[发明专利]具有优异冲击韧性的高强度线材及其制造方法

说明书

本发明涉及一种冲击韧性优异的高强度线材及其制造方法，更具体地涉及一种具有优异冲击韧性的下述高强度线材及其制造方法：该高强度线材可以优选地用作用于暴露于各种外部载荷环境的工业机器或汽车的材料。

技术领域

本公开涉及冲击韧性优异的高强度线材及其制造方法，并且更具体地涉及具有优异冲击韧性的高强度线材及其制造方法，该高强度线材可以优选用作用于暴露于各种外部载荷环境的工业机器或汽车的材料。

背景技术

近来，努力减少二氧化碳排放(环境污染的主要原因)已成为全球性问题。与此相应，存在对于规定车辆废气排放的积极的动向。作为遵守该规定的措施，汽车制造商一直试图通过提高燃料效率来解决问题。然而，为了提高燃料效率，要求车辆在具有高性能的同时是重量轻的，因此，要求车辆的材料或部件具有高强度。另外，由于对抵抗外部冲击的稳定性的要求也增加，因此冲击韧性也被认为是材料或部件的重要材料特性。

具有铁素体或珠光体组织的线材在确保优异的强度和冲击韧性方面受到限制。通常，具有上述组织的材料可以具有高冲击韧性，但是该材料的强度可能相对较低。当进行冷拉拔以增大强度时可以获得高强度，但是可能存在冲击韧性随强度的增大而成比例地迅速降低的缺点。

因此，通常，为了实现高强度和优异冲击韧性，使用贝氏体组织或回火马氏体组织。可以通过使用热轧钢材进行恒温转变热处理来获得贝氏体组织，并且可以通过淬火和回火热处理获得回火马氏体组织。然而，由于仅通过使用普通热轧和连续冷却工艺难以稳定地获得这种组织，因此必须使用热轧钢材来进行上述额外的热处理工艺。

如果能够在无需额外热处理的情况下确保高强度和优异冲击韧性，则可以省去或者可以简化从材料至部件制造的工艺的一部分。因此，存在可以提高生产率并且可以降低制造成本的优点。

然而，尚未开发出通过简单地使用热轧和连续冷却工艺而没有额外的热处理工艺来获得具有稳定获得的贝氏体或马氏体组织的线材。因此，出现了对这种线材进行开发的需求。

发明内容

技术问题

本公开的一方面是提供一种在没有额外的热处理工艺的情况下具有优异冲击韧性的高强度线材及其制造方法。

技术方案

根据本公开的一方面，提供了一种高强度线材，该高强度线材以重量％计包含小于0.05％(不包括0％)的C、0.05％或更少(不包括0％)的Si、3.0％至4.0％的Mn、0.020％或更少的P、0.020％或更少的S、1.0％至3.0％的Ni、0.0010％至0.0030％的B、0.010％至0.030％的Ti、小于0.0030％的N、0.010％至0.050％的Al、以及余量的Fe和不可避免的杂质，并且显微组织包含3面积％或更少(包括0面积％)的马氏体-奥氏体(MA)组分、2面积％或更少(包括0面积％)的先共析铁素体、以及95面积％或更高(包括100％)的贝氏体铁素体。

根据本公开的另一方面，提供了一种制造高强度线材的方法，该方法包括：对钢进行再加热，该钢以重量％计包含小于0.05％(不包括0％)的C、0.05％或更少(不包括0％)的Si、3.0％至4.0％的Mn、0.020％或更少的P、0.020％或更少的S、1.0％至3.0％的Ni、0.0010％至0.0030％的B、0.010％至0.030％的Ti、小于0.0030％的N、0.010％至0.050％的Al、以及余量的Fe和不可避免的杂质；通过对经再加热的钢进行热轧来获得线材；以10℃/秒至20℃/秒的速率将线材初次冷却至Bs℃至(Bs+50)℃范围内的温度；以2℃/秒至5℃/秒的速率将经初次冷却的线材二次冷却至(Bf-50)℃至Bf℃范围内的温度；以及对经二次冷却的线材进行空气冷却。

有益效果

根据本公开中的一个示例性实施方案，本公开的线材可以具有优异的强度和冲击韧性，并且因此可以用作用于暴露于各种外部载荷环境的工业机器或汽车的材料。