热轧超高强度钢带产品制造技术

本发明专利技术涉及薄的热轧超高强度钢(UHSS)产品，即涉及具有超高强度和良好可弯性的热轧钢带。本发明专利技术的目的是提供具有至少840MPa的屈服强度R

【技术实现步骤摘要】
热轧超高强度钢带产品本申请是2015年1月23日提交的国际申请号为PCT/EP2015/051371，中国国家申请号为201580005443.2，专利技术名称为“热轧超高强度钢带产品”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及薄的热轧超高强度钢(UHSS)产品，并且更具体地涉及具有超高强度和良好可弯性的热轧钢带，其钢带例如被用于车辆的框架结构、其他移动结构或其他需要轻重量的结构。技术背景具有低厚度的高强度和超高强度(HSS/UHSS)热轧钢产品，即钢带产品，常常被用于例如车辆或其他需要轻重量结构的移动结构中。尤其在具有低厚度的热轧钢带中，现代HSS/UHSS的强度提供了优异的最终结果。低厚度钢(因超高强度而变得可能)的使用降低结构的总重量，例如导致二氧化碳排放量减少。EP1375694B2(PL1)公开了例如在强度和冲击韧性方面的高性能直接淬火钢带。然而，众所周知的现象是：当钢材料的厚度提高时，最小允许内部弯曲半径提高，虽然它通常与厚度(t)成比例。由于这个原因，对于不超过12mm的厚度，根据上述专利的钢带已经实现相对于轧制方向的两个弯曲方向上测得的最小允许内部弯曲半径3.5*t，但在不损害其他性质的条件下一直难以实现更低的值，特别是在10-12mm的厚度范围内。此外，已经发现解决强度、可弯性和低温韧性的优异组合有问题，尤其是在10-12mm的厚度范围内时。可以看出，根据PL1的钢的碳含量至少是0.08％。WO2013/007729A1(PL2)公开了具有提高的耐HAZ-软化性的热轧高强度钢带以及生产所述钢的方法。PL2没有公开可弯性的结果，并且教导通过限制钢中的P和S的含量，获得这种类型的产品的良好可弯性。此外，PL2针对具有至少960MPa的屈服强度以及高碳含量的钢。WO2007/051080A2(PL3)公开了具有低屈强比的高强度双相钢。根据PL3的钢是由可辨识(distinguishable)的冷却方法生产的，并且由于双相钢典型的低屈强比，其不适于被用作结构钢。此外，PL3涉及实施例中所示的厚度大于16mm的钢板，并且此外，PL3没有公开有关可弯性的教导。因此，非常需要超高强度钢带，其具有大于0.85的屈强比(Rp0.2/Rm)，因而适合被用作结构钢，并且具有高达12mm的优异的可弯性，从而进一步提高高性能薄直接淬火钢产品(thindirectquenchedsteelproducts)的可用性。专利技术目的本专利技术的目的是：通过提供超高强度热轧钢产品，其具有至少840MPa的屈服强度Rp0.2以及改进的可弯性，至少减轻或者甚至消除已知的现有技术的问题以及缺点。此外，优选的目的是还能实现具有优异的低温冲击韧性的超高强度钢带。用根据权利要求1的热轧钢带产品来实现该目的。从属权利要求2-10公开了优选实施方案。专利技术概述本专利技术的专利技术人已经出乎意料地发现，可以通过产生包含上贝氏体的显微结构并且一起应用低碳含量(0.03-0.08重量％)以及其他指定的组成(特别是仔细限定的铌合金化含量(0.005-0.07重量％))而特别显著地提高具有至少840MPa的屈服强度Rp0.2以及大于0.85的屈强比(Rp0.2/Rm)的直接淬火超高强度钢带的可弯性。通常通过使用较高碳含量而形成上贝氏体显微结构，所述较高碳含量导致显微结构中显著的渗碳体体积分数，其满足超高强度但是例如减弱可弯性及韧性。然而，在本专利技术中已经发现，即使碳水平低，只要组成符合本专利技术，上贝氏体也能够满足超高强度。低碳含量在剧烈钢带冷却过程中还防止在显微结构中形成大量的马氏体，这提供了更均匀的显微结构，这特别对于优异可弯性特性是有益的。根据本专利技术的组成使得能够在低温下形成上贝氏体。因此，上贝氏体的缩短板条尺寸(Shortenedlathsize)和渗碳体的低体积分数至少部分地在极高性能机械性能之后。此外，根据本专利技术方法的组成和热机械处理使得可以在低温下形成上贝氏体，其进一步使缩短贝氏体板条变窄，使得钢带产品强度-韧性平衡优异。低温下贝氏体的形成增加了强度，并且减小上贝氏体的板条的厚度，其增大了低温韧性。总而言之，所得到的上贝氏体显微结构被极为精细地结构化。钢带产品的重量百分比组成是：C：0.03-0.08，Si：0.01-0.8，Mn：0.8-2.5，Al：0.01-0.15，Cr：0.01-2.0，B：0.0005-0.005，Nb：0.005-0.07，Ti：0.005-0.12，N：<0.01，P：<0.02，S：<0.004，以及任选存在的少于0.01的Ca，少于0.1的V，少于0.5的Mo，少于0.5的Cu和少于0.5的Ni，其余是Fe和不可避免的杂质。根据本专利技术，屈服强度是至少840MPa，屈强比(Rp0.2/Rm)大于0.85，厚度小于12mm，并且具有上述重量百分比组成的热轧钢带产品具有包含上贝氏体的显微结构，优选作为主相，并且更优选大于50％。专利技术优点本专利技术使得超高强度热轧钢带产品成为可能，其具有至少840MPa的屈服强度Rp0.2以及优异的可弯性。此外，不需要回火处理意味着处理仅仅是热机械的，其意味着与典型的淬火和回火(QT)钢相比的显著节省。此外，在低温冲击韧性方面优异的性质成为可能，如实验所示。最后，本专利技术使得能够以降低的合金化成本制备840-959MPa钢带。附图说明图1示意性地显示热机械处理。图2显示SEM(扫描电子显微镜)-根据本专利技术的一个实施方案的钢带的显微结构的图。图3显示图2的放大图。缩写和定义的简要说明PAG原奥氏体晶粒GB粒状贝氏体QPF准多边形铁素体UB上贝氏体MA-成分马氏体奥氏体成分HT加热温度FRT终轧温度(finalrollingtemperature)Ar3冷却过程中奥氏体开始向铁素体转变的温度QST淬火停止温度在此，超高强度是指屈服强度Rp0.2至少是840MPa。然而，优选它表示屈服强度Rp0.2大于900MPa。本专利技术的性能可能将屈服强度Rp0.2限制到至多1,050MPa或959MPa，并且这些之一优选作为屈服强度Rp0.2的上限应用。优异的可弯性是指不超过12mm的钢带可以在相对于轧制方向的两个方向上以小于3.5*t的弯曲半径弯曲，在弯曲处没有视觉上明显的裂纹或表面波纹。然而，本专利技术使得不超过12mm的钢带能够在相对于轧制方向的两个方向上以小于3.0*t的弯曲半径弯曲，在弯曲处没有视觉上明显的裂纹或表面波纹。因此，这样的值优选被用作最小允许内部弯曲半径。在此，优异的低温冲击韧性是指在-60℃下测得的Charpy-V冲击韧性值高于50J/cm2。这个Charpy-V值被定义为3次Charpy-V重复测试的平均值。
技术实现思路
下面对化学组成进行更详本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.热轧钢带产品，其具有至少840MPa的屈服强度R

【技术特征摘要】
20140124 FI 201400201.热轧钢带产品，其具有至少840MPa的屈服强度Rp0.2、大于0.85的屈强比(Rp0.2/Rm)以及小于12mm的厚度，其重量百分比组成是：
C：0.03-0.08，
Si：0.01-0.8，
Mn：0.8-2.5，
Al：0.01-0.15，
Cr：0.01-2.0，
B：0.0005-0.005，
Nb：0.005-0.07，
Ti：0.005-0.12，
N：<0.01，
P：<0.02，
S：<0.004，
以及任选存在的少于0.01的Ca，少于0.1的V，少于0.5的Mo，少于0.5的Cu和少于0.5的Ni，其余是Fe和不可避免的杂质，
并且具有包含上贝氏体的显微结构，
其特征在于在相对于轧制方向的两个方向上的弯曲半径小于3.5*t，在弯曲处没有视觉上明显的裂纹或表面波纹，
该产品具有包含面积百分比大于50％的上贝氏体的显微结构，
马氏体、MA-成分、珠光体或多边形铁素体的面积百分比总含量的上限是20％，并且
所述组成还满足以下等式：

【专利技术属性】
技术研发人员：托米·利马泰嫩，米科·黑米拉，P·苏伊卡宁，J·埃尔基莱，K·吕廷基，T·萨里宁，T·利姆内尔，
申请(专利权)人：罗奇钢铁公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI