用于生产具有改善的延性的高强度钢部件的方法以及通过所述方法获得的部件技术

提出用于模压淬火的轧制钢板，以重量百分比计，所述钢板的化学组成包含：0.32％≤C≤0.36％，0.40％≤Mn≤0.8％，0.10％≤Si≤1.70％，0.015％≤Al≤0.070％，0.05％≤Cr≤1.2％，0.25％≤Ni≤2％，0.015％≤Ti≤0.10％，0≤Nb≤0.060％，0.0005％≤B≤0.0040％，0.003％≤N≤0.010％，0.0001％≤S≤0.005％，0.0001％≤P≤0.025％，Ti/N>3.42，剩余部分由铁和由制造产生的不可避免的杂质组成，板表面附近在深度Δ内在钢的任一点处具有镍含量Ni

【技术实现步骤摘要】
用于生产具有改善的延性的高强度钢部件的方法以及通过所述方法获得的部件
[0001]本专利技术专利申请是申请日为2018年5月30日、申请号为201880035785.2、专利技术名称为“用于生产具有改善的延性的高强度钢部件的方法以及通过所述方法获得的部件”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]本专利技术涉及设计成在模压淬火之后获得具有非常高的机械强度的部件的钢板。已知模压淬火涉及将钢坯加热至足以获得奥氏体转变的温度，然后通过将坯件保持在压制工具中来对它们进行热冲压，以获得淬火显微组织。根据该方法的变型，可以在加热和模压淬火之前预先对坯件进行冷预冲压。这些坯件可以预涂覆有例如铝或锌合金。在这种情况下，在炉中加热期间，预涂层通过扩散与钢基材结合而形成保护部件的表面免于脱碳和形成氧化皮的化合物。该化合物适用于热成形。
[0003]如此获得的部件被用作机动车辆中的结构元件，以提供防侵入或能量吸收功能。应用的实例包括保险杠横梁、门或中心支柱加强件或纵梁。这样的模压淬火部件也可以用于例如制造农业机械用工具或部件。
[0004]降低机动车辆燃料消耗的要求是使用具有甚至更高水平的机械强度(换言之，具有大于1800MPa的强度Rm)的部件来甚至更大地减轻车辆重量的驱动力。然而，这样水平的抗性通常与完全或几乎完全的马氏体的显微组织相关。已知这种类型的显微组织具有较低的抗延迟开裂性：在模压淬火之后，制造的部件在一定量的时间之后可能确实倾向于开裂或断裂。
[0005]公开WO2016016707公开了用于制造用于模压淬火的部件和轧制钢板的方法，其同时导致大于或等于1800MPa的非常高的机械强度Rm、在模压淬火之后高的抗延迟开裂性、和冷轧板的宽的厚度范围。为了实现所描述的，板的化学组成的镍含量为0.25％至2％，并以特定的形式集中在板或部件的表面上。这样的镍富集提供了针对氢渗透的屏障，并因此减慢了氢的扩散。
[0006]更具体地，公开WO2016016707中的钢板具有这样的化学组成，其中将含量按重量表示，所述化学组成包含：0.24％≤C≤0.38％，0.40％≤Mn≤3％，0.10％≤Si≤0.70％，0.015％≤Al≤0.070％，0％≤Cr≤2％，0.25％≤Ni≤2％，0.015％≤Ti≤0.10％，0％≤Nb≤0.060％，0.0005％≤B≤0.0040％，0.003％≤N≤0.010％，0.0001％≤S≤0.005％，0.0001％≤P≤0.025％，应理解，钛和氮的含量满足：Ti/N＞3.42，以及碳、锰、铬和硅的含量满足：所述化学组成任选地包含以下元素中的一者或更多者：0.05％≤Mo≤0.65％，0.001％≤W≤0.30％％，0.0005％≤Ca≤0.005％，剩余部分为铁和由加工产生的不可避免的杂质，所述板在所述板的表面附近至深度Δ在所述钢的任一点处包含镍含量Ni
surf
，使得：Ni
surf
>Ni
nom
，其中Ni
nom
代表钢的标称镍含量，以及Ni
max
代表Δ内的最大镍含量，使得：使得：深度Δ以
微米表示，含量Ni
max
和Ni
nom
以重量百分比表示。
[0007]另外，公开WO2016016707公开了用于制造热轧钢板的方法，其包括以下步骤：其中将板坯加热至1250℃至1300℃的温度，持续20分钟至45分钟的保持时间。该特定的板坯加热温度范围和保持时间确保了镍扩散至所形成的氧化物层与钢基材之间的界面，从而导致富镍层的出现。
[0008]通过使用公开WO2016016707中公开的化学组成和方法获得的钢部件由于其非常高的强度而特别适用于制造机动车辆用防侵入部件。
[0009]机动车辆结构组件的某些部件或部件的部分应具有与其吸收能量的能力相关的优先功能(特别是在碰撞的情况下)。对于纵梁和中心支柱加强件的下部尤为如此。
[0010]公开WO2017006159公开了钢板和相关的制造方法，该方法生产具有特征在于弯曲角度大于80
°
的非常好的延性的钢板。
[0011]所得部件适用于形成特别抗冲击的结构元件或机动车辆结构元件的部件。然而，公开WO2017006159中的钢板的机械强度远低于1800MPa，这不满足在防侵入特性方面的最高要求。
[0012]因此，例如，通过将根据公开WO2016016707获得的部件和根据公开WO2017006159获得的部件焊接在一起，可以生产机动车辆的一些这样的结构元件，其同时具有其中优先功能为机械强度的一个部件和其中优先功能为能量吸收的另一个部件。
[0013]然而，焊接需要对部件进行另外的制造操作，这增加了成本和制造时间。另外，应确保这种焊接不减小最终部件的焊部周围区域中的抗性，这需要精确控制焊接参数。因此，需要以一个单件生产组合了高机械强度和高能量吸收能力的功能的结构元件。
[0014]还需要具有令人满意的延性(换言之，具有50
°
或更大的弯曲角度)的热冲压部件。
[0015]因此，本专利技术的主要目的是生产兼具高的机械强度(特征在于抗拉强度Rm大于1800MPa)和改善的延性的钢板。由于公知的是机械强度提高通常导致延性降低，因此这两个特性在先验上难以调和。
[0016]机动车辆的安全部件和结构组件的另一个期望的特性是在水性环境和盐水环境两者中对各种形式的氢损害(包括应力腐蚀)的敏感性的降低。
[0017]因此，本专利技术的还旨在生产具有改善的抗应力腐蚀性的钢板。
[0018]为此，本专利技术的旨在被模压淬火的轧制钢板的必要特征在于，将含量按重量表示，其化学组成包含：
[0019]0.24％≤C≤0.38％以及0.40％≤Mn≤3％，
[0020]或者0.38％<C≤0.43％以及0.05％≤Mn<0.4％
[0021]0.10％≤Si≤1.70％
[0022]0.015％≤Al≤0.070％
[0023]0％≤Cr≤2％
[0024]0.25％≤Ni≤2％
[0025]0.015％≤Ti≤0.10％
[0026]0％≤Nb≤0.060％
[0027]0.0005％≤B≤0.0040％
[0028]0.003％≤N≤0.010％
[0029]0.0001％≤S≤0.005％
[0030]0.0001％≤P≤0.025％
[0031]应理解，钛和氮的含量满足：
[0032]Ti/N>3.42，
[0033]以及碳、锰、铬和硅的含量满足：
[0034][0035]所述化学组成任选地包含以下元素中的一者或更多者：
[0036]0.05％≤Mo≤0.65％
[0037]0.001％≤W≤0.30％
[0038]0.0005％≤Ca≤0.005％
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于模压淬火的轧制钢板，其中将含量按重量表示，所述钢板的化学组成包含：0.32％≤C≤0.36％0.40％≤Mn≤0.80％0.10％≤Si≤1.70％0.015％≤Al≤0.070％0.05％≤Cr≤1.20％0.25％≤Ni≤2％0.015％≤Ti≤0.10％0％≤Nb≤0.060％0.0005％≤B≤0.0040％0.003％≤N≤0.010％0.0001％≤S≤0.005％0.0001％≤P≤0.025％钛和氮的含量满足：Ti/N>3.42；以及碳、锰、铬和硅的含量满足：所述化学组成任选地包含以下元素中的一者或更多者：0.05％≤Mo≤0.65％0.001％≤W≤0.30％0.0005％≤Ca≤0.005％剩余部分的铁和由加工产生的不可避免的杂质，所述板在所述板的表面附近至深度Δ在所述钢的任一点处包含镍含量Ni
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，使得：Ni
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>Ni
nom
，Ni
nom
代表所述钢的标称镍含量，以及Ni
max
代表Δ内的最大镍含量，使得：并且使得：深度Δ以微米表示，含量Ni
max
和Ni
nom
以重量百分比表示，并且使得在所述板的表面附近至少至100微米的深度，所有颗粒的表面密度D
i
和大于2微米的颗粒的表面密度D(>2μm)满足：D
i
+6，75D(＞2um)＜270D
i
和D(>2μm)表示为每平方毫米颗粒的数目，并且所述颗粒代表存在于钢基体中的所有
纯的或组合的氧化物、硫化物、氮化物。2.根据权利要求1所述的钢板，其中所述颗粒代表氧硫化物和碳氮化物。3.根据权利要求1或2所述的钢板，特征在于它的组成按重量计包含：0.95％≤Cr≤1.05％。4.根据权利要求3所述的钢板，特征在于它的组成按重量计包含：0.48％≤Ni≤0.52％。5.根据权利要求3所述的钢板，特征在于它的组成按重量计包含：1.4％≤Si≤1.70％。6.根据权利要求1至3中任一项所述的钢板，特征在于它的显微组织为铁素体
‑
珠光体的。7.根据权利要求1至3中任一项所述的钢板，特征在于所述板为热轧板。8.根据权利要求1至3中任一项所述的钢板，特征在于所述板为经冷轧和退火的板。9.根据权利要求1至3中任一项所述的钢板，特征在于它预涂覆有铝或基于铝的金属层。10.根据权利要求1至3中任一项所述的钢板，特征在于它预涂覆有锌或基于锌的金属层。11.根据权利要求1至3中任一项所述的钢板，特征在于它预涂覆有包含铝和铁以及任选的硅的金属间合金的一个或更多个层，预涂层不包含游离铝、Fe3Si2Al
12
型的相τ5和Fe2Si2Al9型的相τ6。12.一种通过对根据权利要求1至5中任一项所述的组成的钢板进行模压淬火而获得的部件，特征在于它具有马氏体或马氏体
‑
贝氏体的组织，特征在于它的机械强度Rm大于或等于1800MPa，并且使得在所述板的表面附近至少至100微米的深度，所有颗粒的表面密度D
i
和大于2微米的颗粒的表面密度D(＞2μm)满足：D
i
+6，75D(＞2μm)＜270D
i
和D(＞2μm)表示为每mm2颗粒的数目。13.根据权利要求12所述的部件，特征在于它在轧制方向上至少具有大于50
°
的弯曲角度。14.根据权利要求12或13所述的部件，特征在于锰、磷、铬、钼和硅的含量满足：[455Exp(
‑
0.5[Mn+25P])+[390Cr+50Mo]+7Exp(1.3Si)][6
‑
1.22x10
‑9σ
y3
][C
SCC
]≥750σ
y
为13...

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