RU2809295C1

RU2809295C1 - Cold-rolled and double annealed steel sheet

Info

Publication number: RU2809295C1
Application number: RU2023103862A
Authority: RU
Inventors: Астрид ПЕРЛАД; Канинь ЧЖУ; Фредерик КЕГЕЛЬ
Original assignee: Арселормиттал
Priority date: 2020-07-24
Filing date: 2021-07-12
Publication date: 2023-12-11

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates namely to high-strength steel sheets with good weldability characteristics. Cold-rolled and double-annealed steel sheet made of steel having the following composition, wt.%: C 0.03 – 0.18, Mn 6.0 – 11.0, 0.2 ≤Al < 3, Mo 0.05 – 0.5, B 0.0005 – 0.005, S ≤ 0.010, P ≤ 0.020, N≤ 0.008, and optionally including one or more of the following: Si ≤ 1.20, Nb ≤ 0.050, Ti ≤ 0.050, Cr ≤ 0.5, V ≤ 0.2, iron and inevitable impurities formed during smelting - the rest. The sheet has a microstructure containing, in surface fractions: from 0 to 45% ferrite, from 20 to 50% retained austenite, from 5 to 80% annealed martensite, from 0 to 5% fresh martensite, carbide density below 4×10⁶/mm². In this case, the ratio ([C]_A ²x [Mn]_A) / (C% ² x Mn%) is satisfied, ranging from 4.5 to 11.0, where [C]_A and [Mn]_A are the carbon content and manganese in austenite, expressed in mass percent, C% and Mn% - nominal values of the C and Mn content in steel, wt.%. A weld of resistance spot welding of two steel parts made from cold-rolled and double-annealed steel sheet of the specified composition is characterized by the value α, which is at least 30 daN/mm², whereα - ratio of tensile strength, which is the force applied to destroy the weld point obtained by welding two parts, to the product of the diameter of the weld point and the thickness of the base of the seam.

EFFECT: sheets have high yield strength and tensile strength, and are also easy to form.

11 cl, 6 tbl, 3 ex

Description

Настоящее изобретение относится к высокопрочному стальному листу, имеющему хорошие характеристики свариваемости, и к способу получения такого стального листа.The present invention relates to a high-strength steel sheet having good weldability characteristics and a method for producing such a steel sheet.

Для производства различных изделий, таких как детали структурных элементов и панелей кузова автомобильных транспортных средств, известно применение листов, изготовленных из DP- (двухфазных) сталей или TRIP-сталей (с пластичностью, обусловленной превращением.For the production of various products, such as parts of structural elements and body panels of automobile vehicles, it is known to use sheets made of DP (two-phase) steels or TRIP (transformation ductility) steels.

Одна из главных проблем автомобильной промышленности заключается в уменьшении массы транспортных средств для повышения эффективности использования в них топлива, без пренебрежения требованиями безопасности и в свете охраны глобальной окружающей среды. С целью достижения соответствия указанным требованиям в сталелитейной промышленности постоянно разрабатываются новые высокопрочные стали для того, чтобы иметь листы с повышенным пределом текучести и прочностью на разрыв, а также хорошей тягучестью и формуемостью. One of the major challenges of the automotive industry is to reduce the weight of vehicles to improve fuel efficiency, without neglecting safety requirements and in the light of protecting the global environment. In order to meet these requirements, the steel industry is constantly developing new high-strength steels in order to have sheets with increased yield strength and tensile strength, as well as good ductility and formability.

Сущность одной из разработок, выполненных для улучшения механических свойств, состоит в увеличении содержания марганца в сталях. Присутствие марганца способствует повышению тягучести сталей благодаря стабилизации аустенита. Однако указанные стали демонстрируют ухудшение свойств, обусловленное хрупкостью. Для преодоления упомянутой проблемы добавляют такие элементы, как бор. Указанные химические композиции с добавлением бора являются очень вязкими на стадии горячей прокатки, а горячая полоса является слишком твёрдой для дальнейшей переработки. Наиболее эффективным способом смягчения данной горячей полосы является периодический отжиг, но он приводит к потере вязкости.The essence of one of the developments carried out to improve mechanical properties is to increase the manganese content in steels. The presence of manganese helps to increase the ductility of steels due to the stabilization of austenite. However, these steels exhibit deterioration in properties due to brittleness. To overcome the mentioned problem, elements such as boron are added. These chemical compositions with the addition of boron are very viscous at the hot rolling stage, and the hot strip is too hard for further processing. The most effective way to soften this hot strip is periodic annealing, but this results in a loss of viscosity.

В дополнение к упомянутым требованиям в отношении механических свойств, такие стальные листы должны показывать хорошую стойкость к жидкометаллическому охрупчиванию (LME). Стальные листы, покрытые цинком или цинковым сплавом, являются очень эффективными в отношении коррозионной стойкости и, следовательно, широко применяются в автомобильной промышленности. Однако на практике было обнаружено, что дуговая сварка или сварка электросопротивлением определённых сталей может вызывать возникновение конкретных трещин вследствие явления, называемого жидкометаллическим охрупчиванием («LME»), или образованием трещин, обусловленным воздействием жидкого металла («LMAC»). Данное явление характеризуется проникновением жидкого Zn по границам зёрен нижележащей стальной основы под действием прилагаемых напряжений или внутренних напряжений, возникающих в результате жёсткого закрепления, теплового расширения или превращений фаз. Известно, что добавление элементов, подобных углероду или кремнию, оказывает вредное воздействие на стойкость к LME. In addition to the mentioned mechanical property requirements, such steel sheets must show good resistance to liquid metal embrittlement (LME). Steel sheets coated with zinc or zinc alloy are very effective in terms of corrosion resistance and hence are widely used in the automobile industry. However, in practice, it has been discovered that arc or electric resistance welding of certain steels can cause specific cracks due to a phenomenon called liquid metal embrittlement (“LME”) or liquid metal induced cracking (“LMAC”). This phenomenon is characterized by the penetration of liquid Zn along the grain boundaries of the underlying steel base under the influence of applied stresses or internal stresses resulting from rigid attachment, thermal expansion or phase transformations. The addition of elements like carbon or silicon is known to have a detrimental effect on LME resistance.

В автомобильной промышленности обычно определяют такую стойкость путём введения верхнего предельного значения так называемого показателя склонности к LME, рассчитываемого по следующему уравнению:In the automotive industry, this resistance is typically determined by introducing an upper limit value called the LME propensity score, calculated using the following equation:

Показатель склонности к LME = C% + Si%/4,LME propensity score = C% + Si%/4,

где % C и % Si обозначают, соответственно, массовые проценты углерода и кремния в стали.where %C and %Si denote, respectively, the mass percentages of carbon and silicon in the steel.

Публикация WO2020011638 касается способа получения холоднокатаной стали с содержанием марганца от среднего до промежуточного (Mn от 3,5 до 12%) и пониженным содержанием углерода. Описаны два технологических маршрута. Первый маршрут включает однократный межкритический отжиг холоднокатаного стального листа. Второй маршрут включает двойной отжиг холоднокатаного стального листа, причём первый маршрут является полностью аустенитным, а второй маршрут является межкритическим. Благодаря выбору температуры отжига достигается оптимальное соотношение между прочностью на разрыв и удлинением. Путём снижения температуры отжига достигается обогащение аустенитом, что подразумевает наличие высокого значения величины напряжения излома по толщине. Однако малое количество углерода и марганца, используемое в изобретении, ограничивает прочность стального листа на разрыв величинами не выше 980 МПа.Publication WO2020011638 concerns a process for producing cold-rolled steel with medium to intermediate manganese content (Mn 3.5 to 12%) and reduced carbon content. Two technological routes are described. The first route involves a single intercritical annealing of a cold-rolled steel sheet. The second route involves double annealing the cold rolled steel sheet, with the first route being fully austenitic and the second route being intercritical. By selecting the annealing temperature, an optimal ratio between tensile strength and elongation is achieved. By lowering the annealing temperature, enrichment in austenite is achieved, which implies the presence of a high value of fracture stress along the thickness. However, the small amount of carbon and manganese used in the invention limits the tensile strength of the steel sheet to values not exceeding 980 MPa.

С учётом вышесказанного, цель настоящего изобретения заключается в решении вышеупомянутой проблемы и получении стального листа, обладающего сочетанием очень хороших механических свойств, включающих прочность на разрыв TS, равную 900 МПа или выше, однородное удлинение UE, равное 11% или больше, предел текучести, равный 700 МПа или выше, и удовлетворяющих условию [(YS-200) x UE + (TS-300) x TE]/(C% x Mn%) выше 29 000, при этом TE представляет общее удлинение листа, выраженное в %, прочность на разрыв TS выражена в МПа, предел текучести YS выражен в МПа, однородное удлинение UE выражено в %, C% и Mn% представляют номинальные мас. % C и Mn в стали.In view of the above, it is an object of the present invention to solve the above problem and to obtain a steel sheet having a combination of very good mechanical properties including tensile strength TS equal to 900 MPa or higher, uniform elongation UE equal to 11% or higher, yield strength equal to 700 MPa or higher, and satisfying the condition [(YS-200) x UE + (TS-300) x TE]/(C% x Mn%) higher than 29,000, wherein TE represents the total elongation of the sheet, expressed in %, strength tensile strength TS is expressed in MPa, yield strength YS is expressed in MPa, uniform elongation UE is expressed in %, C% and Mn% represent nominal wt. % C and Mn in steel.

Предпочтительно, стальной лист характеризуется общим удлинением TE, равным 15,0% или больше. Preferably, the steel sheet has a total elongation TE of 15.0% or more.

Предпочтительно, стальной лист, соответствующий изобретению, характеризуется показателем склонности к LME, составляющим меньше 0,36. Preferably, the steel sheet according to the invention has an LME susceptibility index of less than 0.36.

Предпочтительно, стальной лист, соответствующий изобретению, характеризуется углеродным эквивалентом Cэкв ниже 0,4%, причём углеродный эквивалент определяют следующим образом: Preferably, the steel sheet according to the invention has a carbon equivalent Ceq of less than 0.4%, the carbon equivalent being determined as follows:

Cэкв = C%+Si%/55+Cr%/20+Mn%/19-Al%/18+2,2P%-3,24B%-0,133*Mn%*Mo% Ceq = C%+Si%/55+Cr%/20+Mn%/19-Al%/18+2.2P%-3.24B%-0.133*Mn%*Mo%

при этом количества элементов выражены в массовых процентах. the amounts of elements are expressed in mass percentages.

Предпочтительно, шов контактной точечной сварки двух стальных деталей из стального листа, соответствующего изобретению, характеризуется значением α, равным, по меньшей мере, 30 даН/мм².Preferably, the resistance spot welding seam of two steel parts from the steel sheet according to the invention is characterized by an α value of at least 30 daN/mm ² .

Задача настоящего изобретения достигается получением стального листа по п. 1. Стальной лист также может включать любые характеристики любого из пп. 2 - 10, взятые по отдельности или в сочетании.The object of the present invention is achieved by obtaining a steel sheet according to claim 1. The steel sheet may also include any characteristics of any of claims. 2 - 10, taken individually or in combination.

Другой задачей данного изобретения является шов контактной точечной сварки двух стальных деталей по п. 11.Another object of this invention is a resistance spot welding seam of two steel parts according to claim 11.

Далее изобретение будет подробно описано и проиллюстрировано примерами без введения ограничений. The invention will now be described in detail and illustrated by examples without limitation.

Согласно изобретению, содержание углерода составляет от 0,03% до 0,18% для обеспечения характеристик удовлетворительной прочности и хорошей свариваемости. При содержании углерода выше 0,18% могут снижаться свариваемость стального листа и стойкость к LME. От содержания углерода зависит температура томления: чем выше содержание углерода, тем ниже температура томления для стабилизации аустенита. Если содержание углерода ниже 0,03%, прочность отожжённого мартенсита является недостаточной для достижения показателя TS выше 900 МПа. В предпочтительном варианте осуществления изобретения содержание углерода составляет от 0,05% до 0,15%. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения содержание углерода составляет от 0,08 до 0,12% или ещё лучше, от 0,08 до 0,10%.According to the invention, the carbon content is from 0.03% to 0.18% to ensure satisfactory strength and good weldability characteristics. When the carbon content is higher than 0.18%, the weldability of the steel sheet and the resistance to LME may be reduced. The simmering temperature depends on the carbon content: the higher the carbon content, the lower the simmering temperature to stabilize austenite. If the carbon content is below 0.03%, the strength of the annealed martensite is insufficient to achieve a TS value above 900 MPa. In a preferred embodiment of the invention, the carbon content is from 0.05% to 0.15%. In another preferred embodiment of the invention, the carbon content is from 0.08 to 0.12%, or even better, from 0.08 to 0.10%.

Содержание марганца составляет от 6,0% до 11,0%. При добавлении свыше 11,0% может снижаться свариваемость стального листа и продуктивность сборки деталей. Кроме того, повышается риск возникновения осевой сегрегации до уровня оказания вредного воздействия на механические свойства. Поскольку температура томления в значительной степени зависит от содержания марганца, определяется минимальное количество марганца для стабилизации аустенита, с целью получения после томления заданной микроструктуры и прочности. Предпочтительно, содержание марганца составляет от 6,0% до 9%. Manganese content ranges from 6.0% to 11.0%. When adding more than 11.0%, the weldability of the steel sheet and the productivity of assembly of parts may decrease. In addition, the risk of axial segregation increases to the point of causing detrimental effects on mechanical properties. Since the simmering temperature largely depends on the manganese content, the minimum amount of manganese is determined to stabilize austenite in order to obtain the desired microstructure and strength after simmering. Preferably, the manganese content is from 6.0% to 9%.

Согласно изобретению, содержание алюминия составляет от 0,2% до 3% для уменьшения сегрегации марганца при разливке. Алюминий является очень эффективным элементом для раскисления стали при обработке в жидкой фазе. При добавлении свыше 3% может снижаться свариваемость стального листа, в состоянии непосредственно после литья. К тому же, трудно достигать прочности на разрыв выше 900 МПа. Кроме того, чем выше содержание алюминия, тем выше температура томления для стабилизации аустенита. Алюминий добавляют в количестве, по меньшей мере, вплоть до 0,2% для повышения устойчивости продукта к изменениям путём увеличения межкритического диапазона, а также для улучшения свариваемости. Кроме того, алюминий можно добавлять во избежание возникновения проблем, связанных с образованием включений и окислением. В предпочтительном варианте осуществления изобретения содержание алюминия составляет от 0,2% до 2,2%, а более предпочтительно, от 0,7 до 2,2%.According to the invention, the aluminum content is from 0.2% to 3% to reduce manganese segregation during casting. Aluminum is a very effective element for deoxidizing steel when processed in the liquid phase. When adding more than 3%, the weldability of the steel sheet in the immediately after casting state may decrease. In addition, it is difficult to achieve a tensile strength higher than 900 MPa. In addition, the higher the aluminum content, the higher the simmering temperature to stabilize austenite. Aluminum is added in amounts of at least up to 0.2% to improve the product's resistance to changes by increasing the intercritical range, as well as to improve weldability. In addition, aluminum can be added to avoid inclusion and oxidation problems. In a preferred embodiment of the invention, the aluminum content is from 0.2% to 2.2%, and more preferably from 0.7 to 2.2%.

Содержание молибдена составляет от 0,05% до 0,5% в целях уменьшения сегрегации марганца при разливке. Кроме того, добавление, по меньшей мере, 0,05% молибдена обеспечивает стойкость к охрупчиванию. При введении свыше 0,5% добавление молибдена является дорогостоящим и неэффективным с точки зрения требуемых свойств. В предпочтительном варианте осуществления изобретения содержание молибдена составляет от 0,15% до 0,35%.The molybdenum content is 0.05% to 0.5% to reduce manganese segregation during casting. In addition, the addition of at least 0.05% molybdenum provides resistance to embrittlement. Above 0.5% addition of molybdenum is expensive and ineffective in terms of the required properties. In a preferred embodiment of the invention, the molybdenum content is from 0.15% to 0.35%.

Согласно изобретению, содержание бора составляет от 0,0005% до 0,005% для улучшения жёсткости горячекатаного стального листа и свариваемости холоднокатаного стального листа при точечной сварке. При содержании выше 0,005% активируется образование карбидов бора на предшествующих границах зёрен аустенита, что делает сталь более хрупкой. В предпочтительном варианте осуществления изобретения содержание бора составляет от 0,001% до 0,003%.According to the invention, the boron content is from 0.0005% to 0.005% to improve the rigidity of the hot-rolled steel sheet and the weldability of the cold-rolled steel sheet in spot welding. At contents above 0.005%, the formation of boron carbides at the preceding austenite grain boundaries is activated, which makes the steel more brittle. In a preferred embodiment of the invention, the boron content is from 0.001% to 0.003%.

К композиции стали, соответствующей изобретению, необязательно, можно добавлять некоторые элементы.Optionally, certain elements can be added to the steel composition of the invention.

Максимальная добавка кремниевого содержимого в целях повышения стойкости к LME ограничивается величиной 1,20%. В дополнение к этому, указанное низкое содержание кремния обеспечивает возможность упрощения процесса за счёт исключения стадии травления горячекатаного стального листа перед отжигом горячекатаного листа. Предпочтительно, максимальное добавляемое содержание кремния составляет 0,8%. The maximum addition of silicon content in order to increase resistance to LME is limited to 1.20%. In addition, this low silicon content makes it possible to simplify the process by eliminating the step of pickling the hot-rolled steel sheet before annealing the hot-rolled sheet. Preferably, the maximum silicon content added is 0.8%.

Титан можно добавлять до достижения концентрации 0,050% для обеспечения дисперсионного упрочнения. Предпочтительно, добавляют минимум 0,010% титана в дополнение к бору, для предотвращения образования бором соединения BN.Titanium can be added up to a concentration of 0.050% to provide precipitation strengthening. Preferably, a minimum of 0.010% titanium is added in addition to boron to prevent boron from forming a BN compound.

Ниобий, необязательно, можно добавлять до достижения концентрации 0,050% для утончения зёрен аустенита в ходе горячей прокатки и обеспечения дисперсионного упрочнения. Предпочтительно, минимальное количество добавляемого ниобия составляет 0,010%. Niobium may optionally be added to a concentration of 0.050% to refine the austenite grains during hot rolling and provide precipitation strengthening. Preferably, the minimum amount of niobium added is 0.010%.

Хром и ванадий, необязательно, можно добавлять до достижения концентрации, соответственно, 0,5% и 0,2% для обеспечения повышенной прочности.Chromium and vanadium may optionally be added to achieve concentrations of 0.5% and 0.2%, respectively, to provide increased strength.

Остальная часть состава стали представляет собой железо и примеси, образующиеся в результате выплавки. В этом отношении, по меньшей мере, P, S и N считаются остаточными элементами, которые являются неизбежными примесями. Их содержание равно 0,010% или меньше для S; 0,020% или меньше для P и 0,008% или меньше для N. The remainder of the steel's composition is iron and impurities resulting from smelting. In this regard, at least P, S and N are considered to be residual elements that are unavoidable impurities. Their content is 0.010% or less for S; 0.020% or less for P and 0.008% or less for N.

Далее будет описана микроструктура стального листа согласно изобретению. Она включает, в долях поверхности:Next, the microstructure of the steel sheet according to the invention will be described. It includes, in surface fractions:

- от 0% до 45% феррита, - from 0% to 45% ferrite,

- от 20% до 50% остаточного аустенита, - from 20% to 50% retained austenite,

- от 5 до 80% отожжённого мартенсита,- from 5 to 80% annealed martensite,

- меньше 5% свежего мартенсита,- less than 5% fresh martensite,

- содержание углерода [C]_Aи марганца [Mn]_A в аустените, выраженное в масс. %, таково, что отношение ([C]_A² x [Mn]_A) / (C%² x Mn%) составляет от 4,5 до 11,0, при этом C% и Mn% представляют номинальные значения содержания углерода и марганца в массовых процентах в стали и- content of carbon [C] _A and manganese [Mn] _A in austenite, expressed in mass. % is such that the ratio ([C] _A² x [Mn] _A ) / (C%² x Mn%) is from 4.5 to 11.0, with C% and Mn% representing the nominal values of carbon content and manganese in mass percent in steel and

- плотность карбидов составляет ниже 4x10⁶/мм².- the density of carbides is below 4x10 ⁶ /mm².

Микроструктура стального листа, соответствующего изобретению, заключает в себе от 20% до 50% остаточного аустенита. При концентрациях аустенита ниже 20% величина однородного удлинения UE не может достигать минимального значения, равного 11,0%. При концентрациях выше 50% предел текучести составляет ниже 700 МПа.The microstructure of the steel sheet according to the invention contains from 20% to 50% retained austenite. At austenite concentrations below 20%, the uniform elongation UE cannot reach the minimum value of 11.0%. At concentrations above 50% the yield strength is below 700 MPa.

Такой аустенит может образоваться в ходе межкритического отжига горячекатаного стального листа, а также в течение первого отжига холоднокатаного стального листа или второго отжига в результате превращения части мартенсита при высокой температуре.Such austenite may be formed during intercritical annealing of a hot-rolled steel sheet, as well as during the first annealing of a cold-rolled steel sheet or the second annealing as a result of the transformation of part of the martensite at high temperature.

Концентрации углерода [C]_A и марганца [Mn]_A в аустените, выраженные в массовых процентах, являются такими, что отношение ([C]_A² x [Mn]_A) / (C%² x Mn%) составляет от 4,5 до 11,0, при этом C% и Mn% представляют номинальные значения содержания C и Mn в стали в массовых процентах. Данная формула показывает уровень выделения углерода и марганца в остаточный аустенит. Когда указанное отношение меньше 4,5, предел текучести не может достигать минимального уровня, равного 700 МПа. Когда указанное отношение больше 11,0, остаточный аустенит является слишком стабильным для проявления адекватного TRIP-TWIP-эффекта при деформации. Такой TWIP-TRIP-эффект поясняется, в частности, в работе «Observation-of-the-TWIP-TRIP-Plasticity-Enhancement-Mechanism-in-Al-Added-6-Wt-Pct-Medium-Mn-Steel», DOI: 10.1007/s11661-015-2854-z, The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International 2015, p. 2356Volume 46A, June 2015 (S. LEE, K. LEE, and B. C. DE COOMAN).The concentrations of carbon [C] _A and manganese [Mn] _A in austenite, expressed as percent by weight, are such that the ratio ([C] _A² x [Mn] _A ) / (C%² x Mn%) is between 4. 5 to 11.0, with C% and Mn% representing the nominal values of the C and Mn content of the steel in mass percent. This formula shows the level of release of carbon and manganese into retained austenite. When the specified ratio is less than 4.5, the yield strength cannot reach the minimum level of 700 MPa. When this ratio is greater than 11.0, the retained austenite is too stable to exhibit adequate TRIP-TWIP effect upon deformation. This TWIP-TRIP effect is explained, in particular, in the work “Observation-of-the-TWIP-TRIP-Plasticity-Enhancement-Mechanism-in-Al-Added-6-Wt-Pct-Medium-Mn-Steel”, DOI : 10.1007/s11661-015-2854-z, The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International 2015, p. 2356Volume 46A, June 2015 (S. LEE, K. LEE, and BC DE COOMAN).

Микроструктура стального листа, соответствующего изобретению, заключает в себе от 0 до 45% феррита. Такой феррит может образоваться в ходе первого отжига холоднокатаного стального листа, когда он имеет место при температуре ниже температуры Ac3 холоднокатаного стального листа. Когда первый отжиг холоднокатаного стального листа проводится при температуре выше значения Ac3 для холоднокатаного стального листа, феррит не присутствует. В предпочтительном варианте осуществления такой феррит рекристаллизуется и демонстрирует равноосные зёрна с коэффициентом формы меньше 2.The microstructure of the steel sheet according to the invention contains from 0 to 45% ferrite. Such ferrite may be formed during the first annealing of the cold-rolled steel sheet when it occurs at a temperature below the Ac3 temperature of the cold-rolled steel sheet. When the first annealing of the cold-rolled steel sheet is carried out at a temperature above the Ac3 value of the cold-rolled steel sheet, no ferrite is present. In a preferred embodiment, such ferrite recrystallizes and exhibits equiaxed grains with an aspect ratio of less than 2.

Микроструктура стального листа, соответствующего изобретению, заключает в себе от 5 до 80% отожжённого мартенсита. Такой мартенсит может образовываться при охлаждении горячекатаного стального листа после межкритического отжига за счёт превращения части аустенита, менее обогащённой углеродом и марганцем по сравнению с номинальными значениями. Однако в основном он образуется при охлаждении холоднокатаного стального листа после первого отжига, а затем отжигается в ходе второго отжига холоднокатаного стального листа. Такой отожжённый мартенсит может являться отпущенным мартенситом и/или регенерированным и/или рекристаллизованным мартенситом. Когда второй отжиг осуществляют в диапазоне более низких температур, мартенсит, предпочтительно, может являться отпущенным мартенситом и регенерированным мартенситом. Когда второй отжиг осуществляют в диапазоне более высоких температур, мартенсит, предпочтительно, может являться регенерированным и рекристаллизованным мартенситом.The microstructure of the steel sheet according to the invention contains from 5 to 80% annealed martensite. Such martensite can form during cooling of a hot-rolled steel sheet after intercritical annealing due to the transformation of a part of the austenite that is less enriched in carbon and manganese compared to the nominal values. However, it is mainly formed when the cold-rolled steel sheet is cooled after the first annealing, and then annealed during the second annealing of the cold-rolled steel sheet. Such annealed martensite may be tempered martensite and/or regenerated and/or recrystallized martensite. When the second annealing is carried out in a lower temperature range, the martensite may preferably be tempered martensite and regenerated martensite. When the second annealing is carried out in a higher temperature range, the martensite may preferably be regenerated and recrystallized martensite.

Свежий мартенсит может присутствовать в количестве меньше 5% в долях поверхности, но он не является фазой, желаемой в микроструктуре стального листа, соответствующего изобретению. Он может образовываться на конечной стадии охлаждения до комнатной температуры в результате превращения нестабильного аустенита, обеднённого марганцем и углеродом. Действительно, упомянутый нестабильный аустенит с низким содержанием углерода и марганца приводит к тому, что начальная температура образования мартенсита, Ms, составляет выше 20°C. Для достижения конечных механических свойств содержание свежего мартенсита должно составлять меньше 5%, а предпочтительно, меньше 3%, или, ещё лучше, сокращаться до 0%.Fresh martensite may be present in an amount of less than 5% in surface fractions, but it is not a phase desired in the microstructure of the steel sheet according to the invention. It can form during the final stage of cooling to room temperature as a result of the transformation of unstable austenite depleted in manganese and carbon. Indeed, the mentioned unstable austenite with low carbon and manganese content leads to the fact that the initial temperature of martensite formation, Ms, is above 20°C. To achieve the final mechanical properties, the fresh martensite content should be less than 5%, preferably less than 3%, or better yet, reduced to 0%.

Наконец, плотность карбидов должна сохраняться ниже 4x10⁶/мм² для обеспечения того, чтобы значение выражения [(YS-200)xUE+(TS-300)xTE]/(C%xMn%) оставалось больше 29 000.Finally, the carbide density must be kept below 4x10 ⁶ /mm² to ensure that the value of the expression [(YS-200)xUE+(TS-300)xTE]/(C%xMn%) remains greater than 29,000.

В первом варианте осуществления микроструктура включает от 5% до 25% феррита, от 25% до 50% остаточного аустенита и от 25% до 70% отожжённого мартенсита.In the first embodiment, the microstructure includes 5% to 25% ferrite, 25% to 50% retained austenite, and 25% to 70% annealed martensite.

В другом варианте осуществления микроструктура не содержит феррита и включает от 25% до 45% остаточного аустенита и от 55% до 75% отожжённого мартенсита.In another embodiment, the microstructure contains no ferrite and includes 25% to 45% retained austenite and 55% to 75% annealed martensite.

Стальной лист, соответствующий изобретению, характеризуется прочностью на разрыв, TS, равной 900 МПа или выше, однородным удлинением UE, равным 11% или больше, пределом текучести, равным 700 МПа или выше, и соответствует выражению [(YS-200)xUE+(TS-300)xTE]/(C%xMn%), составляющему больше 29 000, при этом TE представляет общее удлинение листа.The steel sheet according to the invention is characterized by tensile strength, TS, equal to 900 MPa or higher, uniform elongation UE equal to 11% or higher, yield strength equal to 700 MPa or higher, and corresponds to the expression [(YS-200)xUE+(TS -300)xTE]/(C%xMn%) greater than 29,000, with TE representing the total elongation of the sheet.

Предпочтительно, стальной лист, соответствующий изобретению, характеризуется показателем склонности к LME ниже 0,36. Preferably, the steel sheet according to the invention has an LME propensity index of less than 0.36.

Предпочтительно, стальной лист, соответствующий изобретению, характеризуется углеродным эквивалентом Cэкв ниже 0,4%, причём углеродный эквивалент определяется следующим образом: Preferably, the steel sheet according to the invention has a carbon equivalent Ceq of less than 0.4%, the carbon equivalent being defined as follows:

Cэкв = C%+Si%/55+Cr%/20+Mn%/19-Al%/18+2,2P%-3,24B%-0,133*Mn%*Mo%, Ceq = C%+Si%/55+Cr%/20+Mn%/19-Al%/18+2.2P%-3.24B%-0.133*Mn%*Mo%,

при этом концентрации элементов выражены в массовых процентах. in this case, the concentrations of elements are expressed in mass percent.

Сварную конструкцию можно изготовлять путём получения двух деталей из листов стали, соответствующих изобретению, а затем осуществления контактной точечной сварки двух стальных деталей.A welded structure can be produced by producing two parts from steel sheets according to the invention, and then performing resistance spot welding of the two steel parts.

Швы контактной точечной сварки, соединяющие первый лист со вторым, отличаются высокой стойкостью в испытании на растяжение крестообразного образца, определяемой величиной α, равной, по меньшей мере, 30 даН/мм².The resistance spot weld seams connecting the first sheet to the second sheet are characterized by high resistance in the tensile test on a cross-shaped specimen, determined by an α value of at least 30 daN/mm ² .

Стальной лист, соответствующий изобретению, можно получать любым подходящим способом изготовления, и его может определять специалист в данной области техники. Однако предпочтительно использовать способ согласно изобретению, включающий следующие стадии:The steel sheet according to the invention can be produced by any suitable manufacturing method and can be determined by one skilled in the art. However, it is preferable to use the method according to the invention, comprising the following steps:

Получают полупродукт, способный подвергаться дальнейшей горячей прокатке, с составом стали, описанным выше. Данный полупродукт нагревают до температуры от 1150°C до 1300°C для возможности облегчения горячей прокатки с конечной температурой горячей прокатки, КТП, составляющей от 800°C до 1000°C. Предпочтительно, температура КТП составляет от 850°C до 950°C.A semi-product is obtained that can be subjected to further hot rolling, with the steel composition described above. This intermediate product is heated to a temperature of from 1150°C to 1300°C to facilitate hot rolling with a final hot rolling temperature, FHT, ranging from 800°C to 1000°C. Preferably, the temperature of the PSC is from 850°C to 950°C.

Затем горячекатаный стальной лист охлаждают и сматывают в рулон при температуре Т_рулон, составляющей от 20°C до 650°C, а предпочтительно от 300 до 500°C.The hot rolled steel sheet is then cooled and coiled at a temperature _Troll of 20°C to 650°C, preferably 300 to 500°C.

После этого горячекатаный стальной лист охлаждают до комнатной температуры, и его можно подвергать травлению. The hot rolled steel sheet is then cooled to room temperature and can be pickled.

Затем горячекатаный стальной лист нагревают до температуры отжига Т_ОГЛ, находящейся в диапазоне от температуры Tc до 680°C. Значение Tc соответствует температуре, при которой полностью растворяются карбиды, и их можно определять при помощи исследований методом FEG-SEM после термообработки. Отжиг в указанном диапазоне позволит сводить к минимуму долю поверхности, занимаемую выделившимися карбидами, и активировать повторное выделение марганца в аустенит. Кроме того, при температуре ниже 680°C микроструктура не укрупняется. Температура Tc выше температуры Ac1, так как Tc является пограничной линией между трёхфазной областью феррит/аустенит/карбиды и двухфазной областью феррит/аустенит, находящейся выше температуры Ac1, поскольку Ac1 является пограничной линией между областью феррит/карбид и областью феррит/аустенит/карбиды. Предпочтительно, температура Т_ОГЛсоставляет от 600°C до 680°C.Then, the hot-rolled steel sheet is heated to an annealing temperature _TOGL , which is in the range of a temperature Tc to 680°C. The Tc value corresponds to the temperature at which carbides completely dissolve and can be determined using FEG-SEM studies after heat treatment. Annealing in the specified range will minimize the surface area occupied by precipitated carbides and activate the re-precipitation of manganese into austenite. In addition, at temperatures below 680°C the microstructure does not coarse. The temperature Tc is higher than the Ac1 temperature, since Tc is the boundary line between the three-phase ferrite/austenite/carbides region and the two-phase ferrite/austenite region, which is above the Ac1 temperature, since Ac1 is the boundary line between the ferrite/carbide region and the ferrite/austenite/carbides region. Preferably, the temperature _TOGL is from 600°C to 680°C.

Стальной лист выдерживают при указанной температуре Т_ОГЛ в течение периода времени выдержки, t_ОГЛ, составляющего от 0,1 до 120 ч, для активирования диффузии марганца. Кроме того, указанная термообработка горячекатаного стального листа позволяет снижать твёрдость при одновременном сохранении его вязкости. The steel sheet is maintained at the specified temperature _TOGL for a holding time period, _TOGL , ranging from 0.1 to 120 hours to activate the diffusion of manganese. In addition, the specified heat treatment of hot-rolled steel sheet makes it possible to reduce hardness while maintaining its toughness.

Затем горячекатаный и термообработанный стальной лист охлаждают до комнатной температуры, и его можно подвергать травлению для устранения окисления. The hot-rolled and heat-treated steel sheet is then cooled to room temperature and can be pickled to eliminate oxidation.

После этого осуществляют холодную прокатку горячекатаного и термообработанного стального листа со степенью обжатия от 20% до 80%.After this, cold rolling of hot-rolled and heat-treated steel sheet is carried out with a reduction degree from 20% to 80%.

Далее холоднокатаный стальной лист подвергают первому отжигу при температуре T₁, составляющей от значения (Ac1+Ac3)/2 до (Ac3+80), в течение периода времени выдержки, t₁, составляющего от 10 с до 1800 с. Если T₁ выше указанного предела, при комнатной температуре может стабилизироваться недостаточное количество аустенита. Предпочтительно, T₁ составляет от 720 до 900°C и более предпочтительно, от 720°C до 870°C, а время t₁ составляет от 100 до 1000 с. Такой отжиг можно выполнять в режиме непрерывного отжига.Next, the cold-rolled steel sheet is first annealed at a temperature _T1 of (Ac1+Ac3)/2 to (Ac3+80) for a holding time _t1 of 10 s to 1800 s. If T ₁ is higher than the specified limit, an insufficient amount of austenite may be stabilized at room temperature. Preferably, T ₁ is from 720 to 900°C and more preferably from 720°C to 870°C, and the time t ₁ is from 100 to 1000 s. Such annealing can be performed in continuous annealing mode.

Затем холоднокатаный и отожжённый стальной лист охлаждают до температуры ниже 80°C, предпочтительно, со средней скоростью охлаждения, по меньшей мере, 0,1°C/с, а предпочтительно, по меньшей мере, 1°C/с. После этого микроструктура листа состоит из аустенита и мартенсита, а также может содержать феррит, если температура отжига составляла ниже значения Ac3. Такой феррит не будет присутствовать, если отжиг выполняют при температуре выше Ac3.The cold-rolled and annealed steel sheet is then cooled to a temperature below 80°C, preferably with an average cooling rate of at least 0.1°C/s, and preferably at least 1°C/s. After this, the microstructure of the sheet consists of austenite and martensite, and may also contain ferrite if the annealing temperature was below the Ac3 value. Such ferrite will not be present if annealing is performed at a temperature above Ac3.

После охлаждения далее осуществляют стадию второго отжига стального листа при температуре T₂, составляющей от 350 до 650°C, в течение периода времени t₂от 1 до 100 ч. Предпочтительно, T₂ составляет от 400 до 650°C, а t₂ составляет от 1 до 50 ч. Указанную стадию можно осуществлять в режиме периодического отжига.After cooling, a second annealing step of the steel sheet is then carried out at a temperature T ₂ of 350 to 650°C for a time period t ₂ of 1 to 100 hours. Preferably, T ₂ is 400 to 650°C and t ₂ is from 1 to 50 hours. This stage can be carried out in the periodic annealing mode.

Основная цель второго отжига заключается в отпуске мартенсита в начале отжига, когда температура всё ещё низкая. Затем, когда температура повышается, продолжается повторное выделение углерода и марганца в аустенит из соседнего мартенсита. Наконец, когда температура достигает значения T₂, часть мартенсита превращается в аустенит.The main purpose of the second annealing is to temper the martensite at the beginning of the annealing when the temperature is still low. Then, as the temperature rises, the re-precipitation of carbon and manganese into austenite from the adjacent martensite continues. Finally, when the temperature reaches _T2 , some of the martensite transforms into austenite.

Температура T₂ второго отжига зависит от химического состава, условий промежуточного периодического отжига и первого отжига. Она должна быть достаточно низкой для ограничения образования нестабильного аустенита, который далее превращался бы в свежий мартенсит с небольшой деформацией, что приводит и к снижению предела текучести, и сокращению удлинения. Она должна быть достаточно низкой во избежание образования нестабильного аустенита, который превращался бы в свежий мартенсит при конечном охлаждении, что приводит к сокращению удлинения. Она должна быть достаточно высокой во избежание образования слишком большого количества карбидов, которые потребляют углерод и марганец и приводят к снижению прочности. Упомянутое образование карбидов может происходить в особенности, когда температура T₂второго отжига составляет ниже значения Tc для стального листа.The temperature T ₂ of the second annealing depends on the chemical composition, the conditions of the intermediate periodic annealing and the first annealing. It must be low enough to limit the formation of unstable austenite, which would then transform into fresh martensite with little deformation, which leads to both a decrease in yield strength and a reduction in elongation. It must be low enough to avoid the formation of unstable austenite, which would transform into fresh martensite on final cooling, resulting in a reduction in elongation. It must be high enough to avoid the formation of too many carbides, which consume carbon and manganese and lead to a decrease in strength. Said formation of carbides can occur especially when the second annealing temperature T ₂ is below the Tc value of the steel sheet.

Температура T₂ второго отжига должна быть также достаточно высокой во избежание образования слишком стабильного аустенита, что приводит к уменьшению удлинения вследствие отсутствия TRIP-TWIP-эффекта.The temperature T ₂ of the second annealing should also be high enough to avoid the formation of too stable austenite, which leads to a decrease in elongation due to the absence of the TRIP-TWIP effect.

Затем холоднокатаный и подвергнутый двойному отжигу стальной лист охлаждают до комнатной температуры, и в ходе такого охлаждения может образовываться небольшая доля свежего мартенсита в результате превращения части аустенита, обеднённого марганцем и углеродом.The cold-rolled and double-annealed steel sheet is then cooled to room temperature, and during such cooling a small proportion of fresh martensite may be formed as a result of the transformation of a portion of the austenite depleted in manganese and carbon.

После этого на лист можно наносить покрытие любым подходящим способом, включая нанесение покрытия погружением в расплав, электроосаждение или вакуумное напыление цинка или сплавов на его основе, либо алюминия или сплавов на его основе.The sheet may then be coated by any suitable method, including hot dip coating, electrodeposition, or vacuum deposition of zinc or zinc-based alloys, or aluminum or zinc-based alloys.

Далее изобретение будет проиллюстрировано следующими ниже примерами, которые никоим образом не являются ограничительными.The invention will now be illustrated by the following examples, which are in no way limiting.

ПримерыExamples

Стали трёх марок, составы которых приведены в таблице 1, отливали в виде полупродуктов и перерабатывали в стальные листы.Three grades of steel, the compositions of which are given in Table 1, were cast in the form of semi-finished products and processed into steel sheets.

Таблица 1. СоставыTable 1. Compositions

Испытанные составы сведены в следующей ниже таблице, в которой содержания элементов выражены в массовых процентах. The tested formulations are summarized in the following table, in which the elemental contents are expressed as percentages by weight.

Температуры Ac1 и Ac3 холоднокатаных листов определены при помощи дилатометрических испытаний и металлографического анализа.The Ac1 and Ac3 temperatures of cold-rolled sheets were determined using dilatometric tests and metallographic analysis.

Таблица 2. Параметры процесса получения горячекатаных и термообработанных стальных листовTable 2. Process parameters for producing hot-rolled and heat-treated steel sheets

Непосредственно после отливки стальные полупродукты повторно нагревали при 1200°C, осуществляли горячую прокатку, а затем сматывали в рулоны. После этого горячекатаные и смотанные в рулоны стальные листы подвергают термообработке при температуре Т_ОГЛ и поддерживают при указанной температуре в течение времени выдержки, t_ОГЛ. Для получения горячекатаных и термообработанных стальных листов применяли следующие конкретные условия:Directly after casting, the steel semi-products were reheated at 1200°C, hot rolled, and then coiled. After this, hot-rolled and coiled steel sheets are subjected to heat treatment at temperature _TOGL and maintained at the specified temperature during the holding time, _tOGL. The following specific conditions were used to obtain hot-rolled and heat-treated steel sheets:

Подчёркнутые значения: параметры, которые не позволяют достигать заданных свойствUnderlined values: parameters that do not allow achieving the specified properties

Таблица 3. Параметры процесса получения холоднокатаных, подвергнутых двойному отжигу стальных листовTable 3. Process parameters for producing cold-rolled, double-annealed steel sheets

Затем осуществляют холодную прокатку полученного горячекатаного и термообработанного стального листа. После этого холоднокатаный стальной лист вначале подвергают отжигу при температуре T₁и выдерживают при указанной температуре в течение периода времени выдержки, t₁, перед охлаждением со скоростью охлаждения 2°C/с. Далее стальной лист нагревают второй раз при температуре T₂ и выдерживают при указанной температуре в течение периода времени выдержки, t₂, перед охлаждением до комнатной температуры. Для получения холоднокатаных и отожжённых стальных листов применяли следующие конкретные условия:Then cold rolling of the resulting hot-rolled and heat-treated steel sheet is carried out. Thereafter, the cold-rolled steel sheet is first annealed at a temperature T ₁ and maintained at the specified temperature for a holding time period, t ₁ , before being cooled at a cooling rate of 2°C/s. Next, the steel sheet is heated a second time at a temperature T ₂ and maintained at this temperature for a holding time period, t ₂ , before cooling to room temperature. The following specific conditions were used to produce cold-rolled and annealed steel sheets:

Затем выполняли анализ холоднокатаных и отожжённых листов, и соответствующие данные, касающиеся элементов микроструктуры, механических свойств и характеристик свариваемости, приведены, соответственно, в таблицах 4, 5 и 6. The cold-rolled and annealed sheets were then analyzed, and the corresponding data regarding microstructural elements, mechanical properties and weldability characteristics are shown in Tables 4, 5 and 6, respectively.

Таблица 4. Микроструктура холоднокатаного и подвергнутого двойному отжигу стального листаTable 4. Microstructure of cold-rolled and double-annealed steel sheet

Были определены процентные содержания фаз микроструктур полученных холоднокатаных и подвергнутых двойному отжигу стальных листов.The phase percentages of the microstructures of the resulting cold-rolled and double-annealed steel sheets were determined.

Величины [C]_A и [Mn]_A соответствуют количествам углерода и марганца в аустените, выраженным в массовых процентах. Их измеряют методом дифракции рентгеновских лучей в случае углерода, C%, и при использовании электронно-зондового микроанализатора с полевой эмиссионной пушкой в случае марганца, Mn%.The values of [C] _A and [Mn] _A correspond to the amounts of carbon and manganese in austenite, expressed as percentages by mass. They are measured by X-ray diffraction in the case of carbon, C%, and using an electron probe microanalyzer with a field emission gun in the case of manganese, Mn%.

Доли фаз на поверхности микроструктуры определяют следующим способом: для выявления микроструктуры из холоднокатаного и подвергнутого двойному отжигу стального листа вырезают образец для испытаний, полируют и подвергают травлению реагентом, известным в таковом качестве. После этого вырезанный образец исследуют при помощи сканирующего электронного микроскопа, например, сканирующего электронного микроскопа с полевой эмиссионной пушкой («FEG-SEM») при увеличении больше 5000x, в режиме регистрации вторичных электронов.The proportions of phases on the surface of the microstructure are determined in the following way: to identify the microstructure, a test sample is cut from a cold-rolled and double-annealed steel sheet, polished and etched with a reagent known for such quality. The excised sample is then examined using a scanning electron microscope, such as a field emission gun scanning electron microscope (“FEG-SEM”), at a magnification greater than 5000x, in secondary electron mode.

Отожжённый мартенсит может отличаться от свежего мартенсита по морфологии: отожжённый мартенсит имеет гладкую поверхность, иногда с карбидами внутри, в отличие от свежего мартенсита, который имеет шероховатую поверхность и не содержит карбидов.Annealed martensite can differ from fresh martensite in morphology: annealed martensite has a smooth surface, sometimes with carbides inside, in contrast to fresh martensite, which has a rough surface and contains no carbides.

Определение доли феррита на поверхности осуществляют при помощи исследований методом СЭМ после травления реагентами ниталь или пикраль/ниталь. Determination of the proportion of ferrite on the surface is carried out using SEM studies after etching with Nital or Picral/Nital reagents.

Определение объёмной доли остаточного аустенита выполняют методом дифракции рентгеновских лучей.Determination of the volume fraction of retained austenite is performed by X-ray diffraction.

Плотность выделившихся карбидов определяют через посредство вырезанного из листа образца, исследуемого при помощи сканирующего электронного микроскопа с полевой эмиссионной пушкой («FEG-SEM») и анализа изображений c увеличением больше 15000x.The density of the precipitated carbides is determined through a sample cut from the sheet, examined using a field emission gun scanning electron microscope (“FEG-SEM”) and image analysis at magnifications greater than 15,000x.

Таблица 5. Механические свойства холоднокатаного, подвергнутого двойному отжигу стального листаTable 5. Mechanical properties of cold-rolled, double-annealed steel sheet

Механические свойства полученных холоднокатаных, подвергнутых двойному отжигу стальных листов определены и приведены в следующей ниже таблице.The mechanical properties of the resulting cold-rolled, double-annealed steel sheets are determined and shown in the table below.

Предел текучести, YS, прочность на разрыв, TS, а также однородное и общее удлинение UE, TE, измеряли в соответствии со стандартом ISO 6892-1, опубликованным в октябре 2009 г.Yield strength, YS, tensile strength, TS, and uniform and total elongation UE, TE, were measured in accordance with ISO 6892-1 published in October 2009.

Подчёркнутые значения: не соответствуют заданным величинамUnderlined values: do not correspond to the specified values

В испытаниях 1, 2, 3, 4, 8, 19, 26, 27 и 28 листы подвергались воздействию температур T₂, которые являлись слишком низкими. Образовавшийся аустенит является слишком стабильным, как демонстрируется значением показателя ([C]_A² x [Mn]_A) / (%C² x %Mn), которое является слишком высоким, что приводит к уменьшению однородного удлинения.In tests 1, 2, 3, 4, 8, 19, 26, 27 and 28, the sheets were exposed to temperatures T ₂ that were too low. The resulting austenite is too stable, as demonstrated by the exponent value ([C] _A² x [Mn] _A )/(%C² x %Mn) which is too high, resulting in reduced uniform elongation.

В противоположность этому, в испытаниях 5, 9, 18, 24 листы подвергались воздействию температуры T₂, которая являлась достаточно высокой для обеспечения того, чтобы стабильность аустенита соответствовала заданной величине, что в результате приводит к очень хорошим значениям однородного и общего удлинений. In contrast, in Tests 5, 9, 18, 24 the sheets were exposed to a temperature T ₂ that was high enough to ensure that the austenite stability was at a specified value, resulting in very good uniform and total elongation values.

Кроме того, в испытаниях 19, 25, 26, 27 и 28 листы подвергались воздействию температур T₂, которые были ниже Tc, и включали слишком большое количество карбидов, выходящее за пределы максимально допустимой величины, равной 4x10⁶/мм².In addition, in tests 19, 25, 26, 27 and 28, the sheets were exposed to temperatures T ₂ that were below Tc, and included too many carbides beyond the maximum allowable value of 4x10 ⁶ /mm².

В испытаниях 10, 11, 12, 20 и 21 листы подвергались воздействию температур T₂, которые являлись слишком высокими. Образовавшийся аустенит является слишком нестабильным, как демонстрируется значением показателя ([C]_A² x [Mn]_A) / (%C² x %Mn), которое является слишком низким, что приводит к снижению предела текучести. Кроме того, все указанные испытания демонстрировали образование некоторого количества свежего мартенсита, при этом в испытаниях 10, 11 и 20 превышалась максимально допустимая величина, равная 5%. В отличие от этого, в испытаниях 13 и 22 листы подвергались воздействию температуры T₂, которая являлась достаточно низкой для обеспечения того, чтобы стабильность аустенита соответствовала заданной величине, приводящей к достижению очень хороших характеристик, без образования свежего мартенсита.In tests 10, 11, 12, 20 and 21, the sheets were exposed to temperatures T ₂ that were too high. The resulting austenite is too unstable, as demonstrated by the index value ([C] _A² x [Mn] _A )/(%C² x %Mn) which is too low, resulting in a decrease in yield strength. In addition, all of these tests demonstrated the formation of some fresh martensite, with tests 10, 11 and 20 exceeding the maximum allowable value of 5%. In contrast, in Tests 13 and 22, the sheets were exposed to a temperature T ₂ that was low enough to ensure that austenite stability was at a target value resulting in very good performance without the formation of fresh martensite.

Таблица 6. Характеристики свариваемости холоднокатаного, подвергнутого двойному отжигу стального листаTable 6. Weldability characteristics of cold-rolled, double-annealed steel sheet

На холоднокатаных, подвергнутых двойному отжигу стальных листах была выполнена точечная сварка в условиях стандарта ISO 18278-2.Spot welding was performed on cold-rolled, double-annealed steel sheets under ISO 18278-2 conditions.

В применяемом испытании образцы состоят из двух листов стали в форме сваренного вкрест эквивалента. Для разрушения сварной точки прилагается сила. Указанная сила, известная как прочность на растяжение крестообразного образца (CTS), выражается в единицах даН. Она зависит от диаметра сварной точки и толщины металла, то есть толщины стали и металлического покрытия. Это обеспечивает возможность вычисления коэффициента α, который представляет собой отношение величины CTS к произведению диаметра сварной точки и толщины основы. Указанный коэффициент выражается в единицах даН/мм².In the test used, the specimens consist of two sheets of steel in the form of a cross-welded equivalent. Force is applied to break the weld point. The specified force, known as the cross-shaped tensile strength (CTS), is expressed in units of daN. It depends on the diameter of the weld point and the thickness of the metal, that is, the thickness of the steel and metal coating. This makes it possible to calculate the coefficient α, which is the ratio of the CTS value to the product of the diameter of the weld spot and the thickness of the base. The specified coefficient is expressed in units of daN/mm².

Характеристики свариваемости холоднокатаных и подвергнутых двойному отжигу стальных листов определены и сведены в следующей таблице :The weldability characteristics of cold-rolled and double-annealed steel sheets are determined and summarized in the following table:

ИспытанияTests α (даН/мм²)α (daN/mm²) Показатель склонности к LMELME propensity score 11 6060 0,0680.068 22 6060 0,0680.068 33 6060 0,0680.068 44 6060 0,0680.068 55 6060 0,0680.068 66 6363 0,0900.090 77 6363 0,0900.090 88 6363 0,0900.090 99 6363 0,0900.090 1010 4040 0,1570.157 11eleven 4040 0,1570.157 1212 4040 0,1570.157 1313 4040 0,1570.157 1414 4040 0,1570.157 1515 4040 0,1570.157 1616 4040 0,1570.157 1717 4040 0,1570.157 1818 4040 0,1570.157 1919 4040 0,1570.157 2020 4040 0,1570.157 2121 4040 0,1570.157 2222 4040 0,1570.157 2323 4040 0,1570.157 2424 4040 0,1570.157 2525 4040 0,1570.157 2626 4040 0,1570.157 2727 4040 0,1570.157 2828 4040 0,1570.157

Показатель склонности к LME = C% + Si%/4, в масс. %.LME propensity index = C% + Si%/4, in mass. %.

Claims

1. Cold-rolled and double-annealed steel sheet made of steel having the composition, in wt.%:

C: 0.03- 0.18

Mn: 6.0 – 11.0

0.2 ≤ Al < 3

Mo: 0.05 – 0.5

B: 0.0005 – 0.005

S ≤ 0.010

P ≤ 0.020

N ≤ 0.008

and optionally including one or more of the following:

Si ≤ 1.20

Nb ≤ 0.050

Ti ≤ 0.050

Cr ≤ 0.5

V ≤ 0.2,

while the rest of the composition consists of iron and inevitable impurities formed during smelting,

the said steel sheet has a microstructure containing, in surface fractions:

from 0 to 45% ferrite,

from 20 to 50% retained austenite,

from 5 to 80% annealed martensite,

from 0 to 5% fresh martensite,

carbide density below 4×10 ⁶ /mm ² ,

in this case, the ratio ([C] _A ² x [Mn] _A ) / (C% ² x Mn%) is satisfied, ranging from 4.5 to 11.0,

where [C] _A and [Mn] _A are the content of carbon and manganese in austenite, expressed in mass percent,

C% and Mn% - nominal values of the C and Mn content in steel, in wt.%.

2. Steel sheet according to claim 1, characterized in that the carbon content is from 0.05 to 0.15 wt.%.

3. Steel sheet according to claim 1 or 2, characterized in that the manganese content is from 6.0 to 9 wt.%.

4. Steel sheet according to any one of paragraphs. 1 – 3, characterized in that the aluminum content is from 0.2 to 2.2 wt.%.

5. Steel sheet according to any one of paragraphs. 1 – 4, characterized in that the microstructure contains from 5 to 25% ferrite, from 25 to 50% retained austenite and from 25 to 70% annealed martensite.

6. Steel sheet according to any one of paragraphs. 1 – 5, characterized in that ferrite is present and is equiaxed.

7. Steel sheet according to any one of paragraphs. 1 – 5, characterized in that the microstructure does not contain ferrite and contains from 25 to 45% retained austenite and from 55 to 75% annealed martensite.

8. Steel sheet according to any one of paragraphs. 1 to 7, characterized in that the tensile strength is 900 MPa or more, the elongation UE is 11% or more, the yield strength YS is 700 MPa or more, and the total elongation TE, YS, UE, TS are such that the value the ratio [(YS-200)xUE+(TS-300)xTE]/(C%xMn%) is more than 29,000.

9. Steel sheet according to any one of paragraphs. 1 – 8, characterized in that the susceptibility index to liquid metal embrittlement (LME) is less than 0.36.

10. Steel sheet according to any one of paragraphs. 1 – 9, characterized in that the steel is characterized by a carbon equivalent Ceq, which is less than 0.4%, and the carbon equivalent is determined as follows:

Ceq = C%+Si%/55+Cr%/20+Mn%/19-Al%/18+2.2P%-3.24B%-0.133xMn%xMo%,

the amounts of elements are expressed in mass percentages.

11. Seam of contact spot welding of two steel parts made of cold-rolled and double-annealed steel sheet according to any one of paragraphs. 1 – 10, characterized by an α value that is at least 30 daN/mm ² ,

where α is the ratio of the tensile strength, which is the force applied to destroy the weld point obtained by welding two parts, to the product of the diameter of the weld point and the thickness of the base of the seam.