CN110392631A - 扁钢半成品，用于生产组件的方法和应用 - Google Patents

扁钢半成品，用于生产组件的方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110392631A
CN110392631A CN201880015637.4A CN201880015637A CN110392631A CN 110392631 A CN110392631 A CN 110392631A CN 201880015637 A CN201880015637 A CN 201880015637A CN 110392631 A CN110392631 A CN 110392631A
Authority
CN
China
Prior art keywords
highest
layer
finished product
band steel
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880015637.4A
Other languages
English (en)
Inventor
克里斯蒂娜·马泰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG, ThyssenKrupp AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of CN110392631A publication Critical patent/CN110392631A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/92—Making other particular articles other parts for aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0233—Sheets, foils
    • B23K35/0238—Sheets, foils layered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/011—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of iron alloys or steels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/02—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
    • B60N2/04—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable the whole seat being movable
    • B60N2/06—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable the whole seat being movable slidable
    • B60N2/07—Slide construction
    • B60N2/0722—Constructive details
    • 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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/10—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • C21D8/105—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
    • C23C28/025—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only with at least one zinc-based layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/06—Coating on the layer surface on metal layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • B32B2255/205—Metallic coating
    • 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
    • C21D2211/008—Martensite
    • 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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Seats For Vehicles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本发明涉及一种扁钢半成品(1)，其包括马氏体钢合金组成的第一层(1.1)，其抗拉强度＞1200MPa和/或硬度＞370HV10，和至少一个与第一层(1.1)全面地且材料配合连接的、由软钢合金组成的第二层(1.2,1.2')，其抗拉强度＜600MPa和/或硬度＜190HV10。本发明还涉及由该扁钢半成品生产组件的方法和相应的应用。

Description

扁钢半成品，用于生产组件的方法和应用
技术领域
本发明涉及一种扁钢半成品，其包括第一层和至少一个与该第一层全面地并且材料配合连接的第二层。本发明此外还涉及由扁钢半成品生产组件的方法和相应的用途。
背景技术
在汽车工业中寻找用于降低车辆重量并因此降低燃料消耗的新解决方案。轻量化构造是能够降低车辆重量的重要方面。实现此目的的一种方法是使用具有增加强度的材料。其弯曲能力通常随着强度的增加而降低。在实现轻质构造而提高了强度的同时，也要确保在碰撞相关部件中所需的乘员保护，为此必须确保所使用的材料能够通过变形转换由碰撞引入的能量。这尤其是在车辆结构或座椅结构的碰撞相关部件中需要高度的变形能力。节省重量的一种可能性是通过相较于传统使用的材料轻质和创造性的材料来更轻质地设计或建造例如车辆的车身，车架，座椅结构和/或底盘，尤其是在电动和/或混合动力车辆的情况下，例如还有用于容纳电驱动电池模块的电池壳体。由此，在特定的部件中，传统材料例如可以用具有相应特性的更轻质材料代替。例如，在汽车工业中越来越多地使用由两种或更多种不同材料组成的混合材料或材料复合物，其中每种单独材料具有特定性质，其在复合物中基本上将相对的特性统一，以在材料复合物中实现与单个整体材料相比改进的性能。尤其由不同钢合金制成的材料复合物在现有技术中是已知的，例如来自德国公开文件DE 10 2008 022 709 A1。
特别是具有马氏体组织结构的钢合金具有有利的性能，该钢合金具有高(抗拉)强度(Rm)，特别适用于生产冷成型的碰撞相关组件(部件)。这种钢合金由申请人以商品名作为马氏体相钢出售，与传统的钢合金相比，在相同性能下，材料厚度可以设计得更薄，其中通过材料厚度的降低可以对组件(部件)的重量或车辆的总重量产生积极影响。因此，这种钢合金主要适用于汽车工业。
马氏体相钢强度提升的潜力还远没有耗尽，由此，通过相应的合金配方，或者替代性或额外地通过优化生产路线，有可能在马氏体相钢中达到或调整出最高2000MPa或更高的抗拉强度。然而，由于其化学和物理性质，具有基本马氏体组织结构的钢合金(马氏体相钢)仅具有有限的可涂覆性，尤其是涂覆防腐蚀涂层的有限可涂覆性。由于变形能力随着强度的增加而降低，这尤其对弯曲角度造成负担，因此在成形操作中，取决于待生产的几何形状或复杂性，可能在钢材的表面或近表面区域形成微裂纹/裂纹，其在最坏的情况下可能导致发生过早的部件失效。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有本质上改进性能的扁钢半成品，其易于涂覆，并且尤其在成形操作中，尤其是在较高的弯曲角度下具有较低的开裂倾向，并且还给出了生产组件的方法和相应的应用。
该目的通过具有权利要求1的特征的扁钢半成品实现。
发明人已经发现，通过设置至少一个由软钢合金制成的、与由具有马氏体组织结构的钢合金制成的第一层全面地且材料配合地连接的第二层，可以确保至少在一侧上不会与第一层直接接触，从而使得软钢合金制成的第二层作为一种功能层，该制成第一层的钢合金的抗拉强度＞1200MPa和/或硬度＞370HV10，尤其是抗拉强度＞1300MPa和/或硬度＞400HV10，优选抗拉强度＞1400MPa和/或硬度＞435HV10，进一步优选抗拉强度＞1500MPa和/或硬度＞465HV10，特别优选抗拉强度＞1600MPa和/或硬度＞490HV10。在本发明的意义中，软钢合金的抗拉强度＜600MPa和/或硬度＜190HV10，尤其是抗拉强度＜550MPa和/或硬度＜175HV10，优选抗拉强度＜450MPa和/或硬度＜140HV10，更优选抗拉强度＜380MPa和/或硬度＜120HV10。第二层或软钢合金具有在涂层和/或变形能力方面特别有利的特性。因此，根据本发明的扁钢半成品可以集成到现有的标准工艺中，例如辊压成型等，而不必在工艺链中进行改变。涂层适合性和/或变形能力极大地通过扁钢半成品的表面特性决定，这些表面特性根据本发明由作为功能层的第二层提供。
扁钢半成品可以作为带形，板形或片形的半成品来实施或提供给其他工艺步骤。根据本发明，扁钢半成品具有至少两个由不同的钢合金组成的层。
根据本发明，扁钢半成品的第一层除Fe和生产所限不可避免的杂质之外还由重量％为单位的：C：0.15-0.6％，Si：0.05-0.9％，Mn：0.3-2.0％，Al：0.01-2.0％，Cr+Mo：最高1.5％，Nb+Ti：最高0.2％，B：最高0.02％，V：最高0.25％，Cu：最高0.2％，Ni：最高0.3％，Sn：最高0.05％，Ca：最高0.01％，As：最高0.02％，N：最高0.01％，P：最高0.06％，S：最高0.03％组成。
C是增强强度的合金元素，并且随着含量的增加有助于提高强度，因此存在至少0.15重量％，优选至少0.2重量％的含量以实现或调整出所需的强度。随着强度的提高，脆性也增加，因此，为了不对材料性能产生不利影响并确保足够的可焊性，含量限制在最高0.6重量％，尤其最高0.55重量％，优选最高0.5重量％，进一步优选最高0.45重量％，特别优选最高0.4重量％。
Si是有助于固溶硬化的合金元素，并且根据其含量，具有增加强度的积极效果，因此存在至少0.05重量％的含量。该合金元素限制在最高0.9重量％，尤其最高0.7重量％，优选最高0.5重量％，以确保足够的可轧制性。
Mn是有助于可淬火性的合金元素，并且对抗拉强度具有积极影响，尤其用于将S结合为MnS，因此存在至少0.3重量％的含量。该合金元素限制在最高2.0重量％，尤其最高1.7重量％，优选最高1.5重量％，以确保足够的可焊性。
作为合金元素，Al有助于脱氧，其中存在至少0.01重量％，尤其0.015重量％的含量。合金元素限制在最高2.0重量％，尤其最高1.0重量％，优选最高0.5重量％，更优选最高0.1重量％，以便基本上减少和/或避免材料中特别是非金属氧化物夹杂物的形式的沉淀物，该沉淀物会对材料性能产生不利影响。例如，含量设定在0.02％至0.06％重量之间。
作为合金元素，Cr根据其含量也可以对调整强度、尤其对可淬火性作出积极贡献，含量为至少0.05重量％。该合金元素限制在最高1.5重量％，尤其最高1.2重量％，优选最高1.0重量％，以确保足够的可焊性。
作为合金元素，B可有助于可淬火性，尤其当N被结合，并且以至少0.001重量％的含量存在时。该合金元素限制在最高0.02重量％，尤其最高0.015重量％，因为更高的含量会对材料性能产生不利影响，并导致材料硬度和/或强度降低。
作为合金元素，Ti和Nb可以单独地或组合地添加用于晶粒细化和/或结合N，尤其是当Ti的含量为至少0.005重量％时。为了完全结合N，Ti的含量必须至少为3.42*N。该合金元素在组合中限制在最高0.2重量％，尤其最高0.15重量％，优选最高0.1重量％，因为更高的含量会对材料性能产生不利影响，尤其对材料的韧性有不利的影响。
如果没有特别为了建立特定的性质而目的性地添加，Mo，V，Cu，Ni，Sn，Ca，As，N，P或S则是可算作杂质的合金元素。这些元素的含量限制在最高0.3重量％的Mo，最高0.25重量％的V，最高0.2重量％的Cu，最高0.3重量％的Ni，最高0.05重量％的Sn，最高0.01重量％的Ca，最高0.02重量％的As，最高0.01重量％的N，最高0.06重量％的P，最高0.03％的重量的S。
用于在第一层的至少一侧上形成功能层的第二层优选由微合金钢合金或双相钢合金构成，其可以容易地且常规地涂覆和/或成型而没有困难。根据本发明，扁钢半成品的第二层除Fe和生产所限不可避免的杂质之外还由重量％为单位的：C：最高0.2％，Si：0.01-0.6％，Mn：0.1-2.5％，Al：0.01-2.0％，Cr+Mo：最高1.4％，Nb+Ti：最高0.25％，B：最高0.02％，V：最高0.05％，Cu：最高0.2％，Ni：最高0.2％，Sn：最高0.05％，Ca：最高0.01％，Co：最高0.02％，N：最高0.01％，P：最高0.1％，S：最高0.06％组成。
为了提高成形性和/或可涂覆性，作为合金元素，C限于最高0.2重量％，尤其最高0.15重量％，优选最高0.11重量％，更优选最高0.09重量％，其中C的含量至少为0.001重量％。
Si是有助于固溶强化的合金元素，并且在强度增加方面具有积极效果，因此存在至少0.01重量％的含量。该合金元素限于最高0.6重量％，尤其最高0.5重量％，优选最高0.4重量％，以确保足够的可辊轧性和/或表面质量。
Mn是有助于可淬火性的合金元素，并且对抗拉强度具有积极影响，尤其用于将S结合为MnS，因此存在至少0.1重量％的含量。该合金元素限于最高2.5重量％，尤其最高2.0重量％，优选最高1.5重量％，以确保足够的可焊性。
作为合金元素，Al有助于脱氧，其中存在至少0.01重量％，尤其0.015重量％的含量。特别是在双相钢合金中，其在两相区域(奥氏体/铁素体)中尤其进行热轧，Al以高含量添加，以使两相区域变宽，其中该合金元素限制在最高2.0重量％，尤其最高1.8重量％，优选最高1.6重量％，以基本上减少和/或避免材料中尤其以非金属氧化物夹杂物形式的沉淀，这会对材料特性产生不利影响。尤其在微合金钢合金中，Al含量限制在最高1.0重量％，尤其最高0.5重量％，优选最高0.2重量％，以便基本上避免上述缺点。
作为合金元素，Cr根据其含量也可有助于调整强度，其含量尤其为至少0.1重量％且限于最高1.4重量％，尤其最高1.2重量％，优选最高1.0重量％，进一步优选最高0.8重量％，以能够确保表面的基本上完全的可涂覆性。
作为合金元素，B可以有助于可淬火性，尤其当结合N，并且以尤其至少0.0002重量％的含量存在时。该合金元素限制在最高0.02重量％，尤其最高0.015重量％，优选最高0.01重量％，更优选0.005重量％，因为更高的含量具有对材料性能的不利影响，并会导致材料的硬度和/或强度降低。
作为合金元素，Ti和Nb可以单独地或组合地包含在合金中用于晶粒细化和/或N的结合，其含量尤其是至少0.001重量％的Ti和/或至少0.001重量％的Nb。为了完全结合N，Ti的含量设定为至少3.42*N。这些合金元素在组合中限制在最高0.25重量％，尤其最高0.2重量％，优选最高0.15重量％，因为更高的含量会对材料性能产生不利影响，尤其是对材料韧性的不利影响。
如果没有特别为了建立特定的性质而目的性地添加，Mo，V，Cu，Ni，Sn，Ca，Co，N，P或S则是可算作杂质的合金元素。这些元素的含量限制在最高0.2重量％的Mo，最高0.05重量％的V，最高0.2重量％的Cu，最高0.2重量％的Ni，最高0.05％重量％的Sn，最高0.01重量％的Ca，最高0.02重量％的Co，最高0.01重量％的N，最高0.1重量％的P，最高0.06％重量的S。
根据扁钢半成品的一个设计方案，在最简单的实施形式中，仅设计具有单侧连接第二层的第一层。第二层的自由表面优选涂有锌基的防腐蚀涂层，其中尤其替代性或额外地，第一层的自由表面优选涂覆有锌基的防腐蚀层。优选地，半成品包括两个第二层，这两个第二层布置在第一层的两侧并且全面地且材料配合地与第一层连接，因此可以提供夹层材料，根据应用，该夹层材料可以具有对称或不对称结构。第二层的两个自由表面可以涂有优选基于锌的防腐蚀涂层。特别优选地，根据实施形式，扁钢半成品在一侧或两侧设置有电解锌涂层。电解涂层的实施具有以下优点，即，尤其第一层的性质不会受到例如在实施热浸镀涂覆时产生的热效应的不利影响。
根据扁钢半成品的另一种设计方案，软钢合金的第二层的材料厚度为基于扁钢半成品的总材料厚度的2％至30％，尤其5％至20％，优选7.5％至12％。作为功能层提供的软钢合金应具有这样的材料厚度，即，首先，第一层的有利性能基本上不受不利影响，其中第二层(每侧)的材料厚度限制在基于半成品的总材料厚度的最高30％，尤其最高20％，优选最高12％，其次，应确保第一层与扁钢半成品的表面有一定距离，由此涂层和/或成形可以没有缺点地进行，其中第二层(每侧)的材料厚度为基于半成品材料总厚度的至少2％，尤其至少5％，优选至少7.5％。扁钢半成品的总材料厚度在0.5和6.0mm之间，尤其在0.8和4.0mm之间，优选在1.2和3.0mm之间。
根据扁钢半成品的另一个设计方案，扁钢半成品通过包层，尤其是辊压包覆或通过浇铸生产。根据本发明的扁钢半成品优选借助于热辊轧包层制造，如在德国专利文件DE10 2005 006 606 B3中所公开的。参见该专利文件，其内容由此引入本申请中。替代性地，根据本发明的扁钢半成品也可以通过浇铸生产，其中，在日本的公开文件JP-A 03 133 630中公开了其一种生产方法。金属复合物的生产通常是现有技术。
在第二方面，本发明涉及一种用于车辆制造，轨道车辆制造，造船或航空航天的部件的制造方法，其中根据本发明的扁钢半成品是冷成型的。由于根据本发明的扁钢半成品的第二层具有特别好的可变形性，其例如由微合金钢或双相钢合金组成，由此得到最优的变形特性，并且与相同组成的常规马氏体相钢相比，根据本发明的扁钢半成品可以基本上无裂缝且以更高的弯曲角度成形。
可以以片形或板形提供的根据本发明的扁钢半成品的冷成型可以例如通过卷边或U-O成型以不连续的工艺优选在常规的成型工具中进行。替代性地并且优选地，例如由带材形式的扁钢半成品的成形可以通过优选传统的成型设备上的辊轧成型来经济地实现。通过卷边，U-O成型或辊轧成型，可以根据需要生产具有不同横截面几何形状的开放或闭合型材。所产生的型材可具有纵向恒定或纵向可变的横截面。
根据第三方面，本发明涉及由根据本发明的扁钢半成品生产的型材的应用。该型材可以用作车辆中的碰撞型材，尤其是作为车辆的电池壳体中的型材，或者该型材可以用作车辆座椅的座椅导轨。电池壳体包括至少一个底部，四个壁和一个盖部，将其组装在一起，用于容纳电池模块。尤其是壁由根据本发明的扁钢半成品制成的型材形成。电池壳体例如在车辆的底板区域中可释放地连接到车身上，并且在发生碰撞时不变形或仅轻微地变形。根据本发明的扁钢半成品由于其高抗拉强度和/或硬度而特别适用于该应用，特别是当其具有电解锌涂层以增加针对由于在车辆的潮湿区域中使用而引起的腐蚀保护时。这里，车辆优选地是混合动力车辆或纯电动车辆，无论是轿车，商用车辆还是公共汽车。
由根据本发明的扁钢半成品制成的型材也可以用作机动车辆中的纵梁或横梁，例如作为型材，尤其是作为保险杠，门槛，侧面防撞梁或在发生碰撞时需要不发生或最多轻微发生变形/凹陷的区域中的防撞型材，例如，在电池外壳，座椅结构，车身，底盘，车顶框架等中。
附图说明
下面参考示出实施例的附图详细说明本发明。图中：
图1)示出了根据本发明的扁钢半成品的示意性剖视图。
具体实施方式
在唯一的图中示出了通过根据本发明的扁钢半成品(1)的示意性剖视图。根据本发明的扁钢半成品(1)包括具有马氏体组织结构的钢合金(马氏体相钢)的第一层(1.1)，其抗拉强度＞1200MPa和/或硬度＞370HV10，尤其抗拉强度＞1300MPa和/或硬度＞400HV10，优选抗拉强度＞1400MPa和/或硬度＞435HV10，进一步优选抗拉强度＞1500MPa和/或硬度＞465HV10，尤其优选抗拉强度＞1600MPa和/或硬度＞490HV10，和两个由软钢合金组成的第二层(1.2,1.2')，其抗拉强度＜600MPa，和/或硬度＜190HV10，尤其抗拉强度＜550MPa和/或硬度＜175HV10，优选抗拉强度＜450MPa和/或硬度＜140HV10，更优选抗拉强度＜380MPa和/或硬度＜120HV10，该两个第二层在两侧上完全地并且材料配合地与第一层(1.1)连接。根据应用并且在最简单的实施方式中，也可以仅有一个与第一层(1.1)完全地并且材料配合地连接的第二层(1.2)，因此，第二层(1.2')由虚线表示。
第一层(1.1)除Fe和生产所限不可避免的杂质之外还由重量％为单位的：C：0.15-0.6％，Si：0.05-0.9％，Mn：0.3-2.0％，Al：0.01-2.0％，Cr+Mo：最高1.5％，Nb+Ti：最高0.2％，B：最高0.02％，V：最高0.25％，Cu：最高0.2％，Ni：最高0.3％，Sn：最高0.05％，Ca：最高0.01％，As：最高0.02％，N：最高0.01％，P：最高0.06％，S：最高0.03％组成。第二层(1.2,1.2')除Fe和生产所限不可避免的杂质之外还由重量％为单位的：C：最高0.2％，Si：0.01-0.6％，Mn：0.1-2.5％，Al：0.01-2.0％，Cr+Mo：最高1.4％，Nb+Ti：最高0.25％，B：最高0.02％，V：最高0.05％，Cu：最高0.2％，Ni：最高0.2％，Sn：最高0.05％，Ca：最高0.01％，Co：最高0.02％，N：最高0.01％，P：最高0.1％，S：最高0.06％组成，其中其优选由微合金钢合金组成。
第二层(1.2,1.2')的材料厚度，尤其是每一侧的第二层，这样设计，即，使得第一层(1.1)的正面性能基本上不受不利影响，其中(每侧)第二层的材料厚度是基于半成品扁钢产品(1)的总材料厚度的至少2％且至多30％，优选至少7.5％且至多12％，其中扁钢半成品(1)的总材料厚度例如在0.5和6mm之间。由于第二层(1.2,1.2')与扁钢半成品的第一层(1.1)相比较适合于涂层，因此其在其自由表面上具有锌基的防腐蚀涂层，优选分别为电解锌涂层(1.3,1.3')。涂层(1.3')用虚线表示，因为如上所述，例如在扁钢半成品(1)的最简单的实施方案中，当第二层(1.2')不存在时其同样不存在。
本发明不限于附图中所示的实施例和一般说明中的实施方案，相反，根据本发明的扁钢半成品也可以由定制产品形成，例如拼焊板和/或拼焊辊轧板。

Claims (9)

1.扁钢半成品(1)，其包括：由马氏体钢合金组成的第一层(1.1)，所述第一层抗拉强度＞1200MPa和/或硬度＞370HV10；和至少一个与第一层(1.1)全面地且材料配合连接的、由软钢合金组成的第二层(1.2,1.2')，所述第二层抗拉强度＜600MPa和/或硬度＜190HV10，其中所述第一层(1.1)除Fe和生产所限不可避免的杂质之外还由重量％为单位的：C：0.15-0.6％，Si：0.05-0.9％，Mn：0.3-2.0％，Al：0.01-2.0％，Cr+Mo：最高1.5％，Nb+Ti：最高0.2％，B：最高0.02％，V：最高0.25％，Cu：最高0.2％，Ni：最高0.3％，Sn：最高0.05％，Ca：最高0.01％，As：最高0.02％，N：最高0.01％，P：最高0.06％，S：最高0.03％组成，所述第二层(1.2,1.2')除Fe和生产所限不可避免的杂质之外还由重量％为单位的：C：最高0.2％，Si：0.01-0.6％，Mn：0.1-2.5％，Al：0.01-2.0％，Cr+Mo：最高1.4％，Nb+Ti：最高0.25％，B：最高0.02％，V：最高0.05％，Cu：最高0.2％，Ni：最高0.2％，Sn：最高0.05％，Ca：最高0.01％，Co：最高0.02％，N：最高0.01％，P：最高0.1％，S：最高0.06％组成。
2.根据权利要求1所述的扁钢半成品，其特征在于，所述扁钢半成品(1)包括两个第二层(1.2,1.2')，所述两个第二层布置在所述第一层(1.1)的两侧并且全面地且材料配合地与第一层连接。
3.根据前述权利要求中任意一项所述的扁钢半成品，其特征在于，所述第二层(1.2,1.2')的材料厚度为基于所述扁钢半成品的总材料厚度的2％至30％，尤其5％至20％。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的扁钢半成品，其特征在于，所述扁钢半成品(1)具有电解施加的锌涂层(1.3,1.3')。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的扁钢半成品，其特征在于，所述扁钢半成品(1)通过包层或通过浇铸生产。
6.用于车辆制造，轨道车辆制造，造船或航空航天的部件的制造方法，其中根据前述权利要求中任意一项所述的扁钢半成品是冷成型的。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，冷成型通过卷边、U-O成型或者用于生产型材的辊轧成型进行。
8.根据权利要求7所述的型材用作车辆中的碰撞型材，尤其是作为车辆的电池壳体中的型材的应用。
9.根据权利要求7所述的型材用作车辆座椅的座椅导轨的应用。
CN201880015637.4A 2017-03-03 2018-02-22 扁钢半成品，用于生产组件的方法和应用 Pending CN110392631A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017203507.2A DE102017203507A1 (de) 2017-03-03 2017-03-03 Stahlflachhalbzeug, Verfahren zur Herstellung einer Komponente und Verwendung
DE102017203507.2 2017-03-03
PCT/EP2018/054372 WO2018158130A1 (de) 2017-03-03 2018-02-22 Stahlflachhalbzeug, verfahren zur herstellung einer komponente und verwendung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110392631A true CN110392631A (zh) 2019-10-29

Family

ID=61526789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880015637.4A Pending CN110392631A (zh) 2017-03-03 2018-02-22 扁钢半成品，用于生产组件的方法和应用

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20200017941A1 (zh)
EP (1) EP3589487A1 (zh)
JP (1) JP2020514547A (zh)
KR (1) KR20190126094A (zh)
CN (1) CN110392631A (zh)
DE (1) DE102017203507A1 (zh)
MX (1) MX2019010315A (zh)
WO (1) WO2018158130A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111607732A (zh) * 2020-05-22 2020-09-01 广东合一纳米材料科技有限公司 一种新型纳米中碳结构钢及其制备方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU101045B1 (en) 2018-12-11 2020-06-11 Qventis GmbH Method for the manufacture and use of a bionic hydrogel composition for medical applications
DE102018132171A1 (de) * 2018-12-13 2020-06-18 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Batteriegehäuse und Verwendung
DE102019116363A1 (de) 2019-06-17 2020-12-17 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Panzerungsbauteils für Kraftfahrzeuge
DE102019211064A1 (de) * 2019-07-25 2021-01-28 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Mehrlagenverbundrohre und Mehrlagenverbundprofile aus Zwei- oder Mehrlagenverbundcoils

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015114989B3 (de) * 2015-09-07 2016-09-29 Thyssenkrupp Ag Verfahren zum Herstellen einer Bauteilstruktur mit verbesserten Fügeeigenschaften und Bauteilstruktur

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2123447T3 (pl) 2008-05-07 2019-05-31 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Tworzywo kompozytowe z efektem ochrony balistycznej
DE102008022709A1 (de) 2008-05-07 2009-11-19 Thyssenkrupp Steel Ag Verwendung eines metallischen Verbundwerkstoffs in einer Fahrzeugstruktur
DE102014114365A1 (de) * 2014-10-02 2016-04-07 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Mehrschichtiges Stahlflachprodukt und daraus hergestelltes Bauteil

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015114989B3 (de) * 2015-09-07 2016-09-29 Thyssenkrupp Ag Verfahren zum Herstellen einer Bauteilstruktur mit verbesserten Fügeeigenschaften und Bauteilstruktur

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111607732A (zh) * 2020-05-22 2020-09-01 广东合一纳米材料科技有限公司 一种新型纳米中碳结构钢及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200017941A1 (en) 2020-01-16
EP3589487A1 (de) 2020-01-08
JP2020514547A (ja) 2020-05-21
DE102017203507A1 (de) 2018-09-06
MX2019010315A (es) 2019-10-21
KR20190126094A (ko) 2019-11-08
WO2018158130A1 (de) 2018-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110392631A (zh) 扁钢半成品，用于生产组件的方法和应用
WO2013147228A1 (ja) 熱間プレス成形鋼部材の製造方法、および熱間プレス成形鋼部材
US20110111252A1 (en) Use of a Metal Composite Material in a Vehicle Structure
TW201943867A (zh) 熱壓印用疊合胚料、疊合熱壓印成形體的製造方法及疊合熱壓印成形體
US20100323216A1 (en) Multi-layered composite part made of steel having optimized paint adhesion
CN105369135B (zh) 一种450MPa级轿车用镀锌双相钢及生产方法
KR20010112945A (ko) 변형 시효 경화특성이 우수한 고장력 열연 강판 및 그제조방법
US20180370578A1 (en) Body component or chassis component of a motor vehicle having improved crash performance, and method for producing same
CN112334266B (zh) 钢板、拼焊坯料、热压成型品、钢管、中空状淬火成型品及钢板的制造方法
CN105441805B (zh) 一种800MPa级轿车用镀锌双相钢及生产方法
CN105401071B (zh) 一种500MPa级轿车用镀锌双相钢及生产方法
EP3584341A1 (en) Hot stamp moulded body
JP2016124029A (ja) ホットスタンプ用重ね合わせブランクと、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法、および重ね合わせホットスタンプ成形体
TW200532031A (en) High strength cold rolled steel sheet and method for manufacturing the same
WO2019093376A1 (ja) 熱間プレス鋼板部材およびその製造方法
KR20190113776A (ko) 불균일한 특성분포를 갖는 강철물질 복합재
CN110621497B (zh) 热成形材料，组件以及用途
US11110686B2 (en) Hot-working material, component and use
JP7006256B2 (ja) ホットスタンプ用溶融亜鉛めっき鋼板及びホットスタンプ用溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
CN116848273A (zh) 热压构件、涂装构件、热压用钢板和热压构件的制造方法以及涂装构件的制造方法
WO2022158062A1 (ja) 熱間プレス部材、塗装部材、熱間プレス用鋼板、および熱間プレス部材の製造方法ならびに塗装部材の製造方法
CN114585758B (zh) 高强度钢板和碰撞吸收构件以及高强度钢板的制造方法
CN105506467B (zh) 一种600MPa级轿车用镀锌双相钢及生产方法
JP5447305B2 (ja) 鋼板
KR101406400B1 (ko) 용접성 및 가공성이 우수한 초고강도 강판 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20191029