800MPa級別汽車箱體用鋼及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車箱體用鋼及其生產(chǎn)方法，尤其是一種800MPa級別汽車箱體 用鋼及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，汽車制造業(yè)快速發(fā)展，隨著需求的不斷提高，汽車用鋼呈現(xiàn)輕量化、高強(qiáng) 化的發(fā)展趨勢。研宄表明，車重每減輕10%，可節(jié)省燃油3%?7%。鋼鐵作為占汽車總重 約70%的主要材料，必須向輕量化、高強(qiáng)度、易加工、高精度的方向發(fā)展。
[0003] 目前，箱體用鋼的生產(chǎn)主要采用兩種方式進(jìn)行：①傳統(tǒng)的C-Mn強(qiáng)化；②微合金強(qiáng) 化。因傳統(tǒng)的C-Mn強(qiáng)化方式存在一定的缺陷，如：C含量較高，對成品的焊接性能和成型性 能造成一定的影響，Mn含量較高容易造成成分的偏析和帶狀組織的增大，影響后期的產(chǎn)品 加工。所以隨著微合金強(qiáng)化技術(shù)的不斷應(yīng)用，傳統(tǒng)的強(qiáng)化C-Mn方式逐漸被取代。微合金化 鋼是在普通C-Mn鋼中添加微量的強(qiáng)碳氮化物形成元素(主要包括Nb、V、Ti等)進(jìn)行合金化， 充分利用鋼的細(xì)晶強(qiáng)化、晶界亞晶界強(qiáng)化、相變強(qiáng)化、碳氮化物沉淀強(qiáng)化等多種強(qiáng)化手段， 以獲得高強(qiáng)度、高韌性、高可焊接性、良好的成型性能等最佳機(jī)械性能的鋼鐵產(chǎn)品。采用何 種強(qiáng)化元素來生產(chǎn)SOOMPa級別汽車箱體用鋼行業(yè)內(nèi)部目前意見不一，就目前市場上產(chǎn)品 來講主要是以Nb強(qiáng)化為主，但此種強(qiáng)化方式不僅生產(chǎn)成本較高，同時軋制過程控制難度較 大。隨著市場競爭力的不斷增加，急需鋼鐵企業(yè)對現(xiàn)有工藝進(jìn)行優(yōu)化來降低生產(chǎn)成本從而 提高企業(yè)效益，這就決定了低成本、高品質(zhì)、易加工是當(dāng)前鋼鐵行業(yè)的首要的生產(chǎn)思路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種低成本、高品質(zhì)、易加工的800MPa級別汽車 箱體用鋼；本發(fā)明還提供了一種SOOMPa級別汽車箱體用鋼的生產(chǎn)方法。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述質(zhì)量百分比含量的板坯：C 0. 08?0. 12%、 Si 0. 20 ?0. 40%、Mn 1. 40 ?1. 60%、P 彡 0. 025%、S 彡 0. 010%、V 0. 040 ?0. 060%、Ti 0. 090?0. 120%、Als彡0. 015%、N彡0. 004%，其余為Fe和不可避免的不純物。
[0006] 本發(fā)明方法包括加熱、粗軋、精軋、冷卻和卷取工序；所采用的板坯的質(zhì)量百分比 含量為：c 0· 08 ?0· 12%、Si 0· 20 ?0· 40%、Mn 1. 40 ?1. 60%、P 彡 0· 025%、S 彡 0· 010%、 V 0· 040 ?0· 060%、Ti 0· 090 ?0· 120%、Als 彡 0· 015%、N 彡 0· 004%，其余為 Fe 和不可避 免的不純物。
[0007] 本發(fā)明方法所述加熱工序的出爐溫度為1190?1250°C，粗軋工序的中間坯溫度 為1050?1090°C，精軋工序的終軋溫度為830?870°C，冷卻工序采用前段集中冷卻的層 冷工藝，卷取工序的卷曲溫度為560?620°C。
[0008] 進(jìn)一步的，本發(fā)明方法所述加熱工序?yàn)楸ＷC強(qiáng)化元素的碳化物充分溶解同時保證 各段板坯加熱均勻，加熱總用時大于140分鐘，預(yù)熱段和第一加熱段在爐不少于70分鐘，第 二加熱段和均熱段在爐不少于70分鐘；板坯> KKKTC時，加熱速度8?12°C /min，以快速 達(dá)到出爐溫度1190?1250°C。
[0009] 進(jìn)一步的，本發(fā)明方法所述粗軋工序，采用5?7道次軋制，中間坯厚度為39. 1? 55. 8mm (實(shí)際厚度根據(jù)成品控制）。
[0010] 進(jìn)一步的，本發(fā)明方法所述精軋工序采用7架機(jī)進(jìn)行軋制。
[0011] 本發(fā)明中C、Mn以間隙固溶體形式和置換形式存在于鐵素體晶界上，可增加位錯 抗力，提高鋼材的屈服強(qiáng)度；微合金V能與C、N結(jié)合成碳氮化物，在低溫時起到析出強(qiáng)化作 用。V在鋼中可控制應(yīng)變時效，降低鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度，使強(qiáng)度與韌性更好的配合。由于Ti 的化學(xué)活性很大，微Ti與N、0、S等形成穩(wěn)定化合物，可改善鋼板韌性和焊接性能。當(dāng)Ti 含量較高時，鋼材在軋制過程中析出的Ti (C，N)通過阻止奧氏體晶粒長大而細(xì)化鐵素體晶 粒，在冷卻和卷取過程中析出的TiC具有較強(qiáng)的沉淀強(qiáng)化作用。本發(fā)明方法通過控制加熱 溫度、中間坯溫度、終軋溫度和卷曲溫度來控制碳化物和碳氮化物的析出、奧氏體的再結(jié)晶 及奧氏體的變形狀態(tài)，得到最終的要求組織，保證成品的強(qiáng)度指標(biāo)及整體性能。與鈮相比， 釩鈦微合金化的成本最低。釩鈦復(fù)合強(qiáng)化主要是利用其釩鈦復(fù)合強(qiáng)化的優(yōu)點(diǎn)在于以較小的 合金加入量，獲得較高的強(qiáng)度提升，從而降低生產(chǎn)成本。用釩鈦強(qiáng)化生產(chǎn)高強(qiáng)鋼，其鈦強(qiáng)化 粒子的析出溫度較高，釩強(qiáng)化粒子析出溫度較低，乳機(jī)負(fù)荷沒有明顯的增加，可充分減少軋 制的負(fù)荷，降低生產(chǎn)難度。
[0012] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明在現(xiàn)有的冶煉和軋制生產(chǎn)設(shè)備 條件下，利用鋼中的微合金元素釩和鈦的作用，即：微合金元素 V和Ti與C、N結(jié)合成碳氮化 物，在低溫時起到析出強(qiáng)化作用；Ti2S、TiN在1300°C以下析出量變化很小，幾乎不會回溶， 不僅保證了鋼中A類夾雜物的產(chǎn)生，同時在板坯加熱過程中在一定程度上抑制了初始奧氏 體晶粒度的長大；V在鋼中可控制應(yīng)變時效，降低鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度，使強(qiáng)度與韌性更好的 配合。本發(fā)明利用釩鈦復(fù)合強(qiáng)化能夠更加充分的發(fā)揮析出強(qiáng)化的效果，并提高鋼板的總體 性能；且可充分減少軋制的負(fù)荷，降低生產(chǎn)難度；具有低成本、高品質(zhì)、易加工的特點(diǎn)。
[0013] 本發(fā)明方法通過控制軋鋼的出爐溫度、中間坯溫度、終軋溫度和卷曲溫度來控制 碳和碳氮化物的析出、奧氏體的再結(jié)晶及奧氏體的變形狀態(tài)；得到的產(chǎn)品保證了強(qiáng)度指標(biāo) 及整體性能，且生產(chǎn)成本低、易于加工。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015] 下述實(shí)施例1 一 6所采用的板坯的化學(xué)成分見表1。
[0016] 表1 :板還化學(xué)成分（wt%)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種SOOMPa級別汽車箱體用鋼，其特征在于，其采用下述質(zhì)量百分比含量的板坯：C 0. 08 ?0. 12%、Si 0. 20 ?0. 40%、Mn 1. 40 ?1. 60%、P 彡 0. 025%、S 彡 0. 010%、V 0. 040 ? 0. 060%、Ti 0. 090?0. 120%、Als彡0. 015%、N彡0. 004%，其余為Fe和不可避免的不純物。
2. -種800MPa級別汽車箱體用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于：其包括加熱、粗軋、精軋、 冷卻和卷取工序；所采用的板坯的質(zhì)量百分比含量為：C 0. 08?0. 12%、Si 0. 20?0. 40%、 Mn 1. 40 ?1. 60%、P 彡 0. 025%、S 彡 0. 010%、V 0. 040 ?0. 060%、Ti 0. 090 ?0. 120%、 Als彡0. 015%、N < 0. 004%，其余為Fe和不可避免的不純物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的800MPa級別汽車箱體用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述加 熱工序的出爐溫度為1190?1250°C，粗軋工序的中間坯溫度為1050?1090°C，精軋工序 的終軋溫度為830?870°C，冷卻工序采用前段集中冷卻的層冷工藝，卷取工序的卷曲溫度 為 560 ?620 °C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的800MPa級別汽車箱體用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述加 熱工序，加熱總用時大于140分鐘，預(yù)熱段和第一加熱段在爐不少于70分鐘，第二加熱段和 均熱段在爐不少于70分鐘；板坯> KKKTC時，加熱速度8?12°C /min。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的800MPa級別汽車箱體用鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述粗 軋工序，采用5?7道次軋制，中間坯厚度為39. 1?55. 8mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2 - 5任意一項(xiàng)所述的800MPa級別汽車箱體用鋼的生產(chǎn)方法，其特征 在于：所述精軋工序采用7架機(jī)進(jìn)行軋制。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種800MPa級別汽車箱體用鋼及其生產(chǎn)方法，其包括加熱、粗軋、精軋、冷卻和卷取工序；所采用的板坯的質(zhì)量百分比含量為：C 0.08～0.12%、Si 0.20～0.40%、Mn 1.40～1.60%、P≤0.025%、S≤0.010%、V 0.040～0.060%、Ti 0.090～0.120%、Als≥0.015%、N≤0.004%，其余為Fe和不可避免的不純物。鋼利用釩鈦復(fù)合強(qiáng)化能夠更加充分的發(fā)揮析出強(qiáng)化的效果，并提高鋼板的總體性能；且可充分減少軋制的負(fù)荷，降低生產(chǎn)難度；具有低成、高品質(zhì)、易加工的特點(diǎn)。方法通過控制軋鋼的出爐溫度、中間坯溫度、終軋溫度和卷曲溫度來控制碳和碳氮化物的析出、奧氏體的再結(jié)晶及奧氏體的變形狀態(tài)；得到的產(chǎn)品保證了強(qiáng)度指標(biāo)及整體性能，且生產(chǎn)成低、易于加工。
【IPC分類】C21D8-00, C22C38-14
【公開號】CN104561791
【申請?zhí)枴緾N201510042773
【發(fā)明人】張春雷, 尹志堯, 陸鳳慧, 王全利, 宮彥嶺, 高玲玲
【申請人】河北鋼鐵股份有限公司承德分公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月28日