冷轧热处理钢板及其制造方法技术

一种冷轧热处理钢板，具有包含以下元素的组成：0.1％≤碳≤0.5％、1％≤锰≤3.4％、0.5％≤硅≤2.5％、0.01％≤铝≤1.5％、0.05％≤铬≤1％、0.001％≤铌≤0.1％、0％≤硫≤0.003％、0.002％≤磷≤0.02％、0％≤氮≤0.01％、0％≤钼≤0.5％、0.001％≤钛≤0.1％、0.01％≤铜≤2％、0.01％≤镍≤3％、0.0001％≤钙≤0.005％、0％≤钒≤0.1％、0％≤硼≤0.003％、0％≤铈≤0.1％、0％≤镁≤0.010％、0％≤锆≤0.010％，剩余组成由铁和不可避免的杂质构成，以及所述轧制钢板的显微组织以面积分数计包含10％至60％的贝氏体、5％至50％的铁素体、5％至25％的残余奥氏体、2％至20％的马氏体、0％至25％的回火马氏体，余量为含量应为1％至45％的退火马氏体。为1％至45％的退火马氏体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷轧热处理钢板及其制造方法
[0001]本专利技术涉及适合于用作汽车用钢板的冷轧热处理钢板。
[0002]汽车部件需要满足两个不一致的需求，即易于成形和强度，但是近年来，考虑到全球环境问题，还给予汽车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成形性的材料制成，以便符合复杂汽车组装中的易于装配的标准，并且同时必须在减轻车辆的重量以改善燃料效率的同时改善对于车辆抗撞性和耐久性的强度。
[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，钢板强度的增加降低成形性，因此需要开发具有高强度和高成形性二者的材料。
[0004]高强度高成形性钢板领域中的较早的研究和开发已经产生了多种用于制造高强度高成形性钢板的方法，本文列举了其中的一些以便对本专利技术作出最终理解：
[0005]EP3144406专利要求保护具有优异的延性的高强度冷轧钢板，其以重量％计包含：碳(C)：0.1％至0.3％、硅(Si)：0.1％至2.0％、铝(Al)：0.005％至1.5％、锰(Mn)：1.5％至3.0％、磷(P)：0.04％或更少(不包括0％)、硫(S)：0.015％或更少(不包括0％)、氮(N)：0.02％或更少(不包括0％)、以及剩余部分的铁(Fe)和不可避免的杂质，其中硅和铝之和(Si+Al)(重量％)满足1.0％或更大，以及其中显微组织以面积分数计包含：5％或更少的短轴与长轴之比为0.4或更大的多边形铁素体、70％或更少(不包括0％)的短轴与长轴之比为0.4或更小的针状铁素体、25％或更少(不包括0％)的针状残余奥氏体、以及剩余部分的马氏体。此外，EP3144406设想了具有780MPa或更大的抗拉强度的高强度钢。
[0006]EP3009527提供了具有优异的延伸率、优异的延伸凸缘性和高屈服比的高强度冷轧钢板及其制造方法。该高强度冷轧钢板具有组成和显微组织。组成基于质量包含0.15％至0.27％的C、0.8％至2.4％的Si、2.3％至3.5％的Mn、0.08％或更少的P、0.005％或更少的S、0.01％至0.08％的Al和0.010％或更少的N，剩余部分为铁和不可避免的杂质。显微组织包含：平均晶粒尺寸为5μm或更小且体积分数为3％至20％的铁素体、体积分数为5％至20％的残余奥氏体、以及体积分数为5％至20％的马氏体，剩余部分为贝氏体和/或回火马氏体。晶粒尺寸为2μm或更小的残余奥氏体、晶粒尺寸为2μm或更小的马氏体、或其混合相的总数量为每2,000μm2平行于钢板的轧制方向的厚度截面150个或更多。EP3009527的钢板能够达到960MPA或更大的强度，但是不能实现20％或更大的延伸率。
[0007]本专利技术的目的是通过提供同时具有以下的冷轧热处理钢板来解决这些问题：
[0008]‑
大于或等于960MPa，优选地高于980MPa的极限抗拉强度，
[0009]‑
大于或等于20％，优选地高于21％的总延伸率。
[0010]在一个优选实施方案中，根据本专利技术的钢板的屈服强度大于或等于475MPa。
[0011]在一个优选实施方案中，根据本专利技术的钢板的屈服强度/抗拉强度之比为0.45或更大。
[0012]优选地，这样的钢还可以具有良好的成形适合性(对于轧制尤其如此)以及良好的焊接性和涂覆性。
[0013]本专利技术的另一个目的还在于提供与常规工业应用相容同时对于制造参数改变是
稳健的用于制造这些板的方法。
[0014]本专利技术的冷轧热处理钢板可以任选地涂覆有锌或锌合金，或者涂覆有铝或铝合金以改善其抗腐蚀性。
[0015]碳以0.1％至0.5％存在于钢中。碳是通过产生低温转变相例如马氏体来增加本专利技术的钢的强度所必需的元素，此外，碳在奥氏体稳定化中也起着关键作用，因此其为用于确保残余奥氏体所必需的元素。因此，碳起着两个关键作用，一个是增加强度，另一个是保持奥氏体以赋予延性。但是碳含量小于0.1％将不能以本专利技术的钢所需的足够量使奥氏体稳定化。另一方面，在碳含量超过0.5％时，钢表现出差的点焊性，这限制其用于汽车部件的应用。碳的优选限度为0.15％至0.45％，并且更优选的限度为0.15％至0.3％。
[0016]本专利技术的钢的锰含量为1％至3.4％。该元素为γ源的(gammagenous)。添加锰的目的实质上是为了获得包含奥氏体的组织。锰是使奥氏体在室温下稳定以获得残余奥氏体的元素。为了向本专利技术的钢提供强度和淬透性以及使奥氏体稳定，锰的至少约1重量％的量是强制性的。因此，本专利技术优选较高百分比的锰，例如3％。但是当锰含量大于3.4％时，其产生不利的影响例如其在用于贝氏体转变的等温保持期间阻碍奥氏体向贝氏体的转变。此外，锰含量高于3.4％还会使本专利技术的钢的焊接性劣化，以及可能会无法实现延性目标。锰的优选范围为1.2％和2.8％，并且更优选的范围为1.3％至2.4％。
[0017]本专利技术的钢的硅含量为0.5％至2.5％。硅是可以在过时效期间阻止碳化物的析出的成分，因此，由于硅的存在，富含碳的奥氏体在室温下是稳定的。此外，由于硅在碳化物中的溶解度差，其有效地抑制或阻止碳化物的形成，因此还促进在贝氏体组织中形成低密度碳化物，根据本专利技术这是所寻求的以赋予本专利技术的钢以其基本机械特性。然而，不成比例的硅含量不会产生所提及的效果并且导致诸如回火脆化的问题。因此，将浓度控制在2.5％的上限以内。硅的优选限度为0.8％至2％，并且更优选的限度为1.3％至1.9％。
[0018]铝的含量为0.01％至1.5％。在本专利技术中，铝除去钢水中存在的氧以防止氧在凝固过程期间形成气相。铝还使钢中的氮固定以形成铝氮化物以便减小晶粒的尺寸。高于1.5％的较高铝含量使Ac3点升高至高温，从而降低生产率。铝的优选限度为0.01％至1％，并且更优选的限度为0.01％至0.5％。
[0019]本专利技术的钢的铬含量为0.05％至1％。铬是为钢提供强度和硬化的必需元素，但是当高于1％使用时，损害钢的表面光洁度。此外，低于1％的铬含量会使碳化物在贝氏体组织中的分散模式粗化，因此，保持碳化物的密度在贝氏体中是低的。铬的优选限度为0.1％至0.8％，并且更优选的限度为0.2％至0.6％。
[0020]铌以0.001％至0.1％存在于本专利技术的钢中，并且适合于形成碳氮化物以通过析出硬化赋予本专利技术的钢的强度。铌还将通过其析出为碳氮化物以及通过阻止在加热过程期间的再结晶而影响显微组织组分的尺寸。因此，在保温温度结束时并因此在退火完成之后形成的更细的显微组织将引起产品硬化。然而，铌含量高于0.1％在经济上得不到关注，因为观察到其影响的饱和作用，这意味着额外量的铌不会产生产品的任何强度改善。铌的优选限度为0.001％至0.09％，并且更优选的限度为0.001％至0.07％。
[0021]硫不是必需元素但是可能作为杂质包含在钢中，并且从本专利技术的观点出发，优选硫含量尽可能低，但是从制造成本的观点出发为0.003％或更少。此外，如果钢中存在较高的硫，则其尤其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种冷轧热处理钢板，具有包含以重量百分比表示的以下元素的组成：0.1％≤碳≤0.5％1％≤锰≤3.4％0.5％≤硅≤2.5％0.01％≤铝≤1.5％0.05％≤铬≤1％0.001％≤铌≤0.1％0％≤硫≤0.003％0.002％≤磷≤0.02％0％≤氮≤0.01％以及能够包含以下任选的元素中的一者或更多者：0％≤钼≤0.5％0.001％≤钛≤0.1％0.01％≤铜≤2％0.01％≤镍≤3％0.0001％≤钙≤0.005％0％≤钒≤0.1％0％≤硼≤0.003％0％≤铈≤0.1％0％≤镁≤0.010％0％≤锆≤0.010％剩余组成由铁和不可避免的杂质构成，以及所述轧制钢板的显微组织以面积分数计包含10％至60％的贝氏体、5％至50％的铁素体、5％至25％的残余奥氏体、2％至20％的马氏体、0％至25％的回火马氏体，余量为含量应为1％至45％的退火马氏体。2.根据权利要求1所述的冷轧热处理钢板，其中所述组成包含0.8％≦硅≦2％。3.根据权利要求1至2所述的冷轧热处理钢板，其中所述组成包含1.2％≦锰≦2.8％。4.根据权利要求1至3所述的冷轧热处理钢板，其中所述组成包含0.01％≦铝≦1％。5.根据权利要求1至4所述的冷轧热处理钢板，其中所述组成包含0.001％≦铌≦0.09％。6.根据权利要求1至5所述的冷轧热处理钢板，其中所述组成包含0.1％≦铬≦0.8％。7.根据权利要求1至6所述的冷轧热处理钢板，其中所述退火马氏体为2％至40％。8.根据权利要求1至7所述的冷轧热处理钢板，其中所述显微组织包含12％至55％的贝氏体。9.根据权利要求1至8所述的冷轧热处理钢板，其中所述显微组织包含8％至24％的残余奥氏体。10.根据权利要求1至10所述的冷轧热处理钢板，具有大于960MPa的抗拉强度和20％或更大的总延伸率。11.根据权利要求1至11所述的冷轧热处理钢板，具有高于475MPa的屈服强度。12.一种制造根据权利要求1至11所述的冷轧热处理钢板的方法，包括以下步骤：
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提供根据权利要求1至6中任一项的钢组成；
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将所述半成品再加热到1100℃至1280℃的温度；
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在其中热轧终轧温度应该高于Ac3的奥氏体范围内对所述半成品进行轧制以获得热轧钢板；
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将所述板以高于30℃/秒的平均冷却速率冷却到低于600℃的卷取温度；以及对所述热轧板进行卷取；
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将所述热轧板冷却到室温；
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任选地，对所述热轧钢板进行氧化皮去除步骤；
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任选地，在400℃至750℃的温度下对热轧钢板进行退火；
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任选地，对所述热轧钢板进行...

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