【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于汽车材料制备，涉及一种高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢及其制备方法。
技术介绍
1、高端化、电动化、轻量化和智能化已成为汽车行业发展的主要趋势。随着汽车材料制备技术的不断发展，多种先进高强钢相继被研发出来，广泛应用于汽车车身结构件的制造中。各汽车厂对乘用车车身用材的持续创新和优化，使得汽车质量不断提升。相比之下，底盘零部件材料的关注度却稍显不足。底盘作为汽车的重要结构部件，在材料选择和应用技术方面蕴藏着巨大的创新和发展空间。其中，副车架是连接悬架和车身的装置，对强度以及疲劳性能要求较高。目前较多数乘用车副车架采用热轧酸洗碳锰钢、冷成形热轧汽车结构钢等材料，此类材料抗拉强度在500mpa左右，成形性能良好，制备工艺简单，在成本上具有一定优势，但所用热轧板厚度均在2.0mm以上，不利于汽车轻量化。也有一些高端车型采用铝合金副车架，轻量化效果显著，但铝合金材料采购价格昂贵，制造成本大幅增加。
2、因此，亟需开发高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢，在满足高疲劳性能、高强度的基础上，大幅度减少材料厚度，有效提高整车的轻量化水平。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢及其制备方法。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢，其化学成分及质量百分含量为c：0.06～0.16％，si：0.15～0.40％，mn：1.0～2.5％，p≤0.02％，s≤0.
4、进一步的，所述冷轧钢的化学成分及质量百分含量为c：0.08～0.14％，si：0.18～0.3％，mn：1.35～2.0％，p≤0.02％，s≤0.01％，al：0.03～0.08％，ti：0.02～0.04％，cr：0.6～1.2％，mo：0.2～0.5％，nb：0.008～0.02％，余量为fe和不可避免的杂质元素。
5、进一步的，所述冷轧钢的厚度为1.0～2.5mm，显微组织为铁素体+贝氏体。
6、进一步的，所述冷轧钢屈服强度280～420mpa，抗拉强度440～550mpa，断后延伸率a80≥23％，107周次疲劳强度≥360mpa，疲劳比≥0.65。
7、本专利技术还提供上述高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢的制备方法，其包括冶炼、连铸、加热、热轧、卷取、酸洗、冷轧、退火工序；
8、冶炼工序，使用lf+rh精炼工艺；
9、卷取工序，卷取温度控制在580～700℃；
10、退火工序，采用连续退火工艺，依次包括加热、均热、缓慢冷却、快速冷却、过时效以及平整步骤；其中，均热温度为780～850℃，均热时间为80～140s；随后以1～5℃/s的冷却速率缓慢冷却到缓冷温度680～750℃，之后以20～35℃/s的冷却速率快速冷却到过时效温度300～380℃，保温400～600s，最后进行平整，延伸率范围为0.30～0.50％。
11、进一步的，所述冶炼工序，具体包括铁水预处理、转炉冶炼、lf+rh精炼；
12、铁水预处理：使用复合喷吹工艺脱硫，预处理后s≤0.003wt％；
13、转炉冶炼：吹入氧气进行造渣，加脱氧剂和合金料，使各元素含量达到成品含量范围内；
14、lf+rh精炼：控制lf处理时间不小于20min，rh真空处理时间为30～60min，控制n含量在0.0025％以下，s含量在0.002％以下，a、b、c、d类夹杂物均控制在1.5级以下，各类夹杂物评级总和控制在6.0以下。
15、进一步的，连铸工序，将冶炼工序所得钢水使用吹氩气保护浇铸，中间包钢水过热度控制在25～30℃，经中间包混合分流后注入结晶器冷却凝固进行连铸。
16、进一步的，加热工序，连铸坯加热温度为1250～1300℃，保温时间1～2h，控制空燃比≤1.3。
17、进一步的，热轧工序，粗轧出口温度控制为980～1080℃；精轧的开轧温度控制为900～1020℃，终轧温度为790～860℃；精轧后钢坯以5～20℃/s的速率冷却至卷取温度。
18、进一步的，酸洗工序，采用盐酸浅槽紊流酸洗工艺，酸洗温度为50～100℃；冷轧工序，压下率为60～70％。
19、本专利技术成分设计原理如下：
20、c：钢中的主要强化元素，可以起到固溶强化作用，提高钢的强度，但含量过多时会影响钢的焊接性能，为了保证良好的综合性能，综合考虑，c含量控制在0.06～0.16％。
21、si：主要的脱氧元素，有较强的固溶强化作用，但过高的si含量会影响表面质量和焊接性能，综合考虑，si含量控制在0.15～0.4％。
22、mn：有一定的固溶强化作用，能提高钢材的硬度和强度。但mn过量时会造成偏析，综合考虑，mn含量控制在1.0～2.5％。
23、al：重要的脱氧剂，能够细化晶粒，形成氧化铝夹杂物，可以提高钢的强度和硬度，但是过多的al会影响钢的韧性，综合考虑，al含量控制在0.02～0.1％。
24、cr：可以提高钢的淬透性，同时产生碳化物，提高钢的抗拉强度和疲劳强度，但cr元素过多会降低钢板的塑形和韧性，综合考虑，cr含量控制在0.3％～1.5％。
25、ti：与c形成纳米级碳化物，析出强化作用显著。此外，可以有效阻碍奥氏体晶粒的长大，从而提高钢板的强度。但是当ti含量过多时，会降低钢的可焊性和塑形，综合考虑，ti含量控制在0.01～0.06％。
26、mo：元素可固溶于铁素体、奥氏体和碳化物中，缩小奥氏体相区，提高钢的淬透性，同时可以提高钢的回火稳定性和疲劳性能。但过多的mo会造成成本增加，综合考虑，mo含量控制在0.1～0.6％。
27、nb：能够与c形成稳定的碳化物，细化晶粒，增强钢的强度和硬度，改善焊接性能，由于nb价格昂贵，过量也会导致成本增加，综合考虑，nb含量控制在0.005～0.03％。
28、本专利技术主要工艺参数的技术构思如下：本专利技术为了提高钢的疲劳性能，炼钢炉外精炼选择lf+rh双重处理工艺，能够有效降低钢中非金属夹杂物的含量，提升材料的纯净度，从而实现对疲劳裂纹萌生的抑制，实现疲劳强度的提升。卷曲温度控制在580～700℃，是为了降低铁素体晶粒的长大动力，减小晶粒尺寸，从而减轻带状组织，有利于后续退火产生均匀细小的铁素体晶粒。对连续退火工艺的控制，是为了使组织能够再结晶充分，形成铁素体和贝氏体的混合组织。贝氏体和细小的铁素体晶粒相互配合，不仅能够提升钢材的抗拉强度，还可以阻碍疲劳裂纹的形成和扩展，大幅度提升钢材的疲劳性能。
29、与现有技术相比，本专利技术所产生的有益效果在于：本专利技术采用基于高强韧的低碳、高锰化学成分体系，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢，其特征在于，其化学成分及质量百分含量为C：0.06～0.16%，Si：0.15～0.40%，Mn：1.0～2.5%，P≤0.02%，S≤0.01%，Al：0.02～0.1%，Ti：0.01～0.06%，Cr：0.3～1.5%，Mo：0.1～0.6%，Nb：0.005～0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢，其特征在于，其化学成分及质量百分含量为C：0.08～0.14%，Si：0.18～0.3%，Mn：1.35～2.0%，P≤0.02%，S≤0.01%，Al：0.03～0.08%，Ti：0.02～0.04%，Cr：0.6～1.2%，Mo：0.2～0.5%，Nb：0.008～0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质元素。
3.根据权利要求2所述的高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢，其特征在于，所述冷轧钢的厚度为1.0～2.5mm，显微组织为铁素体+贝氏体。
4.根据权利要求3所述的高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢，其特征在于，所述冷轧钢屈服强度280～420MPa
5.根据权利要求1-4任一项所述的高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢的制备方法，其特征在于，其包括冶炼、连铸、加热、热轧、卷取、酸洗、冷轧、退火工序；
6.根据权利要求5所述的高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢的制备方法，其特征在于，所述冶炼工序，具体包括铁水预处理、转炉冶炼、LF+RH精炼；
7.根据权利要求6所述的高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢的制备方法，其特征在于，连铸工序，将冶炼工序所得钢水使用吹氩气保护浇铸，中间包钢水过热度控制在25～30℃，经中间包混合分流后注入结晶器冷却凝固进行连铸。
8.根据权利要求7所述的高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢的制备方法，其特征在于，加热工序，连铸坯加热温度为1250～1300℃，保温时间1～2h，控制空燃比≤1.3。
9.根据权利要求8所述的高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢的制备方法，其特征在于，热轧工序，粗轧出口温度控制为980～1080℃；精轧的开轧温度控制为900～1020℃，终轧温度为790～860℃；精轧后钢坯以5～20℃/s的速率冷却至卷取温度。
10.根据权利要求1-9任一项所述的高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢的制备方法，其特征在于，酸洗工序，采用盐酸浅槽紊流酸洗工艺，酸洗温度为50～100℃；冷轧工序，压下率为60～70%。
...【技术特征摘要】
1.一种高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢，其特征在于，其化学成分及质量百分含量为c：0.06～0.16%，si：0.15～0.40%，mn：1.0～2.5%，p≤0.02%，s≤0.01%，al：0.02～0.1%，ti：0.01～0.06%，cr：0.3～1.5%，mo：0.1～0.6%，nb：0.005～0.03%，余量为fe和不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢，其特征在于，其化学成分及质量百分含量为c：0.08～0.14%，si：0.18～0.3%，mn：1.35～2.0%，p≤0.02%，s≤0.01%，al：0.03～0.08%，ti：0.02～0.04%，cr：0.6～1.2%，mo：0.2～0.5%，nb：0.008～0.02%，余量为fe和不可避免的杂质元素。
3.根据权利要求2所述的高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢，其特征在于，所述冷轧钢的厚度为1.0～2.5mm，显微组织为铁素体+贝氏体。
4.根据权利要求3所述的高疲劳性能汽车副车架用冷轧钢，其特征在于，所述冷轧钢屈服强度280～420mpa，抗拉强度440～550mpa，断后延伸率a80≥23%，107周次疲劳强度≥360mpa，疲劳比≥0.65。
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋帅，王立辉，董伊康，薛仁杰，李志昂，王泽，赵禹栋，
申请(专利权)人：河北河钢材料技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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