[发明专利]一种新能源汽车的水套用非调质钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种新能源汽车的水套用非调质钢，该钢的化学成分重量百分（%）比为C：0.17‑0.22、Si：0.40‑0.50、Mn：1.4‑1.6、P：≤0.015、S：≤0.015、Cr：0.15‑0.20、Ni：0.10‑0.15、Al：0.015‑0.035、V：0.08‑0.15、Nb：≤0.035、Ti：0.010‑0.020、N：130‑170ppm，其余原来Fe。从上述组分可知，本发明的一种新能源汽车的水套用非调质钢，通过控制细小微合金化元素铌、钒碳氮化物相的析出并强化铁素体软相。

技术领域

本发明涉及一种用于新能源汽车的水套用钢的技术领域，具体涉及一种新能源汽车的水套用非调质钢及其制造方法。

背景技术

近10年以来随着国家对传统汽车能耗减排、轻量化、经济性、动力性等技术指标严格要求，以及加大财政力度扶植补贴新能源汽车产业，发展混合动力、纯电动车等新能源电动汽车成为国家的发展战略。到2020年，混合动力和插电式动力汽车生产能力达200万辆，累计产销量超过500万辆。在国家及地方政府配套政策的支持下（购置税减免、政府及公共机构采购、扶持性电价、充电基础设施建设等）预计2030年，我国新能源乘用车年销量将突破1300万辆，新能源大中型客车将成为出口国际市场的主力。2018-2030年，新能源乘用车和大中型客车带来的市场空间将达13.9万亿，其相关配套产业和服务将到20万亿的市场空间。

水套作为新能源汽车的三大核心零部件之一，是为电机和驱动系统提供强冷散热和储能转换的核心装置，其强冷效果和油电转换率直接决定了混合动力电动车和纯电动车的品牌档次。其冷却效果和储能转换直接影响了电动汽车的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标，新兴水套的开发、设计和生产制造直接影响混合动力整车的性能和生产成本。随着我国对于新能源汽车的大力支持和技术引进，作为新能源汽车中必不可少的水套零件必将引来蓬勃的发展。天然气作为汽车燃料，具有单位热值高、排气污染小、供应可靠、价格低等优点，已成为世界车用清洁燃料的发展方向，而天然气汽车则已成为发展最快、使用量最多的新能源汽车。由于水套的特殊性，目前的水套用钢一般都为调质钢，其生产成本远远高于非调质钢，是导致新能源汽车的成本较高的一个重要原因。但是目前市面上并没有性能满足水套要求的非调质钢。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新能源汽车的水套用非调质钢及其制备方法，通过控制细小微合金化元素铌、钒碳氮化物相的析出并强化铁素体软相；通过增加Si元素含量，使铁素体相固溶强化，同时提高钢材屈强比；通过钢中高氮促进VN粒子大量析出，VN能有效细化奥氏体晶粒，促进晶内铁素体的析出，有效的分割粗大的珠光体团，提高非调质钢的冲击韧性，并且钢中增氮还能进一步促进钢中碳氮化钒的析出，显著发挥V的析出强化作用；通过为了进一步改善切削加工性，适当增加钢中S元素含量；通过V-Nb-Ti微合金化技术的应用，使其可以实现再结晶+未再结晶区进行控轧控冷，显著提高非调质钢的强韧性。

本发明通过以下技术方案实现：

一种新能源汽车的水套用非调质钢，该钢的化学成分重量百分（%）比为C：0.17-0.22、Si：0.40-0.50、Mn：1.4-1.6、P：≤0.015、S：≤0.015、Cr：0.15-0.20、Ni：0.10-0.15、Al：0.015-0.035、V：0.08-0.15、Nb：≤0.035、Ti：0.010-0.020、N：130-170ppm，其余原来Fe。

一种制备如上所述的新能源汽车的水套用非调质钢的方法，包括以下步骤：

铁水脱硫→LD→ LF→RH→CCM连铸→切割→冷却→检验→判定→加热炉加热→控轧→冷却→超声+漏磁探伤→精整→判定→包装→称重→入库。

本发明进一步改进方案是， LF冶炼时将Mn范围控制在1.05~1.2%。

本发明更进一步改进方案是， LF冶炼结束后根据光谱成分中Al含量来确定加入硅钙线的含量，在RH真空过程中对Al2O3充分进行变性处理。