[发明专利]一种汽车桥壳钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢板制造领域，具体涉及一种600MPa级汽车用热轧冲压桥壳钢的制备方法。

背景技术

桥壳是汽车行驶系统的主要构件之一，在使用过程中，它支承车架及车架以后的各总成重量，因此需使用具有足够的强度和刚度的钢材来制造；另外，汽车桥壳由钢板经冲压和焊接成型，所以钢材还必须保证具有良好的冲压成型性能以及良好的焊接性能。

目前，国内汽车桥壳用热轧钢板领域尚没有专用钢种及相应标准，大多数汽车制造商采用汽车大梁钢（如16MnL）来制造汽车桥壳。近年来，许多钢厂对汽车桥壳用热轧钢板进行了研究，采用Nb-V-Ti微合金化及控轧控冷技术，开发了510MPa级的汽车桥壳钢，这些产品中的Nb等贵金属添加较多，生产成本较高；另一方面，原有Ti微合金化技术会导致钢中大颗粒TiN夹杂聚集，损害钢的低温韧性和冷成型性能。

公开号为CN104213019A的中国专利公开了一种600MPa级汽车桥壳钢及其生产方法，其通过控制组分中的V、N含量及控轧控冷工艺，生产600MPa级汽车桥壳用热轧钢卷。该方法主要通过碳来提高钢材的强度并利用V、N的析出来强化效果，虽然能够提供600MPa的抗拉强度，但是对钢板的焊接性能和成型性能不利。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过添加较少的合金元素并控制N含量以及控轧控冷工艺，获得具有优异的力学性能及成型性能的600MPa级汽车桥钢及其制备方法。

本发明采用如下技术方案：

一种汽车桥壳钢，其包括如下重量百分比的各组分：

C：0.06~0.10%、Si：0.20~0.40%、Mn：1.30~1.50%、P：≤0.025%、S：≤0.008%、Als：0.020~0.040%、Nb：0.010~0.015%、Ti：0.050~0.080%，其余为Fe及不可避免的杂质。

一种上述汽车桥壳钢的制备方法，其包括如下步骤：

（1）经转炉冶炼、LF精炼、浇注后得到铸坯，所得铸坯的各组分的重量百分比为：C：0.06~0.10%、Si：0.20~0.40%、Mn：1.30~1.50%、P：≤0.025%、S：≤0.008%、Als：0.020~0.040%、Nb：0.010~0.015%、Ti：0.050~0.080%，其余为Fe及不可避免的杂质；

（2）将铸坯在加热炉内加热，加热段温度为1150~1280℃，均热段温度为1120~1200℃，总加热时间为180min以上；

（3）对步骤（2）处理后的铸坯进行粗轧，粗轧开轧温度为1050~1100℃，轧制道次为5-7道，获得厚度为50~65mm的中间坯；

（4）对经步骤（3）粗轧后的中间坯进行精轧，精轧过程为6道次，精轧开轧温度为880~920℃，精轧终轧温度780~820℃，精轧的最后3道次的总压下率不低于15%，精轧后得到的钢板进入层流冷却装置进行冷却，终冷温度为680~720℃之间，冷却速率控制在5.5~8.5℃/s之间；得到厚度为12~18mm的汽车桥壳钢。

制备方法中，所述转炉冶炼采用顶底复吹转炉炼钢法，转炉炉底吹氩气，转炉炉顶吹氧气。

制备方法中，所述LF精炼前加入NbFe来调整铸坯中的Nb含量。

制备方法中，所述LF精炼处理前进行造白渣控铝脱氧。

制备方法中，所述造白渣控铝脱氧后加入TiFe来调整铸坯中的Ti含量。

制备方法中，所述浇注过程为保护浇注。

本发明汽车用桥壳钢的化学成分中：

碳：碳是廉价的固溶强化元素，但同时其对韧性及塑形的损害很大，其含量越低，则冲压成型性和焊接性越好，因此我们将其含量限定在0.06~0.10%。

硅：硅是有效的钢液脱氧元素，主要作用为预脱氧并防止气泡等缺陷的产生，如果硅含量低于0.20%，则有可能产生气泡缺陷，硅含量超过0.50%，会恶化钢板的表面质量，同时提高焊接裂纹敏感性指数，不利于焊接性能的保障，所以，将其含量限定在0.20~0.40%。

锰：锰是提高强度和韧性的有效元素。但是锰含量过高会增加钢的淬透性，导致不利于焊接及成型组织的产生，因此，设定其含量限定在1.30~1.50%。

磷：磷是钢中有害元素之一，特别对冷塑性、冷成型性能危害最大，所以设定其含量上限为0.025%。