CN113785078A - 高硬度钢产品及其制造方法 - Google Patents

高硬度钢产品及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113785078A
CN113785078A CN202080026935.0A CN202080026935A CN113785078A CN 113785078 A CN113785078 A CN 113785078A CN 202080026935 A CN202080026935 A CN 202080026935A CN 113785078 A CN113785078 A CN 113785078A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel product
steel
less
range
product according
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.)
Granted
Application number
CN202080026935.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113785078B (zh
Inventor
米科·赫米拉
托米·利马泰宁
伊索·维罗莱宁
帕西·水卡宁
马格努斯·拉森
马格努斯·格拉德
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.)
SSAB Technology AB
Original Assignee
SSAB Technology AB
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 SSAB Technology AB filed Critical SSAB Technology AB
Publication of CN113785078A publication Critical patent/CN113785078A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113785078B publication Critical patent/CN113785078B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • 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
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
    • 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • 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
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • 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
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • 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
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
    • 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
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0273—Final recrystallisation annealing
    • 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
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • 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
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing 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
    • C22C38/06—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
    • C22C38/10—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
    • C22C38/105—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt containing Co and Ni
    • 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
    • C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with 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
    • 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
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • 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
    • C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • 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
    • C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • 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
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • 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
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

一种热轧钢带产品，其包括按重量百分比计组成如下的组合物：0.17％至0.38％的C、0％至0.5％的Si、0.1％至0.4％的Mn、0.015％至0.15％的Al、0.1％至0.1％0.6％的Cu、0.2％至0.8％的Ni、0.1％至1％的Cr、0.01％至0.3％的Mo、0％至0.005％的Nb、0％至0.05％的Ti、0％至0.2的V、0.0008％至0.005％的B、0％至0.025％的P、0.008％以下的S、0.01％以下的N、0％至0.01％的Ca，余量为Fe和不可避免的杂质，其中钢产品的布氏硬度在420‑580HBW的范围，腐蚀指数(ASTM G101‑04)为至少5。

Description

高硬度钢产品及其制造方法
技术领域
本发明涉及高硬度钢带产品，所述高硬度钢带产品表现出优异的耐气候腐蚀性，并且高硬度与优异的机械性能(如冲击强度和可弯曲性)的良好平衡。本发明还涉及一种高硬度钢带产品的制造方法。
背景技术
高硬度直接影响钢材的耐磨性，硬度越高耐磨性越好。高硬度意味着布氏硬度为至少450HBW，尤其是在500HBW至650HBW的范围。
耐磨钢(wear resistant steel)也称为耐磨损钢(abrasion resistant steel)。它们用于需要高耐磨损性和高抗震磨损的应用中。此类应用可见于例如采矿和运土行业以及废物运输中。耐磨钢用于例如运送砂砾卡车的车身和挖掘机铲斗，从而由于耐磨钢提供的高硬度，因此可以延长车辆部件的使用寿命。当机器外表面上的漆层经常暴露于机械力(例如可能导致油漆层划伤的冲击)时，耐磨钢的优势就显得尤为重要。
钢产品中的这种高硬度通常通过在炉中奥氏体化后对具有高碳含量(0.41-0.50重量％)的钢合金进行淬火硬化而产生的马氏体微观结构获得。在此过程中，钢板先经热轧，由热轧热缓慢地冷却至室温，再加热至奥氏体化温度，均质化，最后淬火硬化。该过程在下文中称为再加热和淬火(reheating and quenching，RHQ)过程。以这种方式生产的钢的实例为CN102199737中公开的耐磨钢或一些商业耐磨钢。由于相对较高的碳含量(这是达到所期望的硬度所需的)，因此产生的马氏体反应会导致钢的显著的内部残余应力。这是因为碳含量越高，晶格畸变越大。因此，这类钢非常脆，甚至在淬火硬化过程中会开裂。为了克服这些与脆性相关的缺点，通常在淬火硬化后引入回火步骤，但这增加了加工工作量和成本。
由于碳含量高，这些钢的冲击强度变差、可成形性或可弯曲性较差且抗应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking，SCC)较低。应力腐蚀开裂是由拉伸应力和腐蚀环境共同作用引起的开裂。通常，应力腐蚀开裂始于点蚀，难以检测到贯穿材料中的细裂纹，而大部分材料表面看起来完好无损。应力腐蚀开裂被归类为一种灾难性的腐蚀形式，因为这种细小的裂纹的检测可能非常困难，而且损坏不易预测。需要更好的方法来降低碳含量而不损害硬度或任何其他机械性能，例如冲击强度、可成形性/可弯曲性或抗应力腐蚀开裂性。
CN102392186和CN103820717涉及碳含量相对较低(CN102392186中为0.25-0.30重量％；CN103820717中为0.22-0.29重量％)和锰含量也相对较低的RHQ钢板。制造这种RHQ钢板需要进行淬火硬化后的回火步骤，不可避免地增加了加工工作量和成本。
EP2695960涉及一种表现出优异抗应力腐蚀开裂性的耐磨钢产品，这种钢板的制造工艺可是在热轧后立即进行直接淬火(direct quenching，DQ)，而无需像上述RHQ工序那样在热轧后进行再加热处理。EP2695960的钢板的碳含量(0.20-0.30重量％)较低且锰含量(0.40-1.20重量％)较高。为了增加抗应力腐蚀开裂性，EP2695960钢产品的微观结构的基相或主相必须为回火马氏体。另一方面，未回火马氏体的面积率限制为10％以下，这是因为在未回火马氏体的存在下抗应力腐蚀开裂性变差。在平衡耐磨性和抗应力腐蚀开裂性方面，EP2695960的钢产品具有520HBW以下的表面硬度。
本发明扩展利用了具有成本效益的热机械控制加工(thermomechanicallycontrolled processing，TMCP)与直接淬火(DQ)的结合，以生产高硬度钢带产品，所述高硬度钢带产品表现出改进的耐气候腐蚀性、有保证的冲击强度值和优异的可成形性/可弯曲性。
发明内容
鉴于现有技术，本发明的目的是解决如下技术问题：提供高硬度钢带产品，所述高硬度钢带产品表现出优异的耐气候腐蚀性、有保证的冲击强度值和优异的可成形性/可弯曲性。所述问题通过特定合金设计与具有成本效益的TMCP工序的结合来解决，这种结合产生主要包含马氏体的金相微观结构。
在第一方面，本发明提供一种热轧钢带产品，所述热轧钢带产品包含按重量百分比(重量％)计组成如下的组合物：
C 0.17-0.38，优选0.21-0.35，更优选0.22-0.28，
Si 0-0.5，优选0.01-0.5，更优选0.03-0.25，
Mn 0.1-0.4，优选0.15-0.3，
Al 0.015-0.15，
Cu 0.1-0.6，优选0.1-0.5，更优选0.1-0.35，
Ni 0-0.8，优选0.2-0.8，
Cr 0.1-1，优选0.3-1，更优选0.35-1，甚至更优选0.35-0.8，
Mo 0.01-0.3，优选0.03-0.3，更优选0.05-0.3，
Nb 0-0.005，
Ti 0-0.05，优选0-0.035，更优选0-0.02，
V 0-0.2，优选0-0.06，
B 0.0005-0.005，优选0.0008-0.005，
P 0-0.025，优选0.001-0.025，更优选0.001-0.012，
S 0-0.008，优选0-0.005，
N 0-0.01，优选0-0.005，更优选0-0.004，
Ca 0-0.01，优选0-0.005，更优选0.0008-0.003，
余量(remainder)为Fe和不可避免的杂质。
优选地，上述组合物包含按重量百分比(重量％)计的：
Ti 0-0.005，
N 0-0.003。
优选地，上述组合物包含按重量百分比(重量％)计的：
Ti ＞0.005且≤0.05，
N ＞0.003且≤0.01。
优选地，[Ni]＞[Cu]/3，优选[Ni]＞[Cu]/2，其中
[Ni]是组合物中Ni的含量，
[Cu]是组合物中Cu的量。
钢产品为用必要的合金元素Si、Cu、Ni和Cr合金化的，所述钢产品具有良好的抗气候腐蚀能力并增加了漆层的耐用性。
钢产品的Mn含量低，这对提高冲击韧性和可弯曲性很重要。
调节Ca/S比，以使得不会形成CaS，从而提高冲击韧性和可弯曲性。Ca/S比优选在1-2，更优选为1.1-1.7，且甚至更优选为1.2-1.6的范围。
Nb的水平应限制为尽可能低，以提高钢产品的可成形性或可弯曲性。Nb等元素可能会作为非有意添加的残余含量(residual content)存在。
残余含量与不可避免的杂质之间的区别在于，残余含量是合金元素的受控量，不视为杂质。通常由工业过程控制的残余含量对合金没有本质影响。
在第二方面，本发明提供一种热轧钢带产品的制备方法，所述方法包括以下步骤：
-提供钢坯，所述钢坯由上述发明内容部分或根据权利要求1至5中任一项所述的化学成分组成；
-将钢坯加热到1200℃至1350℃的奥氏体化温度；
-在Ar3至1300℃范围的温度下热轧至所期望的厚度，其中终轧温度在800℃至960℃，优选为870℃至930℃，更优选为885℃至930℃的范围；和
-将热轧钢带产品直接淬火至冷却末端(cooling end)，且卷取温度为450℃以下，优选为250℃以下，更优选为150℃以下，甚至更优选为100℃以下。
可选地，回火退火步骤在150℃至250℃范围的温度下对直接淬火和卷取的带产品进行。然而，根据本发明不需要回火退火步骤。
钢产品厚度为10mm以下、优选为8mm以下、更优选为7mm以下的钢带。
所获得的钢产品的微观结构包括按体积百分比(体积％)计至少90体积％的马氏体，优选至少体积95％的马氏体，更优选至少98体积％的马氏体，从钢带产品的1/4厚度处测量。马氏体结构可以是未回火的、自回火的(autotempered)和/或回火的。优选地，马氏体组织不被回火。更优选地，上述微观结构包括超过10体积％的未回火马氏体。优选地，微观结构包括0体积％至1体积％的残余奥氏体，且更优选包括0体积％至0.5体积％的残余奥氏体。通常，微观结构还包括贝氏体、铁素体和/或珠光体。
所获得的钢产品在钢带产品的1/4厚度处测量的原始奥氏体晶粒尺寸为50μm以下，优选30μm以下小，更优选20μm以下。
原奥氏体晶粒结构的纵横比是影响钢产品冲击韧性和可弯曲性的因素之一。为了提高冲击韧性，原奥氏体晶粒结构的纵横比应为至少1.5，优选为至少2，且更优选为至少3。为了提高可弯曲性，原奥氏体晶粒结构的纵横比为7以下，优选为5以下，更优选为1.5以下。本发明获得的钢产品的原始奥氏体晶粒结构的纵横比在1.5-7的范围，优选为1.5-5，且更优选为2-5，这确保了能够实现优异的冲击韧性和优异的可弯曲性之间的平衡。
获得的钢产品的硬度与其他机械性能的良好平衡，所述其他机械性能例如改进的耐气候腐蚀和优异的冲击强度。钢产品至少具有下列力学性能之一：
布氏硬度在420-580HBW的范围，优选为450-550HBW，更优选为470-530HBW；
腐蚀指数(ASTM G101-04)≥5，优选≥5.5，且更优选≥6；
-20℃或-40℃温度下的夏比-V(Charpy-V)冲击韧性为至少34J/cm2。
钢产品表现出优异的可弯曲性或可成形性。钢产品在纵向于轧制方向的测量方向上的最小弯曲半径为3.4t以下，其中弯曲轴线纵向于轧制方向；钢产品在横向于轧制方向的测量方向上的最小弯曲半径为2.7t以下，其中弯曲轴线横向于轧制方向；且其中t为钢带产品的厚度。
钢产品具有高硬度和优异机械性能如冲击强度和可成形性/可弯曲性的良好平衡。因此，钢产品表现出优异的耐气候腐蚀能力。
附图的简要说明
图1示出微观结构。
具体实施方式
术语“钢”定义为含有碳(C)的铁合金。
术语气候腐蚀(也称大气腐蚀)指由当地环境条件引起的室外腐蚀。环境条件是由雨和阳光等天气现象形成的。环境条件还受到空气中不同杂质的影响，如来自海水的氯化物和来自火山活动和工业或采矿中的硫化合物。
术语“布氏硬度(Brinell hardness，HBW)”指代钢硬度。布氏硬度测试是通过如下方式进行：将3000千克力将10毫米球形碳化钨球压在洁净的准备好的表面上，产生压痕，测量并给出特定数值。
术语“腐蚀指数(ASTM G101-04)”是指美国材料与试验协会(American Societyfor Testing and Materials，ASTM)标准G101，该标准目前是将耐候钢的耐大气腐蚀性能作为耐候钢成分的函数进行量化的唯一可用指南。
术语“加速连续冷却(accelerated continuous cooling，ACC)”是指以冷却速率下加速冷却至一温度而不中断的过程。
术语“极限抗拉强度(ultimate tensile strength，UTS，Rm)”是指钢在拉伸下断裂的极限，因此是最大的拉伸应力。
术语“屈服强度(yield strength，YS，Rp0.2)”是指0.2％偏移屈服强度，定义为导致0.2％塑性应变的应力量。
术语“总伸长率(total elongation，TEL)”是指材料在断裂前可以拉伸的百分比；可成形性的粗略指标，通常表示为在测量伸长计的固定标距长度上的百分比。两种常见的标距长度是50mm(A50)和80mm(A80)。
术语“最小弯曲半径(Ri)”用于指可施加于测试板而不出现裂纹的弯曲的最小半径。
术语“可弯曲性”是指Ri与板厚度(t)的比率。
钢的合金含量以及加工参数决定微观结构，进而决定了钢的机械性能。
在开发具有目标机械性能的钢产品时，合金设计是首先要考虑的问题之一。下面对本发明的化学成分进行更详细的说明，其中各组分的％是指重量百分比。
碳C的用量在0.17％至0.38％的范围。
C合金化通过固溶强化提高钢的强度，因此C含量决定强度水平。根据目标硬度，C的用量在0.17％至0.38％的范围。如果碳含量低于0.17％，则很难达到420HBW以上的布氏硬度。然而，C对可焊性、冲击韧性、可成形性或可弯曲性以及抗应力腐蚀开裂性有不利影响。因此，C含量设定为不超过0.38％。
优选地，C的用量在0.21％至0.35％，更优选额0.22％至0.28％的范围。
硅Si的用量为0.5％以下。
Si添加到组合物中有利于在腐蚀性气候条件下形成保护性氧化层，这提供了良好的耐气候腐蚀性并增加了因磨损而容易损坏或从机器表面去除的漆层的耐久性。Si是一种有效的脱氧剂或杀灭剂，可以在炼钢过程中从熔体中去除氧。Si合金化通过固溶强化提高强度，并通过增加奥氏体淬透性提高硬度。此外，Si的存在可以稳定残余奥氏体。然而，高于0.5％的硅含量可能会不必要地增加碳当量(carbon equivalent，CE)值，从而削弱可焊性。此外，如果Si过量存在，表面质量可能会变差。
如前所述，Si是一种提供足够硬度和良好耐气候腐蚀能力以及提高涂层耐久性的重要合金元素。优选地，Si的用量在0.01％至0.5％，且更优选为0.03％至0.25％的范围。
锰Mn的用量在0.1％至0.4％的范围。
Mn合金化降低了马氏体起始温度(Ms)和马氏体终止温度(Mf)，这可以抑制马氏体在淬火过程中的自回火。马氏体自回火减少会导致更高的内应力，所述内应力增加淬火诱导的开裂或形状变形的风险。尽管较低程度自回火的马氏体微观结构有利于更高的硬度，但不应低估其对冲击强度的负面影响。
Mn合金化还通过固溶强化提高强度，并通过增加奥氏体淬透性提高硬度。但是，如果Mn的量太高，虽然钢的淬透性增加，代价却是冲击韧性降低。过量的Mn合金化还可能导致C-Mn偏析和形成MnS，这可能诱导形成点腐蚀和应力腐蚀开裂的起始位点。
因此，Mn的用量为至少0.1％，以确保可淬透性，但不超过0.4％，以避免上述不利的影响并确保优异的机械性能例如冲击强度和可弯曲性。优选地，为在0.15％至0.3％的范围使用低水平的Mn。
铝A1的用量在0.015％至0.15％的范围。
铝是一种有效的脱氧剂或杀灭剂，可以在炼钢过程中从熔体中去除氧。Al还通过形成稳定的AlN颗粒去除N并提供晶粒细化，这有利于高韧性，尤其是在低温下。Al也稳定残余奥氏体。然而，过量的Al可能会增加非金属夹杂物，从而降低洁净度。
铜Cu的用量在0.1％至0.6％的范围。
Cu添加到组合物中有利于在腐蚀性气候条件下形成保护性氧化层，这提供了良好的耐气候腐蚀性并增加了因磨损而容易损坏或从机器表面去除的漆层的耐久性。Cu可促进低碳贝氏体结构的形成，引起固溶强化并有助于析出强化。Cu还可以具有抑制应力腐蚀开裂的有益效果。当过量添加时，Cu会使现场焊接性和热影响区(heat affected zone，HAZ)韧性变差。因此，Cu的上限设为0.6％。
如前所述，Cu是一种提供足够硬度和良好耐气候腐蚀能力以及提高涂层耐久性的重要合金元素。优选地，Cu的用量在0.1％至0.5％，且更优选为0.1％至0.35％的范围。
镍Ni的用量为0.8％或更少。
Ni用于避免淬火诱导的开裂并提高低温韧性。Ni是一种提高奥氏体淬透性从而提高强度而使冲击韧性和/或HAZ韧性没有或几乎没有损失的合金元素。Ni还能够提高表面质量，从而防止了点腐蚀，即应力腐蚀开裂的起始位点。Ni添加到组合物中有利于在腐蚀性气候条件下形成保护性氧化层，这提供了良好的耐气候腐蚀性并增加了因磨损而容易损坏或从机器表面去除的漆层的耐久性。但是，镍含量超过0.8％，会使合金成本会大大增加，而没有显著技术改进。Ni过量的会产生高粘度的铁氧化物膜，这会使钢产品的表面质量变差。更高的Ni含量还会因CE值和裂纹敏感性系数增加而对可焊性产生负面影响。
如前所述，Ni是一种提供足够硬度和良好耐气候腐蚀性而使冲击韧性没有或几乎没有损失并且用于提高漆层耐久性的重要合金元素。Ni的用量优选在0.2％至0.8％的范围。
铬Cr的用量在0.1％至1％的范围。
Cr添加至组合物有利于在腐蚀性气候条件下形成保护性氧化层，这提供了良好的耐气候腐蚀性并增加了因磨损而容易损坏或从机器表面去除的漆层的耐久性。Cr合金化提供更好的耐点蚀性，从而防止早期应力腐蚀开裂。Cr作为中等强度的碳化物形成元素，增加了钢基材和焊接的强度，而冲击韧性下降很小。Cr合金化还通过增加奥氏体淬透性提高强度和硬度。然而，如果Cr的用量超过1％，则HAZ韧性和现场焊接性可能会受到不利影响。
如前所述，Cr是一种提供足够硬度和良好耐气候腐蚀性而使冲击韧性没有或几乎没有损失并且用于提高涂料层的耐久性的重要合金元素。优选地，Cr的用量在0.3％至1％，更优选为0.35％至1％，且甚至更优选为0.35％至0.8％的范围。
钼Mo的用量在0.01％至0.3％的范围。
Mo合金化提高冲击强度、低温韧性和抗回火性。Mo的存在通过增加奥氏体淬透性增强强度和硬度。Mo可以添加到组合物中代替Mn提供淬透性。在B合金化的情况下，通常需要Mo确保B的有效性。但是，Mo不是经济上可接受的合金元素。如果Mo以高于0.3％的量使用，则韧性可能变差，从而增加脆性的风险。过量的Mo也可能降低B的影响。此外，发明人已经注意到，Mo合金化减缓了奥氏体的再结晶，从而增加了原有奥氏体晶粒结构的纵横比。因此，应小心控制Mo含量的水平，以防止原奥氏体晶粒过度伸长而使钢产品的可弯曲性变差。
优选地，Mo的用量在0.03％至0.3％，且优选为0.05％至0.3％的范围。
铌Nb的用量为0.005％以下。
Nb形成碳化物NbC和碳氮化物Nb(C，N)。Nb被认为是主要的晶粒细化元素。Nb有助于钢的增强和增韧。然而，Nb的添加量应限制在0.005％，这是因为过量的Nb会使可弯曲性变差，尤其是在实施直接淬火和/或组合物中存在Mo时。此外，Nb可能对HAZ韧性不处，这是因为Nb可通过形成相对不稳定的TiNbN或TiNb(C，N)析出物而促进粗大上贝氏体组织的形成。Nb的含量应限制在尽可能低的水平，以提高钢产品的可成形性或可弯曲性。
钛Ti的用量为0.05％以下。
TiC析出物能够有效捕获大量的氢H，这会降低材料中的H扩散，还会从微观结构中去除一些不利的H，从而防止应力腐蚀开裂。Ti的添加还会结合游离N，游离N通过形成稳定的TiN而对韧性不利，TiN还会与NbC一起在高温再加热阶段有效防止奥氏体晶粒生长。TiN析出物可以在焊接过程中进一步防止HAZ的晶粒粗化，从而提高韧性。TiN的形成抑制了BN的析出，从而使B自由地对淬透性做出贡献。为此，Ti/N的比率为至少3.4。然而，如果Ti含量过高，则TiN的粗化和TiC引起的析出硬化发展，低温韧性可能变差。因此，有必要将钛限制为小于0.05％。
优选地，Ti的用量为0.035％以下，且更优选为0.02％以下。如果钢产品的氮含量低至0.003％以下，则无需添加Ti来保证硼的淬透性效果，且Ti含量可低至0.005％以下。如果氮含量大于0.003％但不超过0.01％，则Ti含量可以大于0.005％但不超过0.05％。
钒V的用量为0.2％以下。
V具有与Nb基本相同但比Nb较小的效果。V4C3析出物能够有效捕获大量的氢H，从而降低材料中的H扩散，并从微观结构中去除一些不利的H以防止HIC。V是强的碳化物和氮化物形成物，但也可以形成V(C，N)，且其在奥氏体中的溶解度高于Nb或Ti在奥氏体中的溶解度。因此，V合金化具有分散强化和析出强化的可能性，这是因为大量V被溶解并可用于在铁素体中的析出。然而，添加超过0.2％的V会对焊接性和淬透性产生负面影响。
优选地，V的用量为0.06％以下。
硼B的用量在0.0005％至0.005％的范围。
B是一种使用已久的提高淬透性的微合金元素。最有效的B合金化将优选需要Ti以至少3.42N的量存在，以防止形成BN。在氮的存在量为0.003％以下的情况下，Ti含量可以降低到0.005％以下，这有利于低温韧性。如果B含量超过0.005％，则淬透性变差。
优选地，B的用量在0.0008％至0.005％的范围。
钙Ca的用量为0.01％或更少。
钙的添加在炼钢过程中是为了精炼、脱氧、脱硫以及控制氧化物和硫化物夹杂物的形状、大小和分布。钙通常添加以改善后续涂层。然而，应避免过量的Ca以获得洁净钢，从而防止硫化钙(CaS)或氧化钙(CaO)或其混合物(CaOS)的形成，硫化钙(CaS)或氧化钙(CaO)或其混合物(CaOS)的形成可使机械性能变差，例如使可弯曲性和耐SCC性变差。
优选地，Ca的用量为0.005％以下，且更优选为0.0008％至0.003％，以确保优异的机械性能，例如冲击强度和可弯曲性。
调整Ca/S比使得不会形成CaS，从而提高冲击韧性和可弯曲性。发明人已经注意到，一般而言，在炼钢过程中，对于洁净钢，最佳Ca/S比率在1-2，优选为1.1-1.7，更优选为1.2-1.6的范围。
不可避免的杂质可以是磷P、硫S、氮N。其按重量百分比(重量％)计的含量优选定义如下：
P 0-0.025，优选0.001-0.025，更优选0.001-0.012，
S 0-0.008，优选0-0.005，更优选0-0.002，
N 0-0.01，优选0-0.005，更优选0-0.004。
其他不可避免的杂质可以是氢H、氧O和稀土金属(rare earth metal，REM)等。它们的含量受到限制，以确保优异的机械性能，例如冲击韧性。
钢中奥氏体向马氏体转变很大程度上取决于以下因素：化学成分和一些加工参数，主要是再加热温度、冷却速度和冷却温度。关于化学成分，一些合金元素的影响比其他元素大，而其他元素的影响可以忽略不计。描述奥氏体淬透性的方程可用于评估冷却过程中不同合金元素对马氏体形成的影响。下面给出了一个这样的方程。从这个方程我们可以看出，碳的影响最大，Mn、Mo和Cr的影响居中，而Si和Ni的影响较小。此外，该方程表明，任何单一元素对于马氏体的形成都不是至关重要的，并且一种元素的缺失可以用其他合金元素的量和加工参数例如冷却速度来补偿。
Figure BDA0003290286680000121
具有目标机械性能的钢产品在确定特定微观结构的工序中制造，微观结构转而决定钢产品的机械性能。
第一步是提供钢坯，所述钢坯通过例如连续铸造工序提供，连续铸造工序也称为连铸(strand casting)。
在再加热阶段，钢坯被加热到1200℃至1350℃的奥氏体化温度，然后进行可能需要30-150分钟的均温步骤。再加热和均衡步骤对于控制奥氏体晶粒生长很重要。加热温度升高会引起合金析出物溶解和粗化，从而导致晶粒异常生长。
从钢带产品的1/4厚度处测量，最终钢产品的原始奥氏体晶粒尺寸为50μm以下，优选30μm以下，更优选20μm以下。
在热轧阶段，将板坯在Ar3至1300℃的温度下热轧至所期望的厚度，其中终轧温度(finish rolling temperature，FRT)为800℃至960℃，优选为870℃至930℃，更优选为885℃至930℃。
原奥氏体晶粒结构的纵横比是影响钢材冲击韧性和可弯曲性的因素之一。为了提高冲击韧性，原奥氏体晶粒结构的纵横比应至少为1.5，优选至少为2，更优选至少为3。为了提高可弯曲性，原奥氏体晶粒结构的纵横比应为7以下，优选为5以下，更优选为1.5以下。可以通过调整许多参数获得原始奥氏体晶粒的所期望的纵横比，所述参数例如精轧温度、应变/变形、应变速率和/或与阻止奥氏体再结晶的元素例如钼的合金化。
本发明获得的钢产品的原始奥氏体晶粒结构的纵横比为1.5-7，优选为1.5-5，且更优选为2-5，这确保了可以实现优异的冲击韧性和优异的可弯曲性之间的平衡。
所获得的钢带产品的厚度为10mm以下，优选8mm以下，且更优选7mm以下。
将热轧钢带产品直接淬火至冷却末端且卷取温度为450℃以下，优选为250℃以下，更优选为150℃以下，甚至更优选为100℃以下。冷却速度至少为30℃/s。
直接淬火的钢带产品的卷取温度在450℃以下，优选在250℃以下，更优选在150℃以下，甚至更优选100℃以下。
从钢带产品的1/4厚度处测量，所获得的钢带产品的微观结构包括按体积百分比(体积％)计的至少为90体积％的马氏体，优选至少95体积％的马氏体，更优选至少98体积％的马氏体。马氏体结构可以是未回火的、自回火的和/或回火的。优选地，马氏体结构不被回火。更优选地，上述微观结构包括超过10体积％的未回火马氏体。优选地，微观结构包括0-1体积％的残余奥氏体，更优选0-0.5体积％的残余奥氏体。通常，微观结构还包括贝氏体、铁素体和/或珠光体。
可选地，额外的回火退火步骤在150℃至250℃的温度下进行。
该钢带产品具有硬度和其他机械性能的良好平衡，所述其他性能例如优异的冲击强度、改进的耐气候腐蚀性和优异的可成形性/可弯曲性。
钢带产品的布氏硬度高在420-580HBW，优选为450-550HBW，更优选为470-530HBW的范围。
钢带产品的腐蚀指数(ASTM G101-04)为至少5，优选为至少5.5，更优选为至少6，这表明耐气候腐蚀性得到改善。通过使用本发明的钢产品，漆层的耐用性提高，重漆间隔可延长1.5-2倍。
腐蚀指数(ASTM G101-04)用于评价各种环境中低合金钢的长期大气腐蚀性。腐蚀指数(ASTM G101-04)方程通过长期户外腐蚀暴露试验使用统计方法形成，该方程表示如下。
IASTMG101＝26.01(％Cu)+3.88(％Ni)+1.20(％Cr)+1.49(％Si)+17.28(％P)-7.29(％Cu)(％Ni)-9.10(％Ni)(％P)-33.39(％Cu)2
具有高硬度的钢带产品在-20℃或-40℃的温度下的夏比-V冲击韧性为至少34J/cm2，从而满足常规冲击强度的要求。
钢带产品表现出优异的可弯曲性或可成形性。钢产品在纵向于轧制方向的测量方向上的最小弯曲半径为3.4t以下，其中弯曲轴线纵向于轧制方向；钢产品在横向于轧制方向的测量方向上的最小弯曲半径为2.7t以下，其中弯曲轴线横向于轧制方向；且其中t为钢带产品的厚度。
以下实施例进一步描述和阐释本发明范围内的实施方案。给出的实施例仅用于说明的目的，而不应解释为对本发明的限制，因为在不脱离本发明范围的情况下，许多变化是可能的。
用于制造测试用钢带产品的化学成分列于表1。
制造测试用钢带产品的生产条件列于表2。
制造测试用钢带产品的力学性能列于表3。
微观结构
微观结构可以用SEM显微照片表征，且体积分数可以使用点计数或图像分析方法确定。测试用发明实施例1-4的微观结构均具有至少90体积％的马氏体主相。图1是RD-ND平面上1号钢带1/4厚度处的SEM图像，其中原始奥氏体晶界可见。1号钢带的原始奥氏体晶粒结构的纵横比为3.4。
布氏硬度HBW
布氏硬度测试通过如下方式进行：使用3000千克力将10毫米球形碳化钨球压在洁净的准备好的表面上，产生压痕，测量并给出特定数值。测量在垂直于钢板的上表面距离钢板表面10-15％的深度处进行。如表3所示，每个发明实施例1-4的布氏硬度在475-491HBW的范围内。对比实施例5的布氏硬度为486HBW，而对比实施例6的布氏硬度为469HBW。
腐蚀指数(ASTM G101-04)
腐蚀指数(ASTM G101-04)根据美国材料与试验协会(ASTM)标准G101计算得出。如表3所示，每个发明实施例1-4的腐蚀指数(ASTM G101-04)为至少5.28。另一方面，对比实施例5和对比实施例6的腐蚀指数(ASTM G101-04)低得多，分别为3.4和1.04。
夏比-V冲击韧性
在-20℃或-40℃下的冲击韧性值根据ASME(美国机械工程师协会(AmericanSociety of Mechanical Engineers))标准通过夏比V型缺口试验获得。发明实施例1和发明实施例2在-20℃下的夏比-V冲击韧性分别为63J/cm2和45J/cm2(表3)。在测量方向纵向于轧制方向的情况下，每个发明实施例1-4均在-40℃下的夏比-V冲击韧性在38-120J/cm2的范围内。在测量方向横向于轧制方向的情况下，每个发明实施例1-4均在-40℃下的夏比-V冲击韧性在58-105J/cm2的范围内。与对比实施例6相比，发明实施例1-4的冲击韧性得到改进。对比实施例5的夏比-V冲击韧性优于发明实施例1和发明实施例2的夏比-V冲击韧性，但却以牺牲可弯曲性为代价。
伸长率
伸长率根据ASTM E8标准使用制造的2000吨板材批次的横向试样测定。发明实施例1和发明实施例2的总伸长率(A50)平均值分别为11.6和11.3(表3)，优于对比实施例5和对比实施例6，对比实施例5和对比实施例6的平均A50值分别为10.1和9.1。对比实施例5和对比实施例6的A50值优于发明实施例3和发明实施例4的A50值，但却以牺牲夏比-V冲击韧性为代价。
可弯曲性
弯曲试验包括：通过三点弯曲对试样进行单冲程塑性变形，直到卸载后达到规定的90°弯曲角度。在整个测试系列中，弯曲的检查和评估是一个连续的过程。这是为了能够决定是否应该增加、保持或减少冲头半径(R)。如果在纵向和横向上以相同的冲头半径(R)实现最小3m的弯曲长度，而没有任何缺陷，则可以在测试系列中确定材料的可弯曲性极限(R/t)。裂纹、表面颈缩痕迹和扁平弯曲(显着颈缩)记录为缺陷。
根据弯曲试验，每个发明实施例1-4在纵向于与轧制方向的测量方向上的最小弯曲半径均为3.3t以下；在横向于轧制方向的测量方向上的最小弯曲半径均为2.6t以下；其中t为钢带产品的厚度(表3)。对比实施例5表现出较低的可弯曲性，在纵向于与轧制方向的测量方向上的最小弯曲半径为3.7t，在横向于轧制方向的测量方向上的最小弯曲半径为2.2t。
屈服强度
屈服强度根据ASTM E8标准使用生产的2000吨板材批次的横向试样测定。发明实施例1-4纵向测量的屈服强度平均值(Rp0.2)均在1302Mpa至1399MPa的范围内(表3)。对比实施例5和对比实施例6纵向测量的屈服强度平均值(Rp0.2)分别为1262MPa和1338MPa(表3)。
拉伸强度
拉伸强度根据ASTM E8标准使用生产的2000吨板材批次的横向试样测定。发明实施例1-4纵向测量的极限拉伸强度(Rm)的平均值均在1509MPa至1566MPa的范围内(表3)。对比实施例5和对比实施例6纵向测量的极限拉伸强度平均值(Rm)分别为1550MPa和1552MPa(表3)。
Figure BDA0003290286680000181
Figure BDA0003290286680000191

Claims (14)

1.一种热轧钢带产品，包含按照重量百分比(重量％)计组成如下的组合物：
C 0.17-0.38，优选0.21-0.35，更优选0.22-0.28，
Si 0-0.5，优选0.01-0.5，更优选0.03-0.25，
Mn 0.1-0.4，优选0.15-0.3，
Al 0.015-0.15，
Cu 0.1-0.6，优选0.1-0.5，更优选0.1-0.35，
Ni 0-0.8，优选0.2-0.8，
Cr 0.1-1，优选0.3-1，更优选0.35-1，甚至更优选0.35-0.8，
Mo 0.01-0.3，优选0.03-0.3，更优选0.05-0.3，
Nb 0-0.005，
Ti 0-0.05，优选0-0.035，更优选0-0.02，
V 0-0.2，优选0-0.06，
B 0.0005-0.005，优选0.0008-0.005，
P 0-0.025，优选0.001-0.025，更优选0.001-0.012，
S 0-0.008，优选0-0.005，更优选0-0.002，
N 0-0.01，优选0-0.005，更优选0-0.004，
Ca 0-0.01，优选0-0.005，更优选0.0008-0.003，
余量为Fe和不可避免的杂质，其中钢产品的
布氏硬度在420-580HBW的范围，且
腐蚀指数(ASTM G101-04)为至少5。
2.根据权利要求1所述的钢产品，其中，当N的量在0-0.003重量％的范围时，Ti的量在0-0.005重量％的范围。
3.根据权利要求1所述的钢产品，其中，当N的量大于0.003重量％且不超过0.01重量％时，Ti的量大于0.005重量％且不超过0.05重量％。
4.根据前述权利要求中任一项所述的钢产品，其中，
[Ni]>[Cu]/3，优选[Ni]>[Cu]/2，且其中
[Ni]是所述组合物中Ni的含量，
[Cu]是所述组合物中Cu的量。
5.根据前述权利要求中任一项所述的钢产品，其中，Ca/S比在1-2，优选为1.1-1.7，更优选为1.2-1.6的范围。
6.根据前述权利要求中任一项所述的钢产品，其中，所述钢产品的布氏硬度在450-550HBW，优选为470-530HBW的范围。
7.根据前述权利要求中任一项所述的钢产品，其中，所述钢产品的腐蚀指数(ASTMG101-04)为至少5.5，优选为至少6。
8.根据前述权利要求中任一项所述的钢产品，其中，所述钢产品在-20℃或-40℃的温度下横向和/或纵向的夏比-V冲击韧性为至少34J/cm2。
9.根据前述权利要求中任一项所述的钢产品，其中，所述钢产品在纵向于轧制方向的测量方向上的最小弯曲半径为3.4t或更小；所述钢产品在横向于轧制方向的测量方向上的最小弯曲半径为2.7t或更小；其中t为所述钢带产品的厚度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的钢产品，其中所述钢产品的微观结构按体积百分数(体积％)计的组成如下：
马氏体 ≥90，优选≥95，更优选≥98，
残余奥氏体 0-1，优选 0-0.5，
余量为贝氏体、铁素体和/或珠光体。
11.根据前述权利要求中任一项所述的钢产品，其中，所述钢产品的原奥氏体晶粒尺寸为50μm或更小，优选30μm或更小，更优选20μm或更小。
12.根据前述权利要求中任一项所述的钢产品，其中，所述钢产品的原始奥氏体晶粒结构的纵横比在1.5-7，优选为1.5-5，更优选为2-5的范围。
13.根据前述权利要求中任一项所述的钢产品，其中，所述钢带产品的厚度为10mm或更小，优选8mm或更小，并且更优选7mm或更小。
14.一种根据前述权利要求中任一项所述的钢产品的制造方法，所述方法包括以下步骤：
-提供钢坯，所述钢坯由根据权利要求1至5中任一项所述的化学组合物组成；
-将所述钢坯加热到1200℃至1350℃的奥氏体化温度；
-在Ar3至1300℃范围的温度下热轧至所期望的厚度，其中终轧温度在800℃至960℃，优选为870℃至930℃，更优选为885℃至930℃的范围；
-将热轧钢带产品直接淬火至冷却末端，且卷取温度为450℃以下，优选为250℃以下，更优选为150℃以下，甚至更优选为100℃以下；和
-可选地，在150℃至250℃范围的温度下进行回火退火。
CN202080026935.0A 2019-04-05 2020-04-02 高硬度钢产品及其制造方法 Active CN113785078B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19167552.9 2019-04-05
EP19167552.9A EP3719148B1 (en) 2019-04-05 2019-04-05 High-hardness steel product and method of manufacturing the same
EP19185759.8A EP3719149B1 (en) 2019-04-05 2019-07-11 High-hardness steel product and method of manufacturing the same
EP19185759.8 2019-07-11
PCT/EP2020/059424 WO2020201438A1 (en) 2019-04-05 2020-04-02 High-hardness steel product and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113785078A true CN113785078A (zh) 2021-12-10
CN113785078B CN113785078B (zh) 2023-10-27

Family

ID=66101932

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080026935.0A Active CN113785078B (zh) 2019-04-05 2020-04-02 高硬度钢产品及其制造方法
CN202080026939.9A Active CN113785079B (zh) 2019-04-05 2020-04-02 高硬度钢产品及其制造方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080026939.9A Active CN113785079B (zh) 2019-04-05 2020-04-02 高硬度钢产品及其制造方法

Country Status (10)

Country Link
US (2) US20220177997A1 (zh)
EP (2) EP3719148B1 (zh)
JP (1) JP2022528420A (zh)
KR (1) KR20210149123A (zh)
CN (2) CN113785078B (zh)
BR (2) BR112021019865A2 (zh)
CA (2) CA3135141A1 (zh)
PL (1) PL3719148T3 (zh)
SI (1) SI3719148T1 (zh)
WO (2) WO2020201437A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114774772A (zh) * 2022-03-07 2022-07-22 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种耐腐蚀500hb马氏体耐磨钢板及其生产方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102175570B1 (ko) * 2018-09-27 2020-11-06 주식회사 포스코 우수한 경도와 충격인성을 갖는 내마모강 및 그 제조방법
CN113195759B (zh) 2018-10-26 2023-09-19 欧瑞康美科（美国）公司 耐腐蚀和耐磨镍基合金
CA3136967A1 (en) 2019-05-03 2020-11-12 Oerlikon Metco (Us) Inc. Powder feedstock for wear resistant bulk welding configured to optimize manufacturability
WO2023067544A1 (en) * 2021-10-20 2023-04-27 Tata Steel Limited High hardness low alloyed hot rolled steel and method of manufacturing thereof
JP2024526658A (ja) 2021-11-02 2024-07-19 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 二次電池用正極活物質
EP4180544A1 (en) * 2021-11-11 2023-05-17 SSAB Technology AB A hot-rolled steel strip product and method for its production
CN115058572B (zh) * 2022-06-13 2023-07-04 北京科技大学 一种添加中间层的不锈钢/碳钢层状复合板及其制备方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101270439A (zh) * 2007-03-23 2008-09-24 宝山钢铁股份有限公司 一种高强度热轧防弹钢板及其制造方法
JP2009030093A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Jfe Steel Kk 耐低温焼戻し脆化割れ特性に優れた耐磨耗鋼板
CN101660108A (zh) * 2009-10-16 2010-03-03 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 非调质针状组织高强度低屈强比耐候钢及其生产方法
US20140096875A1 (en) * 2011-03-29 2014-04-10 Jfe Steel Corporation Abrasion resistant steel plate or steel sheet excellent in resistance to stress corrosion cracking and method for manufacturing the same
CN103732764A (zh) * 2011-07-01 2014-04-16 罗奇钢铁公司 用于制造高强度结构钢的方法以及高强度结构钢产品
AU2013204206A1 (en) * 2012-10-19 2014-05-08 Bluescope Steel Limited Steel Plate
EP2778239A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-17 Tenaris Coiled Tubes, LLC High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same
WO2015110585A1 (en) * 2014-01-24 2015-07-30 Rautaruukki Oyj Hot-rolled ultrahigh strength steel strip product
CN105723004A (zh) * 2013-08-30 2016-06-29 罗奇钢铁公司 高硬度热轧钢制品和其制造方法
JP2016125065A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 新日鐵住金株式会社 耐摩耗鋼板およびその製造方法
US20170240992A1 (en) * 2016-02-22 2017-08-24 Nucor Corporation Weathering steel
WO2018138270A1 (en) * 2017-01-26 2018-08-02 Ssab Technology Ab Quench hardened steel
EP3390040A1 (en) * 2015-12-15 2018-10-24 Tata Steel IJmuiden B.V. High strength hot dip galvanised steel strip

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011099408A1 (ja) * 2010-02-15 2011-08-18 新日本製鐵株式会社 厚鋼板の製造方法
CN102199737B (zh) 2010-03-26 2012-09-19 宝山钢铁股份有限公司 一种600hb级耐磨钢板及其制造方法
CN103261451B (zh) * 2010-06-03 2015-06-24 新日铁住金株式会社 安全气囊用钢管的制造方法
CN102392186B (zh) 2011-11-07 2012-11-07 南京钢铁股份有限公司 一种hb500级低锰耐磨钢板的制造方法
FI20135775L (fi) * 2013-07-16 2014-09-03 Rautaruukki Oyj Menetelmä valmistaa galvannealed-käsitelty teräsnauhatuote kuumapuristusmuovaukseen, menetelmä valmistaa kuumapuristettu teräskomponentti, ja galvannealed-käsitelty teräsnauhatuote
CN103820717A (zh) 2014-01-28 2014-05-28 莱芜钢铁集团有限公司 钢板及其制备方法
WO2017183059A1 (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 Ｊｆｅスチール株式会社 耐摩耗鋼板および耐摩耗鋼板の製造方法
US11035018B2 (en) * 2016-04-19 2021-06-15 Jfe Steel Corporation Abrasion-resistant steel plate and method of producing abrasion-resistant steel plate
MX2019010416A (es) * 2017-03-13 2019-10-15 Jfe Steel Corp Placa de acero resistente a la abrasion y metodo de fabricacion de la misma.

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101270439A (zh) * 2007-03-23 2008-09-24 宝山钢铁股份有限公司 一种高强度热轧防弹钢板及其制造方法
JP2009030093A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Jfe Steel Kk 耐低温焼戻し脆化割れ特性に優れた耐磨耗鋼板
CN101660108A (zh) * 2009-10-16 2010-03-03 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 非调质针状组织高强度低屈强比耐候钢及其生产方法
US20140096875A1 (en) * 2011-03-29 2014-04-10 Jfe Steel Corporation Abrasion resistant steel plate or steel sheet excellent in resistance to stress corrosion cracking and method for manufacturing the same
CN103732764A (zh) * 2011-07-01 2014-04-16 罗奇钢铁公司 用于制造高强度结构钢的方法以及高强度结构钢产品
AU2013204206A1 (en) * 2012-10-19 2014-05-08 Bluescope Steel Limited Steel Plate
EP2778239A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-17 Tenaris Coiled Tubes, LLC High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same
CN105723004A (zh) * 2013-08-30 2016-06-29 罗奇钢铁公司 高硬度热轧钢制品和其制造方法
WO2015110585A1 (en) * 2014-01-24 2015-07-30 Rautaruukki Oyj Hot-rolled ultrahigh strength steel strip product
JP2016125065A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 新日鐵住金株式会社 耐摩耗鋼板およびその製造方法
EP3390040A1 (en) * 2015-12-15 2018-10-24 Tata Steel IJmuiden B.V. High strength hot dip galvanised steel strip
US20170240992A1 (en) * 2016-02-22 2017-08-24 Nucor Corporation Weathering steel
WO2018138270A1 (en) * 2017-01-26 2018-08-02 Ssab Technology Ab Quench hardened steel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114774772A (zh) * 2022-03-07 2022-07-22 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种耐腐蚀500hb马氏体耐磨钢板及其生产方法
CN114774772B (zh) * 2022-03-07 2023-10-31 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种耐腐蚀500hb马氏体耐磨钢板及其生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20220177997A1 (en) 2022-06-09
BR112021019865A2 (pt) 2021-12-07
CN113785079B (zh) 2024-04-05
PL3719148T3 (pl) 2023-05-08
US20220177996A1 (en) 2022-06-09
WO2020201437A1 (en) 2020-10-08
EP3719149A1 (en) 2020-10-07
SI3719148T1 (sl) 2023-06-30
BR112021019860A2 (pt) 2021-12-07
CN113785078B (zh) 2023-10-27
CN113785079A (zh) 2021-12-10
CA3135141A1 (en) 2020-10-08
KR20210149123A (ko) 2021-12-08
EP3719148B1 (en) 2023-01-25
JP2022528420A (ja) 2022-06-10
WO2020201438A1 (en) 2020-10-08
EP3719149B1 (en) 2023-03-22
EP3719148A1 (en) 2020-10-07
CA3135144A1 (en) 2020-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113785078B (zh) 高硬度钢产品及其制造方法
US11111553B2 (en) High-strength steel sheet and method for producing the same
KR101748510B1 (ko) 베이킹 경화성과 저온 인성이 우수한 인장 최대 강도 980㎫ 이상의 고강도 열연 강판
CA2932315C (en) Martensitic steel with delayed fracture resistance and manufacturing method
TWI412609B (zh) 高強度鋼板及其製造方法
JP7087078B2 (ja) 衝突特性及び成形性に優れた高強度鋼板及びその製造方法
CN111630200B (zh) 热轧钢及制造热轧钢的方法
KR20220088903A (ko) 강판 및 도금 강판
US20240287636A1 (en) High strength steel sheet and method for manufacturing the same
KR20230016218A (ko) 열처리 냉연 강판 및 그 제조 방법
JP7464887B2 (ja) 鋼板およびその製造方法
US20210381077A1 (en) Thin steel sheet and method for manufacturing same
CN113330125A (zh) 厚钢板及其制造方法
WO2019180499A1 (en) A steel composition in accordance with api 5l psl-2 specification for x-65 grade having enhanced hydrogen induced cracking (hic) resistance, and method of manufacturing the steel thereof
WO2016147550A1 (ja) 高強度冷延鋼板およびその製造方法
JP5034296B2 (ja) 歪時効硬化特性に優れた熱延鋼板およびその製造方法
US20230140358A1 (en) Steel sheet
US20230416860A1 (en) High yield ratio and high strength steel sheet having excellent thermal stability, and manufacturing method therefor
WO2023083898A1 (en) A hot-rolled steel strip product and method for its production
WO2022064249A1 (en) Steel for leaf springs of automobiles and a method of manufacturing of a leaf thereof

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant