[发明专利]轮辐用厚规格1300MPa级热成形钢及制备方法

说明书

本发明公开了一种轮辐用厚规格1300MPa级热成形钢，化学成分按重量百分比包括：0.20～0.24％的C、0.20～0.30％的Si、1.10～1.50％的Mn、P≤0.010％、S≤0.004％、0.020～0.040％的Ti、0.0030～0.0040％的B，余量为Fe及不可避免的杂质，且钢的厚度为3.0～10.0mm。本发明的化学成分以及热轧工艺，获得晶粒尺寸细小的铁素体+珠光体组织，综合力学性能良好的热成形钢板材，板材的抗拉强度≤650MPa、屈服强度≤540MPa、延伸率≥27％，热成形钢经过常规的热成形工艺处理后，抗拉强度≥1300MPa、屈服强度≥1000MPa、延伸率≥10％。

技术领域

本发明涉及热轧汽车用钢技术领域，具体涉及一种轮辐用厚规格1300MPa级热成形钢及制备方法。

背景技术

21世纪的汽车行业，降低燃料消耗、减少CO₂和废气排放已成为社会的需求，作为材料生产厂的钢铁业为了适应这种发展趋势，已开发出许多种类的超高强度钢板来帮助减轻汽车重量，适应汽车工业的新要求。

使用传统冷冲压工艺对超高强度钢板进行加工不仅存在诸多技术上的障碍，如冲压件回弹，模具损耗等；同时对材料的性能提出了极高的要求，使得材料的价格高昂，阻碍了汽车厂商的大规模应用。为了解决这个难题，超强度钢板热冲压技术应运而生。这种技术将先进高强度钢板加热到奥氏体温度后快速冲压成形，在保压阶段通过模具实现淬火并达到所需的冷却速度，从而得到组织为均匀马氏体，强度在1500MPa左右的超高强度零件。运用这种技术，材料在加工前并不具有很高的强度，所以传统冷加工中存在的一些难题可以得到有效规避。

热成形技术，作为冲压零件的高强化的一个有效途径，在汽车领域具有广阔的应用前景。采用热成形工艺制造商用车车轮，在车轮行业属于技术创新。车轮行业传统选材为低合金钢或者双相钢，采用热成形钢车轮强度可以从600MPa大幅提升至1300MPa。另外车轮作为承载件，高强化对汽车轻量化减重的效果更为显著。

经初步检索，专利申请号为201710030911.2的文献，其公开了一种抗拉强度≥2000MPa热成形钢的制备方法。该发明采用冶炼、热轧、冷轧、罩式退火得到1.2mm厚的热成形钢。专利号为201710822552.4的文献公开了一种基于CSP流程生产薄规格热成形钢的方法，钢板厚度为1.0～3.0mm。这些专利生产的都是薄规格的热成形钢，用于汽车的安全件和结构件，不能用于车轮的制造。专利号为201810208962.4的文献公开了一种抗拉强度950MPa级别的热成形钢及其热轧工艺，该发明采用热轧工艺生产厚规格热成形钢，但其热成形后抗拉强度较低，只有1000MPa左右，满足不了商用车车轮高强轻量化的需求。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种具有良好成形性能和焊接性能的轮辐用厚规格1300MPa级热成形钢及制备方法。

为实现上述目的，本发明所设计的轮辐用厚规格1300MPa级热成形钢，化学成分按重量百分比包括：0.20～0.24％的C、0.20～0.30％的Si、1.10～1.50％的Mn、P≤0.010％、S≤0.004％、0.020～0.040％的Ti、0.0030～0.0040％的B，余量为Fe及不可避免的杂质，且钢的厚度为3.0～10.0mm。

在传统22MnB5系热成形钢的基础上，添加了适当的Ti，考虑到生产车轮时，轮辐需要与轮辋进行焊接，Ti的加入可以使焊接性能得到优化。

本发明中主要组分及工艺的作用及控制的理由：