(19)
(11) EP 2 690 183 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
28.06.2017  Patentblatt  2017/26

(21) Anmeldenummer: 12178330.2

(22) Anmeldetag:  27.07.2012
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
C21D 1/20(2006.01)
C22C 38/28(2006.01)
C22C 38/04(2006.01)
C22C 38/50(2006.01)

(54)

Warmgewalztes Stahlflachprodukt und Verfahren zu seiner Herstellung

Hot-rolled steel flat product and method for its production

Produit plat en acier laminé à chaud et son procédé de fabrication


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
29.01.2014  Patentblatt  2014/05

(73) Patentinhaber: ThyssenKrupp Steel Europe AG
47166 Duisburg (DE)

(72) Erfinder:
  • Hammer, Brigitte
    46562 Voerde (DE)
  • Heller, Thomas
    47229 Duisburg (DE)
  • Hisker, Frank
    46240 Bottrop (DE)
  • Kawalla, Rudolf
    09627 Bobritzsch (DE)
  • Korpala, Grzegorz
    09599 Freiberg (DE)

(74) Vertreter: Cohausz & Florack 
Patent- & Rechtsanwälte Partnerschaftsgesellschaft mbB Bleichstraße 14
40211 Düsseldorf
40211 Düsseldorf (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
JP-A- 1 159 317
US-B1- 6 364 968
US-A1- 2009 107 588
   
  • CABALLERO F G ET AL: "Theoretical design and advanced microstructure in super high strength steels", MATERIALS AND DESIGN, LONDON, GB, Bd. 30, Nr. 6, 1. Juni 2009 (2009-06-01), Seiten 2077-2083, XP026079028, ISSN: 0261-3069, DOI: 10.1016/J.MATDES.2008.08.042 [gefunden am 2008-09-12]
   
Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein warmgewalztes Stahlflachprodukt mit einem Produkt aus Zugfestigkeit Rm und Dehnung A80 von mindestens 18000 MPa*%. Stahlflachprodukte dieser Art zeichnen sich durch eine sehr hohe Festigkeit in Kombination mit guten Dehnungseigenschaften aus und sind als solche insbesondere für die Herstellung von Bauteilen für Kraftfahrzeugkarosserien geeignet.

[0002] Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts.

[0003] Unter dem Begriff "Stahlflachprodukt" werden hier durch einen Walzprozess erzeugte Stahlbleche oder Stahlbänder sowie davon abgeteilte Platinen und desgleichen verstanden.

[0004] Sofern hier Legierungsgehalte lediglich in "%" angegeben sind, ist damit immer "Gew.-%" gemeint, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.

[0005] Das Produkt aus Zugfestigkeit Rm und Dehnung A80 wird in der Fachsprache auch als "Güte" bezeichnet.

[0006] Aus der EP 1 466 024 B1 (DE 603 15 129 T2) ist ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlflachprodukts bekannt, das Zugfestigkeiten von deutlich mehr als 1000 MPa aufweisen soll. Um dies zu erreichen, wird eine Stahlschmelze, die (in Gew.-%) 0,0005 - 1 % C, 0,5 - 10 % Cu, bis zu 2 % Mn, bis zu 5 % Si, bis zu 0,5 % Ti, bis zu 0,5 % Nb, bis zu 5 % Ni, bis zu 2 % Al und als Rest Eisen und herstellungsbedingt unvermeidbare Verunreinigungen aufweist. Die Schmelze wird zu einem Band gegossen, dessen Dicke max. 10 mm beträgt und das durch Besprengen mit Wasser oder einem Wasser-Luft-Gemisch rasch auf eine Temperatur von höchstens 1000 °C abgekühlt wird. Anschließend wird das gegossene Band mit einer Reduktionsrate von mindestens 10 % warmgewalzt. Das Warmwalzen wird bei einer Endtemperatur beendet, bei der sich das gesamte Kupfer noch in fester Lösung in der Ferrit-und/oder Austenitmatrix befindet. Dann wird das Band einem Schritt einer schnellen Abkühlung unterzogen, um das Kupfer in übersättigter fester Lösung in der Ferrit- und/oder Austenitlösung zu halten. Das so abgekühlte Band wird abschließend zu einem Coil gewickelt. Die Kupferausscheidungen bewirken eine Ausscheidungshärtung, durch die das angestrebte Festigkeitsniveau des Stahls erreicht werden soll. Gleichzeitig soll der Kupfergehalt die Korrosions- und Versprödungsbeständigkeit des Stahls durch Bildung einer Schutzoxidschicht erhöhen.

[0007] Ein Warmband mit einer über 1200 MPa liegenden Zugfestigkeit und einer Dehnung von bis zu 10 % und ein Verfahren zu seiner Herstellung sind aus der US 2009/0107588 A1 bekannt. Das bekannte Warmband besteht dabei aus einem Stahl, der neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen (in Gew.-%) 0,10 - 0,25 % C, 1 - 3 % Mn, mehr als 0,015 % A1, bis zu 1,985 % Si, bis zu 0,30 % Mo, bis zu 1,5 % Co, bis zu 0,005 % B, wobei gelten soll 1 % ≤ %Si + % Al ≤ 2 % (%Al = jeweiliger Al-Gehalt, %Si = jeweiliger Si-Gehalt) und %Cr + (3 x %Mo) ≥ 0,3 % (%Cr = jeweiliger Cr-Gehalt, %Mo = jeweiliger Mo-Gehalt) enthält. Gleichzeitig soll der Stahl eine Mikrostruktur besitzen, die zu mindestens 75 % aus Bainit, zu mindestens 5 % aus Restaustenit und zu mindestens 2 % aus Martensit besteht. Für die Herstellung des Warmbands wird eine entsprechend zusammengesetzte Schmelze zu einem Vorprodukt vergossen, das anschließend auf mehr als 1150 °C erwärmt und dann mit einer Warmwalzendtemperatur warmgewalzt wird, bei der der Stahl noch vollständig austenitisch ist. Das erhaltene Warmband wird anschließend in drei Stufen abgekühlt. In der ersten Stufe erfolgt die Abkühlung ausgehend von einer Temperatur, die oberhalb der Ar3-Temperatur des Stahls liegt, mit einer Kühlrate von mindestens 70 °C/s auf eine oberhalb von 650 °C liegende erste Zwischentemperatur. Ausgehend von dieser ersten Zwischentemperatur erfolgt dann eine Abkühlung auf eine zweite Zwischentemperatur, die zwischen der Bainitstarttemperatur, d. h., an der sich Bainit im Stahl zu bilden beginnt, und einer unter Grenztemperatur liegt, die 50 °C höher ist als die Martensitstarttemperatur, also der Temperatur, ab der sich im Stahl Martensit bildet. Die Abkühlrate bei dieser zweiten Stufe der Abkühlung beträgt 20 - 90 °C/s. Anschließend folgt eine dritte Abkühlstufe, bei der das Warmband auf Raumtemperatur gekühlt wird. Die Temperatur, von der diese dritte Stufe der Abkühlung ausgeht, wird dabei in Abhängigkeit von der jeweiligen Abkühlrate bestimmt.

[0008] Ein anderes ebenfalls auf der festigkeitssteigernden Wirkung von Cu-Ausscheidungen basierendes Verfahren zur Herstellung eines hochfesten und gut verformbaren Warmbands ist in der US 6,190,469 B1 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein Stahl zu Brammen vergossen, der (in Gew.-%) 0,15 - 0,3 % C, 1,5 - 2,5 % Si, 0,6 - 1,8 % Mn, 0,02 - 0,10 % Al, 0,6 - 2,0 % Cu, 0,6 - 2,0 % Ni und als Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen aufweist. Die Brammen werden zu Warmband gewalzt, wobei die Warmwalzendtemperatur 750 - 880° C beträgt. Das erhaltene Warmband wird dann ausgehend von einer 680 - 740 °C betragenden Starttemperatur mittels Wasser auf eine Haspeltemperatur gekühlt, die mindestens gleich der nach der Formel 240 x (%Mn + %Ni) - 140 berechneten Temperatur (mit %Mn = jeweiliger Mn-Gehalt, %Ni = jeweiliger Ni-Gehalt) und nicht höher als 540 °C ist. Anschließend wird das auf die Haspeltemperatur abgekühlte Warmband zu einem Coil gewickelt. Das erhaltene Warmband weist eine Mikrostruktur auf, die neben Ferrit 5 - 20 % Restaustenit und 20 - 50 % Bainit enthält, wobei in dem Gefüge Kupferausscheidungen vorhanden sind, die durch Ausscheidungshärtung zur Festigkeit des erhaltenen Warmbands beitragen. Das so erzeugte und beschaffene Warmband weist bei Festigkeiten, die im Bereich von 1000 MPa liegen, eine Dehnung von bis zu 23 % auf, so dass insgesamt hohe Gütewerte von mehr als 20000 MPa*% erreicht werden.

[0009] Aus der US 6,364,968 B1 ist des Weiteren warmgewalztes Stahlband bekannt, das (in Gew.-%) 0,05 - 0,3 % C, 0,03 - 1,0 % Si, 1,5 - 3,5 % Mn, bis zu 0,02 % P, bis zu 0,005 % S, bis zu 0,15 Al, nicht mehr als 0,02 % N, jeweils 0,005 - 0,2 % Nb und/oder Ti sowie optional weitere Legierungselemente aufweist. Das Gefüge dieses Warmbands soll feinkörnigen Bainit mit einer Korngröße von höchstens 3 µm und einem Anteil von nicht weniger als 90 Flächen-% aufweisen. Zur Herstellung des bekannten Warmbands wird eine Bramme aus dem genannten Stahl gegossen, die Bramme auf bis zu 1200 °C wiedererwärmt und anschließend aus der Bramme ein Warmband mit einer Warmwalzendtemperatur von 800 °C warmgewalzt. Innerhalb von zwei Sekunden nach dem Warmwalzen wird dann das Warmband mit einer Abkühlrate von 20 - 150 °C/sec auf eine Haspeltemperatur von 300 - 550 °C abgekühlt. Die derart hergestellten und beschaffenen Warmbänder erreichen ein Produkt Rm*A80 aus Dehnung A80 und Zugfestigkeit Rm von bis zu 19550 MPa*%.

[0010] Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein warmgewalztes Stahlflachprodukt zu schaffen, dass auf einfache und betriebssichere Weise hergestellt werden kann und eine optimierte Kombination aus besonders hoher Festigkeit und guter Verformbarkeit aufweist. Darüber hinaus sollte ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Stahlflachprodukts genannt werden.

[0011] In Bezug auf das Warmband ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch das in Anspruch 1 angegebene warmgewalzte Stahlflachprodukt gelöst worden.

[0012] In Bezug auf das Verfahren besteht die erfindungsgemäße Lösung der voranstehend genannten Aufgabe darin, dass zur Herstellung eines erfindungsgemäßen warmgewalzten Stahlflachprodukts mindestens die in Anspruch 7 angegebenen Arbeitsschritte durchlaufen werden.

[0013] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert.

[0014] Das erfindungsgemäße warmgewalzte Stahlflachprodukt zeichnet sich dadurch aus, dass es neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen (in Gew.-%)

C: 0,10 - 0,60 %,

Si: 0,4 -2,0 %,

Al: bis zu 2,0 %,

Mn: 0,4 - 2,5 %,

Ni: bis zu 1 %,

Cu: bis zu 2,0 %,

Mo: bis zu 0,4 %,

Cr: bis zu 2 %,

Ti: bis zu 0,2 %,

Nb: bis zu 0,2 %,

V: bis zu 0,5 %,

enthält. Dabei gilt für seine Gehalte an Si und Al

mit %Si: jeweiliger Si-Gehalt in Gew.-%,

%Al: jeweiliger Al-Gehalt in Gew.-%.



[0015] Das Gefüge des Stahlflachprodukts besteht neben optional vorhandenen Anteilen von bis zu 5 Vol.-% Ferrit und bis zu 10 Vol.-% Martensit zu mindestens 60 Vol.-% aus Bainit und als Rest aus Restaustenit, wobei zumindest ein Teil des Restaustenits in blockiger Form und die Blöcke des in blockiger Form vorliegenden Restaustenits zu mindestens 98 % einen mittleren Durchmesser von weniger als 5 µm aufweisen.

[0016] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäß beschaffenen Stahlflachprodukts umfasst folgende Arbeitsschritte:
  • Bereitstellen eines Vorprodukts in Form einer Bramme, Dünnbramme oder eines gegossenen Bands, das neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen (in Gew.-%): 0,10 - 0,60 % C, 0,4 - 2,0 % Si, bis zu 2,0 % Al, 0,4 - 2,5 % Mn, bis zu 1 % Ni, bis zu 2,0 % Cu, bis zu 0,4 % Mo, bis zu 2 % Cr, bis zu 0,2 % Ti, bis zu 0,2 % Nb und bis zu 0,5 % V enthält, wobei für seine Gehalte an Si und Al gilt

    mit %Si: jeweiliger Si-Gehalt in Gew.-%,

    %Al: jeweiliger Al-Gehalt in Gew.-%;

  • Warmwalzen des Vorprodukts zu einem Warmband in einem oder mehreren Walzstichen, wobei das erhaltene Warmband beim Verlassen des letzten Walzstichs eine Warmwalzendtemperatur von mindestens 880 °C aufweist;
  • beschleunigtes Abkühlen des erhaltenen Warmbands mit einer Abkühlrate von mindestens 5 °C/s auf eine Haspeltemperatur, die zwischen der Martensitstarttemperatur MS und 600 °C liegt;
  • Haspeln des Warmbands zu einem Coil;
  • Abkühlen des Coils, wobei die Temperatur des Coils während der Abkühlung zur Bildung von Bainit solange in einem Temperaturbereich gehalten wird, dessen Obergrenze gleich der Bainitstarttemperatur BS, ab der Bainit im Gefüge des Warmbands entsteht, und dessen Untergrenze gleich der Martensitstarttemperatur MS ist, ab der Martensit im Gefüge des Warmbands entsteht, bis mindestens 60 Vol.-% des Gefüges des Warmbands aus Bainit bestehen.


[0017] Ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt weist ein von zwei Phase dominiertes Gefüge auf, dessen einer dominierender Bestandteil Bainit und dessen zweiter dominierender Bestandteil Restaustenit ist. Neben diesen beiden Hauptkomponenten können geringe Anteile an Martensit und Ferrit vorhanden sein, deren Gehalte jedoch zu gering sind, um einen Einfluss auf die Eigenschaften des warmgewalzten Stahlflachprodukts zu haben.

[0018] Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, dass es für die geforderten Eigenschaften des warmgewalzten Stahlflachprodukts günstig ist, wenn der Restaustenit in blockiger Form vorliegt, solange der Durchmesser der Restaustenitblöcke 5 µm nicht überschreitet. Im Stand der Technik ist bisher davon ausgegangen worden, dass blockartig vorliegender Restaustenit grundsätzlich zu vermeiden ist, da blockförmiger Restaustenit als Verursacher von Instabilitäten des Gefüges und einer damit einhergehenden Neigung zur Bildung von unerwünschtem Martensit gedeutet worden ist. Dementsprechend sind im Stand der Technik bisher stets möglichst hohe Anteile an filmartigem Restaustenit im Gefüge eines Stahls der hier in Rede stehenden Art angestrebt worden (s. H.K.D.H. Bhadeshia and D.V. Edmonds "Bainite in silicon steels: new composition-property approach" erschienen in Metal Science Vol. 17, September 1983, S. 411 - 419 ("Part 1") und S. 420 - 425 ("Part 2")).

[0019] Von "blockartigem" Restaustenit spricht man in diesem Zusammenhang dann, wenn bei den im Gefüge vorhandenen Gefüge-Bestandteilen an Restaustenit das Verhältnis aus Länge/Breite, d. h. längste Ausdehnung/Dicke, 1 bis 5 beträgt. Dagegen wird Restaustenit als "filmartig" bezeichnet, wenn bei den im Gefüge vorhandenen Restaustenitansammlungen das Verhältnis Länge/Breite größer als 5 ist und die Breite der jeweiligen GefügeBestandteile an Restaustenit kleiner als 1 µm ist. Filmartiger Restaustenit liegt dementsprechend typischerweise als fein verteilte Lamelle vor.

[0020] Der gemäß dem Stand der Technik zur Vermeidung von blockartig vorliegendem Restaustenit noch erforderliche Aufwand kann somit bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts umgangen werden, indem die im Gefüge des erhaltenen erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts vorhandenen Restaustenitblöcke klein gehalten werden, d. h. in ihrer durch ihren mittleren Durchmesser ausgedrückten Ausdehnung auf weniger als 5 µm beschränkt sind. Überraschend hat sich dabei herausgestellt, dass blockförmig vorliegender Restaustenit mit einem Durchmesser, der kleiner als 5 µm ist, sich positiv auf die Dehnungseigenschaften eines Stahls der erfindungsgemäß beschaffenen Art auswirkt. Die in dieser Größe vorliegenden Restaustenitblöcke erweisen sich stabiler als gröber vorliegender blockförmiger Restaustenit. Gleichzeitig sind sie nicht so stabil wie filmartig vorliegender Restaustenit und ermöglichen so den TRIP-Effekt. Besonders sicher lässt sich der positive Einfluss von in Blockform vorliegendem Restaustenit dann nutzen, wenn der blockige Restaustenit in der Ausdehnung höchstens 4 µm, insbesondere höchstens 3 µm, misst. Dabei hat sich in der Praxis gezeigt, dass bei erfindungsgemäß zusammengesetzten und erzeugten Stahlflachprodukten die maximale Ausdehnung des in Blockform vorliegenden Restaustenits regelmäßig im Bereich von 1 - 3 µm liegt, wobei die maximale Ausdehnung der Restaustenitblöcke im Mittel typischerweise auf 2 µm begrenzt ist. Einer aufwändigen, vielstufigen Temperaturführung während der Herstellung des Stahlflachprodukts bedarf es dazu überraschender Weise nicht.

[0021] Dementsprechend lässt sich bei Einhaltung der für das Herstellverfahren erfindungsgemäß vorgegebenen Parameter ein erfindungsgemäßes warmgewalztes Stahlflachprodukt ohne besonderen Aufwand herstellen. Insbesondere sind keine komplexen oder eine hohe Abkühlleistung erfordernden Abkühlstrategien mehr erforderlich, wie sie im Stand der Technik noch für unumgänglich gehalten worden sind.

[0022] Erfindungsgemäß erzeugte warmgewalzte Stahlflachprodukte erreichen regelmäßig Zugfestigkeiten Rm von mehr als 1000 MPa, insbesondere mindestens 1200 MPa, bei Dehnungen A80, die ebenso regelmäßig oberhalb von 17 %, insbesondere oberhalb von 19 %, liegen. Dementsprechend liegt die Güte Rm*A80 von erfindungsgemäßen Warmbändern regelmäßig im Bereich von von 18000 - 30000 MPa*%. Insbesondere beträgt sie regelmäßig mindestens 20000 MPa*%. Ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt verfügt als solches über eine optimale Kombination aus extremer Festigkeit und guter Umformbarkeit.

[0023] Auch in einem erfindungsgemäßen warmgewalzten Stahlflachprodukt kann die festigkeitssteigernde Wirkung von Kupfer genutzt werden. Hierzu kann im erfindungsgemäßen warmgewalzten Stahlflachprodukt ein Mindestgehalt von 0,15 Gew.-% Cu vorhanden sein.

[0024] Kohlenstoff verzögert im erfindungsgemäßen Stahl die Umwandlung zu Ferrit/Perlit, senkt die Martensitstarttemperatur MS ab und trägt zur Erhöhung der Härte bei. Um diese positiven Effekte zu nutzen, kann der C-Gehalt des erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts auf mindestens 0,3 Gew.-% gesetzt werden.

[0025] Mn in Gehalten von bis zu 2,5 Gew.-%, insbesondere bis zu 2,0 Gew.-%, fördert im erfindungsgemäß verarbeiteten Stahl die Bainitbildung, wobei die optional zusätzlich vorhandenen Gehalte an Cu, Cr und Ni ebenfalls zur Bildung von Bainit beitragen. Abhängig von den jeweils anderen Bestandteilen des erfindungsgemäß verarbeiteten Stahls kann es dabei zweckmäßig sein, den Mn-Gehalt auf maximal 1,6 Gew.-% zu beschränken.

[0026] Darüber hinaus kann durch die optionale Zugabe von Cr auch die Martensitstarttemperatur abgesenkt und die Neigung des Bainits zur Umwandlung in Perlit oder Zementit unterdrückt werden. Des Weiteren fördert Cr in Gehalten bis zu der erfindungsgemäß vorgegebenen Obergrenze von maximal 2 Gew.-% die ferritische Umwandlung, wobei sich optimale Wirkungen der Anwesenheit von Cr in einem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt dann ergeben, wenn der Cr-Gehalt auf 1,5 Gew.-% beschränkt ist.

[0027] Durch die optionale Zugabe von Ti, V oder Nb kann die Entstehung von feinkörnigerem Gefüge unterstützt und die ferritische Umwandlung gefördert werden. Darüber hinaus tragen diese Mikrolegierungselemente durch die Bildung von Ausscheidungen zur Steigerung der Härte bei. Besonders effektiv lassen sich die positiven Wirkungen von Ti, V und Nb im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt dann nutzen, wenn ihr Gehalt jeweils im Bereich von 0,002 - 0,15 Gew.-% liegt, insbesondere 0,14 Gew.-% nicht überschreitet.

[0028] Durch die Anwesenheit von Si und Al kann die Karbidbildung im Bainit unterdrückt und damit einhergehend der Restaustenit durch gelösten Kohlenstoff stabilisiert werden. Zudem trägt vor allem Si zur Mischkristallverfestigung bei. Al kann dabei im erfindungsgemäß verarbeiteten Stahl den Si-Gehalt zu einem Teil ersetzen. Hierzu kann ein Mindestgehalt von 0,4 Gew.-% Al vorgesehen sein. Dies gilt insbesondere dann, wenn durch die Zugabe von Al die Härte oder Zugfestigkeit des Stahls zu Gunsten einer verbesserten Verformbarkeit auf einen niedrigeren Wert eingestellt werden soll.

[0029] Die positiven Einflüsse der gleichzeitigen Anwesenheit von Al und Si können dann besonders effektiv genutzt werden, indem die Gehalte an Si und Al innerhalb der erfindungsgemäß vorgegebenen Grenzen die Bedingung %Si + 0,8%Al > 1,2 Gew.-% oder sogar die Bedingung %Si + 0,8%Al > 1,5 Gew.-% (mit %Si: jeweiliger Si-Gehalt in Gew.-%, %Al: jeweiliger Al-Gehalt in Gew.-%) erfüllen.

[0030] Die Bildung des erfindungsgemäßen Gefüges lässt sich insbesondere dadurch gewährleisten, dass die Gehalte des erfindungsgemäß verarbeiteten Stahls und dementsprechend die Gehalte des erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts an Mn, Cr, Ni, Cu und C die folgende Bedingung

erfüllen, wobei mit %Mn der jeweilige Mn-Gehalt in Gew.-%, mit %Cr der jeweilige Cr-Gehalt in Gew.-%, mit %Ni der jeweilige Ni-Gehalt in Gew.-%, mit %Cu der jeweilige Cu-Gehalt in Gew.-% und mit %C der jeweilige C-Gehalt in Gew.-% bezeichnet sind.

[0031] Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts wird das aus einem erfindungsgemäß zusammengesetzten Stahl gegossene Vorprodukt zunächst auf eine Temperatur gebracht oder auf einer Temperatur gehalten, die ausreicht, um das ausgehend von dieser Temperatur durchgeführte Warmwalzen bei einer Warmwalzendtemperatur zu beenden, bei dem das erhaltene Warmband ein vollständig rekristallisiertes, austenitisches Gefüge besitzt, das optimale Voraussetzungen für die Bainitbildung bietet. Dies ist dann der Fall, wenn das erhaltene Warmband beim Verlassen des letzten Walzstichs eine Warmwalzendtemperatur von mindestens 880 °C aufweist, wobei sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders betriebssicher ausführen lässt, wenn die Warmwalzendtemperatur auf mindestens 900 °C gesetzt wird und 1100 °C, insbesondere 1050 °C, nicht überschreitet. Typischerweise wird dazu das Vorprodukt vor dem Warmwalzen auf eine im Bereich von 1100 - 1300 °C liegende Temperatur erwärmt. Falls die Warmwalzendtemperatur 900 °C unterschreitet, kann eine weitestgehende Entfestigung des Austenits dadurch erreicht werden, dass die Hauptumformung des Warmbands in den letzten Stichen des Warmwalzens stattfindet. Das so erhaltene Warmband weist ebenfalls ein Gefüge mit Restaustenitanteilen auf, die die erfindungsgemäßen Vorgaben erfüllen.

[0032] Im Anschluss an das Warmwalzen wird das Warmband mit einer Abkühlrate von mindestens 5 °C/s beschleunigt auf eine Haspeltemperatur abgekühlt, die im Bereich von 350 - 600 °C liegt. Die Abkühlung wird dabei optimalerweise gestartet, wenn 50 - 60 % des Austenits entfestigt sind. In der Praxis wird hierzu eine Pause von etwa bis zu 2 s zwischen dem Ende des Warmwalzens und dem Beginn der Abkühlung vorgesehen. Die minimale Pausenzeit tp kann mittels folgender empirischer Formel berechnet werden:

wobei tp die Pausenzeit nach der letzten Umformung in Sekunden und T die Temperatur in °C sind. Die Formel gibt die Mindestzeit an, nach der 50 - 60 % entfestigter Austenit vorliegt. Daraus berechnete Pausenzeiten sind:
T [°C] t [s]
850 1,21
900 0,59
950 0,30
1000 0,16


[0033] Die Abkühlung auf die Haspeltemperatur erfolgt dabei derart, dass es bis zum Haspeln zu keiner Umwandlung des Austenits kommt. Im Ergebnis wird so erreicht, dass die Bainitbildung über eine ausreichend lange Zeit ausschließlich im Coil stattfindet. Nachdem das in der voranstehend beschriebenen Weise abgekühlte Warmband zu einem Coil gewickelt worden ist, wird hierzu dieses Coil in einem Temperaturbereich abgekühlt, dessen Obergrenze gleich der Temperatur ist, ab der sich Bainit aus dem Austenit bildet, und dessen Untergrenze oberhalb der Temperatur liegt, ab der Martensit im Gefüge des Warmbands entsteht. Die Dauer, über die das Coil in diesem Temperaturbereich gehalten wird, wird dabei so gewählt, dass der erfindungsgemäß angestrebte Bainitanteil von mindestens 60 Vol.-% erreicht wird. In der Praxis ist hierzu regelmäßig eine Dauer von mindestens 0,5 h ausreichend, wobei sich bei längerer Dauer höhere Bainitgehalte einstellen.

[0034] Praktische Untersuchungen haben ergeben, dass sich eine Gefügeumwandlung zwischen dem Ende des Warmwalzens und dem Aufhaspeln dann besonders sicher vermeiden lässt, wenn die Abkühlgeschwindigkeit mindestens 10 °C/s beträgt, wobei praxisgerechte Abkühlgeschwindigkeiten im Bereich von bis zu 150 °C/s liegen, insbesondere 10 - 50 °C/s betragen.

[0035] Die Bildung von unerwünschtem Martensit kann dadurch besonders sicher vermieden werden, dass die Untergrenze der Haspeltemperatur um mindestens 10 °C, insbesondere mindestens 20 °C, höher ist als die Martensitstarttemperatur.

[0036] Gleichzeitig kann der gewünschte Verlauf der Bainitbildung in der Praxis dadurch gesichert werden, dass die Obergrenze der Haspeltemperatur auf 550 °C gesetzt wird.

[0037] Ein optimaler Verlauf der erfindungsgemäß im Coil ablaufenden Bainitbildung ergibt sich dann, wenn die Haspeltemperatur mindestens der gemäß folgender Formel bestimmten Temperatur HTopt entspricht:



[0038] Dabei ist es selbstverständlich, dass unter den betrieblichen Bedingungen die Einhaltung dieser Temperatur stets einer gewissen Toleranz unterliegt, also in der Regel nicht exakt getroffen, sondern mit einer Toleranz von typischerweise +/- 20 °C eingehalten wird.

[0039] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

[0040] Es sind sieben Stähle S1 - S7 erschmolzen worden, deren Zusammensetzung in Tabelle 1 angegeben ist.

[0041] Die entsprechend zusammengesetzten Stahlschmelzen sind auf konventionelle Weise zu Brammen vergossen und anschließend auf ebenso konventionelle Weise auf eine Wiedererwärmungstemperatur OT erwärmt worden.

[0042] Die erwärmten Brammen sind in einer ebenfalls konventionellen Warmwalzstaffel zu Warmbändern W1 - W10 mit einer Dicke von 2,0 mm warmgewalzt worden.

[0043] Die aus der Warmwalzstaffel austretenden Warmbänder W1 - W10 wiesen jeweils eine Warmwalzendtemperatur ET auf, von der ausgehend sie mit einer Abkühlrate KR auf eine Haspeltemperatur HT beschleunigt abgekühlt worden sind. Bei dieser Haspeltemperatur HT sind die Warmbänder W1 - W10 zu Coils gewickelt worden.

[0044] Die Coils sind anschließend jeweils in einem Temperaturbereich abgekühlt worden, dessen Obergrenze durch die jeweilige Haspeltemperatur HT und dessen Untergrenze durch die für den jeweiligen Stahl S1 - S7 bestimmte Martensitstarttemperatur MS bestimmt war. Die Berechnung der Martensitstarttemperatur MS erfolgte dabei gemäß der im Artikel "Thermodynamic Exatrapolation and Martensite-Start-Temperature of Substitutionally Alloyed Steels" von H. Bhadeshia, erschienen in Metal Science 15 (1981), Seiten 178 -180 erläuterten Vorgehensweise.

[0045] Die Dauer, über die das Coil in dem in der voranstehend beschriebenen Weise definierten Temperaturbereich abgekühlt worden ist, war so bemessen, dass die so erhaltenen Warmbänder jeweils ein aus Bainit und Restaustenit bestehendes Gefüge aufwiesen, in dem die Anteile anderer Gefügebestandteile allenfalls in unwirksamen, gegen "0" gehende Mengen vorhanden waren.

[0046] Die jeweiligen Betriebsparameter Wiedererwärmungstemperatur OT, Warmwalzendtemperatur ET, Abkühlrate KR, Haspeltemperatur HT und Martensitstarttemperatur MS sind in Tabelle 2 angegeben.

[0047] In Tabelle 3 sind darüber hinaus die für die einzelnen Warmbänder ermittelten mechanischen Eigenschaften Zugfestigkeit Rm, Streckgrenze Rp, Dehnung A80, Güte Rm*A80 sowie der jeweilige Restaustenitgehalt RA angegeben.

[0048] Es zeigte sich, dass beim aus dem Stahl S3 erzeugten Warmband W3, der einen vergleichbar geringen Si-Gehalt aufwies, die hier angestrebte Zugfestigkeit von mindestens 1200 MPa nicht erreicht worden ist.

[0049] Beim wegen der zu niedrigen Warmwalzendtemperatur ET nicht erfindungsgemäß erzeugten, aus dem Stahl S4 bestehenden Warmband W5 waren im Gefüge bis zu 12 Vol.-% blockförmiger, grober Restaustenit sowie grober Martensit vorhanden, was zu einer deutlich verschlechterten Dehnung A80 führte.

[0050] Dagegen wies das ebenfalls aus dem Stahl S4, jedoch unter Einhaltung der erfindungsgemäßen Vorgaben hergestellte Warmband W4 lediglich bis zu 1 Vol.-% groben blockigen Restaustenit mit einer mittleren Ausdehnung von mehr als 5 µm auf. Der übrige Restaustenit lag in filmartiger und in feiner blockiger Form vor mit dem Ergebnis, dass eine hohe Dehnung A80 erzielt wurde.

[0051] Beim aus dem Stahl S5 erzeugten Warmband W7 und beim aus dem Stahl S7 erzeugten Warmband W10 ist die hier angestrebte Mindestzugfestigkeit von 1200 MPa ebenfalls nicht erreicht worden. Der Grund bestand in diesen Fällen in der jeweils zu hohen Haspeltemperatur HT.

[0052] In der beigefügten Abbildung ist als Beispiel für die diskutierten RA-Ausscheidungen der Querschnitt eines Kaltbands dargestellt. Dabei sind beispielhaft Restaustenitblöcke RA-b markiert und eine Stelle durch eine Umkreisung hervorgehoben, an der filmartiger Restaustenit RA-f in einer lamellenartigen Schichtung vorliegt.
Tabelle 1
Stahl C Si Al Mn Ni Cu Cr Sonstige
S1 0,48 1,5 0,02 1,48 0,034 1,51 0, 9    
S2 0,51 1,5 0,02 1,58 0,015 1,53 0, 9 Ti: 0,013
V: 0, 099
S3 0,52 0,4 1,40 1,48 0,030 1,51 0, 9 V: 0,09
S4 0,30 1,4 0,02 1,46 0,021 1,47 0,9 Ti: 0,014
V: 0,09
S5 0,51 1,5 0,01 0,40 0,63 0,60 1,3 Ti: 0,011
V: 0, 098
Mo: 0,3
S6 0,49 1,5 0,01 0,41 0,60 0,61 1,5 Ti: 0,014
V: 0,1
S7 0,38 2,0 0,02 0,41 0,59 0,57 1,4 Mo: 0,30
Angaben in Gew.-%,
Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen
Tabelle 2
Warmband Stahl OT [°C] ET [°C] KR [°C/s] HT [°C] MS [°C] Erfindungsgemäß?
W1 S1 1150 970 20 350 245 JA
W2 S2 1150 1000 20 500 230 JA
W3 S3 1150 1000 10 450 275 JA
W4 S4 1150 900 10 400 320 JA
W5 S4 1150 850 10 400 320 NEIN
W6 S5 1200 1000 10 400 270 JA
W7 S5 1200 1000 10 500 270 JA
W8 S6 1200 1000 20 450 270 JA
W9 S7 1200 1000 10 400 315 JA
W10 S7 1200 1000 10 500 315 JA
Tabelle 3
Warmband Stahl Rm [MPa] Rp [MPa] A80 [%] RM*A80 [MPa*%] RA [Vol.-%]
W1 S1 1357 807 22,2 27387 36
W2 S2 1345 889 21,0 25677 30
W3 S3 1137 807 23,7 24497 32
W4 S4 1346 878 16,5 20190 20
W5 S4 1593 887 6,4 9268 17
W6 S5 1291 778 22,7 26642 29
W7 S5 1166 830 29,1 30846 30
W8 S6 1217 821 25,8 28544 32
W9 S7 1318 751 17,8 21328 17
W10 S7 1164 812 23,4 24761 17



Ansprüche

1. Warmgewalztes Stahlflachprodukt, mit einem Produkt aus Zugfestigkeit Rm und Dehnung A80 von mindestens 18000 MPa*%, enthaltend neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen (in Gew.-%):

C: 0,10 - 0,60 %,

Si: 0,4 - 2,0 %,

Al: bis zu 2,0 %

Mn: 0,4 - 2,5 %,

Ni: bis zu 1 %,

Cu: bis zu 2,0 %,

Mo: bis zu 0,4 %,

Cr: bis zu 2 %,

Ti: bis zu 0,2 %,

Nb: bis zu 0,2 %,

V: bis zu 0,5 %,

wobei für seine Gehalte an Si und Al gilt

mit %Si: jeweiliger Si-Gehalt in Gew.-%,

%Al: jeweiliger Al-Gehalt in Gew.-%

und
wobei das Gefüge des Stahlflachprodukts neben optional vorhandenen Anteilen von bis zu 5 Vol.-% Ferrit und bis zu 10 Vol.-% Martensit zu mindestens 60 Vol.-% aus Bainit und als Rest aus Restaustenit besteht, wobei zumindest ein Teil des Restaustenits in blockiger Form und die Blöcke des in blockiger Form vorliegenden Restaustenits zu mindestens 98 % einen mittleren Durchmesser von weniger als 5 µm aufweisen.
 
2. Stahlflachprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sein Cu-Gehalt mindestens 0,15 Gew.-% beträgt.
 
3. Stahlflachprodukt nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sein C-Gehalt mindestens 0,3 Gew.-% beträgt.
 
4. Stahlflachprodukt nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sein Mn-Gehalt höchstens 2,0 Gew.-% beträgt.
 
5. Stahlflachprodukt nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seine Gehalte an Mn, Cr, Ni, Cu und C die folgende Bedingung erfüllen:

mit %Mn: jeweiliger Mn-Gehalt in Gew.-%,

%Cr: jeweiliger Cr-Gehalt in Gew.-%,

%Ni: jeweiliger Ni-Gehalt in Gew.-%,

%Cu: jeweiliger Cu-Gehalt in Gew.-%,

%C: jeweiliger C-Gehalt in Gew.-%.


 
6. Stahlflachprodukt nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des blockigen Restaustenits 1 - 3 µm beträgt.
 
7. Verfahren zum Herstellen eines gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 beschaffenen Stahlflachprodukts umfassend folgende Arbeitsschritte:

- Bereitstellen eines Vorprodukts in Form einer Bramme, Dünnbramme oder eines gegossenen Bands, das neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen (in Gew.-%): 0,10 - 0,60 % C, 0,4 - 2,0 % Si, bis zu 2,0 % Al, 0,4 - 2,5 % Mn, bis zu 1% Ni, bis zu 2,0 % Cu, bis zu 0,4 % Mo, bis zu 2 % Cr, bis zu 0,2 % Ti, bis zu 0,2 % Nb und bis zu 0,5 % V enthält, wobei für seine Gehalte an Si und Al gilt

mit %Si: jeweiliger Si-Gehalt in Gew.-%,

%Al: jeweiliger Al-Gehalt in Gew.-%;

- Warmwalzen des Vorprodukts zu einem Warmband in einem oder mehreren Walzstichen, wobei das erhaltene Warmband beim Verlassen des letzten Walzstichs eine Warmwalzendtemperatur von mindestens 880 °C aufweist;

- beschleunigtes Abkühlen des erhaltenen Warmbands mit einer Abkühlrate von mindestens 5 °C/s auf eine Haspeltemperatur, die im Bereich zwischen der Martensitstarttemperatur MS und 600 °C liegt;

- Haspeln des Warmbands zu einem Coil;

- Abkühlen des Coils, wobei die Temperatur des Coils während der Abkühlung zur Bildung von Bainit solange in einem Temperaturbereich gehalten wird, dessen Obergrenze gleich der Bainitstarttemperatur BS, ab der Bainit im Gefüge des Warmbands entsteht, und dessen Untergrenze gleich der Martensitstarttemperatur MS ist, ab der Martensit im Gefüge des Warmbands entsteht, bis mindestens 60 Vol.-% des Gefüges des Warmbands aus Bainit bestehen.


 
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Endtemperatur des Warmwalzens mindestens 900 °C beträgt.
 
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlgeschwindigkeit mindestens 10 °C/s beträgt.
 
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlgeschwindigkeit höchstens 150 °C/s beträgt.
 
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlgeschwindigkeit höchstens 50 °C/s beträgt.
 
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Untergrenze der Haspeltemperatur, bei der die Abkühlung im Coil beginnt, um 20 °C höher ist als die Martensitstarttemperatur MS.
 
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Obergrenze der Haspeltemperatur, bei der die Abkühlung im Coil beginnt, 550 °C beträgt.
 
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Haspeltemperatur mindestens der gemäß folgender Formel bestimmten Temperatur HTopt entspricht:


 


Claims

1. A hot-rolled flat steel product, with a product of tensile strength Rm and elongation A80 of at least 18000 MPa*%, containing, in addition to iron and unavoidable impurities (in wt%):

C: 0.10 - 0.60 %,

Si: 0.4 - 2.0 %,

Al: up to 2.0 %,

Mn: 0.4 - 2.5 %,

Ni: up to 1 %,

Cu: up to 2.0 %,

Mo: up to 0.4 %,

Cr: up to 2 %,

Ti: up to 0.2 %,

Nb: up to 0.2 %,

V: up to 0.5 %,

wherein, for its Si and Al contents

with %Si: respective Si content in wt%

%Al: respective Al content in wt%

and
wherein, in addition to optionally present constituents of up to 5 vol% ferrite and up to 10 vol% martensite, the microstructure of the flat steel product is composed of at least 60 vol% bainite and residual austenite as the remainder, wherein at least part of the residual austenite is in block form and at least 98% of the blocks of the residual austenite present in block form have a mean diameter of less than 5 µm.
 
2. A flat steel product according to Claim 1, characterised in that its Cu content is at least 0.15 wt%.
 
3. A flat steel product according to any one of the preceding claims, characterised in that its C content is at least 0.3 wt%.
 
4. A flat steel product according to any one of the preceding claims, characterised in that its Mn content is at most 2.0 wt%.
 
5. A flat steel product according to any one of the preceding claims, characterised in that its Mn, Cr, Ni, Cu and C contents fulfil the following condition:

with %Mn: respective Mn content in wt%

%Cr: respective Cr content in wt%

%Ni: respective Ni content in wt%

%Cu: respective Cu content in wt%

%C: respective C content in wt%.


 
6. A flat steel product according to any one of the preceding claims, characterised in that the diameter of the blocky residual austenite is 1 - 3 µm.
 
7. A method for producing a flat steel product obtained according to any one of Claims 1 to 6, comprising the following operating steps:

- providing a preliminary product in the form of a slab, a thin slab or a cast strip which, in addition to iron and unavoidable impurities, contains (in wt%): 0.10 - 0.60 % C, 0.4 - 2.0 % Si, up to 2.0 % Al, 0.4 - 2.5 % Mn, up to 1 % Ni, up to 2.0 % Cu, up to 0.4 % Mo, up to 2 % Cr, up to 0.2 % Ti, up to 0.2 % Nb and up to 0.5 % V, wherein, for its Si and Al contents

with %Si: respective Si content in wt%

%Al: respective Al content in wt%

- hot-rolling the preliminary product to form a hot strip in one or more rolling passes, wherein the hot strip obtained has a hot-rolling end temperature of at least 880 °C when it leaves the last rolling pass;

- accelerated cooling of the hot strip obtained at a cooling rate of at least 5 °C/s to a coiling temperature which is in the range between the martensite start temperature MS and 600 °C;

- coiling the hot strip to form a coil;

- cooling the coil, wherein, during the cooling to form bainite, the temperature of the coil is held in a temperature range whereof the upper limit is equal to the bainite start temperature BS from which bainite is produced in the microstructure of the hot strip, and whereof the lower limit is equal to the martensite start temperature MS from which martensite is produced in the microstructure of the hot strip, until at least 60 vol% of the microstructure of the hot strip is composed of bainite.


 
8. A method according to Claim 7, characterised in that the end temperature of the hot-rolling is at least 900 °C.
 
9. A method according to any one of Claims 7 or 8, characterised in that the cooling rate is at least 10 °C/s.
 
10. A method according to any one of Claims 7 to 9, characterised in that the cooling rate is at most 150 °C/s.
 
11. A method according to any one of Claims 7 to 10, characterised in that the cooling rate is at most 50 °C/s.
 
12. A method according to any one of Claims 7 - 11, characterised in that the lower limit of the coiling temperature at which the cooling begins in the coil is 20 °C higher than the martensite start temperature MS.
 
13. A method according to any one of Claims 7 - 10, characterised in that the upper limit of the coiling temperature at which the cooling begins in the coil is 550 °C.
 
14. A method according to any one of Claims 7 - 11, characterised in that the coiling temperature corresponds at least to the temperature HTopt determined by the following formula:


 


Revendications

1. Produit plat en acier laminé à chaud, pour lequel le produit de la résistance à la traction Rm et de l'allongement A80 est d'au moins 18 000 MPa*%, contenant en plus du fer et d'inévitables impuretés (en % en poids) :

C : 0,10 à 0,60 %,

Si : 0,4 à 2,0 %,

Al : jusqu'à 2,0 %,

Mn : 0,4 à 2,5 %,

Ni : jusqu'à 1 %,

Cu : jusqu'à 2,0 %,

Mo : jusqu' à 0,4 %,

Cr : jusqu'à 2 %,

Ti : jusqu'à 0,2 %,

Nb : jusqu'à 0,2 %,

V : jusqu' à 0,5 %,

dans leqel les teneurs en Si et Al vérifient l'équation suivante :

en poids

où %Si : est dans chaque cas, la teneur en Si en % en poids,

%Al : est dans chaque cas, la teneur en Al en % en poids,

et
dans lequel la structure du produit plat en acier est constituée, en plus de la présence éventuelle de fractions allant jusqu'à 5 % en volume de ferrite et jusqu'à 10 % en volume de martensite, d'au moins 60 % en volume de bainite, et pour le reste, d'austénite résiduelle, étant entendu qu'au moins une partie de l'austénite résiduelle se présente sous forme séquentielle et que les séquences de l'austénite résiduelle se présentant sous forme séquentielle, présentent, à raison d'au moins 98 %, un diamètre moyen inférieur à 5 µm.
 
2. Produit plat en acier selon la revendication 1, caractérisé en ce que sa teneur en Cu est d'au moins 0,15 % en poids.
 
3. Produit plat en acier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sa teneur en C est d'au moins 0,3 % en poids.
 
4. Produit plat en acier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sa teneur en Mn est d'au plus 2,0 % en poids.
 
5. Produit plat en acier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ses teneurs en Mn, Cr, Ni, Cu et C satisfont la condition suivante :

où %Mn : est à chaque fois, la teneur en Mn en % en poids,

%Cr : est à chaque fois, la teneur en Cr en % en poids,

%Ni : est à chaque fois, la teneur en Ni en % en poids,

%Cu : est à chaque fois, la teneur en Cu en % en poids,

%C : est à chaque fois, la teneur en C en % en poids.


 
6. Produit plat en acier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre de l'austénite résiduelle séquentielle est de 1 à 3 µm.
 
7. Procédé de fabrication d'un produit plat en acier réalisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant les étapes de procédé suivantes :

- la préparation d'un produit préliminaire sous la forme d'un lingot, d'un lingot mince ou d'une bande coulée, contenant en plus du fer et d'inévitables impuretés (en % en poids) : 0,10 à 0,60 % de C, 0,4 à 2,0 % de Si, jusqu'à 2,0 % d'Al, 0,4 à 2,5 % de Mn, jusqu'à 1 % de Ni, jusqu'à 2,0 % de Cu, jusqu'à 0,4 % de Mo, jusqu'à 2 % de Cr, jusqu'à 0,2 % de Ti, jusqu'à 0,2 % de Nb et jusqu'à 0,5 % de V, dans lequel les teneurs en Si et Al vérifient l'équation suivante :

en poids

où %Si : est à chaque fois, la teneur en Si en % en poids,

%Al : est à chaque fois, la teneur en Al en % en poids,

- le laminage à chaud du produit préliminaire en une bande chaude en un ou plusieurs passages de laminage, dans lequel la bande chaude obtenue présente à la sortie du dernier passage de laminage une température finale de laminage à chaud d'au moins 880 °C ;

- le refroidissement accéléré de la bande chaude obtenue à une vitesse de refroidissement d'au moins 5 °C/s, à une température de bobine située dans la plage comprise entre la température de début de la formation de la martensite MS et 600 °C ;

- l'embobinage de la bande chaude en une bobine ;

- le refroidissement de la bobine, dans lequel la température de la bobine pendant le refroidissement pour la formation de bainite est maintenue dans une plage de température dont la limite supérieure est égale à la température de début de la formation de la bainite BS, à partir de laquelle il se forme de la bainite dans la structure de la bande chaude, et dont la limite inférieure est égale à la température de début de formation de la martensite MS, à partir de laquelle il se forme de la martensite dans la structure, jusqu'à ce que la structure de la bande chaude soit constituée de bainite, à raison d'au moins 60 % en volume.


 
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la température finale du laminage à chaud est d'au moins 900 °C.
 
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la vitesse de refroidissement est d'au moins 10 °C/s.
 
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la vitesse de refroidissement est d'au plus 150 °C/s.
 
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que la vitesse de refroidissement est d'au plus 50 °C/s.
 
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la limite inférieure de la température de bobine à laquelle débute le refroidissement dans la bobine est de 20 °C plus élevée que la température de début de la formation de la martensite MS.
 
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que la limite supérieure de la température de bobine à laquelle débute le refroidissement dans la bobine est de 550 °C.
 
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la température de bobine est au moins égale à la température HTopt déterminée selon la formule suivante :


 




Zeichnung








Angeführte Verweise

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