专利名称：：制造轻质结构的钢板以及所述钢板的制造方法制造^结构的#^1以^^斤述^^的制造方法
技术领域：
：本发明涉及4R1^钢制结构零件的制造，所述钢兼具高弹射莫量E、低密度d以及高拉伸强度。;0t/斤周知，结构部件的力学性肯嫉E7d变化，其中系数xfc^于夕h^应力的模式(例如拉伸或弯曲)或者部件的几何形状(板材、棒材)。这显示了^JU同时具有高弹對莫量和低密度的材料的好处。这种要求尤其存在于汽车工业中，在汽车工业中车辆减旨#1~生是持续关注的问题。i^^现，可通iii口入树性能的陶乾颗粒来提高4^f:件的弹對莫量并减轻其重量，例如加入碳化物、氮化物、氧^^或硼化物。原因在于，这些材料具有约为250-550GPa的萍射莫量，絲高于它们,/^^n入的母材钢的弹l"封莫量，约210GPa。由此，在应力影响下通itM与陶乾^^立之间的载荷传絲实l^更化。另夕卜，利用陶覺颗粒^M的晶粒尺寸细^i能进一步提高这种硬化。为了制itit些在4睡质中均匀分散有陶t:颗粒的材料，已知利用賴^末冶金的工艺首先制造具有受控/U可形状的陶覺粉束，将这些陶资l^末与4,末^給，从而使钢与夕Mp添加的陶乾颗粒一致。^jt^中4^^末^^成型，然后加热到一定温度使得所述';^^n烧结。在该工艺的变体中，祸金属粉末';a^以在皿步骤期间形成陶變:顿险。尽管与不含*陶變瀬粒的钢樹目比，力学性淑寻到改善，然而这种工艺具有如下几种局限-由于金属粉末具有高的tb^面积，因而要求仔细控制熔炼和处理条Hs以便使得不《1起与^A的^JI。-即使在成型和皿，之后，残留的孔隙在循环应力作用可能维持时仍可能充当i秀发位置。-^/颗津4面的化学组成以及它们的结合是难以控制的，M由于粉末在;^之前存M面污染(存在氧^^和碳)。-当大量加A^津試者存在某些想粒时，^^性将斷氐。-这种工艺适用于小量生产，但是不能满Aj气车工业中批量生产的要求。-与这种工艺相关的制ii^高。在城*清形中，还已知基于向液态金属中夕NP添加陶资粉末的制造工艺。同样，这些工艺具有大部分上述缺点。更^R^地，难以鄉粒均匀綠，这些颗卓i^氣^r属中趋向于团聚或沉降或漂浮。在能够用于提高钢持性能的已知陶瓷中，特别提及^=匕钬TiB2,其具有如下固有特性举喊量565GPa;相对密度4.52。然而，由于该制造工艺采用夕Kp添加TiB2颗粒，因此它们具有前述故泉。本发明的目的膽决上述问题，^^是利用TiB2颗粒的存扭而以;^J^莫JL^济的方式制造高弹對莫量的钢。本发明的目的特别在于提^"种连续铸造制备工艺，在铸i^斤述钢时该工艺*在特殊的困难。本发明的另一个目的是提供在基质中均匀分散有最高可能量TiB2颗粒的钢。本发明的另一个目的是提供高拉伸强度的钢，其均匀延伸率高于或等于8%，并且其可适合于进行树焊接工艺、尤其是电阻火械。为此，本发明提供了一种锎敗，该辆板的化学组成包含下列成分，含量以重針:0.010%《C《0.20°/。，0.06°KMn《3%,Si《1.5%,0.005%《A1《1.5%,S《0.030%，P<0.040%,#硼的1^吏^寻2.5%<7^<7.2%、(0.45xTi)-O.35%<B<(0.45xTi)+0.70%,4链的一种或多种选自Ni<l%、Mo《l%、Cr《3%、Nb《0.1%、v《o.iy。的元素，该组成的余量由铁以及由熔炼产生的不可避免的杂质构成。优选地，以重量百分比计，钬和硼的^t使得-0.22《B-(0.45xTO《0.35。优选地，以重量百分比计，钛和硼的含量使得-0.35<B-(0.45xTi)<-0.22。钬的衬舰为4.6°/"Ti《6.9%。才M^—个M实施方案，钬的^1:为4.6%<Ti《6%。碳的衬舰为"0.080%。^N^实施方案，碳的^f:满足C<0.050%。铬的"^f:^it为Cr<0.08%。本发明的^li^于具有上i^赋的4敝，其包含TiB2共晶析出物以及任选的FezB共晶析出物，所述共晶析出物的平均尺寸为小于或等于15樣沐，M小于或等于10微米。>^k，TiB2析出物数目的超过80y。具有单晶棒l"生。本发明的另一个^*1##上述特征的辆&，所述4敝的平均晶粒尺寸'J、于或等于15孩沐，M小于或等于5樣沐，^^小于3.5掷米。本发明的另一个i^!A才財居上述特4i^一的4敝，所述^^轧制方向上观'將的弹對莫量为大于或等于230GPa，舰为大于或等于240GPa，或者更优选为大于或等于250GPa。才財P个M实施方案，所述4敝的拉伸强^大于或等于500MPa，并且其均匀延伸率为大于或等于8%。本发明的另一个i^由多^4P3^H^成的产品，其中所述#1^件的《誠可相同或不同，并JJ^度也可相同或不同，其中至少一个所述^l^件是才財^f壬一上述特征的辆&，该《^l^bl:早接到所述产品的其它钢零件中的至少一个上，所^i其它^lf:件的纟iL^以重:fri十为0.001-0.25%C、0.05-2%Mn、Si《0.4%、Al《0.1%、Ti<0.1%、Nb<0.1%、V<0.1%、Cr<3%、Mo<1%、Ni<1%、B<0.003%,该组成的余量由铁以及由熔炼产生的不可避免的杂质构成。本发明的另一个^l^一种方法提供具有^-上iii跳的钢，将所述钢铸造为半成品形式，^ii;显度比所述钢的';^目线温度高出不超过40。c。才歸一个M实施方案，将所述半成品w目对旋转的辊子之间铸造为薄板坯或薄带材形式。^^凝固期间的^Hp速，&大于或等于o.rc/s。才M^—个M实施方案，在热專L^前对所迷半成品进行再加热，选择再加热的温度械续时间，使得最;U^寸Ux大于15孩OMi^黄比f大于5的TiB2共晶析出物以及4i^的Fe2B共晶析出物的密度小于400/mm2。才M居一个M实施方案，对半成品进行热轧，^^ii行冷專l^退火，调节轧制和退火的*以获#^均晶粒尺寸小于或等于15孩沐的4敝，M小于或等于5微米，更M小于3.5微米。^i^，以低于820"C的终卑li显度进行热專L^t。才娥一个M实施方案，^4M居上述实施方案之一的^1^者4NI上述实施方案之""^成的4^L切割出至少一块WK并在20-900'C的温度范围内使该本发明的另一个iJIIA—种制造工艺，其中将才W上述实施方案之一的至少一块4P^i^娥Ji^实施方案之-"^造的^^早接。本发明的另一个^l^^4t上述实施方案之一的4舰或产品、或才緣上述实施方案之一所制造的4敝的用途，其用于制逸气车领域中的结构零件或加强部件。本发明的其它特w^优点^it过下述说明变得显而易见，通过非限制性实施例并且参考以下附图给出下述说明-图1和2分别示出含有Fe-TiB2共晶析出物的处于铸态的两种本发明钢的显銜且织。-图3示出本发明《膝冷车L^退火状态下的显孩&且织。-图4和5示出含有Fe-TiB2和Fe-Fe2B共晶析出物的两种本发明钢分别在铸态和热專UR态下的显孩^aiH。-图6和7示出在凝固过程中采用两种^P速率进行科p所获得的本发明4Pi^铸态下的显孩&iUK。^#实施方式对于所述钢的化学组成，应调节碳的含量以使经^J4iiJij指定水平的屈服强度或拉伸强度。碳的含量还使得能够控制本发明钢的M显微组织的性质，所ii^微组织可局部或完4^为铁素体、贝氏体、奥氏体或马氏体，或者可包*些组分的以其比例适于满;^斤要求力学性能的混^^。大于或等于o.oio%的^^^i:能够实JJLil样的^t组分。因可萍l"生而对^^^i:进行p艮制当C舍量高于0.20。/。时，^裂性以及热影响区中的韌性下降。当碳^1:小于或等于0.050重*%时，电阻焊接性育M争别提高。由于钢中的钬含量，M限制碳含量以便避免TiC和/或Ti(C，N)在液态金属中的初生析出。在液体中形成的这些析出物在连续浇注氣态钢的过程中对可铸性是不利的。然而当这种析出^jt在凝固阶絲固相中时，其对结构硬化具有有益作用。因此，碳的最大^f:应to限制在o.080%，以^A要在共晶凝固过程中或在固相中产生TiC和/或Ti(C，N)析出物。当锰的^i:大于或等于0.06%时，其可提高'^f更性并JUf助于固i^更化，从而增加拉伸强度。其与存在的^f可斩u^合，从而斷氐热裂的风险。然而，当锰的^*超过3重*%时，由于凝固过程中锰的偏析而存在形成有害带状组织的较滅险。由于固i^更化，硅能够有^Uyi:高拉伸强度。然而，过量添加硅会导致形成附着性氧化物，这些氧^^在酸'作期间难以去除，并且特别由于在热浸镀锌IMt中润湿性不足而可能出J棘面缺陷。为了维絲的可"性，硅衬不应^￡过1.5重量％。当铝的^f:大于或等于0.005%时，其是非常有效的使4PpLlL的元素。然而当其^*超过1.5重*%时，将处过量的氧^4吕初生析出，从而引起可锛性问题。当硫的絲大于0.030%时，其倾向于以硫^li的形式过量析出，錄斷氐进行热成形或冷成形的能力。已知磷是在晶，偷时的元素。其^J:不应^^过0.040%，以便##足够的热延展'fi而防止开裂，并且防止焊接期间的热裂。^^可加入HiU目，这些元素提高钢的拉伸强度。出于经济原因，将它们的添加量限制在1重量％。^i^可加入铬以提高拉伸强度。^^^f吏大量硼4緣析出。然而，为了制造^J^NKi钢，将^ir限制在3重4！^J也，选#4^量小于或等于0.080%。这是因为过量添加4^^导致析出更多的^W緣，^Sit时这些碳^^是(Fe,Cr)^ft^。也可^i^口入小于或等于0.1°/量的镅和钒，从而以细的碳氮^iM斤出物的形式实JJI^卜^^更化。#硼^^发明中具有重JHt用在第一实施方案中，钢中以百分t逸示的钛和硼的重量含量为2.5°/KTK7.2%(0.45xTi)-0.35%《B《(0.45xTi)+0.70%其中第2个关系式可以按等同方iC4示为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>上必艮制的原因在于-当钬的重量^1"低于2.5°/时，不会^JL够量的TiB2析出；狄因为析出的TiB2的^P、分数低于5。/。，从而无法錄弹射莫量，萍f封莫量仍低于220GPa。-当钬的重量^f高于7.2%时，在氣^^属中形^^且大的TiB2初生析出物，从而在半成品中引起可铸性问题。-如果#硼的重量^1:如下B-(0.45xTi)〉0.70，则存在过量的Fe2B析出物，这会剮^性。-如果4i^p硼的重量^i::^下B-(0.45xTi)<-0.35，则室温下溶解于基质中的钬量高于0.8%。此时即使以更高成本^^加钬也不会获得M的有利技术效果。才本发明的第二实施方案，钬和硼的^f:为-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>-当B-(0.45xTi)《0.35时，Fe2B析出絲减少，从而^^i生提高；且-当B-(O.45xTi)>—0.22时，溶解于基质中的钬1低，这:f^木着M济视角来看钬的添加特别有效。才本发明的一个*沐实施方案，^硼的含量为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>-当B-(0.45xTi)的量大于或等于-0，35且小于-0.22时，室温下溶解于M中的钬量为0.5-0.8%。该量才射正实特别适于获#^叉由TiB2构成的析出物。才本发明的一个胁实施方案，钬絲为4.6%《Ti《6.9%。上述限制的原因在于如下-当钛的重量^*高于或等于4.6%时，产生的TiB2析出物的^P、分IU^高于或等于10%,这时，弹&漠量高于或等于约240GPa;-当钛的重量^t低于或等于6.9%时，TiB2初生析出物的量为小于3体积°/。由可能的初生析出物和共晶析出物构成的总TiB2析出量低于15^P、%。才本发明的另一魏实施方案，钬的转为4.6°/KTi《6%。当钛的重量^*低于或等于6°/。时，可铸性特别令Aj'禹意，因为初生TiB2在氣^r属中的析出微不組才本发明，Fe-TiB2共晶析出^i于凝固过程。该析出的共晶'^^使得形成的显孩Mai口、特别细且均匀，逸寸于力学性能而言是有利的。当TiB2共晶析出物的量高于5^、°/。时，在轧制方向上测得的钢的举對莫量可超过约220GPa。当TiB2析出物超过10#^、%时，该模量可超过约240GPa，从而可以设计絲减轻的结构。可将该析出物量增加到15体积y。以使该模量超it^250GPa，特别是在钢中含有诸:H^或钼的合^f^素的情况下。这是因为当存^it些元素时，提高了n共晶析出时可获得的最大TiB2量。才本发明的硼和钬含量能够防it^';^Mr属中产生粗大的初生TiB2析出物。必须避免形成这些偶然;^寸(几十个微米)的初生析出物，因为在f^的应力作用期间，这些初生析出物在损坏减断l^几制方面具有有害作用。另夕卜，存在于液态金属中的这些析出物不沉降时，它们局部分布从而使力学性能的均匀性斷氐。应尽量a这种过早的析出，因为当连续浇注钢时可能由于析出物结块而导致喻觜堵塞。正如Jii^斤述,钬必须以足够的量存在以引起内生TiB2以Fe-TiBa共晶析出物的形式生成。4M居本发明，钛还应在室温下溶解存在于基质中，其相对于硼的比例应超出以TiB2计算的化学计量比。当^固溶体中的^i:低于0.5%时，以如下两种共晶析出物形i^目继^jl析出首妓Fe-TiB2，然后是Fe-Fe2B，该第4Fe2B内生析出物的产生對艮据M中的^J:而较大或较小。Fe2B形式的析出量可i^ij8^Pl该第4析出^照共晶机制发生，使得能够获得细且均匀的分布，从而确保力学性能的优良一致性。Fe2B析出是TiB2析出的补充，其最大量与共晶机制相关。Fe2B具有与Ti仏相似的作用。絲高弹對莫量并减小密度。通ii^作为补充的Fe2B析出相对于TiB2析出的比例，能顿细调节力学性能。itA—种可特别用于在钢中获得具有高于250GPa举對莫量同时提高产品的拉伸强度的方法。当钢中的Fe2B含量大于或等于4、%时，举對莫量提高超过5GPa。断^4伸率为14%-16%,拉伸强度iiJ'j590MPa。当Fe2B的^J:超过7.5、°/时，萍f封莫量提高超过10GPa，然而断裂延伸率这时^f氐于9%。才本发明，使TiB2或Fe2B共晶析出物的平均尺寸小于或等于15微米，以^J^寻更大的断^^伸率和纽的疲劳性能。当这些共晶析出物的平均尺寸小于或等于10樣沐时，断^4伸率可大于20%。本发明人已证实，当大于80°/教量的TiB2共晶析出物具有单晶特性时，则淑口才;*应力时"M-析出物"结构的-皮坏减少，且形成缺陷的风险较小，这是因为析出物具有更大的塑性并且与M具有更高水平的结合。特别地，已证明较大的TiB2析出物形成六边形晶体。不希望受具^^论约束，认为该结晶学特性使得这些析出物^^成应力作用下通过孪晶化而变形的可能性增加。由于TiB2以共晶形式的析出而引起的这种特殊的单晶特性，在利用夕Np引A^粒的lE^f技术方法中尚^Lit^J。除了内生颗粒的^t拉伸性能的有利作用0卜，本发明人证实，限制晶粒尺寸是一种非常有效的提高拉伸性能的方法当平均晶粒尺寸小于或等于15孩沐时，拉伸强度可超it^560MPa。另外，当平均晶并认寸小于或等于3.5孩沐时，开裂抗力特别高在-60。C下，对厚度3mm的^#进行夏比韦刃性测试，结果显示断裂试样中的逸艮区域大于90%。制it^发明4^L的方法如下-提供具有本发明所iil赋的钢；—将所述鰣造为半成品。可以进fri亥铸造以形成4^:或者以连续方式进^^造形^/f度约为200mm的板坯。还可以^目对旋转的辊子之间将所述^H^t^f^几十毫米的薄板坯形式或者厚度为几毫米的薄钢带形式。实M—种方法对于获得细的共晶析出物^^形^^刀生析出物特别有利。通过增大凝固期间的^P速率，肯谈高所得显微织的细度。当然，可以按允it^j造具有^t;u可形状的产品的方式进行所述铸造，特别是以钢坯形ig^t^t以便制造长型产品。TiB2和Fe2B析出物的细度f谈高拉伸强度、^_性、韦刃性、可成形性以及热影响区中的力学行为。析出物细度的增加是由于低的铸ili显度和较高的^卩速率而引起的。特别地，已发iw^逸显度p艮制在高于斜目线温度4(rc导i^4寻il才羊的细显孩"且织。^￡^##造糾，使凝固期间的^Hp速率大于或等于o.rc/s以使TiB2和Fe2B析出物的尺寸非常细小。本发明AJi证实TiB2和Fe2B共晶析出物的形态对I^凝固期间的4M^力作用下的破if^有影响。用光学显微镜以约500倍至1500倍的放大倍数^1^#出物，在具有统计学^4性数目的表面上，利用本身已知的图像分析软件(例如Scion⑧软件)测量每个析出物的最^A寸L^和最小尺寸Lin。最W寸和最小尺寸的比率！^/Lin表示给定析出物的^f黄比f。本发明人已证实，K寸(L咖〉15孩沐)且为长形(f>5)的析出物会斷&匀匀延伸率和加X^更化系数n。才本发明，在铸造半成品^，在船进行热專L^前对半成品的再加热温度和再加热时间进行选择，以便^^为有害的析出物球化。特别是选择再加热温度和再加热时间，以^^寸I^〉15孩ibML为长形(f>5)的共晶析出物的密度小于400/mm2。赫对半成品进行热轧，^i^(t^进行巻曲。^i4^，进行冷專L^退火以获得私蓴的板材。选择热轧、巻曲、冷净i^退火的糾以^jy杆均晶粒尺寸小于或等于15孩沐、M小于5孩沐，更M小于3.5微米的4敝。更细的晶粒尺寸如下获得-在热淬Uf止前和船^H卩时;l^的(y-oc)同素异形转变之前，进行强的加工》更化；-低的终寿li显度，舰低于820。C;-(y-a)转^加速^M卩，以限制纟失素体晶津立生长；-&目对低的温度下进行巻曲#^;和-在^fi选的冷專L^后，控制退火温度和退火时间以获得完全再结晶，不使温度和时间超iW于该再结晶而言所需的数值。低于82(TC的热專Uf止温度特别证明是获得细晶粒尺寸的有^法。已证明，^^发明的钢中，TiB2和Fe2B析出物对于显#|且织的^4亥和再结晶具有特殊的作用M而言，当本发明的#1^变形时，析出物和M之间力学行为的^差M致析出物周围的较大变形。这种剧烈的局部变形斷氐了非再结晶的温度。低的终專U显度有助于析出物周围的铁素体^y亥并限制晶粒生长。同样地，析出物周围更高的变形场在冷專l^后的回J7再结晶期间有助于晶粒颇，从而导致晶粒细化。如jtb^得的4敝因itli4^见出非常好的可成形性。不希望受特定理论约束，认为，极易变形的M内存在的共晶析出物与"^M目"钢中的铁素体内的马氏射目或贝氏糾目所起的作用相似。本发明的钢所具有的屈强比(屈月l强度Re/拉伸强度Rm)有利于^t成形，。才Nt碳和硬^^t素的^f:,并才N^温度Arl(该温度^RJ^HP时从奥氏体开始转变)以下的~卩速率，可获得热專141材或者冷轧并退火的板材，它们包含具有^t显孩^且织的M:这些显樣U且织可4^或部分为铁素体、贝氏体、马氏絲奥氏体。例如，含有O.0裂5.9%Ti、2.3仰的钢，从120(TC以5-150"C/s的^卩速率^HP后，将具有187-327HV的硬度。该情形中的最高硬度水平对应于由无碳4緣、轻孩M的板条构成的完全贝氏体M。如絲望通iiA形,制造零件,^!材切割下一块WKM錄20-900。C的温度下进行冲压或弯曲使其变形。硬^4目TiB2和Fe2B^J见出非常好的热稳定'1"生，直至1100。C。由于^lt^基质中的颗粒具有热稳定性并iLit合于^t冷成形、温热成形或热成形处理，因此可^^本发明制造沣射莫量提高的复杂;u可形状的零件。另外，本发明钢的萍對莫量的提高会斷线形辦^的回弹，从而f谈高最终零件的尺寸精度。ii^构;件，以便在^阶,级^^性^H"它们之;-且:部适于随后应力的零件。RH失和不可避免的杂质"卜，可与本发明钢进行焊接的钢的组成以重ii十包含，例如0.001-0.25%C、0.05-2。她、Si《0.4%、A1《0.1°/。、Ti<0.1%、Nb<0.1%、V<0.1°/。、Cr<3°/。、Mo<1%、Ni<1%、B<0.003%，纟赋的衬由纟失和由熔炼产生的不可避免的杂质构成。在熔融区域，由于iiSiJ的高温，析出物部分溶解并在^fep时再次析出。熔融区域中的析出物量与##金属非常接近。在火W^头的热影响区(ZAC)内，共晶析出物不n,,并JL^1^的^HP阶段期间甚至还可用于斷^:氏体晶粒的生^i4率以;s^当可能的iife位置。^t本发明的^li^t焊^^怍期间，从，经过ZAC皿融4r属过程中的TiB2和Fe2B析出物的M均匀，从而在焊皿头十中确保所需的力学性能(模量，密度)跨所述接头是连续的。通过非限定性实施例，以下结果显示了本发明所带来的有益特征。实施例1制造具有如下表1所示纟1A的钢，组成以重量百分lfc^示。除了才本发明的钢1-1和1-2"卜，为了J^嫩，该M示出不含内生TiB2或Fe2B共晶析出物的参比钢Rl。通过^^4^造半成品来制itit些钢，在钢1-1和1-2中以铁M形式添加#硼。44^显^1330。C,即比^N)线温度高40X:。表l:钢的组成(重量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>1=本发明；R-参考例(*):不^(^照本发明图1和2所示的铸态显孩g且织分别对应于钢1-1和1-2，它们表明了内生TiB2析出物在铁素体^内的细且均匀的*。硼以二元Fe-TiB2共晶析出物的形戎浙出。通过图像分析仪测t^斤出物的^^N4^f:，钢I-l和I-2分别为9%和12.41初生对斤出物形式的TiB2量为小于2体秋/。并且有助于好的可铸性。钢1-1和1-2中TiB2共晶析出物的平均尺寸分别为5孩OM^8孩沐。M些析出物的总数中，大于80%具有单晶棒性。再加热到H50。c之后，将半成品热轧^l度为3.5咖的板材形式，终淬u;显>1^940匸。热專U^在700t:下i^f亍巻曲。还可在热4L^前通过将钢I-2再加热至1230。C进行处理，持续时间为30-120分钟。然后观蕃析出物的形态。据显示，在1230。C下持续时间大于或等于120^4中的处理能使析出物球化，从而使具有;U^寸(U>15孩沐)且为长形(f>5)的共晶析出物的密度低于400/咖2。由于析出物的球^^b理，均匀延伸率^和加J^更化系数n^^提高，它们分别从liy。和0.125(再加热时间30^4中)提高至16°/。和0.165(再加热时间120^#)。itM卜，对于钢I-2，以810。C的终i^显yl对;H材进^f亍热轧。歸，用本身已知的方法对这些热卑Ul材进^m洗，然后冷轧JJlv1^l咖。随后在800。C下对它们进行再结晶退火，均热1分钟，然后空气W卩。扫描电子显微#;￡^显示，在热專L^冷專U^，共晶析出物/M界面处的结合扁失或者析出物本身没有破坏。热專U^，钢1-1的平均晶粒尺寸为12孩沐，而参比钢中为28孩沐。对于钢1-2，低的终專U显度(810'C)致使热專L^的平均晶粒尺寸更细(3.5樣沐)。在冷專l^p退火之台，钢1-1和1-2的组织发生再结晶，正如涉及钢1-1的图3所示。^JU扫描电子显微镜以晶^ttbf莫i^寻到该显徵照片，从而证明了该組织的完全再结晶特征。绝大部分析出物为共晶析出物。与传统的钢R-l相比，TiB2析出物使得显孩媳构錄细化才,本发明的钢1-1的平均晶粒尺寸为3.5微米，而参比钢R-1的平均晶粒尺寸为15樣沐。比重测定法的测量结果表明TiB2和Fe2B析出物的存在与一树密度d的^斷絲关，所i^目对密度d由7.80(传统钢R-1)斷^f'J7.33(钢1-2)。在轧制方向上须'W寻的钢1-1和1-2的弹Jt模量分别为230GPa和240GPa。参比钢R-1的举f封莫量为210GPa。对于承受弯曲应力的片材(其性能指标甚照E1/3/d变化)，使用本发明的钢可实s^目对于传统钢的超过ioy。的重量减轻。测得的拉伸性能(在0.2。/。应变下测得的常^!vS服强度Re、拉伸强度Rm、均匀延伸率Au、断H5l伸率At)示于下表2(热淬U1材)或表3(经冷卑L^退火的板材)。表2:热專U4敝的才;i^i伸性能(平行于轧制方向)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表3:冷轧并退火的板材的拉伸性能(平行于轧制方向)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>^^本发明的热寿Lil冷淬Ul材的屈强比Re/Rm接近于0.5，导致其力学行为与W目4財目近，且具有优良的后续成形能力。对钢1-1的冷4U1材进行电阻点焊测试#剪试验中，通过剥落系乡MM^t。正如已知，这A^述的断裂方式因为其与高能對目关。jtl^卜显示焊接中的熔融区域内存在本发明的共晶析出物，从而有助于^t早接组件中的力学性能均匀。在、^y械和电似早中^^得了令Ai萄意的性能。实施例2下表4显示了^t^^本发明所述钢的《赋。表4本发明钢的组成(重量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>通过铸造半成品制iiit些钢，#^硼以铁*的形式添加到钢中。铸造温度比斜目线温度高40°C。与钢I-1和I-2相比，钢1-3至I-5具有与TiB2化学计對目比过量的硼，从而;^Fe2B然后是TiB2的共晶共析出。共晶析出物的^、量示于表5中。表5:钢1-3-4-5中的析出物衬(#^°/。)<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>共晶析出物具有小于10微米的平均尺寸。图4显示了在钢I-3中TiB2和Fe2B析出物的共存。亮灰色的Fe2B析出物和较暗的TiB2析出物^L^铁素体M内。在与实施例1所^目同的！Ht下对半成品进行热轧。同样没有^L^到析出物-M界面的破坏。图5显示了钢I-5的显孩&且织。这些热專L4冈的'f^f示于表6中。表6:热卑U4敝的才;i^i伸性能(平行于轧制方向)辆目对密度<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>与钢1-1和1-2相比，^f:为3-7.9^^/。的补充性Fe2B共晶析出物4吏萍性模量提高5-15GPa。Fe2B的补^f斤出使拉伸强度提高。然而当该析出以过高比例M时，均匀延伸率可肯t^而Jj^f氐于8%。实施例3:在1330。C下铸造由组成1-2的钢制成的半成品。通过^卩半成品的流动强度以及铸造半成品的厚度，实现两种^P速率，即0.8。C/s和12。C/s。图6和7中示出的显孩M^只表明提高^P速率能够非常絲地细化Fe-TiB2共晶析出物。实施例4:利用以下条件^Jia^为I-2、厚度为2.5咖的^^ui行二氧^^保护^Jf接功率5.5kW,焊接狄3m/min。熔融区域的显徵照片显示，A^^态开始的^Hp时以非常细的形^jlFe-TiB2共晶析出。熔融区域中的析出物量与母材金属中的接近。^^凝固期间的局部^H卩条件(局部温度梯度G，等温线移动速率R)，以枝晶形式或蜂窝形id生凝固。考虑到局部凝固条件(高的梯度G，低的速率R),枝晶形态更易于在接头的热影响区中出现。TiB2析出物因otb4在于接头的朴区域中(母材，ZAC和熔融区域)，从而在整个火W^头中实现弹對莫量的增加和密度的减小。^^友4敝的纟赋包含(重量％):0.003%C、0.098/(Mn、0.005°/。Si、0.059°M1、0.051%Ti、0.0003%B以及由熔炼产生的不可避免的杂质。熔融区域也含有Fe-TiB2共晶析出物，当然所占比例低于自熔焊接时的比例。因此，可制造其中刚度性育^A^部歧的金属结构，且其力学性能^口符合局部处理絲用中的性育淺求。实施例5:在下述糾下，利用电阻点;tf^厚劾1.5咖的冷轧并退火的本发明4敝1-2连接缺-齡力650daN;-焊，环3x(电流为I的7个周期+2个无电流JIA的周期)。实*接的电流1范围为7-8.5kA。该范围的两个端值^^别对应于获得大于5.2mm的核心直径(电流下限)和;tW^I间出现电火花(电流下限)的f姊。本发明4眼而^JE见出to的电阻点萍性，具有1.5kA的足够宽的可焊范围。基于本身减錄举對莫量增加的現泉，本发明还可容i^']造具有改善l"生能水平的结构零件或加强部件。通过焊接可容易^W本发明^I^i行处理，这使得能够将它们組合成M杂的结构，特别是通过将不同组成或不同厚度的4棘件#^^。这些不同特征尤其可应用于汽车领域。权利要求1、—种钢板，以重量含量表示，所述钢板的化学组成包含0.010％≤C≤0.20％0.06％≤Mn≤3％Si≤1.5％0.005％≤Al≤1.5％S≤0.030％P≤0.040％，钛和硼的含量使得2.5％≤Ti≤7.2％(0.45×Ti)-0.35％≤B≤(0.45×Ti)+0.70％任选的—种或多种选自如下的元素Ni≤1％Mo≤1％Cr≤3％Nb≤0.1％V≤0.1％，该组成的余量由铁以及由熔炼产生的不可避免的杂质构成。2、才財居权矛J^求1所述的4敝，特4iL^于^^硼的^f^吏4寻-0.22《B-(0.45xTi)《0.35。3、才M^权禾'J^求1所述的4敝，特棘于^r硼的^i^f吏得一O.35《B-(0.45xTi)<-0.22。4、才娥权矛决求1-3^-~项所述的4瞰，特棘于钬的衬为:4.6%《TK6.9%。5、才Mt权矛澳求4所述的#|^,特4^于钬的^f:为6%<Ti《6%。6、才娥权禾']^求1-5任一项所述的4敝，特征在于，以重量^f:表示，所述嫩的纟誠包舍(XO.08017、才財居权牙'J^求1-6^^项所述的4^1，特絲于，以重量^f:表示，所述4敝的城包舍C<0.050%。8、才財居权利要求l-7^"-项所述的4敝，特棘于，以重量^1:表示，所述嫩的城包舍Cr《0.08%。9、才娥权矛J^求l-8^-"项所述的4敝，特棘于其含有TiB2共晶析出物以及4链的Fe2B共晶析出物，所述析出物的平均尺寸小于或等于15孩沐。10、才权利要求l-9^-项所述的4敝，特棘于其含有TiB2共晶析出物以及佑&的Fe2B共晶析出物，所述析出物的平均尺寸小于或等于10微米。11、^^权牙'J^求10所述的4敝，特棘于所述TiB2析出物数量的大于80%具有单晶棒性。12、才財居权矛J^求l-ll^—项所述的4敝，特4iE^于所述钢的平均晶粒尺寸小于或等于15微米。13、#^权矛1^求1-12^-~项所述的4贩，特4iE^于所述钢的平均晶粒尺寸小于或等于5微米。14、才財居^U'J^求l-13^-项所述的^fe，特征在于所述钢的平均晶粒尺寸小于或等于3.5微米。15、才,权矛漆求l-14^-项所述的4敝，特4i^于轧制方向上测得的弹'f^t量为大于或等于230GPa。16、#^权矛]^求1-15^-~项所述的4敝，特4i^于轧制方向上测得的弹'J^f莫量为大于或等于240GPa。17、##权矛]^求1-16^-"项所述的4敝，特#于轧制方向上测得的弹'^^莫量为大于或等于250GPa。18、^^权斥'J^求l-16^-"项所述的4敝，特#于其强^大于或等于500MPa，且其均匀延伸率为大于或等于8°/。19、由多^4^:件制成的产品，所述多^H^f:件具有相同或不同的组成以W目同或不同的厚度，特征在于其中至少一个所述4P^件是^^上i^5Uf'漆求l-lMi—项所述的4敝，该^fefcl:早接到至少一个其它4Rf:件上，所述其它钢零件的纟M以重4i十包舍0.001—0.25%C、0.05-2°/。Mn、Si<0.4°/。、A1《0.1%、Ti<0.1%、Nb<0.1°/d、V<0.1°/"Cr<3%、Mo<l%、Ni<l%、B<0.003%,该组成的余量由铁以及由熔炼产生的不可避免的杂质构成。20、制it^r法，其中提^W又矛'J^求1-8^-~项所述的钢，将所述4辦造为半成品形式，铸i^显度比所述钢的斜目线温度高出不超过40°C。21、^^权矛虔求20所述的制造方法，特征在于斜目对旋转的辊子之间以薄板喊薄带材形式铸ii/斤述半成品。22、才^t权矛J^求20或21所述的制造方法，特棘于所述##在凝固期间的^H卩速率为大于或等于o.rc/s。23、才^t权矛J^求20-22^-"项所述的制it^法，特;^于在热專i^:前对所述半成品进行再加热，选择所述再加热的温度和持续时间，以便^J:;^寸L^为大于15孩^MLi^f黄比f大于5的TiB2共晶析出物以及"f链的Fe2B共晶析出物的密度小于400/mm2,并对所述半成品进行热轧。24、才^t权矛J^求20-23^-"项所述的制it^r法，特棘于对所述半成品进行热專,，^i4ii行冷專L^t和退火，，调整轧制和退火的M以获得平均晶粒尺寸小于或等于15孩沐的4*。25、才娥权矛jj^求20-24^-项所述的制妙法，特棘于对所述半成品进行热專,，^i^^f亍冷專l^t和退火,，调整轧制和退火的M以获得平均晶粒尺寸小于或等于5樹米的4*。26、才^&权矛J^求20-25^-项所述的制it^法，特絲于对所述半成品进行热專L^，^i4ii行冷專l^和退火，，调整轧制和退火的M以获得平均晶粒尺寸小于或等于3.5孩沐的4mi。27、4娥权矛J^求23-26^f壬一项所述的制造方法，特征在于以低于82(TC的终歸度进行所述热秀L^t。28、制鋭构零件的方法，特棘于vM4又矛J^求项所述的4P^者由权利要求20-27#"~项所述方法制得的#^^切割出至少一块肖，并在20-9001C的温度范围内^/斤述至少一块("发生变形。29、制絲构零件的方法，特棘于焊接至少一块^^又矛溪求项所述的4敝或者由权矛J^求20-27任一项所述方法制得的4敝。30、权矛J^求1-18^-项所述的4敝、或权矛决求19所述的产品、或由权矛J^求20-29任一项所述方法制造的4敝的用途，用于制逸气车领域中的结构零件或加强部件。全文摘要本发明涉及一种钢板，该钢板具有包含如下成分的组成0.010重量％≤C≤0.20重量％、0.06重量％≤Mn≤3重量％、Si≤1.5重量％、0.005重量％≤Al≤1.5重量％、S≤0.030重量％、P≤0.040重量％、2.5重量％≤Ti≤7.2重量％、(0.45×Ti)-0.35重量％≤B≤(0.45×Ti)+0.70重量％，以及任选的一种或多种选自Ni≤1重量％、Mo≤1重量％、Cr≤3重量％、Nb≤0.1重量％、V≤0.1重量％的元素，该细成的余量由铁以及由熔炼产生的不可避免的杂质构成。文档编号C21C7/00GK101563476SQ200780033041公开日2009年10月21日申请日期2007年8月27日优先权日2006年9月6日发明者F·博内,J-C·舍瓦洛(已死亡),O·布齐兹申请人:安赛乐米塔尔法国公司