Настоящее изобретение относится к стальным листам с покрытием и к деталям из упрочнённой прессованием высокопрочной стали, обладающим подходящими свойствами сгибаемости.
Упрочнённые прессованием высокопрочные детали могут использоваться в качестве конструктивных элементов в автомобильных транспортных средствах для защиты от проникновения или поглощения энергии.
Для таких применений желательно производить стальные детали, которые сочетают высокую механическую прочность, высокую ударопрочность и подходящую коррозионную стойкость. Кроме того, одной из основных задач в автомобильной промышленности является снижение веса транспортных средств с целью повышения их топливной экономичности с учётом глобального сохранения окружающей среды, не пренебрегая при этом требованиями безопасности.
Это снижение веса может быть достигнуто, в частности, благодаря использованию стальных деталей с мартенситной или бейнитно-мартенситной микроструктурой.
W02016104881 относится к детали, формируемой горячим прессованием, используемой в качестве конструктивной детали транспортного средства или тому подобному, требующей ударопрочности и, в частности, имеющей предел прочности при растяжении 1300 МПа или выше, и способу её изготовления путём нагревания стального материала до температуры, при которой может образоваться только аустенитная фаза, и её закалки и горячей формовки с использованием пресс-формы. Для получения таких свойств основной стальной лист включает тонкий слой феррита толщиной менее 50 мкм на поверхности, а размер и плотность карбидов необходимо контролировать. Этот слой феррита в подложке позволяет препятствовать распространению мелких трещин, образовавшихся на слое покрытия, к основанию, но приводит к низкой сгибаемости с углом изгиба менее 70°.
WO 2018179839 относится к горячештампованной детали, полученной путём горячего прессования стального листа, имеющего микроструктуру, изменяющуюся в направлении толщины, с мягким слоем, состоящим, по меньшей мере, на 90% из феррита, переходным слоем, состоящим из феррита и мартенсита, и основном мартенситным твёрдым слоем, и обладающего как высокой прочностью, так и высокой сгибаемостью. Для получения таких свойств холоднокатаный стальной лист отжигают в атмосфере с температурой точки росы 50-90°C, что может быть вредным для покрытия из алюминиевого сплава.
Таким образом, задачей изобретения является решение вышеупомянутой проблемы и создание детали из упрочнённой прессованием стали, обладающей сочетанием высоких механических свойств с пределом прочности при растяжении TS выше или равным 1500 МПа и углом изгиба выше 70°. Предпочтительно деталь из упрочнённой прессованием стали, согласно изобретению, имеет предел текучести YS выше или равный 1250 МПа.
Другой задачей изобретения является получение стального листа с покрытием, который может быть переработан путём горячего формования в такую упрочнённую прессованием стальную деталь.
Задача настоящего изобретения достигается путём получения стального листа по пункту 1. Другая цель достигается путём разработки способа по пункту 2. Другая цель настоящего изобретения достигается путём создания детали из упрочнённой прессованием стали по пункту 3. Стальная деталь также может иметь характеристики по любому из пунктов. 4-6. Другая цель достигается за счёт разработки способа по пункту 7.
Далее изобретение будет подробно описано и проиллюстрировано примерами без введения ограничений со ссылкой на прилагаемые чертежи:
Фиг. 1а иллюстрирует схематический разрез стального листа с покрытием испытания 4, который не соответствует настоящему изобретению, где показаны покрытие (1) и основная часть (2).
Фиг. 1b представляет схематический разрез детали из упрочнённой прессованием стали из испытания 4, которое не соответствует настоящему изобретению, где показаны покрытие (5), слой встречной диффузии (6) и основная часть (7).
Фиг. 2а иллюстрирует схематический разрез стального листа с покрытием испытания 3, который не соответствует настоящему изобретению, где показаны покрытие (1), основная часть (2) и обезуглероженный слой (3).
Фиг. 2b представляет схематический разрез детали из упрочнённой прессованием стали испытания 3, которая не соответствует настоящему изобретению, где показаны покрытие (5), слой встречной диффузии (6) и основная часть (7).
Фиг. 3а иллюстрирует схематический разрез стального листа с покрытием испытания 2, который соответствует изобретению, где показаны покрытие (1), основная часть (2) и обезуглероженный слой (3), содержащий в верхней части слой феррита (4).
Фиг. 3b представляет схематический разрез детали из упрочнённой прессованием стали испытания 2 в соответствии с изобретением, где показаны покрытие (5), слой встречной диффузии (6) и основная часть (7).
Фиг. 4а иллюстрирует схематический разрез стального листа с покрытием испытания 1, который соответствует изобретению, где показаны покрытие (1), основная часть (2) и обезуглероженный слой (3), содержащий в верхней части слой феррита (4).
Фиг. 4b представляет схематический разрез детали из упрочнённой прессованием стали испытания 1, которая соответствует настоящему изобретению, где показаны покрытие (5), слой встречной диффузии (6), основная часть (7) и слой мартенсита с градиентом содержания углерода (8).
Фиг. 5а иллюстрирует схематический разрез стального листа с покрытием испытания 5, который не соответствует настоящему изобретению, где показаны покрытие (1), основная часть (2) и обезуглероженный слой (3), содержащий слой феррита (4).
Фиг. 5b представляет схематический разрез детали из упрочнённой прессованием стали испытания 5, которое не соответствует настоящему изобретению, где показаны покрытие (5), слой встречной диффузии (6), основная часть (7) и покрытый слоем феррита многофазный слой (8).
Теперь будет описан состав стали согласно изобретению, содержание в котором выражено в массовых процентах.
Согласно изобретению, содержание углерода составляет 0,26-0,40% для обеспечения удовлетворительной прочности. Свыше 0,40% углерода свариваемость и сгибаемость стального листа могут быть снижены. Если содержание углерода ниже 0,26%, предел прочности при растяжении не достигнет целевого значения.
Содержание марганца составляет 0,5-1,8%. При добавлении выше 1,8% возрастает риск осевой ликвации в ущерб способности к изгибу. Ниже 0,5% упрочняемость стального листа снижается. Предпочтительно содержание марганца составляет 0,5-1,3%.
Согласно изобретению, содержание кремния составляет 0,1-1,25%. Кремний является элементом, участвующим в твёрдо-растворном упрочнении. Кремний добавляется для ограничения образования карбидов. При содержании выше 1,25 % на поверхности образуются оксиды кремния, что ухудшает способность стали к покрытию. Кроме того, может быть снижена свариваемость стального листа. Предпочтительно содержание кремния составляет 0,2-1,25%. Более предпочтительно содержание кремния составляет 0,3-1,25%. Более предпочтительно содержание кремния составляет 0,3-1%.
Содержание алюминия составляет 0,01-0,1%, поскольку он является очень эффективным элементом для раскисления стали в жидкой фазе во время обработки. Алюминий может защитить бор, если содержания титана недостаточно. Содержание алюминия находится ниже 0,1%, чтобы избежать проблем с окислением и образованием феррита во время упрочнения прессованием. Предпочтительно содержание алюминия составляет 0,01-0,05%.
Согласно изобретению, содержание хрома составляет 0,1-1,0%. Хром является элементом, участвующим в твёрдо-растворном упрочнении, и его содержание должно быть выше 0,1%. Содержание хрома находится ниже 1,0%, чтобы ограничить проблемы с технологичностью и стоимость.
Содержание титана составляет 0,01-0,1% для защиты бора от образования BN. Содержание титана ограничено 0,1%, чтобы избежать образования TiN.
Согласно изобретению, содержание бора составляет 0,001-0,004%. Бор улучшает упрочняемость стали. Содержание бора не превышает 0,004 % во избежание риска разрушения сляба при непрерывной разливке.
Некоторые элементы могут быть добавлены при необходимости.
Никель может быть добавлен в качестве дополнительного элемента в количестве до 0,5%, так как он может существенно снизить чувствительность к замедленному разрушению.
Содержание молибдена необязательно может быть доведено до 0,40%. Как и бор, молибден улучшает упрочняемость стали. Содержание молибдена не выше 0,40% для ограничения стоимости.
В соответствии с изобретением ниобий необязательно может быть добавлен до 0,08% для улучшения пластичности стали. При добавлении выше 0,08% возрастает риск образования карбидов NbC или Nb(C,N) в ущерб способности к изгибу. Предпочтительно содержание ниобия ниже или равно 0,05%.
Кальций также может быть добавлен как необязательный элемент до 0,1%. Добавление Ca в жидкую фазу позволяет создавать тонкие оксиды, которые улучшают литейные свойства при непрерывной разливке.
Остальную часть состава стали составляют железо и примеси, образовавшиеся в результате плавки. В этом отношении P, S и N, по меньшей мере, считаются остаточными элементами, которые являются неизбежными примесями. Их содержание менее составляет 0,010% S, менее 0,020% P и менее 0,010% N.
Теперь будет описана микроструктура стального листа с покрытием согласно изобретению.
Сечение стального листа с покрытием согласно изобретению схематически представлено на фиг.3а и фиг.4а. Стальной лист с покрытием включает основную часть (2), покрытую обезуглероженным слоем (3), включающим в верхней части слой феррита толщиной 1-100 мкм (4), и слой покрытия (1). Предпочтительно толщина слоя феррита составляет 20-100 мкм. Более предпочтительно толщина слоя феррита составляет 25-100 мкм. Более предпочтительно толщина слоя феррита составляет от 30-80 мкм.
Основная часть покрытого стального листа (2) имеет микроструктуру, включающую в поверхностной части 60-90% феррита, а остальную часть составляют мартенситно-аустенитные островки, перлит или бейнит.
Этот феррит образуется во время межкритического отжига холоднокатаного стального листа. Остальной микроструктурой является аустенит в конце выдержки, который при охлаждении стального листа превращается в мартенситно-аустенитные островки, перлит или бейнит.
Обезуглероженный слой, присутствующий на основной части, получается во время отжига холоднокатаного стального листа благодаря контролю атмосферы в печи для поддержания температуры точки росы строго выше -10°C и ниже или равной 20°C.
Стальной лист с покрытием в соответствии с изобретением может быть изготовлен любым подходящим способом изготовления, и специалист в данной области может определить его. Однако предпочтительно использовать способ согласно изобретению, включающий следующие стадии:
Готовят полуфабрикат, пригодный для дальнейшей горячей прокатки, с составом стали, описанным выше. Полуфабрикат повторно нагревают при температуре 1150-1300°С.
Затем стальной лист подвергают горячей прокатке при конечной температуре горячей прокатки 800-950°С.
Затем горячекатаную сталь охлаждают и сматывают в рулон при температуре Tcoil ниже 670°C и, необязательно, травят для удаления продуктов окисления.
Затем смотанный стальной лист необязательно подвергают холодной прокатке для получения холоднокатаного стального листа. Степень обжатия при холодной прокатке предпочтительно составляет 20-80%. Ниже 20% рекристаллизация при последующей термообработке неблагоприятна, что может ухудшить пластичность стального листа. Свыше 80% существует риск растрескивания кромок при холодной прокатке.
Затем стальной лист отжигают в атмосфере HNx с содержанием 0-15% Н2 при температуре отжига ТА 700-850°С и выдерживают при указанной температуре отжига ТА в течение времени выдержки tА 10-1200 с, чтобы получить отожжённый стальной лист. Ниже 700°С кинетика образования обезуглероженного слоя слишком медленная для получения слоя феррита в его верхней части. Время выдержки tA более или равно 10 с, чтобы позволить сформироваться ферритовому слою, и менее или равно 1200 с, чтобы ограничить толщину этого слоя феррита.
Во время этого отжига атмосферу в печи регулируют так, чтобы температура точки росы TDP1 была строго выше -10°C и ниже или равна +20°C, чтобы сформировать обезуглероженный слой согласно изобретению. Если TDP1 ниже или равна -10°С, образование обезуглероженного слоя замедляется, а слой феррита в его верхней части не образуется. Сгибаемость стальной детали будет слишком низкой. Если TDP1 выше 20°C, поверхность стального листа может полностью окислиться, что ухудшит покрываемость и механические свойства листа.
В осуществлении изобретения отожжённый стальной лист нагревают до температуры отжига Т2, составляющей 700-850°С, и выдерживают при указанной температуре Т2 в течение времени выдержки t2, составляющего 10-1200 с, при этом атмосфера имеет точку росы TDP. строго выше -10°C и ниже или равна +20°C. Затем на стальной лист наносится покрытие из алюминиевого сплава.
Теперь будет описана микроструктура детали из упрочнённой прессованием стали согласно изобретению. Сечение детали из упрочнённой прессованием стали схематически представлено на фиг. 3b и фиг. 4b.
Стальная деталь включает последовательно от основной части к поверхности стальной детали:
- основную часть (7), имеющую микроструктуру, включающую в долях поверхности более 95% мартенсита и менее 5% бейнита,
- слой встречной диффузии феррита (6),
- слой покрытия (5) на основе алюминия.
При нагреве стальной заготовки, вырезанной из стального листа по изобретению, все микроструктурные элементы основной части превращаются в аустенит, а феррит обезуглероженного слоя в аустенит с более широким зерном, чем аустенит основной части. После горячего формования стальная деталь подвергается закалке. Слой встречной диффузии вырастает из прежнего слоя широкозернистого аустенита, таким образом, получая большую ширину зерна, чем прежний размер зерна аустенита в основной части. Отношение ширины зерна феррита в слое встречной диффузии GWint к размеру исходного зерна аустенита в основной части PAGSbulk удовлетворяет следующему уравнению:
(GWint/PAGSbulk) -1 ≥ 30%
для улучшения сгибаемости стального листа без ухудшения механических свойств.
Ширина зерна феррита представляет среднее расстояние между двумя параллельными границами зёрен слоя встречной диффузии, причём границы зёрен ориентированы в направлении толщины листа. Сочетание температуры отжига TA, времени отжига tA и температуры точки росы TDP1, согласно изобретению, способствует формированию зёрен большой ширины GWint в слое встречной диффузии. Кроме того, термическая обработка стальной заготовки перед штамповкой обуславливает рост зерна аустенита и, следовательно, PAGS в основной части.
В осуществлении стальная деталь, упрочнённая прессованием, может дополнительно включать слой мартенсита с градиентом содержания углерода между основной частью и слоем встречной диффузии, как показано (8) на фиг. 4b. При нагреве стальной заготовки углерод диффундирует из основной части к поверхности. Ферритная верхняя часть обезуглероженного слоя затем превращается в слой аустенита с градиентом содержания углерода. Во время закалки этот слой аустенита с градиентом содержания углерода превращается в слой мартенсита с градиентом содержания углерода.
Деталь из упрочнённой прессованием стали, согласно изобретению, имеет предел прочности при растяжении TS выше или равный 1500 МПа и угол изгиба выше 70°. Угол изгиба определяют на упрочнённых прессованием деталях по методике Стандарта гибки VDA238-100 (с нормированием на толщину 1,5 мм).
В предпочтительном осуществлении изобретения предел текучести YS выше или равен 1250 МПа. TS и YS измеряются в соответствии со стандартом ISO 6892-1.
Деталь из упрочнённой прессованием стали в соответствии с изобретением может быть изготовлена любым подходящим способом изготовления, и специалист в данной области техники может определить один из них. Однако предпочтительно использовать способ согласно изобретению, включающий следующие стадии:
Стальной лист с покрытием в соответствии с изобретением разрезают по определённой форме, чтобы получить стальную заготовку. Затем стальную заготовку нагревают до температуры 880-950°С в течение 10-900 с, чтобы получить нагретую стальную заготовку. Затем нагретую заготовку передают на формовочный пресс перед горячей формовкой и закалкой.
Теперь изобретение будет проиллюстрировано следующими примерами, которые никоим образом не ограничивают объём его притязаний.
Пример
6 марок стали, составы которых представлены в таблице 1, отливают в полуфабрикаты и перерабатывают в стальные листы, затем стальные детали в соответствии с параметрами процесса, представленными в таблице 2.
Таблица 1. Составы
Испытуемые составы представлены в следующей таблице, в которой содержание элементов выражено в массовых процентах.
Стали A-D соответствуют изобретению.
Подчёркнутые значения: не соответствует изобретению
Таблица 2. Параметры процесса
Стальные полуфабрикаты после отливки подвергают повторному нагреву до 1200°С, горячей прокатке с конечной температурой горячей прокатки 800-950°С, намотке в рулон при 550°С и холодной прокатке со степенью обжатия 60%. Затем стальные листы нагревают до температуры TA и выдерживают при указанной температуре в течение времени tA в атмосфере HNx с 5% H2, имеющей регулируемую точку росы. Затем стальные листы охлаждали до температуры 560-700°С, а затем покрывают погружением в расплав алюминиево-кремниевым покрытием, включающим 10% кремния.
Образцы 1, 2, 5 и 6 подвергают второму отжигу при температуре T2 перед нанесением покрытия, при этом стальной лист выдерживают при указанной температуре T2 в течение времени t2 в атмосфере HNx с 5% H2 и контролируемой точкой росы. Применяют следующие конкретные условия:
Подчёркнутые значения: не соответствуют изобретению
Стальные листы с покрытием анализируют и соответствующие свойства обезуглероженного слоя представлены в таблице 3.
Таблица 3. Свойства обезуглероженного слоя стального листа с покрытием
Подчёркнутые значения: не соответствуют изобретению
Затем стальные листы с покрытием разрезают на стальную заготовку, нагревают при 900°С в течение 6 минут и подвергают горячей штамповке. Стальные детали анализируют, и соответствующая микроструктура, ширина зерна феррита в слое встречной диффузии GWint и размер исходного зерна аустенита в основной части PAGSbulk представлены в таблице 4. Механические свойства представлены в таблице 5.
Таблица 4. Микроструктура детали из упрочнённой прессованием стали
Подчёркнутые значения: не соответствуют изобретению,
н.о.: не определено.
Доли поверхности, ширину зерна феррита в слое встречной диффузии и PAGS определяют следующим методом: из упрочнённой прессованием стальной детали вырезают образец, полируют и травят известным реагентом для выявления микроструктуры. Затем срез исследуют через оптический или сканирующий электронный микроскоп, например, с помощью сканирующего электронного микроскопа с полевой эмиссионной пушкой («FEG-SEM») при увеличении более 5000x, соединённого с устройством BSE (обратнорассеянные электроны).
Таблица 5. Механические свойства стальной детали, упрочнённой прессованием
Механические свойства испытуемых образцов определены и представлены в следующей таблице:
Подчёркнутые значения: не соответствуют целевым значениям
Примеры показывают, что стальные детали согласно изобретению, а именно примеры 1 - 2, являются единственными, которые демонстрируют все целевые свойства благодаря их специфическому составу и микроструктуре.
Фиг. 3а представляет схематический разрез стального листа с покрытием испытания 2. Сочетание параметров процесса по изобретению, температуры отжига TA, времени отжига tA и температуры точки росы TDP1 позволяет получить обезуглероженный слой (3), в котором слой феррита образуется в верхней части (4).
Затем стальной лист с покрытием подвергают горячей штамповке. Фиг. 3b представляет схематический разрез детали из упрочнённой прессованием стали испытания 2.
Ширина зерна феррита, образующегося в слое встречной диффузии (5), обусловлена предшествующим присутствием слоя чистого феррита, в котором при нагреве происходит образование аустенита с более крупным размером зерна. На этом крупном зерне аустенита растёт слой встречной диффузии. В этом случае ширина зерна феррита в слое встречной диффузии (6) больше, чем размер исходного зерна аустенита в основной части (7), что приводит к соответствующей способности к изгибу с углом изгиба выше 70°.
Фиг. 4а представляет схематический разрез стального листа с покрытием испытания 1. Сочетание параметров процесса согласно изобретению, температуры отжига TA, времени отжига tA и температуры точки росы TDP1 позволяет получить обезуглероженный слой (3), в котором слой феррита образуется в верхней части (4), толще, чем в испытании 1, из-за более высокого содержания углерода.
Затем стальной лист с покрытием подвергают горячей штамповке. На фиг. 4b представлен схематический разрез детали из упрочнённой прессованием стали испытания 1.
Ширина зерна феррита, образующегося в слое встречной диффузии (6), обусловлена предшествующим присутствием слоя чистого феррита, в котором при нагреве происходит образование аустенита с более крупным размером зерна. На этом крупном зерне аустенита растёт слой встречной диффузии. В этом случае ширина зерна феррита в слое встречной диффузии (6) больше, чем размер исходного зерна аустенита в основной части (7), что приводит к соответствующей способности к изгибу с углом изгиба выше 70°. Кроме того, из-за толстого ферритного слоя (4) в стальном листе с покрытием между основной частью и слоем встречной диффузии в упрочнённой прессованием стальной детали образуется слой мартенсита с градиентом содержания углерода, что приводит к пределу прочности при растяжении выше 1500 МПа.
В испытании 3 стальной лист с покрытием имеет обезуглероженный слой (3) без слоя феррита в верхней части, как схематично показано на фиг. 2а. Отсутствие слоя феррита связано с низкой температурой точки росы TDP1, равной -10°C, что замедляет кинетику обезуглероживания.
Затем стальной лист с покрытием подвергают горячей штамповке. На фиг. 2b представлен схематический разрез детали из упрочнённой прессованием стали испытания 3. Из-за отсутствия ферритного слоя ширина зерна феррита в слое встречной диффузии (6) в этом случае эквивалентна первоначальному размеру зерна аустенита в основной части (7). , что приводит к низкому значению угла изгиба, ниже 70°.
В испытании 4 низкая температура точки росы TDP1, равная -40°C, означает отсутствие обезуглероженного слоя и слоя феррита в стальном листе с покрытием.
На фиг. 1а представлено схематическое сечение стального листа с покрытием в этом испытании со слоем покрытия (1) и основной частью (2).
Затем стальной лист с покрытием подвергают горячей штамповке. На фиг. 1b представлен схематический разрез детали из упрочнённой прессованием стали испытания 4. Из-за отсутствия слоя феррита ширина зерна феррита в слое встречной диффузии (6) эквивалентна размеру исходного зерна аустенита в основной части (7), что приводит к низкому значению угла изгиба, ниже 70°.
В испытании 5 стальной лист выдерживают в течение 10800 с при температуре выдержки, что приводит к формированию в стальном листе с покрытием более толстого слоя феррита в обезуглероженном слое, чем в предыдущих испытаниях. На фиг. 5а представлен схематический разрез стального листа с покрытием испытания 5 со слоем покрытия (1), обезуглероженным слоем (3), более толстым слоем феррита (4) с более крупным размером зерна и основной частью (2).
Затем стальной лист с покрытием подвергают горячей штамповке, и на фиг. 5b схематично показано сечение детали из упрочнённой прессованием стали испытания 5. Во время нагрева стальной детали микроструктура основной части становится аустенитной, а толстый слой феррита превращается в слой аустенита с градиентом содержания углерода. Но из-за толщины слоя феррита более 100 мкм слой феррита между слоем встречной диффузии и слоем аустенита с градиентом содержания углерода остаётся слой феррита.
Во время закалки стальной детали слой феррита все ещё присутствует, а слой аустенита с градиентом содержания углерода превращается в слой мартенсита с градиентом содержания углерода, что приводит к многофазному слою. Это вызывает снижение предела текучести.
В испытании 6 стальной лист имеет низкое содержание углерода 0,21%. Это низкое содержание углерода в сочетании с параметрами процесса приводит к обезуглероживанию стального листа с покрытием и слоем феррита. Тем не менее, предел текучести и предел прочности при растяжении детали из упрочнённой прессованием стали не достигаются из-за низкого содержания углерода.
Изобретение относится к металлургии, а именно к стальным листам с покрытием и к деталям из упрочненной прессованием высокопрочности. Стальной лист с покрытием выполнен из стали, содержащей, мас.%: C 0,26-0,40, Мn 0,5–1,8, Si 0,1–1,25, Al 0,01-0,1, Cr 0,1–1,0, Ti 0,01–0,1, В 0,001-0,004, Р ≤ 0,020, S ≤ 0,010, N ≤ 0,010, необязательно, один или более из следующих элементов: Ni ≤ 0,5, Mo ≤ 0,40, Nb ≤ 0,08 и Са ≤ 0,1, остальная часть состава представляет железо и неизбежные примеси, образующиеся в результате плавки. Стальной лист с покрытием содержит от основной части до поверхности стального листа с покрытием: основную часть с микроструктурой, содержащей в долях поверхности 60-90% феррита, остальную часть составляют мартенситно-аустенитные островки, перлит или бейнит, причем указанная основная часть покрыта обезуглероженным слоем, содержащим в верхней части слой феррита толщиной 1-100 мкм, и слой покрытия из алюминия или алюминиевого сплава. Стальной лист с покрытием характеризуется сочетанием высоких механических свойств с пределом прочности при растяжении более 1500 МПа, углом изгиба более 70°, а также с пределом текучести более 1250 МПа. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил., 5 табл., 1 пр.
1. Стальной лист с покрытием, выполненный из стали, имеющей химический состав, включающий, мас.%:
включающий, необязательно, один или более из следующих элементов, мас.%:
остальная часть состава представляет железо и неизбежные примеси, образующиеся в результате плавки,
указанный стальной лист с покрытием содержит от основной части до поверхности стального листа с покрытием:
основную часть с микроструктурой, содержащей в долях поверхности 60-90% феррита, остальную часть составляют мартенситно-аустенитные островки, перлит или бейнит, причем указанная основная часть покрыта обезуглероженным слоем, содержащим в верхней части слой феррита толщиной 1-100 мкм, и
слой покрытия из алюминия или алюминиевого сплава.
2. Способ изготовления стального листа с покрытием, включающий следующие последовательные стадии:
разливка стали для получения сляба, при этом указанная сталь имеет состав по п. 1,
нагрев сляба при температуре Treheat 1100-1300°C,
горячая прокатка нагретого сляба при температуре конечной горячей прокатки 800-950°С,
сматывание горячекатаного стального листа в рулон при температуре намотки Tcoil ниже 670°C для получения смотанного стального листа,
необязательно травление смотанного стального листа,
необязательно холодная прокатка смотанного стального листа для получения холоднокатаного стального листа,
нагрев горячекатаного стального листа или холоднокатаного стального листа до температуры отжига ТА, составляющей 700-850°С, и выдержка стального листа при указанной температуре ТА в течение времени выдержки tА, составляющего 10-1200 с, для получения отожжённого стального листа, в атмосфере, содержащей 0-15% H2 и имеющей точку росы TDP1 строго выше -10°C и ниже или равную +20°C,
охлаждение указанного отожжённого стального листа до температуры в диапазоне 560-700°С,
покрытие отожжённого стального листа алюминием или покрытием из алюминиевого сплава,
охлаждение стального листа с покрытием до комнатной температуры.
3. Деталь из упрочнённой прессованием стали, имеющая состав, содержащий, мас.%:
и содержащий, необязательно, один или более из следующих элементов, мас.%:
Ni ≤ 0,5
Mo ≤ 0,40
Nb ≤ 0,08
Са ≤ 0,1,
остальная часть состава представляет собой железо и неизбежные примеси, образующиеся в результате плавки,
указанная стальная деталь содержит последовательно от основной части к поверхности стальной детали:
основную часть, имеющую микроструктуру, содержащую в долях поверхности более 95% мартенсита и менее 5% бейнита,
ферритный слой встречной диффузии и слой покрытия на основе алюминия,
при этом отношение ширины зерна феррита в указанном слое встречной диффузии GWint к исходному размеру зерна аустенита в основной части PAGSbulk удовлетворяет следующему уравнению
(GWint/PAGSbulk) -1 ≥ 30%.
4. Деталь по п. 3, в которой содержится слой мартенсита с градиентом содержания углерода между указанной основой частью и указанным ферритным слоем встречной диффузии.
5. Деталь по п. 3 или 4, имеющая предел прочности при растяжении TS выше или равный 1500 МПа и угол изгиба выше 70°.
6. Деталь по п. 5, имеющая предел текучести YS выше или равный 1250 МПа.
7. Способ изготовления детали из упрочнённой прессованием стали по любому из пп. 3-6, включающий следующие последовательные стадии:
обеспечение стального листа, имеющего химический состав в соответствии с п. 1, или стального листа, который получен в соответствии со способом по п. 2,
резка указанного стального листа до заданной формы для получения стальной заготовки,
нагрев стальной заготовки до температуры 880-950°С в течение 10-900 с для получения нагретой стальной заготовки,
передача нагретой стальной заготовки на формовочный пресс,
горячее формование нагретой стальной заготовки в формовочном прессе для получения формованной стальной детали и
закалка формованной стальной детали в формовочном прессе.
| US 20170260599 A1, 14.09.2017 | |||
| WO 2018220540 A1, 06.12.2018 | |||
| US 20180237877 A1, 23.08.2018 | |||
| ВЫСОКОПРОЧНАЯ МНОГОФАЗНАЯ СТАЛЬ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ | 2015 |
|
RU2675025C2 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УПРОЧНЯЕМЫХ В ШТАМПЕ СТАЛЬНЫХ ЛИСТОВ И ПОЛУЧЕННЫЕ ЭТИМ СПОСОБОМ ДЕТАЛИ | 2015 |
|
RU2667189C2 |
