经冷轧的马氏体钢及其马氏体钢的方法技术

一种经冷轧的马氏体钢板，所述经冷轧的马氏体钢板包含以下元素：0.3％≤C≤0.4％；0.5％≤Mn≤1％；0.2％≤Si≤0.6％；0.1％≤Cr≤1％；0.01％≤Al≤1％；0.01％≤Mo≤0.5％；0.001％≤Ti≤0.1％；0％≤S≤0.09％；0％≤P≤0.09％；0％≤N≤0.09％；0％≤Nb≤0.1％；0％≤V≤0.1％；0％≤Ni≤1％；0％≤Cu≤1％；0％≤B≤0.05％；0.001％≤Ca≤0.01％；0％≤Sn≤0.1％；0％≤Pb≤0.1％；0％≤Sb≤0.1％；剩余部分组成由铁和由加工引起的不可避免的杂质组成，钢的显微组织以面积百分比计：至少95％的马氏体，累积量为1％至5％的铁素体和贝氏体，以及0％至2％的任选量的残余奥氏体。以及0％至2％的任选量的残余奥氏体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经冷轧的马氏体钢及其马氏体钢的方法
[0001]本专利技术涉及制造适用于汽车工业的经冷轧的马氏体钢的方法，特别地涉及拉伸强度为1700MPa或更大的马氏体钢。
[0002]汽车部件需要满足两个不一致的需求，即，易于成形且具有强度，但是近年来，考虑到全球环境问题，还给予汽车以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可成形性的材料制成，以符合复杂汽车组件的易于装配的标准，并且同时必须针对车辆耐撞性和耐久性而改善强度同时减小车辆的重量以改善燃料效率。
[0003]因此，进行了大量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，钢板强度的增加使可成形性降低，并因此必须开发具有高强度和高可成形性二者的材料。
[0004]高强度和高可成形性钢板领域中的早期研究和开发已经产生了数种用于生产高强度和高可成形性钢板的方法，本文中列举其中的一些方法以用于对本专利技术的明确理解：
[0005]WO2017/065371的钢板通过以下步骤制造：将材料钢板经3至60秒快速加热至Ac3转变点或更高并使材料钢板保持，所述材料钢板包含0.08重量％至0.30重量％的C、0.01重量％至2.0重量％的Si、0.30重量％至3.0重量％的Mn、0.05重量％或更小的P、和0.05重量％或更小的S，剩余部分为Fe和其他不可避免的杂质；用水或油以100℃/秒或更高将经加热的钢板快速冷却；并快速回火至500℃至A1转变点持续3秒至60秒，这包括加热和保持时间。但是WO2017/065371的钢不能够在具有1700MPa的拉伸强度的同时提供22％的扩孔率。
[0006]本专利技术的目的是通过制造同时具有以下的可获得的经冷轧的马氏体钢板来解决这些问题：
[0007]‑
大于或等于1700MPa，并且优选大于1750MPa的极限拉伸强度，
[0008]‑
大于或等于1500MPa，并且优选大于1550MPa的屈服强度。
[0009]‑
至少22％且优选大于25％的扩孔率。
[0010]优选地，这样的钢还可以具有良好的成形适用性(对于轧制)以及良好的可焊性和可涂覆性。
[0011]本专利技术的另一个目的还在于使得可获得与常规工业应用相容同时对制造参数变化稳健的用于制造这些板的方法。
[0012]通过对本专利技术的优选实施方案的详细描述，本专利技术的上述目的和其他优点将变得更加明显。
[0013]经冷轧的马氏体钢的化学组成包含以下元素：
[0014]本专利技术的钢中存在的碳为0.3％至0.4％。碳是通过产生低温转变相例如马氏体来提高本专利技术钢的强度所必需的元素，因此，碳起到两个关键作用，一个是提高强度。但是，小于0.3％的碳含量将不能赋予本专利技术钢拉伸强度。另一方面，在碳含量超过0.4％时，钢表现出差的可点焊性，这限制其用于汽车部件的应用。对于本专利技术的优选含量可以保持0.3％至0.38％，并且更优选0.3％至0.36％。
[0015]本专利技术钢的锰含量为0.5％至1％。该元素是γ相生成元素(gammagenous)。锰提供固溶强化并且抑制铁素体转变温度和降低铁素体转变速率，因此有助于马氏体的形成。需
要至少0.5％的量以赋予强度和有助于马氏体的形成。但是，当锰含量大于1％时，其产生不利的作用，例如其阻碍在退火之后的冷却期间奥氏体向马氏体的转变。大于1％的锰含量可能在凝固期间中在钢中过度偏析并且材料内部的均匀性受损，这可能导致在热加工期间的表面开裂。锰存在的优选限制为0.5％至0.9％，并且更优选为0.6％至0.8％。
[0016]本专利技术钢的硅含量为0.2％至0.6％。硅是通过固溶强化而有助于提高强度的元素。硅是可以阻碍在退火之后的冷却期间碳化物析出的成分，因此，硅促进马氏体的形成。但硅也是铁素体形成元素，并还提高了Ac3转变点，这将退火温度推到更高的温度范围，这是将硅的含量保持在最大0.6％的原因。高于0.6％的硅含量也可能回火脆化并且此外硅也损害可涂覆性。硅存在的优选限制为0.2％至0.5％，并且更优选为0.25％至0.45％。
[0017]本专利技术钢的组合带卷的铬含量为0.1％至1％。铬是通过固溶强化向钢提供强度的必要元素，需要最少0.1％以赋予强度，但当高于1％使用时损害钢的表面光洁度。铬存在的优选限制为0.3％至0.9％并且更优选为0.4％至0.8％。
[0018]铝的含量为0.01％至1％。在本专利技术中，铝去除钢水中存在的氧以防止氧在凝固过程期间形成气相。铝还将氮固定在钢中以形成氮化铝，从而减小晶粒尺寸。较高的铝含量(高于1％)使Ac3点增加至高温，从而降低生产率。铝存在的优选限制为0.01％至0.5％。
[0019]向本专利技术钢中添加0.001％至0.1％的钛。其形成在铸件的凝固期间出现的氮化钛。钛的量因此被限制为0.1％以避免形成对可成形性有害的粗氮化钛。在低于0.001％的钛含量的情况下，不会对本专利技术钢产生任何影响。
[0020]钼是必需元素，其构成本专利技术钢的0.01％至0.5％；钼在改善淬透性和硬度方面起着有效作用，延缓贝氏体的出现从而促进马氏体的形成，特别是当以至少0.01％的量添加时。钼还促进在热轧之后的冷却期间铁素体和珠光体显微组织的形成，该铁素体和珠光体显微组织促进冷轧。然而，过度添加钼增加合金元素的添加成本，因此出于经济原因将其含量限制为0.5％。钼的优选限制为0.1％至0.3％。
[0021]硫不是必需的元素，但可能作为杂质包含在钢中，从本专利技术的观点出发，硫含量优选尽可能低，但从制造成本的观点出发，硫含量为0.09％或更小。此外，如果在钢中存在较高的硫，则其尤其是与锰结合形成硫化物并降低锰对本专利技术的有益影响。
[0022]本专利技术钢的磷成分为0％至0.09％。磷降低可点焊性和热延性，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，其含量被限制为0.09％，并且优选低于0.06％。
[0023]氮被限制为0.09％以避免材料老化并以使在凝固期间对钢的机械特性有害的氮化铝的析出最小化。
[0024]铌在本专利技术钢中以0％至0.1％存在，并且适合于形成碳氮化物以通过析出硬化来赋予本专利技术钢强度。铌还将通过其作为碳氮化物的析出以及通过阻碍在加热过程期间的再结晶来影响显微组织组分的尺寸。因此，在保持温度结束时并因此在完全退火之后形成的更细的显微组织将引起产物的硬化。然而，由于观察到其影响的饱和作用(这意味着额外量的铌不会引起产品的任何强度改善)，因此高于0.1％的铌含量在经济上得不到关注。
[0025]钒通过形成碳化物或碳氮化物而有效地提高钢的强度，从经济的观点出发上限为0.1％。
[0026]镍可以以0％至1％的量作为任选的元素添加以增加本专利技术钢的强度并改善其韧
性。优选0.01％的最小值来获得这样的效果。然而，当其含量大于1％时，镍导致延性劣化。
[0027]铜可以作为任选元素以0％至1％的量添加，从而提高本专利技术钢的强度并改善其耐腐蚀性。优选0.01％的最小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种经冷轧的马氏体钢板，以重量百分比表示，所述经冷轧的马氏体钢板包含以下元素：0.3％≤C≤0.4％；0.5％≤Mn≤1％；0.2％≤Si≤0.6％；0.1％≤Cr≤1％；0.01％≤Al≤1％；0.01％≤Mo≤0.5％；0.001％≤Ti≤0.1％；0％≤S≤0.09％；0％≤P≤0.09％；0％≤N≤0.09％；并且任选地包含以下任选元素中的一者或更多者：0％≤Nb≤0.1％；0％≤V≤0.1％；0％≤Ni≤1％；0％≤Cu≤1％；0％≤B≤0.05％；0.001％≤Ca≤0.01％；0％≤Sn≤0.1％；0％≤Pb≤0.1％；0％≤Sb≤0.1％；剩余部分组成由铁和由加工引起的不可避免的杂质组成，所述钢的显微组织以面积百分比计包含：至少95％的马氏体，累积量为1％至5％的铁素体和贝氏体，以及0％至2％的任选量的残余奥氏体。2.根据权利要求1所述的经冷轧的马氏体钢板，其中组成包含0.3％至0.36％的碳。3.根据权利要求1或2所述的经冷轧的马氏体钢板，其中组成包含0.3％至0.38％的碳。4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的经冷轧的马氏体钢板，其中组成包含0.01％至0.5％的铝。5.根据权利要求1至4中任一项所述的经冷轧的马氏体钢板，其中组成包含0.5％至0.9％的锰。6.根据权利要求1至5中任一项所述的经冷轧的马氏体钢板，其中组成包含0.3％至0.9％的铬。7.根据权利要求1至6中任一项所述的经冷轧的马氏体钢板，其中马氏体的量为96％至99％。8.根据权利要求1至7中任一项所述的经冷轧的马氏体钢板，其中铁素体和贝氏体的所述累积量为1％至4％。9.根据权利要求1至8中任一项所述的经冷轧的马氏体钢板，其中所述板具有1700MPa或更大的极限拉伸强度和1500MPa或更大的屈服强度。
10.一种生产经冷轧的马氏体钢板的方法，所述方法包括以下顺序步骤：
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提供根据权利要求1至6中任一项所述的钢组成；
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将所述半成品再加热至1000℃至1280℃的温度；
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在奥氏体范围内对所述半成品进行轧制以获得经热轧的钢板，其中热轧终轧温度为Ac3至Ac3+100℃；
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将所述板以至少20℃/秒的冷却速率冷却至低于650℃的卷取温度；并且卷取所述经热轧的板；
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【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂厄，
申请(专利权)人：安赛乐米塔尔公司，
类型：发明
国别省市：