具有良好耐老化性的扁钢产品及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于加压淬火、经涂覆的扁钢产品及其制造方法，扁钢产品具有特别良好的耐老化性。除铁和不可避免的杂质以外，扁钢产品的钢由以下组成(以重量％计)：0.10

【技术实现步骤摘要】
具有良好耐老化性的扁钢产品及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种适合于加压淬火的经涂覆的扁钢产品及其制造方法，所述扁钢产品具有特别良好的耐老化性。

技术介绍

[0002]当本专利技术提及“扁钢产品”时，由此意为钢带、钢板或由此获得的板坯等。板坯通常理解为可具有比钢带或钢片(板坯由其产生) 更复杂的轮廓。
[0003]对在车身构造中使用的钢的机械性质方面还有其加工表现方面提出高的要求。用于变形为钢构件的扁钢产品经过不同的制造步骤。此外它将冷变形。这可通过例如矫直、剪裁或成形来进行。良好的冷成形表现另外显示良好的尺寸精度、剪裁边缘的品质以及冷成形零件的匀称的表面。通过具有低屈服强度和高均匀伸长率的钢来促进良好的冷成形表现。在加工中被证实特别有利的在此为屈服强度理想地连续地走向或仅出现弱的屈服强度。连续走向的屈服强度还经常称为延伸极限。
[0004]钢的老化是由铁素体中的游离碳引起的。在高于300℃的温度下，碳在铁素体中的溶解度明显大于在室温下的溶解度，从而产生一定的游离碳含量。通常在涂覆过程中，例如在热浸镀中达到高于300℃的温度。因此，在对于涂覆过程典型的温度
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时间曲线中，碳可在钢中扩散。于是在室温下，游离碳的含量明显大于平衡含量，因为接近热力学平衡需要比在涂覆之后冷却至室温期间可用的时间更长的时间段。因此在室温下，铁素体非常强烈地碳过饱和。然而，作为间隙合金元素，碳即使在室温下也可以非常缓慢地扩散，并且积聚在缺陷处，例如另外还在位错处。这种现象也被称为老化，并且沉积在缺陷处的间隙溶解的原子被称为科特雷尔(Cottrel l)云。位错被碳阻挡，从而产生明显的屈服强度，这对于冷成形是非常不期望的。此外，扁钢产品的矫直由于不连续的变形表现而变得困难。增加的变形阻力导致在板坯剪裁时增加的工具磨损，且随后可能的深冲冷成形导致不平坦的、不匀称的表面。在这方面，应尽可能阻止或至少减轻由于游离碳而导致的钢老化。
[0005]在EP 2848709 A1中已知一种扁钢产品，该扁钢产品由一种钢形成，该钢包含0.2
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0.5重量％的C、0.5
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3.0重量％的Mn、0.002
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0.004 重量％的B以及“Si、Cr、Al、Ti”中任选地一种或多种元素的以下含量：0.1
‑
0.3重量％Si、0.1
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0.5重量％Cr、0.02
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0.05重量％Al、 0.025
‑
0.04重量％Ti。该扁钢产品用由铝
‑
锌合金形成的腐蚀保护涂层涂覆。经涂覆的扁钢产品设置用于借助加压淬火制造构件。相应获得的扁钢产品仅在很小的程度上耐老化并且在涂覆和老化后具有强烈显现的屈服强度。
[0006]从EP 2 631 307 A1中还已知一种钢板，以质量％为单位，其由0.18
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0.35％的C、1.0
‑
3.0％的Mn、0.01
‑
1.0％的Si、0.001
‑
0.02 ％的P、0.0005
‑
0.01％的S、0.001
‑
0.01％的N、0.01
‑
1.0％的Al、 0.005
‑
0.2％的Ti、0.0002
‑
0.005％的B和0.002
‑
2.0％的Cr以及剩余的Fe和不可避免的杂质组成,其中,以体积％计,在该扁钢产品的组织结构中，铁素体的比例为50％以上，未再结晶铁素体的比例为30％以上。这里有，Cr
Θ
/Cr
M
的比例≤2，其中Cr
Θ
是Cr在碳化铁中固溶体中的浓度，Cr
M
是Cr在基体材料中固溶体中的浓度，或Mn
Θ
/Mn
M
≤ 10，其
中Mn
Θ
是Mn在碳化铁中固溶体中的浓度，而Mn
M
是Mn在基体材料中固溶体中的浓度。
[0007]从D2：EP 2 703 511 A1还已知一种用于通过热压成型获得的部件的钢板。以质量％为单位，该钢板由0.10
‑
0.35％的C、0.01
‑ꢀ
1.0％的Si、0.3
‑
2.3％的Mn、0.01
‑
0.5％的Al、≤0.03％的P、≤0.02％ S、≤0.1％的N、其余的Fe和不可避免的杂质组成。存在于钢板组织结构中从表面延伸到钢板厚度的1/4区域中的碳化铁直径的标准偏差应为≤0.8mm。为了防止腐蚀，可以为板材设置连续施加的AlSi 保护层。
[0008]最后，从JP 53
‑
87073B2已知一种用于热压的钢板，其具有足够的强度和高延展性，因此适用于机器结构部件，例如车身结构部件和框架覆层部件。为此，以质量％计，该钢板含有0.15至0.45％的 C、0.5至3.0％的Mn+Cr、≤0.05％的P、≤0.03％的S、≤0.5％的Si和≤1％的Al。其同时具有碳化物分散在铁素体中的组织结构，其中铁素体的平均粒径D(μm)为3～13μm，分散的碳化物的平均开口间距λ(μm)≤5μm并且同时满足条件D ＜90λ2。这样得到的钢板应屈服强度Rp0.2为310～400MPa，抗拉强度≥400MPa，均匀伸长率≥12％，总伸长率≥20％。

技术实现思路

[0009]本专利技术的任务在于，提供一种适用于加压淬火的、具有良好的耐老化性的经涂覆的扁钢产品及其制造方法。
[0010]关于扁钢产品的任务通过具有权利要求1中给出的特征的扁钢产品来解决。本专利技术扁钢产品的有利和优选的设计方案在引用权利要求1的权利要求中给出。关于方法的任务通过具有在权利要求5中所述的特征的方法来解决。根据本专利技术的方法的有利的且优选的设计方案在引用权利要求5的权利要求中给出。
[0011]当在此作出合金含量和组成的规定时，只要没有其它说明，这些规定涉及重量或质量。
[0012]在本专利技术的扁钢产品中的碳延迟地作用于铁素体和贝氏体的形成。同时，奥氏体得到稳定并且Ac3温度下降。将本专利技术扁钢产品的钢的碳含量限制在0.10至0.4重量％。必需至少0.10重量％的碳含量来确保扁钢产品的可淬火性和加压淬火产品的抗拉强度至少 1000Mpa。如果要追求更高的强度水平，则优选将C含量设定为至少 0.15重量％。如果将C含量进一步提高到至少0.19重量％，尤其是至少0.205重量％的值，则可进一步改善可淬火性，以至于扁钢产品具有可淬火性和强度的非常好的结合。然而，碳含量大于0.4重量％对扁钢产品的机械性质有不利的影响，因为在加压淬火期间，C含量大于0.4重量％会促进脆性马氏体的形成。此外，通过高的C含量可不利地影响可焊接性。为了提高可焊接性，碳含量可优选设定为最高 0.3重量％。在最高0.25重量％，特别是最高0.235重量％的C含量下，可焊接性可再次明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于加压淬火的、经基于铝的合金涂覆的扁钢产品，其中所述扁钢产品的钢基板的钢由以下组成，以重量％计：C：0.10
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0.4％，Si：0.05
‑
0.5％，Mn：0.5
‑
3.0％，Al：0.01
‑
0.2％，Cr：0.005
‑
1.0％，V：0.002
‑
0.009％，Ti：0.023
‑
0.038％，P：≤0.1％，S：≤0.05％，N：≤0.02％，以及按以下含量的“B、Nb、Ni、Cu、Mo、W”中任选的一种或多种元素B：0.0005
‑
0.01％，Nb：0.001
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0.1％，Ni：0.01
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0.4％，Cu：0.01
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0.8％，Mo：0.002
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1.0％，W：0.001
‑
1.0％，其余为铁和不可避免的杂质，并且其中，所述扁钢产品具有连续延伸的屈服强度(Rp0.2)，或所述屈服强度在上屈服强度值(ReH)和下屈服强度值(ReL)之间的差(ΔRe)最高为45Mpa。2.根据权利要求1所述的扁钢产品，其特征在于，所述扁钢产品具有至少11.5％的均匀伸长率Ag。3.根据权利要求1所述的扁钢产品，其特征在于，所述扁钢产品的钢基板的钢的碳含量为最高0.3重量％。4.根据前述权利要求中任意一项所述的扁钢产品，其特征在于，位于钢基材上的腐蚀保护涂层组成为3
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15重量％的硅、至高5重量％的铁、至高0.5重量％的不可避免的杂质和余量的铝。5.一种用于制造适合于热成型的扁钢产品的方法，包括以下步骤：a.提供板坯或薄板坯，其由以下组成(以重量％计)：0.10
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0.4％C、0.05
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0.5％Si、0.5
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3.0％Mn、0.01
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0.2％Al、0.005
‑
1.0％Cr、0.002
‑
0.009％V、0.023
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0.038％Ti、≤0.1％P、≤0.05％S、≤0.02％N以及按以下含量的“B、Nb、Ni、Cu、Mo、W”中任选的一种或多种元素，B：0....

【专利技术属性】
技术研发人员：贝恩德，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：