專利名稱：：調(diào)節(jié)多相鋼的目標(biāo)特性組合的方法和設(shè)備的制作方法調(diào)節(jié)多相鋼的目標(biāo)特性組合的方法和設(shè)備本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)熱軋多相鋼的目標(biāo)特性組合的方法和設(shè)備，該多相鋼的多相結(jié)構(gòu)含至少30%鐵素體和最高50%馬氏體，例如雙相鋼和TRIP鋼，該鋼以通常的熱輥軋鋼機(jī)、薄板坯澆鑄輥軋機(jī)或相應(yīng)的窄帶軋鋼才幾和中帶軋鋼機(jī)或線軋鋼機(jī)用標(biāo)準(zhǔn)分碎斤和標(biāo)準(zhǔn)程序控制制備。與普通鋼品質(zhì)相比，多相鋼具有明顯改進(jìn)的強(qiáng)度和延展性組合，并因此特別在汽車工業(yè)有越來越大的重要性。目前適于汽車制造的最重要的鋼種是雙相鋼和TRIP鋼。由于明顯較低的制造成本，直接作為熱軋帶材制備的方案具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)點(diǎn)，并由此對(duì)未來具有^f艮大的潛力。雙相鋼的特征是低的屈服點(diǎn)比值，其通常為50-70%。與HSLA鋼(高強(qiáng)度低合金)即高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼相比，除在相同的拉伸強(qiáng)度下的較低屈服點(diǎn)外其達(dá)到明顯更好的延伸值。對(duì)于一些應(yīng)用(例如管材)必需將屈服點(diǎn)比值調(diào)節(jié)到一定的值是所希望的，但斷裂伸長(zhǎng)率仍要盡可能大。因?yàn)橹苯又苽洳煌瑥?qiáng)度等級(jí)的熱軋帶材需要非常廣泛的工藝技能，所以現(xiàn)有技術(shù)是對(duì)各種材料要適配化學(xué)分析或工藝控制，其中與雙相鋼相比，TRIP鋼基本上具有較高的屈服點(diǎn)比值。由EP1108072Bl已知一種制備雙相鋼的方法，在該方法中，在帶兩步冷卻的精禮制后實(shí)現(xiàn)由70-90%鐵素體和30-10%馬氏體組成的雙相結(jié)構(gòu)。第一步(慢)冷卻在冷軋機(jī)機(jī)列中進(jìn)行，其中熱軋帶通過相互呈間隔i殳置的冷卻速度為20-30K/s的水冷級(jí)進(jìn)行特定冷卻。調(diào)節(jié)所述冷卻，以使還具有可快速實(shí)現(xiàn)鐵素體形成的高溫度的冷卻曲線進(jìn)入鐵素體區(qū)。該第一步冷卻進(jìn)行的時(shí)間長(zhǎng)到使在直接且無(wú)停留時(shí)間地接著另一(快速)冷卻之前至少70%的奧氏體轉(zhuǎn)變成鐵素體。含例如40-70%鐵素體、15-40%貝氏體和5-20%殘余奧氏體結(jié)構(gòu)的TRIP鋼(相變誘導(dǎo)塑性鋼)的特別效應(yīng)是在出現(xiàn)外塑性變形時(shí)亞穩(wěn)態(tài)的殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體。該與鐵素體基質(zhì)的體積增加和塑性化有關(guān)的轉(zhuǎn)變產(chǎn)生了較高的強(qiáng)度并總體上導(dǎo)致較高的塑性延伸，這種轉(zhuǎn)變不單由奧氏體而且也由周圍的結(jié)構(gòu)成分產(chǎn)生。以這種方式制備的鋼出現(xiàn)了高強(qiáng)度和高延展性的非凡組合，因此其特別適用于汽車工業(yè)。由EP1396549Al中已知一種用于制有具有TRIP特性的無(wú)珠光體的熱軋鋼帶的方法，在此方法中，將鋼水澆鑄成薄板坯，該鋼水除含鐵和不可避免的雜質(zhì)外還含元素Ti或Nb中至少之一作為主要成分和含最大為0.8%的Cr、最大為0.8%的Cu、最大為1.0%的Ni中的任選一種或多種，所述薄板坯以850-1050。C的入口溫度在退火爐中于1000-120(TC下退火10-60分鐘。去氧化皮后在750-1000。C下精熱軋?jiān)摫“迮?，并以兩步冷卻到巻取溫度300-530。C，第一步的可控冷卻速度至少為150K/s，冷卻間歇為4-6秒。除上述程序外，Ti和/或Nb的存在是很重要的，因?yàn)檫@些元素直到開始熱軋均保留在溶液中，并且在其其后析出時(shí)特別可改進(jìn)熱軋帶的顆粒細(xì)度、增加殘余奧氏體含量和其穩(wěn)定性。最后由EP1394279Bl已知一種制備其抗拉強(qiáng)度大于800Mpa、均勻伸長(zhǎng)率大于5%和斷裂伸長(zhǎng)大于20%的高強(qiáng)度和高延展性的低碳鋼的方法。從經(jīng)硬化的或經(jīng)調(diào)質(zhì)的前體材料即含0.20%的C、1.60。/。的Mn和硼雜質(zhì)和大于90%的馬氏體相含量的鋼出發(fā)，經(jīng)總軋制度大于20%的冷軋后在500-600。C下進(jìn)行退火處理，得到含在鐵素體中沉積的碳化鐵的具有100-300nm的超細(xì)結(jié)晶粒狀鐵素體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。從該現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的是提供一種方法和設(shè)備，由此可將用標(biāo)準(zhǔn)分析和標(biāo)準(zhǔn)程序控制制備的多相鋼轉(zhuǎn)變成具有幾乎任意特性組合的鋼種。本發(fā)明的目的是通過權(quán)利要求1的特征部分實(shí)現(xiàn)的，即，緊接來自熱軋制或其后的精制步驟如精制構(gòu)件的冷卻，通過后接的或其間的具有可變退火溫度和可變退火時(shí)間的退火處理可調(diào)節(jié)多相鋼的強(qiáng)度和屈服點(diǎn)到所需組合。實(shí)施該方法的設(shè)備表征于權(quán)利要求8的特征部分中。本發(fā)明的有利方案列于從屬權(quán)利要求中。通過后接于實(shí)際制備的適配本發(fā)明的和簡(jiǎn)單實(shí)施的對(duì)用標(biāo)準(zhǔn)分析和標(biāo)準(zhǔn)程序控制制備的多相鋼進(jìn)行退火處理可調(diào)節(jié)幾乎任意的不同材料組合或特性組合(屈服點(diǎn)高度、抗拉強(qiáng)度大小)。相反，直接生產(chǎn)不同的多相鋼強(qiáng)度級(jí)的熱軋帶材需要非常大量的工藝技能以及事先的合金元素的相應(yīng)適配。按本發(fā)明，用《600°C的可變退火溫度和《120秒的同樣可變的退火時(shí)間的退火處理以使所得結(jié)構(gòu)由鐵素體基質(zhì)以及含10-50%面積份額的經(jīng)退火的馬氏體或貝氏體組成的方式進(jìn)行。通過退火溫度，由于在馬氏體或貝氏體顆粒界面上碳化物的細(xì)分布析出首先影響屈服點(diǎn)大小，并通過退火時(shí)間可調(diào)節(jié)抗拉強(qiáng)度大小。實(shí)施退火處理可相應(yīng)于本發(fā)明、適配于所存在的情況、與前接的工藝步驟或后接的工藝步驟無(wú)關(guān)地在直通式退火設(shè)備中離線進(jìn)行，或在現(xiàn)有的工藝流線如在帶材鍍鋅區(qū)域在進(jìn)入鋅槽前的鍍鋅流線的加熱步驟中在線進(jìn)行。此外，按本發(fā)明還可對(duì)已完成壓制的構(gòu)件(框結(jié)構(gòu)、輪、連接元件等)進(jìn)行退火處理，由此附加改進(jìn)這些構(gòu)件的機(jī)械特性。這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于可對(duì)具有低屈服點(diǎn)比值的可良好冷成型的材料在優(yōu)良的拉伸下成型為構(gòu)件，由此使工具磨損較低。通過后續(xù)的退火處理，構(gòu)件的強(qiáng)度增加到通常難以預(yù)定的值，因?yàn)槟菚r(shí)成型機(jī)的壓力不夠。除構(gòu)件整體退火處理外，按本發(fā)明還可對(duì)構(gòu)件的局限部位進(jìn)行有目的的區(qū)域退火處理。目的是部分取代焊接的"拼板(TailorBlanks)"。在拼板情況下，在構(gòu)件的某些部位要有目的地焊接更高強(qiáng)度的鋼以調(diào)節(jié)所需的構(gòu)件剛度。但也可不用這種焊接，只要在相關(guān)部位進(jìn)行區(qū)域退火處理代替之。本發(fā)明的在熱軋多相鋼情況下通過退火處理調(diào)節(jié)目標(biāo)特性組合的設(shè)備的特征在于一種在生產(chǎn)裝置或生產(chǎn)線內(nèi)于任意可選處配置的熱裝置，該裝置中可實(shí)施達(dá)《600。C的退火溫度和達(dá)《120s的退火時(shí)間的退火處理。該熱裝置可以是直通式退火設(shè)備，在該設(shè)備中離線進(jìn)行例如構(gòu)件的退火處理，或該退火處理可在現(xiàn)有的工藝流線如在帶材鍍鋅區(qū)域在進(jìn)入鋅槽前的鍍鋅流線的加熱階段中在線進(jìn)行。本發(fā)明的退火處理的作用方式將特別以下面實(shí)施例闡明。雙相鋼在軋制方向和其橫向上具有局部的各向異性的韌性性能。在對(duì)以熱軋帶材制備的具有980-1035N/mn^抗拉強(qiáng)度的雙相鋼按本發(fā)明在500°C下進(jìn)行60秒短時(shí)間退火處理的情況下可對(duì)比該兩方向中特性的各向異性現(xiàn)象(各向同性特性)。如下表所示，未經(jīng)處理的熱軋帶材(退火時(shí)間為0s)在軋制縱向和軋制橫向上產(chǎn)生明顯不同的斷裂伸長(zhǎng)。通過短時(shí)間退火處理(退火時(shí)間為1min)該抗拉強(qiáng)度有所降低，對(duì)此，斷裂伸長(zhǎng)值總體上增加到較高水平<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>這些以雙相鋼為例所示出的關(guān)系同樣適用于TRIP鋼。對(duì)前述本發(fā)明的退火處理的可能實(shí)施的其它詳情在下面以附圖所示流程圖詳述之。附圖簡(jiǎn)介圖1示出帶材的退火處理流程圖，圖2示出線材的退火處理流程圖，圖3示出構(gòu)件的退火處理流程圖。在圖1-3中，以流程圖形式示出對(duì)帶材(圖1)、線材(圖2)和構(gòu)件(圖3)進(jìn)行本發(fā)明的退火處理所需的各工藝步驟，其中各工藝途徑用標(biāo)以數(shù)字的方向箭頭表示。所有示出的流程圖共同之處在于作為起始點(diǎn)均首先進(jìn)行熱軋制，接著是來自熱軋制的可控冷卻以達(dá)到多相結(jié)構(gòu)。對(duì)不同材料的其它可能的工藝步驟和實(shí)施退火處理的時(shí)間點(diǎn)在下面描述。在圖1中示出繼續(xù)加工前的帶材退火處理的可能工藝途徑1,2。在工藝途徑1中經(jīng)熱軋制IO和可控冷卻20后進(jìn)行退火處理30,接著將該帶材繼續(xù)加工成成品80。該退火處理30可在線進(jìn)行，為此在現(xiàn)有工藝流線中配置相應(yīng)的直通式爐。在繪出的工藝途徑2中例如進(jìn)行熱軋帶材的帶鋼鍍鋅40,以便之前可在該鍍鋅流線的加熱步驟中進(jìn)行在線連續(xù)退火處理30。接著在帶鋼鍍鋅40之后繼續(xù)加工成該帶材的成品80。在圖2中示出線材退火處理的可能工藝途徑1,2,3。在所示的工藝途徑1中經(jīng)熱軋制IO和接著的可控冷卻20后進(jìn)行退火處理30,其在這里如對(duì)于帶材一樣可在線進(jìn)行。緊接退火處理30是直接繼續(xù)加工成成品80。相應(yīng)于工藝途徑2，在以在線可能進(jìn)行的退火處理30后還進(jìn)行其它加工步驟，即連接元件的壓制50,之后將線材繼續(xù)加工成成品80?；蛘撸B接元件的壓制50可在退火處理之前即已進(jìn)行，如工藝途徑3所示。其中給出的相繼連接設(shè)置的工藝步驟是熱軋制10、可控冷卻20、連4妄元件壓制50、退火處理30和最后繼續(xù)加工成成品80。在圖3中示出構(gòu)件退火處理的可能工藝途徑1,2，3,對(duì)所有三個(gè)工藝途徑可在可控冷卻20后進(jìn)行另一工藝步驟以首先制備坯件60。在工藝途徑1即制備具有經(jīng)調(diào)整的機(jī)械特性的構(gòu)件時(shí)，在制備坯件60后進(jìn)行構(gòu)件壓制70。然后使整個(gè)構(gòu)件經(jīng)退火處理30,并接著繼續(xù)加工成成品80。在工藝途徑2即包括先前坯件局部退火的構(gòu)件制備時(shí)，在制備坯件60后進(jìn)一亍區(qū)域退火處理35,因此必需對(duì)已經(jīng)局部熱處理的坯件和由此對(duì)具有局部變化的機(jī)械特性的坯件進(jìn)行構(gòu)件的壓制70。工藝途徑2的另一方案是以工藝途徑3制備通過該壓制構(gòu)件區(qū)域性退火處理35而具有機(jī)械特性的附加局部變化的構(gòu)件，由此該構(gòu)件壓制70可有利地對(duì)還未經(jīng)處理的坯件進(jìn)行。經(jīng)該區(qū)域性退火35后將該在機(jī)^械強(qiáng)度上經(jīng)局部變化的構(gòu)件繼續(xù)加工成成品80。附圖標(biāo)號(hào)1,2,3工藝途徑10熱軋制20可控冷卻30整個(gè)工件的退火處理35區(qū)域性退火處理40帶鋼鍍鋅50連接元件的壓制60坯件制備70構(gòu)件的壓制80繼續(xù)加工成成品權(quán)利要求1.一種用于調(diào)節(jié)熱軋多相鋼的目標(biāo)特性組合的方法，該多相鋼的多相結(jié)構(gòu)含至少30％鐵素體和最高50％馬氏體，例如雙相鋼和TRIP鋼，該鋼以通常的熱輥軋鋼機(jī)、薄板坯澆鑄輥軋機(jī)或相應(yīng)的窄帶軋鋼機(jī)和中帶軋鋼機(jī)或線軋鋼機(jī)用標(biāo)準(zhǔn)分析和標(biāo)準(zhǔn)程序控制制備，其特征在于，緊接來自熱軋制(10)或其后的制造步驟如構(gòu)件精制的冷卻，通過后接的或其間的具有可變退火溫度和可變退火時(shí)間的退火處理(30，35)，調(diào)節(jié)該多相鋼的強(qiáng)度和屈服點(diǎn)性質(zhì)到所需組合。2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，退火處理(30，35)以使得所得結(jié)構(gòu)由鐵素體基質(zhì)以及含10-50%面積份額的經(jīng)退火的馬氏體或貝氏體組成的方式進(jìn)行，其中通過退火溫度通過在馬氏體或貝氏體顆粒界面上碳化物的細(xì)分布析出首先影響屈服點(diǎn)大小，并通過退火時(shí)間使得抗拉強(qiáng)度大小可調(diào)。3.權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，以《60(TC的退火溫度和<120秒的退火時(shí)間進(jìn)行退火處理(30，35)。4.權(quán)利要求l、2或3的方法，其特征在于，退火處理(30，35)在直通式退火設(shè)備中離線進(jìn)行。5.權(quán)利要求l、2或3的方法，其特征在于，退火處理(30，35)在帶材鍍鋅區(qū)域(40)在進(jìn)入鋅槽前的鍍鋅流線的加熱階段中在線進(jìn)行。6.權(quán)利要求l、2或3的方法，其特征在于，對(duì)已完成壓制的構(gòu)件進(jìn)行退火處理(30,35)。7.權(quán)利要求l、2、3或6的方法，其特征在于，退火處理(35)有目的地區(qū)域性進(jìn)行，即對(duì)構(gòu)件的局限部位進(jìn)行退火處理。8.—種用于調(diào)節(jié)熱軋多相鋼的目標(biāo)特性組合的設(shè)備，該多相鋼的多相結(jié)構(gòu)含至少30°/4失素體和最高50%馬氏體，例如雙相鋼和TRIP鋼，該鋼以通常的熱輥軋鋼機(jī)、薄板坯淺鑄輥軋機(jī)或相應(yīng)的窄帶軋鋼才幾和中帶軋鋼機(jī)或線軋鋼機(jī)用標(biāo)準(zhǔn)分析和標(biāo)準(zhǔn)程序控制制備，特別是用于實(shí)施上述權(quán)利要求1-7中一項(xiàng)或多項(xiàng)的方法的設(shè)備，其特征在于，在生產(chǎn)裝置或生產(chǎn)線內(nèi)于任意可選處配置熱裝置，該裝置中可以《600。C的可變退火溫度和達(dá)《120秒的可變退火時(shí)間實(shí)施退火處理(30,35)。9.權(quán)利要求8的設(shè)備，其特征在于，所述熱裝置是在鍍鋅流線中在線配置的直通式爐。10.權(quán)利要求8的設(shè)備，其特征在于，所述熱裝置是離線運(yùn)行的直通式退火設(shè)備。11.權(quán)利要求8的設(shè)備，其特征在于，所述熱裝置以使得在實(shí)際制備成成品前或后可對(duì)構(gòu)件的局限部位進(jìn)行區(qū)域性退火處理(35)的方式設(shè)置。全文摘要與普通鋼品質(zhì)相比，多相鋼具有明顯改進(jìn)的強(qiáng)度和延展性的組合，并因此特別對(duì)于汽車工業(yè)越來越重要。目前適于汽車制造的最重要的鋼種是雙相鋼和TRIP鋼。直接以熱軋帶材產(chǎn)生適于不同要求的各種多相鋼強(qiáng)度級(jí)需要非常大量的工藝技能以及事先的合金元素的相應(yīng)適配。本發(fā)明提出緊接以標(biāo)準(zhǔn)分析和標(biāo)準(zhǔn)程序控制進(jìn)行的多相鋼的實(shí)際制備實(shí)施具有可變退火溫度和退火時(shí)間的退火處理(30)，由此可調(diào)節(jié)不同材料的幾乎任意組合或特性組合(屈服點(diǎn)高度、抗拉強(qiáng)度大小)。文檔編號(hào)C21D6/00GK101415846SQ200680050855公開日2009年4月22日申請(qǐng)日期2006年12月11日優(yōu)先權(quán)日2006年1月10日發(fā)明者C·比爾根,I·舒斯特,W·亨寧申請(qǐng)人:Sms迪馬格股份公司