冷轧扁钢产品及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有至少1400兆帕的抗张强度Rm和至少5%的延展性A80的冷 轧扁钢产品。这种类型的产品由于非常高的强度且具有良好的延展性而闻名，并且尤其适 合用于制造机动车车体的零部件。
[0002] 本发明同样涉及一种用于制造根据本发明的扁钢产品的方法。
【背景技术】
[0003] 术语"扁钢产品"在此被理解为意指由轧制工艺制造的钢板或钢带以及薄板带和 从其中分离的类似物。
[0004] 其中，合金含量在此仅仅以" ％"来表述，这始终意味着"重量百分比"，除非另外被 明确说明。
[0005] EP1466024B1(DE60315129T2)公开了一种生产扁钢产品的方法，其旨在生产具有 显著地高于1000兆帕的抗张强度。为了达到这个目的，熔化的钢水被制造，其中含有以重 量百分比的0. 0005-1 %的碳，0. 5-10 %的铜，高达2 %的锰，高达5 %的硅，高达0. 5 %的钛， 高达0.5%铌，高达5%的镍，高达2%的铝和作为剩余部分的铁以及由于生产原因而不可 避免的杂质。该钢水熔体被浇铸以形成带状，其厚度最多10毫米并且由水或水-空气混合 物喷洒迅速冷却到至多l〇〇〇°C的温度下。然后，该铸造钢带在常规降温率下进行热轧。热 轧在结束温度下完成，在该温度下所有的铜在铁素体和/或奥氏体晶体中仍然处于固溶体 里。然后，该条带经受快速冷却工序，从而将铜保持在铁素体和/或奥氏体溶液的过饱和固 溶体里。在冷却形成钢圈后，冷的钢带可以由热钢带轧制而成由此得到冷轧达到40-80 %的 程度。该冷轧钢带随后进行再结晶退火，在此期间其被尽可能快地带入处于840°C区域的退 火温度并且保持在所述温度下，以便钢铁中铜被最大可能比例被溶入到溶液中。在这之后 是快速冷却到达400-700°C温度，在此温度下再次形成Cu的析出物。以这种方式，析出硬化 的目的是实现钢的理想强度。与此同时，铜的含量是为了通过形成抗氧化物层来增加钢铁 的耐腐蚀性和抗脆性。
[0006] 生产极高强度的冷轧钢带的另一方法由US7591977B2披露。根据该方法，含有（以 重量百分比计）〇. 1-0. 25 %的碳，1. 0-2. 0 %的硅和1. 5-3. 0 %的锰的热轧钢带以30-70% 冷轧的程度来形成冷轧钢带，然后该冷钢带在连续的通路中完成热处理。在该热处理中， 该冷轧钢带在第一退火步骤中被加热到Ar3温度之上的第一退火温度，以便存在于所述冷 轧钢带中的碳化物被带到溶液中。接着是冷却，从第一退火温度开始并且以至少l〇°C /秒 的冷却速度到第二退火温度。该温度被选择使得贝氏体形式在冷轧钢带中并且通常位于 300-450°C的范围内。实施以形成贝氏体的该第二退火步骤被执行直到该冷轧钢带的微观 结构由至少60%程度的贝氏体和至少5%程度的残留奥氏体以及其余的多边形铁素体组 成的。在此，本发明的目的是最大可能范围的微观结构是贝氏体并且其它微观结构的成分 至多存在些痕迹。因而所提供的冷轧钢带实现高达1180兆帕的抗张强度并具备至少9%的 延展性，并且如果需要的话，可以采用抗腐蚀保护的金属层进行涂覆。
【发明内容】
[0007] 针对上述所描述的现有技术的【背景技术】，本发明的目的是提供一种冷轧扁钢产 品，其可以以简单和操作可靠的方式进行生产并且具有进一步提高的强度和良好的可变形 性的优化组合特性。另外，本发明的目的是提供一种生产这样冷轧扁钢产品的方法。
[0008] 对于冷轧扁钢产品，根据本发明该目的已经由权利要求1所示的扁钢产品实现 了。
[0009] 至于该方法，根据本发明上面所提及的目的得以实现，即至少在权利要求12所示 的工作步骤被实施来生产根据本发明的冷轧扁钢产品。
[0010] 本发明的有利配置在从属权利要求中进行说明并且作为本发明的上位概念将会 在下面进行详细解释。
[0011] 根据本发明的冷轧扁钢产品显著区别在于除铁和不可避免的杂质之外，其包括 (重量百分比）：
[0012] C ：0. 10-0. 60%,
[0013] Si ：0. 4-2.5%,
[0014] A1 :尚达 3. 0 %，
[0015] Mn ：0. 4-3.0%,
[0016] Ni :尚达 1. 0 %，
[0017] Cu :尚达 2. 0 %，
[0018] Mo :尚达 0? 4%，
[0019] Cr :尚达 2%，
[0020] Co:高达 1.5%，
[0021] Ti:高达 0.2%，
[0022] Nb:高达 0.2%，
[0023] V:高达 0.5%。
[0024] 在此，在冷轧状态下，根据本发明的扁钢产品的微观结构由至少20体积％的贝氏 体、10-35体积％的的残留奥氏体和作为剩余部分的马氏体，不言而喻的是技术上不可避免 的其它微观结构的成分的痕迹可存在于该扁钢产品的微观结构中。根据本发明，以该种方 式所提供的冷轧扁钢产品达到至少1400兆帕的抗拉强度Rm和至少5%的延展性A80。残 留奥氏体中的C含量一般大于重量的1. 0%。
[0025] 根据本发明所提供或根据本发明所构思的用于生产扁钢产品的方法包括下列工 作步骤：
[0026] _以板坯、薄板坯或铸钢带的方式提供初级产品，其除了铁和不可避免的杂质之外 包括（以重量百分比）C :0? 10-0. 60%，Si :0? 4-2. 5%，A1 :高达 3. 0%，Mn :0? 4-3. 0%，Ni : 尚达 1. 0 %，Cu :尚达 2. 0 %，Mo :尚达 0? 4 %，Cr :尚达 2 %，Co :尚达 1. 5 %，Ti :尚达 0? 2 %， Nb :尚达 0? 2 %，V :尚达 0? 5 % ;
[0027] -热轧所述初级产品以在一个或多个轧制通道里形成热轧钢带，其中，所得到的热 轧钢带在其离开最后的轧制通道时具有至少830°C的热轧结束温度；
[0028] -在热轧结束温度和560°C之间的卷绕温度下卷绕所得到的热轧带钢；
[0029]-冷轧该热轧钢带以形成具有至少30%冷轧的冷轧钢带；
[0030] -热处理所得到的冷轧钢带，其中在所述热处理的过程中，该冷轧钢带
[0031]-被加热达到至少800°C的退火温度，
[0032] -任选地在该退火温度下保持50-150秒的退火持续时间，
[0033]-以至少8°C /s的冷却速率从该退火温度被冷却到保持温度，该保持温度位于保 持温度范围内，该保持温度范围具有470°C上限并且具有比马氏体开始温度MS高的下限， 从该马氏体开始温度开始，马氏体形式在冷轧钢带的微观结构里，以及
[0034]-在该保持温度下被保持足以在冷轧钢带的微观结构里形成至少20体积％贝氏 体的一段时间。
[0035] 根据本发明的钢带具有三相微观结构，其中占主导地位的成分是马氏体并且其还 由残留的贝氏体和作为剩余部分的奥氏体组成。在此优选的是贝氏体的比例为至少50体 积％，特别是至少60体积％，并且该残留奥氏体的比例处于10-25体积％，以及在每种情况 下由马氏体构成的微观结构的剩余部分。优选的马氏体的比例是至少10体积％。具有该 种组分的微观结构产生具有所需抗张强度的Rm*A80的最佳组合。
[0036] 除了主要成分"贝氏体"、"残留奥氏体"和"马氏体"，出现其它微观结构的组分 的含量是可能的，但是这些组分的比例太低以至于对根据本发明的冷轧钢带的性能没有影 响。该残留奥氏体主要以具有小于5微米粒度的块状残留奥氏体的小球状的岛的薄膜的形 式存在于根据本发明的冷轧钢带里，使得所述残留奥氏体在初始状态下具有高的稳定性并 且与之相关联的是低的转变为不希望的马氏体的趋势。在变形的较高程度时，马氏体由该 残留奥氏体（TRIP效应）形成，并且这增加了断裂的延展性。
[0037] 根据本发明生产的冷轧钢带通常实现超过1400兆帕的抗张强度Rm，具有类似 的常规的超过5%的延展性A80。因此，根据本发明的扁钢产品的质量Rm*A80通常超过 7000MPa*%，典型的实现了具有至少13500MPa*%的质量Rm*A80。根据本发明的这种冷轧 钢带是具有非常高的强度和足够的可变形性的优化组合。
[0038] 马氏体的开始温度，即从该温度开始