开了一种通过采用普通C-Mn成分设计，在不添加合金元素的条件下，通过优化控制热处理调质工艺得到一种超高强度、具有一定耐磨性的车厢板。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通过采用低碳成分设计，适度添加提高淬透性元素，提升钢质洁净度，优化控制热处理调质工艺来制造低成本超高强车厢板及其制造方法。

为达上述目的，本发明一种低成本超高强车厢板，所述车厢板(中包钢水的化学成分)化学成分及重量百分比含量为：C 0.06％-0.10％、Si 0.20％-0.30％、Mn 1.30％-1.60％、P≤0.015％，S≤0.005％、Als 0.020％-0.035％、Nb 0.030％-0.040％、Ti 0.010％-0.020％、Cr 0.15％-0.25％、B 0.0010％-0.0015％，余量为Fe和杂质。

其中所述车厢板主要由以下重量份的原料制备而成：

铁水：185份；

废钢：30-60份；

铝：0.13-0.18份；

锰铁：3.5-4.8份；

硅铁：0.56-0.84份。

一种制造低成本超高强车厢板的方法，包括以下步骤：

冶炼：将所述铁水转炉冶炼，加热至温度为1250～1350℃后加入所述废钢，采用单渣工艺加入所述铝进行脱氧合金化，出钢挡渣，保证一次拉碳成功，转炉出钢温度控制在1620-1660℃之间，出钢过程钢包要进行底吹氩操作，钢水经转炉冶炼后进行LF炉外精炼，加入所述锰铁、所述硅铁，之后进行RH工序真空脱气，真空脱气的真空度为0.20～0.30KPa，深真空时间＞15min，金属锰铁收得率按99％计算硅增加0.01％硅铁加入量不小于25kg。RH工序主要进行真空脱气，在保证钢水温度稳定的前提下大幅降低氢、氧、氮等气体含量，减小有害气体对钢水纯净度的不利影响，RH处理阶段原则上不加或少加合金；

连铸：所述钢水送到铸机进行连铸，控制钢水过热度15-50℃；连铸机为直弧形连铸机，详细工艺及参数控制如下:使用低碳高锰合金钢保护渣，渣子要保持干燥；中包使用碱性空心颗粒无碳覆盖剂；保持恒速浇注，浇注速度控制在0.8-1.2m/min；做好保护浇注，谨防钢水二次氧化和吸气增氮；铸坯低倍检验结果应满足C类中心偏析≥3.0级、中间裂纹≤1.5级、中心疏松≤1.0级；

板坯再加热：板坯升高到1180-1220℃℃；总再加热时间为250-350分钟，均热段时间为30-60分钟；钢水连铸成坯时温度从1500多度冷却到1200多度再冷却到室温，板坯再加热是指板坯又从室温升高到1200多度，温度再次升高的加热过程；

板坯再加热过程在推钢式加热炉或步进式加热炉中进行。再加热温度的制定主要依赖于合金元素的溶解度。加热过程要求合适的温度和合理的时间，促进合金元素的充分溶解和成分、组织均匀。一般情况下，合金元素碳(氮)化物的溶解温度约为1150℃-1200℃。为了促进合金元素碳(氮)化物的充分溶解，并考虑现场的实际生产条件，再加热过程包括加热段和均热段，由于加热段板坯内外温差很大，需要最后进行均热以保证板坯温度均匀，加热时板坯移动速度按10-20分钟/厘米控制；

除鳞；板坯在再加热过程中表面会严重生成氧化铁皮，因此，板坯出炉后需要进行除鳞以消除其表面氧化铁皮；