RU2630082C1 - Method for production of hot-rolling steel sheet products with hot forming - Google Patents

Method for production of hot-rolling steel sheet products with hot forming Download PDF

Info

Publication number
RU2630082C1
RU2630082C1 RU2016147323A RU2016147323A RU2630082C1 RU 2630082 C1 RU2630082 C1 RU 2630082C1 RU 2016147323 A RU2016147323 A RU 2016147323A RU 2016147323 A RU2016147323 A RU 2016147323A RU 2630082 C1 RU2630082 C1 RU 2630082C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hot
steel sheet
resistance
product
steel
Prior art date
Application number
RU2016147323A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Зайцев
Наталия Анриевна Арутюнян
Наталия Анатольевна Карамышева
Антон Викторович Колдаев
Алексей Борисович Степанов
Александр Владимирович Гришин
Ирина Андреевна Липгарт
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина")
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 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина")
Priority to RU2016147323A priority Critical patent/RU2630082C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2630082C1 publication Critical patent/RU2630082C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: hot-rolled steel sheet is heated to 900-960°C at a speed of no more than 7°C/s, held for 4-5 minutes, formed and cooled in a mould at a speed of 30-80°C/s for obtaining hot-rolled product with temporary resistance of up to 2200 N/mm2. The steel sheet is obtained from boron-containing steel, alloyed with Si-Mn-Cr and microalloyed with Ti-Nb-V or built on the principle of low-carbon martensitic steel, alloyed with Si-Mn-Cr-Ni and microalloyed with Mo-Ti-Nb-V. The product has temporary resistance of 800-1300 N/mm2.
EFFECT: manufacturing of complex shape products of different strength categories with high time resistance values, yield point, cold resistance, corrosion resistance, high plasticity and weldability.
4 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к способам изготовления высокопрочных стальных деталей сложной формы горячей штамповкой и может быть использовано, в частности, при производстве элементов деталей транспортной, строительной, горнодобывающей и других видов техники.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, and in particular to methods of manufacturing high-strength steel parts of complex shapes by hot stamping and can be used, in particular, in the manufacture of parts for transport, construction, mining and other types of equipment.

Использование таких сталей, кроме возможности создания принципиально новых объектов техники различного назначения, позволяет существенно снизить стоимость, металлоемкость и массу, увеличить коррозионную стойкость, эксплуатационную надежность и ресурс работы изделий, особенно в сложных природно-климатических условиях, что становится все более актуальным в связи с реализацией широкомасштабных мероприятий по освоению северных широт. Благодаря штамповке при повышенных температурах, получаемой мартенситной микроструктуре, уменьшенному упругому последействию из горячекатаного проката могут быть изготовлены более тонкие и более сложные детали с высокой удельной прочностью и геометрической точностью.The use of such steels, in addition to the possibility of creating fundamentally new objects of equipment for various purposes, can significantly reduce the cost, metal consumption and weight, increase corrosion resistance, operational reliability and service life of products, especially in difficult climatic conditions, which is becoming increasingly important in connection with the implementation of large-scale activities for the development of northern latitudes. Due to the stamping at elevated temperatures obtained by the martensitic microstructure, the reduced elastic aftereffect, thinner and more complex parts with high specific strength and geometric accuracy can be made from hot-rolled products.

Известен способ получения стального листа для горячей штамповки и способ получения высокопрочной детали. Способ получения стального листа для горячей штамповки включает горячую прокатку сляба с химическим составом, мас. %: C 0,05-0,40, Si 0,001-0,02, Mn 0,1-3, Al 0,0002-0,005, Ti 0,0005-0,01, O 0,003-0,03, один или оба из Cr и Mo в сумме 0,005-2, остальное Fe и неизбежные примеси. Средний диаметр частиц композитных оксидов на основе Fe-Mn, распределенных в стальном листе, составляет 0,1-15 мкм. Горячая прокатка включает черновую и чистовую прокатки сляба, проводимые со степенью обжатия 70% или выше. Способ дополнительно включает травление горячекатаного стального листа и холодную прокатку со степенью обжатия 30% или выше. Затем способ дополнительно включает отжиг холоднокатаного стального листа. Способ получения высокопрочной детали из стального листа для горячей штамповки включает нагрев стального листа, полученного любым вышеуказанным методом до температуры аустенитной области Ас3 или выше и деформирование стального листа посредством матрицы и пуансона с последующей закалкой стального листа в матрице после формования. Обеспечиваются высокие прочность и сопротивление замедленному разрушению детали после горячей штамповки.A known method of obtaining a steel sheet for hot stamping and a method of obtaining a high strength part. A method of obtaining a steel sheet for hot stamping includes hot rolling of a slab with a chemical composition, wt. %: C 0.05-0.40, Si 0.001-0.02, Mn 0.1-3, Al 0.0002-0.005, Ti 0.0005-0.01, O 0.003-0.03, one or both from Cr and Mo in the amount of 0.005-2, the rest Fe and inevitable impurities. The average particle diameter of Fe-Mn-based composite oxides distributed in the steel sheet is 0.1-15 μm. Hot rolling includes roughing and finishing rolling of a slab carried out with a reduction ratio of 70% or higher. The method further includes etching the hot rolled steel sheet and cold rolling with a reduction ratio of 30% or higher. Then, the method further includes annealing the cold rolled steel sheet. A method of producing a high-strength part from a hot-formed steel sheet includes heating a steel sheet obtained by any of the above methods to a temperature of the austenitic region of Ac 3 or higher and deforming the steel sheet by means of a die and a punch, followed by quenching the steel sheet in the matrix after molding. High strength and resistance to delayed fracture of the part after hot stamping are provided.

(Патент RU 2557114, МПК С22С 38/38, С22С 38/22, В2B 3/02, B21D 22/20, опубл. 20.01.2015).(Patent RU 2557114, IPC C22C 38/38, C22C 38/22, B2B 3/02, B21D 22/20, publ. 01.20.2015).

Недостаток этого способа - отсутствие возможности управления прочностными свойствами.The disadvantage of this method is the lack of ability to control the strength properties.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ изготовления горячештампованного листа, включающий нагрев сляба, имеющего состав стали, содержащий, мас. %: от 0,002 до 0,1 C, от 0,01 до 0,5 Si, от 0,5 до менее 1,0 Mn+Cr, 0,1 или менее P, 0,01 или менее S, 0,05 или менее Al, 0,005 или менее N, при необходимости от 0,0005 до 0,004 В, Fe и неизбежные примеси - остальное, до температуры его поверхности от Ar3 до 1400°C, горячую прокатку, при которой нагретый сляб подвергают чистовой прокатке с общей степенью обжатия в выходной клети и непосредственно предшествующей клети перед выходной клетью 40% или более при температуре поверхности сляба от Ar3 до 1400°C, с последующим охлаждением в пределах одной секунды после чистовой прокатки для получения горячекатаного стального листа, который затем наматывают в температурном диапазоне 650°C или ниже, и горячую штамповку с использованием пресс-формы в состоянии, в котором стальной лист нагрет до температуры Ас3 или выше с последующим охлаждением в пресс-форме при скорости охлаждения, превышающей 100°C/с для получения горячештампованного листа, имеющего микроструктуру, состоящую из, в соотношении по площади, 0% или более и менее 90% мартенсита, не менее 10% бейнита и менее 0,5% феррита и перлита, или микроструктуру, состоящую из, в соотношении по площади, не менее 99,5% бейнитного феррита и менее 0,5% феррита и перлита. Лист имеет предел прочности на растяжение менее 940 МПа и превосходную локальную деформируемость. (Патент RU 2562654, МПК С22С 38/18, С22С 38/32, C21D 8/02, опубликован 10.09.2015 - прототип).The closest analogue of the claimed invention is a method of manufacturing a hot stamped sheet, comprising heating a slab having a steel composition containing, by weight. %: from 0.002 to 0.1 C, from 0.01 to 0.5 Si, from 0.5 to less than 1.0 Mn + Cr, 0.1 or less P, 0.01 or less S, 0.05 or less than Al, 0.005 or less N, if necessary, from 0.0005 to 0.004 V, Fe and unavoidable impurities - the rest, to its surface temperature from Ar 3 to 1400 ° C, hot rolling, in which the heated slab is subjected to finish rolling with a total the degree of compression in the output stand and immediately preceding stand in front of the output stand of 40% or more at a slab surface temperature of from Ar 3 to 1400 ° C, followed by cooling within one second after finishing rolling to obtain hot rolled steel sheet, which is then wound in a temperature range of 650 ° C or lower, and hot stamping using a mold in a state in which the steel sheet is heated to a temperature of Ac 3 or higher, followed by cooling in the mold at a cooling rate exceeding 100 ° C / s to obtain a hot stamped sheet having a microstructure consisting of, in a ratio by area, 0% or more and less than 90% martensite, at least 10% bainite and less than 0.5% ferrite and perlite, or a microstructure consisting of, in the ratio sparing, not less than 99.5% of bainitic ferrite and less than 0.5% of ferrite and perlite. The sheet has a tensile strength of less than 940 MPa and excellent local deformability. (Patent RU 2562654, IPC С22С 38/18, С22С 38/32, C21D 8/02, published September 10, 2015 - prototype).

Недостаток прототипа заключается в том, что имеет предел прочности на растяжение менее 940 МПа.The disadvantage of the prototype is that it has a tensile strength of less than 940 MPa.

Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, - изготовление изделий сложной формы разной категорией прочности методом горячей штамповки, совмещенной с закалкой металла, из горячекатаного проката с получением технического результата, обеспечивающего высокие показатели временного сопротивления, предела текучести, хладостойкости, коррозионной стойкости, высокой пластичности и свариваемости.The technical problem to which the invention is directed is the manufacture of products of complex shape with different strength categories by hot stamping combined with hardening of metal from hot rolled metal to obtain a technical result that provides high rates of temporary resistance, yield strength, cold resistance, corrosion resistance, high ductility and weldability.

Технический результат настоящего изобретения достигается тем, что в способе получения изделия из горячекатаного стального листа горячей штамповкой, включающем нагрев листа до температуры 900-960°C, согласно изобретению, нагрев листа ведут со скоростью не более 7°C/с, выдерживают в течение 4-5 мин и охлаждают в штампе со скоростью 30-80°C/с для получения горячештампованого изделия, имеющего временное сопротивление до 2200 Н/мм2, при этом стальной лист получают из борсодержащей стали, легированной Si-Mn-Cr и микролегированной Ti-Nb-V или построенной по принципу низкоуглеродистой мартенситной стали, легированной Si-Mn-Cr-Ni и микролегированной Mo-Ti-Nb-V. Изделие имеет временное сопротивление 800-1300 Н/мм2. Изделие имеет временное сопротивление 1300-1800 Н/мм2. Изделие имеет временное сопротивление 1800-2200 Н/мм2.The technical result of the present invention is achieved by the fact that in the method of producing a product from hot-rolled steel sheet by hot stamping, comprising heating the sheet to a temperature of 900-960 ° C, according to the invention, the sheet is heated at a rate of not more than 7 ° C / s, withstand for 4 -5 min and cooled in a stamp at a speed of 30-80 ° C / s to obtain a hot-stamped product having a temporary resistance of up to 2200 N / mm 2 , while the steel sheet is obtained from boron-containing steel alloyed with Si-Mn-Cr and microalloyed Ti Nb-V or built on pr ntsipu low carbon martensitic steel alloyed with Si-Mn-Cr-Ni and microalloyed Mo-Ti-Nb-V. The product has a temporary resistance of 800-1300 N / mm 2 . The product has a temporary resistance of 1300-1800 N / mm 2 . The product has a temporary resistance of 1800-2200 N / mm 2 .

Сущность изобретения заключается в том, что производство изделий сложной формы методом горячей штамповки из горячекатаного проката и обеспечение высоких показателей прочностных характеристик достигается благодаря превращению ферритно-перлитной микроструктуры исходного проката в аустенит, усреднение концентрации углерода и других компонентов по объему образовавшихся аустенитных зерен, растворение и формирование новых выделений разных типов избыточных фаз, рост зерна аустенита, формирование мартенситной микроструктуры и объемной системы наноразмерных выделений избыточных фаз при горячей штамповке.The essence of the invention lies in the fact that the production of complex products by hot stamping from hot rolled steel and ensuring high strength characteristics is achieved by converting the ferrite-pearlite microstructure of the initial steel into austenite, averaging the concentration of carbon and other components over the volume of austenitic grains formed, dissolving and forming new precipitates of different types of excess phases, growth of austenite grain, the formation of a martensitic microstructure and bulk systems of nanoscale precipitation of excess phases during hot stamping.

Лист перед горячей штамповкой нагревают со скоростями не более 7°C/с до температуры 900-960°C с выдержкой в течении 4-5 минут, обеспечивая усреднение температуры и образование зерен аустенита перед деформацией и закалкой на мартенситную структуру при горячей штамповке. Этот режим обеспечивает протекание превращения ферритно-перлитной смеси в аустенит из сталей с содержанием углерода от 0,08 до 0,30% для получения требуемых показателей структурного состояния и комплекса свойств металла готовых изделий. При повышении температуры аустенизации до 960°C имеет место рост предела текучести и временного сопротивления, дальнейшее повышение температуры сопровождается снижением прочностных характеристик изделий.The sheet before hot stamping is heated at speeds of no more than 7 ° C / s to a temperature of 900-960 ° C with exposure for 4-5 minutes, providing averaging of temperature and formation of austenite grains before deformation and quenching on a martensitic structure during hot stamping. This mode ensures the conversion of the ferrite-pearlite mixture to austenite from steels with a carbon content of 0.08 to 0.30% to obtain the required structural state and complex properties of the metal of the finished product. With an increase in the austenitization temperature to 960 ° C, an increase in the yield strength and temporary resistance takes place, a further increase in temperature is accompanied by a decrease in the strength characteristics of the products.

С целью предупреждения нежелательного интенсивного роста зерна аустенита для сталей целесообразным является использование температур аустенизации закономерно уменьшающихся от величин порядка 960°C для низкоуглеродистых (0,08-0,14% С) до значений около 900°C для сталей с высоким содержанием 0,22-0,30% углерода. При изотермической выдержке при любой температуре аустенизации первоначально происходит быстрый рост размера зерна аустенита, который постепенно замедляется и практически становится постоянным. Повышение температуры аустенизации до 960°C увеличивает скорость превращения ферритно-перлитной смеси в аустенит и однородность распределения компонентов по его объему. В результате возрастает доля мартенсита, образующегося при закалке, а также, возможно, количество формирующихся фазовых выделений, что стимулирует повышение прочностных характеристик, при снижении пластичности. Дальнейшее повышение температуры приводит к интенсивному росту зерна, что при близкой или эквивалентной доле мартенсита в металле после закалки приводит к существенному снижению степени ее дисперсности. Кроме того, может снижаться количество наноразмерных карбонитридных и других типов фазовых выделений в результате более полного растворения их части, присутствующей в исходном прокате. В результате прочностные характеристики металла после закалки несколько снижаются, при возможном некотором повышении пластичности. Повышение прочности при переходе от температуры аустенизации 900 к 960°C, во всех случаях сопровождается снижением ударной вязкости, а затем несколько возрастает или остаются примерно на эквивалентном уровне. Установленные закономерности изменения структурного состояния и свойств проката в зависимости от температуры аустенизации обусловлены суперпозицией процессов, протекающих при горячей штамповке, прежде всего: фазового превращения ферритно-перлитной смеси в аустенит, выравнивание (усреднение) концентраций углерода и других компонентов по объему аустенитных зерен, превращения аустенита в мартенсит и формирования системы наноразмерных карбонитридных и других типов выделений при закалке стали.In order to prevent unwanted intensive growth of austenite grain for steels, it is advisable to use austenization temperatures that regularly decrease from about 960 ° C for low-carbon (0.08-0.14% C) to about 900 ° C for steels with a high content of 0.22 -0.30% carbon. With isothermal aging at any austenitization temperature, a rapid increase in austenite grain size initially occurs, which gradually slows down and practically becomes constant. Raising the austenitization temperature to 960 ° C increases the rate of conversion of the ferrite-pearlite mixture to austenite and the uniform distribution of the components over its volume. As a result, the proportion of martensite formed during quenching increases, as well as, possibly, the number of formed phase precipitates, which stimulates an increase in strength characteristics with a decrease in ductility. A further increase in temperature leads to an intensive growth of grain, which, with a close or equivalent fraction of martensite in the metal after quenching, leads to a significant decrease in its degree of dispersion. In addition, the number of nanosized carbonitride and other types of phase precipitates can decrease as a result of a more complete dissolution of their part present in the initial hire. As a result, the strength characteristics of the metal after hardening are somewhat reduced, with a possible slight increase in ductility. An increase in strength during the transition from an austenitization temperature of 900 to 960 ° C is in all cases accompanied by a decrease in toughness, and then increases slightly or remains at approximately equivalent level. The established regularities of changes in the structural state and properties of rolled products depending on the temperature of austenization are due to the superposition of processes that occur during hot stamping, primarily: phase transformation of a ferrite-pearlite mixture into austenite, leveling (averaging) of the concentrations of carbon and other components over the volume of austenitic grains, transformation of austenite in martensite and the formation of a system of nanosized carbonitride and other types of precipitates during hardening of steel.

При использовании скоростей охлаждения 30-80°C/с при закалке, соответствующих в настоящее время всему возможному диапазону функционирования штампов по изготовлению изделий методами горячей штамповки, для металла готовых изделий получен высокий комплекс прочностных свойств относительного удлинения и ударной вязкости. При увеличении скорости охлаждения в диапазоне 30-80°C/с при закалке прочностные характеристики возрастают, а относительное удлинение и ударная вязкость, напротив, снижаются, благодаря увеличению доли мартенсита, а затем остаются на постоянном уровне. Наличие деформации, предшествующей закалке, приводит к значительному (более чем на 200 МПа) повышению прочностных характеристик стали, что обусловлено формированием объемной системы наноразмерных карбонитридных и других типов выделений, вносящей существенный вклад в прочностные характеристики стали. При более медленном охлаждении менее 30°C/с при закалке, наличие деформации не приводит к приросту прочностных свойств проката. Если при скорости охлаждения 30°C/с они остаются практически на том же уровне, что и при более высоких скоростях охлаждения, то при более медленном охлаждении происходит существенное (до 300 МПа) уменьшение показателей прочностных характеристик металла готовых изделий из-за снижения доли мартенсита в его структуре.When using cooling rates of 30-80 ° C / s during hardening, which currently correspond to the entire possible range of functioning of dies for manufacturing products by hot stamping, a high complex of strength properties of elongation and impact strength has been obtained for finished metal. With an increase in the cooling rate in the range of 30-80 ° C / s during quenching, the strength characteristics increase, while the elongation and toughness, on the contrary, decrease due to an increase in the proportion of martensite, and then remain at a constant level. The presence of deformation preceding quenching leads to a significant (more than 200 MPa) increase in the strength characteristics of steel, which is due to the formation of a bulk system of nanosized carbonitride and other types of precipitates, which makes a significant contribution to the strength characteristics of steel. With slower cooling of less than 30 ° C / s during quenching, the presence of deformation does not lead to an increase in the strength properties of rolled products. If, at a cooling rate of 30 ° C / s, they remain almost at the same level as at higher cooling rates, then at slower cooling a significant (up to 300 MPa) decrease in the strength characteristics of the finished product metal occurs due to a decrease in the martensite fraction in its structure.

Для получения изделий разных категорий прочности (временного сопротивления 800-1300 Н/мм2,, 1300-1800 Н/мм2 и 1800-2200 Н/мм2) целесообразным является деление сталей на три группы по содержанию углерода (мас. %): низкоуглеродистые - 0,08-0,14; со средним - 0,14-0,22 и высоким содержанием углерода - 0,22-0,30, а также по типам легирования на борсодержащие и построенные по принципу низкоуглеродистых мартенситных сталей.For articles of different categories of strength (tensile strength 800-1300 N / mm 2, 1300-1800 N / mm 2 and 1800-2200 N / mm 2) is expedient steels division into three groups on the carbon content (wt.%): low carbon - 0.08-0.14; with an average of 0.14-0.22 and a high carbon content of 0.22-0.30, as well as alloying types for boron-containing and constructed on the principle of low-carbon martensitic steels.

Основными компонентами, контролирующими свойства как исходного проката, так и металла готовых изделия, являются C, Mn, Cr, Ni, Mo, В, в основном, ответственные за получение мартенситной структуры при закалке и Ti, Nb, V, участвующие в диспергировании микроструктуры и формировании объемной системы наноразмерных карбонитридных выделений. Учет влияния концентрации углерода выражается в принятой системе деления сталей на три группы. Содержание бора строго ограничено величиной 0,003% из-за эффективности его действия только в состоянии твердого раствора, а при избыточной концентрации могут образовываться неблагоприятные карбобориды. Оптимальные концентрации микролегирующих элементов Ti, Nb, V главным образом определяются концентрациями углерода и азота и эффективного их использования должны обеспечивать полное растворение образующихся карбонитридов ниобия и ванадия при определенных температурах.The main components that control the properties of both the initial rolled products and the metal of the finished product are C, Mn, Cr, Ni, Mo, B, which are mainly responsible for obtaining the martensitic structure during quenching and Ti, Nb, V, participating in the dispersion of the microstructure and the formation of a volumetric system of nanosized carbonitride precipitates. Accounting for the effect of carbon concentration is expressed in the adopted system of dividing steels into three groups. The boron content is strictly limited to 0.003% due to its effectiveness only in the solid solution state, and with excessive concentration, adverse carboborides can form. The optimal concentrations of microalloying elements Ti, Nb, V are mainly determined by the concentrations of carbon and nitrogen and their effective use should ensure complete dissolution of the niobium and vanadium carbonitrides formed at certain temperatures.

Для двух разработанных типов стали с разным содержанием углерода найдены оптимальные диапазоны значений параметров горячей штамповки: скорости нагрева - 7°C/с, температуры и продолжительности интервала времени аустенизации проката, скорости охлаждения при закалке после деформации - 40-80°C/с при низком (0,08-0,14%) и 30-80°C/с при более высоком содержании углерода. Для обоих типов разработанных сталей с низким содержанием углерода оптимальной является температура, Та -960°C и продолжительность выдержки ta - 5 минут при аустенизации, а с высоком содержанием углерода - 900°C и 4 минуты соответственно. В случае среднего содержания углерода оптимальные значения для проката из борсодержащих сталей Та - 920°C, ta - 5 минут, а из построенных по принципу низкоуглеродистых мартенситных сталей - Та - 910°C, ta - 4 минуты.For the two developed types of steel with different carbon contents, the optimal ranges of hot stamping parameters were found: heating rate - 7 ° C / s, temperature and duration of the austenitization period of the rolled products, cooling rate during quenching after deformation - 40-80 ° C / s at low (0.08-0.14%) and 30-80 ° C / s with a higher carbon content. For both types of developed steels with a low carbon content, the optimum temperature is Ta -960 ° C and the holding time ta is 5 minutes during austenization, and with a high carbon content - 900 ° C and 4 minutes, respectively. In the case of an average carbon content, the optimal values for rolling from Ta boron steels are 920 ° C, ta - 5 minutes, and from those constructed on the basis of low-carbon martensitic steels - Ta - 910 ° C, ta - 4 minutes.

Примеры конкретного исполнения изобретенияExamples of specific embodiments of the invention

В качестве примеров представлены результаты испытания десяти вариантов сталей, составы которых указаны в таблице 1.As examples, the test results of ten steel options are presented, the compositions of which are shown in table 1.

Выплавку стали производили в основной индукционной ИСТ-0,01 печи с емкостью тигля 30 кг. Нагрев заготовок под прокатку осуществляли в камерной нагревательной электрической печи. Прокатку заготовок проводили на лабораторном прокатном стане ДУО 300.Steel was smelted in the main induction IST-0.01 furnace with a crucible capacity of 30 kg. Heating of billets for rolling was carried out in a chamber heating electric furnace. Billet rolling was performed at the DUO 300 laboratory rolling mill.

Из полученных образцов горячекатаного проката изготавливали 10 образцов разного вида и подвергали термической обработке, имитирующей горячую штамповку. Для этого образцы нагревали до температуры 900-950°C со скоростью не более 7°C/с, выдерживали при этой температуре 4-5 минуты и закаливали в потоке воздуха со скоростью охлаждения 30-80°C/с. Из полученных образцов изделий отбирали пробы для проведения механических испытаний по ГОСТ 1497-84, ГОСТ 9454-78, ГОСТ 9651-84 и содержания неметаллических включений по ГОСТ 1778-70, для оценки стойкости металла изделий против локальной и других видов коррозии «Методика определения стойкости углеродистых и низколегированных сталей против локальной коррозии» Стандарт организации СТО 00190242-001-2008.From the obtained samples of hot-rolled metal, 10 samples of various types were made and subjected to heat treatment simulating hot stamping. For this, the samples were heated to a temperature of 900–950 ° C at a rate of no more than 7 ° C / s, kept at this temperature for 4–5 minutes, and quenched in a stream of air at a cooling rate of 30–80 ° C / s. Samples were taken from the obtained product samples for mechanical testing in accordance with GOST 1497-84, GOST 9454-78, GOST 9651-84 and the content of non-metallic inclusions in accordance with GOST 1778-70, to assess the resistance of metal products to local and other types of corrosion "Method of determination of resistance carbon and low alloy steels against local corrosion ”Organization Standard STO 00190242-001-2008.

Таким образом, из металла выполненных 10 плавок двух типов сталей, закаливаемых при штамповке из горячекатаного проката, получено 10 экспериментальных образцов изделий. Экспериментальные образцы изделий: борсодержащие стали составов №№1, 3, 5, 7, 9 и построенные по принципу низкоуглеродистых мартенситных стали составов №№2, 4, 6, 8, 10.Thus, from the metal of 10 melts of two types of steels hardened during stamping from hot rolled metal, 10 experimental product samples were obtained. Experimental product samples: boron-containing steels of compositions No. 1, 3, 5, 7, 9 and constructed on the principle of low-carbon martensitic steel compositions No. 2, 4, 6, 8, 10.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Таким образом, показано, что режимы горячей штамповки, в пределах, указанных в формуле изобретения, обеспечивают получение изделий с показателями чистоты по неметаллическим включениям, технологических, служебных свойств изделий из горячекатаного проката из обоих типов сталей.Thus, it is shown that the hot stamping modes, within the limits specified in the claims, provide products with cleanliness indicators for non-metallic inclusions, technological, service properties of products from hot rolled steel from both types of steel.

Claims (6)

1. Способ получения горячештампованого изделия из горячекатаного стального листа, включающий нагрев листа до температуры 900-960°C, горячую штамповку листа и охлаждение, отличающийся тем, что нагрев листа ведут со скоростью не более 7°C/с, выдерживают в течение 4-5 минут и охлаждают в штампе со скоростью 30-80°C/с с получением горячештампованого изделия, имеющего временное сопротивление до 2200 Н/мм2. 1. A method of producing a hot-stamped product from a hot-rolled steel sheet, comprising heating the sheet to a temperature of 900-960 ° C, hot stamping the sheet and cooling, characterized in that the sheet is heated at a rate of not more than 7 ° C / s, is held for 4- 5 minutes and cooled in a stamp with a speed of 30-80 ° C / s to obtain a hot stamped product having a temporary resistance of up to 2200 N / mm 2 . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что штампуют лист из борсодержащей стали, легированной Si-Mn-Cr и микролегированной Ti-Nb-V.2. The method according to claim 1, characterized in that the sheet is stamped from boron-containing steel alloyed with Si-Mn-Cr and microalloyed Ti-Nb-V. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что штампуют лист из изкоуглеродистой мартенситной стали, легированной Si-Mn-Cr-Ni и микролегированной Mo-Ti-Nb-V.3. The method according to claim 1, characterized in that the sheet is punched from isocarbon martensitic steel alloyed with Si-Mn-Cr-Ni and microalloyed Mo-Ti-Nb-V. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получают изделие с временным сопротивлением 800-1300 Н/мм2.4. The method according to p. 1, characterized in that the product is obtained with a temporary resistance of 800-1300 N / mm 2 . 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получают изделие с временным сопротивлением 1300-1800 Н/мм2.5. The method according to p. 1, characterized in that the product is obtained with a temporary resistance of 1300-1800 N / mm 2 . 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получают изделие с временным сопротивлением 1800-2200 Н/мм2.6. The method according to p. 1, characterized in that the product is obtained with a temporary resistance of 1800-2200 N / mm 2 .
RU2016147323A 2016-12-02 2016-12-02 Method for production of hot-rolling steel sheet products with hot forming RU2630082C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016147323A RU2630082C1 (en) 2016-12-02 2016-12-02 Method for production of hot-rolling steel sheet products with hot forming

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016147323A RU2630082C1 (en) 2016-12-02 2016-12-02 Method for production of hot-rolling steel sheet products with hot forming

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2630082C1 true RU2630082C1 (en) 2017-09-05

Family

ID=59797550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016147323A RU2630082C1 (en) 2016-12-02 2016-12-02 Method for production of hot-rolling steel sheet products with hot forming

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2630082C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005126733A (en) * 2003-10-21 2005-05-19 Nippon Steel Corp Steel sheet for hot press having excellent hot workability, and automotive member
RU2499847C2 (en) * 2008-01-15 2013-11-27 Арселормитталь Франс Production method of pressed products, and pressed products made by means of above said method
RU2539883C2 (en) * 2009-06-29 2015-01-27 Зальцгиттер Флахшталь Гмбх Manufacturing method of structural element made from steel capable of self-hardening outdoors and structural element manufactured by this method
RU2562654C2 (en) * 2011-05-13 2015-09-10 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Hot-stamped article, method of its production, power absorbing element and method of its production
RU2580578C2 (en) * 2011-05-12 2016-04-10 Арселормитталь Инвестигасьон И Дессарролло Сл Production of sheet or part from superhard martensite steel and sheet and part thus made
RU2581330C2 (en) * 2012-01-13 2016-04-20 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Hot-stamp steel and its production

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005126733A (en) * 2003-10-21 2005-05-19 Nippon Steel Corp Steel sheet for hot press having excellent hot workability, and automotive member
RU2499847C2 (en) * 2008-01-15 2013-11-27 Арселормитталь Франс Production method of pressed products, and pressed products made by means of above said method
RU2539883C2 (en) * 2009-06-29 2015-01-27 Зальцгиттер Флахшталь Гмбх Manufacturing method of structural element made from steel capable of self-hardening outdoors and structural element manufactured by this method
RU2580578C2 (en) * 2011-05-12 2016-04-10 Арселормитталь Инвестигасьон И Дессарролло Сл Production of sheet or part from superhard martensite steel and sheet and part thus made
RU2562654C2 (en) * 2011-05-13 2015-09-10 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Hot-stamped article, method of its production, power absorbing element and method of its production
RU2581330C2 (en) * 2012-01-13 2016-04-20 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Hot-stamp steel and its production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6854271B2 (en) Steel plate used for hot stamping
CN107532255B (en) Heat- treated steel board member and its manufacturing method
RU2688092C2 (en) Method of making a high-strength steel article and a steel article obtained in such a way
CN103154279B (en) The method of thermoforming steel billet and hot formed parts
CN103215516B (en) A kind of 700MPa grade high-strength hot-rolled Q & P steel and manufacture method thereof
JP6001884B2 (en) Manufacturing method of press-molded product and press-molded product
CN105378132B (en) High-carbon hot-rolled steel sheet and its manufacture method
CN107109560B (en) Steel wire rolling bar steel or rolled wire
CN107002193B (en) Steel wire rolling bar steel or rolled wire
JP2020050956A (en) Method for producing high strength steel sheet having improved strength and formability and obtained sheet
CN107012398B (en) A kind of Nb-microalloying TRIP steel and preparation method thereof
CN105088089B (en) Automobile cold-rolled selector fork steel beam column and production method
CN103459647A (en) Hot-rolled steel sheet and production method therefor
CN107406953A (en) steel plate for heat treatment
CN105177415A (en) Ultrahigh-strength hot-rolled Q and P steel and production method thereof
TW201602360A (en) Hot-formed steel sheet member
CN104781438A (en) Automobile collision energy absorbing member and manufacturing method therefor
CN103805851A (en) Ultrahigh strength low-cost hot rolling Q and P (quenching and partitioning) steel and production method thereof
CN110408861B (en) Cold-rolled high-strength-ductility medium manganese steel with lower Mn content and preparation method thereof
CN110343970B (en) Hot-rolled high-strength-ductility medium manganese steel with lower Mn content and preparation method thereof
CN109642263A (en) A kind of method and this steel band for manufacturing with the high-strength steel strip for improving performance during further processing
CN109778062A (en) A kind of tensile strength 1200MPa grades of cold rolling Multiphase Steels and preparation method thereof
JP2009173959A (en) High-strength steel sheet and producing method therefor
CN103555896A (en) Ultrahigh-strength high-toughness multistep isothermal bainite steel and preparation method thereof
JP5459064B2 (en) Rolled steel for induction hardening and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180725