冷轧热处理钢板及其制造方法技术

一种冷轧热处理钢板，具有包含以重量％表示的以下元素的组成：0.10％≤碳≤0.5％、1％≤锰≤3.4％、0.5％≤硅≤2.5％、0.03％≤铝≤1.5％、0％≤硫≤0.003％、0.002％≤磷≤0.02％、0％≤氮≤0.01％，以及可以包含以下任选的元素中的一者或更多者：0.05％≤铬≤1％、0.001％≤钼≤0.5％、0.001％≤铌≤0.1％、0.001％≤钛≤0.1％、0.01％≤铜≤2％、0.01％≤镍≤3％、0.0001％≤钙≤0.005％、0％≤钒≤0.1％、0％≤硼≤0.003％、0％≤铈≤0.1％、0％≤镁≤0.010％、0％≤锆≤0.010％，余量组成由铁和因加工而引起的不可避免的杂质构成，所述钢板的显微组织以面积分数计包含10％至30％的残余奥氏体、10％至40％的贝氏体、5％至50％的退火马氏体、1％至20％的淬火马氏体和少于30％的回火马氏体，其中贝氏体和残余奥氏体的累积量大于或等于25％。

Cold rolled heat treated steel sheet and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷轧热处理钢板及其制造方法本专利技术涉及适合用作汽车用钢板的冷轧热处理钢板。汽车部件需要满足两个不一致的需求，即易于成形和强度，但是近年来，考虑到全球环境问题，还给予汽车改善燃料消耗的第三个要求。因此，现在汽车部件必须由具有高成形性的材料制成，以便符合复杂汽车组装中的易于装配的标准，并且同时必须在减轻车辆的重量以改善燃料效率的同时改善对于车辆抗撞性和耐久性的强度。因此，进行了认真的研究和开发努力以通过增加材料的强度来减少汽车中使用的材料的量。相反地，钢板强度的增加降低成形性，因此需要开发不仅具有高强度而且具有高成形性的材料。高强度高成形性钢板领域中的较早的研究和开发已经实现了多种用于制造高强度高成形性钢板的方法，本文列举了其中一些以便对本专利技术作出最终理解：EP3128023提及具有优异的延伸率、扩孔性、耐延迟断裂性和高屈服比的高强度冷轧钢板以及用于制造该钢板的方法。高屈服比高强度冷轧钢板具有以质量％计包含以下的组成：C：0.13％至0.25％、Si：1.2％至2.2％、Mn：2.0％至3.2％、P：0.08％或更少、S：0.005％或更少、Al：0.01％至0.08％、N：0.008％或更少、Ti：0.055％至0.130％、以及余量的Fe和不可避免的杂质。该钢板具有如下显微组织：包含以体积分数计2％至15％的平均晶粒直径为2.0μm或更小的铁素体、以体积分数计5％至20％的平均晶粒直径为0.3μm至2.0μm的残余奥氏体、以体积分数计10％或更少(包括0％)的平均晶粒直径为2μm或更小的马氏体、以及余量的贝氏体和回火马氏体，并且贝氏体和回火马氏体的平均晶粒直径为5μm或更小。EP3009527提供了具有优异的延伸率、优异的延伸凸缘性和高屈服比的高强度冷轧钢板及其制造方法。该高强度冷轧钢板具有组成和显微组织。组成基于质量包含0.15％至0.27％的C、0.8％至2.4％的Si、2.3％至3.5％的Mn、0.08％或更少的P、0.005％或更少的S、0.01％至0.08％的Al和0.010％或更少的N、余量的铁和不可避免的杂质。显微组织包含：平均晶粒尺寸为5μm或更小且体积分数为3％至20％的铁素体、体积分数为5％至20％的残余奥氏体、以及体积分数为5％至20％的马氏体、余量的贝氏体和/或回火马氏体。晶粒尺寸为2μm或更小的残余奥氏体、晶粒尺寸为2μm或更小的马氏体、或其混合相的总数量为每2,000μm2平行于钢板的轧制方向的厚度截面150个或更多。EP3144406专利要求保护具有优异的延展性的高强度冷轧钢板，其以重量％计包含：碳(C)：0.1％至0.3％、硅(Si)：0.1％至2.0％、铝(Al)：0.005％至1.5％、锰(Mn)：1.5％至3.0％、磷(P)：0.04％或更少(不包括0％)、硫(S)：0.015％或更少(不包括0％)、氮(N)：0.02％或更少(不包括0％)、以及余量的铁(Fe)和不可避免的杂质，其中Si和Al之和(Si+Al)(重量％)满足1.0％或更大，以及其中显微组织以面积分数计包含：5％或更少的短轴与长轴之比为0.4或更大的多边形铁素体、70％或更少(不包括0％)的短轴与长轴之比为0.4或更小的针状铁素体、25％或更少(不包括0％)的针状残余奥氏体、以及余量的马氏体。此外，EP3144406预见了这样的高强度钢：其具有780MPa或更大的抗拉强度但不能达到600MPa或更大的屈服强度，因此缺乏成形性，对于汽车的蒙皮和防侵入部件尤其如此。本专利技术的目的是通过提供同时具有以下的冷轧钢板来解决这些问题：-大于或等于900MPa，优选地高于980MPa的极限抗拉强度，-大于或等于14％，优选地高于18％的总延伸率，-550MPa或更大的屈服强度。在一个优选实施方案中，根据本专利技术的钢板还可以表现出0.5或更大的屈服强度与抗拉强度之比。优选地，这样的钢还可以具有良好的成形适合性(对于轧制尤其如此)以及良好的焊接性和涂覆性。本专利技术的另一个目的还在于提供与常规工业应用相容同时对于制造参数改变是稳健的用于制造这些板的方法。本专利技术的冷轧热处理钢板可以任选地涂覆有锌或锌合金，或者涂覆有铝或铝合金以改善其耐腐蚀性。碳以0.10％至0.5％存在于钢中。碳是通过产生低温转变相例如马氏体来增加钢板的强度所必需的元素，此外，碳在奥氏体稳定化中也起着关键作用，因此是用于确保残余奥氏体所必需的元素。因此，碳起着两个关键作用，一个是增加强度，另一个是保持奥氏体以赋予延展性。但是碳含量小于0.10％将不能以本专利技术的钢所需的足够量使奥氏体稳定化。另一方面，在碳含量超过0.5％时，钢表现出差的点焊性，这限制其用于汽车部件的应用。本专利技术的钢的锰含量为1％至3.4％。该元素为γ的。添加锰的目的实质上是为了获得包含奥氏体并赋予钢强度的组织。为了提供钢板的强度和淬透性以及为了使奥氏体稳定，发现了锰的至少1重量％的量。因此，本专利技术优选较高百分比的锰，例如高至3.4％。但是当锰含量大于3.4％时，其产生不利的影响例如其在用于贝氏体转变的等温保温期间阻碍奥氏体向贝氏体的转变。此外，锰含量高于3.4％还会降低延展性并且还会使本专利技术的钢的焊接性劣化，因此可能会无法实现延展性目标。锰的优选范围为1.2％至2.3％，并且更优选的范围为1.2％至2.2％。本专利技术的钢的硅含量为0.5％至2.5％。硅是可以在过时效期间阻止碳化物的析出的成分，因此，由于硅的存在，富含碳的奥氏体在室温下是稳定的。此外，由于硅在碳化物中的溶解度差，其有效地抑制或阻止碳化物的形成，因此还促进在贝氏体组织中形成低密度碳化物，根据本专利技术这是所寻求的以赋予钢以其基本特征。然而，不成比例的硅含量不会产生所提及的效果并且导致诸如回火脆化的问题。因此，将浓度控制在2.5％的上限以内。铝的含量为0.03％至1.5％。在本专利技术中，铝除去钢水中存在的氧从而防止氧形成气相。铝还使钢中的氮固定从而形成铝氮化物以便减小晶粒的尺寸。高于1.5％的较高铝含量使Ac3点升高至高温，从而降低生产率。当添加高的锰含量时，在本专利技术中使用1.0％至1.5％的铝含量，以平衡锰对诸如Ac3的转变点和随温度的奥氏体形成演变的影响。本专利技术的钢的铬含量为0.05％至1％。铬是为钢提供强度和硬化的必需元素，但是当高于1％使用时，铬损害钢的表面光洁度。此外，低于1％的铬含量会使碳化物在贝氏体组织中的分散模式粗化，并因此，保持碳化物的密度在贝氏体中是低的。本专利技术的钢的磷成分为0.002％至0.02％。磷降低点焊性和热延展性，特别是由于其倾向于在晶界处偏析或与锰共偏析。由于这些原因，将其含量限制为0.02％，并且优选低于0.013％。硫不是必需元素但是可能作为杂质包含在钢中，并且从本专利技术的观点出发，优选硫含量尽可能低，但是从制造成本的观点出发为0.003％或更少。此外，如果钢中存在较高的硫，则其尤其与锰结合以形成硫化物并且降低其对本专利技术的钢的有益影响。铌以0.001％至0.1％存在于钢中，并且被添加在本专利技术的钢中以形成碳氮化物，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷轧热处理钢板，具有包含以重量％表示的以下元素的组成：/n0.10％≤碳≤0.5％/n1％≤锰≤3.4％/n0.5％≤硅≤2.5％/n0.03％≤铝≤1.5％/n0％≤硫≤0.003％/n0.002％≤磷≤0.02％/n0％≤氮≤0.01％/n以及可选择地包含以下元素中的一者或更多者：/n0.05％≤铬≤1％/n0.001％≤钼≤0.5％/n0.001％≤铌≤0.1％/n0.001％≤钛≤0.1％/n0.01％≤铜≤2％/n0.01％≤镍≤3％/n0.0001％≤钙≤0.005％/n0％≤钒≤0.1％/n0％≤硼≤0.003％/n0％≤铈≤0.1％/n0％≤镁≤0.010％/n0％≤锆≤0.010％/n余量组成由铁和因加工而引起的不可避免的杂质构成，所述钢板的显微组织以面积百分比计包含10％至30％的残余奥氏体、10％至40％的贝氏体、5％至50％的退火马氏体、1％至20％的淬火马氏体和少于30％的回火马氏体，其中贝氏体和残余奥氏体之和大于或等于25％。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171110 IB PCT/IB2017/0570411.一种冷轧热处理钢板，具有包含以重量％表示的以下元素的组成：
0.10％≤碳≤0.5％
1％≤锰≤3.4％
0.5％≤硅≤2.5％
0.03％≤铝≤1.5％
0％≤硫≤0.003％
0.002％≤磷≤0.02％
0％≤氮≤0.01％
以及可选择地包含以下元素中的一者或更多者：
0.05％≤铬≤1％
0.001％≤钼≤0.5％
0.001％≤铌≤0.1％
0.001％≤钛≤0.1％
0.01％≤铜≤2％
0.01％≤镍≤3％
0.0001％≤钙≤0.005％
0％≤钒≤0.1％
0％≤硼≤0.003％
0％≤铈≤0.1％
0％≤镁≤0.010％
0％≤锆≤0.010％
余量组成由铁和因加工而引起的不可避免的杂质构成，所述钢板的显微组织以面积百分比计包含10％至30％的残余奥氏体、10％至40％的贝氏体、5％至50％的退火马氏体、1％至20％的淬火马氏体和少于30％的回火马氏体，其中贝氏体和残余奥氏体之和大于或等于25％。


2.根据权利要求1所述的冷轧热处理钢，其中组成包含1％至2％的硅。


3.根据权利要求1或2所述的冷轧热处理钢，其中组成包含0.03％至1.0％的铝。


4.根据权利要求3所述的冷轧热处理钢，其中组成包含0.03％至0.6％的铝。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的冷轧热处理钢，其中组成包含1.2％至2.3％的锰。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的冷轧热处理钢，其中组成包含0.03％至0.5％的铬。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的冷轧热处理钢，其中回火马氏体、淬火马氏体和退火马氏体的合计量大于或等于20％，以及退火马氏体的百分比高于10％。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的冷轧热处理钢，其中残余奥氏体的碳含量为0.9％至1.1％。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的冷轧热处理钢，其中所述钢板具有950MPa或更大的极限抗拉强度和15％或更大的总延伸率。


10.根据权利要求9所述的冷轧热处理钢，其中所述钢板具有1000MPa或更大的极限抗拉强度和大于或等于0.5的屈服强度与极限抗拉强度之比。


11.根据权利要求1至10所述的冷轧热处理钢板，其中不包含铁素体。


12.一种制造冷轧热处理钢板的方法，包括以下依次的步骤：
-提供根据权利要求1至6中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：让马克·皮帕尔，阿尔乔姆·阿尔拉扎罗瓦，
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