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新型微合金化460 MPa级汽车大 梁钢 New Type 460 MPa Grade Microalloyed Steel for Automobile Beam 供稿|吴刚，刘志璞，金世铨 / WU Gang, LIU Zhi-pu, JIN Shi-quan 内 为满足汽车市场的技术要求，需要开发的新型高强钢除了要具有较高强度外，还应具有较高 容 导 的强韧性、冷成形性能、较好的应变分布和较高的应变硬化指数、高的强塑积、良好的烘烤硬化 读 特性及耐疲劳性能等，而且横向、纵向、45°方向各项异性小。使用新型高强钢不仅能够减轻汽车 自重，还可以提高汽车安全系数，节省汽油消耗，提高载重量，减少尾气污染等。文章针对新型 高强钢的成分设计和控轧控冷工艺进行了分析，开展了屈服强度460 MPa级汽车大梁钢的研发工 作。通过调整组织、力学性能及韧性等，确定该产品最佳的化学成分和热连轧工艺参数，为研制 高等级的汽车大梁钢积累了宝贵经验。 近几年来，随着新能源汽车的普及，自用车和 占据相当大的比例。目前，高强钢用在载重车的比 载重车的保有量逐年增加。我国对环境保护、资源 例已经达到80% ，轿车的用量较小，但是随着轿车 利用和能源消耗也越来越重视，这就要求新能源汽 的生产和用量的扩大，钢材用量也将大幅提高。目 车向减重节能、安全性、低耗环保以及轻量化的方 前世界各国相继开发的高强钢要求在具有较高强度的 向发展。汽车车身作为汽车主要的钢材需要部位， 同时，还应具有较高的强韧性、冷成形性能、较好的 结构件形状复杂，比较典型的汽车结构件有A(B) 应变分布和较高的应变硬化指数、高的强塑积、良好 柱、防撞加强梁、悬架、边梁、车身横纵梁和汽车 的烘烤硬化特性及耐疲劳性能等，而且横向、纵向、 ° 顶棚支架等。这些汽车结构件要求对钢材性能要求 45 方向各项异性小。使用高强钢不仅能够减轻汽车 很高，必须具有高的强塑积、良好的成形性能和优 自重，还可以提高汽车安全系数，节省汽油消耗，提 [1] 良焊接性能等 。 高载重量，减少尾气污染等。在汽车行业中，新型 因此在未来发展中，高强钢将会在汽车用钢中 微合金化高强钢的应用也越来越普及。 化、钛析出强化效果，能够达到提高钢的强度和韧 技术路线 性的目的。另外，利用钛在钢中形成氮化钛具有良 汽车大梁用460 MPa级别钢技术规范要求具有高 好的稳定性，能够抑制奥氏体晶界的迁移和晶粒的 的强韧性匹配、良好焊接工艺性能、耐疲劳性能等。 持续增长，从而保证了钢的焊接热影响区的组织和 为此，在成分设计上，采用低碳含量、高锰，添加钛 韧性[2] 。 铌微合金化，精炼后喂入硅钙丝，对钢中的夹杂物球 化处理，连轧采用控轧控冷，尽量增大未再结晶区的 控轧控冷工艺 累积变形量等以达到所需要的组织和各项性能指标。 加热温度的制定 汽车大梁用460 MPa级别钢的生产工艺流程：铁 水罐脱硫预处理→LD顶底复吹转炉→钢包炉精炼→ 为保证最终产品的组织和性能，控制原始奥氏 连铸→加热→粗轧→精轧→层冷→卷取→检验→包 体晶粒尺寸至关重要。其中，碳氮化物的溶解和奥 装出厂。 氏体晶粒长大是决定奥氏体晶粒尺寸的关键因素。 该钢种成分设计中采用低碳、高锰，添加适量微合 成分控制 金元素，在钢中形成铌、钛碳氮化物。加热温度不 为满足产品规范和技术要求，汽车大梁用 同，铌的溶解和析出不同。加热温度为950 ℃时，铌 4 6 0 M P a 级别钢碳含量( 质量分数) 内控标准为 少量溶解；加热温度大于12