CN104583424A - 钢、扁钢产品和扁钢产品的制造方法 - Google Patents

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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F17/00—Multi-step processes for surface treatment of metallic material involving at least one process provided for in class C23 and at least one process covered by subclass C21D or C22F or class C25
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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    • C25D7/0614—Strips or foils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001—Austenite
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    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
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    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

Abstract

本发明涉及一种钢和用该钢生产的扁钢产品，其具有优化的机械性能并可以廉价生产而不必受制于昂贵的、采购成本波动巨大的合金元素。按照本发明，该钢和扁钢产品具有如下组成(以重量％)：C：0.12-0.18％；Si：0.05-0.2％；Mn：1.9-2.2％；Al：0.2-0.5％；Cr：0.05-0.2％；Nb：0.01-0.06％；残余的Fe和生产条件下不可避免的杂质，杂质中包含磷、硫、氮、钼、硼、钛、镍和铜，其含量分别为：P≤0.02％、S≤0.003％、N≤0.008％、Mo≤0.1％、B≤0.0007％、Ti≤0.01％、Ni≤0.1％，Cu≤0.1％。本发明还涉及一种由本发明的钢制成的扁钢产品的生产方法。

Description

钢、扁钢产品和扁钢产品的制造方法
技术领域
本发明涉及一种能够廉价生产并且高强度的钢。本发明还涉及一种用这种钢制造的扁钢产品以及这种扁钢产品的制造方法。
这里提到的扁钢产品表示经过轧制工艺得到的钢带、钢板和同样方法得到的扁坯、板材毛坯和其他同类型的产品。
除非另有明确说明，否则与合金元素罗列有关的合金元素的含量以重量表示。
背景技术
双相钢已经在汽车制造中投入使用较长时间。因而已知大量的关于这些钢的合金概念，这些钢分别组成从而满足不同的需求。为了生产出各自所预期的钢的组织，已知的概念中很多都是建立在以钼合金的基础上或者以昂贵的制造方法，特别是在冷轧钢带退火时非常迅速的冷却为前提。因为钼的价格在市场上波动强烈，生产含Mo很高的钢就具有高成本风险。然而，钼在双相钢的机械性能方面有着积极作用。于是，在冷却过程足够高的Mo含量延迟了珠光体的形成并且这样确保了产生针对各个钢提出的要求有利的组织。
在JP11-310852中已知一种由双相钢制成的热轧钢带的生产方法，其含有(以重量％)0.03-0.15％C，最高1.5％Si，0.05-2.5％Mn，最高0.05％P，0.005-0.5％Al，0.02-2％Cr，最高0.01％N，最高0.03％Ti，最高0.06％Nb和残余的铁和不可避免的杂质。Mn和Cr含量应当满足在Cr+Mn≤3.5的条件，Ti和Nb的含量应当满足0.005％≤2x Ti+Nb≤0.06％的条件。热轧钢带具有如下组织：(以面积％)55-95％的多边形铁素体和5-45％在低温中形成的硬质相。为了达到上述组织，将对应组成的钢浇铸成钢锭，其在冷却后加热直到1280℃并且紧接着以Ar3±50℃的热轧温度热轧为热轧钢带。然后，在最高250℃的卷取温度下卷取得到的热轧钢带。低的卷取温度导致了强度增加的相的形成从而形成了强度很高的热轧钢带。然而只是很难继续加工。特别体现在用这样制造的热轧钢带来生产冷轧钢带的尝试中。
WO 2011/135997中同样已知双相钢、由之制造的热轧钢板和制造这种热轧钢板的方法。除了铁和不可避免的杂质，该钢还由(以重量％)0.07-0.2％的C，0.3-1.5％的Si和Al，1.0-3.0％的Mn，最高0.02％的P，最高0.005％的S，0.1-0.5％的Cr和0.001-0.008％的N以及其余的0.002-0.05％的Ti或0.002-0.05％的Nb组成。该热轧钢板的组织具有(以面积％)7-35％的粒径0.5-3.0μm的铁素体，其余由贝氏体-铁素体或贝氏体和马氏体构成。至少0.5％的高Si含量有利于钢的强度增加，而铝只在其生产过程中用于钢的脱氧。此处还规定了低的卷取温度为低于430℃，为了确保在热轧钢带中形成足够量的增加硬度的硬质相。在热轧钢带中调节组织也导致了，以这种已知的方式来生产的热轧钢带同样难以继续加工为冷轧钢带。
WO 2011/076383中进一步描述了具有高强度的热镀锌的钢带。该钢带在本例中由这样的钢组成，其除了铁和不可避免的杂质外，还含有(以重量％)0.10-0.18％的C，1.90-2.50％的Mn，0.30％-0.50％的Si，0.50-0.70％的Al，0.10-0.50％的Cr，0.001-0.10％的P，0.01-0.05％的Nb，最高0.004％的Ca，最高0.05％的S，最高0.007％的N，和可选择的至少以下元素中之一：0.005-0.50％的Ti，0.005-0.50％的V，0.005-0.50％的Mo，0.005-0.50％的Ni，0.005-0.50％的Cu和最高0.005％的B。Al和Si的含量满足0.80％﹤Al+Si﹤1.05％，Mn和Cr的含量满足Mn+Cr＞2.10％。这样组成的钢可提供高强度下的改善的变形性并且同时具有良好的可焊接性和表面性质乃至良好的可制造性和涂覆性能。
发明内容
在之前阐述的现有技术的背景下，本发明的目的在于提供一种钢以及扁钢产品，其具有优化的机械性能并可以廉价制造而不必受制于昂贵的、在采购成本方面存在巨大波动的合金元素。
除此之外，本发明还给出了一种根据本发明来生产的一类冷轧的扁钢产品的可靠的制造方法。
本发明针对钢的目的通过具有权力要求1中组成的钢来实现。
针对扁钢产品，已经提到的本发明的目的通过如权利要求4中给出的冷轧状态下的扁钢产品来实现。
针对方法，上面提到的本发明的目的最终通过在根据本发明的冷轧扁钢产品的制造中的权利要求7中给出的加工步骤来实现。
碳使得在组织中形成马氏体，所以碳是在本发明的钢中用来调节所追求的高强度的重要元素。为了将这种作用尽量发挥，根据本发明的钢含有至少0.12重量％的C。然而，过高的C含量会对焊接产生消极作用。通常，钢的可焊接性随着碳含量的增加而降低。为了避免C含量对其可加工性的消极影响，在本发明的钢中将碳含量限制为最高为0.18重量％。
硅同样用于提高强度，其中硅提高了铁素体的硬度。在本发明的钢中最小的硅含量为0.05重量％。然而，过高的硅含量不仅会导致不愿看到的晶界氧化，晶界氧化会给根据本发明的钢所生产的扁钢产品的表面造成负面影响，而且会导致根据本发明的扁钢产品热浸镀金属涂层来改善耐腐蚀性能的困难。为了避免本发明的钢中Si的负面的，使钢难以继续加工的影响，本发明的钢中的Si含量的上限为0.2重量％。
锰阻碍了在冷却过程中珠光体的形成。从而促进了本发明的钢中所预期的马氏体形成并且提高了钢的强度。用于抑制珠光体形成的足够高的锰含量为1.9重量％。但是锰也具有形成偏析或者减少焊接性能的消极性能。除此以外，更高的Mn含量会提高本发明的钢在熔炼过程中的能量消耗。为了避免本发明的钢中的Mn的消极效果，本发明的钢中的Mn含量范围的上限为2.2重量％。
铝在本发明的合金中具有特别意义。低含量的铝就已经能够用于脱氧。本发明中至少含0.2重量％的铝含量促进了残余的奥氏体的形成。与已知的TRIP钢相似，铝含量积极影响了根据本发明的钢制成的扁钢产品的断裂伸长率和n值。然而，在将根据本发明作为初级产品的钢浇铸成钢锭或者薄钢锭的时候，高于0.5重量％的Al含量恶化了钢锭特性，还可能会导致开裂。在钢中高的铝含量还消极地影响到了涂覆性能。因此将本发明的钢中的Al含量限制在0.5重量％。
和锰一样，铬在根据本发明的钢中也用于提高强度。Cr的存在提高了淬硬性因而提高了马氏体在钢中的份额。此处所需要的Cr含量为至少0.05重量％。为了使Cr的提高强度的影响不要过于强烈的突出，同时将本发明的钢中的Cr含量限制在最高0.2重量％。
铌构成了在根据本发明的钢中的精细析出物，同时也提高了强度。需要至少0.01重量％的Nb含量。过高的Nb含量可能对Nb提高强度方面的积极性能和断裂伸长率产生消极影响。因此本发明的钢中的Nb含量限制为0.06重量％，其中当Nb含量为0.01-0.04重量％时Nb的作用可以特别发挥出来。
根据本发明的钢中的磷、硫、氮、钼、硼、钛、镍和铜全部都作为小含量的杂质，其对钢的和由钢制造的本发明中的扁钢产品的性能毫无影响。相应地，在根据本发明的钢中分别含最高0.02重量％的P、最高0.003重量％的S、最高0.008重量％的N、最高0.1重量％的Mo、最高0.0007重量％的B、最高0.01重量％的Ti、最高0.1重量％的Ni和最高0.1重量％的Cu，其中钼含量优选为0.05重量％以内。显然在根据本发明的钢中还有其他杂质，该杂质在生产条件下，例如通过使用废料而进入钢中。这些杂质同样只存在很小的含量，其不会对钢的性能产生影响。
上述产生作用的合金元素C、Si、Mn、Al、Cr和Nb的总含量至少为2.5重量％并且不超过3.5重量％。如果合金总含量过低，就存在达不到所预期的机械性能的危险。如果合金总含量过高，在较差的变形特性的条件下可达到此处并不需要达到的非常高的大于900Mpa的强度。
按照本发明的扁钢产品的本发明生产方法包括以下加工步骤：
a)将按照本发明组成的钢浇铸成初级产品，其中该初级产品可以是钢锭或者薄钢锭；
b)将该初级产品热轧成厚度为2到5.5mm的热轧带材，其中热轧初始温度为1000-1300℃，特别为1050-1200℃，而热轧最终温度为840-950℃，特别为890-950℃；
c)在480-610℃的卷取温度下将热轧带材卷取成卷；
d)将热轧带材冷轧为厚度为0.6-2.4mm的冷轧扁钢产品，其中冷轧得到的冷轧度为40-80％；
e)在连续的操作中进行冷轧扁钢产品的退火，其中
e.1)首先在0.2-45℃/S的加热速度的预热阶段中将冷轧扁钢产品加热直到870℃的预热温度，
e.2)接着将冷轧扁钢产品保持在退火时间为8-260秒，退火温度为750-870℃的保持阶段，其中可选择使预热的扁钢产品在保持阶段内完成加热到各个退火温度。
e.3)在退火时间结束后，以0.5-110K/S的冷却速度来冷却该冷轧扁钢产品。
为了在完成热轧之前就达到各个所需要的热轧初始温度，各个初级产品如有需要在炉子中在足够的炉温中保持最多500分钟的时间。可选择直接将各个初级产品在足够热的状态下送入热轧。
按照本发明，卷取温度确定为480-610℃，因为较低的卷取温度可能导致明显强度更高的热轧扁钢产品(“热轧钢带”)，而该产品只能在困难的条件下继续加工。相反，高于610℃的卷取温度与本发明中的铬含量一起增加了晶界氧化的危险。
已卷取的热轧钢带冷却为室温下的卷。在冷却后，可选择性地进行酸洗，以去除粘附其上的氧化皮和污垢。
在卷取和如果需要的酸洗之后，将热轧钢带在一个或多个冷轧步骤中轧制成冷轧扁钢产品(“冷轧钢带”)。将按照本发明之前规定的热轧钢带的厚度以40-80％的总冷轧度来冷轧，从而达到所追求的0.6-2.4mm的冷轧钢带厚度。
接下来的步骤中，将冷轧钢带进行连续退火。这样做首先为了设置出所预期的机械性能。
与此同时，连续退火可用于接着以金属涂层涂覆冷轧扁钢产品的准备，该金属涂层保护冷轧扁钢产品不受之后使用中的腐蚀所侵蚀。这种涂层大规模并且廉价地通过热浸镀来施加。根据本发明的退火可以在连续完成的、传统构造的热浸镀设备中进行。可选择紧接着退火进行电镀锌。
热处理过程中既可以加热到各个最高退火温度，也可以接着进行一个或多个步骤的冷却。首先是以0.2K/s到45K/s的速度的预热阶段进行加热到最高870℃的预热温度，特别是690-860℃或者690-840℃。
接下来扁钢产品进入保持阶段，在该保持阶段中，如果预热温度低于各个预期的最高退火温度，就继续加热达到750-870℃的最高退火温度。将扁钢产品保持在各个最高退火温度中，直到保持阶段结束。保持阶段中的扁钢产品保持在各自的最高退火温度的退火时间为8-260秒。在过低的温度或者过短的时间条件下，材料不会重结晶。这样一方面，导致在冷却中的组织结构转变没有足够的奥氏体来形成马氏体。另一方面，也导致了未重结晶的钢具有特征明显的各向异性。相反，过长的退火时间或者过高的温度将导致非常粗大的组织从而导致较差的机械性能。
退火时间结束后，以0.5-110K/S的冷却速度来冷却该冷轧扁钢产品。将冷却速度设置在该区间内，这样尽可能地防止了珠光体的形成。
如果冷轧扁钢产品在退火后热浸镀，则在冷却过程中冷却到455-550℃的温度。如此调温后的冷轧扁钢产品可以进入温度为450-480℃的Zn-熔池。当冷轧的扁钢产品的温度落入锌池的温度范围中，则钢带在进入锌池前保持最多100秒。反之，当钢带的温度高于480℃时，则将该扁钢产品以最高10K/s的冷却速度冷却直至其温度落入锌池的温度范围中，特别是与锌池温度相同时再进入锌池。
在离开锌池的过程中在扁钢产品上的锌基保护层的厚度以已知的方式通过刮除装置来调节。
可以选择在热浸镀层后接着进行进一步的热处理(锌镀层退火处理“Galvannealing”)，其中将热浸镀涂层后的扁钢产品加热到最高550℃来镀上锌层。
将得到的冷轧扁钢产品要么直接在离开锌池后，要么紧接着额外的热处理冷却至室温。
生产按照本发明的扁钢产品的按照本发明的方法包括以下变体：
变体a)
冷轧扁钢产品(“冷轧钢带”)在预热炉中以10-45K/s的加热速度加热到660-840℃的预热温度。
接着，预热的冷轧钢带引导通过炉区，在该炉区中冷轧钢带在760-860℃的温度下保持8-24秒的保持时间。取决于之前的加工步骤中达到的预热温度，继续以0.2-15K/s的加热速度来进一步加热。
这样退火的冷轧钢带以2.0-30K/s的冷却速度冷却到455-550℃的进入温度，在该温度下紧接着通过锌熔池并保持最高45秒的保持时间。该锌熔池具有455-465℃的温度。取决于钢带的进入温度，将在锌熔池中的冷轧钢带以最高10K/s的冷却速度冷却至锌熔池的各个温度或者保持恒定的温度。从锌熔池中离开的，现在具有锌涂层的冷轧钢带的涂层厚度以已知的方式来设置。最后将已涂覆的冷轧钢带冷却至室温。
变体b)
将冷轧扁钢产品在连续炉的入口加热区以最高25K/s的加热速度加热至760-860℃的目标温度。
接着，加热的冷轧扁钢产品在炉子的保持区以750-870℃，特别是780-870℃的退火温度保持35-150秒。取决于冷轧扁钢产品进入保持区的温度，在保持期间，也即，在保持区之内，以最高3K/s的加热速度加热到各个退火温度。
在退火温度的保持之后开始进行两级冷却，冷轧扁钢产品首先慢慢地以0.5-10K/s的冷却速度冷却到640-730℃的中间温度。接着以5-110K/s的冷却速度加速冷却到455-550℃的温度。
冷却至相关温度的冷轧扁钢产品进入锌熔池。该锌熔池具有450-480℃的温度。从锌熔池中离开的，现在具有锌涂层的冷轧扁钢产品的涂层厚度以已知的方式来设置。
在镀锌的涂层之后可以进行退火处理(锌镀层退火处理“Galvannealing”)，为了在锌涂层中形成合金。此处可以将具有锌涂层的冷轧钢带加热到470-550℃并在该温度保持足够的时间。
镀锌之后或当进行锌镀层退火处理，在该处理之后，镀锌的冷轧钢带进行平整压制，目的在于改善其机械性能和涂层的表面性质。其中，平整度典型地设置在0.1-2.0％，特别是0.1-1.0％的范围内。
为了调节扁钢产品的机械性能，按照本发明组成和生产的冷轧扁钢产品替代之前所述的热浸镀也可以在传统退火炉中进行热处理，其中加热(加工步骤e.1)和各个退火温度中的退火(加工步骤e.2)均以之前所述的方式来完成，然而加工步骤e.3至少分两个阶段来进行，其中冷轧扁钢产品首先冷却至250-500℃的温度范围，然后在该温度范围内最多保持760秒，接着继续冷却。以这样的方式，残余的奥氏体稳定在按照本发明的扁钢产品的组织里。
在一个符合上述处理方式的按照本发明方法的变体中，在连续炉中进行下面的热处理步骤：
首先在加热区中以1-8K/s的加热速度加热冷轧扁钢产品到750-870℃，特别是750-850℃。
接下来将这样加热过的冷轧扁钢产品引导通过炉区，在该炉区中冷轧扁钢产品在750-870℃，特别是750-850℃的退火温度下保持7-260秒的保持时间。取决于之前的加工步骤中达到的预热温度，继续以最高5K/s的加热速度来加热。
这样退火的冷轧扁钢产品接着进行两级冷却，其中开始以3-30K/s的冷却速度加速冷却至450-570℃的中间温度。可以用空气和/或气体喷气冷却来进行该冷却。接下来进行较慢的冷却，其中冷轧扁钢产品以1-15K/s的冷却速度冷却到400-500℃。
各个冷却之后可以接着进行过时效处理，其中冷轧扁钢产品在250-500℃，特别是250-330℃的温度保持150-760秒的保持时间。取决于各个进入温度，以最高1.5K/s的冷却速度来冷却该冷轧扁钢产品。
同样以之前描述的方式热处理的冷轧扁钢产品，随后进行平整轧制，目的在于进一步改善其机械性能。所调节的平整度典型地在0.1-2.0％，特别的在0.1-1.0％的范围内。
这样热处理的和如有必要平整轧制的冷轧扁钢产品接下来可以在涂覆设备中进行电镀涂覆，其中各个金属保护层，例如锌合金层，以已知的方式电化学(“电解”)地在冷轧扁钢产品上沉积。
按照本发明的扁钢产品具有以之前阐述的方式组成的按照本发明的合金，其特征在于这样的组织，即，由包含贝氏体铁素体在内的50-90体积％的铁素体，5-40体积％的马氏体，最高15体积％残余的奥氏体和最高10体积％的生产条件下不可避免的其余组织部分组成，其中残余的奥氏体含量以优化的方式在6-12体积％的范围内。
下面列出的是在下面范围内的根据DIN EN ISO 6892(样品形状2，长样品)拉伸试验中所得的特征值：
Rp0.2至少440Mpa,特别是最高550Mpa，
Rm至少780Mpa,特别是最高900Mpa，
A80至少14％，
N10-20/Ag至少0.10，
BH2至少25Mpa,特别是至少30Mpa。
实践中应用根据本发明的方法可靠地生产根据本发明的扁钢产品。
附图说明
在附图1和附图2中示出的曲线图中示出了不同的温度进程，该进程发生在当冷轧扁钢产品在按照本发明的方式完成退火后直接进行热浸镀：
-以加热速度RV预热到预热温度TV；
-在最高的退火温度TG下保持退火时间tG,其中当预热温度TV低于退火温度TG时(虚线TV＝TG；实线TV<TG)，该保持包括了在退火温度TG下完成加热；
-在下列条件下进行一级(附图1)或者两级冷却(附图2)：
-将扁钢产品冷却至温度TE(附图1)或者第一温度TE′(附图2),
-当各个温度TE落入了熔池温度TB的温度范围,特别是等于温度TB(附图1),可选择在温度TE上保持经过保持时间tH
或
-当第一温度TE′高于熔池温度范围的上限，从第一温度TE′进一步冷却到第二温度TE″，其中在第二冷却步骤所达到的第二温度TE″落入熔池温度TB的温度范围，特别是等于温度TB(附图2)；
-将扁钢产品在导入时间tB内导入熔池；
-冷却至室温RT。
与此相对，附图3的曲线图示例性地给出了一个温度进程，该进程发生在当扁钢产品进行连续退火而不进行接下来的热浸镀：
-在预热时间tV内以加热速度RV预热到预热温度TV；
-在最高的退火温度TG下保持退火时间tG,其中当预热温度TV低于退火温度TG时(虚线TV＝TG；实线TV<TG),该保持包括了在退火温度TG下完成加热；
-两级冷却，其中第一阶段用较高的冷却速度冷却到第一中间温度TZ′并且紧接着用降低的冷却速度冷却到第二中间温度TZ″，冷却总共用冷却时间tZ完成；
-进行过时效处理，其中扁钢产品接下来从第二中间温度TZ″以冷却速度RU在处理时间tU中冷却到过时效温度TU；
-冷却至室温RT。
为了检验本发明所得到的效果，将九个钢水A-I熔化，其组成在表格1中给出。钢A-H是本发明的钢而钢I不在本发明中。
将钢水A-I浇铸成钢锭并且在冷却后在炉子中加热到各个热轧初始温度WAT。
热轧过程中，以热轧初始温度WAT进入热轧步骤的钢锭在终止温度WET下热轧为厚度为WBD的热轧钢带。热轧之后，将热轧钢带冷却到卷取温度HT,接着在该温度下卷绕成卷并冷却到室温。
将这样得到的热轧钢带以总变形度KWG冷轧为厚度为KBD的冷轧钢带。
表格2和表格3中给出了热轧和冷轧钢带制造中的运行参数“热轧初始温度WAT”、“热轧终止温度WET”、“热轧钢带的厚度WBD”、“卷取温度HT”、“总变形度KWG”和“冷轧钢带的厚度KBD”。
将这样得到的冷轧钢带进行不同的退火试验。
在依照附图1示出的进程的试验的第一变体中，钢带首先在传统的热浸镀设备中在预热区以RV的加热速度加热到预热温度TV。
预热后直接紧接着将钢带首先在保持区以RF的加热速度完成加热至最高退火温度TG并且接着保持在该温度。对于整个保持区的操作，即，包括完成加热和保持，必需有退火时间tG。
同样直接接下来将冷轧钢带在一个阶段中以冷却速度RE冷却至温度TE。从熔池中离开的钢带具有可以保护防止腐蚀的锌合金镀层。
表格4中给出了热轧和冷轧钢带制造中的运行参数“加热速度RV”、“预热温度TV”、“加热速度RF”、“退火温度TG”、“退火时间tG”、“冷却速度rE”、“温度TE”、“保持时间tE”、“冷却速度RB”和“熔池温度TB”。
在依照附图2示出的进程的试验的第二变体中，钢带首先在传统的热浸镀设备中在预热区以RV的加热速度加热到预热温度TV。预热后直接紧接着将钢带送入各个炉子的第二区。如果钢带的预热温度TV低于规定的最高退火温度TG，就以加热速度RF将钢带加热到所需要的最高退火温度TG。加热到退火温度TG的钢带在该温度上保持退火时间tG。直接接下来将冷轧钢带两级冷却。冷却过程的第一阶段中，以相对较低的冷第一却速度RE′冷却至第一中间温度TE′。达到第一中间温度TE′后，各个钢带以更高的冷却速度RE快速冷却到各个温度TE。从熔池中离开的钢带具有可以保护防止腐蚀的锌合金镀层。
表格5中给出了热轧和冷轧钢带制造中的运行参数“加热速度RV”、“预热温度TV”、“加热速度RF”、“退火温度TG”、“退火时间tG”、“第一冷却速度RE′”、“第一中间温度TE′”“冷却速度RE”、“温度TE”、“保持时间tE”、“冷却速度RB”和“温度TB”。
在依照附图3示出的进程的试验的第三变体中，钢带首先在传统的热浸镀设备中在预热区以RV的加热速度加热到预热温度TV。预热后直接紧接着将钢带送入各个炉子的第二区。如果钢带的预热温度TV低于规定的最高退火温度TG，就以加热速度RF将钢带在该保持区域完成加热到所需要的最高退火温度TG。加热到退火温度TG的钢带在该温度上保持。完成加热和保持都在退火时间tG内进行。
直接接下来将冷轧钢带两级冷却。第一级冷却中通过使用喷气冷却以相对高的第一冷却速度RZ′将钢带冷却到第一中间温度TZ′。达到第一中间温度TZ′后停止喷气冷却，接着用降低的第二冷却速度RZ″的滚动冷却冷却至第二中间温度TZ″。两级冷却后进行过时效处理，各个钢带从第二中间温度TZ″以冷却速度RU冷却到过时效温度TU。
表格6中给出了热轧和冷轧钢带制造中的运行参数“加热速度RV”、“预热温度TV”、“加热速度RG”、“退火温度TG”、“退火时间tG”、“第一冷却速度RZ′”、“第一中间温度TZ′”“第二冷却速度RZ″”、“第二中间温度TZ″”、“冷却速度RU”和“过时效温度TU”。
每个通过之前所述的试验中得到的冷轧钢板随后以平整度DG平整轧制。这不仅适用于实验顺序中前两个电浸镀的钢带，而且适用于进行第三个试验的钢带。
在以之前所述的方式生产的冷轧钢带上测定屈服强度Rp0.2、拉伸强度Rm、断裂伸长率A80、n值(10-20/Ag)和组织的组成，其中这些性能分别在样品轧制方向的纵向上确定。
另外还根据DIN EN ISO 7438测定V型弯曲性能。最小的弯曲半径，即不会出现可见裂缝的半径，与板厚度之比应该最高为1.5，理想地不超过1.0。
同样在弯曲试验中根据DIN EN ISO 7438(样本尺寸为板厚度*20mm*120mm)确定最小弯曲直径，在该最小弯曲直径没有出现可见的损伤。最小弯曲直径应当为2*板厚度，理想地1.5*板厚度。在本发明中这就意味着，最大的弯曲直径不得超过4.8mm。
最后，由之前所述的方式生产的冷轧钢带冲制成的样品中，根据ISO 16630以孔直径10mm，拉拔速度为0.8mm/s测定扩孔率。该扩孔率至少是14％，理想地为至少16％。
表格7中一共给出了58个以之前所述的方式进行的试验，该试验分别加工表格1中给出的钢，该钢使用表格2中给出的热轧变体，使用表格3中给出的冷轧变体还有进行表格4，5，6中分别给出各个冷轧钢带的退火方法的变体。另外，表格7还给出了平整度DG、组织的机械性能和组成以及根据DIN EN ISO 7438(V型弯曲、U型弯曲)和DIN ISO 16630(扩孔率)所得到的性能。

Claims (15)

1.一种具有如下组成的钢(以重量％)：
C：0.12-0.18％；
Si：0.05-0.2％；
Mn：1.9-2.2％；
Al：0.2-0.5％；
Cr：0.05-0.2％；
Nb：0.01-0.06％；
残余的Fe和生产条件下不可避免的杂质，杂质中包含磷、硫、氮、钼、硼、钛、镍和铜成分，其含量分别符合这样的条件：P≤0.02％，
S≤0.003％，
N≤0.008％，
Mo≤0.1％，
B≤0.0007％，
Ti≤0.01％，
Ni≤0.1％，
Cu≤0.1％。
2.根据权利要求1所述的钢，其特征在于，其Mo含量最高为0.05重量％。
3.根据前面权利要求的任意一项所述的钢，其特征在于，C、Si、Mn、Al、Cr、Nb的总含量为2.5-3.5重量％。
4.一种冷轧扁钢产品，其特征在于，所述扁钢产品具有根据权利要求1-3中任一项所述的组成和由50-90体积％的包括贝氏体铁素体在内的铁素体,5-40体积％的马氏体，最多15体积％的残余奥氏体和最多10体积％的生产条件下不可避免的其他组织成分的组织。
5.根据权利要求6所述的扁钢产品，其特征在于，其残余奥氏体含量为6-12体积％。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的扁钢产品，其特征在于，其屈服强度Rp0.2最少440Mpa,拉伸强度Rm至少为780Mpa，断裂伸长率A80至少为14％，n10-20/Ag最少为0.1和BH2值最少为25Mpa。
7.根据权利要求4到6中任一项所述的冷轧扁钢产品的生产方法包括以下加工步骤：
a)将根据权利要求1到3中任一项组成的钢浇铸成初级产品；
b)将所述初级产品热轧成厚度为2到5.5mm的热轧带材，其中热轧初始温度为1000-1300℃而热轧终止温度为840-950℃；
c)在480-610℃的卷取温度下将热轧带材卷取成卷；
d)将热轧带材冷轧为厚度为0.6-2.4mm的冷轧扁钢材料，其中冷轧得到的冷轧度为40-80％；
e)在连续的操作中进行冷轧扁钢产品的退火，其中
e.1)首先在0.2-45℃/S的加热速度的预热阶段中将冷轧扁钢产品加热到最高870℃的预热温度，
e.2)接着将冷轧扁钢产品保持在退火时间为8-260秒，退火温度为750-870℃的保持阶段，其中可选择使预热的扁钢产品在保持阶段内完成加热到各个退火温度，
e.3)在退火时间结束后，以0.5-110K/S的冷却速度来冷却所述冷轧扁钢产品。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在加工步骤b)之前以最多500分钟的加热时间将初级产品加热到各个热轧初始温度。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在加工步骤a)之后，将所述初级产品冷却至各个热轧初始温度并且接下来直接送至热轧。
10.根据权利要求7到9中任一项所述的方法，其特征在于，将所述冷轧扁钢产品热浸镀，所述热浸镀紧接着加工步骤e.3)连续操作，冷轧扁钢产品在加工步骤e.3)中冷却到455-550℃。
11.根据权利要求7到9中任一项所述的方法，其特征在于，在加工步骤e.3)中将所述冷轧扁钢产品冷却至室温。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在加工步骤e.3)中将所述冷轧扁钢产品在至少两个冷却步骤中冷却。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，在加工步骤e.3)中将所述冷轧扁钢产品冷却至250-500℃并且在所述温度范围内保持最多760秒以进行过时效处理，接下来所述冷轧扁钢产品完成冷却。
14.根据权利要求11到13中任一项所述的方法，其特征在于，所述冷轧扁钢产品在冷却到室温后以电解方式涂覆金属保护层。
15.根据权利要求7到13中任一项所述的方法，其特征在于，随后将所述冷轧扁钢产品以0.1-2.0％的平整度平整轧制。
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