用于制造高强度钢产品的方法和由此获得的钢产品技术

本发明专利技术涉及用于制造高强度钢产品的方法和由此获得的钢产品。该方法包括以下步骤：在380℃至700℃的温度下提供具有亚稳态完全奥氏体组织的加热的钢起始产品；使加热的钢起始产品在700℃至380℃的温度下在所述加热的钢起始产品的至少一个位置处以0.1至0.7的累积应变εb经受热成型步骤以获得完全奥氏体的热成型钢产品；然后通过使热成型钢产品以高于临界马氏体冷却速率的冷却速率VR2冷却至低于Ms的淬火温度QT来淬火钢产品以获得含有40％至90％马氏体的组织，组织的剩余部分是奥氏体；然后保持在或将产品再加热到QT至470℃的保持温度PT，并将其在温度PT下保持5秒至600秒的持续时间Pt。

Method for manufacturing high strength steel products and steel products obtained therefrom

【技术实现步骤摘要】
用于制造高强度钢产品的方法和由此获得的钢产品本申请是申请日为2015年11月17日，申请号为“201580062477.5”，专利技术名称为“用于制造高强度钢产品的方法和由此获得的钢产品”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于制造高强度钢产品的方法以及涉及通过该方法获得的高强度钢产品。更具体地，本专利技术涉及用于制造结合良好的延伸特性和高拉伸强度的钢产品(例如钢板或钢部件)的方法。
技术介绍
由DP(双相)钢或TRIP(相变诱导塑性)钢制成的高强度钢板目前用于制造汽车工业、汽车和卡车中的多种部件。为了降低由这些钢制成的设备的重量，非常期望增加拉伸强度和屈服强度而不减小延伸率(其是具有好的可加工性而不降低可焊接性所必需的)。为此，WO2012/153008中提出使用含有0.15％至0.4％C、1.5％至3％Mn和0.005％至2％Si的CMnSi钢，对这样的钢进行热处理以具有完全马氏体组织。因此，WO2012/153008公开了用于制造钢板或部件的方法，其中将钢在1050℃和1250℃之间的温度下加热，然后在1150℃和900℃之间的温度下经受粗轧，其后冷却至380℃和600℃之间的温度，在此温度下经受最终热轧，并且随后直接淬火至环境温度。该制造方法允许获得拉伸强度高于通过使钢奥氏体化，然后淬火以获得完全马氏体硬化制造的钢板的拉伸强度的钢板或部件。然而，尽管该方法不损害钢的延伸特性，但其也不改进这些特性。通过这样的方法获得的钢板的总延伸率TE对于约1600MPa的拉伸强度通常限于小于7％。因此，仍然期望能够生产这样的钢板或部件：其屈服强度YS大于1000MPa直至1700MPa，拉伸强度TS大于1300MPa直至2000MPa，均匀延伸率UE大于7％，总延伸率TE大于10％，乘积拉伸强度×总延伸率(TS×TE)高于18000MPa％，且乘积拉伸强度×均匀延伸率(TS×UE)高于13000MPa％。这些特性根据ISO标准ISO6892-1(于2009年10月出版)测量。必须强调的是，由于测量方法差异，特别是由于使用的样品的尺寸差异，根据ISO标准的总延伸率值非常不同，特别地小于根据JISZ2201-05标准的总延伸率值。
技术实现思路
为此，本专利技术涉及用于制造钢产品的方法，包括以下顺序步骤：-提供在380℃至700℃的温度下的加热的钢起始产品，所述加热的钢起始产品具有亚稳态完全奥氏体组织，以重量百分比计，所述加热的钢起始产品的组成包括：0.15％≤C≤0.40％，1.5％≤Mn≤4.0％，0.5％≤Si≤2.5％，0.005％≤Al≤1.5％，其中0.8％≤Si+Al≤2.5％，S≤0.05％，P≤0.1％，选自Cr和Mo中的至少一种元素，使得：0％≤Cr≤4.0％，0％≤Mo≤0.5％，以及2.7％≤Mn+Cr+3Mo≤5.7％，以及任选的选自以下的一种或多种元素：Nb≤0.1％，Ti≤0.1％，Ni≤3.0％，0.0005％≤B≤0.005％，0.0005％≤Ca≤0.005％，组成的余量由铁和由熔炼产生的不可避免的杂质组成，-使所述加热的钢起始产品在700℃至380℃的温度下在所述加热的钢起始产品的至少一个位置处以0.1至0.7的累积应变εb经受热成型步骤以获得热成型钢产品，钢的组织仍然为完全奥氏体的，然后-通过使所述热成型钢产品以高于临界马氏体冷却速率的冷却速率VR2冷却至低于钢的马氏体起始温度Ms的淬火温度QT来使所述钢产品淬火以获得含有40％至90％马氏体的组织，所述组织的剩余部分是奥氏体，然后-将所述产品保持在或再加热到QT和470℃之间的保持温度PT，并将其保持在所述温度PT下5秒至600秒的持续时间Pt。根据本专利技术的另一些有利方面，单独考虑或根据任何技术上可行的组合考虑时，所述方法包括以下特征中的一个或更多个：-所述方法还包括使保持的产品以大于0.005℃/秒的冷却速率冷却至环境温度以获得新鲜马氏体的步骤；-所述加热的钢起始产品是热轧钢板并且所述钢产品是钢板，并且其中所述热成型步骤是轧制步骤；-提供加热的钢起始产品的步骤包括：·将具有以上公开的组成的钢半成品加热至高于钢的AC3温度的温度以获得完全奥氏体组织，·使所述钢半成品在高于落在1200℃和850℃之间的温度T2的温度下以大于1的累积压下量应变εa经受粗轧步骤以获得所述加热的钢起始产品；-所述加热的钢起始产品的平均奥氏体晶粒尺寸小于30μm；-所述起始产品是钢坯，所述钢产品是钢部件，并且提供加热的钢起始产品的步骤包括将所述钢坯加热至高于钢的AC3温度的温度以获得完全奥氏体组织；-所述钢坯的厚度为1.0mm至4.0mm；-所述热成型步骤是热轧步骤；-所述热成型步骤是热冲压步骤；-所述热成型步骤是热旋压步骤；-所述热成型步骤是轧制成型步骤；-所述钢坯包括至少一个涂覆层；-在加热之前将涂覆层施加到所述起始产品上，并且所述涂覆层是铝或基于铝的涂层，或者锌或基于锌的涂层。本专利技术还涉及钢产品，以重量百分比计，其组成包括：0.15％≤C≤0.40％，1.5％≤Mn≤4.0％，0.5％≤Si≤2.5％，0.005％≤Al≤1.5％，其中0.8％≤Si+Al≤2.5％，S≤0.05％，P≤0.1％，选自Cr和Mo中的至少一种元素，使得：0％≤Cr≤4.0％，0％≤Mo≤0.5％，以及2.7％≤Mn+Cr+3Mo≤5.7％，以及任选的选自以下的一种或多种元素：Nb≤0.1％Ti≤0.1％，Ni≤3.0％0.0005％≤B≤0.005％0.0005％≤Ca≤0.005％，所述组成的余量由铁和由熔炼产生的不可避免的杂质组成，所述钢产品的至少一个位置处的组织由以下组成：-表面百分比为至少40％的不含碳化物的回火马氏体或马氏体板条，-岛状或膜状的新鲜马氏体，所述新鲜马氏体的表面百分比为5％至30％，以及-表面百分比为5％至35％的奥氏体。根据本专利技术的另一些有利方面，单独或根据任何技术上可行的组合考虑时，钢产品包括以下特征中的一个或更多个：-钢的拉伸强度TS与钢的均匀延伸率UE的乘积大于或等于13000MPa％；-马氏体板条的平均尺寸小于1μm，所述马氏体板条的纵横比为2至5；-纵横比小于3的所述新鲜马氏体岛的最大尺寸小于3μm；-原始奥氏体晶粒的平均尺寸小于30μm；-原始奥氏体晶粒的纵横比高于1.3；-所述奥氏体为膜状或岛状，所述膜或岛的最小尺寸的值小于0.3μm，所述膜或岛的最大尺寸的平均值小于2μm；-以表面百分比计，所述回火马氏体与所述回火马氏体的表面相比包括少于0.5％的碳化物，并且所述碳化物的平均尺寸小于50nm；-所述钢产品是钢板，并且整个钢板的组织由以下组成：·表面百分比为至少40％的不含碳化物的回火马氏体或马氏体板条，·岛状或膜状的新鲜马氏体，所述新鲜马氏体的表面百分比为5％至30％，以及·表面百分比为5％至35％的奥氏体；-所述钢产品是热冲压钢部件，并且所述热冲压部件的体积的至少20％的组织由以下组成：·表面百分比为至少40％的不含碳化物的回火马氏体或马氏体板条，·岛状或膜状的新鲜马氏体，所述新鲜马氏体的表面百分比为5％至30％，以及·表面百分比为5％至35％的奥氏体；-所述钢产品包括至少一个涂覆层；–所述至少一个涂覆层是锌或基于锌的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造钢产品的方法，所述钢产品的屈服强度YS为1000MPa至1700MPa，拉伸强度TS为1300MPa至2000MPa，均匀延伸率UE为至少7％，总延伸率TE为至少10％，所述钢的拉伸强度TS与均匀延伸率UE的乘积大于或等于13000MPa％，拉伸强度TS与总延伸率TE的乘积为至少18000MPa％，所述方法包括以下顺序步骤：‑提供在380℃至700℃的温度下的加热的钢起始产品，所述加热的钢起始产品具有亚稳态完全奥氏体组织，以重量百分比计，所述加热的钢起始产品的组成包括：0.15％≤C≤0.40％，1.5％≤Mn≤4.0％，0.5％≤Si≤2.5％，0.005％≤Al≤1.5％，其中0.8％≤Si+Al≤2.5％，S≤0.05％，P≤0.1％，选自Cr和Mo中的至少一种元素，使得：0％≤Cr≤4.0％，0％≤Mo≤0.5％，以及2.7％≤Mn+Cr+3Mo≤5.7％，所述组成的余量由铁和由熔炼产生的不可避免的杂质组成，‑使所述加热的钢起始产品在700℃至380℃的温度下在所述加热的钢起始产品的至少一个位置处以0.1至0.7的累积应变εb经受热成型步骤以获得热成型钢产品，所述钢的组织保持为完全奥氏体的，然后‑通过使所述热成型钢产品以高于临界马氏体冷却速率的冷却速率VR2冷却至低于所述钢的马氏体起始温度Ms的淬火温度QT来使所述热成型钢产品淬火，以获得含有40％至90％马氏体的组织，所述组织的剩余部分是奥氏体，然后‑将经淬火的热成型钢产品保持在或再加热到QT和470℃之间的保持温度PT，并将所述经淬火的热成型钢产品保持在所述保持温度PT下5秒至600秒的持续时间Pt。...

【技术特征摘要】
2014.11.18 IB PCT/IB2014/0661281.一种用于制造钢产品的方法，所述钢产品的屈服强度YS为1000MPa至1700MPa，拉伸强度TS为1300MPa至2000MPa，均匀延伸率UE为至少7％，总延伸率TE为至少10％，所述钢的拉伸强度TS与均匀延伸率UE的乘积大于或等于13000MPa％，拉伸强度TS与总延伸率TE的乘积为至少18000MPa％，所述方法包括以下顺序步骤：-提供在380℃至700℃的温度下的加热的钢起始产品，所述加热的钢起始产品具有亚稳态完全奥氏体组织，以重量百分比计，所述加热的钢起始产品的组成包括：0.15％≤C≤0.40％，1.5％≤Mn≤4.0％，0.5％≤Si≤2.5％，0.005％≤Al≤1.5％，其中0.8％≤Si+Al≤2.5％，S≤0.05％，P≤0.1％，选自Cr和Mo中的至少一种元素，使得：0％≤Cr≤4.0％，0％≤Mo≤0.5％，以及2.7％≤Mn+Cr+3Mo≤5.7％，所述组成的余量由铁和由熔炼产生的不可避免的杂质组成，-使所述加热的钢起始产品在700℃至380℃的温度下在所述加热的钢起始产品的至少一个位置处以0.1至0.7的累积应变εb经受热成型步骤以获得热成型钢产品，所述钢的组织保持为完全奥氏体的，然后-通过使所述热成型钢产品以高于临界马氏体冷却速率的冷却速率VR2冷却至低于所述钢的马氏体起始温度Ms的淬火温度QT来使所述热成型钢产品淬火，以获得含有40％至90％马氏体的组织，所述组织的剩余部分是奥氏体，然后-将经淬火的热成型钢产品保持在或再加热到QT和470℃之间的保持温度PT，并将所述经淬火的热成型钢产品保持在所述保持温度PT下5秒至600秒的持续时间Pt。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组成还包括选自以下的一种或多种元素：Nb≤0.1％，Ti≤0.1％，Ni≤3.0％，0.0005％≤B≤0.005％，0.0005％≤Ca≤0.005％。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括，在所述保持之后，使所述产品以大于0.005℃/秒的冷却速率冷却至环境温度以获得新鲜马氏体的步骤。4.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述加热的钢起始产品是热轧钢板，并且所述钢产品是钢板，其中所述热成型步骤是轧制步骤。5.根据权利要求4所述的方法，其中提供所述加热的钢起始产品的步骤包括：-将具有所述组成的钢半成品加热至高于所述钢的AC3温度的温度以获得完全奥氏体组织，-使所述钢半成品在高于落在1200℃和850℃之间的温度T2的温度下以大于1的累积压下量应变εa经受粗轧步骤以获得所述加热的钢起始产品。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述加热的钢起始产品的平均奥氏体晶粒尺寸小于30μm。7.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述加热的钢起始产品是加热的钢坯，所述钢产品是钢部件，并且提供所述加热的钢起始产品的步骤包括将钢坯加热到高于所述钢的AC3温度的温度以获得完全奥氏体组织。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述钢坯的厚度为1.0mm至4.0mm。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述热成型步骤是热轧步骤。10.根据权利要求7所述的方法，其中所述热成型步骤是热冲压步骤。11.根据权利要求7所述的方法，其中所述热成型步骤是热旋压步骤。12.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿特姆·阿拉扎罗夫，朱康英，
申请(专利权)人：安赛乐米塔尔公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU