ТЕРМООБРАБОТАННЫЙ ХОЛОДНОКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК C21D8/02 C22C38/60 C22C38/38 C22C38/32 C22C38/28 C22C38/26 C22C38/24 C22C38/22 C22C38/20 C22C38/40 C22C38/58 C22C38/54 C22C38/50 C22C38/48 C22C38/46 C22C38/44 C22C38/42 C21D9/46 

Описание патента на изобретение RU2831369C1

Настоящее изобретение относится к холоднокатаному стальному листу с высокой прочностью и высокой формуемостью, имеющему предел прочности при растяжении 980 МПа или более и общее удлинение более 14%, который пригоден для использования в качестве стального листа для транспортных средств.

Автомобильные детали необходимы для удовлетворения двух противоречивых потребностей, а именно, простота формования и высокая прочность, но в последние годы третье требование по снижению расхода топлива также предъявляется к автомобилям с учётом глобальных экологических проблем. Таким образом, теперь автомобильные детали должны быть изготовлены из материала, обладающего высокой формуемостью, чтобы соответствовать критериям простоты установки в сложной автомобильной сборке, и в то же время должны повышать прочность для безопасности при аварии и долговечности автомобиля при одновременном снижении веса автомобиля для улучшения эффективности расхода топлива.

Поэтому предпринимаются интенсивные исследования и разработки, чтобы уменьшить количество материала, используемого в автомобиле, за счёт увеличения прочности материала. И наоборот, увеличение прочности стальных листов снижает формуемость, и поэтому возникает необходимость в разработке материалов, обладающих как высокой прочностью, так и высокой формуемостью.

Предыдущие исследования и разработки в области высокопрочных стальных листов с высокой формуемостью привели к нескольким способам изготовления стальных листов с высокой прочностью и высокой формуемостью, некоторые из которых перечислены здесь для убедительной оценки настоящего изобретения:

US 9074272 описывает стали, которые имеют химический состав: 0,1-0,28% C, 1,0-2,0% Si, 1,0-3,0% Mn, а остальное состоит из железа и неизбежных примесей. Микроструктура включает 5-20% остаточного аустенита, 40-65% бейнитного феррита, 30-50% полигонального феррита и менее 5% мартенсита. US 9074272 относится к холоднокатаному стальному листу с соответствующим удлинением, но изобретение не может обеспечить прочность 900 МПа, что требуется для снижения веса при сохранении прочности сложной автомобильной детали.

Известный уровень техники, относящийся к изготовлению стальных листов высокой прочности и формуемости, имеет тот или иной пробел: поэтому возникает потребность в холоднокатаном стальном листе, обладающем высокой прочностью и высокой формуемостью, и в способе его изготовления.

Задача настоящего изобретения состоит в решении этих проблем предложением холоднокатаных стальных листов, которые одновременно имеют:

- предел прочности при растяжении более или равный 950 МПа и предпочтительно выше 980 или даже выше 1000 МПа,

- общее удлинение более или равное 14% и предпочтительно более или равное 15%.

В предпочтительном осуществлении стальной лист согласно изобретению, может иметь значение предела текучести более или выше 540 МПа или даже выше 550 МПа.

Предпочтительно такая сталь также может иметь соответствующую пригодность для формовки, в частности для прокатки, с хорошей свариваемостью и способностью к покрытию.

Другой задачей настоящего изобретения является предложение способа изготовления этих листов, совместимого с обычными промышленными применениями, и в то же время устойчивого к изменениям производственных параметров.

Другие характеристики и преимущества изобретения станут очевидными из последующего подробного описания изобретения.

Содержание углерода в стали составляет 0,05-0,15%. Углерод является элементом, необходимым для повышения прочности стального листа за счёт образования фазы низкотемпературного превращения, такой как мартенсит. Кроме того, углерод также играет ключевую роль в стабилизации аустенита. Содержание менее 0,05% не обеспечивает образование мартенсита, что снижает прочность. С другой стороны, при содержании углерода более 0,15% происходит значительное упрочнение зоны сварки и зоны термического влияния, что ухудшает механические свойства зоны сварки. Поэтому, предпочтительный предел составляет 0,07-0,12% и более предпочтительно 0,08-0,11%.

Содержание марганца в стали по настоящему изобретению составляет 1,8-2,7%. Марганец является элементом, придающим стали прочность за счёт твёрдорастворного упрочнения. Содержание марганца, составляющее, по меньшей мере, около 1,8% масс., необходимо для обеспечения прочности и упрочняемости стального листа, а также для образования феррита. Таким образом, предпочтительно более высокое процентное содержание марганца, например, 1,9-2,5%, и более предпочтительно 2,1-2,5%. Но когда содержание марганца превышает 2,7%, это приводит к неблагоприятным эффектам, таким как замедление превращения аустенита при охлаждении после отжига, что приводит к снижению пластичности. Более того, содержание марганца выше 2,7% также снижает свариваемость данной стали.

Содержание кремния в стали по настоящему изобретению составляет 0,1-1%. Кремний придаёт прочность стали по настоящему изобретению за счёт твёрдорастворного упрочнения. Кремний способствует превращению феррита. Однако добавление более 1% кремния не улучшает упомянутый эффект и приводит к таким проблемам, как охрупчивание при горячей прокатке. Поэтому концентрацию контролируют в рамках верхнего предела 1%. Предпочтительный предел присутствия кремния составляет 0,2-0,9% и более предпочтительно 0,3-0,7%.

Содержание алюминия в стали по настоящему изобретению составляет 0,01-0,8%. В пределах этого диапазона алюминий связывает азот в стали с образованием нитрида алюминия, чтобы уменьшить размер зёрен. Но, когда содержание алюминия превышает 0,8% в настоящем изобретении, это увеличивает точку Ac3, тем самым снижая производительность. Поэтому предпочтительный диапазон содержания алюминия составляет 0,01-0,7% и более предпочтительно 0,01-0,6%.

В предпочтительном осуществлении совокупное количество кремния и алюминия составляет, по меньшей мере, 0,6%, поскольку оба элемента являются элементами, образующими ферритную фазу, таким образом, участвуя в формировании феррита, оказывающего положительный эффект как на удлинение, так и на пластичность.

Содержание хрома в стали по настоящему изобретению составляет 0,1-0,9%. Хром является важным элементом, который обеспечивает прочность и упрочнение стали, но при использовании выше 0,9% ухудшает чистоту поверхности стали. Поэтому для достижения оптимального эффекта хрома предпочтительный предел содержания составляет 0,2-0,8% и более предпочтительно 0,2-0,7%.

Титан является важным элементом, который может быть добавлен в сталь по настоящему изобретению в количестве 0,0001-0,1% и предпочтительно 0,01-0,08%. Подобно ниобию, он входит в состав карбонитридов, поэтому играет роль в упрочнении. Но он также участвует в образовании TiN, возникающего при твердении отливки. Таким образом, содержание Ti ограничено 0,1%, чтобы избежать образования крупнозернистого TiN, ухудшающего раздачу отверстий. Если содержание титана ниже 0,0001%, это не оказывает никакого влияния на сталь по настоящему изобретению.

Бор является важным элементом для настоящего изобретения, и его добавляют в очень небольшом количестве, 0,0005-0,003%. Бор придаёт стали по настоящему изобретению упрочняемость и прочность. Однако при добавлении бора в количестве более 0,003% было обнаружено, что прокатываемость стального листа значительно снижается. Кроме того, ликвация бора может проходить на границах зёрен, что отрицательно сказывается на формуемости.

Ниобий является важным элементом, который может добавляться в сталь в количестве 0,01-0,1%, предпочтительно 0,01-0,06%. Он подходит для образования карбонитридов для придания прочности стали согласно изобретению путём дисперсионного упрочнения. Поскольку ниобий задерживает рекристаллизацию при нагреве, микроструктура, формирующаяся в конце температуры выдержки и, как следствие, после полного отжига более мелкая, это приводит к упрочнению изделия. Но когда содержание ниобия превышает 0,1%, количество карбонитридов не является подходящим для настоящего изобретения, поскольку большое количество карбонитридов имеет тенденцию снижать пластичность стали.

Ванадий является необязательным элементом, который может быть добавлен в сталь по настоящему изобретению в количестве до 0,2%, предпочтительно 0,001-0,01%. Как и ниобий, он входит в состав карбонитридов, поэтому играет роль в упрочнении. Но он же участвует и в образовании VN, возникающего при твердении отливки. Содержание V ограничено 0,2%, чтобы избежать формирования крупнозернистого VN, ухудшающего раздачу отверстия. Если содержание ванадия ниже 0,001%, это не оказывает никакого влияния на сталь по настоящему изобретению.

Содержание фосфора в стали по настоящему изобретению ограничено 0,09%. Фосфор является элементом, который участвует в твёрдорастворном упрочнении, а также препятствует образованию карбидов. Поэтому небольшое количество фосфора, по меньшей мере, 0,002%, может быть предпочтительным, но фосфор также имеет свои отрицательные эффекты, такие как снижение способности к точечной сварке и горячей пластичности, в частности, из-за его склонности к ликвации на границах зёрен или совместной ликвации с марганцем. По этим причинам его содержание предпочтительно ограничено максимальным значением 0,02%.

Сера не является важным элементом, но может содержаться в качестве примеси в стали. Содержание серы предпочтительно должно быть настолько низким, насколько это возможно, но составляет 0,09% или менее и предпочтительно менее 0,03% с точки зрения производственных затрат. Кроме того, если в стали присутствует более высокое содержание серы, она взаимодействует с образованием сульфидов, особенно с Mn и Ti, и снижает их положительный эффект в настоящем изобретении.

Содержание азота ограничено 0,09%, чтобы избежать старения материала и свести к минимуму выделение нитридов алюминия во время твердения, которые ухудшают механические свойства стали.

Молибден является необязательным элементом, составляющим 0-0,2% стали по настоящему изобретению; Молибден улучшает упрочняемость и твёрдость, задерживает появление бейнита, следовательно, способствует образованию мартенсита при добавлении в количестве, по меньшей мере, 0,01%. Молибден также способствует образованию феррита. Однако добавление молибдена чрезмерно увеличивает стоимость добавления легирующих элементов, так что по экономическим причинам его содержание ограничено 0,2%. Предпочтительный предел содержания молибдена составляет 0,01-0,2%.

Никель может быть добавлен в качестве необязательного элемента в количестве 0-2% для увеличения прочности стали по настоящему изобретению и улучшения её ударной вязкости. Минимум 0,01% является предпочтительным для получения таких эффектов. Однако при его содержании выше 2% никель вызывает ухудшение пластичности.

Медь может быть добавлена как необязательный элемент в количестве 0-2% для повышения прочности стали по настоящему изобретению и улучшения её коррозионной стойкости. Минимум 0,01% является предпочтительным для получения таких эффектов. Однако, когда её содержание превышает 2%, она может ухудшить внешний вид поверхности.

Кальций является необязательным элементом, который может быть добавлен в сталь по настоящему изобретению в количестве до 0,005%, предпочтительно 0,0001-0,005%. Кальций добавляют в сталь по настоящему изобретению в качестве необязательного элемента, особенно во время обработки включений. Кальций способствует рафинированию стали, задерживая вредное действие серы при её глобулизации.

Другие элементы, такие как церий, магний или цирконий, можно добавлять по отдельности или совместно в следующих пропорциях: Ce≤0,1%, Mg≤0,05% и Zr≤0,05%. До указанных максимальных уровней содержания эти элементы позволяют измельчать зерно при твердении.

Остальной состав стали состоит из железа и неизбежных примесей, образующихся в результате обработки.

Микроструктура стального листа согласно изобретению, включает в долях площади 40-60% мартенсита, 5-40% межкритического феррита, 10-35% совокупного количества превращённого феррита и бейнита и 0-5% остаточного аустенита.

Мартенсит составляет 40-60% микроструктуры в долях площади. Мартенсит, в частности, может образовываться во время охлаждения после отжига и в значительной мере после перехода температуры Ms и, в частности, между Ms-10°C и 20°C или во время охлаждения после перестаривания. Мартенсит придаёт прочность стали по настоящему изобретению. Предпочтительный предел содержания мартенсита составляет 42-58% и более предпочтительно 43-56%.

Межкритический феррит составляет 15-40% микроструктуры в долях площади стали по настоящему изобретению. Этот межкритический феррит придаёт стали по настоящему изобретению общее удлинение, по меньшей мере, 14%. Межкритический феррит получается в результате отжига при температуре ниже Ac3. Межкритический феррит отличается от феррита, который может быть получен после отжига, называемого в дальнейшем «превращённым ферритом», который будет описан ниже. В отличие от превращённого феррита межкритический феррит является полигональным. Кроме того, превращённый феррит обогащён углеродом и марганцем, т.е. имеет более высокое содержание углерода и марганца, чем содержание углерода и марганца в межкритическом феррите. Таким образом, межкритический феррит и превращённый феррит можно отличить анализом микрофотографии, полученной с помощью SEM-микроскопа с использованием вторичных электронов после травления 2% травильным раствором Ниталь. На такой микрофотографии межкритический феррит отображается средне-серым цветом, тогда как превращённый феррит имеет тёмно-серый цвет из-за более высокого содержания в нём углерода и марганца. Предпочтительно иметь содержание межкритического феррита 20-40% и более предпочтительно 25-38%.

Общее количество превращённого феррита и бейнита составляет 10-35% микроструктуры в долях площади стали по настоящему изобретению. Превращённый феррит по настоящему изобретению состоит из феррита, образовавшегося во время охлаждения после отжига, и сталь по настоящему изобретению всегда содержит превращённый феррит, то есть присутствие превращённого феррита всегда превышает 0%. Превращённый феррит придаёт стали по настоящему изобретению высокую прочность, а также удлинение. Превращённый феррит настоящей стали обогащён углеродом и марганцем по сравнению с межкритическим ферритом, и в стали обязательно наличие превращённого феррита. Бейнит образуется в результате усреднения во время выдержки, особенно между 400°C и 480°C. Для обеспечения удлинения 14% необходимо иметь 10% превращённого феррита и бейнита. Но, когда присутствует общее количество выше 35% в стали по настоящему изобретению, невозможно одновременно иметь искомые как предел прочности при растяжении, так и общее удлинение. Предпочтительный предел содержания превращённого феррита и бейнита для настоящего изобретения составляет 15-30%.

Остаточный аустенит представляет собой необязательную микроструктуру и может составлять 0-5% стали.

Помимо вышеупомянутой микроструктуры, микроструктура холоднокатаного и термообработанного стального листа не содержит микроструктурных компонентов, таких как перлит, мартенсит отпуска и цементит, без ухудшения механических свойств стальных листов.

Стальной лист согласно изобретению может быть изготовлен любым подходящим способом. Предпочтительный способ состоит в получении отливки-полуфабриката из стали с химическим составом согласно изобретению. Разливка может производиться как в слитки, так и непрерывно в виде тонких слябов или тонких полос, т.е. толщиной от около 220 мм для слябов до нескольких десятков миллиметров для тонких полос.

Например, сляб, имеющий вышеописанный химический состав, изготавливают методом непрерывной разливки, при этом сляб необязательно подвергают прямому мягкому обжатию в процессе непрерывной разливки, чтобы избежать осевой ликвации и обеспечить отношение содержание локального углерода к номинальному углероду ниже 1,10. Сляб, полученный в процессе непрерывной разливки, может быть использован непосредственно при высокой температуре после непрерывной разливки или может быть сначала охлаждён до комнатной температуры, а затем повторно нагрет для горячей прокатки.

Температура сляба, подвергаемого горячей прокатке, должна быть, по меньшей мере, 1000°С и должна быть ниже 1280°С. В случае, если температура сляба ниже 1000°С, прокатный стан подвергается чрезмерной нагрузке и, кроме того, температура стали может снизиться до температуры превращения феррита при окончательной прокатке, при этом сталь будет прокатываться в состоянии, в котором в структуре содержится превращённый феррит. Следует избегать повторного нагрева при температурах выше 1280°C, поскольку они являются дорогостоящими в промышленном отношении. Поэтому температура окончательной прокатки сляба выше Ac3 и предпочтительно достаточно высока, чтобы горячая прокатка могла быть завершена в диапазоне температур от Ac3+150°C до Ac3+250°C.

Окончательный диапазон температур прокатки от Ac3 до Ac3+200°C необходим для получения структуры, подходящей для рекристаллизации и прокатки. Предпочтительно, чтобы последний проход прокатки выполнялся при температуре выше 850°С и предпочтительно, по меньшей мере, 950°С.

Полученную таким образом горячекатаную сталь затем охлаждают со скоростью охлаждения, по меньшей мере, 30°С/с до температуры намотки. Предпочтительно скорость охлаждения будет менее или равна 200°C/с.

Затем горячекатаную сталь сматывают в рулон при температуре 475-650°С, чтобы избежать овализации, и предпочтительно 475-625°С, чтобы избежать образования окалины. Более предпочтительный диапазон такой температуры намотки составляет 500-625°С. Затем горячекатаную сталь в рулонах охлаждают до комнатной температуры перед тем, как подвергнуть её необязательному отжигу в зоне горячих состояний.

Горячекатаная сталь может быть подвергнута необязательной стадии удаления окалины для удаления окалины, образовавшейся во время горячей прокатки, перед необязательным отжигом в зоне горячих состояний. Затем горячекатаный лист можно подвергнуть необязательному отжигу в зоне горячих состояний, например, при температурах 400-750°C в течение предпочтительно, по меньшей мере, 12 часов и не более 96 часов, причем температура остаётся ниже 750°C, чтобы избежать превращения частично горячекатаной микроструктуры и, следовательно, потери однородности микроструктуры. После этого необязательная стадия удаления окалины с этой горячекатаной стали может выполняться, например, путём травления такого листа.

Эту горячекатаную сталь подвергают холодной прокатке для получения холоднокатаного стального листа с обжатием 35-90%. Холоднокатаный стальной лист, полученный в процессе холодной прокатки, затем подвергают отжигу для придания стали по настоящему изобретению микроструктуры и механических свойств.

Для отжига указанного холоднокатаного стального листа его нагревают до температуры выдержки между Ас1+60°С и Ас3, предпочтительно со скоростью нагрева, по меньшей мере, 3°С/с, затем проводят отжиг при этой температуре в течение 5-500 секунд, предпочтительно в течение 50-250 секунд. В предпочтительном осуществлении нагрев составляет, по меньшей мере, 10°С/с и более предпочтительно, по меньшей мере, 15°С/с. При этом отжиге образуется межкритический феррит.

Предпочтительная температура выдержки при отжиге составляет от Ac1+70°C до Ac3 и более предпочтительно от Ac1+80°C до Ac3-30°C.

В предпочтительном осуществлении время и температура выдержки выбираются таким образом, чтобы микроструктура стального листа в конце выдержки содержала, по меньшей мере, 50% аустенита и более предпочтительно по меньшей мере 60% аустенита.

Затем холоднокатаную сталь охлаждают в двухстадийном процессе охлаждения, в котором первая стадия начинается от температуры выдержки до температуры Т1 550-650°С при скорости охлаждения CR1, которая составляет, по меньшей мере, 3°С/с, предпочтительно, по меньшей мере, 5°C/с и более предпочтительно, по меньшей мере, 10°C/с. На этой стадии образуется превращённый феррит. Затем холоднокатаную сталь выдерживают при Т1 в течение 1-20 с, предпочтительно 2-15 с и более предпочтительно 5-12 с.

После этого вторая стадия начинается с дальнейшего охлаждения холоднокатаного стального листа от температуры Т1 до температуры перестаривания Т2 в диапазоне 400-480°С при скорости охлаждения CR2, по меньшей мере, 3°С/с, предпочтительно, по меньшей мере, 5°С/с и более предпочтительно, по меньшей мере, 7°C/с.

Затем проводят перестаривание при Т2 в течение 5-100 секунд. При перестаривании образуется некоторое количество бейнита. Предпочтительная температура Т2 для перестаривания составляет 420-475°С. Предпочтительное время перестаривания составляет 15-75 секунд и более предпочтительно 20-75 секунд.

Затем холоднокатаный стальной лист можно либо охладить до комнатной температуры, либо довести до температуры ванны для нанесения покрытия горячим погружением в диапазоне 420-680°C, в зависимости от характера покрытия, для облегчения нанесения покрытия горячим погружением холоднокатаного стального листа.

В любом случае окончательное охлаждение до комнатной температуры проводят со скоростью охлаждения, по меньшей мере, 5°С/с и предпочтительно, по меньшей мере, 9°С/с, чтобы гарантировать образование свежего мартенсита в стали по настоящему изобретению.

Холоднокатаный стальной лист также может быть покрыт любым из известных промышленных процессов, таких как электрогальванизация, JVD, PVD и т. д., которые могут не требовать доведения его до указанного выше диапазона температур перед нанесением покрытия.

Примеры

Следующие тесты и примеры, представленные в описании, не носят ограничительного характера и должны рассматриваться только в иллюстративных целях, они будут отображать преимущества настоящего изобретения и объяснять значение параметров, выбранных изобретателями после многочисленных экспериментов, и дополнительно определять потенциальные свойства стали согласно изобретению.

Образцы стальных листов согласно изобретению и некоторые образцы сравнения готовят с составами, приведёнными в таблице 1, и параметры обработки приведены в таблице 2. Соответствующие микроструктуры этих стальных листов приведены в таблице 3, а свойства в таблице 4.

Таблица 1 представляет состав сталей, выраженный в массовых процентах.

Таблица 1. Состав образцов

В таблице 1 также показаны температурные точки Ac1 и Ac3, рассчитанные методом дилатометрии.

Таблица 2: Параметры процесса

В Таблице 2 приведены параметры процесса отжига образцов стали Таблицы 1, которые повторно нагреты до 1230°С, подвергнуты горячей прокатке с окончательной температурой прокатки 875°С, сматыванию в рулон при 550°С и холодной прокатке со степенью обжатия 50% перед отжигом и двухстадийной схемой охлаждения с перестариванием:

подчеркнутые значения: не соответствуют изобретению.

В таблице 3 представлены результаты испытаний, проведённых в соответствии со стандартами на различных микроскопах, таких как сканирующий электронный микроскоп, для определения микроструктурного состава как стали по изобретению, так и сравнительных испытаний.

Таблица 3: микроструктуры образцов

В таблице 4 представлены механические свойства как стали по изобретению, так и стали сравнения. Испытания на растяжение, предел текучести и общее удлинение проводят в соответствии со стандартами JIS Z2241.

Таблица 4: механические свойства образцов

подчеркнутые значения: не соответствуют изобретению.

Примеры показывают, что стальные листы согласно изобретению, являются единственными листами, обладающими всеми целевыми свойствами благодаря их специфическому составу и микроструктуре.

Похожие патенты RU2831369C1

название год авторы номер документа
ТЕРМООБРАБОТАННЫЙ ХОЛОДНОКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2020
  • Лоренцини, Паскаль
RU2824080C1
ХОЛОДНОКАТАНЫЙ И ОТОЖЖЁННЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2019
  • Дрийе, Жозе
RU2803955C1
ХОЛОДНОКАТАНЫЙ И ПОКРЫТЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2020
  • Чон, Хён Чо
  • Потторе, Нарайан
  • Фань, Дунвэй
  • Чэнь, Сян Фрэнк
  • Якубовский, Олег
RU2795439C1
ХОЛОДНОКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ПОКРЫТИЕМ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2020
  • Пачон Родригес, Эдгар, Алехандро
  • Блесс, Виржини
  • Серра, Дориан
RU2831670C1
ХОЛОДНОКАТАНЫЙ И ПОКРЫТЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2020
  • Лоренцини, Паскаль
RU2788613C1
ХОЛОДНОКАТАНЫЙ И ТЕРМООБРАБОТАННЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2020
  • Хоффман, Этьен
  • Эбер, Вероник
RU2829770C1
ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ХОЛОДНОКАТАНЫЙ И ОТОЖЖЁННЫЙ ОЦИНКОВАННЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2021
  • Инасио Да Роса, Грегори
  • Чжао, Лицзя
  • Фань, Дунвэй
  • Дрийе, Жозе
RU2795257C1
ХОЛОДНОКАТАНЫЙ ОТОЖЖЁННЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ВЫСОКОЙ СТЕПЕНЬЮ РАЗДАЧИ ОТВЕРСТИЯ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2018
  • Хэлл, Жан-Кристоф
RU2768717C1
ХОЛОДНОКАТАНАЯ МАРТЕНСИТНАЯ СТАЛЬ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАРТЕНСИТНОЙ СТАЛИ 2020
  • Зибентрит, Матье
  • Луаст, Венсан
  • Эсно, Орели
RU2785760C1
ХОЛОДНОКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ПОКРЫТИЕМ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2019
  • Алибейги, Саманех
RU2778467C1

Реферат патента 2024 года ТЕРМООБРАБОТАННЫЙ ХОЛОДНОКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению холоднокатаного стального листа, используемого в качестве материала для изготовления конструкционных или обеспечивающих безопасность деталей транспортного средства. Холоднокатаный лист имеет состав, содержащий следующие элементы, мас.%: 0,05 ≤ углерод ≤ 0,15, 1,8 ≤ марганец ≤ 2,7, 0,1 ≤ кремний ≤ 1, 0,01 ≤ алюминий ≤ 0,8, 0,1 ≤ хром ≤ 0,9, 0,002 ≤ фосфор ≤ 0,09, 0,0001 ≤ титан ≤ 0,1, 0,0005 ≤ бор ≤ 0,003, 0,01 ≤ ниобий ≤ 0,1, сера ≤ 0,09, азот ≤ 0,09, при необходимости по меньшей мере один из следующих элементов: 0 ≤ ванадий ≤ 0,2, 0 ≤ молибден ≤ 0,2, 0 ≤ никель ≤ 2, 0 ≤ медь ≤ 2, 0 ≤ кальций ≤ 0,005, церий ≤ 0,1, магний ≤ 0,05 и цирконий ≤ 0,05, остальное - железо и неизбежные примеси. Микроструктура стального листа включает, в долях площади, 40-60% мартенсита, 15-40% межкритического феррита, 10-35% совокупного количества превращённого феррита и бейнита и 0-5% остаточного аустенита. Лист обладает как высокой прочностью, так и высоким общим удлинением. 6 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 табл.

Формула изобретения RU 2 831 369 C1

1. Холоднокатаный стальной лист, имеющий состав, содержащий следующие элементы, мас.%:

0,05≤углерод≤0,15

1,8≤марганец≤2,7

0,1≤кремний≤1

0,01≤алюминий≤0,8

0,1≤хром≤0,9

0,002≤фосфор≤0,09

0,0001≤титан≤0,1

0,0005≤бор≤0,003

0,01≤ниобий≤0,1

сера≤0,09

азот≤0,09

при необходимости по меньшей мере один из следующих элементов:

0≤ванадий≤0,2

0≤молибден≤0,2

0≤никель≤2

0≤медь≤2

0≤кальций≤0,005

церий≤0,1

магний≤0,05 и

цирконий≤0,05

остальное - железо и неизбежные примеси,

при этом микроструктура указанного стального листа включает в долях площади 40-60% мартенсита, 15-40% межкритического феррита, 10-35% совокупного количества превращённого феррита и бейнита и 0-5% остаточного аустенита.

2. Стальной лист по п. 1, в котором состав содержит 0,2-0,9 мас.% кремния.

3. Стальной лист по п. 1 или 2, в котором состав содержит 0,07-0,12 мас.% углерода.

4. Стальной лист по любому из пп. 1-3, в котором состав содержит 0,01-0,7 мас.% алюминия.

5. Стальной лист по любому из пп. 1-4, в котором состав содержит 1,9-2,5 мас.% марганца.

6. Стальной лист по любому из пп. 1-5, в котором состав содержит 0,2-0,8 мас.% хрома.

7. Стальной лист по любому из пп. 1-6, в котором совокупное количество кремния и алюминия составляет более 0,6 мас.%.

8. Стальной лист по любому из пп. 1-7, в котором совокупное количество превращённого феррита и бейнита составляет 15-30%.

9. Стальной лист по любому из пп. 1-8, в котором количество мартенсита составляет 42-58%.

10. Стальной лист по любому из пп. 1-9, причём указанный стальной лист имеет предел прочности при растяжении 950 МПа или более и общее удлинение 14% или более.

11. Стальной лист по п. 10, имеющий предел текучести 540 МПа или более.

12. Способ изготовления холоднокатаного стального листа с покрытием, включающий следующие последовательные стадии:

обеспечение полуфабриката из стали с составом по любому из пп. 1-7;

повторный нагрев указанного полуфабриката до температуры 1000-1280°С;

горячая прокатка указанного полуфабриката для получения горячекатаного стального листа, причем окончательная температура горячей прокатки выше Ac3;

охлаждение горячекатаного стального листа со скоростью охлаждения по меньшей мере 30°С/с до температуры намотки, составляющей 475-650°С, и сматывание горячекатаного стального листа в рулон;

охлаждение горячекатаного стального листа до комнатной температуры;

необязательно выполнение процесса удаления окалины с горячекатаного стального листа;

необязательно выполнение отжига горячекатаного стального листа;

необязательно выполнение процесса удаления окалины с отожженного горячекатаного стального листа;

холодная прокатка указанного горячекатаного стального листа со степенью обжатия 35-90% для получения холоднокатаного стального листа;

нагрев холоднокатаного стального листа от комнатной температуры до температуры выдержки между Ac1+60°C и Ac3,

затем выполнение отжига при температуре выдержки в течение 5-500 секунд,

затем охлаждение холоднокатаного стального листа на двух стадиях охлаждения, на которых:

первая стадия начинается с охлаждения от температуры выдержки до температуры T1 550-650°C при скорости охлаждения CR1, составляющей по меньшей мере 3°C/с,

затем выдержка холоднокатаного стального листа при Т1 в течение 1-20 с,

затем начинается вторая стадия посредством дальнейшего охлаждения холоднокатаного стального листа от температуры T1 до температуры перестаривания T2 в диапазоне 400-480°C при скорости охлаждения CR2, составляющей по меньшей мере 3°C/с,

затем выполнение перестаривания при Т2 в течение 5-100 секунд,

затем необязательно доводят до температуры в диапазоне 420-680°C для облегчения нанесения покрытия и наносят покрытие на холоднокатаный стальной лист,

после этого охлаждают холоднокатаный стальной лист до комнатной температуры со скоростью охлаждения, составляющей по меньшей мере 5°С/с, для получения холоднокатаного стального листа с покрытием.

13. Способ по п. 12, в котором температура намотки составляет 475-625°С.

14. Способ по п. 12 или 13, в котором температуру выдержки выбирают так, чтобы обеспечить присутствие по меньшей мере 50% аустенита в конце выдержки.

15. Способ по любому из пп. 12-14, в котором температура перестаривания составляет 420-475°С.

16. Способ по любому из пп. 12-15, в котором скорость охлаждения после нанесения покрытия составляет по меньшей мере 9°С/с.

17. Применение холоднокатаного стального листа по любому из пп. 1-11 для изготовления конструкционных или обеспечивающих безопасность деталей транспортного средства.

18. Применение способа изготовления холоднокатаного стального листа с покрытием по любому из пп. 12-16, для изготовления конструкционных или обеспечивающих безопасность деталей транспортного средства.

19. Деталь транспортного средства, изготовленная из холоднокатаного стального листа по любому из пп. 1-11.

20. Транспортное средство, содержащее деталь по п. 19.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2831369C1

US 2020190640 A1, 18.06.2020
ВЫСОКОПРОЧНАЯ МНОГОФАЗНАЯ СТАЛЬ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ 2015
  • Фань, Дунвэй
  • Цзунь, Хунь, Цзо
  • Ротоул, Джон, А.
RU2675025C2
ХОЛОДНОКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ 2012
  • Хага, Дзун
  • Нисио, Такуя
  • Вакита, Масаюки
  • Танака, Ясуаки
  • Имаи, Норио
  • Томида, Тосиро
RU2560479C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДНОКАТАНОГО СТАЛЬНОГО ЛИСТА 2012
  • Хага,Дзун
  • Нисио,Такуя
  • Вакита,Масаюки
  • Танака,Ясуаки
  • Имай Норио
  • Томида Тосиро
  • Йосида,Мицуру
  • Хата,Кенго
RU2563397C2
US 2019338403 A1, 07.11.2019
US 10697052 B2, 30.06.2020.

RU 2 831 369 C1

Авторы

Фань, Дунвэй

Гирина, Ольга

Даты

2024-12-04Публикация

2021-07-01Подача