[发明专利]一种800MPa级高强韧性贝氏体汽车大梁扁钢及其生产方法

说明书

本说明书主要公开了一种800MPa级高强韧性贝氏体汽车大梁扁钢及其生产方法，改钢按照重量百分比（%）包括以下成分：C：0.10‑0.20、Si：0.30‑0.60、Mn：1.30‑1.80、P：≤0.020、S：≤0.020、Cu：≤0.20、Cr：≤0.20、Mo：≤0.30、Al：≤0.050、V：0.05‑0.15、Nb：≤0.040、Ti：≤0.035、N：≤0.015，其余为Fe。本产品可直接用于制造汽车大梁，减少了使用板材制造汽车大梁时的裁剪工序，可有效节约汽车大梁生产成本。

技术领域

本发明属于一种钢铁冶金领域，具体涉及一种800MPa级高强韧性贝氏体汽车大梁扁钢及其生产方法。

背景技术

汽车大梁扁钢是制造重载卡车大梁的主要材料，由于汽车大梁几乎承载货物的全部重量，因此要求汽车大梁扁钢具有高强度、高韧性等优良的力学性能，另外，为了便于加工，还要求扁钢具有良好的冷弯及焊接性能。近年来，随着汽车轻量化技术的快速发展，对汽车大梁扁钢性能的要求也越来越高，抗拉强度由以往的500MPa逐渐提高到700MPa以上，典型的钢种有700L、C700L及A700等。

为了满足高性能汽车大梁扁钢的质量要求，在化学成分设计方面，目前国内主要以Nb-Ti微合金化技术为主；在加工工艺方面，主要采用控轧控冷技术。；另外，由于国内板材生产线均具备控冷设备，因此，在产品外形方面基本以供应板材为主，产品显微组织主要为铁素体+纳米级细小的碳化物，其力学性能可达到730MPa左右，产品具有良好的冷弯与焊接性能。典型的汽车大梁生产工艺流程为：原料(板卷)→开卷、平直→裁剪→冷弯→焊接。

发明内容

本发明的目的在于：本发明基于微合金化技术及控制轧制与控制冷却技术提出了一种800MPa级高强韧性贝氏体汽车大梁扁钢产品及其生产方法，主要适用于厚度不小于12mm的扁钢产品的生产加工。与原有的汽车大梁制造工艺相比，采用本发明生产的扁钢产品可直接用于加工汽车大梁，从而省去使用板卷时的开卷、裁剪工序，极大的降低了汽车大梁的生产成本。在性能方面，按照本发明生产的产品抗拉强度不小于800MPa、屈服强度不小于650MPa；低温冲击吸收能量KV2J/-20℃不小于90J，并具有良好的冷弯与焊接性能；可以用于更高强度级别的汽车大梁生产，通过对比，产品相关技术指标均达到国内先进水平。

以科学合理的化学成分设计为基础，结合控制轧制与控制冷却技术得到一种800MPa级高强韧性贝氏体汽车大梁扁钢产品及其生产方法，主要适用于厚度不小于12mm的扁钢产品的生产加工。产品主要技术指标为：1.抗拉强度不小于800Mpa；2.屈服强度不小于650Mpa；3.冲击吸收能量KV2/J(-20℃)不小于90J。

本发明所采取的技术方案是：一种800MPa级高强韧性贝氏体汽车大梁扁钢产品，按照重量百分比(％)包括以下成分：C：0.10-0.20、Si：0.30-0.60、Mn：1.30-1.80、P：≤0.020、S：≤0.020、Cu：≤0.20、Cr：≤0.20、Mo：≤0.30、Al：≤0.050、V：0.05-0.15、Nb：≤0.040、Ti：≤0.035、N：≤0.015，其余为Fe。

主要设计思路如下：碳是高强度结构钢中的主要化学元素之一，对强度性能的贡献最大。在钢中主要发挥固溶强化、沉淀强化作用，当溶解于铁素体或奥氏体是发挥固溶强化作用；形成碳化物析出时发挥析出强化作用。但过高的碳含量会显著降低钢的韧性及焊接性能，因此，碳含量设计为0.10-0.20％。

硅元素主要以原子形式溶解在钢中，起固溶强化作用，但增加硅元素会显著降低材料的低温冲击韧性，因此，硅含量设计为0.30-0.60％。

锰为扩大奥氏体区元素，溶解在钢中发挥固溶强化作用，同时，在相变过程中可降低铁素体转变温度，促进多边形铁素体形成，提高材料低温冲击性能。但过高的锰含量会提高钢的淬透性，降低焊接性能。因此，锰含量设计为1.30-1.80％。