具有低Si含量的钢带材的制作方法
【专利摘要】本发明提供了不显示虎皮斑的双相或复相钢带材。根据本发明，该具有分级为1000MPa钢类的极限拉伸强度Rm的钢带材，包含(以质量百分比计)C 0.09－0.19％；Mn 1.9－2.6％；Si至多0.1％；Cr 0.4－0.8％；Mo至多0.3％；Ni至多0.4％；Al 0.02－1.3％；和任选地选自以下的一种或多种元素：Nb至多0.08％；P等于或大于0.0005％；N等于或小于0.015％；Ti等于或小于0.1％；V等于或小于0.1％；B等于或小于0.01％。其中Cr、Mo和Ni的和为至少0.5％；余量为Fe和不可避免的杂质。
【专利说明】具有低Si含量的钢带材
[0001] 本发明涉及具有低硅含量的钢带材，特别是热浸镀锌的钢带材，更特别是热浸镀 锌的双相或复相钢带材。
[0002] 就强度和延展性（可成形性）而言具有平衡性质的双相（DP)钢带材在本领域中 是公知的。在冷乳的DP钢带材中，出于成本降低和/或控制、固溶强化、避免碳化物析出的 原因，硅是非常常见的合金化元素，考虑到延展性（延伸率）其是有利的。然而，Si引起与 表面有关的问题。在热带材轧机和退火生产线中加工期间形成的Si氧化物增加所谓的"虎 皮斑"出现的风险，这影响外观和可涂覆性。因此，通常限制硅在DP钢中、特别是在热浸镀 锌的（HDG)DP钢中的使用。通常DP钢中的Si含量为0.2 - 0. 3wt. % (在HDG DP钢片材 中）和0· 2 _ 0. 5wt. % (在未涂覆的钢片材中）。
[0003] 由EP 2169091A1知道具有低屈服强度的高强度热浸镀锌的钢片材。该钢组合物 以质量百分比计包括〇. 01 - 0. 12%的C、0. 2%或更少的Si、小于2%的Μη、0· 04%或更少 的Ρ、0· 02%或更少的S、0. 3%或更少的sol. Α1、0. 01 %或更少的N、0. 3 _ 2% Cr，还满足条 件2. 1彡[Mneq]彡3和0· 24彡[% Cr]/[% Μη]，余量为铁和不可避免的杂质。该钢显微 组织由铁素体和第二相组成，其中第二相的面积比为2 - 25%，第二相中珠光体或贝氏体 的面积比为0 - 20%，第二相的平均晶粒直径为〇. 9 _ 7微米，并且第二相中具有小于〇. 8 微米的晶粒直径的晶粒的面积比小于15%。通过基于低Si和低Α1的合金化原理的多个实 施例例证了该钢组合物。
[0004] 本发明的一个目的是提供一种钢组合物，例如双相（DP)或复相（CP)钢组合物，其 结合了就强度、特别是至少lOOOMPa的极限拉伸强度和延展性而言所需的显微组织性质以 及足够的表面品质（特别是避免了虎皮斑的出现）。
[0005]本发明的另一个目的是提供这样的具有良好可涂覆性的钢组合物。
[0006] 根据本发明，具有分级为lOOOMPa钢类的极限拉伸强度Rm的钢带材，包含（以质 量百分比计）
[0007] C 0.09 - 0.19%；
[0008] Μη 1. 9 - 2. 6% ；
[0009] Si 至多 0. 1% ;
[0010] Cr 0. 4 - 0. 8% ；
[0011] Mo 至多 0. 3% ;
[0012] Ni 至多 0· 4% ;
[0013] A1 0. 02 - 1. 3% ；
[0014] 和任选地选自以下的一种或多种元素：
[0015] Nb 至多 0.08%;
[0016] P等于或大于0.0005% ;
[0017] N等于或小于0.015 %;
[0018] Ti等于或小于0.1%;
[0019] V等于或小于0.1%;
[0020] B等于或小于0.01 %。
[0021] 其中Cr、Mo和Ni的和为至少〇. 5% ;
[0022]余量为Fe和不可避免的杂质和不可避免的杂质。
[0023]出乎意料地发现，根据本发明的钢组合物在高水平的强度和可成形性性质下不显 示虎皮斑。
[0024] 关于冶金方面，认为适用以下准则：
[0025] c为0.09 -0· 19%，优选〇· 12 -〇· 17%。如果C高于该上限，那么变得难以确保 良好的可点焊性。如果C低于〇· 09%，那么碳含量太低而不产生Dp或Cp显微组织。
[0026] Si为至多0· 1%。已显示Si是造成虎皮斑的主要因素。为了以可靠的方式避免这 些表面缺陷出现的风险，将量限制为〇· 1 %的最大值。优选地，Si含量等于或小于〇.〇8%， 更优选 0.02 _ 0.08%。
[0027]通常A1的添加和Si的添加对钢的可成形性具有相似的有益影响。然而，考虑到 虎皮斑A1具有可忽略的影响。因此A1为〇.〇2 - 1.3%。优选地，A1为0.02 _0.35 %。 [0028] Μη以1. 9 - 2. 6%的水平存在，由此补偿由低Si含量引起的强度降低，优选地为 2. 10 - 2· 50%。出于强度和硬化原因，还存在Cr、Mo和Ni，其确定本发明的钢带材的 Dp或 CP显微组织。根据本发明这些元素的总和为至少〇.5%。各个元素的量为 [0029] Cr 0.4 -0.8%，更优选大于 〇.50 最高至 0.70% ;
[0030] Mo 0 - 0. 3%，优选小于 〇. 〇1 % ;和
[0031] Ni 0 - 0· 4%，优选小于 〇· 〇5%。
[0032] 根据本发明的钢带材组合物可任选包含少量的其它合金化元素。不可避免的杂质 和其它合金化元素的和有利地小于1. 25%。优选地，额外的合金化元素和各个杂质的限制 为
[0033] p等于或大于0· 00〇5 %并且有利地为〇. 005 _ 0. 05 %
[0034] N 至多 0.015%
[0035] Nb至多0.08%,更优选至多0.04%
[0036] Ti 至多 0.1 %
[0037] V 至多 0.1%
[0038] B 至多 0.01%。
[0039] 在一个有利的实施方案中，根据本发明的钢带材具有一种显微组织（面积％ )，其 包含 Z
[0040] 马氏体 5- 40%;
[0041] 铁素体/上贝氏体30 _ 95% ;
[0042] 下贝氏体/回火马氏体0 - 30% ;
[0043] 和任选地珠光体小于5%。
[0044]考虑到加工硬化和延展性，需要铁素体和马氏体。在CP产品中马氏体含量不应太 高，因为它影响屈服强度。贝氏体提供强度并且平衡显微组织中的局部硬度差异。有利地， 珠光体的量少，优选为约零。有利地，考虑到强度，晶粒尺寸小于10微米。
[0045]在一个优选的实施方案中，用包含Zn的涂层涂覆钢带材。尽管可以以各种方式施 加涂层，但是优选使用标准GI涂覆浴的热浸镀锌。还可施加其它的Zn涂层。一个实例包 括根据WO 2008/102009的Zn合金涂层，特别是由〇· 3 - 4· 0%的Mg和0· 05% - 6· 0%的 Α1以及任选至多0. 2%的一种或多种额外元素连同不可避免的杂质和余量锌组成的锌合 金涂覆层。通常以小于0.2重量％的少量添加的额外元素可选自Pb或Sb、Ti、Ca、Mn、Sn、 1^、06、〇、附、21"或扮。通常添加？13、311、8丨和313来形成锌花。优选地,锌合金中额外元 素的总量为至多〇. 2%。这些少量的额外元素不会将涂层或浴的性质改变至对于通常应用 的明显程度。优选地，当一种或多种额外元素存在于锌合金涂层中时，每种以〈〇. 02重量％ 的量存在，优选每种以〈〇. 01重量％的量存在。通常仅添加额外元素来防止在用于热浸镀 锌的具有熔融锌合金的浴中的浮渣形成，或在涂覆层中形成锌花。
[0046] 将通过以下实施例进一步说明本发明：
[0047] 通过通常的冷乳和连续退火工艺制造具有如下表1中指出的组成的片材。例如由 该组成铸造钢块并且随后进行工业热乳模拟。更具体地，在880°C的终乳温度和650Γ的卷 绕温度下将带材热乳到所需的厚度，例如4mm。在热乳后，将带材冷乳到lnim的最终厚度并 且如下所述进行退火。
[0048] 使用不同的退火处理来加工实施例1，导致如表2所示的3组不同的拉伸性质。 每种处理（参见表3)包括将各片材加热到最大温度T1，接着将片材缓慢冷却（速率1 _ 10°C /s)降至温度T2。从T2开始发生快速冷却（速率20 - 6(TC /s)至T3,将片材在该温 度下保持一定时间40 - 100秒）。然后使如此处理的片材在空气中冷却至环境温度。 [0049]对于实施例2 - 4,通过如上所概述的标准炼钢和乳制路线来制备冷乳带材。在冷 轧后，在如上所概述的标准退火生产线中连续退火该材料。在加热至温度 T1后，进行缓慢 冷却至Ι?并且随后快速冷却至温度T3 (在表3中呈现了相关数据）。接下来，将该材料a) 在实施I列2、a和3a中进一步冷却至室温，或b)对于GI (镀锌的）实施例2b、2c、3b和4a _ 4c，使带材达到Zn浴温度，或c)对于GA实施例2d，施加额外的标准GA (镀锌层退火的）加 热步骤。 _0]表4呈现了关于实施例2 一 4的显微组织和晶粒尺寸的数据。cp变体一实施例2a 和4a具有包含大于1 %的马氏体、大于1〇%的铁素体、大于5〇%的贝氏体+回火马氏体和 小于5%的珠光体的显微组织。 DP变体-实施例2b、2c、3a和％的显微组织包含至少 5% 的马氏体、大于50%的铁素体、任选贝氏体+回火马氏体和小于5%的珠光体。
[0051]对于虎皮斑的存在，还目视检查了片材。没有观察到虎皮斑。还实现了良好的可 涂覆性。
[0052] 表1.组成实施例1 一 4 [0053] _____?/ U
【权利要求】
1. 具有分级为1000 MPa钢类的极限拉伸强度Rm的钢带材，包含（以质量百分比计）
和任选地选自以下的一种或多种元素：
其中Cr、Mo和Ni的和为至少0. 5% ; 余量为Fe和不可避免的杂质和不可避免的杂质。
2. 根据权利要求1的钢带材，其中Si为至多0. 08%。
3. 根据权利要求1或权利要求2的钢带材，包含（以质量百分比计） C 0. 12 - 0. 17% ； Mn 2. 10 - 2. 50% ； Al 0.02 - 0.35%。
4. 根据前述权利要求中任一项的钢带材，包含 Cr 0. 50 - 0. 70% ； Mo 至多 0. 01% ; Ni 至多 0.05%。
5. 根据前述权利要求中任一项的钢带材，包含 Nb 至多 0.04% P 小于 0.05%。
6. 根据前述权利要求中任一项的钢带材，具有一种显微组织，其以面积％计包含， 马氏体5 - 40% ; 铁素体/上贝氏体30 - 95% ; 下贝氏体/回火马氏体〇 - 30% ; 和任选地珠光体小于5%。
7. 根据前述权利要求中任一项的钢带材，其中晶粒尺寸小于10微米。
8. 根据前述权利要求中任一项的钢带材，其涂覆有包含Zn的涂层。
9. 根据权利要求9的钢带材，其为热浸镀锌的。
10. 根据权利要求8或权利要求10的钢带材，其中该涂层以质量百分比计包含：0. 3 - 4. 0 %的Mg和0. 05 % - 6. 0 %的Al以及任选至多0. 2 %的一种或多种额外元素连同不可避 免的杂质和余量锌。
【文档编号】C23C2/06GK104246000SQ201380022062
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年4月5日 优先权日:2012年4月5日
【发明者】E·杰森, E·A·F·斯班, R·莫斯托特, T·A·科帕 申请人:塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司