專利名稱：延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板、高強(qiáng)度鍍鋅鋼板以及它們的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板、高強(qiáng)度鍍鋅鋼板以及它們的制造方法。本申請基于2010年9月16日在日本提出申請的日本特愿2010-208329號及日本特愿2010-208330號主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援引于此。
背景技術(shù)：
近年來，對汽車等中使用的鋼板的高強(qiáng)度化的要求越來越高，最大拉伸應(yīng)力為900MPa以上的高強(qiáng)度冷軋鋼板也已被采用。通常，使鋼板的強(qiáng)度提高時(shí)，延展性、拉伸凸緣性降低，加工性劣化。然而，近年來對高強(qiáng)度鋼板也要求具有充分的加工性。作為以往的提高高強(qiáng)度鋼板的延展性、拉伸凸緣性的技術(shù)，可舉出下述延展性及拉伸凸緣性優(yōu)異的高張力熱浸鍍鋅鋼板:具有以質(zhì)量％計(jì)含有C:0.05 0.20%,Si:0.3 1.8%、Mn:1.0 3.0%、S:0.005%以下且余量由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成、以及由鐵素體、回火馬氏體、殘留奧氏體及低溫相變相構(gòu)成的復(fù)合組織，且含有以體積率計(jì)為30%以上的上述鐵素體、以體積率計(jì)為20%以上的上述回火馬氏體、以體積率計(jì)為2%以上的上述殘留奧氏體，并且，上述鐵素體及回火馬氏體的平均晶體粒徑為IOym以下(例如參照專利文獻(xiàn)I)。另外，作為以往的提聞聞強(qiáng)度鋼板的加工性的技術(shù)，有下述顯不780MPa以上的抗拉強(qiáng)度的高張力冷軋鋼板:作為對C、S1、Mn、P、S、Al及N量進(jìn)行調(diào)整、根據(jù)需要進(jìn)一步還含有T1、Nb、V、B、Cr、Mo、Cu、N1、Ca中的I種以上的鋼板的金屬組織，具有以下組織，S卩:含有3%以上的鐵素體、合計(jì)為40%以上的包含碳化物的貝氏體及包含碳化物的馬氏體，且上述鐵素體和貝氏體及馬氏體的合計(jì)量為60%以上，并且粒內(nèi)具有滲碳體或馬氏體或殘留奧氏體的鐵素體粒的數(shù)量是總鐵素體的數(shù)量的30%以上(例如參照專利文獻(xiàn)2)。另外，作為以往的提高高強(qiáng)度鋼板的拉伸凸緣性的技術(shù)，可舉出減小了鋼板內(nèi)的硬質(zhì)部位與軟質(zhì)部位的硬度差的鋼板。例如，專利文獻(xiàn)3中，減小鋼板內(nèi)部的硬度的標(biāo)準(zhǔn)偏差，從而使鋼板整個(gè)區(qū)域具有同等的硬度。專利文獻(xiàn)4中，通過熱處理使硬質(zhì)部位的硬度降低，從而減小了與軟質(zhì)部的硬度差。專利文獻(xiàn)5中，通過將硬質(zhì)部位制成比較軟質(zhì)的貝氏體從而減小了與軟質(zhì)部的硬度差。另外，作為以往的提高高強(qiáng)度鋼板的拉伸凸緣性的技術(shù)，可舉出下述鋼板:對于具有以面積率計(jì)為40 70%的回火馬氏體和余量由鐵素體構(gòu)成的組織的鋼板，減小了鋼板的厚度方向剖面中的Mn濃度的上限值與下限值之比(例如參照專利文獻(xiàn)6)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-192768號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-68050號公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開2008-266779號公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本特開2007-302918號公報(bào)專利文獻(xiàn)5:日本特開2004-263270號公報(bào)專利文獻(xiàn)6:日本特開2010-65307號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題但是，在以往的技術(shù)中，最大抗拉強(qiáng)度為900MPa以上的高強(qiáng)度鋼板的加工性不充分，希望進(jìn)一步提高延展性和拉伸凸緣性從而進(jìn)一步提高加工性。本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的發(fā)明，其技術(shù)問題在于提供確保最大抗拉強(qiáng)度為900MPa以上的高強(qiáng)度的同時(shí)、可得到優(yōu)異的延展性和拉伸凸緣性的加工性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板及其制造方法。用于解決技術(shù)問題的手段本發(fā)明人為了解決上述技術(shù)問題進(jìn)行了潛心研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn):通過增大鋼板內(nèi)部的顯微的Mn分布，制成硬度差大、限制硬度分布不均、平均晶體粒徑十分小的鋼板，從而可以在確保最大抗拉強(qiáng)度為900MPa以上的高強(qiáng)度的同時(shí)大大提高延展性和拉伸凸緣性(擴(kuò)孔性)。[I] 一種延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，
其是以質(zhì)量％計(jì)含有C:0.05 0.4%、Si:0.1 2.5%、Mn: 1.0 3.5%、P:0.001 0.03%、S:0.0001 0.01%、Al:0.001 2.5%、N:0.0001 0.01%、O:0.0001 0.008%、且余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)的鋼，鋼板組織由以體積分率計(jì)為10 50%的鐵素體相、10 50%的回火馬氏體相和余量硬質(zhì)相構(gòu)成，在鋼板的1/8厚 3/8厚的范圍內(nèi)，設(shè)定多個(gè)直徑為I μπι以下的測定區(qū)域，將上述多個(gè)測定區(qū)域中的硬度的測定值按從小到大的順序排列得到硬度分布，并且求出下述整數(shù)N0.02，所述整數(shù)N0.02是將硬度的測定值的總數(shù)乘以0.02得到的數(shù)且在該數(shù)包含小數(shù)時(shí)將該小數(shù)進(jìn)位而得到，將從最小硬度的測定值起第N0.02大的測定值的硬度設(shè)為2%硬度，另外，求出下述整數(shù)N0.98，所述整數(shù)N0.98是將硬度的測定值的總數(shù)乘以0.98得到的數(shù)且在該數(shù)包含小數(shù)時(shí)將該小數(shù)進(jìn)位而得到，將從最小硬度的測定值起第N0.98大的測定值的硬度設(shè)為98%硬度，此時(shí)，上述98%硬度為上述2%硬度的1.5倍以上，上述2%硬度與上述98%硬度之間的上述硬度分布的峰度K*為一 1.2以上且一 0.4以下，上述鋼板組織中的平均晶體粒徑為10 μπι以下。
[2]根據(jù)[I]所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，鋼板的1/8厚 3/8厚處的基底金屬中的Mn濃度的最大值與最小值之差換算成質(zhì)量％為0.4%以上且3.5%以下。[3]根據(jù)[I]或[2]所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，將從上述2%硬度至98%硬度為止的區(qū)間進(jìn)行10等分而設(shè)定10個(gè)1/10區(qū)間時(shí)，各1/10區(qū)間中的硬度的測定值的個(gè)數(shù)在全部測定值的個(gè)數(shù)的2 30%的范圍內(nèi)。[4]根據(jù)[I]至[3]中任一項(xiàng)所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，上述硬質(zhì)相是以體積分率計(jì)為10 45%的貝氏體鐵素體相或貝氏體相中的任一者或兩者、和10%以下的初生馬氏體(fresh martensite)相。[5]根據(jù)[I]至[4]中任一項(xiàng)所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，作為鋼板組織，進(jìn)一步含有2 25%的殘留奧氏體相。[6]根據(jù)[I]至[5]中任一項(xiàng)所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，進(jìn)一步以質(zhì)量％計(jì)含有Ti:0.005 0.09%、Nb:0.005 0.09%中的I種或2種以上。[7]根據(jù)[I]至[6]中任一項(xiàng)所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，進(jìn)一步以質(zhì)量％計(jì)含有B:0.0001 0.01%、Cr:0.01 2.0%、Ni:0.01 2.0%、Cu:0.01 2.0%,Mo:0.01 0.8%中的I種或2種以上。[8]根據(jù)[I]至[7]中任一項(xiàng)所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，進(jìn)一步以質(zhì)量％計(jì)含有V:0.005 0.09%O[9]根據(jù)[I]至[8]中任一項(xiàng)所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，進(jìn)一步以質(zhì)量％計(jì) 合計(jì)含有0.0001 0.5%的Ca、Ce、Mg、REM中的I種或2種以上。[10] 一種延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鍍鋅鋼板，其特征在于，其是通過在[I]至[9]中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板的表面形成鍍鋅層而成的高強(qiáng)度鍍鋅鋼板。[11] 一種延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板的制造方法，其特征在于，具備下述工序:熱軋工序，其將具有[I]或[6] [9]中任一項(xiàng)記載的化學(xué)成分的板坯直接或暫時(shí)冷卻后加熱至1050°C以上，在800°C或Ar3相變點(diǎn)中任一較高的溫度以上的溫度下進(jìn)行熱軋，以軋制后的軋制材的組織中的奧氏體相達(dá)到50體積％以上的方式在750°C以下的溫度區(qū)域進(jìn)行卷?。焕鋮s工序，其將上述熱軋后的鋼板在滿足下述式(I)的同時(shí)從卷取溫度至(卷取溫度一 100) °C為止以20°C /小時(shí)以下的速度進(jìn)行冷卻；以及將上述冷卻后的鋼板進(jìn)行連續(xù)退火的工序，上述連續(xù)退火工序是下述工序:將上述鋼板在最高加熱溫度750 1000°C下進(jìn)行退火，接著，進(jìn)行從上述最高加熱溫度冷卻至鐵素體相變溫度區(qū)域以下并在鐵素體相變溫度區(qū)域中停留20 1000秒的第I次冷卻，接著，進(jìn)行第2次冷卻，所述第2次冷卻將貝氏體相變溫度區(qū)域中的冷卻速度設(shè)為平均10°C /秒以上進(jìn)行冷卻，在馬氏體相變開始溫度以下且馬氏體相變開始溫度-120°c以上的范圍中停止，接著，將第2次冷卻后的鋼板在馬氏體相變開始溫度以下且第2次冷卻停止溫度以上的范圍中停留2秒 1000秒；接著，將貝氏體相變溫度區(qū)域中的升溫速度設(shè)為平均10°C /秒以上，再加熱至貝氏體相變開始溫度一 100°c以上的再加熱停止溫度，接著，進(jìn)行第3次冷卻，所述第3次冷卻將上述再加熱后的鋼板從上述再加熱停止溫度冷卻至低于貝氏體相變溫度區(qū)域并使其在貝氏體相變溫度區(qū)域中停留30秒以上。
權(quán)利要求
1.種延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于， 其是以質(zhì)量％計(jì)含有C:0.05 0.4%、Si:0.1 2.5%、Mn:1.0 3.5%、P:0.001 0.03%、S:0.0001 0.01%、Al:0.001 2.5 %、N:0.0001 0.01%、 O:0.0001 0.008%、且余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)的鋼， 鋼板組織由以體積分率計(jì)為10 50%的鐵素體相、10 50%的回火馬氏體相和余量硬質(zhì)相構(gòu)成， 在鋼板的1/8厚 3/8厚的范圍內(nèi)，設(shè)定多個(gè)直徑為I μπι以下的測定區(qū)域，將所述多個(gè)測定區(qū)域中的硬度的測定值按從小到大的順序排列得到硬度分布，并且求出下述整數(shù)N0.02，所述整數(shù)N0.02是將硬度的測定值的總數(shù)乘以0.02得到的數(shù)且在該數(shù)包含小數(shù)時(shí)將該小數(shù)進(jìn)位而得到，將從最小硬度的測定值起第N0.02大的測定值的硬度設(shè)為2%硬度，另外，求出下述整數(shù)N0.98，所述整數(shù)N0.98是將硬度的測定值的總數(shù)乘以0.98得到的數(shù)且在該數(shù)包含小數(shù)時(shí)將該小數(shù)進(jìn)位而得到，將從最小硬度的測定值起第N0.98大的測定值的硬度設(shè)為98%硬度，此時(shí)，所述98%硬度是所述2%硬度的1.5倍以上，所述2%硬度與所述98%硬度之間的所述硬度分布的峰度K*為一 1.2以上且一 0.4以下，所述鋼板組織中的平均晶體粒徑為10 μ m以下。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，鋼板的1/8厚 3/8厚處的基底金屬中的Mn濃度的最大值與最小值之差換算成質(zhì)量％為0.4%以上且3.5%以下。
3.據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，將從所述2%硬度至98%硬度為止的區(qū)間進(jìn)行10等分而設(shè)定10個(gè)1/10區(qū)間時(shí)，各1/10區(qū)間中的硬度的測定值的個(gè)數(shù)在全部測定值的個(gè)數(shù)的2 30%的范圍內(nèi)。
4.據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，所述硬質(zhì)相是以體積分率計(jì)為10 45%的貝氏體鐵素體相或貝氏體相中的任一者或兩者、和10%以下的初生馬氏體相。
5.據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，作為鋼板組織，進(jìn)一步含有2 25%的殘留奧氏體相。
6.據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，進(jìn)一步以質(zhì)量％計(jì)含有Ti:0.005 0.09%、Nb:0.005 0.09%中的I種或2種以上。
7.據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，進(jìn)一步以質(zhì)量％計(jì)含有B:0.0001 0.01%、Cr:0.01 2.0%、Ni:0.01 2.0%, Cu:0.01 2.0%, Mo:0.01 0.8% 中的 I 種或 2 種以上。
8.據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中任一項(xiàng)所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，進(jìn)一步以質(zhì)量％計(jì)含有V:0.005 0.09%。
9.據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求8中任一項(xiàng)所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，進(jìn)一步以質(zhì)量％計(jì)合計(jì)含有0.0001 0.5%的Ca、Ce、Mg、REM中的I種或2種以上。
10.種延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鍍鋅鋼板，其特征在于，其是通過在權(quán)利要求I至權(quán)利要求9中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板的表面形成鍍鋅層而成的高強(qiáng)度鍍鋅鋼板。
11.種延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板的制造方法，其特征在于，具備下述工序: 熱軋工序，其將具有權(quán)利要求1或權(quán)利要求6 9中任一項(xiàng)記載的化學(xué)成分的板還直接或暫時(shí)冷卻后加熱至1050°C以上，在800°C或Ar3相變點(diǎn)中任一較高的溫度以上的溫度下進(jìn)行熱軋，以軋制后的軋制材的組織中的奧氏體相達(dá)到50體積％以上的方式在750°C以下的溫度區(qū)域進(jìn)行卷?。? 冷卻工序，其將所述熱軋后的鋼板在滿足下述式(I)的同時(shí)從卷取溫度至卷取溫度一100°C為止以20°C /小時(shí)以下的速度進(jìn)行冷卻；以及將所述冷卻后的鋼板進(jìn)行連續(xù)退火的工序； 所述連續(xù)退火工序是下述工序: 將所述鋼板在最高加熱溫度750 1000°C下進(jìn)行退火， 接著，進(jìn)行從所述最高加熱溫度冷卻至鐵素體相變溫度區(qū)域以下并在鐵素體相變溫度區(qū)域中停留20 1000秒的第I次冷卻，接著，進(jìn)行第2次冷卻，所述第2次冷卻將貝氏體相變溫度區(qū)域中的冷卻速度設(shè)為平均10°C /秒以上進(jìn)行冷卻，在馬氏體相變開始溫度以下且馬氏體相變開始溫度一 120°C以上的范圍中停止， 接著，將第2次冷卻后的鋼板在馬氏體相變開始溫度以下且第2次冷卻停止溫度以上的范圍中停留2秒 1000秒； 接著，將貝氏體相變溫度區(qū)域中的升溫速度設(shè)為平均10°C /秒以上，再加熱至貝氏體相變開始溫度一 100°C以上的再加熱停止溫度， 接著，進(jìn)行第3次冷卻，所述第3次冷卻將所述再加熱后的鋼板從所述再加熱停止溫度冷卻至低于貝氏體相變溫度區(qū)域并使其在貝氏體相變溫度區(qū)域中停留30秒以上，
12.據(jù)權(quán)利要求11所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板的制造方法，其特征在于，將所述熱軋后的卷取溫度設(shè)為Bs點(diǎn)以上且750°C以下。
13.據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板的制造方法，其特征在于，在所述冷卻工序與所述連續(xù)退火工序之間，具備酸洗后以35 80%的壓下率進(jìn)行冷軋的冷軋工序。
14.據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板的制造方法，其特征在于，所述第2次冷卻中在貝氏體相變溫度區(qū)域中停留的時(shí)間與所述再加熱中在貝氏體相變區(qū)域中停留的時(shí)間合計(jì)為25秒以下。
15.種延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，在用權(quán)利要求11至權(quán)利要求14中任一項(xiàng)所述的制造方法制造高強(qiáng)度鋼板時(shí)的所述再加熱中，將所述鋼板浸潰于鍍鋅液中。
16.種延展性和拉伸凸緣性優(yōu)異的高強(qiáng)度鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，在用權(quán)利要求11至權(quán)利要求14中任一項(xiàng)所述的制造方法制造高強(qiáng)度鋼板時(shí)的所述第3次冷卻的貝氏體相變溫度區(qū)域中，將所述鋼板浸潰于鍍鋅液中。
17.種高強(qiáng)度鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，用權(quán)利要求11至權(quán)利要求14中任一項(xiàng)所述的制造方法制造高強(qiáng)度鋼板后，實(shí)施電鍍鋅。
18.種高強(qiáng)度鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，用權(quán)利要求11至權(quán)利要求14中任一項(xiàng)所述的制造方法制造高強(qiáng)度鋼板后，實(shí)施熱浸鍍鋅。
全文摘要
本發(fā)明的高強(qiáng)度鋼板是以質(zhì)量%計(jì)含有C0.05～0.4%、Si0.1～2.5%、Mn1.0～3.5%、P0.001～0.03%、S0.0001～0.01%、Al0.001～2.5%、N0.0001～0.01%、O0.0001～0.008%、且余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)的鋼，鋼板組織由以體積分率計(jì)為10～50%的鐵素體相、10～50%的回火馬氏體相和余量硬質(zhì)相構(gòu)成，在鋼板的1/8厚～3/8厚的范圍內(nèi)，98%硬度是2%硬度的1.5倍以上，2%硬度與98%硬度之間的硬度分布的峰度K*為－1.2以上且－0.4以下，鋼板組織中的平均晶體粒徑為10μm以下。
文檔編號C23C2/16GK103097566SQ20118004433
公開日2013年5月8日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者川田裕之, 丸山直紀(jì), 村里映信, 吉永直樹, 若林千智, 鈴木規(guī)之 申請人:新日鐵住金株式會社