專利名稱：鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大梁鋼及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大梁鋼及其制備方法，屬于金屬材料加工與成 型技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽車大梁是載貨車的主要承載部件，幾乎承載著貨物的全部重量，因此，大梁鋼的 質(zhì)量直接影響著整車的使用壽命及行車安全。汽車大梁鋼板主要用于制造汽車的車架，包 括載重車和乘用車的縱梁、橫梁及其他結(jié)構(gòu)件，是汽車結(jié)構(gòu)鋼板中需求量大、性能指標(biāo)要求 較高的鋼種。汽車大梁制作時(shí)，需要對(duì)汽車大梁鋼板進(jìn)行沖壓變形，以形成不同尺寸的汽車 縱梁、橫梁。由于汽車大梁在行駛中要經(jīng)受各種交變載荷的沖擊，因此，要求汽車大梁鋼板 材料具備較高的強(qiáng)度、良好的塑性和一定的變形能力，以提高汽車在貨運(yùn)或客運(yùn)中的負(fù)載 能力和抗疲勞性能。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)和汽車工業(yè)也得到快速發(fā)展，物 流量的劇增，要求運(yùn)輸工具朝著大型化發(fā)展。因此，研制和開發(fā)具有較高強(qiáng)度，良好抗疲勞 性、沖壓成形性、可焊性的610MPa級(jí)汽車大梁鋼已成為當(dāng)今重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
為滿足重型汽車的制造要求，本發(fā)明提供一種鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大梁鋼。此外，本發(fā)明還提供上述鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大梁鋼的制備方法。本發(fā)明提供的鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大梁鋼，具有下列質(zhì)量比的化學(xué)成分C 0. 06 ~ 0. 12wt%Si :0· 10 0. 30wt%Mn :1· 45 1. 65wt%Nb :0· 030 0. 060wt%Ti :0. 025 ~ 0. 045wt%S ^ 0. 015wt%P ^ 0. 020wt%其余為Fe及不可避免的不純物。本發(fā)明提供的鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大梁鋼的制備方法經(jīng)過(guò)下列步驟A、將化學(xué)成分如下的鋼坯加熱至1200 1220°C C :0· 06 0. 12wt%Si :0· 10 0. 30wt%Mn :1· 45 1. 65wt%Nb :0. 030 0. 060wt%Ti :0. 025 ~ 0. 045wt%S ^ 0. 015wt%P ^ 0. 020wt%
其余為Fe及不可避免的不純物；B、用壓力為140 190bar的高壓水對(duì)步驟A的高溫鋼坯噴濺除鱗8 10秒鐘；C、將步驟B的除鱗鋼坯送軋機(jī)，在開軋溫度為1060 1150°C，軋制速度為1. 4 3. 6m/s的條件下，往復(fù)粗軋3 4道次，且上一道次粗軋后延遲4 8秒的時(shí)間再進(jìn)行下一 道次的粗軋，得粗軋鋼帶；D、將步驟C的粗軋鋼帶在軋制速度為4. 5 6. Om/s的條件下，往復(fù)精軋2 3道 次，且上一道次精軋后延遲4 6秒的時(shí)間再進(jìn)行下一道次的精軋，控制終軋溫度為810 850°C，得精軋鋼帶；E、將步驟D的精軋鋼帶在層流冷卻段上以14 20°C /s冷卻速度冷卻至560 620°C的卷取溫度，送地卷機(jī)卷取成卷，之后自然空冷至室溫，即獲得鈮鈦復(fù)合重型卡車汽 車大梁鋼。所述A步驟的鋼坯是用現(xiàn)有技術(shù)的煉鋼方法得到的，其中的Nb、Ti及其它化學(xué)成 分含量是在煉鋼過(guò)程中加入、控制得到的。所述A步驟的鋼坯加熱是在常規(guī)加熱爐內(nèi)完成的，通過(guò)加熱使鋼中的Nb、Ti元素 充分固溶在奧氏體中。所述B步驟的粗軋、C步驟的精軋都是在同一臺(tái)雙機(jī)架可逆式爐卷軋機(jī)上完成的， 以在軋制過(guò)程及軋制間歇中，通過(guò)NbC、NbN的析出，抑制動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和靜態(tài)再結(jié)晶過(guò)程，以 控制相轉(zhuǎn)變前的奧氏體的晶粒尺寸和形狀，細(xì)化鐵素體晶粒，提高韌性；再通過(guò)TiN的析 出，產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化，提高韌性。采用本發(fā)明上述方案生產(chǎn)出來(lái)的鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大梁鋼具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明提供的鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大梁鋼具有較高的強(qiáng)度，可降低汽車重 量，進(jìn)而降低燃油消耗，達(dá)到節(jié)約材料，節(jié)能減排的目的。2、本發(fā)明提供的方法，可在加熱過(guò)程中使鋼中的Nb、Ti元素充分固溶在奧氏體 中，再在軋制過(guò)程及軋制間歇中，通過(guò)NbC、NbN的析出，抑制動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和靜態(tài)再結(jié)晶過(guò) 程，以控制相轉(zhuǎn)變前的奧氏體的晶粒尺寸和形狀，細(xì)化鐵素體晶粒，使鋼帶的強(qiáng)度明顯提 高，再通過(guò)TiN的析出，產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化，保持較好的塑韌性。3、本發(fā)明生產(chǎn)的鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大梁鋼工藝力學(xué)性能穩(wěn)定，具有較高的強(qiáng) 度，較好的成型性及抗疲勞性，載荷能力大，適用于制造重型卡車大梁。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實(shí)施例1A、將板坯連鑄機(jī)澆鑄出的成分為=C 0. 06wt%, Si :0· 12wt%, Mn :1· 48wt%, Nb 0. 031wt%, Ti :0. 027wt%, S :0· 010wt%, P :0· 016wt%，其余為 Fe 及不可避免的不純物的 鋼坯，送入常規(guī)加熱爐中加熱120分鐘，加熱爐均熱段溫度為1240°C，使坯溫達(dá)到1200°C 時(shí)，按常規(guī)保溫后出爐，得高溫鋼坯；B、用壓力為140bar的高壓水分別對(duì)步驟A的高溫鋼坯的正、反面噴濺除鱗10秒 鐘；C、將步驟B的除鱗鋼坯送入雙機(jī)架可逆式爐卷軋機(jī)，控制開軋溫度為1060°C，使鋼坯在雙機(jī)架可逆式爐卷軋機(jī)的兩個(gè)機(jī)架上以1. 4m/s的軋制速度進(jìn)行4個(gè)道次的粗軋，其 中每個(gè)道次軋完后，延遲4秒的時(shí)間再進(jìn)入下一道次的軋制，得粗軋鋼帶；D、將步驟C的粗軋鋼帶以4. 5m/s的軋制速度在同一雙機(jī)架可逆式爐卷軋機(jī)的 兩個(gè)機(jī)架上進(jìn)行3個(gè)道次的精軋，其中每個(gè)道次軋完后，延遲4秒的時(shí)間再進(jìn)入下一道次 的軋制，軋制過(guò)程中按常規(guī)開啟軋輥冷卻水冷卻軋輥，控制終軋溫度為810°C，得到厚度為 8. Omm的精軋汽車大梁鋼；E、將D步驟的精軋鋼帶進(jìn)入層流冷卻段進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，以17°C /s的冷卻速度冷卻 至560°C的卷取溫度后，送入卷取機(jī)進(jìn)行卷取打捆，然后自然空冷至室溫，即可獲得鈮鈦復(fù) 合610MPa級(jí)汽車大梁鋼，該鋼的化學(xué)成分為=C =C :0· 06wt%,Si :0· 12wt%,Mn :1· 48wt%, Nb :0. 031wt%, Ti :0. 027wt%, S :0. 010wt%, P :0. 016wt%，其余為 Fe 及不可避免的不純 物。實(shí)施例2A、將板坯連鑄機(jī)澆鑄出的鋼坯熱送入軋鋼加熱爐中，其中，鋼坯成分為C: 0. IOwt %, Si 0. 28wt %, Mn 1. 59wt %, Nb 0. 047wt%, Ti 0. 042wt%, S 0. OlOwt %, P 0.014wt%，其余為Fe及不可避免的不純物；加熱爐加熱120分鐘，加熱爐均熱段爐溫為 1240°C的，使坯溫達(dá)到1210°C時(shí)，按常規(guī)保溫后出爐，得高溫鋼坯；B、用壓力為190bar的高壓水分別對(duì)步驟A的高溫鋼坯的正、反面噴濺除鱗8秒 鐘；C、將步驟B的除鱗鋼坯送入雙機(jī)架可逆式爐卷軋機(jī)，控制開軋溫度為1150°C，使 鋼坯在雙機(jī)架可逆式爐卷軋機(jī)的兩個(gè)機(jī)架上以3. 6m/s的軋制速度進(jìn)行3個(gè)道次的粗軋，其 中每個(gè)道次軋完后，延遲8秒的時(shí)間再進(jìn)入下一道次的軋制，得粗軋鋼帶；D、將步驟C的粗軋鋼帶以6. Om/s的軋制速度在同一雙機(jī)架可逆式爐卷軋機(jī)的 兩個(gè)機(jī)架上進(jìn)行2個(gè)道次的精軋，其中每個(gè)道次軋完后，延遲6秒的時(shí)間再進(jìn)入下一道次 的軋制，軋制過(guò)程中按常規(guī)開啟軋輥冷卻水冷卻軋輥，控制終軋溫度為850°C，得到厚度為 8. Omm的精軋汽車大梁鋼；D步驟的精軋鋼帶進(jìn)入層流冷卻段進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，以20°C /s的冷卻速度冷 卻至620°C的卷取溫度后，送卷取機(jī)進(jìn)行卷取、打捆，然后自然空冷至室溫，即可獲得鈮鈦復(fù) 合610MPa級(jí)汽車大梁鋼，該鋼的化學(xué)成分為C 0. IOwt%，Si 0. 28wt%,Mn 1. 59wt%,Nb 0. 047wt%, Ti 0. 042wt%, S :0· 010wt%, P :0· 014wt%，其余為 Fe 及不可避免的不純物；實(shí)施例3A、將板坯連鑄機(jī)澆鑄出的鋼坯送入軋鋼加熱爐，鋼坯成分為C :0. 12wt%, Si 0. 39wt%, Mn 1. 65wt%, Nb :0· 055wt%, Ti :0· 044wt%, S :0· 006wt%, P :0· OlOwt%，其余 為Fe及不可避免的不純物。鋼坯外在加熱爐中加熱240分鐘，加熱爐均熱段爐溫為1260°C， 坯溫加熱至1220°C時(shí)，按常規(guī)保溫后出爐，得高溫鋼坯；B、用壓力為171bar的高壓水分別對(duì)步驟A的高溫鋼坯的正、反面噴濺除鱗9秒 鐘；C、將步驟B的除鱗鋼坯送入雙機(jī)架可逆式爐卷軋機(jī)，控制開軋溫度為1090°C，使 鋼坯在雙機(jī)架可逆式爐卷軋機(jī)的兩個(gè)機(jī)架上以2. Om/s的軋制速度進(jìn)行4個(gè)道次的粗軋，其 中每個(gè)道次軋完后，延遲6秒的時(shí)間再進(jìn)入下一道次的軋制，得粗軋鋼帶；
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D、將步驟C的粗軋鋼帶以5. Om/s的軋制速度在同一雙機(jī)架可逆式爐卷軋機(jī)的兩 個(gè)機(jī)架上進(jìn)行3個(gè)道次的精軋，其中每個(gè)道次軋完后，延遲5過(guò)秒的時(shí)間再進(jìn)入下一道次 的軋制，軋制過(guò)程中按常規(guī)開啟軋輥冷卻水冷卻軋輥，控制終軋溫度為830°C，得到厚度為 8. Omm的精軋汽車大梁鋼；D步驟的精軋鋼帶進(jìn)入層流冷卻段進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，以14. 50C /s的冷卻速度 冷卻至600°C的卷取溫度后，送卷取機(jī)進(jìn)行卷取、打捆，然后自然空冷至室溫，即可獲得鈮鈦 復(fù)合610MPa級(jí)汽車大梁鋼，該鋼的化學(xué)成分為=C 0. 12wt%, Si :0· 39wt%,Mn :1.65wt%, Nb :0. 055wt%, Ti :0. 044wt%, S :0. 006wt%, P :0. OlOwt%，其余為 Fe 及不可避免的不純 物。
權(quán)利要求
一種鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大梁鋼，其特征在于具有下列質(zhì)量比的化學(xué)成分C0.06～0.12wt％Si0.10～0.30wt％Mn1.45～1.65wt％Nb0.030～0.060wt％Ti0.025～0.045wt％S≤0.015wt％P≤0.020wt％其余為Fe及不可避免的不純物。
2.一種如權(quán)利要求1所述的鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大梁鋼的制備方法，其特征在于經(jīng) 過(guò)下列工藝步驟A、將化學(xué)成分如下的鋼坯加熱至1220 1260°C C 0. 06 0. 12wt%Si 0. 10 0. 30wt% Mn :1. 45 1. 65wt% Nb :0. 030 0. 060wt% Ti :0. 025 0. 045wt% S 彡 0. 015wt% P 彡 0. 020wt%其余為Fe及不可避免的不純物；B、用壓力為140 190bar的高壓水對(duì)步驟A的高溫鋼坯噴濺除鱗8 10秒鐘；C、將步驟B的除鱗鋼坯送軋機(jī)，在開軋溫度為1060 1150°C，軋制速度為1.4 3. 6m/ s的條件下，往復(fù)粗軋3 4道次，且上一道次粗軋后延遲4 8秒的時(shí)間再進(jìn)行下一道次 的粗軋，得粗軋鋼帶；D、將步驟C的粗軋鋼帶在軋制速度為4.5 6. Om/s的條件下，往復(fù)精軋2 3道次， 且上一道次精軋后延遲4 6秒的時(shí)間再進(jìn)行下一道次的精軋，控制終軋溫度為810 850°C，得精軋鋼帶；E、將步驟D的精軋鋼帶在層流冷卻段上以14 20°C/s冷卻速度冷卻至560 620°C 的卷取溫度后，送地卷機(jī)卷取成卷，之后自然空冷至室溫，即獲得鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大 梁鋼。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大梁鋼及其制備方法。所述鈮鈦復(fù)合重型卡車汽車大梁鋼具有下列質(zhì)量比的化學(xué)成分C0.06～0.12wt％，Si0.10～0.30wt％，Mn1.45～1.65wt％，Nb0.030～0.060wt％，Ti0.025～0.045wt％，S≤0.015wt％，P≤0.020wt％，其余為Fe及不可避免的不純物。經(jīng)加熱、粗軋、精軋、冷卻、卷取步驟制得，可在加熱過(guò)程中使鋼中的Nb、Ti元素充分固溶在奧氏體中，再在軋制過(guò)程及軋制間歇中，通過(guò)NbC、NbN的析出，抑制動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和靜態(tài)再結(jié)晶過(guò)程，以控制相轉(zhuǎn)變前的奧氏體的晶粒尺寸和形狀，細(xì)化鐵素體晶粒，使鋼帶的強(qiáng)度明顯提高，再通過(guò)TiN的析出，產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化，保持較好的塑韌性。載荷能力大，適用于制造重型卡車大梁。
文檔編號(hào)C22C38/14GK101914729SQ20101024297
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者張衛(wèi)強(qiáng), 張志波, 張瑜, 張紅斌, 李金柱, 楊春雷, 王均洪 申請(qǐng)人:武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份有限公司