扁钢产品及其制造方法技术

适合烘烤硬化处理的极高强度扁钢产品及其制造方法。扁钢产品由钢构成，钢由(重量％计)0.1‑0.5％C，1.0‑3.0％Mn，0.5‑2.0％Si，0.01‑1.5％Al，0.001‑0.008％N，至高0.02％P，至高0.005％S及任选以下元素一种或多种，Cr：0.01‑1.0％、Mo：0.01‑0.2％、B：0.001‑0.01％，及任选总计0.005‑0.2％V、Ti和Nb，Ti份额不超过0.10％，余量铁和不可避免杂质组成，扁钢产品组织组成：不超15面积％铁素体，不超5面积％贝氏体，至少5体积％残余奥氏体，至少80面积％马氏体，其中至少75面积％为回火马氏体。

Flat steel products and manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】扁钢产品及其制造方法
本专利技术涉及一种适合于烘烤硬化处理的极高强度扁钢产品以及一种用于制造这种扁钢产品的方法。
技术介绍
适合烘烤硬化(BH)处理的扁钢产品也称为烘烤硬化扁钢产品(BH扁钢产品)，并且经常用在汽车制造的应用，例如车身部件。当在此提到扁钢产品时，理解为钢带、钢板或由其制造的坯料如板坯。BH扁钢产品在BH处理之前具有比BH处理之后更低的强度水平。对于待变形的扁钢产品，对此利用这种情况，在BH处理之前并因此在较低的屈服强度和更好的成形能力下进行成形。通过BH处理实现强度水平的提高，其中材料经受热处理。BH处理典型地在120-250℃的温度范围内进行3-40分钟。通过BH处理，间隙溶解的元素的原子被激发扩散，其中它们可以积聚在位错上。由此，位错在其运动中受到阻碍，这导致屈服强度的提高。屈服强度上升的这种效应也称为烘烤硬化效应(BH效应)，并且BH处理之前和之后的屈服强度的差异也称为烘烤硬化值(BH值)。BH值越大，则通过BH处理带来的屈服强度上升就越大。如果扁钢产品具有明显的屈服强度，那么在此概念“屈服强度”指的是称为上屈服强度ReH的特征值。在BH扁钢产品中，在BH处理之前通常不存在明显的屈服强度(Streckgrenze)，而是仅存在拉伸极限(Dehngrenze)。如果在此提到屈服强度升高或BH值，则对于在BH处理之前不具有明显的屈服强度而是具有拉伸极限的扁钢产品，这应理解为BH处理之前的拉伸极限Rp0.2与BH处理之后的屈服强度ReH之间的差。高BH值对由BH扁钢产品制成的构件的翘曲刚度具有积极的影响。因此，有可能的是，通过使用具有高BH值的扁钢产品减小构件厚度并同时获得构件的刚度。BH效应迄今为止在软钢中被利用，所述软钢通常具有大部分铁素体的基体、仅较低的马氏体份额和低于700MPa的抗拉强度。US2013/0240094A1公开了用于汽车应用的冷轧烘烤硬化板材。所述板材由钢构成，所述钢除了铁和不可避免的杂质外含有0.0010-0.0040质量％的C、0.005-0.05质量％的Si、0.1-0.8质量％的Mn、0.01-0.07质量％的P、0.001-0.01质量％的S、0.01-0.08质量％的Al、0.0010-0.0050质量％的N、0.002-0.02质量％的Nb和0.005-0.050质量％的Mo，其中Mn和P的份额的比[Mn％]/[P％]的值应该在1.6-45之间，并且由≤[C％]-(12/93)x[Nb％]所获得的固溶碳的量应该在0.0005和0.0025质量％之间。适合烘烤硬化的冷轧板材应当满足式X(222)/{X(119)+X(200)}≥3.0。在此，X(222)、X(110)和X(200)是{222}面、(110}面和{200}面的X射线衍射的集成强度，这些面与从板材表面出发的板材厚度的1/4的面平行。所述板材应具有300至450MPa的良好的深冲能力和抗拉强度。对于车身部件，通常使用极高强度扁钢产品，以在良好的翘曲刚度下能够实现小的构件厚度。极高强度的钢的特征在于组织中高份额的马氏体。马氏体是富碳的组织成分，在热活化时碳可以从该组织成分中扩散出到其他组织成分中。组织中马氏体的份额越高，通常BH效应就越明显。然而，高马氏体份额伴随着差的变形能力。从US2017/009315A1中已知高强度的热镀锌钢板。该板材应包含0.05-0.30质量％C、0.5-3.0质量％Si、0.2-3.0质量％Mn、至高0.10质量％P、至高0.010质量％S、至高0.010质量％N和0.001-0.10质量％Al、余量为铁和不可避免的杂质。组织应包含50-85面积％的马氏体、小于5面积％的铁素体和残余贝氏体，并且具有至少5.0×1015m-2的位错密度以及至少0.08质量％的溶解的碳。该板材适用于烘烤硬化，并且具有1180MPa或更高的良好弯曲性质和抗拉强度。该板材借助于常规的连铸、热轧和冷轧产生。将经冷轧的板材加热到Ac3+50℃至930℃的退火温度，在此退火温度下保持30至1200s，然后以15℃/s或更高的平均速度冷却至450℃至550℃之间的冷却终止温度，然后在从达到冷却终止温度起的最高30s之内，在480至525℃下浸入熔池中10至60秒，然后以15℃/s或更高的平均冷却速度冷却至200℃。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的在于，提供一种具有最优性质、尤其非常好的烘烤硬化性质以及在BH处理之前和之后都非常好的成形性质的极高强度的扁钢产品。此外，应提供一种用于制造这种扁钢产品的方法。关于所述扁钢产品，该目的通过至少具有权利要求1中给出的特征的产品来实现。关于所述方法，该目的通过在制造根据本专利技术的扁钢产品时至少完成权利要求10中给出的方法步骤来实现。根据本专利技术的扁钢产品由一种钢构成，该钢由以下组成(以重量％计)：0.1-0.5％C，1.0-3.0％Mn，0.5-2.0％Si，0.01-1.5％Al，0.001-0.008％N，至高0.02％P，至高0.005％S以及任选的以下元素中的一种或多种，0.01-1.0％Cr，0.01-0.2％Mo，0.001-0.01％B以及任选地总计0.005-0.2％的V、Ti和Nb，其中Ti份额不超过0.10％，余量为铁和不可避免的杂质，并且其中扁钢产品具有由以下组成的组织，不超过15面积％的铁素体，不超过5面积％的贝氏体，至少5体积％的残余奥氏体，和至少80面积％的马氏体，其中至少75面积％为回火马氏体。如果在此提及铁素体，则相应的为多角形的铁素体。相对于组织中的马氏体的总份额，其对于马氏体的至少90％具有最高7.5μm的马氏体针(Martensitlanzetten)长度和最高1000nm的马氏体针宽度。根据本专利技术的扁钢产品的特征在于，在BH处理之前具有高于700MPa的屈服强度Rp0.2或高于700MPa的屈服强度ReH、950-1500MPa的抗拉强度Rm以及7-25％的伸长率A80和高的烘烤硬化电位(BH电位)。如此表现BH电位，使得扁钢产品在BH处理后具有至少80MPa的屈服强度上升，并且具有至少为BH处理前的伸长率A80的一半的伸长率A80_BH。如果在此做出关于合金含量和组成的说明，则除非另有指明，否则这些说明涉及重量或质量。根据本专利技术的扁钢产品的钢的碳含量为0.1-0.5重量％。一方面，碳有助于奥氏体的形成和稳定。尤其是在奥氏体化之后进行的第一冷却期间和在随后的配分(partitionierend)退火期间，至少0.1重量％、优选至少0.12重量％的C含量有助于稳定奥氏体相，由此可能的是，在根据本专利技术的扁钢产品中保证至少5体积％的残余奥氏体含量。当C含量至少为0.14重量％时，可以特别可靠地进行残余奥氏体的稳定化。另一方面，C含量对马氏体的强度有强烈的影响。这适用于在第一淬火期间产生的马氏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适合烘烤硬化处理的、由钢构成的极高强度扁钢产品，所述钢除了铁和不可避免的杂质之外由以下组成(以重量％计)：/nC：0.1-0.5％，/nSi：0.5-2.0％，/nMn：1.0-3.0％，/nAl：0.01-1.5％，/nN：0.001-0.008％，/nP：≤0.02％，/nS：≤0.005％，/n以及任选地以下元素中的一种或多种，Cr：0.01-1.0％、Mo：0.01-0.2％、B：0.001-0.01％，/n以及任选地总计0.005-0.2％的V、Ti和Nb，其中Ti份额不超过0.10％，/n其中，所述扁钢产品具有由以下组成的组织：/n不超过15面积％的铁素体，/n不超过5面积％的贝氏体，/n至少5体积％的残余奥氏体，和/n至少80面积％的马氏体，其中至少75面积％为回火马氏体，/n其中，相对于组织中的马氏体总份额，其对于马氏体的至少90％具有最高7.5μm的马氏体针长度和最高1000nm的马氏体针宽度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.适合烘烤硬化处理的、由钢构成的极高强度扁钢产品，所述钢除了铁和不可避免的杂质之外由以下组成(以重量％计)：
C：0.1-0.5％，
Si：0.5-2.0％，
Mn：1.0-3.0％，
Al：0.01-1.5％，
N：0.001-0.008％，
P：≤0.02％，
S：≤0.005％，
以及任选地以下元素中的一种或多种，Cr：0.01-1.0％、Mo：0.01-0.2％、B：0.001-0.01％，
以及任选地总计0.005-0.2％的V、Ti和Nb，其中Ti份额不超过0.10％，
其中，所述扁钢产品具有由以下组成的组织：
不超过15面积％的铁素体，
不超过5面积％的贝氏体，
至少5体积％的残余奥氏体，和
至少80面积％的马氏体，其中至少75面积％为回火马氏体，
其中，相对于组织中的马氏体总份额，其对于马氏体的至少90％具有最高7.5μm的马氏体针长度和最高1000nm的马氏体针宽度。


2.根据权利要求1所述的扁钢产品，其特征在于，碳含量为至少0.14重量％。


3.根据权利要求1或2所述的扁钢产品，其特征在于，Si含量和Al含量的一半的总和为至少0.9重量％。


4.根据前述权利要求中任一项所述的扁钢产品，其特征在于，Si含量为至少0.5重量％。


5.根据前述权利要求中任一项所述的扁钢产品，其特征在于，Si含量为至少0.9重量％。


6.根据前述权利要求中任一项所述的扁钢产品，其特征在于，所述扁钢产品的钢的Al含量为至少0.02重量％。


7.根据前述权利要求中任一项所述的扁钢产品，其特征在于，所述扁钢产品的钢的Al含量为至少0.2重量％。


8.根据前述权利要求中任一项所述的扁钢产品，其特征在于，其具有大于700MPa的延伸极限Rp02或者大于700MPa的屈服强度ReH、950-1500MPa的抗拉强度Rm、7-25％的伸长率A80和根据DINEN10325：2006在预变形2％并在170℃下退火20分钟后测定的BH2值，该BH2值为至少80MPa。


9.根据前述权利要求中任一项所述的扁钢产品，其特征在于，所述扁钢产品至少在一侧设有基于锌的腐蚀保护涂层。


10.用于制造适用于烘烤硬化处理的极高强度扁钢产品的方法，包括下列工作步骤：
a)提供一种热轧的、由钢组成的扁钢产品，所述钢除了铁和不可避免的杂质之外由以...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·格奥尔格·蒂森，曼努埃拉·伊尼希，贝恩德·林克，简亨德里克·鲁道夫，赖纳·费克特海嫩，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE