[发明专利]各向性能均匀的14.5mm厚专用汽车轮辐钢及其制造方法和应用

说明书

本发明公开了一种各向性能均匀的14.5mm厚专用汽车轮辐钢及其制造方法和应用，属于微合金化钢制造领域。本发明的制造方法中，采用粗轧和精轧两阶段轧制模式对板坯进行轧制，且粗轧阶段的横轧道次与纵轧道次的比例满足1∶1.5N，N为正整数，且N≥2，冷却过程采用钢板长度与输送辊道运输速度及冷却水量相匹配的原则进行控制，钢板经过冷却后采用正火方式进一步热处理，轮辐制作采用旋压方式。本发明所制钢板其抗拉强度可达510MPa以上，且纵横向力学性能差异可控制在50MPa以内，采用该钢板制作的轮辐疲劳寿命可达到240万次以上，经过汽车车轮公司检验，可满足使用要求。

技术领域

本发明涉及微合金化钢制造领域，具体涉及一种各向性能均匀的14.5mm厚专用汽车轮辐钢及其制造方法和应用。

背景技术

车轮是汽车关键部件之一，一般是由轮毂、轮辋和轮辐组成，其在高速旋转下，通常承受交变机械应力、路面冲击载荷和惯性制动造成的局部温度应力等，这将严重影响车轮的使用寿命。轮辐作为汽车车轮构成之一，主要用于将轮毂和轮辋连接起来，并通过螺栓与轮毂连接起来，因此其使用寿命的长短也将影响车轮的使用寿命。

目前，汽车轮幅材料主要以Q235B、420CL、490CL、540CL和590CL等厚规格普碳和低合金高强度钢为主。

专利CN104388824A公开了一种600MPa级的厚规格热轧轮辐用钢及其制造方法，该发明通过铁水预处理-转炉冶炼-LF-连铸-热连轧工艺制备出屈服强度380～410MPa、抗拉强度600～640MPa、延伸率34～40％，具有良好成型性能和焊接性能的汽车轮辐用钢板。

专利CN101280389B公开了一种汽车车轮轮辐用钢带及其制造方法，该发明通过铁水脱硫预处理-转炉冶炼-LF钢包精炼-板坯连铸-热连轧机组轧制工艺制备出屈服强度300～370MPa、抗拉强度400～460Mpa、延伸率28～38％，具有良好塑性、冲压成型性能和焊接性能的旋压轮辐用钢带。

专利CN102127706A公开了一种高强度高疲劳寿命重卡汽车用车轮钢及其制造方法，该发明通过Nb、Ti微合金化调整车轮钢的成分，制得抗拉强度级别在500Mpa以上、延伸率30％以上、弯曲疲劳寿命达50万次以上的车轮钢，径向疲劳寿命达到145万次以上，车轮减重12～15％，是用于生产重卡汽车轮辋、轮辐的理想板材，但其生产工艺仍为传统钢的生产工艺，即铁水预处理脱硫-顶底复吹转炉-LF炉精炼处理-板坯连铸-热轧-成品。

以上汽车轮辐用钢板的制造过程多采用热连轧工艺，由于其生产特性，钢板存在严重的纵横向性能差异，性能的差异影响加工后的轮幅各向同性，从而影响疲劳寿命。

发明内容

本发明的目的就是要解决现有汽车轮辐用热连轧钢板存在各向性能差异大，造成汽车轮辐疲劳寿命短的问题，提供一种各向性能均匀的14.5mm厚专用汽车轮辐钢及其制造方法和应用。

为实现上述目的，本发明所设计的各向性能均匀的14.5mm厚专用汽车轮辐钢，按重量百分数计，其化学组成为：C：0.14～0.16％、Si：0.25～0.30％、Mn：1.35～1.50％、P≤0.014％、S≤0.019％、Al_t：0.035～0.05％、Ti：0.01～0.02％、O≤0.0022％和N≤0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。

进一步地，所述的专用汽车轮辐钢，按重量百分数计，其化学组成为：C：0.15～0.16％、Si：0.26～0.28％、Mn：1.38～1.45％、P≤0.012％、S≤0.012％、Al_t：0.038～0.045％、Ti：0.012～0.018％、O≤0.0019％和N≤0.0025％，余量为Fe和不可避免的杂质。