[发明专利]可变轧制的钢带材、片材或坯料及其制备方法

说明书

本发明涉及可变轧制的钢带材、片材或坯料，其具有至少一个具有高厚度的部分和至少一个具有低厚度的部分，其中在高厚度和低厚度之间的厚度变化为至少35％，并且其中在具有高厚度的部分中屈服强度为350MPa或更高且拉伸伸长率A50(以％计)和片材厚度t(以mm计)满足A50/t^0.2≥14的等式，并且在具有低厚度的部分中屈服强度为450MPa或更高且拉伸伸长率A50(以％计)和片材厚度t(以mm计)满足A50/t^0.2≥17的等式。

本发明涉及可变轧制的钢带材、片材或坯料及其制备方法。

可变轧制的钢带材、片材或坯料用于制备具有可变厚度的汽车底盘零件。分批退火的可变轧制钢在30％至60％范围内的低冷轧压下率下应具有在一方面再结晶和在另一方面强度和可成形性之间的优异平衡。提供了制造所述钢带材、片材或坯料的方法。

对于汽车工业减少温室气体排放和改进它们车辆的燃料经济性的不断提高的压力已导致较高强度钢材的使用以便通过减小规格来减轻车辆重量。经常地，这通过使用具有提高强度和减小的但恒定厚度规格的钢来完成。然而，以在功能方面损失代价最小通过减小规格来进一步节省部件重量的步骤是使用具有可变厚度的钢带材或片材来生产定制轧制坯件(TRB)。这转而使得由TRB生产的最终成型的部件的厚度能够变化，最终在重量减轻和功能优化之间具有优化的平衡。TRB制造路线特别适合于生产具有减轻的部件重量的汽车底盘零件。

生产用于汽车底盘零件的TRB的常见工业实践是利用热轧钢带材或片材的柔性轧制(flexible rolling)，其中可通过在冷轧期间调节轧辊间隙来控制最终钢带材或片材的局部厚度。用于柔性轧制过程的进入的热轧和酸洗钢带材或片材的常见冷轧压下程度在20％至60％的范围内。随后，将定制轧制的钢带材或片材分批退火以促进加工硬化的显微组织的再结晶，并优选以强度损失(由暴露于分批退火工艺的热循环所致)代价最小来恢复冷轧之后的可成形性。在上述工业方法中的分批退火的最高温度(top temperature)常在铁素体相温度区域内，即分批退火期间的最高温度小于Acl转变点。

从分批退火的钢带材或片材，将通过冲裁方法获得TRB。通常，适合于汽车底盘部件的TRB将具有1mm的最小厚度(以确保一定程度的刚度)和35％或更高的片材厚度变化。

目前的TRB制造实践是使用热轧HSLA钢材作为生产用于汽车底盘部件的TRB的进料，并且使用在热轧条件下具有提高强度的HSLA牌号从而实现最终TRB中提高的强度。热轧HSLA钢材的强度提高通常通过提高的晶粒细化和提高的沉淀强化的组合来实现，这来自使用提高水平的一种或多种微合金化元素，包括铌(Nb)、钛(Ti)和钒(V)。因为基于Nb和基于Ti的沉淀物的溶解性产物比基于V的沉淀物的溶解性产物低得多，所以Nb和Ti作为增强剂比V显著更有效。出于这个原因，热轧HSLA钢材通常与Nb和/或Ti合金化，并且通过使用提高水平的Nb和/或Ti实现对于这些牌号而言提高的强度。

热轧HSLA钢中微合金化元素水平的提高将导致显微组织中沉淀物的密度更高。这对于在热轧产品中实现提高的(沉淀)强度是优异的，但是提高的沉淀物密度可严重地阻碍在TRB制造方法中的分批退火过程中的再结晶以获得足够的可成形性。

原因是在再结晶的生长阶段过程中沉淀物阻碍晶界的迁移。再结晶的这种延迟可提供提高的回复可能性，从而导致位错密度的损失和驱动再结晶所储存能量的减少。结果是，可在分批退火过程中需要较高的最高温度和/或在最高温度下延长的保持时间以实现所需程度的再结晶和可成形性。然而，由于在分批退火过程中提高的沉淀物粗化，这种提高的最高温度和/或保持时间可以沉淀强化为代价。