[发明专利]一种高疲劳性能高强度冷冲压钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高疲劳性能高强度冷冲压钢，其化学元素质量百分比为：C0.06～0.15％，Si0.01～0.30％，Mn1.20～2.00％，Nb0.015～0.070％，Ti0.010～0.060％，Cr0.10～0.60％，Mo0.10～0.50％，Al0.045～0.080％，余量为Fe及其他不可避免的杂质。此外，本发明还公开了上述的高疲劳性能高强度冷冲压钢的制造方法，其包括步骤：(1)冶炼和铸造：(2)加热；(3)轧制；(4)冷却：轧后进行分段冷却，其中第一段以30‑50℃/s的速度冷却至720‑750℃，然后第二段以15‑30℃/s的速度冷却至550～620℃，然后卷取或空冷至室温。

技术领域

本发明涉及一种钢种及其制造方法，尤其涉及一种冷冲压钢及其制造方法。

背景技术

桥壳作为汽车关键承载部件，对安全性有较高要求，需要满足严格的构件疲劳性能。反映到桥壳用钢上，要求钢板性能稳定、耐低温冲击、焊接性良好，同时对偏析和夹杂物进行严格控制。

目前市场上有日本的SHP45、GW3300和德国的TL-VW1114Ti、TL-VW1128、TL-VW1206、TL-VW1490等桥壳专用钢牌号。而我国一直缺乏专用的桥壳钢产品。譬如，目前我国冷冲压桥壳钢主要是16Mn、Q345C、Q420C、Q460C等普通C-Mn结构钢。然而，此类C-Mn钢冷冲压后强度进一步下降，例如Q460C冷冲压后屈服强度下降到400MPa左右，而欧洲重型车桥多采用屈服强度460-600MPa的高强钢，因而，使得我国重型商用车车桥比欧洲主流商用车车桥重10-15％。

公开号为CN103938092A，公开日为2014年7月23日，名称为“一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板及其制造方法”的中国专利文献公开了一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板及其制造方法。在该专利文献所公开的技术方案中，通过控制精炼过程参数控制夹杂物水平，进而提高疲劳性能。

公开号为CN103422020A，公开日为2013年12月4日，名称为“一种冲焊桥壳用钢板及其制造方法”的中国专利文献公开了一种加热后冲压、焊接桥壳用的600MPa级热冲压成型性能优良的钢板及其制造方法。在该专利文献所公开的技术方案中，通过综合添加Nb、V等元素提高钢板强度，并通过对Ti、Al等元素的综合控制，提高钢板冷冲压后的低温韧性和疲劳性能，使得钢板也达到了600MPa强度级别；

近年来，随着我国环保政策的加严，对卡车超载治理力度的加大，桥壳轻量化的需求逐渐增加，越来越多的用户提出研发专用的高强度桥壳用钢产品。

目前，多数桥壳的冷冲压工艺生产为：钢板等离子下料-涂油润滑-冷冲压-上下半桥壳焊接(其中，采用二氧化碳气体保护焊)-焊接轴头(摩擦焊)-焊接附件(电弧焊)。

由于桥壳钢对疲劳性能有严格要求，在采用高强度桥壳钢进行高强减薄时桥壳结构对钢板的疲劳性能要求更为严格，基于此，期望获得一种高疲劳性能高强度冷冲压钢，该高疲劳性能高强度冷冲压钢可以在冷冲压成桥壳后，在进行采用2.5倍的标准载荷进行台架试验，疲劳寿命在80万次以上。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种高疲劳性能高强度冷冲压钢，该高疲劳性能高强度冷冲压钢在冷冲压成桥壳后具有良好的疲劳性能，疲劳寿命可以在80万次以上。

为了实现上述目的，本发明提出了一种高疲劳性能高强度冷冲压钢，其化学元素质量百分比为：

C 0.06～0.15％，Si 0.01～0.30％，Mn 1.20～2.00％，Nb 0.015～0.070％，Ti0.010～0.060％，Cr 0.10～0.60％，Mo 0.10～0.50％，Al 0.045～0.080％，余量为Fe及其他不可避免的杂质。

在本发明所述的高疲劳性能高强度冷冲压钢中，各化学元素的设计原理如下所述：