具有不同机械性能的金属带制造技术

本发明专利技术涉及一种金属带（1），其由钢材通过对金属带（1）进行热轧和冷轧而生成的热轧带制成，本发明专利技术还涉及一种由本发明专利技术的金属带（1）制成的板坯及其用途，还涉及制造该金属带（1）的方法。本发明专利技术的目的在于，提供一种金属带（1），由其可以以较小成本制造重量最小的匹配于特异负载的部件，通过本发明专利技术的金属带（1）实现了该目的，使金属带在冷轧之后具有恒定的金属带厚度，并具有区段式机械性能发生变化的区域（2-6）。冷轧后在本发明专利技术的意义上意味着，直接在冷轧结束后，无需其它处理，例如温度处理，金属带（1）中就已存在机械性能发生变化的区域（2-6）。

【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金属带，其由钢材通过对金属带进行热轧和冷轧而生成的热轧带制成，此外，本专利技术涉及一种由本专利技术的金属带制成的板坯，还涉及该板坯的用途以及制造该金属带的方法。
技术介绍
在机车制造以及许多其它应用领域，其中需要确保对部件提出机械性能特异要求下的最小重量，对于部件的理想设计，这通常是必要的，即，板坯或板材(部件由其制成)的机械性能发生变化。对于由钢构成的部件的制造，特别是机动车结构部件的制造，已知可以使用所谓的“激光拼焊板”，其中，部件由板坯制成，该板坯又由两块正端面相互连接的、具有不同机械性能的板材构成。由此例如可以在采用相同的钢品级的条件下，通过改变厚度而在更厚的区域提供更高的强度。进一步，对于同样的材料厚度有可能，制成由高强度钢构 成的板材区段，并将这样的板材区段与同样厚的、低强度钢焊接在一起。然而，“激光焊接板”的制造是昂贵的并需要额外的工序，此外，还需要激光焊接步骤。另外还已知，在热轧带中通过挠性热轧以及挠性冷轧生成厚度随区段变化的热轧带或冷轧带，由于在特异区域厚度发生变化，而使热轧带或冷轧带具有不同的机械性能。该方法的问题在于，厚度发生变化的轧带在操作中是有问题的，并因此在制造部件的必要工序中产生问题。例如通过德文公开文献DE 100 41 280 Al已知相应的方法。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供一种金属带，由其可以以较低成本制造具有最小重量的适合于不同负载的部件。进一步，提供了一种制造金属带的方法，一种由该金属带制成的板坯及其特异用途。根据本专利技术的第一原理，所示的目的通过这样的金属带实现，金属带在冷轧后具有恒定的金属带厚度并且区域式地具有机械性能发生变化的区域。“在冷轧后”在本专利技术的意义上意味着，直接在冷轧结束后，即，未经任何进一步的处理(例如温度处理)，在金属带中就存在机械性能发生变化的区域。由于金属带在冷轧后具有恒定的厚度，使用传统设备可以将金属带裁切成板坯，这些板坯具有机械性能变化的区域。在对这种金属带的操作中不存在困难。进一步，在设计所需要的成型工具过程中以及成型过程中保持一样的厚度本身是有利的。因此可以用简单的工具制成部件，使该部件尽管壁厚相同但是在不同区域却具有变化的机械性能。就此而言，可以由本专利技术的金属带制成板坯，其设计为适应于负载，厚度保持一样，不需要额外的焊接工艺(例如“激光拼焊板”所使用的)。本专利技术的金属带不存在厚度跳跃，从而使该金属带可以简单地缠起为带卷并进行继续处理。根据本专利技术的金属带的第一设计方案，机械性能变化的区域具有不同的抗拉强度、屈服极限和/或断裂延伸率。通过在金属带的不同区域进行机械性能调整，可以顾及到由该金属带制造的板还的不同负载情况。根据本专利技术的金属带的另一设计方案，待冷轧的金属带通过挠性热轧、挠性铸造或通过伴随有后继的退火步骤的挠性冷轧来制成，从而使该金属带在冷轧之前具有厚度不同的区域，这些厚度不同的区域在冷轧后具有变化的滚扎率，并且，这些厚度不同的区域可选设置为周期性的。由此实现了，金属带直接在冷轧之后区段式地由于冷轧时的不同的滚扎率而获得变化的机械性能。大体上，通过变化的滚扎率实现金属带中的固化过程，固化程度取决于材料。特别这样取决于材料，即，可以根据该材料的程度以给定的滚扎率使抗拉强度、屈服极限和断裂延伸率发生相对变化。挠性铸造可以例如通过带铸工艺、利用在线轧制道次(Inline-Walzstich)来实现，或者通过直接带铸工艺(Direct-Strip-Casting, DSC)、利用在线热轧(Inline-Warmwalzung)来实现。然而,通过伴随后继的退火的挠性冷轧提供金属带，用于冷轧至最终厚度，该金属带具有滚扎率发生变化和机械性能发生变化的区域。优选将机械性能变化的区域周期性地设置在金属带之上，从而存在这样的可能，即，以简单的方式制造出多块由该金属带构成的设计为适应于负载的板坯。 部件和板坯的有利的变形性能可以由此来实现，S卩，在机械性能发生变化的金属带的区域之间设置过渡区域，在这些过渡区域中，机械性能，特别是抗拉强度、屈服极限和/或断裂延伸率至少部分连续地发生变化。通过这些过渡区域，例如在抗拉强度较高和抗拉强度较低的区域之间例如可以改善用于制造部件的板坯的变形性能，因为该板坯倾向于更少地生成裂缝。具有相应的机械性能的过渡区域的经变形部件的裂缝倾向在负载条件下同样变小。过渡区域的宽度优选为50_或更大。冷轧时的滚扎率例如在挠性热轧之后可以在0至50%之间变化。然而可以理解，为达到恒定厚度，壁厚更大的区域必须具有冷轧时的大于0%的滚扎率。金属带的厚度优选为0. 5mm至3mm。在这些区域中，例如可以通过挠性热轧和接着的冷轧以简单的方式生成机械性能区段式发生变化的金属带。该金属带本身以这些强度特别好地适应于结构应用，在该结构应用中要求适应于负载的设计。原则上，每个钢品级都适合于本专利技术的钢带的制造，然而其中，优选强烈加固的钢品级。因此，本专利技术的钢带的有利的实施方式是由高锰钢、不锈钢(例如奥氏体不锈钢或双相结构的不锈钢)、残余奥氏体钢或两相钢构成，其中，金属带优选可以具有有机和/或无机涂层。作为无机涂层特别使用锌镀层，此外只要能满足期望，也可以使用AlSi镀层。上面所述的钢相对于其它钢品级示出了，抗拉强度和屈服极限随滚扎率升高而升高，而无需强烈降低对应的断裂延伸率的值。对于部件的后继的变形工艺以及在后继的部件的使用过程中，这一点是重要的。为此利用该效应，以提供抗拉强度和屈服极限特别高的区域。根据本专利技术的第二原理，通过由本专利技术的金属带制成的板坯实现了此前引述的目的，其中，板坯具有恒定厚度，由单一的钢材构成，而且区段式地具有机械性能发生变化的区域。因此，该板坯由本专利技术的金属带这样切割而成，即，可以直接在冷轧后使由单一材料构成的板坯具有机械性能发生变化的区域。经冷轧，通过对机械性能有意的选择和调整，板坯能够设计为适合于负载，并理想地与使用目的相匹配。整个过程无需额外的材料而进行，而额外的材料原则上会降低板坯以及由此制成的部件的回收能力。这一点特别对于高合金钢的回收意义重大。该板坯可以具有多个显示出变化的机械性能的区域，从而得到适应负载的设计。本专利技术的板坯的另一有利设计方案由此实现，S卩，该板坯在机械性能发生变化的区域之间具有过渡区域，在过渡区域中，机械性能至少部分连续地发生变化。例如，在抗拉强度不同的区域之间的过渡区不是突然的，而是连续地发生变化，从而使生成的部件鉴于可能的负载吸收，例如在发生变形时以及用作结构部件时，具有有利的性能，并且例如较少倾向于裂缝生成。板坯的机械性能发生变化的区域优选具有不同的抗拉强度、屈服极限和/或断裂延伸率。这些性能可以以简单的方式通过冷轧时的滚扎率以及由此生成的固化进行调整，从而使板坯能够以简单的方式通过裁切由冷轧金属带制成。在此不再需要额外的工艺步骤。当然，板坯可以进行有机和/或无机涂层。最后，根据本专利技术的第三原理，通过制造由钢构成的金属带的方法实现了所示目的，其中，通过挠性热轧、挠性铸造或通过伴随后继的退火步骤的挠性冷轧，将由钢构成的扁坯制成金属带，金属带具有金属带厚度发生变化的区域，并将金属带冷轧至恒定最终厚度。如已经实施的，通过可替代的制造方式，金属带可以由钢、通过冷轧使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：延斯乌尔里克·贝克尔，哈拉尔德·霍夫曼，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：