强度和成型性优异的复合钢板及其制造方法技术

本发明专利技术的一个方面涉及一种强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，包括母材和设置在所述母材的两侧面的复合材，所述母材为奥氏体类高锰钢，以重量％计，包含：C：0.3～1.4％、Mn：12～25％、其余的Fe及不可避免的杂质，所述复合材为马氏体类碳钢，以重量％计，包含：C：0.09～0.4％、Mn：0.3～4.5％、其余的Fe及不可避免的杂质。

Composite Steel Plate with Excellent Strength and Formability and Its Manufacturing Method

An aspect of the present invention relates to a composite steel plate with excellent strength and formability, which is characterized by a base metal and a composite material on both sides of the base metal. The base metal is austenitic high manganese steel, in weight percent, comprising C:0.3-1.4%, Mn:12-25%, the remaining Fe and inevitable impurities. The composite material is martensitic carbon steel by weight. % It includes: C:0.09-0.4%, Mn:0.3-4.5%, the rest of Fe and unavoidable impurities.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】强度和成型性优异的复合钢板及其制造方法
本专利技术涉及一种强度和成型性优异的复合钢板及其制造方法。更具体地，涉及一种通过冲压成型能够用于汽车结构部件等的强度和成型性优异的复合钢板。
技术介绍
近年来，根据用于减缓地球变暖的二氧化碳的法规，强烈要求汽车的轻量化的同时，为了提高汽车的碰撞稳定性，持续进行汽车用钢板的高强度化。为了生产这样的高强度钢板，通常使用低温转变组织。但是，当为了实现高强度而使用低温转变组织时，在1GPa级以上的拉伸强度下难以确保20％以上的延伸率，因此难以将冷压成型应用于具有复杂形状的部件中，因此存在难以自由地设计符合所需用途的部件的问题。另一方面，当为了通过冷压成型制造复杂形状的部件而使用铁素体类超低碳钢或低碳钢时，虽然能够确保所要求的成型性，但是难以确保400MPa级的拉伸强度，因此，为了确保所要求的强度，需要增加钢材的厚度，因此存在无法实现车辆的轻量化的问题。另一方面，专利文献1中公开了一种方法，该方法通过添加大量的碳(C)和锰(Mn)等奥氏体稳定化元素来将钢组织保持为奥氏体单相，并且利用转变过程中产生的孪晶来同时确保强度和成型性，为了确保奥氏体单相组织，通常添加0.5重量％以上的碳和15重量％以上的Mn。但是，在这种情况下，由于添加大量的Mn，钢板的制造成本增加，在确保超高强度的方面上存在局限，并且难以通过Mn氧化物来确保镀覆性。另外，为了开发满足目标的强度和成型性的钢材，需要投入大量的开发成本和时间。因此，需要开发一种钢板，该钢板的强度和成型性优异而且容易确保目标的强度和成型性，从而能够自由地设计符合所需用途的部件，并且镀覆性优异。现有技术文献(专利文献1)韩国公开专利公报第2007-0023831号
技术实现思路
(一)要解决的技术问题根据本专利技术的一个方面，其目的在于，提供一种强度和成型性优异的复合钢板及其制造方法。另外，本专利技术的问题并不局限于上述的内容。本专利技术的问题可以通过整个说明书的内容来理解，对本专利技术所属
的普通技术人员来说，能够容易理解本专利技术的附加的问题。(二)技术方案本专利技术的一个方面涉及一种强度和成型性优异的复合钢板，所述复合钢板包括母材和设置在所述母材的两侧面的复合材，所述母材为奥氏体类高锰钢，以重量％计，包含：C：0.3～1.4％、Mn：12～25％、其余的Fe及不可避免的杂质，所述复合材为马氏体类碳钢，以重量％计，包含：C：0.09～0.4％、Mn：0.3～4.5％、其余的Fe及不可避免的杂质。本专利技术的另一方面涉及一种强度和成型性优异的复合钢板的制造方法，所述方法包括以下步骤：准备母材，所述母材为奥氏体类高锰钢，以重量％计，包含：C：0.3～1.4％、Mn：12～25％、其余的Fe及不可避免的杂质；准备复合材，所述复合材为马氏体类碳钢，以重量％计，包含：C：0.09～0.4％、Mn：0.3～4.5％、其余的Fe及不可避免的杂质；在两个所述复合材之间配置所述母材，以获得层叠物；将所述层叠物的边缘焊接，然后加热至1050～1350℃的温度范围；以750～1050℃的温度范围，对被加热的所述层叠物进行精轧，以获得热轧钢板；在50～700℃下，对所述热轧钢板进行收卷；将收卷的所述热轧钢板酸洗，然后以35～90％的冷压下率进行冷轧，以获得冷轧钢板；以及在550℃以上且所述复合材的A3+200℃以下的温度范围内，对所述冷轧钢板进行退火。另外，所述问题的解决方法并没有列出本专利技术的所有特征。参照下面的具体实施方式，可以更详细地理解本专利技术的各种特征和基于所述特征的优点和效果。(三)有益效果根据本专利技术，可以提供一种复合钢板及其制造方法，所述复合钢板的屈服强度为700MPa以上，拉伸强度与延伸率的乘积为25000MPa％以上，并且成型性优异，从而能够优选应用于车辆用钢板等，并且能够采用冷压成型。另外，通过控制复合材与母材的厚度比，容易确保目标的强度和成型性，能够自由地设计符合所需用途的部件，并且镀覆性优异。附图说明图1是将奥氏体类高锰钢作为母材B，将马氏体类碳钢作为复合材A和C的复合钢板的示意图。图2是利用扫描电子显微镜拍摄专利技术例1的截面的照片，a)以1500倍率进行拍摄，b)以8000倍率进行拍摄。图3是示出表1的马氏体钢1至4，高锰钢1至4，以及专利技术例1至专利技术例41的拉伸强度和延伸率的曲线图。最佳实施方式下面，对本专利技术的优选的实施方式进行说明。但是，本专利技术的实施方式可以变更为其他多种方式，本专利技术的范围不会限定于以下说明的实施方式。并且，本专利技术的实施方式是为了向所属
的普通技术人员进一步完整地说明本专利技术而提供的。本专利技术人认识到现有的高锰钢类钢板通过添加大量的锰和碳来在常温下将钢的微细组织保持为奥氏体，从而能够确保成型性，但是由于添加大量的合金元素，制造成本昂贵、屈服强度低，从而存在碰撞特性差、镀覆性差的问题，为了解决所述问题，本专利技术人进行了深入的研究。结果，制造出将成型性优异的奥氏体类高锰钢作为母材，并将强度优异且制造成本低的马氏体类碳钢作为复合材的复合钢板，并且确认所述复合钢板可以获得能够确保优异的强度和成型性，并且通过控制复合材与母材的厚度比，容易确保目标的强度和成型性，从而能够自由地设计符合所需用途的部件，并且镀覆性优异的效果，并由此完成了本专利技术。强度和成型性优异的复合钢板下面，对根据本专利技术的一个方面的强度和成型性优异的复合钢板进行详细说明。根据本专利技术的一个方面的强度和成型性优异的复合钢板包括母材和设置在所述母材的两侧面的复合材，所述母材为奥氏体类高锰钢，以重量％计，包含：C：0.3～1.4％、Mn：12～25％、其余的Fe及不可避免的杂质，所述复合材为马氏体类碳钢，以重量％计，包含：C：0.09～0.4％、Mn：0.3～4.5％、其余的Fe及不可避免的杂质。下面，分别对本专利技术的母材和复合材进行说明，然后对包括设置在所述母材的两侧面的复合材的复合钢板进行说明。母材(奥氏体类高锰钢)下面，对根据本专利技术的一个方面的构成复合钢板的母材的奥氏体类高锰钢的合金组成进行详细说明。除非有特别说明，否则各元素含量的单位表示重量％。碳(C)：0.3～1.4％碳是有助于奥氏体相的稳定化的元素，随着其含量增加，有利于确保奥氏体相。并且，碳增加钢的堆垛层错能，从而起到同时增加拉伸强度和延伸率的作用。当所述碳的含量小于0.3％时，为了确保奥氏体相的稳定性而需要添加的Mn的量过多，因此存在制造成本上升的问题，并且，存在难以确保拉伸强度和延伸率的问题。另一方面发，当所述碳的含量超过1.4％时，电阻系数增加，可能导致焊接性降低。因此，本专利技术中，所述碳的含量优选控制在0.3～1.4％。锰(Mn)：12～25％锰是与碳一起稳定奥氏体相的元素，当锰的含量小于12％时，转变过程中形成α'-马氏体相，从而难以确保稳定的奥氏体相，另一方面，当锰的含量超过25％时，本专利技术所关注的与强度的增加相关的进一步的改善实际上不会发生，并且制造成本上升。因此，本专利技术中，Mn的含量优选控制在12～25％。所述母材的其余成分为铁(Fe)。但是，在一般的制造过程中，从原料或周围环境不可避免地混入意想不到的杂质，因此不能排除这些杂质。一般制造过程的技术人员都能够知晓这些杂质，因此在本说明书中没有特别提及其全部内容。除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，包括母材和设置在所述母材的两侧面的复合材，所述母材为奥氏体类高锰钢，以重量％计，包含：C：0.3～1.4％、Mn：12～25％、其余的Fe及不可避免的杂质，所述复合材为马氏体类碳钢，以重量％计，包含：C：0.09～0.4％、Mn：0.3～4.5％、其余的Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.23 KR 10-2016-00785611.一种强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，包括母材和设置在所述母材的两侧面的复合材，所述母材为奥氏体类高锰钢，以重量％计，包含：C：0.3～1.4％、Mn：12～25％、其余的Fe及不可避免的杂质，所述复合材为马氏体类碳钢，以重量％计，包含：C：0.09～0.4％、Mn：0.3～4.5％、其余的Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，所述奥氏体类高锰钢，以重量％计，还包含：Si：0.03～2.0％、Al：0.02～2.5％、N：0.04％以下(0％除外)、P：0.03％以下以及S：0.03％以下。3.根据权利要求2所述的强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，所述奥氏体类高锰钢，以重量％计，还包含：Ti：0.01～0.5％、B：0.0005～0.005％、Mo：0.05～1.0％、Cr：0.2～3.0％、Nb：0.01～0.5％以及V：0.05～0.7％中的一种以上。4.根据权利要求1所述的强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，所述马氏体类碳钢，以重量％计，还包含：Si：0.03～1.0％、Al：0.02～0.3％、N：0.04％以下(0％除外)、B：0.0005～0.005％、P：0.03％以下以及S：0.03％以下。5.根据权利要求4所述的强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，所述马氏体类碳钢，以重量％计，还包含：Cr：0.1～1.0％、Ni：0.1～1.0％、Mo：0.05～1％、Ti：0.005～0.05％以及Nb：0.005～0.05％中的一种以上。6.根据权利要求1所述的强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，所述母材的厚度为所述复合钢板的厚度的30～90％。7.根据权利要求1所述的强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，所述复合钢板的屈服强度为700MPa以上，拉伸强度和延伸率的乘积为25000MPa％以上。8.根据权利要求1所述的强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，所述奥氏体类高锰钢的微细组织为奥氏体单相。9.根据权利要求1所述的强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，所述马氏体类碳钢的微细组织中马氏体为65面积％以上，其余包括残余奥氏体、铁素体、贝氏体及碳化物中的一种以上。10.根据权利要求1所述的强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，所述马氏体类碳钢的微细组织中回火马氏体为65面积％以上，其余包括残余奥氏体、铁素体、贝氏体及碳化物中的一种以上。11.根据权利要求1所述的强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，所述复合钢板还包括镀覆层。12.根据权利要求11所述的强度和成型性优异的复合钢板，其特征在于，所述镀覆层为选自由Zn系、Zn-Fe系、Zn-Al系、Zn-Mg系、Zn-Mg-Al系、Zn-Ni系、Al-Si系及Al-Si-Mg系组成的组...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋泰镇，朴万荣，赵原兑，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR