專(zhuān)利名稱(chēng)：汽車(chē)梁用鋼板的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于在連續(xù)過(guò)程中熱軋金屬板帶技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到汽車(chē)梁用鋼板的生產(chǎn)方法。
由于汽車(chē)在行駛過(guò)程中受到各種沖擊、扭轉(zhuǎn)等復(fù)雜應(yīng)力的作用，以及汽車(chē)重載和超載，使得汽車(chē)車(chē)架的服役條件相當(dāng)苛刻。因此，汽車(chē)制造廠對(duì)用來(lái)制造其車(chē)架的梁用熱軋板的要求十分嚴(yán)格，不僅要求其具有高的強(qiáng)度，而且還有良好的塑性和韌性以及強(qiáng)韌性的匹配。同時(shí)，對(duì)其化學(xué)成分、力學(xué)性能和工藝性能方面還有特殊要求。
眾所周知，鈮、釩、鈦對(duì)碳、氮和硫具有很強(qiáng)的親和力。它們的碳、氮化合物在奧氏體中的溶解度以及在奧氏體和鐵素體中沉淀出的細(xì)小彌散顆粒能力，為強(qiáng)化機(jī)制提供了一個(gè)基礎(chǔ)。由于鈮、釩、鈦在其溶解度、彌散性、沉淀物、再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)和轉(zhuǎn)變特性方面的每一個(gè)差別，都會(huì)對(duì)強(qiáng)化行為產(chǎn)生不同的影響。因此，國(guó)內(nèi)外用于生產(chǎn)汽車(chē)車(chē)架的梁用熱軋鋼板主要為鈮鋼或鈦鋼，這是因?yàn)殁壓外伒某恋韯?dòng)力學(xué)、沉淀物的大小和沉淀效果與釩相比是不同的。選取鈮和鈦?zhàn)鳛殚L(zhǎng)期以來(lái)汽車(chē)行業(yè)梁用熱軋鋼板的慣用微合金化元素，在于人們對(duì)鈮具有強(qiáng)烈細(xì)化晶粒的能力和對(duì)鈦具有強(qiáng)化和控制硫化物形狀雙重作用方面特性的偏愛(ài)。相反認(rèn)為釩的溶解溫度低，阻止再結(jié)晶的效果較弱，在900℃以下時(shí)對(duì)再結(jié)晶才有推遲作用，對(duì)生產(chǎn)汽車(chē)梁用鋼板不利(見(jiàn)《鋼的微合金化及控制軋制》冶金工業(yè)出版社1984年12月P185)。因此，國(guó)內(nèi)外至今未對(duì)釩作為微合金元素用于汽車(chē)梁用鋼板及其生產(chǎn)方法方面作更深入的研究。就目前含鈮或含鈦汽車(chē)梁用鋼板及其生產(chǎn)工藝而言，各自也有明顯不足例如含鈮汽車(chē)梁用鋼板，必須實(shí)行控軋控冷，在低溫大壓下實(shí)現(xiàn)；同時(shí)對(duì)其生產(chǎn)設(shè)備的剛度和能力有較高的要求。而含鈦汽車(chē)梁用鋼板的生產(chǎn)，對(duì)其化學(xué)成分和工藝參數(shù)，尤其是對(duì)溫度的敏感性很強(qiáng)；其性能波動(dòng)較大，屈強(qiáng)比較高，冷成型回彈大，同卷性能差大等；在生產(chǎn)中對(duì)工藝控制要求很?chē)?yán)，不利于大量生產(chǎn)實(shí)施。
本發(fā)明的目的是，使用釩作為汽車(chē)梁用鋼板的微合金元素，加入適量的稀土，在連軋工藝上通過(guò)控溫生產(chǎn)汽車(chē)梁用鋼板的生產(chǎn)方法。該方法不僅可以抑制釩元素的不利影響，而且可以充分發(fā)揮釩元素的有益作用，并且有利于在工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)其合格產(chǎn)品。其產(chǎn)品的強(qiáng)度級(jí)別高，其塑性汽車(chē)梁用鋼板的生產(chǎn)方法是，進(jìn)入連鑄機(jī)結(jié)晶器前的汽車(chē)梁用鋼板鋼水的化學(xué)成分(重量％)為0.08～0.12％C，0.40～0.60％Si，0.90～1.20％Mn，0.04～0.10％V，0.005～0.015％S，P≤0.025％。在結(jié)晶器內(nèi)加入稀土，使進(jìn)入其內(nèi)鋼水中RE/S在1.5～2.5內(nèi)；RE/S最好在1.7～2.2內(nèi)。
進(jìn)一步地是，將上述連鑄板坯進(jìn)行熱連軋時(shí)a、將其加熱至1200～1250℃；b、把粗軋后的中間板坯在1000～1100℃進(jìn)行熱卷；c、使進(jìn)入精軋機(jī)的中間板坯開(kāi)軋溫度保持在970～1050℃；d、使其終軋溫度保持在880～920℃；e、使軋后板材以9.5～13.5℃/s的平均速率從920～880℃冷卻至700～660℃；f、使其卷取溫度保持在660～700℃。
更進(jìn)一步地是，使板材的卷取溫度保持在670～680℃。
控制碳含量，以限制鋼中珠光體在10～15％的水平上。
錳的作用主要在于固溶強(qiáng)化，降低γ-α相變溫度，細(xì)化晶粒；同時(shí)提高鋼的塑性。硅在鋼中主要起固溶強(qiáng)化作用。
加入適量稀土，以強(qiáng)烈地降低硫氧在鋼液中的溶解度，使硫化物和氧化物夾雜在鋼液凝固前有機(jī)會(huì)上浮。未能上浮的將改變其形態(tài)。
加熱過(guò)程中促使鋼中釩的碳、氮化物固溶于奧氏體中。
粗軋后對(duì)中間板坯熱卷進(jìn)行均溫，有利于釩化合物均勻析出，減少產(chǎn)品的性能波動(dòng)；同時(shí)去除其表面的氧化鐵皮，改善表面質(zhì)量。
控制冷卻溫度，以促使鋼中鐵素體晶粒細(xì)化，產(chǎn)生細(xì)晶強(qiáng)化效果；增加釩化合物的沉淀強(qiáng)化效果；控制珠光體帶狀的形成。
控制卷取溫度，以調(diào)整釩的沉淀硬化效果，使汽車(chē)鋼板具有良好強(qiáng)韌性配合和優(yōu)良的成型性。
本發(fā)明具有如下明顯優(yōu)點(diǎn)1、克服了人們長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)釩用于汽車(chē)梁用鋼板存在的偏見(jiàn)。
2、可以有效地抑制釩作為微合金元素對(duì)汽車(chē)梁用鋼板的不利影響，有利于充分發(fā)揮釩的有益作用，并且適于工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)其合格產(chǎn)品。
3、采用設(shè)計(jì)的化學(xué)成分及其生產(chǎn)方法所生產(chǎn)的產(chǎn)品，其強(qiáng)度級(jí)別高，塑性和韌性?xún)?yōu)異，強(qiáng)韌性匹配良好，各向異性小，同卷性能差小。
下面，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。
汽車(chē)梁用鋼板的生產(chǎn)方法是，通過(guò)轉(zhuǎn)爐冶煉、微合金化、爐后處理等常規(guī)方法后，使進(jìn)入連鑄機(jī)結(jié)晶器前的汽車(chē)梁用鋼板鋼水的化學(xué)成分(重量％)為0.08～0.12％C，0.40～0.60％Si，0.90～1.20％Mn，0.04～0.10％V，0.005～0.015％S，P≤0.025％。試驗(yàn)鋼的化學(xué)成分取值見(jiàn)表1。在結(jié)晶器內(nèi)加入稀土，使進(jìn)入結(jié)晶器內(nèi)鋼水的RE/S在1.5～2.5內(nèi)，最好在1.7～2.2內(nèi)。
表1試驗(yàn)鋼化學(xué)成分的取值
將常規(guī)連鑄方法鑄成的200×1150×4250～5500mm板坯送至1450mm熱軋機(jī)熱連軋工藝。先將連鑄板坯加熱至1200～1250℃；再將粗軋后的中間板坯在1000～1100℃進(jìn)行熱卷；使進(jìn)入精軋機(jī)的中間板坯開(kāi)軋溫度保持在970～1050℃；使板坯終軋溫度保持在880～920℃；使軋后板材以9.5～13.5℃/s的平均冷卻速度從920～880℃冷卻至700～660℃；使其卷取溫度保持在660～700℃。試驗(yàn)鋼在軋制過(guò)程中的溫度控制值見(jiàn)表2，其板卷的力學(xué)性能見(jiàn)表3，其板卷的各向異性差值見(jiàn)表4。
表2 試驗(yàn)鋼在軋制過(guò)程中的溫度控制值
表3 汽車(chē)梁用鋼板板卷的力學(xué)性能
注以上各表中同一序號(hào)為同一試驗(yàn)鋼表4 汽車(chē)梁用鋼板板卷的各向異性差值
權(quán)利要求
1.汽車(chē)梁用鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，進(jìn)入連鑄機(jī)結(jié)晶器前的汽車(chē)用鋼板鋼水的化學(xué)成分(重量％)為0.08～0.12％ C，0.40～0.60％Si，0.90～1.20Mn，0.04～0.10％V，0.005～0.015％S，P≤0.025％；在結(jié)晶器內(nèi)加入稀土，使進(jìn)入鋼水中的RE/S在1.5～2.5內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所說(shuō)的汽車(chē)梁用鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，其中RE/S最好為1.7～2.2內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1、2所說(shuō)的汽車(chē)梁用鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于a、加熱連鑄板坯至1200～1250℃；b、將粗軋后的中間板坯在1000～1100℃進(jìn)行熱卷；c、使進(jìn)入精軋機(jī)的中間板坯開(kāi)軋溫度保持在970～1050℃；d、使其終軋溫度保持在880～920℃；e、使軋后板材以9.5～13.5℃/S的平均冷卻速度從920～880℃冷卻至700～660℃；f、使其卷取溫度保持在660～700℃。
4.如權(quán)利要求3所說(shuō)的汽車(chē)用鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，其中卷取溫度最好為670～680℃。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的汽車(chē)梁用鋼板的生產(chǎn)方法是，僅采用釩作為汽車(chē)梁用鋼板的微合金化元素，連鑄成板坯。在熱軋過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行控冷；加熱其至1200～1250℃；粗軋后在1000～1100℃進(jìn)行熱卷；保持精軋開(kāi)軋溫度在970～1050℃和終軋溫度在880～920℃；使軋后板坯以9.5～13.5℃/s的平均冷卻速度從920～880℃冷卻至660～700℃的卷取溫度范圍內(nèi)。用該方法生產(chǎn)的產(chǎn)品，具有強(qiáng)韌性配合良好，成型性?xún)?yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21B1/26GK1151913SQ9611768
公開(kāi)日1997年6月18日 申請(qǐng)日期1996年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月29日
發(fā)明者張開(kāi)堅(jiān), 王義成, 宋立秋, 董成瑞, 俞夢(mèng)文, 潘常芬 申請(qǐng)人:攀枝花鋼鐵(集團(tuán))公司鋼鐵研究院