疲劳特性、延伸率以及碰撞特性优良的高强度钢板、热浸镀钢板、合金化热浸镀钢板以及它们的制造方法技术

技术编号:7131592 阅读:214 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种高强度钢板,其以质量%计,含有C:0.03~0.10%、Si:0.01~1.5%、Mn:1.0~2.5%、P:0.1%以下、S:0.02%以下、Al:0.01~1.2%、Ti:0.06~0.15%、N:0.01%以下,剩余部分包括铁和不可避免的杂质,其中,高强度钢板的抗拉强度为590MPa以上,而且抗拉强度和屈服强度之比为0.80以上,显微组织包含面积率为40%以上的贝氏体、以及作为剩余部分的铁素体和马氏体之中的任一种或两种,10nm以下的Ti(C,N)的析出物密度为1010个/mm3以上,距表面深度为20μm处的硬度(Hvs)与板厚中心的硬度(Hvc)之比(Hvs/Hvc)为0.85以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要以用于压力加工的汽车用高强度钢板、热浸镀钢板或合金化热浸镀钢板为对象,涉及以板厚为6. Omm左右以下、抗拉强度在590MI^以上、疲劳特性和碰撞特性优良为特征的高强度钢板、热浸镀钢板、合金化热浸镀钢板以及它们的制造方法。本申请基于2009年5月27日提出的日本专利申请特愿2009-127340号并主张其优先权,这里引用其内容。
技术介绍
近年来,以汽车的轻量化、安全性的提高为目的,汽车部件以及汽车部件所使用的原材料的高强度化正方兴未艾,在其具有代表性的作为原材料的钢板中,高强度钢板的使用比例也正在提高。为了提高安全性,同时实现轻量化,必须在高强度化的同时,提高碰撞能量吸收能力。例如,提高钢材的屈服应力是有效的,即便是较低的变形量,也能够高效地吸收碰撞能量。特别地,在汽车的车厢周围所使用的材料中,从保护乘客的角度考虑,必须防止碰撞物侵入车厢内部,从而大多使用屈服应力高的材料。特别地,抗拉强度为590MPa 以上、进而为780MPa以上的高强度钢板的需求得以增强。一般地说,作为提高屈服应力的方法,可以列举出(1)通过进行冷轧而使钢板加工硬化的方法、( 设定为以位错密度高的低温相变相(贝氏体和马氏体)为主体的显微组织的方法、( 通过添加微合金元素而进行析出强化的方法、以及(4)添加Si等固溶强化元素的方法等。其中,关于(1)和O)的方法,由于显微组织中的位错密度增加,所以压力成形时的加工性大幅度劣化,从而使本来缺乏加工性的高强度钢板的压力成形性更加劣化。另一方面,在的进行固溶强化的方法中,其强化量的绝对值是有限度的,难以使屈服应力上升到可以说是充分的程度。因此,为了得到高的加工性,同时使屈服应力高效率地上升,优选添加Nb、Ti、Mo、V等微合金元素,进行合金碳氮化物的析出强化,从而实现高屈服应力。根据上述的观点,虽然利用微合金元素的析出强化的高强度热轧钢板得以实用化,但利用该析出强化的高强度热轧钢板存在两大课题。一个是疲劳特性,另一个是防锈。关于作为课题之一的疲劳特性,在利用析出强化的高强度热轧钢板中,存在因钢板表层的软化而使疲劳强度劣化的现象。在热轧中与轧制辊直接接触的钢板表面,在与钢板接触的辊的取热效果的作用下,只是钢板表面温度降低。当钢板的最表层低于Ar3点时, 发生显微组织和析出物的粗大化,从而使钢板最表层软化。这是疲劳强度劣化的主要原因。 一般地说,以钢板最表层发生硬化的程度使钢材的疲劳强度得以提高。因此,在利用析出强化的热轧高强度钢(高强度热轧钢板)中,目前的情况是难以得到高疲劳强度。另一方面,在钢板的高强度化的目的下,尽管为了车体重量的轻量化而使钢板强度上升,但在疲劳强度比降低的情况下,不能使板厚减少。从这一观点出发,疲劳强度比优选为0.45以上,即使在热轧高强度钢中,也优选使抗拉强度和疲劳强度平衡良好,并保持较高的值。此外,所谓疲劳强度比,是钢板的疲劳强度除以抗拉强度所得到的值。一般地说,随着抗拉强度的上升,疲劳强度具有上升的倾向,但在更高强度的材料中,疲劳强度比降低。因此,即使使用抗拉强度高的钢板,在疲劳强度不上升而实现高强度化的目的下,往往无法实现车体重量的轻量化。另一个课题是防锈。通常,作为汽车用底盘等所使用的钢板,不是使用通过冷轧及其以后的退火而制造的冷轧钢板或合金化热浸镀锌钢板,而是主要使用板厚较厚的2. Omm 以上的热轧钢板。从最初开始考虑到在路边石或踏脚石等的物理接触的作用下,钢板表面的涂装容易剥离的底板周围因耐用年数引起的腐蚀减壁余量(因腐蚀引起的板厚的减少量),在设计应力以上选定厚的材料,由此使品质得到保证。因此,在底盘等中,目前的情况是因材料置换为高强度钢板而引起的轻量化比躯干部件落后。作为底板部件的特征,由于板厚较厚,因而部件的焊接主要使用电弧焊。电弧焊与点焊相比,由于线能量较大,因而容易发生HAZ软化。为了得到耐HAZ软化特性,主要利用因微合金元素的添加而引起的析出强化。因此,难以适用以组织强化为目的而在冷轧后进行退火的防锈性高的热浸镀锌钢板或合金化热浸镀锌钢板。对于在冷轧后进行退火而制造的钢板,不能利用因微合金元素的添加而引起的析出强化的理由如下所示。即使对添加有微合金元素的热轧钢板以较高的冷轧率(例如30%以上)实施冷轧,接着在A3点以下进行退火,微合金元素也可以抑制铁素体的恢复和再结晶。因此,具有在保持冷轧不变的状态下加工硬化的显微组织,从而加工性大幅度劣化。另一方面,如果加热到A3点以下,则存在的问题是析出物粗大化,从而不能获得屈服应力的充分上升。因此,不能利用因微合金元素的添加而引起的析出强化。作为使用热轧原板的热浸镀锌钢板,专利文献1公开了一种抗拉强度为38 50kgf/mm2的热浸镀锌钢板的制造方法。在该强度水平的钢板中,即使不活用微合金元素的析出强化,也可以得到所希望的强度水平。然而,在抗拉强度为590MPa以上的强度级中,兼备高的碰撞特性和疲劳强度的高强度钢板、热浸镀钢板、合金化热浸镀钢板的制造方法还没有达到公开的程度。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特公平6-35647号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术为了解决上述以往的问题,其目的在于提供抗拉强度为590MPa以上、且疲劳特性、延伸率以及碰撞特性优良的高强度钢板、热浸镀钢板、合金化热浸镀钢板以及它们的制造方法。用于解决课题的手段本专利技术涉及一种疲劳特性、延伸率以及碰撞特性优良的高强度钢板,其以质量% 计,含有 C 0. 03 0. 10%, Si 0. 01 1. 5%, Mn :1. 0 2. 5%, P :0. 以下、S :0. 02% 以下、Al 0. 01 1. 2%,Ti 0. 06 0. 15%,N :0. 01 %以下,剩余部分包括铁和不可避免的杂质,其中,高强度钢板的抗拉强度为590MPa以上,而且抗拉强度和屈服强度之比为0. 80 以上,显微组织包含面积率为40%以上的贝氏体、以及作为剩余部分的铁素体和马氏体之中的任一种或两种,IOnm以下的Ti (C,N)的析出物密度为101°个/mm3以上,距表面深度为 20 μ m处的硬度(Hvs)与板厚中心的硬度(Hvc)之比(Hvs/Hvc)为0. 85以上。在本专利技术的疲劳特性、延伸率以及碰撞特性优良的高强度钢板中,疲劳强度比也可以为0. 45以上。平均位错密度也可以为IXlO14nT2以下。以质量%计,也可以进一步含有选自Nb 0. 005 0. 1%、Mo :0. 005 0. 2%、V 0. 005 0. 2%,Ca :0. 0005 0. 005%,Mg :0. 0005 0. 005%,B :0. 0005 0. 005%,Cr 0. 005 1%、Cu 0. 005 以及Ni :0. 005 之中的1种或2种以上。本专利技术涉及一种疲劳特性、延伸率以及碰撞特性优良的热浸镀钢板,其具有上述的本专利技术的高强度钢板和在所述高强度钢板的表面设置的热浸镀层。在本专利技术的疲劳特性、延伸率以及碰撞特性优良的热浸镀钢板中,所述热浸镀层也可以包含锌。本专利技术涉及一种疲劳特性、延伸率以及碰撞特性优良的合金化热浸镀钢板,其具有上述的本专利技术的高强度钢板和在所述高强度钢板的表面设置的合金化热浸镀层。本本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种疲劳特性、延伸率以及碰撞特性优良的高强度钢板,其以质量%计,含有C:0.03~0.10%、Si:0.01~1.5%、Mn:1.0~2.5%、P:0.1%以下、S:0.02%以下、Al:0.01~1.2%、Ti:0.06~0.15%、N:0.01%以下,剩余部分包括铁和不可避免的杂质,其中,高强度钢板的抗拉强度为590MPa以上,而且抗拉强度和屈服强度之比为0.80以上,显微组织包含面积率为40%以上的贝氏体、以及作为剩余部分的铁素体和马氏体之中的任一种或两种,10nm以下的Ti(C,N)的析出物密度为1010个/mm3以上,距表面深度为20μm处的硬度Hvs与板厚中心的硬度Hvc之比Hvs/Hvc为0.85以上。

【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:林邦夫
申请(专利权)人:新日本制铁株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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