低密度经冷轧和退火的钢板、其生产方法以及这样的钢用于生产车辆部件的用途技术

一种低密度经冷轧和退火的钢板，其包含0.12％≤碳≤0.25％、3％≤锰≤10％、3.5％≤铝≤6.5％、0％≤磷≤0.1％、0％≤硫≤0.03％、0％≤氮≤0.1％、0％≤硅≤2％、0.01％≤铌≤0.03％、0.01％≤钛≤0.2％、0％≤钼≤0.5％、0％≤铬≤0.6％、0.01％≤铜≤2.0％、0.01％≤镍≤3.0％、0％≤钙≤0.005％、0％≤硼≤0.01％、0％≤镁≤0.005％、0％≤锆≤0.005％、0％≤铈≤0.1％，以及余量包含铁，所述钢板具有包含以下的显微组织：60％至90％的δ铁素体、8％至30％的平均晶粒尺寸为0.6微米至2微米的残余奥氏体、1.0％至10％的平均晶粒尺寸为0.6微米至2微米的α铁素体和0％至2％的κ析出物(Fe,Mn)3AIC

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低密度经冷轧和退火的钢板、其生产方法以及这样的钢用于生产车辆部件的用途
[0001]本专利技术涉及低密度钢板，并且特别地涉及双相显微组织。根据本专利技术的钢板特别良好地适合于制造车辆(例如陆用机动车辆)的内板或外板。
[0002]环境限制迫使汽车制造商不断地降低其汽车的CO2排放。要做到这一点，汽车制造商有几种选择，其中他们的主要选择是减轻车辆重量或提高其发动机系统的效率。常常通过将这两种方法组合来实现进步。本专利技术涉及第一种选择，即减轻机动车辆的重量。在这个非常特定的领域，存在双路线可选方案：
[0003]第一路线包括减小钢的厚度，同时提高其机械强度水平。遗憾的是，这种解决方案由于某些汽车部件的刚度的过度降低和出现对乘客造成不舒适条件的声学问题，更不用说与机械强度增加有关的延性的不可避免的损失而具有其局限。
[0004]第二路线包括通过使用其他较轻金属对钢进行合金化来降低钢的密度。在这些合金中，低密度合金在可以显著降低重量的同时具有有吸引力的机械特性和物理特性。
[0005]特别地，EP3421629是要求保护具有双态(bimodal)显微组织的高强度经冷轧和热处理的钢带、钢板、坯件或热成型产品的专利，其包括以下步骤：生产熔体并将其铸造成具有以下组成的板坯或铸带：0.05重量％至0.50重量％的C；0.50重量％至8.0重量％的Mn；总计0.05重量％至6.0重量％的Al；0.0001重量％至0.05重量％的Sb；0.0005重量％至0.005重量％的∑(Ca+REM)；5ppm至100ppm的N；0重量％至2.0重量％的Si；0重量％至0.01重量％的S；0重量％至0.1重量％的P；0重量％至1.0重量％的Cr；0重量％至2.0重量％的Ni；0重量％至2.0重量％的Cu；0重量％至0.5重量％的Mo；0重量％至0.1重量％的V；0ppm至50ppm的B；0重量％至0.10重量％的Ti，其中所述部件具有双态晶粒显微组织，所述双态晶粒显微组织由铁素体基体相和第二相组成，所述铁素体基体相由δ
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铁素体和α
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铁素体组成，其中δ
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铁素体的晶粒尺寸为5μm至20μm，其中α
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铁素体的晶粒尺寸为至多3μm，以及所述第二相由晶粒尺寸为至多3μm的贝氏体、马氏体和残余奥氏体中的一者或更多者组成。但是EP3421629的钢没有证明是低密度钢，以及包括诸如马氏体和贝氏体的硬面(hard face)。
[0006]因此，本专利技术的目的是提供这样的钢板：所述钢板呈现出低于7.3的相对密度、至少600MPa的极限抗拉强度和至少17.5％的均匀延伸率。
[0007]在一个优选的实施方案中，根据本专利技术的钢板呈现出等于或低于7.2的相对密度、至少450MPa的屈服强度。
[0008]本专利技术的其他特征和优点将根据本专利技术的以下详细描述变得明显。
[0009]碳含量为0.12重量％至0.25重量％，更优选为0.13重量％至0.2重量％。碳是一种γ相生成元素(Gamagenous element)，其在残余奥氏体的形成中起着重要作用，并且还赋予强度和延性。碳含量有利地为0.13％至0.2％，以同时获得高强度、延伸率和拉伸凸缘性。
[0010]锰含量以3重量％至10重量％存在。锰在该体系中是一种重要的合金元素，主要是由于用非常大量的锰进行合金化使奥氏体稳定直至室温，这可以有助于达到诸如延伸率和屈服强度的目标特性的事实。锰连同碳一起控制高温下晶界处碳化物的形成，从而控制热脆性。如果锰高于10％存在，则其可能导致中心偏析，这对本专利技术钢的延性是有害的。当锰
低于3％存在时，锰将无法以足够的量使残余奥氏体在室温下稳定。锰存在的优选限度为4％至9％，并且更优选为4％至8％。
[0011]铝含量以3.5重量％至6.5重量％存在。向本专利技术的钢中添加铝有效地降低了钢的密度。铝是一种α相生成元素(alphagenous element)元素，并因此倾向于促进铁素体的形成，并且特别是δ铁素体的形成。铝具有2.7的相对密度，并且对机械特性产生影响。随着铝含量增加，机械强度和弹性极限也增加，但是由于位错迁移率降低导致均匀延伸率降低。低于3.5％，由于铝的存在引起的密度降低变得不太有益。高于6.5％，铁素体的存在增加超过预期限度，并对本专利技术产生负面影响。此外，高于6.5％的Al的存在可能形成将赋予产品脆性的金属间化合物，例如Fe
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Al、Fe3‑
Al和其它(Fe,Mn)Al金属间化合物，这可能导致钢在冷轧期间开裂，并且还可能对钢的韧性有害。优选地，铝含量将被严格限制为小于6.5％，以防止脆性金属间析出物的形成，因此优选的限度为4％至6％，更优选为5％至6％。
[0012]硅是一种任选的元素，其可以降低钢的密度，并在固溶硬化方面有效。然而，硅的含量被限制为2重量％，因为超过该水平，这种元素倾向于形成产生表面缺陷的强粘附氧化物。表面氧化物的存在削弱了钢的可润湿性，并可能在潜在的热浸镀锌操作期间产生缺陷。因此，Si含量将优选地限制为低于1.5％。
[0013]硫和磷是使晶界脆化的杂质。它们各自的含量必须不超过0.03重量％和0.1重量％，以便保持足够的热延性。
[0014]氮含量必须为0.1重量％或更少，以防止在凝固期间体积缺陷(气泡)的形成和AlN的析出。
[0015]铌可以作为任选的元素以0.01重量％至0.03重量％的量添加到本专利技术的钢中，以提供晶粒细化。晶粒细化允许获得强度与延伸率之间的良好平衡。但是，铌倾向于阻碍在热轧和退火期间的再结晶，并因此限度保持至0.03％。
[0016]以与铌相似的方式，钛可以作为任选的元素以0.01重量％至0.2重量％的量添加到本专利技术的钢中用于晶粒细化。
[0017]铜可以作为任选的元素以0.01重量％至2.0重量％的量添加，以提高钢的强度并改善其耐腐蚀性。需要最少0.01％以获得这样的效果。然而，当其含量高于2.0％时，其可能使表面外观劣化。
[0018]镍可以作为任选的元素以0.01重量％至3.0重量％的量添加，以提高钢的强度并改善其韧性。需要最少0.01％以获得这样的效果。然而，当其含量高于3.0％时，镍导致延性劣化。
[0019]钼为任选的元素，其在本专利技术的钢中以0重量％至0.5重量％存在；当钼以至少0.01％的量添加时，钼在改善淬透性和硬度方面起有效作用。Mo还有益于热轧产品的韧性，从而导致更容易制造。然而，过量添加钼会增加合金元素的添加成本，因此出于经济原因，其含量被限制为0.5％。钼的优选限度为0％至0.4％，并且更优选为0％至0.3％。
[0020]铬为本专利技术钢中的任选元素，为0重量％至0.6重量％。铬为钢提供强度和硬化，但是当高于0.5％使用时，会损害钢的表面光洁度。铬的优选限度为0.01％至0.5％，并且更优选为0.01％至0.2％。
[0021]诸如铈、硼、镁或锆的其他元素可以以下列重量比单独添加或组合添加：Ce≤0.1％，B≤0.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】1.一种低密度经冷轧和退火的钢板，按重量计包含：0.12％≤碳≤0.25％，3％≤锰≤10％，3.5％≤铝≤6.5％，0％≤磷≤0.1％，0％≤硫≤0.03％，0％≤氮≤0.1％，和任选的以下元素中的一者或更多者：0％≤硅≤2％，0.01％≤铌≤0.03％，0.01％≤钛≤0.2％，0％≤钼≤0.5％，0％≤铬≤0.6％，0.01％≤铜≤2.0％，0.01％≤镍≤3.0％，0％≤钙≤0.005％，0％≤硼≤0.01％，0％≤镁≤0.005％，0％≤锆≤0.005％，0％≤铈≤0.1％，以及余量包含铁和不可避免的杂质，所述钢板具有以面积分数计包含以下的显微组织：60％至90％的δ铁素体、8％至30％的平均晶粒尺寸为0.6微米至2微米的残余奥氏体、1.0％至10％的平均晶粒尺寸为0.6微米至1.85微米的α铁素体和0％至2％的κ析出物(Fe,Mn)3AlC
x
，其中x严格小于1。2.根据权利要求1所述的钢板，其中碳含量为0.13％至0.2％。3.根据权利要求1或2所述的钢板，其中锰含量为4％至9％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的钢板，其中所述残余奥氏体含量为9％至29％。5.根据权利要求1至4中任一项所述的钢板，其中所述κ析出物含量为0％至1％。6.根据权利要求1至5中任一项所述的钢板，其中平均晶粒尺寸为0.6微米至1.2微米的所述α
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铁素体含量为2％至10％。7.根据权利要求1至6中任一项所述的钢板，其中所述钢板被金属涂层覆盖。8.一种用于生产钢板的方法，包括以下步骤：
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提供组成根据权利要求...

【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：