[发明专利]一种轻量化耐疲劳热轧双相车轮钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种轻量化耐疲劳热轧双相车轮钢及其生产方法，所述热轧双相车轮钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05‑0.09%，Si：0.5‑0.8%，Mn：1.0‑1.6%，Cr：0.4‑0.7%，P≤0.015%，S≤0.005%，Als：0.015‑0.045%，Nb：0.01‑0.03%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、冷却、卷曲工序。本发明基于现有2250mm热连轧生产和冷却设备，开发出了厚度规格为10‑14mm，厚度方向晶粒大小均匀，低屈强比、大延伸率，减重和轻量化效果显著的热轧双相车轮钢，完全满足制作车轮的各项性能要求。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种轻量化耐疲劳热轧双相车轮钢及其生产方法。

背景技术

随着不可再生能源的逐渐消耗及环境意识的加强，汽车的轻量化越来越受到关注。在汽车上使用性能良好的高强度钢板是汽车减重节能、提高安全性的有效手段。采用高强度钢板代替传统的低碳钢板，对提高汽车结构强度、减轻汽车质量、降低油耗具有非常重要的意义。常规的低合金高强度钢板，通常采用固溶强化、沉淀强化等手段达到钢板所需要的强度，但却降低了钢板的塑性，给构件成形带来了困难，甚至在延展加工过程中严重开裂。汽车车轮既是承重件又是安全件，对强塑性能的综合要求极高。热轧高强度双相钢具有良好的强塑性、低屈强比、高初始加工硬化率及抗疲劳性能等优点，广泛应用于汽车车轮制造领域。

公开号为CN107881430A的“一种抗拉强度600MPa级热轧双相钢及其制造方法”、公开号为CN107746931A的“一种汽车车轮用热轧双相钢及其生产方法”及公开号为CN106086627A的“一种600MPa级热轧双相钢及其生产方法”介绍了采用“水冷+空冷+水冷”的三段冷却方式，卷取温度控制在250℃以下，所述的钢板厚度限于 2.5～6.0mm。

公开号为CN105385954A的专利公开了“一种10mm以上600MPa级双相钢钢带及其加工方法”，此发明在成分上增加了0.04-0.05％的Ti元素含量，在炼钢过程中由于钢水中的Ti元素易与气体N形成大尺寸TiN，而TiN熔点较高，在板坯加热过程中很难回溶，增大后续加工过程中开裂风险。公开号CN104195439A的专利公开了“一种厚规格热轧双相钢板及制造方法”，成分采用“C-Si-Mn-Cr”系，通过前段密集冷却+空冷+后段超快冷的冷却方式，生产出低成本厚规格组织均一的热轧双相钢，但后段超快冷却系统会增加设备投入。上述两个专利的卷取温度均在200℃以下，这要求卷取设备具有较强的卷取能力，而钢板内应力较大，加工落圆盘料后出现瓢曲缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种轻量化耐疲劳热轧双相车轮钢及其生产方法。该发明基于2250mm热连轧生产和冷却设备，采用合理的成分体系和工艺制度，生产的10-14mm厚规格热轧双相车轮钢产品具有良好的力学性能和冷加工性能，满足了汽车轻量化的发展需要。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种轻量化耐疲劳热轧双相车轮钢，所述热轧双相车轮钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05-0.09%，Si：0.5-0.8%，Mn：1.0-1.6%，Cr：0.4-0.7%，P≤0.015%，S≤0.005%，Als：0.015-0.045%，Nb：0.01-0.03%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。

本发明所述热轧双相车轮钢厚度规格为10-14mm，组织类型为铁素体和马氏体，厚度方向晶粒大小均匀，马氏体含量为10-18%。

本发明所述热轧双相车轮钢屈服强度340-390MPa，抗拉强度620-660MPa，延伸率A₅₀：32-43%，屈强比：0.55-0.63。