高强度热轧钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种量产冲裁性优异的拉伸强度TS：900MPa以上的高强度热轧钢板及其制造方法。将具有以质量％计含有C：大于0.07％且为0.2％以下、Si：2.0％以下、Mn：1.0～3.0％、Al：0.1％以下、Ti：0.05～0.3％、V：0.05～0.3％的组成的钢坯加热至1100℃以上，施行粗轧以及最终2道次的合计压下率为30％以上、轧制结束温度设为(Ar3相变点)～(Ar3相变点+120℃)的范围的精轧，精轧结束后，在2秒以内开始冷却，以平均冷却速度40℃/秒以上在300～500℃的卷取温度下进行卷取。由此，成为具有贝氏体相以体积率计大于90％且贝氏体板条的平均间隔为0.45μm以下且全部Fe系碳化物中贝氏体板条所析出的Fe系碳化物的比率为10％以上的组织、拉伸强度为900MPa以上的高强度且量产冲裁性显著提高的高强度热轧钢板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高强度热轧钢板及其制造方法
本专利技术涉及例如适合作为车体的构件(memberofautomobilebody)、框架(frame)等结构构件或吊架(suspension)等底部构件(underbodyparts)以及卡车框架(truckframe)部件等汽车构件用的高强度热轧钢板，特别涉及量产时的冲裁性(punchability)(以下也称为量产冲裁性(punchabilityinmassproduction))的提高。
技术介绍
近年来，从保护地球环境的观点出发，强烈期望提高汽车的燃料消耗率(improvementoffuelefficiency)，且为了实现汽车车体的轻量化，积极地进行作为汽车构件用的高强度钢板的利用。该高强度钢板的利用不仅对汽车的骨架构件，而且对底部构件、卡车框架部件等进行。通常伴随着钢板的高强度化，钢板的加工性(workability)下降。尤其是汽车部件等通过严格的加工而成型，因此强烈期望作为汽车构件用原材料的钢板兼具高强度和优异的加工性。针对这种期望，例如，专利文献1中记载了一种扩孔加工性(holeexpansionformability)优异的高强度热轧钢板，其具有如下组成：以质量％计含有C：0.05～0.15％、Si：1.50％以下、Mn：0.5～2.5％、P：0.035％以下、S：0.01％以下，进一步含有Al：0.020～0.15％、Ti：0.05～0.2％；并具有如下组织：含有60～95体积％的贝氏体(bainite)以及经固溶强化(solutestrengthening)或析出强化(precipitationstrengthening)的铁素体(ferrite)或铁素体和马氏体(martensite)；夏比冲击试验(Charpyimpacttest)的断裂转变温度(fracturetransitiontemperature)为0℃以下。专利文献1中记载的技术中，热轧后，以平均冷却速度30℃/秒以上冷却至400～550℃的温度区域且卷取成线圈(coil)后，以50～400℃/小时的冷却速度冷却至300℃以下，从而可以防止P向晶界的扩散，断裂转变温度成为0℃以下，韧性提高，扩孔加工性提高。另一方面，在汽车构件中，尤其是卡车框架部件、底部部件为了部件连接、轻量化，进一步为了其后的去毛刺加工(burringprocess)、扩孔加工(boreexpandingprocess)，需要大量的开孔。通常，这种开孔从生产率的观点出发以冲裁进行实施，因此大多强烈期望冲裁性的改善。然而，专利文献1中记载的技术中，仅提及防止P的晶界偏析(intergranularsegregation)而使扩孔加工性提高，专利文献1中对冲裁加工性没有提及，此外，未必能够说P向晶界偏析的防止有助于立即改善冲裁端面的性状，提高冲裁加工性。此外，对于冲裁加工性的提高，例如，专利文献2中提出了一种高强度热轧钢板，其具有以质量％计含有C：0.01～0.07％、N：0.005％以下、S：0.005％以下、Ti：0.03～0.2％、B：0.0002～0.002％的组成，并且具有以铁素体或贝氏体铁素体(bainiticferrite)为主相、硬质第二相和渗碳体(cementite)以面积率计为3％以下的组织，且冲裁加工性优异。专利文献2中记载的技术中，通过将B保持在固溶状态，可以防止冲裁端面(punchedsurface)的缺陷。另外，专利文献2中记载的技术中，以铁素体或贝氏体铁素体为最大面积的相，将对扩孔性造成不良影响的硬质第二相限制为3％以下。此外，专利文献3中提出了一种冲裁性优异的高强度热轧钢板，其具有如下组成：以质量％计含有C：0.05～0.15％、Si：0.1～1.5％、Mn：1～2％、P：0.03％以下、S：0.003％以下、Al：0.01～0.08％、Ti：0.05～0.15％、N：0.005％以下，且具有如下组织：贝氏体相以面积率计大于95％，在板厚的1/4位置的贝氏体组织的平均粒径在与轧制方向(rollingdirection)平行的板厚截面为5μm以下、在与轧制方向成直角方向的板厚截面为4μm以下，以板厚中央位置为中心在板厚的1/10的区域的长宽比(aspectratio)为5以上的伸长至轧制方向的晶粒为7个以下，且具有780MPa以上的拉伸强度。专利文献3中记载的技术中，通过减小贝氏体的平均粒径且减少板厚中央部区域的伸长粒(spreadinggrain)的数量，冲裁性提高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3889766号公报(日本特开2006-274318号公报)专利文献2：日本特开2004-315857号公报专利文献3：日本特开2012-62562号公报
技术实现思路
没有特别的用于评价钢板的冲裁性自身的规定，钢板的冲裁性以往一直是在与日本钢铁联盟标准(TheJapanIronandSteelFederationStandards)(JFST1001)所规定的扩孔试验方法(hole-enlargingtestmethod)中进行的扩孔试验前的开孔同样的方法、条件下进行评价。即，实验室中，例如大多从钢板采集100mm×100mm左右的板料(blanksheet)，对该板料严守板厚的12％±1％(板厚2mm以上)的间隙(clearance)条件，使用没有损耗的圆筒冲头(cylindricalpunch)()，对板料以均等地被充分挤压的状态冲裁的孔，观察被冲裁的孔端面的断裂面状况，评价该钢板的冲裁性。然而，即使是以这种方法被评价为具有优异的冲裁性的钢板，尤其是高强度钢板也大多产生由部件的量产时的冲裁加工(stamping)所致的开孔不良，成为问题。此外，专利文献2和3中记载的技术中，以与JFST1001所规定的冲裁时的间隙不同的板厚的17～23％或板厚的10～20％的间隙，冲裁的孔，评价钢板的冲裁性。然而，即使是专利文献2和3中记载的技术中作为冲裁性优异的钢板而制造的高强度钢板，也存在以下问题：大多产生由量产时的冲裁加工所致的开孔不良，很难说是量产时的冲裁性优异的钢板，需要进一步改善材质。因此，本专利技术的目的在于解决上述现有技术的问题，提供一种具有高强度且尤其是在部件的量产制造时的冲裁性优异的高强度热轧钢板及其制造方法。本专利技术的专利技术人等为了达成上述目的，对于对高强度热轧钢板的量产冲裁性产生影响的各种原因进行了研究。其结果，首次发现通过按照以往标准的方法进行评价的冲裁性与实际部件的量产制造时的冲裁性存在巨大的背离。实际上量产制造部件时也在模具更换(diechange)的时刻(timing)调整冲裁间隙(punchingclearance)。然而，非常难以将冲裁间隙完全调整至适当条件的范围内且进行管理，通常因冲裁孔的圆周方向的位置而产生间隙变动(clearancechange)。进而，在量产制造中会发生冲头的破损和损耗等，将其完全地维护管理是近乎不可能的，与冲裁条件的变动相关。进而，在实际部件的量产制造时，除上述的冲裁时的间隙的变动以外，有时根据部件形状(partshape)、制造工艺(manufacturingprocess)，在量产制造工序的中途需要利用冲裁加工的开孔。在这种情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度热轧钢板，具有如下组成：以质量％计含有：C：大于0.07％且为0.2％以下，Si：2.0％以下，Mn：1.0～3.0％，P：0.05％以下，S：0.005％以下，Al：0.1％以下，N：0.01％以下，Ti：0.05～0.3％，V：0.05～0.3％，其余部分由Fe和不可避免的杂质构成；并且，所述高强度热轧钢板具有如下组织：贝氏体相以体积率计大于90％，且贝氏体板条的平均间隔为0.45μm以下，且全部Fe系碳化物中，贝氏体板条的粒内所析出的Fe系碳化物的个数比率为10％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.15 JP 2013-084446;2013.04.15 JP 2013-084441.一种高强度热轧钢板，具有如下组成：以质量％计含有：C：大于0.07％且为0.2％以下，Si：2.0％以下，Mn：1.0～3.0％，P：0.05％以下，S：0.005％以下，Al：0.1％以下，N：0.01％以下，Ti：0.05～0.3％，V：0.05～0.3％，其余部分由Fe和不可避免的杂质构成；并且，所述高强度热轧钢板具有如下组织：贝氏体相以体积率计大于90％，且贝氏体板条的平均间隔为0.45μm以下，且全部Fe系碳化物中，贝氏体板条的粒内所析出的Fe系碳化物的个数比率为10％以上。2.如权利要求1所述的高强度热轧钢板，其中，除所述组成以外，以质量％计进一步含有选自以下的A～D组中的1组以上，A组：选自Nb：0.005～0.2％、B：0.0002～0.0030％中的1种或2种，B组：选自Cu：0.005～0.3％、Ni：0.005～0.3％、Sn：0.005～0.3％中的1种或2种以上，C组：选自Mo：0.002～0.3％、Cr：0.002～0.3％中的1种或2种，D组：选自Ca：0.0002～0.004％、REM：0.0002～0.004％中的1种或2种。3.一种熔融镀锌钢板，是在权利要求1或2所述的高强度热轧钢板的表面形成熔融镀锌层或合金化熔融镀锌层而成的。4.一种高强度热轧钢板的制造方法，对钢坯进行加热且施行由粗轧和精轧构成的热轧，制成热轧钢板时，将所述钢坯设为具有如下组成的钢坯：以质量％计含有：C：大于0.07％且为0.2％以下，Si：2.0％以下，Mn：1.0～3.0％，P：0.05％以下，S：0.005％以下，Al：0.1％以下，N：0.01％以下，Ti：0.05～0.3％，V:0.05～0.3％，其余部分由Fe和不可避免的杂质构成，将所述热轧设为如下轧制：将所述钢坯加热至1100℃以上，将所述精轧的最终2道次的合计压下率设为30％以上，将该精轧的轧制结束温度设为(Ar3相变点)～(Ar3相变点+120℃)的温度范围，所述精轧结束后，在2秒以内开始冷却，以平均冷却速度40℃/秒以上冷却至卷取温度后，以卷取温度：300～500℃进行卷取。5.如权利要求4所述的高强度热轧钢板的制造方法，其中，除所述组成以外，以质量％计进一步含有选自以下的A～D组中的1组以上，A组：选自Nb：0.005～0.2％、B：0.0002～0.0030％中的1种或2种，B组：选自Cu：0.005～0.3％、Ni：0.005～0.3％、Sn：0.005～0.3％中的1种或2种以上，C组：选自Mo：0.002～0.3％、Cr：0.002～0.3％中的1种或2种，D组：选自Ca：0.0002～0.004％、REM：0.0002～0.004％中的1种或2种。6.一种熔融镀锌钢板的制造方法，将通过权利要求4或5所述的高强度热轧钢板的制造方法而制造的高强度热轧钢板酸洗后，施行退火和镀覆处理而制成镀覆钢板时，将所述退火设为均热温度：730℃以下的退火，在该退火结束后，作为所述镀覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛胜己，山崎和彦，上力，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP