[发明专利]经冷轧和热处理的钢板、其生产方法和这样的钢用于生产车辆部件的用途

说明书

本发明涉及经冷轧和热处理的钢板，以重量％表示，其组成包含以下元素：0.1％≤碳≤0.6％，4％≤锰≤20％，5％≤铝≤15％，0％≤硅≤2％，铝+硅+镍≥6.5％，并且可能包含以下任选元素中的一者或更多者：0.01％≤铌≤0.3％，0.01≤钛≤0.2％，0.01％≤钒≤0.6％，0.01％≤铜≤2.0％，0.01％≤镍≤2.0％，铈≤0.1％，硼≤0.01％，镁≤0.05％，锆≤0.05％，钼≤2.0％，钽≤2.0％，钨≤2.0％，剩余部分由铁和通过加工引起的不可避免的杂质构成，其中所述钢板的显微组织以面积分数计包含10％至50％的奥氏体，所述奥氏体相任选地包含晶内κ碳化物，剩余部分为规则铁素体和D03结构的有序铁素体(Fe,Mn,X)₃Al，任选地包含最高达2％的晶内κ碳化物(Fe,Mn,)₃AlC_x，所述钢板呈现出高于或等于900MPa的极限抗拉强度。本发明还涉及制造方法和这样的等级用于制造车辆部件的用途。

本发明涉及低密度钢及其制造方法，所述低密度钢具有大于或等于900MPa的抗拉强度和大于或等于9％的均匀延伸率，适用于汽车行业。

环境限制迫使汽车制造商不断减少其车辆的CO₂排放。为此，汽车制造商有几种选择，其中他们的主要选择是减轻车辆的重量或改善其发动机系统的效率。经常通过这两种方法的组合实现进步。本发明涉及第一种选择，即减轻机动车辆的重量。在这个非常特定的领域，存在双路线替代方案：

第一路线包括在提高钢的机械强度水平的同时减小钢的厚度。遗憾的是，该解决方案由于某些汽车部件的刚度的禁止降低和出现对乘客造成不舒适条件的声学问题，更不用说与机械强度增加有关的延展性的不可避免的损失而具有其局限性。

第二路线包括通过使钢与其他较轻金属合金化来降低钢的密度。在这些合金中，称为铁-铝合金的低密度合金具有有吸引力的机械特性和物理特性，同时使得可以显著减轻重量。在这种情况下，低密度意指小于或等于7.4的密度。

JP 2005/015909描述了低密度TWIP钢，其具有高于20％的非常高的锰含量并且还包含最高达15％的铝，导致更轻的钢基体，但所公开的钢在轧制期间呈现出高变形阻力和可焊性问题。

本发明的目的是使得可获得同时具有以下特性的经冷轧的钢板：

-小于或等于7.4的密度，

-大于或等于900MPa并且优选等于或大于1000MPa的极限抗拉强度，

-大于或等于9％的均匀延伸率。

优选地，这样的钢还可以具有良好的成形适用性(特别是对于轧制)以及良好的可焊性和良好的可涂覆性。

本发明的另一个目的还在于使得可获得与常规工业应用相容同时对制造参数变化稳健的用于制造这些板的方法。

该目的通过提供根据权利要求1所述的钢板来实现。钢板还可以包括根据权利要求2至3所述的特征。另一个目的通过提供根据权利要求4所述的方法来实现。另一方面通过提供根据权利要求5至7所述的部件或车辆来实现。

为了获得本发明的期望的钢，组成非常重要；因此，在以下描述中提供了组成的详细说明。

碳含量为0.10％至0.6％并且充当重要的固溶强化元素。碳还增强κ(kappa)碳化物(Fe,Mn)₃AlC_x的形成。碳是奥氏体稳定元素并且引发马氏体转变温度Ms的强烈降低，使得确保了大量的残余奥氏体，从而提高了可塑性。将碳含量保持在上述范围内确保为钢板提供所需的强度和延展性水平。碳还允许在仍获得一些TRIP效应的同时降低锰含量。