低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及黑色金屬冶金，特別是生產(chǎn)用于制造熱軋汽車組件的高強(qiáng)度鋼。本發(fā)明提出了具有以下組分的鋼：0.15-0.20質(zhì)量％的C、1.3-1.5質(zhì)量％的Mn、0.05-0.45質(zhì)量％的Si、最高為0.02質(zhì)量％的P、0.02-0.05質(zhì)量％的S、最高為0.25質(zhì)量％的Cu、0.03-0.055質(zhì)量％的V、0.004-0.015質(zhì)量％的N，余量是Fe和雜質(zhì)。本發(fā)明的技術(shù)效果是所生產(chǎn)的熱軋產(chǎn)品具有增加的屈服極限、增加的塑性指數(shù)、良好的焊接性能、提高的加工性、降低的機(jī)械老化敏感性、在低于0℃的溫度下使用的可能性、無需額外熱加工的可能性、得到維持的強(qiáng)度范圍，以及由于采用易得的合金元素導(dǎo)致的節(jié)約的使用成本。
【專利說明】低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
[0001] 本發(fā)明涉及黑色金屬冶金，特別是涉及用于制造熱軋汽車組件的高強(qiáng)度鋼的生 產(chǎn)。
[0002] 已知的非合金化結(jié)構(gòu)鋼S355J0的最小屈服點(diǎn)為355MPa，由以下組成:
[0003] 碳-最高為0· 22 ;
[0004] 硅-最高為0· 55 ;
[0005] 錳-最高為1. 60 ;
[0006] 磷-最高為0· 03 ;
[0007] 硫-最高為0· 03 ;
[0008] 氮-最高為 0.012;
[0009] 銅-最高為0· 55 ;
[0010] 鐵和添加劑-余量。[1]
[0011] 該鋼是在機(jī)械性能，組分和目的上最接近涉及目標(biāo)的，因此引用作為基準(zhǔn)。
[0012] DIN EN 10025-2 :2005包括了化學(xué)含量的含量的上限和化學(xué)元素的所需列表，但 并未限定達(dá)到根據(jù)DIN和用戶特殊要求的機(jī)械性能的各組分含量范圍和添加元素的限定， 其這與操作條件有關(guān)。
[0013] 本發(fā)明的主要挑戰(zhàn)是獲得一種這樣的鋼，其具有較高屈服點(diǎn)、較高延展性、較高沖 擊能、應(yīng)用于冰點(diǎn)溫度的能力、良好焊接性、更好可加工性，同時(shí)保持耐久性，并由于利用廣 泛可得的合金元素具有成本效益。
[0014] 針對(duì)該挑戰(zhàn)的技術(shù)方案通過所提出的改進(jìn)的低碳低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼實(shí)現(xiàn)，其具 有如下成分:
[0015] 碳-0.15-0. 20;
[0016] 錳-1.3-1. 5;
[0017] 硅-0.05-0. 45;
[0018] 磷-最高 0.02;
[0019] 硫-0.02-0. 05;
[0020] 銅-最高 0· 25 ;
[0021] 釩-0· 03-0. 055 ;
[0022] 氮-0· 004-0. 015
[0023] 鐵和添加劑-余量。該鋼的條件名稱是S355J0 mod。
[0024] 碳和錳的含量提供了所需的耐久極限（470_630MPa)，和最低為20% (而不是 16% )的增加的塑性（相對(duì)于延伸率）。
[0025] 作為一種元素與氮結(jié)合的釩的關(guān)鍵和充足的含量保證了在Y-α硬化轉(zhuǎn)變過程 中的碳氮硬化，這導(dǎo)致400MPa的增加的屈服點(diǎn)。增加的屈服點(diǎn)允許減小操作中金屬的損 耗，獲得〇°C -40°C下最小為80J的沖擊能。
[0026] 試驗(yàn)表明，當(dāng)錳的含量低于所需最小值且不含釩時(shí)，無法達(dá)到上述的屈服點(diǎn)和沖 擊能。
[0027] 硫含量的增加導(dǎo)致所述鋼更好的加工性。
[0028] 材料的焊接性根據(jù)其碳當(dāng)量（CEV)來評(píng)估。下述為引自DIN EN 10025-1的，國際 焊接學(xué)會(huì)的公式用于確定CEV :
【權(quán)利要求】
1.低碳低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，包含碳、硅、錳、磷、硫、氮、銅和鐵，其區(qū)別于其它鋼是因 為其還含有釩、控制的含量范圍的碳和錳、增加的量的硫，其特征在于CEV< 0. 47%并具有 均質(zhì)的細(xì)晶粒鐵素體-珠光體結(jié)構(gòu)，粒度為7-8-9,且具有如下質(zhì)量百分比組分： 碳-0.15-0.20; 猛-1.3-1.5; 硅-0.05-0.45; 磷-最高0.02; 硫-0·02-0_05; 銅-最高0.25; 釩-0.03-0.055; 氮-0.004-0.015 鐵和添加劑-余量。
【文檔編號(hào)】C22C38/60GK104471098SQ201380027375
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】A·D·沃洛斯科夫 申請(qǐng)人:“奧穆特寧斯克冶金廠”封閉式股份公司