[发明专利]由硅合金化多相钢制造扁钢产品的方法

说明书

本发明涉及一种由高抗拉强度的马氏体钢制备扁钢产品(例如 带材或金属板坯)的方法。这种马氏体钢属于多相钢类。它们通常为 这样的钢，所述钢的性能取决于显微组织中相的类型、数量和排列。 因此，其显微组织中至少存在两相(例如，铁素体、马氏体、贝氏体)。 结果，与传统钢相比，它们具有优异的强度/成形性的组合。

特别是涉及对包晶凝固的组合物进行铸造时，这种制备路线会 产生问题。在这些钢种的情况下，在连续铸造过程中存在产生纵向裂 纹的风险。这种纵向裂纹的出现会严重降低由扁铸坯或薄板坯制备的 热轧钢带的质量，从而使得它们变得无法使用。为了避免这种风险， 需要采用大量措施(例如，增加火焰处理)，这可能会致使这些钢种 的转化变得不经济。当铸造铝含量高的钢时，由于与粉末状助熔剂的 相互作用也会造成不利效果，因此，由这种钢制备的扁钢产品的质量 也受到了不利的影响。

由于下列特别的特征，多相钢引起了汽车构造行业的极大兴趣： 因为多相钢具有高的强度，所以一方面它们允许使用较小的材料厚 度，从而同时也减轻了车辆重量；另一方面，在发生碰撞(撞击行为) 的情况下，提高了车身的安全性。因此，与由传统钢制备的车身相比， 整个车身的具有至少相等强度的多相钢允许减小由该多相钢制备的 部件的金属板厚度。

通常，多相钢在转炉炼钢机中熔融，并在连续铸造机上铸造成 扁坯或薄板坯，然后热轧成热轧带材并卷绕。在这种情况下，通过在 热轧后选择性地控制热轧带材的冷却以调节某些显微组织部分，可以 改变热轧带材的机械性能。此外，为了获得更小的金属板厚度，还可 以将热轧带材冷轧成冷轧带材(专利文献EP 0 910 675 B1、EP 0 966 547 B1、EP 1 169 486 B1、EP 1 319 725 B1、EP 1 398 390 A1)。

由抗拉强度大于800兆帕的高抗拉强度多相钢制备扁钢产品的 过程存在下列问题：当轧制这些钢时，必须施加高的轧制力。这种要 求造成的后果是：一般来说，采用目前普遍使用的生产机器，通常由 所讨论类型的钢可能只能制得一定宽度和厚度的高抗拉强度热轧带 材，这已不能完全满足当今汽车行业所需的要求。特别是，使用传统 装置不能很好地制备具有足够宽度的厚度较小的带材。此外，在实践 中已经表明，采用传统方法难以由多相钢制备强度大于800兆帕的冷 轧带材。

欧洲专利EP 1 072 689 B1(DE 600 09 611 T2)中提出了一种由 多相钢制备钢带的可供替换的方法。按照该已知的方法，首先将钢熔 体铸造成厚度为0.5至10毫米、特别是1至5毫米的铸造带材，其 中所述钢熔体含有(以重量％计)：0.05％至0.25％的碳；总计0.5％ 至3％的锰、铜和镍；总计0.1％至4％的硅和铝；总计最多达0.1％的 磷、锡、砷和锑；总计小于0.3％的钛、铌、钒、锆和稀土金属；以 及分别小于1％的铬、钼和钒；余量为铁和不可避免的杂质。随后， 以在线的方式将铸造带材一道或多道热轧成热轧带材，变形度为25％ 至70％。在这种情况下，最终热轧温度高于Ar₃温度。在热轧结束后， 将得到的热轧带材在两个步骤中冷却。在第一冷却步骤中，保持5℃/ 秒至100℃/秒的冷却速率直到温度达到400℃至550℃为止。然后将 热轧带材在该温度下保持一定的停留时间，需要该停留时间是为了允 许残余奥氏体含量超过5％的钢发生贝氏体相变。在这种情况下要避 免形成珠光体。在停留足以获得所需显微组织的时间后，通过开始第 二冷却步骤来中断相变过程，其中，为了随后将热轧带材在350℃以 下的卷绕温度下卷绕成卷，将热轧带材的温度降到400℃以下。

采用专利文献EP 1 072 689 B1中所述的方法，应该可以按照简 便的方式由多相钢制备具有贝氏体显微组织部分的热轧带材，所述热 轧带材具有TRIP特性(“TRIP”＝“相变诱导塑性(Transformation Induced Plasticity)”)。这种钢具有相对高的强度和良好的成形性。 然而，该强度对于许多应用来说是不够的，特别在汽车构造领域更是 如此。

因此，本发明的目的包括提供这样一种方法，该方法允许较不 费力地制备几何尺寸宽泛的高抗拉强度扁钢产品。