本發明專利技術涉及薄的熱軋超高強度鋼(UHSS)產品，即涉及具有超高強度和良好可彎性的熱軋鋼帶。本發明專利技術的目的是提供具有至少840MPa的屈服強度Rp0.2和改進的可彎性的超高強度熱軋鋼產品。此外，優選的目的是還能得到具有優異的低溫沖擊韌性的超高強度鋼帶。本發明專利技術的發明專利技術人出乎意料地發現，通過制備包含上貝氏體作為主相的顯微結構以及具有至少840MPa的屈服強度Rp0.2以及小于12mm的厚度的熱軋鋼帶產品，直接淬火超高強度鋼帶的可彎性可以被顯著地改善，所述熱軋鋼帶產品的重量百分比組成是：C：0.03?0.08，Si：0.01?0.8，Mn：0.8?2.5，Al：0.01?0.15，Cr：0.01?2.0，B：0.0005?0.005，Nb：0.005?0.07，Ti：0.005?0.12，N：<0.01，P：<0.02，S：<0.004，以及任選存在的少于0.01的Ca，少于0.1的V，少于0.5的Mo，少于0.5的Cu和少于0.5的Ni，其余是Fe和不可避免的雜質。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及薄的熱軋超高強度鋼(UHSS)產品，并且更具體地涉及具有超高強度和良好可彎性的熱軋鋼帶，其鋼帶例如被用于車輛的框架結構、其他移動結構或其他需要輕重量的結構。技術背景具有低厚度的高強度和超高強度(HSS/UHSS)熱軋鋼產品，即鋼帶產品，常常被用于例如車輛或其他需要輕重量結構的移動結構中。尤其在具有低厚度的熱軋鋼帶中，現代HSS/UHSS的強度提供了優異的最終結果。低厚度鋼(因超高強度而變得可能)的使用降低結構的總重量，例如導致二氧化碳排放量減少。EP1375694B2(PL1)公開了例如在強度和沖擊韌性方面的高性能直接淬火鋼帶。然而，眾所周知的現象是：當鋼材料的厚度提高時，最小允許內部彎曲半徑提高，雖然它通常與厚度(t)成比例。由于這個原因，對于不超過12mm的厚度，根據上述專利的鋼帶已經實現相對于軋制方向的兩個彎曲方向上測得的最小允許內部彎曲半徑3.5*t，但在不損害其他性質的條件下一直難以實現更低的值，特別是在10-12mm的厚度范圍內。此外，已經發現解決強度、可彎性和低溫韌性的優異組合有問題，尤其是在10-12mm的厚度范圍內時。可以看出，根據PL1的鋼的碳含量至少是0.08％。WO2013/007729 A1(PL2)公開了具有提高的耐HAZ-軟化性的熱軋高強度鋼帶以及生產所述鋼的方法。PL2沒有公開可彎性的結果，并且教導通過限制鋼中的P和S的含量，獲得這種類型的產品的良好可彎性。此外，PL2針對具有至少960MPa的屈服強度以及高碳含量的鋼。WO2007/051080 A2(PL3)公開了具有低屈強比的高強度雙相鋼。根據PL3的鋼是由可辨識(distinguishable)的冷卻方法生產的，并且由于雙相鋼典型的低屈強比，其不適于被用作結構鋼。此外，PL3涉及實施例中所示的厚度大于16mm的鋼板，并且此外，PL3沒有公開有關可彎性的教導。因此，非常需要超高強度鋼帶，其具有大于0.85的屈強比(Rp0.2/Rm)，因而適合被用作結構鋼，并且具有高達12mm的優異的可彎性，從而進一步提高高性能薄直接淬火鋼產品(thin direct quenched steel products)的可用性。專利技術目的本專利技術的目的是：通過提供超高強度熱軋鋼產品，其具有至少840MPa的屈服強度Rp0.2以及改進的可彎性，至少減輕或者甚至消除已知的現有技術的問題以及缺點。此外，優選的目的是還能實現具有優異的低溫沖擊韌性的超高強度鋼帶。用根據權利要求1的熱軋鋼帶產品來實現該目的。從屬權利要求2-10公開了優選實施方案。專利技術概述本專利技術的專利技術人已經出乎意料地發現，可以通過產生包含上貝氏體的顯微結構并且一起應用低碳含量(0.03-0.08重量％)以及其他指定的組成(特別是仔細限定的鈮合金化含量(0.005-0.07重量％))而特別顯著地提高具有至少840MPa的屈服強度Rp0.2以及大于0.85的屈強比(Rp0.2/Rm)的直接淬火超高強度鋼帶的可彎性。通常通過使用較高碳含量而形成上貝氏體顯微結構，所述較高碳含量導致顯微結構中顯著的滲碳體體積分數，其滿足超高強度但是例如減弱可彎性及韌性。然而，在本專利技術中已經發現，即使碳水平低，只要組成符合本專利技術，上貝氏體也能夠滿足超高強度。低碳含量在劇烈鋼帶冷卻過程中還防止在顯微結構中形成大量的馬氏體，這提供了更均勻的顯微結構，這特別對于優異可彎性特性是有益的。根據本專利技術的組成使得能夠在低溫下形成上貝氏體。因此，上貝氏體的縮短板條尺寸(Shortened lath size)和滲碳體的低體積分數至少部分地在極高性能機械性能之后。此外，根據本專利技術方法的組成和熱機械處理使得可以在低溫下形成上貝氏體，其進一步使縮短貝氏體板條變窄，使得鋼帶產品強度-韌性平衡優異。低溫下貝氏體的形成增加了強度，并且減小上貝氏體的板條的厚度，其增大了低溫韌性。總而言之，所得到的上貝氏體顯微結構被極為精細地結構化。鋼帶產品的重量百分比組成是：C：0.03-0.08，Si：0.01-0.8，Mn：0.8-2.5，Al：0.01-0.15，Cr：0.01-2.0，B：0.0005-0.005，Nb：0.005-0.07，Ti：0.005-0.12，N：＜0.01，P：＜0.02，S：＜0.004，以及任選存在的少于0.01的Ca，少于0.1的V，少于0.5的Mo，少于0.5的Cu和少于0.5的Ni，其余是Fe和不可避免的雜質。根據本專利技術，屈服強度是至少840MPa，屈強比(Rp0.2/Rm)大于0.85，厚度小于12mm，并且具有上述重量百分比組成的熱軋鋼帶產品具有包含上貝氏體的顯微結構，優選作為主相，并且更優選大于50％。專利技術優點本專利技術使得超高強度熱軋鋼帶產品成為可能，其具有至少840MPa的屈服強度Rp0.2以及優異的可彎性。此外，不需要回火處理意味著處理僅僅是熱機械的，其意味著與典型的淬火和回火(QT)鋼相比的顯著節省。此外，在低溫沖擊韌性方面優異的性質成為可能，如實驗所示。最后，本專利技術使得能夠以降低的合金化成本制備840-959MPa鋼帶。附圖說明圖1示意性地顯示熱機械處理。圖2顯示SEM(掃描電子顯微鏡)-根據本專利技術的一個實施方案的鋼帶的顯微結構的圖。圖3顯示圖2的放大圖。縮寫和定義的簡要說明PAG 原奧氏體晶粒GB 粒狀貝氏體QPF 準多邊形鐵素體UB 上貝氏體MA-成分 馬氏體奧氏體成分HT 加熱溫度FRT 終軋溫度(final rolling temperature)Ar3 冷卻過程中奧氏體開始向鐵素體轉變的溫度QST 淬火停止溫度在此，超高強度是指屈服強度Rp0.2至少是840MPa。然而，優選它表示屈服強度Rp0.2大于900MPa。本專利技術的性能可能將屈服強度Rp0.2限制到至多1,050MPa或959MPa，并且這些之一優選作為屈服強度Rp0.2的上限應用。優異的可彎性是指不超過12mm的鋼帶可以在相對于軋制方向的兩個方向上以小于3.5*t的彎曲半徑彎曲，在彎曲處沒有視覺上明顯的裂紋或表面波紋。然而，本專利技術使得不超過12mm的鋼帶能夠在相對于軋制方向的兩個方向上以小于3.0*t的彎曲半徑彎曲，在彎曲處沒有視覺上明顯的裂紋或表面波紋。因此，這樣的值優選被用作最小允許內部彎曲半徑。在此，優異的低溫沖擊韌性是指在-60℃下測得的Charpy-V沖擊韌性值高于50J/cm2。這個Charpy-V值被定義為3次Charpy-V重復測試的平均值。
技術實現思路
下面對化學組成進行更詳細的解釋：碳C含量在0.03-0.08重量％的范圍內，考慮到目標強度級別，這是非常低的。如果碳含量小于0.03重量％，不過多使用昂貴的合金化元素不能獲得所期望的顯微結構以及強度。由于同樣的原因，優選碳的下限是0.04重量％或0.05重量％。另一方面，如果碳含量大于0.08重量％，滲碳體和/或馬氏體結構的體積分數變得太高，導致差的可彎性和低溫沖擊韌性。由于同樣的原因，優選碳含量小于0.075重量％或更優選小于0.07重量％。硅Si含量在0.01-0.8重量％的范圍內。硅通過固溶強化(solid-solution strengt本文檔來自技高網...
【技術保護點】
熱軋鋼帶產品，其具有至少840MPa的屈服強度Rp0.2、大于0.85的屈強比(Rp0.2/Rm)以及小于12mm的厚度，其重量百分比組成是：C：0.03?0.08，Si：0.01?0.8，Mn：0.8?2.5，Al：0.01?0.15，Cr：0.01?2.0，B：0.0005?0.005，Nb：0.005?0.07，Ti：0.005?0.12，N：<0.01，P：<0.02，S：<0.004，以及任選存在的少于0.01的Ca，少于0.1的V，少于0.5的Mo，少于0.5的Cu和少于0.5的Ni，其余是Fe和不可避免的雜質，并且具有包含上貝氏體的顯微結構。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.01.24 FI 201400201.熱軋鋼帶產品，其具有至少840MPa的屈服強度Rp0.2、大于0.85的屈強比(Rp0.2/Rm)以及小于12mm的厚度，其重量百分比組成是：C：0.03-0.08，Si：0.01-0.8，Mn：0.8-2.5，Al：0.01-0.15，Cr：0.01-2.0，B：0.0005-0.005，Nb：0.005-0.07，Ti：0.005-0.12，N：<0.01，P：<0.02，S：<0.004，以及任選存在的少于0.01的Ca，少于0.1的V，少于0.5的Mo，少于0.5的Cu和少于0.5的Ni，其余是Fe和不可避免的雜質，并且具有包含上貝氏體的顯微結構。2.根據權利要求1所述的熱軋鋼帶產品，其特征在于該產品具有包含上貝氏體作為主相的顯微結構。3.根據權利要求1或2所述的熱軋鋼帶產品，其特征在于該產品具有包含面積百分比大于50％的上貝氏體的顯微結構。4.根據權利要求1或2或3所述的熱軋鋼帶產品，其特征在于馬氏體、MA-成分、珠光體或多邊形鐵素體的面積百分比總含量的上限是20％，優選10％，更優選5％...
【專利技術屬性】
技術研發人員：托米·利馬泰嫩，米科·黑米拉，P·蘇伊卡寧，J·埃爾基萊，K·呂廷基，T·薩里寧，T·利姆內爾，
申請(專利權)人：羅奇鋼鐵公司，
類型：發明
國別省市：芬蘭;FI
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