含高Ｍｎ含量的可加工性优异的高强度热轧钢板及其制造方法技术

公开了用于保险杠增强材料或用于汽车车门的缓冲性材料的热轧钢板及其制造方法。该钢板含有，以重量％计，０．２－１％的Ｃ、８－１５％的Ｍｎ、０．０５％或更少的Ｓ、０．０３％或更少的Ｐ，余量的Ｆｅ和其它不可避免的杂质。该钢板的拉伸强度和总的伸长率的乘积（ＴＳ×ＴｏＬＥｌ）为２４０００ＭＰａ％或更高。该方法提供了高强度的热轧钢板，该钢板具有高的强度－伸长率平衡值，确保了优异的可加工性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于保险杠增强材料或用于汽车车门的缓冲性材料的热轧钢板。 更具体地说，本专利技术涉及含有高Mn含量、高伸长率以确保优异的可成形性的高强 度热轧钢板及其制造方法。
技术介绍
在汽车中，保险杠增强材料或门内的缓冲性材料直接关系到汽车碰撞后乘客 的安全，其通常由拉伸强度为780MPa或更高的超强度热轧钢板形成。近年来，应 对逐渐增加的环境污染方面的法规，在汽车中已越来越多地使用到高强度钢，以增 加燃烧效率，并且己多次研究了拉伸强度为78簡Pa或更高的高强度钢的商业应用。对于用于汽车的高强度钢，可用的有双相(DP)钢、相变诱起塑性(TRIP) 钢和多相钢。通常，制造汽车用的热轧钢板的方法包括再加热钢锭以使钢成分再次形成固 溶体，将钢锭热轧成具有预定厚度的钢板，在室温下冷却该热轧的钢板，以及盘巻 该冷却的钢板。在此，以如下方式生产双相钢在奥氏体区域的温度下热轧再加热 的钢锭，以及将该热轧钢板冷却到低于奥氏体向马氏体的转变的Ms温度的冷却精 加工.温度。在双相钢中，马氏体结构的比例增加引起钢强度增加，铁素体结构的比 例增加则导致钢伸长率增加。但是，双相钢的一个缺点是需要高冷却速率来在低温形成马氏体。 TRIP钢指通过在一部分钢结构中形成保留的奥氏体而具有进一步提高的 可加工性的钢。由于TRIP钢因经由加工硬化的转化而具有优异的均一伸长率， 且对于800MPa通常具有30%的伸长率(与其它超强度钢相比是优异的)，因 此它具有高的拉伸强度-伸长率平衡值。但是，需要具有较高水平的强度的高 强度钢来满足汽车车体轻的较高要求。此外，用钢加工更复杂的部件也要求这 些组件的整合，从而要求钢的伸长率高于相同强度水平的钢的伸长率30%。多相钢指通过在热轧期间形成奥氏体、并在冷却盘巻的钢板期间控制冷却 速率和冷却精加工温度以在室温形成铁素体、马氏体、小比例的贝氏体和混合 相的马氏体和奥氏体而形成的其强度和伸长率都比TRIP钢进一步增加的钢。 多相钢由于其加入的少量合金元素而具有优异的可焊性和高的屈服强度。但 是，由于伸长率低，多相钢的缺点在于可成形性。
技术实现思路
技术问题因此，作出本专利技术来解决上述问题。本专利技术的一个目的是提供一种高强度 热轧钢板，它含有高的Mn含量，具有优异的可加工性，Mn的含量控制为8-15 %，以形成单相奥氏体结构，确保优异的伸长率，并在变形后形成双晶，阻止 引起破裂的縮颈。技术方案根据本专利技术一个方面，可通过提供含有高Mn含量、可加工性优异的高强度 热轧钢板来实现上述和其它目标，该钢板含有以重量％计，0. 2-1%的C、 8-15% 的Mn、 0. 05%或更少的5、 0. 03X或更少的P，余量的Fe和其它不可避免的杂质， 其中，该钢板的拉伸强度和总伸长率的乘积(TSXTot.El)为24000MPa^或更高。根据本专利技术的另一方面，制造含有高Mn含量、可加工性优异的高强度热轧钢 板的方法包括在1180—122(TC的温度下再加热钢锭，该钢锭含有以重量％计， 0. 2-1%的(:、8-15X的Mn、 0. 05X或更少的S、 0. 03X或更少的P，余量的Fe和 其它不可避免的杂质；在80(TC或更高的温度下精热轧该再加热的钢锭；在60(TC 或更高的温度下冷却该热轧的钢板，接着将该冷却的钢板盘巻；其中，该钢板的拉 伸强度和总的伸长率的乘积(TSXTot.El)为24000MPaX或更高。有利效果从以上描述可以看出，本专利技术提供含有高Mn含量、可加工性优异的高强度热 轧钢板，该钢板比本领域已知具有优异的伸长率的TRIP钢更高的强度-伸长率平衡 值。实施本专利技术的最佳方式 下文将详细描述优选的实施方式。对于一般的具有铁素体结构的高强度钢，由位错移动引起的滑动导致变形， 变形量的增加则导致较高程度的加工硬化，这又导致晶界上的变形集中，从而导致 縮颈。当发生縮颈时，增加比例的加工硬化无法弥补縮颈导致的横截面的减少比例， 结果导致钢断裂。提供本专利技术以解决高强度钢存在的这个典型问题，本专利技术的特征是将Mn含量 控制在8—15wt^，以形成单相奥氏体结构，从而确保优异的伸长率，并通过产生 双晶来防止在变形后形成断裂的縮颈。换言之，本专利技术的钢具有与常规的高强度钢 不同的变形特征。具体地说，本专利技术的钢是双晶诱导的塑性钢，它的Mn含量高， 因此具有奥氏体结构，在对它施加应力后形成双晶。在此，与导致变形集中的位错 不同，双晶在加工硬化后导致很少的变形集中，从而提供优异的伸长率。此外，TRIP 钢在变形后发生转化，该变形集中在马氏体上。但是，本专利技术的TWIP钢在变形后 不发生转化而保持奥氏体结构，因而提供优异的伸长率。下文将从组成和制造方法方面描述本专利技术。钢的组成C: 0. 2-1重量％ (下文统一用"％")碳(C)是钢中最重要的组分。C与钢的所有理化性质如强度、韧性、抗腐 蚀性等密切相关，并对钢的这些性质影响最大。如果C含量低于0.2X，则不 仅奥氏体的稳定性会减小，而且次生相的比例也会减少，从而导致强度降低。 如果C含量超过1X，则不仅钢的可焊性变差，次生相的比例也快速增加，从 而使可加工性迅速变差。因此，C含量优选为0.2-1%。Mn: 8-15%锰(Mn)是奧氏体的稳定化元素，它通过改善淬透性而增加钢的强度。根 据本专利技术，Mn的含量需要为8%或更高，以获得稳定的奧氏体结构。如果Mn 的量超过15%，则会产生各种问题，如钢制造过程中的过量负荷、可焊性变差、形成内含物以及制造成本增加。因此，Mn的含量优选为8-15%。S: 0. 05%或更少硫(S)是钢中的杂质元素。如果S含量超过O. 05%，则在热轧的钢板上 产生粗的MnS沉积物，使钢的可加工性和韧性变差。因此，S含量较佳为O. 05%或更少。P: 0. 03%或更少磷(P)是钢中的杂质元素。如果P含量超过O. 03%，则钢的韧性变差。 因此，P含量优选为0. 03%或更少。此外，本专利技术的钢中还可含有Al、 Ni和Cu中的至少一种。 Al: 0.3-3%铝(Al)是铁素体稳定化元素，它在铁素体中以固溶体状态存在。Al用来 增加钢的强度，通常作为脱氧剂加入钢中。此外，在本专利技术中，Al能在变形过 程中通过增加层错能而有效地持续产生双晶。如果A1含量低于0.3X，则增加 层错能的效果很小。如果A1含量超过3X，则会存在钢制造或连续铸造过程中 喷嘴堵塞和内含物增加的问题。因此，Al含量较佳为0. 3--3%。Ni: 2 — 7%镍(Ni)是奥氏体稳定化元素，当将它尽可能多地加到钢中时，它对钢的 性质有利。如果Ni含量低于2X，则无法获得加入Ni的效果。如果Ni含量超 过7%，则会存在制造成本明显增加的问题。因此，附含量较佳为2 — 7%。Cu: 2 — 5%铜(Cu)是奥氏体中的固溶体元素，或者它形成沉淀相，从而减少奥氏体 的晶粒的量并净化铁素体的晶粒。为了获得这些固溶体和沉淀效果，Cu的含量 需为2%或更高。如果Cu含量超过5X，则会存在再加热温度明显增加以及制 造成本增加的问题。因此，Cu含量优选为2 — 5X。具有上述组成，本专利技术的热轧钢板具有单相奥氏体结构，并具有30%或更高的伸长率。对于本专利技术的钢板，拉伸强度-总的伸长率平衡值(TSXTot.El) 是24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｍｎ含量高、可加工性优异的高强度热轧钢板，它含有，以重量％计：０．２－１％的Ｃ、８－１５％的Ｍｎ、０．０５％或更少的Ｓ、０．０３％或更少的Ｐ，余量的Ｆｅ和其它不可避免的杂质，其中，该钢板的拉伸强度和总的伸长率的乘积（ＴＳ×Ｔｏｔ．Ｅｌ）为２４０００ＭＰａ％或更高。

【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：金成圭，陈光根，金成柱，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]