TWI649432B - 非常高強度的熱軋鋼及製造方法 - Google Patents

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Abstract

熱軋鋼在不降低伸長率或可焊性之情況下提供增加之強度。鋼組成中包括取代元素以在熱軋製程之後提高鋼形成麻田散鐵(martensite)之傾向，儘管在熱軋製程中之冷卻速率相對較低。

Description

非常高強度的熱軋鋼及製造方法
本申請案係關於一種在熱軋鋼製品中之改進。熱軋鋼藉由使預定厚度之錠經受一系列輥以逐漸降低該錠之厚度而製造。在整個滾軋製程中，鋼維持在大體而言超過再結晶溫度之極高溫；最終下壓道次可在低於沃斯田鐵(austenite)再結晶溫度之溫度下進行。一旦滾軋製程完成，則在冷卻時將鋼捲成卷。最終鋼卷隨後冷卻至環境溫度。
在一些情況下，增加熱軋製程中所用之鋼材料之強度是合乎需要的。舉例而言，熱軋鋼可用於汽車框架之環境。然而，汽車行業持續尋找用於更高效使用燃料車輛之較輕的更節省成本的材料。儘管較薄鋼材料可滿足此需要，但較高強度對接受此等厚度降低而言是必需的。因此，期望增加在熱軋製程中所用之鋼材料之強度。
本申請案之鋼藉由一種新穎合金策略解決在熱軋鋼中之不良可焊性及低伸長率之問題，該新穎合金策略併入過渡金屬元素，該等過渡金屬元素將在熱軋製程之後提高麻田散鐵形成之傾向，儘管熱軋製程中之冷卻速率相對較低。
本申請案主張2017年3月1日申請之美國臨時申請案第62/465,527號標題為《具有極高強度之熱軋鋼及製造方法(Hot-Rolled Steel with Very High Strength and Method for Production)》之優先權，其揭示內容以引用之方式併入本文中。 本實施例涉及呈現約1500 MPa極限抗張強度之高強度熱軋鋼。儘管本實例之鋼以相對較大尺寸或大於3 mm之高厚度製造，但應理解在其他實施例中可使用各種其他適合厚度。 如上文所描述，本實施例呈現大體上高強度。為了獲得此高強度，本實例之鋼包括在熱軋、成卷及冷卻至環境溫度之後主要的麻田散鐵微觀結構。為了獲得此麻田散鐵微觀結構，本實施例之鋼具有足夠的硬化度或對熱處理之易感性。術語「足夠的硬化度」由在成卷期間及在熱軋之後麻田散鐵之形成定義。 應理解麻田散鐵通常更可能回應於相對較快冷卻速率而形成。然而，在本實施例中鋼之硬化度足夠高使得甚至在商業熱軋及成卷操作中存在之相對較低冷卻速率的情況下形成麻田散鐵。 碳通常理解為具有與硬化度之直接關係。換言之，向鋼中增加碳添加同樣可增加硬化度。然而，在一些情況下僅僅依賴於碳含量以獲得所需硬化度可能不合需要。舉例而言，當碳添加超出特定含量時，鋼之可焊性及斷裂伸長率可降低。在本實施例中，藉由使用取代或過渡金屬元素代替顯著增加碳避免了此等不利的特徵同時亦增加鋼之硬化度。僅舉例而言，此等取代或過渡金屬元素可包括錳、鉬、鈮、釩、鉻或其一些組合。 在本發明合金之實施例中，錳係用於增加鋼之硬化度同時避免其他不利的情況，諸如降低之可焊性及降低之斷裂伸長率的主要合金添加。其他元素，諸如鉬、鈮、鉻及/或釩亦可類似地用以增加硬化度。 在本實施例中，碳保持在相對低含量，該含量將在下文更詳細地描述。同時，如上文所描述，添加特定取代或過渡金屬元素以增加硬化度。增加之硬化度的具體量由促進麻田散鐵之形成所需之增加確定，儘管在成卷及隨後環境空氣冷卻中之冷卻速率相對較低。在一些實施例中，冷卻速率可為約0.05至2℃/s。當然，在其他實施例中可使用不同冷卻速率同時仍促進麻田散鐵之形成。 除了鐵及其他煉鋼附帶雜質以外，本發明合金之實施例亦包括錳、矽、鉻、鉬、鈮、釩及碳添加物，其濃度足以獲得上述益處中之一或多種。此等及其他合金元素之作用概括為： 添加碳來降低麻田散鐵起始溫度、提供固溶體強化及增加鋼之硬化度。碳係沃斯田鐵穩定劑。在某些實施例中，碳可以0.1-0.50重量%之濃度存在；在其他實施例中，碳可以0.1-0.35重量%之濃度存在。在其他實施例中，碳可以約0.22-0.25重量%之濃度存在。 添加錳來降低麻田散鐵起始溫度、提供固溶體強化及增加鋼之硬化度。錳係沃斯田鐵穩定劑。在某些實施例中，錳可以3.0-8.0重量%之濃度存在；在其他實施例中，錳可以2.0-5.0重量%之濃度存在；在其他實施例中，錳可以大於3.0重量%-8.0重量%之濃度存在；且在其他實施例中，錳可以大於3.0重量%-5.0重量%之濃度存在。 添加矽來提供固溶體強化。矽係肥粒鐵(ferrite)穩定劑。在某些實施例中，矽可以0.1-0.5重量%之濃度存在；在其他實施例中，矽可以0.2-0.3重量%之濃度存在。 添加鉬來提供固溶體強化、增加鋼之硬化度及防止脆化。在某些實施例中，鉬可以0-2.0重量%之濃度存在；在其他實施例中，鉬可以0-0.6重量%之濃度存在；在其他實施例中，鉬可以0.1-2.0重量%之濃度存在；在其他實施例中，鉬可以0.1-0.6重量%之濃度存在；在其他實施例中，鉬可以0.4-0.5重量%之濃度存在；且在其他實施例中，鉬可以0.3-0.5重量%之濃度存在。 可添加鉻來降低麻田散鐵起始溫度、提供固溶體強化及增加鋼之硬化度。鉻係肥粒鐵穩定劑。在某些實施例中，鉻可以0-6.0重量%之濃度存在；在其他實施例中，鉻可以2.0-6.0重量%之濃度存在；在其他實施例中，鉻可以0.2-6.0重量%之濃度存在；且在其他實施例中鉻可以0.2-3.0重量%之濃度存在。+ 可添加鈮來增加強度及提高鋼之硬化度。在一些實施例中亦可添加鈮來提供改善之晶粒細化。在某些實施例中，鈮可以0-0.1重量%之濃度存在；在其他實施例中，鈮可以0.01-0.1重量%之濃度存在；且在其他實施例中，鈮可以約0.001-0.055重量%之濃度存在。 可添加釩來增加強度及提高鋼之硬化度。在某些實施例中，釩可以0-0.15重量%之濃度存在；且在其他實施例中，釩可以0.01-0.15重量%之濃度存在。 可添加硼來增加鋼之硬化度。在某些實施例中，硼可以0-0.005重量%之濃度存在。 可使用習知鋼製造、粗加工及精加工製程加工熱軋鋼。舉例而言，可連續鑄造鋼以製造厚度約12-15 cm之板。板隨後在1200-1320℃之溫度下再加熱，且熱軋至最終尺寸≥2.5 mm，最終下壓道次在約950℃之溫度下進行。可使用此項技術中已知的製程藉由酸洗及/或噴砂法去除熱軋鋼卷上之氧化皮(scale)。 本申請案之合金可為熱軋(亦即裸露或未經塗佈)或其亦可在熱軋及氧化皮去除之後以基於鋁的塗層、基於鋅的塗層塗佈(鍍鋅或鍍鋅退火)。此類塗層可使用此項技術中已知之製程(包括熱浸塗佈或電解塗佈)塗覆於鋼板上。實例 1 以在下表1中展示之組成製備各種鋼樣品。一般而言，碳保持在固定濃度。同時，改變各種取代或過渡金屬元素之濃度而碳保持恆定以測試此等元素之影響。此等元素包括錳、鉻、鉬及/或鈮。 表1：組成範圍。組成以重量百分比計。 實例 2 形成上文在表1中所述的各組成之錠。藉由在感應電爐中真空熔融各組成以鑄造11-kg錠而形成錠。鑄造錠具有45 mm之初始厚度。一旦形成，則錠再加熱至1316℃且滾軋至約3.6 mm之最終厚度。各錠之滾軋在8個道次中完成。在最終滾軋道次取得溫度量測值且觀測到各錠之溫度＜955℃。在滾軋之後，藉由使各錠經受具有450至650℃範圍在約566℃之爐平衡且隨後冷卻至環境溫度來模擬成卷。實例 3 在錠經受上文在實例2中描述之模擬滾軋及成卷製程之後，使用Nital蝕刻製備顯微照片。圖1顯示具有表1中參考4339-1之組成之錠之顯微照片。圖2顯示具有表1中參考4339-2之組成之錠之顯微照片。圖3顯示具有表1中參考4340-1之組成之錠之顯微照片。圖4顯示具有表1中參考4340-2之組成之錠之顯微照片。圖5顯示具有表1中參考4341-1之組成之錠之顯微照片。圖6顯示具有表1中參考4341-2之組成之錠之顯微照片。圖7顯示具有表1中參考4342-1之組成之錠之顯微照片。圖8顯示具有表1中參考4342-2之組成之錠之顯微照片。實例 4 觀測到以參考4339-1、4339-2及4340-1之組成製造之錠包括變化量之肥粒鐵、波來鐵(pearlite)及變韌鐵(bainite)。在以參考4340-2、4341-1、4341-2、4342-1及4342-2之組成製造之錠中觀測到麻田散鐵微觀結構。當考慮應用於各錠之冷卻速率時，麻田散鐵在此等樣品中之存在係出人意料的。如上文所描述，相對較低之冷卻速率大體上促進肥粒鐵、波來鐵及變韌鐵之形成超過麻田散鐵之形成。然而，儘管期望為肥粒鐵、波來鐵、變韌鐵及/或其他非麻田散鐵組分，仍觀測到麻田散鐵形成。 基於以上觀測，發現當錳為至少5重量%而其他取代元素極少且碳含量為約0.23重量%時可形成麻田散鐵微觀結構。若包括其他取代元素，則可存在較少錳同時仍形成麻田散鐵微觀結構。舉例而言，對於含有約4重量%錳之鋼，添加鉬、鈮及/或釩亦可促進麻田散鐵微觀結構之形成。類似地，對於含有約3重量%錳之鋼，添加3重量%鉻仍可促進麻田散鐵微觀結構之形成。實例 5 在錠經受上文實例2中所述之模擬滾軋及成卷製程之後，亦進行機械測試。以下展示之表2提供對表1中所提供之各組成之機械測試之結果。 表2：本發明合金之某些實施例的化學組成 如在表2中可見，在上文實例4中提及在熱軋及相對較慢冷卻之後易發生麻田散鐵微觀結構之形成的組成亦展現約1500 MPa之抗張強度。使用數個在熱軋情況下產生麻田散鐵微觀結構之合金策略實現超過1400 MPa之極限抗張強度。如在上文實例4中所描述，此可包括僅具有錳之合金(例如參考4340-2)，具有錳、鉬及鈮之組合之合金(例如參考4341-1)，具有錳、鉬、鈮及釩之組合之合金(例如參考4341-2)，具有錳及鉻之組合之合金(例如參考4342-1)及具有錳、鉻、鉬及鈮之組合之合金(例如參考4342-2)。 對於上文提及在熱軋情況下產生麻田散鐵之組成，預期麻田散鐵提供硬且堅固的鋼。在上表2中所提供之資料證實含麻田散鐵之鋼係堅固的，抗張強度為約1500 MPa。然而，出乎意料地，考慮到鋼之預期硬度，含麻田散鐵之鋼展現相對較高伸長率。如以上可見，總伸長率為約8-10%。實例 6 一種高強度鋼，其包含以該鋼之總重量%計： (a) 0.1%至0.5%，較佳0.1%至0.35%，更佳0.22-0.25%碳； (b) 2.0%至8.0%，較佳大於3.0%至8%；更佳2.0至5.0%，且更佳大於3.0%至5.0%錳；及 (c) 0.1%至0.5%，較佳0.2%至0.3%矽。實例 7 一種實例6或以下實例中之任一者之高強度鋼，其進一步包含0.0%至6.0%，較佳0.0%至2.0%，更佳0.1%至6.0%，更佳0.1%至2.0%，更佳0.1%至0.6%，且更佳0.4%至0.5%鉬。實例 8 一種實例6及實例7中之一者或以下實例中之任一者之高強度鋼，其進一步包含0%至6.0%，較佳0.2%至6.0%，更佳2.0%至6.0%，且更佳0.2%至3.0%鉻。實例 9 一種實例6至8中之任一者或以下實例中之任一者之高強度鋼，其進一步包含0.0%至0.1%，較佳0.01%至0.1%，更佳0.001%至0.055%鈮。實例 10 一種實例6至9中之任一者或以下實例中之任一者之高強度鋼，其進一步包含0.0%至0.15%，較佳0.01%至0.15%釩。實例 11 一種實例6至10中之任一者或以下實例中之任一者之高強度鋼，其進一步包含0%至0.005%硼。實例 12 一種實例6至11中之任一者或以下實例中之任一者之高強度鋼，其中該鋼在熱軋及成卷之後具有至少1480 MPa之極限抗張強度及至少6%之總伸長率。實例 13 一種實例6至12中之任一者或以下實例中之任一者之高強度鋼，其中該鋼在熱軋及成卷之後具有約1500 MPa之極限抗張強度及約8至10%之總伸長率。實例 14 一種實例6至13中之任一者之高強度鋼，其中在冷軋之後且熱衝壓之前該鋼以基於鋁的塗層或基於鋅的塗層(鍍鋅或鍍鋅退火)塗佈。
圖1描繪對應於表1中所列出之組成參考4339-1之顯微照片。圖2描繪對應於表1中所列出之組成參考4339-2之顯微照片。 圖3描繪對應於表1中所列出之組成參考4340-1之顯微照片。圖4描繪對應於表1中所列出之組成參考4340-2之顯微照片。圖5描繪對應於表1中所列出之組成參考4341-1之顯微照片。圖6描繪對應於表1中所列出之組成參考4341-2之顯微照片。圖7描繪對應於表1中所列出之組成參考4342-1之顯微照片。圖8描繪對應於表1中所列出之組成參考4342-2之顯微照片。

Claims (12)

  1. 一種高強度鋼，該鋼包含：0.1至0.5%碳；2.0至8.0%錳；0至2.0%鉬；0至0.1%鈮；0至0.15%釩；0至6.0%鉻；0至0.004%鋁；及包括鐵及雜質之其餘部分。
  2. 如請求項1之鋼，其中錳之濃度佔3.0至4.0%。
  3. 如請求項2之鋼，其中鉬之濃度佔0.1至0.6%，其中鈮之濃度佔0.01至0.1%。
  4. 如請求項3之鋼，其中釩之濃度佔0.001至0.096%。
  5. 如請求項1之鋼，其中該鋼具有約1500MPa之極限抗張強度及約8至10%之總伸長率。
  6. 如請求項1之鋼，其中錳、鉬、鈮及釩之濃度經配置以增加鋼之硬化度至預定級別，其中該預定硬化度級別足以回應於在熱軋之後該鋼成卷期間之緩慢冷卻而形成麻田散鐵(martensite)。
  7. 如請求項1之鋼，其具有兩個外表面且進一步包含塗覆至至少一個外表面之基於鋁的塗層或基於鋅的塗層。
  8. 一種高強度鋼，該鋼包含以重量%計0.01至0.5%碳、2.0至8.0%錳、0.1至0.5%矽及下列中之至少一種：0.1至2.0%鉬、0.2至6.0%鉻、0.01至0.1%鈮、0.01至0.15%釩、0至0.004%鋁及包括鐵及雜質之其餘部分。
  9. 如請求項8之鋼，其進一步包含0.1至0.35%碳。
  10. 如請求項8之鋼，其進一步包含3.0至8.0%錳。
  11. 如請求項8之鋼，其進一步包含2.0至5.0%錳。
  12. 如請求項8之鋼，其具有兩個外表面，且進一步包含塗覆至至少一個外表面之基於鋁的塗層或基於鋅的塗層。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018160462A1 (en) 2017-03-01 2018-09-07 Ak Steel Properties, Inc. Press hardened steel with extremely high strength
CN109722599B (zh) * 2019-01-28 2020-04-28 东北大学 一种抗拉强度750MPa级厚规格汽车大梁钢板及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200932923A (en) * 2007-10-29 2009-08-01 Nippon Steel Corp Martensitic non-heat-treated steel for hot forging and non-heat-treated steel hot forgings

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3935965C1 (zh) * 1989-10-26 1991-05-08 Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf, De
TWI302572B (en) * 2003-09-30 2008-11-01 Nippon Steel Corp High yield ratio, high strength steel sheet, high yield ratio, high strength hot dip galvanized steel sheet and high yield ratio, high strength alloyed hot dip galvanized steel sheet and process for producing same
JP4445339B2 (ja) * 2004-01-08 2010-04-07 新日本製鐵株式会社 高ヤング率鋼板およびその製造方法
CA2575241C (en) * 2004-07-27 2011-07-12 Nippon Steel Corporation Steel sheet having high young's modulus, hot-dip galvanized steel sheet using the same, alloyed hot-dip galvanized steel sheet, steel pipe having high young's modulus, and methodsfor manufacturing these
KR100742833B1 (ko) * 2005-12-24 2007-07-25 주식회사 포스코 내식성이 우수한 고 망간 용융도금강판 및 그 제조방법
EP2383353B1 (de) * 2010-04-30 2019-11-06 ThyssenKrupp Steel Europe AG Höherfester, Mn-haltiger Stahl, Stahlflachprodukt aus einem solchen Stahl und Verfahren zu dessen Herstellung
CN102127675B (zh) * 2011-02-21 2012-11-14 钢铁研究总院 高效率低能耗高质量的钢板温成形零件的生产方法
WO2012153008A1 (fr) * 2011-05-12 2012-11-15 Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl Procede de fabrication d'acier martensitique a tres haute resistance et tole ou piece ainsi obtenue
WO2014112594A1 (ja) * 2013-01-18 2014-07-24 株式会社神戸製鋼所 熱間プレス成形鋼部材の製造方法
KR20210047366A (ko) * 2014-02-05 2021-04-29 아르셀러미탈 열간 성형 가능하고, 공기 경화 가능하고, 용접 가능한 스틸 시트
DE102015112889A1 (de) * 2015-08-05 2017-02-09 Salzgitter Flachstahl Gmbh Hochfester manganhaltiger Stahl, Verwendung des Stahls für flexibel gewalzte Stahlflachprodukte und Herstellverfahren nebst Stahlflachprodukt hierzu

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200932923A (en) * 2007-10-29 2009-08-01 Nippon Steel Corp Martensitic non-heat-treated steel for hot forging and non-heat-treated steel hot forgings

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