一種355l汽車大梁用黑皮鋼及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煉鋼領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種35化汽車大梁用黑皮鋼及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在當(dāng)代鋼鐵生產(chǎn)流程中，酸洗主要用于改善產(chǎn)品表面質(zhì)量，但產(chǎn)生的廢酸卻嚴(yán)重 破壞了生態(tài)環(huán)境。汽車廠家應(yīng)用普通熱軸鋼板在不經(jīng)酸洗直接沖壓汽車大梁等零件，會(huì)出 現(xiàn)氧化鐵皮脫落或變成粉塵，造成環(huán)境污染，同時(shí)影響沖壓模具的使用壽命且不經(jīng)濟(jì)，嚴(yán)重 影響汽車零件的下步工序生產(chǎn)。為此，希望能有沖壓成形時(shí)鐵皮不脫落的鋼板來(lái)替代現(xiàn)有 的普通熱軸鋼板。汽車廠家需要鋼廠提供免酸洗的可直接沖壓鋼板。該就要求鋼板表面氧 化層與基體結(jié)合良好，在沖壓成形時(shí)鐵皮不脫落。
[0003] 通常熱軸鋼板表面因高溫氧化會(huì)生產(chǎn)=種不同結(jié)構(gòu)的氧化鐵，從基板表面由內(nèi)到 外依次分別為化0、化化和化2〇3,正常情況下S者的大致比例分別為50 %、40 %、10 %左 右。氧化鐵皮內(nèi)層為疏松、多孔的細(xì)晶組織化0,中間是致密、無(wú)孔和裂隙、呈玻璃狀斷口的 化3〇4,最外層是結(jié)晶構(gòu)造的化2〇3。=種氧化物比例的不同導(dǎo)致鋼板表面顏色的差異，一般 情況下如果氧化鐵皮中化0比例較高，氧化鐵皮則呈蘭色或蘭灰色；如果化3〇4比例較高則 呈黑色，如果化2化比例較高，則氧化鐵皮呈紅色。
[0004] 而黑皮鋼的表面氧化鐵皮W十分穩(wěn)定的化3〇4為主，呈藍(lán)黑色，厚度較薄，并具有 一定初性，在沖壓過(guò)程中不易脫落，因而不需要酸洗或清理噴砂，可W直接進(jìn)行漆前處理和 涂裝，也稱免酸洗鋼。由于符合環(huán)保及節(jié)能的需要，使得免酸洗鋼成為未來(lái)汽車大梁鋼生產(chǎn) 的方向。
[0005] 現(xiàn)有的汽車大梁用熱軸黑皮表面鋼35化，在當(dāng)代鋼鐵生產(chǎn)流程中，酸洗主要用于 改善產(chǎn)品表面質(zhì)量，但產(chǎn)生的廢酸卻嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境。汽車廠家應(yīng)用普通熱軸鋼板在 不經(jīng)酸洗直接沖壓汽車大梁等零件，會(huì)出現(xiàn)氧化鐵皮脫落或變成粉塵，造成環(huán)境污染，同時(shí) 影響沖壓模具的使用壽命且不經(jīng)濟(jì)，嚴(yán)重影響汽車零件的下步工序生產(chǎn)。為此，希望能有沖 壓成形時(shí)鐵皮不脫落的鋼板來(lái)替代現(xiàn)有的普通熱軸鋼板。汽車廠家需要鋼廠提供免酸洗的 可直接沖壓鋼板。該就要求鋼板表面氧化層與基體結(jié)合良好，在沖壓成形時(shí)鐵皮不脫落，表 面氧化層組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，通卷不同位置氧化層厚度均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種35化汽車大梁用黑皮鋼及其生產(chǎn)方 法，旨在解決表面氧化層組織結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，通卷不同位置氧化層厚度不均的問(wèn)題。
[0007] 本發(fā)明是該樣實(shí)現(xiàn)的，一種35化汽車大梁用黑皮鋼，按照質(zhì)量百分比含量，由W 下組分組成；C;0. 08 ~0. 10%;Si;0. 06 ~0.ll%;Mn;1. 26 ~1. 42%;P;0. 008 ~0. 017%; S;0. 003 ~0. 011%;Als;0. 02 ~0. 05% ;佩；0. 010 ~0. 022%;Cr;0. 08 ~0. 12% ;余量 為化。
[000引根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，按照質(zhì)量百分比含量，由W下組分組成；C;0.009%;Si; 0. 08%;Mn;1. 32%;P;0. 010%;S;0. 009%;Als;0. 03% ;佩；0. 015%;Cr;0. 10% ;余量為 Fe。本發(fā)明還提供了一種35化汽車大梁用黑皮鋼的生產(chǎn)方法，包括的步驟為；鐵水預(yù)處理 一轉(zhuǎn)爐冶煉一RH精煉一連鑄一熱連軸；
[0009] 其中熱連軸中，鑄巧加熱溫度為1200~1270°C，保溫2~5小時(shí)，加熱后進(jìn)入粗 串L粗軸過(guò)程中高壓水除鱗，要求高壓水除鱗壓力要求15MPa~20MPa進(jìn)入粗軸，R1軸機(jī)投 入3道次，R2軸機(jī)投入2道次，經(jīng)過(guò)R1軸機(jī)時(shí)開(kāi)軸溫度按1190°C±20°C控制；
[0010] 粗軸結(jié)束后進(jìn)入精扎，進(jìn)精扎的溫度控制在900~1030°C之間，終軸溫度按 870°C±15°C控制，軸后冷卻方式采取前段冷卻方式冷卻，冷卻速率為30-40°C/s;
[0011] 卷取溫度按550°C±15°C控制。
[0012] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：本發(fā)明通過(guò)采用佩、Ti微合金化元素來(lái) 細(xì)化晶粒，在保證鋼材強(qiáng)度及成型性的同時(shí)添加微Cr處理，有利于氧化鐵皮的表面附著 性。通過(guò)優(yōu)化加熱、軸制及冷卻工藝，保證產(chǎn)品具有優(yōu)異的性能。并在大生產(chǎn)中穩(wěn)定控制， 使產(chǎn)品具有優(yōu)異的力學(xué)性能及適宜的氧化鐵皮結(jié)構(gòu)；
[0013] 采用本發(fā)明化學(xué)成分W及制備方法制備的汽車大梁鋼黑皮表面鋼板屈服強(qiáng)度范 圍440~SlOMPa，均值473MPa;抗拉強(qiáng)度范圍525~585MPa，均值556MPa;伸長(zhǎng)率范圍25~ 32. 5%，均值29. 5% ;冷彎試驗(yàn)也全部合格，表面氧化鐵皮附著性良好。
[0014] 本發(fā)明生產(chǎn)的汽車大梁用熱軸黑皮表面鋼化學(xué)成分穩(wěn)定、鋼質(zhì)純凈，具有優(yōu)良的 力學(xué)性能、沖壓成型性能、耐腐蝕性能。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0016] 實(shí)施例1
[0017] 一種5化汽車大梁用黑皮鋼，按照質(zhì)量百分比含量，由W下組分組成；C;0. 009%; Si;0. 08%;Mn;1. 32%;P;0. 010%;S;0. 009%;Als;0. 03% ;佩；0. 015%;Cr;0. 10% ;余 量為化。
[0018] 上述成分的35化汽車大梁用黑皮鋼的生產(chǎn)方法，包括的步驟為：鐵水脫硫預(yù)處理 一轉(zhuǎn)爐冶煉一RH精煉一連鑄一熱連軸；
[0019] 其中熱連軸中，鑄巧加熱溫度為12000°C，保溫2小時(shí)，加熱后進(jìn)入粗軸，粗軸過(guò)程 中高壓水除鱗，要求高壓水除鱗壓力要求ISMI^a~;進(jìn)入粗軸，R1兩漉可逆粗軸機(jī)投入3道 次，R2四漉可逆粗軸機(jī)投入2道次，經(jīng)過(guò)R1兩漉可逆粗軸機(jī)時(shí)開(kāi)軸溫度按119(TC±20°C 控制；
[0020] 粗軸結(jié)束后進(jìn)入精扎，進(jìn)精扎的溫度控制在l〇〇〇°C之間，終軸溫度按 870°C±15°C控制，軸后冷卻方式采取前段冷卻方式冷卻；
[0021] 卷取溫度按550°C±15°C控制。
[0022] 加熱溫度是重要的工藝參數(shù)，加熱的目的是使鑄巧的內(nèi)部組織重新結(jié)晶、長(zhǎng)大，達(dá) 到組織均勻和減少成分偏析的作用，并保證在軸制時(shí)得到好的內(nèi)部組織，具有好的塑性和 低的變形抗力。合理的加熱在滿足質(zhì)量的前提下還應(yīng)滿足軸機(jī)生產(chǎn)效率的需要，溫度均勻， 不產(chǎn)生各種加熱缺陷，燃耗低。
[0023] 本發(fā)明在加熱過(guò)程中要發(fā)生第二相溶解，多次理論W及試驗(yàn)表明A1N和NbC的完 全溶解溫度分別為1250°C和1000°C;而Ti(CN)在1250°C時(shí)還未完全溶解，并且Ti(CN)析 出物在1250°C溫度下比1000°C時(shí)更細(xì)小彌散。所W，對(duì)Ti含量較高的鋼鑄巧，低溫加熱時(shí) 未溶解的碳氮化物會(huì)變得粗大。為保證細(xì)化晶粒的效果，可提高較高的溫度使鋼中的碳氮 化物固溶量盡可能高，該對(duì)組織細(xì)化有利。
[0024] 熱軸帶鋼表面紅色鐵皮不僅影響產(chǎn)品的外觀，而且經(jīng)常伴隨出現(xiàn)壓入鐵皮等缺 陷。因此，如何消除紅色氧化鐵皮是實(shí)現(xiàn)氧化鐵皮結(jié)構(gòu)控制必須解決的第一個(gè)問(wèn)題。
[0025] 針對(duì)Si含量較高的鋼種，在加熱過(guò)程中易形成化2Si〇4尖晶石相。在1173°CW上， 液態(tài)化2Si〇4將FeO晶粒包圍化形成化0/化2Si〇4的共析產(chǎn)物。凝固后，形成錯(cuò)狀形貌，將 FeO層釘扎住，造成除鱗不凈，殘余FeO繼續(xù)氧化生成化2〇3。而低Si鋼形成紅色氧化鐵皮 的主要原因是在后續(xù)的軸制過(guò)程中，由于軸制溫度過(guò)低造成FeO層破碎，暴露的基體金屬 容易快速氧化形成粉末狀的化2〇3。因此本實(shí)施例中，優(yōu)化鋼中Si含量、除鱗工藝和熱軸溫 度控制很好的防止化0的破碎是消除帶鋼表面形成紅色鐵皮。
[0026]