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TW201829806A - 韌性增加的加壓硬化鋼及製造方法 - Google Patents

韌性增加的加壓硬化鋼及製造方法 Download PDF

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TW201829806A
TW201829806A TW106141452A TW106141452A TW201829806A TW 201829806 A TW201829806 A TW 201829806A TW 106141452 A TW106141452 A TW 106141452A TW 106141452 A TW106141452 A TW 106141452A TW 201829806 A TW201829806 A TW 201829806A
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TW
Taiwan
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steel
rolling
pretreatment method
slab
Prior art date
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TW106141452A
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English (en)
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約翰 安卓 羅比杜克斯
伊拉斯姆思 阿摩亞騰
Original Assignee
美商Ａｋ鋼鐵資產公司
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Publication date
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Abstract

本發明提供一種處理可加壓硬化鋼之方法，其包括首先加熱一厚塊該可加壓硬化鋼。將該厚塊加熱至大約2300℉之再熱鍋爐溫度。該厚塊經歷輥壓成為具有預定厚度之鋼板。輥壓期間該厚塊之溫度對應於高於或等於1600℉的輥壓溫度。使該鋼板成卷。成卷期間該鋼板之溫度對應於大約1050℉之成卷溫度。

Description

韌性增加的加壓硬化鋼及製造方法
本申請案係關於加壓硬化鋼、熱壓成型鋼、熱衝壓鋼或經加熱至奧氏體化(austenitization)溫度且在衝壓模具中成型及淬火以在最終零件中實現所需機械特性之任何其他鋼之改良。此等類型之鋼有時亦稱為「可加熱處理的含硼鋼」。在本申請案中，皆將其稱為「加壓硬化鋼」。
加壓硬化鋼主要用作汽車中之結構部件，在汽車中高強度、低重量及改良的耐侵入性為汽車製造商所需。汽車結構中採用加壓硬化鋼之常見結構部件為B柱。 加壓硬化鋼之當前工業加工包括將坯料(一塊鋼板)加熱至高於A3 溫度(奧氏體化溫度)之溫度(通常在900-950℃範圍內)，將材料保持在該溫度下一段持續時間，將奧氏體化之坯料放入熱衝壓模具中，使該坯料成型為所需形狀，且將材料於模具中淬火至低溫，從而形成麻田散體(martensite)。最終得到具有高的極限抗張強度及完全麻田散體微觀結構之材料。 先前技術之加壓硬化鋼之淬火態微觀結構為完全麻田散體。習知的加壓硬化鋼之極限拉伸強度為約1500 MPa，且總伸長率為約6%。
藉由使用用於在加壓硬化條件下實現更高殘餘韌性的化學方法及加工，本申請案之鋼相比於當前可獲得的加壓硬化鋼合金有所改良。殘餘韌性係指在加壓硬化條件下材料所具有的韌性。 本發明鋼合金之實施例的強度-延展性特性包括大於或等於1100 MPa之極限拉伸強度及大約為8%的伸長率。
本申請案主張2016年11月28日申請之美國臨時申請案系列第62/426,788號，名稱為「韌性增加的加壓硬化鋼及製造方法(Press Hardened Steel with Increased Toughness and Method for Production)」的優先權；其揭示內容以引用之方式併入本文中。 由於其高強度特徵，加壓硬化鋼通常為理想的。在實踐中，此准許製造商製造相對於由非加壓硬化鋼製造的組件強度更高且重量更小的組件。此等高強度特徵通常由形成以麻田散體為主的微觀結構而實現。詳言之，在與加壓硬化鋼坯料相關的熱衝壓處理期間，坯料首先經歷奧氏體化熱處理。在此熱處理期間，坯料之溫度升高至高於坯料之特定成分的A3 溫度，從而使坯料之微觀結構轉變為以奧氏體為主。 一旦奧氏體化熱處理完成，則使用內部冷卻模具將坯料衝壓為預定形狀。除了使坯料成形之外，衝壓處理亦具有使坯料迅速冷卻至低於麻田散體起始溫度(Ms )之效果。因此，坯料之以奧氏體為主的微觀結構轉變為以麻田散體為主的微觀結構。因為麻田散體通常表徵為強且硬的微觀結構，所以衝壓處理通常導致強度高且硬度高的最終零件。 儘管最終熱衝壓零件之高強度對於各種應用通常為理想的，但在某些情況下額外的韌性可為理想的。舉例而言，如上文所描述，熱衝壓通常導致高強度及高硬度的最終零件。高水平硬度之最終零件通常具有相對低的延展性及因此相對低的韌性。因此，在某些情況下，可能需要讓加壓硬化鋼具有習知加壓硬化鋼之高強度特徵但殘餘韌性提高的特徵。 在上文所描述的熱衝壓處理之前，加壓硬化鋼經歷多個預處理步驟。圖1展示習知預處理方法(10)。預處理方法包括使鋼板經歷多個預處理步驟(20、30、40、50)。此等步驟(20、30、40、50)通常在熱衝壓之前且在形成最終熱衝壓處理之加壓硬化鋼坯料之前進行。一般而言，此等步驟(20、30、40、50)在連續軋機中之板材上進行。舉例而言，加壓硬化鋼最初以包含預定成分的鑄造厚塊開始。厚塊隨後進入再加熱鍋爐(20)且經歷大約2300℉ (1260℃)之再加熱溫度。 一旦厚塊藉由再加熱鍋爐(20)升高至再加熱溫度，則厚塊經歷粗輥壓(30)且隨後精輥壓(40)。此等輥壓步驟將厚塊厚度逐漸減少至最終板材厚度。在輥壓處理期間，厚塊溫度自初始2300℉ (1260℃)再加熱溫度不斷降至與粗輥壓(30)相關的粗壓溫度。在一些實例中，粗壓溫度大約為2000℉ (1093℃)。在精輥壓(40)期間，厚塊經歷大約1600℉ (871℃)之精壓溫度。隨著溫度降低，厚塊經歷輥壓操作，其在粗輥壓(30)期間使厚塊厚度降低相對大的量，逐漸變成在精輥壓(40)期間使厚塊厚度降低相對小的量。 以相對恆定的輥壓冷卻速率(12)使厚塊溫度自與再加熱鍋爐(20)相關的初始再加熱溫度降低至與精輥壓(40)相關的溫度。 完成輥壓後，加壓硬化鋼材料呈鋼板形式。在鋼板形式中，鋼板經歷成卷(50)。成卷(50)可在大約1200℉ (649℃)之成卷溫度下進行。在一些實例中，成卷(50)可在精壓(40)之後立即開始。因此，在一些實例中，成卷(50)可在大約1600℉ (871℃)下開始且降低至大約1200℉ (649℃)之成卷溫度。 在成卷(50)之前，如圖1中所示，鋼板可以一或多種不同冷卻速率(14、16)冷卻至成卷溫度。舉例而言，以第一冷卻速率(14)或第二冷卻速率(16)，在約18℉/秒與約20℉/秒之間鋼板的冷卻相對緩慢。 在成卷(50)結束時，准許捲曲的鋼板冷卻至環境溫度或室溫。捲曲的鋼板隨後相繼地形成為加壓硬化的鋼材料之坯料。坯料可隨後經歷上文所描述之熱衝壓處理。 如上文所描述，在某些情況下，可能需要增加加壓硬化鋼零件之韌性。在某些情況下，利用改變上文所描述之預處理步驟之某些參數藉由細化加壓硬化鋼材料的粒度來可提高韌性。 圖2展示經修改之預處理方法(100)。如同上文所描述之預處理方法(10)，本實例之預處理方法(100)包括一系列預處理步驟(120、130、140、150)。與上文所描述類似，此等步驟(120、130、140、150)通常在熱衝壓之前且在形成最終熱衝壓處理之加壓硬化鋼坯料之前進行。一般而言，此等步驟(120、130、140、150)在連續軋機中之板材上進行。舉例而言，加壓硬化鋼最初以包含預定成分的鑄造厚塊開始。厚塊隨後進入再加熱鍋爐(120)，在鍋爐中厚塊經歷再加熱溫度。與關於再加熱鍋爐(20)上文所描述之再加熱溫度類似，本實例中之再加熱溫度為大約2300℉ (1260℃)。 一旦厚塊升高至再加熱鍋爐(120)之再加熱溫度，則厚塊經歷粗輥壓(130)且隨後精輥壓(140)。此使厚塊厚度逐漸減少至最終板材厚度。作為一實例，在輥壓處理期間，厚塊溫度自再加熱鍋爐(120)之初始2300℉ (1260℃)再加熱溫度不斷降低至與粗輥壓(130)相關的大約2000℉ (1093℃)之粗壓溫度。接下來，厚塊進一步降至與精輥壓(140)相關的大約1600℉ (871℃)之精壓溫度。不同於上文所描述之習知預處理方法(10)中的精輥壓(40)，本實例中之精輥壓(140)在相對較低溫度下進行。如下文將更詳細地描述，當與經修改之成卷溫度結合進行時，此相對較低溫度可導致增加之晶粒細化。隨著溫度降低，厚塊經歷輥壓操作，其在粗輥壓(130)期間使厚塊厚度降低相對大的量，變成在精輥壓(140)期間使厚塊厚度降低相對小的量。 以相對恆定的輥壓冷卻速率(112)使厚塊溫度自與再加熱鍋爐(120)相關的初始再加熱溫度降低至與精輥壓(140)相關的溫度。此冷卻速率與先前處理之輥壓冷卻速率(12)類似。 完成輥壓後，加壓硬化鋼材料呈鋼板形式。在鋼板形式中，鋼板經歷成卷(150)。成卷(150)可在大約1050℉ (566℃)之成卷溫度下進行。在一些實例中，成卷(150)可在精壓(140)之後立即開始。因此，在一些實例中，成卷(150)可在大約1600℉ (871℃)下開始且降低至大約1050℉ (566℃)之成卷溫度。或者，在一些實例中，成卷(150)可延遲直至鋼板達至大約1050℉ (566℃)之成卷溫度。一旦達至成卷溫度(150)，則對於全部成卷(150)可等溫保存鋼板。較佳地，精壓(140)在約1600℉ (871℃)之精壓溫度下進行，鋼板降至1050℉ (566℃)之成卷溫度，且在鋼板在成卷溫度下保存時進行成卷(150)。 無論怎樣達至成卷溫度，應理解，相對於關於習知預處理方法(10)上文所描述之成卷溫度，大約1050℉ (566℃)之成卷溫度通常較低。如將理解，此降低之成卷溫度可通常導致鋼板之晶粒細化提高，其可導致在熱衝壓之後最終工作產物之殘餘韌性增加。 在成卷(150)之前，如圖2中所示，以冷卻速率(114)鋼板可冷卻至成卷溫度。在本實例中，冷卻速率(114)在約35℉/秒與約50℉/秒之間。 不同於上文所描述之冷卻速率(14、16)，本實例中之冷卻速率(114)通常相對較快。此相對較快速的冷卻速率可使用輸出輥道(run-out-table)加速冷卻方法實現。如將理解，此相對較快的冷卻速率(114)可通常導致在熱衝壓之後最終工作產物中的增加之晶粒細化及相關增加之殘餘韌性。 在成卷(150)結束時，准許捲曲的鋼板冷卻至環境溫度或室溫。捲曲的鋼板隨後相繼地形成為加壓硬化的鋼材料之坯料。坯料可隨後經歷上文所描述之熱衝壓處理。 如上文所描述，預處理方法(10、100)可使用包含預定成分的鑄造厚塊進行。應理解，厚塊之特定成分可變化，使得多種成分可藉由上文所描述之方法(10、100)來使用。如下文將更詳細地描述，可將各種元素添加至厚塊中以影響最終工作產物之多種冶金特性。 添加碳來降低麻田散體起始溫度、提供固溶體強化及增加鋼之硬化度。碳為一種奧氏體穩定劑。在某些實施例中，碳可以0.1-0.5質量%之濃度存在；在其他實施例中，碳可以0.2-0.30質量%之濃度存在。 添加錳來降低麻田散體起始溫度、提供固溶體強化及增加鋼之硬化度。錳為一種奧氏體穩定劑。在某些實施例中，錳可以1.0-10.0質量%之濃度存在；在其他實施例中，錳可以1.15-1.25質量%之濃度存在。 添加矽來提供固溶體強化。矽為一種肥粒鐵穩定劑。在某些實施例中，矽可以0.02-2.0質量%之濃度存在；在其他實施例中，矽可以0.24-0.30質量%之濃度存在。 添加鋁以用於在煉鋼期間脫氧且提供固溶體強化。鋁為一種肥粒鐵穩定劑。在某些實施例中，鋁可以0.0-2.0質量%之濃度存在；在其他實施例中，鋁可以0.02-1.0質量%之濃度存在。在其他實施例中，鋁完全視情況存在，且在一些實施例中可因此忽略或受限於雜質元素。 將鈦添加至集氮氣劑中。在某些實施例中，鈦可以0.0-0.045質量%之濃度存在；在其他實施例中，鈦可以0.035質量%之最大值的濃度存在。在其他實施例中，鈦完全視情況存在，且在一些實施例中可因此忽略或受限於雜質元素。 添加鉬來提供固溶體強化且增加鋼之硬化度。在某些實施例中，鉬可以0-4.0質量%之濃度存在；在其他實施例中，鉬可以0-1.0質量%之濃度存在。在其他實施例中，鉬完全視情況存在，且因此在一些實施例中可忽略或限於雜質元素。 添加鉻來降低麻田散體起始溫度,提供固溶體強化及增加鋼之硬化度。鉻為一種肥粒鐵穩定劑。在某些實施例中，鉻可以0-6.0質量%之濃度存在；在其他實施例中，鉻可以0.18-0.22質量%之濃度存在。 添加硼來增加鋼之硬化度。在某些實施例中，硼可以0-0.005質量%之濃度存在；在其他實施例中，硼可以0.003-0.005質量%之濃度存在。 添加鎳來提供固溶體強化且降低麻田散體起始溫度。鎳為一種奧氏體穩定劑。在某些實施例中，鎳可以0.0-1.0質量%之濃度存在；在其他實施例中，鎳可以0.02-0.5質量%之濃度存在。在其他實施例中，鎳完全視情況存在，且因此在一些實施例中可忽略或限於雜質元素。 添加鈮來提供改良之晶粒細化。鈮亦可增加硬度及強度。在某些實施例中，鈮可以0-0.090質量%之濃度存在。實例 1 除如所述下文之外，使用標準鋼製備方法來製備示於表1中之複數種合金成分。 表1 ：成分範圍。成分以質量%為單位。 實例 2 實例1中之表1之成分4310經歷兩種上文所描述之預處理方法(10、100)。鋼經受模擬熱衝壓。將鋼加熱至大約930℃維持5分鐘且隨後在水冷銅模具中淬滅。經歷各預處理方法(10、100)外加模擬熱衝壓之樣品隨後經歷拉伸測試以生成應力-應變曲線。所得應力-應變曲線示於圖3中，其中預處理方法(10)以實線形式展示且預處理方法(100)以虛線形式展示。 如在圖3中可見，相對於經歷預處理方法(10)之樣品，經歷預處理方法(100)之樣品通常導致提高之殘餘韌性。在模擬熱衝壓之前，在熱輥壓條件下製備各樣品之顯微照片，且將其示於圖10及11中，其中圖10對應於預處理方法(10)，且圖11對應於預處理方法(100)。如可見，相對於由預處理方法(10)製備之晶粒結構，預處理方法(100)通常導致更細化之晶粒結構。作為其結果，在圖3中觀測到提高之殘餘韌性。實例 3 實例1中之表1之成分4311經歷上文所描述之預處理方法(10、100)兩者。鋼經受模擬熱衝壓。將鋼加熱至大約930℃ 5分鐘且隨後在水冷銅模具中淬滅。經歷各預處理方法(10、100)外加模擬熱衝壓之樣品隨後經歷拉伸測試以生成應力-應變曲線。所得應力-應變曲線示於圖4中，其中預處理方法(10)以實線形式展示且預處理方法(100)以虛線形式展示。 如在圖4中可見，相對於經歷預處理方法(10)之樣品，經歷預處理方法(100)之樣品通常導致提高之殘餘韌性。在模擬熱衝壓之前，在熱輥壓條件下製備各樣品之顯微照片，且將其示於圖12及13中，其中圖12對應於預處理方法(10)，且圖13對應於預處理方法(100)。如可見，相對於由預處理方法(10)製備之晶粒結構，預處理方法(100)通常導致更細化之晶粒結構。作為其結果，在圖4中觀測到提高之殘餘韌性。實例 4 實例1中之表1之成分4312經歷上文所描述之預處理方法(10、100)兩者。鋼經受模擬熱衝壓。將鋼加熱至大約930℃ 5分鐘且隨後在水冷銅模具中淬滅。經歷各預處理方法(10、100)外加模擬熱衝壓之樣品隨後經歷拉伸測試以生成應力-應變曲線。所得應力-應變曲線示於圖5中，其中預處理方法(10)以實線形式展示且預處理方法(100)以虛線形式展示。 如在圖5中可見，相對於經歷預處理方法(10)之樣品，經歷預處理方法(100)之樣品通常導致提高之殘餘韌性。在模擬熱衝壓之前，在熱輥壓條件下製備各樣品之顯微照片，且將其示於圖14及15中，其中圖14對應於預處理方法(10)，且圖15對應於預處理方法(100)。如可見，相對於由預處理方法(10)製備之晶粒結構，預處理方法(100)通常導致更細化之晶粒結構。作為其結果，在圖5中觀測到提高之殘餘韌性。實例 5 實例1中之表1之成分4313經歷上文所描述之預處理方法(10、100)兩者。鋼經受模擬熱衝壓。將鋼加熱至大約930℃ 5分鐘且隨後在水冷銅模具中淬滅。經歷各預處理方法(10、100)外加模擬熱衝壓之樣品隨後經歷拉伸測試以生成應力-應變曲線。所得應力-應變曲線示於圖6中，其中預處理方法(10)以實線形式展示且預處理方法(100)以虛線形式展示。 如可見在圖6中，相對於經歷預處理方法(10)之樣品，經歷預處理方法(100)之樣品通常導致提高之殘餘韌性。在模擬熱衝壓之前，在熱輥壓條件下製備各樣品之顯微照片，且將其示於圖16及17中，其中圖16對應於預處理方法(10)，且圖17對應於預處理方法(100)。如可見，相對於由預處理方法(10)製備之晶粒結構，預處理方法(100)通常導致更細化之晶粒結構。作為其結果，在圖6中觀測到提高之殘餘韌性或保持之延展性。實例 6 ： 進一步使用雙邊緣-凹口拉伸測試評估具有上文實例1之表1中識別之各成分的樣品之韌性。各成分(例如4310、4311、4312、4313)的樣品經歷上文所描述之各預處理方法(10、100)。鋼隨後經受模擬加壓硬化程序，其中其在大約930℃下經奧氏體化300 s，且隨後在平的水冷模具中淬滅。隨後進行雙邊緣凹口的拉伸測試。隨後製備各成分之所得資料的曲線，如圖7及8中所示。舉例而言，圖7展示經歷預處理方法(100)之各樣品的結果。圖8展示經歷預處理方法(10)之各樣品的結果。對於圖7及8，各成分之資料可由符號識別。舉例而言，圓圈對應於成分4310，三角形對應於成分4311，星星對應於成分4312，且十字形對應於成分4313。 如在圖7及8中可見，在破裂之前，相比於經歷預處理方法(10)之材料，經歷預處理方法(100)之材料呈現較高尖峰負載/力。因此，圖7及8指示預處理方法(100)導致增加之韌性或保持之延展性。實例 7 進一步分析上文關於實例6所論述的資料。詳言之，在圖7及8中所示的力-位移曲線下之面積積分可用於獲得應變能之值。認為應變能為材料韌性之量度。因此，產生上文關於實例6所論述的各樣品之材料韌性之量測值。 所得各樣品的應變能隨後作為各樣品之對應成分中之鈮濃度之函數進行繪製。所得曲線圖示於圖9中。不同於上文所述之圖7及8，圖9利用不同符號流程以識別特異性資料點與成分之間的對應關係。舉例而言，在圖9中，圓圈對應於成分4310，十字形對應於成分4311，三角形對應於成分4312，且方形對應於成分4313。另外，因為經歷各預處理方法(10、100)之樣品的結果包括於單條曲線中，圖9描繪經歷預處理方法(10)之樣品與經歷預處理方法(100)之樣品的比較。在各情況下，鋼在測試之前經受模擬熱衝壓。在圖9中，實心符號代表加工方法(10)，且空心符號代表加工方法(100)。 如在圖9中可見，經歷預處理方法(100)之樣品通常導致提高之應變能且因此增加之韌性。另外，觀測到韌性響應於具有增加之鈮的成分而部分增加。舉例而言，成分4313包括最高鈮濃度，且亦包括最高應變能或韌性量測值。實例 8 一種可加壓硬化鋼，其包含以鋼之總質量%計的： 其中該鋼經歷以下加工： (a) 將可加壓硬化鋼之厚塊加熱至大約2300℉之再加熱鍋爐溫度； (b) 將厚塊輥壓為具有預定厚度的鋼板，其中輥壓期間之厚塊溫度對應於高於或等於約1600℉ (871℃)之輥壓溫度；及 (c) 使鋼板成卷，其中成卷期間之鋼板溫度對應於大約1050℉之成卷溫度。實例 9 實例8或以下實例中之任一者之可加壓硬化鋼，其包含以鋼之總質量%計的： 0.10至0.50%碳； 0.00至0.005%硼； 0.0至6.0%鉻； 1.00至10.0%錳； 0.090%或更少的鈮； 0.02至2.00%矽； 0.0至2.0%鋁； 0.0至0.045%鈦； 0.0至4.0%鉬； 0.0至1.0%鎳；及 包括鐵及雜質之其餘部分。實例 10 實例8或9或以下實例中之任一者之可加壓硬化鋼，其包含0.2-0.3質量%碳。實例 11 實例8至10中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其包含1.15-1.25質量%錳。實例 12 實例8至11中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其包含0.24-0.30質量%矽。實例 13 實例8至12中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其包含0.02-1.0質量%鋁。實例 14 實例8至13中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其包含最大值為0.035質量%之鈦。實例 15 實例8至14中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其包含0-1.0質量%鉬。實例 16 實例8至15中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其包含0.18-0.22質量%鉻。實例 17 實例8至16中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其包含0.003-0.005質量%硼。實例 18 實例8至17中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其包含0.02-0.5質量%鎳。實例 19 實例8至18中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其包含0-1.0質量%鉬。實例 20 實例8至19中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其中輥壓步驟包括粗輥壓操作及精輥壓操作。實例 21 實例8至20中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其中在粗輥壓操作期間之厚塊溫度高於或等於2000℉。實例 22 實例8至21中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其中在精輥壓操作期間之厚塊溫度高於或等於約1600℉ (871℃)。實例 23 實例8至22中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其進一步包含步驟：在使鋼板成卷之後熱衝壓至少一部分鋼板。實例 24 實例8至23中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其進一步包含以下步驟：以第一冷卻速率將可加壓硬化鋼自再加熱鍋爐溫度冷卻至輥壓溫度，且以第二冷卻速率將可加壓硬化鋼自輥壓溫度冷卻至成卷溫度，其中第二冷卻速率高於第一冷卻速率。實例 25 實例8至24中之任一者或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其中將可加壓硬化鋼自輥壓溫度冷卻至成卷溫度之步驟使用輸出輥道加速冷卻方法進行。實例 26 實例8至25或以下實例中之任一者的可加壓硬化鋼，其中在粗輥壓操作期間之厚塊溫度為大約2000℉。實例 27 實例8至26之任一者的可加壓硬化鋼，其中在精輥壓操作期間之厚塊溫度為大約1600℉至1700℉。
10‧‧‧預處理方法
12‧‧‧輥壓冷卻速率
14‧‧‧第一冷卻速率
16‧‧‧第二冷卻速率
20‧‧‧再加熱鍋爐
30‧‧‧粗輥壓
40‧‧‧精輥壓
50‧‧‧成卷
100‧‧‧預處理方法
112‧‧‧輥壓冷卻速率
114‧‧‧冷卻速率
120‧‧‧再加熱鍋爐
130‧‧‧粗輥壓
140‧‧‧精輥壓
150‧‧‧成卷
圖1展示本發明合金之實施例的熱分佈及加工示意圖。 圖2展示本發明合金之實施例的另一個熱分佈及加工示意圖。 圖3展示成分4310的應力-應變曲線之曲線圖，其中來自第一預處理方法之結果以實線形式展示，且來自第二預處理方法之結果以虛線形式展示。 圖4展示成分4311的應力-應變曲線之曲線圖，其中來自第一預處理方法之結果以實線形式展示，且來自第二預處理方法之結果以虛線形式展示。 圖5展示成分4312的應力-應變曲線之曲線圖，其中來自第一預處理方法之結果以實線形式展示，且來自第二預處理方法之結果以虛線形式展示。 圖6展示成分4313的應力-應變曲線之曲線圖，其中來自第一預處理方法之結果以實線形式展示，且來自第二預處理方法之結果以虛線形式展示。 圖7展示在經歷第二預處理方法之後本發明合金之實施例的雙邊緣-凹口拉伸測試的結果。 圖8展示在經歷第一預處理方法之後本發明合金之實施例的雙邊緣-凹口拉伸測試的結果。 圖9展示作為鈮濃度之函數進行繪製的本發明合金之實施例之應變能計算結果。 圖10展示在經歷第一預處理方法之後成分4310之顯微照片。 圖11展示在經歷第二預處理方法之後成分4310之顯微照片。 圖12展示在經歷第一預處理方法之後成分4311之顯微照片。 圖13展示在經歷第二預處理方法之後成分4311之顯微照片。 圖14展示在經歷第一預處理方法之後成分4312之顯微照片。 圖15展示在經歷第二預處理方法之後成分4312之顯微照片。 圖16展示在經歷第一預處理方法之後成分4313之顯微照片。 圖17展示在經歷第二預處理方法之後成分4313之顯微照片。

Claims (10)

  1. 一種加工可加壓硬化鋼之方法，該方法包含， (a) 將該可加壓硬化鋼之厚塊加熱至大約2300℉之再加熱鍋爐溫度； (b) 將該厚塊輥壓成為具有預定厚度之鋼板，其中輥壓期間該厚塊之溫度對應於高於或等於約1600℉ (871℃)之輥壓溫度；及 (c) 使該鋼板成卷，其中成卷期間該鋼板之溫度對應於大約1050℉之成卷溫度。
  2. 如請求項1之方法，其中該輥壓步驟包括粗輥壓操作及精輥壓操作。
  3. 如請求項2之方法，其中該粗輥壓操作期間該厚塊之溫度高於或等於2000℉。
  4. 如請求項2之方法，其中該精輥壓操作期間該厚塊之溫度高於或等於約1600℉ (871℃)。
  5. 如請求項2之方法，其中該粗輥壓操作期間該厚塊之溫度為大約2000℉。
  6. 如請求項2之方法，其中該精輥壓操作期間該厚塊之溫度為大約1600℉至1700℉。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包含在使該鋼板成卷之後熱衝壓至少一部分該鋼板。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包含以第一冷卻速率將該可加壓硬化鋼自該再加熱鍋爐溫度冷卻至該輥壓溫度，及以第二冷卻速率將該可加壓硬化鋼自該輥壓溫度冷卻至該成卷溫度，其中該第二冷卻速率高於該第一冷卻速率。
  9. 如請求項1之方法，其中將該可加壓硬化鋼自該輥壓溫度冷卻至該成卷溫度之該步驟使用輸出輥道加速冷卻方法進行。
  10. 如請求項1之方法，其中該可加壓硬化鋼具有包含以下之成分： 0.10至0.50%碳； 0.00至0.005%硼； 0.0至6.0%鉻； 1.00至10.0%錳； 0.090%或更少之鈮； 0.02至2.00%矽； 0.0至2.0%鋁； 0.0至0.045%鈦； 0.0至4.0%鉬； 0.0至1.0%鎳；及 包括鐵及雜質之其餘部分。
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