專利名稱：一種高屈強(qiáng)比的熱軋酸洗板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高屈強(qiáng)比的熱軋酸洗板，屬于對J5系列駕駛室金屬板材的優(yōu)選設(shè)計(jì)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
全球汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展以及激烈的市場競爭對汽車用金屬板材的高性能、低成本提出越來越高的要求。節(jié)能、降耗、安全、經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為產(chǎn)品具有生命力的必備條件之一。 熱軋酸洗板是板帶材生產(chǎn)發(fā)展的一類新興產(chǎn)品，是介于熱軋板和冷軋板之間的中間產(chǎn)品， 較好的表面質(zhì)量、厚度公差、加工性能使其成為部分熱軋板和冷軋板的理想、經(jīng)濟(jì)的替代品。隨著軋鋼技術(shù)工藝的不斷發(fā)展，熱軋薄板的性能正向冷軋板接近，使“以熱代冷”在技術(shù)上得以實(shí)現(xiàn)。尤其在汽車行業(yè)應(yīng)用廣泛，如日本馬自達(dá)系列轎車副車架、輪輞、加強(qiáng)梁等零部件；韓國現(xiàn)代集團(tuán)生產(chǎn)的轎車系列中也有廣泛應(yīng)用。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)，厚度大于1. 2mm的熱軋帶鋼可取代冷軋鋼總量的21%，厚度大于1. Omm的熱軋帶鋼可取代冷軋帶鋼總量的34%， 熱軋酸洗板替代部分冷軋板和熱軋板，正成為一種趨勢。目前，國內(nèi)在一些引進(jìn)轎車車型上如一汽捷達(dá)、奧迪系列、馬自達(dá)6等車型正逐步應(yīng)用熱軋酸洗板，但在國內(nèi)重卡上的批量應(yīng)用，尤其超深沖高屈強(qiáng)比的熱軋酸洗板尚屬空白。在一定的抗拉強(qiáng)度水平下，高屈強(qiáng)比熱軋酸洗板的研發(fā)，增加了材料的使用應(yīng)力，挖掘了材料的潛力，節(jié)約了鋼材。高屈強(qiáng)比熱軋酸洗版(GQRS)的發(fā)明打破了 J5系列卡車駕駛室鋼板選材上，依據(jù)增加普通冷軋鋼板厚度，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的傳統(tǒng)方法。用高屈強(qiáng)比的熱軋酸洗板GQRS來替代普通冷軋板，應(yīng)用于變形較簡單，成型性要求不高的支撐板及加強(qiáng)板類零件，保安零部件及變形復(fù)雜的支撐梁部件，可替代120余種零部件。該成果減輕了卡車重量的同時(shí)，每噸節(jié)約500-700元左右，年節(jié)約成本預(yù)計(jì)達(dá)190萬余元，同時(shí)提高了零部件的工藝性能，增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場競爭力，為批量生產(chǎn)多種熱軋酸洗板零部件提供了科學(xué)依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高屈強(qiáng)比的熱軋酸洗板，其用于一汽J5系列駕駛室金屬板材GQRS，屈強(qiáng)比實(shí)測值可達(dá)0. 75 0. 83，伸長率達(dá)40%以上，材料強(qiáng)度比低碳鋼冷軋板提高15% 20%，與普通的熱軋酸洗板相比，屈服強(qiáng)度提高約20%，抗拉強(qiáng)度提高約10%， 屈強(qiáng)比提高約15% (如表1)，其力學(xué)性能檢測數(shù)據(jù)(表2)也證實(shí)了該板材強(qiáng)韌并兼的綜合性能顯著提高；在中重型卡車上實(shí)現(xiàn)“以熱代冷”，解決了汽車車身減重問題，提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和加工工藝性能，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)提高了車身強(qiáng)度，加強(qiáng)了安全性。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種高屈強(qiáng)比的熱軋酸洗板，其特征在于按重量比(Wt%)由以下化學(xué)元素組成C 0. 04- 0. 06，SO. 007-0. 010，P0. 015-0. 020， MnO.15-0. 35，SiO. 02-0. 03，Als 0.030-0. 060。本發(fā)明的積極效果是原本J5系列卡車駕駛室用板材采用冷軋板，依靠增加板厚來提高強(qiáng)度，為得到高屈強(qiáng)比的熱軋酸洗板，重新設(shè)計(jì)了 Mn和Als含量，保證鋼中珠光體的比例和AlN對晶界有效的釘扎作用；通過嚴(yán)格控制鋼中夾雜物，控制鋼中AlN的析出， 使熱軋板卷保持一定比例的{111}織構(gòu)，連鑄過程中保證恒拉速，高溫軋制、穩(wěn)定卷取。采用國內(nèi)獨(dú)有的板卷熱軋平整和酸后平整工藝，平整采用恒延伸模式，保證板材板形質(zhì)量的同時(shí)，更好的消除板材殘余應(yīng)力和屈服平臺等工藝。J5系列卡車駕駛室中因各部件承載、功能、位置的不同，對材料的要求也不同。熱軋酸洗板具有較好的表面質(zhì)量、厚度公差、加工性能，以此替代傳統(tǒng)的低碳冷軋板生產(chǎn)的汽車零部件在保證表面質(zhì)量使用要求的前提下，有效的降低采購成本。同時(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)也表明， 研發(fā)的GQRS，有更低的減薄率，在保證成型性的同時(shí)，強(qiáng)度大幅度提高，可以達(dá)到減重的目的。高屈強(qiáng)比熱軋酸洗板完全可以滿足支撐板、加強(qiáng)板類零件，以及支撐梁部件的性能要求。即提高了駕駛室的使用性能又優(yōu)化了汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本發(fā)明借助計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)分析手段對所設(shè)計(jì)的零件在計(jì)算機(jī)上模擬板料沖壓成型的全過程，分析材料的流動(dòng)、厚度的變化、破壞、起皺、回彈，以及殘余應(yīng)力和應(yīng)變， 從而判斷產(chǎn)品設(shè)計(jì)和沖壓工藝方案的合理性，顯著地減少試模次數(shù)，縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期， 并降低開發(fā)成本。通過CAE分析新舊材料下同種零件的成型性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度表明，所研發(fā)的GQRS完全可以替代傳統(tǒng)的冷軋板，并且表現(xiàn)出良好的成型性能和力學(xué)性能，從而達(dá)到減重的目的。
權(quán)利要求
1. 一種高屈強(qiáng)比的熱軋酸洗板，其特征在于按重量比(wt%)由以下化學(xué)元素組成:C 0. 04- 0. 06，SO. 007-0. 010，P0. 015-0. 020，MnO. 15-0. 35，SiO. 02-0· 03，Als 0. 030-0. 060。
全文摘要
本發(fā)明一種高屈強(qiáng)比的熱軋酸洗板，其特征在于按重量比(Wt%)由以下化學(xué)元素組成C0.04-0.06，S0.007-0.010，P0.015-0.020，Mn0.15-0.35，Si0.02-0.03，Als0.030-0.060。其解決了汽車車身減重問題，提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和加工工藝性能，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)提高了車身強(qiáng)度，加強(qiáng)了安全性。
文檔編號C22C38/04GK102312155SQ20111028097
公開日2012年1月11日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者常連霞, 應(yīng)善強(qiáng), 張建振, 張連玉, 徐杰, 徐香秋, 朱士鳳, 李鳳華, 蘇瑛 申請人:中國第一汽車股份有限公司