[发明专利]具有良好可压延性的低密度钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有大于400MPa的强度和小于约7.3的密度的热轧或冷轧 铁素体钢片材，及其制造方法。

背景技术

可特别通过使机动车辆减重来降低由所述机动车辆排放的CO₂量。可以通过 如下方式实现该减重：

-提高构成结构部件或表层部件的钢的机械性能，或

-对于给定的机械性能，降低钢的密度。

第一种方法已成为很多研究的主题，钢铁工业已经提出具有800MPa至大于 1000MPa的强度的钢。但是，这些钢的密度保持接近于7.8，即常规钢的密度。

第二种方法涉及添加能够降低钢密度的元素。因而，专利EP 1485511公开 了添加有硅(2-10％)和铝(1-10％)的钢，该钢具有铁素体显微组织并还含有 碳化物相。

但在某些情况下，这些钢的相对高的硅含量可能引起可涂覆性和延展性的 问题。

还已知含有约8％的铝添加的钢。但当制造这些钢时，特别是在冷轧期间， 可能遇到困难。当压延这些钢时还可遇到起皱(roping)问题。当这样的钢含 有大于0.010％的C时，碳化物相的析出可增加脆性。因而，利用这样的钢来制 造结构部件是不可能的。

发明内容

本发明的一个目的是提供热轧或冷轧钢片材，该片材同时具有：

-小于约7.3的密度；

-大于400MPa的强度R_m；

-良好的可变形性(特别是在轧制期间)，和优异的抗起皱性，

-良好的可焊性和良好的可涂覆性。

本发明的另一目的是提供一种与常规工业设施相容的制造方法。

为此目的，本发明的一个主题是一种热轧铁素体钢片材，其组成包含如下， 含量按重量计：0.001≤C≤0.15％，Mn≤1％，Si≤1.5％，6％≤Al≤10％，0.020％ ≤Ti≤0.5％，S≤0.050％，P≤0.1％，和任选地，选自如下的一种或多种元素： Cr≤1％，Mo≤1％，Ni≤1％，Nb≤0.1％，V≤0.2％，B≤0.01％，该组成的剩余部分 由铁和来自熔炼的不可避免的杂质构成，在与关于轧制的横向相垂直的表面上 测量的平均铁素体晶粒尺寸d_IV小于100微米。

本发明的另一主题是冷轧并退火的铁素体钢片材，该片材的钢具有上述的 组成，特征在于其组织由平均晶粒尺寸d_α小于50微米的等轴铁素体构成，还 在于晶间κ析出物的线性比率f小于30％，该线性比率f由下式定义：

表示与所考虑的面积(S)有关的含有κ析出物的晶界的总 长度，表示与所考虑的面积(S)有关的晶界的总长度。

根据一个特定的实施方案，该组成包含：0.001％≤C≤0.010％，Mn≤0.2％。

根据一个优选实施方案，该组成包含：0.010％＜C≤0.15％，0.2％＜Mn≤1％。

优选地，该组成包含：7.5％≤Al≤10％。

非常优选地，该组成包含：7.5％≤Al≤8.5％。

固溶碳含量优选小于0.005重量％。

根据一个优选实施方案，该片材的强度等于或大于400MPa。

优选地，该片材的强度等于或大于600MPa。

本发明的另一主题是制造热轧钢片材的方法，在该方法中：提供根据上述 组成之一的钢组合物；将钢铸造成半成品形式；然后将所述半成品加热到1150 ℃或更高的温度；然后使用至少两个在高于1050℃的温度下进行的轧制步骤将 该半成品热轧，以便获得片材，其中每一步骤的压下率等于或大于30％，每一 轧制步骤和下一轧制步骤之间经过的时间等于或大于10s；然后在900℃或更高 的温度T_FL下完成轧制；然后冷却该片材，使得在850℃与700℃之间经过的时 间间隔t_p大于3s，以引起κ析出物析出；然后在500-700℃的温度T_卷曲下将该 片材卷曲。

根据一个特定的实施方法，直接在相对旋转的辊之间以薄带材或薄板坯的 形式进行铸造。