[发明专利]扁钢产品及其制造方法

说明书

适合烘烤硬化处理的极高强度扁钢产品及其制造方法。扁钢产品由钢构成，钢由(重量％计)0.1‑0.5％C，1.0‑3.0％Mn，0.5‑2.0％Si，0.01‑1.5％Al，0.001‑0.008％N，至高0.02％P，至高0.005％S及任选以下元素一种或多种，Cr：0.01‑1.0％、Mo：0.01‑0.2％、B：0.001‑0.01％，及任选总计0.005‑0.2％V、Ti和Nb，Ti份额不超过0.10％，余量铁和不可避免杂质组成，扁钢产品组织组成：不超15面积％铁素体，不超5面积％贝氏体，至少5体积％残余奥氏体，至少80面积％马氏体，其中至少75面积％为回火马氏体。

技术领域

本发明涉及一种适合于烘烤硬化处理的极高强度扁钢产品以及一种用于制造这种扁钢产品的方法。

背景技术

适合烘烤硬化(BH)处理的扁钢产品也称为烘烤硬化扁钢产品(BH扁钢产品)，并且经常用在汽车制造的应用，例如车身部件。

当在此提到扁钢产品时，理解为钢带、钢板或由其制造的坯料如板坯。

BH扁钢产品在BH处理之前具有比BH处理之后更低的强度水平。对于待变形的扁钢产品，对此利用这种情况，在BH处理之前并因此在较低的屈服强度和更好的成形能力下进行成形。通过BH处理实现强度水平的提高，其中材料经受热处理。BH处理典型地在120-250℃的温度范围内进行3-40分钟。通过BH处理，间隙溶解的元素的原子被激发扩散，其中它们可以积聚在位错上。由此，位错在其运动中受到阻碍，这导致屈服强度的提高。屈服强度上升的这种效应也称为烘烤硬化效应(BH效应)，并且BH处理之前和之后的屈服强度的差异也称为烘烤硬化值(BH值)。BH值越大，则通过BH处理带来的屈服强度上升就越大。

如果扁钢产品具有明显的屈服强度，那么在此概念“屈服强度”指的是称为上屈服强度ReH的特征值。在BH扁钢产品中，在BH处理之前通常不存在明显的屈服强度(Streckgrenze)，而是仅存在拉伸极限(Dehngrenze)。如果在此提到屈服强度升高或BH值，则对于在BH处理之前不具有明显的屈服强度而是具有拉伸极限的扁钢产品，这应理解为BH处理之前的拉伸极限Rp0.2与BH处理之后的屈服强度ReH之间的差。

高BH值对由BH扁钢产品制成的构件的翘曲刚度具有积极的影响。因此，有可能的是，通过使用具有高BH值的扁钢产品减小构件厚度并同时获得构件的刚度。

BH效应迄今为止在软钢中被利用，所述软钢通常具有大部分铁素体的基体、仅较低的马氏体份额和低于700MPa的抗拉强度。

US 2013/0240094 A1公开了用于汽车应用的冷轧烘烤硬化板材。所述板材由钢构成，所述钢除了铁和不可避免的杂质外含有0.0010-0.0040质量％的C、0.005-0.05质量％的Si、0.1-0.8质量％的Mn、0.01-0.07质量％的P、0.001-0.01质量％的S、0.01-0.08质量％的Al、0.0010-0.0050质量％的N、0.002-0.02质量％的Nb和0.005-0.050质量％的Mo，其中Mn和P的份额的比[Mn％]/[P％]的值应该在1.6-45之间，并且由≤[C％]-(12/93)x[Nb％]所获得的固溶碳的量应该在0.0005和0.0025质量％之间。适合烘烤硬化的冷轧板材应当满足式X(222)/{X(119)+X(200)}≥3.0。在此，X(222)、X(110)和X(200)是{222}面、(110}面和{200}面的X射线衍射的集成强度，这些面与从板材表面出发的板材厚度的1/4的面平行。所述板材应具有300至450MPa的良好的深冲能力和抗拉强度。

对于车身部件，通常使用极高强度扁钢产品，以在良好的翘曲刚度下能够实现小的构件厚度。极高强度的钢的特征在于组织中高份额的马氏体。马氏体是富碳的组织成分，在热活化时碳可以从该组织成分中扩散出到其他组织成分中。组织中马氏体的份额越高，通常BH效应就越明显。然而，高马氏体份额伴随着差的变形能力。