Способ изготовления упрочняемых в штампе стальных листов и полученные этим способом детали - RU2017106289A
Код документа: RU2017106289A
Формула
1. Стальной катаный лист для горячей штамповки, полученный из полуфабриката, имеющего следующий химический состав, выраженный, вес. %:
0,24 < C < 0,38
0,40 ≤ Mn ≤3
0,10 ≤ Si ≤ 0,70
0,015 ≤ Al ≤ 0,070
0 ≤ Cr ≤ 2
0,25 ≤ Ni ≤ 2
0,015 ≤ Ti ≤ 0,10
0 ≤ Nb ≤ 0,060
0,0005 ≤ B ≤ 0,0040
0,003 ≤ N ≤ 0,010
0,0001 ≤ S ≤ 0,005
0,0001 ≤ P ≤ 0,025
при условии, что содержание титана и азота находится в соотношении:
Ti/N > 3,42,
и что содержание углерода, марганца, хрома и кремния удовлетворяют выражению: ,
при этом опционально химический состав содержит один или несколько из следующих элементов:
0,05 ≤ Mo ≤ 0,65
0,001 ≤ W ≤ 0,30
0,0005 ≤ Ca ≤ 0,005
остальное - железо и неизбежные при выплавке примеси,
причём содержание никеля Nisurf в листе в любой точке приповерхностного слоя на глубине Δ соответствует следующему неравенству: Nisurf > Ninom,
при этом Ninom - номинальное содержание никеля в стали, Nimax - максимальное содержание никеля на глубине Δ, при этом выполняются следующие соотношения:
Ч (∆) ≥ 0,6 и
≥ 0,01,
при этом глубина Δ выражена в микронах, содержания Nimax и Ninom выражены в вес. %.
2. Стальной лист по п. 1, отличающийся тем, что в его состав входят, вес. %:
0,32 ≤ C ≤ 0,36
0,40 ≤ Mn ≤ 0,80
0,50 ≤ Cr ≤ 1,20
3. Стальной лист по п. 1, отличающийся тем, что в его состав входят, вес. %:
0,24 ≤ C ≤ 0,28
1,50 ≤ Mn ≤ 3
4. Стальной лист по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что в его состав входит 0,50 ≤ Si ≤ 0,60 вес. %.
5. Стальной лист по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что в его состав входит 0,30 ≤ Cr ≤ 0,50 вес. %.
6. Стальной лист по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что в его состав входит 0,30 ≤ Ni ≤ 1,20 вес. %.
7. Стальной лист по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что в его состав входит 0,30 ≤ Ni ≤ 0,50 вес. %.
8. Стальной лист по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что в его состав входит 0,020 ≤ Ti вес. %.
9. Стальной лист по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что в его состав входит 0,20 ≤ Ti ≤ 0,040 вес. %.
10. Стальной лист по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что в его состав входит 0,15 ≤ Мо ≤ 0,25 вес. %.
11. Стальной лист по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что в его состав входит 0,010 ≤ Nb ≤ 0,060 вес. %.
12. Стальной лист по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что в его состав входит 0,030 ≤ Nb ≤ 0,050 вес.%.
13. Стальной лист п. 2, отличающийся тем, что в его состав входит 0,50 ≤ Mn ≤ 0,70 вес.%.
14. Стальной лист п. 2, отличающийся тем, что его микроструктура является ферритно-перлитовой.
15. Стальной лист по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что он является горячекатаным листом.
16. Стальной лист по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что он получен холодной прокаткой с последующим отжигом.
17. Стальной лист по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что он имеет предварительное покрытие, содержащее слой из алюминия или алюминиевого сплава или сплава на основе алюминия.
18. Стальной лист по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что он имеет предварительное покрытие, содержащее слой из цинка или цинкового сплава или сплава на основе цинка.
19. Стальной лист по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что он имеет предварительное покрытие, содержащее по меньшей мере один слой из интерметаллических сплавов с содержанием алюминия и железа, при необходимости кремния, при этом предварительное покрытие не содержит свободного алюминия, фазы τ5 типа Fe3S2Al12 и фазы τ6 типа Fe2Si2Al9.
20. Деталь, полученная из стального катаного листа по любому из пп. 1-13 посредством упрочняющей штамповки и содержащая мартенситную или мартенситно-бейнитную структуру.
21. Деталь по п. 20, отличающаяся тем, что она содержит номинальное количество никеля Ninom, при этом содержание никеля Nisurf в стали в приповерхностном слое превышает содержание никеля Ninom на глубине Δ, а Nimax является максимальным содержанием никеля на глубине Δ, при выполнении следующих соотношений:
Ч (Δ) ≥ 0,6 и
≥ 0,01,
при этом глубина Δ выражена в микронах, а содержания Nimax и Ninom выражены в вес. %.
22. Деталь по п. 20 или 21, отличающаяся тем, что её механическая прочность Rm больше или равна 1800 МПа.
23. Деталь по любому из пп. 20-22, отличающаяся тем, что она имеет покрытие из алюминиевого сплава или сплава на основе алюминия или из цинкового сплава или сплава на основе цинка, образованное в результате диффузии между стальной подложкой и предварительным покрытием во время термообработки упрочнением в штампе.
24. Способ изготовления стального горячекатаного листа, включающий в себя следующие последовательные этапы:
отливку полуфабриката с химическим составом по любому из пп. 1-13,
нагрев полуфабриката до температуры от 1250 до 1300°С при выдержке при этой температуре в течение 20-45 мин,
горячую прокатку полуфабриката до конечной температуры прокатки от 825 до 950°С для получения горячекатаного листа,
намотку горячекатаного листа при температуре от 500 до 750°С для получения горячекатаного смотанного изделия,
очистку поверхности от оксидной плёнки, образовавшейся на предыдущих этапах обработки.
25. Способ изготовления стального холоднокатаного отожженного листа, включающий следующие последовательные этапы, на которых:
подают смотанный и имеющий очищенную поверхность горячекатаный стальной лист, полученный способом по п. 24,
прокатывают в холодном состоянии указанный горячекатаный лист, смотанный и содержащий очищенную поверхность, для получения холоднокатаного листа,
отжигают указанный холоднокатаный лист при температуре от 740 до 820°С для получения холоднокатаного и отожженного листа.
26. Способ изготовления стального катаного листа с предварительным покрытием, включающий получение стального горячекатаного листа способом по п. 24, нанесение предварительного покрытия непрерывным погружением, причем предварительное покрытие состоит из алюминия, алюминиевого сплава или сплава на основе алюминия или из цинка, цинкового сплава или сплава на основе цинка.
27. Способ изготовления стального катаного листа с предварительным покрытием, включающий получение стального холоднокатаного листа способом по п. 25, нанесение предварительного покрытия непрерывным погружением, причем предварительное покрытие состоит из алюминия, алюминиевого сплава или сплава на основе алюминия или из цинка, цинкового сплава или сплава на основе цинка.
28. Способ изготовления стального катаного листа с предварительно нанесённым покрытием, включающий в себя следующие этапы: получают стальной горячекатаный лист способом по п. 24, наносят непрерывным погружением предварительное покрытие из алюминиевого сплава или сплава на основе алюминия,
проводят предварительную термообработку листа с предварительным покрытием при температуре θ1, составляющей от 620 до 680°С, при выдержке t1 от 6 до 15 ч таким образом, чтобы в предварительном покрытии более не содержались свободный алюминий, фаза τ5 типа Fe3Si2Al12 и фаза τ6 типа Fe2Si2Al9 для предупреждения аустенитного превращения в стальной подложке, при этом предварительная обработка проводится в печи в атмосфере из водорода и азота.
29. Способ изготовления стального катаного листа с предварительно нанесённым покрытием, включающий в себя следующие этапы:
получают стальной холоднокатаный лист способом по п. 25, наносят непрерывным погружением предварительное покрытие из алюминиевого сплава или сплава на основе алюминия,
проводят предварительную термообработку листа с предварительным покрытием при температуре θ1, составляющей от 620 до 680°С, при выдержке t1 от 6 до 15 ч таким образом, чтобы предварительное покрытие не содержало свободный алюминий, фазу τ5 типа Fe3Si2Al12 и фазу τ6 типа Fe2Si2Al9 для предупреждения аустенитного превращения в стальной подложке, при этом предварительную обработку проводят в печи в атмосфере из водорода и азота.
30. Способ изготовления детали по любому из пп. 20-23, включающий в себя последовательные этапы, на которых:
получают стальной горячекатаный лист способом по п. 24,
разрезают лист для получения листовой заготовки,
опционально проводят этап деформации холодной штамповкой листовой заготовки,
нагревают указанную листовую заготовку до температуры от 810 до 950°С для получения полностью аустенитной структуры в стали,
помещают листовую заготовку в пресс,
подвергают листовую заготовку горячей штамповке для получения детали,
выдерживают эту деталь в прессе для упрочнения мартенситным превращением аустенитной структуры.
31. Способ изготовления детали по любому из пп. 20-23, включающий в себя последовательные этапы, на которых:
получают стальной холоднокатаный лист способом по п. 25,
разрезают лист для получения листовой заготовки,
опционально проводят этап деформации холодной штамповкой листовой заготовки,
нагревают указанную листовую заготовку до температуры от 810 до 950°С для получения полностью аустенитной структуры в стали,
помещают листовую заготовку в пресс,
подвергают листовую заготовку горячей штамповке для получения детали,
выдерживают эту деталь в прессе для упрочнения мартенситным превращением аустенитной структуры.
32. Применение детали по любому из пп. 20-23 в качестве конструктивной детали или элемента жёсткости для автомобиля.
33. Применение детали, изготовленной способом по п. 30, в качестве конструктивной детали или элемента жёсткости для автомобиля.
34. Применение детали, изготовленной способом по п. 31, в качестве конструктивной детали или элемента жёсткости для автомобиля.
