[发明专利]一种高止裂性能贝氏体大梁钢及其制备方法

说明书

本发明的一种高止裂性能贝氏体大梁钢及其制备方法，钢包括组分及重量百分含量为C 0.05％‑0.07％，Si 0.9％‑1.1％，Zr 0.015％‑0.025％，V 0.025％‑0.035％，Mn 1.15％‑1.25％，余量为Fe。制备时，按组分比例冶炼钢锭后，锻造成坯，1180‑1220℃下加热30‑60min后，控制开轧终轧温度，进行热轧，获得8‑10mm热轧板，将热轧板以60‑100℃/s冷速冷却至450℃，等温处理45‑60min，空冷至室温，制得高止裂性能贝氏体大梁钢。该工艺利用贝氏体相变机制，通过成分设计，充分利用快冷工艺，对等温温度、时间进行调控，获得交错分布贝氏体结构，并最大程度减弱碳化物或析出物对止裂性能的不利影响，在满足基本力学性能要求前提下，最大程度提高大梁钢止裂性能。

技术领域：

本发明属于低碳钢控轧控冷技术领域，具体涉及一种高止裂性能贝氏体大梁钢及其制备方法。

背景技术：

随着商用车及载重汽车领域的迅速发展，对其整车安全性及耐久性提出了更高的要求，其中，车架的质量影响整车的使用寿命与行车安全，因此，除了常规力学性能、成型性及焊接性外，对其高止裂性能也提出了更高的要求。

针对现有的大梁钢产品来说，基于不同级别、不同性能要求均有对应的专利文献。对于不同级别的大梁钢产品来说，中国专利文献CN111172456A、CN107604256A、CN108018502A及CN109097699A分别描述了610MPa、700MPa、800MPa及900MPa级大梁钢产品的制备方法。从成分设计上看，均属于低碳(C0.04％～0.09％)微合金钢系列，其中典型的微合金添加元素为Nb和Ti(Nb0.03％～0.07％、Ti0.01％～0.09％)；从组织设计上看，依靠细晶强化、析出强化及相变强化等机制，其典型显微组织有铁素体、铁素体+马氏体，对于强度在800MPa以下的大梁钢产品来说，其组织主要为铁素体，在铁素体基体上存在微合金元素的纳米析出，其主要强化方式为细晶强化和析出强化。通过上述成分及技术方案，未涉及高止裂性能的贝氏体大梁钢产品的组织调控思路。

对于不同性能要求的大梁钢产品来说，中国专利文献CN110184535A、CN109518074A分别描述了具有良好成型性能的600L大梁钢及高韧性800MPa大梁钢的制备方法。对于良好成型性能的600L大梁钢来说，其主要成分包括C：0.03％～0.09％，Si≤0.15％，Mn：1.2％～1.5％，Nb：0.005％～0.025％，Ti：0.055％～0.085％，并对粗轧最后道次轧制温度、精轧开轧温度、终轧温度、层流冷却速率等参数进行了限定，最终组织为铁素体+珠光体。对于高韧性800MPa大梁钢来说，其主要成分包括C：0.07％～0.11％，Si：0.05％～0.20％，Mn：1.55％～1.80％，Nb：0.02％～0.04％，Ti：0.09％～0.13％，Mo：0.1％～0.2％，并对加热温度、加热时间、粗轧终轧温度、中间坯厚度、精轧开轧温度、精轧终轧温度、冷却速率及卷取温度等参数进行了限定，最终组织为针状铁素体+多边形铁素体。上述专利文献说明，为了获得不同特殊性能要求的大梁钢产品，其成分及工艺方案需要有一些调整，除了常规力学性能外，为了满足高端商用车或重载汽车对高止裂性能大梁钢产品的需求，需要有一个全新成分及工艺方案。

综上所述，目前对于大梁产品来说，其成分设计上采用了微合金化思路，主要利用了细晶强化和析出强化，其中，析出强化量较大，从高止裂性能的角度出发，较高的析出强化贡献对高强钢的止裂性能是不利的，基于现有成分设计及工艺路线，其最终产品不能满足高止裂大梁钢产品的特殊性能要求。因此，需要-重新进行成分设计，并对其强化方式进行调控，同时，减少组织中对止裂性能不利的粗大碳化物的生成。

发明内容：