專利名稱：一種高強度高疲勞壽命重卡汽車用車輪鋼及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高 強沖壓重卡汽車車輪用鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種高強度高疲 勞壽命重卡汽車用車輪鋼及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)重卡汽車市場主要以380CL為車輪鋼圈主要制造材料，但其強度和疲 勞壽命較低，在重卡行使過程中非常容易出現(xiàn)疲勞斷裂而發(fā)生車禍危險，且其制成的鋼圈 規(guī)格較厚，增加了車身自重，不利于節(jié)能環(huán)保。為使我國汽車工業(yè)特別是重卡領(lǐng)域的獨立自主發(fā)展，降低對國外進口鋼材的依賴 性，在保證鋼材塑性、韌性、剛度、減輕車重的基礎(chǔ)上，對車輪用鋼進行高強化和高疲勞性能 化的研究，以滿足重卡汽車工業(yè)的急需。近幾年，隨著重卡汽車工業(yè)的發(fā)展以及對高強度高 疲勞壽命車輪鋼需求的增加，國內(nèi)鋼廠開始重視重卡汽車車輪專用鋼材的開發(fā)。高疲勞壽 命一般都伴隨著強度的提高，故保證一定的強度富余量是提高疲勞壽命的必要條件之一。 車輪用鋼不僅僅要求高強度，而且對鋼板的塑性、成形性、焊接性能、擴孔性能，特別是疲勞 壽命都有著很高的要求。汽車減重和節(jié)能是今后的發(fā)展趨勢，隨著國家相關(guān)政策的日趨嚴(yán)格和終端用戶意 識的提高，需要開發(fā)研制高強度高疲勞壽命的車輪鋼，以滿足日益發(fā)展的市場需求。采用高 強度高疲勞壽命鋼材，與傳統(tǒng)的材料和工藝相比，能使車輪減重10%以上，節(jié)約燃油的經(jīng)濟 性及環(huán)保不容小視；此外，高的疲勞壽命提高了汽車的行駛里程，大大增加了行駛中的安全 性。因此，急需研發(fā)高強度高疲勞壽命車輪用鋼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種高強度高疲勞壽命重卡汽車用車輪鋼的制造方法， 解決了目前國內(nèi)重卡汽車車輪用鋼普遍強度偏低、鋼板較厚和疲勞壽命較差的問題，使車 身減重、減少油耗、節(jié)約能源得以實現(xiàn)。本發(fā)明在滿足強度、延伸率條件下，為了獲得更好的疲勞壽命，對于原來的車輪鋼 進行成分調(diào)整，嚴(yán)格控制S、N、0的含量，通過Nb、Ti微合金化，使抗拉強度級別在500MPa以 上，延伸率在30%以上，其制成的鋼圈彎曲疲勞壽命到達50萬次以上，徑向疲勞壽命達到 145萬次以上，車輪減重12 15%。合金成分如表1所示。表1車輪鋼的合金成分(Wt. % )余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種高強度高疲勞壽命重卡汽車用車輪鋼，其特征在于，成分為c:0. 12 0. 14%, Si ≤ 0. 05%，Mn :1. 1 1. 3%，P :0. 008 0. 015%，S ≤ 0. 003%,Alt :0. 030 0. 060%, Nb 0. 015 0. 025%, Ti 0. 01 0. 02%, 0 :23ppm, N ≤ 33ppm，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)；均為重量百分比。
2.—種權(quán)利要求1所述高強度高疲勞壽命重卡汽車用車輪鋼的制備方法，其特征在于(1)煉鋼工藝首先進行鐵水預(yù)處理脫硫，要求脫硫至< 0. 005% ；然后進行轉(zhuǎn)爐冶煉，終點目標(biāo)溫度1630-1650°C，采用Al-Fe合金脫氧，Al加入量為 3 5kg/t，采用Mn-Fe合金配Mn，用Nb-Fe合金配Nb (參考吸收率Mn :92%,Nb 95% )；鋼 中終點P彡0. 015%，終點S^O. 008% ；接下來是LF爐精煉處理，爐內(nèi)保持還原性氣氛，強攪拌脫硫，采用Mn-i^e合金調(diào)Mn，用 Ti-Fe合金調(diào)Ti (參考吸收率Mn 98%, Ti :85% )，精煉結(jié)束溫度控制在1555 1565°C， 爐內(nèi)保持還原性氣氛，強攪拌脫硫；終點P 0. 008 0. 015%，S彡0. 003%, Nb :0. 015 0. 025%, Ti 0. 01 0. 02% ；最后是連鑄階段，采用氬氣全保護澆鑄，結(jié)晶器液面波動在士3mm ；鑄坯中要求氧含量 控制在23ppm以下，氮含量控制在33ppm以下；(2)熱軋工藝板坯進入加熱爐，加熱溫度控制在1200 1250°C，加熱時間2.8 3. 5h，經(jīng)粗軋后出口溫度控制在1010 1050°C，經(jīng)6機架精軋后終軋溫度控制在820 860°C，最后經(jīng)層流冷卻至卷取溫度560 600°C，軋件出精軋機后，采取前部冷卻模式并以 冷速25 ;35°C /s冷卻到目標(biāo)卷取溫度560 600°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述高強度高疲勞壽命重卡汽車用車輪鋼的制備方法，其特征在 于，所述的前部冷卻模式是指層流冷卻共20組冷卻集管的情況下，開前6組為前部冷卻模 式。
全文摘要
一種高強度高疲勞壽命重卡汽車用車輪鋼及其制造方法，屬于高強沖壓重卡汽車車輪用鋼技術(shù)領(lǐng)域。車輪鋼的成分為C0.12～0.14％，Si≤0.05％，Mn1.1～1.3％，P0.008～0.015％，S≤0.003％，Alt0.030～0.060％，Nb0.015～0.025％，Ti0.01～0.02％，0≤23ppm，N≤33ppm，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。制造工藝為鐵水預(yù)處理脫硫→頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐→LF爐精煉處理→板坯連鑄→熱軋→成品。優(yōu)點在于，與以前的車輪用鋼相比，抗拉強度可達到500MPa以上，延伸率在30％以上，其制成的鋼圈彎曲疲勞壽命到達50萬次以上，徑向疲勞壽命達到145萬次以上，車輪減重12～15％。有效地降低了車身自重，減少了油耗，是用于生產(chǎn)重卡汽車輪輞、輪輻的理想板材。
文檔編號B21B37/74GK102127706SQ201010622948
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者包春林, 周德光, 周志偉, 尹娜, 崔陽, 張鵬程, 徐海衛(wèi), 朱國森, 李明, 李飛, 武軍寬, 趙林 申請人:首鋼總公司