專(zhuān)利名稱(chēng)：一種汽車(chē)燃油箱用不銹鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車(chē)燃油箱用不銹鋼板及其制造方法。
背景技術(shù)：
汽車(chē)燃油箱用鋼板是一種特殊的汽車(chē)鋼板材料。燃油箱是汽車(chē)中重要的安全件， 用作燃油箱的鋼板材料必須具備多種優(yōu)良沖壓性能、焊接性能、耐蝕性能。中國(guó)是世界上汽車(chē)工業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)，世界上許多知名汽車(chē)制造商早已進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。中國(guó)的汽車(chē)燃油箱用鋼板材料市場(chǎng)深受?chē)?guó)外汽車(chē)制造商和車(chē)型的影響。目前，國(guó)內(nèi)載貨車(chē)燃油箱材料基本上都是采用鋼鐵材料和鋁合金材料。目前我國(guó)汽車(chē)工業(yè)高速發(fā)展，對(duì)汽車(chē)零部件也提出了更多的需求。隨著社會(huì)進(jìn)步，對(duì)汽車(chē)排放物的要求越來(lái)越嚴(yán)格。通常，汽車(chē)燃料容器一直采用鍍鉛金屬材料制造。但是，鉛會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。汽車(chē)油箱使用的材料為冷軋?zhí)间撳冦U板，鋼板兩側(cè)表面均鍍鉛，因鍍鉛后油箱外部還需涂漆，所以不利于環(huán)保，經(jīng)常受到環(huán)保部門(mén)和附近居民的反映。后又采用鋁合金材料，重量雖然減輕，但成本提高，安全性能降低。因?yàn)榭ㄜ?chē)油箱均暴露在外，鋁制油箱較軟，難免在路面不好的情況下，受到飛濺的石子碰撞， 造成油箱泄漏而引發(fā)事故。同時(shí)又因燃油需求不斷增長(zhǎng)，社會(huì)上有人偷取油料，鋁制油箱極易被扎破，造成汽車(chē)無(wú)法運(yùn)行，因此鋁制油箱雖然美觀，但不實(shí)用，由此產(chǎn)生的索賠事件不斷發(fā)生。人們進(jìn)一步尋找替代品，如樹(shù)脂材料和鍍鋅、鍍鋁金屬材料。但是，樹(shù)脂材料具有滲透性，鍍鋅、鍍鋁金屬材料耐蝕性能差?？紤]油箱內(nèi)表面的防腐處理時(shí)，不但要顧及與介質(zhì)的相容性，還要考慮處理后的可加工性、制造到投入使用之間的時(shí)間間隔以及經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性，條件允許時(shí)采用不銹鋼鋼板制作油箱無(wú)疑是比較理想的選擇。用典型的304不銹鋼制造，易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。同時(shí)含鎳的300系不銹鋼由于成本因素使用受到限制，日本JFE公司研制開(kāi)發(fā)的加工性能好，耐蝕性能高的SXI鐵素體不銹鋼，可用來(lái)制造汽車(chē)燃料箱。JFE-SXI鐵素體不銹鋼，其成分是18Cr-l. 5Mo-Ti。它的主要特性是耐蝕性能高，可避免燃料蒸發(fā)，不需要涂層。使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)到美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)使用15年，汽車(chē)行駛 M萬(wàn)公里的要求。深沖性好，Y值高，可以滿足為加大汽車(chē)燃料容器容積，將容器做成凹凸形狀的特殊要求。由于含貴重金屬M(fèi)o，成本仍然偏高。用不含貴重金屬鎳、鉬的鐵素體不銹鋼，焊接區(qū)域容易產(chǎn)生晶間腐蝕，影響材料的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有汽車(chē)燃油箱用不銹鋼板的上述不足，本發(fā)明提供一種汽車(chē)燃油箱用不銹鋼板，其成本較低，耐腐蝕性和焊接性能良好，同時(shí)提供該不銹鋼板的制造方法。本發(fā)明的技術(shù)思路是增加鋼中鉻的含量，而鉻是提高材料耐蝕性的有用合金，鉻含量越高效果越好；較低的碳、氮含量降低了材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度，改善了材料的力學(xué)性能；加入適量的鈮、鈦，抑制了鉻的碳、氮化物的形成，從而提高鋼的耐晶間腐蝕性能，改善了鋼板的焊接性能，添加微量元素Nb、Ti，就是為了材料的焊接性和表面性，保證該材料可以應(yīng)用于汽車(chē)油箱。再加相應(yīng)的工藝處理，從而成為耐腐蝕性、加工性、韌性、焊接性良好的汽車(chē)油箱專(zhuān)用鋼板，采用本材料制作的油箱不需要涂層和油漆，可以直接使用。同時(shí)材料不含有鎳、鉬，成本低廉。本發(fā)明的技術(shù)方案為了克服鐵素體不銹鋼焊接性差的缺陷，通過(guò)成分設(shè)計(jì)和降低表面粗糙度兩種思路。一方面通過(guò)添加微量元素，降低了材料在焊接時(shí)由于貧鉻現(xiàn)象導(dǎo)致焊接區(qū)域容易腐蝕的缺陷；另一方面通過(guò)降低產(chǎn)品表面的粗糙度，提高了材料的耐腐蝕性能。本發(fā)明的汽車(chē)油箱用不銹鋼鋼板的化學(xué)成分(重量百分比)為0 < C 彡 0. 02% ；Si 0. 10% 0. 60% ；Mn 0. 10% 0. 60% ；Cr 19. 0% 24. 0% ；P 彡 0. 020% ；S 彡 0. 010% ；0 < N 彡 0. 020% ；Ti 0. 3 0. 4% ；Nb 0. 9 1. 0% ；其余為!^e與不可避免的雜質(zhì)。厚度一般為1. 0 1. 6mm。本汽車(chē)燃油箱用不銹鋼，經(jīng)過(guò)熱軋、冷軋后，產(chǎn)品表面粗糙度Ra控制在0.03 0. 05 μ m之間。通過(guò)控制產(chǎn)品表面粗糙度，提高了產(chǎn)品的耐腐蝕性能。本汽車(chē)油箱用不銹鋼鋼板制造方法包括以下依次步驟(一)、冶煉鋼坯采用鐵水和鉻合金通過(guò)K-OBM-S轉(zhuǎn)爐初煉后，再經(jīng)過(guò)VOD爐精煉處理，澆注成鑄坯，鑄坯的成分(重量百分比)為0 < C 彡 0. 02% ；Si 0. 10% 0. 60% ；Mn 0. 10% 0. 60% ；Cr 19. 0% 24. 0% ；P 彡 0. 020% ；S 彡 0. 010% ；0 < N 彡 0. 020% ；Ti 0. 3 0. 4% ；Nb 0. 9 1. 0% ；其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。(二)、鑄坯熱軋將鑄坯送到步進(jìn)式連續(xù)加熱爐中加熱，鑄坯加熱溫度為1050 1070°C，加熱時(shí)間 140-180 分鐘。鑄坯出加熱爐后在熱連軋機(jī)上軋成不銹鋼鋼卷，熱連軋精軋溫度控制在820 840°C，熱軋后自然冷卻。(三)、鋼卷冷軋對(duì)熱卷進(jìn)行冷軋，通過(guò)降低軋輥表面粗糙度，優(yōu)化壓下道次，使冷板表面的粗糙度 Ra控制在0. 03 0. 05μπι之間。通過(guò)控制產(chǎn)品表面粗糙度，提高了產(chǎn)品的耐腐蝕性能。本發(fā)明的汽車(chē)燃油箱用不銹鋼鋼板，含有較高的鉻，而鉻是提高材料耐蝕性的有用合金，鉻含量越高耐蝕性越好，但是隨著鉻含量的增加，不銹鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度也將上移；為了保證材料有較好的韌性，必須將碳、氮控制到較低的水平，較低的碳、氮含量改善了材料的力學(xué)性能，降低了材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度；加入適量的鈮、鈦，抑制了鉻的碳、氮化物的形成，從而提高鋼的耐晶間腐蝕性能，改善了鋼板的焊接性能。同時(shí)控制冷板表面粗糙度達(dá)到一定要求，提高材料的耐腐蝕性。通過(guò)成分設(shè)計(jì)和控制冷板表面粗糙度，使材料成為耐腐蝕性、加工性、韌性、焊接性良好的汽車(chē)燃油箱專(zhuān)用不銹鋼鋼板。同時(shí)材料不含有鎳、鉬，成本低廉。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本汽車(chē)燃油箱用不銹鋼鋼板及其生產(chǎn)方法的具體實(shí)施方式
，但汽車(chē)燃油箱用不銹鋼鋼板及其生產(chǎn)方法的具體實(shí)施方式
不局限于下述的實(shí)施例。鋼板實(shí)施例一本實(shí)施例的汽車(chē)油箱用的鋼板厚度為1.4mm，寬度1120mm，它的化學(xué)成分(重量百分比)為C 0. 010% ；Si 0. 26% ；Mn 0. 28% ；Cr 21. 53% ；P 0. 015% ；S 0. 001% ；N 0. 013% ；Ti 0. 32% ；Nb 0. 95% ；其余為!^e與不可避免的雜質(zhì)。鋼板實(shí)施例二本實(shí)施例的汽車(chē)油箱用的鋼板厚度為1. 2mm，寬度1120mm，它的化學(xué)成分(重量百分比)為C 0. 009% ；Si 0. 21% ；Mn 0. 34% ；Cr 19. 75% ；P 0. 012% ；S 0. 002% ；N 0. 011% ；Ti 0. 36% ；Nb 0. 93% ；其余為!^e與不可避免的雜質(zhì)。鋼板實(shí)施例三本實(shí)施例的汽車(chē)油箱用的鋼板厚度為1.0mm，寬度1120mm，它的化學(xué)成分(重量百分比)為C 0. 013% ；Si 0. 22% ；Mn 0. 32% ；Cr 22. 52% ；P 0. 013% ；S 0. 001% ；N 0. 009% ；Ti 0. 33% ；Nb 0. 98% ；其余為!^e與不可避免的雜質(zhì)。制備方法實(shí)施例一本實(shí)施例制備的是鋼板實(shí)施例一的鋼板(一)、冶煉鋼坯用轉(zhuǎn)爐一VOD爐工藝冶煉澆鑄成鋼坯，鋼坯的化學(xué)成分(重量百分比)為C 0. 010% ；Si 0. 26% ；Mn 0. 28% ；Cr 21. 53% ；P 0. 015% ；S 0. 001% ；N 0. 013% ；Ti 0. 32% ；Nb 0. 95% ；其余為!^e與不可避免的雜質(zhì)。(二)、鑄坯熱軋將鑄坯在封閉加熱爐中加熱，鑄坯加熱溫度為1055°C，加熱時(shí)間180分鐘。鑄坯出加熱爐后在熱連軋機(jī)上軋成不銹鋼鋼帶，熱連軋終軋溫度為825°C。熱軋后自然冷卻至室溫。(三)、冷軋對(duì)熱卷進(jìn)行冷軋，對(duì)冷軋軋輥進(jìn)行拋光處理，使其表面粗糙度Ra < 0. 01 μ m，冷軋后產(chǎn)品表面粗糙度Ra = 0.04 μ m,鋼板厚度為1. 4mm。制備方法實(shí)施例二本實(shí)施例制備的是鋼板實(shí)施例二的鋼板(一)、冶煉鋼坯用轉(zhuǎn)爐一VOD爐工藝冶煉澆鑄成鋼坯，鋼坯的化學(xué)成分(重量百分比)為
C 0. 009% ；Si 0. 21% ；Mn 0. 34% ；Cr 19. 75% ；P 0. 012% ；S 0. 002% ；N 0. 011% ；Ti 0. 36% ；Nb 0. 93% ；其余為!^e與不可避免的雜質(zhì)。(二)、鑄坯熱軋將鑄坯在封閉加熱爐中加熱，鑄坯加熱溫度為1060°C，加熱時(shí)間180分鐘。鑄坯出加熱爐后在熱連軋機(jī)上軋成不銹鋼鋼帶，熱連軋終軋溫度為830°C。熱軋后自然冷卻至室溫。(三)、冷軋對(duì)熱卷進(jìn)行冷軋，對(duì)冷軋軋輥進(jìn)行拋光處理，使其表面粗糙度Ra < 0. 01 μ m，冷軋后產(chǎn)品表面粗糙度Ra = 0.03 μ m，鋼板厚度為1. 2mm。制備方法實(shí)施例三本實(shí)施例制備的是鋼板實(shí)施例三的鋼板(一)、冶煉鋼坯用轉(zhuǎn)爐一VOD爐工藝冶煉澆鑄成鋼坯，鋼坯的化學(xué)成分(重量百分比)為C 0. 013% ；Si 0. 22% ；Mn 0. 32% ；Cr 22. 52% ；P 0. 013% ；S 0. 001% ；N 0. 009% ；Ti 0. 33% ；Nb 0. 98% ；其余為!^e與不可避免的雜質(zhì)。(二)、鑄坯熱軋將鑄坯在封閉加熱爐中加熱，鑄坯加熱溫度為1065°C，加熱時(shí)間180分鐘。鑄坯出加熱爐后在熱連軋機(jī)上軋成不銹鋼鋼帶，熱連軋終軋溫度為835°C。熱軋后自然冷卻至室溫。(三)、冷軋對(duì)熱卷進(jìn)行冷軋，對(duì)冷軋軋輥進(jìn)行拋光處理，使其表面粗糙度Ra < 0. 01 μ m，冷軋后產(chǎn)品表面粗糙度Ra = 0.03 μ m，鋼板厚度為1. 0mm。下面以本發(fā)明的耐腐蝕鋼板三個(gè)實(shí)施例，與鍍層碳鋼、鋁板的力學(xué)性能、耐腐蝕性進(jìn)行對(duì)比。力學(xué)性能對(duì)比見(jiàn)表1。表 1
材料屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度延伸率Rp02(MPa)Rpa2(MPa)A(%)實(shí)施例一33051040實(shí)施例二32050542實(shí)施例三29049043鍍層碳鋼22533041鋁板16519015與鍍層碳鋼的耐腐蝕性能對(duì)比見(jiàn)表2，根據(jù)GB10128-1988，采用鹽霧腐蝕試驗(yàn) NaCl溶液，濃度50g/l，連續(xù)噴霧，溫度35°C。表 2
權(quán)利要求
1.一種汽車(chē)燃油箱用不銹鋼板，它的化學(xué)成分的重量百分比為 0 < C 彡 0. 02% ；Si 0. 10% 0. 60% ；Mn 0. 10% 0. 60%Cr 19. 0% 24. 0% ；P 彡 0. 020% ；S 彡 0. 010% ； 0 < N 彡 0. 020% ；Ti 0. 3 0. 4% ；Nb 0. 9 1. 0% ； 其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)燃油箱用不銹鋼板，其特征是經(jīng)過(guò)熱軋、冷軋后，不銹鋼板表面粗糙度Ra在0. 03 0. 05 μ m之間。
3.一種汽車(chē)燃油箱用不銹鋼板的制造方法，它包括以下依次的步驟I、冶煉鋼坯采用鐵水和鉻合金通過(guò)K-OBM-S轉(zhuǎn)爐初煉后，再經(jīng)過(guò)VOD爐精煉處理，澆注成鑄坯，鑄坯的成分的重量百分比為·0 < C 彡 0. 02% ；Si 0. 10% 0. 60% ；Mn 0. 10% 0. 60% Cr 19. 0% 24. 0% ；P 彡 0. 020% ；S 彡 0. 010% ； 0 < N 彡 0. 020% ；Ti 0. 3 0. 4% ；Nb 0. 9 1. 0% ； 其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)；II、鑄坯熱軋將鑄坯送到步進(jìn)式連續(xù)加熱爐中加熱，鑄坯加熱溫度為1050 1070°C，加熱時(shí)間 140-180 分鐘；鑄坯出加熱爐后在熱連軋機(jī)上軋成不銹鋼鋼卷，熱連軋精軋溫度控制在820 840°C， 熱軋后自然冷卻； II I、鋼卷冷軋對(duì)熱卷進(jìn)行冷軋，通過(guò)降低軋輥表面粗糙度，使冷板表面的粗糙度Ra控制在0. 03 0. 05 μ m 之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車(chē)燃油箱用不銹鋼板及其制造方法，不銹鋼板的化學(xué)成分的重量百分比為0＜C≤0.02％；Si0.10％～0.60％；Mn0.10％～0.60％；Cr19.0％～24.0％；P≤0.020％；S≤0.010％；0＜N≤0.020％；Ti0.3～0.4％；Nb0.9～1.0％；其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。制造方法包括以下依次的步驟I、冶煉鋼坯采用鐵水和鉻合金通過(guò)K-OBM-S轉(zhuǎn)爐初煉后，再經(jīng)過(guò)VOD爐精煉處理，鋼水成分達(dá)到要求后澆注成鑄坯；II、鑄坯熱軋將鑄坯加熱到1050～1070℃，軋成不銹鋼鋼卷，熱軋后自然冷卻；III、鋼卷冷軋冷板表面的粗糙度Ra控制在0.03～0.05μm之間。本發(fā)明制造的汽車(chē)燃油箱用不銹鋼板耐腐蝕性和焊接性能良好。
文檔編號(hào)C22C38/28GK102312165SQ201110184829
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者劉洪濤, 鄒勇 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司