一种汽车梁用钢板及其生产方法 【技术领域】
本发明涉及一种汽车梁用钢板以及该汽车梁用钢板的生产方法。背景技术 汽车梁用钢板主要用于生产汽车的车架 ( 如纵梁、 横梁等 )， 而车架在汽车行驶过 程中要受到各种冲击、 扭转等复杂应力的作用， 使用条件非常苛刻， 不仅要求具有较高的强 度， 还需要具有良好的塑性和韧性。现在普遍使用的是抗拉强度 510MPa 级的汽车梁用热轧 钢板。高强度钢板对减轻汽车重量、 降低油耗、 提高汽车构件强度、 确保安全性能等方面起 着极其重要的作用， 因此， 近年来对具有更高的抗拉强度的汽车梁用钢板的需求越来越大。
在 CN1151913A 中公开了汽车梁用钢板的生产方法， 其中， 进入连铸机结晶器前的 汽车梁用钢板钢水的化学成分 ( 重量％ ) 为 ： 0.08-0.12％ C， 0.40-0.60％ Si， 0.90-1.20％ Mn， 0.04-0.10％ V， 0.005-0.015％ S， P ≤ 0.025％ ； 在结晶器内加入稀土， 使进入钢水中的 RE/S 在 1.5-2.5 内。
在 CN101033523A 中公开了汽车梁用钢板， 其中， 其化学成分按重量百分比组成 为： C： 0.07-0.12 ％、 Si ： 0.15-0.30 ％、 Mn ： 1.05-0.30 ％、 V： 0.06-0.10 ％、 P ≤ 0.025 ％、 S ≤ 0.015％。
上述汽车梁用钢板的抗拉强度均为 510MPa 级。在现有技术中， 为了获得具有更高 的抗拉强度的汽车梁用钢板， 多数厂家单纯采用铌微合金化， 利用铌的细晶强化作用达到 提高强度的目的。这种方法必须采用低温高压工艺， 同时所制得的钢板由于钢卷不同位置 的冷却速度不同， 从而晶粒度差别大， 同卷性能差别较大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的汽车梁用钢板的抗拉强度不高的缺陷， 提供 了一种抗拉强度高、 延伸率高和韧性好的汽车梁用钢板。
本发明的另一个目的是提供生产上述汽车梁用钢板的方法， 该方法不需要采用低 温高压工艺生产。
本发明提供了一种汽车梁用钢板， 其中， 该汽车梁用钢板含有铁、 碳、 硅、 锰、 铌和 钒， 以所述钢板的总重量为基准， 碳的含量为 0.05-0.1 重量％， 硅的含量为 0.1-0.35 重 量％， 锰的含量为 1.3-1.65 重量％， 铌的含量为 0.02-0.05 重量％， 钒的含量为 0.04-0.1 重量％， 铁的含量为 97.8-98.4 重量％。
本发明还提供了所述的钢板的生产方法， 其中， 所述方法包括将钢水连铸成板坯， 将所述板坯依次进行加热、 粗轧、 精轧、 冷却和卷取， 在所述钢水中， 以所述钢水的总重量为 基准， 碳的含量为 0.05-0.1 重量％， 硅的含量为 0.1-0.35 重量％， 锰的含量为 1.3-1.65 重 量％， 铌的含量为 0.02-0.05 重量％， 钒的含量为 0.04-0.1 重量％， 铁的含量为 97.8-98.4 重量％。
通过对本发明的汽车梁用钢板的性能进行检测可以看出， 采用本发明提供方法生产的汽车梁用钢板的抗拉强度达到 610MPa 以上， 屈服强度达到 500MPa 以上， 延伸率高达 24.0％。 由此可见， 本发明提供的汽车梁用钢板的屈服强度、 抗拉强度和延伸率的综合性能 良好。另外， 采用本发明提供的生产汽车梁用钢板的方法生产的汽车梁用钢板的性能非常 稳定， 头中尾性能差很小。 具体实施方式
本发明提供了一种汽车梁用钢板， 其中， 该汽车梁用钢板含有铁、 碳、 硅、 锰、 铌和 钒， 以所述钢板的总重量为基准， 碳的含量为 0.05-0.1 重量％， 硅的含量为 0.1-0.35 重 量％， 锰的含量为 1.3-1.65 重量％， 铌的含量为 0.02-0.05 重量％， 钒的含量为 0.04-0.1 重量％， 铁的含量为 97.8-98.4 重量％。为了使所述钢板获得更好的力学性能， 优选情况 下， 以所述钢板的总重量为基准， 碳的含量为 0.05-0.08 重量％， 硅的含量为 0.15-0.3 重 量％， 锰的含量为 1.4-1.6 重量％， 铌的含量为 0.03-0.05 重量％， 钒的含量为 0.06-0.1 重 量％， 铁的含量为 97.9-98.2 重量％。
所述磷和硫作为不可避免的杂质而残留存在。由于过量的磷 (P) 和硫 (S) 将对 汽车梁用钢板的塑性产生不利影响， 综合考虑到炼钢工序的经济性和脱硫脱磷处理的效 果， 因此本发明的汽车梁用钢板中， 以所述钢板的总重量为基准， 磷的含量不超过 0.025 重 量％， 硫的含量不超过 0.01 重量％。 根据本发明提供的所述热连轧钢板的生产方法， 所述钢水可以通过将铁水冶炼得 到， 所述冶炼的方法可以采用常规的炼钢工艺进行， 例如氧气顶吹转炉炼钢工艺， 由于在后 续的连铸、 加热、 粗扎、 精轧、 冷却和卷取工艺中， 钢水的组成不会发生变化， 因此只要能够 保证在所述钢水中， 以所述钢水的总重量为基准， 碳的含量为 0.05-0.1 重量％， 硅的含量 为 0.1-0.35 重量％， 锰的含量为 1.3-1.65 重量％， 铌的含量为 0.02-0.05 重量％， 钒的 含量为 0.04-0.1 重量％， 铁的含量为 97.8-98.4 重量％即可获得本发明所述的钢板的组 成。在优选情况下， 在所述钢水中， 以所述钢水的总重量为基准， 碳的含量为 0.05-0.08 重 量％， 硅的含量为 0.15-0.3 重量％， 锰的含量为 1.4-1.6 重量％， 铌的含量为 0.03-0.05 重 量％， 钒的含量为 0.06-0.1 重量％， 铁的含量为 97.9-98.2 重量％。将钢水连铸成板坯的 方法也已被本领域技术人员所公知， 在此不再赘述。
所述板坯加热可以在各种常规的用于板坯加热的装置上进行， 用于板坯加热的装 置例如可以为步进式加热炉。所述板坯加热的温度为 1220-1260℃。
所述粗轧可以采用本领域技术人员常规使用的粗轧机如带 AWC( 自动宽度控制 ) 功能的立辊粗轧机进行操作。 根据成品钢板厚度的不同， 200 毫米厚的板坯经过粗轧后得到 的中间坯的厚度可以在 32-38 毫米的范围内波动。 粗轧的入口温度优选为 1190-1230℃， 粗 轧的终轧温度为 1050-1080℃。
经过粗轧后的钢坯随后进行热卷箱卷取， 所述热卷箱例如可以为无芯移送热卷 箱。 在所述热卷箱中实现中间坯头尾互换， 以保证钢坯通长的温度均匀 ； 同时去除二次氧化 铁皮以保证钢坯板面光洁。所述热卷箱的温度可以为 1000-1040℃。
所述中间坯经热卷箱卷取之后即进行移位开卷， 进入精轧区进行精轧， 所述精轧 的入口温度为 980-1020℃， 精轧的终轧温度为 850-890℃。
在汽车梁用钢板的生产过程中， 卷取温度直接影响钢板最终的组织形态和力学性
能。为了保证获得具有良好的力学性能的汽车梁用钢板， 必须使精轧后的钢坯迅速冷却至 所需要的卷取温度， 所述卷取的温度为 590-650℃， 所述冷却的速度为 10-20℃ / 秒。在本 发明中， 所述冷却的方式没有特别的限定， 只要达到上述冷却速度即可。优选情况下， 采用 层流冷却的方式进行冷却。
以下通过实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例 1-10
本实施例用于说明本发明提供的汽车梁用钢板及其生产方法。
分别向转炉中注入 120 吨铁水进行冶炼， 之后转移到钢包中， 依次进行脱氧、 合 金化、 脱硫， 然后进行炉后补喂 Al 线和在电加热工序喂硅钙线， 得到组成如表 1 所示的钢 水， 之后将该钢水连铸成板坯 ； 将制得的连铸板坯分别依次进行板坯加热、 高压水除鳞、 粗轧、 热卷箱卷取、 精轧、 层流冷却和卷取， 从而制得热连轧钢板， 其中， 粗轧的入口温度为 1210℃， 粗轧的终轧温度为 1055℃， 热卷箱的温度为 1020℃， 另外， 板坯加热的温度、 粗轧 后中间坯厚度、 精轧入口温度、 精轧终轧温度、 冷却速度、 卷取温度和钢板的厚度分别如表 2 所示。
表1
表2性能测试
在以上实施例 1-10 制得的汽车梁用钢板的钢卷的尾部取样， 并按照 GB/T228 规定 的方法检测屈服强度 (ReL)、 抗拉强度 (Rm) 和延伸率 (A％ )， 按照 GB/T232 规定的方法检测 冷弯性能 (B ＝ 35， α ＝ 180°， d＝a； d 表示弯心直径、 a 表示试样厚度、 α 表示弯曲的角 度、 B 表示试样的宽度 )， 其检测结果示于表 3 中。
另外， 在钢卷的头中尾分别取样， 按照 GB/T228 规定的方法测试屈服强度 (ReL)、 抗拉强度 (Rm) 和延伸率 (A％ )， 其结果示于表 3 中， 并求每个钢卷的不同位置的各项性能 参数的最大差值， 其结果示于表 4 中。
表3
屈服强度 (MPa) 实施例 1 实施例 2 实施例 3 实施例 4 实施例 5 实施例 6 实施例 7 实施例 8 实施例 9 565 550 565 555 550 565 545 580 575抗拉强度 (MPa) 635 645 645 630 655 665 620 665 645延伸率 (％ ) 27.0 24.5 28.0 26.0 25.0 24.0 26.0 25.0 25.0冷弯性能 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格6101906574 A CN 101906577说570 630明书26.5 合格5/5 页实施例 10
表4从上述表 3 的数据可以看出， 本发明提供的汽车梁用钢板的屈服强度达到 500MPa 以上， 抗拉强度达到 610MPa 以上， 延伸率达到 24.0％以上。 从上述表 4 的数据可以看出， 本 发明提供的汽车梁用钢板的头中尾性能差很小， 由此说明采用本发明提供的汽车梁用钢板 的生产方法所制得的汽车梁用钢板的性能比较稳定。
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