[发明专利]610MPa级热轧免酸洗汽车结构钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种610MPa级热轧免酸洗汽车结构钢板及其生产方法。

背景技术

根据现代汽车“节能减排、环保、安全等”需求，汽车生产商对汽车构件用钢材方面提出了开发可免酸洗的钢铁产品的要求。常规热轧产品表面氧化层结构为Fe₃O₄+>60％FeO类型并且氧化层较厚，直接使用时容易发生不均匀脱落，损伤模具并对表面质量产生不良影响。由于免酸洗钢的氧化铁皮形态为Fe₃O₄+Fe，由于Fe₃O₄具有降低的硬度、较好的塑性及良好的黏附性，在深加工过程中不会因弯曲而发生脱皮和破裂，因此，使用免酸洗钢可以简化甚至完全取消热轧后的酸洗过程，对钢铁行业环保型加工方式有积极的作用。

目前，国内开发出了喷涂于热轧带钢表面的防锈剂，虽然能促进表面Fe₃O₄的生成，但是需要增加冷却设备，且该方法不能产生Fe₃O₄+Fe易于变形的氧化铁皮组织。日本、韩国、澳大利亚等的技术是在热轧生产中控制氧化铁皮的类型生产黑皮钢，日本的NKK、Nippon Steel及Kawasaki Steel等在开发热轧黑皮钢技术方面处于领先地位。我国钢铁界对热轧免酸洗钢的开发目前尚处于探索阶段，而汽车生产厂家等热轧板用户对此已有强烈的要求。

对微型乘用车材料而言，610MPa级热轧结构钢板主要应用于汽车大梁结构中的高强度连接板，通常的加工方式为酸洗工艺去除表面氧化层，利用磷化工艺形成的磷化膜提高钢板与面漆的结合能力。近年来，为了适应车辆轻型化的需求，部分汽车制造企业在采购610MPa级汽车结构用热轧钢板时提出了低成本、免酸洗表面质量的使用要求，其主要见表1。

表1 610MPa级热轧结构钢力学性能及工艺性能要求

610MPa级汽车结构用热轧钢板化学成分设计国内外通常采用低C-Mn-V-Nb微合金化方案，Mn含量一般为1.50％，C含量一般为0.10％左右，V含量0.08％左右，Nb含量0.03％左右热轧工艺采用控轧控冷，其技术特点是较多地考虑了合金元素固溶强度及细晶强化的作用，但需要后期增加酸洗工序，存在生产成本偏高以及废酸环保处理附加成本。

发明内容

针对现有610MPa级汽车结构用钢板，本发明提供了一种新的610MPa级汽车结构用热轧免酸洗钢板及其生产方法。本发明采用低C-Mn-低Si-微Nb+Ti合金化方案，结合控轧控冷方式进行生产，热轧采用控制轧制及控制冷却的方法，获得一定量的铁素体、珠光体组织及良好比例的氧化层结构、更薄的氧化层厚度。本发明方法生产的610MPa级汽车结构用热轧钢板具有良好的室温力学性能及工艺性能，成品表面氧化铁皮中Fe₃O₄所占的比例均超过85％，氧化铁皮厚度≤10μm，能适应汽车构件企业免酸洗生产要求，钢材的性价比高，推广使用前景良好。

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种综合性能优良的610MPa级热轧免酸洗汽车结构钢板。该610MPa级热轧免酸洗汽车结构钢板，按重量百分比计，其化学成分为C：0.07～0.10％、Si：0.05～0.15％、Mn：1.40～1.50％、N：0.002～0.006％、P：0～0.025％、S：0～0.015％、Nb：0.055～0.070％、Ti：0.008～0.020％、Al：0.02～0.06％，其余为Fe及不可避免的杂质。