用于制造钢构件的方法_3

文档序号:9742790阅读:来源:国知局
[0073] 图2示出了构件B4的组织结构样本的图像;
[0074] 图3a,3bW20000倍放大率示出了形成构件B4的扁钢产品的组织结构样本在成型 前(图3a)和在成型后(图3b)的图像;
[0075] 图4a,4bW50000倍放大率示出了形成构件B4的扁钢产品的组织结构样本在成型 前(图4a)和在成型后(图4b)的图像。
【具体实施方式】
[0076] 将具有表1中给出的组成成分的钢烙化。
[0077] 该钢烙体W常规的方式铸成扁巧,该扁巧随后同样W常规的方式加热至再加热溫 度0T。
[0078] 加热后的扁巧同样W常规的热社制造梯级(Warmwalzstaffel)热社成为具有分别 为2.0mm厚度的热社带材W1-W4。
[0079] 由该热社制造梯级得到的热社带材W1-W4分别具有热社终止溫度ET,运些热社带 材W冷却速率KR由该热社终止溫度加速冷却至卷取溫度HT。热社带材W1-W4在该卷取溫度 HT下卷取成卷材。
[0080] 该卷材随后分别在运样的溫度范围内冷却,即,其上限由各自的卷取溫度HT限定 而其下限由对钢材S1计算出的马氏体起始溫度MS限定。在此,马氏体起始溫度MS的计算根 据H.化adesMa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("Thermodynamic extrapolation and martensite-start temperature of substitutionally alloyed steels"by H.Bhadeshia,appearing in Metal Science 15(1981),pages 178-180)〇
[0081] 该卷材在W上述方式限定的溫度范围内冷却的持续时间运样设置,即,运样得到 的热社带材分别具有由贝氏体和残余奥氏体组成的组织结构,其中,其他组织结构的组成 部分的比重W不起作用的、趋近于"0"的量而存在。
[0082] 各个工作参数:再加热溫度0T,热社最终溫度ET、冷却速率KR、卷取溫度HTW及马 氏体起始溫度MS在表2中给出。
[0083] 此外,在表3中给出了为各个热社带材W1-W4确定的机械性能:抗拉强度Rm、屈服极 限化、断裂延伸率A80、质量Rm*A80 W及各个残余奥氏体含量RA。
[0084] 运样得到的、W热社带材W1-W4形式存在的扁钢产品的样品随后加热至200-250°C 范围内的成型溫度UT并且W不高于15%的变形程度分别成型为构件。在溫度UT下,样品的 断裂延伸率A50>30%,从而在按照本发明的成型的溫度范围内也实现了复杂成型部件的 图像,而没有裂纹形成的危险。
[0085] 在200-250°C溫度范围内成型之后,由热社带材W1-W4的样品W15%变形的构件在 空气中冷却至室溫并测定其断裂延伸率A80W及其抗拉强度Rm。
[0086] 为了比较,热社带材W1-W4的其他样品在室溫条件下成型、即冷成型为各个构件。 同样在运样成型的构件上测定断裂延伸率A50W及抗拉强度Rm。
[0087] 已显示,在冷却至室溫之后,在断裂延伸率A50的数值基本恒定的情况下按照本发 明成型的样品的抗拉强度Rm分别比在室溫下成型的样品高出80-120MPa。
[0088] 图2中示出了在室溫下从构件上取下的组织结构样品的断面,该构件由钢材S1构 成的热社带材W2W按照本发明的方式在200-250°C的溫度成型。在此可W清楚地看到通过 在上述溫度范围内的成型而由之前的球状的残余奥氏体岛状结构形成的、片状存在的残余 奥氏体RAf。
[0089] 图3a,3b中W20000倍放大率再次示出了由钢材S1组成的钢构件在按照本发明的 成型之前(图3a)和在按照本发明的成型之后(图3b)的组织结构样品的断面。
[0090] 图4a,4b中W50000倍放大率示出了由钢材S1组成的钢构件在按照本发明的成型 之前(图4a)和在按照本发明的成型之后(图4b)的组织结构样品的相应图像。
[0091] 对比图3a和图3bW及对比图4a和图4b也可W明显看出通过按照本发明的成型所 引起的变化。
[0092] 因此,按照本发明的方法允许W简单的方式制造复杂成型的钢构件,该钢构件具 有> 1200MPa的抗拉强度Rm和> 6 %的断裂延伸率A50。为此,按照本发明地制备扁钢产品, 该扁钢产品除了铁和不可避免的杂质W外还包括(W重量%示出的)c:0.10-0.60%,Si: 0.4-2.5%,A1:不高于 3.0%,Mn: 0.4-3.0%,Ni:不高于1 %,Cu:不高于 2.0%,Mo:不高于 0.4%,Cr:不高于2%,Co:不高于1.5%,Ti:不高于0.2%,Nb:不高于0.2%,V:不高于 0.5%,其中,该扁钢产品的组织结构中至少10体积%由残余奥氏体组成,该残余奥氏体包 括颗粒尺寸至少为1皿的球状的残余奥氏体岛状结构。该扁钢产品加热至150-400°C的成型 溫度并且在该成型溫度下W最高等于均匀延伸率Ag的变形程度成型为构件。随后使运样得 到的扁钢产品冷却。运样在升高后的溫度下成型的构件与由同样扁钢产品构成的、但在室 溫下成型的构件相比具有明显提高的强度。
[0093]_
[0099]表 3
【主权项】
1. 一种用于制造钢构件的方法,所述钢构件具有> 1200MPa的抗拉强度Rm和> 6 %的断 裂延伸率A50,所述方法包括以下操作步骤: -制备扁钢产品,所述扁钢产品除了铁和不可避免的杂质以外还包括(以重量%示出): C:0.10-0.60% , Si:0.4-2.5% , A1:不高于3.0% , Mn:0.4-3.0% , Ni :不高于1% , Cu:不高于2.0% , Mo:不高于0.4% , Cr:不高于2% , Co:不高于1.5% , Ti:不高于0.2%, Nb:不高于0.2% , V:不高于0.5%, 其中,所述扁钢产品的组织结构中至少10体积%由残余奥氏体组成,所述残余奥氏体 包括颗粒尺寸至少为Ιμπι的球状的残余奥氏体岛状结构, -将所述扁钢产品加热至150-400°C的成型温度, -以最高等于均匀延伸率Ag的变形程度将已加热至所述成型温度的所述扁钢产品成型 为构件, -冷却已成型的所述扁钢产品。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,制备好的所述扁钢产品设置有金属保护 层。3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,制备好的所述扁钢产品是热乳的钢带 或钢板。4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,热乳的所述扁钢产品的组织结构包括至少 60体积%的贝氏体和至少10体积%的残余奥氏体以及可选地不高于5体积%的铁素体和不 高于10体积%的马氏体,而且所述残余奥氏体的至少一部分以块状的形式存在并且以块状 形式存在的残余奥氏体的部分中有至少98 %具有小于5μηι的平均直径。5. 根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述扁钢产品的Mn、Cr、Ni、Cu以及C含量满 足以下条件: l<0.5%Mn+0.167%Cr+0.125%Ni+0.125%Cu+1.334%C<2 其中,%Mn:以重量%的相应Μη含量, %Cr:以重量%的相应Cr含量, %Ni :以重量%的相应Ni含量, %Cu:以重量%的相应Cu含量, %C:以重量%的相应C含量。6. 根据上述权利要求中任意一项所述的方法,其特征在于,制备好的所述扁钢产品为 冷乳的钢带或钢板。7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,冷乳的所述扁钢产品的组织结构包括至少 20体积%的贝氏体、10-35体积%的残余奥氏体以及至少10体积%的马氏体。8. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,冷乳的所述扁钢产品包括至少50体积%的 贝氏体。9. 根据上述权利要求中任意一项所述的方法,其特征在于,制备好的所述扁钢产品的 A1含量和Si含量的总量为至少1.5重量%。10. 根据上述权利要求中任意一项所述的方法,其特征在于,在所述成型之后在静止空 气中进行所述扁钢产品的冷却。
【专利摘要】按照本发明的方法允许以简单的方式制造复杂成型的钢构件,该钢构件具有>1200MPa的抗拉强度Rm和>6%的断裂延伸率A50。为此,按照本发明地制备扁钢产品,该扁钢产品除了铁和不可避免的杂质以外还包括(重量%)C:0.10-0.60%,Si:0.4-2.5%,Al:不高于3.0%,Mn:0.4-3.0%,Ni:不高于1%,Cu:不高于2.0%,Mo:不高于0.4%,Cr:不高于2%,Co:不高于1.5%,Ti:不高于0.2%,Nb:不高于0.2%,V:不高于0.5%,其中,该扁钢产品的组织结构中至少10体积%由残余奥氏体组成,该残余奥氏体包括颗粒尺寸至少为1μm的球状的残余奥氏体岛状结构。该扁钢产品加热至150-400℃的成型温度并在该成型温度下以最高等于均匀延伸率Ag的变形程度成型为构件。随后冷却这样得到的扁钢产品。这样在升高后的温度下成型的构件与由同样扁钢产品构成的、但在室温下成型的构件相比具有明显提高的强度。
【IPC分类】C22C38/04, C22C38/06, C21D8/02, C22C38/16, C22C38/02, C22C38/18, C22C38/08
【公开号】CN105518175
【申请号】CN201480046408
【发明人】布里吉特·哈默, 托马斯·黑勒, 弗兰克·希斯克, 鲁道夫·卡瓦拉, 格热戈日·科帕拉
【申请人】蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年8月18日
【公告号】EP2840159A1, US20160201157, WO2015024903A1
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