Настоящее изобретение относится к холоднокатаному стальному листу с высокой прочностью и высокой формуемостью, имеющему предел прочности при растяжении 950 МПа или более и коэффициент раздачи отверстия более 56%, который подходит для использования в качестве стального листа для транспортных средств.
Автомобильные детали должны удовлетворять двум несовместимым требованиям, а именно: простота формования и прочность, но в последние годы с учётом глобальных экологических проблем к автомобилям также предъявляется третье требование по снижению расхода топлива. Таким образом, теперь автомобильные детали должны быть изготовлены из материала с высокой формуемостью, чтобы соответствовать критериям простоты 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 его прочности. В свою очередь, увеличение прочности стальных листов снижает формуемость, и, таким образом, разработка материалов, обладающих как высокой прочностью, так и высокой формуемостью, является необходимостью.
Предыдущие исследования и разработки в области высокопрочных стальных листов с высокой формуемостью привели к созданию нескольких способов производства высокопрочных стальных листов с высокой формуемостью, некоторые из которых перечислены в описании для понимания настоящего изобретения.
JP2012111978 представляет собой патент, относящийся к высокопрочному холоднокатаному стальному листу, имеющему состав C: 0,05 - 0,3%, Si: 0,01 - 3,0%, Mn: 0,5 - 3%, Al: 0,01 - 0,1%, остальное Fe и случайные примеси и состоящему из феррита и отпущенного мартенсита в качестве основного компонента, но такая сталь не может достигать коэффициента раздачи отверстия более 50%.
EP2971209 представляет собой патент, который относится к высокопрочной горячеоцинкованной многофазной стальной полосе, обладающей улучшенной формуемостью для использования в автомобильной промышленности, имеющей обязательный элементный состав. C: 0,13 - 0,19%, Mn: 1,70 - 2,50% Si: 0 - 0,15%, Al: 0,40 - 1,00%, Cr: 0,05 - 0,25%, Nb: 0,01 - 0,05%, P: 0 - 0,10%, Ca: 0 - 0,004%, S: 0 - 0,05%, N: 0 - 0,007% остальное Fe и неизбежные примеси, в котором 0,40% < Al + Si < 1,05% и Mn + Cr > 1,90%, и имеющей многофазовую микроструктуру, включающую в объёмных процентах, 8 - 12% остаточного аустенита, 20 - 50% бейнита, менее 10% мартенсита, остальное составляет феррит, но выданный патент не может обеспечить предел прочности при растяжении выше 900 МПа.
Известный уровень техники, относящийся к изготовлению стальных листов с высокой прочностью и высокой формуемостью, имеет тот или иной пробел, следовательно, возникает потребность в холоднокатаном стальном листе, обладающем высокой прочностью и высокой формуемостью, и в способе его изготовления.
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы решить эти проблемы, сделав доступными холоднокатаные стальные листы, которые одновременно имеют:
- предел прочности при растяжении более или равный 950 МПа и предпочтительно выше 980 МПа или даже выше 1000 МПа,
- общее удлинение более или равное 8%,
- коэффициент раздачи отверстия 56% или более, предпочтительно 57% или более.
В предпочтительном варианте стальной лист, согласно изобретению, может иметь значение предела текучести выше или выше 750 МПа.
Предпочтительно такая сталь также может иметь хорошую пригодность для формовки, в частности для прокатки, с хорошей свариваемостью и способностью к нанесению покрытия.
Другая цель настоящего изобретения также состоит в том, чтобы сделать доступным способ изготовления этих листов, совместимый с обычными промышленными применениями, и в то же время устойчивый к изменениям производственных параметров.
Другие характеристики и преимущества изобретения станут очевидными из следующего подробного описания изобретения.
Углерод присутствует в стали в интервале 0,09 - 0,15%. Углерод является элементом, необходимым для повышения прочности стального листа за счёт образования фазы низкотемпературного превращения, такой как мартенсит. Содержание менее 0,09% не позволяет обеспечить достаточное количество мартенсита, тем самым снижая прочность, а также пластичность. С другой стороны, при содержании углерода более 0,15 происходит значительное упрочнение зоны сварки и околошовной зоны, что ухудшает механические свойства зоны сварки. Предпочтительный предел содержания углерода составляет 0,1 - 0,14%, более предпочтительно 0,1 - 0,13%.
Содержание марганца в стали по настоящему изобретению составляет 1,8 - 2,5%. Марганец является элементом, придающим прочность за счёт твёрдорастворного упрочнения. Было найдено, что количество марганца по меньшей мере около 1,8мас.% обеспечивает прочность и прокаливаемость стального листа. Таким образом, предпочтителен более высокий процент марганца, такой как 1,9 - 2,4%, и более предпочтительный предел составляет 2,0 - 2,3%. Но когда содержание марганца превышает 2,5%, это приводит к неблагоприятным эффектам, таким как замедление превращения аустенита в мартенсит при охлаждении после отжига, что приводит к снижению прочности. Более того, содержание марганца выше 2,5% также снижает свариваемость данной стали.
Кремний является важным элементом для стали по настоящему изобретению. Содержание кремния составляет 0,2 - 0,7%. Кремний добавляют в сталь по настоящему изобретению для придания прочности за счёт твёрдорастворного упрочнения. Кремний играет роль в формировании микроструктуры, предотвращая выделение карбидов и способствуя образованию мартенсита. Но, когда содержание кремния составляет более 0,7%, свойства поверхности и свариваемость стали ухудшаются, поэтому содержание кремния предпочтительно составляет 0,3 - 0,7% и более предпочтительно 0,4 - 0,6%.
Содержание алюминия по настоящему изобретению составляет 0,01 - 0,1%. Алюминий добавляют для раскисления стали по настоящему изобретению. Алюминий является альфагенным элементом, а также замедляет образование карбидов. Это может повысить формуемость и пластичность стали. Для получения такого эффекта требуется содержание алюминия 0,01% и более. Однако, когда содержание алюминия превышает 0,1%, точка Ас3 превышает приемлемое значение, однофазный аустенит очень трудно получить в промышленных масштабах, поэтому горячая прокатка в полностью аустенитной области невозможна. Поэтому содержание алюминия не должно превышать 0,1%. Предпочтительный предел содержания алюминия составляет 0,01 - 0,08% и более предпочтительно 0,01 - 0,05%.
Содержание фосфора в стали по настоящему изобретению ограничено 0,09%. Фосфор является элементом, который обеспечивает твёрдорастворное упрочнение, а также препятствует образованию карбидов. Поэтому небольшое количество фосфора по меньшей мере 0,002%, может быть полезным, но фосфор также имеет свои отрицательные эффекты, такие как снижение способности к точечной сварке и горячей пластичности, в частности, из-за его склонности к сегрегации на границах зёрен или совместной сегрегации с марганцем. По этим причинам его содержание предпочтительно ограничено максимальным значением 0,02%.
Сера не является необходимым 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 не более 0,01% 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 до 0,09%, чтобы избежать старения материала, азот образует нитриды, которые придают прочность стали по настоящему изобретению за счёт дисперсионного упрочнения с ванадием и ниобием, но, когда содержание азота превышает 0,09%, он может образовывать большое количество нитридов алюминия, которые вредны для настоящего изобретения, следовательно, предпочтительный верхний предел содержания азота составляет 0,01%.
Ниобий является необязательным элементом, который можно добавлять в сталь в количестве до 0,1%, предпочтительно 0,001 - 0,1%. Он подходит для формирования 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 продукта. Но когда содержание ниобия выше 0,1%, количество карбонитридов не является подходящим для настоящего изобретения, поскольку большое количество карбонитридов имеет тенденцию снижать пластичность стали.
Титан является необязательным элементом, который может быть добавлен в сталь по настоящему изобретению в количестве до 0,1%, предпочтительно 0,001 - 0,1%. 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 0,1%, чтобы избежать крупнозернистого TiN, отрицательно влияющего на раздачу отверстий. Если содержание титана ниже 0,001%, это не оказывает никакого влияния на сталь по настоящему изобретению.
Содержание хрома в стали по настоящему изобретению составляет 0 - 1%. Хром является необязательным элементом, который обеспечивает прочность и упрочнение стали, но при использовании более 1% ухудшает чистоту поверхности стали.
Молибден является необязательным элементом, составляющим 0 - 1% стали по настоящему изобретению; молибден повышает прокаливаемость стали по настоящему изобретению и влияет на превращение аустенита в феррит и бейнит во время охлаждения после отжига. Однако добавление молибдена чрезмерно увеличивает стоимость добавления легирующих элементов, так что по экономическим причинам его содержание ограничено 1%.
Ванадий является необязательным элементом, который может быть добавлен в сталь по настоящему изобретению в количестве до 0,1%, 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 затвердевании отливки. Количество V ограничено 0,1%, чтобы избежать грубого VN, отрицательно влияющего на раздачу отверстий. 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 до 0,005%, предпочтительно 0,001 - 0,005%. Кальций добавляют в сталь по настоящему изобретению в качестве необязательного элемента, особенно во время модифицирования включений. Кальций способствует рафинированию стали, снижая содержание вредной серы её глобулизацией.
Другие элементы, такие как церий, бор, магний или цирконий, можно добавлять по отдельности или совместно комбинации в следующих пропорциях: Ce≤0,1%, B≤0,01%, Mg≤0,05% и Zr≤0,05%. До указанных максимальных уровней содержания эти элементы позволяют измельчать зерно при затвердевании. Настоящее изобретение не предполагает добавления меди и никеля, но эти элементы могут присутствовать в виде остатков до 0,1% по отдельности или в совокупности.
Остальной состав стали состоит из железа и неизбежных примесей, образующихся в результате обработки.
Микроструктура стального листа в соответствии с изобретением включает в долях площади 65 - 85% отпущенного мартенсита, 0% и 5% остаточного аустенита и 15 - 35% совокупного количества бейнита и феррита. Отпущенный мартенсит составляет матричную фазу стали по настоящему изобретению.
Отпущенный мартенсит составляет 65 – 85% микроструктуры в долях площади. Отпущенный мартенсит образуется из мартенсита, который образуется во время второй стадии охлаждения после отжига и, в частности, ниже температуры Ms и, в частности, между Ms-50°C и 20°C. Затем такой мартенсит отпускают во время выдержки при температуре отпуска. Отпуск между 150°С и 400°С. Отпущенный мартенсит по настоящему изобретению не содержит крупных карбидов железа, в частности, карбида на основе железа, имеющего соотношение размеров зёрен 3,5 или более, поскольку эти карбиды железа препятствуют достижению целевого коэффициента расширения отверстий в соответствии с настоящим изобретением. Мартенсит по настоящему изобретению придаёт такой стали пластичность и прочность. Предпочтительно содержание мартенсита составляет 65 - 80% и более предпочтительно 68 - 78%.
Бейнит и феррит в совокупности присутствуют в стали в количестве 15 - 35%. В предпочтительном осуществлении диапазон суммарного количества феррита и бейнита составляет 20 - 35% и более предпочтительно 22 - 32%.
Ферритная составляющая улучшает свойства стали по настоящему изобретению, в частности, в отношении удлинения и коэффициента раздачи отверстий, поскольку феррит представляет собой мягкую и по своей природе пластичную составляющую. Этот феррит в основном образуется на первой стадии охлаждения после отжига. В предпочтительном осуществлении феррит может присутствовать в количестве по меньшей мере 15%.
Бейнит может придать стали прочность, но при его присутствии в большом количестве он может отрицательно влиять на коэффициент раздачи отверстия и удлинение стали. Бейнит образуется во время повторного нагрева перед отпуском. В предпочтительном осуществлении содержание бейнита поддерживается в пределах 0 - 10%, более предпочтительно ниже 8% и ещё более предпочтительно ниже 5%.
Остаточный аустенит представляет собой необязательную фазу, которая может присутствовать в стали в количестве 0 - 5%, но предпочтительно отсутствует.
В предпочтительном осуществлении стальной лист, согласно изобретению, может быть получен любым подходящим способом. Однако предпочтительно использовать способ согласно предпочтительным осуществлениям изобретения, который включает следующие последовательные стадии.
Такой процесс включает получение полуфабриката из стали с химическим составом в соответствии с изобретением. Полуфабрикат может быть отлит либо в виде слитков, либо непрерывно в виде тонких слябов или тонких полос, т.е. толщиной, например, от около 220 мм для слябов до нескольких десятков миллиметров для тонкой полосы.
В целях упрощения в настоящем изобретении в качестве полуфабриката будет рассматриваться сляб. 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 охлаждён до комнатной температуры, а затем повторно нагрет для горячей прокатки.
Температура сляба, подвергаемого горячей прокатке, составляет по меньшей мере 1000°С, предпочтительно выше 1100°С и должна быть ниже 1250°С. В случае, если температура сляба ниже 1000°С, прокатный стан подвергается чрезмерной нагрузке, и кроме того, температура стали может снизиться до температуры ферритного превращения при окончательной прокатке, в результате чего сталь будет прокатываться в состоянии, в котором в структуре содержится превращённый феррит. Кроме того, температура не должна быть выше 1250°С, так как существует риск образования грубых зёрен феррита, приводящих к образованию крупных зёрен феррита, что снижает способность этих зёрен к рекристаллизации во время горячей прокатки. Чем больше исходный размер зерна феррита, тем труднее он рекристаллизуется, а это означает, что следует избегать температур повторного нагрева выше 1250°С, поскольку они являются промышленно дорогими и неблагоприятными с точки зрения рекристаллизации феррита.
Температура сляба предпочтительно является достаточно высокой, чтобы горячая прокатка могла быть завершена полностью в аустенитном диапазоне, при этом температура окончательной горячей прокатки остаётся выше Ас3 и предпочтительно выше Ас3 + 50°С. Необходимо, чтобы окончательная прокатка выполнялась при температуре выше Ac3, поскольку ниже этой температуры значительно снижается способность к прокатке стального листа. Температура окончательной прокатки предпочтительно должна быть выше Ac3 +50°C, чтобы иметь структуру, благоприятную для рекристаллизации и прокатки.
Полученный таким образом лист затем охлаждают со скоростью охлаждения не менее 30°С/с до температуры намотки ниже 600°С. Предпочтительно скорость охлаждения будет менее или равна 65°С/с и выше 35°С/с. Температура намотки предпочтительно составляет по меньшей мере 350°С, чтобы избежать превращения аустенита в феррит и перлит и способствовать формированию гомогенной бейнитной и мартенситной микроструктуры.
Свернутый в рулон горячекатаный стальной лист может быть охлаждён до комнатной температуры перед тем, как подвергнуть его необязательному отжигу в зоне горячих состояний, или может быть направлен непосредственно на необязательный отжиг в зоне горячих состояний.
Горячекатаный стальной лист при необходимости может быть подвергнут дополнительному травлению для удаления окалины, образовавшейся во время горячей прокатки. Затем горячекатаный лист подвергают необязательному отжигу в зоне горячих состояний при температуре 400 - 750°С, предпочтительно в течение 1 - 96 часов.
После этого при необходимости можно провести травление этого горячекатаного стального листа для удаления окалины.
Горячекатаные стальные листы затем подвергают холодной прокатке с уменьшением толщины на 35 - 90%. Затем холоднокатаный стальной лист подвергают отжигу для придания стали по настоящему изобретению заданной микроструктуры и механических свойств.
Для отжига холоднокатаного стального листа холоднокатаный стальной лист нагревают двухстадийным процессом нагрева, на первой стадии холоднокатаные листы нагревают до температуры HT1 600 - 650°C при скорости нагрева HR1 по меньшей мере 10°C/с. Затем, на второй стадии, холоднокатаный лист нагревают от HT1 до температуры отжига между Ac3 и Ac3 +200°C при скорости нагрева HR2 по меньшей мере 1°C/с, и предпочтительно, по меньшей мере 2,0°C/с, причем HR1 всегда выше чем HR2.
Предпочтительная HR1 составляет по меньшей мере 15°C/с, и предпочтительный диапазон температур HT1 составляет 600 - 630°C. Предпочтительный диапазон температуры отжига составляет от Ac3 +10°C до Ac3 +150°C и более предпочтительно от Ac3 +20°C до Ac3 +100°C.
Затем холоднокатаный стальной лист выдерживают при температуре отжига не менее 5 с и не более 1000 с. Температуру и время выбирают таким образом, чтобы обеспечить 100% рекристаллизацию, т.е. получить 100% аустенита в конце отжига.
Затем лист охлаждают трёхстадийным процессом охлаждения. На первой стадии холоднокатаный лист охлаждают от температуры отжига до температуры CT1 в диапазоне 675 - 725°C при скорости охлаждения CR1 10°C/с или менее. Затем, на втором стадии, холоднокатаный лист охлаждают от СТ1 до СТ2 в диапазоне 450 - 550°С со скоростью охлаждения CR2 по меньшей мере 30°С/с. Затем, на третьей стадии, холоднокатаный лист охлаждают от СТ2 до СТ3 при температуре от Ms-50°С до 20°С со скоростью охлаждения CR3, которая составляет по меньшей мере 200°С/с.
В предпочтительном осуществлении скорость охлаждения CR1 составляет 5°C/или менее, а CT1 предпочтительно составляет 685 - 720°C и более предпочтительно 685 - 700°C. Предпочтительный диапазон CR2 составляет по меньшей мере 40°C/с, а предпочтительный диапазон CT2 составляет 450 - 525°C и более предпочтительно 460 - 510°C. Предпочтительный диапазон CR 3 составляет по меньшей мер, 300°C/с и более предпочтительно по меньшей мере 400°C/с. Предпочтительный предел для CT3 составляет от Ms-80°C до 20°C и более предпочтительно от Ms-100°C до 20°C.
Затем холоднокатаный стальной лист при скорости нагрева по меньшей мере 10°С/с, и более предпочтительно по меньшей мере 20°С/с и температуре отпуска 300 - 380°С и выдержке при температуре отпуска в течение по меньшей мере 100 с, но не более 1000 с для получения отпущенного мартенсита, придающего стали по настоящему изобретению подходящие механические свойства. Предпочтительный диапазон температур отпуска составляет 320 - 360°С, и более предпочтительно 330 - 350°С.
Затем холоднокатаный стальной лист охлаждают до комнатной температуры, предпочтительно со скоростью охлаждения 200°С/с или менее.
На этой стадии может быть выполнена необязательная операция дрессировки со степенью обжатия менее 1% или необязательная операция правки растяжением.
Затем на термически обработанный холоднокатаный лист может быть дополнительно нанесено покрытие электроосаждением или вакуумным покрытием или любым другим подходящим способом.
Необязательный последующий отжиг, предпочтительно проводимый при температуре 170 - 210°C в течение 12 - 30 часов, может быть проведён после отжига продукта без покрытия или после нанесения покрытия на продукт, чтобы уменьшить градиент твёрдости между фазами и обеспечить дегазацию продуктов с покрытием.
Примеры
Следующие испытания и примеры, представленные в описании, не носят ограничительного характера и должны рассматриваться только в целях иллюстрации, они будут отображать преимущества настоящего изобретения и объяснять значение параметров, выбранных изобретателями после обширных экспериментов, и дополнительно определять свойства, что может быть достигнуто при использовании стали согласно изобретению.
Образцы стальных листов согласно изобретению и некоторых сравнительных марок готовят с составами, приведёнными в таблице 1, и параметрами обработки, приведёнными в таблице 2. Соответствующие микроструктуры этих стальных листов представлены в таблице 3, а свойства в таблице 4.
В таблице 1 представлены стали с составом, выраженным в массовых процентах.
Таблица 1. Состав образцов
В таблице 2 приведены параметры процесса отжига, реализованные на сталях таблицы 1.
В таблице 2 также показаны температуры Ac3 и мартенситного превращения Ms образцов стали. Расчёт Ac3 и Ms выполняют по следующим формулам:
Далее образцы нагревают до температуры 1000 - 1250°С, затем подвергают горячей прокатке с конечной температурой 890°С и после этого сматывают при температуре ниже 600°С. Затем горячекатаные рулоны были обработаны, как заявлено, и подвергнуты холодной прокатке с обжатием по толщине 35 - 90%.
Таблица 2. Параметры процесса испытаний
Таблица 2а
подчеркнутые значения: не соответствуют изобретению.
Таблица 2б
В таблице 3 представлены результаты испытаний, проведённых в соответствии со стандартами с использованием различных микроскопов, таких как сканирующий электронный микроскоп, для определения микроструктурного состава как стали по изобретению, так и эталонных образцов.
Таблица 3. Микроструктуры образцов
подчеркнутые значения: не соответствуют изобретению.
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 ISO 6892, тогда как для оценки раздачи отверстий применяют испытание, называемое раздача отверстий, в соответствии со стандартом ISO16630:2009. В этом испытании образец подвергают штамповке для формирования отверстия диаметром 10 мм (=Di) и деформируют. После деформации измеряли диаметр отверстия Df и рассчитывали коэффициент раздачи отверстия (HER) по следующей формуле:
HER%= 100*(Df-Di)/Di
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.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению термически обработанного и холоднокатаного стального листа, используемого в качестве материала для изготовления конструкционных деталей или деталей безопасности транспортного средства. Лист имеет состав, включающий следующие элементы в мас.%: 0,09≤углерод≤0,15, 1,8≤марганец≤2,5, 0,2≤кремний≤0,7, 0,01≤алюминий≤0,1, 0≤фосфор≤0,09, 0≤сера≤0,09, 0≤азот≤0,09, при необходимости по меньшей мере один элемент, выбранный из: 0≤ниобий≤0,1, 0≤титан≤0,1, 0≤хром≤1, 0≤молибден≤1, 0≤ванадий≤0,1, 0≤кальций≤0,005, 0≤бор≤0,01, 0≤церий≤0,1, 0≤магний≤0,05 и 0≤цирконий≤0,05, остальное - железо и неизбежные примеси. Микроструктура листа включает в долях площади 65-85% отпущенного мартенсита, 0-5% остаточного аустенита и общее содержание феррита и бейнита 15-35%. Лист имеет предел прочности при растяжении 950 МПа или более, общее удлинение 8% или более и коэффициент раздачи отверстия по меньшей мере 55%. Стальной лист обладает требуемым уровнем механических свойств. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 табл.
1. Термически обработанный и холоднокатаный стальной лист с составом, включающим следующие элементы в массовых процентах:
0,09% ≤ углерод ≤ 0,15%,
1,8% ≤ марганец ≤ 2,5%,
0,2% ≤ кремний ≤ 0,7%,
0,01% ≤ алюминий ≤ 0,1%,
0% ≤ фосфор ≤ 0,09%,
0% ≤ сера ≤ 0,09%,
0% ≤ азот ≤ 0,09%,
и может содержать один или несколько следующих необязательных элементов:
0% ≤ ниобий ≤ 0,1%,
0% ≤ титан ≤ 0,1%,
0% ≤ хром ≤ 1%,
0% ≤ молибден ≤ 1%,
0% ≤ ванадий ≤ 0,1%,
0% ≤ кальций ≤ 0,005%,
0% ≤ бор ≤ 0,01%,
0% ≤ церий ≤ 0,1,
0% ≤ магний ≤ 0,05%,
0% ≤ цирконий ≤ 0,05%,
остальная часть состава состоит из железа и неизбежных примесей, вызванных обработкой, микроструктура указанного стального листа включает в долях площади 65-85% отпущенного мартенсита, 0-5% остаточного аустенита и общее содержание феррита и бейнита 15-35%,
при этом указанный стальной лист имеет предел прочности при растяжении 950 МПа или более, общее удлинение 8% или более и коэффициент раздачи отверстия по меньшей мере 55%.
2. Стальной лист по п. 1, состав которого включает 0,3-0,7% кремния.
3. Стальной лист по п. 1 или 2, состав которого включает 0,01-0,08% алюминия.
4. Стальной лист по любому из пп. 1-3, состав которого включает 1,9-2,4% марганца.
5. Стальной лист по любому из пп. 1-4, состав которого включает 0,1-0,13% углерода.
6. Стальной лист по любому из пп. 1-5, в котором общее количество кремния и алюминия составляет 0,3-0,8%.
7. Стальной лист по любому из пп. 1-6, в котором общее количество феррита и бейнита составляет 22-35%, где процентное содержание феррита составляет по меньшей мере 15% общей доли площади стали.
8. Стальной лист по любому из пп. 1-7, в котором содержание углерода в остаточном аустените составляет 0,7-0,9%.
9. Стальной лист по любому из пп. 1-8, в котором содержание отпущенного мартенсита составляет 65-80%.
10. Стальной лист по любому из пп. 1-9, в котором содержание бейнита составляет 0-10%.
11. Способ изготовления термически обработанного и холоднокатаного стального листа, включающий следующие последовательные стадии:
получение полуфабриката из стали с составом в соответствии с любым из пп. 1-6;
нагрев указанного полуфабриката до температуры 1000-1250°С;
прокатка указанного полуфабриката в диапазоне температур от Ac3 до Ac3 +100°C, при этом температура окончательной горячей прокатки должна быть выше Ac3 для получения горячекатаной стали;
охлаждение горячекатаной стали со скоростью охлаждения по меньшей мере 30°С/с до температуры намотки ниже 600°С и сматывание указанной горячекатаной стали в рулон;
охлаждение указанной горячекатаной стали до комнатной температуры;
необязательно выполнение процесса удаления окалины на указанном горячекатаном стальном листе;
необязательно выполнение отжига горячекатаного стального листа при температуре 400-750°C;
необязательно выполнение процесса удаления окалины на указанном горячекатаном стальном листе;
холодная прокатка указанного горячекатаного стального листа со степенью обжатия 35-90% для получения холоднокатаного стального листа;
отжиг указанного холоднокатаного стального листа в две стадии нагрева, при этом:
первую стадию начинают с нагрева стального листа до температуры HT1 600-650°C со скоростью нагрева HR1 не менее 10°C/с,
вторую стадию начинают с дальнейшего нагрева стального листа от HT1 до температуры отжига в диапазоне от Ac3 до Ac3 +200°C со скоростью нагрева HR2 1°C/с или более, HR2 ниже, чем HR1,
затем отжиг при температуре отжига в течение 5-1000 секунд,
затем охлаждение холоднокатаного стального листа в три стадии, при этом:
первую стадию начинают с охлаждения стального листа от температуры отжига до температуры CT1 675-725°C со скоростью охлаждения CR1 10°C/с или менее,
вторую стадию начинают с дальнейшего охлаждения стального листа от CT1 до CT2 450-550°C со скоростью охлаждения CR2 30°C/с или более,
третью стадию начинают с дальнейшего охлаждения стального листа от СТ2 до СТ3 между Ms-50°C и 20°C со скоростью охлаждения CR3 200°C/с или более,
затем указанный холоднокатаный стальной лист нагревают со скоростью нагрева по меньшей мере 10°С/с до температуры отпуска 300-380°С и отпускают в течение 100-1000 с,
и затем охлаждают до комнатной температуры для получения термически обработанного и холоднокатаного стального листа.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что температура намотки составляет от 350°С до 600°С.
13. Способ по п. 11 или 12, отличающийся тем, что температура НТ1 составляет от 600°С до 630°С при скорости нагрева HR1 по меньшей мере 15°С/с.
14. Способ по любому из пп. 11-13, отличающийся тем, что температура выдержки при отжиге составляет от Ас3+10°С до Ас3+150°С.
15. Способ по любому из пп. 11-14, в котором диапазон температур отпуска составляет 320-360°С.
16. Применение термически обработанного и холоднокатаного стального листа по любому из пп. 1-10 для изготовления конструкционных деталей или деталей безопасности транспортного средства.
17. Применение способа изготовления термически обработанного и холоднокатаного стального листа по любому из пп. 11-15 для изготовления конструкционных деталей или деталей безопасности транспортного средства.
18. Транспортное средство, содержащее конструкционную деталь или деталь безопасности, выполненную из термически обработанного и холоднокатаного стального листа по любому из пп. 1-10.
| EP 3434801 A1, 30.01.2019 | |||
| EP 3473741 A1, 24.04.2019 | |||
| US 2018355453 A1, 13.12.2018 | |||
| ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ХОЛОДНОКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 2012 |
|
RU2518852C1 |
| ХОЛОДНОКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2012 |
|
RU2552808C1 |
| ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ХОЛОДНОКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 2013 |
|
RU2557035C1 |
| ГОРЯЧЕКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2012 |
|
RU2562574C2 |
