经冷轧和退火的钢板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及经冷轧和退火的钢板，所述经冷轧和退火的钢板由具有以下组成的钢制成，所述组成按重量百分比计包含：C：0.03％至0.18％Mn：6.0％至11.0％Al：0.2％至3％Mo：0.05％至0.5％B：0.0005％至0.005％S≤0.010％P≤0.020％N≤0.008％，以及所述组成任选地以重量百分比计包含以下元素中的一者或更多者：Si≤1.20％Ti≤0.050％Nb≤0.050％Cr≤0.5％V≤0.2％，所述组成的剩余部分为铁和由熔炼产生的不可避免的杂质，所述钢板具有以表面分数计包括以下的显微组织：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经冷轧和退火的钢板及其制造方法
[0001]本专利技术涉及具有良好的可焊性特性的高强度钢板并且涉及获得这样的钢板的方法。
[0002]为了制造各种零件例如用于机动车辆的车身结构构件和车身板的部件，已知使用由DP(双相)钢或TRIP(相变感生塑性)钢制成的板。
[0003]考虑到全球环境保护，汽车工业中的主要挑战之一是在不忽略安全要求的情况下减轻车辆的重量以提高其燃料效率。为了满足这些要求，炼钢工业持续开发新的高强度钢以得到具有改善的屈服强度和抗拉强度以及良好的延性和可成形性的板。
[0004]为了改善机械特性而进行的一项开发是增加钢中锰的含量。锰的存在由于奥氏体的稳定化而有助于提高钢的延性。但这些钢存在脆性的弱点。为了克服该问题，添加了诸如硼的元素。这些添加硼的化学物质在热轧阶段非常坚韧，但热带太硬而无法进一步加工。软化热带最有效的方法是分批退火，但其导致韧性损失。
[0005]除了这些机械要求之外，这样的钢板还必须表现出良好的对液态金属脆化(Liquid Metal Embrittlement，LME)的抗性。经锌或锌合金涂覆的钢板对于耐腐蚀性非常有效，并因此广泛用于汽车行业。然而，经验表明，对某些钢进行电弧焊或电阻焊可能由于称为液态金属脆化(“LME”)或液态金属辅助开裂(Liquid Metal Assisted Cracking，“LMAC”)的现象而导致特定裂纹的出现。这种现象的特征在于，在施加的应力或者由约束、热膨胀或相变产生的内部应力下，液态Zn沿着下面的钢基材的晶界渗入。已知添加例如碳或硅的元素对LME抗性有害。
[0006]汽车行业通常通过限制根据以下公式计算的所谓的LME指数的上限值来评估这样的抗性：
[0007]LME指数＝％C+％Si/4，
[0008]其中％C和％Si分别代表钢中碳和硅的重量百分比。
[0009]公开WO2020011638涉及用于提供具有降低的碳含量的中间中锰(Mn为3.5％至12％)冷轧钢的方法。描述了两条工艺路线。第一条关于冷轧钢板的临界区退火。第二条关于冷轧钢板的双重退火，第一退火是完全奥氏体的，第二退火是临界区的。由于退火温度的选择，获得了抗拉强度和延伸率的良好折衷。通过降低退火温度，获得奥氏体的富集，这意味着良好的断裂厚度应变值。但该专利技术中使用的少量的碳和锰将钢板的抗拉强度限制为不高于980MPa的值。
[0010]因此本专利技术的目的是解决上述问题并提供具有以下高机械特性的组合的经冷轧和退火的钢板：其中抗拉强度高于或等于950MPa，均匀延伸率UE高于或等于12.0％，总延伸率TE高于或等于15％，并且其中YS、UE、TS和TE满足以下公式(YS
×
UE+TS
×
TE)/(C％
×
Mn％)>34000，TE为板的以％表示的总延伸率，抗拉强度TS以MPa表示，屈服强度YS以MPa表示，均匀延伸率UE以％表示，C％和Mn％为钢的C和Mn的标称重量％。
[0011]优选地，经冷轧和退火的钢板的屈服强度高于或等于780MPa。
[0012]优选地，根据本专利技术的经冷轧和退火的钢板的LME指数小于0.36。
[0013]优选地，根据本专利技术的经冷轧和退火的钢板的碳当量Ceq低于0.4，碳当量被定义
为
[0014]Ceq＝C％+Si％/55
‑
tCr%/20+Mn％/19
‑
Al％/18+2.2P％
‑
3.24B％
‑
0.133*Mn％*Mo％
[0015]其中元素按重量百分比表示。
[0016]优选地，根据本专利技术的经冷轧和退火的钢板的两个钢部件的电阻点焊焊缝的α值为至少30daN/mm2。
[0017]本专利技术的目的通过提供根据权利要求1的钢板来实现。钢板还可以单独或组合地包括权利要求2至8中的任何特征。
[0018]本专利技术的另一个目的是根据权利要求9的两个钢部件的电阻点焊焊缝。
[0019]现在将详细描述本专利技术并且通过实例举例说明本专利技术而不引入限制。
[0020]根据本专利技术，碳含量为0.03％至0.18％以确保令人满意的强度和良好的可焊性特性。高于0.18％的碳，钢板的可焊性和对LME的抗性可能降低。均热的温度取决于碳含量：碳含量越高，使奥氏体稳定的均热温度越低。如果碳含量低于0.03％，则奥氏体分数不足够稳定从而在均热之后无法获得期望的抗拉强度和延伸率。在本专利技术的一个优选实施方案中，碳含量为0.05％至0.15％。在本专利技术的另一个优选实施方案中，碳含量为0.05％至0.12％。
[0021]锰含量为6.0％至11.0％。高于11.0％的添加，钢板的可焊性可能降低，以及部件组合件的生产率可能降低。此外，中心偏析的风险增加从而损害机械特性。由于均热的温度也取决于锰含量，因此限定锰的最小值以使奥氏体稳定，从而在均热之后获得目标的显微组织和强度。优选地，锰含量为6.0％至9％。
[0022]根据本专利技术，铝含量为0.2％至3％以减少铸造期间的锰偏析。铝是用于在精炼期间使处于液相的钢脱氧非常有效的元素。高于3％的添加，钢板的可焊接性可能降低，从而使铸造能力降低。此外，难以实现高于980MPa的抗拉强度。此外，铝含量越高，使奥氏体稳定的均热温度越高。铝添加至少0.2％以通过扩大临界区范围来改善产品坚固性并改善可焊性。此外，添加铝以避免出现夹杂物和氧化问题。在本专利技术的一个优选实施方案中，铝含量为0.7％至2.2％。
[0023]钼含量为0.05％至0.5％以减少铸造期间的锰偏析。此外，添加至少0.05％的钼提供抗脆性。高于0.5％，钼的添加是昂贵的，并且考虑到所需特性是不合适的。在本专利技术的一个优选实施方案中，钼含量为0.1％至0.3％。
[0024]根据本专利技术，硼含量为0.0005％至0.005％以改善经热轧的钢板的韧性和经冷轧的钢板的点焊性。高于0.005％，促进了硼
‑
碳化物在原奥氏体晶界处的形成，使钢更脆。在本专利技术的一个优选实施方案中，硼含量为0.001％至0.003％。
[0025]任选地，可以向根据本专利技术的钢的组成中添加一些元素。
[0026]将硅含量的最大添加限制为1.20％以改善LME抗性。此外，该低硅含量使得可以通过在热带退火之前省去经热轧的钢板的酸洗步骤来使过程简化。优选地，所添加的最大硅含量为0.5％。
[0027]钛可以添加多至0.050％以提供析出强化。优选地，在添加硼时添加最少0.010％的钛以保护硼免于形成BN。
[0028]铌可以任选地添加多至0.050％以在热轧期间精炼奥氏体晶粒并提供析出强化。优选地，所添加的铌的最小量为0.010％。
[0029]铬和钒可以任选地分别添加多至0.5％和0.2％以提供改善的强度。
[0030]钢的组成的剩余部分为铁和由熔炼产生的杂质。在这方面，P、S和N至少被认为是残余元素，其为不可避免的杂质。它们的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种经冷轧和退火的钢板，由具有以下组成的钢制成，所述组成按重量百分比计包含：C：0.03％至0.18％Mn：6.0％至11.0％Al：0.2％至3％Mo：0.05％至0.5％B：0.0005％至0.005％S≤0.010％P≤0.020％N≤0.008％以及所述组成任选地以重量百分比计包含以下元素中的一者或更多者：Si≤1.20％Ti≤0.050％Nb≤0.050％Cr≤0.5％V≤0.2％所述组成的剩余部分为铁和由熔炼产生的不可避免的杂质，所述钢板具有以表面分数计包括以下的显微组织，
‑
25％至55％的残余奥氏体，
‑
45％至75％的铁素体，
‑
小于5％的新鲜马氏体，
‑
奥氏体中以重量百分比表示的碳含量[C]
A
和锰含量[Mn]
A
，使得比率([C]
A
×
[Mn]
2A
)/(C％
×
Mn％)为19.0重量％至41.0重量％，C％和Mn％为碳和锰的以重量％计的标称值，以及
‑
低于3
×
106/mm2的碳化物密度，以及
‑
以锰分布的斜率高于或等于
‑
30为特征的锰的不均匀再配分。2.根据权利要求1所述的经冷轧和退火的...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿斯特丽，
申请(专利权)人：安赛乐米塔尔公司，
类型：发明
国别省市：