Способ изготовления полуфабриката, в частности стальной ленты, с двухфазной структурой



Способ изготовления полуфабриката, в частности стальной ленты, с двухфазной структурой
Способ изготовления полуфабриката, в частности стальной ленты, с двухфазной структурой

 


Владельцы патента RU 2475545:

СМС СИМАГ АКЦИЕНГЕЗЕЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к способу изготовления полуфабриката, в частности стальной ленты с двухфазной структурой и с пределом прочности на растяжение от 500 до 1000 МПа. Для обеспечения пластических свойств и термостойкости до 600° в стальной ленте создают структуру из твердых компонентов, таких как мартенсит, бейнит, карбид с незначительным процентным содержанием остаточного аустенита в ферритовой матрице, которая в полной мере свободна от промежуточно растворенных элементов (IF-Charakter), а промежуточно растворенные в ферритовой матрице элементы, такие как углерод и азот, связываются посредством образующих карбид, нитрид или карбонитрид легирующих элементов, таких как Аl, Мо, Nb, Ti, V. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к способу изготовления полуфабриката, в частности стальной ленты с двухфазной структурой, сокращенно именуемой стальной лентой из DP (двухфазной стали), и с пределом прочности на растяжение от 500 до 1000 МПа.

Высокопрочные стальные листы с хорошими пластическими свойствами, устойчивостью структуры и механическими свойствами до 600°C востребованы во многих областях.

Сюда относится, к примеру, автомобилестроение, где, с одной стороны, стараются за счет уменьшения веса кузовных конструктивных элементов добиться снижения выбросов в окружающую среду, так как при уменьшении веса может быть снижен расход топлива.

С другой стороны, однако, имеется желание добиться повышенной прочности использованных стальных листов.

И, наконец, стальные листы должны быть пригодны и для термообработки посредством погружения в расплав.

У сталей с уже заданной двухфазной структурой имеется недостаток, заключающийся в том, что при нагревании свыше 200°C, происходящем во время или в сочетании с термообработкой посредством погружения в расплав, как правило, выявляется нежелательный, четко выраженный предел текучести.

В силу такого рода нетермостойкости материалов, начиная с 200°C, такие полуфабрикаты, как ленты, листы, трубы и прочие конструктивные элементы или детали из стали с двухфазной структурой, становятся непригодными для термообработки посредством погружения в расплав.

Поэтому в основе изобретения лежит задача создать способ изготовления полуфабриката, в частности стальной ленты с двухфазной структурой, при осуществлении которого не требуются большие затраты и посредством которого можно изготавливать стальную ленту с двухфазной структурой, которая имеет не только оптимальные пластические свойства, но термостойкость до 600°C, и которая, тем самым, пригодна для термообработки посредством погружения в расплав.

Указанная задача решается в соответствии с изобретением посредством способа изготовления полуфабриката, в частности стальной ленты с двухфазной структурой и с пределом прочности на растяжение от 500 до 1000 МПа, отличающегося тем, что для создания структуры из твердых компонентов, таких как мартенсит, бейнит, карбид с незначительным содержанием остаточного аустенита в ферритовой матрице, которая не содержит растворенные элементы внедрения (IF-Charakter), растворенные в ферритовой матрице элементы внедрения, такие как углерод и азот, связываются посредством образующих карбид, нитрид или карбонитрид легирующих элементов, таких как Al, Mo, Nb, Ti, V.

Содержание легирующих элементов при этом стехиометрически согласуется с содержанием феррита и растворимостью углерода и азота при температуре последующего нагревания или термообработки двухфазной структуры.

Тем самым, добиваются того, что полуфабрикат или изготовленный из него конструктивный элемент и после последующей термообработки или нагрева, в частности термообработки посредством погружения в расплав, и, в случае необходимости, последующего дрессирования, сохраняет характерные для стали с двухфазной структурой свойства в отношении структуры, прочности, минимальной продольной деформации, соотношения пределов текучести и n-значения.

Для изготовления горячекатанной ленты с двухфазной структурой горячекатанную ленту после ее выхода с линии ступенчато расположенных клетей прокатного стана в двухфазной зоне охлаждают для регулировки подходящего количества остаточного аустенита, а затем с ускорением охлаждают до температуры ниже температуры начала или окончания процесса образования мартенсита.

При изготовлении холоднокатанной ленты с двухфазной структурой, напротив, холоднокатанная лента для регулировки подходящего количества остаточного аустенита в двухфазной зоне нагревается, а затем с ускорением охлаждается до температуры ниже температуры начала или окончания процесса образования мартенсита.

В предпочтительном варианте эта термообработка производится в установке для непрерывного отжига.

Пример

Чтобы исключить воздействие растворенного азота N на поведение при старении, процентное содержание N должно быть минимальным и должно быть связано посредством добавления алюминия Al и, в случае необходимости, титана Ti. Также для связывания азота может быть использовано соответственно повышенное содержание ванадия V.

Таблица 1 демонстрирует возможные химические соединения.

Таблица 1
Химическое соединение вариант IF-DP в процентах по массе
Nr, Варианты C Si Mn P S Al Mo Ti Nb V Cr N
1 Рекомендация 0,06 0,35 1,1 0,02 0,004 0,025 - - - - 0,65 min
2 Mo 0,2
3 MoV 0,06 0,35 1,1 0,02 0,004 0,025 0,1 - - 0,05 0,65 min
4 V - 0,1

На последующих чертежах представлено:

на фиг.1 - в качестве примера кривая охлаждения стального листа после горячей прокатки, для установления двухфазной структуры и

на фиг.2 - типичная диаграмма в координатах «напряжение - деформация» для стали с двухфазной структурой с небольшим соотношением пределов текучести (≤75%) и без четко выраженного предела текучести.

На фиг.1 слева по оси времени нанесена градация процентного содержания аустенита, а справа - градация температуры в сердцевине (Core Temperature).

В качестве примера кривая охлаждения стального листа показана после горячей прокатки для установления двухфазной структуры.

При этом сначала охлаждается ферритовая зона, причем бóльшая часть аустенита в течение небольшого отрезка времени преобразуется в феррит. За этим первым этапом охлаждения может последовать период выдержки или же непосредственно производится дальнейшее охлаждение до температур ниже температуры начала образования мартенсита. При этом еще имеющийся остаточный аустенит преобразуется в мартенсит и создает вторую, твердую фазу. Стремятся к температурам металла при смотке примерно в 200°C.

Сплошной линией показан распад аустенита с увеличением времени охлаждения. Пунктирная кривая демонстрирует - также с увеличением времени охлаждения - снижение температуры в сердцевине, причем явно между 600°C и температурой выравнивания 200°C охлаждение происходит с ускорением.

1. Способ изготовления стальной ленты с двухфазной структурой и с пределом прочности на растяжение от 500 до 1000 МПа, отличающийся тем, что для создания структуры из твердых компонентов, таких как мартенсит, бейнит, карбид с незначительным содержанием остаточного аустенита в ферритовой матрице, которая не содержит растворенных элементов внедрения, растворенные в ферритовой матрице элементы внедрения, такие как углерод и азот, связывают посредством образующих карбид, нитрид или карбонитрид легирующих элементов, таких как Al, Mo, Nb, Ti, V, причем содержание вышеупомянутых легирующих элементов стехиометрически согласуют с содержанием феррита и растворимостью углерода и азота в феррите при температуре последующей термообработки или последующего нагревания, в частности термообработки посредством погружения в расплав, и горячекатаную ленту после выхода с линии ступенчато расположенных клетей прокатного стана в двухфазной зоне охлаждают для установления подходящего для получения желаемого класса прочности количества остаточного аустенита, и затем с ускорением охлаждают до температуры ниже температуры начала или окончания процесса образования мартенсита.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что термообработку осуществляют при температуре от 400°С до А3.

3. Способ изготовления стальной ленты с двухфазной структурой и с пределом прочности на растяжение от 500 до 1000 МПа, отличающийся тем, что для создания структуры из твердых компонентов, таких как мартенсит, бейнит, карбид с незначительным содержанием остаточного аустенита в ферритовой матрице, которая не содержит растворенных элементов внедрения, растворенные в ферритовой матрице элементы внедрения, такие как углерод и азот, связывают посредством образующих карбид, нитрид или карбонитрид легирующих элементов, таких как Al, Mo, Nb, Ti, V, причем содержание вышеупомянутых легирующих элементов стехиометрически согласуют с содержанием феррита и растворимостью углерода и азота в феррите при температуре последующей термообработки или последующего нагревания, в частности термообработки посредством погружения в расплав, и холоднокатаную ленту для установления подходящего количества остаточного аустенита в зоне двухфазной структуры нагревают, и затем с ускорением охлаждают до температуры ниже температуры начала или окончания процесса образования мартенсита.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что термообработку для установления двухфазной структуры в холоднокатанной ленте производят в предпочтительном варианте в установке для непрерывного отжига.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что термообработку осуществляют при температуре от 400°С до А3.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области нанесения защитных металлических покрытий, в частности нанесения покрытий из расплавов на основе цинка на стальную полосу. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству холоднокатаных и отожженных листов из двухфазной стали, обладающей высокой прочностью и пластичностью.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению деталей для автомобилестроения термомеханической обработкой горячекатаных и/или холоднокатаных стальных полос или листов, снабженных слоем покрытия из цинкового сплава.

Изобретение относится к отожженному и оцинкованному стальному листу, используемому при штамповке для производства автомобилей, бытовых электроприборов, строительных материалов и др.
Изобретение относится к технологии горячего цинкования полосовой стали. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению холоднокатаной и подвергнутой непрерывному отжигу полосы высокопрочной стали, снабженной слоем покрытия из цинкового сплава и используемой в автомобилестроении и строительстве.

Изобретение относится к изготовлению металлической полосы с антикоррозийным покрытием. .

Изобретение относится к электролитическому бестоковому получению покрытий на алюминии и может быть использовано для тонкого свинцово-цинкового покрытия изделий электрохимических производств.

Изобретение относится к способу производства оцинкованного методом горячего погружения и отожженного стального листа, обладающего TRIP-микроструктурой. .

Изобретение относится к области металлургии. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к рельсам из высокопрочной перлитной стали, используемым для обычных и тяжелогрузных железнодорожных путей. .
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы в машиностроении. .
Сталь // 2445393
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам сталей, которые могут быть использованы в автомобильной промышленности. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковой стали для холодной обработки металлов. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к теплостойкой стали, применяемой для изготовления инструмента экструзионного прессования легких металлов. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно, к составу легированной стали для изготовления инструментов и конструкционных элементов. .
Сплав // 2417271
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам сплавов на основе железа, используемых для изготовления изделий, работающих в условиях повышенных ударных нагрузок.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составу конструкционной стали, используемой для изготовления железнодорожных бандажей. .
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к стали, используемой для изготовления остряковых рельсов. .
Изобретение относится к металлургии, а именно к производству сталей, используемых для изготовления ножей агрегатов продольной резки листопрокатных цехов, работающих в условиях повышенного изнашивания в сочетании с ударными нагрузками.
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению сталей с особыми технологическими свойствами, применяемых в серийном и массовом производстве ответственных деталей машин.
Наверх