可冷成型的高強度鋼以及由這種鋼制成的扁鋼制品制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種高強度、可冷成型的鋼以及由這種鋼制成的扁鋼制品，該扁鋼制品在保證良好的強度、熱成型性和冷成型性的前提下，實現(xiàn)可焊接性和較小裂縫產(chǎn)生易發(fā)性的理想結(jié)合。為了達到該目的，根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)的鋼含有（重量%）C：0.1-1.0%，Mn：10-25%,Si：最多0.5%，Al：0.3-2%，Cr：1.5-3.5%，S：＜0.03%，P：＜0.08%，N：＜0.1%，Mo：＜2%，B：＜0.01%，Ni：＜8%，Cu：＜5%，Ca：最多0.015%，“V、Nb”族中的至少一個元素，并且這些元素的含量為：Nb：0.01-0.5%，V：0.01-0.5%，以及可選的Ti：0.01-0.5%以及余量的鐵和不可避免的、由制備條件限定的雜質(zhì)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種可冷成型的高強度鋼，該鋼含有高的錳含量并且具有很好的針對由氫誘導引起的延遲的裂縫生成的抵抗力和非常好的可焊接性。此外本專利技術(shù)涉及由這種鋼制成的扁鋼制品。
技術(shù)介紹
由氫誘導的“延遲的裂縫生成”是由從外部侵入鋼材的氫導致的。與此相對， “Delayed Fracture (延遲斷裂)”指的是，由于生產(chǎn)條件導致的在材料內(nèi)部存在的氫所引起的鋼材缺陷。開篇所述的復合特性對于用于生產(chǎn)機動車車身組件的鋼特別重要。用來制成此處的組件的板材需要在理想的輕的質(zhì)量前提下不僅易成型而且具有足夠的強度，這些要求實現(xiàn)了以較小的板材厚度保證各個車身的穩(wěn)定性。此外指定用于機動車車身組件和類似應(yīng)用的鋼必須保證，該鋼是易焊接的而不易生成由于焊接在各個焊接位置生成的裂縫(焊縫)。“焊縫”指的是由于滲入晶界的介質(zhì)(例如用于涂層的鋅、作為焊接補充材料的銅) 導致晶界的脆弱性，由于冷縮該脆弱性可以導致裂縫。對鍍鋅的板材進行焊接時，作為抗腐蝕涂層的鋅由于較高的焊接溫度而熔化并且滲入鋼板的晶界。在接下來的冷卻過程中在晶界處產(chǎn)生應(yīng)力，該應(yīng)力可導致結(jié)晶間的裂縫。最后，用于機動車車身組件的鋼盡管由于成型為各個組件可能需要的多次冷成型但還是要在相當長的使用壽命中、在實際應(yīng)用中存在負載的情況下，不能夠輕易產(chǎn)生氫誘導的裂縫，所謂的“延遲的裂縫生成”，這種裂縫會導致組件的強度和穩(wěn)定性的不安全因素以及以該組件制成的車身不安全因素。已知大量的關(guān)于生產(chǎn)用于車身制造和相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的鋼的試驗，這種鋼具有較好的可成型性和對于所需用途優(yōu)化的機械特性。這類輕型鋼材的第一個例子在W02007/075006A1中有所描述。這里所介紹的鋼除了鐵和不可避免的雜質(zhì)以外還含有(重量%)0. 2-1. 5%的C，10-25%的Mn, O. 01-3. 0%的Al， O. 005-2. 0%的Si，最多O. 03%的P，最多O. 03%的S和最多O. 040%的N以及可選的O. 1-2. 0% 的Cr,O. 0005-0. 01%的Ca,O. 01-0. 1%的Ti,O. 001-0. 020%的B。這樣合成的鋼應(yīng)該在較高的剛性、強度和較小的裂縫生成可能下具有最優(yōu)的成型性。此外該鋼應(yīng)該非常容易涂覆抗腐蝕的涂層。另一種具有優(yōu)化的成型性、強度和可焊接性的鋼由W093/13233A1已知。這種鋼除了鐵和不可避免的雜質(zhì)以外還含有(重量％)最多I. 5%的C，15-35%的Mn，O. 1-6. 0%的Al， 以及可選的最多O. 6%的Si，最多5%的Cu，最多1%的Nb，最多O. 5%的V，最多O. 5%的Ti， 最多9%的Cr，少于4. 0%的Ni和少于O. 2%的N。在W093/13233A1中的奧氏體-穩(wěn)定化和強度增加的作用歸功于可選的添加物，即最多9重量％的Cr。在已知鋼中的Ni、Ti和V含量應(yīng)該具有同樣的作用。在W093/13233A1中的實施例(其中具有與Nb、Ti或V的含量組合的顯著的Cr-含量)同時含有多于3重量％的Al含量。在W093/13233A1中的從O. 1-6.0 重量％的Al含量在奧氏體-穩(wěn)定化、冷處理性和擠壓成型性方面作用特別重要。在W02007/074994A1中同樣描述了一種用于汽車制造領(lǐng)域的鋼，其具有高的剛性和強度。這種鋼除了鐵和不可避免的雜質(zhì)以外還含有(重量％)0. 1-1. 5%的C，5-35%的Mn， O. 01-3%的Al，以及可選的少于3%的Si，少于9%的Cr，少于5%的Cu，少于4%的Ni，少于 1%的Mo，少于1%的Nb，少于O. 5%的V和少于O. 04%的N。此外鋼中可以可選地存在分別為 O. 005-0. 05% 的 Sn,Sb,As 和 Te, O. 0005-0. 040% 的 B,La 和 Ce, O. 0005-0. 1% 的 Zr 和 Ti 以及O. 0005-0. 03%的Ca。通過含量為O. 01-3. O重量％的Al的存在可以改善鋼的剛性， 其中Al使鋼中的鐵素體穩(wěn)定并且抑制了 ε_馬氏體的產(chǎn)生。在已知的鋼中存在最多3重量％的Si，以改善鋼的抗拉強度。其中將Si的含量限定在最大為3重量％，以避免表面缺陷且保證良好的可焊接性。在已知的鋼中可以存在Cr，以改善鋼的抗腐蝕性并且保證鋼的良好的成型性。Nb和V可以在鋼中存在以優(yōu)化強度。然而在W02007/074994A1中介紹的實施例中沒有含有與顯著的Al、Nb或者V含量組合的Cr含量。由W095/26423A1同樣已知一種含有高Mn含量的鋼，該鋼具有改善的可處理性。這種鋼除了鐵和不可避免的雜質(zhì)以外還含有(重量％)少于I. 5%的C，15-35%的Mn，O. 1-6. 0% 的Al，以及Si、Cu、Nb、V、Cr、Ni、N、B、Ti、Zr、La、Ce或者Ca中的至少一種元素，并且這些元素的含量為最多O. 6%的Si，最多5%的Cu，最多1%的Nb，最多O. 5%的V、最多9. 0%的 Cr、最多 4. 0% 的 Ni、最多 O. 2% 的 N 以及 O. 0005-0. 04% 的 B,分別為 O. 0005-0. 050% 的 Ti 和 Zr, O. 005-0. 040% 的 La 和 Ce 以及 O. 0005-0. 030% 的 Ca。W095/26423A1 中描述的各個合金元素的作用對應(yīng)于前述文獻所闡述的元素的作用。由ΕΡ2090668Α1同樣已知一種鋼的合金配方，其與前述鋼類似，除了鐵和不可避免的雜質(zhì)以外還含有(重量％)0. 05-0. 78%的C，11-23%的Mn和分別最多5%的Al和Cr，最多 2. 5%的Ni，最多5%的Si和最多O. 5%的V。根據(jù)ΕΡ2090668Α1中的實施例，或者是高含量的Al與低含量的Cr相組合或者是高含量的Cr與低含量的Al相組合。雖然在ΕΡ2090668Α1 中提到了 V的提高強度的作用，但是實施例中沒有含有該元素或者其它微量的合金元素。最后在W02009/084792A1中闡述了一種具有高的Mn含量的鋼，該鋼除了鐵和不可避免的雜質(zhì)以外還含有(重量%) O. 3-0. 9%的C，15-25%的Mn, O. 01-2. 0%的Si,O. 01-4. 0% 的Al，最多O. 05%的S，最多O. 1%的P和Nb、V、Ti、W、Mo、Cr族中的至少一種元素，并且這些元素的含量為少于O. 2%的Nb，少于O. 5%的V，少于O. 3%的Ti，分別少于1%的W、Mo和 Cr。Ti的存在改善了已知鋼的可焊接性。與此相對，Cr的含量限定在最大1%，因為更高的含量的Cr對提高強度沒有作用而只能導致合金成本的提高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
在前述總結(jié)的現(xiàn)有技術(shù)的背景下，本專利技術(shù)的目的在于，提供一種鋼和由此鋼制成的扁鋼制品，這種鋼在良好的強度和熱成型性能以及冷成型性能的前提下保證了可焊接性和較弱的延遲裂縫生成傾向的理想結(jié)合。就鋼而言，本專利技術(shù)的目的通過具有根據(jù)權(quán)利要求I的組成的鋼實現(xiàn)。就扁鋼制品而言，本專利技術(shù)的目的根據(jù)權(quán)利要求13的原理實現(xiàn)。本專利技術(shù)有利的設(shè)計方案在從屬權(quán)利要求中給出并且下面以一般性專利技術(shù)思想詳細闡述。根據(jù)本專利技術(shù)的高強度、可冷成型的鋼除了鐵和不可避免的、由制備條件限制的雜質(zhì)以外還含有(重量％)0. 1-1. 0% 的 C，10-25% 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：延斯烏爾里克·貝克爾，希納西·格克呂，哈拉爾德·霍夫曼，克里斯蒂安·霍克林，馬蒂亞斯·舍爾默，英戈·托馬斯，
申請(專利權(quán))人：蒂森克虜伯鋼鐵歐洲股份公司，
類型：
國別省市：