生产具有非常高强度和伸长性能以及良好均匀性的铁-碳-锰奥氏体钢板的方法技术

技术编号:1789585 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种热轧铁-碳-锰奥氏体钢板,其强度大于1200MPa,其乘积P(强度(MPa)×断裂伸长率(%))大于65000MPa%,且其标称化学组成包括,含量以重量计:0.85%≤C≤1.05%,16%%≤Mn≤19%,Si≤2%,Al≤0.050%,S≤0.030%,P≤0.050%,N≤0.1%,以及任选的一种或多种选自如下的元素:Cr≤1%,Mo≤1.50%,Ni≤1%,Cu≤5%,Ti≤0.50%,Nb≤0.50%,V≤0.50%,该组成的余量由铁和熔炼产生的不可避免的杂质组成,所述钢的再结晶表面比例等于100%,所述钢的析出碳化物的表面比例等于0%,且所述钢的平均晶粒尺寸小于或等于10微米。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有非常高机械性能(尤其是兼具特别有利的机械强度和断裂伸长率)以及机械性能的良好均匀性的铁-碳-锰奥氏体热轧和冷轧钢板的生产方法。
技术介绍
在汽车领域中,机动车装备水平的持续提高使得减轻金属结构本身的重量变得更加迫切。为此,为了提高其性能并降低其重量,需要重新考虑每一种功能。因此,为了满足这些一直在提高的要求,已经开发了各种系列的钢种按照时间顺序,可提到的例如有通过铌、钒或钛细化析出硬化的高屈服强度钢;具有双相结构(含有高达25%马氏体的铁素体)的钢;以及能在变形时转变的由铁素体、马氏体和奥氏体组成的TRIP(相变诱发塑性)钢。对于每一种结构,断裂强度和可变形性是对抗性的性能,因此,通常不可能获得其中一个性能的非常高的值而不大大降低另一个性能的值。因此,对于TRIP钢,就难以在强度大于900Mpa的同时获得大于25%的伸长率。另外还提到了具有贝氏体或马氏体-贝氏体结构的钢种,其热轧钢板的强度可能高达1200MPa,但是其伸长率只有10%左右。虽然这些性能可能满足许多应用,但是,如果希望减轻重量并兼具高强度和对于随后变形操作和能量吸收来说的高性能的话,则它们仍然是不够的。对于热轧板,也就是厚度从约1至10mm的板材,这些性能对于减轻地板连接零件、轮子、增强元件比如抗渗透条,或者重型车(卡车、公共汽车等)的零件的重量是有利的。对于冷轧板(厚度从约0.2mm至6mm),其应用是用于机动车辆安全和耐久性能的零件或其他外部零件的生产。为了同时满足这些强度/韧性的要求,已知的有奥氏体结构的钢,比如含有高达1.5%C和15-35%Mn(含量以重量计)并且可能还含有其他元素比如硅、铝或铬的Fe-C-Mn钢。在给定温度下,奥氏体钢的变形模式只取决于堆垛层错能或SFE,其物理量本身只依赖于组分和温度。当SFE降低时,变形依次为位错滑移模式,然后是孪晶作用模式,最后是马氏体变形模式。在这些模式中,机械孪晶作用使得获得高加工硬化性能成为可能通过起到位错传播的障碍物的作用,孪晶有助于增加屈服强度。SFE特别地会随碳和锰含量而增加。因此,能够通过孪晶作用变形的Fe-0.6%C-22%Mn奥氏体钢是已知的。依赖于晶粒尺寸,这些钢组成导致抗拉强度值为约900至1150MPa,且断裂伸长率为50至80%。然而,对于同时具有远大于1150Mpa的强度且具有良好可变形性的热轧或冷轧钢板而且为此不添加贵重合金来说,则存在未解决的需求。希望提供在随后的机械负荷时具有非常均匀的性能的钢板。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于提供热轧或冷轧钢板或者产品的便宜生产方法,该板或产品具有至少1200MPa,甚至1400Mpa的强度,同时具有分别在上述各个强度水平使乘积P强度(MPa)×断裂伸长率(%)大于60000或50000MPa%的伸长率,在随后的变形或机械负荷中具有大的机械性能均匀性,以及在这种板或产品冷变形期间或之后在任意点均不含马氏体的结构。为此,本专利技术的目的是一种热轧铁-碳-锰奥氏体钢板,其强度大于1200MPa,其乘积P(强度(MPa)×断裂伸长率(%))大于65000MPa%,且其标称化学组成包括,含量以重量计0.85%≤C≤1.05%;16%≤Mn≤19%;Si≤2%;Al≤0.050%;S≤0.030%;P≤0.050%;N≤0.1%;以及任选的一种或多种选自如下的元素Cr≤1%;Mo≤1.50%;Ni≤1%,Cu≤5%;Ti≤0.50%;Nb≤0.50%;V≤0.50%;该组成的其余部分由铁和熔炼产生的不可避免的杂质组成,钢的再结晶表面比例等于100%,钢的析出碳化物的表面比例等于0%,钢的平均晶粒尺寸为小于或等于10微米。本专利技术的目的还在于一种冷轧退火铁-碳-锰奥氏体钢板,其强度大于1200MPa,其乘积P(强度(MPa)×断裂伸长率(%))大于65000MPa%,且其标称化学组成包括,含量以重量计0.85%≤C≤1.05%;16%≤Mn≤19%;Si≤2%;Al≤0.050%;S≤0.030%;P≤0.050%;N≤0.1%;以及任选的一种或多种选自如下的元素Cr≤1%;Mo≤1.50%;Ni≤1%,Cu≤5%;Ti≤0.50%;Nb≤0.50%;V≤0.50%;该组成的其余部分由铁和熔炼产生的不可避免的杂质组成,钢的再结晶表面比例等于100%,钢的平均晶粒尺寸为小于5微米。本专利技术的目的还在于一种冷轧退火奥氏体钢板,其强度大于1250MPa,其乘积P(强度(MPa)×断裂伸长率(%))大于65000MPa%,其特征在于钢的平均晶粒尺寸小于3微米。根据优选特征,在奥氏体钢板的任意点,钢的局部碳含量CL和局部锰含量MnL用重量计满足%MnL+9.7%CL≥21.66。优选地,该钢的标称硅含量小于或等于0.6%。根据优选的实施方式,该钢的标称氮含量小于或等于0.050%。还优选地,该钢的标称铝含量小于或等于0.030%。根据优选的实施方式,该钢的标称磷含量小于或等于0.040%。本专利技术的目的还在于生产热轧铁-碳-锰奥氏体钢板的方法,该钢板的强度大于1200MPa,其乘积P(强度(MPa)×断裂伸长率(%))大于65000MPa%,在该方法中将钢熔炼,所述钢的标称化学组成包括,含量以重量计0.85%≤C≤1.05%;16%≤Mn≤19%;Si≤2%;Al≤0.050%;S≤0.030%;P≤0.050%;N≤0.1%;以及任选的一种或多种选自如下的元素Cr≤1%;Mo≤1.50%;Ni≤1%,Cu≤5%;Ti≤0.50%;Nb≤0.50%;V≤0.50%;该组成的其余部分由铁和熔炼产生的不可避免的杂质组成,-由这种钢铸造半成品;-使具有该钢组成的半成品达到1100-1300℃的温度;-轧制该半成品直至大于或等于900℃的轧制结束温度; -必要时,保持(observe)一等待时间(un temps d′attente),以使钢的再结晶表面比例等于100%;-以大于或等于20℃/s的速率冷却钢板;-在小于或等于400℃的温度下卷绕钢板。本专利技术的目的还在于生产热轧奥氏体钢板的方法,该钢板的强度大于1400MPa,其乘积P(强度(MPa)×断裂伸长率(%))大于50000MPa%,其特征在于在卷绕和开卷后冷却的热轧钢板进行等效变形率为大于或等于13%但小于或等于17%的冷变形。本专利技术的目的还在于生产冷轧退火铁-碳-锰奥氏体钢板的方法,该钢板的强度大于1250MPa,其乘积P(强度(MPa)×断裂伸长率(%))大于60000MPa%,其特征在于提供通过上述方法得到的热轧钢板,进行至少一个循环,每个循环在于对该钢板进行在一个或多个相继道次的冷轧然后进行再结晶退火,在后接再结晶退火的冷轧的最后一个循环之前的奥氏体晶粒的平均尺寸为小于15微米。本专利技术的目的还在于生产冷轧退火铁-碳-锰奥氏体钢板的方法,该钢板的强度大于1400MPa,其乘积P(强度(Mpa)×断裂伸长率(%))大于50000MPa%,其特征在于在最终再结晶退火之后进行等效变形率为大于或等于6%但小于或等于17%的冷变形。本专利技术的目的还在于生产冷轧铁-碳-锰奥氏体钢板的方法,该钢板的强度大于1400MPa,其乘积P(强度(MPa)×断裂伸长率(%))大于50本文档来自技高网
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【技术保护点】
热轧铁-碳-锰奥氏体钢板,其强度大于1200MPa,其乘积P(强度(MPa)×断裂伸长率(%))大于65000MPa%,且其标称化学组成包括,含量以重量计:0.85%≤C≤1.05%16%≤Mn≤19%Si≤2%Al≤0.050%S≤0.030%P≤0.050%N≤0.1%,以及任选的一种或多种选自如下的元素:Cr≤1%Mo≤1.50%Ni≤1%Cu≤5%Ti≤0.50%Nb≤0.50%V≤0.50%,该组成的余量由铁和熔炼产生的不可避免的杂质组成,所述钢的再结晶表面比例等于100%,所述钢的析出碳化物的表面比例等于0%,且所述钢的平均晶粒尺寸小于或等于10微米。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P屈吉N盖尔东C斯科特F斯托韦诺特MC泰西尔
申请(专利权)人:阿塞洛法国公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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