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经冷轧和热处理的钢板及其制造方法技术

技术编号:41400804 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-20 19:25
本发明专利技术涉及经冷轧和热处理的钢板,其以重量百分比计包含:0.2%≦C≦0.35%;0.5%≦Mn≦1.5%;0.1%≦Si≦0.6%;0%≦Al≦0.1%;0.01%≦Ti≦0.1%;0.0001%≦B≦0.010%;0%≦P≦0.02%;0%≦S≦0.03%;0%≦N≦0.09%,并且可以包含任选的元素,所述钢的显微组织按面积百分比计包含至少80%的回火马氏体、3%至15%的贝氏体、1%至7%的马氏体、0%至12%的铁素体和0%至2%的残余奥氏体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及适合用作车辆用钢板的冷轧钢板。


技术介绍

1、汽车部件需要满足两个不一致的需求,即易于成形和强度,但近年来,考虑到全球环境问题,还给予汽车以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可成形性的材料制成,以便符合在复杂的汽车组件中易于装配的标准,同时必须针对车辆耐撞性和耐久性而提高强度,同时减轻车辆重量以改善燃料效率,更进一步地,钢部件必须是可焊接的,同时不会遭受液态金属脆化。

2、因此,投入了大量的研究和开发努力,以通过提高材料的强度来减少汽车中使用的材料的量。相反,钢板强度的增加降低了可成形性,并因此需要开发具有高强度和高可成形性二者的材料。

3、在高强度和高可成形性钢板领域的早期研究和开发已经得到了数种用于生产高强度和高可成形性钢板的方法,本文中列举其中的一些以用于对本专利技术的明确理解:

4、ep3561119提供了具有低屈服比和优异的均匀延伸率的回火马氏体钢,所述回火马氏体钢按重量%计包含:0.2%至0.6%的c、0.01%至2.2%的si、0.5%至3.0%的mn、0.015%或更少的p、0.005%或更少的s、0.01%至0.1%的al、0.01%至0.1%的ti、0.05%至0.5%的cr、0.0005%至0.005%的b、0.05%至0.5%的mo、0.01%或更少的n、以及余量的fe和不可避免的杂质;具有0.4至0.6的屈服比;具有10,000mpa%或更大的抗拉强度和均匀延伸率的产物(ts*u-el);并且具有按面积分数计包含90%或更多的回火马氏体、5%或更少的铁素体以及余量的贝氏体的显微组织。然而,ys/ts比并未实现。

5、与制造高强度和高成形性钢板相关的已知现有技术受到一个或另一个缺陷的影响:因此需要具有大于1440mpa的强度的冷轧钢板及其制造方法。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是通过制造可获得的经冷轧和热处理的钢板来解决这些问题,所述经冷轧和热处理的钢板同时具有:

2、-大于或等于1440mpa、优选高于1470mpa的极限抗拉强度,

3、-大于或高于1120mpa、优选高于1130mpa的屈服强度。

4、在一个优选实施方案中,经冷轧和热处理的钢板显示出6.5%或更大的总延伸率。

5、在一个优选实施方案中,经冷轧和热处理的钢板显示出大于0.70的ys/ts比。

6、优选地,这样的钢还可以具有对于成形,特别是对于具有良好的可焊性和可涂覆性的轧制的良好适应性。

7、本专利技术的另一个目的还在于提供用于制造这些板的方法,所述方法与常规的工业应用兼容,同时对制造参数变化是稳健的。

8、本专利技术的经冷轧和热处理的钢板可以任选地涂覆有锌或锌合金或者铝或铝合金以改善其耐腐蚀性。

9、本专利技术的其他特征和优点将从本专利技术的以下详细描述中变得明显。

10、碳以0.2%至0.35%存在于钢中。碳是通过延缓退火之后的冷却期间铁素体和贝氏体的形成来提高钢板强度所必需的元素。小于0.2%的含量将不允许本专利技术的钢具有足够的抗拉强度以及延性。另一方面,在超过0.35%的碳含量下,焊接区和热影响区显著硬化,并因此焊接区的机械特性受到损害。碳的优选限度为0.22%至0.33%,并且更优选的限度为0.22%至0.3%。

11、本专利技术的钢的锰含量为0.5%至1.5%。锰是赋予强度的元素,并且至少0.5%的量的锰对于通过延缓铁素体的形成来提供钢板的强度和淬透性是必需的。因此,优选较高百分比的锰,例如0.55%至1.4%,并且更优选0.6%至1.3%。但是当锰多于1.5%时,这会产生不利影响,例如减慢在用于贝氏体转变的等温保持期间奥氏体向贝氏体的转变,从而导致延性降低。此外,当锰高于1.5%时,马氏体的形成超过目标限度,因此延伸率降低。此外,锰含量高于1.5%将会引起中心偏析,并且还降低本专利技术钢的可焊性。此外,就氢致延迟断裂(其是钢铁制造商和汽车工业的重要标准)而言,高锰含量是不利的。

12、本专利技术的钢的硅含量为0.1%至0.6%。硅是有助于通过固溶强化来提高强度的元素。硅是可以减缓退火之后的冷却期间碳化物析出的成分,因此硅促进马氏体的形成。但是硅也是铁素体形成剂,并且还提高ac3转变点,这会将退火温度推至更高的温度范围,这是将硅的含量保持在最大0.6%的原因。高于0.6%的硅含量也可能回火脆化,此外硅还会损害可涂覆性。硅存在的优选限度为0.1%至0.5%,并且更优选为0.15%至0.4%。

13、本专利技术的钢的铝含量为0%至0.1%。在炼钢期间可以添加铝来对钢进行脱氧以捕获氧。高于0.1%将提高ac3点,从而降低生产率。此外,在这样的范围内,铝结合钢中的氮以形成氮化铝,从而减小晶粒尺寸,并且铝还延缓渗碳体的析出,然而铝在本专利技术中,当铝含量超过0.1%时,氮化铝的量和尺寸对扩孔和弯曲不利,并且还将ac3推至更高的温度范围(在工业上达到其是非常昂贵的),并且还导致退火均热期间的晶粒粗化。铝的优选限度为0%至0.06%,并且更优选为0%至0.05%。

14、钛是以0.01%至0.1%、优选0.01%至0.09%添加至本专利技术的钢中的元素。其适用于形成碳化物、氮化物和碳氮化物,以通过在退火均热温度范围期间的析出硬化来赋予根据本专利技术的钢强度,因此在完全退火之后更精细,这引起产品的硬化。然而,当钛含量高于0.1%时,钛通过形成大量析出物来消耗碳,这对于本专利技术是不利的,因为大量析出物倾向于降低钢的延性。

15、硼是可以以0.0001%至0.010%、优选0.001%至0.004%添加从而使钢硬化的必需元素。硼捕获氮化物以形成氮化硼,这赋予本专利技术的钢强度。硼还赋予本专利技术的钢淬透性。然而,当添加多于0.010%的硼时,发现钢板的可轧制性显著降低。此外,可能在晶界处发生硼偏析,这对可成形性是不利的。

16、本专利技术的钢的磷含量被限制为0.02%。磷是在固溶体中硬化的元素。因此,至少0.002%的少量磷可以是有利的,但是磷也具有其不利影响,例如降低可点焊性和热延性,特别是由于其在晶界处偏析或与锰共偏析的趋势。出于这些原因,优选将其含量限制为最大0.015%。

17、硫不是必需元素,但可以作为杂质包含在钢中。从制造成本的角度来看,硫含量优选尽可能低,但为0.03%或更低,并且优选至多0.005%。此外,如果钢中存在较高的硫,则其尤其与mn和ti结合而形成硫化物,这对本专利技术的钢的弯曲、扩孔和延伸率是不利的。

18、氮被限制为0.09%,以避免材料老化并使固化期间氮化物的析出(其对钢的机械特性是不利的)最小化。

19、钼是以0%至0.9%存在于本专利技术的钢中的任选元素;当以至少0.01%的量添加时,钼在改善淬透性和硬度方面发挥有效作用,延缓退火之后的冷却期间铁素体和贝氏体的形成。mo还有益于热轧产品的韧性,从而使其更容易制造。然而,钼的过度添加增加了合金元素的添加成本,因此出于经济本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种经冷轧和热处理的钢板,以重量百分比表示,包含以下元素:

2.根据权利要求1所述的经冷轧和热处理的钢板,其中所述组成包含0.22%至0.33%的碳。

3.根据权利要求1或2所述的经冷轧和热处理的钢板,其中所述组成包含0.55%至1.4%的锰。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的经冷轧和热处理的钢板,其中所述组成包含0%至0.06%的铝。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的经冷轧和热处理的钢板,其中所述组成包含0.1%至0.5%的硅。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的经冷轧和热处理的钢板,其中所述马氏体为1%至6%。

7.根据权利要求1至7中任一项所述的经冷轧和热处理的钢板,其中所述回火马氏体为80%至95%。

8.根据权利要求1至8中任一项所述的经冷轧和热处理的钢板,其中所述钢板具有1440MPa或更高的极限抗拉强度和1120MPa或更高的屈服强度。

9.一种生产经冷轧和热处理的钢板的方法,包括以下顺序步骤:

10.根据权利要求9所述的方法,其中所述卷取温度为680℃至500℃。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法,其中CS1为200℃至350℃。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法,其中HR1为1℃/秒至20℃/秒。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法,其中TA为800℃至900℃。

14.能够根据权利要求1至8中任一项获得的钢板或根据权利要求9至13中任一项所述的方法制造的钢板用于制造车辆的结构部件的用途。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种经冷轧和热处理的钢板,以重量百分比表示,包含以下元素:

2.根据权利要求1所述的经冷轧和热处理的钢板,其中所述组成包含0.22%至0.33%的碳。

3.根据权利要求1或2所述的经冷轧和热处理的钢板,其中所述组成包含0.55%至1.4%的锰。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的经冷轧和热处理的钢板,其中所述组成包含0%至0.06%的铝。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的经冷轧和热处理的钢板,其中所述组成包含0.1%至0.5%的硅。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的经冷轧和热处理的钢板,其中所述马氏体为1%至6%。

7.根据权利要求1至7中任一项所述的经冷轧和热处理的钢板,其中所述回火马氏体为80%至95%。

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【专利技术属性】
技术研发人员:达蒙·帕纳希宋孝镇文卡塔·赛·阿南特·沙拉布赖恩·林
申请(专利权)人:安赛乐米塔尔公司
类型:发明
国别省市:

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