PL196846B1 - Stal izotropowa o wysokiej wytrzymałości, sposób wytwarzania blachy ze stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości oraz zastosowanie stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości do wytwarzania blachy - Google Patents

Stal izotropowa o wysokiej wytrzymałości, sposób wytwarzania blachy ze stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości oraz zastosowanie stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości do wytwarzania blachy

Info

Publication number
PL196846B1
PL196846B1 PL362127A PL36212702A PL196846B1 PL 196846 B1 PL196846 B1 PL 196846B1 PL 362127 A PL362127 A PL 362127A PL 36212702 A PL36212702 A PL 36212702A PL 196846 B1 PL196846 B1 PL 196846B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
steel
sheet
weight
content
temperature
Prior art date
Application number
PL362127A
Other languages
English (en)
Other versions
PL362127A1 (pl
Inventor
Joel Marsal
Dominique Mescolini
Original Assignee
Usinor
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 Usinor filed Critical Usinor
Publication of PL362127A1 publication Critical patent/PL362127A1/pl
Publication of PL196846B1 publication Critical patent/PL196846B1/pl

Links

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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for drawing, e.g. for deep-drawing
    • C21D8/0421—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for drawing, e.g. for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0436—Cold rolling
    • 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
    • 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
    • B32B15/018—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of a noble metal or a noble metal alloy
    • 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 of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for drawing, e.g. for deep-drawing
    • C21D8/0478—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for drawing, e.g. for deep-drawing involving a particular surface treatment
    • C21D8/0484—Application of a separating or insulating coating
    • 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
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • 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 of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for drawing, e.g. for deep-drawing
    • C21D8/0421—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for drawing, e.g. for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0426—Hot rolling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

1. Stal izotropowa o wysokiej wytrzyma lo sci, znamienna tym, ze jej sk lad chemiczny zawiera w % wagowych: 0,03 = C = 0,06 0,50 = Mn = 1,10 0,08 = Si = 0,20 0,015 = Al = 0,070 N = 0,007 Ni = 0,040 Cu = 0,040 P = 0,035 S = 0,015 Mo = 0,008 Ti = 0,005, przy czym stal ta zawiera równie z bor w ilo sci takiej, ze: 1,60 N B 0,65 = = a reszt e sk ladu stanowi zelazo i zanieczyszczenia wynikaj ac z wytapiania. PL PL PL PL

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (21) Numer zgłoszenia: 362127 (11) 196846 (13) B1
(22) Data zgłoszenia: 21.01.2002 (51) Int.Cl. C22C 38/04 (2006.01)
(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: 21.01.2002, PCT/FR02/00225 C21D 8/04 (2006.01)
Urząd Patentowy (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
Rzeczypospolitej Polskiej 01.08.2002, WO02/059384 PCT Gazette nr 31/02
Stal izotropowa o wysokiej wytrzymałości, sposób wytwarzania blachy ze stali (54) izotropowej o wysokiej wytrzymałości oraz zastosowanie stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości do wytwarzania blachy
(30) Pierwszeństwo: 26.01.2001,FR,0101126 (73) Uprawniony z patentu: USINOR,Puteaux,FR
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 18.10.2004 BUP 21/04 (72) Twórca(y) wynalazku: Joel Marsal,Beyren Les Sierck,FR Dominique Mescolini,Metz,FR
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.02.2008 WUP 02/08 (74) Pełnomocnik: Ginter Marek, GINTER & GINTER, KANCELARIA RZECZNIKOWSKA S.C.
(57)
1. Stal izotropowa o wysokiej wytrzymałości, znamienna tym, że jej skład chemiczny zawiera w % wagowych:
0,03 < C < 0,06
0,50 < Mn < 1,10
0,08 < Si < 0,20
0,015 < Al < 0,070
N < 0,007
Ni < 0,040
Cu < 0,040
P < 0,035
S < 0,015
Mo < 0,008
Ti < 0,005,
przy czym stal ta zawiera również bor w ilości takiej, że: B
0,65 < < 1,60
N a resztę składu stanowi żelazo i zanieczyszczenia wynikają c z wytapiania.
PL 196 846 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest stal izotropowa o wysokiej wytrzymałości, sposób wytwarzania blachy ze stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości oraz zastosowanie stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości do wytwarzania blachy. Wynalazek dotyczy zwłaszcza stali mającej ulepszone własności mechaniczne i nadającej się do obróbki cieplnej bez starzenia.
Ten rodzaj stali stosowany jest zwłaszcza do wytwarzania widocznych elementów przeznaczonych do samochodów, które mają powłokę organiczną.
Elementy takie zwykle kształtowane są przez wytłaczanie, które wymaga stali o dobrej plastyczności i możliwie najbardziej izotropowej w celu otrzymania elementów bardzo miękkich. Ponadto, poszukuje się również dobrej odporności na wgniecenia, która może być osiągnięta dzięki wysokiej granicy plastyczności.
Przed takim etapem kształtowania, elementy pokrywane są powłokami organicznymi tworzącymi pokrycie podczas określonej obróbki cieplnej, której maksymalna temperatura wynosi obecnie około 250°C, a która trwa około 30 sekund.
Jednak ten rodzaj obróbki cieplnej może prowadzić do zjawiska starzenia w stali, które powodowane jest przez wzrost granicy plastyczności, zmniejszenie ciągliwości, a zwłaszcza przez pojawienie się odcinka poziomego granicy plastyczności. Występowanie takiego odcinka poziomego jest nie do przyjęcia, ponieważ jest on początkiem pojawienia się linii płynięcia, bardzo widocznych podczas wytłaczania, powodujących wady wyglądu.
Z patentu europejskiego nr EP 0 870 848, znana jest stal niobowa, bardzo mię kka, uspokojona, z aluminium, która ma dobre własności w zakresie wytrzymałości mechanicznej, jak również dobrą plastyczność, ale która ulega wymienionemu zjawisku starzenia, i stąd jest niezdatna do nakładania na nią powłoki wymagającej obróbki cieplnej przed wytłaczaniem.
Celem wynalazku jest więc wytworzenie izotropowego materiału metalowego, mającego jednocześnie wysoką granicę plastyczności bez odcinka poziomego i dobrą ciągliwość, który może być poddany obróbce cieplnej następującej po nałożeniu powłoki organicznej, bez starzenia.
Zgodnie z wynalazkiem stal izotropowa o wysokiej wytrzymałości, charakteryzuje się tym, że jej skład chemiczny zawiera w % wagowych:
0,03 < C < 0,06
0,50 < Mn < 1,10
0,08 < Si < 0,20
0,015 < Al < 0,070
N < 0,007
Ni < 0,040
Cu < 0,040
P < 0,035
S < 0,015
Mo < 0,008
Ti < 0,005,
przy czym stal ta zawiera również bor w ilości takiej, że:
B
0,65 < —< 1,60
N a resztę składu stanowi żelazo i zanieczyszczenia wynikając z wytapiania.
Korzystnie jest, jeśli ponadto zawartość manganu i zawartość krzemu są takie, że:
4<
%Mn %Si <15
Korzystnie jest, jeśli ponadto zawartość manganu mieści się w zakresie między 0,55 i 0,65% wagowych, a zawartość krzemu mieści się w zakresie między 0,08 i 0,12% wagowych.
Korzystnie jest też, jeśli ponadto, zawartość manganu mieści się w zakresie między 0,95 i 1,05% wagowych, a zawartość krzemu mieści się w zakresie między 0,16 i 0,20% wagowych.
PL 196 846 B1
Korzystnie, jeśli ponadto zawartość azotu jest niższa od 0,005% wagowych, a zawartość fosforu jest niższa od 0,015% wagowych.
Z kolei, sposób wytwarzania blachy ze stali izotropowej o wysokiej, wytrzymałości, o wyżej podanym składzie chemicznym, charakteryzuje się tym, że obejmuje etapy zgodnie z którymi:
- wytapia się stal i odlewa się kęsisko płaskie,
- walcuje się na gorą co to kę sisko pł askie dla otrzymania blachy, z temperaturą koń cową walcowania wyższą od temperatury punktu Ar3,
- zwija się blachę w temperaturze zawartej mię dzy 500 i 700°C,
- walcuje się blachę na zimno przy stopniu przewalcowania w zakresie od 50 do 80%, a korzystnie od 60 do 78%,
- przeprowadza się obróbkę cieplną rekrystalizacyjną blachy,
- prowadzi się walcowanie wykańczające tej blachy na zimno, przy współczynniku przepustu wykańczającego korzystnie w zakresie między 1,2 a 2,5%.
Korzystnie, obróbka cieplna rekrystalizacyjną blachy jest wyżarzaniem statycznym w atmosferze wodoru, które prowadzi się w temperaturze wyższej od temperatury rekrystalizacji stali w czasie od 5 do 15 godzin, i po którym blachę poddaje się powolnemu chłodzeniu statycznemu przez okres ponad 30 godzin.
Korzystnie, na blachę po walcowaniu wykańczającym na zimno nakłada się powłokę organiczną, po czym tę pokrytą blachę poddaje się obróbce cieplnej, której wartość PAREQ zawarta jest między 9,80 i 11,5.
Korzystnie, powłokę organiczną wykonuje się na bazie żywicy usieciowanej, a powłoka ta zawiera kulki z metalu.
Zgodnie z wynalazkiem, stal izotropowa o wysokiej wytrzymałości, w składzie której zawartość manganu mieści się w zakresie między 0,55 i 0,65% wagowych, a zawartość krzemu mieści się w zakresie między 0,08 i 0,12% wagowych, znajduje zastosowanie przy wytwarzaniu blachy.
Również zgodnie z wynalazkiem, stal izotropowa o wysokiej wytrzymałości, w składzie której zawartość manganu mieści się w zakresie między 0,95 i 1,05% wagowych, a zawartość krzemu mieści się w zakresie między 0,16 i 0,20% wagowych, znajduje zastosowanie przy wytwarzaniu blachy.
Wynalazcy odkryli, że szczególna równowaga zawartości pierwiastków stopowych umożliwia otrzymanie, w sposób niespodziewany, szczególnej stali mającej zespół poszukiwanych własności.
Zawartość węgla w składzie stali według wynalazku, zawarta jest między 0,03 i 0,06% wagowych, ponieważ pierwiastek ten znacznie obniża plastyczność im stali. Jednak jest on konieczny w ilości minimum 0,03% wagowych, aby uniknąć problemów związanych ze starzeniem stali.
Zawartość manganu w składzie stali według wynalazku, musi być zawarta między 0,50 i 1,10% wagowych. Mangan poprawia granicę plastyczności stali, zmniejszając znacznie jej plastyczność. Mangan zmniejsza również skłonność do starzenia stali. Przy zawartości manganu poniżej 0,50% wagowych, obserwuje się problemy starzenia, podczas gdy zawartość powyżej 1,10% wagowych, zbytnio szkodzi plastyczności stali.
Zawartość krzemu w składzie stali według wynalazku, powinna być zawarta między 0,08 i 0,20% wagowych. Krzem poprawia znacznie granicę plastyczności stali zmniejszając nieco jej ciągliwość, ale znacznie zwiększając jej skłonność do starzenia. Jeśli zawartość ta jest niższa od 0,08% wagowych, stal nie ma dobrych właściwości mechanicznych, natomiast wówczas, gdy zawartość ta przekracza 0,20% wagowych, napotyka się na problemy związane z wyglądem powierzchni, na której ukazują się paski.
W korzystnym przykł adzie wykonania wynalazku, stosunek zawartoś ci manganu do zawartoś ci krzemu mieści się w zakresie od 4 do 15, aby uniknąć problemu kruchości przy spawaniu iskrowym. W rezultacie, poza tymi wartościami obserwuje się tworzenie tlenków powodujących kruchość podczas operacji spawania.
W innym korzystnym przykładzie wykonania wynalazku, zawartość manganu mieści się w zakresie między 0,55 i 0,65% wagowych, a zawartość krzemu w zakresie między 0,08 i 0,12% wagowych. Ten przykład wykonania umożliwia otrzymanie gatunków stali mających lepszą ciągliwość, jak również granicę plastyczności wyższą od 220 MPa.
W innym korzystnym przykładzie wykonania wynalazku, zawartość manganu mieści się w zakresie między 0,95 i 1,05% wagowych, a zawartość krzemu mieści się w zakresie między 0,16 i 0,20% wagowych. Ten przykład wykonania umożliwia otrzymanie gatunków stali o znacznej ciągliwości mających lepszą wytrzymałość na rozciąganie, jak również granicę plastyczności wyższą od 260 MPa.
PL 196 846 B1
Zawartość azotu w składzie powinna być niższa od 0,007% wagowych, a korzystnie niższa od 0,005% wagowych, ponieważ ten pierwiastek jest niekorzystny dla mechanicznych własności stali. Jego obecność w stali według wynalazku wynika z wytapiania.
Zawartość boru w składzie stali według wynalazku powinna być taka, że:
B
0,65 < —< 1,60.
N
Główną funkcją boru jest ustalenie zawartości azotu przez wczesne wytrącenie azotków boru. Musi on więc być obecny w ilości wystarczającej dla uniknięcia dużego nadmiaru swobodnego azotu, jednak nie przekraczając zbytnio ilości stechiometrycznej, ponieważ jej pozostała wolna ilość mogłaby powodować problemy metalurgiczne, jak barwienie brzegów blachy. Tytułem wskazania, należy nadmienić, że dokładna ilość stechiometryczna osiągana jest dla stosunku B/N wynoszącego 0,77.
Zawartość aluminium w składzie według wynalazku, mieści się w zakresie między 0,015 i 0,070% wagowych, ale nie jest to wartość krytyczna. Aluminium występuje w gatunku stali według wynalazku wskutek sposobu odlewania, podczas którego pierwiastek ten dodaje się, aby odtleniać stal. Jednak jest ważne, aby nie przekraczać 0,070% wagowych, ponieważ wystąpiłyby wówczas problemy wtrąceń tlenków aluminium szkodliwe dla mechanicznych własności stali.
Zawartość fosforu jest ograniczona w stali według wynalazku do zawartości niższej od 0,035% wagowych, a korzystnie niższej od 0,015% wagowych. Fosfor umożliwia otrzymanie zwiększonej granicy plastyczności, ale jednocześnie zwiększa skłonność stali do starzenia podczas obróbki cieplnej, co wyjaśnia ograniczenie ilości tego pierwiastka. Fosfor szkodzi również plastyczności stali.
Zawartość tytanu w składzie powinna być niższa od 0,005% wagowych, a zawartość siarki powinna być niższa od 0,015% wagowych, zaś zawartość niklu powinna być niższa od 0,040% wagowych, natomiast zawartość miedzi powinna być niższa od 0,040% wagowych, przy czym zawartość molibdenu powinna być niższa od 0,008% wagowych. Te różne najczęściej napotykane pierwiastki stanowią w rzeczywistości pierwiastki resztkowe pochodzące z wytapiania. Ich zwartość jest ograniczana, gdyż są one zdolne tworzyć wtrącenia, które pogarszają mechaniczne własności danego gatunku stali.
Zgodnie z wynalazkiem, stal po wytopieniu może być odlewana w postaci półproduktu, takiego jak kęsisko płaskie, które ogrzewa się do temperatury rzędu od 1230°C do około 1260°C, aby je walcować na gorąco, przy czym temperatura końcowa walcowania jest wyższa od temperatury punktu Ar3, która jest w tym przypadku rzędu 810°C. W ten sposób otrzymuje się blachę. Temperatura końcowa walcowania korzystnie jest niższa od temperatury punktu Ar3, zwiększonej o 20°C. Po tej operacji, można przystąpić do zwijania tak wytworzonej blachy w temperaturze zawartej między 500 i 700°C.
W korzystnym przykładzie wykonania, blachę zwija się w temperaturze zawartej między 580 i 620°C, aby ograniczać wielkość ziaren, co pozwala na otrzymanie zwiększonej granicy plastyczności.
Następnie blacha walcowana jest na zimno przy stopniu przewalcowania od 50 do 80%, a korzystnie od 60 do 78%, i jest poddana obróbce cieplnej rekrystalizacyjnej obejmującej korzystnie pierwszy etap wyżarzania statycznego w atmosferze wodoru w temperaturze wyższej od temperatury rekrystalizacji stali, w czasie od 5 do 15 godzin. Tytułem przykładu, temperatura rekrystalizacji na ogół zawarta jest między 540 i 570°C, a wyżarzanie przeprowadzane jest w atmosferze wodoru dla uniknięcia problemów barwienia brzegów blachy.
Obróbka cieplna rekrystalizacyjna obejmuje ponadto korzystnie drugi etap powolnego chłodzenia statycznego trwający ponad 30 godzin, a szczególnie korzystnie nie krócej niż 40 godzin. Chłodzenie przeprowadzane jest powoli, aby zapewnić dobrą stabilność wtrąceń cementytu w osnowie ferrytycznej. Z tego samego powodu chłodzenie przeprowadza się w sposób statyczny, który umożliwia uzyskanie tego rodzaju powolnego chłodzenia.
Jednak, możliwe jest również zastosowanie szybszego chłodzenia, i otrzymanie wyników zamierzonych przez wynalazek.
Blachy mogą następnie być poddane walcowaniu wykańczającemu na zimno, z przepustem wykańczającym zawartym korzystnie między 1,2 i 2,5%, na przykład rzędu 1,5%, co sprawia, że możliwe jest zminimalizowanie wszelkich pozostałości odcinka poziomego. Korzystne jest nie przekraczanie tego współczynnika 2,5%, ponieważ prowadzi to do zmniejszenia plastyczności, ale korzystne też jest nie obniżanie jego wartości poniżej 1,2%, aby uniknąć wszelkich problemów związanych ze starzeniem stali.
PL 196 846 B1
Następnie można przystąpić do nakładania na blachę powłoki organicznej, i do obróbki cieplnej niezbędnej do dobrego przytwierdzenia tej powłoki. Taka obróbka może, na przykład, polegać na szybkim ogrzewaniu aż do temperatury 250°C i utrzymaniu powłoki w tej temperaturze przez około 30 sekund, po którym następuje chłodzenie.
Aby móc porównywać między sobą dwie obróbki cieplne przeprowadzone w różnych temperaturach dla różnych czasów, stosuje się wielkość zwaną PAREQ, określoną wzorem:
PAREQ = - 0,76 x log(Jexp(-AH/RT).dt) w którym:
ΔΗ - oznacza energię dyfuzji węgla w żelazie (około 112 kJ/mol),
T - oznacza temperaturę podczas cyklu, który całkuje się w czasie trwania obróbki cieplnej.
W im wyższej temperaturze przeprowadzona jest cieplna obróbka, lub im dłużej trwa ta obróbka, tym wartość PAREQ jest niższa. Dwie różne obróbki cieplne, mające identyczną wartość PAREQ, kończą się tym samym wynikiem dla tego samego gatunku stali.
Jeśli rozważy się obróbkę cieplną stali w temperaturze 250°C z utrzymaniem jej przez 30 sekund w tej temperaturze, to wartość PAREQ wynosi 10,26. W ramach niniejszego wynalazku, przedmiotem zainteresowania są szczególnie obróbki cieplne mające wartość PAREQ zawartą między 9,80 i 11,5.
Powłoki organiczne, o które chodzi w niniejszym wynalazku oznaczają korzystnie powłoki zawierające żywicę usieciowaną i ewentualnie kulki z metalu, na przykład, z cynku. Powłoki takie nakładane są zwykle jako cienka warstwa rzędu kilku mikrometrów, i służą zwłaszcza do ochrony stali przed korozją.
Jeśli stal według wynalazku przeznaczona jest w szczególności do pokrycia tego rodzaju powłoką, to należy przyjąć, że będzie ona mogła być użyta do każdego zastosowania, które musi wytrzymać obróbki cieplne mające wartość PAREQ zawartą między 9,80 i 11,50, co następuje po zastosowaniu dowolnej powłoki lub bez niej.
Przedmiotem wynalazku jest blacha ze stali izotropowej o składzie zgodnym z wynalazkiem, i blachy otrzymane sposobem według wynalazku w jego różnych odmianach.
Zaleca się blachy ze stali izotropowej, w których stal ma zawartość manganu między 0,55 i 0,65% wagowych i zawartość krzemu między 0,08 i 0,12% wagowych, i która ma, po obróbce cieplnej mającej wartość PAREQ zawartą między 9,8 i 11,5, górną granicę plastyczności wyższą od 220 MPa, wydłużenie wyższe od 36% i współczynnik umocnienia wyższy od 0,20.
Zaleca się również blachy ze stali izotropowej, w których stal ma zawartość manganu między 0,95 i 1,05% wagowych i zawartość krzemu między 0,16 i 0,20% wagowych, i która ma, po obróbce cieplnej mającej wartość PAREQ zawartą między 9,8 i 11,5, granicę plastyczności wyższą od 260 MPa, wytrzymałość na rozciąganie wyższą od 400 MPa, jak również współczynnik umocnienia wyższy od 0,18.
Niniejszy wynalazek zostanie zilustrowany niżej podanymi przykładami, przy czym poniższa tabeli zawiera skład różnych badanych stali w % wagowych, wśród których, odlewy od 1 do 3 są zgodne z niniejszym wynalazkiem, podczas gdy odlew 4 użyty jest tytułem porównania.
Odlew 1 Odlew 2 Odlew 3 Odlew 4
1 2 3 4 5
C 0,041 0,045 0,038 0,025
Mn 0,853 0,989 0,598 0,227
Si 0,089 0,167 0,088 0,006
N 0,0035 0,0042 0,0032 0,0041
B 0,0026 0,0029 0,0051 -
Al 0,035 0,031 0,038 0,050
P 0,007 0,0065 0,007 0,006
S 0,011 0,0056 0,01 0,012
Cu 0,018 0,025 0,012 0,010
Ni 0,020 0,022 0,019 0,017
PL 196 846 B1 cd. tabeli
1 2 3 4 5
Cr - 0,028 - 0,032
Ti 0,0012 0,001 - 0,002
Nb - - - 0,016
Mo 0,0012 - 0,008 -
Reszta składu odlewów od 1 do 4 jest oczywiście utworzona z żelaza i ewentualnie z zanieczyszczeń wynikających z wytapiania. Użyte skróty:
A - wydłużenie przy zerwaniu w %
Re - granica plastyczności w MPa
Rm - wytrzymałość na rozciąganie w MPa n - współ czynnik umocnienia
Δr - współczynnik anizotropii płaskiej r - współczynnik anizotropii P r z y k ł a d 1
Granica plastyczności i wytrzymałość na rozciąganie. Wytworzono blachę ze stali mającej skład każdego z odlewów od 1 do 3 zgodny z wynalazkiem, jak i porównawczego odlewu 4, odlewając kęsisko płaskie, które ogrzano do temperatury około 1230°C, po czym to kęsisko płaskie poddano walcowaniu na gorąco do średniej temperatury końcowej walcowania, wynoszącej 860°C. Blachę zwinięto w temperaturze około 585°C, po czym poddano walcowaniu na zimno przy stopniu przewalcowania 73%. Następnie blacha poddana została wyżarzaniu w atmosferze wodoru w temperaturze około 630°C, w czasie 7 godzin, a potem powolnemu chłodzeniu w czasie 30 godzin. Proces zakończono walcowaniem wykańczającym blachy, przy współczynniku przepustu wykańczającego 1,5%.
Wówczas przeprowadzono pierwszą próbę rozciągania w kierunku poprzecznym do kierunku walcowania według normy NF EN 10002-1, na próbkach pobranych na początku i na końcu zwoju.
Blachę poddano następnie obróbce cieplnej mającej wartość PAREQ wynoszącą 10,26 i przystąpiono do drugiej próby rozciągania według normy NF EN 10002-1. Zgodnie z tą obróbką cieplną, blachę ogrzewano do temperatury 250°C z prędkością ogrzewania 35°C na sekundę, a następnie wygrzewano w czasie 30 sekund w tej temperaturze.
Określono zatem wartości granicy plastyczności i wytrzymałości mechanicznej blachy, otrzymując następujące wyniki.
Odlew 1 Odlew 2 Odlew 3 Odlew 4
Re (MPa) Rm (MPa) Re (MPa) Rm (MPa) Re (MPa) Rm (MPa) Re (MPa) Rm (MPa)
Przed obróbką cieplną 241 373 258 400 243 357 262 353
Po obróbce cieplnej 247 380 266 396 240 355 329 355
Zauważono, że poziomy Re i Rm odlewów od 1 do 3 według wynalazku nie zostały zmniejszone przez obróbkę cieplną, co potwierdza przydatność stali według niniejszego wynalazku do poddania jej takiej obróbce.
Stwierdzono również doskonałe wartości otrzymane dla odlewu 2 według wynalazku, który osiąga granicę plastyczności wyższą od 260 MPa, i wytrzymałość na rozciąganie 400 MPa.
P r z y k ł a d 2
Ciągliwość dzięki tym samym próbom rozciągania, które wykonano w przykładzie 1, określono w znany sposób, wydłużenie przy zerwaniu A, i współczynnik umocnienia n dla czterech odlewów.
Linie krzywe rozciągania pokazały przede wszystkim, że żaden odcinek poziomy granicy plastyczności nie został zaobserwowany dla odlewów od 1 do 3 według wynalazku, i to ani przed ani po obróbce cieplnej.
Natomiast porównawczy odlew 4, który wykazywał już mały odcinek poziomy przed obróbką cieplną, zyskał odcinek poziomy większy od 10% po tej samej obróbce, co uczyniło go całkowicie nieodpowiednim dla celów postawionych przez niniejszy wynalazek.
PL 196 846 B1
Inne wyniki podano w poniższej tabeli.
Odlew 1 Odlew 2 Odlew 3 Odlew 4
A (%) n A (%) n A (%) n A (%) n
Przed obróbką cieplną 34,7 0,198 32,3 0,195 35,6 0,207 35,5 0,192
Po obróbce cieplnej 34,9 0,190 34,3 0,180 36,5 0,202 34,7 0,216
Po zapoznaniu się z tymi wynikami, stwierdzono zwłaszcza dobre wartości wydłużenia przy zerwaniu, przez co możliwe jest zapewnienie odpowiedniego wytwarzania elementów przez wytłaczanie. Otrzymano również odpowiedni współczynnik umocnienia n, który zapewnia otrzymanie wysokiej granicy plastyczności gotowym elementom, w wyniku umocnienia przez zgniot („work hardening) podczas wytłaczania.
Stwierdzono również, że odlew 3 według wynalazku, ma dobre wartości ciągliwości, i to zarówno w odniesieniu do wydłużenia przy zerwaniu, jak i do modułu umocnienia.
Wartości otrzymane dla porównawczego odlewu 4 podane zostały jako odniesienie, ponieważ te wartości nie są znaczące, gdy występuje odcinek poziomy większy niż 10%.
P r z y k ł a d 3
Izotropia całkowita anizotropia stali określona została przez średni współczynnik anizotropii normalnej r:
r(0) + r(90) + r(45) 4 gdzie r(0), r(90) i r(45) są wartościami współczynników anizotropii normalnej r w kierunkach wzdłużnym, poprzecznym i nachylonym pod kątem 45° do kierunku walcowania.
Współczynnik anizotropii płaskiej Δr może być określony wzorem:
Ar = r(0) + r(90) - 2r(45)
Współczynniki te określa się dla blach przed i po tym jak poddane zostały obróbce cieplnej podobnej do tej opisanej w przykładzie 1. Wyniki podano w poniższej tabeli.
Odlew 1 Odlew 2 Odlew 3 Odlew 4
r Ar r Ar r Ar r Ar
Przed obróbką cieplną 1,27 0,17 1,25 0,11 1,30 0,25 1,33 0,19
Po obróbce cieplnej 1,25 0,20 1,23 0,11 1,26 0,24 1,47 0,21
Wartości otrzymane dla porównawczego odlewu 4 podano jako odniesienie, ponieważ wartości te nie są znaczące, gdy występuje odcinek poziomy większy niż 10%.
Stwierdzono, że izotropia odlewów ze stali według wynalazku, jest średnio dobra, i powoduje, że odlewy te nadają się do głębokiego tłoczenia, przy czym odlew 2 ma wartość Δr szczególnie godną uwagi.
W rezultacie stwierdzono, że azotki boru utworzone w sposób kontrolowany w stali wytrącają się na gorącej blasze i nie zakłócają następującej później rekrystalizacji. Blacha według wynalazku ma zatem budowę mikrograficzną o ziarnach, których wydłużenie jest bliskie 1, i ma niskie wartości współczynnika anizotropii r.
PL 196 846 B1

Claims (12)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Stal izotropowa o wysokiej wytrzymałości, znamienna tym, że jej skład chemiczny zawiera w % wagowych:
    0,03 < C < 0,06 0,50 < Mn < 1,10 0,08 < Si < 0,20 0,015 < Al < 0,070 N < 0,007 Ni < 0,040 Cu < 0,040 P < 0,035 S < 0,015 Mo < 0,008 Ti < 0,005, przy czym stal ta zawiera również bor w ilości takiej, że:
    B
    0,65 < — < 1,60
    N a resztę składu stanowi żelazo i zanieczyszczenia wynikając z wytapiania.
  2. 2. Stal według zastrz. 1, znamienna tym, że ponadto zawartość manganu i zawartość krzemu są takie, że:
    4<
    %Mn %Si <15.
  3. 3. Stal według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że ponadto zawartość manganu mieści się w zakresie między 0,55 i 0,65% wagowych, a zawartość krzemu mieści się w zakresie między 0,08 i 0,12% wagowych.
  4. 4. Stal według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że ponadto, zawartość manganu mieści się w zakresie między 0,95 i 1,05% wagowych, a zawartość krzemu mieści się w zakresie między 0,16 i 0,20% wagowych.
  5. 5. Stal według zastrz. 1, znamienna tym, że ponadto zawartość azotu jest niższa od 0,005% wagowych.
  6. 6. Stal według zastrz. 1, znamienna tym, że ponadto zawartość fosforu jest niższa od 0,015% wagowych.
  7. 7. Sposób wytwarzania blachy ze stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości, o składzie chemicznym określonym w zastrzeżeniach 1 do 6, znamienny tym, że obejmuje etapy zgodnie z którymi:
    - wytapia się stal i odlewa się kę sisko pł askie,
    - walcuje się na gorą co to kę sisko pł askie dla otrzymania blachy, z temperaturą koń cową walcowania wyższą od temperatury punktu Ar3,
    - zwija się blachę w temperaturze zawartej mię dzy 500 i 700°C,
    - walcuje się blachę na zimno przy stopniu przewalcowania w zakresie od 50 do 80%, a korzystnie od 60 do 78%,
    - przeprowadza się obróbkę cieplną rekrystalizacyjną blachy,
    - prowadzi się walcowanie wykańczające tej blachy na zimno, przy współczynniku przepustu wykańczającego korzystnie w zakresie między 1,2 a 2,5%.
  8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że obróbka cieplna rekrystalizacyjną blachy jest wyżarzaniem statycznym w atmosferze wodoru, które prowadzi się w temperaturze wyższej od temperatury rekrystalizacji stali w czasie od 5 do 15 godzin, i po którym blachę poddaje się powolnemu chłodzeniu statycznemu przez okres ponad 30 godzin.
  9. 9. Sposób według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że na blachę po walcowaniu wykańczającym na zimno nakłada się powłokę organiczną, po czym tę pokrytą blachę poddaje się obróbce cieplnej, której wartość PAREQ zawarta jest między 9,80 i 11,5.
    PL 196 846 B1
  10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że powłokę organiczną wykonuje się na bazie żywicy usieciowanej i że powłoka ta zawiera kulki z metalu.
  11. 11. Zastosowanie stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości, określonej w zastrzeżeniu 3, do wytwarzania blachy.
  12. 12. Zastosowanie stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości, określonej w zastrzeżeniu 4, do wytwarzania blachy.
PL362127A 2001-01-26 2002-01-21 Stal izotropowa o wysokiej wytrzymałości, sposób wytwarzania blachy ze stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości oraz zastosowanie stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości do wytwarzania blachy PL196846B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0101126A FR2820150B1 (fr) 2001-01-26 2001-01-26 Acier isotrope a haute resistance, procede de fabrication de toles et toles obtenues
PCT/FR2002/000225 WO2002059384A2 (fr) 2001-01-26 2002-01-21 Acier isotrope a haute resistance, procede de fabrication de toles et toles obtenues

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL362127A1 PL362127A1 (pl) 2004-10-18
PL196846B1 true PL196846B1 (pl) 2008-02-29

Family

ID=8859312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL362127A PL196846B1 (pl) 2001-01-26 2002-01-21 Stal izotropowa o wysokiej wytrzymałości, sposób wytwarzania blachy ze stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości oraz zastosowanie stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości do wytwarzania blachy

Country Status (18)

Country Link
US (1) US7361237B2 (pl)
EP (1) EP1354070B1 (pl)
JP (1) JP4018984B2 (pl)
KR (1) KR100879084B1 (pl)
CN (1) CN1226427C (pl)
AT (1) ATE268389T1 (pl)
BR (3) BR0206643A (pl)
CA (1) CA2435938C (pl)
DE (1) DE60200586T2 (pl)
ES (1) ES2222444T3 (pl)
FR (1) FR2820150B1 (pl)
MX (1) MXPA03006608A (pl)
PL (1) PL196846B1 (pl)
RU (1) RU2268950C2 (pl)
TR (1) TR200401285T4 (pl)
UA (1) UA74872C2 (pl)
WO (1) WO2002059384A2 (pl)
ZA (1) ZA200305755B (pl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2845694B1 (fr) * 2002-10-14 2005-12-30 Usinor Procede de fabrication de toles d'acier durcissables par cuisson, toles d'acier et pieces ainsi obtenues
FR2849864B1 (fr) * 2003-01-15 2005-02-18 Usinor Acier lamine a chaud a tres haute resistance et procede de fabrication de bandes
CN102021270B (zh) * 2010-12-15 2013-02-27 山西太钢不锈钢股份有限公司 提高合金结构钢各向同性的方法
UA109963C2 (uk) * 2011-09-06 2015-10-26 Катана сталь, яка затвердіває внаслідок виділення часток після гарячого формування і/або загартовування в інструменті, яка має високу міцність і пластичність, та спосіб її виробництва
WO2016016683A1 (en) * 2014-07-30 2016-02-04 Arcelormittal A method for producing a high strength steel piece
CN106884122A (zh) * 2017-03-21 2017-06-23 中磁科技股份有限公司 钕铁硼生产中的配料方法
KR101988773B1 (ko) * 2017-12-26 2019-06-12 주식회사 포스코 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판 및 그 제조방법

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5910414B2 (ja) * 1979-05-01 1984-03-08 川崎製鉄株式会社 深絞り性のすぐれた冷延鋼板の製造方法
JPS5848637A (ja) * 1981-09-18 1983-03-22 Nippon Steel Corp プレス成形性に優れた冷延鋼板の製造方法
JPS60238449A (ja) * 1984-05-14 1985-11-27 Nippon Steel Corp 溶接熱影響部における低温靭性の優れた高張力鋼
JPS62284016A (ja) * 1986-05-31 1987-12-09 Nippon Steel Corp 電磁特性のすぐれた無方向性電磁鋼板の製造方法
US4853032A (en) * 1987-08-17 1989-08-01 Cargill, Incorporated Process for producing low carbon steel for cold drawing
EP0475096B2 (en) * 1990-08-17 2004-01-14 JFE Steel Corporation High strength steel sheet adapted for press forming and method of producing the same
US5356494A (en) * 1991-04-26 1994-10-18 Kawasaki Steel Corporation High strength cold rolled steel sheet having excellent non-aging property at room temperature and suitable for drawing and method of producing the same
RU2048587C1 (ru) * 1994-05-04 1995-11-20 Кириленко Виктор Петрович Низколегированная сталь
US5545269A (en) * 1994-12-06 1996-08-13 Exxon Research And Engineering Company Method for producing ultra high strength, secondary hardening steels with superior toughness and weldability
DE19622164C1 (de) * 1996-06-01 1997-05-07 Thyssen Stahl Ag Verfahren zur Erzeugung eines kaltgewalzten Stahlbleches oder -bandes mit guter Umformbarkeit
FR2757877B1 (fr) * 1996-12-31 1999-02-05 Ascometal Sa Acier et procede pour la fabrication d'une piece en acier mise en forme par deformation plastique a froid
DE19701443A1 (de) * 1997-01-17 1998-07-23 Thyssen Stahl Ag Stahl
BE1011066A3 (fr) * 1997-03-27 1999-04-06 Cockerill Rech & Dev Acier au niobium et procede de fabrication de produits plats a partir de celui-ci.
US6171413B1 (en) * 1997-07-28 2001-01-09 Nkk Corporation Soft cold-rolled steel sheet and method for making the same

Also Published As

Publication number Publication date
FR2820150A1 (fr) 2002-08-02
WO2002059384A3 (fr) 2002-09-19
JP2004520485A (ja) 2004-07-08
CA2435938C (fr) 2010-01-12
PL362127A1 (pl) 2004-10-18
CA2435938A1 (fr) 2002-08-01
MXPA03006608A (es) 2004-02-12
KR100879084B1 (ko) 2009-01-15
CN1226427C (zh) 2005-11-09
TR200401285T4 (tr) 2004-07-21
FR2820150B1 (fr) 2003-03-28
BRPI0216103B1 (pt) 2016-02-16
KR20030068593A (ko) 2003-08-21
WO2002059384A2 (fr) 2002-08-01
UA74872C2 (en) 2006-02-15
RU2003125968A (ru) 2005-01-20
US20040112483A1 (en) 2004-06-17
ATE268389T1 (de) 2004-06-15
JP4018984B2 (ja) 2007-12-05
RU2268950C2 (ru) 2006-01-27
US7361237B2 (en) 2008-04-22
BR0206643A (pt) 2004-02-25
EP1354070A2 (fr) 2003-10-22
ES2222444T3 (es) 2005-02-01
ZA200305755B (en) 2004-06-29
EP1354070B1 (fr) 2004-06-02
CN1491287A (zh) 2004-04-21
BR0216084B1 (pt) 2012-09-04
DE60200586D1 (de) 2004-07-08
DE60200586T2 (de) 2004-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4958182B2 (ja) メッキ用高マンガン鋼帯、メッキ鋼帯、高マンガン熱間圧延鋼帯の製造方法、メッキ用高マンガン冷間圧延鋼帯の製造方法、および高マンガンメッキ鋼帯の製造方法
KR101379973B1 (ko) 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법
CN110959049B (zh) 具有良好耐老化性的扁钢产品及其制造方法
JP7107939B2 (ja) 高成形性を有する高強度冷間圧延鋼板及びその製造方法
JP7173303B2 (ja) 鋼板及びその製造方法
CN103261464B (zh) 热轧钢板或冷轧钢板、其制造方法及在汽车行业中的用途
JP6600641B2 (ja) 冷間圧延平鋼製品およびその製造方法
JP5043248B1 (ja) 高強度焼付硬化型冷延鋼板及びその製造方法
KR102419630B1 (ko) 높은 항복 강도를 갖는 냉간-압연 판상 강 제품을 제조하기 위한 방법 및 판상 냉간-압연 강 제품
CN105247089B (zh) 高强度热浸镀锌复相钢带材
EP1264911A2 (en) High-ductility steel sheet excellent in press formability and strain age hardenability, and method for manufacturing the same
JP5326362B2 (ja) 高強度鋼板およびその製造方法
JP2017057472A (ja) 熱延鋼板及びその製造方法
JP7464887B2 (ja) 鋼板およびその製造方法
KR20230016218A (ko) 열처리 냉연 강판 및 그 제조 방법
US7699947B2 (en) Ultrahigh strength hot-rolled steel and method of producing bands
JP2023552823A (ja) 耐パウダリング性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法
PL196846B1 (pl) Stal izotropowa o wysokiej wytrzymałości, sposób wytwarzania blachy ze stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości oraz zastosowanie stali izotropowej o wysokiej wytrzymałości do wytwarzania blachy
KR102901155B1 (ko) 강재
KR102485003B1 (ko) 성형성 및 표면품질이 우수한 고강도 도금강판 및 그 제조방법
KR100828926B1 (ko) 고강도, 고성형성 자동차용 표면처리강판 및 그 제조방법
KR101586893B1 (ko) 강판 및 그 제조 방법
CN121161156A (zh) 低合金第三代先进高强度钢和制造方法
KR20150038960A (ko) 내시효성 및 내덴트성이 우수한 고강도 복합조직 냉연강판, 용융아연도금강판, 합금화용융아연도금강판 제조 방법
JPH09296225A (ja) 面内異方性の小さい高加工用冷延鋼板又は溶融めっき鋼板の製造方法