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挂车车梁用高强钢板的开发 刘宝喜 王云阁 尹绍江 邵伟 唐钢技术中心 摘要：本文检验简要介绍了唐钢高强度挂车车梁用钢Q420B 研制开发，进行了合理的成分 设计和控轧控冷工艺研究，并进行了性能分析，表明该研制钢种具有各向异性小、性能波动 小，完全满足用户要求。 关键词：挂车车梁、Q420B、高强钢 前言 挂车车梁是汽车承载的主要部件，在整个挂车结构中起着重要作用。挂车车梁专用钢板， 主要用来制作挂车车梁，经过市场调查该类车梁加工工艺简单，只是切割后进行焊接。目前 市场上主流产品为 Q345B，强度级别较低，经过与用户协商存在强度升级的可能性。其主 体思路是通过钢板强度升级，最终对产品规格进行减薄，或提高挂车的载重量。因此，唐钢 技术中心设计开发了Q420B 钢种代替Q345B 生产挂车专用车架。 1、钢板的性能要求 表 1 为GB1591 低合金高强度结构钢 中对Q420B 性能的要求。 表 1 GB1591 低合金高强度结构钢 中对Q420B 性能的要求 180°弯曲试验 屈服强度 抗拉强度 断后延伸率 冲击功,AkV, J 牌号 d=弯心直径 （MPa ） （MPa ） A （％） 纵向，+20℃ a=试样厚度 Q420B ≥420 520 －680 ≥18 ≥34 d＝2a 2 、钢板的化学成分设计 由于挂车车梁制作工艺简单，综合考虑使用工艺和生产工艺，开发钢种拟采用中碳 V 微合金化生产。 C ：C 是决定钢强度的主要元素，是形成珠光体的主要物质，碳化物在钢中的形态和多 少决定钢的强度，即随着 C 含量的增加钢的强度增加，而钢的塑性和韧性下降。但在实际 设计成分时还从连铸工艺、焊接性等方面考虑，首先当C 含量在0.09 ％～0.15 ％时，钢的相 变在包晶反应区，铸坯易产生裂纹，甚至造成裂纹漏钢；从成品的焊接性能要求，C 含量不 宜太高；因此，将C 含量目标值控制在0.14～0.21 ％范围内。 Mn ：Mn 具有固溶强化和细晶强化的作用，但其含量过多时，会大大降低相变临界点， 工艺控制不当，组织中会出现贝氏体，强度升高，韧性下降。另外，从成品的焊接性方面考 虑（碳当量），Mn 含量也不宜太高。因此，实际Mn 含量目标值控制在1.0～1.5 范围内。 V ：钒在以下几方面显著改善钢的性能。 ①V(C ，N) 在奥氏体中溶度积高，钒在钢中具有较强的沉淀强化作用。 ② 钒加入到钢中通过阻止加热时奥氏体晶粒的长大、抑制形变奥氏体再结晶、强化 γ→α相变细化晶粒作用等途径，达到细化钢的晶粒的作用。 ③ 钒对过冷奥氏体转变具有明显影响，研究表明，与大多数合金元素不同，钒不延迟 铁素体转变而推迟贝氏体和珠光体转变。 ④ 钒在焊接高强钢中，促进热影响区中铁素体的形成，从而提高焊件的韧性。在中、 高碳钢中采用钒微合金化，将明显推迟珠光体转变，在同样冷却速度条件下可获得更细的珠 光体，即提高了索氏体化的程度。 表2 为。 表2 Q420B 的化学成分 化学成分 ％ 牌号 S P C Mn Si V Als ≤ ≤ Q420B 0.17-0.20 1.15-1.35 0.010 0.020 0.15-0.30 0.03-0.05 0.010-0.030 3、钢板的工业性试制工艺 3.1 工