CN105339519B - 高强度钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的高强度钢板，其包含以重量计10.0‑15.0％的Mn、6.0‑9.0％的Al、0.5‑2.0％的Cr、0.8‑1.6％的C、以及0.001‑0.01％的N，并且进一步包含0.02‑0.1％的V、0.005‑0.015％的Nb、以及0.005‑0.02％的Mo，或者0.1‑0.5％的TiAl颗粒。高强度钢板具有包含奥氏体和平均粒径为10‑500nm的细k‑碳化物的复合结构。

Description

高强度钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及钢板生产技术，更特别地，涉及具有高强度、高延性和低密度的高强度钢板，并且涉及其生产方法。
背景技术
现如今，因全球变暖及由此产生的天气变化而引起的环境灾害正变得日趋严重。全球变暖的一个主要原因是使用化石燃料所致的二氧化碳排放及其产生的空气污染。二氧化碳排放的一个主要原因是来自车辆的排放气体。为此，在包括欧洲和美国的发达国家中，车辆燃料经济性法规已经出台，而且燃料经济性法规也正变得日趋严格。提高机动车燃料经济性的最佳方式是降低机动车的重量。为此，在钢铁领域，已经进行了许多研究以改进高强度和高延性性能。此外，近年来，对于具有低密度与高强度和高延性性能的高强度和高延性轻钢钢板的需求有所增加。
与本发明相关的现有技术文献包括韩国公开专利公报号10-2006-0071618(出版于2006年6月27日)，题目为“具有优良耐磨性和耐冲击性的高锰钢及其生产方法”。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种高强度钢板及其生产方法，所述高强度钢板具有高强度和高延性，同时可以有助于减轻重量。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的第一实施方案，提供一种高强度钢板，其包含以重量计10.0-15.0％的锰(Mn)、6.0-9.0％的铝(Al)、0.5-2.0％的铬(Cr)、0.8-1.6％的碳(C)、0.001-0.01％的氮(N)、0.02-0.1％的钒(V)、0.005-0.015％的铌(Nb)、以及0.005-0.02％的钼(Mo)，其余为铁(Fe)和不可避免的杂质，所述钢板具有包含奥氏体和平均粒径为10-500nm的细k-碳化物((Fe,Mn)3AlC)的混合结构。
此处，高强度钢板可以具有7.1g/cm3或更低的密度。
高强度钢板可以为冷轧钢板，并且可以表现出1000MPa或更高的抗拉强度以及20％或更高的延伸率。
根据本发明的第二实施方案，提供一种高强度钢板，其包含以重量计10.0-15.0％的锰(Mn)、6.0-9.0％的铝(Al)、0.5-2.0％的铬(Cr)、0.8-1.6％的碳(C)、0.001-0.01％的氮(N)、以及0.1-0.5％的TiAl颗粒，其余为铁(Fe)和不可避免的杂质，所述钢板具有包含奥氏体和平均粒径为10-500nm的细k-碳化物((Fe,Mn)3AlC)的混合结构。
此处，高强度钢板可以具有7.1g/cm3或更低的密度。
高强度钢板可以为热轧钢板，并且可以表现出1200MPa或更高的抗拉强度以及35000MPa·％或更高的抗拉强度和延伸率乘积(TS×EL)。
用于生产根据本发明第一实施方案的高强度钢板的方法包括：在等于或高于Ar3点的终轧温度热轧钢板坯以获得热轧钢板，所述钢板坯包含以重量计10.0-15.0％的锰(Mn)、6.0-9.0％的铝(Al)、0.5-2.0％的铬(Cr)、0.8-1.6％的碳(C)、0.001-0.01％的氮(N)、0.02-0.1％的钒(V)、0.005-0.015％的铌(Nb)、以及0.005-0.02％的钼(Mo)，其余为铁(Fe)和不可避免的杂质，并在300℃和700℃之间的温度卷取热轧钢板。
此处，所述方法可以包括冷轧经热轧的钢板，并在等于或高于Ac3点的奥氏体单相区温度将经冷轧的钢板退火持续200-300秒。
用于生产根据本发明第二实施方案的高强度钢板的方法包括：在等于或高于Ar3点的终轧温度热轧钢板坯以获得热轧钢板，所述钢板坯包含以重量计10.0-15.0％的锰(Mn)、6.0-9.0％的铝(Al)、0.5-2.0％的铬(Cr)、0.8-1.6％的碳(C)、0.001-0.01％的氮(N)、以及0.1-0.5％的TiAl颗粒，其余为铁(Fe)和不可避免的杂质，并在300℃和700℃之间的温度卷取热轧钢板。
有利效果
相比于具有20重量％或更高的锰(Mn)含量的一般高锰钢板，根据本发明的高强度钢板具有明显较低的锰含量。因此，根据本发明的高强度钢板可以以低成本生产，可以解决炼钢过程的低生产率问题，并且还可以容易地加工。
此外，根据本发明的高强度钢板包含0.5-2.0重量％的铬(Cr)和适量的钒、钼、钒、或TiAl颗粒。因此，可以增加钢板的奥氏体稳定性，并且可以抑制钢板中k-碳化物粗化。因此，根据本发明的高强度钢板可以具有包含奥氏体和纳米尺度的细k-碳化物的混合结构。
此外，根据本发明的高强度钢板具有6.0-9.0重量％的铝含量，因此可以极大地有助于降低重量。并且，其可以表现出1000MPa或更高的抗拉强度以及20％或更高的延伸率。
具体实施方式
在下文中，将详细描述根据本发明实施方案的钢板及其生产方法。
高强度钢板
根据本发明的高强度钢板包含以重量计10.0-15.0％的锰(Mn)、6.0-9.0％的铝(Al)、0.5-2.0％的铬(Cr)、0.8-1.6％的碳(C)、0.001-0.01％的氮(N)。
此外，根据本发明的高强度钢板进一步包含以下(i)和(ii)中的一种或多种：
(i)以重量计0.02-0.1％的钒(V)、0.005-0.015％的铌(Nb)、和0.005-0.02％的钼(Mo)；以及
(ii)以重量计0.1-0.5％的TiAl颗粒。
除了上述组分，高强度钢板包含在炼钢过程期间混入的不可避免的杂质，例如铁(Fe)、磷(P)和硫(S)。
现将描述在本发明的高强度钢板中含有的组分的作用和含量。
锰(Mn)
锰(Mn)有助于奥氏体稳定性。此外，锰是一种增加堆垛层错能的元素。特别地，锰的作用是增加晶格常数以降低密度，从而降低钢板的重量。
优选含有含量为基于钢板总重量10.0-15.0重量％，更优选11.0-13.0重量％的锰。如果钢板中锰的含量小于10.0重量％，添加锰的效果将会不足，并且特别地，在低于800℃的温度奥氏体相可能不稳定。相反，如果钢板中锰的含量大于15.0重量％，则可以导致炼钢过程中生产率的降低和钢板可加工性的下降，以及生产成本的增加。
铝(Al)
铝是一种低密度元素，并且有助于通过降低钢的比重来减小钢的重量。
在钢板中优选含有含量为基于钢板总重量6.0-9.0重量％的铝，在连续铸造方面，更优选含有含量为6.0-7.5重量％的铝。如果钢板中铝的含量小于6.0重量％，将难以使钢板的密度维持在7.1g/cm3或更低。相反，如果钢板中铝的含量大于9.0重量％，则可能形成粗k-碳化物而降低钢板的延伸率。
铬(Cr)
铬(Cr)的作用是稳定k-碳化物，从而抑制k-碳化物粗化并抑制先共析铁素体的形成。
优选含有含量为基于钢板总重量0.5-2.0重量％，更优选1.0-2.0重量％的铬。如果钢板中铬的含量小于0.5重量％，抑制k-碳化物粗化的效果将会不足。相反，如果钢板中铬的含量大于2.0重量％，则可能形成能够降低钢板机械性能的Cr基碳化物。
碳(C)
加入碳(C)以稳定奥氏体并增加强度。
优选含有含量为基于钢板总重量0.8-1.6重量％的碳，在防止k-碳化物粗化方面更优选含有含量为1.0-1.2重量％的碳。如果钢板中碳的含量小于0.8重量％，添加碳的效果将会不足。相反，如果钢板中碳的含量大于1.6重量％，则可能析出粗k-碳化物而降低钢板的延伸率。
氮(N)
氮(N)有助于奥氏体稳定性，并形成有助于增加钢板强度的碳氮化物。
优选含有含量为基于钢板总重量0.001-0.01重量％的氮。如果钢板中氮的含量小于0.001重量％，将难以显示出上述效果。相反，如果钢板中氮的含量大于0.01重量％，则可能形成能够引起诸如喷嘴堵塞的问题的粗AlN。
钒(V)、铌(Nb)和钼(Mo)
钒(V)形成有助于增加钢板强度的钒碳氮化物。优选添加含量为基于钢板总重量0.02-0.1重量％的钒。如果添加的钒的量小于0.02重量％，添加钒的效果将会不足。相反，如果添加的钒的量大于0.1重量％，则将引起板坯裂纹并降低钢的轧制性能。
铌(Nb)也与钒一起形成析出物，从而极大地有助于增加钢板的强度。优选添加含量为基于钢板总重量0.005-0.015重量％的铌。如果添加的铌的量小于0.005重量％，添加铌的效果将会不足。相反，如果添加的铌的量大于0.2重量％，则可能降低钢板的连续铸造性能，并且可能过度地增加钢板的屈强比。
钼(Mo)是有助于奥氏体稳定性的元素，并且有效增加钢板的强度和韧性。优选添加含量为基于钢板总重量0.005-0.02重量％的钼。如果添加的钼的量小于0.005重量％，添加钼的效果将会不足。相反，如果添加的钼的量大于0.02重量％，则将会降低所生产的钢板的延性。
同时，考虑到连续铸造性能和轧制性能，添加的铌(Nb)、钒(V)和钼(Mo)的量的总和优选为基于钢板总重量0.12重量％或更小。
TiAl颗粒
TiAl颗粒有助于本发明的钢板的弥散强化。本发明中使用的TiAl颗粒可以具有约10-100nm的平均颗粒尺寸。TiAl颗粒的添加可以改进钢板的高温抗蠕变性和化学稳定性，从而提高钢板的熔点。TiAl具有显示出低密度(4.0g/cm3)和高耐热性的性能。
优选含有含量为基于钢板总重量0.1-0.5重量％的TiAl颗粒，在防止TiAl粗化方面更优选含有含量为0.2-0.3重量％的TiAl颗粒。如果钢板中TiAl颗粒的含量小于0.1重量％，添加TiAl颗粒的效果将会不足。相反，如果钢板中TiAl颗粒的含量大于0.5重量％，则可能增加钢板的脆性。
通过如下所述的过程控制，包含上述组分的本发明的高强度钢板可以具有包含奥氏体和平均粒径为10-500nm的细k-碳化物((Fe,Mn)3AlC)的混合结构。该混合结构可以包含以面积计约0.5-5％的铁素体。
此外，因为根据本发明的高强度钢板具有包含奥氏体和细k-碳化物((Fe,Mn)3AlC)的混合结构，其可以表现出7.1g/cm3或更低的密度、1000MPa或更高的抗拉强度、20％或更高的延伸率、以及约0.87-0.92的屈强比。此外，如果本发明的钢板经受冷轧和退火热处理，其可以表现出约30-40％的扩孔性能。
因此，根据本发明的高强度钢板可以保持高刚性，因此可以用作各种结构零件(例如汽车立柱)的材料。
用于生产高强度钢板的方法
用于生产根据本发明的高强度钢板的方法是用于生产热轧钢板的方法，并且所述方法可以包括在等于或高于Ar3点的终轧温度热轧包含上述组分的钢板坯，以获得热轧钢板，并以5-50℃/秒的冷却速度冷却经热轧的钢板，然后在300℃和700℃之间的温度卷取。
如果热轧钢板坯时的终轧温度低于Ar3点，则可能降低钢板的物理性能。此外，如果卷取温度高于700℃，将难以确保足够的强度，而如果卷取温度低于300℃，则可能降低钢板的延性。
在热轧之前，可以在1150℃和1250℃之间的温度进一步进行再加热具有上述合金组成的钢板坯的过程，持续1-4小时。
此外，用于生产根据本发明的高强度钢板的方法是用于生产冷轧钢板的方法，并且所述方法可以包括以约40-80％的压下率()冷轧如上所述生产的热轧钢板，在等于或高于Ac3点的奥氏体单相区温度将冷轧钢板退火持续100-300秒。如果退火时间短于100秒，则奥氏体的形成可能不充分。相反，如果退火时间长于300秒，则奥氏体和细k-碳化物将会被粗化，导致钢板强度和延伸率的降低。
实施例
制造具有下表1所示的合金组成的钢锭样品。
表1(单位：重量％)
样品 Mn Al Cr C V Nb Mo N 备注
1 13.55 8.22 0.003 1.16 0.03 0.01 0.01 0.005 对比实施例
2 12.00 7.00 1.90 1.05 0.05 0.008 0.01 0.008 实施例
3 12.05 6.95 1.85 1.20 0.04 0.01 0.015 0.006 实施例
4 13.06 8.04 2.20 1.50 0.03 0.01 0.01 0.005 对比实施例
5 13.19 7.88 4.60 1.19 0.04 0.005 0.005 0.005 对比实施例
6 12.95 6.27 4.50 1.13 0.03 0.01 0.01 0.005 对比实施例
在1200℃将钢锭样品1至6的每一个再加热持续2小时，在880℃的终轧温度热轧，以20℃/秒的速度冷却至600℃，然后在空气中冷却至室温。之后，以50％的压下率冷轧每个经热轧的样品，在860℃退火持续250秒，以10℃/秒的冷却速度冷却至400℃，然后在空气中冷却至室温。
按以下方式测量制造的样品1至6的每一个的密度和机械性能，测量的结果示于下表2中。
对于密度测量，在每个样品的中心部位取样，使用阿基米德原理测量样品的密度。使用99.8％的纯铟(In)锭(7.31g/cm3)作为标准样品。
对于抗拉强度(TS)和延伸率(EL)测试，将抗拉强度样品加工为ASTM E8标准。在室温以0.5mm/min的十字头速度进行抗拉强度测试。这个速度对应于3.3×10-4s-1的初始应变速率。
表2
从上表2中可见，密度测量的结果表明，样品1至6表现出7.1g/cm3或更低的密度，其确实取决于铝含量的不同而不同。
此外，从上表2中可见，符合根据本发明的钢组成的样品2和3表现出1000MPa或更高的抗拉强度以及20％或更高的延伸率。认为这是因为根据本发明生产的冷轧钢板中的奥氏体和k-碳化物被细化(refine)。
然而，在不符合根据本发明的钢组成的样品1和4至6的情况中，出现破裂或者延伸率低于20％。
此外，制造具有下表3所示的合金组成的钢锭样品7至13。在钢样品7至13的情况中，氮含量固定为0.005重量％。
在1200℃将钢锭样品7至13再加热持续2小时，在880℃的终轧温度热轧，以20℃/秒的速度冷却至350℃，然后在空气中冷却至室温。之后，以与钢样品1至6的情况相同的方式进行热轧样品的密度测量和抗拉强度测试，测量的结果示于下表3中。
表3(单位：重量％)
从上表3中可见，符合根据本发明的组成的样品10至13表现出1200MPa或更高的抗拉强度以及35000MPa·％或更高的抗拉强度和延伸率乘积(TS×EL)。认为这是因为根据本发明方法生产的钢板中的奥氏体和k-碳化物被细化，并且TiAl颗粒的分散显示出弥散强化效果。特别地，在具有0.2-0.3重量％的TiAl含量的样品13的情况中，抗拉强度和延伸率乘积(TS×EL)非常高，这表明，在这种TiAl含量范围内，TiAl颗粒的弥散强化效果最强，同时TiAl未被粗化。
然而，不符合根据本发明的组成的样品7至9表现出低于1200MPa的抗拉强度，并且特别地，含有非常小量Cr的样品7表现出明显较低的延伸率。此外，在具有相对低的TiAl含量(0.02重量％)的样品9的情况中，延伸率优良，但是抗拉强度相对较低，因此抗拉强度×延伸率的值没有达到35000MPa·％的目标值。
尽管出于说明的目的已经描述了本发明的优选实施方案，本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求所公开的本发明的范围和本质的情况下，各种修改、增加和替换都是可能的。

Claims (11)

1.一种高强度钢板，其包含以重量计10.0-15.0％的锰(Mn)、6.0-9.0％的铝(Al)、0.5-2.0％的铬(Cr)、0.8-1.6％的碳(C)、0.001-0.01％的氮(N)、0.02-0.1％的钒(V)、0.005-0.015％的铌(Nb)、以及0.005-0.02％的钼(Mo)，其余为铁(Fe)和不可避免的杂质，并且钢板具有包含奥氏体和平均粒径为10-500nm的细k-碳化物(Fe,Mn)3AlC的混合结构。
2.根据权利要求1所述的高强度钢板，其中所述高强度钢板的密度为7.1g/cm3或更低。
3.根据权利要求1所述的高强度钢板，其中所述高强度钢板为冷轧钢板，所述高强度钢板具有1000MPa或更高的抗拉强度以及20％或更高的延伸率。
4.根据权利要求1所述的高强度钢板，其进一步包含以重量计11.0-13.0％的锰(Mn)、6.0-7.5％的铝(Al)、1.0-2.0％的铬(Cr)、以及1.0-1.2％的碳(C)。
5.一种高强度钢板，其包含以重量计10.0-15.0％的锰(Mn)、6.0-9.0％的铝(Al)、0.5-2.0％的铬(Cr)、0.8-1.6％的碳(C)、0.001-0.01％的氮(N)、以及0.1-0.5％的TiAl颗粒，其余为铁(Fe)和不可避免的杂质，钢板具有包含奥氏体和平均粒径为10-500nm的细k-碳化物(Fe,Mn)3AlC的混合结构。
6.根据权利要求5所述的高强度钢板，其中所述高强度钢板具有7.1g/cm3或更低的密度。
7.根据权利要求5所述的高强度钢板，其中所述高强度钢板为热轧钢板，高强度钢板具有1200MPa或更高的抗拉强度以及35000MPa·％或更高的抗拉强度和延伸率乘积。
8.根据权利要求5所述的高强度钢板，其进一步包含以重量计11.0-13.0％的锰(Mn)、6.0-7.5％的铝(Al)、1.0-2.0％的铬(Cr)、以及1.0-1.2％的碳(C)。
9.用于生产高强度钢板的方法，其包括：
在等于或高于钢板坯的Ar3点的终轧温度热轧钢板坯以获得热轧钢板，所述钢板坯包含以重量计10.0-15.0％的锰(Mn)、6.0-9.0％的铝(Al)、0.5-2.0％的铬(Cr)、0.8-1.6％的碳(C)、0.001-0.01％的氮(N)、0.02-0.1％的钒(V)、0.005-0.015％的铌(Nb)、以及0.005-0.02％的钼(Mo)，其余为铁(Fe)和不可避免的杂质；以及
在和300℃和700℃之间的温度卷取热轧钢板；
其中热轧钢板具有包含奥氏体和平均粒径为10-500nm的细k-碳化物(Fe,Mn)3AlC的混合结构。
10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：
冷轧经热轧的钢板以获得冷轧钢板；以及
在等于或高于Ac3点的奥氏体单相区温度将冷轧钢板退火持续100至300秒。
11.用于生产高强度钢板的方法，其包括：
在等于或高于钢板坯的Ar3点的终轧温度热轧钢板坯以获得热轧钢板，所述钢板坯包含以重量计10.0-15.0％的锰(Mn)、6.0-9.0％的铝(Al)、0.5-2.0％的铬(Cr)、0.8-1.6％的碳(C)、0.001-0.01％的氮(N)、以及0.1-0.5％的TiAl颗粒，其余为铁(Fe)和不可避免的杂质；以及
在300℃和700℃之间的温度卷取热轧钢板。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10626476B2 (en) 2013-12-26 2020-04-21 Posco High specific strength steel sheet and method for manufacturing same
US11078555B2 (en) 2016-03-01 2021-08-03 Tata Steel Nederland Technology B.V. Austenitic, low-density, high-strength steel strip or sheet having a high ductility, method for producing said steel and use thereof
CN106011652B (zh) * 2016-06-28 2017-12-26 宝山钢铁股份有限公司 一种磷化性能优异的冷轧低密度钢板及其制造方法
KR101836714B1 (ko) 2016-10-12 2018-03-09 현대자동차주식회사 고망간강
CN107663614A (zh) * 2017-08-21 2018-02-06 柳州科尔特锻造机械有限公司 挖掘机斗齿的制备方法
KR102109270B1 (ko) * 2017-10-18 2020-05-12 주식회사 포스코 표면품질이 우수한 저온용 고 망간강재 및 제조방법
KR102002301B1 (ko) * 2018-03-20 2019-07-23 두산중공업 주식회사 내식성과 비강도가 뛰어난 경량철강 및 이의 제조방법
CN111074051B (zh) * 2019-12-11 2021-10-29 舞阳钢铁有限责任公司 一种煤矿用钢耐磨板btw的生产方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102439188A (zh) * 2009-04-28 2012-05-02 现代制铁株式会社 具有高强度和高延展性的高锰氮钢板及其制造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4324072B2 (ja) * 2004-10-21 2009-09-02 新日本製鐵株式会社 延性に優れた軽量高強度鋼とその製造方法
KR100634100B1 (ko) 2004-12-22 2006-10-16 현대제철 주식회사 내마모성 및 내충격성이 우수한 고망간강 및 이의 제조 방법
JP4464811B2 (ja) * 2004-12-22 2010-05-19 新日本製鐵株式会社 延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法
KR100985298B1 (ko) 2008-05-27 2010-10-04 주식회사 포스코 리징 저항성이 우수한 저비중 고강도 열연 강판, 냉연강판, 아연도금 강판 및 이들의 제조방법
KR20120065464A (ko) * 2010-12-13 2012-06-21 주식회사 포스코 항복비 및 연성이 우수한 오스테나이트계 경량 고강도 강판 및 그의 제조방법
CN106399858B (zh) * 2016-09-30 2018-04-03 北京理工大学 一种低密度Ti3Al增强超高强度钢及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102439188A (zh) * 2009-04-28 2012-05-02 现代制铁株式会社 具有高强度和高延展性的高锰氮钢板及其制造方法

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