汽车结构钢B510L工艺优化研究
Ti微合金化汽车大梁钢510L的组织性能
Ti微合金化汽车大梁钢510L的组织性能陈其源;周晓光;刘振宇;吴思炜【摘要】通过层流冷却及卷取过程模拟实验和实验室热轧实验研究了冷却工艺参数对Ti微合金化汽车大梁钢510L组织性能的影响规律,并在生产现场进行了工业试制.结果表明,大冷速有利于弥散细小的TiC粒子析出,冷速和终冷温度对实验钢强度的影响是细晶强化、析出强化和相变强化共同作用的结果,N含量显著影响Ti的析出强化效果,在冶炼时应严格控制钢中的N含量,否则将对钢板的性能产生较大的影响.实现了低成本Ti微合金化汽车大梁钢510L的批量稳定生产.%The effects of cooling process parameters on microstructure and mechanical properties of Ti microalloyed automobile frame steel 510L were studied by laminar cooling, coiling process simulation experiment and laboratory hot rolling experiment. Industrial trial production was made at the production site. The results showed that great cooling rate is advantageous to the precipitation of dispersed and fine TiC particles. The effects of cooling rate and final cooling temperature on the strength of the experimental steel include the joint action of precipitation strengthening, fine grain strengthening and phase transformation strengthening. N content significantly influences the precipitation strengthening effect of Ti. The N content in the steel should be strictly controlled during smelting, otherwise it will have a great influence on the properties of the steel plate. Mass stable production of Ti microalloyed automobile frame steel 510L with low cost has been realized.【期刊名称】《东北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】6页(P339-344)【关键词】Ti微合金化;510L;控轧控冷;组织演变;力学性能【作者】陈其源;周晓光;刘振宇;吴思炜【作者单位】东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳 110819;东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳 110819;东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳 110819;东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳 110819【正文语种】中文【中图分类】TG142.1汽车大梁钢510L是汽车结构用钢中需求量较大、性能要求较高的钢种,广泛应用于重卡汽车车架上的纵梁和横梁[1].目前国内各大钢厂大多采用单一Nb微合金化或Nb-Ti复合微合金化的方式生产510L[2].然而Nb的价格越来越高,且几乎完全依赖进口,如果能找到替代Nb的微合金元素来生产510L,将给企业带来巨大的经济效益,并缓解能源危机[3-6].我国Ti资源储量丰富,Ti与Nb相比价格优势明显,且Ti是强碳氮化物形成元素,可以起到良好的析出强化作用,改善钢板的冷成型性和焊接性能[7-10].同时,采用单一Ti微合金化还将解决Nb微合金钢普遍存在的混晶问题,不降低终轧温度和卷取温度,轧机和卷取机负荷小,生产易于实现[11-12].因此,以Ti代Nb生产汽车大梁钢510L是一种降低成本、改善钢板综合性能、节能减排的极佳选择,具有重要的理论和实际意义.本文以单一Ti微合金化汽车大梁钢510L为研究对象,进行层流冷却及卷取过程模拟实验,研究冷却过程的组织演变规律,并进行实验室热轧实验和工业试制,研究控轧控冷工艺参数对组织性能的影响,为实际工业生产奠定基础.1 实验材料与方法根据合金设计原理,确定低成本的Ti微合金化汽车大梁钢510L的化学成分为0.08%～0.1%C,1.00%～1.40%Mn,0.17%～0.23%Si,0.02%～0.06%Ti.实验钢坯的原始尺寸为40 mm(厚度)×150 mm(宽度)×L(长度),机械加工成φ 8 mm×15 mm的圆柱形热模拟试样.层流冷却及卷取过程模拟实验在RAL自主研发的MMS-300热力模拟实验机上进行.具体实验方案为:将试样以20 ℃/s速度加热到1 220 ℃奥氏体化,保温3 min后,以10 ℃/s的速度冷却到860 ℃,保温10 s后,以5 s-1的应变速率进行压缩变形,真应变为0.4;然后分别以3,10,30 ℃/s速度冷却到450,500,550,600,650 ℃;此后以0.5 ℃/s的速度冷却至室温来模拟卷取过程,利用LEICAQ550IW型金相分析仪和Tecnai G2 F20场发射透射电子显微镜观察试样的金相组织和析出情况.实验室热轧实验在东北大学RAL实验室的φ 450 mm×450 mm二辊可逆式轧机上进行.加热温度设定为1 220 ℃,采用两阶段控制轧制工艺,中间坯待温采用空冷.轧后利用层流冷却装置进行冷却,分别采用不同冷速降温至不同终冷温度,之后放入保温坑中缓慢冷却至室温.实验室热轧及冷却工艺参数如表1所示.室温拉伸实验采用标准拉伸试样.表1 TMCP工艺参数Table 1 Parameters of TMCP process工艺组数二阶段开轧温度/℃终轧温度/℃冷速/(℃·s-1)终冷温度/℃1#95086045186502#95086041525903#95086041234404#95086015156705#95086017646006#95086015005057#95086017893702 实验结果与分析2.1 层流冷却及卷取过程模拟实验实验钢以不同冷速(3,10,30 ℃/s)冷却至不同温度(450,500,550,600,650 ℃)后缓慢冷却至室温的金相组织为：当冷速为3 ℃/s时,过冷奥氏体相变时穿过铁素体和珠光体相变区域,显微组织为铁素体和珠光体的混合组织;当冷速为10 ℃/s 时出现了贝氏体组织,显微组织为铁素体、珠光体和贝氏体的混合组织;当冷速为30 ℃/s时,珠光体基本消失,显微组织以铁素体和贝氏体为主.随着冷速的增大,铁素体相变量趋于减少,珠光体相变区域逐渐变窄,使铁素体和珠光体体积分数都逐渐减少,贝氏体体积分数逐渐增加,铁素体晶粒尺寸趋于细小.随着终冷温度的降低,铁素体体积分数逐渐减少,贝氏体体积分数逐渐增加,在高温区域停留的时间缩短,相变得到的铁素体晶粒来不及长大,铁素体晶粒尺寸趋于细小.图1给出了实验钢不同冷速下的典型金相组织.图1 实验钢不同冷速下的金相组织Fig.1 Optical microstructure of experimental steel at different cooling rates(a)—3 ℃/s, 550 ℃; (b)—10 ℃/s, 550 ℃; (c)—30 ℃/s, 550 ℃.图2给出了实验钢以3 ℃/s和30 ℃/s冷速冷却至550 ℃后缓慢冷却至室温的TEM照片.细小的TiC粒子均弥散分布在铁素体基体上.冷速为3 ℃/s时析出的细小TiC粒子数量较少,而冷速为30 ℃/s时析出的细小TiC粒子数量较多.这是由于较快的冷速造成冷却过程中TiC来不及析出,大部分在冷却后较低温度下保温过程中弥散析出,析出粒子来不及长大,析出的细小TiC粒子增多.图3给出实验钢以3 ℃/s冷速冷却至450,550,650 ℃后缓慢冷却至室温的TEM照片.终冷温度为450 ℃时析出的细小TiC粒子数量最少,终冷温度为650 ℃时析出的细小TiC粒子数量最多,终冷温度为550 ℃时的析出数量介于两者之间.这是由于650 ℃接近TiC析出的“鼻温”,终冷温度为650 ℃时,实验钢在TiC析出“鼻温”附近停留的时间更长,TiC粒子的析出动力较大,析出的细小TiC粒子更多；而随着终冷温度的降低,TiC在冷却后保温过程中的析出动力减弱,析出的细小TiC粒子数量减少.实验钢不同冷却工艺下的TEM照片中均可在铁素体基体上发现一些正方形第二相粒子,部分可以在铁素体基体上发现极少量椭圆形第二相粒子.经能谱分析可知,这些正方形第二相粒子为TiN,椭圆形第二相粒子为MnS.图4给出了实验钢以30 ℃/s 冷速冷却至550 ℃后缓慢冷却至室温的TEM照片,TiN和MnS部分重叠.用KB3000BVRZ-SA型万能硬度计对各冷却工艺下试样的宏观维氏硬度进行测定,结果如图5所示.对于相同的终冷温度,维氏硬度随着冷速的增大而增大,这是由于较快的冷速可以得到更多弥散细小的TiC第二相粒子,析出强化效果更好;同时,较快的冷速会得到较好的相变强化和细晶强化效果.图2 实验钢不同冷速下的TEM照片Fig.2 TEM photos of experimental steel at different cooling rates(a)—3 ℃/s, 550 ℃; (b)—30 ℃/s, 550 ℃.图3 实验钢不同终冷温度下的TEM照片Fig.3 TEM photos of experimental steel at different final cooling temperature(a)—3 ℃/s, 450 ℃; (b)—3 ℃/s, 550 ℃; (c)—3 ℃/s, 650 ℃.冷速为10 ℃/s和30 ℃/s时,终冷温度从650 ℃降至600 ℃,维氏硬度增大,这是由于600 ℃时相变强化和细晶强化效果更好;终冷温度从600 ℃降至500 ℃,维氏硬度减小,这是由于随着终冷温度的降低,析出的细小TiC粒子减少,析出强化效果减弱,此时相变强化和细晶强化的作用并不能弥补其损失的析出强化作用;终冷温度从500 ℃降至450 ℃,维氏硬度增大,这是由于相变强化和细晶强化的作用足以弥补其损失的析出强化作用.图4 实验钢的典型TEM照片Fig.4 Typical TEM photo of experimental steel冷速为3 ℃/s时,终冷温度从650 ℃降至550 ℃,维氏硬度增大,这是由于较低的终冷温度可以得到更好的细晶强化效果;终冷温度从550 ℃降至450 ℃,维氏硬度减小,这是由于终冷温度较低时细晶强化的作用不能弥补其损失的析出强化作用.图5 实验钢的维氏硬度结果Fig.5 Vickers-hardness of experimental steel 2.2 实验室热轧实验实验钢的力学性能检测结果见图6.实验钢的屈服强度在390～438 MPa范围内,远超过510L的屈服强度下限;抗拉强度在480～535 MPa范围内,有4组工艺达到510L的抗拉强度下限.尽管其中3组工艺未达到510L的抗拉强度下限,但考虑到实验钢中N含量偏高造成抗拉强度有所降低,只要冶炼时控制钢中N含量,热轧后钢板的抗拉强度即可达到510 MPa以上.图6 实验钢的力学性能Fig.6 Mechanical properties of experimental steel对于较大冷速(40 ℃/s以上)时的金相组织,1#和2#钢板由铁素体和珠光体组成,3#钢板由铁素体、贝氏体和少量珠光体组成;对于较小冷速(15～18 ℃/s)时的金相组织,4#，5#和6#钢板由铁素体和珠光体组成,7#钢板由铁素体、珠光体和少量贝氏体组成.随着冷速的增大和终冷温度的降低,实验钢中开始产生贝氏体组织,且贝氏体的体积分数逐渐增加,铁素体体积分数相应减小,相变强化作用增强.采用大冷速有显著细化铁素体晶粒的作用.随着终冷温度的降低,铁素体晶粒尺寸呈递减趋势.图7为实验钢屈服强度与冷速、终冷温度的关系曲线.冷速较大时,随着终冷温度的降低,屈服强度呈下降趋势.3#钢板的终冷温度最低,相变强化和细晶强化作用更大,但屈服强度最低,这可能是由于细晶强化和相变强化的作用并不能弥补其损失的析出强化作用.冷速较小时,随着终冷温度的降低,细晶强化和相变强化作用更为显著,但TiC粒子的析出强化作用减弱,三者的共同作用使屈服强度先下降后升高.图7 实验钢屈服强度与冷却工艺的关系Fig.7 Relationship between yield strength andcooling process of experimental steel3 Ti微合金化汽车大梁钢510L工业试制在生产现场进行了工业试制,结合试轧钢板的力学性能,解决Ti微合金化汽车大梁钢510L实际生产中的技术问题.3.1 第一次工业试制生产现场得到的实验钢力学性能检测结果如表2所示.3组工艺的力学性能均满足510L的要求,其中1#钢板的强度最高,3#钢板的强度最低.表2 实验钢的力学性能Table 2 Mechanical properties of experimental steel 工艺组数屈服强度/MPa抗拉强度/MPa1#5176152#4765773#392521利用氧氮分析仪对1#和3#钢板的N含量进行测定,分别为47.9×10-6和73.0×10-6.由此可知,1#钢板中N含量较低,在高温状态下析出的TiN较少,使奥氏体中保留了较多的以固溶形式存在的Ti,在后期保温过程中从铁素体中析出的TiC 较多,析出强化效果较强,造成1#钢板强度较高;而3#钢板中N含量较高,析出强化效果较弱,造成3#钢板强度较低.对于Ti微合金化汽车大梁钢510L的工业生产,在冶炼时应严格控制钢中的N含量,否则将对钢板的性能产生较大的影响.3.2 第二次工业试制冶炼时对钢中N含量进行了严格控制,得到的实验钢力学性能检测结果如表3所示.3组工艺的力学性能均满足汽车大梁钢510L的要求,且屈服强度和抗拉强度控制在比较稳定的范围内,综合性能与单一Nb微合金化或Nb-Ti复合微合金化方式生产的510L相当.表3 实验钢的力学性能Table 3 Mechanical properties of experimental steel 工艺组数方向屈服强度MPa抗拉强度MPa屈强比延伸率%180°冷弯实验1#横向444551081292合格纵向434545080310合格2#横向470569083296合格纵向443546081284合格3#横向459560082300合格纵向452554082307合格4 结论1) 大冷速有利于弥散细小的TiC粒子的析出.2) 冷速和终冷温度对实验钢强度的影响是析出强化、细晶强化和相变强化共同作用的结果.3) N含量显著影响Ti的析出强化效果,对于Ti微合金化汽车大梁钢510L的工业生产,在冶炼时应严格控制钢中的N含量,否则将对钢板的性能产生较大的影响.4) 实现了低成本Ti微合金化汽车大梁钢510L的批量稳定生产.参考文献：[1] 王欣,康永林,于浩,等.FTSR工艺生产低C-Mn钢510L汽车大梁板的组织性能分析[J].汽车工艺与材料,2006(2):6-8.(Wang Xin,Kang Yong-lin,Yu Hao,et al.Analysis on the microstructure and mechanical properties of low C-Mn 510L beam plate produced by FTSR technology[J].Automobile Technology & Material,2006(2):6-8.)[2] 杨澄.汽车大梁板WL510钢的性能控制[J].金属热处理,2011,36(10):11-14. (Yang Cheng.Properties controlling of automobile beam steelWL510[J].Heat Treatment of Metals,2011,36(10):11-14.)[3] Medina S F,Chapa M,Valles P,et al.Influence of Ti and N contents on austenite grain control and precipitate size in structural steels[J].ISIJ International,1996,39(9):930-936.[4] 张继魁,辛莹,张曼曼,等.汽车大梁用低合金高强度钢板的性能与发展[J].汽车工艺与材料,2004(6):42-46.(Zhan Ji-kui,Xin Ying,Zhang Man-man,et al.Property and development of high strength low alloy hot rolled steel sheet for truck frameuse[J].Automobile Technology & Material,2004(6):42-46.)[5] Xie K Y,Zheng T,Cairney J M,et al.Strengthening from Nb-rich clusters ina Nb-microalloyed steel[J].Scripta Materialia,2012,66(9):710-713.[6] Kamibayashi K,Tanabe Y,Takemoto Y,et al.Influence of Ti and Nb on the strength-ductility-hole expansion ratio balance of hot-rolled low-carbon high-strength steel sheets[J].ISIJ International,2012,52(1):151-157.[7] Soto R,Saikaly W,Bano X,et al.Statistical and theoretical analysis of precipitates in dual-phase steels microalloyed with titanium and their effect on mechanical properties[J].Acta Materialia,1999,47(12):3475-3481.[8] Chsapa M,Medina S F,Lopez V,et al.Influence of Al and Nb on optimum Ti/N ratio in controlling austenite grain growth at reheating temperatures[J].ISIJ International,2002,42(11):1288-1296.[9] Shi Z R,Chai X Y,Chai F,et al.The mechanism of intragranular ferrite formed on Ti-rich(Ti,V)(C,N)precipitates in the coarse heat affected zone ofa V-N-Ti microalloyed steel[J].Materials Letters,2016,175(14):266-270.[10]Xu Y,Zhang W N,Sun M X,et al.The blocking effects of interphase precipitation on dislocations’ movement in Nb/Ti micro-alloyedsteels[J].Materials Letters,2015,139(15):177-181.[11]Mao X P,Huo X D,Sun X J,et al.Strengthening mechanisms of a new 700MPa hot rolled Ti-microalloyed steel produced by compact strip production[J].Journal of Materials ProcessingTechnology,2010,210(12):1660-1666.[12]Eghbali B.Microstructural development in a low carbon Ti-microalloyed steel during deformation within the ferrite region[J].Materials Science andEngineering A,2008,480(1):84-88.。
B510L钢热物性参数的实验研究
Ａｌ ００ ．２ Ｔｉ ０． ０ｌ １
从某钢 厂热轧板生 产现场 取样 ， 钢种 即 Ｂ Ｌ ５０ ， １ 厚 度规格为 ８ ｉ， ． ｍｌ 试样化 学成分如表 １ 示。 ０ ｌ 所
刘 靖， 温志强
（ 北京科技大学 材料科 学与工程学院 ， 北京 １０ ８ ） ０ ０ ３
摘
要： 为提高卷取温度的控制精度 ， 同时为准确模拟 Ｂ １Ｌ ５ ０ 钢轧后冷却的温度场和分析工艺参数对品种钢组织性 能的影
响， 采用激光脉 冲法测得 了 Ｂ １ ５０ Ｌ钢的热扩散率 ｆ 采用示差扫描量热计法测得 了定压 比热容 ， ｉ ｔ ； 最终求得 了不 同温度 下 的导热系数 。实验结果表明 ： ５０ Ｂ １Ｌ钢的导热系数随温度 的升高总体呈下降的趋势 ， 但在相变区内有所波动。
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第３ Ｏ卷 第 １ 期
２０ 年 ２月 ０８
山 东 冶 金
Ｓ ａ ｄ ｎ Ｍ ｅａｌ ｒｙ ｈｎｏｇ ｔｌ ｇ ｕ
Ｖｏ． ０． ． １ ３ Ｎ０ １ Ｆｅ ｌ ａ－ ２ ０ ｂ＇ ｌ ０ ８ ｕ ｙ
・
试验 研 究・
Ｂ １ Ｌ钢热物性参数 的实验研究 ５ ０
２３ 比热容实验原理 ．
精度 ， 研究 Ｂ ＩＬ钢的热物性参数 具有重 要意义 。 ５Ｏ
２ 实验材料及实验原理
２１ 实验 材料 ．
比热 容 的 测 试 采 用 示 差 扫 描 量 热 计 法 （ Ｓ ＤＣ
法 ）＿ 基本原理是 ， 【， ｌ 试样和参 比物以一定的控制速
度 升（ ） 时 ， 降 温 根据二 者 的温差 讯号 ， １ 差动热 由 套
汽车大梁用钢B510L和B550冶炼过程夹杂物的控制
Abstract:Inclusions in the automobile beam steel B510L and B550L samples sampled during the course of smeltingare analyzed quantitatively and qualitatively respectively,and controlling and improving measurement to the inclusions are determined,which achieves excellent effect during the smelting practice.Key words:converter-LF-CC Flow Sheet ；crossbeam steel ；inclusion1前言近年来,我国汽车工业快速发展,汽车产量从2000年的206万辆上升到2008年的934.5万辆,一跃成为世界汽车生产和消费第一大国，汽车大梁用钢需求急剧增加。
汽车大梁板主要用于冲压载重车和轻型汽车的车架纵梁、横梁、前后车桥、保险杠等结构件，需要承受大的载荷，要求钢板具备高的强度、良好的冷冲压成型性能、焊接性能和耐疲劳性能等。
为此,汽车大梁用钢对钢材中硫、磷含量,夹杂物的级别和形态分布以及力学性能都提出了非常严格的要求。
2冶炼工艺流程B510L 、B550钢冶炼工艺流程为：铁水脱硫预处理—120t 顶底复吹转炉—钢包炉（120tLF 炉）—板坯连铸。
B510L 、B550汽车大梁钢试生产初期中存在的主要问题是钢材中的非金属夹杂含量高。
为了控制钢中的夹杂物,首先通过现场取样,利用金相法分析了钢材中夹杂物类型、级别（少数C 类大颗粒夹杂超过粗系四级），对金相样夹杂进行扫描电镜分析,确定了夹杂物的主要成分，从而为分析夹杂的产生原因及控制其含量提供了可靠的依据。
联系人：吾塔，男，大学本科，工程师，乌鲁木齐（830022）宝钢集团八钢公司制造管理部E-mail ：wuta @汽车大梁用钢B510L 和B550冶炼过程夹杂物的控制吾塔1孙学刚2王新成1（1宝钢集团八钢公司制造管理部；2新疆八一钢铁股份有限公司）摘要:通过对汽车大梁用钢B510L 、B550L 冶炼过程现场取样,对试样中的夹杂物进行定量、定性分析,确定了该钢种夹杂物控制改进措施。
梅钢微合金化钢B510L的高温变形动态再结晶研究
１ １ 实 验 材 料 ．
式中： Ｔ为 热力 学 绝对 温 度 ； ｗ№、 Ｗ ｗｗ 分 别 为钢 中 Ｎｂ Ｃ和 Ｎ 的质量分 数 。 ， 根据 式 （ ） 可 知 本 文所 用 的钢 加 热 到 １ ０ １， ２０ ℃， Ｎｂ的固溶 量大 约为 ０ ０ ６ ＞０ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ０ ） 说 明 ． ５， ９ （ ． ２， ， ９ ６ １０ ２ ０℃ 的加热 温度 足 以使铌 充分 固溶 。 实 验 设 备 为 热 模 拟试 验 机 Ｇ Ｅ Ｂ Ｅ ５ ０ Ｌ Ｅ Ｌ ３０ ， 实验 方案 为单道 次压缩 变形 实验 ： 试样 以１ ０℃／ Ｓ
的速 率加 热 到 １０ ２ ０℃ ， 温 １ｏＳ然 后 以 ５℃／ 保 ８ ， Ｓ 的 速率冷 却 到变形 温度 ， 行单道 次压缩 实验 ， 进 采
集 变形过 程 中的应 力和应 变数据 ， 进行 回归分 析 ， 绘 制 动态再 结 晶图 。
２ 实 验 结 果
１ ２ 实 验 方 案 ．
ｄｕ ｉ ｉ ｈ Ｔｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｅｇ ｎ ｒｎｇ Ｈ ｇ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ Ｄｅ ｏ ｍ ｔｏ ｔＭ ｉ ａ ｇ
Ｙ ｎＳ ｅｇ Ｗａ ａ ｆ ｎ ／ ｈ ｎ ｎＬ ｎ ｅ ｇ
（ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｃ ｎｅ ｆ ｉｈ ｎＩｏ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｔｒｏ ｓ ａ ｒ ｎ＆ Ｓ ｅ ｌ ｏ ，Ｎａ ｇｉｇ２ ０ ３ ） Ｍｅ ｔｅ ． Ｃ ｎ ｊｎ １ ０ ９
从控 轧观 点看 ， 热 温 度 必须 高 到 足 以有 效 预 地 固溶 Ｎｂ Ｃ ， 又必 须 控 制原 始 奥 氏体 晶粒 （ Ｎ） 但 尺 寸 。如果加 热 温度 过 低 ， 方 面 奥 氏体 晶 粒 大 一 小 不 均 匀 ， 加 工 后 的钢 材 易 产 生混 晶 ； 使 另一 方
宝钢企业标准之热轧B510L标准
上海宝钢集团公司企业标准Q/BQB 310-1999汽车结构用热连轧钢板及钢带1.范围本标准规定了汽车结构用热连轧钢板及钢带的尺寸、外形、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书等。
本标准适用于上海宝钢集团公司热轧部生产的、具有良好冷成型性能的碳素及微合金钢热连轧钢板及钢带，产品供制造汽车大梁、横梁、滚型车轮、汽车传动轴管等结构用。
2.引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准发布时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 222－84 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差GB 223 钢铁及合金化学分析方法GB 228－87 金属拉伸试验方法GB 232－88 金属弯曲试验方法GB 2975－82 钢材力学及工艺性能试验取样规定Q/BQB 300－1999 热连轧钢板及钢带的包装、标志及质量证明书的一般规定Q/BQB 301－1999 热连轧钢板及钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差3 分类及牌号3.1钢板及钢带按用途、产品类别区分如表1所示。
表1 (续)Q/BQB 310－1999 表1(完)2.按边缘状态分为切边 EC不切边 EM3.尺寸、外形、重量及允许偏差4.1 B330CL、B380CL、B420CL的厚度允许偏差应符合Q/BQB301较高精度(PT.B)规定。
4.2 B440QZR 、B480QZR的厚度允许偏差应符合表2 的规定。
3.其它尺寸外形重量及其允许偏差按Q/BQB301的规定。
表2 mm3.订货所需信息5.1 订货时用户须提供下列信息：a.本企业标准号；b)牌号；c)产品类别(按3.1)d)规格及尺寸（厚度）精度级别；e)边缘状态（按3.2）。
如在订货合同中未说明边缘状态和尺寸(厚度)精度,除本标准特别规定外,按本标准供货的钢带以Q/BQB301中普通厚度精度不切边状态交货，按本标准供货的钢板以Q/BQB301中普通厚度精度切边状态交货。
一种消除大梁钢B510L表面黑灰的方法[发明专利]
![一种消除大梁钢B510L表面黑灰的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7a7d85dfee06eff9aff807a6.png)
专利名称：一种消除大梁钢B510L表面黑灰的方法专利类型：发明专利
发明人：韩伟伟,李斌,郭勇,陈勇,赵亮
申请号：CN201710241463.0
申请日：20170413
公开号：CN108728747A
公开日：
20181102
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种消除大梁钢B510L表面黑灰的方法，首先控制大梁钢B510L的各成分为：C：0.075—0.1%，Si：0.154—0.254%，Mn：1.2—1.5%，P：0—0.015%，S：0—
0.006%，Nb：0.008—0.012%，Al：0.02—0.04%，Ti：0.025—0.035%；其次是加工的工序：铁水脱硫处理——120吨转炉——LF精炼——板坯连铸——加热——1750mm轧制——层流冷却——卷曲——包装；最后是工艺参数的设定：板坯厚度选择220mm，加热炉均热段时间控制在30——40分钟，总在炉时间控制在160——200分钟，精轧开轧温度为1000度，终轧温度为840度，卷曲温度为610——620度。
申请人：新疆八一钢铁股份有限公司
地址：830022 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市头屯河区八一路1号
国籍：CN
代理机构：乌鲁木齐新科联知识产权代理有限公司
代理人：李振中
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钛强化510MPa级汽车大梁钢的试制
徐栋（宝钢集团八钢公司制造管理部）XU Dong（Manufacturing Management Department,Bayi Iron&Steel Co.,Baosteel Group ）Abstract:By studying the effect of titanium on the properties of steel,the composition optimization design of 510MPa grade automobile beam steel is carried out,and smelting,refining,continuous casting and rolling process are formulated in view of the characteristics of the equipment.The results show that the microstructure of the titanium microalloyed 510MPa steel beam is mainly composed of ferrite and pared with the composite strengthening of niobium titanium alloy ,the flexural strength ratio of the steel is lower,the elongation after breaking is improved significantly,and the properties are sta-ble.It fully meets the requirements of the national standard and the user agreement,and has a significant low cost advantage.Key words:beam steel;titanium alloy;niobium titanium alloy;precipitation strengthening钛强化510MPa 级汽车大梁钢的试制摘要:通过研究钛对钢材性能的影响，对510MPa 级汽车大梁钢进行了成分优化设计，针对装备特点制定了冶炼、精炼、连铸及轧制工艺方案。
低碳高强度汽车板ZJ510L力学性能及强化机理
收功。如以断口纤维百分数为５０％的对应温度作为
韧脆转变温度（记为ＦＡＴＩ＇），可以得出，厚度规格为
６．０ ｍｍ ＺＪ５１０Ｌ钢的韧脆转变温度在一６０℃以下。表
明用ＺＪ５１０Ｌ制造的汽车可以在寒冷的地区安全运
行。文献研究表明，钢中带状组织是降低冲击韧度的
重要原因，另外，钢中Ｃ、Ｓｉ、Ｓ、Ｐ、Ｎ等元素也使钢板
Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｚｈｕｊｉａｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５ １０７３０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｌｏｗ ｃａｒｂｏｎ ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｆｈｍｅ ｓｔｅｅｌ ＺＪ５１０Ｌ ｂｙ
（ａ）６．０ ｎｑｍ
（ｂ）８．０ ｍｍ
图１ ＣＳＰ生产的ＺＪ５１０Ｌ钢板的显微组织
２．２拉伸性能及冷弯性能 珠钢电炉一ＣＳＰ工艺生产的ＺＪ５ＩＯＬ钢力学性能
如表３所示。 表３ ＺＪ５１０Ｌ钢的力学性能
Ｎ／ｍｍ２
横向
纵向
ｈ／ｍｍ 仉
Ｒ。Ａ／％田僵。
嘎
Ｒ。Ａ脲ｏ＇／Ｒ。
４．５ ４４５ ５８０ ３４ ６．０ ４５０ ６００ ２６ ６．０ ４６０ ６０５ ２７ ８．０ ４３５ ５８５ ２６ ８．０ ４４０ ５８５ ２６ １０．０ ４１５ ５６５ ２６
利用薄晶体透射和萃取复型分析技术在透射电 子显微镜下对ＥＡＦ—ＣＳＰ技术生产的低碳高强汽车 板ＺＪ５１０Ｌ进行观察发现，成品板中有大量细小弥散 的第二相析出粒子在晶界和晶内析出，析出物的平 均尺寸约在几纳米至几十纳米之间。图４为ＺＪ５１０Ｌ 钢析出颗粒的透射电镜薄膜暗场像及ｔ１颗析出相粒 子的形貌和衍射斑．通过标定衍射斑分析为Ａ１Ｎ粒 子。研究发现，在ＺＪ５１０Ｌ热轧板中析出相的主要有 Ａ１，Ｏ，、ＭｎＳ和Ａ１Ｎ以及大量的碳化物。ＣＳＰ工艺中 弥散沉淀相的析出．极大地影响着产品的综合力学 性能。纳米级粒子可以阻碍原奥氏体和再结晶奥氏 体的晶粒长大，细化奥氏体晶粒，并作为铁素体的非 自发形核核心，细化铁素体晶粒，起到强化作用。另 外．ＣＳＰ工艺具有独特的合金元素行为。部分未析出 的微量元素保持固溶状态，起到固溶强化作用。
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析， Ｂ ５ １ ０ Ｌ的设 计 中共有 ４个 出钢记 号 ， 其形 成 主
要 考虑 了以下 两个方 面 ： 因轧 制厚 度 的要 求不 同 ， 按 薄规 格 、 厚 规格 分 为 ３个 不 同 的 出钢 记号 ； 从 优
４． １～６ ． Ｏ ６ ．１～８ ． ０
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ ： ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂｉ ｌ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ； ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ
表 １ Ｂ ５ Ｉ Ｏ Ｌ分厚 度订 货 比例
厚 度 分组 ／ ｍｍ
２ ． Ｏ
２ ． １ ～４． Ｏ
满 足用 户需 求 ， 但 仍 有 改 进 空 间。为 更 好 地 适 应
市 场需 求 ， 有 必要 对 现 行 工 艺 进 行 优 化 。通 过 分
比例 ／ ％
６． ５ ５
用 户 采购 Ｂ ５ １ ０ Ｌ的用途 主要 分 为 ３大类 ： 汽
车大梁折弯 、 普通结构用 、 汽车结构件浅冲压或直 角弯折 。从 中 可 知 Ｂ ５ １ ０ Ｌ最 终 的 主 要 加 工 工 艺
有 ３种 ： 折弯、 普 通结 构用 、 酸 洗浅 冲压 或折 弯 。
・
３ ４・
梅 山科技
１ ． ２ 采 用标准 分析
Ｂ ５ １ ０ Ｌ采 用 了 ３个 标准 ， 分别 为 宝钢 企 标 Ｑ ／
成 分及 热轧 温度 等 ） ， 精 简 出钢 记 号 ， 以便 于 生 产
Ｂ Ｑ Ｂ ３ １ ０ ＿ － ２ ０ ０ ９ 、 热轧 技术 协议 、 酸洗 技 术协 议。
通过 比较 ， 后两 个 技 术 协议 的成 分 及 性 能 要求 与
增 加所 造成 的强 度损 失 。 针对 Ｂ ５ １ ０ Ｌ的工 艺 优 化 ， 主要 考 虑 了成 分 和
ｌ ０ ． １～１ ２． ０
合计
１ ０ ０． ０ ０
温 度两 个方 面 。 出钢记 号优 化 的前提 是在 满 足顾 客 使用 要 求 的基 础 上 ， 通过优化工 艺 （ 包 括 调 整
此 钢种 强度 、 冷 弯等 综合 性 能要 求的 最经 济的 制造 工 艺 ， 为余 材转 用 充 当和 降低切 换成 本创 造
了必要 条件 。 关 键词 ： 汽 车 结构钢 ； 工 艺优化 ； 成分 ； 性能
Ｓ ｔ ｕ ｄｙ ｏ ｎ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ Ｏｐｔ ｉ ｍｉ ｚ ａｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｂ５ １ ０Ｌ Ａｕｔ ｏ ｍｏ ｂｉ ｌ ｅ Ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕｒ ａ ｌ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ
８ ．１～ １ Ｏ． ０
２ ８． ５ ５
化 合金 和 降低 吨 钢成 本 的角 度 ， 专 门针 对 某 家 用
户 新增 了 １个 出钢记 号 。温度 设计 则 根据 厚度 分
２ ４． ６ ３
１ ． ４ ４ ５． ７ ５
为 ３个 等级 ， 主 要 考 虑通 过 调整 温 度 来 补 偿 厚 度
目前 ， Ｂ ５ １ ０ Ｌ用 户 较 多 ， 个 性 化 需 求 多样 化 ， 现 行工 艺设 计针 对性 较 强 ， 且 以低 碳 、 高锰 、 高铌 、 微 钛设计 为 主 ， 少量 采用 了中碳 工 艺设 计 ， 均基 本
某 时间段汽车结构钢 Ｂ ５ １ ０ Ｌ期货分厚度组距订 货量 比例见表 １ ， 可知 Ｂ ５ １ ０ Ｌ期货订货规格主要集 中 在２ ． ０－ ８ ． ０ ａ ｒ ｉ ｎ ， 占总订货量 的 ８ ６ ． ２ ６ ％。
２ ０ １ ５年 第 １期 Leabharlann 梅 山科 技 ・ ３ ３・
汽 车 结构 钢 Ｂ ５ １ ０ Ｌ工艺 优 化 研 究
郭园园 胡 恒法 贺应 广 丁进 明
（ 梅 山钢铁 公 司制 造 管理部 南京
２ １ ０ ０ ３ ９ ）
摘
要： 通 过 对汽 车结 构钢 Ｂ ５ １ ０ Ｌ现 行 工 艺梳 理 以及 成 分 和 性 能 实绩 分析 ， 找 到 了满 足
组织安排 ， 为余材转用充当和降低切换成本提供 条件 ， 其 基本 原 则 是 保证 优 化前 后 产 品 的性 能 波
动 小 。本文 中 Ｂ ５ １ ０ Ｌ的 工 艺 优 化 主 要 是 参 考 出
钢 记号 历史 、 订 货厚 度 比例 、 采 用 标准 、 最 终用 途 、 成分 性 能实 绩等 多 方 面 的 因素 ， 将 对 各 阶段 进 行 详 细介 绍 。
１ 工 艺优化 可 行性 分析
１ ． １ 订 货厚 度分 布
Ｑ ／ Ｂ Ｑ Ｂ ３ ｌ ０ —２ ０ ０ ９没 有 区别 。其成 分 性 能 要求 见 表 ２， 分析可知 ， Ｂ ５ １ ０ Ｌ采 用 了相 同 的放 行 标 准 ， 从 而 为工 艺优 化提 供 了条件 。
１ ． ３ 最终 用途 分析
Ｇ ｕ ｏ Ｙｕ ａ ｎ ｙ ｕ ａ ｎ Ｈｕ Ｈｅ ｎ ｇ ｆ ａ Ｈｅ Ｙｉ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ Ｄｉ ｎ ｇ Ｊ ｉ ｎ ｍｉ ｎ ｇ
（ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｍｅ ｉ ｓ ｈ ａ ｎ Ｉ ｒ ｏ ｎ＆ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ． ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ３ ９ ）
２ ０ １ ５年第 １ 期
注： 断后伸长率标距为 Ｌ ｏ ＝ ５ ． ６ ５
。
１ ． ４ 成 分性 能实绩
标 准 要求 ， 从 而使 制 造 成 本 大 幅 提高 。为 了防 止
连铸 时纵裂 缺 陷导 致 热 轧 板 上 出现 缺 陷 ， 引起 冷 弯开 裂 ， 应 尽量 避开 包 晶 区范 围 （ Ｃ： ０ ． ０ ８ ％ ～