具有超细晶粒组织的冷轧钢板及其制造方法技术

在钢组织成分中，尤其是Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｎｂ的含量分别满足下式（１）、（２）、（３）并且余量由Ｆｅ和不可避免的杂质构成，铁素体相的百分比为６５体积％以上并且铁素体的平均结晶晶粒直径为３．５μｍ以下。由此得到了具有超细晶粒组织的并且机械特性且尤其是强度－延展性平衡和韧性出色的高强度冷轧钢板，６３７．５＋４９３０｛Ｔｉ＃＋［＊］＋（４８／９３）.［％Ｎｂ］｝＞Ａ＃－［１］（１）；Ａ＃－［３］＜８６０（２）；［％Ｍｎ］＋［％Ｎｉ］＞１．３（３）。不过，Ｔｉ＃＋［＊］＝［％Ｔｉ］－（４８／３２）.［％Ｓ］－（４８／１４）.［％Ｎ］Ａ＃－［１］是通过算式求出的Ａ＃－［１］相变点的预测值（℃），Ａ＃－［３］是通过算式求出的Ａ＃－［３］相变点的预测值（℃）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用作用于汽车和家电且尤其是机械构造用钢的冷轧钢板，特别是涉及具有超细晶粒组织的、强度、延展性、韧性和强度-延展性平衡等出色的或拉伸凸缘性也出色的高强度冷轧钢板及其制造方法。近年来，高强度钢的发展目标转移向了能够既有高机械性能又有低成本的高强度钢板。而且，从撞车时保护乘客的方面考虑，除了高强度化外，人们也要求汽车用钢板要具有出色的耐冲击性。此外，以钢板为原材料的汽车部件大多是冲压形成的，因此，作为汽车部件用钢板，要求它有出色的冲压形成性。此外，至于是用于确保汽车车身强度的骨架的部件以及构成加强件等的部件，大多进行采用拉伸凸缘成形的部件成型方式。因此，人们强烈要求用于这样的用途的汽车部件的钢板也同时具有高强度和良好的拉伸凸缘性。在这样的情况下，高强度钢板的组织的细化成为重要课题，这种组织细化的目的是抑制伴随高强度化的延展性、韧性和耐用性或拉伸凸缘性等的恶化。作为组织细化手段，过去知道了大压下轧制法、控轧法和控冷法等。与大压下轧制法有关地，例如，在日本专利申请公开号昭53-123823以及专利申请公开号平5-65564中公开了有代表性的提案。这些提案的组织细化机理的要点是，除了对奥氏体晶粒施加大压下外，还促进γ-α的应变引发相变。而且，作为适用控轧法和控冷法的例子，知道了含有你Nb和Ti的析出强化型钢板。这种钢板在利用Nb和Ti的析出强化作用实现高强度化的同时，实施低温精轧并且利用了Nb和Ti所具有的抑制奥氏体晶粒再结晶的作用，从而通过从未再结晶变形奥氏体晶粒的γ-α的应变引发相变来细化铁素体结晶晶粒。此外，在日本专利申请公开号平2-301540中记载了这样的技术，即在钢材是其至少一部分是由铁素体构成的钢组织的情况下，对钢材施加塑性变形并且升温到相变点(Ac1点)以上的温度，在升温后，在Ac1点以上的温度区内保持一定时间，使组织的一部分或全部都反转变为奥氏体，随后产生超细奥氏体晶粒，接着冷却，由此得到以平均结晶晶体直径为5微米以下的等方铁素体晶粒为主的组织。以上这些技术全都是目的在于在热轧过程中使晶粒细化的技术，即热轧板细化的技术。而对那些适用于比热轧钢板更薄、板厚精度和表面状况更严格的用途或表面上镀锌和锡等的用途的冷轧钢板来说，几乎没有发现在普通的冷轧退火过程中使晶粒细化的技术。而且，加工性出色的高强度钢板的代表就是由铁素体和马氏体复合组织构成的双相钢板。此外，近年来，利用由残余奥氏体引起的相变引发塑性的高延展性钢板也进入了实用化阶段。但是，这样的组织强化钢板具有高延展性并且是以硬质马氏体(残余奥氏体在加工中也转变成马氏体)为主要强化要素的，因此，由于与铁素体基体的硬度相差很大，造成了在加工中容易出现孔隙，由于局限延伸小，所以存在着拉伸凸缘性恶化的问题。那么，本专利技术人着重刻苦研究了使冷轧钢板得到超细晶粒化，结果发现，通过适当调节合金元素并控制钢板的再结晶温度和A1与A3的相变温度并且还通过适当控制冷轧后的再结晶退火温度及随后的冷却速度，得到了平均晶粒直径为3.5微米以下的超细晶粒组织，此外，通过使第二相最佳化，使拉伸凸缘性明显提高。基于以上认识而制定了本专利技术。即，本专利技术的重要结构如下所述。1、一种具有超细晶粒组织的冷轧钢板，其特征在于，它按照质量百分比地含有0.03％-0.16％的C、2.0％以下的Si、3.0％以下的Mn和3.0％以下的Ni中的至少一种、0.2％以下的Ti和0.2％以下的Nb中的至少一种、0.01％-0.1％的Al、0.1％以下的P、0.02％以下的S以及0.005％以下的N，并且C、Si、Mn、Ni、Ti、Nb的含量分别满足下式(1)、(2)、(3)，余量由Fe和不可避免的杂质构成，所述冷轧钢板具有这样的钢组织，即铁素体相的百分比为65体积％以上并且铁素体的平均结晶晶粒直径为3.5μm以下，637.5+4930{Ti*+(48/93)·}＞A1...(1)A3＜860...(2)+＞1.3...(3)不过，Ti*＝-(48/32)·-(48/14)·...(4)A1＝727+14-28.4-21.6...(5)A3＝920+612.82-507.7+9.82-9.5+68.5+22-38+2.82-38.6+102+51.7…(6)在各式中，是M元素的含量(质量％)。2、在上述1中，具有超细晶粒组织的冷轧钢板的特点是，如此限制所述钢组织，即铁素体相的百分比为65体积％以上并且铁素体的平均结晶晶粒直径为3.5μm以下，而且在除铁素体相以外的其余组织中，除贝氏体外的组织占整个组织的百分比不到3体积％。3、在上述1或2中，具有超细晶粒组织的冷轧钢板的特点是，如此组成所述钢组织，即它还按照质量％地含有1.0％以下的Mo、和1.0％以下的Cr中的一种或两种。4、在上述1、2或3中，具有超细晶粒组织的冷轧钢板的特点是，如此组成所述钢组织，即它还按照质量％地含有总量为0.005％以下的Ca、REM、B中的一种或两种以上元素。5、一种具有超细晶粒组织的冷轧钢板的制造方法，其特征在于，钢材按照质量百分比地含有0.03％-0.16％的C、2.0％以下的Si、3.0％以下的Mn和3.0％以下的Ni中的至少一种、0.2％以下的Ti和0.2％以下的Nb中的至少一种、0.01％-0.1％的Al、0.1％以下的P、0.02％以下的S以及0.005％以下的N并且C、Si、Mn、Ni、Ti、Nb的含量分别满足下式(1)、(2)、(3)并且余量由Fe和不可避免的杂质构成，在把该钢材加热到1200℃以后，进行热轧和随后的冷轧，接着按照由下式(6)求出的温度A3(℃)以上-(A3+30)(℃)以下进行再结晶退火，随后以5℃/秒以上的速度冷却到至少600℃，637.5+4930{Ti*+(48/93)·}＞A1...(1)A3＜860...(2)+＞1.3...(3)不过，Ti*＝-(48/32)·-(48/14)·A1＝727+14-28.4-21.6A3＝920+612.82-507.7+9.82-9.5+68.5+22-38+2.82-38.6+102+51.7在各式中，是M元素的含量(质量％)。6、在上述5中，具有超细晶粒组织的冷轧钢板的制造方法的特征是，在再结晶退火后，以5℃/秒以上的速度冷却到至少600℃，随后从500℃到350℃的冷却时间为30秒以上-400秒以下。7、在上述5或6中，具有超细晶粒组织的冷轧钢板的制造方法的特征在于，如此组成所述钢材，即它还按照质量％地含有1.0％以下的Mo、和1.0％以下的Cr中的一种或两种。8、在上述5、6或7中，具有超细晶粒组织的冷轧钢板的制造方法的特征在于，如此组成所述钢材，即它还按照质量％地含有总量为0.005％以下的Ca、REM、B中的一种或两种以上元素。专利技术效果这样，根据本专利技术，无须相应地大幅度改造生产设备，就能稳定地制造出具有超细晶粒组织、机械特性中的强度-延展性平衡以及韧性和进而拉伸凸缘性出色的冷轧钢板，本专利技术在工业上极其有用。图2表示在637.5+4930{Ti*+(48/93)·}＞A1条件下多次不同改变A3时的A3与再结晶温度Tre之间的关系。具体实施例方式以下，具体说明本专利技术。首先，说明根据本专利技术将钢成分组成限定在上述范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有超细晶粒组织的冷轧钢板，其特征在于，它按照质量百分比地含有０．０３％－０．１６％的Ｃ、２．０％以下的Ｓｉ、３．０％以下的Ｍｎ和３．０％以下的Ｎｉ中的至少一种、０．２％以下的Ｔｉ和０．２％以下的Ｎｂ中的至少一种、０．０１％－０．１％的Ａｌ、０．１％以下的Ｐ、０．０２％以下的Ｓ以及０．００５％以下的Ｎ，并且Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｎｂ的含量分别满足下式（１）、（２）、（３），余量由Ｆｅ和不可避免的杂质构成，所述冷轧钢板具有这样的钢组织，即铁素体相的百分比为６５体积％以上并且铁素体的平均结晶晶粒直径为３．５μｍ以下， ６３７．５＋４９３０｛Ｔｉ↑［＊］＋（４８／９３）.［％Ｎｂ］｝＞Ａ↓［１］ …（１） Ａ↓［３］＜８６０ …（２） ［％Ｍｎ］＋［％Ｎｉ］＞１．３ …（３） 不过，Ｔｉ↑［＊］＝［％Ｔｉ］－（４８／３２）.［％Ｓ］－（４８／１４）.［％Ｎ］ …（４） Ａ↓［１］＝７２７＋１４［％Ｓ］－２８．４［％Ｍｎ］－２１．６［％Ｎｉ］ …（５） Ａ↓［３］＝９２０＋６１２．８［％Ｃ］↑［２］－５０７．７［％Ｃ］＋９．８［％Ｓｉ］↑［２］－９．５［％Ｓｉ］＋６８．５［％Ｓｉ］＋２［％Ｍｎ］↑［２］－３８［％Ｍｎ］＋２．８［％Ｎｉ］↑［２］－３８．６［％Ｎｉ］＋１０２［％Ｔｉ］＋５１．７［％Ｎｂ］ …（６） 在各式中，［％Ｍ］是Ｍ元素的含量（质量％）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：持田哲男，濑户一洋，坂田敬，大西吕尚，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]