為了制造各種設(shè)備，例如機(jī)動(dòng)車輛的車身結(jié)構(gòu)構(gòu)件和車身面板的部件，現(xiàn)在通常使用由DP(雙相)鋼多相、復(fù)相或馬氏體鋼制成的裸露的電鍍鋅、鍍鋅或鍍鋅層擴(kuò)散退火處理的板。

例如，高強(qiáng)度多相可包含具有/不具有一些殘留奧氏體的貝氏體-馬氏體組織，并且包含約0.2％的C，約2％的Mn，約1.5％的Si，這將導(dǎo)致約750MPa的屈服強(qiáng)度，約980MPa的拉伸強(qiáng)度，約10％的總延伸率。這些板在連續(xù)退火線上通過從高于Ac3轉(zhuǎn)變點(diǎn)的退火溫度淬火至Ms轉(zhuǎn)變點(diǎn)以上的過時(shí)效溫度并將板保持在此溫度下給定時(shí)間來制造。任選地對(duì)板進(jìn)行鍍鋅或鍍鋅層擴(kuò)散退火處理。

鑒于全球環(huán)境保護(hù)，為了減輕汽車部件的重量以提高其燃料效率，期望具有改進(jìn)的強(qiáng)度-延展性平衡的板。但是這樣的板還必須具有良好的可成形性。

在這方面，提出了使用所謂的淬火和配分制造由鋼制成的具有改進(jìn)的機(jī)械特性和良好的可成形性的板。以拉伸強(qiáng)度TS為約1470MPa且總延伸率至少為19％的涂覆或未涂覆(裸露)板為目標(biāo)。

因此，本發(fā)明的目的是提供這樣的板及其制造方法。

為此，本發(fā)明涉及用于制造拉伸強(qiáng)度TS至少為1470MPa且總延伸率TE至少為19％的冷軋鋼板的方法，所述方法包括以下順序步驟：

-使由鋼制成的冷軋鋼板在退火溫度AT下退火，以重量％計(jì)，所述鋼的化學(xué)組成包含：

0.34％≤C≤0.40％

1.50％≤Mn≤2.30％

1.50％≤Si≤2.40％

0％<Cr≤0.5％

0％<Mo≤0.3％

0.01％≤Al≤0.08％

剩余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)，退火溫度AT等于或高于所述鋼的Ac3轉(zhuǎn)變點(diǎn)以獲得退火鋼板，

通過使退火鋼板冷卻至低于鋼的Ms轉(zhuǎn)變點(diǎn)的淬火溫度QT(通常在150℃與250℃之間)來使退火鋼板淬火以獲得淬火鋼板，以及

通過在350℃至450℃的配分溫度PT下再加熱淬火鋼板并在15秒至150秒的配分時(shí)間Pt期間將鋼板保持在此溫度下來進(jìn)行配分處理。

優(yōu)選地，退火溫度AT在870℃與930℃之間。

在兩個(gè)實(shí)施方案中，在配分后，使鋼板冷卻至室溫以獲得未涂覆鋼板：

在第一實(shí)施方案中，鋼的組成使得0.36％≤C≤0.40％，Cr<0.05％且Mo<0.05％，淬火溫度在190℃與210℃之間且配分時(shí)間Pt在90秒與110秒之間。

在第二實(shí)施方案中，鋼的組成使得0.34％≤C≤0.37％，0.35％≤Cr≤0.45％且0.07％≤Mo≤0.20％，淬火溫度在200℃與230℃之間且配分時(shí)間Pt在25秒與120秒之間。

優(yōu)選地，隨后對(duì)裸露的冷軋鋼進(jìn)行電鍍鋅。

在一個(gè)實(shí)施方案中，在配分后，對(duì)鋼板進(jìn)行鍍鋅，然后使其冷卻至室溫，以獲得涂覆鋼板，鋼的組成使得0.34％≤C≤0.37％，0.35％≤Cr≤0.45％且0.07％≤Mo≤0.20％，淬火溫度在200℃與230℃之間且配分時(shí)間Pt在25秒與55秒之間。

本發(fā)明還涉及由鋼制成的涂覆或未涂覆鋼板，以重量％計(jì)，所述鋼的化學(xué)組成包含：

0.34％≤C≤0.40％

1.50％≤Mn≤2.30％

1.50％≤Si≤2.40％

0％<Cr≤0.5％

0％<Mo≤0.3％

0.01％≤Al≤0.08％

剩余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)，組織包含至少60％的馬氏體和12％至15％的殘留奧氏體，拉伸強(qiáng)度至少為1470MPa且總延伸率至少為19％。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，鋼板為未涂覆的，鋼的組成使得0<Cr<0.05％且0<Mo<0.05％，并且屈服強(qiáng)度高于1150MPa。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，鋼板為未涂覆的，鋼的組成使得0.35％<Cr<0.45％且0.07％<Mo<0.20％，并且屈服強(qiáng)度高于880MPa，拉伸強(qiáng)度高于1520MPa，且總延伸率至少為20％。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，鋼板為鍍鋅的，鋼的組成使得0.35％≤Cr≤0.45％且0.07％≤Mo≤0.20％，拉伸強(qiáng)度高于1510MPa且總延伸率至少為20％。

現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明，但不引入限制。

根據(jù)本發(fā)明，通過熱處理由鋼制成的熱軋或優(yōu)選冷軋的鋼板來獲得板，以重量％計(jì)，鋼的化學(xué)組成包含：

-0.34％至0.40％的碳，以確保令人滿意的強(qiáng)度和改進(jìn)殘留奧氏體的穩(wěn)定性。這是獲得足夠的延伸率所必需的。如果碳含量太高，則熱軋板太硬而不能冷軋并且可焊接性不足。

-1.50％至2.40％的硅以使奧氏體穩(wěn)定，以提供固溶強(qiáng)化和延遲具有合適步驟的配分期間碳化物的形成，以防止在板的表面上形成對(duì)涂布性能不利的氧化硅。

-1.50％至2.30％的錳以具有足夠的淬透性，以獲得包含至少60％的馬氏體的組織，大于1470MPa的拉伸強(qiáng)度和避免對(duì)延展性不利的偏析問題。

-0％至0.3％的鉬和0％至0.5％的鉻以提高淬透性和使殘留奧氏體穩(wěn)定，以便大大減少配分期間奧氏體分解。由于殘留量，排除絕對(duì)零值。當(dāng)鋼板為未涂覆的時(shí)，可以排除鉬和鉻并且它們的含量可以各自保持小于0.05％。當(dāng)通過鍍鋅涂覆鋼板時(shí)，鉬含量?jī)?yōu)選為0.07％至0.20％而鉻含量?jī)?yōu)選為0.35％至0.45％。

-優(yōu)選地，0.01％至0.08％的鋁，其通常被添加到液態(tài)鋼中用于脫氧目的。

剩余部分為鐵和由煉鋼造成的殘余元素或不可避免的雜質(zhì)。在這方面，Ni、Cu、V、Ti、B、S、P和N至少被認(rèn)為是殘余元素(其是不可避免的雜質(zhì))。因此，通常，它們的含量為Ni小于0.05％，Cu小于0.05％，V小于0.007％，B小于0.001％，S小于0.005％，P小于0.02％且N小于0.010％。添加微合金元素(例如0％至0.05％的Nb和/或0％至0.1％的Ti)可用于獲得期望的顯微組織和產(chǎn)品特性的最佳組合。

未經(jīng)處理的鋼板是根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制備的冷軋鋼板。

在軋制之后，將板酸洗或清洗，然后進(jìn)行熱處理和任選地?zé)峤扛病?/p>

當(dāng)未涂覆板時(shí)優(yōu)選在連續(xù)退火上進(jìn)行的熱處理和當(dāng)涂覆鋼板時(shí)優(yōu)選在熱浸涂覆線上進(jìn)行的熱處理包括以下順序步驟：

-使冷軋板在等于或高于鋼的Ac3轉(zhuǎn)變點(diǎn)，并且優(yōu)選高于Ac3+15℃(以獲得具有完全奧氏體的鋼板)但小于1000℃(以便不使奧氏體晶粒過于粗化)的退火溫度AT下退火。通常，高于870℃的溫度對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的鋼是足夠的并且該溫度不需要高于930℃。然后將鋼板保持在此溫度下(即保持在AT-5℃與AT+10℃之間)持續(xù)足以使鋼中的溫度均勻的時(shí)間。優(yōu)選地，該時(shí)間大于30秒但不需要大于300秒。為了加熱至退火溫度，例如，將冷軋鋼板首先以通常小于20℃/秒的速度加熱到約600℃的溫度，然后以通常小于10℃/秒的速度再次加熱到約800℃的溫度，并且最后以小于5℃/秒的加熱速度加熱至退火溫度。在這種情況下，將板保持在退火溫度下40秒至150秒的持續(xù)時(shí)間。

-通過使退火板以足夠快以避免在冷卻后形成鐵素體并且優(yōu)選大于35℃/秒的冷卻速率冷卻至低于Ms轉(zhuǎn)變點(diǎn)的淬火溫度QT(在150℃與250℃之間)來使退火板淬火，以獲得具有由馬氏體和奧氏體組成的組織的淬火板，然后最終組織包含至少60％的馬氏體和12％至15％的奧氏體。如果鋼包含小于0.05％的鉬和小于0.05％的鉻，則淬火溫度優(yōu)選在190℃與210℃之間。當(dāng)必須對(duì)鋼板進(jìn)行鍍鋅時(shí)和當(dāng)鋼的化學(xué)組成使得0.34％≤C≤0.37％，0.35％≤Cr≤0.45％且0.07％≤Mo≤0.20％時(shí)，淬火溫度優(yōu)選在200℃與230℃之間。

-將淬火板再加熱到350℃與450℃之間的配分溫度PT。加熱速度優(yōu)選至少為30℃/秒。

-將板保持在配分溫度PT下持續(xù)15秒至150秒的配分時(shí)間Pt。在配分步驟期間，將碳配分(即從馬氏體擴(kuò)散到奧氏體(因此富集碳)中)。

-任選地，如果不期望涂覆，則使板冷卻至室溫，或者如果期望涂覆，則將板加熱至涂覆溫度，對(duì)板進(jìn)行熱浸涂覆并冷卻至室溫。如本領(lǐng)域中已知的，熱浸涂覆是例如鍍鋅，并且涂覆溫度為約460℃。

加熱至涂覆溫度優(yōu)選以至少30℃/秒的加熱速度進(jìn)行并且涂覆需要2秒至10秒。

無論是否施加涂覆，到室溫的冷卻速度優(yōu)選為3℃/秒至20℃/秒。

當(dāng)板未被涂覆且鋼優(yōu)選包含小于0.05％的鉻和小于0.05％的鉬時(shí)，配分時(shí)間優(yōu)選為90秒至110秒。通過這樣的處理，可以獲得屈服強(qiáng)度大于1150MPa，拉伸強(qiáng)度大于1470MPa且總延伸率大于19％的板。

當(dāng)板未被涂覆且鋼包含0.35％至0.45％的鉻和0.07％至0.20％的鉬時(shí)，配分時(shí)間優(yōu)選為15秒至120秒。通過這樣的處理，可以獲得屈服強(qiáng)度大于880MPa，拉伸強(qiáng)度大于1520MPa且總延伸率大于20％的板。

當(dāng)板被涂覆時(shí)，鋼優(yōu)選包含0.35％至0.45％的鉻和0.07％至0.20％的鉬，并且配分時(shí)間Pt優(yōu)選為25秒至55秒。在這些條件下，甚至可以獲得拉伸強(qiáng)度高于1510MPa且總延伸率至少為20％的涂覆鋼板。

作為一些實(shí)施例和比較，制造由鋼制成的板，按重量計(jì)鋼的組成和特征溫度(例如Ac3和Ms)列于表I中。

將板冷軋、退火、淬火、配分并冷卻至室溫或者在配分之后且在冷卻至室溫之前鍍鋅。

在相對(duì)于軋制方向的橫向方向上測(cè)量機(jī)械特性。如本領(lǐng)域中公知的，對(duì)于這樣的高強(qiáng)度鋼，在軋制方向上的延展性水平略好于在橫向方向上的延展性水平。測(cè)量的特性是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO16630:2009測(cè)量的擴(kuò)孔率HER、屈服強(qiáng)度YS、拉伸應(yīng)力TS、均勻延伸率UE和總延伸率TE。

未涂覆板的處理?xiàng)l件和機(jī)械特性列于表II中而涂覆板的處理?xiàng)l件和機(jī)械特性列于表III中。

在這些表中，AT是退火溫度，QT是淬火溫度，PT是配分溫度。在表II中，GI是鍍鋅的溫度。

表I

表II

表III

實(shí)施例1至14表明，只有用既不含鉻也不含鉬的鋼S181和包含鉻和鉬兩者的鋼S80才能達(dá)到期望的性能，即，TS≥1470MPa且TE≥19％。在合金S181中，對(duì)于200℃的淬火溫度QT和100秒的配分時(shí)間實(shí)現(xiàn)了期望的性能。在這種情況下，屈服強(qiáng)度高于1150MPa。

在包含鉻和鉬的合金S80中，對(duì)于220℃的淬火溫度QT和30秒至100秒的配分時(shí)間(實(shí)施例7至10)達(dá)到了期望的性能。在這種情況下，拉伸強(qiáng)度高于1520MPa且總延伸率大于20％。此外，值得注意的是，所有包含Cr和Mo的實(shí)施例(7至14)具有顯著低于實(shí)施例1至6(涉及不含Cr和Mo的鋼)的屈服強(qiáng)度。

實(shí)施例15至33表明，當(dāng)對(duì)板進(jìn)行鍍鋅時(shí)(實(shí)施例27和28)，僅對(duì)應(yīng)于包含Cr和Mo的鋼的實(shí)施例能夠達(dá)到期望的性能。對(duì)于鋼S80，淬火溫度必須為220℃，且10秒的配分太短而100秒的配分時(shí)間太長(zhǎng)。當(dāng)鋼不含Cr且不含Mo時(shí)，拉伸強(qiáng)度總是保持低于1470MPa。