Спосіб виготовлення листа або деталі з надміцної мартенситної сталі та лист або деталь, одержані за таким способом

Номер патенту: 113628

Опубліковано: 27.02.2017

Автори: Жу Канйін, Буазіз Олів'є

Є ще 6 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб виготовлення листа зі сталі з повністю мартенситною структурою, в якій середній розмір рейок мартенситу менший 1 мікрометра, при цьому середній коефіцієнт подовження рейок мартенситу складає від 2 до 5, коефіцієнт подовження рейки мартенситу з максимальним розміром l max і з мінімальним розміром l min визначають як  з межею пружності більше 1300 МПа, з межею міцності, що перевищує (3220(С)+958) МПа, де (С) позначає вміст вуглецю в масових відсотках в сталі, який містить послідовні стадії, здійснювані в нижченаведеному порядку, під час яких:

- отримують напівфабрикат зі сталі, до складу якої входять, в мас. %:

0,15≤С≤0,40

1,5≤Мn≤3

0,005≤Si≤2

0,005≤А1≤0,1

1,8≤Сr≤4

Мо≤2,

при цьому

2,7 %≤0,5(Мn)+(Сr)+3 (Мо)≤5,7 %,

S≤0,05 %,

Р≤0,1 %,

решту складають залізо і неминучі домішки,

- зазначений напівфабрикат нагрівають до температури Т1, що складає від 1050°до 1250 °C, потім

- проводять чорнову прокатку зазначеного нагрітого напівфабрикату при температурі , що складає від 1000º до 880 °C, з загальним коефіцієнтом обтискання  більшим 30 %, щоб отримати лист з повністю рекристалізованою аустенітною структурою з середнім розміром зерна, меншим 40 мікрометрів і переважно, меншим 5 мікрометрів, при цьому зазначений

загальний коефіцієнт обтискання  визначають як , де  позначає товщину напівфабрикату перед зазначеною гарячою чорновою прокаткою, a  - товщину листа після зазначеної чорнової прокатки, потім,

- зазначений лист не повністю охолоджують до температури , що складає від 600° до 400 °C в метастабільній аустенітній області, зі швидкістю , що перевищує 2 °C/с, потім

- проводять гарячу чистову прокатку зазначеного не повністю охолодженого листа при зазначеній температурі  з загальним коефіцієнтом обтискання , більшим 30 %, щоб отримати лист, при цьому зазначений загальний коефіцієнт обтискання  визначають як , де  позначає товщину листа перед зазначеною гарячою чистовою прокаткою і  - товщину листа після зазначеної чистової прокатки, потім

- зазначений лист охолоджують зі швидкістю , що перевищує критичну швидкість гартування на мартенсит.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що сталь додатково містить, мас. %:

Nb≤0, 050

0,01 ≤Ti≤0,1

0,0005 ≤B≤0,005

0,0005 ≤Ca≤0,005.

3. Спосіб виготовлення деталі зі сталі з повністю мартенситною структурою, в якій середній розмір рейок мартенситу менший 1 мікрометра, при цьому середній коефіцієнт подовження рейок мартенситу складає від 2 до 5, при цьому коефіцієнт подовження рейки мартенситу з

максимальним розміром  lmax і з мінімальним розміром  lmin визначають як , який містить послідовні стадії, здійснювані в нижченаведеному порядку, під час яких:

- отримують листову заготовку зі сталі, до складу якої входять, в мас. %:

0,15≤С≤0,40

1,5≤Мn≤3

0,005≤Si≤2

0,005≤А1≤0,1

1,8≤Сr≤4

Мо≤2,

при цьому

2,7 %≤0, 5 (Мn)+(Сr)+3 (Мо)≤5,7 %

S≤0,05 %

Р≤0,1 %,

решту складають залізо та неминучі домішки,

- зазначену листову заготовку нагрівають до температури , що складає від АС3 до АС3+250 °C, так, щоб середній розмір аустенітного зерна був меншим 40 мікрометрів і переважно, меншим 5 мікрометрів, потім

- зазначену листову заготовку поміщають в прес для гарячого штампування або в пристрій гарячої деформації, потім

- зазначену листову заготовку охолоджують до температури , що складає від 600º до 400 °C, зі швидкістю , що перевищує 2 °C/с, щоб уникнути перетворення аустеніту,

- при цьому порядок цих двох останніх етапів можна поміняти на зворотний, потім

- проводять гаряче штампування або гарячу деформацію при зазначеній температурі  охолодженої листової заготовки на величину , що перевищує 30 % принаймні в одній зоні, для отримання деталі, при цьому  визначають як

, де  і  позначають загальні головні

деформації на всіх етапах деформації при температурі , потім

- зазначену деталь охолоджують зі швидкістю , що перевищує критичну швидкість гартування на мартенсит.

4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що сталь додатково містить, мас. %:

Nb≤0, 050

0,01 ≤Ti≤0,1

0,0005 ≤B≤0,005

0,0005 ≤Ca≤0,005.

5. Спосіб за п. 3 або 4, який відрізняється тим, що зазначену листову заготовку піддають гарячому штампуванню для отримання деталі, потім зазначену деталь витримують усередині штампувального інструмента для її охолоджування зі швидкістю , що перевищує критичну швидкість гартування на мартенсит.

6. Спосіб виготовлення сталевої деталі за будь-яким з пп. 3-5, який відрізняється тим, що на зазначену листову заготовку заздалегідь наносять покриття з алюмінію або зі сплаву на основі алюмінію.

7. Спосіб виготовлення сталевої деталі за будь-яким з пп. 3-5, який відрізняється тим, що на зазначену листову заготовку заздалегідь наносять покриття з цинку або зі сплаву на основі цинку.

8. Спосіб виготовлення листа зі сталі за будь-яким з пп. 1 або 2, або деталі зі сталі за будь-яким з пп. 3-7, який відрізняється тим, що зазначений лист або зазначену деталь піддають подальшому відпуску при температурі  від 150º до 600 °C, протягом від 5 до 30 хвилин.

9. Лист зі сталі з межею пружності, більшою 1300 МПа, з межею міцності, більшою (3220 (С) +958) МПа, де (С) позначає вміст вуглецю в масових відсотках зазначеної сталі, отриманий способом за п. 1 або п. 2, який має повністю мартенситну структуру з середнім розміром рейок мартенситу, меншим 1 мікрометра, при цьому середній коефіцієнт подовження рейок мартенситу складає від 2 до 5.

10. Деталь зі сталі, отримана способом за будь-яким з пп. 3-7, яка містить принаймні одну зону повністю мартенситної структури з середнім розміром рейок мартенситу, меншим 1 мікрометра, при цьому середній коефіцієнт подовження зазначених рейок мартенситу складає від 2 до 5, межа пружності у зазначеній принаймні одній зоні перевищує 1300 МПа, і межа міцності перевищує (3220 (С)+958) МПа, де (С) позначає вміст вуглецю в масових відсотках у зазначеній сталі.

11. Лист зі сталі або деталь зі сталі, отримані способом за п. 6, при цьому сталь має повністю мартенситну структуру, яка принаймні в одній зоні має середній розмір рейок мартенситу, менший 1,2 мікрометра, при цьому середній коефіцієнт подовження зазначених рейок мартенситу складає від 2 до 5.

Текст

Реферат: Об'єктом винаходу є спосіб виготовлення листа зі сталі з повністю мартенситною структурою, в якій середній розмір рейок мартенситу, менший 1 мікрометра, середній коефіцієнт подовження рейок мартенситу складає від 2 до 5, при цьому коефіцієнт подовження рейки мартенситу з UA 113628 C2 (12) UA 113628 C2 l max , з межею l min пружності більше 1300 МПа, з межею міцності, що перевищує (3220(С)+958) МПа, де (С) позначає вміст вуглецю в масових відсотках в сталі, який містить послідовні етапи, здійснювані в нижченаведеному порядку, під час яких отримують напівфабрикат зі сталі, до складу якої входять, в мас. %: 0,15≤С≤0,40, 1,5 ≤Мn ≤3, 0,005 ≤ Si ≤ 2, 0,005 ≤ Аl ≤ 0,1, 1,8 ≤ Сr ≤ 4, 0 ≤ Мо ≤2, при цьому 2,7 %≤0,5(Мn)+(Сr)+3(Мо)≤5,7 %, S≤0,05 %, Р≤0,1 %, і факультативно: Nb ≤ 0,050 %, 0,01 % ≤ Ті ≤ 0,1 %, 0,0005 % ≤ В ≤ 0,005 %, 0,0005 % ≤ Са ≤ 0,005 %, решту складають залізо і неминучі домішки. Напівфабрикат нагрівають до температури T1 , що складає від 1050 максимальним розміром l max і з мінімальним розміром l min визначають як до 1250 °C, потім проводять чорнову прокатку нагрітого напівфабрикату при температурі T2 , що складає від 1000 до 880 °C, з сукупним коефіцієнтом обтискання  a , більшим 30 %, щоб отримати лист повністю рекристалізованою аустенітною структурою з середнім розміром зерна, меншим 40 мікрометрів і переважно, меншим 5 мікрометрів. Лист не повністю охолоджують, щоб уникнути перетворення аустеніту, до температури T3 , що складає від 600 до 400 °C в метастабільній аустенітній області, зі швидкістю VR1 , що перевищує 2 °C/с, потім проводять гарячу чистову прокатку не повністю охолодженого листа при зазначеній температурі T3 з сукупним коефіцієнтом обтискання  b , більшим 30 %, щоб отримати лист, який охолоджують зі швидкістю VR2 , що перевищує критичну швидкість гартування на мартенсит. UA 113628 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі металургії, а саме до способу виготовлення листів або деталей із сталі з мартенситною структурою, що мають вищу механічну міцність, ніж можна було б отримати шляхом аустенізації, з подальшою простий обробкою швидким охолоджуванням з гартуванням на мартенсит, і властивості механічної міцності і подовження, що дозволяють застосовувати їх для виготовлення деталей, що поглинають енергію, використовуваних в автотранспортних засобах. В деяких випадках застосування ставиться завдання виконання деталей із сталі, що має надвисоку механічну міцність у поєднанні з високою ударною міцністю і хорошою корозійною стійкістю. Цей тип комбінації представляє особливий інтерес в автомобільній промисловості, де переслідують мету значного полегшення транспортних засобів. Цього можна досягти, зокрема, завдяки використанню деталей із сталей з дуже високими механічними характеристиками, що мають мартенситну або бейнітно-мартенситну мікроструктуру. Деталі для запобігання злому, конструктивні деталі або деталі, що беруть участь в забезпеченні безпеки автотранспортних засобів, наприклад, такі як поперечні балки бамперів, посилення дверей або середньої підніжки, важелі коліс, повинні мати такі характеристики. Переважно їх товщина менше 3 міліметрів. Так, в патенті ЕР0971044 розкрито виготовлення сталевого листа, покритого алюмінієм або алюмінієвим сплавом, до складу сталі якого входять, в мас.%: 0,15-0,5% C, 0,5-3% Mn, 0,1-0,5% Si, 0,011% Cr, Ti

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for the production of very-high-strength martensitic steel and sheet or part thus obtained

Автори англійською

Zhu, Kangying, Bouaziz, Olivier

Автори російською

Жу Канйин, Буазиз Оливье

МПК / Мітки

МПК: C22C 38/04, C21D 8/02, C21D 7/13, C22C 38/18, C22C 38/22, C21D 9/46, C21D 1/19

Мітки: мартенситної, листа, надміцної, виготовлення, одержані, лист, способом, таким, сталі, деталь, спосіб, деталі

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/14-113628-sposib-vigotovlennya-lista-abo-detali-z-nadmicno-martensitno-stali-ta-list-abo-detal-oderzhani-za-takim-sposobom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виготовлення листа або деталі з надміцної мартенситної сталі та лист або деталь, одержані за таким способом</a>

Подібні патенти