RU2813591C1 - Material for hot stamping and method for its obtaining - Google Patents
Material for hot stamping and method for its obtaining Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813591C1 RU2813591C1 RU2023104665A RU2023104665A RU2813591C1 RU 2813591 C1 RU2813591 C1 RU 2813591C1 RU 2023104665 A RU2023104665 A RU 2023104665A RU 2023104665 A RU2023104665 A RU 2023104665A RU 2813591 C1 RU2813591 C1 RU 2813591C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- exactly
- amount
- less
- fine
- steel sheet
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 35
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 113
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 98
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 98
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 64
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 21
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 11
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 8
- 230000028327 secretion Effects 0.000 claims description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 57
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 33
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 abstract description 25
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 abstract description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 16
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 30
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 20
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 13
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 8
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 6
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 5
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 4
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 3
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 3
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000219307 Atriplex rosea Species 0.000 description 1
- 229910000712 Boron steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002551 Fe-Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 iron phosphide compound Chemical class 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD
[0001] Один или более иллюстративных вариантов реализации относятся к материалу для горячей штамповки и к способу его получения и, более конкретно, к материалу для горячей штамповки, который может обеспечивать высокие механические характеристики и характеристики замедленного водородного растрескивания горячештампованной детали, а также к способу получения такого материала.[0001] One or more exemplary embodiments relate to a hot stamping material and a method for producing the same, and more particularly, to a hot stamping material that can provide high mechanical and hydrogen cracking retarded characteristics of a hot stamped part, as well as a method for producing such material.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART
[0002] Высокопрочную сталь используют для производства легковесных и прочных деталей для автомобилей. Высокопрочная сталь может обеспечивать высокие характеристики прочности относительно ее массы. Однако по мере увеличения прочности уменьшается способность к формованию в прессе и, следовательно, материал может разрушаться, или во время производственного процесса может возникать явление отпружинивания. Результатом является трудность точного формования продукта, имеющего сложную форму.[0002] High-strength steel is used to produce lightweight and strong automotive parts. High-strength steel can provide high strength characteristics relative to its weight. However, as strength increases, press formability decreases and therefore the material may fail or springback phenomenon may occur during the manufacturing process. The result is that it is difficult to accurately mold a product having a complex shape.
[0003] В качестве решения указанных проблем используют метод горячей штамповки. По мере роста интереса к указанному методу активно ведутся исследования материалов для горячей штамповки. Например, в изобретении, описанном в публикации корейской заявки 10-2017-0076009, метод горячей штамповки представляет собой технологию формования, в которой лист борсодержащей стали нагревают до соответствующей температуры, формуют в пресс-форме и затем быстро охлаждают с получением высокопрочной детали. В соответствии с изобретением, описанным в публикации корейской заявки 10-2017-0076009, могут быть уменьшены трещины, некачественное застывание формы или подобные проблемы, возникающие в высокопрочных стальных листах во время формования.[0003] As a solution to these problems, the hot stamping method is used. As interest in this method grows, research into materials for hot stamping is being actively conducted. For example, in the invention described in Korean Application Publication 10-2017-0076009, the hot stamping method is a forming technology in which a boron steel sheet is heated to an appropriate temperature, formed in a mold, and then quickly cooled to obtain a high-strength part. According to the invention described in Korean Application Publication 10-2017-0076009, cracks, poor mold solidification or the like problems occurring in high-strength steel sheets during forming can be reduced.
[0004] Однако в случае горячештампованного стального листа возникает замедленное водородное растрескивание вследствие участия водорода и остаточного напряжения в процессе горячей штамповки. В отношении описанной проблемы в публикации корейской заявки 10-2020-0061922 описано осуществление предварительного нагрева перед нагреванием заготовки для горячей штамповки до высокой температуры для образования тонкого оксидного слоя на поверхности заготовки, что блокирует приток водорода в процессе нагревания до высокой температуры для уменьшения замедленного водородного растрескивания. Однако поскольку полностью блокировать приток водорода невозможно, то отсутствует возможность контролирования внедренного водорода, что приводит к замедленному водородному растрескиванию.[0004] However, in the case of hot-stamped steel sheet, delayed hydrogen cracking occurs due to the participation of hydrogen and residual stress in the hot-stamping process. Regarding the described problem, Korean Application Publication 10-2020-0061922 describes performing preheating before heating a hot stamping workpiece to a high temperature to form a thin oxide layer on the surface of the workpiece, which blocks the flow of hydrogen during the heating process to a high temperature to reduce delayed hydrogen cracking. . However, since it is impossible to completely block the influx of hydrogen, there is no possibility of controlling the introduced hydrogen, which leads to delayed hydrogen cracking.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[0005] Один или более иллюстративных вариантов реализации включают материал для горячей штамповки, который может обеспечивать высокие механические характеристики и характеристики замедленного водородного растрескивания горячештампованной детали, а также способ получения такого материала. Однако один или более вариантов реализации являются лишь иллюстративными вариантами реализации, и объем настоящего изобретения не ограничен такими иллюстративными вариантами реализации.[0005] One or more exemplary embodiments include a hot stamping material that can provide high mechanical and hydrogen cracking inhibition properties to a hot stamped part, as well as a method for producing such a material. However, one or more embodiments are merely exemplary embodiments, and the scope of the present invention is not limited to such exemplary embodiments.
[0006] Стальной лист, содержащий углерод (С) в количестве от 0,19% мас. до 0,25% мас., кремний (Si) в количестве от 0,1% мас. до 0,6% мас., марганец (Mn) в количестве от 0,8% мас. до 1,6% мас., фосфор (Р) в количестве менее или ровно 0,03% мас., серу (S) в количестве менее или ровно 0,015% мас., хром (Cr) в количестве от 0,1% мас. до 0,6% мас., бор (В) в количестве от 0,001% мас. до 0,005% мас., добавку в количестве менее или ровно 0,1% мас., остальное составляет железо (Fe) и другие неизбежные примеси; и мелкозернистые выделения, распределенные в стальном листе. Добавка содержит по меньшей мере один из титана (Ti), ниобия (Nb) и ванадия (V), а мелкозернистые выделения содержат нитрид или карбид по меньшей мере одного из титана (Ti), ниобия (Nb) и ванадия (V), а также захваченный водород.[0006] A steel sheet containing carbon (C) in an amount of 0.19% wt. up to 0.25% wt., silicon (Si) in an amount of 0.1% wt. up to 0.6% wt., manganese (Mn) in an amount of 0.8% wt. up to 1.6% wt., phosphorus (P) in an amount less than or exactly 0.03% wt., sulfur (S) in an amount less than or exactly 0.015% wt., chromium (Cr) in an amount from 0.1% wt. . up to 0.6% wt., boron (B) in an amount of 0.001% wt. up to 0.005% wt., additive in an amount less than or exactly 0.1% wt., the rest is iron (Fe) and other inevitable impurities; and fine-grained precipitates distributed in the steel sheet. The additive contains at least one of titanium (Ti), niobium (Nb) and vanadium (V), and the fine-grained precipitates contain a nitride or carbide of at least one of titanium (Ti), niobium (Nb) and vanadium (V), and also trapped hydrogen.
[0007] Мелкозернистые выделения могут быть образованы в количестве более или ровно 7000 частиц и менее или ровно 16500 частиц на единицу площади (100 мкм2).[0007] Fine particles may be formed in quantities greater than or equal to 7,000 particles or less, or equal to 16,500 particles per unit area (100 μm2).
[0008] Более или ровно 60% образовавшихся мелкозернистых выделений могут иметь диаметр менее или ровно 0,01 мкм.[0008] More than or exactly 60% of the resulting fine-grained precipitates may have a diameter of less than or exactly 0.01 microns.
[0009] Количество мелкозернистых выделений, имеющих диаметр менее или ровно 0,01 мкм, среди мелкозернистых выделений может составлять более или ровно 4500 и менее или ровно 16000 на единицу площади (100 мкм2).[0009] The number of fine-grained precipitates having a diameter of less than or exactly 0.01 μm among the fine-grained precipitates may be more than or exactly 4500 and less than or exactly 16,000 per unit area (100 μm2).
[0010] Более или ровно 25% образовавшихся мелкозернистых выделений могут иметь диаметр менее или ровно 0,005 мкм.[0010] More than or exactly 25% of the resulting fine-grained precipitates may have a diameter of less than or exactly 0.005 microns.
[0011] Среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями может составлять более или ровно 0,4 мкм и менее или ровно 0,8 мкм.[0011] The average distance between fine-grained precipitates may be greater than or exactly 0.4 μm and less than or exactly 0.8 μm.
[0012] Повторное нагревание заготовки в температурном диапазоне повторного нагревания заготовки от 1200°С до 1250°С; получение стального листа горячей прокаткой повторно нагретой заготовки в температурном диапазоне на выходе из чистовой группы клетей прокатного стана от 840°С до 920°С; и навивание стального листа в температурном диапазоне навивания от 700°С до 780°С и образование мелкозернистых выделений в стальном листе, причем заготовка содержит углерод (С) в количестве от 0,19% мас. до 0,25% мас., кремний (Si) в количестве от 0,1% мас. до 0,6% мас., марганец (Мп) в количестве от 0,8% мас. до 1,6% мас. фосфор (Р) в количестве менее или ровно 0,03% мас., серу (S) в количестве менее или ровно 0,015% мас., хром (Cr) в количестве от 0,1% мас. до 0,6% мас., бор (В) в количестве от 0,001% мас. до 0,005% мас., добавку в количестве менее или ровно 0,1% мас., остальное составляет железо (Fe) и другие неизбежные примеси. Добавка содержит по меньшей мере один из титана (Ti), ниобия (Nb) и ванадия (V), а тонкодисперсные осадки содержат нитрид или карбид по меньшей мере одного из титана (Ti), ниобия (Nb) и ванадия (V) и водорода-ловушки.[0012] Reheating the workpiece in the temperature range of reheating the workpiece from 1200°C to 1250°C; producing steel sheet by hot rolling a reheated billet in the temperature range at the exit from the finishing group of rolling mill stands from 840°C to 920°C; and winding a steel sheet in a winding temperature range from 700°C to 780°C and forming fine-grained precipitates in the steel sheet, wherein the workpiece contains carbon (C) in an amount of 0.19% wt. up to 0.25% wt., silicon (Si) in an amount of 0.1% wt. up to 0.6% wt., manganese (Mn) in an amount of 0.8% wt. up to 1.6% wt. phosphorus (P) in an amount less than or exactly 0.03% wt., sulfur (S) in an amount less than or exactly 0.015% wt., chromium (Cr) in an amount from 0.1% wt. up to 0.6% wt., boron (B) in an amount of 0.001% wt. up to 0.005% wt., an additive in an amount of less than or exactly 0.1% wt., the rest is iron (Fe) and other inevitable impurities. The additive contains at least one of titanium (Ti), niobium (Nb) and vanadium (V), and the finely dispersed precipitates contain a nitride or carbide of at least one of titanium (Ti), niobium (Nb) and vanadium (V) and hydrogen -traps.
[0013] Мелкозернистые выделения могут быть образованы в количестве более или ровно 7000 частиц и менее или ровно 16500 частиц на единицу площади (100 мкм2).[0013] Fine particles may be formed in quantities greater than or equal to 7,000 particles or less, or equal to 16,500 particles per unit area (100 μm2).
[0014] Более или ровно 60% образовавшихся мелкозернистых выделений могут иметь диаметр менее или ровно 0,01 мкм.[0014] More than or exactly 60% of the resulting fine-grained precipitates may have a diameter of less than or exactly 0.01 microns.
[0015] Количество мелкозернистых выделений, имеющих диаметр менее или ровно 0,01 мкм, среди мелкозернистых выделений может составлять более или ровно 4500 и менее или ровно 16000 на единицу площади (100 мкм2).[0015] The number of fine-grained precipitates having a diameter of less than or exactly 0.01 μm among the fine-grained precipitates may be more than or exactly 4500 and less than or exactly 16,000 per unit area (100 μm2).
[0016] Более или ровно 25% образовавшихся мелкозернистых выделений могут иметь диаметр менее или ровно 0,005 мкм.[0016] More than or exactly 25% of the resulting fine-grained precipitates may have a diameter of less than or exactly 0.005 microns.
[0017] Среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями может составлять более или ровно 0,4 мкм и менее или ровно 0,8 мкм.[0017] The average distance between fine-grained precipitates may be greater than or exactly 0.4 μm and less than or exactly 0.8 μm.
[0018] Другие аспекты, признаки и преимущества, отличные от тех, которые описаны выше, станут понятны из подробного описания, формулы изобретения и графических материалов для осуществления следующего изобретения.[0018] Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the detailed description, claims and drawings for practicing the following invention.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0019] Описанные выше и другие аспекты, признаки и преимущества некоторых вариантов реализации настоящего изобретения станут более понятны из следующего описания, рассматриваемого вместе с сопроводительными чертежами:[0019] The above and other aspects, features and advantages of certain embodiments of the present invention will become more apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings:
[0020] На фиг. 1 представлено изображение просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), демонстрирующее часть материал для горячей штамповки в соответствии с иллюстративным вариантом реализации;[0020] In FIG. 1 is a transmission electron microscopy (TEM) image showing a portion of a hot stamping material in accordance with an exemplary embodiment;
[0021] 2А и 2 В представляют собой иллюстративные изображения, схематически демонстрирующие часть того состояния, в котором водород является захваченным в мелкозернистые выделения;[0021] 2A and 2B are illustrative views schematically showing part of the state in which hydrogen is trapped in fine particles;
[0022] На фиг. 3 представлена блок-схема, схематически иллюстрирующая способ получения материала для горячей штамповки в соответствии с иллюстративным вариантом реализации;[0022] In FIG. 3 is a flowchart schematically illustrating a method for producing a hot stamping material in accordance with an exemplary embodiment;
[0023] На фиг. 4 представлен график, демонстрирующий сравнение прочности при растяжении и напряжения при изгибе в зависимости от температуры сматывания в рулон в соответствии с иллюстративным вариантом реализации настоящего изобретения и сравнительным примером; и[0023] In FIG. 4 is a graph showing a comparison of tensile strength and flexural stress as a function of coiling temperature in accordance with an exemplary embodiment of the present invention and a comparative example; And
[0024] 5А и 5 В представляют собой изображения, демонстрирующие результаты 4-точечного испытания на изгиб в зависимости от температуры сматывания в рулон в соответствии с иллюстративным вариантом реализации и сравнительным примером.[0024] 5A and 5B are images showing the results of a 4-point bending test as a function of coiling temperature according to an illustrative embodiment and a comparative example.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0025] Далее представлено подробное описание иллюстративных вариантов реализации, примеры которых изображены на сопроводительных чертежах, где одинаковые позиционные обозначения относятся к одинаковым элементам. В этом отношении представленные иллюстративные варианты реализации могут принимать различные формы, и их не следует рассматривать как ограниченные описанием, изложенным в настоящем документе. Соответственно, предложенные варианты реализации описаны ниже со ссылкой на чертежи лишь для пояснения аспектов настоящего описания. В данном контексте термин «и/или» включает любые и все комбинации одного или более элементов из соответствующего списка. Такие выражения как «по меньшей мере один», предшествующие списку элементов, модифицируют весь список элементов, а не отдельные элементы списка.[0025] The following is a detailed description of illustrative embodiments, examples of which are shown in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like elements. In this regard, the exemplary embodiments presented may take various forms and should not be construed as being limited by the description set forth herein. Accordingly, proposed embodiments are described below with reference to the drawings only for the purpose of explaining aspects of the present specification. As used herein, the term “and/or” includes any and all combinations of one or more elements from the corresponding list. Expressions such as "at least one" preceding a list of elements modify the entire list of elements, not individual elements of the list.
[0026] Настоящее изобретение может включать различные иллюстративные варианты реализации и модификации, и некоторые варианты его реализации проиллюстрированы на чертежах и подробно описаны в настоящем документе. Эффекты и признаки настоящего изобретения и способы его осуществления станут понятны из вариантов реализации, подробно описанных ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи. Однако настоящее изобретение не ограничено вариантами реализации, описанными ниже, и может быть воплощено в различных формах.[0026] The present invention may include various illustrative embodiments and modifications, and certain embodiments thereof are illustrated in the drawings and described in detail herein. The effects and features of the present invention and methods for carrying it out will become apparent from the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various forms.
[0027] Далее подробно описаны варианты реализации со ссылкой на сопроводительные чертежи, и при описании со ссылкой на чертежи одинаковые или подобные элементы обозначены одинаковыми позиционными обозначениями, а их повторное описание опущено.[0027] Embodiments will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when described with reference to the drawings, the same or similar elements are designated by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.
[0028] В следующих вариантах реализации термины «первый», «второй» и т.д. использованы лишь для обеспечения отличия одного элемента от другого, а не в качестве ограниченного значения.[0028] In the following embodiments, the terms “first”, “second”, etc. are used only to distinguish one element from another, and not as a limited meaning.
[0029] Формы единственного числа включают также формы множественного числа, если из контекста явно не следует иное.[0029] Singular forms also include plural forms unless the context clearly indicates otherwise.
[0030] Следует понимать, что термины «содержит», «содержащий», «включает» или «включающий» в данном контексте обозначают присутствие указанных признаков или элементов, но не исключают присутствие или добавление одного или более признаков или элементов.[0030] It should be understood that the terms “comprises,” “comprising,” “includes,” or “comprising” as used herein denote the presence of specified features or elements, but do not exclude the presence or addition of one or more features or elements.
[0031] Если слой, область или элемент указаны как находящиеся на другом слое, области или элементе, они могут находиться на другом слое, области или элементе прямо или опосредованно, и может присутствовать промежуточный слой, область или элемент.[0031] If a layer, region, or element is indicated as being on another layer, region, or element, it may be on the other layer, region, or element, directly or indirectly, and an intermediate layer, region, or element may be present.
[0032] На чертежах размеры элементов могут быть увеличены или уменьшены для удобства описания. Например, поскольку размер и толщина каждого элемента, изображенного на чертежах, для удобства описания показаны произвольно, то настоящее описание не обязательно ограничено изображенными возможностями.[0032] In the drawings, the dimensions of elements may be increased or decreased for convenience of description. For example, since the size and thickness of each element shown in the drawings are shown arbitrarily for convenience of description, the present description is not necessarily limited to the depicted capabilities.
[0033] Если какой-либо вариант реализации может быть реализован иначе, то порядок осуществления конкретного процесса может быть осуществлен другим образом, отличным от описанного порядка. Два процесса, описанных последовательно, могут быть осуществлены по существу одновременно или могут быть осуществлены в порядке, противоположном описанному порядку.[0033] If any embodiment can be implemented differently, then the order of carrying out a particular process may be carried out in a different manner from the described order. The two processes described sequentially may be carried out substantially simultaneously or may be carried out in the opposite order to the order described.
[0034] В данном контексте выражение «А и/или В» означает А, В или А и В. Также выражение «по меньшей мере один из А и В» означает А, В или А и В.[0034] In this context, the expression “A and/or B” means A, B, or A and B. Also, the expression “at least one of A and B” means A, B, or A and B.
[0035] Следует понимать, что если слой, область или элемент описан как «соединенный» или «связанный» с другим элементом, то он может быть напрямую соединен или связан с другим элементом, и/или может присутствовать промежуточный элемент, так что указанный элемент может быть косвенно электрически связан с другим элементом. Например, если слой, область или элемент описан как электрически связанный с другим элементом, то он может быть напрямую электрически связан с другим элементом, и/или может присутствовать промежуточный элемент, так что указанный элемент может быть косвенно электрически связан с другим элементом.[0035] It should be understood that if a layer, region, or element is described as being "connected" or "connected" to another element, then it may be directly connected or connected to the other element, and/or an intermediate element may be present such that said element may be indirectly electrically coupled to another element. For example, if a layer, region, or element is described as being electrically coupled to another element, then it may be directly electrically coupled to the other element, and/or an intermediate element may be present such that said element may be indirectly electrically coupled to the other element.
[0036] Далее представлено подробное описание вариантов реализации настоящего изобретения с сопроводительными чертежами.[0036] The following is a detailed description of embodiments of the present invention with accompanying drawings.
[0037] На фиг. 1 представлено изображение просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), демонстрирующее часть материал для горячей штамповки в соответствии с иллюстративным вариантом реализации.[0037] In FIG. 1 is a transmission electron microscopy (TEM) image showing a portion of a hot stamping material in accordance with an exemplary embodiment.
[0038] Как показано на фиг. 1, материал 1 для горячей штамповки согласно иллюстративному варианту реализации может содержать стальной лист 10 и мелкозернистые выделения 20, распределенные в стальном листе 10.[0038] As shown in FIG. 1, the hot stamping material 1 according to the exemplary embodiment may comprise a steel sheet 10 and fine precipitates 20 distributed in the steel sheet 10.
[0039] Стальной лист 10 может представлять собой стальной лист, полученный при осуществлении процесса горячей прокатки и/или процесса холодной прокатки заготовки, которая отлита так, что содержит элемент определенного сплава в определенном количестве. Стальной лист 10 может содержать углерод (С), кремний (Si), марганец (Mn), фосфор (Р), серу (S), хром (Cr), бор (В), остальное составляет железо (Fe) и другие неизбежные примеси. Кроме того, в одном иллюстративном варианте реализации стальной лист 10 может дополнительно содержать в качестве добавки по меньшей мере один из титана (Ti), ниобия (Nb) и ванадия (V). B другом иллюстративном варианте реализации стальной лист 10 может дополнительно содержать определенное количество кальция (Са).[0039] The steel sheet 10 may be a steel sheet obtained by performing a hot rolling process and/or a cold rolling process on a workpiece that is cast to contain a certain alloy element in a certain amount. The steel sheet 10 may contain carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), phosphorus (P), sulfur (S), chromium (Cr), boron (B), the rest being iron (Fe) and other inevitable impurities . Additionally, in one exemplary embodiment, the steel sheet 10 may further comprise at least one of titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V) as an additive. In another exemplary embodiment, the steel sheet 10 may additionally contain a certain amount of calcium (Ca).
[0040] Углерод (С) действует как элемент, стабилизирующий аустенит в стальном листе 10. Углерод является основным элементом, определяющим прочность и твердость стального листа 10, и после процесса горячей штамповки его добавляют для обеспечения прочности при растяжении стального листа 10 (например, прочности при растяжении, составляющей более или ровно 1350 МПа) и для обеспечения характеристик прокаливав мости. Как описано выше, углерод может быть включен в количестве от 0,19% мас. до 0,25% мас. относительно общей массы стального листа 10. Если содержание углерода составляет менее 0,19% мас., то не может быть обеспечена твердая фаза (мартенситили т.п.) и, следовательно, механическая прочность стального листа 10 может быть неудовлетворительной. Напротив, если содержание углерода составляет более 0,25% мас., может возникать хрупкость стального листа 10 или могут быть ухудшены характеристики на изгиб стального листа 10.[0040] Carbon (C) acts as an austenite stabilizing element in the steel sheet 10. Carbon is the main element determining the strength and hardness of the steel sheet 10, and after the hot stamping process, it is added to provide the tensile strength of the steel sheet 10 (for example, the strength at a tensile strength greater than or equal to 1350 MPa) and to ensure hardenability characteristics. As described above, carbon may be included in amounts ranging from 0.19 wt.%. up to 0.25% wt. relative to the total weight of the steel sheet 10. If the carbon content is less than 0.19% by mass, a solid phase (martensity or the like) cannot be provided, and therefore the mechanical strength of the steel sheet 10 may be unsatisfactory. On the contrary, if the carbon content is more than 0.25% by mass, brittleness of the steel sheet 10 may occur or the bending performance of the steel sheet 10 may be deteriorated.
[0041] Кремний (Si) действует как элемент, стабилизирующий феррит, в стальном листе 10. Кремний (Si) представляет собой элемент, упрочняющий твердый раствор, он улучшает пластичность стального листа 10 и подавляет образование низкотемпературного карбида, повышая концентрацию углерода в аустените. Кроме того, кремний является важнейшим элементом для гомогенизации горячекатаной, холоднокатаной и горячепрессованной структуры (регулирование образования перлита, сегрегации марганца) и тонкого диспергирования феррита. Кремний действует как элемент для регулирования неоднородности прочности мартенсита для улучшения характеристик при соударении. Кремний может быть включен в количестве от 0,1% мас. до 0,6% мас. относительно общей массы стального листа 10. Если содержание кремния составляет менее 0,1% мас., то вышеописанные эффекты не могут быть достигнуты, может образовываться цементит, и может происходить укрупнение зерен в конечной структуре горячештампованного мартенсита. Кроме того, неудовлетворительным является эффект однородности стального листа 10, и не может быть обеспечен V-образный угол изгиба. Напротив, если содержание кремния составляет более 0,6% мас., могут увеличиваться нагрузки при горячей прокатке и холодной прокатке, может становиться чрезмерным количество красной окалины при горячей прокатке, и могут быть ухудшены характеристики металлизации стального листа 10.[0041] Silicon (Si) acts as a ferrite stabilizing element in the steel sheet 10. Silicon (Si) is a solution strengthening element, it improves the ductility of the steel sheet 10 and suppresses the formation of low temperature carbide by increasing the carbon concentration in austenite. In addition, silicon is an essential element for the homogenization of hot-rolled, cold-rolled and hot-pressed structures (regulating the formation of pearlite, manganese segregation) and the fine dispersion of ferrite. Silicon acts as an element to regulate martensite strength heterogeneity to improve impact performance. Silicon may be included in amounts ranging from 0.1% wt. up to 0.6% wt. relative to the total weight of the steel sheet 10. If the silicon content is less than 0.1 wt%, the above effects cannot be achieved, cementite may be formed, and grain coarsening may occur in the final structure of hot-stamped martensite. In addition, the uniformity effect of the steel sheet 10 is unsatisfactory, and the V-shaped bending angle cannot be ensured. On the contrary, if the silicon content is more than 0.6 wt%, the hot rolling and cold rolling loads may increase, the amount of red scale during hot rolling may become excessive, and the metallization performance of the steel sheet 10 may be deteriorated.
[0042] Марганец (Mn) действует как элемент, стабилизирующий аустенит, в стальном листе 10. Марганец (Mn) добавляют для повышения способности к закаливанию и прочности при термической обработке. Марганец может быть включен в количестве от 0,8% мас. до 1,6% мас. относительно общей массы стального листа 10. Если содержание марганца составляет менее 0,8% мас., эффект измельчения зерен является недостаточным, и, следовательно, фракция твердой фазы в продукте, полученном после горячей штамповки, может быть недостаточной вследствие недостаточной способности к закаливанию. Если содержание марганца составляет более 1,6% мас., может быть снижена пластичность и вязкость вследствие сегрегации марганца или образования перлитной полосчатой структуры, что приводит к ухудшению характеристик на изгиб и образованию неоднородной микроструктуры.[0042] Manganese (Mn) acts as an austenite stabilizing element in the steel sheet 10. Manganese (Mn) is added to improve hardenability and heat treatment strength. Manganese may be included in amounts ranging from 0.8% wt. up to 1.6% wt. relative to the total weight of the steel sheet 10. If the manganese content is less than 0.8% by mass, the grain refinement effect is insufficient, and therefore the solid phase fraction in the product obtained after hot stamping may be insufficient due to insufficient hardenability. If the manganese content is more than 1.6 wt.%, the ductility and toughness may be reduced due to manganese segregation or the formation of pearlite banded structure, resulting in deterioration in flexural properties and the formation of heterogeneous microstructure.
[0043] Фосфор (Р) может быть включен в количестве более 0% мас. и менее или ровно 0,03% мас. относительно общей массы стального листа 10 для предотвращения снижения вязкости стального листа 10. Если содержание фосфора составляет более 0,03% мас., то может образовываться фосфидное соединение железа, уменьшающее пластичность и свариваемость, и во время производственного процесса в стальном листе 10 могут образовываться трещины.[0043] Phosphorus (P) may be included in an amount greater than 0% by weight. and less than or exactly 0.03% wt. relative to the total weight of the steel sheet 10 to prevent the toughness of the steel sheet 10 from deteriorating. If the phosphorus content is more than 0.03 wt%, iron phosphide compound may be formed, reducing ductility and weldability, and cracks may be generated in the steel sheet 10 during the production process .
[0044] Сера (S) может быть включена в количестве более 0% мас. и менее или ровно 0,015% мас. относительно общей массы стального листа 10. Если содержание серы составляет более 0,015% мас., то могут быть ухудшены характеристики обрабатываемости в горячем состоянии, свариваемости и ударопрочности, и могут возникать дефекты поверхности, такие как трещины, вследствие образования крупных включений.[0044] Sulfur (S) may be included in an amount greater than 0% by weight. and less than or exactly 0.015% wt. relative to the total weight of the steel sheet 10. If the sulfur content is more than 0.015% by mass, the characteristics of hot workability, weldability and impact resistance may be deteriorated, and surface defects such as cracks may occur due to the formation of large inclusions.
[0045] Хром (Cr) добавляют для улучшения прокаливаемости и прочности стального листа 10. Хром обеспечивает возможность уменьшения размера зерен и достижения надлежащей прочности благодаря дисперсионному твердению. Хром может быть включен в количестве от 0,1% мас. до 0,6% мас. относительно общей массы стального листа 10. Если содержание бора составляет менее 0,1% мас., то влияние на дисперсионное твердение является недостаточным. Напротив, если содержание хрома составляет более 0,6%, увеличивается количество выделений на основе Cr и твердого раствора в матрице, что уменьшает вязкость и увеличивает стоимость сырья, повышая производственные расходы.[0045] Chromium (Cr) is added to improve the hardenability and strength of the steel sheet 10. Chromium provides the ability to reduce grain size and achieve adequate strength through precipitation hardening. Chromium may be included in an amount of 0.1% wt. up to 0.6% wt. relative to the total weight of the steel sheet 10. If the boron content is less than 0.1 wt.%, the effect on precipitation hardening is insufficient. On the contrary, if the chromium content is more than 0.6%, the amount of Cr-based precipitates and solid solution in the matrix increases, which reduces the viscosity and increases the cost of raw materials, increasing production costs.
[0046] Бор (В) добавляют для обеспечения прокаливав мости и прочности стального листа 10 посредством упрочнения структуры мартенсита вследствие подавления ферритного, перлитного и бейнитного превращения. Бор подвергается сегрегации на границе зерна, уменьшая энергию граничного слоя зерна, что приводит к увеличению прокаливаемости и повышению температуры роста аустенитных зерен, обеспечивая эффект уменьшения размера зерен. Бор может быть включен в количестве от 0,001% мас. до 0,005% мас. относительно общей массы базового стального листа 10.Включение бора в концентрации в вышеуказанном диапазоне может обеспечивать предотвращение возникновения хрупкости на границе твердых зерен, и может быть обеспечена высокая ударная вязкость и сгибаемость. Если содержание бора составляет менее 0,001% мас., то влияние на прокаливаемость является недостаточным. Напротив, при содержании бора более 0,005% мас. бор имеет низкую растворимость в твердом состоянии и, таким образом, без труда выпадает в осадок на границе зерна в соответствии с условиями термической обработки, что ухудшает прокаливаемость или вызывает высокотемпературное охрупчивание и приводит к тому, что хрупкость на границе твердого зерна снижает вязкость и сгибаемость.[0046] Boron (B) is added to provide hardenability and strength to the steel sheet 10 by strengthening the martensite structure by suppressing ferrite, pearlite and bainite transformation. Boron undergoes segregation at the grain boundary, reducing the energy of the grain boundary layer, which leads to an increase in hardenability and an increase in the growth temperature of austenite grains, providing the effect of reducing grain size. Boron may be included in an amount of 0.001% wt. up to 0.005% wt. relative to the total weight of the base steel sheet 10. Including boron in a concentration in the above range can prevent the occurrence of brittleness at the solid grain boundary, and high toughness and bendability can be achieved. If the boron content is less than 0.001% by mass, the effect on hardenability is insufficient. On the contrary, when the boron content is more than 0.005% wt. Boron has low solid solubility and thus easily precipitates at the grain boundary under heat treatment conditions, which deteriorates hardenability or causes high temperature embrittlement and causes brittleness at the solid grain boundary to reduce toughness and bendability.
[0047] Добавкой является элемент, образующий нитрид или карбид, который способствует образованию мелкозернистых выделений 20. В частности, добавка может содержать по меньшей мере один из титана (Ti), ниобия (Nb) и ванадия (V). Согласно настоящему описанию, добавка может содержать по меньшей мере один из титана (Ti), ниобия (Nb) и ванадия (V). Титан (Ti), ниобий (Nb) и ванадий (V) обеспечивают прочность горячештампованного и закаленного материала вследствие образования мелкозернистых выделений 20 в форме нитрида или карбида. Кроме того, титан (Ti), ниобий (Nb) и ванадий (V), встраиваясь в сложный оксид на основе Fe-Mn, действуют как сайт улавливания водорода, эффективный для улучшения характеристик устойчивости к замедленному растрескиванию, и являются элементами, улучшающими характеристики устойчивости к замедленному растрескиванию. Такая добавка может быть включена в общем количестве менее или ровно 0,1% мас. относительно общей массы стального листа 10. Если содержание добавки составляет более 0,1% мас., может чрезмерно увеличиваться предел текучести.[0047] An additive is a nitride or carbide forming element that promotes the formation of fine precipitates 20. Specifically, the additive may contain at least one of titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V). According to the present description, the additive may contain at least one of titanium (Ti), niobium (Nb) and vanadium (V). Titanium (Ti), niobium (Nb) and vanadium (V) provide the strength of the hot-forged and hardened material due to the formation of fine-grained precipitates 20 in the form of nitride or carbide. In addition, titanium (Ti), niobium (Nb) and vanadium (V), when incorporated into the Fe-Mn complex oxide, act as a hydrogen trapping site effective for improving the delayed cracking resistance properties, and are elements that improve the resistance properties to delayed cracking. Such an additive may be included in a total amount of less than or exactly 0.1% by weight. relative to the total weight of the steel sheet 10. If the additive content is more than 0.1 wt.%, the yield strength may be excessively increased.
[0048] Титан (Ti) может быть добавлен для повышения прокаливаемости и улучшения материала посредством образования выделений после термической обработки в горячем прессе. Кроме того, титан (Ti) эффективно способствует уменьшению размера аустенитных зерен вследствие образования осажденной фазы, такой как Ti (С, N), при высокой температуре. Титан может быть включен в количестве от 0,025% мас. до 0,050% мас. относительно общей массы стального листа 10. Если титан включен в вышеуказанном диапазоне концентрации, это может обеспечивать предотвращение неудовлетворительной непрерывной разливки и увеличения размера зерен выделений, простое достижение физических свойств стали и предотвращение дефектов, таких как возникновение трещин на поверхности стали. Напротив, если содержание титана составляет более 0,050% мас. может происходить укрупнение выделений, что ухудшает растяжение и сгибаемость материала.[0048] Titanium (Ti) can be added to increase hardenability and improve the material by forming precipitates after heat treatment in a hot press. In addition, titanium (Ti) is effective in reducing the austenite grain size due to the formation of a precipitated phase such as Ti (C,N) at high temperature. Titanium may be included in amounts ranging from 0.025% wt. up to 0.050% wt. relative to the total weight of the steel sheet 10. If titanium is included in the above concentration range, it can prevent unsatisfactory continuous casting and increase in the grain size of precipitates, easily achieve the physical properties of steel, and prevent defects such as the occurrence of cracks on the surface of steel. On the contrary, if the titanium content is more than 0.050% wt. Enlargement of the discharge may occur, which impairs the stretching and bending of the material.
[0049] Ниобий (Nb) и ванадий (V) добавляют для повышения прочности и ударной вязкости в соответствии с уменьшением размера пласта мартенсит. Каждый из ниобия и ванадия может быть включен в количестве от 0,025% мас. до 0,050% мас. относительно общей массы стального листа 10. При включении ниобия и ванадия в вышеуказанном диапазоне сталь имеет высокий эффект уменьшения размеров зерен во время процессов горячей прокатки и холодной прокатки, может быть предотвращено возникновение трещин в заготовке и хрупкий излом продукта во время сталеварения/непрерывной разливки, а также может быть минимизировано образование крупнозернистых осадков выделений при получении стали.[0049] Niobium (Nb) and vanadium (V) are added to increase strength and toughness in accordance with the reduction in martensite formation size. Each of niobium and vanadium may be included in an amount of from 0.025% by weight. up to 0.050% wt. relative to the total weight of the steel sheet 10. When incorporating niobium and vanadium in the above range, the steel has a high grain size reduction effect during hot rolling and cold rolling processes, the occurrence of cracks in the workpiece and brittle fracture of the product during steelmaking/continuous casting can be prevented, and The formation of coarse precipitates during steel production can also be minimized.
[0050] Кальций (Са) может быть добавлен для регулирования формы включений. Кальций может быть включен в количестве менее или ровно 0,003% мас. относительно общей массы стального листа 10.[0050] Calcium (Ca) can be added to control the shape of the inclusions. Calcium may be included in an amount of less than or exactly 0.003% by weight. relative to the total weight of the steel sheet 10.
[0051] Мелкозернистые выделения 20 могут быть распределены в стальном листе 10 для улавливания водорода. Иными словами, мелкозернистые выделения 20 могут улучшать характеристики замедленного водородного растрескивания горячештампованного продукта посредством обеспечения сайтов улавливания водорода, включенного во внутренний объем во время или после получения материала 1 для горячей штамповки. В иллюстративном варианте реализации мелкозернистые выделения 20 могут содержать нитрид или карбид какой-либо добавки. В частности, мелкозернистые выделения 20 могут содержать нитрид или карбид по меньшей мере одного из титана (Ti), ниобия (Nb) и ванадия (V).[0051] The fine-grained precipitates 20 may be distributed in the steel sheet 10 to capture hydrogen. In other words, the fine precipitates 20 can improve the delayed hydrogen cracking characteristics of the hot stamped product by providing sites for trapping hydrogen incorporated into the internal volume during or after production of the hot stamping material 1. In an exemplary embodiment, the fine-grained precipitates 20 may contain a nitride or carbide additive. In particular, the fine-grained precipitates 20 may contain a nitride or carbide of at least one of titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V).
[0052] Характеристики осаждения мелкозернистых выделений 20 можно регулировать посредством подбора технологических условий. Например, посредством изменения диапазона температуры сматывания в рулон (СТ) как одного из технологических условий можно регулировать такие характеристики осаждения как количество мелкозернистых выделений 20, среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями 20 или диаметр мелкозернистых выделений 20Технологические условия подробно описаны далее со ссылкой на фиг. 3.[0052] The deposition characteristics of fine precipitates 20 can be controlled by selecting process conditions. For example, by changing the reeling temperature (CT) range as one of the process conditions, deposition characteristics such as the amount of fines 20, the average distance between fines 20, or the diameter of the fines 20 can be adjusted. Process conditions are described in detail below with reference to FIG. 3.
[0053] В иллюстративном варианте реализации можно регулировать количество мелкозернистых выделений 20, образованных в стальном листе 10, чтобы оно соответствовало заданному диапазону. Более конкретно, мелкозернистые выделения 20 могут образовываться в стальном листе 10 в количестве, составляющем более или ровно 7000 штук//100 мкм2 и менее или ровно 16500 штук/100 мкм2.В частности, среди мелкозернистых выделений 20, распределенных в стальном листе 10, могут образовываться мелкозернистые выделения, имеющие диаметр менее или ровно 0,01 мкм в количестве более или ровно 4500 штук/100 мкм2 и менее или ровно 16000 штук/100 мкм2 в стальном листе 10.[0053] In an exemplary embodiment, the amount of fine precipitates 20 formed in the steel sheet 10 can be adjusted to fall within a predetermined range. More specifically, the fine-grained precipitates 20 may be formed in the steel sheet 10 in an amount of more than or exactly 7000 pieces//100 μm2 or less or exactly 16,500 pieces/100 μm2. Particularly, among the fine-grained precipitates 20 distributed in the steel sheet 10, there may be fine-grained precipitates are formed having a diameter of less than or exactly 0.01 μm in an amount of more than or exactly 4500 pieces/100 μm2 and less or exactly 16000 pieces/100 μm2 in steel sheet 10.
[0054] Если количество образовавшихся мелкозернистых выделений 20 находится в пределах вышеописанного диапазона, то после горячей штамповки может быть обеспечена требуемая прочность при растяжении (например, 1350 МПа), и может быть улучшена формуемость или сгибаемость. Например, если количество мелкозернистых выделений 20, имеющих диаметр менее или ровно 0,01 мкм, составляет менее 4500 штук/100 мкм2, то может быть снижена прочность. Напротив, если указанное количество превышает 16000 штук/100 μm2, то может быть ухудшена формуемость или сгибаемость.[0054] If the amount of fine precipitates 20 generated is within the above-described range, then after hot stamping, the required tensile strength (for example, 1350 MPa) can be achieved, and the formability or bendability can be improved. For example, if the number of fine precipitates 20 having a diameter of less than or exactly 0.01 μm is less than 4500 pieces/100 μm2, then the strength may be reduced. On the contrary, if the specified amount exceeds 16,000 pieces/100 μm 2 , the formability or bendability may be deteriorated.
[0055] В другом иллюстративном варианте реализации можно регулировать среднее расстояние между соседними мелкозернистыми выделениями 20, чтобы оно соответствовало заданному диапазону. В данном контексте «среднее расстояние» может относиться к среднему свободному пути мелкозернистых выделений 20, а способ измерения среднего расстояния подробно описан далее.[0055] In another exemplary embodiment, the average distance between adjacent fines 20 may be adjusted to fall within a predetermined range. In this context, "average distance" may refer to the average free path of the fines 20, and a method for measuring the average distance is described in detail below.
[0056] В частности, среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями 20 может составлять более или ровно 0,4 мкм и менее или ровно 0,8 мкм. Если среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями 20 составляет менее 0,4 мкм, то может быть ухудшена формуемость или сгибаемость. Напротив, если среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями 20 превышает 0,8 мкм, то может быть снижена прочность.[0056] In particular, the average distance between the fine granular precipitates 20 may be greater than or exactly 0.4 μm and less than or exactly 0.8 μm. If the average distance between the fine precipitates 20 is less than 0.4 μm, the formability or bendability may be impaired. On the contrary, if the average distance between fine-grained precipitates 20 exceeds 0.8 μm, then the strength may be reduced.
[0057] В другом иллюстративном варианте можно регулировать реализации диаметр мелкозернистых выделений 20, чтобы они соответствовали заданным условиям. В частности, более или ровно 60% мелкозернистых выделений 20, образовавшихся в стальном листе 10, могут иметь диаметр менее или ровно 0,01 мкм. Кроме того, более или ровно 25% мелкозернистых выделений 20, образовавшихся в стальном листе 10, могут иметь диаметр менее или ровно 0,005 мкм. Кроме того, в альтернативном варианте реализации средний диаметр мелкозернистых выделений 20, образовавшихся в стальном листе 10, может составлять менее или ровно 0,007 мкм.[0057] In another illustrative embodiment, the diameter of the fines 20 may be adjusted to suit predetermined conditions. In particular, more than or exactly 60% of the fine precipitates 20 formed in the steel sheet 10 may have a diameter of less than or exactly 0.01 μm. In addition, more than or exactly 25% of the fine precipitates 20 formed in the steel sheet 10 may have a diameter of less than or exactly 0.005 μm. Moreover, in an alternative embodiment, the average diameter of the fine precipitates 20 formed in the steel sheet 10 may be less than or exactly 0.007 microns.
[0058] Диаметр мелкозернистых выделений 20, описанных выше, существенно влияет на улучшение характеристик замедленного водородного растрескивания. Далее описано различие эффекта улучшения характеристик замедленного водородного растрескивания в зависимости от диаметра мелкозернистых выделений 20 со ссылкой на фиг. 2А и 2 В.[0058] The diameter of the fine-grained precipitates 20 described above has a significant effect on improving the delayed hydrogen cracking characteristics. The difference in the effect of improving the delayed hydrogen cracking performance depending on the diameter of the fine-grained precipitates 20 will now be described with reference to FIGS. 2A and 2B.
[0059] Фиг. 2А и 2 В представляют собой иллюстративные изображения, схематически демонстрирующие часть того состояния, в котором водород является захваченным в мелкозернистые выделения 20.[0059] FIG. 2A and 2B are illustrative views schematically showing a portion of the state in which hydrogen is trapped in the fines 20.
[0060] В частности, на фиг. 2А показано, что водород захватывается мелкозернистыми выделениями 20, имеющими относительно большой диаметр, а на фиг. 2 В показано, что водород захватывается мелкозернистыми выделениями 20, имеющими относительно маленький диаметр.[0060] Specifically, in FIG. 2A shows that hydrogen is trapped in the fine-grained precipitates 20, which have a relatively large diameter, and FIG. 2B shows that hydrogen is trapped in the fine-grained precipitates 20, which have a relatively small diameter.
[0061] Как показано на фиг. 2А, если диаметр мелкозернистых выделений 20 является относительно большим, то количество атомов водорода, захваченных мелкозернистыми выделениями 20, увеличивается. Иными словами, атомы водорода, включенные в стальной лист 10, диспергированы неравномерно, и вероятность того, что множество атомов водорода будут захвачены одним сайтом улавливания водорода, увеличивается. Множество атомов водорода, захваченных одним сайтом улавливания водорода, могут соединяться друг с другом с образованием молекулы водорода Н2. Образованная молекула водорода может увеличивать вероятность создания внутреннего давления, и результате может ухудшать характеристики замедленного водородного растрескивания горячештампованного продукта.[0061] As shown in FIG. 2A, if the diameter of the fine precipitates 20 is relatively large, the number of hydrogen atoms trapped in the fine precipitates 20 increases. In other words, the hydrogen atoms included in the steel sheet 10 are dispersed unevenly, and the likelihood that a plurality of hydrogen atoms will be captured by one hydrogen trapping site is increased. Many hydrogen atoms captured by a single hydrogen trapping site can combine with each other to form a hydrogen molecule H2. The hydrogen molecule generated may increase the likelihood of internal pressure being generated, and as a result may degrade the delayed hydrogen cracking properties of the hot stamped product.
[0062] Напротив, как показано на фиг. 2 В, если диаметр мелкозернистых выделений 20 является относительно маленьким, то вероятность того, что множество атомов водорода будут захвачены одним мелкозернистым выделением 20, уменьшается. Иными словами, атомы водорода, включенные в стальной лист 10, могут быть захвачены различными сайтами улавливания водорода для относительно равномерного распределения. Соответственно, атомы водорода не могут соединяться друг с другом и, следовательно, вероятность создания внутреннего давления, обусловленного молекулами водорода, может снижаться, что улучшает характеристики замедленного водородного растрескивания горячештампованного продукта.[0062] On the contrary, as shown in FIG. 2B, if the diameter of the fine precipitates 20 is relatively small, then the probability that many hydrogen atoms will be trapped in one fine precipitate 20 is reduced. In other words, the hydrogen atoms included in the steel sheet 10 can be captured by various hydrogen trapping sites to be distributed relatively uniformly. Accordingly, hydrogen atoms cannot bond with each other and, therefore, the likelihood of generating internal pressure caused by hydrogen molecules can be reduced, which improves the delayed hydrogen cracking performance of the hot-formed product.
[0063] В то же время характеристики осаждения мелкозернистых выделений 20, описанный выше, могут быть измерены методом анализа изображения, полученного просвечивающей электронной микроскопией (ПЭМ). В частности, ПЭМ изображения определенных областей образца могут быть получены в количестве, равном заданному количеству. Мелкозернистые выделения 20 могут быть извлечены из записанных изображений с помощью программы анализа изображений или т.п., и для извлеченных мелкозернистых выделений 20 может быть измерено количество мелкозернистых выделений 20, среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями 20, диаметр мелкозернистых выделений 20 и т.п.[0063] At the same time, the deposition characteristics of fine precipitates 20 described above can be measured by transmission electron microscopy (TEM) image analysis. In particular, TEM images of certain areas of the sample can be obtained in a specified quantity. The fines 20 may be extracted from the recorded images by an image analysis program or the like, and for the extracted fines 20, the number of fines 20, the average distance between fines 20, the diameter of the fines 20, and the like can be measured.
[0064] В иллюстративном варианте реализации может быть использован метод репликации поверхности в качестве предварительной обработки измеряемого образца для измерения характеристик осаждения мелкозернистых выделений 20. Например, может быть использован метод реплики первой ступени, метод реплики второй ступени, метод экстракционной реплики или т.п., но не ограничиваясь вышеописанными примерами.[0064] In an exemplary embodiment, a surface replication method may be used as a pre-treatment of the measurement sample to measure the deposition characteristics of fines 20. For example, a first stage replica method, a second stage replica method, an extraction replica method, or the like may be used. , but not limited to the examples described above.
[0065] В другом иллюстративном варианте реализации при измерении диаметров мелкозернистых выделений 20 указанные диаметры мелкозернистых выделений 20 могут быть рассчитаны посредством преобразования формы мелкозернистых выделений 20 в круглую форму, принимая во внимание однородность формы мелкозернистых выделений 20. В частности, площадь извлеченного мелкозернистого выделения 20 может быть измерена с использованием единичного пикселя, имеющего определенную площадь, а диаметр мелкозернистого выделения 20 может быть рассчитан посредством преобразования формы мелкозернистого выделения 20 в круг, имеющий такую же площадь, что и измеренная площадь.[0065] In another illustrative embodiment, when measuring the diameters of the fines 20, said diameters of the fines 20 may be calculated by converting the shape of the fines 20 to a circular shape, taking into account the uniformity of the shape of the fines 20. Specifically, the area of the extracted fines 20 may be measured using a single pixel having a certain area, and the diameter of the fine patch 20 can be calculated by converting the shape of the fine patch 20 into a circle having the same area as the measured area.
[0066] В другом иллюстративном варианте реализации среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями 20 может быть измерено по среднему свободному пути, описанному выше. В частности, среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями 20 может быть рассчитано с использованием доли площади частицы и количества частиц на единицу длины. Например, среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями 20 может иметь взаимосвязь, описанную ниже уравнением 1.[0066] In another exemplary embodiment, the average distance between fines 20 may be measured using the average free path described above. In particular, the average distance between fines 20 can be calculated using the particle area fraction and the number of particles per unit length. For example, the average distance between fines 20 may have the relationship described by Equation 1 below.
[0067] [Уравнение 1] [0068] λ=(1-AA)/NL[0067] [Equation 1] [0068] λ=(1-AA)/NL
[0069] количество частиц на единицу длины)[0069] number of particles per unit length)
[0070] Способ измерения характеристик осаждения мелкозернистых выделений 20 не ограничен вышеописанным примером, и могут быть использованы различные методы.[0070] The method for measuring the deposition characteristics of fine precipitates 20 is not limited to the above example, and various methods can be used.
[0071] На фиг. 3 представлена блок-схема, схематически иллюстрирующая способ получения материала для горячей штамповки в соответствии с иллюстративным вариантом реализации.[0071] In FIG. 3 is a flow chart schematically illustrating a method for producing a hot stamping material in accordance with an exemplary embodiment.
[0072] Как показано на фиг. 3, способ получения материала для горячей штамповки согласно иллюстративному варианту реализации может включать операцию S100 повторного нагрева, операцию S200 горячей прокатки, операцию S300 охлаждения/сматывания в рулон, операцию S400 холодной прокатки, операцию S500 отжиговой термической обработки и операцию S600 плакирования.[0072] As shown in FIG. 3, the method for producing a hot stamping material according to the exemplary embodiment may include a reheating operation S100, a hot rolling operation S200, a cooling/coiling operation S300, a cold rolling operation S400, an annealing heat treatment operation S500, and a cladding operation S600.
[0073] В качестве справочной информации на фиг. 3 показано, что операции S100 -S600 представляют собой независимые операции. Некоторые из операций S100 S600 могут быть осуществлены в одном процессе, а некоторые из операций S100 - S600 при необходимости могут быть также опущены.[0073] For reference, FIG. 3 shows that operations S100 to S600 are independent operations. Some of the operations S100 to S600 can be performed in one process, and some of the operations S100 to S600 can also be omitted if necessary.
[0074] Предложена заготовка в форме полуфабриката, подвергаемого процессу формования материала 1 для горячей штамповки. Заготовка может содержать углерод (С) в количестве от 0,19% мас. до 0,25% мас., кремний (Si) в количестве от 0,1% мас. до 0,6% мас., марганец (Mn) в количестве от 0,8% мас. до 1,6% мас., фосфор (Р) в количестве менее или ровно 0,03% мас., серу (S) в количестве менее или ровно 0,015% мас., хром (Cr) в количестве от 0,1% мас. до 0,6% мас., бор (В) в количестве от 0,001% мас. до 0,005% мас., добавку в количестве менее или ровно 0,1% мас., остальное составляет железо (Fe) и другие неизбежные примеси. Кроме того, заготовка может дополнительно содержать добавку в общем количестве менее или ровно 0,1% мас. Согласно настоящему описанию, добавка может содержать по меньшей мере один из титана (Ti), ниобия (Nb) и ванадия (V). Например, содержание каждого из титана (Ti), ниобия (Nb) и/или ванадия (V) может составлять от 0,025% мас. до 0,050% мас.[0074] A preform is provided in the form of a semi-finished product subjected to a material forming process 1 for hot stamping. The workpiece may contain carbon (C) in an amount of 0.19% wt. up to 0.25% wt., silicon (Si) in an amount of 0.1% wt. up to 0.6% wt., manganese (Mn) in an amount of 0.8% wt. up to 1.6% wt., phosphorus (P) in an amount less than or exactly 0.03% wt., sulfur (S) in an amount less than or exactly 0.015% wt., chromium (Cr) in an amount from 0.1% wt. . up to 0.6% wt., boron (B) in an amount of 0.001% wt. up to 0.005% wt., an additive in an amount of less than or exactly 0.1% wt., the rest is iron (Fe) and other inevitable impurities. In addition, the workpiece may additionally contain an additive in a total amount of less than or exactly 0.1% wt. According to the present description, the additive may contain at least one of titanium (Ti), niobium (Nb) and vanadium (V). For example, the content of each of titanium (Ti), niobium (Nb) and/or vanadium (V) may range from 0.025% by weight. up to 0.050% wt.
[0075] Операция S100 повторного нагревания представляет собой операцию повторного нагрева заготовки для горячей прокатки. Во время операции S100 повторного нагревания происходит растворение компонентов, сегрегированных во время разливки, вследствие повторного нагревания заготовки, закрепленной в процессе непрерывной разливки, в пределах определенного температурного диапазона.[0075] The reheating operation S100 is a hot rolling workpiece reheating operation. During the reheating step S100, the components segregated during casting are dissolved due to reheating of the workpiece fixed in the continuous casting process within a certain temperature range.
[0076] Температуру повторного нагревания заготовки (SRT) можно регулировать в пределах заданного температурного диапазона для существенного улучшения измельчения аустенита и эффекта дисперсионного твердения. В данном случае диапазон температуры повторного нагревания заготовки (SRT) может входить в температурный диапазон (примерно 1000°С), в котором добавка (Ti, Nb и/или V) полностью растворяется при повторном нагревании заготовки относительно равновесного количества осадка мелкозернистых выделений 20. Если температура повторного нагревания заготовки (SRT) ниже температурного диапазона, в котором полностью растворяется добавка (Ti, Nb и/или V), то движущая сила, необходимая для регулирования микроструктуры, в недостаточной степени проявляется во время горячей прокатки и, таким образом, эффект обеспечения высоких механических характеристик посредством необходимого регулирования осаждения, не может быть достигнут.[0076] The workpiece reheat temperature (SRT) can be adjusted within a predetermined temperature range to significantly improve austenite refinement and precipitation hardening effect. In this case, the workpiece reheat temperature (SRT) range may be within the temperature range (about 1000° C.) in which the additive (Ti, Nb and/or V) is completely dissolved when the workpiece is reheated relative to the equilibrium amount of fine precipitate 20. If billet reheat temperature (SRT) is below the temperature range in which the additive (Ti, Nb and/or V) is completely dissolved, then the driving force required to control the microstructure is not sufficiently developed during hot rolling and thus the effect of providing high mechanical properties cannot be achieved through the necessary regulation of deposition.
[0077] В одном иллюстративном варианте реализации температура повторного нагрева сляба (SRT) может составлять от 1200°С до 1250°С. В иллюстративном варианте реализации температуру повторного нагревания заготовки (SRT) можно регулировать от 1200°С до 1250°С. Если температура повторного нагревания заготовки (SRT) составляет менее 1200°С, то компоненты, сегрегированные во время разливки, не растворяются в достаточной степени и, таким образом, эффект гомогенизации элемента сплава не может быть продемонстрирован на существенном уровне, а эффект твердого раствора титана (Ti) не может проявиться должным образом. Напротив, если температура повторного нагревания заготовки (SRT) является высокой, то температура повторного нагревания заготовки (SRT) благоприятна для гомогенизации. Если температура повторного нагревания заготовки (SRT) составляет более 1250°С, то увеличивается размер аустенитных зерен и, следовательно, не может быть обеспечена прочность, и могут увеличиваться только производственные затраты на получение стального листа вследствие излишнего нагревания.[0077] In one illustrative embodiment, the slab reheat temperature (SRT) may be from 1200°C to 1250°C. In an exemplary embodiment, the workpiece reheat temperature (SRT) can be adjusted from 1200°C to 1250°C. If the billet reheat temperature (SRT) is less than 1200°C, then the components segregated during casting are not sufficiently dissolved and thus the homogenization effect of the alloy element cannot be demonstrated to a significant level, and the effect of titanium solid solution ( Ti) cannot manifest properly. On the contrary, if the workpiece reheat temperature (SRT) is high, then the workpiece reheat temperature (SRT) is favorable for homogenization. If the workpiece reheat temperature (SRT) is more than 1250°C, the austenite grain size increases and therefore strength cannot be ensured, and only the production cost of steel sheet may increase due to excessive heating.
[0078] Операция S200 горячей прокатки представляет собой операцию производства стального листа посредством горячей прокатки заготовки, повторно нагретой на операции S100 в пределах диапазона определенной температуры на выходе из чистовой группы клетей прокатного стана (FDT). В одном варианте реализации конечная температура чистовой прокатки может составлять от 840°С до 920°С. В данном контексте, если конечная температура чистовой прокатки (FDT) ниже 840°С, то не может быть обеспечена обрабатываемость стального листа вследствие возникновения смешанной структуры, обусловленного прокаткой по анормальной зоне. Кроме того, может ухудшаться обрабатываемость вследствие неоднородности микроструктуры, и во время горячей прокатки может появляться способность к прокатке вследствие быстрого изменения фазы. Напротив, если температура на выходе из чистовой группы клетей прокатного стана (FDT) выше 920°С, то аустенитные зерна становятся более крупными. Кроме того, укрупняются выделения TiC и, следовательно, может ухудшаться качество готовой детали.[0078] The hot rolling operation S200 is an operation of producing a steel sheet by hot rolling a billet reheated in the operation S100 within a certain temperature range at the outlet of the finishing group of rolling mill stands (FDT). In one embodiment, the final finish rolling temperature may be between 840°C and 920°C. In this context, if the finish rolling temperature (FDT) is lower than 840° C., the workability of the steel sheet cannot be ensured due to the occurrence of mixed structure caused by abnormal zone rolling. In addition, workability may deteriorate due to microstructure heterogeneity, and during hot rolling, rollability may appear due to rapid phase changes. On the contrary, if the temperature at the outlet of the finishing group of rolling mill stands (FDT) is above 920°C, then the austenite grains become larger. In addition, TiC precipitates become larger and, therefore, the quality of the finished part may deteriorate.
[0079] Во время операции S100 повторного нагревания и операции S200 горячей прокатки часть мелкозернистых выделений может выпадать в осадок на границе зерен с нестабильной энергией. В данном случае мелкозернистые выделения 20, которые осаждаются на границе зерен, действуют как факторы, препятствующие росту аустенитных зерен, обеспечивая эффект увеличения прочности вследствие измельчения аустенита. Мелкозернистые выделения 20, выпавшие в осадок во время операций S100 и S200, могут составлять 0,007% мас. относительно равновесного количества осадка, но не ограничиваясь указанным значением.[0079] During the reheating operation S100 and the hot rolling operation S200, a portion of the fine-grained precipitates may precipitate at the grain boundary with unstable energy. In this case, the fine-grained precipitates 20, which are deposited at the grain boundaries, act as factors that inhibit the growth of austenite grains, providing the effect of increasing strength due to the refinement of austenite. The fine-grained precipitates 20 precipitated during operations S100 and S200 may amount to 0.007 wt.%. relative to the equilibrium amount of sediment, but not limited to the specified value.
[0080] Операция S300 охлаждения/сматывания в рулон представляет собой операцию охлаждения и сматывания в рулон стального листа, подверженного горячей прокатке во время операции S200, в диапазоне определенной температуры сматывания в рулон (СТ) и образования мелкозернистых выделений 20 в стальном листе. Иными словами, во время операции S300 образуются мелкозернистые выделения 20 вследствие образования нитрида или карбида добавки (Ti, Nb и/или V), введенной в заготовку. Сматывание в рулон может быть осуществлено в ферритной зоне, так что равновесное количество осадка мелкозернистых выделений 20 достигает наибольшего значения. После завершения перекристаллизации зерен, описанной выше, когда структура преобразована в феррит, частицы с размером мелкозернистых выделений 20 могут однородно выпадать в осадок не только на границе зерен, но и в самих зернах.[0080] The cooling/coiling operation S300 is an operation of cooling and coiling the steel sheet subjected to hot rolling in the operation S200 in the range of a certain coiling temperature (CT) and forming fine precipitates 20 in the steel sheet. In other words, during operation S300, fine-grained precipitates 20 are formed due to the formation of nitride or carbide additives (Ti, Nb and/or V) introduced into the workpiece. Rolling can be carried out in the ferritic zone, so that the equilibrium amount of fine precipitate 20 reaches its greatest value. After the grain recrystallization described above is completed, when the structure is transformed into ferrite, particles with a fine-grain size of 20 can precipitate uniformly not only at the grain boundaries, but also in the grains themselves.
[0081] В одном варианте реализации температура сматывания в рулон (СТ) может составлять от 700°С до 780°С. Температура сматывания в рулон (СТ) влияет на перераспределение углерода (С).Если температура сматывания в рулон (СТ) составляет менее 700°С, то фракция низкотемпературной фазы может увеличиваться вследствие переохлаждения и, следовательно, может увеличиваться прочность, во время холодной прокатки может увеличиваться нагрузка при прокатке, и может резко снизиться пластичность. Напротив, если температура сматывания в рулон (СТ) выше 780°С, могут ухудшаться формуемость и прочность вследствие аномального роста зерен или избыточного роста зерен.[0081] In one embodiment, the reeling temperature (CT) may be between 700°C and 780°C. The coiling temperature (CT) affects the redistribution of carbon (C). If the coiling temperature (CT) is less than 700°C, then the low-temperature phase fraction may increase due to supercooling and, therefore, the strength may increase, during cold rolling it may the rolling load increases and ductility may sharply decrease. On the contrary, if the coiling temperature (CT) is higher than 780°C, formability and strength may deteriorate due to abnormal grain growth or excessive grain growth.
[0082] В соответствии с представленным иллюстративным вариантом реализации, описанным выше, характеристики осаждения мелкозернистых выделений 20 можно контролировать посредством регулирования диапазона температуры сматывания в рулон СТ. Экспериментальный пример изменения характеристик материала 1 для горячей штамповки в зависимости от диапазона температуры сматывания в рулон (СТ) описан далее со ссылкой на фиг. [0082] According to the illustrated exemplary embodiment described above, the deposition characteristics of the fines 20 can be controlled by adjusting the CT reeling temperature range. An experimental example of changing the characteristics of the hot stamping material 1 depending on the coiling temperature (CT) range is described next with reference to FIG.
[0083] Операция S400 холодной прокатки представляет собой операцию разворачивания стального листа, смотанного во время операции S300, для травления стального листа с последующей холодной прокаткой стального листа. В данном случае травление осуществляют для удаления окалины со смотанного стального листа, то есть горячекатаного рулона, полученного в процессе горячей прокатки, описанном выше. В иллюстративном варианте реализации во время холодной прокатки коэффициент обжатия можно регулировать от 30% до 70%, но не ограничиваясь указанными значениями.[0083] The cold rolling operation S400 is an operation of unrolling the steel sheet wound in the operation S300 to pickle the steel sheet, followed by cold rolling the steel sheet. In this case, pickling is carried out to remove scale from the coiled steel sheet, that is, the hot rolled coil obtained by the hot rolling process described above. In an illustrative embodiment, during cold rolling, the reduction ratio can be adjusted from 30% to 70%, but not limited to these values.
[0084] Операция S500 отжиговой термической обработки представляет собой операцию отжиговой термической обработки холоднокатаного стального листа при температуре выше или ровно 700°С. В одном варианте реализации отжиговая термическая обработка включает операцию нагревания холоднокатаного листового материала и охлаждения нагретого холоднокатаного листового материала с определенной скоростью охлаждения.[0084] The annealing heat treatment operation S500 is an annealing heat treatment operation of a cold-rolled steel sheet at a temperature higher than or exactly 700°C. In one embodiment, the annealing heat treatment includes the operation of heating the cold-rolled sheet material and cooling the heated cold-rolled sheet material at a certain cooling rate.
[0085] Операция S600 плакирования представляет собой операцию формирования металлического слоя на стальном листе, подверженном отжиговой термической обработке. В иллюстративном варианте реализации во время операции S600 плакирования на стальном листе, подверженном отжиговой термической обработке во время операции S500, может быть сформирован плакирующий слой Al-Si.[0085] The cladding operation S600 is an operation of forming a metal layer on a steel sheet subjected to annealing heat treatment. In an exemplary embodiment, during the cladding operation S600, an Al-Si cladding layer can be formed on the steel sheet subjected to the annealing heat treatment during the operation S500.
[0086] В частности, операция плакирования S600 может включать:операцию образования плакирующего слоя методом горячего погружения на поверхности стального листа посредством погружения стального листа в гальваническую ванну при температуре от 650°С до 700°С; и операцию охлаждения сформированного плакирующего слоя посредством охлаждения стального листа, на котором сформирован слой плакирующего покрытия, полученного методом горячего погружения. Согласно настоящему описанию, гальваническая ванна может содержать, в качестве дополнительного элемента, Si, Fe, Al, Mn, Cr, Mg, Ti, Zn, Sb, Sn, Cu, Ni, Co, In, Bi или подобные элементы, но не ограничиваясь ими.[0086] Specifically, the cladding operation S600 may include: the operation of forming a cladding layer by hot dipping on the surface of a steel sheet by immersing the steel sheet in a galvanic bath at a temperature of 650°C to 700°C; and a step of cooling the formed cladding layer by cooling the steel sheet on which the hot-dip cladding layer is formed. According to the present description, the electroplating bath may contain, as an additional element, Si, Fe, Al, Mn, Cr, Mg, Ti, Zn, Sb, Sn, Cu, Ni, Co, In, Bi or the like, but is not limited to them.
[0087] Горячештамованная деталь, удовлетворяющая требуемой прочности и сгибаемости, может быть получена осуществлением процесса горячей штамповки материала 1 для горячей штамповки, который получен во время операций S100 - S600, описанных выше. В иллюстративном варианте реализации материал 1 для горячей штамповки, полученный в соответствии с описанными выше условиями содержания составных компонентов и технологическими условиями, может иметь прочность при растяжении более или ровно 1350 МПа и сгибаемость более или ровно 50° после осуществления процесса горячей штамповки.[0087] A hot-formed part satisfying the required strength and bendability can be obtained by performing a hot-forming process of the hot-forming material 1, which is obtained during the steps S100 to S600 described above. In an exemplary embodiment, the hot stamping material 1 obtained in accordance with the constituent content and processing conditions described above may have a tensile strength of more than or exactly 1350 MPa and a bendability of more than or exactly 50° after performing the hot stamping process.
[0088] Далее настоящее изобретение будет описано более подробно с помощью иллюстративного варианта реализации и сравнительного примера. Однако следующий иллюстративный вариант реализации и сравнительный пример предназначены для более конкретной демонстрации настоящего описания, и объем настоящего изобретения не ограничен следующим иллюстративным вариантом реализации и сравнительным примером. Следующий иллюстративный вариант реализации и сравнительный пример могут быть соответствующим образом модифицированы и изменены специалистом в данной области техники в пределах объема настоящего изобретения.[0088] Next, the present invention will be described in more detail using an illustrative embodiment and a comparative example. However, the following illustrative embodiment and comparative example are intended to demonstrate the present disclosure more specifically, and the scope of the present invention is not limited to the following illustrative embodiment and comparative example. The following illustrative embodiment and comparative example may be suitably modified and varied by one skilled in the art within the scope of the present invention.
[0089] На фиг. 4 представлен график, демонстрирующий сравнение прочности при растяжении и напряжения при изгибе в зависимости от температуры сматывания в рулон в соответствии с иллюстративным вариантом реализации настоящего изобретения и сравнительным примером; и 5А и 5 В представляют собой изображения, демонстрирующие результаты 4-точечного испытания на изгиб в зависимости от температуры сматывания в рулон в соответствии с иллюстративным вариантом реализации и сравнительным примером.[0089] In FIG. 4 is a graph showing a comparison of tensile strength and flexural stress as a function of coiling temperature in accordance with an exemplary embodiment of the present invention and a comparative example; and 5A and 5B are images showing results of a 4-point bending test as a function of coiling temperature according to an illustrative embodiment and a comparative example.
[0090] Вариант реализации СТ 700 и сравнительный пример СТ 800 представляют собой образцы, полученные горячей штамповкой материала 1 для горячей штамповки, который был получен при осуществлении операций S100 S600 на заготовке, имеющей состав, указанный ниже в таблице 1. В данном случае вариант реализации СТ 700 и сравнительный пример СТ 800 представляют собой образцы, полученные с применением одинаковых условий по содержанию составных компонентов и технологических условий в процессе получения материала 1 для горячей штамповки, но с использованием различной температуры сматывания в рулон (СТ) в качестве единственной переменной.[0090] Embodiment CT 700 and comparative example CT 800 are samples obtained by hot stamping of hot stamping material 1, which was obtained by performing operations S100 S600 on a workpiece having the composition shown in Table 1 below. In this case, embodiment CT 700 and Comparative Example CT 800 are samples produced using the same constituent and processing conditions in the hot stamping process of Material 1, but using different coiling temperature (CT) as the only variable.
[0092] В частности, вариант реализации СТ 700 представляет собой образец, полученный горячей штамповкой материала 1 для горячей штамповки, который был получен с использованием температуры сматывания в рулон СТ 700°С, а сравнительный пример СТ 800 представляет собой образец, полученный горячей штамповкой материала 1 для горячей штамповки, который был получен с использованием температуры сматывания в рулон (СТ) 800°С.[0092] Specifically, embodiment CT 700 is a hot stamping sample of the hot stamping material 1 that was produced using a CT coiling temperature of 700° C., and comparative example CT 800 is a hot stamping sample of the material 1 for hot stamping, which was obtained using a coiling temperature (CT) of 800°C.
[0093] На фиг. 4 представлен график, демонстрирующий прочность при растяжении и напряжение при изгибе, измеренные для варианта реализации СТ 700 и сравнительного примера СТ 800.[0093] In FIG. 4 is a graph showing the tensile strength and flexural stress measured for the CT 700 embodiment and the CT 800 comparative example.
[0094] Как показано на фиг. 4, в случае прочности при растяжении, прочность при растяжении варианта реализации СТ 700 была больше, чем прочность при растяжении сравнительного примера СТ 800. Даже в том случае, когда напряжение при изгибе ухудшало характеристики ударопрочности, напряжение при изгибе варианта реализации СТ 700 было улучшено по сравнению с напряжением при изгибе сравнительного примера СТ 800.[0094] As shown in FIG. 4, in the case of tensile strength, the tensile strength of the CT 700 embodiment was greater than the tensile strength of the comparative example CT 800. Even in the case where the flexural stress deteriorated the impact resistance performance, the flexural stress of the CT 700 embodiment was improved by compared to the bending stress of the comparative example CT 800.
[0095] Как показано ниже в таблице 2, это обусловлено тем, что в случае варианта реализации СТ 700 количество осадка мелкозернистых выделений 20 увеличивалось, и способность к улавливанию водорода, соответственно, улучшалась по сравнению со сравнительным примером СТ 800.[0095] As shown below in Table 2, this is because in the case of the CT 700 embodiment, the amount of fine sediment 20 was increased and the hydrogen capture capacity was correspondingly improved compared to the comparative example CT 800.
[0096] Ниже в таблице 2 показаны измеренные значения равновесного количества осадка и количества активированного водорода для варианта реализации СТ 700 и сравнительного примера СТ 800, а также результаты испытания на коррозию под напряжением изогнутой балки, проведенного для варианта реализации СТ 700 и сравнительного примера СТ 800. В данном случае равновесное количество осадка относится к наибольшему количеству выделений, которые могут выпадать в осадок при термодинамическом достижении равновесия, и чем больше равновесное количество осадка, тем больше количество выпавших в осадок выделений. Кроме того, количество активированного водорода относится к количеству водорода за исключением водорода, захваченного мелкозернистыми выделениями 20, относительно всего водорода, включенного в стальной лист 10.[0096] Table 2 below shows the measured values of the equilibrium sludge amount and the amount of activated hydrogen for the CT 700 embodiment and the CT 800 comparative example, as well as the results of a curved beam stress corrosion test conducted for the CT 700 embodiment and the CT 800 comparative example. .In this case, the equilibrium amount of sediment refers to the largest amount of precipitates that can precipitate when thermodynamic equilibrium is reached, and the greater the equilibrium amount of sediment, the greater the amount of precipitation that precipitates. Moreover, the amount of activated hydrogen refers to the amount of hydrogen excluding the hydrogen captured in the fine particles 20 relative to the total hydrogen included in the steel sheet 10.
[0097] Количество активированного водорода, как описано выше, может быть измерено методом термодесорбционной спектроскопии. В частности, при нагревании образца с заданной скоростью нагревания для повышения его температуры может быть измерено количество водорода, высвободившегося из образца при температуре, которая ниже или равна определенной температуре. В данном случае водород, высвободившийся из образца при температуре, которая ниже или равна определенной температуре, можно понимать как активный водород, который не был захвачен и влияет на замедленное водородное растрескивание, относительно всего водорода, включенного в образец.[0097] The amount of activated hydrogen, as described above, can be measured by thermal desorption spectroscopy. Specifically, by heating a sample at a given heating rate to increase its temperature, the amount of hydrogen released from the sample at a temperature that is less than or equal to a certain temperature can be measured. In this case, hydrogen released from the sample at a temperature that is less than or equal to a certain temperature can be understood as active hydrogen that has not been captured and affects delayed hydrogen cracking, relative to the total hydrogen included in the sample.
[0099] В представленной выше таблице 2 показаны результаты 4-точечного испытания на изгиб, которое проводили на образцах, соответственно, имеющих различное равновесное количество осадка мелкозернистых выделений и количество активированного водорода, измеренное методом термодесорбционной спектроскопии.[0099] Table 2 above shows the results of a 4-point bending test that was performed on samples having, respectively, different equilibrium amounts of fine precipitates and amounts of activated hydrogen measured by thermal desorption spectroscopy.
[0100] В данном случае 4-точечное испытание на изгиб относится к методу испытания для проверки того, возникают ли трещины при коррозии под напряжением, если образец, полученный посредством воспроизведения состояния воздействия на образец коррозионной среды, подвержен действию напряжения, меньшего или равного пределу упругости в конкретной точке. В данном случае трещина при коррозии под напряжением относится к трещине, возникающей при одновременном действии коррозии и непрерывной растягивающей нагрузки.[0100] Here, 4-point bending test refers to a test method for checking whether stress corrosion cracks occur when a sample obtained by simulating the state of the sample being exposed to a corrosive environment is subjected to a stress less than or equal to the elastic limit at a specific point. In this case, a stress corrosion crack refers to a crack that occurs under the simultaneous action of corrosion and continuous tensile load.
[0101] В частности, результаты 4-точечного испытания на изгиб, представленные в таблице 2, получены в результате проверки того, возникают ли трещины при воздействии на каждый образец напряжения, составляющего 1000 МПа, в течение 100 часов на воздухе. Кроме того, измеряли количество активированного водорода, используя метод термодесорбционной спектроскопии, и оно представляет собой значение, полученное при измерении количества водорода, выделившегося из образца при температуре менее или ровно 350°С, при повышении температуры от комнатной температуры до 500°С со скоростью нагрева 20°С/мин для каждого образца.[0101] In particular, the results of the 4-point bending test presented in Table 2 are obtained by testing whether cracks occur when each sample is subjected to a stress of 1000 MPa for 100 hours in air. In addition, the amount of activated hydrogen was measured using the thermal desorption spectroscopy method, and it represents the value obtained by measuring the amount of hydrogen released from the sample at a temperature less than or exactly 350°C, when the temperature was increased from room temperature to 500°C at a heating rate 20°C/min for each sample.
[0102] Как показано выше в таблице 2, в случае равновесного количества выделений мелкозернистых выделений 20, измеренное равновесное количество осадка для варианта реализации СТ 700 составляло 0,028% мас., а измеренное равновесное количество выделений для сравнительного примера СТ 800 составляло 0,009% мас. Иными словами, вариант реализации СТ 700 может обеспечивать большее количество сайтов улавливания водорода благодаря образованию более мелкозернистых выделений 20, чем сравнительный пример СТ 800.[0102] As shown above in Table 2, in the case of the equilibrium fines precipitate amount of 20, the measured equilibrium precipitate amount for the CT 700 embodiment was 0.028 wt%, and the measured equilibrium precipitate amount for the comparative example CT 800 was 0.009 wt%. In other words, the CT 700 embodiment may provide more hydrogen capture sites by producing finer precipitates 20 than the CT 800 comparative example.
[0103] Что касается результатов 4-точечного испытания на изгиб, вариант реализации СТ 700 не был подвержен растрескиванию, а в сравнительном примере СТ 800 наблюдали образование трещин. Кроме того, что касается количества активированного водорода, то измеренное количество активированного водорода в варианте реализации СТ700 составляло примерно 0,780 мас. м.д., а измеренное количество активированного водорода в сравнительном примере СТ 800 составляло примерно 0,801 мас. м.д. В этом отношении вариант реализации СТ 700, содержащий относительно меньшее количество активированного водорода, не был подвержен растрескиванию, а сравнительный пример СТ 800, содержащий относительно большее количество активированного водорода, демонстрировал растрескивание. Это может означать, что вариант реализации СТ 700 имеет улучшенные характеристики замедленного водородного растрескивания, чем сравнительный пример СТ 800.[0103] Regarding the results of the 4-point bend test, the CT 700 embodiment was not susceptible to cracking, while the comparative example CT 800 was observed to crack. In addition, regarding the amount of activated hydrogen, the measured amount of activated hydrogen in the CT700 embodiment was approximately 0.780 wt. ppm, and the measured amount of activated hydrogen in the comparative example ST 800 was approximately 0.801 wt. m.d. In this regard, the CT 700 embodiment containing a relatively lower amount of activated hydrogen did not exhibit cracking, while the comparative example CT 800 containing a relatively higher amount of activated hydrogen exhibited cracking. This may indicate that the CT 700 embodiment has improved delayed hydrogen cracking characteristics than the CT 800 comparative example.
[0104] Иными словами, в варианте реализации СТ 700 количество осадка мелкозернистых выделений 20 увеличивалось по сравнению со сравнительным примером СТ 800 и, соответственно, уменьшалось количество активированного водорода Это означает, что количество водорода, захваченного в варианте реализации СТ 700, увеличивалось по сравнению со сравнительным примером СТ 800 и, следовательно, это может означать улучшение характеристик замедленного водородного растрескивания.[0104] In other words, in the CT 700 embodiment, the amount of fine-grained precipitate 20 increased compared to the comparative example CT 800 and, accordingly, the amount of activated hydrogen decreased. This means that the amount of hydrogen captured in the CT 700 embodiment increased compared to a comparative example of CT 800 and therefore this may indicate an improvement in delayed hydrogen cracking performance.
[0105] 5А и 5 В, соответственно, представляют собой изображения, демонстрирующие результаты проведения 4-точечного испытания на изгиб варианта реализации СТ 700 и сравнительного примера СТ 800.[0105] 5A and 5B, respectively, are images showing the results of a 4-point bend test of an embodiment of the CT 700 and a comparative example of the CT 800.
[0106] В частности, на фиг. 5А представлены результаты проведения 4-точечного испытания на изгиб варианта реализации СТ 700, а фиг. 5 В соответствует результатам проведения 4-точечного испытания на изгиб сравнительного примера СТ 800 при использовании таких же условий, как для варианта реализации СТ 700.[0106] Specifically, in FIG. 5A presents the results of a 4-point bending test of an embodiment of the ST 700, and FIG. 5 V corresponds to the results of the 4-point bend test of the comparative example CT 800 using the same conditions as for the CT 700 implementation option.
[0107] 5А и 5 В, в случае варианта реализации СТ 700 образец не был подвержен растрескиванию по результатам 4-точечного испытания на изгиб, а в случае сравнительного примера СТ 800 образец демонстрировал растрескивание.[0107] 5A and 5B, in the case of the CT 700 embodiment, the sample was not susceptible to cracking in the 4-point bend test, and in the case of the CT 800 comparative example, the sample exhibited cracking.
[0108] Это указывает на то, что вариант реализации СТ 700 на фиг. 5А представляет собой образец, полученный горячей штамповкой материала 1 для горячей штамповки, который был получен с использованием температуры сматывания в рулон (СТ) 700°С, в котором мелкозернистые выделения 20, имеющие диаметр менее или ровно 0,01 мкм, были образованы в количестве более или ровно 4500 и менее или ровно 16000 на единицу площади (100 мкм2), а среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями 20 составляло более или ровно 0,4 мкм и менее или ровно 0,8 мкм. Соответственно, в варианте реализации СТ 700 характеристики замедленного водородного растрескивания были улучшены благодаря эффективному распределению и улавливанию водорода, внедренного в стальной лист 10, и были улучшены характеристики прочности при растяжении и характеристики при изгибе.[0108] This indicates that the embodiment of CT 700 in FIG. 5A is a sample obtained by hot stamping of the hot stamping material 1, which was produced using a coiling temperature (CT) of 700° C., in which fine-grained precipitates 20 having a diameter of less than or exactly 0.01 μm were formed in an amount more than or exactly 4500 and less or exactly 16000 per unit area (100 µm2), and the average distance between fine-grained precipitates 20 was more or exactly 0.4 µm and less or exactly 0.8 µm. Accordingly, in the CT 700 embodiment, the delayed hydrogen cracking performance was improved due to the efficient distribution and trapping of hydrogen embedded in the steel sheet 10, and the tensile strength performance and flexural performance were improved.
[0109] Напротив, сравнительный пример СТ 800 на фиг. 5 В представляет собой образец, полученный горячей штамповкой материала 1 для горячей штамповки, который был получен с использованием температуры сматывания в рулон 800°С. Количество осадка мелкозернистых выделений 20 было недостаточным, а диаметр мелкозернистых выделений 20 был более крупным, что увеличивает вероятность создания внутреннего давления вследствие связывания водорода. Соответственно, в сравнительном примере СТ 800 водород, внедренный в стальной лист 10, не был эффективно диспергирован и захвачен, а прочность при растяжении, характеристики при изгибе и характеристики замедленного водородного растрескивания были снижены.[0109] In contrast, the comparative example of the CT 800 in FIG. 5B is a hot stamping sample of the hot stamping material 1, which was produced using a coiling temperature of 800°C. The sediment amount of fine precipitates 20 was insufficient, and the diameter of fine precipitates 20 was larger, which increases the likelihood of internal pressure being generated due to hydrogen binding. Accordingly, in the comparative example CT 800, hydrogen embedded in the steel sheet 10 was not effectively dispersed and captured, and the tensile strength, flexural properties and delayed hydrogen cracking characteristics were reduced.
[0110] Иными словами, несмотря на то, что материал 1 для горячей штамповки был получен из одних и тех же компонентов, разная температура сматывания в рулон (СТ) обусловливает различия прочности, сгибаемости и характеристик замедленного водородного растрескивания материала 1 для горячей штамповки после процесса горячей штамповки. Это обусловлено различием характеристик осаждения мелкозернистых выделений 20 в зависимости от температуры сматывания в рулон (СТ). Таким образом, при использовании условий по содержанию составных компонентов и технологических условий в соответствии с вышеописанными иллюстративными вариантами реализации может быть обеспечена высокая прочность, и могут быть улучшены характеристики сгибаемости и замедленного водородного растрескивания.[0110] In other words, although the hot stamping material 1 was produced from the same components, the different coiling temperature (CT) causes differences in the strength, bendability and delayed hydrogen cracking characteristics of the hot stamping material 1 after the process hot stamping. This is due to the difference in the deposition characteristics of fine-grained precipitates 20 depending on the reeling temperature (CT). Thus, by using the constituent content conditions and process conditions in accordance with the above-described exemplary embodiments, high strength can be achieved, and bendability and hydrogen cracking retardation properties can be improved.
[0111] В представленной ниже таблице 3 для множества образцов показаны числовые значения прочности при растяжении, сгибаемости и характеристик замедленного водородного растрескивания в соответствии с различными характеристиками осаждения мелкозернистых выделений 20. В частности, в таблице 3 для множества показаны измеренные значения характеристик осаждения (количество мелкозернистых выделений 20, среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями 20, диаметр мелкозернистых выделений 20 и т.п.) и измеренные значения характеристик (прочности при растяжении, сгибаемости и количества активированного водорода) после горячей штамповки.[0111] Table 3 below shows numerical values of tensile strength, bendability, and delayed hydrogen cracking characteristics for a plurality of samples in accordance with various deposition characteristics of fine precipitates 20. Specifically, Table 3 for a plurality shows measured values of deposition characteristics (number of fines precipitates 20, average distance between fine-grained precipitates 20, diameter of fine-grained precipitates 20, etc.) and measured values of characteristics (tensile strength, bendability and amount of activated hydrogen) after hot stamping.
[0112] Каждый из множества образцов нагревали до температуры выше или ровно Ас3 (температуры, при которой происходит превращение феррита в аустенит) и охлаждали до температуры менее или ровно 300°С со скоростью охлаждения более или ровно 30°С/с, а затем измеряли прочности при растяжении, сгибаемость и количество активированного водорода.[0112] Each of the plurality of samples was heated to a temperature greater than or exactly Ac3 (the temperature at which the transformation of ferrite to austenite occurs) and cooled to a temperature of less than or exactly 300°C with a cooling rate greater than or exactly 30°C/s, and then measured tensile strength, bendability and amount of activated hydrogen.
[0113] В данном случае прочность при растяжении и количество активированного водорода измеряли на основании 4-точечного испытания на изгиб и метода термодесорбционной спектроскопии, описанных выше, а сгибаемость определяли посредством измерения V-образного угла изгиба в соответствии с методом VDA238-100, который является стандартом компании Verband Der Automobilindustrie (VDA).[0113] Here, the tensile strength and the amount of activated hydrogen were measured based on the 4-point bending test and the thermal desorption spectroscopy method described above, and the bendability was determined by measuring the V-bending angle in accordance with the VDA238-100 method, which is standard of the Verband Der Automobilindustrie (VDA).
[0114] Кроме того, измеряли характеристики осаждения мелкозернистых выделений (количество мелкозернистых выделений, среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями, диаметр мелкозернистых выделений и т.п.) с помощью анализа изображения, полученного методом ПЭМ, описанным выше. Кроме того, характеристики осаждения мелкозернистых выделений измеряли посредством измерения характеристик осаждения мелкозернистых выделений для некоторых областей, имеющих площадь 0,5 мкм * 0,5 мкм, и пересчета характеристик осаждения на единицу площади (100 мкм2).[0114] In addition, fines deposition characteristics (number of fines, average distance between fines, diameter of fines, etc.) were measured by analyzing the TEM image described above. In addition, the deposition characteristics of fine particles were measured by measuring the deposition characteristics of fine particles for some areas having an area of 0.5 μm * 0.5 μm and converting the deposition characteristics per unit area (100 μm2).
[0116] В представленной выше таблице 3 для образцов А - Т указаны измеренные значения характеристик осаждения мелкозернистых выделений (количество мелкозернистых выделений, среднее расстояние между мелкозернистыми выделениями, диаметр мелкозернистых выделений и т.п.) и измеренные значения характеристик (прочности при растяжении, сгибаемости и количества активированного водорода) после горячей штамповки.[0116] In Table 3 above, for samples A - T, the measured values of fines deposition characteristics (number of fines, average distance between fines, diameter of fines, etc.) and the measured values of characteristics (tensile strength, bendability) are indicated and amount of activated hydrogen) after hot stamping.
[0117] Образцы А - J в таблице 3 выше представляют собой образцы, полученные горячей штамповкой материала 1 для горячей штамповки, который был получен посредством операций S100 S600 с использованием вышеописанных технологических условий и получением заготовки, удовлетворяющей вышеописанным условиям по содержанию составных компонентов (см. таблицу 1). Иными словами, образцы А - J представляют собой образцы, удовлетворяющие условиям характеристик осаждения мелкозернистых выделений, описанных выше. В частности, образцы А - J удовлетворяют условиям характеристик осаждения, при которых в стальном листе образуются мелкозернистые выделения в количестве более или ровно 7000 штук/100 мкм2 и менее или ровно 16500 штук/100 мкм2, со средним диаметром всех мелкозернистых выделений менее или ровно 0,007 мкм и средним расстоянием между всеми мелкозернистыми выделениями более или ровно 0,4 мкм и менее или ровно 0,8 мкм. Кроме того, более или ровно 60% мелкозернистых выделений, образованных в стальном листе, имеют диаметр менее или ровно 0,01 мкм, а количество мелкозернистых выделений, имеющих диаметр менее или ровно 0,01 мкм, составляет более или ровно 4500 штук/100 мкм2 и менее или ровно 16000 штук/100 мкм2. Кроме того, более или ровно 25% мелкозернистых выделений, образованных в стальном листе, имеют диаметр менее или ровно 0,005 мкм.[0117] Samples A to J in Table 3 above are samples obtained by hot stamping of the hot stamping material 1, which was obtained through operations S100 S600 using the above-described process conditions and obtaining a workpiece that satisfies the above-described conditions for the content of constituent components (see table 1). In other words, samples A - J are samples that satisfy the conditions of the fine-grained precipitation characteristics described above. In particular, samples A - J satisfy the conditions of deposition characteristics in which fine-grained precipitates are formed in the steel sheet in an amount of more than or exactly 7000 pieces/100 μm2 and less or exactly 16500 pieces/100 μm2, with an average diameter of all fine-grained precipitates less than or exactly 0.007 µm and the average distance between all fine-grained precipitates is more than or exactly 0.4 µm and less than or exactly 0.8 µm. In addition, more than or exactly 60% of the fine-grained precipitates formed in the steel sheet have a diameter of less than or exactly 0.01 µm, and the number of fine-grained precipitates having a diameter of less than or exactly 0.01 µm is more than or exactly 4500 pieces/100 µm2 and less or exactly 16000 pieces/100 µm2. In addition, more than or exactly 25% of the fine-grained precipitates formed in the steel sheet have a diameter of less than or exactly 0.005 μm.
[0118] Образцы A-J согласно настоящему изобретению, удовлетворяющие условиям характеристик осаждения, описанным выше, имеют улучшенную прочность при растяжении, сгибаемость и характеристики замедленного водородного растрескивания. В частности, в образцах A-J прочность при растяжении после горячей штамповки составляла более или ровно 1350 МПа, сгибаемость после горячей штамповки составляла более или ровно 50°, а количество активированного водорода после горячей штамповки составляло менее или ровно 0,8 мас. м.д.[0118] Specimens A-J of the present invention satisfying the deposition performance conditions described above have improved tensile strength, bendability, and delayed hydrogen cracking characteristics. Specifically, in samples A-J, the tensile strength after hot stamping was more than or exactly 1350 MPa, the bendability after hot stamping was more than or exactly 50°, and the amount of activated hydrogen after hot stamping was less than or exactly 0.8 wt. m.d.
[0119] В отличие от них, образцы К - Т представляют собой образцы, которые не соответствуют по меньшей мере некоторым условиям характеристик осаждения мелкозернистых выделений, описанных выше, и имеют более низкие характеристики прочности при растяжении, сгибаемости и/или замедленного водородного растрескивания, чем образцы А - J.[0119] In contrast, samples K - T are samples that do not meet at least some of the fine precipitate deposition characteristics described above and have lower tensile strength, bendability, and/or delayed hydrogen cracking characteristics than samples A - J.
[0120] В случае образца R доля мелкозернистых выделений, имеющих диаметр менее или ровно 0,01 мкм, составляет 4,494%. Это меньше нижнего предела условия содержания мелкозернистых выделений, имеющих диаметр менее или ровно 0,01 мкм. Соответственно, прочность при растяжении образца К составляла лишь 1331 МПа, что является относительно низким значением.[0120] In the case of sample R, the proportion of fine-grained precipitates having a diameter less than or exactly 0.01 μm is 4.494%. This is less than the lower limit of the condition for containing fine-grained secretions having a diameter of less than or exactly 0.01 microns. Accordingly, the tensile strength of sample K was only 1331 MPa, which is a relatively low value.
[0121] В случае образца L количество всех мелкозернистых выделений составляло 6991. Это меньше нижнего предела условия по количеству всех мелкозернистых выделений. Таким образом, прочность при растяжении образца L составляла лишь 1322 МПа, что является относительно низким значением.[0121] In the case of sample L, the amount of all fines was 6991. This is less than the lower limit of the condition for the amount of all fines. Therefore, the tensile strength of sample L was only 1322 MPa, which is a relatively low value.
[0122] В случае образца М количество мелкозернистых выделений, имеющих диаметр менее или ровно 0,01 мкм, составляло 16038. Это выше верхнего предела условия по количеству мелкозернистых выделений, имеющих диаметр менее или ровно 0,01 мкм. Соответственно, сгибаемость образца М составляла лишь 43°, что является относительно низким значением.[0122] In the case of sample M, the number of fines having a diameter of less than or exactly 0.01 μm was 16038. This is above the upper limit of the condition for the number of fines having a diameter of less than or exactly 0.01 μm. Accordingly, the bendability of sample M was only 43°, which is a relatively low value.
[0123] В случае образца N количество всех мелкозернистых выделений составляло 16521. Это выше верхнего предела условия по количеству всех мелкозернистых выделений. Соответственно, сгибаемость образца N составляла лишь 40°, что является относительно низким значением.[0123] In the case of sample N, the amount of all fines was 16521. This is above the upper limit of the condition for the amount of all fines. Accordingly, the bendability of sample N was only 40°, which is a relatively low value.
[0124] В случае образца О средний диаметр всех мелкозернистых выделений составлял 0,0071 мкм. Это выше верхнего предела условия по верхнему диаметру всех мелкозернистых выделений. Соответственно, измеренное количество активированного водорода в образце О составляло 0,881 мас. м.д., что является относительно высоким значением и, следовательно, характеристики замедленного водородного растрескивания относительно ухудшены.[0124] In the case of sample O, the average diameter of all fine-grained precipitates was 0.0071 μm. This is above the upper limit of the condition for the upper diameter of all fine-grained precipitates. Accordingly, the measured amount of activated hydrogen in sample O was 0.881 wt. ppm, which is a relatively high value and therefore the delayed hydrogen cracking performance is relatively deteriorated.
[0125] В случае образца Р доля мелкозернистых выделений, имеющих диаметр менее или ровно 0,01 мкм, составляет 59,8%. Это меньше нижнего предела условия содержания мелкозернистых выделений, имеющих диаметр менее или ровно 0,005 мкм. Соответственно, измеренное количество активированного водорода в образце Р составляло 0,828 мас. м.д., что является относительно высоким значением и, следовательно, характеристики замедленного водородного растрескивания относительно ухудшены.[0125] In the case of sample P, the proportion of fine-grained precipitates having a diameter less than or exactly 0.01 μm is 59.8%. This is less than the lower limit for containing fine-grained precipitates having a diameter of less than or exactly 0.005 microns. Accordingly, the measured amount of activated hydrogen in sample P was 0.828 wt. ppm, which is a relatively high value and therefore the delayed hydrogen cracking performance is relatively deteriorated.
[0126] В случае образца Q доля мелкозернистых выделений, имеющих диаметр менее или ровно 0,005 мкм, составляет 24,9%. Это меньше нижнего предела условия содержания мелкозернистых выделений, имеющих диаметр менее или ровно 0,005 мкм. Соответственно, измеренное количество активированного водорода в образце Q составляло 0,815 мас. м.д., что является относительно высоким значением и, следовательно, характеристики замедленного водородного растрескивания относительно ухудшены.[0126] In the case of sample Q, the proportion of fine-grained precipitates having a diameter less than or exactly 0.005 μm is 24.9%. This is less than the lower limit of the condition for containing fine-grained secretions having a diameter of less than or exactly 0.005 microns. Accordingly, the measured amount of activated hydrogen in sample Q was 0.815 wt. ppm, which is a relatively high value and therefore the delayed hydrogen cracking performance is relatively deteriorated.
[0127] В случае образца R доля мелкозернистых выделений, имеющих диаметр менее или ровно 0,005 мкм, составляет 24,8%. Это меньше нижнего предела условия содержания мелкозернистых выделений, имеющих диаметр менее или ровно 0,005 мкм. Соответственно, измеренное количество активированного водорода в образце R составляло 0,845 мас. м.д., что является относительно высоким значением и, следовательно, характеристики замедленного водородного растрескивания относительно ухудшены.[0127] In the case of sample R, the proportion of fine-grained precipitates having a diameter less than or exactly 0.005 μm is 24.8%. This is less than the lower limit of the condition for containing fine-grained secretions having a diameter of less than or exactly 0.005 microns. Accordingly, the measured amount of activated hydrogen in sample R was 0.845 wt. ppm, which is a relatively high value and therefore the delayed hydrogen cracking performance is relatively deteriorated.
[0128] В случае образца S среднее расстояние между всеми мелкозернистыми выделениями составляло 0,39 мкм. Это меньше нижнего предела условия по среднему расстоянию для всех мелкозернистых выделений. Соответственно, сгибаемость образца S составляла лишь 45°, что является относительно низким значением.[0128] In the case of sample S, the average distance between all fine-grained precipitates was 0.39 μm. This is less than the lower limit of the average distance condition for all fine-grained precipitates. Accordingly, the bendability of sample S was only 45°, which is a relatively low value.
[0129] В случае образца Т среднее расстояние между всеми мелкозернистыми выделениями составляло 0,81 мкм. Это выше верхнего предела условия по среднему расстоянию для всех мелкозернистых выделений. Соответственно, прочность при растяжении образца Т составляла лишь 1344 МПа, что является относительно низким значением.[0129] In the case of sample T, the average distance between all fine-grained precipitates was 0.81 μm. This is above the upper limit of the average distance condition for all fine-grained precipitates. Accordingly, the tensile strength of sample T was only 1344 MPa, which is a relatively low value.
[0130] Таким образом, материал для горячей штамповки, который был получен способом получения материала для горячей штамповки с использованием условий по содержанию составных компонентов и технологических условий согласно настоящему изобретению, описанных выше, удовлетворяет условиям характеристик осаждения мелкозернистых выделений, описанным выше, после горячей штамповки. Продукт горячей штамповки, удовлетворяющий условиям характеристик осаждения мелкозернистых выделений, описанным выше, имеет улучшенную прочность при растяжении, сгибаемость и характеристики замедленного водородного растрескивания.[0130] Thus, the hot stamping material which has been produced by the hot stamping material production method using the constituent content conditions and process conditions of the present invention described above satisfies the conditions of the fine deposition characteristics described above after hot stamping . The hot stamping product satisfying the conditions of fine deposition characteristics described above has improved tensile strength, bendability, and delayed hydrogen cracking characteristics.
[0131] Следует понимать, что иллюстративные варианты реализации, описанные в настоящем документе, следует рассматривать лишь в описательном смысле, а не в качестве ограничения. Описание признаков или аспектов в каждом иллюстративном варианте реализации обычно следует рассматривать как применимое для всех подобных признаков или аспектов в других вариантах реализации. Несмотря на то, что один или более иллюстративных вариантов реализации описаны со ссылкой на графические материалы, специалистам в данной области техники следует понимать, что в их отношении могут быть сделаны различные изменения по форме и деталям, без отступления от сущности и объема настоящего изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.[0131] It should be understood that the illustrative embodiments described herein are to be considered in a descriptive sense only and not in a limiting way. The description of features or aspects in each illustrative embodiment should generally be considered to apply to all similar features or aspects in other embodiments. Although one or more illustrative embodiments have been described with reference to the drawings, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therewith without departing from the spirit and scope of the present invention as defined the attached claims.
Claims (23)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2020-0111292 | 2020-09-01 | ||
| KR10-2021-0042818 | 2021-04-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813591C1 true RU2813591C1 (en) | 2024-02-13 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2466210C2 (en) * | 2008-04-22 | 2012-11-10 | Ниппон Стил Корпорейшн | Steel plate with metal coating and method used for hot forming of steel plate with metal coating |
| RU2469102C2 (en) * | 2007-02-23 | 2012-12-10 | Тата Стил Эймейден Б.В. | Method of thermomechanical shaping of finished product with very high strength, and product produced in such way |
| RU2557114C2 (en) * | 2011-03-09 | 2015-07-20 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Steel plate to be used in hot forming, method for its obtaining and method for obtaining high-strength part |
| RU2581333C2 (en) * | 2012-01-13 | 2016-04-20 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Hot-stamp steel and method of its production |
| RU2587106C2 (en) * | 2012-03-07 | 2016-06-10 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Steel sheet for hot forming, method for production thereof and hot-forged steel material |
| KR20180133508A (en) * | 2016-05-25 | 2018-12-14 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Plated steel sheet and manufacturing method thereof |
| KR20200036248A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 현대제철 주식회사 | Hot stamping product and method of manufacturing the same |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2469102C2 (en) * | 2007-02-23 | 2012-12-10 | Тата Стил Эймейден Б.В. | Method of thermomechanical shaping of finished product with very high strength, and product produced in such way |
| RU2466210C2 (en) * | 2008-04-22 | 2012-11-10 | Ниппон Стил Корпорейшн | Steel plate with metal coating and method used for hot forming of steel plate with metal coating |
| RU2557114C2 (en) * | 2011-03-09 | 2015-07-20 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Steel plate to be used in hot forming, method for its obtaining and method for obtaining high-strength part |
| RU2581333C2 (en) * | 2012-01-13 | 2016-04-20 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Hot-stamp steel and method of its production |
| RU2587106C2 (en) * | 2012-03-07 | 2016-06-10 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Steel sheet for hot forming, method for production thereof and hot-forged steel material |
| KR20180133508A (en) * | 2016-05-25 | 2018-12-14 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Plated steel sheet and manufacturing method thereof |
| KR20200036248A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 현대제철 주식회사 | Hot stamping product and method of manufacturing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10570475B2 (en) | High-strength steel sheet and production method for same, and production method for high-strength galvanized steel sheet | |
| JP5447741B1 (en) | Steel plate, plated steel plate, and manufacturing method thereof | |
| CN106133173B (en) | The excellent high strength cold rolled steel plate of property uniform in material and its manufacture method | |
| JP6750772B1 (en) | Hot-dip galvanized steel sheet and method for producing the same | |
| KR20130135348A (en) | High-strength cold-rolled steel sheet with highly even stretchabilty and excellent hole expansibility, and process for producing same | |
| US20170204490A1 (en) | High-strength steel sheet and production method for same, and production method for high-strength galvanized steel sheet | |
| JP6777274B1 (en) | Hot-dip galvanized steel sheet and its manufacturing method | |
| JP5979326B1 (en) | High strength plated steel sheet and method for producing the same | |
| WO2013160928A1 (en) | High-strength steel sheet and method for manufacturing same | |
| US20140295210A1 (en) | High strength hot rolled steel sheet and method for producing the same | |
| US11326226B2 (en) | Material for hot stamping and method for manufacturing the same | |
| JP6769576B1 (en) | High-strength galvanized steel sheet and its manufacturing method | |
| US11434542B2 (en) | High-carbon hot-rolled steel sheet and method for producing the same | |
| RU2813591C1 (en) | Material for hot stamping and method for its obtaining | |
| CN115298342B (en) | steel plate | |
| US11898218B2 (en) | Material for hot stamping and method for manufacturing the same | |
| RU2816590C1 (en) | Material for hot forming and method of its production | |
| JP2004323925A (en) | Strain aging hardening type steel sheet having excellent cold elongation deterioration resistance, cold delayed aging property and low temperature bake hardenability, and its production method | |
| JP2007224408A (en) | Hot-rolled steel sheet having excellent strain aging property and method for producing the same | |
| CN114466946B (en) | Material for hot stamping and manufacturing method thereof | |
| CN114466947B (en) | Material for hot stamping and method for producing same | |
| JP2023547090A (en) | High-strength steel plate with excellent thermal stability and its manufacturing method | |
| JP2023535869A (en) | Automotive structural members | |
| KR20230125022A (en) | Cold-rolled steel sheet and its manufacturing method | |
| JP2005036247A (en) | Strain age hardening type steel sheet excellent in cold non-aging property, and its production method |