Лист отожженный что это

Отжиг алюминия

Под отжигом алюминия и алюминиевых сплавов обычно понимают полный отжиг, в отличие от частичного отжига, отжига для снятия деформационного упрочнения или отжига в контролируемой атмосфере.

Полный отжиг алюминия и алюминиевых сплавов

После полного отжига все алюминиевые сплавы – как термически упрочняемые, так термически не упрочняемые – получают состояние, которое является самым мягким, самым пластичным и наиболее благоприятным для пластической деформации.

Международное обозначение этого состояния буква «О». Иногда эту букву «О» путают с цифрой «0».

В отечественных стандартах на алюминиевую продукцию есть состояние просто «отжига» и это состояние обозначают буквой «М». По смыслу и по механическим свойствам сплавов в этом состоянии этот «просто» отжиг является именно полным отжигом, как его понимают в международных стандартах.

Температура отжига

Снижение или полное снятие деформационного упрочнения от холодной пластической деформации (нагартовки или наклепа) достигается при нагреве до температуры от 260 до 440 °С. Это справедливо как для термически упрочняемых, так и для термически не упрочняемых алюминиевых сплавов.

Скорость разупрочнения нагартованного материала сильно зависит от температуры. Поэтому время, которое требуется для полного отжига данного алюминиевого сплава с данной степенью нагартовки, может различаться от нескольких часов при низких температурах до нескольких секунд при высоких температурах.

Какова цель отжига – такова температура отжига

Если целью отжига является просто снятие деформационного наклепа, то нагрева до температуры около 345 °С будет вполне достаточно. Если же необходимо удалить упрочнение от термической обработки или даже просто от охлаждения с температуры горячей обработки, то нужна специальная термическая обработка для получения структуры с выделением упрочняющей фазы в виде крупных и отдельно стоящих частиц. Такой термической обработкой и является полный отжиг: выдержка при температуре от 415 до 440 °С и медленное охлаждение со скоростью около 30 °С в час до 260 °С.

Высокие скорости диффузии легирующих элементов в алюминии, которые характерны для такой высокой температуры, длительность выдержки и медленное охлаждение обеспечивают максимальную коалесценцию (укрупнение) частиц упрочняющей фазы, что и дает в результате материалу – алюминиевому сплаву – минимальную твердость.

Выдержка отжига и охлаждение после отжига

При отжиге важно обеспечить, чтобы заданная температура была достигнута во всех частях садки и во всех точках каждого изделия. Поэтому обычно назначают длительность выдержки при температуре отжига не менее 1 часа. Максимальная температура отжига является умеренно критической: рекомендуется не превышать температуру 415 °С из-за возможного окисления и роста зерна. Скорость нагрева может быть критической, например, для сплава 3003, который обычно требует быстрого нагрева для предотвращения роста зерна. Относительно медленное охлаждение на спокойном воздухе или с печью рекомендуется для всех сплавов для минимизации коробления.

Типичные параметры полного отжига для некоторых алюминиевых сплавов представлены ниже.

Параметры полного отжига для снятия деформационного упрочнения

Алюминиевые сплавы

1060, 1100, 1350
3003, 3004, 3105
5005, 5050, 5052, 5083, 5086, 5154, 5182, 5254, 5454, 5456, 5457, 5652
7005
Применяется также для термически упрочняемых сплавов, если целью отжига является только снятие деформационного упрочнения или частичный отжиг.

Температура отжига

Длительность выдержки при температуре отжига

Около 1 часа. Длительность пребывания в печи должна быть не более, чем это необходимо, что довести бы все части садки до температуры отжига.

Охлаждение после отжига

Скорость охлаждения после отжига не имеет значения.

Параметры полного отжига для снятия термического упрочнения

Алюминиевые сплавы

2014, 2017, 2024, 2036, 2117, 2124, 2219
6005, 6061, 6060, 6063, 6066
7079, 7050, 7075, 7079, 7178, 7475

Температура отжига

Длительность выдержки при температуре отжига

Охлаждение после отжига

Охлаждение со скоростью около 30 °С в час от температуры отжига до 260 °С. Скорость последующего охлаждения не имеет значения.

Источник: Aluminum and Aluminum Alloys, AMS International, 1993.

Источник

Отжиг холоднокатаного алюминиевого листа

Алюминиевый горячекатаный лист может требовать дальнейшего уменьшения толщины. В этом случае, его прокатку могут выполнять при комнатной температуре в прокатном стане с одиночной прокатной клетью или многовалковой прокатной клетью (тандемный прокатный стан). Общие принципы холодной и горячей прокаток во многом схожи.

Отжиг алюминия: полный, промежуточный, частичный

До, после или между операциями холодной прокатки алюминиевый лист по различным причинам может потребовать полного или частичного отжига – нагрева и медленного охлаждения – для его умягчения и снятия состояния, которое материал уже получил.

Если отжиг производят до или между операциями холодной прокатки, то отжиг подготавливает металл для дальнейшей холодной прокатки.

Частичный отжиг могут применять после завершения холодной прокатки листа для стабилизации механических свойств материала.

Полный или частичный отжиг может применяться для подготовки листа для последующей механической формовки при изготовлении из него алюминиевых изделий.

Кроме того, отожженное состояние алюминиевого листа может быть по требованию заказчика состоянием его поставки.

Зачем отжигать алюминиевые листы

Алюминиевые сплавы могут быть упрочнены путем операций горячей или холодной прокатки до такой степени, которая не нужна конечному изделию, или которая будет препятствовать дальнейшей прокатке и достижению заданного состояния материала.

Термически упрочняемые сплавы могут получить в ходе горячей прокатки существенный нагрев и охлаждение, в результате которых они могут подвергнуться частичной закалке и упрочнению за счет выделения вторичных фаз.

Холодная прокатка, с другой стороны, удлиняет зерна и вызывает остаточные напряжения и деформации. Эти изменения создают сопротивление дальнейшей деформации: говорят, что холоднокатаный лист «наклепался» или «получил полную нагартовку».

Перед дальнейшей прокаткой нежелательное термическое упрочнение или наклеп удаляют путем отжига. Отжигом называют нагрев алюминиевого сплава выше его температуры рекристаллизации и выдержки при ней достаточно долго для создания новой, рекристаллизованной зеренной структуры и снятия остаточных напряжений.

Отжиг может проводиться на любом этапе процесса прокатки.

Полный отжиг алюминиевых сплавов

При полном отжиге сплав нагревают достаточно «горячо» и достаточно долго, чтобы полностью умягчить изделие – достичь полной рекристаллизации.

«Температура рекристаллизации» не является точным термином. Рекристаллизация не происходит мгновенно при точно заданной температуре. Вместо этого, она начинается постепенно, когда температура достигает некоторого эффективного интервала и продолжается до полного завершения в течение длительного времени. Эффективная температура рекристаллизации зависит от сплава и от деформации и обработки, которым он до этого подвергался, а также от длительности выдержки при температуре отжига.

Полный отжиг превращает как термически упрочняемые, так и термически неупрочняемые деформируемые алюминиевые сплавы в их самое мягкое, самое пластичное состояние. В таком состоянии сплав имеет максимальные возможности для пластической деформации. Это состояние алюминиевых сплавов обозначается буквой «О» в зарубежной, международной классификации и «М» – по отечественным стандартам.

Для полного отжига термически упрочняемых алюминиевых сплавов металл обычно выдерживают в течение около 2 часов при температуре в интервале 335-370 °С для снятия наклепа или 400-425 °С для снятия термического упрочнения. Затем металл медленно охлаждают со скоростью, которая зависит от типа сплава.

Термически неупрочняемые алюминиевые сплавы отжигают путем нагрева в течение от получаса до двух часов (чаще всего – в течение часа) при температуре в интервале 335-405 °С. Затем их охлаждают с контролируемой скоростью.

Полный отжиг обеспечивает также условия для снятия остаточных напряжений и может проводится специально с этой целью.

Состояние алюминиевых сплавов Н1 и Н3 получают путем приложения к полностью отожженному металлу определенного количества деформационного упрочнения. Эти состояния так иногда и называют – «прокатанные на заданное состояние».

Частичный отжиг алюминиевых сплавов

Как следует из названия этого вида отжига, частичный отжиг является частью полного отжига. Этот вид отжига применяется только к термически неупрочняемым деформируемым алюминиевым сплавам. Его задача – подвергнуть деформационно упрочненный – наклепанный – нагартованный металл такому нагреву и при такой выдержке, чтобы получить заданные механические свойства между полностью мягким и полностью наклепанным состояниями.

Эти промежуточные состояния обозначают «H2X» и называют «нагартованный и частично отожженные».

Качество частично отожженного изделия требует тщательного технологического контроля.

Стабилизационный отжиг алюминиевых сплавов

Некоторые термически неупрочняемые алюминиево-магниевые сплавы, такие как 5052, 5456, 5083 и 5086, а также сплав 3004 достигают высокой прочности из-за внутренних напряжений, которые они получают в результате прокатки. Однако из-за тенденции магния выделяться из твердого раствора, исходное состояние этих сплавов является неустойчивым и они могут страдать так называемым «размягчающим старением» – постепенной потерей со временем некоторой прочности, причем при комнатной температуре. Такие сплавы, если их не стабилизировать, могут также быть подвержены непредсказуемым размерным изменениям.

Для предотвращения таких явлений в этих сплавах из подвергают стабилизационному отжигу. Этот отжиг заключается в нагреве сплавов до относительно невысокой температуры – обычно около 180 С. После стабилизации порочность, твердость и размеры при комнатной температуре не изменяются.

Методы отжига алюминиевых листов

Отжиг проводят в конвективных печах отжига. Чтобы избежать окисления остатков смазки или образования оксида магния на магний-содержащих сплавах, отжиг может проводиться в сухой, инертной атмосфере, такой как газообразный азот.

Методы отжига можно подразделить на два общих подхода – садочный отжиг и непрерывный отжиг.

Садочный отжиг

Садочный отжиг означает загрузку в печь садки, обычно партии бухт, и выдерживание и их там до окончания процесса. При садочном отжиге тепло, которое поступает от атмосферы печи к наружным слоям бухты, должно распространяться к внутренним слоям бухты. Поэтому для достижения отжига всеми слоями бухты требуется значительное время.

Непрерывный отжиг

При непрерывном отжиге несмотанный лист проходит через печь так, что вся поверхность листа подвергается нагреву печной атмосферой. Этот нагрев происходит быстро, что дает также возможность образования более дисперсной зеренной структуры сплава.

Источник

Применение алюминиевых листов амг5, амг2 м, амг3

Вы можете сказать какой алюминиевый лист применяется на каждой картинке? Затрудняетесь?
Давайте вместе попробуем разобраться в основных алюминиевых сплавах и их применении.

Для начала рассмотрим состояние алюминиевых листов.

ГОСТ 21631-76 определяет нам 7 возможных состояний листа, остановимся только на самых распространенных:

Мягкий алюминиевый лист, легко поддается деформации.

2) полунагартованные — Н2;

Алюминиевый лист более жесткий, чем в состоянии «М», также легко поддается деформации (выдерживает сгибание до 90град.). Хорошо держит форму, жесткое состояние препядствует образованию вмятин, поэтому наиболее часто применяется в теплоизоляции труб.

3) нагартованные – Н;

Нагартовкой называют способ упрочнения металла с помощью холодной деформации (дополнительная прокатка на станке).

4) закаленные и естественно состаренные – Т;

Твердые алюминиевые листы. Более сложен в обработке ( при сгибании под 90 град лопается). Применяется в деталях и узлах с высокой нагрузкой.

Лист алюминиевый технический применяется в качестве изоляционного и отделочного материала. Малый вес листа и его гибкость обеспечивают невысокие затраты и удобство при проведении изоляционных работ. Наиболее часто применяемые сплавы 1105АН2, ВД1АН2. Также для теплоизоляции используется сплав АД1Н2.

Сплавы группы «алюминий-магний»: АМГ2, АМГ3, АМГ5, АМГ6.

Кислотостойкий алюминиевый лист изготавливают из алюминия, легированного магнием и марганцем. Марки АМг2М, АМг3М, АМг5М, АМг6М имеют высокие антикоррозионные характеристики, прекрасно свариваются. Поэтому их широко применяют в производстве сварных ёмкостей, баков для топлива и других деталей в самолётостроении. Отлично подходит как при промышленном судостроении, так и для частного изготовления катеров, лодок, катамаранов.

Пищевой алюминиевый лист изготавливается из марок первичного алюминия – нагартованные (А5Н, АД1Н), полунагартованные (А5Н2, АД1Н2), отожжённые (А5М, АД1М).

Листы из алюминия марки АМц обладают повышенной пластичностью, легко поддаются деформации. Используются в полунагартованном и нагартованном состоянии в автомобилестроении для изготовления радиаторов, рам, заклёпок. Также может применяться в пищевом производстве, но без прямого контакта с пищевыми продуктами.

Сплавы Д16, Д19, В95.

Д16АМ – это дюралюминий отожженный, с нормальным плакированием. Д16АМ относится к высокопрочному виду дюралюминия, отличается устойчивостью к внешним воздействиям. Д16АМ не становится хрупким на морозе, поэтому применяется в условиях, при которых применение других видов стали становится невозможно. Наиболее широкое применение лист из сплава Д16АМ находит в производстве различных деталей, изготавливаемых методом штамповки.

Д16АТ – производится из сплава алюминия с легирующими элементами, основным из которых является медь. Сплав используют для изготовления гнутых профилей. Преимуществом Д16АТ можно выделить то, что деталь из такого сплава сразу получается твёрдой, без дополнительной термообработки.

Д16Т – дюралюминий, произведенный из сплава алюминия с медью и марганцем. Д16Т обладает хорошей пластичностью и повышенными усталостными характеристиками. Спектр применения сплава широк. Д16Т применяют в строительстве, авиастроении, судостроении, производстве мебели и в других отраслях.

Вы можете заказать листы амг5, амг2 м, амг3 в нашей компании.

Источник

Холоднокатаный и отожженный стальной лист и способ его изготовления

Владельцы патента RU 2736376:

Настоящее изобретение относится к высокопрочному стальному листу, характеризующемуся высокими пластичностью и деформируемостью, и к способу получения такой стального листа.

Как это известно, для изготовления различных видов продукции, таких как детали элементов кузова и панелей кузова для механических транспортных средств, используют листы, изготовленные из DP (двухфазные) сталей или TRIP (c пластичностью, наведенной превращением) сталей.

Для уменьшения массы автомобиля с целью улучшения коэффициента полезного действия по топливу с учетом глобального сохранения окружающей среды желательно иметь листы, характеризующиеся улучшенными пределами текучести при растяжении и прочности при растяжении. Но такие листы также должны характеризоваться хорошей пластичностью и хорошей деформируемостью, а, говоря более конкретно, хорошей пригодностью к отбортовке внутренних кромок.

Поэтому назначение изобретения заключается в предложении стального листа, достигающего предела текучести при растяжении, составляющего по меньшей мере 750 МПа, предела прочности при растяжении, составляющего по меньшей мере 1000 МПа, равномерного относительного удлинения, составляющего по меньшей мере 12%, и коэффициента раздачи отверстия, составляющего по меньшей мере 20%.

Достижения цели настоящего изобретения добиваются в результате предложения стального листа, соответствующего пункту 1 формулы изобретения. Стальной лист также может включать характеристики любого из пунктов от 2 до 12 формулы изобретения. Достижения еще одной цели добиваются в результате предложения способа, соответствующего пункту 13 формулы изобретения, Способ также может включать характеристики любого из пунктов от 14 до 15 формулы изобретения. Достижения еще одной цели добиваются в результате предложения точечного сварного соединения и соответствующего пунктам 16 или 17 формулы изобретения.

Далее изобретение будет описано подробно и проиллюстрировано с использованием неограничивающих примеров.

Ниже в настоящем изобретении Ае1 обозначает равновесную температуру превращения, ниже которой аустенит является полностью нестабильным, Ае3 обозначает равновесную температуру превращения, выше которой аустенит является полностью стабильным, Ar3 обозначает температуру, вплоть до которой микроструктура остается полностью аустенитной при охлаждении, TΘ обозначает температуру, выше которой цементит становится растворенным при нагревании, а Ms обозначает температуру начала мартенситного превращения, то есть температуру, при которой при охлаждении аустенит начинает превращаться в мартенсит.

Все уровни процентного содержания для композиций представлены в массовых процентах (мас.%), если только не будет указываться на другое.

Композиция стали, соответствующей изобретению, содержит в массовых процентах:

— 0,03% ≤ С ≤ 0,25% для обеспечения удовлетворительной прочности и улучшения стабильности остаточного аустенита, что необходимо для получения достаточного относительного удлинения. Предпочтительно содержание углерода больше или равен 0,1%. В случае чрезмерно высокого содержания углерода горячекатаный лист будет слишком твердым для холодной прокатки, а свариваемость будет недостаточной. В случае содержания углерода, составляющего менее, чем 0,03%, предел прочности при растяжении не достигнет целевых значений.

— 3,5% ≤ Mn ≤ 8% для обеспечения удовлетворительной прочности и достижения стабилизации по меньшей мере части аустенита для получения достаточного относительного удлинения. Ниже 3,5% конечная структура характеризуется недостаточной долей остаточного аустенита и недостаточным уровнем содержания Mn в остаточном аустените в результате чего не достигается желательная комбинация пластичности и прочности. Максимум определяют исходя из проблем, связанных с ликвацией, которые являются вредными для пластичности. Предпочтительно содержание марганца больше или равно 3,7%.

— 0,5% ≤ Si ≤ 2,0% и 0,03% ≤ Al ≤ 2,0%. В соответствии с изобретением Si и Al совместно играют важную роль: кремний замедляет образование выделений цементита при охлаждении ниже равновесной температуры превращения Ае3. Поэтому добавление Si в количестве, составляющем по меньшей мере 0,5%, способствует стабилизации достаточного количества остаточного аустенита. Si, кроме того, обеспечивает получение твердо-растворного упрочнения и замедляет образование карбидов во время прохождения перераспределения углерода из мартенсита в аустенит, происходящего в результате стадии непосредственного повторного нагревания и выдерживания, проводимой после прохождения частичного мартенситного превращения. При чрезмерно высоком содержании на поверхности образуются оксиды кремния, что ухудшает пригодность стали к нанесению покрытия. Поэтому содержание Si является меньшим или равным 2,0%.

Алюминий представляет собой элемент, очень эффективный для раскисления стали в жидкой фазе во время проведения разработки. В дополнение к этому, Al представляет собой элемент, способствующий образованию альфа-фазы, который увеличивает температуры Ае1 и Ае3 стали. Таким образом, вследствие добавления по меньшей мере 0,03% Al межкритический домен (то есть, между Ае1 и Ае3) находится в температурном диапазоне, благоприятствующем перераспределению Mn в аустените в соответствии более подробным описанием изобретения, представленным ниже. Содержание Al составляет не более чем 2,0%, предпочтительно не более чем 1,2%, для того чтобы избежать появления включений, возникновения проблем, связанных с окислением, и обеспечить упрочняемость материала.

Сталь, соответствующая изобретению, должна содержать по меньшей мере один элемент, выбираемый из числа ниобия, титана и ванадия, при минимальном объединенном уровне содержания, составляющем по меньшей мере 0,01%. Такое добавление сделает возможным упрочнение регенерированного мартенсита в результате наложения ограничений на рост мартенситных реек в результате образования выделений.

— Nb ≤ 0,080% может быть добавлен в целях измельчения аустенитных зерен во время проведения горячей прокатки и для получения дисперсионного упрочнения. В одном предпочтительном варианте осуществления минимальное количество добавленного ниобия составляет 0,010%. Добавление выше 0,080% не обеспечивает получение предела текучести при растяжении, относительного удлинения и коэффициента раздачи отверстия на желательном уровне.

— Ti ≤ 0,080% может быть добавлен для получения дисперсионного упрочнения. В одном предпочтительном варианте осуществления минимальное количество добавленного титана составляет 0,010%. Однако, при его количестве, являющемся большем или равном 0,080%, не обеспечивается получение предела текучести при растяжении, относительного удлинения и коэффициента раздачи отверстия на желательном уровне.

— V ≤ 0,2% может быть добавлен для получения дисперсионного упрочнения. В одном предпочтительном варианте осуществления минимальное количество добавленного ванадия составляет 0,010%. Однако при его количестве, являющемся большем или равном 0,2%, не обеспечивается получение предела текучести при растяжении, относительного удлинения и коэффициента раздачи отверстия на желательном уровне.

Остальную часть композиции стали представляют собой железо и примеси, представляющие собой результат плавки. В данном отношении Ni, Cu, S, P и N по меньшей мере рассматриваются в качестве остаточных элементов, которые представляют собой неизбежные примеси. Поэтому уровни их содержания составляют менее, чем 0,05% для Ni, 0,03% для Cu, 0,010% для S, 0,020% для Р и 0,008% для N.

К композиции стали, соответствующей изобретению, необязательно могут быть добавлены некоторые элементы:

— 0,1% ≤ Мо ≤ 0,5%. Молибден увеличивает прокаливаемость, стабилизирует остаточный аустенит, уменьшая, таким образом, разложение аустенита во время перераспределения и уменьшает осевую ликвацию, которая может представлять собой результат высокого содержания марганца, и является вредной для коэффициента раздачи отверстия. Кроме того, Мо способствует измельчению структуры. Выше 0,5% добавление Мо является дорогостоящим и неэффективным с учетом свойств, получения которых добиваются.

— 0,01% ≤ Cr ≤ 1% для задерживания растворения карбидов и стабилизации остаточного аустенита. Допускается максимум 1% хрома, выше отмечается эффект насыщения, и добавление хрома является как бесполезным, так и дорогостоящим.

— 0,0005% ≤ В ≤ 0,004% для увеличения закаливаемости стали.

Предпочтительно композиция стали является такой, что сталь характеризуется углеродным эквивалентом Ceq, меньшим или равным 0,4%, при этом углеродный эквивалент определяют в виде Ceq = C% + Si%/55 + Cr%/20 + Mn%/19 – Al%/18+ 2,2 * P% – 3,24 * B% – 0,133 * Mn% * Mo%.

Далее будет описана микроструктура холоднокатаного и термообработанного стального листа, соответствующего изобретению.

Холоднокатаный и термообработанный стальной лист обладает структурой, состоящей из в поверхностных долевых концентрациях:

— от 10% до 30% остаточного аустенита, при этом упомянутый остаточный аустенит присутствует в виде пленок, характеризующихся аспектным отношением, составляющим по меньшей мере 3, и в виде мартенситно-аустенитных островков (так называемых островков МА), причем менее чем 8% таких островков МА имеют размер, составляющий более, чем 0,5 мкм,

— самое большее 1% свежего мартенсита,

— самое большее 50% отпущенного мартенсита и

— регенерированного мартенсита, включающего выделения по меньшей мере одного элемента, выбираемого из числа ниобия, титана и ванадия.

Доли поверхности и аспектное отношение определяют при использовании следующего далее метода: образец отрезают от холоднокатаного и термообработанного стального листа, полируют и декапируют при использовании известного реагента, чтобы выявить микроструктуру. После этого поперечное сечение рассматривают при использовании оптического или сканирующего электронного микроскопа, например, при использовании сканирующего электронного микроскопа с автоэмиссионной пушкой («АЭП-СЭМ») при увеличении, большем чем 5000х, в сочетании с устройством дифракционного обратного рассеяния электронов («ДОРЭ») и с просвечивающей электронной микроскопией (ПЭМ).

Определение доли поверхности каждого компонента выполняется с помощью анализа изображения с помощью известного метода. Доля остаточного аустенита определяется, например, путем дифракции рентгеновских лучей (XRD).

Микроструктура холоднокатаного и термообработанного стального листа включает по меньшей мере 10% аустенита, который при комнатной температуре является остаточным аустенитом. В случае если доля поверхности составляет по меньшей мере 10%, остаточный аустенит вносит свой вклад в увеличение пластичности. Выше 30% требуемый уровень коэффициента раздачи отверстия HER, соответствующего документу ISO 16630:2009, составляет менее чем 20%.

Остаточный аустенит присутствует в виде пленок, характеризующихся аспектным отношением, составляющим по меньшей мере 3, и в виде островков МА (мартенситно-аустенитных), причем менее чем 8% таких островков МА имеют размер, составляющий более чем 0,5 мкм.

Для получения требуемого уровня коэффициента раздачи отверстия HER, соответствующего документу ISO 16630:2009, должны быть соблюдены конкретное минимальное значение аспектного отношения для пленок остаточного аустенита и максимальный уровень процентного содержания островков МА, имеющих размер, составляющий более чем 0,5 мкм.

В одном предпочтительном варианте осуществления холоднокатаный и термообработанный стальной лист, соответствующий изобретению, является таким, чтобы отношение между поверхностными долями островков МА, имеющих размер более чем 0,5 мкм, и аустенитной пленкой составляло бы менее чем 1,0 или еще лучше менее чем 0,5.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления холоднокатаный и термообработанный стальной лист, соответствующий изобретению, является таким, чтобы менее чем 5% таких островков МА имели бы размер, составляющий более чем 0,5 мкм.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления холоднокатаный и термообработанный стальной лист, соответствующий изобретению, является таким, чтобы доля поверхности аустенитных пленок, характеризующихся аспектным отношением, составляющим более чем 3, составляла бы по меньшей мере 5%.

Микроструктура холоднокатаного и термообработанного стального листа включает самое большее 1% свежего мартенсита и самое большее 50% отпущенного мартенсита. Действительно, поверхностная доля отпущенного мартенсита, составляющая более чем 50%, приводила бы к получению равномерного относительного удлинения, составляющего менее чем 12%.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления холоднокатаный и термообработанный стальной лист, соответствующий изобретению, является таким, чтобы доля поверхности свежего мартенсита составляла бы менее чем 1%.

Микроструктура холоднокатаного и термообработанного стального листа включает регенерированный мартенсит, включающий выделения по меньшей мере одного элемента, выбираемого из числа ниобия, титана и ванадия. В случае отсутствия таких выделений марка стали не может достигать минимального значения предела прочности при растяжении, представляющего собой цель изобретения.

Отпущенный мартенсит является мартенситом, полученным при охлаждении после проведения второго отжига и после этого отпущенным во время проведения стадии отпуска; регенерированный мартенсит является мартенситом, полученным при охлаждении после проведения первого отжига и после этого регенерированным во время проведения второго отжига.

Регенерированный мартенсит можно отличить от отпущенного и свежего мартенсита на поперечном сечении, подвергнутом полированию и декапированию с использованием известного самого по себе реагента, например, реагента ниталя, при наблюдении при использовании сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и дифракции обратно-рассеянных электронов (ДОРЭ).

Стальной лист, соответствующий изобретению, может быть произведен при использовании любого надлежащего способа изготовления, и специалисты в соответствующей области техники могут определить этот способ. Однако, предпочтительным является использование способа, соответствующего изобретению и включающего следующие далее стадии:

Горячекатаная сталь, имеющая толщину в диапазоне, например, от 1,8 до 6 мм, может быть произведена в результате разливки стали, характеризующейся композицией, соответствующей вышеупомянутой, с получением сляба, повторного нагревания сляба при температуре Т_{повторное нагревание}, в диапазоне между 1150°С и 1300°С, и горячей прокатки повторно нагретого сляба, при этом температура чистовой прокатки является большей, чем Ar3, для получения горячекатаной стали.

Температура чистовой прокатки предпочтительно составляет самое большее 1000°С чтобы избежать укрупнения аустенитных зерен.

После этого горячекатаную сталь охлаждают при скорости охлаждения, например, в диапазоне между 1°С/сек и 120°С/сек, и сматывают в рулон при температуре T_{смотка в рулон}, в диапазоне между 20°С и 600°С.

После проведения смотки в рулон лист подвергают травлению.

После этого горячекатаный стльной лист подвергают отжигу для улучшения прокатываемости при холодной прокатке и вязкости горячекатаного стального листа и получения горячекатаного и отожженного стального листа, который является подходящим для использования при производстве холоднокатаного и термообработанного стального листа, обладающего высокими механическими свойствами, в частности высокой прочностью и высокой пластичностью.

В одном предпочтительном варианте осуществления отжиг горячекатаного стального листа, является отжигом в камерной печи, проводимым при температуре, заключенной в диапазоне между 500°С и 680°С, на протяжении от 1000 сек до 50000 сек.

После этого горячекатаный и отожженный стальной лист необязательно подвергают травлению.

Вслед за этим горячекатаный и отожженный стальной лист подвергают холодной прокатке для получения холоднокатаной стального листа, имеющего толщину, которая может находиться в диапазоне, например, между 0,7 мм и 3 мм или еще лучше в диапазоне от 0,8 мм до 2 мм.

Степень обжатия при холодной прокатке предпочтительно находится в пределах между 20% и 80%. Величина ниже 20% не благоприятствует рекристаллизации во время проведения последующей термической обработки, что может ухудшить пластичность холоднокатаного и термообработанного стального листа. Выше 80% существует риск растрескивания кромок во время проведения холодной прокатки.

После этого холоднокатаный стальной лист подвергают термообработке в технологической линии непрерывного отжига.

Термообработка включает стадии:

— повторного нагревания холоднокатаного стального листа до температуры первого отжига в диапазоне между Ае3 и Ае3 + 100°С и выдерживания холоднокатаного стального листа при упомянутой температуре отжига на протяжении времени выдерживания в диапазоне между 30 сек и 600 сек, таким образом, чтобы получить при отжиге полностью аустенитную структуру.

Скорость повторного нагревания до температуры первого отжига предпочтительно заключена в диапазоне между 1°С/сек и 200°С/сек.

— закалки холоднокатаного стального листа при скорости охлаждения в диапазоне между 0,5°С/сек и 200°С/сек, до температуры закалки в диапазоне между 20°C и Ms – 50°C, и выдерживания его при упомянутой температуре закалки на протяжении времени выдерживания в диапазоне между 1 и 200 сек.

Скорость охлаждения выбирают таким образом, чтобы избежать образования перлита при охлаждении. Для каждой конкретной композиции стали и каждой структуры специалисты в соответствующей области техники знают, как определить температуру начала превращения Ms для аустенита при использовании дилатометрии.

Во время проведения данной стадии закалки аустенит частично превращается в мартенсит.

В случае температуры закалки менее чем 20°C, доля поверхности регенерированного мартенсита в конечной структуре будет чрезмерно высокой для стабилизации достаточного количества остаточного аустенита, составляющего более чем 10%. Вдобавок к этому, в случае температуры закалки, большей чем Ms – 50°C, доля поверхности восстановившегося мартенсита в конечной структуре будет чрезмерно низкой для получения желательного относительного удлинения.

— необязательного выдерживания закаленного листа при температуре закалки в течение времени выдерживания в диапазон между 2 сек и 200 сек, предпочтительно между 3 сек и 7 сек, таким образом, чтобы избежать образования эпсилон-карбидов в мартенсите, которое привело бы в результате к уменьшению относительного удлинения стали.

— повторного нагревания холоднокатаного стального листа до температуры второго отжига в пределах между ТΘ и Ае3 – 30°С, и выдерживания холоднокатаного стального листа при упомянутой температуре отжига на протяжении времени в диапазоне между 100 сек и 2000 сек.

Во время проведения данной стадии второго отжига цементит становится растворенным, а углерод и Mn диффундируют из мартенсита в аустенит, что, тем самым, обеспечивает достижение обогащения аустенита по углероду и Mn и регенерирование мартенсита.

— необязательного нанесения на лист покрытия в результате погружения в расплав в ванне при температуре, меньшей или равной 480°С. Может быть использован любой тип покрытий, а, в частности, из цинка или цинковых сплавов, подобных цинково-никелевому, цинково-магниевому или цинково-магниево-алюминиевому сплавам, алюминия или алюминиевых сплавов, например, алюминиево-кремниевого сплава.

— непосредственно после проведения стадии второго отжига или непосредственно после проведения стадии нанесения покрытия в результате погружения в расплав, в случае её проведения, охлаждения холоднокатаного стального листа до комнатной температуры для получения холоднокатаного и термообработанного стального листа. Скорость охлаждения предпочтительно составляет более чем 1°С/сек, например, в диапазоне между 2°С/сек и 20°С/сек.

Во время проведения данной стадии охлаждения часть аустенита может превращаться в свежий мартенсит. Однако, доля поверхности свежего мартенсита остается меньшей или равной 50%.

— после проведения охлаждения до комнатной температуры и необязательного нанесения покрытия лист подвергают термообработке в виде отпуска при температуре в диапазоне между 170°С и 500°С, на протяжении времени выдерживания в диапазоне между 3 и 1200 сек, (чем более высокой будет температура, тем более низкой будет время выдерживания). Данная обработка в виде отпуска предназначена для уменьшения доли больших островков МА (имеющих размер, составляющий более, чем 0,5 мкм), которые превращаются в отпущенный мартенсит с аустенитными пленками, характеризующимися аспектным отношением, составляющим по меньшей мере 3, или маленьких аустенитных островков, имеющих размер, составляющий менее чем 0,5 мкм.

— необязательно после охлаждения до комнатной температуры, в случае отсутствия стадии нанесения покрытия путем погружения в расплав, на лист может быть нанесено покрытие с использованием электрохимических способов, например, электрогальванизирования, или с использованием какого-либо способа нанесения покрытия в вакууме, подобного способу PVD (физическое осаждение из паровой фазы) или струйному нанесению покрытия осаждением паров. Может быть использован любой тип покрытий, в частности, из цинка или цинковых сплавов, подобных цинково-никелевому, цинково-магниевому или цинково-магниево-алюминиевому сплавам. Необязательно после нанесения покрытия путем электрогальванизирования лист может быть подвергнут дегазированию.

Два вида стали, композиции которых показаны в таблице 1, отливали в виде полуфабрикатов и подвергали переработке для получения стальных листов в соответствии с технологическими параметрами, показанными в таблице 2. Переработку проводили через нагревание, контролируемую горячую прокатку и последующее водное охлаждение, достигнутое путем закалки и самоотпуска.

Таблица 1. Композиции

Подвергнутые испытаниям композиции показаны в следующей далее таблице, где уровни содержания элементов выражены в массовых процентах:

Стали А и В соответствуют изобретению.

Специалисты в соответствующей области техники знают, как для заданной стали определить температуры Aе1, Ae3 и TΘ при использовании дилатометрических испытаний и металлографического анализа.

Таблица 2. Технологические параметры

Стальные полуфабрикаты непосредственно после проведения отливки подвергали повторному нагреванию при 1250°С, горячей прокатке, а после этого охлаждению при 550°С, травлению, отжигу при 600°С на протяжении 5 часов, травлению и холодной прокатке при степени обжатия 50%. Вслед за этим их подвергали переработке в следующих далее условиях:

После этого проанализировали получающиеся в результате образцы, и соответствующие элементы микроструктуры и механические свойства показаны, соответственно, в таблицах 3 и 4.

Таблица 3. Микроструктура и выделения

Определили доли поверхности фаз в микроструктурах полученного стального листа:

*: пробные образцы, соответствующие изобретению.

γ: обозначает долю поверхности аустенита,

аспектное отношение для фазы γ: обозначает аспектное отношение для аустенитных пленок,

МА: обозначает долю поверхности островков МА, имеющих размер более чем 0,5 мкм,

FM: обозначает долю поверхности свежего мартенсита,

ТМ: обозначает долю поверхности отпущенного мартенсита,

RМ: обозначает долю поверхности регенерированного мартенсита или рекристаллизованного феррита,

RF: обозначает долю поверхности рекристаллизованного феррита,

Присутствуют ли выделения в фазе RМ: обозначает присутствие выделений Nb в регенерированном мартенсите.

Таблица 4. Механические свойства

Определили механические свойства образцов, подвергнутых испытаниям, результаты которых были показаны в следующей далее таблице:

*: пробные образцы, соответствующие изобретению.

Предел текучести при растяжении YS, предел прочности при растяжении TS и равномерное относительное удлинение UE измеряют в соответствии с документом ISO standard ISO 6892-1, опубликованным в октябре 2009 года. Коэффициент раздачи отверстия HER измеряют в соответствии с документом standard ISO 16630:2009. Вследствие различий в методах измерения значения коэффициента раздачи отверстия HER, соответствующие документу ISO standard 16630:2009, очень сильно отличаются от значений коэффициента раздачи отверстия λ, соответствующих документу JFS T 1001 (Japan Iron and Steel Federation standard), и не могут быть с ними сопоставлены.

Как это демонстрируют примеры, стальные листы, соответствующие изобретению, а именно, примеры 1 и 2, являются единственными примерами, демонстрирующими все целевые свойства, благодаря своим конкретным композиции и микроструктурам.

1. Холоднокатаный и термообработанный стальной лист, полученный из стали, имеющей композицию, содержащую, в мас.%:

и необязательно один или несколько следующих далее элементов, в мас.%:

остальное представляют собой железо и неизбежные примеси, возникающие в результате плавки,

причем упомянутый холоднокатаный стальной лист обладает микроструктурой, состоящей из, в долях поверхности:

— от 10 до 30% остаточного аустенита, при этом упомянутый остаточный аустенит присутствует в виде пленок, характеризующихся аспектным отношением по меньшей мере 3, и в виде мартенситно-аустенитных островков, при этом менее чем 8% таких мартенситно-аустенитных островков имеют размер более чем 0,5 мкм,

— не более 1% свежего мартенсита,

— не более 50% отпущенного мартенсита и

— восстановленного мартенсита, включающего выделения по меньшей мере одного элемента, выбираемого из ниобия, титана и ванадия.

2. Лист по п. 1, отличающийся тем, что содержание алюминия составляет не более 1,2 мас.%.

3. Лист по п. 1 или 2, отличающийся тем, что содержание ниобия составляет по меньшей мере 0,010 мас.%.

6. Лист по п. 5, отличающийся тем, что отношение между долевыми концентрациями мартенситно-аустенитных островков, имеющих размер более чем 0,5 мкм, и упомянутой аустенитной пленкой составляет менее чем 0,5.

— отливка стали с получением сляба,

— повторное нагревание сляба при температуре T_{повторное нагревание} в диапазоне между 1150 и 1300°С,

— горячая прокатка повторно нагретого сляба при температуре, большей, чем Аr3, с получением горячекатаного стального листа,

— смотка в рулон горячекатаной стального листа при температуре смотки в рулон Т_{смотка в рулон} в диапазоне между 20 и 600°С,

— отжиг горячекатаного стального листа для получения горячекатаного и отожженного стального листа,

— холодная прокатка горячекатаного и отожженного стального листа с получением холоднокатаного стального листа,

— повторное нагревание холоднокатаного стального листа до температуры первого отжига в диапазоне между Ае3 и Ае3 + 100°С, и выдерживание холоднокатаного стального листа при упомянутой температуре отжига в течение времени выдерживания в диапазоне между 30 и 600 сек с получением при отжиге полностью аустенитной структуры,

— закалка холоднокатаного стального листа при скорости охлаждения в диапазоне между 0,5 и 200°С/сек до температуры закалки в диапазоне между 20°C и Ms – 50°C и выдерживание его при упомянутой температуре закалки в течение времени выдерживания в диапазоне между 1 и 200 сек,

— повторное нагревание холоднокатаного стального листа до температуры второго отжига в диапазоне между ТΘ и Ае3 – 30°С, где TΘ обозначает температуру, выше которой цементит становится растворенным при нагревании, и выдерживание холоднокатаного стального листа при упомянутой температуре отжига в течение времени в диапазоне между 100 и 2000 сек,

— охлаждение холоднокатаного стального листа до комнатной температуры,

— отпуск холоднокатаного стального листа при температуре в диапазоне между 170 и 500°С в течение времени выдерживания в диапазоне между 3 и 1200 сек, для получения холоднокатаного и термообработанного стального листа.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что отжиг горячекатаного стального листа проводят в камерной печи при температуре в диапазоне между 500 и 680°С, в течение от 1000 до 50000 сек.

15. Способ по п. 13 или 14, отличающийся тем, что скорость повторного нагревания упомянутого холоднокатаного стального листа до температуры первого отжига находится в диапазоне между 1 и 200°С/сек.

16. Способ производства сварного соединения точечной сваркой из по меньшей мере двух стальных листов, включающий стадии:

— обеспечения наличия второго стального листа,

— контактной точечной сварки холоднокатаного и термообработанного стального листа и второго стального листа.

Источник