一种用于生产热轧钢带的方法以及由此生产的钢带技术

本发明专利技术涉及一种用于生产具有在760至940MPa之间的抗拉强度的热轧钢带的方法以及由此生产的钢，该钢适合于通过加工例如压锻成形、弯曲或拉伸卷边来生产零件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于生产热轧钢带的方法以及由此生产的钢带本专利技术涉及一种用于生产具有在760至940MPa之间的抗拉强度的热轧钢带的方法以及由此生产的钢带，该钢带适合于通过加工(例如但不限于压锻成形、弯曲或拉伸卷边)来生产零件。在提高的强度下可成形性的提高对于广泛的市场来说是所需的。特别是在汽车工业中(其中立法正在驱动燃料经济性和安全性的改进)，有朝着较强的、可成形的高强度钢的走向。高强度和超高强度带钢为汽车制造商提供了重量下降的车辆结构的潜力以及对抗由朝着电动和混合动力车辆的走向所引起的重量增加的可能。另外，高强度和超高强度钢在决定现代乘用车的性能和防撞性中起到关键的作用。近些年来，已开发出所谓的多相钢以满足对于高强度和可成形性的需求。这种钢，包括双相(DP)钢(包含铁素体和马氏体)和相变诱发塑性(TRIP)钢(包含铁素体、贝氏体和残留奥氏体)，提供了在高强度下高的均匀及总体的延伸率。US7699947-B2公开了具有贝氏体-马氏体组织的钢，通过热轧并在Ms之下卷绕来生产该钢，导致超过950MPa的抗拉强度。EP0747496-A1公开了具有铁素体-马氏体组织的双相钢，通过热轧并在Ms之下卷绕来生产该钢。尽管对于许多应用，可认为抗拉延伸率是可成形性的一个主要指标，但其它参数对于一些成形路线和服务中的性能可为关键的。特别地，高的拉伸边缘延性(可扩孔性(holeexpansivity))对于在白车身和底盘及悬架中的广泛应用可为至关重要的。常规的多相显微组织(例如在DP和TRIP钢中发现的那些，包含硬相和软相的混合物同时提供高的抗拉延伸率)通常在拉伸边缘延性试验中表现差。更多最近的努力已致力于开发新种类的钢，为此显著改进拉伸边缘延性。设计此类钢(包括纳米析出的铁素体钢、复相钢和所谓的第三代AHSS)以寻找抗拉延性和拉伸边缘延性之间的较好平衡。复相钢是这些变体在冷轧退火和热轧条件下都被商业利用最多的钢。复相钢的显微组织包含铁素体与贝氏体和马氏体。与DP钢相比，这种组织展示出极大改进的拉伸边缘延性，但是以牺牲一些抗拉延性为代价。然而，在一些情况下，用抗拉延性交换拉伸边缘延性是许可的。实例包括辊轧成形的零件(其中需要可弯曲性而不是可拉伸性)、由坯材成形的零件(其中已预冲压孔)、用于在压锻成形期间导致高的边缘变形的设计的零件。在成形前，复相钢还通常展示出比DP或TRIP钢更高的屈服强度。在成形前的高屈服比对于辊轧成形中的形状控制、在经受有限的变形的成形零件中实现所需的强度以及在整个成形的部件中实现均匀的强度也可为有利的。高屈服强度在碰撞中也可为有益的。显微组织的较大均匀性和高屈服强度在疲劳性能(其在底盘和悬架应用中特别重要)方面也可为有益的。CP钢的复杂属性要求工艺的严格控制。三种相必须在输出辊道上或在盘管上成形。不能实现所需的复杂冷却方式可导致从卷材到卷材以及在卷材之中的机械性质的不可接受的变化。对工艺变化不敏感的并且能使卷材到卷材以及在卷材之中的性质一致的化学组成对于商业CP钢的生产是主要的要求。本专利技术的目的是提供一种用于生产具有在760至940MPa之间的抗拉强度的热轧钢带的方法。又一个目的是生产具有在760至940MPa之间的抗拉强度的热轧钢带。又一个目的是生产具有高屈服强度和均匀显微组织以及良好的可扩孔性性质的热轧钢带。通过用于生产具有在760至940MPa之间的抗拉强度以及至少50％的扩孔比(holeexpansionratio)的热轧钢带的方法来达到本专利技术的一个或多个目的，该钢具有的最终显微组织包含铁素体、贝氏体和至少3％的马氏体，还任选包含回火马氏体、残留奥氏体和/或具有不大于30nm的平均直径的细碳化物，其中铁素体相和贝氏体相的总体积不小于80％，并且其中该显微组织不包含珠光体和/或粗大Fe3C，该钢以重量％计包含：●0.07至0.15％的C；●0.65至1.30％的Mn；●0.6至1.4％的Cr；●0.005至0.35％的Si；●0.03％的P或更少；●至多0.05％的S；●至多0.001％的B；●0.07至0.2％的Ti；●0.003至0.6％的Al；●至多0.01％的N；●任选与用于MnS夹杂物控制的钙处理一致的量的钙或者与用于MnS夹杂物控制的处理一致的量的REM；●余量的Fe以及与炼钢过程有关的不可避免的杂质；该方法包含：●通过如下工艺提供所述组成的钢板坯或厚带材，任选地为钙处理过的：○连铸，或○通过薄板坯铸造，或○通过带式铸造，或○通过带坯连铸；●任选地随后在最多1300℃的再加热温度下再加热该钢板坯或带材；●热轧该板坯或厚带材并且在高于Ar3的热轧完成温度下完成该热轧工艺，使得该钢在最后的热轧道次期间仍是奥氏体的；●利用在至少20℃/s的冷却速率下的连续冷却或断续冷却将该热轧带材冷却至在Ms和Bs之间的卷绕温度。在从属权利要求中公开了优选的实施方案。在一个实施方案中，钢包含：●最多0.13％的C和/或●至少0.75％的Mn和/或●最多0.95％的Mn和/或●至少0.1％的Si和/或●至多0.01％的S和/或●至少0.08％的Ti和/或●最多0.15％的Ti和/或●最多0.005％的N。现在将描述化学组分。顺带地，在整个与化学组成有关的以下描述中使用的表达“％”的含义是重量百分比(wt.％)。碳(C)提供淬硬性和固溶体强化。C形成含Ti的碳化物，该碳化物在铁素体基体中微细地析出以向钢片材赋予高强度。此外，C确保了足够的淬硬性以使得能够形成马氏体。然而，如果C的量少于0.07％，不形成马氏体。如果C量超过0.15％，那么促进了以牺牲贝氏体为代价的马氏体的过度形成并且可拉伸卷边性和可点焊性劣化。碳添加应当少于0.15％，优选小于0.13％以便确保可点焊性。锰(Mn)提供显著的固溶体强化，增加淬硬性并且抑制铁素体转变温度和铁素体转变速率。Mn应当优选不高于1wt％，并且优选不高于0.95％。高于该水平的Mn含量导致铁素体的生长速率的过度阻滞，并且由此需要在铁素体转变范围内施加冷却间断(arrest)以便形成足够的铁素体。Mn还起到通过促进奥氏体相中的C扩散来抑制渗碳体形成并且有助于硬化相的形成的作用。然而，如果Mn含量低于0.65％，抑制渗碳体形成的效果不充分。此外，如果Mn含量超过1.30％，使得偏析突出从而降低钢的加工性能。对于Mn，合适的最大值是1.0％。硅(Si)提供显著的固溶体强化并阻滞渗碳体和珠光体的形成，由此抑制粗大碳化物的形成并提高可扩孔性。在这个方面，需要钢含有不少于0.005％的Si，并且优选地不少于0.1％。优选地Si应当大于0.4wt％以防止工业生产中的珠光体形成。然而，如果Si的添加量超过0.8％，则损害了钢片材的表面性质并且不利地影响了钢片材的镀覆性质。而且，在高的硅水平下在热轧期间的摩擦可变成严重的问题。如果镀覆性质和/或轧制力是比珠光体形成更大的关注点，则对于Si，合适的最大值是0.35％。磷(P)对于促进固溶体强化是有效的，但是由于晶界偏析也导致钢的可拉伸卷边性降低。此外，P可导致在热加工温度下的脆化。由于这些原因，P的量应当尽可能低。最大可容忍的磷含量是0.03％或更少。硫(S)潜在地形成Ti或Mn的硫化物，并且由此导致Ti和Mn的有效量降低。此外，M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产具有在760至940MPa之间的抗拉强度以及至少50％的扩孔比的热轧钢带的方法，该钢具有的最终显微组织包含铁素体、贝氏体和至少3％的马氏体，还任选包含回火马氏体、残留奥氏体和/或具有不大于30nm的平均直径的细碳化物，其中铁素体相和贝氏体相的总体积不小于80％，并且其中该显微组织不包含珠光体和/或粗大Fe3C，该钢以重量％计包含：●0.07至0.15％的C●0.65至1.30％的Mn●0.6至1.4％的Cr●0.005至0.80％的Si●至多0.06％的P●至多0.05％的S●至多0.001％的B●0.07至0.2％的Ti●0.003至0.6％的Al●至多0.01％的N●任选与用于MnS夹杂物控制的钙处理一致的量的钙或者与用于MnS夹杂物控制的处理一致的量的REM；●余量的Fe以及与炼钢过程有关的不可避免的杂质；该方法包含：●通过如下工艺提供所述组成的钢板坯或厚带材，任选地为钙处理过的：○连铸，或○通过薄板坯铸造，或○通过带式铸造，或○通过带坯连铸；●任选地随后在最多1300℃的再加热温度下再加热该钢板坯或带材；●热轧该板坯或厚带材并且在高于Ar3的热轧完成温度下完成该热轧工艺，使得该钢在最后的热轧道次期间仍是奥氏体的；●利用在至少20℃/s的冷却速率下的连续冷却或断续冷却将该热轧带材冷却至在Ms和Bs之间的卷绕温度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.03 EP 12179148.71.一种用于生产具有在760至940MPa之间的抗拉强度以及至少50％的扩孔比的热轧钢带的方法，该钢具有的最终显微组织包含铁素体、贝氏体和至少3％的马氏体，还任选包含回火马氏体、残留奥氏体和/或具有不大于30nm的平均直径的细碳化物，其中铁素体相和贝氏体相的总体积不小于80％，其中马氏体散布在贝氏体相中，并且其中该显微组织不包含珠光体和/或粗大Fe3C，该钢以重量％计包含：●0.07至0.15％的C●0.65至1.30％的Mn●0.6至1.4％的Cr●0.005至0.35％的Si●0.03％的P或更少●至多0.05％的S●至多0.001％的B●0.07至0.2％的Ti●0.003至0.6％的Al●至多0.01％的N●任选与用于MnS夹杂物控制的钙处理一致的量的钙或者与用于MnS夹杂物控制的处理一致的量的REM；●余量的Fe以及与炼钢过程有关的不可避免的杂质；该方法包含：●通过如下工艺提供前述组成的钢板坯或厚带材，任选地为钙处理过的：○连铸，或○通过薄板坯铸造，或○通过带式铸造，或○通过带坯连铸；●任选地随后在最多1300℃的再加热温度下再加热该钢板坯或带材；●热轧该板坯或厚带材并且在高于Ar3的热轧完成温度下完成该热轧工艺，使得该钢在最后的热轧道次期间仍是奥氏体的；●利用在至少20℃/s的冷却速率下的连续冷却或断续冷却将热轧带材冷却至在Ms和Bs之间的卷绕温度。2.根据权利要求1的用于生产热轧钢带的方法，其中铝含量为至少0.03％。3.根据权利要求1或2的用于生产热轧钢带的方法，其中锰含量为最多1.0％。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·N·汉隆，T·A·克珀，S·M·C·范博希曼，
申请(专利权)人：塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL