鋼、扁鋼產(chǎn)品和扁鋼產(chǎn)品的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種能夠廉價(jià)生產(chǎn)并且高強(qiáng)度的鋼。本發(fā)明還涉及一種用這種鋼制造 的扁鋼廣品以及這種扁鋼廣品的制造方法。
[0002] 這里提到的扁鋼產(chǎn)品表示經(jīng)過(guò)軋制工藝得到的鋼帶、鋼板和同樣方法得到的扁 坯、板材毛坯和其他同類(lèi)型的產(chǎn)品。
[0003] 除非另有明確說(shuō)明，否則與合金元素羅列有關(guān)的合金元素的含量以重量表示。
【背景技術(shù)】
[0004] 雙相鋼已經(jīng)在汽車(chē)制造中投入使用較長(zhǎng)時(shí)間。因而已知大量的關(guān)于這些鋼的合金 概念，這些鋼分別組成從而滿足不同的需求。為了生產(chǎn)出各自所預(yù)期的鋼的組織，已知的概 念中很多都是建立在以鉬合金的基礎(chǔ)上或者以昂貴的制造方法，特別是在冷軋鋼帶退火時(shí) 非常迅速的冷卻為前提。因?yàn)殂f的價(jià)格在市場(chǎng)上波動(dòng)強(qiáng)烈，生產(chǎn)含Mo很高的鋼就具有高成 本風(fēng)險(xiǎn)。然而，鉬在雙相鋼的機(jī)械性能方面有著積極作用。于是，在冷卻過(guò)程足夠高的Mo 含量延遲了珠光體的形成并且這樣確保了產(chǎn)生針對(duì)各個(gè)鋼提出的要求有利的組織。
[0005] 在JP11-310852中已知一種由雙相鋼制成的熱軋鋼帶的生產(chǎn)方法，其含有（以 重量 ％ )0· 03-0. 15% C，最高 L 5% Si，0. 05-2. 5% Mn，最高 0· 05% Ρ，0· 005-0. 5% A1， 0.02-2% Cr，最高0.01 % Ν，最高0.03 % Ti，最高0.06 % Nb和殘余的鐵和不可避免的雜 質(zhì)。Mn和Cr含量應(yīng)當(dāng)滿足在Cr+Mn彡3. 5的條件，Ti和Nb的含量應(yīng)當(dāng)滿足0. 005%彡2x Ti+Nb < 0. 06%的條件。熱軋鋼帶具有如下組織：（以面積％ )55-95%的多邊形鐵素體和 5-45%在低溫中形成的硬質(zhì)相。為了達(dá)到上述組織，將對(duì)應(yīng)組成的鋼澆鑄成鋼錠，其在冷 卻后加熱直到1280°C并且緊接著以Ar3±50°C的熱軋溫度熱軋為熱軋鋼帶。然后，在最高 250°C的卷取溫度下卷取得到的熱軋鋼帶。低的卷取溫度導(dǎo)致了強(qiáng)度增加的相的形成從而 形成了強(qiáng)度很高的熱軋鋼帶。然而只是很難繼續(xù)加工。特別體現(xiàn)在用這樣制造的熱軋鋼帶 來(lái)生產(chǎn)冷軋鋼帶的嘗試中。
[0006] WO 2011/135997中同樣已知雙相鋼、由之制造的熱軋鋼板和制造這種熱軋鋼板的 方法。除了鐵和不可避免的雜質(zhì)，該鋼還由（以重量％ )0.07-0. 2%的C，0. 3-1. 5%的Si和 Al，L 0-3. 0% 的 Mn，最高 0· 02% 的 P，最高 0· 005% 的 S，0. 1-0. 5% 的 Cr 和 0· 001-0. 008% 的N以及其余的0. 002-0. 05 %的Ti或0. 002-0. 05 %的Nb組成。該熱軋鋼板的組織具有 (以面積％ ) 7-35 %的粒徑0. 5-3. 0 μ m的鐵素體，其余由貝氏體-鐵素體或貝氏體和馬氏 體構(gòu)成。至少〇. 5%的高Si含量有利于鋼的強(qiáng)度增加，而鋁只在其生產(chǎn)過(guò)程中用于鋼的脫 氧。此處還規(guī)定了低的卷取溫度為低于430°C，為了確保在熱軋鋼帶中形成足夠量的增加硬 度的硬質(zhì)相。在熱軋鋼帶中調(diào)節(jié)組織也導(dǎo)致了，以這種已知的方式來(lái)生產(chǎn)的熱軋鋼帶同樣 難以繼續(xù)加工為冷軋鋼帶。
[0007] WO 2011/076383中進(jìn)一步描述了具有高強(qiáng)度的熱鍍鋅的鋼帶。該鋼帶在本例 中由這樣的鋼組成，其除了鐵和不可避免的雜質(zhì)外，還含有（以重量％ )〇. 10-0. 18% 的 C，L 90-2. 50 % 的 Μη，0· 30 % -0· 50 % 的 Si，0. 50-0. 70 % 的 Α1，0· 10-0. 50 % 的 Cr， 0· 001-0. 10% 的 Ρ，0· 01-0. 05% 的 Nb，最高 0· 004% 的 Ca，最高 0· 05% 的 S，最高 0· 007% 的 N，和可選擇的至少以下元素中之一 ：0· 005-0. 50%的Ti，0. 005-0. 50%的V，0. 005-0. 50% 的 Μο, 0· 005-0. 50 % 的 Ni，0· 005-0. 50 % 的 Cu 和最高 0· 005 % 的 B。Al 和 Si 的含量滿足 0. 80% < Al+Si < I. 05%，Mn和Cr的含量滿足Mn+Cr > 2. 10%。這樣組成的鋼可提供高 強(qiáng)度下的改善的變形性并且同時(shí)具有良好的可焊接性和表面性質(zhì)乃至良好的可制造性和 涂覆性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 在之前闡述的現(xiàn)有技術(shù)的背景下，本發(fā)明的目的在于提供一種鋼以及扁鋼產(chǎn)品， 其具有優(yōu)化的機(jī)械性能并可以廉價(jià)制造而不必受制于昂貴的、在采購(gòu)成本方面存在巨大波 動(dòng)的合金元素。
[0009] 除此之外，本發(fā)明還給出了一種根據(jù)本發(fā)明來(lái)生產(chǎn)的一類(lèi)冷軋的扁鋼產(chǎn)品的可靠 的制造方法。
[0010] 本發(fā)明針對(duì)鋼的目的通過(guò)具有權(quán)力要求1中組成的鋼來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0011] 針對(duì)扁鋼產(chǎn)品，已經(jīng)提到的本發(fā)明的目的通過(guò)如權(quán)利要求4中給出的冷軋狀態(tài)下 的扁鋼產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0012] 針對(duì)方法，上面提到的本發(fā)明的目的最終通過(guò)在根據(jù)本發(fā)明的冷軋扁鋼產(chǎn)品的制 造中的權(quán)利要求7中給出的加工步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0013] 碳使得在組織中形成馬氏體，所以碳是在本發(fā)明的鋼中用來(lái)調(diào)節(jié)所追求的高強(qiáng)度 的重要元素。為了將這種作用盡量發(fā)揮，根據(jù)本發(fā)明的鋼含有至少0. 12重量％的(：。然而， 過(guò)高的C含量會(huì)對(duì)焊接產(chǎn)生消極作用。通常，鋼的可焊接性隨著碳含量的增加而降低。為 了避免C含量對(duì)其可加工性的消極影響，在本發(fā)明的鋼中將碳含量限制為最高為0. 18重 量％。
[0014] 硅同樣用于提高強(qiáng)度，其中硅提高了鐵素體的硬度。在本發(fā)明的鋼中最小的硅含 量為〇. 05重量％。然而，過(guò)高的硅含量不僅會(huì)導(dǎo)致不愿看到的晶界氧化，晶界氧化會(huì)給根 據(jù)本發(fā)明的鋼所生產(chǎn)的扁鋼產(chǎn)品的表面造成負(fù)面影響，而且會(huì)導(dǎo)致根據(jù)本發(fā)明的扁鋼產(chǎn)品 熱浸鍍金屬涂層來(lái)改善耐腐蝕性能的困難。為了避免本發(fā)明的鋼中Si的負(fù)面的，使鋼難以 繼續(xù)加工的影響，本發(fā)明的鋼中的Si含量的上限為0. 2重量％。
[0015] 錳阻礙了在冷卻過(guò)程中珠光體的形成。從而促進(jìn)了本發(fā)明的鋼中所預(yù)期的馬氏體 形成并且提高了鋼的強(qiáng)度。用于抑制珠光體形成的足夠高的錳含量為1.9重量％。但是錳 也具有形成偏析或者減少焊接性能的消極性能。除此以外，更高的Mn含量會(huì)提高本發(fā)明的 鋼在熔煉過(guò)程中的能量消耗。為了避免本發(fā)明的鋼中的Mn的消極效果，本發(fā)明的鋼中的Mn 含量范圍的上限為2. 2重量％。
[0016] 鋁在本發(fā)明的合金中具有特別意義。低含量的鋁就已經(jīng)能夠用于脫氧。本發(fā)明中 至少含0.2重量％的鋁含量促進(jìn)了殘余的奧氏體的形成。與已知的TRIP鋼相似，鋁含量積 極影響了根據(jù)本發(fā)明的鋼制成的扁鋼產(chǎn)品的斷裂伸長(zhǎng)率和η值。然而，在將根據(jù)本發(fā)明作 為初級(jí)產(chǎn)品的鋼饒鑄成鋼錠或者薄鋼錠的時(shí)候，高于〇. 5重量％的Al含量惡化了鋼錠特 性，還可能會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂。在鋼中高的鋁含量還消極地影響到了涂覆性能。因此將本發(fā)明的 鋼中的Al含量限制在0. 5重量％。
[0017] 和錳一樣，鉻在根據(jù)本發(fā)明的鋼中也用于提高強(qiáng)度。Cr的存在提高了淬硬性因而 提高了馬氏體在鋼中的份額。此處所需要的Cr含量為至少0. 05重量％。為了使Cr的提高 強(qiáng)度的影響不要過(guò)于強(qiáng)烈的突出，同時(shí)將本發(fā)明的鋼中的Cr含量限制在最高0. 2重量％。
[0018] 鈮構(gòu)成了在根據(jù)本發(fā)明的鋼中的精細(xì)析出物，同時(shí)也提高了強(qiáng)度。需要至少0. 01 重量％的Nb含量。過(guò)高的Nb含量可能對(duì)Nb提高強(qiáng)度方面的積極性能和斷裂伸長(zhǎng)率產(chǎn)生 消極影響。因此本發(fā)明的鋼中的Nb含量限制為0. 06重量％，其中當(dāng)Nb含量為0. 01-0. 04 重量％時(shí)Nb的作用可以特別發(fā)揮出來(lái)。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的鋼中的磷、硫、氮、鉬、硼、鈦、鎳和銅全部都作為小含量的雜質(zhì)，其對(duì) 鋼的和由鋼制造的本發(fā)明中的扁鋼產(chǎn)品的性能毫無(wú)影響。相應(yīng)地，在根據(jù)本發(fā)明的鋼中分 別含最高〇. 02重量％的P、最高0. 003重量％的S、最高0. 008重量％的N、最高0. 1重量％ 的Mo、最高0. 0007重量％的B、最高0. 01重量％的Ti、最高0. 1重量％的Ni和最高0. 1重 量％的Cu，其中鉬含量?jī)?yōu)選為0. 05重量％以內(nèi)。顯