[發明專利]具有優異的剛度和延性的鐵素體輕質高強度鋼板及其制造方法

在審

• 申請號: 201280075611.1
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN104603308A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 郭在賢;李圭榮;陳光根
• 申請（專利權）人: POSCO公司
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C21D8/00;C21D9/46;C23C2/04
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 王媛;鐘守期

技術領域

本發明涉及一種具有優異的剛度和延性的鐵素體輕質高強度鋼板及其制造方法，更具體而言，涉及一種可主要用于汽車內部和外部或結構面板的具有優異的剛度和延性的鐵素體輕質高強度鋼板，以及其制造方法。

背景技術

近來，關于用于汽車的鋼板，隨著對于汽車燃料消耗中的經濟和汽車碰撞過程中的乘客安全的要求的不斷提高，用于汽車的鋼的強度逐漸提高，同時，由于成形的汽車零部件的復雜性和整體性的趨勢，需要具有較高水平的成形性的鋼板。此外，根據使用代替石油的新燃料的汽車的出現，由于預期汽車燃油系統(包括電池)的重量相比目前的內燃機燃料系統將大大增加，需要開發一種能夠顯著降低汽車車身的重量的輕質材料。

由于鋼具有顯著優于鋁和鎂的強度和延性，并且其生產成本也相對較低，目前通過減小常規高強度和高延性鋼板的厚度實現車身的減重。然而，在未滿足采用替代燃料的未來汽車所要求的重量減輕的量的情況下，有色輕質金屬(如鋁或鎂)的使用是不可避免的。

因此，已實施通過添加鋁(Al)(輕質元素)至鋼中的具有相比常規鋼降低的比重的鋼的開發。這種輕質鋼通常分為多相、奧氏體和鐵素體鋼，針對鐵素體輕質鋼的一個一般技術公開于日本專利公告第2005-273004號中。該技術用于通過將2.0％至10.0％的鋁添加至超低碳鋼中來制造鐵素體輕質鋼，但是降低比重的作用可能較低，并且抗拉強度×伸長率(TS×El)可能顯著地較低。另一技術公開于日本專利申請公告第2006-176843號中。該技術用于通過包括0.8％至1.2％的碳，添加10％至30％的錳(Mn)和8％至12％的鋁(Al)，以及包括盡可能低的量的(Fe,Mn)₃AlC來制造輕質鋼，但是拉拔性可能較低。另一技術公開于日本專利申請公告第2006-149204號中。該技術通過控制組織來保證剛度和延性，但抗拉強度只達到400MPa的水平。公開了一些具有620MPa抗拉強度的鋼，但其伸長率只有25％，并且由于加工(如拉拔)過程中的拉杯(drawn?cup)中的呈山形式的高凸耳，拉杯的高度的3％以上被切去。另一技術公開于日本專利申請公告第2003-355229號中。該技術用于制造包括0.01％至5％的碳(C)、0.01％至5.0％的Mn、3％至10％的Al的鋼，并通過添加大量的Al降低了比重。然而，由于熱軋和冷軋裂紋的限制，熱軋后的熱處理(包括冷卻)溫度和冷壓縮率(cold?reduction?rate)可能受限，并且，雖然TS×El的值為10,000MPa％以上，然而由于TS×El的值達不到16,000MPa％的先進的市售高強度鋼的水平，汽車零部件的加工中可能存在局限性。

發明內容

技術問題

本發明的一個方面是通過合金組成的優化控制細小析出物來防止晶粒變粗導致的強度的降低和平面各向異性增加導致的延性的降低，從而提供具有優異的剛度和延性的鐵素體輕質高強度鋼板，以及其制備方法。

解決問題的方案

根據本發明的一個方面，提供了一種鐵素體輕質高強度鋼板，包括：0.02wt％至0.1wt％的碳(C)、4wt％至15wt％的錳(Mn)、4wt％至10wt％的鋁(Al)、2.0wt％以下(不包括0)的硅(Si)、0.01wt％至0.3wt％的鈦(Ti)、0.005wt％至0.2wt％的銻(Sb)、作為剩余部分的鐵(Fe)和不可避免的雜質，其中0.25×Ti/C的值在0.17至1.0的范圍內，Mn/Al×Log(C×Ti×10000)的值在1.0至10的范圍內。

根據本發明的另一個方面，提供了一種制備鐵素體輕質高強度鋼板的方法，所述方法包括：再加熱鋼坯，所述鋼坯包括0.02wt％至0.1wt％的C、4wt％至15wt％的Mn、4wt％至10wt％的Al、2.0wt％以下(不包括0)的Si、0.01wt％至0.3wt％的Ti、0.005wt％至0.2wt％Sb和作為剩余部分的Fe和不可避免的雜質，并具有0.17至1.0范圍的0.25×Ti/C的值和1.0至10范圍的Mn/Al×Log(C×Ti×10000)的值，然后在850℃以上的溫度熱軋鋼坯以獲得熱軋鋼板；在500℃至700℃的溫度范圍內卷取熱軋鋼板。

有益效果

根據本發明，提供的是一種鐵素體輕質高強度鋼板，由于其比重比常規鋼的比重低5％以上，且由于優異的抗拉強度、屈服強度和延性從而抗拉強度×伸長率(TS×El)的值為17,000MPa以上，并且平面各向異性也較低，其能用作較薄的部件，從而在減輕重量方面相對有效，并提供了其制造方法。