[发明专利]高强度钢带或薄钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种主要包括铁素体-马氏体显微组织的高强度钢带或薄钢板，并涉及所述钢带或薄钢板的制造方法。

从上述类型钢带和薄钢板的应用角度来看，对其多功能性、使用性和耐用特性的要求越来越高。因而，要求不断地改进这种钢带和薄钢板的机械特性。这特别牵涉到这种材料的成形特性。

成形特性良好的钢带或薄钢板，其特征表现在代表良好深拉特性的高r值，代表良好拉伸成形特性的高n-值，和表示正平面应变特性的高应变值。计算屈服强度和拉伸强度之比所得的低屈服强度比也是良好拉伸成形特性的特征。

提高强度的总的要求包括在轻型结构方面大加努力。在这方面，使用降低厚度的薄板来节省重量。与轻量化设计相关联的强度损失，可藉增加薄板自身强度来补偿。然而，强度的丝毫提高，易导致成形特性变差。因此，进一步改进在此所探讨的这种类型材料的主要目的是，既提高强度，又使成形特性的变差尽可能少。

钢铁材料薄板093和094罗列了许多冷成形性良好的高强度微量合金钢或P-合金钢。这些钢中的一些具有烘焙-硬化特性。这些特征尤可应用连续退火处理来获得，所述连续退火处理必要时与热浸精炼过程一起进行。

此外，在实际应用中对提高钢的强度而又获得改进得多的成形特性，已借助于提高合金含量进行了成功的尝试。通过补充或可供选择的措施，已可能在热轧过程或连续退火过程中以较高的冷却速率提高这些特征。然而，伴随这种方法，会因提高合金元素含量和安装、运行所需冷却设备而产生增加成本的缺点。

常规的薄板连续退火装置包括一台置于退火、冷却构件之后的过时效炉。在这样的过时效区段中，由于所处理钢带或薄钢板保持在≤500℃温度范围之内，所述钢带或薄钢板就发生“过时效”。在低合金、软钢的情况下，这种将温度保持在至多500℃下，就引起溶解碳彻底沉淀成碳化物。作为碳化物沉淀的结果，钢带或薄钢板的机械/工艺特性受到良好影响。然而，在连续退火装置中制造双相钢的过程中，在通过过时效区段时，马氏体中会发生不良的回火效应。

因此，本发明的目的是，制造一种由双相钢制成的高强度钢带或薄钢板，所述钢带或薄钢板具有良好的机械/工艺特性，即使在经受包括过时效处理的退火处理之后亦然。此外，还应该公开一种制造这种带材或薄板的方法。

该目的借助一种高强度钢带或薄钢板来实现，该高强度钢带或薄钢板的显微组织主要包括铁素体-马氏体的显微组织，马氏体含量在4和20％之间，其中所述钢带或薄钢板除铁和熔炼所产生的杂质之外，还包括(以重量百分比计)0.05-0.2％碳、≤1.0％硅、0.8-2.0％锰、≤0.1％磷、≤0.015％硫、0.02-0.4％铝、≤0.005％氮、0.25 1.0％铬、0.002-0.01％硼。优选的是，在主要为马氏体-铁素体的显微组织中马氏体含量近似为5％至20％。

本发明所述钢带或薄钢板的特征是，强度至少高达500牛顿/米²，同时成形特性良好，又不需要特别高的特定合金元素含量。为提高强度起见，本发明利用元素硼的变形影响效应，这种效应就热轧带材和锻件所用钢而论，它原本就是已知。在这方面，由于按照本发明，将至少一种任选的氮化物形成物(优选铝)和一种用作添加物的钛添加到钢材中，故而保证了硼的强度提高效应。添加的钛和铝之所以能起作用，是它们能同存在于钢中的氮化合，从而硼可用来形成能提高硬度的碳化物。在必然存在的铬含量支持下，以此方式获得了比常规组成的对比钢更高的强度等级。

正如已提及的那样，现有技术中早已联系热轧带钢或锻件的制造，探讨过硼在钢中提高强度的效应。因此，举例来说，德国专利申请公开说明书DE 197 19 546 A1记叙了一种强度最高的热轧带钢，该热轧带钢借合金化选择性地添加了钛，其添加量足以按化学计算量固定钢中所存在的氮。以此方式，保持了也已添加的硼量，使其不固定氮。这样，硼就能毫无阻碍地有助于提高钢的强度和淬透性。另外，德国专利申请公开说明书DE 30 07 560 A1记叙了较高强度热轧双相钢的制造，对此钢添加了量为0.0005至0.01％(重量)的硼。在此情况下，添加硼以迟缓铁素体-珠光体转变。