一种热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢及其生产方法技术

一种热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢及其生产方法，化学成分按重量百分比计C0.075％～0.155％、Si0.05％～0.20％、Mn1.15％～1.45％、Al0.010％～0.062％、Ti0.004％～0.035％、V0.045％～0.105％、Mo0.08％～0.11％、B0.0010％～0.0030％、稀土元素La+Ce0.010％～0.018％、Ca0.0011％～0.0030％、P≤0.010％、S≤0.005％、N≤0.003％，余量为Fe和杂质。700℃

【技术实现步骤摘要】
一种热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢及其生产方法


[0001]本专利技术涉及金属材料领域，尤其涉及一种热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢及其生产方法。主要适用于制造热冲压用汽车桥壳用钢。

技术介绍

[0002]汽车桥壳是汽车行驶系统的主要构件之一，它支撑车架及车架后部分各总成的重量，同时它保护传动系统中各部件。在桥壳行业制造领域，有冲焊桥壳与铸造桥壳两种截然不同的产品制造方法。随着桥壳制造技术的发展和汽车减重节能的需要，特别是对于载重汽车驱动的桥壳，已经使用12～16mm厚度的热连轧钢板制作冲焊桥壳，取代了制作工艺复杂、生产效率偏低、笨重、成本较高的铸造桥壳。
[0003]公告号为CN 102383032 B的中国专利申请公开了12吨级车桥桥壳用钢的生产方法，是利用普通C
‑
Mn成分体系设计添加一定量的Nb生产出的热轧钢板。但该钢板伸长率最高为35％，不符合难成形汽车零件的要求。
[0004]公告号为CN 102383034 B的中国专利申请公开了13吨级车桥桥壳用钢的生产方法，利用普通C
‑
Mn成分体系设计添加一定量的铌、钛，通过碳、锰元素的固溶强化及铌元素和钛元素的细晶强化来提高强度生产出的热轧钢板。但该钢板伸长率最高为31％，不符合难成形汽车零件的要求。
[0005]公告号为CN 103805862 B的中国专利申请公开了车桥桥壳用钢及其制备方法，是利用普通C
‑
Mn成分体系设计和添加了多种微合金元素，生产的热轧钢板后续需要调制热处理，生产成本高。但该钢板伸长率最高为31％，不符合难成形汽车零件的要求。
[0006]公布号为CN 106480367A的中国专利申请公开了一种高强度冷成型汽车桥壳用钢的生产方法，是利用普通C
‑
Mn成分体系设计添加一定量的铌、钒、钛通过碳、锰元素的固溶强化及铌、钒、钛元素的细晶强化来提高强度生产出的热轧钢板，但该钢板延伸率最高为22.99％，不符合难成形汽车零件的要求。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢及其生产方法，钢板屈服强度≥390MPa、抗拉强度≥540MPa，横向伸长率A
50
≥40％，并且在700℃
‑
740℃，保温40s
‑
60s，热冲压后空冷至室温，汽车桥壳的屈服强度≥415MPa、抗拉强度≥510MPa，横向伸长率A
50
≥36％，
‑
40℃横向冲击功≥102J。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0009]一种热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢，钢中化学成分按重量百分比计为：C 0.075％～0.155％、Si 0.05％～0.20％、Mn 1.15％～1.45％、Al 0.010％～0.062％、Ti 0.004％～0.035％、V 0.045％～0.105％、Mo 0.08％～0.11％、B 0.0010％～0.0030％、稀土元素La+Ce 0.010％～0.018％、Ca 0.0011％～0.0030％、P≤0.010％、S≤0.005％、N≤0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0010]本专利技术中一种热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢成分的主要作用为：
[0011]C：碳是钢中最主要的固溶强化元素，是钢材强度的保证。考虑到后续需要热冲压成形，保证热冲压后的强度，碳含量过低，钢板热冲压后强度达不到预期目标。同时，碳元素的提高，有利于增加钢的淬透性，本专利技术中碳的最优范围为0.075
‑
0.155％。
[0012]Si：硅是固溶强化元素，可以通过固溶强化作用提高钢板的强度。同时还具有提高钢板的淬透性作用，然而，钢中过高的硅会影响热轧表面质量，出现大量氧化铁皮。本专利技术中硅的含量为0.05
‑
0.20％。
[0013]Mn：锰在钢中可以形成置换固溶体，起到较强的固溶强化作用，使屈服强度和抗拉强度线性增加，该元素含量在一定的范围内增加钢强度的同时几乎不降低钢的塑性和韧性，同时也可以提高钢的淬透性，但锰含量过高，可使钢的碳当量增加，并且会在冶炼及热轧过程中恶化钢板组织均匀性，易于使组织中出现严重的带状组织缺陷。因此，选定锰含量为1.15
‑
1.45％。
[0014]P：磷可以提高α相的形成温度，扩大形成α相的温度范围。但磷含量过多，会使钢板的加工性恶化，为了得到较高的延伸率，因此将其上限定为0.010％。
[0015]S：硫通过形成MnS等硫化物夹杂，成为裂纹的起点而使加工性能恶化，因此含量越少越好，将其上限定为0.005％。
[0016]Al：Al是钢中常用的脱氧剂，在冶炼过程中起到脱氧定氮作用，并能有效提高钢板抗氧化性能，但铝过多会导致大量的铝系夹杂，钢中加入少量的Al，可以形成AlN析出，起到一定的细化晶粒作用，因此，本专利技术中将Al含量限定在0.010
‑
0.062％。
[0017]Ti：钛能够有效地延迟变形奥氏体的再结晶、阻止奥氏体晶粒长大、提高奥氏体再结晶温度，细化晶粒，同时改善钢的强度和韧性，而且，Ti是强碳、氮化物形成元素，能够与碳、氮结合形成稳定细小的碳、氮化物，起到显著的析出强化作用，因此本专利技术中Ti含量的最优范围在0.004
‑
0.035％之间。
[0018]V：钒具有显著的析出强化和细晶强化的作用，钒的作用主要通过与碳、氮形成析出物来实现，尤其与氮形成的VN析出能够很大程度提高钢板的强度，且可以抑制BN析出，避免因B析出导致的强度降低。除此以外，V的加入还可与H结合，提高钢板抗延迟断裂能力，本专利技术中V添加量为0.045
‑
0.105％。
[0019]Mo：钼是碳化物形成元素，能够提高钢板强度和韧性，Mo能够显著提高奥氏体稳定性，增加钢材淬透性，因此本专利技术的Mo含量的选择在0.08
‑
0.11％。
[0020]B：硼元素能显著提高钢的淬透性，当B含量高于0.0050％，过剩的B与钢中的N形成B的化合物，降低钢板的性能，因此本专利技术硼含量范围为0.0010
‑
0.0030％。
[0021]RE：稀土具有强的脱氧、脱硫能力，形成的球状硫化物或硫氧化物取代了长条状硫化锰夹杂，可提高钢板的塑性和各向异性，稀土能够提高钢板的疲劳性能，改善钢板的焊接性能，稀土与钢中其它杂质元素具有强的亲和力，可降低钢中的硫、氧、磷、氢等元素含量，消除其有害作用。因此本专利技术将稀土(La+Ce)含量限定在0.010
‑
0.018％。
[0022]Ca：钙可改变钢种硫化物(MnS)的形态，防止形成长条形的MnS夹杂物，提高钢板的塑性、韧性和疲劳性能。因此本专利技术将Ca含量控制在0.0011
‑
0.0030％。
[0023]N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢，其特征在于，钢中化学成分按重量百分比计为：C 0.075％～0.155％、Si 0.05％～0.20％、Mn 1.15％～1.45％、Al 0.010％～0.062％、Ti 0.004％～0.035％、V 0.045％～0.105％、Mo 0.08％～0.11％、B 0.0010％～0.0030％、稀土元素La+Ce 0.010％～0.018％、Ca 0.0011％～0.0030％、P≤0.010％、S≤0.005％、N≤0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢，其特征在于，钢板组织铁素体体积百分比35％～45％、珠光体体积百分比55％～65％。3.根据权利要求1所述的一种热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢，其特征在于，钢板凸度控制精度为
±
45μm，平直度控制在20I以内，厚度控制精度为
±
45μm。4.根据权利要求1所述的一种热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢，其特征在于，钢板屈服强度≥390MPa、抗拉强度≥540MPa，横向伸长率A
50
≥40％。5.根据权利要求1所述的一种热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢，其特征在于，成品钢板厚度为12～18mm。6.一种如权利要求1
‑
5其中任意一项所述的热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢生产的汽车桥壳，在700℃～740℃保温40s～60s，热冲压后空冷至室温，汽车桥壳的屈服强度≥415MPa、抗拉强度≥510MPa，横向伸长率A
50
≥36％，
‑
40℃横向冲击功≥102J。7.一种如权利要求1
‑
5其中任意一项所述的热冲压用390MPa级汽车桥壳用钢的生产方法，其特征在于，具体方法包括：1)冶炼工艺：采用RH+LF工...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙成钱，时晓光，董毅，刘仁东，王洪海，王鑫，王俊雄，董洋，吴成举，韩楚菲，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：