用于制造钢构件的方法_2

文档序号:9742790阅读:来源:国知局
影响,可W将Si含量限制 在2.ο重量%。为了使用Si作为固溶体成分用于提高强度,适宜的是,按照本发明加工的扁 钢产品中含有至少1重量%的51。
[0040] 按照本发明加工的钢材中,A1可W部分地替代Si含量。为此可W设置A1的最低含 量为0.4重量%。运特别是适用于当为了利用改善可成型性而通过加入A1而应将钢材的硬 度或抗拉强度调整到更低的数值时。
[0041] 只要在按照本发明设置的范围内Si和A1的含量满足运样的条件,即,%Si+0.8% 八1>1.2重量%或甚至%51+0.8%41>1.5重量%(其中,%81:^重量%的相应51含量,% A1:W重量%的相应A1含量),就可W特别有效地利用同时出现A1和Si产生的积极影响。
[0042] 含量为至少0.4重量%且不高于3.0重量%、特别是不高于2.5重量%或不高于2.0 重量%的111促进在按照本发明加工的钢材中的贝氏体形成,其中可选地还额外存在同样促 进贝氏体形成的化、化和M。分别根据按照本发明加工的钢材的其他成分在此适宜的是,将 Μη含量限制为最大1.6重量%或1.5重量%。
[0043] 通过可选地添加 Cr可W降低马氏体起始溫度并且抑制贝氏体转变为珠光体或渗 碳体的趋势。另外,W不高于按照本发明设置的上限含量(最大2重量% )的化促进了铁素体 的转变,其中,当Cr含量限定为1.5重量%时,可W产生Cr存在于按照本发明的扁钢产品中 的理想作用。
[0044] 通过可选地添加 Ti、V或师可W促进精细颗粒的组织结构的产生并且促进铁素体 的转变。此外,该微量合金元素通过沉淀的形成而促进硬度的提高。当Ti、V和Nb的含量分别 在0.002-0.15重量%的范围内、特别是不超过0.14重量%时,可W特别有效地利用按照本 发明加工的扁钢产品中的Ti、V和Nb的积极作用。
[0045] 特别是可W由此确保按照本发明设置的组织结构的形成,即,按照本发明加工的 扁钢产品中的Μη、化、Ni、化W及C含量满足W下条件:
[0046] l<0.5%Mn+0.167%Cr+0.125%Ni+0.125%Cu+1.3:M%C<2
[0047] 其中,%Mn表示W重量%的相应Μη含量,%化表示W重量%的相应化含量,%Ni表 示W重量%的相应Ni含量,% Cu表示W重量%的相应Cu含量,% C表示W重量%的相应C含 量。
[0048] 原则上具有按照本发明所规定的相应组成的、热社或冷社的扁钢产品适合作为用 于按照本发明的方法的初始产品。为此,可考虑使用的热社扁钢产品和用于其制造的方法 是欧洲专利申请EP 12 17 83 30.2主题,其内容因此可W清楚地并入本专利申请的公开内 容中。
[0049] 如上述欧洲专利申请EP 12 17 83 30.2中已说明,根据该专利申请制成的热社扁 钢产品的特征在于延伸性能与强度的理想结合。该性能结合可W由此特别可靠地得W实 现,即,按照本发明加工的扁钢产品的组织结构除了可选地存在不高于5体积%的铁素体和 最多10体积%的马氏体W外包含至少60体积%的贝氏体和剩余部分由残余奥氏体组成,其 中,残余奥氏体含量为至少10体积%,残余奥氏体的至少一部分W块状的形式存在,而且W 块状形式存在的残余奥氏体的部分中有至少98%具有小于如m的平均直径。
[0050] 根据EP 12 17 83 30.2制造的热社扁钢产品相应地具有两相主要组织结构,其中 一个主要组成部分为贝氏体而其中另一个主要组成部分为残余奥氏体。除了运两种主要组 成之外还可能存在少量的马氏体和铁素体,但是其含量非常低而不足W对热社扁钢产品的 性能产生影响。
[0051] 与之相关地,只有在运样的情况下才谈及"块状的残余奥氏体",即,在组织结构中 存在的残余奥氏体的组成部分中长/宽的比例(即,最长延伸/厚度的比例)为1至5。相反地, 当在组织结构中存在的残余奥氏体集合中长/宽的比例大于5而且残余奥氏体的相应组织 结构组成部分的宽小于1WI1时,将残余奥氏体描述为"片状的"。相应地,片状的残余奥氏体 通常作为精细分布的片层存在。
[0052] -种用于制造热社扁钢产品的方法,该热社扁钢产品作为适用于按照本发明的方 法的初始产品,该方法包括W下步骤:
[0053] -制备W扁巧、薄扁巧或铸造带材形式的初始产品,该初始产品除了铁和不可避免 的杂质W外还包括重量%示出):0.10-0.60%的C,0.4-2.0%的Si,不高于2.0%的A1, 0.4-2.5%的Μη,不高于1 %的Ni,不高于2.0%的Cu,不高于0.4%的Mo,不高于2%的Cr,不 高于0.2%的Ti,不高于0.2%的NbW及不高于0.5%的V;
[0054] -将初始产品在一个或多个热社道次中热社成为热社带材,其中,所得到的热社带 材在离开最后一个社制道次时具有至少880°C的热社终止溫度;
[0055] 至少为5°C/s的冷却速率将所得到的热社带材加速冷却至卷取溫度,该卷取溫 度在马氏体起始溫度MS至600°C之间;
[0056] -热社带材卷取成卷材;
[0057] -冷却该卷材,其中,在用于形成贝氏体的冷却过程中,卷材的溫度保持在运样的 溫度范围,即,其上限等于贝氏体起始溫度BS(由该溫度开始在热社带材的组织结构中产生 贝氏体)而其下限等于马氏体起始溫度MS(由该溫度开始在热社带材的组织结构中产生马 氏体),直到热社带材的组织结构的至少60体积%由贝氏体组成。
[0058] 适于作为初始产品实施按照本发明方法的冷社扁钢产品W及用于制造运类冷社 扁钢产品的方法为欧洲专利申请12 17 83 32.8的主题,其内容因此可W清楚地并入本专 利申请的公开内容中。
[0059] 在根据按照本发明说明的钢成分下所使用的合金中,冷社扁钢产品的组织结构优 选至少有20体积%由贝氏体组成、有10-35体积%由残余奥氏体组成而且剩余部分由马氏 体组成。在此,不言而喻地应理解为,扁钢产品的组织结构中可能存在技术上不可避免的痕 量的其他组织结构组成部分。运类适用于按照本发明方法的冷社扁钢产品相应地具有Ξ相 组织结构,其中一个主要组成部分为贝氏体而且另外还由残余奥氏体和作为剩余部分马氏 体组成。理想的是,贝氏体为至少50体积%、特别是至少60体积%,而且残余奥氏体在10-25 体积%的范围内,其中,组织结构的剩余部分也分别通过马氏体填补。理想的马氏体比重为 至少10体积%。在按照本发明加工的冷社扁钢产品所要求的、通常为至少1400M化的高抗拉 强度Rm和至少为5%的断裂延伸率A80的条件下,运样组成的组织结构产生了延伸率和抗拉 强度RmXASO理想的产品。除了主要成分"贝氏体"、"残余奥氏体"和"马氏体外,在按照 本发明加工的冷社扁钢产品中可能存在其他的组织结构组成部分,但是其比重非常低而不 足W对冷社扁钢产品的性能造成影响。在运样制造的、适用于按照本发明方法的扁钢产品 中,残余奥氏体主要W片状存在,其具有颗粒尺寸<5μι的块状残余奥氏体的小的球状岛状 结构,从而该残余奥氏体具有高稳定性并与之伴随地具有更小的、向马氏体不期望的转变 的趋势。该残余奥氏体的C含量在此通常为大于1.0重量%。
[0060] 用于制造运样制成的、按照本发明加工的冷社扁钢产品的方法包括W下步骤:
[0061] -制备W扁巧、薄扁巧或铸造带材形式的初始产品,该初始产品除了铁和不可避免 的杂质W外还包括(W重量%示出):C:0.10-0.60%,Si :0.4-2.5%,A1:不高于3.0%,Mn: 0.4-3.0%,化:不高于1.0%,〇1:不高于2.0%,]?〇:不高于0.4%,化:不高于2%,(:〇:不高于 1.5%, Ti:不高于0.2%,佩:不高于0.2%, V:不高于0.5%;
[0062] -将初始产品在一个或多个热社道次中热社成为热社带材,其中,所得到的热社带 材在离开最后一个社制道次时具有至少830°C的热社终止溫度;
[0063] -在卷取溫度下卷取所得到的热社带材,该卷取溫度在热社终止溫度至560°C之 间;
[0064] -将热社带材W至少30%的冷社率冷社成为冷社带材;
[0065] -对得到的冷社带材进行热处理,其中,该冷社带材在热处理的过程中:
[0066] -加热到至少为800°C的退火溫度,
[0067] -在该退火溫度下选择性地保持经过50-150S的退火持续时间,
[0068] 至少为8°C/s的冷却速度由该退火溫度冷却至卷取溫度,该卷取溫度处于运样 的卷取溫度范围内,即,其上限为470°C而其下限高于马氏体起始溫度MS(由该溫度开始在 冷社带材的组织结构中产生马氏体),并且
[0069] -在该卷取溫度范围内保持经过一个时间段,该时间段足W在冷社带材的组织结 构中产生至少20体积%的贝氏体。
[0070] 上述提及的马氏体起始溫度(即,在按照本发明加工的钢材中开始产生马氏体的 溫度)分别可W根据H.化adeshia的文章"热力学外推法和置换合金钢的马氏体起始溫度", 出版于金属科学15(1981),178-180页中阐述的过程进行计算("Thermo dynami C extr曰pol曰tion 曰nd m曰rtensite-st曰rt temperature of substitution曰lly 曰Iloyed steels"by H.Bhadeshia,appearing in Metal Science 15(1981),pages 178-180)。
【附图说明】
[0071 ]随后借助实施例进一步说明本发明。其中:
[0072] 图1示出了一个图表,其中相同组成成分S1的、作为按照本发明方式而制成的构件 B1,82,83,84的四种热社扁钢产品的断裂延伸率450相对于抗拉强度咖作图;
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