[发明专利]一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板及其制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种钢板及其制造方法，更具体的讲是一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板及其制造方法。

背景技术：

我国重型卡车随着市场需求，逐渐向减轻底盘重量、降低油耗、降低排放和污染，提高运力、延长重型卡车使用寿命等方向研发，其中包括采用高强钢减轻减薄底盘汽车大梁、桥壳钢板。目前高疲劳、高强度易焊热轧桥壳钢板越来越受到重视；对桥壳用高疲劳、高强度易焊钢板的尺寸、化学成分、力学性能、等技术要求作出明确规定。采用屈服强度大于460MPa级别的高强度桥壳结构钢板，代替低级别的低等级的Q345B自重减少7-9%，车桥使用服役寿命延长5-7年，适应现代重型卡车工程作业施工需求，利于节能减排、环境改善以及全社会技术进步和生活质量的提高。

而Q345B的组成成分、制作方法以及性能参数：Q345B除了碳硅锰合金，不含有贵重微量元素铌钒铬，仅含有少量钛铝，工艺上不采用真空脱气去除夹杂，磷硫分别高达0.032%和0.023%；钢中氧氮氢含量偏高，分别60-70ppm，50-60ppm，3-5ppm；基本靠热轧强化，屈服强度较Q460C低120MPa，疲劳强度较Q460C低80MPa。主要是因缺失微合金强化元素，本身强度低、钢质不纯净致使疲劳强度和疲劳寿命低下。

因此随着社会和市场的发展，Q345B型钢板越来越不能满足现代重型卡车桥壳使用，特别是针对30-70吨的重型卡车，Q345B型钢板的屈服强度、抗拉强度和使用寿命等均不能满足其使用，因此急切需要一种性能优越的钢板及其制作方法。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板及其制造方法，尤其满足30-70吨的重型卡车使用，本发明一改低级别Q345B和铸钢钢材强度和疲劳寿命等技术的不足，设计低碳、高锰含量，加入适量铌钒钛，和0.18%的铬元素，利用炉外精炼和脱气精炼，改进钢水纯净度，提高钢材内在品质，提供一种经过控轧技术改善钢强、韧性、疲劳强度和钢板平直度的方法，获得珠光体、铁素体金相组织，该方法效率高、易操作，易焊接（Pcm≤0.23和Ceq≤0.42%），板形平直度控制满足现代重型卡车桥壳焊接结构的制造和使用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高疲劳强度热成型重型卡车桥壳钢板，由以下质量百分比的组分组成，碳：0.10-0.22%；硅：0.10-0.65%；锰：0.80-1.80%；铜≤0.55%；磷≤0.025%；硫≤0.003%；铌:0.012-0.060%；钒：0.015-0.070%；钛：0.012-0.050%；铝：0.012-0.045%；铬：0.10-0.55%；其余为Fe及不可避免的杂质。

上述钢板的厚度为10-16mm。

上述钢板的Pcm≤0.23，Ceq≤0.42说明其具有优越的焊接性能。

本发明所述钢板的制造方法包括如下步骤：LF炉外精炼；保护加入钛铝等元素；真空脱气；连铸；板坯加热；粗轧；精轧；精轧板形控制；矫平；成品钢板。

上述钢板的制造方法的具体步骤为：

（1）LF炉外精炼：加热时间15-18分钟，造白渣脱硫，加入微量铌钒钛铝铬合金；

（2）VD/RH真空脱气：真空200Pa以下处理18-22分钟，喂线后氩气软吹10分钟；

（3）板坯加热：均热温度范围1100-1200℃，均热时间范围2.5-4.5小时。

通过利用细小弥散的Nb(CN)TiN质点和低温加热来抑制奥氏体晶粒长大，获得细小而均匀的奥氏体晶粒。

（4）粗轧：开轧温度1050-1150℃，单道次压下率大于18%，通过7-9道次反复再结晶细化奥氏体晶粒。

（5）精轧：开轧温度范围860-920℃, 终轧温度810-850℃,单道次压下率15-18%。在未结晶奥氏体区施以大于18%的大变形量，使奥氏体晶粒拉伸成变形带。

（6）矫直：钢的平直度≤3mm/m 。

采用2500吨9辊矫直机往复3-5道次矫平钢板。