唐鋼汽車(chē)結(jié)構(gòu)用熱軋鋼帶的試制

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)DOI：10．3969／j．issn．1000_6826．2013．04．007唐鋼汽車(chē)結(jié)構(gòu)用SAPI-I40熱軋鋼帶的試制DevelopmentofSAPH400Hot—rolledSheetSteelforAutomobileStructure’m，、m1angUang一供稿I馬光宗，喬治明，王云閣／MAGuang-zong，QIAOZhi-ming，WANGYun-ge本文介紹了唐鋼1700生產(chǎn)線汽車(chē)結(jié)構(gòu)用SAPH400熱軋鋼帶的化學(xué)成分和冶煉、控軋控冷工藝制度制訂，以及實(shí)際試制鋼板的化學(xué)成分、組織與性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，利用唐鋼1700生產(chǎn)線特點(diǎn)，采用C、Mn強(qiáng)化機(jī)制

2、，不添加鈮、鈦等合金元素，通過(guò)控制卷取溫度等措施，使SAPH400熱軋鋼帶具有高延伸率、良好的冷成形性，低生產(chǎn)成本等特點(diǎn)，現(xiàn)已應(yīng)用于多家用戶的汽車(chē)結(jié)構(gòu)件的制作。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)迎來(lái)了飛速發(fā)展，與之相隨的是不斷擴(kuò)大的汽車(chē)用鋼板需求。隨著車(chē)身輕量化等工作的不斷開(kāi)展，汽車(chē)企業(yè)對(duì)鋼板的質(zhì)量和性能也提出了更高的要求。唐鋼集團(tuán)如何在汽車(chē)用鋼領(lǐng)域發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，搶占市場(chǎng)先機(jī)，研發(fā)低成本、高強(qiáng)化、高附加值系列化汽車(chē)用鋼板，是今后面臨的一個(gè)主要課題。汽車(chē)用鋼板多采用沖壓成形工藝，對(duì)性能有著嚴(yán)格的要求，除要求高強(qiáng)度、低屈強(qiáng)比、高延伸率外，還要求其具有良好的冷成形性、焊接性、優(yōu)良的擴(kuò)孔翻邊性

3、。唐鋼集團(tuán)利用自身成本優(yōu)勢(shì)，結(jié)合1700生產(chǎn)線裝備特點(diǎn)，成功的研制出了汽車(chē)結(jié)構(gòu)用sAPH400熱軋鋼帶。作者單位：河北鋼鐵集團(tuán)唐鋼公司技術(shù)中心，河北唐山063000-18奄漓t荸2013年第4期化學(xué)成分設(shè)計(jì)>技術(shù)要求汽車(chē)結(jié)構(gòu)用SAPH400熱軋鋼帶一般用于制造汽車(chē)大梁、車(chē)輪等汽車(chē)結(jié)構(gòu)件，這就要求材料具有較高的強(qiáng)度、良好的成形性和焊接性。((JISG3113—2006汽車(chē)結(jié)構(gòu)用熱軋鋼板及鋼帶》明確規(guī)定了汽車(chē)結(jié)構(gòu)用SAPH400熱軋鋼帶的力學(xué)性能和工藝性能，如表1所示。表1汽車(chē)結(jié)構(gòu)用SAPH400熱軋鋼帶性能要求SAPH40020—4．0≥255≥400≥35d=a注：拉伸試樣取縱向試

4、樣；d為試樣寬度，。為鋼板厚度萬(wàn)方數(shù)據(jù)>成分設(shè)計(jì)唐鋼汽車(chē)結(jié)構(gòu)用SAPH400熱軋鋼帶采用C—Mn強(qiáng)化成分設(shè)計(jì)原則，通過(guò)C、Mn元素的固溶強(qiáng)化，不添加其他微合金元素，獲得較高的強(qiáng)度和韌性。鋼中主要元素的強(qiáng)韌化機(jī)理如下。碳碳是鋼中最經(jīng)濟(jì)、最有效的強(qiáng)化元素，然而碳對(duì)鋼的韌性、塑性、成形性和焊接性等有不良的影響。較低的含碳量可使鋼材具有良好的成形性，同時(shí)保證材料具有較低的碳當(dāng)量，避免焊接后因熱影響區(qū)的性能惡化導(dǎo)致開(kāi)裂。錳通過(guò)固溶強(qiáng)化提高鋼的強(qiáng)度，此外錳可擴(kuò)表2SAPH400的化學(xué)成分大奧氏體相區(qū)，降低過(guò)冷奧氏體相的轉(zhuǎn)變溫度，有利于組織細(xì)化，可提高鋼的韌性、降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度。過(guò)高的錳含量，會(huì)

5、產(chǎn)生中溫轉(zhuǎn)變組織，降低鋼的冷成形性能。硫在室溫時(shí)，硫以硫化物夾雜的形式存在于固態(tài)鋼中。鋼中的硫含量增加，使硫化物夾雜的含量增高，鋼的塑性、耐疲勞性能和沖擊韌性都會(huì)降低。磷在低溫時(shí)使鋼韌性降低，高溫時(shí)也使鋼的塑性變差。綜上所述，唐鋼汽車(chē)結(jié)構(gòu)用SAPH400熱軋鋼帶的設(shè)計(jì)成分見(jiàn)表2。％攀鋼唐鋼007～012≤0150．06～O．10≤0。10110～130≤0025n80—l，lO蓮0．020≤0020《0．OlO≥0015—0010～0020≥O明5一生產(chǎn)工藝高爐鐵水脫硫預(yù)處理一150墻專(zhuān)爐_150tLF爐一連鑄一蓄熱式加熱爐一粗軋_+熱卷箱_高壓水除磷_精軋一層流冷卻_卷取-+質(zhì)量

6、和性能檢驗(yàn)_+入庫(kù)。>冶煉和連鑄工藝鐵水先經(jīng)預(yù)處理工序進(jìn)行脫硫，然后在150t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐上預(yù)脫氧，中碳錳鐵進(jìn)行合金化，經(jīng)LF爐喂鋁線進(jìn)行深脫氧。鋼水鈣處理，促使夾雜物變性，并進(jìn)行鋼包底吹氬攪拌促使成分均勻和夾雜物充分上浮。>熱軋工藝汽車(chē)結(jié)構(gòu)用SAPH400鋼帶在后期使用過(guò)程中一般采用沖壓成形方式進(jìn)行加工，由此對(duì)加熱爐、軋機(jī)、層流冷卻段等各個(gè)關(guān)鍵工序進(jìn)行了工藝參數(shù)設(shè)計(jì)，優(yōu)化加熱制度、軋制制度、冷卻制度等工藝參數(shù)，確保產(chǎn)品具有良好的沖壓成形性?！ぜ訜嶂贫燃訜釥t控制要求及實(shí)際控制情況見(jiàn)表3。表3唐鋼汽車(chē)結(jié)構(gòu)用SAPH400熱軋鋼帶加熱制度。C控制要求1000～11501200～I(xiàn)330

7、1200-13001070-1200實(shí)際控制1050-11501220-13301220-1期l鍛野-1170·軋制及冷卻工藝連鑄坯經(jīng)5道粗SLSL制后，在熱卷箱卷取，頭尾倒置，減少中問(wèn)坯頭尾溫差，有利于保證板帶整體性能的均勻性，同時(shí)熱卷箱的保溫作用也有利于薄規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)。1700mm生產(chǎn)線層流冷卻段全長(zhǎng)43m，冷卻強(qiáng)度大，因而軋制溫度制度的制訂，尤其是卷取溫度的制訂成為了影響產(chǎn)品性能的關(guān)鍵因素。卷取溫度提高，晶粒在軋后的長(zhǎng)大趨勢(shì)增大，晶粒尺寸也較大，沖壓性也越好，