JP2008519160A - Method for producing high strength steel strip or sheet having TWIP characteristics, component and method for producing high strength steel strip or sheet - Google Patents
Method for producing high strength steel strip or sheet having TWIP characteristics, component and method for producing high strength steel strip or sheet Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、ＴＷＩＰ特性をもつ冷間成形、高強度の鋼のストリップ又はシートの製造方法であって、中断なしに実施される連続操業工程において、下記の組成（質量％）：
炭素: ０．００３〜１．５０％、
マンガン: １８．００〜３０．００％、
ニッケル: １０．００％以下、
ケイ素: ８．００％以下、
アルミニウム: １０．００％以下、
クロム: １０．００％以下、
窒素: ０．６０％以下、
銅: ３．００％以下、
リン: ０．４０％以下、
硫黄: ０．１５％以下、
セレン、テルル、バナジウム、チタン、ニオブ、ホウ素、希土類金属、モリブデン、タングステン、コバルト、カルシウム及びマグネシウムの群から選択される１又はそれ以上の成分（但し、セレン、テルルの合計含有量は、０．２５％以下、
バナジウム、チタン、ニオブ、ホウ素、希土類金属の合計含有量は、４．００％以下、
モリブデン、タングステン、コバルトの合計含有量は、１．５０％以下そして、
カルシウム、マグネシウムの合計含有量は、０．５０％以下であるものとする）、
残部としての鉄及び溶解条件の不純物（合計含有量が０．３０％以下のスズ、アンチモン、ジルコニウム、タンタル及びヒ素の含有量は前記不純物中に含まれるものとする）
の溶融材料をコンベヤーに付与し、そして前記溶融材料がプレストリップへ凝固されるまでコンベヤー上で冷却し、
前記プレストリップを前記コンベヤーベルトから取り除き、
前記取り除いたプレストリップを、必要に応じて、熱処理にさらし、
前記プレストリップを少なくとも７００℃の熱間圧延温度で熱間圧延して、完全に再結晶された構造をもつホットストリップとし、そして、
前記ホットストリップを７５０℃までの巻取温度で巻き取る、前記方法に関する。The present invention is a method for producing cold-formed, high-strength steel strips or sheets having TWIP properties, and in a continuous operation step carried out without interruption, the following composition (mass%):
Carbon: 0.003 to 1.50%,
Manganese: 18.00-30.00%,
Nickel: 10.00% or less,
Silicon: 8.00% or less,
Aluminum: 10.00% or less,
Chrome: 10.00% or less,
Nitrogen: 0.60% or less,
Copper: 3.00% or less,
Phosphorus: 0.40% or less,
Sulfur: 0.15% or less,
One or more components selected from the group of selenium, tellurium, vanadium, titanium, niobium, boron, rare earth metals, molybdenum, tungsten, cobalt, calcium and magnesium (provided that the total content of selenium and tellurium is 0. 25% or less,
The total content of vanadium, titanium, niobium, boron, rare earth metal is 4.00% or less,
The total content of molybdenum, tungsten and cobalt is 1.50% or less and
The total content of calcium and magnesium shall be 0.50% or less),
Remaining iron and impurities in dissolution conditions (contents of tin, antimony, zirconium, tantalum and arsenic with a total content of 0.30% or less shall be included in the impurities)
Of molten material to the conveyor and cooled on the conveyor until the molten material is solidified into a press trip,
Removing the press trip from the conveyor belt;
The removed press trip is subjected to heat treatment, if necessary,
Hot rolling the press trip at a hot rolling temperature of at least 700 ° C. to form a hot strip having a fully recrystallized structure; and
The method relates to the method wherein the hot strip is wound at a winding temperature of up to 750 ° C.
Description
本発明は、Ｆｅ−Ｃ−Ｍｎ軽量の構造用鋼からＴＷＩＰ特性を含む高強度、冷間成形性の鋼ストリップ又はシートを製造する方法、ＴＷＩＰ特性を含む高強度の鋼ストリップ又はシート及びコンポーネントを製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a high strength, cold formable steel strip or sheet comprising TWIP properties from a Fe-C-Mn lightweight structural steel, a high strength steel strip or sheet comprising TWIP properties and components. It relates to a method of manufacturing.
いわゆる「ハッドフィ−ルド鋼」(鉄は別として、主な合金元素として、マンガン１１〜１４質量％及び炭素１．１〜１．４質量％を含む)は、既に長い間公知である。前記の高マンガン含有量の鋼は、繰返し衝撃又は摩擦の効果による非常に高い引張強さ及び加工硬化性により特徴付けられている。 So-called “hadfield steel” (aside from iron, containing 11-14% by weight of manganese and 1.1-1.4% by weight of carbon as main alloying elements) has been known for a long time. The high manganese content steel is characterized by a very high tensile strength and work hardenability due to the effects of repeated impact or friction.
さらに、いっそう高いマンガン含有量をもつオーステナイト鋼が公知であり、これは、いわゆる「ＴＷＩＰ」特性（Ｔｗｉｎｎｉｎｇ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ：双晶誘導塑性）を有する。軽量及び優れた強度の両方に関係している前記鋼は、機械荷重の過程において起こる前記構造の粒の双晶形成の結果として機械的に荷重させられる際に、高い延性を有する。前記双晶形成は、前記鋼の変形を直接的に促進する。前記双晶もまたそれらの一因である。なぜならば、機械的荷重の場合には前記鋼の流れ応力を増加するために、双晶が転移移動を制限するためである。ＴＷＩＰ鋼の延性は、前記双晶形成を一般に伴うマルテンサイトγ／α変態によって、付加的に補助される可能性がある。 Furthermore, austenitic steels with a higher manganese content are known, which have so-called “TWIP” properties (Twinning Induced Plasticity). The steel, which is associated with both light weight and excellent strength, has high ductility when mechanically loaded as a result of twinning of the grain of the structure that occurs in the course of mechanical loading. The twin formation directly promotes deformation of the steel. The twins also contribute to them. This is because in the case of a mechanical load, twins limit the transition movement in order to increase the flow stress of the steel. The ductility of TWIP steel can be additionally assisted by the martensitic γ / α transformation that is generally accompanied by twin formation.
前記タイプのＦｅ−Ｃ−Ｍｎ合金から鋼ストリップを製造する方法は、ＥＰ１０６７２０３Ｂ１により公知である。この公知方法においては、
炭素 ０．００１〜１．６質量％、
マンガン ６〜３０質量％、
ニッケル １０質量％以下、
（マンガン及びニッケルの合計含有量は１６質量％〜３０質量％である）
ケイ素 ２．５質量％以下
アルミニウム ６質量％以下
クロム １０質量％以下
そして、リン、スズ、アンチモン及びヒ素
（但し、これらの元素の合計含有量は、最大０．２質量％である）
硫黄、セレン及びテルル
（但し、これらの元素の合計含有量は、最大０．５質量％である）
バナジウム、チタン、ニオブ、ジルコニウム及び希土類金属
（但し、これらの元素の合計含有量は、最大３質量％である）
モリブデン及びタングステン
（但し、これらの元素の合計含有量は、最大０．５質量％に限定されている）
残部としての鉄及び溶解条件での不可避不純物
を含む溶融材料が、従来のツインロールストリップ鋳造機において、厚さ１．５ｍｍ〜１０ｍｍの薄いストリップへ鋳造される。前記方法において得られた前記薄いストリップは、続いて直接的に、又は可能であれば中間熱間圧延及びその後の巻取の後に、１又はそれ以上の段階において１０％〜９０％に厚さを減少するコールドストリップに冷間圧延し、そしてその後再結晶アニーリングにさらされる。
A method for producing a steel strip from an Fe-C-Mn alloy of the above type is known from EP 10672203 B1. In this known method,
0.001 to 1.6% by mass of carbon,
6-30% by mass of manganese,
Nickel 10 mass% or less,
(The total content of manganese and nickel is 16% by mass to 30% by mass)
Silicon 2.5% by mass or less aluminum 6% by mass or less chromium 10% by mass or less and phosphorus, tin, antimony and arsenic (however, the total content of these elements is 0.2% by mass at maximum)
Sulfur, selenium and tellurium (however, the total content of these elements is 0.5% by mass at maximum)
Vanadium, titanium, niobium, zirconium and rare earth metals (however, the total content of these elements is 3% by mass at maximum)
Molybdenum and tungsten (however, the total content of these elements is limited to a maximum of 0.5% by mass)
The molten material containing the balance iron and inevitable impurities under melting conditions is cast into a thin strip having a thickness of 1.5 mm to 10 mm in a conventional twin roll strip casting machine. The thin strip obtained in the method is subsequently directly or, if possible, intermediate hot rolled and subsequent winding to a thickness of 10% to 90% in one or more stages. Cold-roll to a decreasing cold strip and then subjected to recrystallization annealing.
技術的専門用語において「ダブルローラー」又は「ツインローラー」とも呼ばれるツインロール鋳造機の使用は別として、キャストストリップを、いわゆる「ダイレクトストリップキャスティング」処理によっても製造することができる。前記方法については、略称形である「ＤＳＣプロセス」が一般に使用されている。前記方法によって、鋳造される前記溶融材料は、鋳物用とりべから小分け容器へ注がれる。それによって、前記溶融材料は、連続回転コンベヤーベルトに付与される。前記コンベヤーベルトの領域内で、前記溶融材料は集中的に冷却され、その結果として前記コンベヤーベルト端に達すると硬化プレストリップに凝固される。その後、冷却段階直後に中断の無い同様の熱間圧延が行われる前に、前記プレストリップは第２冷却段階を一般に通過する。熱間圧延は、１又はそれ以上のロールスタンドにおいて行うことができる。熱間圧延後、最終ホットストリップをコイルに巻き付ける前に、さらに制御された冷却を行う。 Apart from the use of twin roll casters, also called “double rollers” or “twin rollers” in technical terms, cast strips can also be produced by the so-called “direct strip casting” process. For the method, the abbreviation “DSC process” is generally used. By the method, the molten material to be cast is poured from a casting ladle into a sub-container. Thereby, the molten material is applied to a continuous rotating conveyor belt. Within the region of the conveyor belt, the molten material is cooled intensively and as a result solidifies into a curing press trip when it reaches the end of the conveyor belt. Thereafter, the press trip generally passes through the second cooling stage before a similar uninterrupted hot rolling takes place immediately after the cooling stage. Hot rolling can be performed in one or more roll stands. After hot rolling, further controlled cooling is performed before winding the final hot strip around the coil.
前記ＤＳＣプロセスを使用して、Ｆｅ−Ｍｎ−Ａｌ−Ｓｉ合金から鋼ストリップを製造する可能性は、論文“ＤＥＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ ＯＦ ＨＩＧＨ ＭＡＮＧＡＮＥＳＥ ＴＲＩＰ ＡＬＬＯＹＳ”（レナタ ビスコロバら，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ａｔ ＩＤＤＲＧ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｅｅｐ Ｄｒａｗｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｇｒｏｕｐ ２００４ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２４−２６ Ｍａｙ ２００４，Ｓｉｎｄｅｌｆｉｎｇｅｎ， Ｖｅｒｌａｇ Ｓｔａｈｌｅｉｓｅｎ ＧｍｂＨ発行，２００４，ＩＳＢＮ３−５１４ ００７０８−Ｘ，２６１−２６９頁）に記載されている。前記ＤＳＣプロセスを使用するＴＷＩＰ鋼を製造する可能性への一般的な言及は別として、前記方法でのＦｅ−Ｍｎ−Ａｌ−Ｓｉ合金鋳造の具体例としての前記刊行物において、ＴＲＩＰ特性を有する鋼がある。前記ＴＲＩＰ特性を有する鋼は、鉄及び溶解条件不純物は別として、マンガン１６．２％、アルミニウム２．３６％、ケイ素２．４７％、炭素０．０８４％、硫黄０．００７％及び窒素０．００９３％（質量％で表示）を含む。 The possibility of producing steel strips from Fe-Mn-Al-Si alloys using the DSC process is described in the article "DEFFORMATION AND MECHANICAL PROPERIES OF HIGH MANGANESE TRIP ALLOYS" (Lenata Biscoloba et al., Proceedings at IDDRG International Derding Internet Engineering DID). Group 2004 Conference, 24-26 May 2004, Sindelfingen, published by Verlag Stahleisen GmbH, 2004, ISBN 3-514, 19988-X, pages 261-269). Apart from the general reference to the possibility of producing TWIP steel using the DSC process, in the publication as an example of Fe-Mn-Al-Si alloy casting in the method, it has TRIP properties There is steel. The steel having the TRIP characteristic, apart from iron and dissolution condition impurities, is 16.2% manganese, 2.36% aluminum, 2.47% silicon, 0.084% carbon, 0.007% sulfur, and 0.7% nitrogen. Including 0093% (expressed in mass%).
前記組成に依存して、ＴＲＩＰ（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ：変態誘導塑性）鋼は、従来の二相鋼に匹敵するある程度の伸びをもつ特に高い高強度を有しているか、又は従来の二相鋼に匹敵する強さをもつ高い伸び可能性を特にもっている。対照的に、ＴＷＩＰ鋼は、前記コンポーネントの造形間及び急な機械的応力の場合において、最適な変態挙動をもつ均合のとれた複合性質をもっている。 Depending on the composition, TRIP (Transformation Induced Plasticity) steel has a particularly high strength with a degree of elongation comparable to conventional duplex stainless steels, or In particular, it has a high stretchability with comparable strength. In contrast, TWIP steel has a balanced composite property with optimal transformation behavior during shaping of the component and in the case of abrupt mechanical stress.
しかし、前記タイプの軽量の構造用鋼から生産される公知の金属シートのすべての改良型は、それらは高強度を有しているが、特定の特性の不利な点をもっている。従って、例えば、広範囲の脆性−延性遷移温度、温度に対する性質の大きな依存、又はより異方性変形挙動が起こる。 However, all the improved versions of known metal sheets produced from lightweight structural steels of the type mentioned above have disadvantages of certain properties, although they have high strength. Thus, for example, a wide range of brittle-ductile transition temperatures, a large dependence of properties on temperature, or a more anisotropic deformation behavior occurs.
加えて、高いマンガン含有量をもつ鋼は、固有の高強度のために、熱間及び冷間圧延においてのみ困難性がある。ここで議論されている前記高強度のＴＷＩＰ鋼の場合においては、これは特に重要な意味を示している。従って、前記鋼をもつ、不安定な性質又は裂け目は、前記ストリップの末端において頻繁に現れる。実際、前記鋼からストリップ又はシートの大規模な製造及び処理を困難にさせる。また、最大硬化によって、１８質量％及びそれより多いＭｎ含有量をもつ鋼は熱間圧延前の鋳造条件においてでさえも高強度を有しており、製造プラントにおいて大資本の投資が、前記鋼から薄いホットストリップを製造するために必要である。その後、ホットストリップから薄い厚さのコールドストリップを適切な費用で製造することができる。しかし、自動車本体の組立の分野において特に、事故の場面において、高強度及び良好な変態をもつ軽量そして効果特性をもっている薄い冷間金属シートの要求が増加している。 In addition, steels with high manganese content are difficult only in hot and cold rolling due to their inherent high strength. In the case of the high strength TWIP steel discussed here, this has a particularly important meaning. Therefore, unstable properties or tears with the steel frequently appear at the end of the strip. In fact, large scale production and processing of strips or sheets from the steel is made difficult. Also, due to maximum hardening, steels with a Mn content of 18% by mass and higher have high strength even in the casting conditions before hot rolling, and a large capital investment in the production plant is Is necessary to produce a thin hot strip from Thereafter, a thin cold strip can be produced from the hot strip at a reasonable cost. However, there is an increasing demand for thin cold metal sheets with light weight and effective properties with high strength and good transformation, especially in the field of automobile body assembly, in the event of an accident.
本発明の目的は、前記従来技術をもとに、高いマンガン含有量のＴＷＩＰ特性を有している鋼ストリップ及びシートの生産方法を作り出すことにあり、前記方法は、最適な複合性質及び同等の最適な利用価値をもつ製品を、削減された費用で利用することができる。さらに、前記タイプの鋼から高強度のコンポーネントを製造する方法が示された。最後に、特に良好な変態挙動を有する、鋼ストリップ又はシートもまた創造された。 The object of the present invention is to create a method for producing steel strips and sheets with high manganese content TWIP properties based on said prior art, said method comprising optimum composite properties and equivalent Products with optimal utility value can be used at reduced costs. Furthermore, a method for producing high-strength components from said type of steel has been shown. Finally, steel strips or sheets with particularly good transformation behavior have also been created.
ＴＷＩＰ特性をもつ冷間成形、高強度鋼のストリップ又はシートの製造方法に関して、本目的は下記の連続操業工程を本発明に従って中断なしに実施されることにより成し遂げられた：
下記の組成（質量％）：
炭素:０．００３〜１．５０％、
マンガン:１８．００〜３０．００％、
ニッケル:１０．００％以下、
ケイ素:８．００％以下、
アルミニウム:１０．００％以下、
クロム:１０．００％以下、
窒素:０．６０％以下、
銅:３．００％以下、
リン:０．４０％以下、
硫黄:０．１５％以下、
セレン、テルル、バナジウム、チタン、ニオブ、ホウ素、希土類金属、モリブデン、タングステン、コバルト、カルシウム及びマグネシウムの群から選択される１又はそれ以上の成分（但し、セレン、テルルの合計含有量は、０．２５％以下、
バナジウム、チタン、ニオブ、ホウ素、希土類金属の合計含有量は、４．００％以下、
モリブデン、タングステン、コバルトの合計含有量は、１．５０％以下そして、
カルシウム、マグネシウムの合計含有量は、０．５０％以下であるものとする）、
残部としての鉄及び溶解条件の不純物（合計含有量が０．３０％以下のスズ、アンチモン、ジルコニウム、タンタル及びヒ素の含有量は前記不純物中に含まれるものとする）
の溶融材料をコンベヤーベルトに付与し、そして前記溶融材料がプレストリップへ凝固されるまでコンベヤー上で冷却し、
前記プレストリップを前記コンベヤーベルトから取り除き、
前記取り除いたプレストリップを、必要に応じて、熱処理にさらし、
前記プレストリップを少なくとも７００℃の熱間圧延最終温度で熱間圧延して、完全に再結晶された構造をもつホットストリップとし、そして、
前記ホットストリップを７５０℃までの巻取温度で巻き取る、前記方法。
With regard to the method of producing cold-formed, high-strength steel strips or sheets with TWIP properties, this object has been achieved by carrying out the following continuous operation steps according to the invention without interruption:
The following composition (mass%):
Carbon: 0.003 to 1.50%,
Manganese: 18.00 to 30.00%,
Nickel: 10.00% or less,
Silicon: 8.00% or less,
Aluminum: 10.00% or less,
Chrome: 10.00% or less,
Nitrogen: 0.60% or less,
Copper: 3.00% or less,
Phosphorus: 0.40% or less,
Sulfur: 0.15% or less,
One or more components selected from the group of selenium, tellurium, vanadium, titanium, niobium, boron, rare earth metals, molybdenum, tungsten, cobalt, calcium and magnesium (provided that the total content of selenium and tellurium is 0. 25% or less,
The total content of vanadium, titanium, niobium, boron, rare earth metal is 4.00% or less,
The total content of molybdenum, tungsten and cobalt is 1.50% or less and
The total content of calcium and magnesium shall be 0.50% or less),
Remaining iron and impurities in dissolution conditions (contents of tin, antimony, zirconium, tantalum and arsenic with a total content of 0.30% or less shall be included in the impurities)
Of molten material to a conveyor belt and cooled on the conveyor until the molten material is solidified into a press trip,
Removing the press trip from the conveyor belt;
The removed press trip is subjected to heat treatment, if necessary,
Hot rolling the press trip at a final hot rolling temperature of at least 700 ° C. to form a hot strip with a fully recrystallized structure; and
The method wherein the hot strip is wound at a winding temperature of up to 750 ° C.
高強度コンポーネントを製造方法に関して、本発明の方法を使用することにより、ホットストリップ又はコールドストリップを製造し、その後、可能であればホットストリップ又はコールドストリップからプレプロダクトを製造し、プレプロダクトを、その後最終的にコンポーネントへ冷間成形することで、本発明は前記目的を達成する。 With regard to the method of manufacturing high strength components, by using the method of the present invention, a hot strip or cold strip is manufactured, and if possible, a pre product is manufactured from the hot strip or cold strip, and then the pre product is Finally, the present invention achieves the object by cold forming into components.
鋼ストリップ又はシートを製造する特殊方法の結果、本発明による方法を用いて製造された鋼ストリップ又はシートは、０℃よりずっと低い温度に下がる特異な最適な複合性質を含む。従って、本発明により生産される鋼ストリップ又はシートは、その脆性／延性遷移温度Ｔｕｅが４０℃より低いことを特徴としている。関係する遷移温度は、カップテスト又はノッチ付試験片の衝撃試験により一般に決定される。 As a result of the special method of producing steel strips or sheets, the steel strips or sheets produced using the method according to the invention contain unique and optimal composite properties that drop to temperatures well below 0 ° C. Thus, the steel strip or sheet produced according to the invention is characterized by its brittle / ductile transition temperature Tue lower than 40 ° C. The relevant transition temperature is generally determined by cup test or notch specimen impact test.
従って、本発明の鋼ストリップ又はシートを使用する際、例えば自動車ボディパネル又は同等のアプリケーションを生産する際に、前記鋼ストリップ又はシートの優れた変形容量は、前記アプリケーションを一般に使用する前温度範囲にわたって一定であることを確実にすることができる。 Thus, when using the steel strip or sheet of the present invention, for example when producing automotive body panels or equivalent applications, the excellent deformation capacity of the steel strip or sheet is over the temperature range before the application is generally used. It can be ensured that it is constant.
本発明の方法により同時に熱間圧延最終温度及び巻取温度を調節する場合には、１８質量％及びそれより多いマンガン含有量をもつ鋼を特に有利な方法において現在公知のＤＳＣプロセスを使用することにより処理することができることの実現性に本発明は基づいている。熱間圧延温度は少なくとも７００℃、典型的には少なくとも８５０℃である事実によって、完全な再結晶されているホットストリップが熱間圧延後に得られ、前記ホットストリップはその後の冷間成形に非常に適している。最大７５０℃、典型的には最大５５０℃の巻取温度も選択され、その結果最終ホットストリップの結晶粒界酸化を可能な限り回避するので、巻き取り後に得られるホットストリップ上においては表面欠陥は最小限度にとどまる。従って、本発明により生産されるホットストリップ又はそれらから作られるコールドストリップを、耐食等を改善するために、特に、十分に金属コーティングで保護することができる。 When adjusting the hot rolling final temperature and the coiling temperature simultaneously by the method of the present invention, use a DSC process currently known in a particularly advantageous way for steels with a manganese content of 18% by weight and higher. The present invention is based on the feasibility of being able to handle the process. Due to the fact that the hot rolling temperature is at least 700 ° C., typically at least 850 ° C., a completely recrystallized hot strip is obtained after hot rolling, said hot strip being very susceptible to subsequent cold forming. Is suitable. A coiling temperature of up to 750 ° C., typically up to 550 ° C. is also selected, so that as much as possible avoids grain boundary oxidation of the final hot strip, so that surface defects are present on the hot strip obtained after winding. Stay to the minimum. Thus, hot strips produced according to the invention or cold strips made from them can be particularly well protected with a metal coating in order to improve corrosion resistance and the like.
本発明の方法の特に有利な点は、本発明により使用される生産プロセスの熱相間において、前記ストリップが垂直方向から水平方向へ転換する必要がないことである。その代わりとして、コンベヤーベルト上の凝固間及びその後の熱間圧延間の両方において、本発明による溶融材料からプレストリップ鋳造、並びに可能であれば熱間圧延前の熱処理は、ストリップの任意の臨界混合は生産プロセスの熱相において回避することができるという結果を伴って垂直の方向で単独で実行している。これは、前記材料のいまだに低い変態容量のために起こる問題を生じずに、特に耐熱鋼材料から鋼ストリップを生産することを可能にする。従って、公知のストリップ鋳造機を用いての鋳造ストリップと比較して、鋳造運転を停止しなければならない危険性、例えば、不十分な延性鋳造ストリップのみの破壊は、本発明によるＤＳＣプロセスを使用する際に存在しない。 A particular advantage of the method of the invention is that the strip does not have to change from vertical to horizontal during the thermal phase of the production process used according to the invention. As an alternative, both during solidification on the conveyor belt and subsequent hot rolling, press-trip casting from the molten material according to the invention, and possibly heat treatment prior to hot rolling, can be performed with any critical mixing of the strip. Is running alone in the vertical direction with the result that it can be avoided in the thermal phase of the production process. This makes it possible to produce steel strips, in particular from heat-resistant steel materials, without the problems that arise due to the still low transformation capacity of the materials. Therefore, the risk that the casting operation has to be stopped compared to the casting strips using known strip casting machines, for example the failure of only insufficient ductile casting strips, uses the DSC process according to the invention. It does n’t exist.
本発明の方法の更なる利点は、従来のストリップ鋳造を用いて達成されるよりもずっと大きい厚さの鋳造物とすることができることにある。従って、典型的には１０ｍｍよりも大きく、特には１２ｍｍよりも大きい厚さのプレストリップを、本発明の方法では困難性なしに生産することができる。例えば、厚さ１５ｍｍより大きい又は２０ｍｍよりも大きい種類は、その後、高いひずみ割合を使用する熱間圧延間で、典型的には３ｍｍよりも小さく、特には２ｍｍよりも小さい厚さの薄いホットストリップに形成される。 A further advantage of the method of the present invention is that it can result in a much thicker cast than can be achieved using conventional strip casting. Thus, press trips with a thickness typically greater than 10 mm, in particular greater than 12 mm, can be produced without difficulty with the method of the present invention. For example, types of thickness greater than 15 mm or greater than 20 mm are then thin hot strips with a thickness typically less than 3 mm, in particular less than 2 mm, between hot rolling using a high strain rate. Formed.
ツインロール鋳造機を用いる従来の鋳造機と比較して、プレストリップの初期の鋳造構造を可能な限り完全に除去し、そして、特に均一、つまり完全に再結晶化されている構造及びキャビティの最も広範囲の除去の結果、特に良好な延性により特徴付けられるホットストリップ構造を生成することを、熱間圧延間の大きな変形は導く。従って、鋳造プレストリップの熱間成形を本発明の方法を使用することにより好ましく実施し、その結果、好ましくは６０％よりも多く、特には９５％までの高い程度の変形を達成する。本発明の処理された標準の鋼合金は高い耐熱性を有している事実にもかかわらず、前記方法において、例えば、低い費用で自動車ボディ構造への使用に直接的に適しているコールドストリップに冷間圧延することができる厚さ１ｍｍのホットストリップを、大きい厚さのプレストリップから生産することができる Compared to conventional casters using twin roll casters, the initial cast structure of the press trip is removed as completely as possible, and most of the structures and cavities are particularly uniform, ie completely recrystallized. The large deformation during hot rolling leads to the production of hot strip structures characterized by a particularly good ductility as a result of extensive removal. Therefore, hot forming of the cast press trip is preferably carried out by using the method of the invention, so that a high degree of deformation is achieved, preferably more than 60%, in particular up to 95%. Despite the fact that the treated standard steel alloy of the present invention has high heat resistance, in the above method, for example, a cold strip that is directly suitable for use in automobile body structures at low cost. 1 mm thick hot strips that can be cold rolled can be produced from large thickness press trips
本発明の方法の更なる実質的な利点は、従来法において問題のある合金元素の存在に関連して、処理された溶融材料において本質的に耐性がより高くなるという事実にある。従って、前記溶融材料は、かなりの含有量のリン、硫黄及び銅に加えて、比較的高い含有量のスズ、アンチモン、ジルコニウム、タンタル及びヒ素（合計質量％は０．３０％まで）の形で不純物を有しており、高い成功率で鋳造することができる。このことは、付随する元素において、よりの高い含有量の耐性化を可能にし、これには、相当するように合金化され、結果として劣悪化した鋼ストリップが製造される可能性をともなわない。 A further substantial advantage of the method according to the invention lies in the fact that it is inherently more resistant in the processed molten material in connection with the presence of alloying elements which are problematic in the prior art. Thus, the molten material is in the form of relatively high contents of tin, antimony, zirconium, tantalum and arsenic (total mass up to 0.30%) in addition to significant contents of phosphorus, sulfur and copper. It has impurities and can be cast with high success rate. This makes it possible to tolerate higher contents of the accompanying elements, without the possibility of producing a correspondingly alloyed steel strip resulting in a deteriorated steel strip.
従って、本発明は、電気アーク炉ルートを使用し、より安い粗悪なくず鉄を利用する溶融材料の経済的な生産を可能にする。従って、高いＣＯ２放出を招く溶鉱炉の使用から遠ざけることを可能にする。 Thus, the present invention allows for the economical production of molten materials that utilize iron without using the electric arc furnace route and without cheaper degradation. Thus, it is possible to keep away from the use of blast furnaces that lead to high CO 2 emissions.
本発明に通じて可能性のある、高い許容範囲に変動することのできる組成の溶融材料の処理は、相当する不純物をもつ最適でない合金材料を使用する可能性を示し、そして、従って、さらに合金材料コストを付加的に削減する。高炉コークス高いコストを避けることができる。 The treatment of molten materials with a composition that can be varied to a high tolerance, which is possible through the present invention, shows the possibility of using non-optimal alloy materials with corresponding impurities, and therefore further alloys Reduce material costs additionally. Blast furnace coke can avoid high cost.
前記タイプの鋼を本発明により処理する際に、セグリゲーションプロファイル、つまり従来の垂直連続鋳造法の問題が、実質的に減少する。また、従来の連続鋳造で発生する不規則な鋳造構造は、本発明による方法を使用することにより均質化される。 When processing said type of steel according to the present invention, the problems of segregation profiles, ie conventional vertical continuous casting processes, are substantially reduced. Also, the irregular casting structure that occurs in conventional continuous casting is homogenized by using the method according to the invention.
相当する合金を従来の連続鋳造による処理の場合よりも、最終鋼ストリップ又はシートの強度又は延性は、本発明の製造方法でより高くなる。 The strength or ductility of the final steel strip or sheet is higher with the production method of the present invention than when the corresponding alloy is processed by conventional continuous casting.
最後に、本発明の方法を生産ラインに使用することができ、従来の連続鋳造プラントよりも実質的により低い費用投資を必要とする。従って、資本支出は、従来の連続鋳造の幅広いホットストリッププラントよりも低くなる。また、本発明の方法は、幅を、コイルごとのコイルを調整することにより可能とする。本発明において操業する生産ラインにより達成される生産は、従来の連続鋳造プラントと同等である。本発明により処理された合金の炭素含有量は、０．００３質量％〜１．６質量％とすることができる。好ましくは、前記炭素含有量は、０．２質量％〜０．８質量％の範囲である。前記炭素含有量が少なくとも０．２質量％であるならば、溶融材料中の炭素減少の危険性は最小限に抑えられる。有利な機械的特性を達成することに関して、０．８質量％よりも多い炭素含有量は、他の合金元素の含有量を最適化することをより困難にさせる。 Finally, the method of the present invention can be used in production lines, requiring substantially lower cost investment than conventional continuous casting plants. Thus, capital expenditure is lower than the traditional continuous casting broad hot strip plant. Also, the method of the present invention allows width by adjusting the coil for each coil. The production achieved by the production line operating in the present invention is equivalent to a conventional continuous casting plant. The carbon content of the alloy processed according to the present invention can be 0.003% to 1.6% by mass. Preferably, the carbon content is in the range of 0.2 mass% to 0.8 mass%. If the carbon content is at least 0.2% by weight, the risk of carbon loss in the molten material is minimized. With respect to achieving advantageous mechanical properties, a carbon content of more than 0.8% by weight makes it more difficult to optimize the content of other alloy elements.
０．２〜０．８％の好ましく選択された炭素含有量は、本発明の鋼シート及びストリップの生産性向上の可能性を確実にする。ストリップ端領域中の引裂強さ及び不安定性を実質的に減少し、特に、炭素含有量の増加とともに、不安定性はなくなる。 A preferably selected carbon content of 0.2-0.8% ensures the possibility of increased productivity of the steel sheets and strips of the present invention. The tear strength and instability in the strip edge region is substantially reduced, especially with increasing carbon content, the instability disappears.
加えて、本発明により提案される炭素含有量は、熱間圧延パラメータの広域スペクトルを広くする。従って、高い熱間圧延最終温度及び巻取温度を選択する場合に得られる本発明の鋼の特性値は、低い熱間圧延最終温度及び巻取温度で得られるものと本質的に同じであることが発見されている。また、非感受性は、本発明の方法の単純及び確実な実現可能性にとって好都合である。 In addition, the carbon content proposed by the present invention broadens the broad spectrum of hot rolling parameters. Therefore, the characteristic values of the steel of the present invention obtained when selecting a high hot rolling final temperature and coiling temperature are essentially the same as those obtained at a low hot rolling final temperature and coiling temperature. Has been discovered. Insensitivity is also advantageous for the simple and reliable feasibility of the method of the invention.
本発明の処理された合金のマグネシウム含有量は、少なくとも１８質量％であり、特に、少なくとも２０質量％である。本発明の処理されたタイプの前記高いマンガン含有量を有する鋼は、ＴＷＩＰ特性を確実に有している。 The magnesium content of the treated alloy according to the invention is at least 18% by weight, in particular at least 20% by weight. The steel with the high manganese content of the treated type according to the invention has certainly TWIP properties.
前記鋼の場合においてマンガン及びニッケルの合計含有量は３０質量％を超えるべきではないので、前記ニッケル含有量は１０質量％まで制限される。 In the case of the steel, the total content of manganese and nickel should not exceed 30% by mass, so the nickel content is limited to 10% by mass.
本発明による処理された溶融材料のシリコン含有量は８質量％までとすることができ、特に軽量の鋼を必要とする場合に前記元素を加える。さらに、ＴＷＩＰ特性を維持するまで相当する減少する炭素及びマンガンを置換するために、より高いケイ素含有量を使用することができる。 The silicon content of the processed molten material according to the invention can be up to 8% by weight, especially when light steel is required. Furthermore, higher silicon content can be used to replace the corresponding depleted carbon and manganese until TWIP properties are maintained.
同様の目的において、１０質量％までのアルミニウム量は、場合により、本発明の処理された溶融材料に加えることができる。 For the same purpose, an amount of aluminum up to 10% by weight can optionally be added to the treated molten material according to the invention.
耐食性を改善するために、クロムを本発明の処理された鋼に加えることができる。前記制限においてほんの小さい特性改善が観察されるので、最大１０質量％までのクロム含有量の制限は、コスト基準に関して好都合である。 Chromium can be added to the treated steel of the present invention to improve corrosion resistance. Limiting the chromium content up to 10% by weight is advantageous with regard to cost criteria, since only small property improvements are observed in the above limits.
驚くべきことに、セレン及びテルルの存在は、前記組成をコンベヤーベルトに付与し、その後コンベヤーベルト上において溶融材料をプレストリップに凝固する際に、ぬれ挙動の結果となることを示している。本発明の有利な実施態様は、溶融材料中のテルル及びセレンの合計含有量が少なくとも０．０１質量％であることを合わせて提案する。 Surprisingly, the presence of selenium and tellurium has been shown to result in a wetting behavior when applying the composition to a conveyor belt and then solidifying the molten material into a press trip on the conveyor belt. An advantageous embodiment of the invention also proposes that the total content of tellurium and selenium in the molten material is at least 0.01% by weight.
本発明の処理されたタイプの鋼の機械的特性に関して、バナジウム、チタン、ニオブ及び希土類金属のマイクロ合金元素の周知の有利な効果を受けるために、これら金属量を含むことができる。故に、本発明の更なる実施態様に従って、プレストリップへの溶融材料の鋳造が、合計として少なくとも０．０１質量％のバナジウム、チタン、ニオブ及び／又は希土類金属のを含むことを提案する。しかしながら、ホウ素は少なくとも０．００１質量％の量で存在しているので、ホウ素の特性を改善する効果（等方性）はすでに起こっている。 With respect to the mechanical properties of the treated type steels of the present invention, these metal amounts can be included to receive the well-known advantageous effects of vanadium, titanium, niobium and rare earth metal microalloy elements. Thus, according to a further embodiment of the invention, it is proposed that the casting of the molten material into the press trip comprises a total of at least 0.01% by weight of vanadium, titanium, niobium and / or rare earth metals. However, since boron is present in an amount of at least 0.001% by weight, the effect of improving the properties of boron (isotropic) has already occurred.
モリブデン、タングステン及びコバルト元素の公知の特性改善効果を受けるために、モリブデン、タングステン及びコバルトの合計含有量を、１．５質量％までとすることができる。また、本発明の処理されたタイプの鋼の場合において、公知の前記元素の効果を利用するならば、合計として０．５質量％のカルシウム及びマグネシウム量を提案することができる。 In order to receive the known characteristic improvement effect of molybdenum, tungsten and cobalt elements, the total content of molybdenum, tungsten and cobalt can be up to 1.5 mass%. Also, in the case of the treated type steel of the present invention, a total calcium and magnesium content of 0.5% by weight can be proposed if the effects of known elements are used.
前記タイプの鋼における窒素の強度向上及び耐食性を利用するために、０．６質量％までの窒素量を加えることができる。 In order to take advantage of the strength improvement and corrosion resistance of nitrogen in said type of steel, an amount of nitrogen up to 0.6% by weight can be added.
結果として、本発明の方法を使用し、そして本発明の合金概念の可能性を利用する場合には、特に良い冷間成形軽量の構造用鋼ストリップ又はシートが得られ、特に比較的高強度のために、自動車ボディパネルを生産するのに適している。同様に、本発明において生産される鋼シートは、乗り物、特に自動車を生産するため、内部の高圧力又は外部の高圧力の形成されたコンポーネントを生産するため、高強度のエンジン部分、例えばカムシャフト又はピストン棒を生産するため、パルス型ストライキング圧力（ａｕｆｔｒｅｆｆｅｎｄｅ Ｂｅｌａｓｔｕｎｇｅｎ）、すなわち、衝撃から保護するために設計されたコンポーネント、例えば装甲板及び保護エレメント、人間、特に衝撃から人間を保護することを目的としているコンポーネントを生産するために適している。 As a result, when using the method of the invention and taking advantage of the possibilities of the alloy concept of the invention, a particularly good cold-formed lightweight structural steel strip or sheet is obtained, especially of relatively high strength. Therefore, it is suitable for producing automobile body panels. Similarly, the steel sheet produced in the present invention is a high strength engine part, such as a camshaft, for producing vehicles, particularly automobiles, for producing components with high internal pressure or external high pressure. Or to produce piston rods, pulse-type striking pressure, ie components designed to protect against impacts, eg armor plates and protective elements, for the purpose of protecting humans, in particular against impacts Suitable for producing components.
純粋なオーステン式組織をもつ本発明の鋼シートもまた、非磁性コンポーネントを生産するために適している。 The steel sheet of the present invention with a pure austenitic structure is also suitable for producing non-magnetic components.
さらに、本発明において生産される鋼ストリップ又はシートは、特に低い温度でさえ引張強度を維持していることを示している。従って、本発明で生産される鋼ストリップ又はシートの場合での延性特性から脆性特性への遷移は、−４０℃より低い遷移温度で起こる。ゆえに、本発明で生産される鋼生成物は、低温技術において、例えば冷却目的の容器又はパイプを使用するためのコンポーネントを組み立てるために特に適している。 Furthermore, the steel strip or sheet produced in the present invention has been shown to maintain tensile strength even at particularly low temperatures. Thus, the transition from ductile to brittle properties in the case of steel strips or sheets produced according to the invention occurs at transition temperatures below -40 ° C. Thus, the steel product produced in the present invention is particularly suitable for assembling components in low temperature technology, for example using containers or pipes for cooling purposes.
本発明において生産される鋼のストリップ及びシートの等方性変形特性は、特に、著しい。従って、平均ｒ値ｒｍが１．０±０．１５であり、そして前記鋼ストリップ又はシートの△ｒが−０．２０から＋０．２０までである、鋼ストリップ及びシートを本発明を用いて容易く作ることができる。 The isotropic deformation characteristics of the steel strips and sheets produced in the present invention are particularly significant. Thus, steel strips and sheets having an average r value rm of 1.0 ± 0.15 and a Δr of the steel strip or sheet from −0.20 to +0.20 can be easily obtained using the present invention. Can be made.
結晶粒界酸化を回避することは別として、ホットストリップを、本発明において少なくとも７００℃の熱間圧延最終温度で熱間圧延するので、既に述べたように、炭素の好ましい効果を最大限に利用する。従って、前記範囲の熱間圧延されたストリップの場合において、より高い引張強さ及び許容される程度の伸びをもつ降伏点値を炭素はもたらす。伸びの程度が増加するので、熱間圧延最終温度が増加すればするほど、引張強さ及び耐力強度は減少する。従って、本発明で示された限度内で熱間圧延最終温度を変化させる結果として、生産される鋼ストリップの所望の特性に制御された簡単な方法で影響を及ぼすことができる。 Apart from avoiding grain boundary oxidation, hot strips are hot rolled in the present invention at a final hot rolling temperature of at least 700 ° C., so that, as already mentioned, the best effect of carbon is utilized. To do. Thus, in the case of hot rolled strips in the above range, carbon yields yield point values with higher tensile strength and acceptable elongation. As the degree of elongation increases, the tensile strength and yield strength decrease as the final hot rolling temperature increases. Thus, as a result of changing the hot rolling final temperature within the limits set forth in the present invention, the desired properties of the steel strip produced can be influenced in a controlled and simple manner.
コンベヤーベルト上でのプレストリップの凝固及び熱間圧延の間で、可能であれば実施される熱処理は、最適な熱間圧延の結果を達成することに基づくレベルにプレストリップ温度を導くことを意図する。ゆえに、プレストリップを熱間圧延に最適である熱間圧延初期温度にする公知の方法での熱処理は、付加的に制御された冷却を含んでも良い。しかし、プレストリップの構造が前記熱処理により影響されるべきであるか、又は最適な熱間圧延開始温度へのプレストリップの温度上昇が必要であるときはいつでも、プレストリップを加熱する熱処理を実施することが考えられる。 During solidification and hot rolling of press trips on conveyor belts, the heat treatment performed, if possible, is intended to guide the press trip temperature to a level based on achieving optimal hot rolling results. To do. Thus, the heat treatment in a known manner that brings the press trip to the hot rolling initial temperature that is optimal for hot rolling may additionally include controlled cooling. However, whenever the structure of the press trip should be affected by the heat treatment or when the temperature of the press trip needs to be raised to the optimum hot rolling start temperature, a heat treatment is performed to heat the press trip. It is possible.
本発明により生産されるホットストリップは、すでに良好な利用性質により特徴付けられている。もし、より薄いシート又はストリップを生産したいのであれば、ホットストリップ巻き取り後、コールドストリップへ冷間圧延することができ、冷間圧延は１０％から９０％、好ましくは３０％から７５％の冷間圧延ひずみ度で有利に実施される。 The hot strip produced according to the invention is already characterized by good utilization properties. If it is desired to produce a thinner sheet or strip, it can be cold rolled to a cold strip after hot strip winding, with cold rolling 10% to 90%, preferably 30% to 75% cold. It is advantageously carried out with a hot rolling strain.
高いひずみ度を使用する比較的厚いプレストリップから完全に再結晶化される薄いホットストリップ構造を生産する本発明の方法により提供される可能性の理由から、０．８ｍｍ又はより薄い、例えば０．６ｍｍの厚さのコールドストリップを生産するために冷間圧延する場合に、容易となる可能性がある。前記金属シートの厚さは、自動車ボディ構築において特に要求されている。 0.8 mm or thinner, e.g., 0.1 mm, because of the potential provided by the method of the present invention to produce a thin hot strip structure that is fully recrystallized from a relatively thick press trip using a high degree of strain. It may be easier when cold rolling to produce a cold strip of 6 mm thickness. The thickness of the metal sheet is particularly required in automobile body construction.
冷間圧延間にホットストリップに付着するスケールにより表面品質の欠陥をさけるために、ホットストリップを冷間圧延前に洗うことができる。 The hot strip can be washed prior to cold rolling in order to avoid surface quality defects due to the scale adhering to the hot strip during cold rolling.
好ましくは、１つの段階又は複数段階の冷間圧延後に得られるコールドストリップをアニーリングにさらすことができる。アニーリング温度は、６００℃と１１００℃の間である。アニーリングは、６００℃〜７５０℃の温度範囲内又は７００℃〜１１００℃の温度で運転する固定炉で行うことができる。 Preferably, the cold strip obtained after one or more stages of cold rolling can be subjected to annealing. The annealing temperature is between 600 ° C and 1100 ° C. Annealing can be performed in a fixed furnace operating within a temperature range of 600 ° C to 750 ° C or at a temperature of 700 ° C to 1100 ° C.
もし、スケールがアニーリング間に形成されるのであれば、その後最終冷間ストリップの表面品質を改善するために、アニールされたホットストリップを酸洗いにもさらすことは好都合であるかもしれない。もし、最適な表面品質そして寸法精度及び最適な機械的性質を達成するために、コールドストリップが終了していないのであれば、これは特に応用される。 If scale is formed during annealing, it may be advantageous to subsequently subject the annealed hot strip to pickling to improve the surface quality of the final cold strip. This is particularly applicable if the cold strip is not finished to achieve optimum surface quality and dimensional accuracy and optimum mechanical properties.
本発明により生産される鋼ストリップ又はシートの第１の有利な使用は、フロー・ターニング・プレス（Ｄｒｕｅｃｋｗａｌｚｅｎ）によって冷間形成されたコンポーネントを生産することである。前記終わりに、ブランクが鋼から作られ、ブランクは、その後フロー・ターニングにより形成される。前記特種な特性プロファイルによって、本発明により生産される鋼ストリップ又はシート又はそれらから作られたシートメタルブランクは前記目的のために特に適している。 The first advantageous use of the steel strip or sheet produced according to the invention is to produce components that are cold formed by a flow turning press (Drueckwalzen). At the end, a blank is made from steel, which is then formed by flow turning. Due to the special property profile, steel strips or sheets produced according to the invention or sheet metal blanks made from them are particularly suitable for this purpose.
本発明により生産されるタイプのより高強度をもつ良好な延性のある鋼を、歯部又は相当する形成されたエレメントを備えるコンポーネントを生産するために使用することができる。前記コンポーネントは、内部又は外部の歯部を備えた典型的な伝送部品である。これらは経済的に生産され、そしてフロー・ターニングによって高い寸法精度をもっている。フロー・ターニングによる伝送部品を生産するための方法はＤＥ１９７２４６６１により公知である。前記公知の方法に従って、ブランクは、少なくとも５００Ｎ／ｍｍ２である、より低い降伏点を有するミクロ合金された高強度の構造用鋼で作られた金属シートから形成される。前記ブランクは、その後フロー・ターニングによりかみ合わせるために冷間成形される。前記歯部を生産する間、金属シートは前記形質変換能の限度にまで成形される。最後に、温度を維持し、そして熱のゆがみをもたらさない間に、歯部を備えた加工製品の表面を実質的に硬化する。 A better ductile steel of higher strength of the type produced by the present invention can be used to produce components with teeth or correspondingly formed elements. The component is a typical transmission component with internal or external teeth. These are economically produced and have high dimensional accuracy by flow turning. A method for producing transmission parts by flow turning is known from DE 197 46 661. According to the known method, the blank is formed from a metal sheet made of microalloyed high strength structural steel with a lower yield point, which is at least 500 N / mm 2 . The blank is then cold formed for engagement by flow turning. During the production of the tooth part, the metal sheet is formed to the limit of the transforming ability. Finally, the surface of the processed product with the teeth is substantially cured while maintaining the temperature and without causing thermal distortion.
組成に応じて、純粋なオーステナイト、又はマルテンサイトの割合をもつフェライト及びオーステナイトの混合物からなる構造を、本発明により生産される鋼ストリップ又はシートにおいて得ることができる。従って、本発明の鋼を、実質的により良く変態することができる。冷間成形の過程において、それらは、公知のフロー・ターニングによるコンポーネントを生産するために使用された高強度ミクロ合金された鋼又は多相の鋼よりもより強く実質的に凝固する。従って、１４００Ｎ／ｍｍ２〜２２００Ｎ／ｍｍ２の範囲のコンポーネント強度を、冷間成形後、あらゆる状況において得ることができる。従って、生産されるコンポーネントの付加的な硬化を冷間成形後に省略することができる。 Depending on the composition, a structure consisting of pure austenite or a mixture of ferrite and austenite with a proportion of martensite can be obtained in the steel strip or sheet produced according to the invention. Thus, the steel of the present invention can be transformed substantially better. In the process of cold forming, they solidify more strongly and substantially than the high strength microalloyed steels or multiphase steels used to produce known flow-turned components. Therefore, it is possible to obtain the component strength in the range of 1400N / mm 2 ~2200N / mm 2 , after cold forming, in all circumstances. Thus, additional hardening of the produced components can be omitted after cold forming.
従って、本発明により構成及び生産される鋼を使用する際に、熱処理又はフロー・ターニングによるコンポーネントの表面硬化は必要ではない。従来技術の場合において、これらの付加的な処理段階により起こされるゆがみ及びスケール形成の危険性は、本発明の生産では存在しない。特に、運転中の局所的な強い圧力にさらされた歯部のコンポーネント生産において特に顕著である。従って、本発明の鋼は、冷間形成、特にフロー・ターニングによる、軽量の高強度及び寸法精度のコンポーネントの経済的な生産を容易にする。 Thus, when using steel constructed and produced according to the present invention, surface hardening of the component by heat treatment or flow turning is not necessary. In the case of the prior art, the risk of distortion and scale formation caused by these additional processing steps does not exist in the production of the present invention. This is particularly noticeable in the production of tooth components that are exposed to high local pressures during operation. Thus, the steel of the present invention facilitates the economical production of lightweight, high strength and dimensional accuracy components by cold forming, especially flow turning.
結果として、本発明の方法は、軽量、高応力の鋼ストリップ及びシートの経済的な生産を容易にし、低い資本投資で、冷間成形による寸法精度コンポーネントの生産を可能にする基礎製品を形成する。 As a result, the method of the present invention facilitates the economical production of light weight, high stress steel strips and sheets and forms a base product that enables the production of dimensional precision components by cold forming with low capital investment. .
また、本発明の鋼シートの改良型は、乗り物ボディコンポーネント、特に自動車ボディコンポーネントの外部パネル又は乗り物ボディの耐力コンポーネント、乗り物のハンドル、特に自動車、非磁性コンポーネント、低温技術において使用される容器、内部の高圧力又は外部の高圧力形成用コンポーネント、高強力エンジン部分、例えばカムシャフト又はピストン棒を特に生産するために設計されたチューブ、パルス型ストライキング圧力、例えば衝撃から保護するために設計されたコンポーネント、又は保護エレメント、例えば装甲板、又は人間の身体又は動物の体のための甲冑を製造するために特に適している。 Also, the improved steel sheet of the present invention comprises a vehicle body component, particularly an exterior panel of a vehicle body component or a load bearing component of a vehicle body, a vehicle handle, particularly a vehicle, a non-magnetic component, a container used in low temperature technology, an interior High pressure or external high pressure forming components, tubes designed specifically to produce high power engine parts such as camshafts or piston rods, components designed to protect against pulsed striking pressures such as impact Or particularly suitable for producing protective elements, for example armor plates, or armor for the human or animal body.
同様に、前記目的で必要とされる付加的な熱処理を行わず、最小限の重量及び良好な性能特性により特徴付けられる高い応力のギアコンポーネントを、本発明による鋼シートで製造することができる。 Similarly, high stress gear components characterized by minimal weight and good performance characteristics can be produced with the steel sheet according to the invention without the additional heat treatment required for said purpose.
例示の実施態様に基づいて、本発明を以下に詳細を説明する。 Based on exemplary embodiments, the present invention will be described in detail below.
表１は、鋼Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＶ１の組成を示している。その内鋼Ａ−Ｅは、本発明の方法において処理された鋼であり、鋼Ｖ１を比較のために示す。
鋼をそれぞれの場合において溶解し、そしてＤＳＣプロセスを使用してプレストリップに鋳造する。前記の場合において、溶融材料は、小出し口を用いて、回転式、かなり冷却されたコンベヤーベルト上に注がれ、上部で運転される液体冷却により付加的に集中的に冷却される。コンベヤーベルト上で前記方法においてプレストリップに凝固された溶融材料を、その後コンベヤーベルトから取り除き、そして、直接隣接する段階で二次冷却に再びさらした。 The steel is melted in each case and cast into a press trip using the DSC process. In the above case, the molten material is poured onto a rotating, highly cooled conveyor belt using a dispensing spout and additionally intensively cooled by liquid cooling operated at the top. The molten material solidified into press trips in the above manner on the conveyor belt was then removed from the conveyor belt and again subjected to secondary cooling in the immediately adjacent stage.
いまだ十分な高い温度を有する二次冷却から出てくる鋼ストリップは、その後、そこで保持されている熱を利用する間に、直接再び厚さ２ｍｍに熱間圧延された。熱間圧延温度は９００℃であった The steel strip coming out of the secondary cooling, which still has a sufficiently high temperature, was then hot rolled again directly to a thickness of 2 mm while taking advantage of the heat retained there. The hot rolling temperature was 900 ° C.
前記方法で得られたホットストリップは、その後５００℃の巻取温度でコイルに巻き付けられた。
巻取後に冷間圧延が行われ、ホットストリップは約６２．５％のひずみ度で、厚さ０．７５ｍｍのコールドストリップに形成された。
９５０℃の温度で再結晶に運転している間に、コールドストリップは、その後アニールされた。
The hot strip obtained by the above method was then wound around a coil at a winding temperature of 500 ° C.
Cold rolling was performed after winding, and the hot strip was formed into a cold strip having a thickness of about 0.75 mm with a strain of about 62.5%.
While operating for recrystallization at a temperature of 950 ° C., the cold strip was then annealed.
機械特性：降伏点Ｒｅ、引張強さＲｍ、伸び（Ｄｅｈｎｕｎｇ）Ａ８０、均一な伸び（Ｇｌｅｉｃｈｍａｓｓｄｅｈｎｕｎｇ）Ａｇ、鋼Ａ−Ｅから前記方法で生産されるコールドストリップＫＡ−ＫＥと比較鋼Ｖ１から生産されるストリップＫＶ１のｎ、ｒ及びΔｒ値を表２に示している。
本発明の方法において鋼Ａ−Ｅから生産される鋼ストリップは、高強度及び高破断点伸びを同時にもつ顕著な冷間延性を有する。それぞれの場合において同時に、それらは明白な等方性特性を含む。すなわち、それらは、運転中に高強度にさらされる、冷間形成されたコンポーネントを生産するために特に適している。表２で示されているＫＣの特性プロファイルは、弱いＴＷＩＰ効果を理由として、ＫＶ１の特性プロファイルより悪くなっている。ＫＶ１と比較してＫＣの利点は、高いアルミニウム含有量の結果として、高い密度減少があることである。 The steel strip produced from steel AE in the process of the present invention has significant cold ductility with high strength and high elongation at break simultaneously. At the same time in each case, they contain obvious isotropic properties. That is, they are particularly suitable for producing cold formed components that are exposed to high strength during operation. The KC characteristic profile shown in Table 2 is worse than the KV1 characteristic profile because of the weak TWIP effect. The advantage of KC compared to KV1 is that there is a high density reduction as a result of the high aluminum content.
一方、ＴＲＩＰ特性を含む比較鋼Ｖ１は、比較的低い特性値Ａ８０及びＡＧと高強度を有し、実質的に悪い変態容量を示している。前記の悪い変態特性は、鋼Ａ−Ｅと比較して、実質的に悪いｒ及びΔｒ値からも明らかである。 On the other hand, comparative steel V1 including TRIP characteristics has relatively low characteristic values A80 and AG and high strength, and exhibits a substantially poor transformation capacity. Said bad transformation characteristics are also evident from the substantially worse r and Δr values compared to steel AE.
Claims (19)
炭素: ０．００３〜１．５０％、
マンガン: １８．００〜３０．００％、
ニッケル: １０．００％以下、
ケイ素: ８．００％以下、
アルミニウム: １０．００％以下、
クロム: １０．００％以下、
窒素: ０．６０％以下、
銅: ３．００％以下、
リン: ０．４０％以下、
硫黄: ０．１５％以下、
セレン、テルル、バナジウム、チタン、ニオブ、ホウ素、希土類金属、モリブデン、タングステン、コバルト、カルシウム及びマグネシウムの群から選択される１又はそれ以上の成分（但し、セレン、テルルの合計含有量は、０．２５％以下、
バナジウム、チタン、ニオブ、ホウ素、希土類金属の合計含有量は、４．００％以下、
モリブデン、タングステン、コバルトの合計含有量は、１．５０％以下そして、
カルシウム、マグネシウムの合計含有量は、０．５０％以下であるものとする）、
残部としての鉄及び溶解条件の不純物（合計含有量が０．３０％以下のスズ、アンチモン、ジルコニウム、タンタル及びヒ素の含有量は前記不純物中に含まれるものとする）
の溶融材料をコンベヤーに付与し、そして前記溶融材料がプレストリップへ凝固されるまでコンベヤー上で冷却し、
前記プレストリップを前記コンベヤーベルトから取り除き、
前記取り除いたプレストリップを、必要に応じて、熱処理にさらし、
前記プレストリップを少なくとも７００℃の熱間圧延温度で熱間圧延して、完全に再結晶された構造をもつホットストリップとし、そして、
前記ホットストリップを７５０℃までの巻取温度で巻き取る、前記方法。 A method for producing cold-formed, high-strength steel strips or sheets with TWIP properties, in a continuous operation step carried out without interruption, the following composition (mass%):
Carbon: 0.003 to 1.50%,
Manganese: 18.00-30.00%,
Nickel: 10.00% or less,
Silicon: 8.00% or less,
Aluminum: 10.00% or less,
Chrome: 10.00% or less,
Nitrogen: 0.60% or less,
Copper: 3.00% or less,
Phosphorus: 0.40% or less,
Sulfur: 0.15% or less,
One or more components selected from the group of selenium, tellurium, vanadium, titanium, niobium, boron, rare earth metals, molybdenum, tungsten, cobalt, calcium and magnesium (provided that the total content of selenium and tellurium is 0. 25% or less,
The total content of vanadium, titanium, niobium, boron, rare earth metal is 4.00% or less,
The total content of molybdenum, tungsten and cobalt is 1.50% or less and
The total content of calcium and magnesium shall be 0.50% or less),
Remaining iron and impurities in dissolution conditions (contents of tin, antimony, zirconium, tantalum and arsenic with a total content of 0.30% or less shall be included in the impurities)
Of molten material to the conveyor and cooled on the conveyor until the molten material is solidified into a press trip,
Removing the press trip from the conveyor belt;
The removed press trip is subjected to heat treatment, if necessary,
Hot rolling the press trip at a hot rolling temperature of at least 700 ° C. to form a hot strip with a fully recrystallized structure; and
The method wherein the hot strip is wound at a winding temperature of up to 750 ° C.
19. The steel strip or steel strip according to claim 18, characterized in that the average r-value rm of the steel strip or sheet is 1.0 ± 0.15 and the Δr value is −0.20 to +0.20. Sheet.
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