[发明专利]经冷轧和退火的钢板、其制造方法以及这样的钢用以制造车辆部件的用途

说明书

本发明涉及经冷轧和退火的钢板，所述钢板按重量计包含：0.6％C1.3％，15.0％≤Mn35％，6.0％≤AK15％，Si≤2.40％，S≤0.015％，P≤0.1％，N≤0.1％，可能的单个元素量最高至3％的选自Ni、Cr和Cu中的一种或更多种任选的元素，以及可能的累积量最高至2.0％的选自B、Ta、Zr、Nb、V、Ti、Mo和W中的一种或更多种元素，组成的剩余部分由铁和由加工产生的不可避免的杂质构成；所述板的显微组织包含至少0.1％的晶内卡帕碳化物(其中至少80％的这样的卡帕碳化物的平均尺寸低于30nm)、任选地最高至10％的粒状铁素体，剩余部分由奥氏体形成，奥氏体的平均粒度和平均纵横比分别为低于6μm和为1.5至6，以及当存在时，铁素体的平均粒度和平均纵横比分别为低于5pm和为低于3.0。本发明还涉及制造方法和这样的钢种用于制造车辆部件的用途。

本发明涉及低密度钢板，所述低密度钢板呈现出主要包含奥氏体的显微组织。根据本发明的钢板特别适用于制造车辆(例如陆用机动车辆)的安全部件或结构部件。

环境限制迫使汽车制造商不断减少其车辆的CO2排放。为此，汽车制造商有几种选择，其中他们的主要选择是减轻车辆的重量或提高其引擎系统的效率。常常通过这两种方法的组合来实现进步。本发明涉及第一种选择，即减轻机动车辆的重量。在该非常特定的领域中，存在双路线选择(two-track alternative)：

第一路线由降低钢的厚度同时提高其机械强度水平组成。遗憾地，该解决方案具有它的局限，原因是：某些机动车部件的刚度过度降低以及出现对乘客而言产生不舒适条件的声学问题，更不用说与机械强度增加相关的延性的不可避免的损失。

第二路线由通过使钢与其他较轻的金属合金化来降低钢的密度组成。在这些合金中，低密度合金具有引人注目的机械特性和物理特性，这同时使得可以显著减轻重量。

特别地，US2003/0145911公开了具有良好的可成形性和高强度的Fe-Al-Mn-Si轻钢。然而，这样的钢的极限抗拉强度不超过800MPa，这不允许充分利用其低密度用于所有种类的几何形状的部件。

因此，本发明的目的是提供这样的钢板：其呈现出低于7.2的密度、至少1000MPa的极限抗拉强度、以及至少900MPa的屈服强度。

在一个优选的实施方案中，根据本发明的钢板呈现出等于或低于7.1或者等于或低于7.0的密度、至少1100MPa的极限抗拉强度、以及至少1000MPa的屈服强度。

该目的通过提供根据权利要求1所述的钢板来实现。所述钢板还可以包含权利要求2至7的特征。另一目的通过提供根据权利要求8至12的方法来实现。另一个方面通过提供根据权利要求13至15的部件或车辆来实现。

本发明的其他特征和优点将由本发明的以下详细描述变得显而易见。

不希望受任何理论约束，看起来根据本发明的低密度钢板由于该特定的显微组织而允许改善机械特性。

关于钢的化学组成，碳在形成显微组织和达到目标机械特性中起重要作用。其主要作用是使奥氏体(其为钢的显微组织的主相)稳定以及提供强化。碳含量低于0.6％会降低奥氏体的比例，这导致合金的延性和强度均降低。作为晶内卡帕碳化物(kappa carbide)(Fe,Mn)₃AlC_x的主要构成元素，碳促进这样的碳化物的析出。然而，碳含量高于1.3％可以促进这样的碳化物在晶界上以粗的方式析出，这导致合金的延性降低。

优选地，碳含量为0.80重量％至1.3重量％，更优选为0.8重量％至1.0重量％，以获得足够的强度。