一種熱處理加工成型后700MPa級重載車橋用低成本熱軋鋼板及其制備方法與流程
一種熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板及其制備方法
技術領域
1.本發明涉及重載車橋用鋼技術領域，具體涉及一種熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板及其制備方法。
背景技術：
2.載重汽車的輕量化設計已成為眾多車企的研發設計新方向，從車架、車廂、車輪到整體車身實現全面覆蓋。對于載重汽車核心部件車橋的輕量化也被各大車型所采用。通過優化車橋結構，減低殼體的厚度，利用新型材料及新工藝來降低車橋的重量，從而達到輕量化目的。出于商用車制造向輕量化發展和節能減重的需要，特別是對于支撐車架和后驅動橋，已大量使用熱軋鋼板制作沖焊橋殼體，取代了制作工藝復雜、生產效率偏低、笨重、成本較高的鑄造橋殼體。由于沖壓橋殼是由鋼板沖壓成形半橋殼后，經半橋殼體組焊、橋包組焊、軸頭組焊后形成車橋外殼，結合橋殼的形狀及其結構特點，.要求鋼板強度高，冷彎及拉延成形性好并具有優良的焊接性和抗疲勞性。
3.cn111534758 a公開了一種“一種控制熱成形后強度下降的橋殼鋼及其制備方法”，鋼板化學成分包括：c：0.26～0.30％，si：0～0.1％，mn：1.8～2.2％，p≤0.010％，s≤0.005％，v：0.01～0.03％，n：0～0.003％，cu：0.20～0.60％，al：0.02～0.05％，余量為fe和不可避免地雜質；通過熱連軋工藝生產獲得屈服強度大于600mpa，抗拉強度大于700mpa，延伸率大于20％的橋殼用鋼。此專利涉及的生產方法c元素含量高，影響了材料的焊接性能，加入了合金v元素含量高，成本高；同時因熱成型后材料性能要下降，為保證后續材料的強度符合要求，初始材料強度設計要高，對軋機負荷要大。
4.cn110106444a公開了“一種驅動橋殼700mpa級熱軋板卷及其制備方法”，鋼的成分質量百分比為：c：0.10～0.30％；si：0.10～0.25％；mn：1.0～2.5％；p：≤0.02％；s：≤0.010％；cr：0.1～0.8％；nb：0.005～0.10％；alt：0.02～0.35％；ti：0.01～0.05％；余量為fe及不可避免的夾雜。采用c-mn-cr-nb成分體系設計，結合控軋控冷技術，獲得抗拉強度700mpa級的車橋用鋼。此專利涉及的生產方法整體合金成本較高。
5.cn108588550 a公開了一種“一種熱軋沖壓橋殼用鋼板及其生產方法”，鋼的成分質量百分比為：c：0.14～0.20％，si：0.15～0.60％，mn:1.40～1.60％，p：≤0.030％，s：≤0.020％，cr：0.040～0.10％，nb：0.020～0.090％，ti：0.004～0.022％，alt：0.020～0.060％，其余為fe和不可避免雜質。其采用轉爐冶煉、lf精煉、板坯連鑄、板坯加熱、高壓水除鱗、控制軋制和控制冷卻工序，生產出屈服強度≥450mpa，抗拉強度≥580mpa，延伸率為≥14％的熱沖壓車橋。此專利涉及的生產方法采用鈮釩鈦復合強化，合金成本高，同時強度較低。
技術實現要素：
6.針對成本高、強度低、焊接性能差等技術問題，本發明提供一種熱處理加工成型后
700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板及其制備方法，具有成本低、強度高、焊接性能好等優點。
7.第一方面，本發明提供一種熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板，其特征在于，包括如下重量百分含量的化學成分：c 0.15％～0.26％、si 0.15％～0.40％、mn0.8％～1.8％、p≤0.020％、s≤0.020％、nb 0.007％～0.020％、ti 0.010％～0.040％、cr 0.10％～0.30％、als 0.015％～0.050％，余量為fe及其他不可避免的雜質。
8.進一步的，熱軋鋼板的物理性能如下：鋼板厚度為10～16mm，屈服強度≥400mpa，抗拉強度≥550mpa，延伸率≥22％；熱軋鋼板金相組織為鐵素體+珠光體。
9.進一步的，熱軋鋼板經熱處理加工成型后的物理性能如下：屈服強度≥600mpa，抗拉強度≥700mpa，斷后伸長率≥20％；熱軋鋼板經熱處理加工成型后金相組織為回火索氏體。
10.進一步的，熱處理加工成型工藝為，熱軋鋼板經焊管局部熱加工拉漲成型后，再經淬火+回火處理。
11.第二方面，本發明提供一種熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板的制備方法，包括如下步驟：鐵水kr脫硫預處理
→
轉爐冶煉
→
精煉
→
連鑄
→
鑄坯加熱
→
粗軋
→
精軋
→
冷卻
→
卷取
→
堆垛緩冷。
12.進一步的，冶煉控制鋼中氧含量，避免鋼水過氧化，并采用滑板進行擋渣出鋼，嚴格控制出鋼下渣量；精煉采用lf單聯精煉工藝，嚴格控制處理周期及軟吹時間，處理周期≥25min，軟吹時間≥10min。
13.進一步的，連鑄采用全流程氬氣保護澆注，連鑄上機前靜置時間≥5min，過熱度控制在15～35℃，控制結晶器液面波動≤
±
3mm，提高鋼水純凈度進而提升鑄坯質量。
14.進一步的，鑄坯加熱出爐溫度控制在1150～1220℃，加熱時間≥165min，為確保板坯在加熱爐中充分加熱，鑄坯在均熱段時間≥30min。
15.進一步的，粗軋采用全道次除鱗，除鱗壓力≥25mpa，嚴格控制r2dt溫度，末道次出口溫度為980～1060℃；精軋機架間除鱗全開，精軋終軋溫度為800～860℃。熱軋生產工藝簡單，對軋線設備要求低，適合大批量推廣。
16.進一步的，冷卻采用常規稀疏冷卻方式，卷取溫度為500～580℃；堆垛緩冷時間≥24h。
17.本發明的有益效果在于：
18.(1)本發明采用nb+cr+ti元素復合合金化設計，成分簡單，合金成本低，制得鋼板厚度為10～16mm，適用于生產厚規格橋殼鋼板；
19.(2)本發明制得的熱軋鋼板經熱處理加工成型后屈服強度≥600mpa，抗拉強度≥700mpa，斷后伸長率≥20％，物理性能優異；
20.(3)本技術制得的熱軋鋼板易加工成型，經熱處理后性能快速提升，組織均勻，疲勞性強，同時，化學成分設計中c含量低，提高了鋼板的焊接性能。
附圖說明
21.為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而
言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
22.圖1是本發明具體實施方式實施例1制得熱軋鋼板金相組織圖。
23.圖2是本發明具體實施方式實施例1制得車橋用鋼金相組織圖。
具體實施方式
24.為了使本技術領域的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
25.實施例1
26.按照設計要求結合訂單生產1爐13mm*1500mm熱軋鋼板訂單，本澆次化學成分平均值如下(按wt％計)：c 0.19％、si 0.22％、mn 1.25％、p 0.013％，s 0.003％，nb 0.012％、ti 0.032％、cr 0.21％、als 0.035％，其余為fe和不可避免的雜質。
27.所述熱軋鋼板制備方法包括：鐵水kr脫硫預處理
→
轉爐冶煉
→
精煉
→
連鑄
→
鑄坯加熱
→
粗軋
→
精軋
→
冷卻
→
卷取
→
堆垛緩冷，具體為：
28.(1)鐵水kr脫硫預處理后轉爐冶煉，冶煉控制鋼中氧含量，避免鋼水過氧化，并采用滑板進行擋渣出鋼，嚴格控制出鋼下渣量；精煉采用lf單聯精煉工藝，處理周期≥25min，軟吹時間≥10min；
29.(2)連鑄采用全流程氬氣保護澆注，過熱度控制在20℃，控制結晶器液面波動≤
±
3mm；
30.(3)鑄坯加熱平均在爐時間182min，平均出爐溫度1206℃，鑄坯在均熱段時間40min；
31.(4)鑄坯加熱出爐后經爐后高壓除鱗-定寬壓力機定寬到1520mm，粗軋采用全道次除鱗，除鱗壓力≥25mpa，1#粗軋機軋制1道次，2#粗軋機軋制5道次，粗軋出口平均r2dt 1058℃，中間坯厚度52mm；熱軋平均入口溫度1028℃，精軋經過7道次軋制，精軋機架間除鱗全開，精軋平均出口溫度fdt 844℃，出口經超快冷+普通層流快速冷卻平均冷速以20℃2s快冷速率冷至560℃，隨后在550℃下卷取成卷板；堆垛緩冷28h，得成品熱軋鋼板。
32.取本實施例制得熱軋鋼板樣品進行物理性能檢測，具體結果為：該鋼板的屈服強度485mpa，抗拉強度596mpa，延伸率a為22.5％，圖1示出了本實施例制得熱軋鋼板的金相組織圖，可以看出，熱軋鋼板金相組織為鐵素體+珠光體。
33.將本實施例制得成品熱軋鋼板熱處理加工成型后制成重載車橋用鋼，熱處理加工成型工藝為，熱軋鋼板經焊管局部熱加工拉漲成型后，再經淬火+回火處理。制得車橋用鋼屈服強度為600mpa，抗拉強度為707mpa，延伸率a為20.5％，圖2示出了本實施例制得車橋用鋼的金相組織圖，可以看出，車橋用鋼金相組織為回火索氏體。
34.實施例2
35.按照設計要求結合訂單生產1爐16mm*1500mm熱軋鋼板訂單，本澆次化學成分平均值如下(按wt％計)：c 0.15％、si 0.15％、mn 0.8％、p 0.012％，s 0.004％，nb 0.007％、ti 0.033％、cr 0.11％、als 0.04％，其余為fe和不可避免的雜質。
36.所述熱軋鋼板制備方法包括：鐵水kr脫硫預處理
→
轉爐冶煉
→
精煉
→
連鑄
→
鑄坯加熱
→
粗軋
→
精軋
→
冷卻
→
卷取
→
堆垛緩冷，具體為：
37.(1)鐵水kr脫硫預處理后轉爐冶煉，冶煉控制鋼中氧含量，避免鋼水過氧化，并采用滑板進行擋渣出鋼，嚴格控制出鋼下渣量；精煉采用lf單聯精煉工藝，處理周期≥25min，軟吹時間≥10min；
38.(2)連鑄采用全流程氬氣保護澆注，過熱度控制在15℃，控制結晶器液面波動≤
±
3mm；
39.(3)鑄坯加熱平均在爐時間176min，平均出爐溫度1160℃，鑄坯在均熱段時間36min；
40.(4)鑄坯加熱出爐后經爐后高壓除鱗-定寬壓力機定寬到1520mm，粗軋采用全道次除鱗，除鱗壓力≥25mpa，1#粗軋機軋制1道次，2#粗軋機軋制5道次，粗軋出口平均r2dt 989℃，中間坯厚度57mm；熱軋平均入口溫度979℃，精軋經過7道次軋制，精軋機架間除鱗全開，精軋平均出口溫度fdt 806℃，出口經超快冷+普通層流快速冷卻平均冷速以20℃2s快冷速率冷至560℃，隨后在500℃下卷取成卷板；堆垛緩冷26h，得成品熱軋鋼板。
41.取本實施例制得熱軋鋼板樣品進行物理性能檢測，具體結果為：該鋼板的屈服強度467mpa，抗拉強度586mpa，延伸率a為23.7％。
42.將本實施例制得成品熱軋鋼板熱處理加工成型后制成重載車橋用鋼，熱處理加工成型工藝為，熱軋鋼板經焊管局部熱加工拉漲成型后，再經淬火+回火處理。制得車橋用鋼屈服強度為611mpa，抗拉強度為703mpa，延伸率a為20.3％。
43.實施例3
44.按照設計要求結合訂單生產1爐16mm*1500mm熱軋鋼板訂單，本澆次化學成分平均值如下(按wt％計)：c 0.26％、si 0.15％、mn 1.8％、p 0.009％，s 0.005％，nb 0.02％、ti 0.038％、cr 0.28％、als 0.048％，其余為fe和不可避免的雜質。
45.所述熱軋鋼板制備方法包括：鐵水kr脫硫預處理
→
轉爐冶煉
→
精煉
→
連鑄
→
鑄坯加熱
→
粗軋
→
精軋
→
冷卻
→
卷取
→
堆垛緩冷，具體為：
46.(1)鐵水kr脫硫預處理后轉爐冶煉，冶煉控制鋼中氧含量，避免鋼水過氧化，并采用滑板進行擋渣出鋼，嚴格控制出鋼下渣量；精煉采用lf單聯精煉工藝，處理周期≥25min，軟吹時間≥10min；
47.(2)連鑄采用全流程氬氣保護澆注，過熱度控制在35℃，控制結晶器液面波動≤
±
3mm；
48.(3)鑄坯加熱平均在爐時間191min，平均出爐溫度1220℃，鑄坯在均熱段時間46min；
49.(4)鑄坯加熱出爐后經爐后高壓除鱗-定寬壓力機定寬到1520mm，粗軋采用全道次除鱗，除鱗壓力≥25mpa，1#粗軋機軋制1道次，2#粗軋機軋制5道次，粗軋出口平均r2dt 1059℃，中間坯厚度56mm；熱軋平均入口溫度1031℃，精軋經過7道次軋制，精軋機架間除鱗全開，精軋平均出口溫度fdt 860℃，出口經超快冷+普通層流快速冷卻平均冷速以20℃2s快冷速率冷至560℃，隨后在580℃下卷取成卷板；堆垛緩冷31h，得成品熱軋鋼板。
50.取本實施例制得熱軋鋼板樣品進行物理性能檢測，具體結果為：該鋼板的屈服強度471mpa，抗拉強度579mpa，延伸率a為22.9％。
51.將本實施例制得成品熱軋鋼板熱處理加工成型后制成重載車橋用鋼，熱處理加工成型工藝為，熱軋鋼板經焊管局部熱加工拉漲成型后，再經淬火+回火處理。制得車橋用鋼屈服強度為621mpa，抗拉強度為707mpa，延伸率a為21.4％。
52.盡管通過參考附圖并結合優選實施例的方式對本發明進行了詳細描述，但本發明并不限于此。在不脫離本發明的精神和實質的前提下，本領域普通技術人員可以對本發明的實施例進行各種等效的修改或替換，而這些修改或替換都應在本發明的涵蓋范圍內2任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
技術特征：
1.一種熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板，其特征在于，包括如下重量百分含量的化學成分：c 0.15％～0.26％、si 0.15％～0.40％、mn 0.8％～1.8％、p≤0.020％、s≤0.020％、nb 0.007％～0.020％、ti 0.010％～0.040％、cr 0.10％～0.30％、als 0.015％～0.050％，余量為fe及其他不可避免的雜質。2.如權利要求1所述的熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板，其特征在于，熱軋鋼板的物理性能如下：鋼板厚度為10～16mm，屈服強度≥400mpa，抗拉強度≥550mpa，延伸率≥22％；熱軋鋼板金相組織為鐵素體+珠光體。3.如權利要求2所述的熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板，其特征在于，熱軋鋼板經熱處理加工成型后的物理性能如下：屈服強度≥600mpa，抗拉強度≥700mpa，斷后伸長率≥20％；熱軋鋼板經熱處理加工成型后金相組織為回火索氏體。4.權利要求3所述的熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板，其特征在于，熱處理加工成型工藝為，熱軋鋼板經焊管局部熱加工拉漲成型后，再經淬火+回火處理。5.一種權利要求1-4任一所述的熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：鐵水kr脫硫預處理
→
轉爐冶煉
→
精煉
→
連鑄
→
鑄坯加熱
→
粗軋
→
精軋
→
冷卻
→
卷取
→
堆垛緩冷。6.如權利要求5所述的熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板的制備方法，其特征在于，冶煉采用滑板進行擋渣出鋼；精煉采用lf單聯精煉工藝，嚴格控制處理周期及軟吹時間，處理周期≥25min，軟吹時間≥10min。7.如權利要求5所述的熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板的制備方法，其特征在于，連鑄采用全流程氬氣保護澆注，連鑄上機前靜置時間≥5min，過熱度控制在15～35℃，控制結晶器液面波動≤
±
3mm。8.如權利要求5所述的熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板的制備方法，其特征在于，鑄坯加熱出爐溫度控制在1150～1220℃，加熱時間≥165min，鑄坯在均熱段時間≥30min。9.如權利要求5所述的熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板的制備方法，其特征在于，粗軋采用全道次除鱗，除鱗壓力≥25mpa，嚴格控制r2dt溫度，末道次出口溫度為980～1060℃；精軋機架間除鱗全開，精軋終軋溫度為800～860℃。10.如權利要求5所述的熱處理加工成型后700mpa級重載車橋用低成本熱軋鋼板的制備方法，其特征在于，冷卻采用常規稀疏冷卻方式，卷取溫度為500～580℃；堆垛緩冷時間≥24h。
技術總結
本發明涉及重載車橋用鋼技術領域，具體涉及一種熱處理加工成型后700MPa級重載車橋用低成本熱軋鋼板及其制備方法。熱軋鋼板包括如下重量百分含量的化學成分：C0.15％～0.26％、Si 0.15％～0.40％、Mn 0.8％～1.8％、P≤0.020％、S≤0.020％、b 0.007％～0.020％、Ti 0.010％～0.040％、Cr 0.10％～0.30％、Als 0.015％～0.050％，余量為Fe及其他不可避免的雜質。本發明成分簡單，合金成本低，所制得熱軋鋼板經熱處理加工成型后物理性能優異，且本發明化學成分設計中C含量低，提高了鋼板的焊接性能。性能。性能。
