Стальной лист, обладающий превосходной формуемостью, и способ его производства

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2527506:

ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН (JP)

Изобретение относится к области металлургии, а именно к созданию стального листа толщиной не более 3 мм, используемого при изготовлении конструкционных деталей автомобилей, элементов конструкций зданий, мебели, приборных щитов. Лист выполнен из стали, имеющей химический состав, содержащий не более 0,01 мас.% С, не более 0,2 мас.% Si, не более 0,5 мас.% Мn, не более 0,04 мас.% Р, от 0,001 до 0,03 мас.% S, не более 0,01 мас.% N, не более 0,1 мас.% Аl и от 0,02 до 0,1 мас.% Ti, остальное Fe и неизбежные примеси, при этом в стали диспергировано от 0,005 до 0,5% (объемная доля) Ti4C2S2 со средним размером частиц не менее 10 нм. Лист имеет показатель степени деформационного упрочнения n не ниже 0,20. Лист обладает превосходной обрабатываемостью и хорошей формуемостью в условиях практической штамповки. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к стальному листу, обладающему превосходной формуемостью, подходящему в качестве материала для конструкционных деталей автомобилей или для элементов конструкции зданий, мебели, приборных щитов и т.п., а также к способу его производства.

При этом термин «стальной лист», используемый в изобретении, означает лист холоднокатаной и отожженной стали, имеющий толщину не более 3 мм.

Уровень техники

Стальные листы используются в качестве материала для различных конструкционных элементов вследствие их хорошей формуемости. Обычно двумерные листы штампуются прессом в трехмерные конструкционные элементы, которые соединяются друг с другом для дальнейшего образования более сложной трехмерной конструкции.

Традиционно в качестве такого стального листа применялся низкоуглеродистый стальной лист, содержащий около 0,03 масс.% С. В низкоуглеродистом стальном листе формуемость была улучшена посредством осаждения С в виде крупнозернистого цементита. Однако в настоящее время в связи с усложнением формы конструкционных элементов становятся востребованными стальные листы, обладающие лучшими формовочными свойствами. Поскольку цементит вызывает развитие трещин в деталях, штампованных из низкоуглеродистого стального листа, в качестве способа улучшения формуемости таких стальных листов была предпринята попытка снижения уровня образования цементита или полного отсутствия образования цементита.

В патентном документе 1 раскрывается технология, при которой улучшаются формуемость и фосфатируемость стального листа посредством снижения содержания С до уровня не более 0,003 масс.%, добавления Ti и Nb, контроля содержания S и, кроме того, ограничения температуры окончания процесса горячей прокатки в зависимости от содержания Mn, S, Nb и С.

В этом способе могут быть получены превосходные показатели удлинения и r-величины (коэффициент пластической деформации), хотя нельзя сказать, что достигаемая при этом формуемость является достаточной для условий практической штамповки.

В патентном документе 2 раскрывается стальной лист, обладающий устойчивостью против вторичной хрупкости, вызванной наклепом, благодаря сниженному содержанию С до не более 0,0025 масс.% и уменьшенному до не более 15 мкм диаметру ферритного зерна.

Поскольку показатели удлинения листа при этой технологии невелики, обеспечить достаточную формуемость при штамповке в практических условиях не удается.

В патентном документе 3 раскрывается способ получения стального листа, обладающего превосходной способностью к глубокой вытяжке, при котором содержание С снижается до не более 0,0030 масс.% и добавляются оптимизированные в зависимости от содержания С, N и S количества Ti, и, кроме того, горячая прокатка запускается без охлаждения до комнатной температуры после непрерывной разливки и перед чистовой прокаткой выполняется нагревание начерно прокатанного прутка.

В этом способе улучшаются показатели r-величины и устойчивость к вторичной хрупкости, вызванной наклепом, однако характеристики удлинения невелики и не обеспечивается достаточная формуемость в условиях практической штамповки.

В патентном документе 4 раскрывается стальной лист, обладающий хорошей коррозионной устойчивостью и формуемостью благодаря снижению содержания С до не более 0,0015 масс.% и добавлению Аl в зависящих от содержания N количествах.

При этом способе достигается улучшение показателей удлинения и r-величины при простом испытании на разрыв, однако не обеспечивается удовлетворительная формуемость в условиях практической штамповки.

Публикации известного уровня техники

[Патентный документ 1] - патент Японии №2712986;

[Патентный документ 2] - патент Японии №3807177;

[Патентный документ 3] - патент Японии №3428318;

[Патентный документ 4] - патент Японии №3241429.

Сущность изобретения

Проблема, решаемая изобретением

Как указывалось выше, с применением обычных технологий оказывается сложным создание стальных листов, обладающих хорошей формуемостью в условиях практической штамповки.

Данное изобретение должно обеспечить преимущественное решение проблем вышеупомянутых традиционных технологий и создать стальной лист, обладающий превосходной формуемостью в условиях практической штамповки, а также способ его производства.

Пути решения проблемы

В качестве показателя формуемости обычного стального листа, как правило, используются данные по удлинению, получаемые при испытаниях на растяжение. Под таким удлинением подразумевается величина пластической деформации материала, подвергшегося разрыву при испытаниях на растяжение.

Однако когда происходит разрушение, получить продукты не удается. Это означает, что удлинение не является адекватным показателем для штамповки в практических условиях.

Авторы данного изобретения провели изучение деформационного поведения стального листа в условиях практической штамповки.

В результате было установлено, что формуемость в условиях практической штамповки регулируется характеристиками деформационного упрочнения.

Кроме того, было найдено, что важным является наличие высокой степени деформационного упрочнения в диапазоне от 5% до 25%.

В настоящее время авторы данного изобретения выполнили дальнейшее исследование различных факторов, обеспечивающих такие свойства деформационного упрочнения.

В результате были получены следующие сведения:

(1) формуемость улучшается при диспергировании в стали крупнозернистого Ti4C2S2; и

(2) формуемость улучшается еще больше при объединении TiS с Ti4C2S2.

Данное изобретение создано на основе приведенных выше сведений, а его краткое изложение и толкование являются следующими:

1. Стальной лист, обладающий превосходной формуемостью, отличающийся тем, что данная сталь имеет химический состав, содержащий не более 0,01 масс.% С, не более 0,2 масс.% Si, не более 0,5 масс.% Мn, не более 0,04 масс.% Р, от 0,001 до 0,03 масс.% S, не более 0,01 масс.% N, не более 0,1 масс.% Аl и от 0,02 до 0,1 масс.% Ti, остальное Fe и неизбежные примеси, при этом в данной стали диспергировано от 0,005 до 0,5% (объемная доля) Ti4C2S2 со средним размером частиц не менее 10 нм.

2. Стальной лист, обладающий превосходной формуемостью, согласно пункту 1, в котором часть Ti4C2S2 замещена сложным сульфидом TiS·Ti4C2S2.

3. Стальной лист, обладающий превосходной формуемостью, согласно п.1 или 2, содержащий, кроме того, не более 0,0030 масс.% В.

4. Стальной лист, обладающий превосходной формуемостью, согласно любому из пп.1-3, содержащий, кроме того, не более 0,01 масс.% Nb.

5. Стальной лист, обладающий превосходной формуемостью, согласно любому из пп.1-4, содержащий, кроме того, суммарно не более 1 масс.% одного или нескольких элементов, выбранных из группы, состоящей из Сu, Sn, Ni, Са, Mg, Со, As, Cr, Sb, W, Mo, Pb, Та, РЗМ, V, Cs, Zr и Hf.

6. Стальной лист, обладающий превосходной формуемостью, согласно любому из пп.1-5, на поверхность которого нанесен слой покрытия.

7. Способ производства стального листа, описанного в любом из пп.1-6, в котором стальной материал, имеющий химический состав, содержащий не более 0,01 масс.% С, не более 0,2 масс.% Si, не более 0,5 масс.% Мn, не более 0,04 масс.% Р, от 0,001 до 0,03 масс.% S, не более 0,01 масс.% N, не более 0,1 масс.% Аl и от 0,02 до 0,1 масс.% Ti, остальное Fe и неизбежные примеси, подвергают горячей прокатке, охлаждению, намотке, травлению, холодной прокатке и затем непрерывному отжигу для получения стального листа, отличающийся тем, что температура чистовой прокатки составляет не менее 890°С, а температура последующей намотки в рулон - более 600°С.

8. Способ производства стального листа согласно п.7, отличающийся тем, что на стальной лист наносят покрытие.

Эффект изобретения

Согласно данному изобретению является возможным создание стальных листов, обладающих превосходной формуемостью, значительно улучшенной по сравнению с формуемостью обычных стальных листов, и оказание заметного эффекта на состояние промышленности.

Осуществление изобретения

Далее изобретение будет описано более подробно.

Прежде всего будут описаны причины, по которым химическая композиция данного стального листа ограничивается указанными выше границами. При этом проценты, представляющие следующие далее компоненты, означают масс.%, если не указывается иного.

С: не более 0,01%.

С является незаменимым элементом для образования Ti4C2S2, необходимого для увеличения степени деформационного упрочнения стали. В данном изобретении он связывается с Ti и S с образованием тонкодисперсного карбосульфида с тем, чтобы таким образом улучшить степень деформационного упрочнения стального листа. Однако когда содержание С превышает 0,01%, это приводит к дисперсионному отверждению стали под действием TiC, что оказывает неблагоприятный эффект уменьшения деформационного упрочнения. Поэтому содержание С не превышает 0,01%. Предпочтительно оно составляет не менее 0,0005%, но не более 0,005%, более предпочтительно не менее 0,0005%, но не более 0,003%.

Si: не более 0,2%.

Si является элементом, позволяющим регулировать дислокационную структуру для содействия деформационному упрочнению феррита. Однако когда содержание Si превышает 0,2%, становится заметным упрочнение твердого раствора феррита и степень деформационного упрочнения снижается. Поэтому содержание Si не превышает 0,2%. Предпочтительно оно не превышает 0,05%.

Мn: не более 0,5%.

Так как Мn является упрочняющим твердый раствор элементом, в данном изобретении желательно снижение его содержания аналогично Si. Для обеспечения превосходной обрабатываемости содержание Мn должно быть не более 0,5%. Предпочтительно оно не превышает 0,30%.

Р: не более 0,04%.

Так как Р является элементом, упрочняющим твердый раствор, в данном изобретении желательно снижение его содержания. Когда содержание Р превышает 0,04%, становится заметным упрочнение твердого раствора и деформационное упрочнение снижается. Поэтому содержание Р не превышает 0,04%. Предпочтительно оно не превышает 0,03%.

S: не менее 0,001%, но не более 0,03%.

В данном изобретении S является важным элементом, связывающим Ti с образованием Ti4C2S2, чтобы таким образом достигнуть увеличения степени деформационного упрочнения. Поэтому в данном изобретении включается по меньшей мере 0,001% S. С другой стороны, когда содержание S превышает 0,03%, тонкодисперсный TiS укрупняется и выделяется MnS, и, следовательно, ухудшается обрабатываемость. Поэтому в данном изобретении содержание S не превышает 0,03%. Предпочтительно оно не превышает 0,02%.

N: не более 0,01%.

N образует TiN посредством соединения с Ti или образует AlN, связываясь с Аl. Когда содержание N превышает 0,01%, эти нитриды диспергируются в ферритовых зернах с ухудшением степени деформационного упрочнения. Поэтому содержание N не превышает 0,01%. Предпочтительно оно не превышает 0,006%.

Аl: не более 0,1%.

Аl является элементом, действующим как раскислитель. Для обеспечения этого эффекта желательно включение Аl в количестве не менее 0,001%. Когда его содержание превышает 0,1%, количество окисленных включений возрастает настолько, что препятствует движению дислокаций и ухудшает степень деформационного упрочнения. Поэтому содержание Аl не превышает 0,1%.

Ti: не менее 0,02%, но не более 0,1%.

Ti является важным элементом для данного изобретения. Ti образует Ti4C2S2 в ферритовых зернах, вследствие чего улучшается степень деформационного упрочнения стального листа. Однако когда содержание Ti составляет менее 0,02%, количество Ti4C2S2 становится слишком малым и оказывается невозможным контроль движения дислокаций, и, следовательно, не может быть достигнуто достаточное увеличение деформационного упрочнения. С другой стороны, когда содержание Ti превышает 0,1%, осаждаются тонкодисперсные TiC и TiS, что препятствует движению дислокаций и ухудшает степень деформационного упрочнения. Поэтому содержание Ti должно быть не менее 0,02%, но не более 0,1%.

Хотя вышеупомянутое описание касается незаменимых компонентов изобретения, в случае необходимости должным образом могут быть включены следующие далее элементы.

В: не более 0,0030%.

В является элементом, участвующим в упрочении границ зерен, делающихся более выраженными вследствие образования карбидов. Однако когда содержание В превышает 0,0030%, степень деформационного упрочнения ухудшается вследствие упрочения твердого раствора. Поэтому в случае включения В верхний предел его содержания составляет 0,0030%.

Nb: не более 0,01%.

Nb соединяется с С для препятствования выделению цементита в феррит и улучшения формуемости. Однако когда его содержание превышает 0,01%, образуется большее количество тонкодисперсного NbC с повышением предела текучести и ухудшением показателя степени деформационного упрочнения вследствие уменьшения размеров ферритного зерна и дисперсионного твердения. Поэтому верхний предел его содержания составляет 0,01%.

Один или несколько элементов, выбранных из Сu, Sn, Ni, Са, Mg, Со, As, Сr, Sb, W, Mo, Pb, Та, РЗМ, V, Cs, Zr и Hf, - суммарно 1% или менее.

Сu, Sn, Ni, Са, Mg, Со, As, Сr, Sb, W, Mo, Pb, Та, РЗМ, V, Cs, Zr и Hf являются элементами, полезными с точки зрения улучшения коррозионной устойчивости, но если их общее содержание превышает 1%, возникает проблема ухудшения показателя степени деформационного упрочнения вследствие увеличения предела текучести, вызываемого упрочнением твердого раствора, поэтому количество этих элементов, добавляемых индивидуально или в комбинации из двух или более, не должно превышать 1%. Предпочтительно не более 0,5%.

Дальнейшие компоненты, помимо приведенных выше, представлены Fe и неизбежными примесями.

Хотя описанное выше относится к диапазону химического состава композиции стального листа, для достижения ожидаемого эффекта изобретении только регулирования химической композиции до границ вышеупомянутого диапазона недостаточно, и важно, чтобы тип, размер и характер распределения осажденного в стали карбосульфида также находились в указанных интервалах.

Для данного изобретения важно, чтобы осажденный Тi4С2S2 имел средний размер частиц не менее 10 нм. Кроме того, часть Тi4С2S2 может быть замещена сложным карбосульфидом TiS·Ti4C2S2.

Средняя величина частиц карбосульфида (To4C2S2 или сложного карбосульфида TiS·Ti4C2S2) - не менее 10 нм.

В данном изобретении размеры осаждающегося в стали карбосульфида очень важны. Когда средняя величина частиц карбосульфида составляет менее 10 нм, движение дислокаций подавляется и показатель степени деформационного упрочнения снижается. Поэтому средняя величина частиц карбосульфида должна быть не менее 10 нм. Верхний предел средней величины частиц карбосульфида специальным образом не ограничивается, но если он оказывается слишком большим, на границе раздела между ферритом и карбосульфидом легко образуются трещины и становится заметным снижение показателя удлинения, поэтому предпочтительно, чтобы верхний предел средней величины частиц карбосульфида составлял около 500 нм.

При этом средняя величина частиц вышеупомянутого, содержащего Ti карбосульфида означает среднюю величину частиц, полученную измерением размеров отдельных частиц в 10 областях, наблюдаемых при 100000 увеличении, с анализом изображения с помощью круговой аппроксимации.

Объемная доля карбосульфида: 0,005-0,5%/

Когда объемная доля карбосульфида составляет 0,005% об., не может быть достигнуто удовлетворительное улучшение показателя степени деформационного упрочнения, в то время как при ее превышении уровня 0,5% об. дисперсионное твердение приводит к увеличению прочности и ухудшению показателя степени деформационного упрочнения, поэтому в данном изобретении объемная доля карбосульфида должна быть в пределах диапазона от 0,005% до 0,5%.

Кроме того, объемная доля карбосульфида определялась методом реплик, выполняемым обычной электронной микроскопией, при котором на углеродной мембранной подложке выделялись только осадки и размер частиц каждого выделения измерялся с помощью сканирующего электронного микроскопа. Объемная доля выделений вычислялась по объему карбидов, деленному на количество железа, растворенного при методе реплик.

Стальной лист изобретения может быть создан с нанесением на его поверхность слоя покрытия. Посредством образования на поверхности стального листа слоя покрытия обеспечивается улучшение коррозионной устойчивости. В качестве покрытия следует упомянуть, например, цинковое покрытие, легированное цинковое покрытие, электроосажденное цинковое покрытие, такое как электроосажденное покрытие из сплава Zn-Ni, и так далее.

Далее изобретение будет описано в отношении способа производства стального листа.

В данном изобретении в качестве исходного материала предпочтительно используется полученный непрерывной разливкой сляб, который для образования стального листа последовательно подвергается горячей прокатке, охлаждению на выпускном рольганге, намотке, травлению, холодной прокатке и непрерывному отжигу.

В данном изобретении способ плавления стального материала специальным образом не ограничивается, и пригодными являются любые известные способы, применяющие индукционные печи, электропечи, конвертеры и т.п. Также специальным образом не ограничивается и способ литья, однако предпочтительным является метод непрерывной разливки. Когда сляб является горячекатаным, он может быть повторно нагрет в нагревательной печи и затем подвергнут горячей прокатке, или же сразу после отливки с целью выполнения температурной компенсации сляб может нагреваться в течение короткого периода времени в печи, нагретой до температуры не ниже 1250°С.

Полученный таким образом стальной материал (сляб) подвергается горячей прокатке. Горячая прокатка может состоять из черновой прокатки и чистовой прокатки или же только из чистовой прокатки с пропуском этапа черновой прокатки. В любом случае температура чистовой прокатки имеет важное значение.

Температура чистовой прокатки: не ниже 890°С.

Когда температура чистовой прокатки ниже 890°С, ферритные зерна разрастаются, приводя к ухудшению показателя степени деформационного упрочнения. Поэтому температура чистовой прокатки должна быть не ниже 890°С. При этом верхний предел температуры чистовой прокатки специальным образом не ограничивается, но предпочтительно составляет около 1000°С.

Затем горячекатаный стальной лист подвергается охлаждению на выпускном рольганге и сматывается в рулоны. При этом температура намотки в рулон играет важную роль.

Температура намотки в рулон: выше 600°С.

Когда температура намотки в рулон не превышает 600°С, не происходит достаточного осаждения Ti4C2S2 и, следовательно, не достигается эффект изобретения. Поэтому температура намотки должна быть выше 600°С. Предпочтительно она не ниже 620°С, более предпочтительно 640°С. При этом верхний предел температуры намотки в рулон предпочтительно составляет около 760°С.

Далее стальной лист подвергается травлению, холодной прокатке и непрерывному отжигу, которые могут выполняться в соответствии с широко известными обычными способами, поскольку условия холодной прокатки и непрерывного отжига специальным образом не ограничиваются.

Например, предпочтительно, чтобы степень обжатия при холодной прокатке составляла около 40-95%, а температура нагрева при отжиге в ходе непрерывного отжига - около 760-900°С.

Кроме того, на полученный упомянутым выше способом холоднокатаный стальной лист может быть нанесен слой покрытия. Например, поверхность стального листа может быть подвергнута оцинковке для образования цинкового покрытия или после цинкования может быть подвергнута легирующей обработке для образования железоцинкового легированного слоя. Кроме того, слой покрытия может быть получен электролитическим осаждением, например, сплава Zn-Ni или другого подобного.

Примеры

Пример 1

Непрерывной разливкой был изготовлен стальной сляб толщиной 270 мм, имеющий химическую композицию, представленную в таблице 1. Затем сляб был подвергнут чистовой прокатке при показанной в таблице 2 температуре и последующей намотке в рулон при температуре, показанной в таблице 2, для получения горячекатаного стального листа толщиной 2,8 мм. Затем стальной лист был подвергнут травлению для удаления с поверхности окалины, холодной прокатке с обжатием 65% и непрерывному отжигу при температуре 780-860°С. Кроме того, часть стального листа погружалась в ванну для цинкования (0,1% Al-Zn) при 480°С для образования слоя цинкового покрытия плотностью 45 г/м2 (на обеих поверхностях) и после этого подвергнута легирующей обработке при 520°С для получения легированного слоя.

Были выполнены испытания на растяжение на образце, вырезанном из стального листа, полученного, как упомянуто выше.

Кроме того, описанным далее образом были оценены тип, средняя величина частиц и объемная доля карбосульфида.

(i) Исследование осажденных фаз

Тонкая фольга, приготовленная из данного холоднокатаного стального листа, изучалась под просвечивающим электронным микроскопом (ТЕМ) и сканирующим электронным микроскопом (SEM) при увеличении 10000-260000 для определения типа содержащего Ti карбосульфида.

Кроме того, согласно вышеупомянутым способам были измерены средняя величина частиц и объемная доля содержащего Ti карбосульфида соответственно.

(ii) Испытания на растяжение

Образец для испытаний на растяжение JIS No.5 (JIS Z2201), при котором направление растяжения является параллельным направлению прокатки, был получен из данного стального листа и подвергнут испытаниям на растяжение согласно способу, определенному в JIS Z2241, для измерения прочности при растяжении. Кроме того, в диапазоне деформаций от 0,05 до 0,25 была вычислена n-величина, представляющая показатель степени деформационного упрочнения.

Считается, что когда n-величина не ниже 0,20, штампуемость является превосходной.

Полученные таким образом результаты также представлены в таблице 2.

Таблица 1
Тип стали Химическая композиция (масс.%) Примечания
С Si Мn Р S Аl N Ti В Другие
А 0,0009 0,01 0,22 0,011 0,013 0,051 0,0018 0,045 - Пригодная сталь
В 0,0013 0,01 0,22 0,011 0,013 0,051 0,0021 0,045 - - Пригодная сталь
С 0,0027 0,01 0,22 0,011 0,013 0,051 0,0018 0,043 - - Пригодная сталь
D 0,0033 0,01 0,22 0,011 0,013 0,051 0,0019 0,045 - - Пригодная сталь
Е 0,0217 0,01 0,22 0,011 0,012 0,051 0,0022 0,044 - - Сравнительная сталь
F 0,0018 0,05 0,35 0,011 0,005 0,055 0,0035 0,067 - - Пригодная сталь
G 0,0018 0,40 0,35 0,015 0,005 0,055 0,0018 0,067 - - Сравнительная сталь
Н 0,0017 0,11 0,35 0,015 0,005 0,055 0,0021 0,067 - Nb: 0,008 Пригодная сталь
I 0,0016 0,11 0,35 0,015 0,005 0,055 0,0021 0,067 - - Пригодная сталь
J 0,0018 0,09 0,35 0,021 0,008 0,055 0,0021 0,067 0,0003 - Пригодная сталь
К 0,0035 0,11 0,15 0,012 0,008 0,061 0,0044 0,313 0,0002 - Сравнительная сталь
L 0,0034 0,09 0,21 0,008 0,007 0,061 0,0038 0,055 0,0003 - Пригодная сталь
М 0,0034 0,09 0,21 0,008 0,008 0,061 0,0021 0,055 0,0005 Сu: 0,02, Ni: 0,04, Sn: 0,0010 Пригодная сталь
N 0,0022 0,04 0,21 0,013 0,008 0,041 0,0014 0,0001 Сравнительная сталь
O 0,0028 0,05 0,19 0,007 0,016 0,044 0,0019 0,041 - Мо: 0,02, Сr: 0,07 Пригодная сталь
P 0,0028 0,05 0,19 0,009 0,017 0,044 0,0032 0,038 - As: 0,0011, Sb: 0,006, Hf: 0,0021 Пригодная сталь
Q 0,0027 0,01 0,19 0,009 0,011 0,044 0,0032 0,038 - Со: 0,0071, Са: 0,0020 Пригодная сталь
R 0,0028 0,01 0,19 0,008 0,019 0,071 0,0025 0,049 - V: 0,01, Mg: 0,0021, W: 0,0018 Пригодная сталь
S 0,0021 0,01 0,43 0,009 0,012 0,062 0,0031 0,049 - Zr: 0,09, REM: 0,0022, Cs: 0,0021 Пригодная сталь
Т 0,0022 0,01 0,41 0,014 0,012 0,059 0,0021 0,048 - Pb: 0,007, Та: 0,09 Пригодная сталь
U 0,0018 0,01 0,21 0,011 0,008 0,045 0,0028 0,041 - Пригодная сталь
V 0,0025 0,02 0,18 0,018 0,007 0,051 0,0028 0,039 0,0004 Пригодная сталь

Как видно из Таблицы 2, все стальные листы, полученные согласно изобретению, имеют n-величину не менее 0,20 и обладают превосходной штампуемостью.

Таблица 2
Тип стали Условия горячей прокатки Осажденный карбосульфид Механические свойства Примечания
Температура чистовой прокатки (°С) Температура намотки в рулон (°С) Средний размер частиц (нм) Объемная доля (%) Соотношения осажденных карбосульфидов каждого типа (%) TS (МПа) Показатель деформационного упрочнения, n-величина
Ti4C2S2 Сложный карбосульфид TiS·Ti4C2S2
1 А 920 660 21 0,02 62 38 302 0,26 Пример изобретения
2 В 920 660 22 0,03 61 39 299 0,26 Пример изобретения
3 С 920 660 25 0,05 62 38 308 0,26 Пример изобретения
4 D 920 660 25 0,07 62 38 321 0,26 Пример изобретения
5 Е 920 590 5 0,43 85 15 398 0,16 Сравнительный пример
6 F 910 680 31 0,04 100 0 303 0,23 Пример изобретения
7 G 910 680 33 0,04 100 0 345 0,19 Сравнительный пример
8 Н 910 680 32 0,03 100 0 300 0,23 Пример изобретения
9 I 910 680 34 0,03 100 0 311 0,23 Пример изобретения
10 J 910 620 33 0,04 41 59 309 0,24 Пример изобретения
11 К 820 620 5 0,21 31 69 355 0,18 Сравнительный пример
12 L 940 620 33 0,19 32 68 301 0,26 Пример изобретения
13 М 940 700 36 0,22 67 33 299 0,26 Пример изобретения
14 N 930 700 - - - - 301 0,18 Сравнительный пример
15 О 930 670 41 0,06 58 42 298 0,26 Пример изобретения
16 Р 890 670 44 0,06 54 46 301 0,26 Пример изобретения
17 Q 890 670 42 0,05 48 52 303 0,27 Пример изобретения
18 R 900 670 43 0,06 49 51 298 0,27 Пример изобретения
19 S 900 670 44 0,04 65 35 301 0,26 Пример изобретения
20 Т 920 670 31 0,04 66 34 303 0,26 Пример изобретения
21 U 840 640 8 0,04 100 0 305 0,19 Сравнительный пример
22 V 930 500 7 0,05 100 0 311 0,18 Сравнительный пример

Как видно из таблицы 2, все стальные листы, полученные согласно изобретению, имеют n-величину не менее 0,20 и обладают превосходной штампуемостью.

1. Стальной лист, отличающийся тем, что сталь содержит не более 0,01 мас.% С, не более 0,2 мас.% Si, не более 0,5 мас.% Мn, не более 0,04 мас.% Р, от 0,001 до 0,03 мас.% S, не более 0,01 мас.% N, не более 0,1 мас.% Аl и от 0,02 до 0,1 мас.% Ti, остальное Fe и неизбежные примеси, при этом в стали диспергирован сульфид Ti4C2S2 в объемной доле от 0,005 до 0,5% со средним размером частиц не менее 10 нм, причем стальной лист имеет показатель степени деформационного упрочнения n не ниже 0,20 и толщину не более 3 мм.

2. Стальной лист по п.1, в котором в стали дополнительно диспергирован сложный сульфид TiS·Ti4C2S2, при этом объемная доля сульфида Ti4C2S2 и сложного сульфида TiS·Ti4C2S2 составляет от 0,005 до 0,5%.

3. Стальной лист по п.1, дополнительно содержащий не более 0,0030 мас.% В.

4. Стальной лист по п.2, дополнительно содержащий не более 0,0030 мас.% В.

5. Стальной лист по любому из пп.1-4, дополнительно содержащий не более 0,01 мас.% Nb.

6. Стальной лист по любому из пп.1-4, дополнительно содержащий суммарно не более 1 мас.% одного или нескольких элементов, выбранных из группы, состоящей из Сu, Sn, Ni, Са, Mg, Со, As, Cr, Sb, W, Mo, Pb, Та, РЗМ, V, Cs, Zr и Hf.

7. Стальной лист по п.5, дополнительно содержащий суммарно не более 1 мас.% одного или нескольких элементов, выбранных из группы, состоящей из Сu, Sn, Ni, Са, Mg, Со, As, Cr, Sb, W, Mo, Pb, Та, РЗМ, V, Cs, Zr и Hf.

8. Стальной лист по любому из пп.1-4, на поверхность которого нанесен слой покрытия.

9. Стальной лист по п.5, на поверхность которого нанесен слой покрытия.

10. Стальной лист по п.6, на поверхность которого нанесен слой покрытия.

11. Способ производства стального листа по любому из пп.1 - 10, в котором стальной материал, содержащий не более 0,01 мас.% С, не более 0,2 мас.% Si, не более 0,5 мас.% Мn, не более 0,04 мас.% Р, от 0,001 до 0,03 мас.% S, не более 0,01 мас.% N, не более 0,1 мас.% Аl и от 0,02 до 0,1 мас.% Ti, остальное Fe и неизбежные примеси, подвергают горячей прокатке, охлаждению, намотке, травлению, холодной прокатке и затем непрерывному отжигу для получения стального листа, при этом температура чистовой прокатки составляет не менее 890°С, а температура последующей намотки в рулон составляет от более 600°С до не более 760°С для выделения Ti4C2S2 или Ti4C2S2 и сложного сульфида TiS·Ti4C2S2.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что стальной лист подвергают нанесению покрытия.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению высокопрочного холоднокатаного стального листа, используемого для изготовления структурных деталей автомобилей.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению высокопрочного холоднокатаного стального листа, применяемого во внутренних и внешних панелях автомобиля.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению стального листа и стального листа с покрытием, используемых в автомобилестроении, в качестве элементов конструкции зданий, мебели и приборных щитов.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения хорошей формуемости листа при прессовании в производственных условиях получают холоднокатаный стальной лист, содержащий, мас.%: С 0,005 или менее, Si 0,1 или менее, Мn 0,5 или менее, Р 0,03 или менее, S 0,02 или менее, N 0,005 или менее, Аl 0,1 или менее, Ti от 0,020 до 0,1 (включая 0,020 и 0,l), Fe и случайные примеси - остальное, в котором размер частиц TiN не превышает 0,5 микрон, размер частиц сульфида Ti и/или карбосульфида Ti не превышает 0,5 микрон, диаметр частиц феррита не превышает 30 микрон, отношение интенсивностей рентгеновских дифракционных линий (111)//ND в произвольно ориентированном образце составляет по меньшей мере 3 и отношение интенсивностей рентгеновских дифракционных линий (100)//ND в произвольно ориентированном образце не превышает 1.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к стальному листу с покрытием из сплава на основе цинка, в котором в качестве основного материала использована низкоуглеродистая сталь.

Группа изобретений относится к области металлургии, в частности изготовлению горячекатаного листа, из которого производят спиральношовную трубу. Для обеспечения высокой ударной вязкости и прочности соответственно стандарту API5L-Х80 или более получают горячекатаный стальной лист, содержащий предварительно заданные компоненты, и удовлетворяющий условиям 0<S/Са<0,8, N-14/48×Ti≥«0» (нуль), мас.%, в котором доля проэвтектоидного феррита составляет 3% или более и 20% или менее и остальное представляет собой фазу низкотемпературного превращения в микроструктуре на глубине половины толщины листа по его толщине от поверхности стального листа, среднечисленный размер кристаллического зерна во всей микроструктуре в целом составляет 2,5 мкм или менее, усредненный по площади размер зерна составляет 9 мкм или менее, среднеквадратичное отклонение от усредненного по площади размера зерна составляет 2,3 мкм или менее и отношение интенсивностей рентгеновских рефлексов {211}/{111} в направлении {211} и в направлении {111} относительно плоскости, параллельной поверхности стального листа, на глубине половины толщины листа по его толщине от поверхности стального листа составляет 1,1 или более.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочному стальному листу, обладающему повышенной способностью к термическому упрочнению и формуемостью.

Изобретение относится к области металлургии. Технический результат изобретения состоит в создании холоднокатаного стального листа со стабильной повышенной формуемостью.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к созданию высокопрочного горячекатаного листа с отличной усталостной прочностью из стали. Сталь, включающую в мас.%: С: 0,08-0,18, Si: менее 0,5, Mn: 0,8-1,8, P: 0,05 или менее, S: 0,005 или менее, N: 0,008 или менее, Al: 0,01-0,1, Ti: 0,01-0,1, Fe и случайные примеси остальное, нагревают до температуры 1150-1300°С.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению высокопрочной сварной стальной трубы путем шовной сварки участка стального листа, которому придана форма трубы.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения хорошей формуемости листа при прессовании в производственных условиях получают холоднокатаный стальной лист, содержащий, мас.%: С 0,005 или менее, Si 0,1 или менее, Мn 0,5 или менее, Р 0,03 или менее, S 0,02 или менее, N 0,005 или менее, Аl 0,1 или менее, Ti от 0,020 до 0,1 (включая 0,020 и 0,l), Fe и случайные примеси - остальное, в котором размер частиц TiN не превышает 0,5 микрон, размер частиц сульфида Ti и/или карбосульфида Ti не превышает 0,5 микрон, диаметр частиц феррита не превышает 30 микрон, отношение интенсивностей рентгеновских дифракционных линий (111)//ND в произвольно ориентированном образце составляет по меньшей мере 3 и отношение интенсивностей рентгеновских дифракционных линий (100)//ND в произвольно ориентированном образце не превышает 1.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листу конструкционной нержавеющей стали. Лист выполнен из стали, содержащей, в мас.%: от 0,01 до 0,03 С, от 0,01 до 0,03 N, от 0,10 до 0,40 Si, от 1,5 до 2,5 Мn, 0,04 или менее Р, 0,02 или менее S, от 0,05 до 0,15 Аl, от 10 до 13 Сr, от 0,5 до 1,0 Ni, 4×(C+N) или более и 0,3 или менее Ti, Fe и неизбежные примеси в качестве остального, при этом V, Сa и О регулируются в неизбежных примесях: 0,05 или менее V, 0,0030 или менее Сa и 0,0080 или менее О.

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении электросварных труб для строительства газопроводов и нефтепроводов в северных районах и сейсмических зонах.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для упрочнения металла в процессе обработки. Для повышения прочностных характеристик производимой стали осуществляют нагрев заготовки выше температуры аустенизации стали, черновую прокатку, междеформационное охлаждение, чистовую прокатку в температурном диапазоне 950-770°C в течение не менее 60 с с обеспчением формирования наноразмерных выделений Nb-Nb, и/или Nb-Ti, и/или Nb-Mo, и/или Мо-Мо в матрице парамагнитного кубического гранецентрированного и/или объемноцентрированного железа и последующую термическую обработку в интервале 680-450°C в течение не менее 80 с, обеспечивающую формирование наноразмерных выделений Cu-Cu и/или Cu-Ni в матрице ферромагнитного кубического объемноцентрированного железа.

Изобретение относится к способу термомеханической обработки для получения толстого листа (1) из исходного материала с повышенной вязкостью, в частности низкотемпературной вязкостью.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству высокопрочного холоднокатаного стального листа. Лист выполнен из стали, содержащий в мас.%: 0,06-0,12 С, 0,4-0,8 Si, 1,6-2,0 Mn, 0,01-1,0 Cr, 0,001-0,1 V, 0,05 или менее Р, 0,01 или менее S, 0,01-0,5 растворимого алюминия (sol.

Группа изобретений относится к области металлургии, в частности изготовлению горячекатаного листа, из которого производят спиральношовную трубу. Для обеспечения высокой ударной вязкости и прочности соответственно стандарту API5L-Х80 или более получают горячекатаный стальной лист, содержащий предварительно заданные компоненты, и удовлетворяющий условиям 0<S/Са<0,8, N-14/48×Ti≥«0» (нуль), мас.%, в котором доля проэвтектоидного феррита составляет 3% или более и 20% или менее и остальное представляет собой фазу низкотемпературного превращения в микроструктуре на глубине половины толщины листа по его толщине от поверхности стального листа, среднечисленный размер кристаллического зерна во всей микроструктуре в целом составляет 2,5 мкм или менее, усредненный по площади размер зерна составляет 9 мкм или менее, среднеквадратичное отклонение от усредненного по площади размера зерна составляет 2,3 мкм или менее и отношение интенсивностей рентгеновских рефлексов {211}/{111} в направлении {211} и в направлении {111} относительно плоскости, параллельной поверхности стального листа, на глубине половины толщины листа по его толщине от поверхности стального листа составляет 1,1 или более.

Изобретение относится к области термомеханической обработки для изготовления стального проката с требуемыми свойствами. Для обеспечения требуемого уровня потребительских свойств металлопроката получают заготовку из стали, содержащей, мас.%: C 0,05-0,18, Si 0,05-0,6, Mn 1,30-2,05, S не более 0,015, P не более 0,020, Cr 0,02-0,35, Ni 0,02-0,45, Cu 0,05-0,30, Ti не более 0,050, Nb 0,010-0,100, V не более 0,120, N не более 0,012, Al не более 0,050, Mo не более 0,45, железо и неизбежные примеси остальное.
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству горячекатаного широкополосного рулонного проката. Для повышения потребительских свойств и прочностных свойств проката последний производят из стали, содержащей, мас.%: 0,07 углерода, 0,03 кремния, 0,4÷1,6 марганца, 0,03 хрома, 0,03 никеля, 0,012 серы, 0,014 фосфора, 0,047 алюминия, 0,04 меди, 0,018 титана, 0,007 азота, 0,02÷0,09 ниобия, 0,003 ванадия, которую подвергают прокатке, ускоренному охлаждению и смотке полос в рулон, при этом при толщине полосы до 5 мм включительно используют сталь с фактическим содержанием марганца и ниобия, при толщине проката от 5,01 мм до 12 мм включительно - сталь с содержание марганца большим в 1,5 раза и содержанием ниобия в 1,2 раза большим, чем при производстве проката толщиной до 5 мм, при толщине проката от 12,01 мм до 16 мм включительно - сталь с содержанием марганца большим в 1,9 раза и содержанием ниобия в 1,5 раза большим, чем при производстве проката толщиной до 5 мм, при этом температуру конца прокатки выдерживают ниже температуры Ar3÷(Ar3-30)°C, температуру смотки обеспечивают ниже Ar1 на 100÷150°C, вычисляя величины Ar3 и Ar1 по формулам: Ar3=879,2-94,24[C]-21,13[Si]-25,56[Mn]+47,71[Cr]+16,44[Ni]; Ar1=729,2-9,24[C]+12,13[Si]-15,56[Mn]+17,71[Cr]-46,44[Ni].

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочному стальному листу, обладающему повышенной способностью к термическому упрочнению и формуемостью.

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения в горячекатаном стальном листе сопротивления усталости проводят черновую прокатку со степенью обжатия 80% или более и чистовую прокатку при температуре подачи чистовой прокатки в диапазоне 800-950°С стали, содержащей в мас.%: С 0,05-0,15, Si 0,2-1,2, Mn 1,0-2,0, Al 0,005-0,10, N 0,006 или менее, и по меньшей мере один элемент, выбранный из: Ti 0,03-0,13, Nb 0,02-0,10 и V 0,02-0,15, железо и неизбежные примеси - остальное. После завершения чистовой прокатки проводят охлаждение листа в две стадии, при этом на первом этапе лист охлаждают от температуры подачи чистовой прокатки до температуры 550-610°С со средней скоростью охлаждения 25°С/с или более, а на втором этапе его охлаждают от температуры охлаждения предшествующего этапа до температуры намотки 350-550°С или более и осуществляют намотку листа. Получен лист, в котором содержание мелкодисперсной фазы бейнита по доле площади в микроструктуре части поверхностного слоя глубиной 500 мкм от поверхности в направлении толщины листа доходит до 50% или более и содержание мелкодисперсной фазы бейнита по доле площади в микроструктуре центральной части толщины листа, которая находится между 1/4 толщины листа и 3/4 толщины листа, доходит до 90% или более, а предел прочности на разрыв TS составляет 780 МПа или более. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 ил.
Наверх