一种钢材或薄铸造钢带，包括按重量计：少于０．２５％的碳、０．２０～２．０％的锰、０．０５～０．５０％的硅、少于０．０１％的铝、和选自０．０１％～０．２０％的铌与０．０１％～０．２０％的钒中的至少一个元素，并且显微组织主要由贝氏体和针状铁素体构成，并且有大于７０％的铌和／或钒在固溶体中。该钢材能在时效硬化后使延伸率和屈服强度均得以增加。时效硬化后的钢材可具有平均颗粒尺寸小于等于１０纳米的铌的碳氮化物颗粒，并且基本没有大于５０纳米的铌的碳氮化物颗粒。该钢材可具有至少为３８０ＭＰａ的屈服强度、或至少为４１０ＭＰａ的抗拉强度、或两者。该钢材或薄铸造钢带可具有至少为６％或１０％的总延伸率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造高强度薄铸造带材、以及通过双辊铸机制造这种铸造带材的方 法。 在双辊铸机中，熔融金属被引入一对相对旋转并受内部冷却的铸辊之间，以在移 动的辊面上形成金属凝壳，并在铸辊之间的辊隙处将金属凝壳聚集在一起以生成从铸辊之 间的辊隙向下供给的凝固的带材产品。本文使用的术语"辊隙"是指铸辊彼此最靠近的全体 区域。熔融金属从浇包通过由浇杯和位于辊隙上方的芯子管口构成的金属供给系统浇入， 以在辊隙上方形成被支承在辊的铸造表面上并沿辊隙长度延伸的熔融金属铸池。该铸池通 常被限制在与辊的端面保持滑动接合的耐火侧板或侧坝之间，以防止铸池的两个端部发生 泄流。 过去，屈服强度(YS)大于等于413MPa(60ksi)、且带厚小于3. Omm的高强度低碳薄 带是通过对冷轧带材进行恢复退火而制成的。需要使用冷轧来生成期望的厚度。然后，对 冷轧带材进行恢复退火，以在不显著降低强度的情况下提高延展性。然而，所得带材的最终 延展性仍然比较低，带材不能获得6%以上的总延伸率水平，而6%这个水平是用于结构部 件的一些建造规范对结构钢提出的要求。这种恢复退火的冷轧低碳钢基本只适合于例如轧 制成形和弯曲等简单的成形操作。在使用冷轧加恢复退火制造途径形成这种最终带厚的情 况下，要得到具有更高延展性的钢带在技术上是不可行的。 过去，已经通过使用例如铌、钒、钛或钼等元素进行微合金化并进行热轧以获得 期望的厚度和强度水平，来制得高强度钢。这种微合金化需要昂贵且高水平的铌、钒、钛 或钼，并且导致形成贝氏体通常占10 20%的贝氏体-铁素体显微组织。见美国专利 No. 6488790。或者，显微组织可以是具有10 20%珠光体的铁素体。对带材的热轧导致 这些合金元素的部分析出。因此，需要相对较高的Nb、 V、 Ti或Mo等元素的合金水平，来对 主要为铁素体转变的显微组织提供足够的时效硬化以获得所需的强度水平。这些高微合金 水平显著地增加了所需的热轧载荷，并限制了可经济地和实际地制得的热轧带材的厚度范 围。这种合金化高强度带材可在对厚度大于3mm的产品范围的较厚端进行酸洗后直接用于 镀锌(galvanizing)。 然而，通过向基钢化学成分中添加Nb、V、Ti或Mo来制造厚度小于3mm的高强度钢 带非常困难，特别是对于宽带材，因为轧制载荷高，而且在商业上也总是不可行的。过去，需 要添加大量的这些元素以强化钢，此外，还导致钢的延伸性能的降低。过去的高强度微合金 热轧带材提供强度的效率比较低，比较贵，并且经常需要补偿添加其它的合金元素。 此外，一般需要用冷轧来降低带材厚度，然而热轧带材的高强度使得这种冷轧难5以进行，因为需要高冷轧载荷来减小带材厚度。此外，这些高合金水平还显著地增加了所需 的再结晶退火温度，使得建造和操作能够获得对冷轧带材进行完全再结晶退火所需的高退 火温度的退火线造价昂贵。 总之，将现有技术的通过Nb、V、Ti或Mo等元素来进行微合金化的实践应用于生产 高强度薄带在商业上并不经济，因为合金化成本高、元素添加剂的效率相对较低、高轧制载 荷导致热轧和冷轧困难、并且需要高的再结晶退火温度。 本专利技术公开了一种钢材，其包括按重量计少于0. 25%的碳、0. 20 2. 0%的锰、 0. 05 0. 50%的硅、少于0. 01%的铝、和约0. 01% 约0. 20%的铌，并且显微组织主要由 贝氏体和针状铁素体构成，而且有大于70%的铌在固溶体中。或者，铌可以少于O. 1%。该 钢材还可包括选自由约0. 05% 约0. 50%的钼、约0. 01% 约0. 20%的钒及其混合物组 成的组中的至少一个元素。 该钢材可具有至少为340MPa的屈服强度，并可具有至少为410MPa的抗拉强度 (TS)。该钢材可具有至少为485MPa的屈服强度，并可具有至少为520MPa的抗拉强度。该 钢材具有至少为6%的总延伸率。或者，总延伸率可至少为10%。 该钢材可以是薄铸造钢带。视情况，该薄铸造钢带可具有分布在钢的整个显微组 织中的、平均颗粒尺寸小于50纳米的硅和铁的细微氧化物颗粒。 该薄铸造钢带可具有小于2. 5mm的厚度。或者，该薄铸造钢带可具有小于2. Omm 的厚度。在另一情况下，该薄铸造钢带的厚度范围可为约0. 5mm 约2mm。 本专利技术还公开了一种厚度小于3毫米的热轧钢材，其包括按重量计少于0. 25% 的碳、0. 20 2. 0%的锰、0. 05 0. 50%的硅、少于0. 01%的铝、和约0. 01% 约0. 20%的铌，并且显微组织主要由贝氏体和针状铁素体构成，并且对于20% 40 %的减薄率能够提 供至少为410MPa的屈服强度。该钢材可具有至少为485MPa的屈服强度，并可具有至少为 520MPa的抗拉强度。或者，铌可以少于0. 1%。 视情况，该热轧钢材可具有分布在钢的整个显微组织中的、平均颗粒尺寸小于50 纳米的硅和铁的细微氧化物颗粒。 该热轧钢材具有至少为6%的总延伸率。或者，总延伸率可至少为10%。该热轧 钢材可具有小于2.5mm的厚度。或者，该热轧钢材可具有小于2. Omm的厚度。在另一情况 下，该热轧钢材的厚度范围可为约0. 5mm 约2mm。 本专利技术还公开了一种巻绕钢材，其包括按重量计少于O. 25%的碳、0. 20 2.0% 的锰、0. 05 0. 50 %的硅、少于0. 01 %的铝、和选自由约0. 01 % 约0. 20 %的铌、约0. 01% 约0. 20%的钒及其混合物组成的组中的至少一个元素；并且在巻绕和冷却后具 有大于70%的铌和/或钒在固溶体中。或者，铌可以少于O. 1%。 视情况，该巻绕钢材可具有分布在钢的整个显微组织中的、平均颗粒尺寸小于50 纳米的硅和铁的细微氧化物颗粒。 该巻绕钢材可具有至少为340MPa的屈服强度，并可具有至少为410MPa的抗拉强 度。该巻绕钢材具有小于3. Omm的厚度。该钢材可具有至少为485MPa的屈服强度，并可具 有至少为520MPa的抗拉强度。 或者，该巻绕钢材具有小于2. 5mm的厚度。或者，该巻绕钢材可具有小于2. Omm的 厚度。在另一情况下，该巻绕钢材的厚度范围可为约O. 5mm 约2mm。该巻绕钢材具有至少6为6%的总延伸率。或者，总延伸率可至少为10%。 本专利技术还公开了一种时效硬化钢材，其包括按重量计少于0. 25%的碳、0. 20 2. 0%的锰、0. 05 0. 50%的硅、少于0. 01%的铝、和选自由约0. 01% 约0. 20%的铌、约 0. 01% 约0. 20%的钒及其混合物组成的组中的至少一个元素，并且显微组织主要由贝氏 体和针状铁素体构成，并且在时效硬化后延伸率和屈服强度均得以增加。或者，铌可以少于 0.1%。 该时效硬化钢材还可包括分布在钢的整个显微组织中的、平均颗粒尺寸小于50 纳米的硅和铁的细微氧化物颗粒。 该钢材的屈服强度可根据需要至少为340MPa、或至少为380MPa、或至少为 410MPa、或至少为450MPa、或至少为500MPa、或至少为550MPa、或至少为600MPa、或至少为 650MPa。该钢材的抗拉强度可根据需要至少为410MPa、或至少为450MPa、或至少为500MPa、 或至少为55本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种时效硬化钢材，包括按重量计：少于０．２５％的碳、０．２０～２．０％的锰、０．０５～０．５０％的硅、少于０．０１％的铝、和选自由约０．０１％～约０．２０％的铌、约０．０１％～约０．２０％的钒及其混合物组成的组中的至少一个元素，并且显微组织主要由贝氏体和针状铁素体构成，并且在时效硬化后延伸率和屈服强度均得以增加。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯G威廉斯，哈罗德R考尔，丹尼尔G埃德尔曼，克里斯托弗R基尔莫尔，
申请(专利权)人：纽科尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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