[发明专利]一种超高强度汽车结构钢及其生产方法

说明书

本发明涉及一种超高强度汽车结构钢及其生产方法，适用于中薄板坯生产线，属于冶金行业高强度钢生产技术领域。技术方案是：化学成分质量分数：碳：≤0.11％；锰：1.6～2.0％；硅：0.3～0.5％；铌：0.02～0.06％；钛：0.07～0.12％；钼：0.15～0.40％；酸溶铝：0.015～0.030％；余量铁。上述超高强度汽车结构钢用于制造汽车结构件的钢板，抗拉强度：≥800Mpa，屈服强度：≥700Mpa，延伸率：≥14％，0℃冲击：≥60J。本发明可完全满足制作超高强度汽车结构件的性能要求，提高汽车结构钢强度，使汽车的自重大大减轻，有利于节能减排。

技术领域

本发明涉及一种超高强度汽车结构钢及其生产方法，适用于中薄板坯生产线，属于冶金行业高强度钢生产技术领域。

背景技术

随着冶金技术的发展，对钢中各种元素的控制精度越来越高，而对杂质元素的去除达到了较高的水平。这些技术进步，使超高强度钢种的冶炼成为可能；同时轧钢技术的提高，为超高强度钢种的轧制生产提供了保证。目前，应用于汽车结构件上的钢板主要为Q345B级别，而Q345B是通过C-Mn的固溶强化，其化学成分为：碳：0.16～0.20％、锰：1.00～1.55％、硅：0.20～0.50％、酸溶铝：≥0.015％，其余为铁。其强度要求仅为抗拉强度：≥470Mpa，屈服强度：≥345Mpa。因此生产工艺简单，主要过程为：(1)板坯的出炉温度1100～1200℃；精轧进口温度为1020～1080℃。(2)终轧温度为860～890℃；(3)卷取温度为580～630℃；按照该工艺生产的钢种力学性能水平为：抗拉强度：520～610Mpa；屈服强度：385～430Mpa。由于强度不高，只能通过增加钢板厚度来提高支撑力，造成了材料浪费，同时增加了汽车自重。近几年在全球低碳经济和能源经济的背景下，汽车轻量化的行业要求逐年提高，尤其是随着汽车保有量不断增加，燃油价格的不断上涨，汽车工业对轻量化、安全、环保以及燃油经济性要求也越来越高，而节能和环保则要求汽车生产厂家在确保汽车安全性的基础上尽量降低车身重量。汽车轻量化的主要途径是对汽车用钢的规格进行减薄，从而达到减轻汽车自重，如何生产出超高强度汽车结构钢成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种超高强度汽车结构钢及其生产方法，提高汽车结构钢强度，使汽车的自重大大减轻，有利于节能减排，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种超高强度汽车结构钢，其化学成分质量分数为：碳：≤0.11％；锰：1.6～2.0％；硅：0.3～0.5％；铌：0.02～0.06％；钛：0.07～0.12％；钼：0.15～0.40％；酸溶铝：0.015～0.030％；余量铁。

上述超高强度汽车结构钢用于制造汽车结构件的钢板，抗拉强度：≥800MPa，屈服强度：≥700MPa,延伸率：≥14％，0℃冲击：≥60J。

一种超高强度汽车结构钢的生产方法，它包括如下生产工艺流程：高炉炼铁、转炉炼钢、LF精炼、中等厚度板坯连铸、步进式加热炉加热、粗轧、热卷箱、精轧、层流冷却控制、卷取、成品；转炉炼钢、LF精炼工序中控制钢液化学成分质量分数：碳：≤0.11％；锰：1.6～2.0％；硅：0.3～0.5％；铌：0.02～0.06％；钛：0.07～0.12％；钼：0.15～0.40％；酸溶铝：0.015～0.030％；余量铁。

所述工艺流程中转炉炼钢工序，钼元素的合金化通过在转炉中加入Mo-Fe进行合金化；锰通过在出钢过程中脱氧后用低碳锰铁进行合金化；钛在LF精炼后进行合金化。

所述中等厚板坯连铸工序，拉速为1.2～2.0m/min，出结晶器的铸坯厚度为150mm，连铸全过程采用惰性气体保护浇注。

所述热卷箱工序，是在粗轧之后将轧板的头部和尾部进行置换，使中间坯进行均热。

所述的粗轧工序，开轧温度为1150～1200℃，中间坯尺寸35～40mm。