一种车轮钢制备方法、车轮钢以及车轮与流程

本发明涉及车轮钢，具体涉及一种车轮钢制备方法、车轮钢以及车轮。

背景技术：

1、现有技术中，公布号为cn105200321a的中国专利公开了一种含钒微合金化800mpa汽车边梁用热轧卷板及生产方法，该发明中碳含量低，在0.06～0.10％，增加冶炼难度；且添加ti元素0.08～0.12％，含量较高，增加氢脆断裂风险；且延伸率最低限为16％，塑性较低。公布号为cn107287519a的中国专利公开了一种含钒800mpa级汽车结构用热轧卷板生产方法及汽车大梁，该发明中添加ti元素，增加氢脆断裂风险。公布号为cn103131956a的中国专利，公开了一种抗拉强度达800mpa以上的高强韧钢板及其制造方法，该发明中添加ti元素和cr元素，cr含量高，为0.4～0.65％，cr含量高对于轮辋钢闪光焊接性能不利；且生产工艺复杂，轧制中不采用控轧控冷，钢板在缓冷后需要进行淬火+回火热处理，增加了生产成本。公布号为cn106011631a的中国专利，公开了一种800mpa级低碳热镀锌双相钢及其制备方法，该发明中碳含量低，在0.05～0.10％，增加冶炼难度；mo含量在0.2～0.5％，含量高，合金成本增加；延伸率低，为15～18％；工艺复杂、流程长，热轧后需要进行酸洗+冷轧+退火+镀锌，不适合车轮使用。

技术实现思路

1、有鉴于此，为了克服上述问题的至少一个方面，本发明实施例提出一种车轮钢制备方法包括以下步骤：

2、将精炼后的钢水进行连铸得到连铸坯，其中，所述连铸坯中各元素含量按重量百分比为c：0.10～0.12％，si：0.24～0.27％，mn：1.80～1.85％，p≤0.015％，s≤0.003％，v：0.08～0.12％，nb：0.052-0.056％，cr：0.26～0.28％，als：0.025～0.035％，n：0.010～0.014％，余量为fe和不可避免杂质；

3、均匀化所述连铸坯中的奥氏体并溶解所述连铸坯中的合金元素；

4、进行两阶段轧制，其中第一阶段轧制使所述奥氏体再结晶，第二阶段轧制为在奥氏体未再结晶区进行轧制以细化所述奥氏体；

5、在所述第二阶段轧制结束后进行冷却，并在冷却过程中生成贝氏体组织以及析出第二相。

6、在一些实施例中，将精炼后的钢水进行连铸得到连铸坯，进一步包括：

7、将铁水进行脱硫处理；

8、转炉进行lf精炼，并在转炉、lf精炼过程中加入相应合金得到钢水；

9、对所述钢水进行rh精炼处理，并根据在lf精炼工序中的各元素含量，在rh精炼工序对各元素含量进行精调；

10、采用连铸结晶器进行全程保护浇铸，板坯浇铸后下线缓冷，最终获得所述连铸坯。

11、在一些实施例中，还包括：

12、在rh精炼工序喂钙线进行ca处理；

13、ca处理后软吹，软吹时间不小于8min，并且软吹过程中严禁钢液裸露。

14、在一些实施例中，均匀化所述连铸坯中的奥氏体并溶解所述连铸坯中的合金元素，进一步包括：

15、将所述连铸坯用2小时加热至1200～1230℃，保温2h。

16、在一些实施例中，进行两阶段轧制，其中第一阶段轧制使所述奥氏体再结晶，第二阶段轧制为在奥氏体未再结晶区进行轧制以细化所述奥氏体，进一步包括：

17、控制所述第一阶段轧制的温度大于第二阶段轧制的温度，并控制所述第一阶段轧制的压缩比小于所述第二阶段轧制的压缩比；

18、控制所述第二阶段轧制的开轧温度大于终轧温度。

19、在一些实施例中，还包括：

20、将所述第一阶段轧制的温度控制在1100～1000℃，压缩比为5.0～6.5；

21、将所述第二阶段轧制的开轧温度控制在950～960℃，终轧温度控制在820～830℃，压缩比为9.0～11.0；

22、其中，所述第一阶段轧制为2机架可逆轧机经3+3道次粗轧，所述第二阶段轧制为在精轧机架进行7道次精轧。

23、在一些实施例中，在所述第二阶段轧制结束后进行冷却，并在冷却过程中生成贝氏体组织以及析出第二相，进一步包括：

24、在所述第二阶段轧制结束后弛豫15s，至750℃左右，然后进行水冷冷却，终冷温度控制在400～430℃。

25、在一些实施例中，还包括：

26、经地下卷取机卷取，将成品卷放入缓冷坑，缓冷至室温，缓冷过程中继续析出第二相。

27、基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，本发明的实施例还提供了一种车轮钢，所述车轮钢利用上述任一项所述的方法制备而成。

28、基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，本发明的实施例还提供了一种车轮，所述车轮利用上述任一实施例所述的车轮钢制备而成。

29、本发明具有以下有益技术效果之一：本发明采用v、nb元素进行复合强化，以析出强化为主，辅以相变强化和细晶强化；v元素通过形成v(c，n)从而发生析出强化来提高钢铁材料的强度，v(c，n)往往在奥氏体晶界的铁素体中析出，v元素的加入，在热轧过程中奥氏体的再结晶过程会收到一定程度的抑制，防止晶粒的进一步长大，有效地细化铁素体晶粒，从而通过析出强化和细晶强化两种机理提高钢铁材料的强度和韧性。v的加入又可以固定钢中自由态的n，因为v与钢中的n元素具有较强的亲和力，与c和n结合形成v(c，n)化合物，可以降低钢中自由态的n含量，可以一定程度的避免钢的应变时效。nb元素的加入可以起到阻止奥氏体晶粒粗化，细化晶粒的作用。nb及其碳氮化物在固溶体中有较大的固溶度，析出的细小颗粒多分布在缺陷较多的晶界和亚晶界附近，从而晶界的迁移得以有效的抑制，奥氏体的再结晶温度有一定程度的提高，扩大了奥氏体的未再结晶区，对于在随后的轧制过程中，在未再结晶区进行轧制具有重要作用。从而使得最终得到的车轮钢的抗拉强度在800～850mpa，屈服强度在650～700mpa，断后伸长率≥18％，扩孔率≥55％。

技术特征：

1.一种车轮钢制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将精炼后的钢水进行连铸得到连铸坯，进一步包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，均匀化所述连铸坯中的奥氏体并溶解所述连铸坯中的合金元素，进一步包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进行两阶段轧制，其中第一阶段轧制使所述奥氏体再结晶，第二阶段轧制为在奥氏体未再结晶区进行轧制以细化所述奥氏体，进一步包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二阶段轧制结束后进行冷却，并在冷却过程中生成贝氏体组织以及析出第二相，进一步包括：

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

9.一种车轮钢，其特征在于，所述车轮钢利用权利要求1-8任一项所述的方法制备而成。

10.一种车轮，其特征在于，所述车轮利用如权利要求9所述的车轮钢制备而成。

技术总结本发明公开了一种车轮钢制备方法，包括以下步骤：将精炼后的钢水进行连铸得到连铸坯，其中，所述连铸坯中各元素含量按重量百分比为C：0.10～0.12％，Si：0.24～0.27％，Mn：1.80～1.85％，P≤0.015％，S≤0.003％，V：0.08～0.12％，Nb：0.052‑0.056％，Cr：0.26～0.28％，Als：0.025～0.035％，N：0.010～0.014％，余量为Fe和不可避免杂质；均匀化所述连铸坯中的奥氏体并溶解所述连铸坯中的合金元素；进行两阶段轧制，其中第一阶段轧制使所述奥氏体再结晶，第二阶段轧制为在奥氏体未再结晶区进行轧制以细化所述奥氏体；在所述第二阶段轧制结束后进行冷却，并在冷却过程中生成贝氏体组织以及析出第二相。本发明还公开了一种车轮钢以及车轮。技术研发人员：崔凯禹,吕兵,曾瀚,李安科,张品军,高彩茹受保护的技术使用者：攀钢集团西昌钢钒有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5