由硼微合金化多相钢制备扁钢产品的方法技术

本发明专利技术涉及这样一种方法，该方法允许较不费力地制备几何尺寸宽泛的高抗拉强度扁钢产品。为此，根据本发明专利技术，将形成多相显微组织并且含有下列成分（以重量％计）的钢铸造成厚度为１至４毫米的铸造带材，其中所述成分为：０．０８％至０．１２％的碳、１．７０％至２．００％的锰、至多０．０３０％的磷、至多０．００４％的硫、至多０．２０％的硅、０．０１％至０．０６％的铝、至多０．００６０％的氮、０．２０％至０．５０％的铬、０．０１０％至０．０５０％的钛、０．００１０％至０．００４５％的硼，其余为铁和不可避免的杂质；在连续过程中将铸造带材在８００℃至１１００℃的最终热轧温度下在线热轧成厚度为０．５到３．２毫米的热轧带材，变形度大于２０％；以及将热轧带材在２５０℃至５７０℃的卷绕温度下进行卷绕，从而得到最小抗拉强度Ｒ↓［ｍ］为８００兆帕、最小断裂延伸率Ａ↓［８０］为５％的热轧带材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种由高抗拉强度的硼微合金化钢制备扁钢产品 (例如带材或金属板坯)的方法。这种钢属于多相钢类。它们通常为 这样的钢，所述钢的性能取决于显微组织中相的类型、数量和排列。 因此，其显微组织中至少存在两相(例如，铁素体、马氏体、贝氏体)。 结果，与传统钢相比，它们具有优异的强度/成形性的组合。特别是涉及对包晶凝固的组合物进行铸造时，这种制备路线会 产生问题。在这些钢种的情况下，在连续铸造过程中存在产生纵向裂 纹的风险。这种纵向裂纹的出现会严重降低由扁铸坯或薄板坯制备的 热轧钢带的质量，从而使得它们变得无法使用。为了避免这种风险， 需要采用大量措施(例如，增加火焰处理)，这可能会致使这些钢种 的转化变得不经济。当铸造铝含量高的钢时，由于与粉末状助熔剂的 相互作用也会造成不利效果，因此，由这种钢制备的扁钢产品的质量 也受到了不利的影响。由于下列特别的特征，多相钢引起了汽车构造行业的极大兴趣 因为多相钢具有高的强度，所以一方面它们允许使用较小的材料厚 度，从而同时也减轻了车辆重量；另一方面，在发生碰撞(撞击行为)的情况下，提高了车身的安全性。因此，与由传统钢制备的车身相比， 整个车身的具有至少相等强度的多相钢允许减小由该多相钢制备的部件的金属板厚度。通常，多相钢在转炉炼钢机中熔融，并在连续铸造机上铸造成 扁坯或薄板坯，然后热轧成热轧带材并巻绕。在这种情况下，通过在 热轧后选择性地控制热轧带材的冷却以调节某些显微组织部分，可以 改变热轧带材的机械性能。此外，为了获得更小的金属板厚度，还可以将热轧带材冷轧成冷轧带材(专利文献EP 0 910 675 Bl、 EP 0 966 547 Bl、 EP 1 169 486 Bl、 EP 1 319 725 Bl、 EP 1 398 390 Al)。由抗拉强度大于800兆帕的高抗拉强度多相钢制备扁钢产品的过程存在下列问题当轧制这些钢时，必须施加高的轧制力。这种要 求造成的后果是 一般来说，采用目前普遍使用的生产机器，通常由 所讨论类型的钢可能只能制得一定宽度和厚度的高抗拉强度热轧带 材，这已不能完全满足当今汽车行业所需的要求。特别是，使用传统 装置不能很好地制备具有足够宽度的厚度较小的带材。此外，在实践 中已经表明，采用传统方法难以由多相钢制备强度大于800兆帕的冷 轧带材。欧洲专利EP 1 072 689 Bl (DE600 09 611 T2)中提出了一种由 多相钢制备钢带的可供替换的方法。按照该已知的方法，首先将钢熔 体铸造成厚度为0.5至10毫米、特别是1至5毫米的铸造带材，其 中所述钢熔体含有(以重量％计)0.05%至0.25%的碳；总计0.5% 至3%的锰、铜和镍；总计0.1%至4%的硅和铝；总计最多达0.1%的磷、锡、砷和锑；总计小于0.3%的钛、铌、钒、锆和稀土金属；以 及分别小于1%的铬、钼和钒；余量为铁和不可避免的杂质。随后， 以在线的方式将铸造带材一道或多道热轧成热轧带材，变形度为25% 至70%。在这种情况下，最终热轧温度高于Aiv温度。在热轧结束后， 将得到的热轧带材在两个步骤中冷却。在第一冷却步骤中，保持5'C/ 秒至10(TC/秒的冷却速率直到温度达到40(TC至55CTC为止。然后将 热轧带材在该温度下保持一定的停留时间，需要该停留时间是为了允 许残余奥氏体含量超过5%的钢发生贝氏体相变。在这种情况下要避 免形成珠光体。在停留足以获得所需显微组织的时间后，通过开始第 二冷却步骤来中断相变过程，其中，为了随后将热轧带材在35(TC以 下的巻绕温度下巻绕成巻，将热轧带材的温度降到40CTC以下。采用专利文献EP 1 072 689 Bl中所述的方法，应该可以按照简 便的方式由多相钢制备具有贝氏体显微组织部分的热轧带材，所述热 轧带材具有TRIP特性("TRIP"="相变诱导塑性(Transformation Induced Plasticity)")。这种钢具有相对高的强度和良好的成形性。 然而，该强度对于许多应用来说是不够的，特别在汽车构造领域更是 如此。因此，本专利技术的目的包括提供这样一种方法，该方法允许较不费力地制备几何尺寸宽泛的高抗拉强度扁钢产品。基于上述现有技术，通过这样的制备扁钢产品的方法来实现该 目的，其中，根据本专利技术，将形成多相显微组织并且含有下列成分(以 重量％计)的钢铸造成厚度为1至4毫米的铸造带材，其中所述成分为0.08%至0.12%的碳、1.70%至2.00%的锰、至多0.030%的磷、 至多0.004%的硫、至多0.20%的硅、0.01 %至0.06%的铝、至多0.0060% 的氮、0.20%至0.50%的铬、0.010%至0.050%的钛、0.0010%至0.0045%的硼，其余为铁和不可避免的杂质；其中在连续过程中将铸造带材在 80(TC至IIO(TC的最终热轧温度下在线热轧成厚度为0.5到3.2毫米 的热轧带材，变形度大于20%;以及其中将热轧带材在250。C至570 "C的巻绕温度下进行巻绕，从而得到最小抗拉强度Rm为800兆帕、 最小断裂延伸率Aso为5%的热轧带材。本专利技术利用了这样一种可能性，即，带材铸造法有可能将抗拉 强度特别高并且可能为包晶凝固的多相钢转化成热轧带材。由于在这 种情况下，所述铸造带材本身已经具有较小的厚度，因此为了制备具 有较小的厚度的扁钢产品(如汽车构造领域中尤其所需的那样)，在 热轧该钢带的过程中仅须保持相对较低的变形度。因此，使用根据本 专利技术的方法，通过指定铸造带材相应的初始厚度，就有可能毫无问题 地制成这样的热轧带材，该热轧带材具有最佳的特性分布并且最大厚 度为1.5毫米，而且由该热轧带材可以制备用于(例如)车辆支撑结 构的部件。由于热轧过程中的变形度低，因此这种方法所需的轧制力小于 采用传统方法热轧扁坯或薄板坯所需的轧制力，从而使得可以使用根 据本专利技术的方法毫无问题地制得宽度较大的热轧带材，所述宽度显著 大于按照传统方式铸造的具有相同强度和厚度的热轧带材的宽度。由 此，本专利技术允许可靠地制备这样的高抗拉强度的热轧带材，所述热轧 带材由其组成如本专利技术所述和加工的马氏体钢构成，并且其宽度大于 1200毫米，特别是大于1600毫米。除了上述优点以外，根据本专利技术将带材铸造方法用于转化高抗 拉强度钢(该高抗拉强度钢属于根据本专利技术设计的类型)的这种应用，由于所述高抗拉强度钢的特性和针对该方法而定的工艺参数(例如， 热轧最终温度、冷却温度、巻绕温度)以及考虑到凝固行为，所以还 提供了可以可靠地铸造根据本专利技术所加工的这类关键的钢组成的可 能性。因此，与传统的制备方法相比，铸造带材非常快速的凝固(这 是带材铸造法的特征)导致出现心部偏析的风险大幅降低，其结果是， 根据本专利技术制备的热轧带材在其横截面和长度上具有特别均匀的特 性分布和显微组织。根据本专利技术的方法的另一个独特优点为根据本专利技术制备的热 轧带材具有至少800兆帕的高强度，而无需在热轧结束和巻绕之间另外对热轧带材进行特殊的冷却循环，在(例如)专利文献EP 1 072 689 Bl中规定，为了满足中断冷却的需要，在热轧结束和巻绕之间必须 维持该冷却循环。在实施根据本专利技术的方法时，只需确保热轧在限定 得相对较窄的温度窗中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备扁钢产品的方法，　－其中将形成多相显微组织并且具有如下组成的钢铸造成厚度为１至４毫米的铸造带材，其中所述组成为（以重量％计）：　碳：０．０８％至０．１２％　锰：１．７０％至２．００％　磷：≤０．０３０％　 　硫：≤０．００４％　硅：≤０．２０％　铝：０．０１％至０．０６％　氮：≤０．００６０％　铬：０．２０％至０．５０％　钛：０．０１０％至０．０５０％　硼：０．００１０％至０．００４５％　其余为铁和不 可避免的杂质，　－其中在连续过程中将所述铸造带材在８００℃至１１００℃的最终热轧温度下在线热轧成厚度为０．５到３．２毫米的热轧带材，变形度大于２０％，以及　－其中将所述热轧带材在２５０℃至５７０℃的卷绕温度下进行卷绕，　－ 从而得到最小抗拉强度Ｒｍ为８００兆帕、最小断裂延伸率Ａ８０为５％的热轧带材。

【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：布里吉特哈默，托马斯黑勒，约翰威廉施米茨，约亨万斯，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]