珠钢汽车大梁板系列产品开发与应用研究
发布时间:2010-07-16 08:15
作者:互联网
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珠钢是国内第一家采用
薄板坯连铸连轧
工艺生产热轧钢板的
企业。近年来,珠
钢根据电炉CSP
流程产品组织性能的特点以及
汽车工业对汽车
大梁板的技术要求,开发出ZJ310L、ZJ440L、ZJ510L和ZJ550L系列汽车大梁板,已通过
广东省科技厅组织的鉴定,初步取得良好的
经济效益和
社会效益。主要生产设备由德国、
意大利、
日本等国引进,包括150t超高
功率竖式交流
电弧炉(EAF)2座、150t钢包精炼炉(LF)2座、真空处理炉(VOD)1座、50mm厚CSP薄
板坯连铸机1套、带液芯压下45~60mm厚CSP薄板坯连铸机1套、辊底式均
热炉2座、6
机架CSP
精轧机和地下卷取机2座及相应的自动
控制配套设备。其主要生产工艺流程为
废钢料→150t电炉冶炼→钢包精炼→连铸→均热→
热连轧→层流
冷却→卷取。优化
配料方案和冶炼工艺,采用优质废钢,合理调配
海绵铁和
生铁比例。优化电炉
泡沫渣工艺,控制钢水中的
碳、氮和
铜的含量。精炼进行深
脱硫、深脱氧和
钙处理,控制钢水中
夹杂物数量和形态。通过微
钛处理,固定钢水中的自由氮,有效控制钢水中的自由氮含量。通过采取上述技术措施,实现目标成分终点控制,部分元素可控制在下列
范围:[P]≤0.012%、[S]≤0.008%;夹杂物的成分主要为硫化钙、硫亚
铁、
氧化铝和
铝酸盐,多数夹杂物呈圆形分布,夹杂物的尺寸多在3mm以下。严格控制钢水的
过热度,一般控制在25℃以下,避免过高的
过热度促使柱状晶生长产生凝固搭桥,形成中心
疏松,加重中心
偏析及带状组织的产生。生产过程中从大包到结晶器各处采取保护浇注措施,如钢包覆盖剂与钢包盖密封、钢包自动开浇、滑动
水口及长水口氩封、中间包覆盖剂密封、浸入式水口设计和采用合适保护渣及确保中包烘烤质量,以防止钢水吸入空气及水分,减少[N]、[O]的污染。氧氮控制
水平为[N]≤60×10-6、[O]≤25×10-6。根据CSP轧制工艺大压下高
刚度轧制的特点,开发了适合于汽车大梁用钢的控轧控冷工艺,即铸坯在F1~F2机架通过高温大变形轧制,使
奥氏体发生动态
再结晶,产生细小的奥氏体晶粒;在F3~F6机架,尽可能提高累积应变,使组织具有高
位错密度结构和亚晶结构,在随后的快速冷却过程中γ→α相变的驱
动力增大,形核密度增加,最终得到细小的
铁素体晶粒,例如ZJ510L的晶粒尺寸为6~8μm,而ZJ550L的晶粒尺寸为4~6μm。试制钢的力学性能检验结果表明,各项力学性能
指标均满足珠钢企业
标准的要求。并且,ZJ510L的
强度、塑性、
冷弯性能已经达到或超过日本同类产品的实物质量水平。组织由多边形铁素体和部分
珠光体组成,铁素体
晶粒度大小较为均匀。随着产品厚度的减少,试样晶粒尺寸逐渐减少,晶粒更细。扫描电镜观察试制钢时发现,试制钢中夹杂物的数量不多,而且较为细小,多数夹杂物的尺寸在1~5μm左右,只有个别较大的夹杂物尺寸为10μm。钢板中大部分夹杂物呈圆形或椭圆形
分散分布,球化较好,对产品性能影响较少。用扫描电子探针检测,其成分主要为铝酸钙、
硅酸盐、硫化钙、氧化铝、硫化亚铁或它们的复合物。对试制钢ZJ510L进行室温至-100℃的系列温度冲击试验:韧脆转变温度均在-60℃以下,ZJ510L制造的汽车零件可以在寒冷的地区安全运行。
疲劳性能和
焊接性能良好。(子云)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。