自20世纪70年代的能源危机以来,世界各国竞相研制、开发及应用低合金高强度热轧钢板制造汽车大梁,并形成系列化。20世纪90年代,世界钢铁公司通过多元微合金化,控轧和控冷技术,开发出冷成形用超高强度热轧板,并在汽车大梁上进行了应用。随着汽车工业的发展,为提高汽车的承载能力,延长汽车使用寿命和节能、节材以及安全行驶等要求,用低合金高强度和超高强度钢板生产汽车大梁,已成为发展趋势。
热轧低合金高强度大梁板是在基体钢中添加或复合添加微量铌、钛、钒等合金元素,通过控制轧制工艺参数及轧后的冷却速度,以期达到良好的综合性能。
热轧低合金高强度大梁板主要用于汽车大梁的纵、横梁。汽车大梁在行驶中经受着各种交变应力,需要高的强度;在冷冲压和冷滚压成形时需要良好的塑性,这是汽车用热轧大梁板的特点。一般认为,钢板随着强度的增加而塑性下降。这种强度和塑性良好的匹配与钢的强化机制有关,同时也与炼钢和轧制工艺有关。对铁素体-珠光体型低合金钢板,通过合理地控制化学成分,采用先进的设备和钢质纯净的炼钢工艺,实行严格地控轧控冷,就能使钢板的综合性能提高,且保证强塑性的均匀,并使之控制在合适的范围内。
汽车大梁板主要生产工艺流程:铁水预脱硫→转炉复合吹炼→钢包炉精炼→连铸→板坯加热炉→高压水除鳞→热连轧→层流冷却系统→卷取机→热轧卷→平整机→热轧钢板或平整钢卷。
大量的生产实践及试验结果表明:影响汽车大梁板冷成形性能的关键因素在于钢中长条形的MnS夹杂物,因为沿轧制方向排列的MnS夹杂物严重影响钢板的横向冷弯性能,使钢板各向性能差异增大,在冷弯时开裂。
随着冶金技术的发展,世界上各钢铁公司为生产纯净钢竞相采用先进冶金技术及工艺,如铁水预处理、转炉复合吹炼、钢包喷吹、复合喂丝、炉外精炼等,使钢中硫磷分别降到0.01%以下,氢小于15×10-6,氮可控制在0.002%-0.008%,钢中夹杂物含量不仅可以降低,还能对其形状加以控制。对钢中MnS夹杂物的控制技术有以下方法:加钙、加稀土和钛、喂复合丝。
20世纪60年代以来,世界上许多国家对控轧技术在理论上和实际上均进行了大量的工作。国内目前在汽车大梁板的生产上,已普遍采用了控轧控冷技术。这种轧制工艺是以取得最佳的细化晶粒和第二相质点均匀分布的组织状态为其本目标的。(子云)