[发明专利]一种300MPa级汽车结构件用钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车用钢铁材料及其生产方法，具体属于一种300MPa级汽车结构件用钢及其生产的方法。

背景技术

300MPa级微合金钢因具有强度和塑性适当并具有良好的成形性和焊接性，在汽车尤其是轿车制造业广泛使用，每辆车用量达40~60公斤。

经检索，中国专利（ZL99111533.3）公开了《一种低碳微合金钢的制造方法》，其化学组成(wt %)为C:0.04～0.11、Si:0.1~0.3、Mn:1.0～1.5、P：0.001~0.015、S:0.001~0.01、Al:0.001～0.05、Nb:0.03~0.06、Ti：0.01~0.04，余量为Fe。其存在的不足是：由于含0.01~0.04%的Ti，而Ti易氧化，故在炼钢时需要增加RH真空处理工序，导致能耗高，生产效率降低，并且Ti的收得率低。另外，其由于Mn含量较高，导致焊接难度增加。另Si含量也较高，使钢板表面易生成Mn₂SiO₄氧化物，镀锌性能不利，容易产生脱锌现象。

发明内容

本发明在于克服上述不足，提供一种工艺流程短、能耗较低，力学性能稳定，且在满足屈服强度为300~340MPa及抗拉强度390~445MPa的前提下，延伸率不低于31%，塑性应变比r：1.45~1.80，应变硬化指数n：0.16~0.20，宽冷弯试验弯曲180°，弯心直径d=0，金相组织中，等轴铁素体体积百分比含量为85～90%，粒状珠光体体积百分比含量为10～15%的300MPa级汽车结构件用钢及其生产的方法。

实现上述目的的措施：

一种300MPa级汽车结构件用钢，其主要组分及重量百分比含量为：C：0.06～0.08%，Si：0.05～0.09%，Mn：0.30～0.45%，Al：0.025～0.055%，P：0.015～0.025%，S≤0.006%，Nb：0.010～0.019%，N≤0.006%，其余为Fe及不可避免的杂质；力学性能在满足屈服强度为300~340MPa及抗拉强度390~445MPa的条件下，延伸率不低于31%，塑性应变比r：1.45~1.80，应变硬化指数n：0.16~0.20，宽冷弯试验弯曲180°，弯心直径d=0，金相组织中，等轴铁素体体积百分比含量为85～90%，粒状珠光体体积百分比含量为10～15%。

其特征在于：还添加有Cr≤0.02%或Cu≤0.10%或Ni≤0.05%或Mo≤0.04%或其中的两种及以上的元素；两种及以上的元素则在该元素控制范围内任意取值即可。

生产一种300MPa级汽车结构件用钢的方法，其步骤：

1）进行铁水脱硫，控制铁水中S≤0.006%；

2）转炉冶炼；

3）进行钢包吹氩，吹氩时间为5～10分钟，流量为4~5立方分米/秒；

4）进行连铸，控制浇注温度在1540～1550℃；

5）对铸坯加热，加热温度控制在1200～1250℃；

6）进行热轧，控制开轧温度在1135～1140℃，控制终轧温度在917～925℃；

7）进行卷取，卷取温度控制在685～705℃；

8）进行常规酸洗；

9）进行冷轧，控制总压下率在62～78%；

10）进行连续退火：控制预热温度在830～850℃，并进行常规保温；在25～30℃/秒的冷却速度下冷却至360～410℃，后再冷却至室温；

11）进行平整，并待用。

本发明中各元素及主要工序的作用及机理

C价格低廉，同时，C也是固溶强化元素，强化效果十分明显，C含量越高对强化效果越好。但C含量过高，不利于保证材料的成形性和焊接性能。因此，C含量控制在0.06~0.08%。

Si元素固溶在铁素体中，提高钢的强度，但Si元素容易在钢板表面形成致密的氧化层Mn₂SiO₄，从而影响材料的镀锌性能，所以本发明Si元素在钢中的含量控制在0.05~0.09%。

Mn元素是常规的强韧化元素，作为奥氏体形成元素，扩大奥氏体区，降低终轧温度，推迟奥氏体转变，同时可以起到细化晶粒的作用。但Mn元素含量太高，一方面增加成本，另一方面增加钢的淬透性，使焊接组织出现硬化层导致裂纹焊缝及热影响区裂纹敏感性增高。因此，将Mn含量0.30~0.45%。