[发明专利]铁素体钢

说明书

本文公开了一种通过抑制κ‑碳化物的形成而具有降低的比重和具有优异的机械强度的铁素体钢。铁素体钢可以包括：约0.05wt％至0.12wt％的量的碳；约3.0wt％至7.0wt％的量的铝；约0.5wt％或更少但大于0wt％的量的锰；约0.5wt％或更少但大于0wt％的量的镍；约0.75wt％或更少但大于0wt％的量的铬；约0.3wt％至0.75wt％的量的硅；约0.25wt％至0.7wt％的量的钛和钒的组合量；和余量的铁，所有wt％均基于铁素体钢的总重量。

技术领域

本发明涉及一种具有降低的比重同时通过抑制在其中形成κ-碳化物而保持优异的机械强度的铁素体钢。

背景技术

为了提高车辆的燃料效率，不断进行减轻材料重量的研究。例如，不断进行用于减轻由车辆组件的钢材制成的每个组件的重量的研究。

在相关技术中，已经使用铁素体轻质钢、奥氏体轻质钢、铁素体-奥氏体双相(双相)轻质钢等。由于这种轻钢在钢材中含有大量的Al以具有高比强度，因此这种轻质钢作为诸如车辆组件的先进结构材料而受到关注。

例如，由于铁素体轻质钢可能不需要用于奥氏体稳定化的附加合金材料，因此考虑到合金的成本，铁素体轻质钢可能比其他类型的轻质钢更经济。然而，当热处理且未在最佳条件下添加组分时，铁素体轻质钢可能包含可由铁素体轻质钢的组分形成的卡帕(κ)相，并且因此成形性可能由于κ相的过度沉淀而劣化。

发明内容

在优选的方面，本发明提供了一种铁素体钢及其组合物。铁素体钢可具有降低的比重，同时通过抑制κ相的形成而保持优异的机械强度。因此，铁素体钢可适用于需要应用各种热处理的车辆组件。

一方面，提供了铁素体钢。铁素体钢可以包括：约0.05wt％至0.12wt％的量的碳；约3.0wt％至7.0wt％的量的铝；约0.5wt％或更少(不是0wt％)的量的锰；约0.5wt％或更少的量的镍；约0.75wt％或更少(不是0wt％)的量的铬；约0.3wt％至0.75wt％的量的硅；约0.25wt％至0.7wt％的组合量的钛和钒；和余量的铁(Fe)，所有wt％均基于铁素体钢的总重量。

铁素体钢还可以包含其他材料，特别是约0.02wt％或更少的量的铌，约0.1wt％或更少的量的磷，约0.05wt％或更少的量的硫，约0.01wt％或更少的量的氮，或其组合，所有wt％均基于铁素体钢的总重量。应该理解的是，如果存在，这些附加材料的量为大于0，例如约0.01wt％，所有wt％均基于铁素体钢的总重量。

铁素体钢可以基本上由本文所述的组分组成。例如，铁素体钢可以基本上由以下元素组成：约0.05wt％至0.12wt％的量的碳；约3.0wt％至7.0wt％的量的铝；约0.5wt％或更少(不是0wt％)的量的锰；约0.5wt％或更少(不是0wt％)的量的镍；约0.75wt％或更少(不是0wt％)的量的铬；约0.3wt％至0.75wt％的量的硅；约0.25wt％至0.7wt％的组合量的钛和钒；和余量的铁，所有wt％均基于铁素体钢的总重量。

此外，铁素体钢可以基本上由以下元素组成：约0.05wt％至0.12wt％的量的碳；约3.0wt％至7.0wt％的量的铝；约0.5wt％或更少(不是0wt％)的量的锰；约0.5wt％或更少(不是0wt％)的量的镍；约0.75wt％或更少(不是0wt％)的量的铬；约0.3wt％至0.75wt％的量的硅；约0.25wt％至0.7wt％的组合量的钛和钒；约0.02wt％或更少的量的铌，约0.1wt％或更少的量的磷，约0.05wt％或更少的量的硫，约0.01wt％或更少的量的氮或其组合；和余量的铁，所有wt％均基于铁素体钢的总重量。

铁素体钢可具有约500MPa或更大的屈服强度，优选为约570MPa或更大。

铁素体钢可具有约540MPa或更大的拉伸强度，优选为约611MPa或更大。

铁素体钢可具有约10％或更大的延伸率。