組"Si、B、C和P"的 一個或兩個其他合金元素所補充。同時,未位于根據本發明的規格之內的組"Si、B、C和P" 的的合金元素同樣可以可測量的量真實存在,但是其所含的量盡管可能具有效果,不過就 算有的話在形成根據本發明所需的微結構方面也貢獻很小。換句話說,根據本發明,來自組 "Si、B、C和P"的兩個元素必須以根據本發明規定的相應量存在,用于制造根據本發明的扁 鋼產品,但其不排除組"Si、B、C和P"的其他元素以在根據本發明規格之外的量存在。分別 以在根據本發明規格之外的量所含有的組"Si、B、C和P"中合金元素的相應存在,特別是在 其含量在根據本發明為所關心的元素含量規定的下限之下時是可行的。
[0026] 根據本發明的鋼的最廣泛組成因而包括作為必須組分的元素硼、硅、碳、磷中的至 少兩個以及作為殘余物的鐵和無法避免的雜質。這些元素證明是特別有利的,因為他們可 以相對低的成本獲得。利用權利要求中列明的這些元素的含量,根據本發明的制造方法允 許可重復地制造具有非晶態、部分非晶態或細晶微結構的鋼產品。根據本發明制造的扁鋼 產品具有細晶微結構,其晶粒尺寸在l〇-l〇〇〇〇nm的范圍內,實踐中可制造的扁鋼產品的晶 粒尺寸通常被限制為最大l〇〇〇nm。
[0027] 以重量百分比計高達4. 0%的C有利于根據本發明制造的扁鋼產品中材料的非晶 化。為了確定實現該效果,C含量可被設置為以重量百分比計至少1.0%,特別是以重量百 分比計1. 5%。
[0028] 出于實際目的有利的Si、B、C和P含量的設定所獲如下:對于以重量百分比計的 Si含量%Si:2. 0%彡%Si彡6. 0%,特別是3. 0%彡%Si彡5. 5%,對于以重量百分比計 的B含量彡3. 0%,特別是1. 彡3. 0%;對于以重量百分比計的C 含量%C:1.5%$%C彡3. 0%;對于以重量百分比計的P含量%P:2. 0%彡%P彡6. 0%。 這里在相應的情形中可能有利的是,以比規定更窄的限量添加元素Si、B、C和P中的一個或 多個,而在根據本發明允許的最大規格內添加組"Si、B、C和P"的其他元素。同樣,可能有 利的是,以比這里規定更窄的限值添加根據本發明的量存在的每個元素。
[0029] 即使根據本發明將根據本發明的鋼中的合金元素組限制為除了Fe和無法避免的 雜質之外的Si、B、C和P被認為是有利的,在某些情形中,可選地向鋼中添加來自組"Cu、Cr、 Al、N、Nb、Mn、Ti和V"的一個或多個元素對于設定所獲扁鋼產品的具體特性來說會是有利 的。為此根據本發明加以考慮的相應量值范圍以重量百分比計如下:
[0030] Cu:最高達5.0%,特別是最高達2.0%,
[0031] Cr:最高達10. 0%,特別是最高達5. 0%,
[0032] A1 :最高達10. 0%,特別是最高達5. 0%,
[0033] N:最高達0.5%,特別是最高達0.2%,
[0034] Nb:最高達 2.0%,
[0035] Mn:最高達 3.0%,
[0036] Ti:最高達 2.0%,
[0037] V:最尚達 2. 0%。
[0038] Cu的添加可以增加材料的延展性,而Cr的作用主要在于改進耐腐蝕性。A1的添 加也增強耐腐蝕性,但是具有形成非晶態微結構的輔助效果。N可以視為C的可能替代。因 此,以與更高C含量相同的方式,N的存在幫助強化形成非晶態微結構。
[0039] 為了能夠利用可選添加的合金元素Cu、Cr、Al和N的正面影響,鋼水可選地以重量 百分比計可分別含有至少0. 1%Cu、至少0. 5%Cr、至少1. 0%A1以及至少0. 005%N。
[0040] 根據本發明的鋼合金可以利用鋼鐵業中常用且便宜的合金元素作為必須組分加 以生產。
[0041] 由于高含量的"輕量"元素,與傳統的鋼相比作為密度降低以及高強度的結果,可 以設想可觀的輕量構造優點。
[0042] 用于成功制造根據本發明形成合金的具有非晶態、部分非晶態或細晶微結構的扁 鋼產品的典型冷卻速率在l〇〇-ll〇〇K/S的范圍內。這里驚喜地發現,利用還可以工業規模 實現的該冷卻速率,可以操作上可靠的方式制造具有所需微結構的鋼帶,該鋼帶具有比上 文提到的現有技術提出的鋼帶更大的厚度。
[0043] 與上述解釋保持一致的是,根據本發明用于制造具有非晶態、部分非晶態或細晶 微結構的鋼帶的方法變體是基于根據本發明的方式構成的鋼水的,該鋼水在鑄造設備中被 澆鑄成鑄帶,其中鑄帶形成在鑄造設備的鑄造區域中,鑄造區域由在鑄造操作期間移動以 及被冷卻的墻在其縱向側面的至少之一上形成。限定鑄造區域并且在鑄造操作期間移動的 墻特別地可以由在鑄造操作期間在鑄造方向上移動的帶或兩個對向旋轉的鑄造輥形成。根 據本發明,鋼水通過接觸移動墻以至少200K/S的速度被冷卻。
[0044] 這里有關根據本發明的鋼的構成給出的說明適用于這里提出的根據本發明的所 有方法,并且同樣適用于根據本發明的扁鋼產品。
[0045] 實踐中通過執行快速冷卻直到相應鋼的玻璃態轉變溫度TG之下,可以確保形成 所需的扁鋼產品微結構。這樣,非晶態或部分非晶態微結構被初始形成。
[0046] 基于該微結構,通過后續在結晶溫度Tx之上的熱處理作為后續結晶成核及結晶 的結果,隨之可以制造細晶微結構。該過程的優點是可以非常精準地設定細粒度,由于形成 了大量的結晶核獲得了具有非常小波動范圍的非常均勻粒度分布。
[0047] 為了在即使離開相應鑄造區域之后也能確保以對于形成非晶態或部分非晶態微 結構足夠的速率冷卻鑄帶至對于相應被處理的鋼關鍵的玻璃態轉變溫度,在鑄造區域中開 始的對鑄帶的快速冷卻可以在其離開鑄造區域后仍可繼續。此例中的連續冷卻在離開鑄造 區域之后立即有利地跟隨進行,從而在鑄帶中確保了在最大程度上連續的加速溫度下降, 直到獲得了相應的所需微結構。
[0048] 為此目的可以提供額外的冷卻設備,該額外冷卻設備直接連接到用于澆鑄鑄帶的 鑄造設備的鑄造區域。利用該冷卻設備,鋼水可以在根據本發明規定的冷卻速率下被冷卻 至玻璃態轉變溫度TG之下,以便在鑄造的扁鋼產品中形成非晶態或部分非晶態微結構。在 鋼水冷卻期間,額外的冷卻設備確保了在通過接觸鑄造區域的移動且冷卻的墻僅不充分 去除鑄造設備的鑄造區域中的熱的情形下,鑄帶的冷卻在鑄造區域之后被如此快速繼續進 行,使得可靠獲得了根據本發明將要制造的微結構態。
[0049] 在鑄造設備之后進行額外冷卻的另一優點在于,利用該冷卻,可以可控的方式改 變具體調節的冷卻曲線。如果作為鑄造以及冷卻工藝的結果想要獲得具有部分非晶態或細 晶微結構的具體鑄帶的話,這會是有利的。因此,可以下述方式執行冷卻,即盡管其以加速 方式被冷卻至玻璃態轉變溫度TG之下,但是其并未在足以形成完全非晶態微結構的速率 下被冷卻。
[0050] 作為替代方案,鑄帶可以與根據本發明的規格保持一致地在加速速率下被冷卻, 但是該冷卻在到達相應被處理鋼的玻璃態轉變溫度TG之前被終止。該方法代表了在所獲 得的扁鋼產品中形成預定的細晶微結構的第一種可能。這里細晶微結構是直接從熔融材料 形成的,因為可以通過額外的冷卻控制結晶。
[0051] 制造根據本發明具有細晶微結構的扁鋼產品的另一種方法是,初始制造具有非晶 態或部分非晶態微結構的鑄帶,其隨后僅通過退火工藝以及隨之引起的結晶過程而轉變成 細晶態。該過程的特別之處在于,結晶以大量晶核的方式發生,并且因此形成的晶粒在材料 中非常均勻地分布。
[0052] 對于形成細