TH38820A - เหล็กกล้าความแกร่งสูงชนิดที่เป็นเฟสคู่ ที่มีคุณสมบัติการดูดกลืนพลังงานปะทะที่สูงและวิธีการสำหรับในการผลิตเหล็กกล้าดังกล่าว - Google Patents

Abstract

DC60 (29/05/45) การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับแผ่นเหล็กกล้าความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ (dual phase) ที่แสดง ให้เห็นถึงคุณสมบัติดูดกลืนพลังงานปะทะที่สูง, สำหรับรถยนต์ต่างๆ, ซึ่งมีคุณสมบัติอย่างเป็นเยี่ยม ในการทำให้ผิดรูปไปแบบไดนามิค (dynamic, เคลื่อนที่อยู่) และจะแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติในการ ดูดกลืนแรงปะทะ, และได้เจตนามุ่งที่จะใช้ในการเป็นองค์ประกอบโครงสร้างและเป็นวัสดุเสริมความ แกร่งทนทานสำหรับรถยนต์โดยส่วนใหญ่, เช่นเดียวกันกับจะเกี่ยวข้องกับวิธีการของการผลิตแผ่น เหล็กกล้าดังกล่าว, ซึ่งเป็นแผ่นเหล็กกล้าความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ที่มีคุณสมบัติอย่างเป็นเยี่ยมในการ ทำให้ผิดรูปไปแบบไดนามิคซึ่งบ่งลักษณะเฉพาะได้ว่าโครงสร้างจิ๋ว (microstructure) สุดท้ายของ แผ่นเหล็กกล้าดังกล่าวจะเป็นองค์ประกอบโครงสร้างจิ๋วโดยที่เฟสหลัก (dominating phase) จะเป็น เฟอร์ไรท์ (ferrite), และเฟสที่สองจะเป็นเฟสอื่นของผลิตภัณฑ์ที่อุณหภูมิต่ำที่ประกอบด้วยมาร์- เทนไซท์ (martensite) ที่ปริมาณส่วนย่อยระหว่าง 3% ถึง 50% หลังจากการทำให้ผิดรูปไปที่ 5% ของการทำให้ผิดรูปไปของแผ่นเหล็กกล้าดังกล่าว, ซึ่งความแตกต่างระหว่างความแกร่งต่อการผิดรูป ไปแบบประหนึ่งสแททิค (quasi-static) (ซิกมาs) เมื่อได้ถูกทำให้ผิดรูปไปในอัตราความเครียดที่อยู่ในช่วง 5 x 10ยกกำลัง-4 ถึง 5 x 10ยกกำลัง-3 (ต่อวินาที) หลังจากการทำให้ผิดรูปไปก่อนหน้าที่มากกว่า 0%, และน้อย กว่าหรือเท่ากันกับ 10% ของความเครียดสมดุลนั้น, และความแกร่งต่อการผิดรูปไปแบบไดนามิค (ซิกมาd) เมื่อได้ถูกทำให้ผิดรูปไปในอัตราความเครียดที่อยู่ในช่วง 5 x 10ยกกำลัง2 ถึง 5 x 10ยกกำลัง3 (ต่อวินาที) ภายหลัง การทำให้ผิดรูปไปก่อนหน้าดังที่กล่าวไว้แล้วก่อนหน้านี้, นั่นคือค่า (ซิกมาd - ซิกมาs), จะเป็นอย่างน้อยที่สุด 60 เมกกะพาสคัล (MPa), และค่าสัมประสิทธิ์การทำให้ชิ้นงานแข็งแกร่งจะเป็นอย่างน้อยที่สุด 0.13 ที่ 5 ถึงประมาณ 10% ของค่าความเครียดดังกล่าว การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับแผ่นเหล็กกล้าความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ (dual phase) ที่แสดง ให้เห็นถึงคุณสมบัติดูดกลืนพลังงานปะทะที่สูง, สำหรับรถยนต์ต่างๆ, ซึ่งมีคุณสมบัติอย่างเป็นเยี่ยม ในการทำให้ผิดรูปไปแบบไดนามิค (dynamic, เคลื่อนที่อยู่) และจะแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติในการ ดูดกลืนแรงปะทะ, และได้เจตนามุ่งที่จะใช้ในการเป็นองค์ประกอบโครงสร้างและเป็นวัสดุเสริมความ แกร่งทนทานสำหรับรถยนต์โดยส่วนใหญ่, เช่นเดียวกันกับจะเกี่ยวข้องกับวิธีการของการผลิตแผ่น เหล็กกล้าดังกล่าว, ซึ่งเป็นแผ่นเหล็กกล้าความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ที่มีคุณสมบัติอย่งเป็นเยี่ยมในการ ทำให้ผิดรูปไปแบบไดนามิคซึ่งบ่งลักษณะเฉพาะได้ว่าโครงสร้างจิ๋ว (microstructure) สุดท้ายของ แผ่นเหล็กกล้าดังกล่าวจะเป็นองค์ประกอบโครงสร้างจิ๋วโดยท่เฟสหลัก (dominating phase) จะเป็น เฟอร์ไรท์ (ferrite), และเฟสที่สองจะเป็นเฟสอื่นของผลิตภัณฑ์ที่อุณหภูมิต่ำที่ประกอบด้วยมาร์- เทนไซท์(martensite) ที่ปริมาณส่วนย่อยระหว่าง 3% ถึง 50% หลังจากการทำให้ผิดรูปไปที่ 5% ของการทำให้ผิดรูปไปของแผ่นเหล็กกล้าดังกล่าว, ซึ่งความแตกต่างระหว่างความแกร่งต่อการผิดรูป ไปแบบประหนึ่งสแททิค (quasi-static) (ซิกมาs) เมื่อได้ถูกทำให้ผิดรูปไปในอัตราความเครียดที่อยู่ในช่วง 5 x 10 -4 ถึง 5 x 10 -3 (ต่อวินาที) หลังจาการทำให้ผิดรูปไปก่อนหน้าที่มากกว่า 0%, และน้อย กว่าหรือเท่ากันกับ 10% ของความเครียดสมดุลนั้น, และความแกร่งต่อการผิดรูปไปแบบไดนามิค (ซิกมาd) เมื่อได้ถูกทำให้ผิดรูปไปในอัตราความเครียดที่อยู่ในช่วง 5 x 10 2 ถึง 5 x 10 3 (ต่อวินาที) ภายหลัง การทำให้ผิดรูปไปก่อนหน้าดังที่กล่าวไว้แล้วก่อนหน้านี้, นั่นคือค่า (ซิกมาd - ซิกมาs), จะเป็นอย่างน้อยที่สุด 60 เมกกะพาสคัล (MPa), และค่าสัมประสิทธิ์การทำให้ชิ้นงานแข็งแกร่งจะเป็นอย่างน้อยที่สุด 0.13 ที่ 5 ถึงประมาณ 10% ของค่าความเครียดดังกล่าว

Claims (2)

1. แผ่นเหล็กกล้าความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ (dual phase) ที่มีคุณสมบัติในการดูดกลืน พลังงานปะทะสูง, ซึ่งบ่งลักษณะเฉพาะได้ว่าโครงสร้างจิ๋ว (microstructure) สุดท้ายของแผ่นเหล็ก กล้าดังกล่าวจะเป็นองค์ประกอบโครงสร้างจิ๋วโดยที่เฟสหลัก (dominant phase) จะเป็นเฟอร์ไรท์ (ferrite), และเฟสที่สองจะเป็นเฟสอื่นของผลิตภัณฑ์ที่อุณหภูมิต่ำที่ประกอบด้วยมาร์เทนไซท์ (martensite) ที่ปริมาณส่วนย่อยระหว่าง 3%ถึง 50% หลังจากการทำให้ผิดรูปไปที่ 5% ความเครียด สมดุลของแผ่นเหล็กกล้าดังกล่าว ซึ่งความแตกต่างระหว่างความแกร่งต่อการผิดรูปไปแบบประ หนึ่งสแททิค (quasi-static) (ซิกมาs) เมื่อได้ถูกทำให้ผิดรูปไปในอัตราความเครียดที่อยู่ในช่วง 5 x 10 -4 ถึง ประมาณ 5 x 10 -3 (ต่อวินาที) หลังจากการทำให้ผิดรูปไปก่อนหน้าที่มากกว่า 0%, และน้อยกว่า หรือเท่ากันกับ 10% ของความเครียดสมดุลนั้น, และความแกร่งต่อการผิดรูปไปแบบไดนามิค (ซิกมาd) เมื่อ ได้ถูกทำให้ผิดรูปไปในอัตราความเครียดที่อยู่ในช่วง 5 x 10 2 ถึงประมาณ 5 x 10 3 (ต่อวินาที) ภาย หลังการทำให้ผิดรูปไปก่อนหน้าดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้, นั่นคือค่า (ซิกมาd - ซิกมาs) จะเป็นอย่างน้อยที่ สุด 60 เมกกะพาสคัล (MPa), และค่าสัมประสิทธิ์การทำให้ชิ้นงานแข็งแกร่งจะเป็นอย่างน้อยที่สุด 0.13 ที่ความเครียด5 ถึงประมาณ 10% 2. แผ่นเหล็กกล้าความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ที่มีคุณสมบัติในการดูดกลืนพลังงานปะทะ สูง, ซึ่งบ่งลักษณะเฉพาะได้ว่าโครงสร้างจิ๋วสุดท้ายของแผ่นเหล็กกล้าดังกล่าวจะเป็นองค์ประกอบ โครงสร้างจิ๋วโดยที่เฟสหลักจะเป็นเฟอร์ไรท์, และเฟสที่สองจะเป็นเฟสอื่นของผลิตภัณฑ์ที่อุปณหภูมิ ต่ำที่ประกอบด้วยมาร์เทนไซท์ (martensite) ที่ปริมาณส่วนย่อยระหว่าง 3 ถึง50% หลังจากการทำ ให้ผิดรูปไปที่ 5% ความเครียดสมดุลของแผ่นเหล็กกล้าดังกล่าว, โดยที่ค่าเฉลี่ยของ ซิกมาไดน์ (ซิกมาdyn) (MPa) ของความเครียดในการทำให้ผิดรูปไปอยู่ในช่วง 3 ถึงประมาณ 10% ของความเครียดสมดุล เมื่อได้ทำให้ผิดรูปไปในอัตราการบิดงอที่อยู่ในช่วง 5 x 10 2 ถึงประมาณ 5 x10 -3 (ต่อวินาที) หลัง จากการทำให้ผิดรูปไปก่อนหน้าที่มากกว่า 0% และน้อกว่าหรือเท่ากันกับ 10% ของการบิดงอ สมดุลนั้นจะบรรลุค่าในสมการที่ไม่เท่ากัน : ซิกมาไดน์ มากกว่าหรือเท่ากับ 0.766 x TS + 250 ดังที่ได้บอกไว้ในรูป ของแรงดึงสูงสุด TS (MPa)ในการทดสอบความตึงแบบประหนึ่งสแททิคดังที่ได้ตรวจวัดในอัตรา ความเครียดในช่วง 5 x 10 -4 ถึง 5 x 10 -3 (ต่อวินาที) ก่อนการทำให้ผิดรูปไปก่อนหน้า, และค่า สัมประสิทธิ์การทำให้ชิ้นงานแข็งแกร่งจะเป็นอย่างน้อยที่สุด 0.13 ที่ความเครียด 5 ถึงประมาณ 10% 3. แผ่นเหล็กกล้าความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ที่มีคุณสมบัติในการดูดกลืนพลังงานปะทะ สูงตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 หรือข้อที่ 2, ซึ่งบ่งลักษณะเฉพะาได้ว่าสัดส่วนระหว่างค่าความแกร่งที่ได้ (yield strength) YS(O) และแรงตึงต้านการยึดออก (tensile strength) TS\'(5) ในการทดสอบแรงตึง หลังจากการทำให้ผิดรูปก่อนหน้าที่ความเครียดสม่ดุล 5 % หรือหลังจากการบำบัดด้วยการอบให้แกร่ง (bake hardening, BH) นั้นจะบรรลุค่าในสมการที่ไม่เท่ากัน: YS(0) /TS\'(5) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.7, และก็จะ บรรลุในค่าสมการที่ไม่เท่ากัน : แรงตึงต้านการยึดออก YS(0) x ค่าสัมประสิทธิ์การทำให้ชิ้นงานแข็ง แกร่ง มากกว่าหรือเท่ากับ 70 4. แผ่นเหล็กกล้าความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ที่มีคุณสมบัติในการดูดกลืนพลังงานปะทะ สูงตามข้อถือสิทธิข้อใดก็ตามของข้อที่ 1, 2 หรือข้อที่ 3, ซึ่งบ่งลักษณะเฉพาะได้ว่าขนาดเส้นผ่าศูนย์ กลางของเม็ดมาร์เทนไซท์จะเป็น 5 ไมครอน (ไมโครเมตร) หรือเล็กกว่า, และขนาดเส้นผ่าศูนย์ กลางเฉลี่ยของเม็ดเฟอร์ไรท์จะเป็น 10 ไมครอน (ไมโครเมตร) หรือเล็กกว่า 5. แผ่นเหล็กกล้าความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ที่มีคุณสมบัติในการดูดกลืนพลังงานปะทะ สูงตามข้อถือสิทธิข้อใดก็ตามของข้อที่ 1 ถึงข้อที่ 4, ซึ่งบ่งลักษณะเฉพาะได้โดยการบรรลุค่าใน สมการที่ไม่เท่ากัน : แรงตึงต้านการยืดออก (MPa) x การยืดยาวออกไปทั้งหมด (%) มากกว่าหรือเท่ากับ 18,000, และโดยการบรรลุค่าในสมการที่ไม่เท่ากัน : สัดส่วนการขยายตัวของรูโพรง (d/de) มากกว่าหรือเท่ากับ 1.2 1.5 {YS(0)/TS\'(5)-0.5} +15 มากกว่าหรือเท่ากับ T มากกว่าหรือเท่ากับ 2.5 {YS(0)/TS\'(5)-0.5}+0.5 7. แผ่นเหล็กกล้าความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ที่มีคุณสมบัติในการดูดกลืนพลังงานปะทะ สูงตามข้อถือสิทธิข้อใดก็ตามของข้อที่ 1 ถึงข้อที่ 6, ซึ่งบ่งลักษณะเฉพาะได้ว่าสารผสมทางเคมีของ แผ่นเหล็กกล้าควาแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ที่มีคุณสมบัติในการทำให้ผิดรูปไปแบบไดนามิค (dynamic, เคลื่อนที่อยู่), ในแง่ของเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก, จะประกอบด้วย C ที่ 0.02% ถึงประมาณ 0.25% ธาตุโลหะชนิดหนึ่งหรือทั้งสองของ Mn และ Cr ในปริมาณรวมทั้งหมดจาก 0.15% ถึงประมาณ 3.5%, ธาตุโลหะชนิดหนึ่งหรือมากกว่าจากบรรดา Si, Al และ P ในปริมาณรวมทั้งหมด 0.02% ถึงประมาณ 4.0%, และถ้าหากจำเป็นธาตุโลหะหนึ่งชนิดหรือมากกว่าจากบรรดา Ni, Cu และ Moในปริมาณรวมทั้งหมดที่ไม่มากไปกว่า 3.5% ธาตุโลหะหนึ่งชนิดหรือมากกว่าจากบรรดา Nb, Ti และ V ในปริมาณที่ไม่มากไปกว่า0.30% และไม่ว่าจะเป็นธาตุโลหะหนึ่งหรือทั้งคู่ของ Ca แล REM ที่ปริมาณ 0.0005% ถึงประมาณ 0.01% สำหรับ Ca และที่ปริมาณ 0.005% ถึง ประมาณ 0.05% สำหรับ REM, โดยที่ ส่วนที่เหลือนั้นจะเป็น Fe ซึ่งเป็นองค์ประกอบเบื้องต้น 8. แผ่นเหล็กกล้าความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ที่มีคุณสมบัติในการดูดกลืนพลังงานปะทะ สูงตามข้อถือสิทธิข้อใดก็ตามของข้อที่ 1 ถึงข้อที่ 7, ซึ่งบ่งลักษณะเฉพาะได้ว่าธาตุโลหะหนึ่งชนิด หรือมากกว่าจากบรรดา B (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.01%) S (น้อยกว่ากว่าหรือเท่ากับ 0.01%) และ N (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.02%), ถ้าหากจำเป็นก็ยัง สามารถที่จะเติมผสมไปในสารผสมของเหล็กกล้าความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ที่มีคุณสมบัติอย่างดีเยี่ยม ในการทำให้ผิดรูปไปแบบไดนามิคดังกล่าว 9. วิธีการของการผลิตแผ่นเหล็กกล้าที่ม้วนแบบร้อนที่มีความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ที่มี คุณสมบัติในการดูดกลืนพลังงานปะทะสูงตามข้อถือสิทธิข้อใดก็ตามของข้อที่ 1 ถึงข้อที่ 8, ซึ่งบ่ง ลักษณะเฉพาะได้ว่าหลังจากที่แผ่นสแลบ (slab, แผ่นสำเร็จ) ที่ขึ้นรูปอย่างต่อเนื่องได้ถูกป้อนไปโดย ตรงจากการขึ้นรูปไปยังขั้นตอนในการม้วนแบบร้อนนั้น, หรือว่าได้ทำการม้วนแบบร้อนโดยการทำให้ ร้อนใหม่อีกหลังจากที่ได้ทำให้เย็นตัวลงไปชั่วขณะ, ซึ่งการม้วนแบบร้อนดังกล่าวนั้นได้เสร็จสิ้น สมบูรณ์ลงที่อุณหภูมิสุดท้ายที่ Ar3 - 50 องศาเซลเซียสถึง Ar3 + 120 องศาเซลเซียส, ได้ทำให้เย็น ตัวลงที่อัตราการทำให้เย็นตัวเฉลี่ยที่มากกว่า 5 องศาเซลเซียส/วินาที ในโต๊ะรับเหล็กกล้าที่ถลุงออก มา, และจากนั้นจึงม้วนขดเป็นวงที่อุณหภูมิไม่สูงไปกว่า 350 องศาเซลเซียส 1 1.น้อยกว่าหรือเท่ากับ logA น้อยกว่าหรือเท่ากับ 18 (1) เดลต้าT น้อยกว่าหรือเท่ากับ 21 x logA - 61 (2) CT น้อยกว่าหรือเท่ากับ 6x logA +242 (3) 1

1. วิธีการของการผลิตแผ่นเหล็กกล้าที่ม้วนแบบร้อนแบบเย็นที่มีความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ที่มี คุณสมบัติในการดูดกลืนพลังงานปะทะสูงตามข้อถือสิทธิข้อใดก็ตามของข้อที่ 1 ถึงข้อที่ 8, ซึ่งบ่ง ลักษณะเฉพาะได้ว่าหลังจากที่แผ่นสแลบ (slab, แผ่นสำเร็จ) ที่ขึ้นรูปอย่างต่อเนื่องได้ถูกป้อนไปโดย ตรงจากการขึ้นรูปไปยังขั้นตอนในการม้วนแบบร้อนนั้น, หรือว่าได้ทำการม้วนแบบร้อนโดยการทำให้ ร้อนใหม่อีกหลังจากที่ได้ทำให้เย็นตัวลงไปชั่วขณะ, มันจะทำม้วนแบบร้อน, ซึ่งเหล็กกล้าที่ได้ม้วน แบบร้อนดังกล่าวและตามลำดับต่อจากนั้นแผ่นขดม้วนเหล้กกล้าได้ทำการม้วนแบบเย็นหลังจากที่ได้ จุ่มแช่ไว้ในกรดและในช่วงระหว่างการทำอะนีลลิ่ง (annealing, หลอมให้อ่อนตัวแล้วค่อยๆทำให้เย็น ลง) ในขั้นตอนการทำอะนิลลิ่งอย่างต่อเนื่องเพื่อสำหรับเตรียมผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปสุดท้ายดังกล่าว นั้น, มันถูกทำให้ร้อนขึ้นเป็นอุณหภูมิระหว่าง Ar1 และ Ac3 และจึงทำอะนีลลิ่งในขณะที่รักษาให้คงไว้ ที่อุณหภูมิในช่วงนี้อย่างน้อยที่สุด 10 วินาที, และจากนั้นจึงทำให้เย็นตัวลงที่อัตราการทำให้เย็นตัว ไม่มากไปกว่า 5 องศาเซลเซียส/วินาที 1

2. วิธีการของการผลิตแผ่นเหล็กกล้าที่ม้วนแบบร้อนแบบเย็นที่มีความแกร่งสูงชนิดเฟสคู่ ที่มีคุณสมบัติในการดูดกลืนพลังงานปะทะสูงตามข้อถือสิทธิข้อใดก็ตามของข้อที่ 1 ถึงข้อที่ 8, ซึ่งบ่ง ลักษณะเฉพาะได้ว่าขั้นตอนในการทำอะนีลลิ่งอย่างต่อเนื่องดังกล่าวนั้น, แผ่นเหล็กกล้าที่ม้วนแบบ เย็นนั้นได้ทำให้ร้อนเป็นที่อุณหภูมิระหว่าง Ac1และ Ac3 และจึงทำอะนีลลิ่งในขะที่รักษาให้คงไว้ที่ อุณหภูมิในช่วงนี้อย่างน้อยที่สุด 10 วินาที, และสำหรับการทำให้เย็นตัวตามลำดับต่อไปนั้น, ได้ทำ ให้เย็นตัวลงให้ได้อุณหภูมิตั้งค้นทำให้เย็นตัวครั้งที่สอง (Tn) ในช่วง 550องศาเซลเซียส - T0 ที่ อัตราการทำให้เย็นตัวลงที่ 1ถึงประมาณ 10 องศาเซลเซียส/วินาที และจากนั้นจึงทำให้เย็นตัวลง เป็นที่อุณหภูมิปลาย (Te) ของการทำให้เย็นตัวในครั้งที่สอง, ซึ่งจะเป็นอุณหภูมิที่ไม่สูงไปกว่าค่า อุณหภูมิ Tem ที่ถูกกำหนดไว้โดยสารผสมทางเคมีและอุณหภูมิในการทำอะนีลลิ่ง (T0), ที่อัตราการ ทำให้เย็นตัวลงครั้งที่สองที่ 10 ถึงประมาณ 200 องศาเซลเซียส/วินาที