[发明专利]钢制热轧带材及其生产方法

说明书

本发明涉及最大厚度为5mm，由高强钢制成的热轧带材，以及一种生产这种带材的方法。热轧带材指的是热轧钢带。

根据本领域目前的状态，所生产的热轧带材仅有约800MPa的强度。这些带材是热机械轧制的微合金化钢。对于要求强度高于此值的应用场合，所使用的是热轧软带材，而构件所要求的强度则由随后的热处理获得。对于小于2.0mm的厚度范围，通常需要附加的冷轧以获得所要求的厚度。在这种情况下，也通过适当的热处理来获得所要求的强度。

从美国专利4406713，知道了一种具有高强度而且可加工性能优良的高塑性的钢，该钢含有0.005-0.3％C，0.3-2.5％Mn，最高为1.5％Si，和至少一种选自Nb、V、Ti和Zr的碳化物和氮化物形成元素，它们的含量最高分别为0.1％、0.15％、0.3％和0.3％。在奥氏体化之后，对这种钢淬火处理至这样一种程度，以使其含有5-65％的铁素体，余者为马氏体。这种钢准备尤其是用于线材和棒材的生产。

从GB2195658 A1，知道了由一种钢制成的煅造部件，该钢含：0.01-0.20％C、最高达1.0％Si、0.5-2.25％Mn、最高达1.5％Cr、最高达0.05％Ti、最高达0.10％Nb、0.005-0.015％N和最高达0.06％Al。对所述钢由奥氏体区的冷却方式加以控制，以使其显微组织全部为马氏体。准确地说，所公开的只是碳含量低于0.10％和硅含量高于0.17％的实例，硫的含量在0.01％以上，相对高些。

EP0072867 A1中公开的钢也具有低于0.10％的碳含量和高于0.15％的硅含量。热轧带材，在经分级冷却之后，具有一种多角形铁素体和一种珠光体与贝氏体的混合物的双相显微组织。

由DE 3007560 A1公开的热轧带材，也在热轧之后，以1K/s或更快的冷却速度冷却，以获得一种铁素体和马氏体的双相显微组织。考虑到获得令人满意的塑性和可焊性，推荐碳含量为0.02-0.09％，优选的硅含量相对高些，为1.0％。

本发明的目是生产一种热轧带材，该带材具有超过800MPa的抗拉强度，以及同时又具有优良的可被冷轧至≤5mm的厚度范围的能力。这意味着热轧带材的直接使用范围扩大到冷轧，例如冷压的应用场合，结果，冷轧和热处理变得没有必要。这一事实表明该带材具有明显的经济优势。

根据本发明通过所提出的一种热轧带材到了这一目的，该带材厚度小于5mm，尤其小于2mm，抗拉强度为800-1400MPa，制造这种带材的钢的组成如下(以质量百分比计)：

0.08-0.25％碳，

1.20-2.0％锰，

0.02-0.05％铝，

低于0.07％硅，

余者为铁和不可避免的杂质，包括最高的0.015％的磷和最高为0.003％的硫，而且所述带材的组织为其它组织总量小于5％的马氏体组织。

如果需要，所述钢可以另外含有至少一种下面的元素，以质量百分比计：

最高为1.0％铬，

最高为0.1％铜，

最高为0.5％钼，

最高为0.1％镍，

最高为0.009％氮。

优选含有0.08-0.15％碳，1.75-1.90％锰，0.5-0.6％铬和0.005-0.009％氮。

为了对所述钢中存在的氮以化学计量比加以固定，可以充分地加入钛(Ti＝3.4％N)，以保护最高为0.0025％的B这种添加元素，使其不与N结合，从而有利于机械强度的增加和淬透性的提高。

硅含量限制在0.04％以下有利于表面状况的改善。

一种最终厚度小于5mm，尤其小于2mm，由抗拉强度值高于800MPa，具有要求了权利的组成的钢制造的热轧带材的生产方法包含下列措施：

将一板坯加热至1000-1300℃，在950-1150℃间对其进行初轧，并在Ar3以上的终轧温度结束轧制。按这种方式生产的热轧带材被冷却至一卷取温度，该温度在20℃至低于马氏体带材卷取温度的范围，以获得其它组织总量低于5％的马氏体组织，然后，对所述带材进行卷取。

优选地，从终轧温度冷至带材卷取温度时t8/5小于或等于10秒。

(t8/5＝从800℃到500℃的冷却时间)

Ar3温度可借助于下式估算出：

Ar3＝910-310×(％C)-80×(％Mn)-20×(％Cu)15×(％Cr)-55×(％Ni)-80×(％Mo)

马氏体起始转变温度Ms可以由下式估算出：