610MPa级汽车大梁钢生产实践

第33卷第5期2011年1O月山东SHANDONG冶金METALLURGYVO133N05OCTOBER201LA1AAN_AA一生产技术J6T飞T，TLT，_L610MPA级汽车大梁钢生产实践路峰，赵培林，周平莱芜钢铁集团有限公司技术中心，山东莱芜2711O4摘要莱钢采用合理的成分设计、洁净钢生产技术及控轧控冷T艺，实现了610MPA级汽车大梁用钢的工业生产，产品综合性能优良，屈服强度550MPA,抗拉强度652MPA，延伸率27，组织以FP为主，铁素体平均晶粒度达到12级，有效率为5OMF的疲劳强度为635MPA，完全满足了用户的使用需求。关键词汽车大梁钢；LG610L；洁净钢技术；控轧控冷；力学性能中图分类号TGI424文献标识码A文章编号100446202011050038031前言汽车大梁用热轧钢板主要用来制造汽车车架的纵、横梁。这种制造材料不仅需要很高的强度，而且还要求有良好的塑性、韧性和冷弯成形性，是比较典型的高强度低合金钢品种。近些年来，随着国民经济的持续发展，国内汽车的消费和产量双双大幅增长，因而，对钢材的数量和质量的需求加大。莱钢近年来陆续开发了LC420L、LG510L等多个牌号汽车大梁用钢，投入市场，用户使用后反映良好。为了使莱钢汽车大梁用钢系列化，满足用户轻量化的需求，结合莱钢炼钢、轧制装备特点，开发了LG610L汽车大梁用结构钢。2生产工艺21工艺流程根据LG610L成分设计特点和莱钢1500MM热轧生产线的特点，其工艺路线为铁水预处理一L20T顶底复吹转炉一冶炼一LF精炼一板坯连铸一合格连铸坯准备一加热一高压水除鳞一E1、四辊R1可逆粗轧5道次一热卷箱一开卷一飞剪切头尾一E2前高压水除鳞一E2、FIF6精轧机组一层流冷却一卷取一卸卷、打捆。22主要生产工艺控制技术221洁净钢生产技术由于汽车大梁钢对钢水纯净度要求较高，生产时需要严格控制钢中S、P含量，莱钢在生产LG610L汽车大梁钢过程中采用洁净钢生产技术，主要有1铁水预处理。尽可能降低铁水硫含量，铁水硫控制在0010以下。2强化转炉冶炼操作，提高转炉的脱S、脱P收稿日期20110808作者简介路峰，男，1984年生，2008年毕业于东北大学材料成型及控制R程专业。现为莱钢技术中心助理工程师，从事热轧带钢新产品及新工艺开发工作。38率。出钢前向钢包底加入一定量的合成渣，利用合成渣与钢水在钢包内的混合达到去除杂质、提高钢水质量的效果，采用“双挡渣”的出钢技术，严格控制下渣量，提高钢水纯净度，为精炼造还原渣提供良好的条件。3根据进站炉渣情况和S含量，LF精炼造白渣深脱硫，将钢中S含量降低至001以下。4钙处理。对非金属夹杂物进行变性处理，使簇状A1O变性为钙铝酸盐，易于上浮去除或以球形夹杂形式均匀分布于钢中。5精炼出站后，进行软吹氩操作，促进钢中夹杂物充分上浮去除和钢水温度的均匀，提高钢水纯净度。6浇注过程采用全程氩封保护浇注，减少钢液的二次氧化。222控轧控冷技术B结合钢种特点，严格控制轧制和冷却过程中涉及到的加热温度、轧制条件轧制温度、变形量及轧后冷却参数，充分发挥钢中各合金元素的作用，使产品在轧后得到细小的晶粒组织，获得良好性能。1合理的加热工艺能使微合金化元素充分固溶，提高沉淀析出强化效果。NB、TI固溶量分别在1210和1180CC以上趋于稳定。对于LG610L来说，加热温度在1250OC左右时，钢中NB、V、TI等元素将完全固溶。2轧制过程分为两个阶段进行，第一阶段为再结晶奥氏体Y温度在低碳钢奥氏体未再结晶临界温度以上区域轧制。在高温轧制后快速进行再结晶，此阶段将因加热而粗化的奥氏体晶粒经反复轧制一再结晶进行细化，再结晶区轧制是通过再结晶进行奥氏体晶粒的细化；第二阶段是未再结晶奥氏体区域轧制，A之间。随着轧制温度的下降，奥氏体再结晶被抑制，仍保持加T硬化状态。随着压下量的增加，奥氏体晶粒伸长，同时晶路峰等610MPA级汽车大梁钢生产实践2O11年第5期粒内有大量形变带。相变时，在晶粒界和形变带上都同等地产生OL核，使OL的形核点增多，OL晶粒进一步细化。3轧后通过层流冷却系统加快钢板的冷却速度，使未相变的晶粒发生相变，变成微细的多边化晶粒或转变成其他形态的组织如贝氏体，从而得到更加细小晶粒的组织，提高产品性能。3产品实物质量LG610L技术要求符合QLYS2832009“高强度汽车大梁用热轧宽钢带”企业标准。自试制成功，1A多来，共生产销售LG610L汽车大梁用钢1万多T，产品质量受到客户的好评。31化学成分对生产的汽车大梁钢化学成分进行光谱分析，结果见表1。表1LG610L钢化学成分质量分数项目CSIMNPSALTNBTIVCEQ实测0090221450O100030039015037标准020GO50160G00250，015T0，015G0150L4O32力学及工艺性能对所生产的129炉LG610L钢进行力学性能检测，结果见表2、表3。表2LG610L钢力学性能及工艺性能项目脚R腿MP度A抗RMP度A仲长AI率屈强35弯试FFLLTL厚度标准要求480I610T20D。删百62574023310L844合格表3LG610L钢冲击性能试验温度200204060冲击功，J106102999383由表2、表3可以得出，LG610L汽车大梁钢力学性能完全满足标准要求，在常温至一60的范围内，冲击韧性没有出现明显的降低，产品的韧脆转变温度在一6O以下，低温韧性良好。33金相组织试样经研磨和抛光后，用4硝酸酒精腐蚀，用NEOPHOT32大型反射显微镜观察LG610L钢的金相组织，如图L所示。A边部B14处C心部图1LG610L钢不同部位金相组织500由图1可以看出，LG610L产品的晶粒度在1113级，晶粒尺寸为36IN，晶粒均匀细小；基体组织主要是FP组织，部分产品中也有很少的粒状贝氏体组织出现。34抗疲劳性能采用升降法测量LG610L在N10为循环基数即进行的循环为10次循环时的条件疲劳强度。在室温下对其中14根试件编号为114“进行拉拉疲劳试验。疲劳试验在PLG一100C高频疲劳试验机上进行，加载方式为轴向动载，应力比R076。利用升降法测量条件疲劳强度，抗疲劳L生能试验结果如图2所示。测得疲劳试验有效率为50时LG610L的疲劳强度为635MPA，完全满足汽车大梁钢的需要。35SEM分析利用SEM扫描电镜对LG610L汽车大梁钢拉伸断口进行扫描，断口形貌及能谱分析结果见图3。由图3可以看到，LG610L产品中夹杂物的主要成分是S和MN，且夹杂物十分细小，尺寸都在1IN、B倒斗SCOPUS、美国剑桥科学文摘、俄罗斯文摘杂志等国际知名数据库收录，国际知名度较高。同时，耐火材料杂志也是国家科委中国科技论文统计与分析的统计数据源。耐火材料杂志已被全文编入中国学术期刊光盘版及“万方数据数字化期刊群”。耐火材料在历届科技期刊质量评比中，多次荣获省部级优秀科技期刊一等奖或二等奖，并在2008年和2010年连续两次被评为“河南省自然科学二十佳期刊”。近几年，在耐火材料杂志上刊登的耐火原材料，性，件性氍性信息园地珏抖生产、检测和加工设备及窑炉类广告，已成为广大耐火材料生产厂家选购的重要信息平台，杂志社的广告刊户超过150家。耐火材料杂志社还连续多年被评为河南省广告业“守法经营，优质服务”先进单位、洛阳市广告先进单位等，在获得显著社会效益的同时，取得了较显著的经济效益耐火材料为双月刊，大16开，正文84页。国内外公开发行，刊号CN41一L136TF，ISSN10011935。年发行量近3万册。读者可到当地邮政局所直接订阅邮发代号3619，定价60元册，36元年。漏订者可向耐火材料杂志社发行部办理邮购，邮购价9元册，54元年。电话037964205960编辑部，64205965发行部，64205970广告部传真03796420596864205970。电子信箱NHCLNHC1COMCN。网址