[发明专利]重卡超厚钢制轮辐用钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，特别涉及一种重卡超厚钢制轮辐用钢及其制造方法。

背景技术

随着物流成本的不断提高，使得重卡运输行业的利润空间不断缩小，进而导致重卡的超载现在非常严重，“超载才能有一定的利润”逐渐成为了行业潜规则。另据统计，与载重货车有关的道路交通事故中，80%以上是由于超载运输造成的。事故一旦发生，将对人民的财产及人身安全带来巨大的威胁和损失。然而，治理超载是一项系统的工程，其涉及车辆生产、改装与管理、运输市场及管理体制等多个部门和领域，情况错综复杂，治理难度相当大。因此，涉及重卡制造的相关技术人员如何设计出能承受一定超载能力的重卡变得越来越有必要。

据研究，超载事故中的一个重要起因是重卡车轮轮辐的崩口破碎。重卡车轮轮辐的崩口破碎是车轮在长期高温超载情况下受交变应力的作用发生疲劳失效。随着钢材料的制造工艺越来越好，车轮钢强度的不断提升，车轮厚度设计的越来越小，适应了现在对车轮轻量化的需求。但是对于重卡来说，重卡车轮厚度的降低会造成整体车轮的刚度下降，在承载很大的重量时，行驶过程中车轮轮辐因承受过大压力而崩口或破碎的现象非常严重。因此，重卡需要超厚的钢制轮辐。

然而，超厚重卡钢制轮辐的生产加工需要复杂的旋压变形，进而使得某些部位厚度减薄较大。在旋压加工时易出现开裂，既浪费资源又影响生产节奏，需要被加工的材料具有良好的冷加工性能；另外，随着汽车行业竞争越来越激烈，整车厂对车轮的美观度要求越来越高，也就是说原材料要具有良好的表面质量；而且，由于轮辐下料的随机性，而旋压设备采用统一工艺参数，为了保证轮辐成型工艺的稳定性，原料钢卷整卷力学性能稳定性至关重要。

因此，亟需一种钢材刚度、洁净度、组织均匀性、性能稳定性及表面质量都良好的重卡超厚钢制轮辐用钢及其制造方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种重卡超厚钢制轮辐用钢及其制造方法，以实现重卡对轮辐钢材刚度、洁净度、组织均匀性、整卷性能稳定性及车轮表面美观度的特殊要求，提高了轮辐旋压加工成材率，大大降低了重卡车轮崩口破碎率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种重卡超厚钢制轮辐用钢，包括如下质量百分比的化学成分：碳：0.07～0.12%；硅：0.05～0.15%；锰：0.7～1.1%；铌：0.01～0.03%；钛：0.01～0.03%；磷：≤0.015%；硫：≤0.005%；铝：0.02～0.05%；氮:≤0.006%，其它为铁和不可避免的微量杂质。

本发明提供的一种重卡超厚钢制轮辐用钢，通过优化生产工艺，控制成形钢的化学成分比例，降低了其中的Mn的含量至钢质量的0.7～1.1%，减轻了铸坯的偏析，防止了超厚规格板卷轧制时出现分层现象；添加适量质量比的Nb和Ti元素，满足了钢的强度和延伸率的要求。

本发明还提供一种重卡超厚钢制轮辐用钢的制造方法，所述制造方法包括：

将铁水通过KR脱硫预处理和转炉冶炼，再采用LF精炼法精炼，然后利用连铸机获得所需要的铸坯；

先对所述铸坯进行持续的加热，加热温度在1180～1220℃之间，然后经定宽压力机轧制至所需宽度，再进行粗轧和精轧控制、冷却控制和卷取，所述精轧入口温度在900～950℃之间，所述精轧的终轧温度控制在840～880℃之间；所述冷却控制为层流冷却，并使得卷取温度控制在620-660℃之间。

进一步的，所述先对所述铸坯进行持续的加热至1180～1220℃之间的加热持续时间为3.0～5.0小时之间。

进一步的，所述终轧的铸坯厚度在16.0～22.0mm之间。

进一步的，所述LF精炼法结束时，钢水中的铝含量占所述钢水的质量百分比在0.02～0.05%之间。

进一步的，所述利用连铸机获得所需要的铸坯之前还包括进行全保护浇铸，用于防止钢水增氮。

进一步的，所述粗轧为对所述铸坯进行二辊和四辊粗轧。