经冷轧和涂覆的钢板及其制造方法技术

一种经冷轧和涂覆的钢板，其组成包含以下元素：0.12％≤碳≤0.2％、1.7％≤锰≤2.10％、0.1％≤硅≤0.5％、0.1％≤铝≤0.8％、0.1％≤铬≤0.5％、0％≤磷≤0.09％、0％≤硫≤0.09％、0％≤氮≤0.09％、镍≤3％、铌≤0.1％、钛≤0.1％、钙≤0.005％、铜≤2％、钼≤0.5％、钒≤0.1％、硼≤0.003％、铈≤0.1％、镁≦0.010％、锆≦0.010％，剩余部分组成由铁和因加工产生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60％贝氏体、25％至55％铁素体、5％至15％残余奥氏体、和5％至18％马氏体，其中残余奥氏体中的碳含量为0.7％至1％，其中贝氏体和铁素体的累积量为至少70％。至少70％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经冷轧和涂覆的钢板及其制造方法
[0001]本专利技术涉及适合用作汽车用钢板的经冷轧涂覆的钢板。
[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]EP2768989要求保护以质量百分比计由以下元素组成的具有高强度的热浸镀锌钢带：0.13％至0.19％C、1.70％至2.50％Mn、最多0.15％Si、0.40％至1.00％Al、0.05％至0.25％Cr、0.01％至0.05％Nb、最多0.10％P、最多0.004％Ca、最多0.05％S、最多0.007％N，以及任选地以下元素中的至少一者：最多0.50％Ti、最多0.40％V、最多0.50％Mo、最多0.50％Ni、最多0.50％Cu、最多0.005％B，余量为Fe和不可避免的杂质，其中0.40％<Al+Si<1.05％以及Mn+Cr>1.90％，其中热浸镀锌钢带具有包含以下的显微组织：8％至12％残余奥氏体、10％至20％马氏体，剩余部分为铁素体和贝氏体的混合物，热浸镀锌钢带包含不多于10％贝氏体，其中热浸镀锌钢带具有至少700MPa的极限抗拉强度Rm、至少400MPa的0.2％验证强度Rp和至少18％的总延伸率。EP2768989的钢未预知强度为780MPa或更大同时优选延伸率高于20％的钢。
[0006]本专利技术的目的是通过使得可获得同时具有以下的经冷轧的钢板来解决这些问题：
[0007]‑
大于或等于780MPa，并且优选地高于800MPa的极限抗拉强度，
[0008]‑
大于或等于18％并且优选高于20％的总延伸率。
[0009]优选地，这样的钢还可以具有良好的对于成形(对于轧制)的适用性，具有良好的可焊性和可涂覆性。
[0010]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。
[0011]本专利技术的经冷轧和热处理的钢板涂覆有锌或锌合金，或者涂覆有铝或铝合金以改善其耐腐蚀性。
[0012]碳以0.12％至0.2％存在于钢中。碳是通过产生低温转变相例如马氏体和贝氏体来增加钢板的强度所必需的元素，此外，碳也在奥氏体稳定中起关键作用，因此是用于确保残余奥氏体的必需元素。因此，碳起着两个关键作用，一个作用是增加强度，另一个作用是保留奥氏体以赋予延展性。但是，碳含量小于0.12％将不能够使本专利技术钢的所需的足够量的奥氏体稳定化。另一方面，在超过0.2％的碳含量下，钢表现出差的可点焊性，这限制其应用于汽车部件。用于本专利技术的钢的碳的优选范围为0.12％至0.19％并且更优选0.14％至0.18％。
[0013]本专利技术的钢的锰含量为1.7％至2.10％。该元素是γ相生成元素(gammagenous)。添加锰的目的本质上是获得包含奥氏体的组织并且赋予钢以强度。发现至少1.7重量％的量的锰用以提供钢板的强度和淬透性以及用以使奥氏体稳定。此外，大于2.10％的锰含量也使本专利技术的钢的延展性降低并且还使可焊性劣化，因此可能无法实现延伸率目标。用于本专利技术的优选含量可以保持在1.7％至2.08％，进一步优选1.8％至2.08％。
[0014]在一个优选实施方案中，碳和锰的累积量保持在2.1％至2.25％以确保均匀增加残余奥氏体的量。
[0015]本专利技术的钢的硅含量为0.1％至0.5％。硅是可以在过时效期间阻碍碳化物的析出的成分，因此，由于硅的存在，富碳奥氏体在室温下是稳定的。然而，不相称的硅含量无法产生提及的效果并导致诸如回火脆化的问题。因此，浓度被控制在0.5％的上限内。用于本专利技术的优选含量可以保持在0.1％至0.4％。
[0016]铝是必需元素并且以0.1％至0.8％存在于本专利技术的钢中。铝促进铁素体形成并且提高Ms温度，其允许本专利技术具有如本专利技术的钢所需的足够量的马氏体和铁素体二者以赋予本专利技术的钢以延展性以及强度。然而，当铝的存在大于0.8％时，提高了Ac3温度，这使得在完全奥氏体区域中退火和热轧精轧温度在经济上不合理。铝含量优选限制为0.2％至0.8％，并且更优选0.3％至0.6％。
[0017]硅和铝的累积量优选为0.5％至0.9％，并且更优选地为0.6％至0.9％以进一步增加残余奥氏体的量。
[0018]铬是本专利技术的必需元素。铬以0.1％至0.5％含量存在于本专利技术的钢中。铬为钢提供强度和硬化，但当使用高于0.5％时，其损害钢的表面光洁度。本专利技术的铬的优选限度为0.1％至0.4％，并且更优选地为0.2％至0.4％。
[0019]磷不是必需元素，但可以作为杂质包含在钢中，并且从本专利技术的观点出发，磷含量优选地尽可能低，并且低于0.09％。磷特别是由于其在晶界处偏析或者与锰共偏析的倾向而使可点焊性和热延展性降低。出于这些原因，其含量被限制为小于0.09％，优选地小于0.3％，并且更优选地小于0.014％。
[0020]硫不是必需元素，但可以作为杂质包含在钢中，从本专利技术的观点出发，硫含量优选地尽可能低，但从制造成本的观点出发，硫含量为0.09％或更小。此外，如果钢中存在较多的硫，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。
[0021]氮被限制为0.09％以避免材料老化并使在凝固期间氮化物(其对钢的机械特性是不利的)的析出最小化。
[0022]镍可以作为任选元素以最高3％的量添加以增加钢的强度并改善其韧性。优选最少0.01％以产生这样的效果。然而，当其含量大于3％时，镍导致延展性劣化。
[0023]铌是本专利技术的任选元素。铌可以以最高0.1％含量存在于本专利技术的钢中并添加在本专利技术的钢中以通过析出硬化来形成碳氮化物以赋予本专利技术的钢以强度。铌还将通过其作为碳氮化物的析出以及通过在加热过程期间阻碍再结晶来影响显微组织组分的尺寸。因此，在保持温度结束时以及因此在退火完成之后形成的显微组织更精细，这将导致本专利技术的钢的硬化。然而，由于观察到其影响的饱和效应(这意味着额外量的铌不引起产品的任何强度改善)，因此大于0.1％的铌含量在经济上是不令人感兴趣的。
[0024]钛是任选元素，并且可以以最高0.1％添加到本专利技术的钢中。与铌一样，其参与碳
氮化物形成，因此在本专利技术的钢的硬化中起作用。此外，钛还形成在铸造产品的凝固期间出现的钛氮化物。因此将钛的量限制于0.1％以避本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种经冷轧和涂覆的钢板，以重量百分比表示，其组成包含以下元素：0.12％≤碳≤0.2％1.7％≤锰≤2.10％0.1％≤硅≤0.5％0.1％≤铝≤0.8％0.1％≤铬≤0.5％0％≤磷≤0.09％0％≤硫≤0.09％0％≤氮≤0.09％并且能够可选择地包含以下任选元素中的一者或更多者：镍≤3％铌≤0.1％钛≤0.1％钙≤0.005％铜≤2％钼≤0.5％钒≤0.1％硼≤0.003％铈≤0.1％镁≤0.010％锆≤0.010％剩余部分组成由铁和因加工产生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60％贝氏体、25％至55％铁素体、5％至15％残余奥氏体和5％至18％马氏体，其中残余奥氏体中的碳含量为0.7％至1％，其中贝氏体和铁素体的累积量为至少70％。2.根据权利要求1所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中所述组成包含0.1％至0.4％的硅。3.根据权利要求1或2所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中所述组成包含0.12％至0.19％的碳。4.根据权利要求1至3中任一项所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中所述组成包含0.2％至0.8％的铝。5.根据权利要求1至4中任一项所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中所述组成包含1.7％至2.08％的锰。6.根据权利要求1至5中任一项所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中所述组成包含0.1％至0.4％的铬。7.根据权利要求5所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中所述组成包含1.8％至2.08％的锰。8.根据权利要求3所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中所述组成包含0.14％至0.18％的碳。9.根据权利要求1至8中任一项所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中碳和锰的累积量为
2.1％至2.25％。10.根据权利要求1至9中任一项所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中硅和铝的累积量为0.5％至0.9％。11.根据权利要求1至10中任一项所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中，铁素体和贝氏体的累积量大于或等于74％并且铁素体的百分比为至少30％。12.根据权利要求1至11中任一项所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中残余奥氏体的碳含量为0.7％至0.9％。13.根据权利要求12所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中残余奥氏体的碳含量为0.7％至0.8％。14.根据权利要求1至13中任一项所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中所述贝氏体为20％至60％。15.根据权利要求1至14中任一项所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中所述马氏体为5％至15％。16.根据权利要求1至15中任一项所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中所述钢板具有780MPa或更大的极限抗拉强度和18％或更大的总延伸率。17.根据权利要求16所述的经冷轧和涂覆的钢板，其中所述钢板具有800MPa或更大的极限抗拉强度和大于等于20％的总延伸率。18.一种生产经冷轧和涂覆的钢板的方法，包括以下顺序步骤：
‑
提供根据权利要求1至10中任一项所述的钢组成；
‑
将所述半成品再加热至1000℃至128...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕斯卡尔，
申请(专利权)人：安赛乐米塔尔公司，
类型：发明
国别省市：