[发明专利]800MPa级别汽车箱体用钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车箱体用钢及其生产方法，尤其是一种800MPa级别汽车箱体用钢及其生产方法。

背景技术

近年来，汽车制造业快速发展，随着需求的不断提高，汽车用钢呈现轻量化、高强化的发展趋势。研究表明，车重每减轻10％，可节省燃油3％～7％。钢铁作为占汽车总重约70%的主要材料，必须向轻量化、高强度、易加工、高精度的方向发展。

目前，箱体用钢的生产主要采用两种方式进行：①传统的C-Mn强化；②微合金强化。因传统的C-Mn强化方式存在一定的缺陷，如：C含量较高，对成品的焊接性能和成型性能造成一定的影响，Mn含量较高容易造成成分的偏析和带状组织的增大，影响后期的产品加工。所以随着微合金强化技术的不断应用，传统的强化C-Mn方式逐渐被取代。微合金化钢是在普通C-Mn钢中添加微量的强碳氮化物形成元素（主要包括Nb、V、Ti等）进行合金化，充分利用钢的细晶强化、晶界亚晶界强化、相变强化、碳氮化物沉淀强化等多种强化手段，以获得高强度、高韧性、高可焊接性、良好的成型性能等最佳机械性能的钢铁产品。采用何种强化元素来生产800MPa级别汽车箱体用钢行业内部目前意见不一，就目前市场上产品来讲主要是以Nb强化为主，但此种强化方式不仅生产成本较高，同时轧制过程控制难度较大。随着市场竞争力的不断增加，急需钢铁企业对现有工艺进行优化来降低生产成本从而提高企业效益，这就决定了低成本、高品质、易加工是当前钢铁行业的首要的生产思路。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低成本、高品质、易加工的800MPa级别汽车箱体用钢；本发明还提供了一种800MPa级别汽车箱体用钢的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采用下述质量百分比含量的板坯：C 0.08～0.12%、Si 0.20～0.40%、Mn 1.40～1.60%、P≤0.025%、S≤0.010%、V 0.040～0.060%、Ti 0.090～0.120%、Als≥0.015%、N≤0.004%，其余为Fe和不可避免的不纯物。

本发明方法包括加热、粗轧、精轧、冷却和卷取工序；所采用的板坯的质量百分比含量为：C 0.08～0.12%、Si 0.20～0.40%、Mn 1.40～1.60%、P≤0.025%、S≤0.010%、V 0.040～0.060%、Ti 0.090～0.120%、Als≥0.015%、N≤0.004%，其余为Fe和不可避免的不纯物。

本发明方法所述加热工序的出炉温度为1190～1250℃，粗轧工序的中间坯温度为1050～1090℃，精轧工序的终轧温度为830～870℃，冷却工序采用前段集中冷却的层冷工艺，卷取工序的卷曲温度为560～620℃。

进一步的，本发明方法所述加热工序为保证强化元素的碳化物充分溶解同时保证各段板坯加热均匀，加热总用时大于140分钟，预热段和第一加热段在炉不少于70分钟，第二加热段和均热段在炉不少于70分钟；板坯＞1000℃时，加热速度8～12℃/min，以快速达到出炉温度1190～1250℃。

进一步的，本发明方法所述粗轧工序，采用5～7道次轧制，中间坯厚度为39.1～55.8mm(实际厚度根据成品控制)。

进一步的，本发明方法所述精轧工序采用7架机进行轧制。

本发明中C、Mn以间隙固溶体形式和置换形式存在于铁素体晶界上，可增加位错抗力，提高钢材的屈服强度；微合金V能与C、N结合成碳氮化物，在低温时起到析出强化作用。V在钢中可控制应变时效，降低钢的脆性转变温度，使强度与韧性更好的配合。由于Ti的化学活性很大，微Ti与N、O、S等形成稳定化合物，可改善钢板韧性和焊接性能。当Ti含量较高时，钢材在轧制过程中析出的Ti(C，N)通过阻止奥氏体晶粒长大而细化铁素体晶粒，在冷却和卷取过程中析出的TiC具有较强的沉淀强化作用。本发明方法通过控制加热温度、中间坯温度、终轧温度和卷曲温度来控制碳化物和碳氮化物的析出、奥氏体的再结晶及奥氏体的变形状态，得到最终的要求组织，保证成品的强度指标及整体性能。与铌相比，钒钛微合金化的成本最低。钒钛复合强化主要是利用其钒钛复合强化的优点在于以较小的合金加入量，获得较高的强度提升，从而降低生产成本。用钒钛强化生产高强钢，其钛强化粒子的析出温度较高，钒强化粒子析出温度较低，轧机负荷没有明显的增加，可充分减少轧制的负荷，降低生产难度。