ХОЛОДНОКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ПОКРЫТИЕМ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК C21D8/02 C21D9/46 C22C38/02 C22C38/04 C22C38/06 C22C38/12 C22C38/18 C23C2/02 

Настоящее изобретение относится к холоднокатаному стальному листу с покрытием, который подходит для использования в качестве стального листа для транспортных средств.

Автомобильные детали должны удовлетворять двум противоречивым требованиям, а именно легкость формования и прочность, но в последние годы третье требование по снижению расхода топлива также предъявляется к автомобилям с учетом глобальных экологических проблем. Таким образом, теперь автомобильные детали должны быть изготовлены из материала, обладающего высокой формуемостью, чтобы соответствовать критериям простоты монтажа 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, кроме того, в ходе сварки стальная деталь не должна подвергаться жидко-металлическому охрупчиванию.

Поэтому предпринимаются интенсивные исследования и разработки, чтобы уменьшить количество материала, используемого в автомобиле, за счет увеличения прочности материала. И наоборот, повышение 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 производства стальных листов с высокой прочностью и высокой формуемостью, некоторые из которых перечислены здесь для убедительной оценки настоящего изобретения:

EP3412786 предлагает высокопрочный стальной лист, имеющий определенный состав, при этом металлическая структура стального листа включает полигональный феррит, бейнит, мартенсит отпуска и остаточный аустенит; при наблюдении структуры металла с помощью сканирующего электронного микроскопа структура металла включает полигонального феррита: 10 - 50% площади, бейнита: 10 - 50% площади и мартенсита отпуска: 10 - 80% площади по отношению к структуре металла в целом; и когда структура металла определяется с помощью рентгеновской дифрактометрии, структура металла включает остаточного аустенита: 5,0% об. или более, остаточного аустенита с концентрацией углерода 1,0% масс. или менее: 3,5% об. или более, и остаточного аустенита с концентрацией углерода 0,8% масс. или менее: 2,4% об. или менее по отношению к структуре металла в целом. Но в EP3412786 не могут быть одновременно достигнуты предел прочности при растяжении 1180 МПа и общее удлинение 18%.

Известный уровень техники, относящийся к изготовлению высокопрочных стальных листов с высокой формуемостью, имеет тот или иной пробел: отсюда возникает потребность в холоднокатаном стальном листе, имеющем прочность более 1150 МПа, и способе его изготовления.

Задачей настоящего изобретения является решение этих проблем путем создания холоднокатаных и термически обработанных стальных листов, которые одновременно имеют:

- предел прочности при растяжении больше или равный 1170 МПа и предпочтительно выше 1180 МПа или даже выше 1200 МПа,

- предел текучести более, или выше 730 МПа и предпочтительно выше 760 Мпа,

- общее удлинение 18% или более и предпочтительно 19% или более.

В предпочтительном осуществлении холоднокатаный и термообработанный стальной лист имеет отношение YS/TS более 0,7.

Предпочтительно такая сталь также может иметь соответствующую пригодность для формования, в частности для прокатки, с подходящей свариваемостью и пригодностью к покрытию.

Другая задача настоящего изобретения также состоит в предложении способа изготовления этих листов, совместимого с обычными промышленными применениями, и в то же время устойчивого к изменениям производственных параметров.

Холоднокатаный термообработанный стальной лист по настоящему изобретению покрывают цинком или цинковыми сплавами, или алюминием или алюминиевыми сплавами для улучшения его коррозионной стойкости.

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

Содержание углерода в стали составляет 0,30 - 0,45%. Углерод является элементом, необходимым для повышения прочности стального листа за счет замедления образования феррита и бейнита при охлаждении после отжига. Кроме того, углерод также играет ключевую роль в стабилизации аустенита. Содержание менее 0,25% не позволяет стабилизировать аустенит, тем самым снижая прочность и пластичность. С другой стороны, при содержании углерода более 0,45% происходит значительное упрочнение зоны сварки и зоны термического влияния, что ухудшает механические свойства зоны сварки. Предпочтительный предел содержания углерода составляет 0,32 - 0,45%, и более предпочтительный предел составляет 0,35 - 0,42%.

Содержание марганца в стали по настоящему изобретению составляет 1 - 2,5%. Марганец является элементом, который придает прочность, а также стабилизирует аустенит для получения остаточного аустенита. Содержание марганца, по меньшей мере, 1% необходимо для обеспечения прочности и упрочняемости стального листа за счет замедления образования феррита, а также для стабилизации аустенита. Таким образом, предпочтительно более высокое процентное содержание марганца, например, 1,2 - 2,5%, и более предпочтительно 1,2 - 2,1%. Но когда содержание марганца превышает 2,5% это приводит к неблагоприятным эффектам, таким как замедление превращения аустенита в бейнит при изотермической выдержке для бейнитного превращения, что приводит к снижению пластичности. Кроме того, когда содержание марганца превышает 2,5%, образуется недостаточное количество бейнита, а образование мартенсита выходит за установленный предел, поэтому удлинение уменьшается. Кроме того, содержание марганца выше 2,5% может вызвать осевую ликвацию, а также снизить свариваемость данной стали.

Содержание кремния в стали по настоящему изобретению составляет 0,9 - 2,2%. Кремний как ингредиент задерживает выделение цементита в мартенсите. Кроме того, кремний задерживает выделение углерода в виде цементита в бейните во время выдержки после охлаждения от высокой температуры. Так, при образовании безкарбидного бейнита аустенит обогащается углеродом и поэтому благодаря присутствию 0,9% кремния аустенит стабилизируется при комнатной температуре. В обоих случаях цементит в бейните или цементит в мартенсите также ответственны за уменьшение удлинения. Предотвращение образования цементита за счет присутствия кремния является важным, однако добавление более 2,2% кремния не улучшает указанный эффект и приводит к таким проблемам, как охрупчивание при горячей прокатке, а содержание кремния более 2,2% в стали по настоящему изобретению приводит к тому, что цинк не растворяется в зернах. Так, при сварке жидкий Zn локализуется по границам зерен, а не проникает в зерна, вызывая жидко-металлическое охрупчивание. Поэтому концентрацию контролируют в пределах верхнего предела 2,2%. Предпочтительный предел содержания кремния для настоящей стали составляет 1 - 2,1% и более предпочтительно 1,2 - 2,1%.

Содержание алюминия в стали по настоящему изобретению составляет 0 - 0,09%. Алюминий добавляется во время производства стали для раскисления стали и поглощения кислорода. Содержание выше 0,09% увеличивает точку Ac3, тем самым снижая производительность. Кроме того, в этом диапазоне алюминий связывает азот в стали с образованием нитрида алюминия, чтобы уменьшить размер зерен, и алюминий также задерживает выделение цементита, однако алюминий, когда содержание алюминия превышает 0,09% в настоящем изобретении, количество и размер нитридов алюминия ухудшают коэффициент раздачи отверстия и изгиб, а также сдвигают Ac3 к более высокому диапазону температур, достижение которого в промышленном отношении очень дорого, а также вызывает укрупнение зерна во время выдержки при отжиге. Предпочтительный предел содержания алюминия составляет 0 - 0,06% и более предпочтительно 0 - 0,05%.

Содержание ниобия составляет 0,001 - 0,09%, предпочтительно 0,001 - 0,08% и более предпочтительно 0,01 - 0,07%. Он подходит для образования карбонитридов для придания прочности стали в соответствии с изобретением путем дисперсионного твердения в диапазоне температур выдержки при отжиге. Как следствие, после полного отжига микроструктура становится более мелкодисперсной, что приводит к упрочнению изделия. Однако, когда содержание ниобия превышает 0,09%, ниобий связывает углерод, образуя большое количество карбо-нитридов, что является негативным для настоящего изобретения, поскольку большое количество карбо-нитридов имеет тенденцию снижать пластичность стали, а также поглощает углерод во время образование карбонитридов, что снижает доступность углерода для стабилизации аустенита.

Содержание фосфора в стали по настоящему изобретению ограничено 0,02%. Фосфор представляет собой элемент, вызывающий твердорастворное упрочнение. 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 межзеренной ликвации или ликвации с марганцем. По этим причинам его содержание предпочтительно ограничено максимальным значением 0,015%.

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 0,03% или менее и предпочтительно не более 0,005% 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, которые являются вредными для изгиба, раздачи отверстия и удлинения стали по настоящему изобретению.

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

Молибден является необязательным элементом в стали по настоящему изобретению, его содержание составляет 0 - 0,5%; молибден играет эффективную роль в повышении упрочняемости и твердости, задерживает образование феррита и бейнита при охлаждении после отжига при добавлении в количестве, по меньшей мере, 0,01%. Молибден также полезен для прочности горячекатаного изделия, что упрощает его изготовление. Однако добавление молибдена чрезмерно увеличивает стоимость добавления легирующих элементов, так что по экономическим причинам его содержание ограничено 0,5%. Предпочтительный предел содержания молибдена составляет 0 - 0,4% и более предпочтительно 0 - 0,3%.

Хром, являющийся необязательным элементом стали, по настоящему изобретению, его содержание составляет 0 - 0,6%. Хром обеспечивает прочность и упрочнение стали, но при использовании выше 0,5% ухудшает чистоту поверхности стали. Предпочтительный предел содержания хрома составляет 0,01 - 0,5% и более предпочтительно 0,01 - 0,2%.

Титан является необязательным элементом, который может быть добавлен к стали по настоящему изобретению в количестве 0 - 0,06%, предпочтительно 0,001 - 0,03%. Как и ниобий, он входит в состав карбонитридов, поэтому играет роль в упрочнении. Но он также участвует в образовании TiN, появляющегося при затвердевании отливки. Таким образом, количество Ti ограничено 0,06%, чтобы избежать крупнозернистого TiN, вредного для раздачи отверстий. Если содержание титана ниже 0,001%, это не оказывает никакого влияния на сталь по настоящему изобретению.

Ванадий является необязательным элементом, который может быть добавлен в сталь по настоящему изобретению в количестве 0 - 0,1%, предпочтительно 0,001 - 0,1%. Как и ниобий, он входит в состав карбонитридов, поэтому играет роль в упрочнении. Но он же участвует и в образовании VN, возникающего при затвердевании отливки. Количество V ограничено 0,1%, чтобы избежать крупнозернистого VN, вредного для раздачи отверстия. Если содержание ванадия ниже 0,001%, это не оказывает никакого влияния на сталь по настоящему изобретению.

Кальций является необязательным элементом, который может быть добавлен в сталь по настоящему изобретению в количестве 0 - 0,005%, предпочтительно 0,001 - 0,005%. Кальций добавляют в сталь по настоящему изобретению в качестве необязательного элемента, особенно во время обработки включений. Кальций способствует рафинированию стали, блокируя вредное содержание серы при ее глобулизации.

Бор является необязательным элементом, который можно добавлять в количестве 0 - 0,010%, предпочтительно 0,001 - 0,004%, для упрочнения стали.

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%. Вплоть до указанных максимальных уровней содержания эти элементы позволяют измельчать зерно включений при твердении.

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

Микроструктура стального листа, согласно изобретению, включает 35 - 65% распределенного мартенсита, 5 - 35% бейнита, 14 - 30% остаточного аустенита, 4 - 15% феррита, 0 - 10% свежего мартенсита в долях площади.

Доли поверхности фаз в микроструктуре определяют следующим методом: из стального листа вырезают образец, полируют и травят известным реагентом для выявления микроструктуры. Затем срез исследуют с помощью сканирующего электронного микроскопа, например, с помощью сканирующего электронного микроскопа с полевой эмиссионной пушкой («FEG-SEM») при увеличении более чем в 5000 раз в режиме вторичных электронов.

Определение доли феррита выполняется с помощью СЭМ после травления реагентом Ниталь или Пикраль/Ниталь.

Определение остаточного аустенита проводят с помощью рентгеновской дифракции, а для распределенного мартенсита проводят дилатометрические исследования в соответствии с публикацией S.M.C. Van Bohemen and J. Sietsma in Metallurgical and materials transactions, volume 40A, May 2009-1059.

Распределенный мартенсит представляет собой основу стали и присутствует в количестве 35 - 65% для достижения уровня прочности 1170 МПа или более. Если количество распределенного мартенсита превысит 65%, это отрицательно скажется на пластичности. Распределенный мартенсит настоящей стали может иметь форму пластин, толщина которых превышает 0,1 мкм. Мартенсит, образующийся при охлаждении после отжига, при нагреве до температуры перестаривания превращается в распределенный мартенсит. Предпочтительное присутствие распределенного мартенсита в стали по настоящему изобретению составляет 35 - 63% и более предпочтительно 35 - 60%.

Бейнит содержится в количестве 15 - 40%. В рамках настоящего изобретения бейнит может включать безкарбидный бейнит. Безкарбидный бейнит представляет собой бейнит с очень низкой плотностью карбидов, менее 100 карбидов на единицу площади 100 мкм², и, возможно, содержащий островки аустенита. При наличии безкарбидного бейнита в виде реечного бейнита толщина пластин составляет 1 - 5 мкм. Бейнит обеспечивает улучшенное удлинение. Предпочтительное содержание бейнита составляет 15 - 35% и более предпочтительно 18 - 35%.

Остаточный аустенит содержится в количестве 14 - 30% и придает пластичность стали по настоящему изобретению. В рамках настоящего изобретения остаточный аустенит по настоящему изобретению предпочтительно содержит углерода более 0,8%, и более предпочтительно содержание углерода составляет более 0,9%. Аустенитный диапазон позволяет придать механические свойства, такие как формуемость и удлинение. Кроме того, аустенит также придает пластичность стали по настоящему изобретению. Предпочтительный диапазон содержания остаточного аустенита составляет 14 - 28% и более предпочтительно 14 - 26%.

Феррит составляет от 4 - 15% микроструктуры в долях площади стали по настоящему изобретению. Феррит придает прочность, а также удлинение стали по настоящему изобретению. Феррит стали по настоящему изобретению может включать полигональный феррит, реечный феррит, игольчатый феррит, пластинчатый феррит или эпитаксиальный феррит. Чтобы обеспечить удлинение 18%, а предпочтительно 20% или более, необходимо иметь 4% феррита. Феррит по настоящему изобретению образуется во время отжига и охлаждения после отжига. Но всякий раз, когда содержание феррита превышает 15% в стали по настоящему изобретению, невозможно одновременно иметь искомые предел текучести и общее удлинение из-за того, что феррит увеличивает различие в твердости с твердыми фазами, такими как распределенные мартенсит и бейнит, и снижает местную пластичность, что приводит к ухудшению общего удлинения и предела текучести. Предпочтительный предел присутствия феррита по настоящему изобретению составляет 5 - 15% и более предпочтительно 6 - 14%.

Свежий мартенсит составляет 0 - 10% микроструктуры в долях площади. В настоящем изобретении свежий мартенсит образуется за счет охлаждения после выдержки перестаривания, а также может образовываться при охлаждении после нанесения покрытия на холоднокатаный стальной лист. Свежий мартенсит придает прочность стали по настоящему изобретению. Однако, когда присутствие свежего мартенсита превышает 10%, это придает избыточную прочность, но уменьшает относительное удлинение сверх приемлемого предела для стали по настоящему изобретению по той причине, что свежий мартенсит имеет такое же содержание углерода, что и остаточный аустенит, следовательно, свежий мартенсит является хрупким и твердым. Предпочтительный предел содержания мартенсита в стали по настоящему изобретению составляет 0 - 8% и более предпочтительно 0 - 5%.

Холоднокатаный стальной лист с покрытием, 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 будет считаться полуфабрикатом. Сляб с вышеописанным химическим составом изготавливают методом непрерывной разливки, при этом сляб предпочтительно подвергают прямому мягкому обжатию во время литья для устранения осевой ликвации и уменьшения пористости. Сляб, полученный в процессе непрерывной разливки, может быть использован непосредственно при высокой температуре после непрерывной разливки или может быть сначала охлажден до комнатной температуры, а затем повторно нагрет для горячей прокатки.

Температура сляба, подвергаемого горячей прокатке, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 1000°С, предпочтительно выше 1150°С и должна быть ниже 1300°С. В случае, если температура сляба ниже 1150°С, прокатный стан подвергается чрезмерной нагрузке, и в дальнейшем температура стали может снизиться до температуры ферритного превращения при окончательной прокатке, при этом сталь будет прокатываться в состоянии, в котором в структуре содержится феррит, претерпевший превращение. Температуру сляба предпочтительно поддерживают выше 1150°C, чтобы все микролегирующие элементы оставались в твердом растворе, особенно ниобий. Кроме того, температура не должна быть выше 1300°С, поскольку это дорого в промышленных масштабах.

Температура сляба предпочтительно должна быть достаточно высокой, чтобы горячая прокатка могла быть выполнена полностью в диапазоне аустенита, при этом температура окончательной горячей прокатки оставалась выше 850°С. Необходимо, чтобы окончательная прокатка выполнялась при температуре выше 850°С, поскольку ниже этой температуры стальной лист демонстрирует значительное снижение прокатываемости.

Полученный таким образом лист затем охлаждают со скоростью охлаждения выше 3°С/с до температуры ниже или равной 650°С. Предпочтительно скорость охлаждения будет менее или равна 65°С/с и выше 10°С/с. После этого горячекатаный стальной лист сматывают в рулон при температуре намотки ниже 650°С, предпочтительно ниже 600°С и более предпочтительно ниже 575°С. После этого смотанному в рулон горячекатаному стальному листу дают остыть, предпочтительно до комнатной температуры. Затем горячекатаный лист может быть подвергнут необязательному процессу удаления окалины, такому как травление, для удаления окалины и продуктов окисления границ зерен, образовавшихся во время горячей прокатки, и обеспечения отсутствия окалины на поверхности горячекатаного стального листа, перед его необязательным отжигом в зоне горячих состояний.

Горячекатаный лист может быть подвергнут необязательному отжигу в зоне горячих состояний при температуре 350 - 750°С в течение 1 - 96 часов. Температура и время такого отжига в зоне горячих состояний выбираются так, чтобы обеспечить размягчение горячекатаного листа для облегчения холодной прокатки горячекатаного стального листа. Затем горячекатаный лист может быть подвергнут необязательному процессу удаления окалины, такому как травление для удаления окалины и продуктов окисления границ зерен, образовавшихся во время отжига в зоне горячих состояний.

Затем горячекатаный стальной лист охлаждают до комнатной температуры, после чего горячекатаный лист подвергают холодной прокатке с уменьшением толщины на 35 - 70% для получения холоднокатаного стального листа.

Затем холоднокатаный стальной лист подвергают отжигу для придания стали по настоящему изобретению заданной микроструктуры и механических свойств.

При отжиге холоднокатаный стальной лист подвергают нагреву, при этом холоднокатаный стальной лист нагревают от комнатной температуры до достижения температуры выдержки ТА, которая составляет от Ас3-10°С до Ас3-50°С, при скорости нагрева HR1 2 - 70°C/с. Предпочтительно иметь скорость HR1 5 - 60°C/с и более предпочтительно 10 - 50°C/с. Предпочтительно температура ТА составляет 760 - 840°С.

Температура Ac3 рассчитывается на основе дилатометрических измерений.

Затем холоднокатаный стальной лист выдерживают при температуре выдержки отжига ТА в течение 10 - 1000 секунд для обеспечения соответствующего превращения с образованием, по меньшей мере, 90% аустенита в конце выдержки. Затем холоднокатаный стальной лист охлаждают при средней скорости охлаждения CR1, которая составляет 1 - 1000°C/с, предпочтительно 8 - 900°C/с и более предпочтительно 8 - 1000°C/с до диапазона температур окончания охлаждения CS1, который составляет от Ms-40°C до Ms-130°C, предпочтительно 190 - 250°C и более предпочтительно 185 - 240°C. Сталь выдерживают при CS1 в течение времени 1 - 200 секунд. Во время этой стадии охлаждения образуется мартенсит по настоящему изобретению. Если температура CS1 превышает Ms-40°C, сталь по настоящему изобретению содержит слишком много аустенита, что отрицательно сказывается на ее стабильности и, следовательно, на общем удлинении, а если CS1 менее Ms-130°C, количество остаточного аустенита слишком низкое, и целевое общее удлинение не достигается.

На следующей стадии холоднокатаный стальной лист нагревают до температуры перестаривания в диапазоне TOA 350 - 450°C от температуры CS1 со скоростью нагрева HR3 1 - 100°C/с. Предпочтительная температура ТОА составляет 360 - 440°С. При нагреве до температуры ТОА и при выдержке при температуре ТОА мартенсит, образующийся при охлаждении после отжига, превращается в распределенный мартенсит за счет выделения углерода, связанного аустенитом при его стабилизации в виде остаточного аустенита при комнатной температуре. Еще некоторое количество углерода из мартенсита остается в распределенном мартенсите, этот углерод присутствует в распределенном мартенсите в виде выделений. Одновременно нестабильный аустенит также превращается в бейнит, не содержащий цементита, который также выделяет углерод из-за присутствия кремния и, таким образом, также способствует стабилизации остаточного аустенита. Затем холоднокатаный стальной лист выдерживают при температуре TOA для перестаривания в течение 5 -500 секунд.

Затем холоднокатаный стальной лист доводят до температуры горячей ванны для нанесения покрытия погружением, которая может составлять 420 - 680°С, в зависимости от природы покрытия. Покрытие может быть выполнено из цинка или сплава на основе цинка, или из алюминия, или из сплава на основе алюминия.

Необязательный последующий отжиг, предпочтительно проводимый при температуре 170 - 210°C в течение 12 - 30 часов, может быть выполнен после отжига изделия с покрытием, чтобы обеспечить дегазацию изделий с покрытием. Затем охлаждают до комнатной температуры, чтобы получить холоднокатаный стальной лист с покрытием.

Примеры

Следующие тесты и примеры, представленные в настоящем документе, не носят ограничительного характера и должны рассматриваться только как приведенные в целях иллюстрации, они продемонстрируют преимущества настоящего изобретения и объяснят значение параметров, выбранных изобретателями после обширных экспериментов, и дополнительно укажут свойства, которые могут быть достигнуты при использовании стали согласно изобретению.

Образцы стальных листов согласно изобретению и некоторых марок сравнения приготовлены с составами, приведенными в таблице 1, и параметрами обработки, приведенными в таблице 2. Соответствующие микроструктуры этих стальных листов представлены в таблице 3, а свойства в таблице 4.

В таблице 1 представлены стали с составами, выраженными в массовых процентах, а также приведены Ac3 для каждой стали, а температура Ac3 рассчитана по дилатометрии.

подчеркнутые значения: не соответствуют изобретению

В таблице 2 представлены параметры процесса отжига, реализованные на сталях из таблицы 1.

В таблице 2 также показаны температуры бейнитного превращения Bs и мартенситного превращения Ms стали по изобретению и стали сравнения. Расчет Bs выполняется с использованием формулы Ван Бохемена, опубликованной в Materials Science and Technology (2012) vol 28, n°4, pp487-495, которая выглядит следующим образом:

Bs=839-(86*[Mn]+23*[Si]+67*[Cr]+33*[Ni]+75*[Mo])-270*(1-EXP(-1,33*[C ]))

Ms была определена с помощью дилатометрических тестов, проведенных в соответствии с публикацией Van Bohemen and J.Siestma in Metallurguical and Materials Transaction in Volume 40A in My 2009 at page 1059-1068.

Далее, перед проведением отжига стали изобретения и образцы сравнения нагревают до температуры 1150 - 1300°С, а затем подвергают горячей прокатке с окончательной температурой выше 850°С. Скорость охлаждения после горячей прокатки выше 30°С/с до охлаждения ниже 650°С. Образцы всех ветвей подвергают травлению перед холодной прокаткой, и обжатие при холодной прокатке для всех ветвей составляет 50%. Средняя скорость нагрева HR1 составляет 15°C/с для всех образцов. Все холоднокатаные стальные листы, покрывают цинком в ванне с температурой 460°С после выдержки на перестаривание.

Таблица 2. Параметры процесса испытаний

HBA : отжиг в зоне горячих состояний

I = в соответствии с изобретением; R = сравнение; подчеркнутые значения не соответствуют изобретению.

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

Таблица 3

I = в соответствии с изобретением; R = сравнение; подчеркнутые значения не соответствуют изобретению.

Из приведенной выше таблицы видно, что все образцы в соответствии с изобретением соответствуют целевым показателям микроструктуры.

В таблице 4 представлены механические и поверхностные свойства как стали по изобретению, так и стали сравнения.

Таблица 4. Механические свойства образцов

Предел текучести YS, предел прочности при растяжении TS и общее удлинение TE измеряют в соответствии со стандартом ISO 6892-1, опубликованным в октябре 2009 года.

I = в соответствии с изобретением; R = сравнение; подчеркнутые значения не соответствуют изобретению.

Изобретение относится к металлургии, а именно к холоднокатаному стальному листу с покрытием, и может быть использовано для транспортных средств. Холоднокатаный стальной лист с покрытием, в котором сталь содержит в мас.%: 0,30 ≤ углерод ≤ 0,45, 1 ≤ марганец ≤ 2,5, 0,9 ≤ кремний ≤ 2,2, 0 ≤ алюминий ≤ 0,09, 0,001 ≤ ниобий ≤ 0,09, 0 ≤ фосфор ≤ 0,02, 0 ≤ сера ≤ 0,03, 0 ≤ азот ≤ 0,09 и необязательно один или несколько из следующих элементов: 0 ≤ молибден ≤ 0,5, 0 ≤ хром ≤ 0,6, 0 ≤ титан ≤ 0,06, 0 ≤ ванадий ≤ 0,1, 0 ≤ кальций ≤ 0,005, 0 ≤ бор ≤ 0,010, 0 ≤ магний ≤ 0,05, 0 ≤ цирконий ≤ 0,05, 0 ≤ церий ≤ 0,1, остальное - железо и неизбежные примеси, при этом микроструктура указанного стального листа содержит 35-65% распределённого мартенсита в качестве основной структурной фазы, 15-40% бейнита, 14-30% остаточного аустенита, 4-15% феррита и 0-10% свежего мартенсита в долях площади. Лист имеет предел прочности при растяжении 1170 МПа и более, предел текучести 730 МПа и более, удлинение 18% и более. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 табл., 5 пр.

1. Холоднокатаный стальной лист с покрытием, в котором сталь содержит в мас.%:

0,30 ≤ углерод ≤ 0,45,

1 ≤ марганец ≤ 2,5,

0,9 ≤ кремний ≤ 2,2,

0 ≤ алюминий ≤ 0,09,

0,001 ≤ ниобий ≤ 0,09,

0 ≤ фосфор ≤ 0,02,

0 ≤ сера ≤ 0,03,

0 ≤ азот ≤ 0,09

и необязательно один или несколько из следующих элементов:

0 ≤ молибден ≤ 0,5,

0 ≤ хром ≤ 0,6,

0 ≤ титан ≤ 0,06,

0 ≤ ванадий ≤ 0,1,

0 ≤ кальций ≤ 0,005,

0 ≤ бор ≤ 0,010,

0 ≤ магний ≤ 0,05,

0 ≤ цирконий ≤ 0,05,

0 ≤ церий ≤ 0,1,

остальное - железо и неизбежные примеси,

при этом микроструктура указанного стального листа содержит 35-65% распределённого мартенсита в качестве основной структурной фазы, 15-40% бейнита, 14-30% остаточного аустенита, 4-15% феррита и 0-10% свежего мартенсита в долях площади.

2. Стальной лист по п. 1, отличающийся тем, что содержание марганца составляет 1,2-2,5 мас.%.

3. Стальной лист по п. 1 или 2, отличающийся тем, что содержание углерода составляет 0,32-0,45 мас.%.

4. Стальной лист по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что содержание кремния составляет 1-2,1 мас.%.

5. Стальной лист по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что содержание ниобия составляет 0,001-0,08 мас.%.

6. Стальной лист по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что микроструктура содержит 35-63% распределённого мартенсита.

7. Стальной лист по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что микроструктура содержит 14-28% остаточного аустенита.

8. Стальной лист по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что микроструктура содержит 15-35% бейнита.

9. Стальной лист по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что он имеет предел прочности при растяжении 1170 МПа или более и общее удлинение 18% или более.

10. Стальной лист по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что имеет предел текучести 730 МПа или более.

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

обеспечение полуфабриката из стали с составом по любому из пп. 1-5,

нагрев указанного полуфабриката до температуры выше 1000°С;

прокатка указанного полуфабриката полностью в диапазоне аустенита, где конечная температура горячей прокатки больше или равна 850°С, для получения горячекатаного стального листа;

охлаждение горячекатаного стального листа со скоростью охлаждения выше 3 °С/с до температуры ниже или равной 650°С; и сматывание указанного горячекатаного листа в рулон при температуре сматывания ниже 650°С;

охлаждение указанного горячекатаного листа в рулоне;

выполнение необязательного процесса удаления окалины с указанного горячекатаного стального листа;

проведение необязательного отжига горячекатаного стального листа при температуре 350-750°С в течение 1-96 ч;

выполнение необязательного процесса удаления окалины с указанного горячекатаного отожжённого стального листа;

холодная прокатка указанного горячекатаного стального листа со степенью обжатия 35-70% для получения холоднокатаного стального листа;

отжиг указанного холоднокатаного стального листа путем нагрева стального листа от комнатной температуры до температуры выдержки ТА от Ас3 - 10°С до Ас3 - 50°С со скоростью нагрева HR1 2-70 °С/с,

затем проведение отжига при температуре ТА в течение 10-1000 секунд, причём время выбирают для получения минимального процентного содержания аустенита 90% в конце выдержки,

затем охлаждение холоднокатаного стального листа от температуры ТА до температуры окончания охлаждения CS1 от Ms-40°C до Ms-130°C со скоростью охлаждения CR1 1-1000 °C/с и выдержка холоднокатаного стального листа при температуре CS1 в течение 1-200 секунд,

затем нагрев холоднокатаного стального листа от температуры CS1 до температуры перестаривания TOA 350-450°C при средней скорости нагрева HR3 1-100 °C/с,

затем указанный холоднокатаный стальной лист подвергают перестариванию при температуре TOA в течение 5-500 секунд,

затем холоднокатаный стальной лист доводят до температуры покрытия, которая составляет 420-680°C для нанесения покрытия на холоднокатаный стальной лист,

после этого охлаждают холоднокатаный стальной лист с покрытием до комнатной температуры для получения холоднокатаного стального листа с покрытием.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что температура ТА составляет 760-840°С.

13. Способ по п. 11 или 12, отличающийся тем, что температура CS1 составляет 190-250°C.

14. Способ по любому из пп. 11-13, отличающийся тем, что температура TOA составляет 360-440°C.

15. Применение холоднокатаного стального листа с покрытием по любому из пп. 1-10 для изготовления конструкционных деталей или деталей, обеспечивающих безопасность транспортного средства.

16. Применение способа изготовления холоднокатаного стального листа с покрытием по любому из пп. 11-14 для изготовления конструкционных деталей или деталей, обеспечивающих безопасность транспортного средства.