王朋飞，李 博，张玉文，任振远

（唐山不锈钢有限责任公司，河北 唐山063105）

随着汽车市场对节能、环保、安全、舒适等要求的提高，汽车车身轻量化成为当今汽车技术发展的重要发展方向。由于高强钢和超高强钢在减轻车身质量的同时，还能提高汽车车身的结构强度及能量吸收能力，因此高强钢和超高强钢仍然是最经济、最有效的轻量化途径之一。

随着汽车行业的发展，国内自卸车轻量化发展，越来越多自卸车为了减轻质量，其结构采用屈服强度620 MPa以上，抗拉强度710～880 MPa级1.5～3.0 mm薄壁冷弯型钢结构设计替代热轧厚规格高强钢。以货车边梁为例，采用了高强钢方矩形焊管，在焊管冷弯成型过程中，强度有所升高，而延伸率大幅度下降，为保证高强钢方矩形焊管达到货车用钢延伸率≥10%的要求，高强钢带的延伸率应不低于15%，强塑积不低于12 GPa，屈强比不高于0.90。由于Nb、V微合金强化，或Nb-V-Ti复合强化高强度热轧钢带轧制抗力较大，薄规格轧制比较困难，技术很难满足上述性能要求，同时存在厚度加价，效益较低[1]。

本文所研究低成本单Ti微合金化屈服强度620 MPa级热轧钢带产品在提高车身强度的同时，能降低使用钢板的厚度，减轻整车质量，减少车辆燃油消耗，具有重要的开发价值。

1 基本技术要求

1.1 化学成分

TS700H化学成分范围参照国标GB/T 1591低合金高强度结构钢Q620M的成分要求进行设计限定，如表1。

TS700H产品的微合金采用Nb-Ti复合体系。

表1 TS700化学成分范围 %

1.2 力学性能

TS700H的力学性能范围参照国标GB/T 1591低合金高强度结构钢Q620M的性能要求进行设计限定，由于火车边梁用620 MPa高强钢用材厚度主要在3.0 mm及以下，不要求做冲击功，如表2所示。

表2 TS700H性能要求

2 产品设计

对于屈服强度620 MPa级热轧高强钢，需要充分利用合金析出强化及细晶强化手段（见图1），同时为降低生产成本，目前主要采用低碳微合金成分体系，在C-Mn基础上，添加Nb、V、Ti等合金元素进行设计。通过控轧控冷，在保证产品强度的同时，使产品具备较低成本、较高的使用性能[2]。

图1 不同厚度钢板的屈服强度与w(Ti)的关系

2.1 成分设计

TS700H产品成分设计范围见下页表3。

TS700H产品采用低碳、常规锰成分设计，为降低生产成本，微合金元素采用单Ti强化。通过成本测算，TS700H成本比常规Nb+Ti复合强化同强度产品低约30元/t。

表3 化学成分设计 %

2.2 工艺设计

根据1580产线设备特点及控制能力，基于本产品的目标性能，设计生产工艺流程为：BOF→LF→CC→1580热轧。

炼钢生产采用自动化炼钢，提高成分、温度的命中水平，保证产品成分的精准控制。通过优化生产节奏，从而保证拉速的稳定控制，生产时保持恒拉速控制。连铸采用低过热度控制，减少中心偏析对产品均匀性的影响，采用保护浇注，避免浇注过程产生氧化物夹杂。

为保证产品机械性能及工艺性能，结合产品CCT曲线，热轧采用TMCP控轧控冷技术，优化层流冷却温度制度，采用两段冷却、低温卷曲以获得F+B组织。冷却路径见图1。

图2 CCT曲线及冷却路径

3 实物及性能

3.1 成分控制

TS700H产品物理性能满足目标要求。

表4 化学成分实际控制 %

3.2 组织与析出（见图3和图4）

TS700H组织为多边形铁素体F+珠光体P+粒状贝氏体GB，晶粒度均为12级，带状组织1级，无中心偏析，未发现明显夹杂物。

3.3 折弯性能（见图5）

横纵向D=0a折弯性能良好。

图3 产品组织控制情况

图4 产品夹杂物与带状组织控制情况

图5 180°冷弯实验

4 结论

1）采用单Ti微合金强化成分设计以及合理的控制空冷技术，获得屈服强度620 MPa级热卷产品，延伸率A≥18%的高强汽车边梁用钢，满足设计目标要求。

2）TS700H显微组织为多边形铁素体F+珠光体P+粒状贝氏体GB复合组织，平均晶粒度12级。

3）对TS700H进行冷弯实验，成型性能良好，满足客户端加工要求。