易成型性优良的碳钢板及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种由于具有精微且均匀的碳化物分布而具有高易成型性、且具有良好的最终热处理特性的碳钢板及其制备方法。本发明专利技术提供一种具有出色的易成型性的碳钢板，其中：该碳钢板以ｗｔ％为单位计包括，Ｃ为０．２－０．５％，Ｍｎ为０．１－１．２％，Ｓｉ小于或等于０．４％，Ｃｒ小于或等于０．５％，Ａｌ为０．０１－０．１％，Ｓ小于或等于０．０１２％，当满足Ｂ（原子％）／Ｎ（原子％）＞１的条件时，Ｔｉ为小于或等于０．５×４８／１４×［Ｎ］％，或当Ｂ和Ｎ的条件未满足时，Ｔｉ为０．５×４８／１４×［Ｎ］％至０．０３％，Ｂ为０．０００５－０．００８０％，Ｎ为小于或等于０．００６％，Ｆｅ和其它不可避免的元素；碳化物的平均粒径小于或等于１μｍ；并且铁素体的平均粒径小于或等于５μｍ。

【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具有高易成型性的碳钢板及其制备方法。更具体 地，本专利技术涉及一种具有精微且均匀的碳化物分布、精细的铁素体相 晶粒和高易成型性的碳钢板，以及它的制备方法。(b) 相关技术的描述通常用于制造工具或交通工具零件的高碳钢在其以一种热轧钢 板的形式被生产出后，进行球化退火处理，用于将珠光体结构转化成 球状渗碳体。为完成球化需要长时间的退火。因此，导致生产成本增 加，生产能力下降。为制造热轧钢板，通常的处理，例如牵伸、变形、拉伸翻边和弯 曲常在热轧、巻绕和球化退火后应用至高碳钢板上用于制造。当高碳钢板是由包括铁素体和渗碳体的两相结构组成时，在制造 所需零件时的易成型性显著地受铁素体及渗碳体的形状、大小和分布影响。如果是具有大量的游离铁素体结构的高碳钢，虽然其由于游离 铁素体中不存在碳化物而显示出高延展性，但是其拉伸翻边易成型性 (可由孔膨胀率(hole expansion ratio)来分级)并不总是4艮好。具有游离铁素体和含球化碳化物的铁素体的高碳钢的结构所包 括的碳化物，比仅含有包括碳化物的铁素体的高碳钢的碳化物更大。因此，在制造过程中孔膨胀，以致在游离铁素体与含球化碳化物 的铁素体之间产生形变差异。为保持材料形变的连续性，形变集中在 相对粗糙的碳化物和铁素体之间的界面上。这种形变的集中引起界面 上可生长成裂紋的空隙的产生，结果是拉伸翻边易成型性可能被破 坏。当具有铁素体和珠光体结构的钢进行球化退火时，尝试通过在热 轧后进行冷轧而减少球化退火的时间。此外，当珠光体结构中碳化物 片状结构的间隙变窄时，即当结构变精细时，球化速度也有提高以致 完成球化的时间变短。但是，如果是这样，也仍然需要长时间的分批退火炉(BAF)热处理。对制造用的高碳钢进行增加硬度的处理，例如在奥氏体化热处理 后进行淬火硬化的冷处理。在这种情况下，当材料的大小和/或厚度 较小时，硬度在整个材料上可变得均匀。但是，当材料的大小和/或 厚度不小时，硬度很容易变得不均匀。在许多精密零件，例如交通工 具零件中，硬度偏差导致寿命不同。因此，在热处理后获得均匀的材料分布是非常重要的。已发现下述文献中记载了解决这种材料分布不均匀问题的方法， 即日本专利/厶开文本No. 11-269552、日本专利/^开文本No. 11-269553、美国专利No. 6, 589, 369、日本专利^^开文本No. 2003-13144以及日本专利/>开文本No. 2003-13145。首先，根据日本专利公开文本No. 11-269552和日本专利7>开文 本No. 11-269553，游离4失素体的面积比大于0. 4 x (l- %/0. 8) x 100且珠光体片状间隙大于0. 1 jum的热轧钢板由一种基本为铁素体 和珠光体结构的金属结构制成，使用的钢中含有0. 1至0. 8wt。/。的碳。 然后，在进行大于15%的冷轧之后进行两步加热法。然后，将材料冷 却并保持在预定的温度。由此，通过进行三步加热法制成具有高拉伸 凸缘易成型性的高碳钢板或中碳钢板。但是，认为这样一种方法的缺点在于，因为在球化退火之前进行 冷礼，因此生产成本增加。此外，美国专利No. 6，889， 369公开了一种制造具有高拉伸凸缘 易成型性的钢板的方法。钢板中含有0. 01至0. 3wt。/。的C、0. 01至2wt% 的Si、0. 05至3w"/。的Mn、4氐于0. lwt。/。的P、寸氐于0. 01w"/。的S和0. 005 至lwt。/。的Al。铁素体被用作第一相。马氏体或残留奥氏体被用作第 二相。第二相的体积分数除以平均晶粒度的商为3-12。第二相的平 均硬度值除以铁素体的平均硬度值的商为1.5-7。但是，这种方法不能提供通过奥氏体化热处理之后的冷却过程获 得的高硬度值，该值是典型高碳钢的一个重要因素。此外，当使用球 化热处理时不能获得碳化物的均匀分布，因此在最终的球化之后孔膨 胀率变差。根据日本专利公开文本No. 2003-13144以及日本专利公开文本No. 2003-13145,生产出具有高拉伸凸缘易成型性的热轧或冷轧钢 板。在该方法中，热轧碳钢板如下制造，即在高于Ar3-20。C的温度 下热轧一种含0. 2至0. 7wt°/。C的钢，以大于120。C/秒的冷却速度冷 却，在温度高于650。C时停止冷却，然后在温度低于600。C时继续冷 却，进行酸浸，然后在酸浸后在640。C至Acl的温度下退火。冷轧碳 钢板这样制造，即在将热轧钢板酸浸后进行高于30%的冷轧，然后在 600。C至Acl的温度下退火。根据上述方法，在热轧后以大于12(TC/秒的冷却速度进行的冷 却不可能在典型的热轧工厂中进行，因此需要为此目的专门设计的冷 却装置，而这又导致了高成本的缺点。
技术实现思路
本专利技术致力于解决现有技术中的上述问题。本专利技术提供一种由于 具有微小和均匀的碳化物分布而具有高拉伸凸缘易成型性、且具有良 好的最终热处理性能的碳钢板，本专利技术还提供该钢板的制造方法。为达到上述技术目的，本专利技术的一个示例性实施方案提供了一种 具有出色的高拉伸凸缘易成型性和出色的最终热处理性能的碳钢板。 该碳钢板以wt。/。单位计包括C为0. 2-0. 5%, Mn为0. 2-1. 0%， Si小 于或等于O. 4%， Cr小于或等于O. 5%， Al为0. 01-0. 1%， S小于或等 于0. 012%, Ti为0. 5 x 48/14 x 至0. 03%, B为0. 0005-0. 0080%， N小于或等于0. 006%, Fe和其它不可避免的杂质。碳钢板中碳4匕物 的平均粒径小于或等于lym，并且碳钢板中铁素体的平均晶粒度小 于或等于5 " m。本专利技术的另一个实施方案中提供一种具有不同组成且具有出色 的拉伸凸缘易成型性和出色的最终热处理性能的碳钢板。该碳钢板以 wt。/。为单位计包括C为O. 2-0. 5%， Mn为O. 1-1.2%， Si小于或等于 0. 4°/ ， Cr小于或等于0. 5%， Al为0. 01-0. 1°/ ， S小于或等于0. 012%， Ti小于0. 5 x 48/14 x M为0. 0005-0. 0080%, N小于或等于 0.006%, Fe及其它不可避免的杂质，其中需满足B(原子"/。)/N(原子 %)>1的条件。碳钢板中碳化物的平均粒径小于或等于1 pm，且碳钢 板中铁素体的平均晶粒度小于或等于5|im。在本专利技术的实施方案中的碳钢板中，游离铁素体和具有片状碳化物结构的珠光体的份数分别小于或等于5%,且贝氏体的份数大于或 等于90%。本专利技术的又一个实施方案提供一种制造具有高拉伸凸缘易成型 性且具有良好的最终热处理性能的碳钢板的方法。该方法包括制造 一种钢锭，其以wt。/。为单位计包括，C为O. 2-0. 5%， Mn为0. 1-1. 2%， Si为小于或等于0. 4%, Cr为小于或等于0. 5%， Al为0. 01-0. 1%， S 为小于或等于0. 012%, Ti为0. 5 x 48/14 x 至0. 03%, B为 0.0005-0.0080%, N为小于或等于0. 006%， Fe和其它不可避免的杂 质；对该钢锭再加热并本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有出色的易成型性的碳钢板，其中：　该碳钢板以ｗｔ％为单位计包括：Ｃ为０．２－０．５％，Ｍｎ为０．２－１．０％，Ｓｉ小于或等于０．４％，Ｃｒ小于或等于０．５％，Ａｌ为０．０１－０．１％，Ｓ小于或等于０．０１２％，Ｔｉ为０．５×４８／１４×［Ｎ］％至０．０３％，Ｂ为０．０００５－０．００８０％，Ｎ小于或等于０．００６％，Ｆｅ及其它不可避免的杂质；　碳钢板中碳化物的平均粒径小于或等于１μｍ；并且　碳钢板中铁素体的平均晶粒度小于或等于５μｍ。

【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：李圭荣，金敎星，申翰澈，李昌勋，朴基喆，全在春，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]