RU2013155181A - Способ изготовления из сверхпрочной мартенситной стали и полученные таким образом лист или деталь - Google Patents

Abstract

1. Способ изготовления листа из стали с полностью мартенситной структурой, в которой средний размер реек меньше 1 микрометра, при этом средний коэффициент удлинения реек составляет от 2 до 5, коэффициент удлинения рейки с максимальным размером Lmax и с минимальным размером Lmin определяют как, с пределом упругости более 1300 МПа, с пределом прочности, превышающим (3220(C)+958) мегапаскалей, где (C) обозначает содержание углерода в массовых процентах в стали, содержащий последовательные стадии, осуществляемые в нижеследующем порядке, во время которых:- поставляют полуфабрикат из стали, в состав которой входят, в мас.%:0,15%≤C≤0,40%1,5%≤Mn≤3%0,005%≤Si≤2%0,005%≤Al≤0,1%1,8%≤Cr≤4%0%≤Mo≤2%при этом2,7%≤0,5(Mn)+(Cr)+3(Mo)≤5,7%S≤0,05%P≤0,1%и необязательно:0%≤Nb≤0,050%0,01%≤Ti≤0,1%0,005%≤B≤0,005%0,0005%≤Ca≤0,005%остальное составляют железо и неизбежные примеси- указанный полуфабрикат нагревают до температуры Tсоставляющей от 1050° до 1250°C, затем- производят черновую прокатку указанного нагретого полуфабриката при температуре T, составляющей от 1000° до 880°C, с общим коэффициентом обжатия εболее 30%, чтобы получить лист с полностью рекристаллизованной аустенитной структурой со средним размером зерна менее 40 микрометров и предпочтительно менее 5 микрометров, при этом указанный общий коэффициент обжатия εопределяют как, где eобозначает толщину полуфабриката перед указанной горячей черновой прокаткой, а e- толщину листа после указанной черновой прокатки, затем,- указанный лист не полностью охлаждают до температуры T, составляющей от 600° до 400°C в метастабильной аустенитной области, со скоростью V, превышающее 2°C/c, затем- производят горячую чистовую прокатку указанного не полностью охлажден�

Claims (11)

1. Способ изготовления листа из стали с полностью мартенситной структурой, в которой средний размер реек меньше 1 микрометра, при этом средний коэффициент удлинения реек составляет от 2 до 5, коэффициент удлинения рейки с максимальным размером Lmax и с минимальным размером Lmin определяют как $$\frac{l\max }{l\min }$$

, с пределом упругости более 1300 МПа, с пределом прочности, превышающим (3220(C)+958) мегапаскалей, где (C) обозначает содержание углерода в массовых процентах в стали, содержащий последовательные стадии, осуществляемые в нижеследующем порядке, во время которых:

- поставляют полуфабрикат из стали, в состав которой входят, в мас.%:

0,15%≤C≤0,40%

1,5%≤Mn≤3%

0,005%≤Si≤2%

0,005%≤Al≤0,1%

1,8%≤Cr≤4%

0%≤Mo≤2%

при этом

2,7%≤0,5(Mn)+(Cr)+3(Mo)≤5,7%

S≤0,05%

P≤0,1%

и необязательно:

0%≤Nb≤0,050%

0,01%≤Ti≤0,1%

0,005%≤B≤0,005%

0,0005%≤Ca≤0,005%

остальное составляют железо и неизбежные примеси

- указанный полуфабрикат нагревают до температуры T₁ составляющей от 1050° до 1250°C, затем

- производят черновую прокатку указанного нагретого полуфабриката при температуре T₂, составляющей от 1000° до 880°C, с общим коэффициентом обжатия ε_a более 30%, чтобы получить лист с полностью рекристаллизованной аустенитной структурой со средним размером зерна менее 40 микрометров и предпочтительно менее 5 микрометров, при этом указанный общий коэффициент обжатия ε_a определяют как $${\epsilon }_a=Ln\frac{e_{ia}}{e_{fa}}$$

, где e_ia обозначает толщину полуфабриката перед указанной горячей черновой прокаткой, а e_fa - толщину листа после указанной черновой прокатки, затем,

- указанный лист не полностью охлаждают до температуры T₃, составляющей от 600° до 400°C в метастабильной аустенитной области, со скоростью V_R1, превышающее 2°C/c, затем

- производят горячую чистовую прокатку указанного не полностью охлажденного листа при указанной температуре T₃ с общим коэффициентом обжатия ε_b более 30%. чтобы получить лист, при этом указанный общий коэффициент обжатия ε_b определяют как $${\epsilon }_b=\frac{e_{ib}}{e_{fb}}$$

. где ε_ib обозначает толщину листа перед указанной горячей чистовой прокаткой и ε_fa - толщину листа после указанной чистовой прокатки, затем

- указанный лист охлаждают со скоростью V_R2, превышающей критическую скорость закалки на мартенсит.

2. Способ изготовления детали из стали с полностью мартенситной структурой, в которой средний размер реек меньше 1 микрометра, при этом средний коэффициент удлинения указанных реек составляет от 2 до 5, при этом коэффициент удлинения рейки с максимальным размером Lmax и с минимальным размером Lmin определяют как - $$\frac{l\max }{l\min }$$

, содержащий последовательные стадии, осуществляемые в нижеследующем порядке, вс время которых:

- поставляют листовую заготовку из стали, в состав которой входят, в мас.%:

0,15%≤C≤0,40%

1,5%≤Mn≤3%

0,005%≤Si≤2%

0,005%≤Al≤0,1%

1,8%≤Cr≤4%

0%≤Mo≤2%

при этом

2,7%≤0,5(Mn)+(Cr)+3(Mo)≤5,7%

S≤0,05%

P≤0,1%,

необязательно:

0%≤Nb≤0,050%

0,01%≤Ti≤0,1%

0,0005%≤B≤0,005%

0,0005%≤Ca≤0,005%

остальное составляют железо и неизбежные примеси,

- указанную листовую заготовку нагревают до температуры T₁ составляющей от A_C3 до A_C3+250°C, таким образом, чтобы средний размер аустенитного зерна был менее 40 микрометров и предпочтительно менее 5 микрометров, затем

- указанную листовую заготовку помещают в пресс для горячей штамповки или в устройство горячей деформации, затем

- указанную листовую заготовку охлаждают до температуры T₃, составляющей от 600° до 400°C, со скоростью V_R1, превышающей 2°C/c, чтобы избежать превращения аустенита,

- при этом порядок этих двух последних этапов можно поменять на обратный,

затем

- производят горячую штамповку или горячую деформацию при указанной температуре T₃ охлажденной листовой заготовки на величину $${\overline{\epsilon }}_c$$

, превышающую 30%, по меньшей мере, в одной зоне, для получения детали, при этом $${\overline{\epsilon }}_c$$

определяют как $${\overline{\epsilon }}_c=\frac{2}{\sqrt{3}}\sqrt{({\epsilon }_1^2+{\epsilon }_1{\epsilon }_2+{\epsilon }_2^2}$$

, где ε₁ и ε₂ обозначают общие главные деформации на всех этапах деформации при температуре T₃, затем

- указанную деталь охлаждают со скоростью V_R2, превышающей критическую скорость закалки на мартенсит.

3. Способ изготовления детали по п.2, отличающийся тем, что указанную листовую заготовку подвергают горячей штамповке для получения детали, затем указанную деталь выдерживают внутри штамповочного инструмента для ее охлаждения со скоростью V_R2, превышающей критическую скорость закалки на мартенсит.

4. Способ изготовления стальной детали по п.2 или 3, отличающийся тем, что на указанную листовую заготовку предварительно наносят покрытие из алюминия или из сплава на основе алюминия.

5. Способ изготовления стальной детали по п.2 или 3, отличающийся тем, что на указанную листовую заготовку предварительно наносят покрытие из цинка или из сплава на основе цинка.

6. Способ изготовления стального листа или детали по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что указанный лист или указанную деталь подвергают последующему отпуску при температуре T₄ от 150° до 600°C, в течение от 5 до 30 минут.

7. Способ изготовления стального листа или детали по п.4, отличающийся тем, что указанный лист или указанную деталь подвергают последующему отпуску при температуре T₄ от 150° до 600°C, в течение от 5 до 30 минут.

8. Способ изготовления стального листа или детали по п.5, отличающийся тем, что указанный лист или указанную деталь подвергают последующему отпуску при температуре T₄ от 150° до 600°C, в течение от 5 до 30 минут.

9. Лист из стали с пределом упругости более 1300 МПа, с пределом прочности более (3220(C)+958) мегапаскалей, где (C) обозначает содержание углерода в массовых процентах указанной стали, полученный способом по п.1, имеющий полностью мартенситную структуру со средним размером реек менее 1 микрометра, при этом средний коэффициент удлинения реек составляет от 2 до 5.

10. Деталь из стали, полученная способом по любому из пп.2-5, которая содержит, по меньшей мере, одну зону полностью мартенситной структуры со средним размером реек менее 1 микрометра, при этом средний коэффициент удлинения указанных реек составляет от 2 до 5, предел упругости в указанной, по меньшей мере, одной зоне превышает 1300 МПа, и предел прочности превышает (3220(C)+958) мегапаскалей, где (C) обозначает содержание углерода в массовых процентах в указанной стали.

11. Стальной лист или деталь, полученные способом по любому из пп.6-8, при этом сталь имеет полностью мартенситную структуру, которая, по меньшей мере, в одной зоне имеет средний размер реек менее 1,2 микрометра, при этом средний коэффициент удлинения указанных реек составляет от 2 до 5.