[發明專利]一種帶鋼復合體及其制造方法

有效

• 申請號: 201180049063.0
• 申請日: 2011-10-11
• 公開（公告）號: CN103168105A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: J·范德朗克瑞斯;C·T·W·拉哈耶
• 申請（專利權）人: 塔塔鋼鐵艾默伊登有限責任公司
• 主分類號: C21D8/04
• 分類號: C21D8/04;C21D9/48;B32B15/01
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李躍龍

技術領域

本發明涉及一種生產帶鋼復合體的方法及通過所述方法生產的帶鋼。

背景技術

先進高強度鋼（AHSS）和超高強度鋼（UHSS）廣泛用于汽車工業，這是由于與其他高強度鋼（HSS）相比具有改善的屈服強度。高強度鋼一般通過固溶、析出、或晶粒細化得到硬化，而AHSS則通過相變得到硬化。AHSS和UHSS包含奧氏體、鐵素體、貝氏體和馬氏體基顯微組織，并包括雙相（DP）鋼、相變感生塑性（TRIP）鋼、TRIP輔助雙相（TADP）鋼和孿生感生塑性鋼（TWIP）。

為了使其能夠在汽車工業中應用，對AHSS/UHSS鋼進行熱浸鍍鋅從而為下方的AHSS/UHSS基材提供腐蝕防護。為了得到需要的強度水平和控制相變，需要合金化元素如硅、錳、鉻和鋁，硅因為相對便宜而是特別有利的。

已知以上合金化元素特別是AHSS/UHSS中硅的添加降低熱浸鍍鋅過程中鋅的潤濕和粘附，因此觀察到了鍍鋅(galvanised)表面品質下降到不可接受的水平。替代性電鍍方法如電鍍鋅可以用來取代熱浸鍍鋅，但這類方法傾向于更加昂貴，并隨之帶來氫侵入的風險和伴隨的脆化。

因此這樣的問題產生了：難以提供具有改善的強度和延展性，以及具有可以接受直到達到優異熱浸鍍鋅能力的鋼。

本發明的目的是提供一種用于改善具有高合金含量的鋼的熱浸鍍鋅能力的方法。

本發明的進一步的目的是提供具有改善的強度和延展性以及可以接受直到達到優異熱浸鍍鋅能力的鋼。

發明概述

根據本發明的第一方面，提供了三層帶鋼復合體，該復合體包含置于具有第二顯微組織的兩片帶鋼之間的具有第一顯微組織的帶鋼構成，其中在具有第二顯微組織的每一帶鋼上，在與接觸具有第一顯微組織的帶鋼的表面相對的表面上均存在金屬或金屬合金涂層。

具有第一顯微組織的帶鋼（芯材）由于芯材中的高合金化元素含量而表現出高強度和延展性。從這一方面來說，帶鋼的芯材優選地包含至少2重量%Mn和/或至少0.5重量%Si。但是，該合金化元素降低了金屬或金屬合金涂層與鋼芯材基材的潤濕和/或粘附。因此這種施加的該涂層的表面品質將具有不可接受的水平。與之相對照，具有第二顯微組織（覆層）的帶鋼是高度可成型的并包含低合金化元素含量，其促進了金屬或金屬合金涂層與覆層的潤濕和/粘附。

發明人已經發現，通過提供由具有低合金化元素含量的兩片帶鋼和置于兩者之間具有高合金含量的帶鋼組成的帶鋼復合體，可提供具有改善的強度和延展性，以及改善的涂覆性能的復合體。通過改善的涂覆性能，應該明白金屬涂層之內或之上的裸區、裂紋或發裂（flakes）的形成將會減少或消除。

在本發明的優選實施方案中，金屬或金屬合金涂層是鋅、鋁或其合金。通過用鋅、鋁或其合金涂覆具有第二顯微組織的每一帶鋼，對鋼賦予犧牲性腐蝕防護，因為鋅和鋁在鋼中將優先于鐵氧化。

在本發明的一個優選的實施方案中，金屬合金可進一步包含鎂以改善犧牲性腐蝕層的抗腐蝕性和導電性。其他元素如Si、Ti、Cu、Ni、Co和Cr也可存在于金屬合金涂層中。

在本發明的優選實施方案中，具有第二顯微組織的每一鋼包含1-10%，優選地1-5%的帶鋼復合體的總厚度。具有第二顯微組織的每一帶鋼不應超過比復合體總厚度10%大的厚度，否則帶鋼復合體的整體強度將會降低。但是，具有第二顯微組織的每一帶鋼的厚度不應小于復合體總厚度的1%，因為這導致金屬涂層的裸區和/或發裂的形成。如果具有第二顯微組織的每一帶鋼具有5%的厚度，那么相對于包括少于5%的具有第二顯微組織的帶鋼復合體，該復合體表現出改善的鍍鋅結果和改善的焊接能力。

在本發明的優選實施方案中，帶鋼復合體的厚度為0.5-10mm，優選地0.5-4mm且更優選地0.5-2.5mm。

在本發明的優選實施方案中，具有第一顯微組織的帶鋼為先進高強度鋼或超高強度鋼例如雙相(DP)鋼、相變感生增韌(TRIP)鋼、TRIP輔助雙相(TADP)鋼，孿生誘發增韌鋼(TWIP)鋼。包括任一以上鋼的復合體表現出了相對于其他高強度鋼的改善的強度和延伸性特征。因此，AHSS和UHSS的低潛力區（down-gauging?potential）得到改善；這樣的性質特別對其中減重成為越來越重要課題的汽車部門有吸引力。

在本發明的優選實施方案中，先進高強度鋼或超高強度帶鋼材料以重量%計包含0.04-0.30%C、1.0-3.5%Mn、0-1.0%Si、0-2.0%Al和0-1.0%Cr。可以存在其他元素例如V、Nb、Ti和B，但通常是少量的。