钢、扁钢产品和扁钢产品的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种钢和用该钢生产的扁钢产品，其具有优化的机械性能并可以廉价生产而不必受制于昂贵的、采购成本波动巨大的合金元素。按照本发明专利技术，该钢和扁钢产品具有如下组成(以重量％)：C：0.12-0.18％；Si：0.05-0.2％；Mn：1.9-2.2％；Al：0.2-0.5％；Cr：0.05-0.2％；Nb：0.01-0.06％；残余的Fe和生产条件下不可避免的杂质，杂质中包含磷、硫、氮、钼、硼、钛、镍和铜，其含量分别为：P≤0.02％、S≤0.003％、N≤0.008％、Mo≤0.1％、B≤0.0007％、Ti≤0.01％、Ni≤0.1％，Cu≤0.1％。本发明专利技术还涉及一种由本发明专利技术的钢制成的扁钢产品的生产方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钢、扁钢产品和扁钢产品的制造方法
本专利技术涉及一种能够廉价生产并且高强度的钢。本专利技术还涉及一种用这种钢制造的扁钢产品以及这种扁钢产品的制造方法。这里提到的扁钢产品表示经过轧制工艺得到的钢带、钢板和同样方法得到的扁坯、板材毛坯和其他同类型的产品。除非另有明确说明，否则与合金元素罗列有关的合金元素的含量以重量表示。
技术介绍
双相钢已经在汽车制造中投入使用较长时间。因而已知大量的关于这些钢的合金概念，这些钢分别组成从而满足不同的需求。为了生产出各自所预期的钢的组织，已知的概念中很多都是建立在以钼合金的基础上或者以昂贵的制造方法，特别是在冷轧钢带退火时非常迅速的冷却为前提。因为钼的价格在市场上波动强烈，生产含Mo很高的钢就具有高成本风险。然而，钼在双相钢的机械性能方面有着积极作用。于是，在冷却过程足够高的Mo含量延迟了珠光体的形成并且这样确保了产生针对各个钢提出的要求有利的组织。在JP11-310852中已知一种由双相钢制成的热轧钢带的生产方法，其含有(以重量％)0.03-0.15％C，最高1.5％Si，0.05-2.5％Mn，最高0.05％P，0.005-0.5％Al，0.02-2％Cr，最高0.01％N，最高0.03％Ti，最高0.06％Nb和残余的铁和不可避免的杂质。Mn和Cr含量应当满足在Cr+Mn≤3.5的条件，Ti和Nb的含量应当满足0.005％≤2xTi+Nb≤0.06％的条件。热轧钢带具有如下组织：(以面积％)55-95％的多边形铁素体和5-45％在低温中形成的硬质相。为了达到上述组织，将对应组成的钢浇铸成钢锭，其在冷却后加热直到1280℃并且紧接着以Ar3±50℃的热轧温度热轧为热轧钢带。然后，在最高250℃的卷取温度下卷取得到的热轧钢带。低的卷取温度导致了强度增加的相的形成从而形成了强度很高的热轧钢带。然而只是很难继续加工。特别体现在用这样制造的热轧钢带来生产冷轧钢带的尝试中。WO2011/135997中同样已知双相钢、由之制造的热轧钢板和制造这种热轧钢板的方法。除了铁和不可避免的杂质，该钢还由(以重量％)0.07-0.2％的C，0.3-1.5％的Si和Al，1.0-3.0％的Mn，最高0.02％的P，最高0.005％的S，0.1-0.5％的Cr和0.001-0.008％的N以及其余的0.002-0.05％的Ti或0.002-0.05％的Nb组成。该热轧钢板的组织具有(以面积％)7-35％的粒径0.5-3.0μm的铁素体，其余由贝氏体-铁素体或贝氏体和马氏体构成。至少0.5％的高Si含量有利于钢的强度增加，而铝只在其生产过程中用于钢的脱氧。此处还规定了低的卷取温度为低于430℃，为了确保在热轧钢带中形成足够量的增加硬度的硬质相。在热轧钢带中调节组织也导致了，以这种已知的方式来生产的热轧钢带同样难以继续加工为冷轧钢带。WO2011/076383中进一步描述了具有高强度的热镀锌的钢带。该钢带在本例中由这样的钢组成，其除了铁和不可避免的杂质外，还含有(以重量％)0.10-0.18％的C，1.90-2.50％的Mn，0.30％-0.50％的Si，0.50-0.70％的Al，0.10-0.50％的Cr，0.001-0.10％的P，0.01-0.05％的Nb，最高0.004％的Ca，最高0.05％的S，最高0.007％的N，和可选择的至少以下元素中之一：0.005-0.50％的Ti，0.005-0.50％的V，0.005-0.50％的Mo，0.005-0.50％的Ni，0.005-0.50％的Cu和最高0.005％的B。Al和Si的含量满足0.80％﹤Al+Si﹤1.05％，Mn和Cr的含量满足Mn+Cr＞2.10％。这样组成的钢可提供高强度下的改善的变形性并且同时具有良好的可焊接性和表面性质乃至良好的可制造性和涂覆性能。
技术实现思路
在之前阐述的现有技术的背景下，本专利技术的目的在于提供一种钢以及扁钢产品，其具有优化的机械性能并可以廉价制造而不必受制于昂贵的、在采购成本方面存在巨大波动的合金元素。除此之外，本专利技术还给出了一种根据本专利技术来生产的一类冷轧的扁钢产品的可靠的制造方法。本专利技术针对钢的目的通过具有权力要求1中组成的钢来实现。针对扁钢产品，已经提到的本专利技术的目的通过如权利要求4中给出的冷轧状态下的扁钢产品来实现。针对方法，上面提到的本专利技术的目的最终通过在根据本专利技术的冷轧扁钢产品的制造中的权利要求7中给出的加工步骤来实现。碳使得在组织中形成马氏体，所以碳是在本专利技术的钢中用来调节所追求的高强度的重要元素。为了将这种作用尽量发挥，根据本专利技术的钢含有至少0.12重量％的C。然而，过高的C含量会对焊接产生消极作用。通常，钢的可焊接性随着碳含量的增加而降低。为了避免C含量对其可加工性的消极影响，在本专利技术的钢中将碳含量限制为最高为0.18重量％。硅同样用于提高强度，其中硅提高了铁素体的硬度。在本专利技术的钢中最小的硅含量为0.05重量％。然而，过高的硅含量不仅会导致不愿看到的晶界氧化，晶界氧化会给根据本专利技术的钢所生产的扁钢产品的表面造成负面影响，而且会导致根据本专利技术的扁钢产品热浸镀金属涂层来改善耐腐蚀性能的困难。为了避免本专利技术的钢中Si的负面的，使钢难以继续加工的影响，本专利技术的钢中的Si含量的上限为0.2重量％。锰阻碍了在冷却过程中珠光体的形成。从而促进了本专利技术的钢中所预期的马氏体形成并且提高了钢的强度。用于抑制珠光体形成的足够高的锰含量为1.9重量％。但是锰也具有形成偏析或者减少焊接性能的消极性能。除此以外，更高的Mn含量会提高本专利技术的钢在熔炼过程中的能量消耗。为了避免本专利技术的钢中的Mn的消极效果，本专利技术的钢中的Mn含量范围的上限为2.2重量％。铝在本专利技术的合金中具有特别意义。低含量的铝就已经能够用于脱氧。本专利技术中至少含0.2重量％的铝含量促进了残余的奥氏体的形成。与已知的TRIP钢相似，铝含量积极影响了根据本专利技术的钢制成的扁钢产品的断裂伸长率和n值。然而，在将根据本专利技术作为初级产品的钢浇铸成钢锭或者薄钢锭的时候，高于0.5重量％的Al含量恶化了钢锭特性，还可能会导致开裂。在钢中高的铝含量还消极地影响到了涂覆性能。因此将本专利技术的钢中的Al含量限制在0.5重量％。和锰一样，铬在根据本专利技术的钢中也用于提高强度。Cr的存在提高了淬硬性因而提高了马氏体在钢中的份额。此处所需要的Cr含量为至少0.05重量％。为了使Cr的提高强度的影响不要过于强烈的突出，同时将本专利技术的钢中的Cr含量限制在最高0.2重量％。铌构成了在根据本专利技术的钢中的精细析出物，同时也提高了强度。需要至少0.01重量％的Nb含量。过高的Nb含量可能对Nb提高强度方面的积极性能和断裂伸长率产生消极影响。因此本专利技术的钢中的Nb含量限制为0.06重量％，其中当Nb含量为0.01-0.04重量％时Nb的作用可以特别发挥出来。根据本专利技术的钢中的磷、硫、氮、钼、硼、钛、镍和铜全部都作为小含量的杂质，其对钢的和由钢制造的本专利技术中的扁钢产品的性能毫无影响。相应地，在根据本专利技术的钢中分别含最高0.02重量％的P、最高0.003重量％的S、最高0.008重量％的N、最高0.1重量％的Mo、最高0.0007重量％的B、最高0.01重量％的Ti、最高0.1重量％的Ni和最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有如下组成的钢(以重量％)：C：0.12‑0.18％；Si：0.05‑0.2％；Mn：1.9‑2.2％；Al：0.2‑0.5％；Cr：0.05‑0.2％；Nb：0.01‑0.06％；残余的Fe和生产条件下不可避免的杂质，杂质中包含磷、硫、氮、钼、硼、钛、镍和铜成分，其含量分别符合这样的条件：P≤0.02％，S≤0.003％，N≤0.008％，Mo≤0.1％，B≤0.0007％，Ti≤0.01％，Ni≤0.1％，Cu≤0.1％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.05 DE 102012104894.01.一种冷轧扁钢产品，其特征在于，所述扁钢产品具有-如下组成的钢(以重量％)：C：0.12-0.18％；Si：0.05-0.2％；Mn：1.9-2.2％；Al：0.2-0.5％；Cr：0.05-0.2％；Nb：0.01-0.06％；残余的Fe和生产条件下不可避免的杂质，杂质中包含磷、硫、氮、钼、硼、钛、镍和铜成分，其含量分别符合这样的条件：P≤0.02％，S≤0.003％，N≤0.008％，Mo≤0.1％，B≤0.0007％，Ti≤0.01％，Ni≤0.1％，Cu≤0.1％，-由50-90体积％的包括贝氏体铁素体在内的铁素体,5-40体积％的马氏体，最多15体积％的残余奥氏体和最多10体积％的生产条件下不可避免的其他组织成分的组织，-拉伸强度Rm为至少780Mpa至最高900Mpa。2.根据权利要求1所述的扁钢产品，其特征在于，其Mo含量最高为0.05重量％。3.根据前面权利要求的任意一项所述的扁钢产品，其特征在于，C、Si、Mn、Al、Cr、Nb的总含量为2.5-3.5重量％。4.根据权利要求1所述的扁钢产品，其特征在于，其残余奥氏体含量为6-12体积％。5.根据权利要求1所述的扁钢产品，其特征在于，其屈服强度Rp0.2最少440Mpa,断裂伸长率A80至少为14％，n10-20/Ag最少为0.1和BH2值最少为25Mpa。6.根据权利要求1到5中任一项所述的冷轧扁钢产品的生产方法,包括以下加工步骤：a)将所述钢浇铸成初级产品；b)将所述初级产品热轧成厚度为2到5.5mm的热轧带材，其中热轧初始温度为1000-1300℃而热轧终止温度为840-950℃；c)在480-610℃的卷取温度下将热轧...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德列亚斯·邦加尔茨，西格伦·埃贝斯特，塞巴斯蒂安·费尔德豪斯，乌多·保罗，罗兰·泽巴尔德，
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：德国;DE