用于制备冷轧多相钢产品的钢组合物制造技术

一种将在包括冷轧步骤的方法中用于制备未镀覆、电镀锌或热浸镀锌的ＴＲＩＰ钢产品的钢组合物，所述钢组合物的特征在于下述含量：　　　　－Ｃ：１３００－２６００ｐｐｍ，　　　　－Ｍｎ：１００００－２２０００ｐｐｍ，　　　　－Ａｌ：８０００－１５０００ｐｐｍ，　　　　－Ｓｉ：２０００－６０００ｐｐｍ，　　　　－Ｐ：４００－１０００ｐｐｍ，　　　　－Ｓ：最多１２０ｐｐｍ，　　　　－Ｎ：最多２００ｐｐｍ，　　　　－Ｔｉ：最多１０００ｐｐｍ，　　　　－Ｎｂ：最多１０００ｐｐｍ，　　　　－Ｖ：最多１０００ｐｐｍ，　　　　－Ｂ：最多１０ｐｐｍ．　　　　余者主要是铁和附带杂质。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将用于制备TRIP钢产品的含磷钢组合物。本专利技术同样涉及所述产品的制备方法及其最终产品。技术发展水平汽车工业要求减重，这意味着使用强度更高的材料，以便能够在不放弃安全性和功能要求的前提下减小部件的厚度。超高强度钢(UHSS)薄板产品，尤其是TRIP钢产品具有突出的高强度与良好成形性组合，因此能够为这一问题提供解决办法。此外，经常要求借助电镀锌或者热浸镀锌来提高上述钢薄板产品的耐腐蚀性。有几个文献介绍了这种UHSS产品。EP-A-1096029涉及一种回火马氏体TRIP钢的制备，该钢的化学组成中以硅锰为基本元素，并且含有(以重量％计)0.05-0.20％C，0.3-1.8％Si和1.0-3.0％Mn，以及，一种或多种下述添加元素(以重量％计)0.05-1％Cr+Mo，≤0.003％B，0.01-0.1％Ti+Nb+V和≤0.01％Ca+REM。冷轧制备方法包括三个连续的退火步骤。第一个步骤中，薄板在至少5秒期间完全奥氏体化，并且随后快速冷却(＞10℃/s)至Ms(马氏体转变开始点)温度以下，以获得板条马氏体。第二个和第三个步骤合并在一个连续退火或电镀处理线中，包括在临界区(Ac1＜T＜Ac3)重新加热薄板5-120秒，冷却(＞5℃/s)至500℃或更低，然后，对薄板进行电镀或电镀退火处理。该专利技术存在两个主要缺点。第一个缺点在于获得板条马氏体初始显微组织所要求的额外退火步骤。该额外处理步骤不仅增大总处理成本，而且还会使后勤供应复杂化以及影响连续退火或者热浸镀锌处理线入口处的可焊性。在焊缝或热影响区中萌生的裂纹将容易扩展进入硬而脆的马氏体组织中，增大两卷材间焊缝发生完全断裂的危险。第二个主要缺点与这些钢中Si含量相当高有关。从约0.5％Si开始，众所周知，由于存在Si的氧化物，上述高的Si含量会引起如表面质量的问题，结果酸洗后产生具有不规则和极高粗糙度的表面。此外，从腐蚀保护角度考虑对这种Si含量高的基体进行热浸镀锌时，通常获得的表观质量不能满足汽车用途的要求，而且，表面上存在裸区的危险非常高。EP-A-0922782也介绍了一种冷轧Si-Mn基TRIP钢的制备，该钢含有(以重量％计)0.05-0.40％C，1.0-3.0％Si，0.6-3.0％Mn，0.02-1.5％Cr，0.01-0.20％P和0.01-0.3％Al。与前述的专利技术相反，该产品不要求使用额外的退火步骤。组成中添加Cr的目的是延迟贝氏体的形成和促进针状铁素体与马氏体的形成，因为本专利技术人认为贝氏体对于Si-Mn基TRIP钢的碰撞(crushing)特性不利。添加P是为了避免形成珠光体和提高铁素体相的强度。由于可焊性问题，P的最大含量被限制在0.2％。但是，该专利技术中高的Si含量再次损害热浸镀锌性能，导致表观质量不能达到要求和表面上存在裸区的危险非常高。由于Si含量高，在热轧带材上会出现难于去除的红鳞，可以预期这也会引起加工困难。EP-A-0796928介绍了Al基双相钢的制备，该钢含有(以重量％计)0.05-0.3％C，0.8-3.0％Mn，0.4-2.5％Al和0.01-0.2％Si。此外，该钢可以含有下述元素之一(以重量％计)＜0.05％Ti，＜0.8％Cr，＜0.5％Mo，＜0.5％Ni，＜0.05％Nb和＜0.08％P。实施压下量高于40％冷轧之后，材料在740-850℃的温度下进行临界退火，随后，以10-50K/s的冷却速度冷却至Zn镀液温度。与前述两种组合物相比，该组合物中几乎不合Si，因而很容易对该钢进行热浸镀锌并且避免形成有害的红鳞。然而，与Si相反，Al不能产生强烈的固溶强化效应。这意味着为了达到中等程度的高强度水平(例如Rm＝700MPa)，需使用相当高的Al含量。但是，已知所述高的Al含量会在连铸期间引起粘模，以及由于在焊接区存在Al的氧化物而损害焊接性。这对于焊接结构的碰撞性能尤为不利。为了避免出现铸造问题，要求使用适合的极细浇注粉剂，但这会引起健康问题。由于工人必须配戴面罩和需要采用很多特殊措施，因此，炼钢厂一般不愿意生产这类组合物。EP-A-1170391介绍了通过在工艺中加入渗氮(0.03-2重量％N)步骤制备低碳(＜0.08重量％)、低硅(＜0.5重量％)和低铝(＜0.3重量％)TRIP钢。必须保持低含量的Al和Si，以避免析出氮化物，从而避免损失自由N。此外，为了保证热浸镀锌性能，优选Si含量低于0.2重量％。考虑到焊接性能以及钢中存在氮也能够稳定残余奥氏体这一事实，保持极低的含碳量。薄钢板中加入所述氮在热终轧期间或其刚刚结束之后、在再结晶退火期间、在临界退火期间、或者通过一种或多种上述工艺的组合进行。所有这些工艺步骤均要求将薄钢板在含有不低于2％氨气的气氛中，550-800℃下保持2秒至10分钟。显然，该渗氮步骤使得生产工艺更加困难，并且要求对现有装备进行复杂的技术改造。此时，该工艺在国际被认为不具有工业可行性。而且，该钢的合金含量极低，不能获得高于650MPa的抗拉强度。US-A-5470529介绍了基于各种宽范围变化的Al-Si成分组合制备冷轧TRIP钢。碳含量范围设定为0.05-0.3重量％，但更优选0.1-0.2重量％。Si含量保持低于1.0重量％，以避免形成红鳞，但是更优选为0.2-0.9重量％。锰的添加量为0.005-4.0重量％，但是更优选为0.5-2.0重量％。与传统Si-Mn TRIP组合物相比，出于各种原因，采用Al取代部分Si。同Si一样，Al在贝氏体保温期间也能够避免渗碳体析出。这样就能够使用较低含量的Si，从而能够避免形成红鳞。此外，添加Al提高了Ar3温度，导致在临界退火期间形成的奥氏体相中的碳浓度增加。这进而促使残余奥氏体稳定化，并且使得钢对于在低应力区发生应力诱发的相变较大敏感，从而改善了孔膨胀比。因此，将Al含量设定为0.1-2.0重量％，更优选为0.5-1.5重量％。然而，由于Al和Si均为铁素体稳定元素，所以，为了避免残余奥氏体过度稳定，应对这两种元素的总含量进行限制。Al+Si含量应该为0.5-3.0重量％，更优选为1.5-2.5重量％。该专利技术中，P被认为是附带的杂质元素，应尽可能加以限制。P含量设定为0.1重量％或更低，优选低于0.02重量％。组成中添加Cu是为了有助于去除红鳞，改善冷轧产品的耐腐蚀性，和改善与熔融Zn的润湿性。因此，Cu含量为0.1-2.0重量％，更优选0.1-0.6重量％。为了避免使用Cu时的热脆问题，也添加Ni。从经济角度考虑，将其含量限制为1.0重量％，优选0.5重量％。下面的限制条件也应满足Ni(重量％)＞Cu(重量％)/3(当Cu＞0.5重量％时)和Mn+Ni＞0.5重量％。也可以添加Cr，以便稳定残余奥氏体和进一步改善耐腐蚀性。Cr的添加范围为0.5-5.0重量％，更优选0.6-1.6重量％。为了提高抗拉强度，还可以进一步添加Ti，Nb和V。这些元素中，Nb和Ti的上限优选为0.05重量％，V的上限为0.10重量％。尽管该专利技术中为了避免形成红磷，限定Si的最大量＜1重量％，但是，大多数冷轧钢实例的Si含量为0.5-1.1重量％。据认为这后一种情况会增大热浸镀锌的困难(与熔融Zn的润湿性差)和降低表观质量(裸本文档来自技高网...

【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：J·安东尼森，L·巴贝，M·德梅耶，L·托萨尔马丁内斯，S·克莱森斯，S·范德普特，S·雅各布斯，B·德库曼，
申请(专利权)人：于西纳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：