基于CSP流程高强度汽车大梁钢590L、610L的研制

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武钢汽车用热轧低合金高强钢的开发进展

2002 年，武钢与东风汽车联合开发 590MPa 级大梁钢 WL590，成功应用于
重卡纵梁、车厢边板中支柱等零部件的制造，使用效果良好。2009 年武钢开发
出 700MPa 级大梁钢 WL700，批量应用于东风商用车、江淮汽车等厂家制造重
卡纵梁。
为应对未来的高强化发展趋势，武钢成功开发出更高级别大梁钢 WL750 和
作的加大以及高速公路计重收费工作的开展，公共物流领域车辆对降低自重的要
求也越来越强烈。车厢厢体用钢也由最初的 Q235、Q345 级别提高至 Q500 强度
级别，少量车型上对更高强度级别的车厢用钢也有需求。在这种市场需求下，并
随着武钢 CSP 产线的投产，武钢车厢用钢于 2011 年逐步投放市场。从最开始的
武钢汽车用热轧低合金高强钢的开发进展
彭涛刘永前赵江涛刘斌梁文
（武汉钢铁（集团）公司研究院，湖北武汉 430080）
摘要：回顾了汽车用热轧低合金高强钢在武钢研制开发的历史进程，随着武钢冶炼和轧钢装备水平的提高，推动了高性能热轧汽车板的品种研发。介绍了武钢热轧汽车大梁钢、车轮钢、车桥用钢、车厢钢等系列产品的研究应用情况。为应对汽车工业高强减薄的发展趋势，武钢将于 2014 年底完成 2250 热连轧生产线的升级改造，因此对武钢未来热轧汽车板的品种研发、生产与应用需求进行了展望。关键词：低合金高强钢热轧汽车板品种研发
进入 21 世纪，随着汽车行业的蓬勃发展和高强减薄的发展趋势，对高性能热轧汽车板的需求进一步增加，与此同时高性能产品对生产装备工艺要求提出更高需求，武钢在对 1700mm 热轧机组进行技术改造的同时，新建了当时世界上技术水平最高的 2250mm 热连轧机组，该机组先进的板形、尺寸控制系统及除磷系统为生产高表面质量和高尺寸精度的热轧汽车板提供了基础，高精度层流冷却控制系统和大功率卷取机为生产高强度热轧汽车板以及先进高强钢提供了有力保障。在此期间，武钢将微合金化技术、洁净钢生产技术以及相变强化等进行了有机的结合，在热轧汽车板的开发上实现了新的突破。大梁钢 WL590[4]、W610L、 WL650、WL700 和 WL750 获得大批量生产，450~650MPa 级车轮钢成功研发并批量应用，510MPa 和 590MPa 级热冲压及冷冲压汽车桥壳用钢开发成功，铁素体马氏体型热轧双相钢 DP600 和铁素体贝氏体型高扩孔钢 FB45、FB60 作为热轧先进高强钢研制成功，并在汽车行业获得批量应用[5]。武钢 CSP 连铸连轧机组的投产还为生产薄规格高强度热轧汽车板提供了有利条件，目前已在 CSP 机组开发了最薄厚度为 1.2mm 的高强度汽车车厢板等汽车结构钢系列品种。

半挂车纵梁用高强度钢T610L焊接工艺

图1 车架纵梁结构图
纵梁采用了太原钢铁(集团)有限公司生产的高强度汽车大梁用T610L 热轧钢板，该钢板适用于制造汽车纵、横梁类冲压结构零件。

67
参考文献
[1] 《机械设计手册》编委会.机械设计手册第4版第4卷[M].北京:化学工业出版
社,2007.
[2] 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学上册（第四版）[M].北京:高等教
育出版社,1981.
投稿日期：2011-02-25
后台口式舞台车属于高端舞台车，结构复杂，技术含量高，
图10 车厢左右侧与顶幅同平面效果图
功能强大，自动化程度高。

翻转尾梯结构巧妙，使用方便，是后台口式舞台车的点晴之笔，此结构深受客户的喜爱。

图2 纵梁焊缝焊接顺序车架结构焊接完成后，采用振动时效的方法松弛焊接残余应力。

振动时效法是指用振源激发，使构件产生共振，并在共振的条件下处理一段时间，在此过程中，金属组织内部产生微观塑性变形，使应力得到松弛，从而达到消除应力、稳定尺寸的目的。

振动时效适用于受结构几何形状和尺寸限制不能热处理的大型结
半挂车车架的纵梁焊接，应严格按照制定的工艺措施执行，同时对工艺参数及焊接顺序进行严格控制，确保焊接质量。

通过厂内试验及一年多的用户试用，该半挂车车架的焊接质量得到了
的焊接工艺也得到了很好验证。

低碳微合金化汽车大梁用钢B610L的研制开发

低碳微合金化汽车大梁用钢B610L的研制开发张爱梅;吾塔;赵亮【摘要】文章介绍了通过采用合理的成分设计、洁净钢生产技术及控轧控冷工艺,实现了610M Pa级汽车大梁用钢的工业生产.生产结果表明:设计开发的B610L汽车大梁用钢具备优良的微观组织,稳定的力学性能,优异的冷成型性能,能够满足多种轻型车和载重车大梁用钢加工和使用要求.【期刊名称】《新疆钢铁》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P4-7)【关键词】汽车大梁钢B610L;微合金化;成分设计;性能【作者】张爱梅;吾塔;赵亮【作者单位】宝钢集团八钢公司制造管理部;宝钢集团八钢公司制造管理部;宝钢集团八钢公司制造管理部【正文语种】中文【中图分类】TG142.33汽车大梁用热轧钢板主要用于制造汽车车架的纵、横梁。

要求制造材料必须具有很高的强度及良好的塑性、韧性和冷弯成形性。

随着我国汽车工业的飞速发展，交通安全等问题也日益凸显。

在保证汽车强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车整体重量，提高汽车的动力性，减少燃料能耗，进而降低环境污染，这些要求已成为目前汽车工业发展的风向标。

因而广泛使用高强度汽车板则成为实现汽车轻量化的主要途径之一。

研究结果表明[1]，钢板的抗拉强度从400MPa提高到600MPa，钢板厚度可从16mm降低到12 mm，而吸收的冲击能指数基本保持不变，汽车减重率可提高约15%。

八钢公司近年来陆续开发了B510L、B550L等多个牌号汽车大梁用钢，投入市场，用户使用后反映良好。

为了使八钢生产的汽车大梁用钢系列化，满足用户轻量化的需求，结合八钢炼钢、轧制装备特点，通过工业试制与应用跟踪，成功开发出抗拉强度610MPa的汽车大梁钢B610L。

1 B610L钢的技术要求及生产工艺1.1 性能要求根据下游用户要求，汽车大梁用B610L热轧钢带化学成分及力学性能要求见表1、表2。

表1 B610L成分的交货标准 w t,%表2 B610L钢力学性能与工艺性能1.2 成分设计成分设计的基础是要满足力学和工艺性能的要求,结合汽车大梁钢B610L的性能要求、服役环境，主要设计目标为实现高强度、高韧性、稳定的冷成型性能。

590MPa级高疲劳性能汽车大梁钢的开发

速增长，加速了汽车工业的发展，随着我国汽车工
业迅速发展，汽车用钢量也不断提高，同时为了满足节能、节材、提高汽车的承载能力，延长汽车使
用寿命以及安全行驶等要求，用高强度薄规格产
品生产汽车零件，成为汽车行业的发展趋势 ¨ 。汽车大梁钢产品属于高技术含量产品，用户要求非常苛刻，特别是要求材料具有良好的强韧
汽车大梁用钢Ｂ５９０Ｌ板卷，主要用于加工汽
・
ｌ８・
梅山科技
２０１３年第３期
３．３低温冲击性能
车集团公司汽车研究所进行疲劳性能测试，疲劳
随机抽取批量生产的Ｂ５９０Ｌ，委托南京某汽车集团公司汽车研究所进行系列冲击韧性测试，见图３。结果表明梅钢产Ｂ５９０Ｌ低温冲击韧性
素Ｊ，结合控轧控冷工艺，开发了高强高韧的汽
车大梁用钢Ｂ５９０Ｌ。产品规格为（４～１０）ｍ．× Ｄｉ（８５０～１３００）ｍｍ，从２００８年７月开发以来共开
发３５００多吨，深受用户好评。
关键词：汽车大梁；高强度；高疲劳性能；高韧性
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ５９０ＭＰａＧｒａｄｅＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＢｅａｍＳｔｅｅｌｗｉｔｈＨｉｇｈＦａｔｉｇｕｅＰｒｏｐｅｒｔｙ

590MPa级高强度汽车大梁钢的组织与性能研究

收稿日期：０２０ — ３２１－３２修回Ｅ期：０２０—８ｔ２１ — ４２
２结果与讨论
２１组织分析．
试验钢的成分设计及轧制和冷却工艺设计决定
作者简介：江涛（９８）男，士，程师． — ｉ：ａｔｙｈｏｃ赵１７￣，硕工Ｅｍａｏｔ＠ａｏ．ｎｌ
Ｓ
００８．０
Ａｌｓ
０００．４
Ｎｂ
００５．３
货于东风、汽、汽等汽车厂。陕柳车架梁一般采用铌、、钒钛微合金钢制造，控在制轧制过程中，变诱导析出的碳氮化物及加速冷应
试验钢卷的轧制规格是：ｒｍ ×１７ｍｍ。８ａ２０１２试验项目及设备．
力学性能试验在ＺＣ公司６ＷＩＫＯ吨拉伸试验机上完成。金相组织分析在ＬＩＡＤＭ６０Ｍ金ＥＣ００相显微镜上完成。透射电镜分析在ＪＭ一２０ＦＥ１０型场发射透射电镜上完成。低温冲击性能测试在ＰＷ７０仪器化摆锤冲击试验机上完成。扩孔性能Ｓ５
能特别好，但是，含钛钢板对卷取温度和轧后冷却速度较敏感，以含钛钢板的强度波动范围大，所通过改进生产工艺，制冷却速度，稳定钢板的性能。铌控可
在ＰＧ一２０高频疲劳试验机上完成。Ｌ０

马钢在CSP生产线开发510MPa汽车大梁板用钢

大量的生产实践及试验结果表明影响汽车大梁板冷成形性能的关键因素在于钢中长条形的mns夹杂物这些沿轧制方向排列的mns夹杂物最影响钢扳的横向冷弯性能使钢板各向性能差异增大在冷弯时62上海金属第28卷开裂化物中时可以部分或全部替代夹杂中的元素锰使长条状mns变成球状复合夹杂物从而改变了夹杂物本身的塑性形成具有一定硬度的球形夹杂即使材料经大变形量加工硫化钛依旧保持原有形状从而改善钢的性能
σs
P
S
Ti
Nb
V
ΠMPa
≤01025 ≤01025 ≤01030 ≤01025 ≤01025
≤01020 ≤01025 ≤01025 ≤01025 ≤01025
≤0105
≤0104 ≤0106
≤0104
≤0115
≥355 ≥355 ≥355 ≥355 ≥355
力学性能
σb
δ5
ΠMPa
Π%
510～610
26
钢号
C
Si
M510L B510L WL510 P510L A510L
≤0120 ≤0116 ≤0114 ≤0114 ≤0116
≤015 ≤015 ≤015 ≤015 ≤015
上海金属
Mn
≤116 ≤116 ≤116 ≤116 ≤116
表 1 M510L 的主要技术指标
化学成分Π%
在 LF 炉精炼时 , 造还原白渣深脱硫、喂铝线、微调成分 , 并喂钙线进行夹杂物变性处理。
在连铸过程中 , 为防止二次氧化 , 从大包至结晶器采用全程保护浇铸 , 严格控制中包温度、结晶器液面波动和稳定的拉速 , 防止卷渣。众所周知 , 薄板坯在 CSP 连铸机结晶器内的冷却强度远远大于常规板坯 , 其二次、三次枝晶间距更短 , 原始的铸态组织更细小、更均匀 , 为最终的组织细化创造了条件 , 同时 , 由于冷却强度大 , 板坯的组织偏析可得到较大的改善 , 组织均匀一致性好 , 从而性能也均匀一致。但连铸薄板坯既薄又拉速高 , 易漏钢 , 因此要采取合理的结晶器锥度与结晶器冷却水量的匹配、二次冷却曲线与拉速的匹配参数 , 避免连铸拉漏和确保铸坯不产生表面裂纹缺陷。

汽车大梁钢K610L在昆钢炉卷轧机上的研发与生产

汽车大梁钢主要用于加工各类汽车车架纵、横梁等结构件，是汽车结构配件中质量要求最严格的材料之一，除常规结构强度性能要求外，还必须具备良好的成型性能、抗凹陷性、足够的结构刚度和焊接性能，以承受各种不同应变状态下的冲压成型而不破裂，避免负载过程中车身产生局部变形，特别是发生冲撞事故时可最大限度的吸收能量、保证安全。［１］
随着国内重型汽车工业的快速发展，各汽车生产厂家对车架的服役要求更加苛刻，不仅要求汽车大梁用钢具有更高的强度，而且还需要良好的塑性和韧性以及优良的冷弯性能。近年来，全国各大钢铁企业纷纷开发高强度汽车大梁钢［１－４］，以满足汽车
Ｔａｂｌｅ１ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＫ６１０Ｌｓｔｅｅｌ
Ｓｉ ≤０．６０
Ｍｎ ≤１．６５
Ｓ ≤０．０２５
Ｐ ≤０．０３０
Ｎｂ ≤０．０６
Ｔｉ ≤０．０４５
％Ａｌｓ ≥０．０１５
基金项目：云南省昆明市科技计划资助项目（０８Ｇ０７０１１４）作者简介：张志波（１９８２— ），女，硕士；Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｚｈｉｂｏ１００＠１２６．ｃｏｍ；收稿日期：２０１０－０９－３０
摘要：研究了在昆钢特有的双机架紧凑式炉卷轧机上开发和生产高强度汽车大梁钢Ｋ６１０Ｌ的工艺。通过合理的Ｎｂ－Ｔｉ复合成分设计和各工序生产工艺试验与优化，生产出满足重型载货汽车制造厂要求的Ｋ６１０Ｌ高强度汽车大梁钢。结果表明，昆钢利用炉卷轧机生产的Ｋ６１０Ｌ具有较高的抗拉强度、良好的韧性、优异的冷弯成型性能和较好的自然时效性。关键词：炉卷轧机；高强度汽车大梁钢；Ｎｂ－Ｔｉ复合文献标志码：Ａ文章编号：０４４９－７４９Ｘ（２０１１）０８－００４８－０４

汽车结构用590MPa级高屈服强度钢的研制_王科强

study on corrosion protection ［D］． Hefei： Hefei University of ［23］Palomino L M，Suegama P H，Aoki I V，et al． Electrochemical study
Technology，2009： 15-53．
alloys，and related materials for biomedical applications［J］． Materials
［20］张林，谭帼馨，宁成云，等．钛表面自组装硅烷化对仿生矿化
Science and Engineering Ｒ，2004，47（ 3）： 49-121．
表 1 汽车结构用 590 MPa 级高屈服强度钢的化学成分（质量分数，%）
Table 1 Chemical composition of 590 MPa grade high yield strength steel for automobile structure （ mass fraction，%）
连铸坯在步进式加热炉中加热，为增加 Nb 和 Ti 的固溶量，提高析出强化效果，加热温度 ≥1250 ℃ 。粗轧后高压除鳞在 1780 机组上精轧成 3 ～ 5 mm 厚板卷。终轧温度≥890 ℃ ，轧后前段层流冷却，卷取温度 ≥650 ℃ 。热轧原料经酸洗后，在冷轧联合机组进行轧制，此使钢组织中的珠光体团间距减小和珠光体被破碎得较充分，为退火过程中的晶粒细化和再结晶提供条件，冷轧压下率在 55% ～ 70% 之间。 2． 3 连续退火
and osteoblast proliferation ［ J ］．Ｒare Metal Materials and
automotive steels［J］． Surface Engineering，2000，16（ 4）： 315-320．

汽车大梁钢610L的试制开发

１夹杂物。夹杂物评级见表４形貌见图１），。
表４钢板夹杂物评级参数
大轧制力为３５０ｋ轧制速度０一１／的实验轧０Ｎ、，．ｍｓ５
机按照表２工艺，制１道次至板厚１ｍｍ；自制轧２０在
水幕冷却设备上控制冷却；冷却后将试样放在石棉
等结构件。随着汽车工业的发展，各汽车制造厂家
对汽车用钢的需求量大大增加，据汽车轻量化的根
各３；个在钢板上横向截取标准尺寸的拉伸试样和冷弯试样各３。分别在微机控制电液伺服万能试个
验机上进行试验，弯（＝）部合格，无裂纹，冷ｄ口全均拉伸性能见表３。冲击试验结果表明，０℃下冲击功平均值为１７，２１一０℃下平均值为１５。Ｊ４Ｊ
中缓冷模拟卷取温度。精轧开轧温度９０—９０ｃ，３５＝Ｉ终轧温度８０～８０℃ ；０２层流冷却５～８℃／，后温ｓ冷度５０ｏ８Ｃ。检测采用便携式红外测温仪。
表２轧钢工艺参数
Ｂ类夹杂物
２钢板性能组织检测分析
了３，中ｃ为粗系３。级其类级２金相组织。在钢带基体上存在贝氏体条带，）
图２是条带内的贝氏体组织和带外的针状铁素体＋珠光体组织，晶粒度达到１级。其中贝氏体条带内１的显微硬度Ｈ。２５条带外针状ＦＰ的显微硬度Ｖ：２，＋
・。～
．
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包钢CSP铌微合金化汽车大梁用钢板的研制

包钢CSP 铌微合金化汽车大梁用钢板的研制董瑞峰1,王雪莲2,闫　波1(11包钢钢联股份有限公司薄板坯连铸连轧厂,内蒙古　包头　014010;21包钢(集团)公司带钢厂,内蒙古　包头　014010)摘　要:通过对薄板坯高温变形奥氏体再结晶和未再结晶区变形的有效控制,在包钢CSP 生产线上成功地开发出了Nb 微合金化汽车大梁用高强度钢带QSt E380TM 、FAS355L 。

分析表明,开发的含Nb 钢带组织细小、均匀,具有优异的韧性和成型性能,其性能完全满足汽车车箱纵梁、横梁的冲压和装配要求。

关键词:Nb 微合金化;CSP ;汽车大梁用钢板中图分类号:TG 113;TG 335155 文献标识码:A 文章编号:1003-9996(2006)01-0008-03Development of Nb Micro 2alloyed H ot 2rolled Steel Plate for Automobile Frame in B aotou CSP PlantDON G Rui 2feng 1,WAN G Xue 2lian 2,YAN Bo 1(11Baotou Steel Union Co.,Ltd.,Baotou 014010,China ;21Baotou Steel (Group )Co.,Baotou 014010,China )Abstract :The Nb micro 2alloyed steels of QSt E380TM and FAS355L for automobile frame were develo ped in Bao 2tou CSP Plant.The controlled rolling technology was applied ,and fine structure and good performances of plate were obtained.It can meet the demands of punching and assembling of the vertical and transverse beam of automobile.K ey w ords :Nb micro 2alloying ;CSP ;steel plate for automobile frame收稿日期:2005-07-06作者简介:董瑞峰(1972-),女(汉族),内蒙古呼和浩特人,工程师。

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加热、均热及缓冲装置，采用５～６架精轧机，成品带钢最薄为１－２ｍｍ。薄板坯连铸连轧工艺特点有：液芯压下技术；长且灵活的隧道式加热、均热；高压除鳞；高精度连轧控制及灵活的层流冷却等。在新产品开发方面可以充分发挥薄板坯连铸连轧工艺技术优势，扩大品种
关键词：微合金化技术
中图分类号：ＴＧ１４２．３３
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２ — １１５２（２０１４）０５ — ００１８ — ０３
当前，汽车制造在保证安全性的条件下，主流追求自身轻、油耗小、质量高，因此汽车制造厂家对汽车
ｏ．０５０Ｏ＿３８０．０５５Ｏ＿３７
％
ｆＰ１ｗ（Ｓ）ｗ（Ｎｂ）Ｗ（Ｖ）
１．５ｌ０．００８０．００３Ｏ．Ｏ４２０．０８６１．５２０．００９０．ｏ０２０．０４８０．０８８
和力，能使钢中的硫形成熔点比ＦｅＳ高的ＭｎＳ，避免ＦｅＳ在晶界析出，降低热脆性，提高热加工性能。
大梁钢的要求级别不断提高，抗拉强度为５９０ＭＰａ、６１０ＭＰａ级等高强度钢板在汽车结构件中应用越来
ＣＳＰ技术的主要特点是采用立弯式铸机、漏斗
Ｖ中的
形结晶器；初始铸坯很薄，一般为４Ｏ～５０ｍｍ；未采用
液心压下，连铸机后部设辊底式隧道炉作为铸坯的
固溶度大，在常规的加热温度下易固溶于钢中…。
越多，使得５９０ＭＰａ、６１０ＭＰａ级的汽车大梁成为汽
车结构用钢的主流。
钢中降碳所损失的强度可以依靠添加微合金元素，进行细化晶粒和析出强化来弥补。
Ｎｂ具有最强的晶粒细化强化效果，Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）的形成引发晶粒细化和沉淀强化。
收稿日期：２０１４ — ０８ —１３
１２５９０Ｌ３０．０５５０．４０１．５６０．００７０．００３０．０４２０．０８３
表２试验方案带钢实际成分析
牌号样号ｗ（ｃ）ｗ（Ｓｉ）ｗ（Ｍｎ）
２试验方案
５９０Ｌ０．０４０ — ０．０７５０．２２Ｏ．３８１．４２ — １．５８ ≤Ｏ．０１８ ≤Ｏ．ｏｏ８０．０２５ — ０．０５００．０８０～０．１０ｏ６１０Ｌ０．４００～０．０７５０．２２０．３８１．４５～１．６０ ≤０．０】８ ≤０．０ｏ８０．０３５～０．０６００．０９０～０．１１０
牌号ｗ（Ｃ）ｗ（Ｓｉ）ｗ（Ｍｎ）ｆＰ１ｆｓ１ｗ（Ｎｂ）ｗ（ｖ）
合格铁水一混铁炉一预处理转炉冶炼一炉外
精炼一薄板坯连铸一加热炉一除鳞精轧一层流冷却一卷取一取样、检验一打捆一入库。
总第１５１期２０１４年第５期
山西冶金
ＳＨＡＮＸＩＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｉ１０ｔａｌ１５ｌＮｏ．５，２０１４
蘸
基于ＣＳＰ流程高强度汽车大梁钢５９０Ｌ、６１ＯＬ的研制
于金锋，白建军
（酒钢宏兴股份有限公司碳钢薄板厂，甘肃
摘
嘉峪关
７３５１００）
要：通过Ｎｂ、Ｖ微合金化技术，在ＣＳＰ产线研制高级别汽车大梁用热轧钢带５９０Ｌ、６１０Ｌ。研制结果表明，
ＣＳＰ汽车大梁５９０Ｌ６１０Ｌ
以此工艺生产的５９０Ｌ、６１０Ｌ，表面质量好，尺寸精度高，性能稳定，完全满足客户要求。
Ｓ、Ｐ都是有害元素，ｓ主要影响钢的塑性，Ｐ主要影响钢的冲击韧性和韧一脆转变温度。另外，钢中硫化物夹杂对钢材不同方向的性能也会产生重要影响。因此，在实际生产中应尽量降低硫、磷含量。
规格。
１工艺流程
综合以上分析，根据高强度钢的特点，结合酒钢
的原料、装备情况，设计了高强度汽车大梁用钢的化学成分（见表１），实际控制水平见表２。从表２可以看出，微合金控制稳定，同牌号内各
表１高强度汽车大梁用钢化学成分设计结果％
２．１化学成分设计及控制
碳是钢中对强度贡献最大的元素，降低碳含量可以提高塑性，增加钢材的韧性。锰在钢中部分与铁互溶，形成固溶体（铁素体或奥氏体），部分与铁、碳化合形成渗碳体，能够强化铁素体和细化珠光体。同时，由于锰和硫具有较大的亲