[发明专利]低脆性700MPa级汽车大梁用钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种汽车纵梁用钢，具体涉及一种低脆性700MPa级汽车大梁用钢及其制造方法。

背景技术

通过提高钢板强度来减轻车身重量，达到降耗节能，减少环境污染是当今汽车工业研究的重要课题。在国内外，现阶段多是采用添加一定的微合金元素来强化钢的强度。大梁钢作为客货车的安全承重件，对性能和成形性有很高的要求。国内各钢厂均在开展相关方面的研究工作。但是所用的合金元素、用量、何种工艺都不尽相同，和各厂的装备、技术、原料等有关。目前，650MPa以下级别大梁钢的生产技术已相当成熟，在汽车工业的应用也较广泛。受限于国内汽车行业的落后成型装备，目前普遍使用650MPa以下级别钢种制造重卡大梁，使用强度范围主要集中在510MPa～600MPa，更高强度级别大梁的应用范围较小或处于工业认证阶段。

重卡底盘的车架采用热轧汽车大梁钢制作，其车架总成分为纵梁、衬梁、纵梁、加强件以及加强板等，各零部件是采用冷冲压成形或滚压成形方式，其装配主要采用铆接方式。

汽车大梁即是客货车的承重件，也是汽车行驶过程中的安全件。为了提高载重能力，重卡大梁一般采用6～12mm的热轧钢板制造。根据重卡的吨位和应用场合，重卡大梁采用单梁或者双梁设计。通过提高强度级别，可以减小大梁的厚度，或者将双梁设计更改为单梁设计，带来多重效益，在减轻车重的同时，可以降低油耗或者增加载货量。在现有技术的条件下进一步增加汽车大梁用钢的强度是人们一直在研究的课题。

CN200910272678.4公开了一种抗拉强度在590MPa级汽车大梁用钢及其制造方法，其所得钢种强度较低，化学成分上，采用微钛处理，钛主要作用是使钢中的S、P等夹杂物变性，降低夹杂物的危害，使其形状发生改变，从而改善钢的成形性，为达到这个目的，其含量一般在0.03%左右。此钢种强度较低，已不能满足现代重型商用车制造企业对钢材高强减薄以适应日益严苛日环保法规要求。

发明内容

本发明目的是提供一种抗拉强度在700MPa级汽车大梁用钢，在具有更高的强度和良好的成型性的同时，也具有优良的低温韧性。

具体方案如下：

低脆性700MPa级汽车大梁用钢，其化学成分按质量百分数计为：

C0.05～0.07%、Si<0.1%、Mn1.45～1.75%、P<0.012%、S<0.005%、Al0.020～0.070%、Nb0.035～0.050%、Ti0.08～0.1%、N<0.005%，余量为铁及不可避免的杂质。

按上述方案，所述低脆性700MPa级汽车大梁用钢经过铁水脱硫、转炉冶炼、真空处理、连铸、板坯检查及清理、板坯加热、热连轧、层流冷却、卷取、精整制得；

其中，所述转炉冶炼后出钢1/3时开始加铁合金，出钢2/3时加入完毕，且合金化顺序依次为铝铁、锰铁、铌铁；使用加铝机加铝线进行终脱氧，真空处理时加入钛铁，钛铁颗粒直径≤30mm；

所述热连轧过程中先将连铸板坯在200～300分钟内加热到1250～1300℃进行粗轧，粗轧结束温度控制在1040～1140℃再进行精轧，终轧温度为780～880℃。

按上述方案，所述的层流冷却为后段冷却，冷却水的水温＜35℃，控制冷却速度≥10℃/s。

按上述方案，卷取温度为500～580℃。

上述低脆性700MPa级汽车大梁用钢的制备方法，包括铁水脱硫、转炉冶炼、真空处理、连铸、板坯检查及清理、板坯加热、热连轧、层流冷却、卷取、精整的工艺步骤，其特征在于：

转炉冶炼后出钢1/3时开始加铁合金，出钢2/3时加入完毕，且合金化顺序依次为铝铁、锰铁、铌铁；使用加铝机加铝线进行终脱氧，真空处理时加入钛铁，为了提高有效钛的利用率，要求钛铁颗粒直径≤30mm；

热连轧过程中先将连铸板坯在200～300分钟内加热到1250～1300℃进行粗轧，粗轧结束温度控制在1040～1140℃再进行精轧，终轧温度为780～880℃。

按上述方案，所述层流冷却为后段冷却，冷却水的水温＜35℃，冷却速度为≥10℃/s。

按上述方案，卷取温度为500～580℃。

碳是廉价的固溶强化元素。如果其含量超过0.07%，则冲压成形性会降低；如果其含量小于0.05%，则不能满足材料对强度的要求，所以，将其含量限定在0.05%～0.07%范围。