具有高扩孔比的热轧高强度钢带制造技术

本发明专利技术涉及高强度钢，具有仔细选择正常的合金化元素C、Mn、Si和Al，连同微元素添加。这可产生具有高强度和高扩孔比的钢。本发明专利技术还涉及制造该高强度钢的方法。制造该高强度钢的方法。制造该高强度钢的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高扩孔比的热轧高强度钢带
[0001]本专利技术涉及具有高强度和高扩孔比的热轧钢带。
[0002]高强度钢使用在汽车工业中以改进服役性能和/或减少车辆的重量和燃料消耗。然而，例如单独的高强度(以改进服役性能)对于例如相对复杂形状的汽车部件如在汽车底盘和悬架中发现的那些是不够的。对于例如汽车底盘部件使用高强度钢的价值可在事故的情况下增加塌陷强度以维持部件的完整性。然而，钢的强度越高，在成型部件的坯料的剪切或冲压边缘处钢不发生开裂的情况下将钢成型为汽车部件越困难。这样的原因在于，在大多数情况下提高的强度由通过相变硬化在显微组织中低温转变产物的存在获得。然而，这导致最终显微组织中硬度差提高，其进而以可拉伸翻边性为代价。因此，高强度多相钢例如DP和TRIP钢，以及在某种程度上多相CP钢的应用受这些钢型号用于具体汽车应用如高度复杂形状的底盘和悬架部件的成型性限制。
[0003]此外，为了节省部件重量，常见方法是使用高强度钢并减少钢片的厚度以节省重量。然而，这可导致刚度损失，其对于汽车白车身、底盘和悬架和/或座椅和内部中的一些应用是关键的。例如，对于汽车底盘部件而言刚度是关键的性能参数，因为缺少刚度会以车辆操作和乘客安全性为代价。通过减少用于制造汽车底盘部件的钢的厚度带来的刚度内在损失，可通过优化部件几何形状来恢复，例如通过产生更深的凸缘和/或具有增加的拉伸和/或弯曲程度的凸缘。为了使汽车工程师通过几何形状优化努力提高部件刚性，使用的高强度钢需要在良好延展性(或拉伸伸长率)和优异可拉伸翻边性(或扩孔能力)方面具有优异的成型性。
[0004]在近些年，钢供应商开发了具有合理的极限拉伸强度Rm和合理的总伸长率A50或A80两者的高强度钢型号。这些机械性质提供关于钢型号的强度和延展性的信息。
[0005]然而，对于汽车工业中高强度钢的某些应用，还需要钢具有好的可拉伸翻边性。可拉伸翻边性是片材凸缘处，也是片材中孔的边缘处成型性的表示。可拉伸翻边性通常通过片材中圆形冲孔的膨胀测量，并由扩孔比λ表示。扩孔比λ经常按照日本钢铁联合会标准JFS T 1001确定。该标准将附在以下。
[0006]本专利技术的目的是提供具有高扩孔比的热轧高强度钢。
[0007]本专利技术的目的还是提供具有良好伸长率和高扩孔比的高强度钢。
[0008]本专利技术另外的目的是提供具有至少760MPa的拉伸强度和至少50％扩孔比的高强度钢。
[0009]本专利技术的另一目的是提供具有至少960MPa的拉伸强度和至少40％扩孔比的高强度钢。
[0010]此外本专利技术的目的是提供也具有至少9
±
1％的总伸长率A50或A80的该高强度钢。
[0011]根据专利技术提供热轧高强度钢带，由以下组成：
[0012]·
0.02
–
0.13重量％C；
[0013]·
1.20
–
3.50重量％Mn；
[0014]·
0.10
–
1.00重量％Si；
[0015]·
总计0.01
–
0.10重量％Al；
[0016]·
0.04
–
0.25重量％Ti；
[0017]·0–
0.010重量％N；
[0018]·0–
0.10重量％P；
[0019]·0–
0.01重量％S；
[0020]任选0
–
0.005重量％B、优选0.0005
–
0.005重量％B；
[0021]任选以下一种或多种：
[0022]·0–
1.5重量％Cu；
[0023]·0–
1.0重量％Cr；
[0024]·0–
1.0重量％Mo；
[0025]·0–
0.50重量％Ni；
[0026]·0–
0.30重量％V；
[0027]·0–
0.10重量％Nb；
[0028]其中Ti+Nb≤0.25重量％，
[0029]其中Cr+Mo≤1.0重量％，
[0030]余量为铁和不可避免的杂质，
[0031]钢具有由以下组成的显微组织(以体积％计)：
[0032]–
至少85％贝氏体，
[0033]–
至多10％马氏体加残余奥氏体，
[0034]–
大于0％且至多5％渗碳体，
[0035]–
不可避免量的夹杂物，
[0036]总和合计直至100体积％，
[0037]其中钢带具有以下机械性质：
[0038]–
至少760且至多960MPa的拉伸强度，
[0039]–
至少10％的总伸长率(A50)，
[0040]–
至少50％的扩孔比(λ)值，
[0041]或
[0042]其中钢带具有以下机械性质：
[0043]–
至少960且至多1380MPa的拉伸强度，
[0044]–
至少9％的总伸长率(A50)，
[0045]–
至少40％的扩孔比(λ)值。
[0046]对于热轧钢使用具有该显微组织的该组成能够提供具有高强度(大于760MPa的强度)和高扩孔比λ的钢，。如总是这样，强度越高，成型性将越低。这也适用扩孔比。当根据本专利技术的热轧钢具有中等高拉伸强度例如在760和960MPa之间时，扩孔比可为至少50％。对于较高强度钢，例如具有拉伸强度在960和1380MPa之间，扩孔比可低于例如40％或更大。
[0047]使用根据本专利技术的组成提供几乎完全由贝氏体组成的显微组织。优选地，不存在马氏体和残余奥氏体。然而，由于热轧和卷取条件，将存在一些渗碳体，但小于5％。此外，少量的碳化物、析出物和不可避免的夹杂物可在钢中存在。
[0048]高强度和高成型性，尤其是高扩孔比来源于仔细选择正常的合金化元素C、Mn、Si和Al，连同微元素添加。本文以下讨论根据本专利技术的组成中使用的元素。
[0049]碳以0.02和0.13重量％之间的量存在。C是贝氏体形成元素并因此是实现在拉伸伸长率和扩孔能力方面提供足够强度和成型性的最终显微组织的必要元素。为了实现足够的强度，合适的最小C含量为0.02重量％，或在优选实施方案中至少0.03重量％。在优选实施方案中至多0.12重量％、优选0.09重量％、或更优选至多0.06重量％的低C含量有益于抑制冷却速率对最终显微组织同质性的依赖性的影响并促进高扩孔能力。此外，C是连同碳化物形成微合金化元素如钛、铌或钒从而实现析出强化并尽可能多地清除C以在最终显微组织中抑制渗碳体量的必要元素。通过优化其它合金化元素，包括Ti、Nb和/或V，能够获得几乎均匀的仅具有非常少渗碳体的贝氏体/贝氏体
‑
铁素体显微组织。
[0050]锰以1.20
‑
3.50重量％的量存在。Mn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.热轧高强度钢带，由以下组成：
●
0.02
–
0.13重量％C；
●
1.20
–
3.50重量％Mn；
●
0.10
–
1.00重量％Si；
●
0.01
–
0.10重量％Al_tot；
●
0.04
–
0.25重量％Ti；
●0–
0.010重量％N；
●0–
0.10重量％P；
●0–
0.01重量％S；任选0
–
0.005重量％B；任选以下一种或多种：
●0–
1.5重量％Cu；
●0–
1.0重量％Cr；
●0–
1.0重量％Mo；
●0–
0.50重量％Ni；
●0–
0.30重量％V；
●0–
0.10重量％Nb；其中Ti+Nb≤0.25重量％，其中Cr+Mo≤1.0重量％，余量为铁和不可避免的杂质，钢具有由以下组成的显微组织(以体积％计)：
–
至少85％贝氏体，
–
至多10％马氏体加残余奥氏体，
–
大于0％且至多5％渗碳体，
–
不可避免量的夹杂物，总和合计直至100体积％；其中钢带具有以下机械性质：
–
至少760且至多960MPa的拉伸强度，
–
至少10％的总伸长率(A50)，
–
至少50％的扩孔比(λ)值，或其中钢带具有以下机械性质：
–
至少960且至多1380MPa的拉伸强度，
–
至少9％的总伸长率(A50)，
–
至少40％的扩孔比(λ)值。2.根据权利要求1所述的高强度钢带，其中等式
具有0.45的下限和2.2的上限，优选0.55的下限和2.1的上限，或更优选0.75的下限和1.8的上限，其中Ti_sol定义为3.根据权利要求1或2所述的高强度钢带，其中钢具有有限范围的一种或多种以下元素：
●
0.02
‑
0.12重量％C；
●
1.20
‑
2.20重量％Mn；
●
0.10
‑
0.95重量％Si；
●
0.09
‑
0.21重量％Ti；
●
0.0010
–
0.005重量％B和/或含有有限范围的一种或多种以下任选元素：
●0‑
0.6重量％Cu；
●0–
0.9重量％Cr；
●0–
0.9重量％Mo；
●0–
0.3重量％Ni；
●0–
0.20重量％V；
●0–
0.08重量％Nb。4.根据权利要求1、2或3所述的高强度钢带，其中钢具有有限范围的一种或多种以下元素：
●
0.02
–
0.06重量％C、优选0.02
–
0.05重量％C；
●
1.30
–
2.20重量％Mn、优选1.30
–
2.00重量％Mn；
●
0.10
–
0.60重量％Si；
●
0.09
–
0.20重量％Ti、优选0.11
–
0.20重量％Ti；
●
0.0010
–
0.004重量％B、优选0.0010
–
0.003重量％B；和/或含有有限范围的一种或多种以下任选元素：
●0–
0.5重量％Cu、优选0
–
0.1重量％Cu；
●0–
0.8重量％Cr、优选0
–
0.6重量％Cr；
●0–
0.35重量％Mo，优选0
–
0.2重量％Mo，更优选0
–
0.1重量％Mo；
●0–
0.2重量％Ni、优选0
–
0.1重量％Ni；
●0–
0.18重量％V、优选0
–
0.1重量％V；
●0–
0.06重量％Nb，优选0
–
0.04重量％Nb，更优选0.01
–
0.04重量％Nb；其中1.6重量％≤Mn+Cr+2Mo≤2.4重量％，钢具有由以下组成的显微组织(以体积％计)：
–
至少90％贝氏体，
–
至多5％马氏体加残余奥氏体，
–
大于0％且至多5％渗碳体，优选0.01
–
4％渗碳体，更优选0.02
–
3％渗碳体，甚至更优
选0.02
–
2％渗碳体，最优选0.02
–
1％渗碳体，
–
不可避免量的夹杂物，总和合计直至100体积％。5.根据权利要求4所述的高强度钢带，其中钢具有：具有至多4％马氏体加残余奥氏体的显微组织，优选具有至多3％马氏体加残余奥氏体的显微组织，更优选至多2％马氏体加残余奥氏体，甚至更优选至多1％马氏体加残余奥氏体，最优选不存在马氏体加残余奥氏体。6.根据权利要求4或5所述的高强度钢带，其中钢带具有以下机械性质：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司，
类型：发明
国别省市：