技术领域
[0001] 本
发明涉及碳素钢领域，具体涉及一种汽
车轮毂用高韧性碳素钢及其制造方法。
背景技术
[0002]
能源、环境和安全是当今备受关注的三大问题，也正是这三大问题制约了汽车工业的发展和汽车的普及。而汽车的安全性和可靠很大程度上取决于所用轮毂的性能和使用寿命。
[0003] 目前，市场上的轮毂按照材质可以分为钢轮毂和
合金轮毂，而且各有各的利弊。
铝合金轮毂以其
质量轻、
散热快、减震性能好、轮胎寿命长，安全可靠，外观美丽，图案丰富多彩，尺寸精确，平衡好，再加容易制造等优点。目前市场上的原厂车的合金轮毂都以
铝合金为主，其次是铬、
钛等元素作为基本材料。然而合金材质的成本较高，一般出现在高端车上，不适用于中低配车型。而钢质轮毂的制造工艺简单，成本相对铝合金轮毂较低，且抗金属疲劳的能
力较强，但是钢质轮毂的外观不佳，同时其机械性能、加工塑性以及
耐磨性均需要做进一步提高。
发明内容
[0004] 本发明提出了一种汽车轮毂用高韧性碳素钢及其制造方法，所制得的碳素钢具有优异的韧性、加工塑性、耐磨性以及耐大气
腐蚀性等，可制成性能优异的汽车轮毂产品，有效延长了汽车轮毂的使用寿命。
[0005] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
[0006] 一种汽车轮毂用高韧性碳素钢，所述碳素钢中各成分的质量百分比为：C：0.42-0.58％、Si：0.35-0.45％、Mn：0.22-0.45％、Ti：0.03-0.04％、Ni：0.05-0.15％、W：0.06-
0.09％、La：0.02-0.05％、Ce：0.01-0.06％，S≤0.025％，P≤0.025％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0007] 优选的，所述碳素钢中各成分的质量百分比为：C：0.48％、Si：0.42％、Mn：0.28％、Ti：0.035％、Ni：0.07％、W：0.06％、La：0.045％、Ce：0.04％，S≤0.025％，P≤0.025％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0008] 优选的，所述碳素钢中各成分的质量百分比为：C：0.54％、Si：0.37％、Mn：0.36％、Ti：0.03％、Ni：0.12％、W：0.08％、La：0.03％、Ce：0.035％，S≤0.025％，P≤0.025％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0009] 本发明中汽车轮毂用高韧性碳素钢的制造方法，包括以下步骤：
[0010] (1)将含上述化学成分的
铸坯加热至1140-1200℃，保温1.5-2.5h后降温致1020-1060℃，
轧制成
热轧板坯，冷却至室温；
[0011] (2)将冷却后的热轧板坯加热至1020-1060℃，保温1.5-2.5h后进行一阶段轧制，累计压下率＞60％；随后于900-940℃下保温1.5-2h，随炉冷至720-760℃，进行二阶段轧制，压下量控制在52-57％，之后经热矫、堆垛缓冷、切割、检查得碳素钢成品。
[0012] 优选的，所述步骤(1)中将铸坯加热至1160-1180℃，保温2h后降温致1040-1050℃.
[0013] 优选的，将冷却后的热轧板坯加热至1040-1050℃，保温2h后进行一阶段轧制。
[0014] 本发明的有益效果是：
[0015] 本发明在碳素钢板中加入少量的W，其可有效提升碳素钢的强度，提高碳素钢的淬透性和耐磨性，而加入少量的La、Ce不仅可深度降低硫、
氧的含量以及低熔点元素的有害作用，同时可细化钢晶粒，改善碳素钢的性能，在与本发明碳素钢中其它元素的配合作用下，可有效改善本发明碳素钢的韧性、加工塑性、
焊接性能、疲劳性能以及耐大气腐蚀性能等。本发明在轧制阶段对参数进行有效控制，可有效增强碳素钢的韧性、强度以及加工能。本发明所制得的碳素钢具有优异的韧性、加工塑性、耐磨性以及耐大气腐蚀性等，可制成性能优异的汽车轮毂产品，有效延长了汽车轮毂的使用寿命。
具体实施方式
[0016] 为使本发明
实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0017] 实施例1：
[0018] 一种汽车轮毂用高韧性碳素钢，该碳素钢中各成分的质量百分比为：C：0.48％、Si：0.42％、Mn：0.28％、Ti：0.035％、Ni：0.07％、W：0.06％、La：0.045％、Ce：0.04％，S≤0.025％，P≤0.025％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0019] 上述汽车轮毂用高韧性碳素钢的制造方法，包括以下步骤：
[0020] (1)将含上述化学成分的铸坯加热至1160-1180℃，保温2h后降温致1040-1050℃，轧制成热轧板坯，冷却至室温；
[0021] (2)将冷却后的热轧板坯加热至1040-1050℃，保温2h后进行一阶段轧制，累计压下率＞60％；随后于900-920℃下保温1.5h，随炉冷至720-740℃，进行二阶段轧制，压下量控制在54-56％，之后经热矫、堆垛缓冷、切割、检查得碳素钢成品。
[0022] 实施例2：
[0023] 一种汽车轮毂用高韧性碳素钢，该碳素钢中各成分的质量百分比为：C：0.54％、Si：0.37％、Mn：0.36％、Ti：0.03％、Ni：0.12％、W：0.08％、La：0.03％、Ce：0.035％，S≤0.025％，P≤0.025％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0024] 上述汽车轮毂用高韧性碳素钢的制造方法，包括以下步骤：
[0025] (1)将含上述化学成分的铸坯加热至1140-1160℃，保温2.5h后降温致1050-1060℃，轧制成热轧板坯，冷却至室温；
[0026] (2)将冷却后的热轧板坯加热至1020-1040℃，保温2.5h后进行一阶段轧制，累计压下率＞60％；随后于910-930℃下保温1.5h，随炉冷至730-750℃，进行二阶段轧制，压下量控制在52-54％，之后经热矫、堆垛缓冷、切割、检查得碳素钢成品。
[0027] 实施例3：
[0028] 一种汽车轮毂用高韧性碳素钢，该碳素钢中各成分的质量百分比为：C：0.58％、Si：0.35％、Mn：0.45％、Ti：0.04％、Ni：0.05％、W：0.06％、La：0.05％、Ce：0.04％，S≤0.025％，P≤0.025％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0029] 上述汽车轮毂用高韧性碳素钢的制造方法，包括以下步骤：
[0030] (1)将含上述化学成分的铸坯加热至1180-1200℃，保温1.5h后降温致1020-1030℃，轧制成热轧板坯，冷却至室温；
[0031] (2)将冷却后的热轧板坯加热至1050-1060℃，保温1.5h后进行一阶段轧制，累计压下率＞60％；随后于920-940℃下保温2h，随炉冷至740-760℃，进行二阶段轧制，压下量控制在55-57％，之后经热矫、堆垛缓冷、切割、检查得碳素钢成品。
[0032] 实施例4：
[0033] 一种汽车轮毂用高韧性碳素钢，该碳素钢中各成分的质量百分比为：C：0.42％、Si：0.45％、Mn：0.22％、Ti：0.03％、Ni：0.15％、W：0.09％、La：0.02％、Ce：0.01％，S≤0.025％，P≤0.025％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0034] 上述汽车轮毂用高韧性碳素钢的制造方法同实施例1。
[0035] 实施例5：
[0036] 一种汽车轮毂用高韧性碳素钢，该碳素钢中各成分的质量百分比为：C：0.45％、Si：0.45％、Mn：0.25％、Ti：0.035％、Ni：0.1％、W：0.09％、La：0.05％、Ce：0.06％，S≤0.025％，P≤0.025％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0037] 上述汽车轮毂用高韧性碳素钢的制造方法同实施例1。
[0038] 性能测试：
[0039] 将由实施例1-5制造得到的碳素钢进行力学性能测试，测试结果如表1所示：
[0040] 表1测试结果
[0041]
抗拉强度/MPa
屈服强度/MPa
实施例1 562 442
实施例2 558 436
实施例3 554 438
实施例4 552 435
实施例5 556 439
[0042] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
