[发明专利]低碳当量易焊接屈服强度750MPa以上的汽车大梁钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车大梁钢及其制造方法，尤其是一种低碳当量易焊接屈服强度750Mpa以上的汽车大梁钢及其制造方法。

背景技术

据申请人了解，随着国内重型汽车工业的快速发展，汽车生产厂家对汽车结构件用钢材的性能和品质要求也越来越高。

目前，常用汽车大梁用钢的屈服强度为500Mpa级别、抗拉强度为550Mpa级别。如果汽车大梁用钢的屈服强度能达750Mpa以上、且抗拉强度能达780Mpa以上，则可减少钢板厚度，并确保载重量不变甚至有所提高。同时，若其碳当量Ceq(国际焊接协会标准＝C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5)能控制在0.41以下，则焊接过程可采用低成本焊丝：即采用500Mpa级焊丝。一般750Mpa级别钢必须采用750Mpa级焊丝，但750Mpa级焊丝价格大约比500Mpa级钢焊丝价格高10000元/吨。若能研制出能满足上述两项(高强、低碳当量)要求的汽车大梁用钢，则可实现减轻车辆自重、降本、节能降耗，符合当今社会节能、环保、绿色的主题。

经检索发现，申请号201110156739.8申请公布号CN102226249A的中国发明专利申请公开了一种冷成形性能优良的高强度热轧钢板及其制备方法，该钢板屈服强度为750－810MPa，抗拉强度为850－882MPa。

然而，该专利申请存在以下不利之处：(1)并未考虑到采用低成本焊丝的问题，包含了Ceq大于0.41、无法使用低成本焊丝的技术方案；同时这会导致其钢种成分及制备方法并未优化到仅针对Ceq在0.41以下的程度。(2)Si含量为0.15－0.30％，由于Si在热轧加热过程生成尖晶橄榄石(Fe₂SiO₄)，当Si 含量超过0.2％时会产生锈红色氧化铁皮，无法通过热轧除鳞工序去除，不但影响钢板表面质量，而且容易造成钢板生锈穿孔和涂漆性能降低，影响产品服役过程安全性和表面质量。(3)Mn含量为1.2－1.9％，当Mn含量大于1.85％时，钢在连铸过程容易出现Mn偏析(如图1所示)，对于屈服强度在750Mpa级别的高强钢来讲，连铸过程的Mn偏析在热轧过程无法完全消除，容易导致服役过程从偏析处失效，造成安全事故。(4)精轧后层流冷却速度≥60℃/S，其冷速要求超过层流冷却一般能力，需要特殊的设备才能实现，这显然会限制其适用范围。

申请号201110282100.4申请公布号CN103014494A的中国发明专利申请公开了一种汽车大梁用热轧钢板及其制造方法，该钢板屈服强度为710－770MPa，抗拉强度为780－850MPa。

然而，该专利申请存在以下不利之处：(1)钢板屈服强度并非完全处于750MPa以上，性能存在不足。(2)同样包含了Ceq大于0.41、无法使用低成本焊丝的技术方案，并导致其钢种成分及制备方法并未优化到仅针对Ceq在0.41以下的程度。(3)Si含量为0.15－0.35％，同样存在Si含量超过0.2％时产生的问题。(4)Mn含量为1－2％，同样存在Mn含量大于1.85％时产生的问题。(5)冷却方式为先快冷后层冷，不利于简化工艺，降低成本。

由于重型汽车对载重要求越来越高，汽车制造企业对汽车大梁强度级别提高到750Mpa要求越来越迫切，同时由于强度级别的提高带来焊接性、成型性能下降的问题也要求同时解决。另外，汽车行业市场竞争激烈，任何能降低成本的措施，都是汽车企业欢迎的，本发明的低碳当量易焊接高强、高韧钢板正是应此种要求而开发。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种低碳当量易焊接屈服强度750Mpa以上的汽车大梁钢，在确保高强高韧的同时，确保能使用低成本焊丝，并且不会发生偏析和表面质量问题。此外，还提供相应的制造方法。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：