專利名稱：一種用于制造汽車剎車片的鋼板及生產(chǎn)方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明型涉及一種高強度結(jié)構(gòu)鋼，特別是專用于汽車剎車片的鋼板及制造方法，屬結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
制造汽車剎車片所用的鋼板是一種特殊用途的鋼板，它對產(chǎn)品的要求除常用的力學性能指標如抗拉強度、屈服強度、伸長率等要達到規(guī)定標準外，對耐磨性和表面硬度還有額外更高的要求，以保證汽車在行駛過程中的安全。目前此鋼種尚也無統(tǒng)一的牌號，汽車生產(chǎn)廠家對制造剎車片所選用的材料各異，大部分生產(chǎn)廠采用低合金高強度鋼16Mn，但因16Mn鋼的成分C含量較低(≤0.20％)，有害元素S、P含量高(≤0.035％)，所以其耐磨性和表面硬度不盡如人意，不能滿足汽車工業(yè)迅速發(fā)展的需要。基于這樣的現(xiàn)狀有必要通過化學成分的優(yōu)化和生產(chǎn)中各工序的工藝參數(shù)控制生產(chǎn)出一種專用于制造汽車剎車片的鋼種，使其性能完全滿足汽車剎車片的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過優(yōu)化成分設計、改進生產(chǎn)中各工序的工藝參數(shù)而提供一種用于制造汽車剎車片的鋼板及生產(chǎn)方法，利用該方法生產(chǎn)的鋼板可滿足汽車剎車片的各項力學性能指標。
本發(fā)明所稱問題是以下技術(shù)方案解決的一種用于制造汽車剎車片的鋼板，其特別之處是所述化學成分配比如下C0.24～0.30％；Mn0.50～0.95％；S≤0.018％；P≤0.025％；Si0.17～0.35％；Als0.010～0.030％；余量Fe。
上述用于制造汽車剎車片的鋼板，抗拉強度為585～625Mpa，延伸率為23～28％。
上述用于制造汽車剎車片的鋼板生產(chǎn)方法，它包括如下步驟高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、LF精煉、中等厚度板坯連鑄、步進式加熱爐加熱、粗軋、熱卷箱、精軋、層流冷卻控制、卷取、成品，所述中等厚板坯連鑄拉速為1.2--2.0m/min，出結(jié)晶器的鑄坯厚度為180～150mm，連鑄全過程采用惰性氣體保護澆注，所述熱卷箱步驟是在粗軋之后將軋板的頭部和尾部進行置換。
上述用于制造汽車剎車片的鋼板生產(chǎn)方法，它包括如下步驟高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、LF精煉、薄板坯連鑄、隧道式加熱爐加熱、粗軋、精軋、層流冷卻控制、卷取、成品，所述薄板坯連鑄拉速為3.0--4.5m/min，出結(jié)晶器的鑄坯厚度為90～70mm，寬850～1680mm，鑄坯經(jīng)過5～20mm的液芯壓下，連鑄全過程采用惰性氣體保護澆注，所述粗軋為1-2架連軋，所述精軋為5-7架連軋。
本發(fā)明針對制造汽車剎車片無專用鋼的現(xiàn)狀，通過優(yōu)化成分組合提供了制造汽車剎車片的高強度鋼配方，該配方嚴格控制有害元素S、P的含量，調(diào)整錳、硅、酸溶鋁的含量，提高碳含量，并通過控制煉鋼，精煉、連鑄、軋制等主要生產(chǎn)工序中的工藝參數(shù)，使產(chǎn)品的各項力學性能指標到達要求標準。經(jīng)檢測，按照本發(fā)明配方及方法生產(chǎn)的鋼板用于制造汽車剎車片，各項指標優(yōu)于16Mn，完全可以滿足汽車制造廠家的要求，填補了汽車剎車片專用鋼的空白。
具體實施例方式
本發(fā)明所提供的制造汽車剎車片鋼配方，采用提高碳、控制酸溶鋁含量及嚴格控制有害元素的方法，其配方原理分析如下C是鋼中是主要的元素，在鋼中以碳化物的形式存在，是決定鋼強度的主要元素，是形成珠光體的主要物質(zhì)，而珠光體在鋼中的多少又決定了鋼的強度，碳化物在鋼中的形態(tài)和多少決定鋼的硬度和強度，即隨著C含量的增加鋼的強度、硬度、耐磨性增加，而鋼的塑性有一定下降。由于剎車片對塑性要求不是很高，主要是提高其強度、硬度、耐磨性，所以在該項技術(shù)措施中采用增C，其C的平均含量要高于16Mn。
控制鋼中酸溶鋁有兩個好處。一是冶煉生產(chǎn)過程中采用鋁脫氧(即鋁鎮(zhèn)靜鋼)，有利于鋼水的純潔度，減少夾雜物；二是鋁在鋼材中可以固氮，形成AlN，減小自由N對鋼質(zhì)的影響，提高強度和壽命。
嚴格控制有害元素硫、磷含量，可使鋼的力學性能指標得到進一步提高。
檢測表明本發(fā)明汽車剎車片鋼抗拉強度平均比原來的16Mn鋼提高65MPa，布氏硬度平均提高20-30之間。
本發(fā)明的生產(chǎn)方法如下工藝路線1高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、LF精煉、中等厚度板坯連鑄、步進式加熱爐加熱、粗軋、熱卷箱、精軋、層流冷卻控制、卷取、成品。所述中等厚度板寬850～1650mm，厚150～180mm，所述熱卷箱步驟是在粗軋之后將軋板的頭部和尾部進行置換，其主要作用是做到溫度的均勻性，從而保證產(chǎn)品的力學性能的穩(wěn)定。
工藝路線2高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、LF精煉、薄板坯連鑄(寬850～1680m，厚90～70mm)、隧道式加熱爐加熱、粗軋(1-2架連軋)、精軋(5-7架連軋)、層流冷卻控制、卷取、成品。薄板坯和連鑄連軋是該工藝的主要特征，其區(qū)別的主要內(nèi)容有薄板坯連鑄的坯厚是70-90mm之間，而常規(guī)流程的板坯坯厚在250-300之間；薄板坯連鑄的結(jié)晶器采用漏斗型結(jié)晶器，而常規(guī)流程的板坯采用平行板結(jié)晶器；薄板坯連鑄連軋工藝與常規(guī)工藝比取消了γ→α和α→γ兩個相變過程而直接軋制。薄板坯軋制雖然板坯總壓縮比小，但變形速率卻大于傳統(tǒng)工藝，單道次變形量更大，而道次變形量越大，再結(jié)晶進行得就越快，再結(jié)晶晶粒尺寸就越小，這又是其有利的一面。
以下給出幾個具體的實施例

按照工藝路線1生產(chǎn)高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、LF精煉、中等厚度板坯連鑄、步進式加熱爐加熱、粗軋、熱卷箱、精軋、層流冷卻控制、卷取、成品。
其中中等厚板坯連鑄拉速為1.2--2.0m/min，出結(jié)晶器的鑄坯厚度為180～150mm，連鑄全過程采用惰性氣體保護澆注，所述熱卷箱步驟是在粗軋之后將軋板的頭部和尾部進行置換。板坯的出爐溫度1150～1250℃；終軋溫度860～890℃；卷取溫度570～620℃；軋制中粗軋采用5道次往返軋制，軋制厚度到32-38mm時進入熱卷箱；控冷工藝采用間斷冷卻或前段冷卻方式，當時前段冷卻方式時，尾部采用微調(diào)控制。
按照工藝路線2生產(chǎn)高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、LF精煉、薄板坯連鑄、隧道式加熱爐加熱、粗軋、精軋、層流冷卻控制、卷取、成品。其中薄板坯連鑄拉速為3.0--4.5m/min，出結(jié)晶器的鑄坯厚度為90～70mm，寬850～1680mm，鑄坯經(jīng)過5～20mm的液芯壓下，連鑄全過程采用惰性氣體保護澆注，所述粗軋為1-2架連軋，所述精軋為5-7架連軋。板坯的入爐溫度900℃以上，板坯的出爐溫度1100～1150℃；終軋溫度860～890℃；卷取溫度580～630℃；控冷工藝前段冷卻方式，尾部微調(diào)控制。
權(quán)利要求
1.一種用于制造汽車剎車片的鋼板，其特征在于所述化學成分配比如下C0.24～0.30％；Mn0.50～0.95％；S≤0.018％；P≤0.025％；Si0.17～0.35％；Als0.010～0.030％；余量Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于制造汽車剎車片的鋼板，其特征在于抗拉強度為585～625Mpa，延伸率為23～28％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于制造汽車剎車片的鋼板生產(chǎn)方法，它包括如下步驟高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、LF精煉、中等厚度板坯連鑄、步進式加熱爐加熱、粗軋、熱卷箱、精軋、層流冷卻控制、卷取、成品，其特征在于，所述中等厚板坯連鑄拉速為1.2--2.0m/min，出結(jié)晶器的鑄坯厚度為180～150mm，連鑄全過程采用惰性氣體保護澆注，所述熱卷箱步驟是在粗軋之后將軋板的頭部和尾部進行置換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于制造汽車剎車片的鋼板生產(chǎn)方法，它包括如下步驟高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、LF精煉、薄板坯連鑄、隧道式加熱爐加熱、粗軋、精軋、層流冷卻控制、卷取、成品，其特征在于，所述薄板坯連鑄拉速為3.0--4.5m/min，出結(jié)晶器的鑄坯厚度為90～70mm，寬850～1680mm，鑄坯經(jīng)過5～20mm的液芯壓下，連鑄全過程采用惰性氣體保護澆注，所述粗軋為1-2架連軋，所述精軋為5-7架連軋。
全文摘要
一種用于制造汽車剎車片的鋼板及生產(chǎn)方法，屬結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)領域，用于解決提高汽車剎車片強度、硬度的問題?；瘜W成分為C0.24～0.30％；Mn0.50～0.95％；S≤0.018％；P≤0.025％；Si0.17～0.35％；Als0.010～0.030％；余量Fe。經(jīng)冶煉、精煉、連鑄、軋制、層流冷卻控制、卷取而成。通過優(yōu)化成分組合提供了制造汽車剎車片鋼配方，嚴格控制有害元素S、P的含量，調(diào)整碳、錳、硅、酸溶鋁的含量，并通過控制煉鋼，精煉、連鑄、軋制等生產(chǎn)工序中的工藝參數(shù)，使產(chǎn)品的各項力學性能指標到達要求標準。經(jīng)檢測，本發(fā)明汽車剎車片鋼的各項指標優(yōu)于16Mn，完全滿足汽車制造廠家的要求。
文檔編號B21B37/00GK101033521SQ20071006171
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者陳禮斌, 齊長發(fā), 徐杰, 尹紹江, 賈建輝, 劉寶喜, 辛鳳英 申請人:唐山鋼鐵股份有限公司