[发明专利]一种590L汽车大梁用钢及其CSP制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车纵梁、横梁、保险杠等高强度结构件用钢的材料及其采用CSP工艺的制备方法。

背景技术

随着我国汽车工业的迅速发展，汽车用钢量不断提高，高强度薄规格产品生产汽车零件，成为汽车行业的发展趋势。汽车大梁用钢属于高技术含量的产品，主要用于制造汽车纵梁、横梁、保险杠等结构件，要求具有良好的强韧性、疲劳性、低屈强比及宽冷弯性能。

公开号101701316A的专利公开了一种抗拉强度590MPa级汽车大梁用钢及其制造方法，采用低碳、低硅、以锰固溶强化元素为主，辅以Nb、Ti复合微合金化的低合金钢，其合金总量0.045～0.090Wt%，板坯加热温度为1180～1220℃，终轧温度为840～880℃，卷取温度为580～620℃，冷却速度为20～50℃/s，其抗拉强度590MPa，化学成分和机械性能稳定，冷成型性能和表面质量好，完全满足载重汽车和大型客货车新型车架结构的制造要求。

公开号CN1974823A的专利公开了一种汽车大梁用钢的CSP生产工艺，采用中碳高锰Ti 微合金化成分设计，其微合金总量在0.01～0.03Wt%，终轧温度为800～820℃，卷取温度为600～620℃，其屈服强度达405～415MPa，抗拉强度达540～560MPa。

公开号CN101348843A的专利公开了一种生产汽车大梁用热轧钢带的方法，采用Nb、V、Ti 或Nb、Ti 复合微合金化成分设计和CSP生产工艺，其微合金总量在0.15～0.20Wt%，七机架热连轧机组轧制，终轧温度为860～880℃，卷取温度为600～620℃，生产510L、590L和610L的汽车大梁用钢。 

目前国内510～610MPa的汽车大梁用钢，多采用Nb、V、Ti 复合或Nb、Ti复合微合金化成分设计，而采用Nb、V复合微合金化设计和CSP连铸连轧工艺进行生产的尚无报道。随着汽车制造厂家对汽车大梁钢的要求级别不断提高，抗拉强度590Mpa级以上等高强度钢板在汽车结构件中应用越来越多。

发明内容

本发明提供一种590L汽车大梁用钢及其CSP制备方法，得到一种屈服强度≥530MPa，抗拉强度≥620 MPa，晶粒度为10～11级的590L汽车大梁用钢。

为此，采用如下技术方案：一种590L汽车大梁用钢，其化学成分重量百分比为[C]：0.050～0.110Wt%，[Si]：0.25～0.45Wt%，[Mn]：1.50～1.70Wt%，[P]：≤0.018Wt%，[S]：≤0.008Wt%，[ Nb]：0.025～0.060Wt% ，[V] ：0.070～0.120Wt%，[Als] ：0.015～0.035Wt%，[Ca]：0.0015～0.0040Wt% ，其余为铁和不可避免的微量元素。

一种590L汽车大梁用钢的CSP制备方法，其工艺路线为：高炉铁水→铁水脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→CSP薄板坯连铸→辊底式隧道炉均热→热连轧→层流冷却→卷取→检验入库；其特征在于：

所述转炉冶炼中：铁水控制P≤0.100Wt%，S≤0.070Wt%；冶炼过程采用全程底吹氩气，底吹供气强度大于0.02～0.05m³/（t*min）；终点钢水溶解[O]控制在650～900ppm； 

所述LF精炼中：钢水在LF炉进行铝脱氧、 (Nb、V)微合金化和钙处理工艺，喂线速度为3～3.5m/s，钙处理后弱吹时间8min；

所述CSP薄板坯连铸中：采用2流立弯形CSP薄板坯连铸，要求钢包保护浇注和钢包下渣检测控制，连浇中包温度为1540～1565℃，铸坯拉速≥3.7 m/min，摆剪前铸坯温度880~940℃；

所述辊底式隧道炉均热中：控制铸坯加热温度到1100～1150℃，保证铸坯在炉内保温时间，使微合金元素固溶以及控制奥氏体晶粒度；

所述热连轧中：采用TMCP六机架热连轧工艺，重点控制前三道次压下量，轧制温度，保证轧制大压下量形成变形带，增加形核位置，细化晶粒，轧制过程中至少保证1次高压水粗除鳞，粗除鳞入口压力190～250bar，出口压力290～380bar，冷却速度小于20℃/s，终轧温度850～930℃，卷取温度580～650℃。

本发明中化学成分的作用及其对材料性能的影响：

C：钢的强度随着碳含量增加而直线提高，同时碳含量的提高也会影响钢的韧性以及明显提高钢的韧性一脆性转变温度，汽车大梁用钢碳的含量一般应低于0.20％，以保证汽车大梁钢的强度和成型性。