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冲裁加工性和韧性优异的高强度热轧钢板及其制造方法。所述高强度热轧钢板的成分组成为：C：0.060％以上且0.140％以下、Si：1.00％以下、Mn：1.30％以上且2.50％以下、P：0.030％以下、S：0.0050％以下、Al：0.070％以下、N：0.010％以下、Ti：0.060％以上且0.140％以下、Cr：0.10％以上且0.50％以下、B：0.0002％以上且0.0020％以下、5.0≤18C+Mn+1.3Cr+1500B≤6.0，余量由Fe及不可避免的杂质构成。所述高强度热轧钢板以面积率计含有超过90％的贝氏体相作为主相，或者进一步含有以面积率计总计小于10％的选自铁素体相、马氏体相及残留奥氏体相中的1种或2种以上，贝氏体相平均粒径为2.5μm以下，贝氏体相中在贝氏体铁素体粒内析出的Fe系碳化物的间隔为600nm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高强度热轧钢板及其制造方法，所述高强度热轧钢板的拉伸强度为980MPa以上，适于用作汽车的结构构件、骨架构件、悬架等行走部分构件、载货汽车车架部件、以及钢管等的原材料。
技术介绍
近年来，从保护地球环境的观点考虑，强化了汽车排气限制。另外，汽车的油耗增加成为了重要的课题。因此，对使用的材料要求进一步的高强度/薄壁化。与此相伴，作为汽车部件的原材料，积极地应用了高强度热轧钢板。该高强度热轧钢板不仅应用于汽车的结构构件、骨架构件，也应用于行走部分构件、载货汽车车架部件等。另外，由于原油的价格高涨、能源供给多样化的要求等，在俄罗斯、加拿大、阿拉斯加等极寒地带广泛地实施了石油、天然气的开采及管线的铺设。在这种情况下，使管线的施工成本进一步降低这样的要求变得更强，且要求钢管的材料成本降低。因此，作为输送管，逐渐使用以生产性高且更廉价的卷状热轧钢板作为原材料的高强度焊接钢管来代替以厚钢板作为原材料的UOE钢管。如上所述，作为汽车部件的原材料、钢管原材料，对具备给定强度的高强度热轧钢板的需求正在逐年增高。特别是作为能大幅提高汽车的油耗的原材料、或能大幅降低管线的施工成本的原材料，对拉伸强度为980MPa以上的高强度热轧钢板有极大的期待。然而，随着钢板的高强度化，韧性、冲裁加工性通常会降低。特别是对于冲裁加工多、板厚厚的载货汽车车架构件而言，要求兼具优异的冲裁加工性和韧性的钢板。因此，为了对高强度热轧钢板赋予优异的冲裁加工性和韧性，进行了各种研究。例如，在专利文献1中公开了一种热轧钢板，其组成为：以质量％计，含有C：0.04～0.12％、Si：0.5～1.2％、Mn：1.0～1.8％、P：0.03％以下、S：0.0030％以下、Al：0.005～0.20％、N：0.005％以下及Ti：0.03～0.13％，余量由Fe及不可避免的杂质构成，所述热轧钢板具有贝氏体相的面积率超过95％、且该贝氏体相的平均粒径为3μm以下的组织，距表层50μm的位置的维氏硬度与板厚1/4位置的维氏硬度之差为50以下、且板厚1/4位置的维氏硬度与板厚1/2位置的维氏硬度之差为40以下，板厚为4.0mm以上且12mm以下。而且，根据专利文献1中公开的技术，使主相成为晶粒微细的贝氏体，且降低沿板厚方向的硬度分布，由此得到了拉伸强度为780MPa以上的韧性优异的高强度热轧钢板。另外，在专利文献2中公开了一种钢板的制造方法，所述钢板以质量％计满足C：0.05～0.18％、Si：0.10～0.60％、Mn：0.90～2.0％、P：0.025％以下(不包括0％)、S：0.015％以下(不包括0％)、Al：0.001～0.1％、N：0.002～0.01％，余量由铁基不可避的杂质构成，该方法包括，将钢材加热至950℃以上且1250℃以下后开始轧制，在820℃以上结束轧制，然后以20℃/秒以上的冷却速度冷却至600～700℃，在该温度范围进行10～200秒钟的温度保持和/或缓慢冷却后，以5℃/秒以上的冷却速度冷却至300℃以下，由此，以相对于全部组织的占空因数计，使金属组织为铁素体：70～90％、马氏体或马氏体与奥氏体的混合相：3～15％、剩余部分为贝氏体(包括0％的情况)，而且使上述铁素体的平均结晶粒径为20μm以下。而且，根据专利文献2中公开的技术，通过使金属组织为含有晶粒微细的铁素体、及马氏体或马氏体与奥氏体的混合相等的组织，能够得到拉伸强度为490N/mm2以上、且屈服比为70％以下的显示出低屈服比的高韧性钢材。另外，在专利文献3中公开了一种低温韧性优异的厚壁高张力钢板，其具有以下组成：以质量％计，含有C：0.02～0.25％、Si：1.0％以下、Mn：0.3～2.3％、P：0.03％以下、S：0.03％以下、Al：0.1％以下、Nb：0.03～0.25％、Ti：0.001～0.10％，且满足(Ti+Nb/2)/C＜4，余量由残部Fe及不可避免的杂质构成，并具有以下的组织：在板厚方向距表面1mm位置的组织是由贝氏体相或贝氏体铁素体相构成的单相，且晶界渗碳体以晶界渗碳体长度相对于全部晶界长度的比率计为10％以下，所述钢板的板厚为8.7～35.4mm。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-062557号公报专利文献2：日本特开2007-056294号公报专利文献3：日本特开2013-014844号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1公开的技术中，完全没有对贝氏体组织中的Fe系碳化物的析出状态进行研究，存在无法对钢板赋予足够的冲裁性的情况。另外，在制造热轧钢板时，为了得到希望的组织，需要对精轧后的钢板进行冷却速度不同的2步冷却，因此存在难以制造的问题。在专利文献2公开的技术中，虽然以钢材的金属组织作为铁素体主相组织，但在拉伸强度为980MPa级时，有时铁素体相的韧性明显降低。在专利文献3公开的技术中，虽然通过控制晶界渗碳体量实现了改善低温韧性，但热轧钢板强度不足。如说明书实施例中所示，拉伸强度最大为800MPa左右，难以稳定地获得拉伸强度为980MPa以上的高强度，存在钢板强度不足的问题。本专利技术的目的在于解决上述课题，提供一种冲裁加工性和韧性优异的高强度热轧钢板及其制造方法。解决课题的方法本专利技术人等为了实现上述目的，为了在保持拉伸强度为980MPa以上的高强度的状态下提高热轧钢板的冲裁加工性和韧性而进行了深入研究。具体而言，着眼于通常已知强度与韧性的平衡良好的贝氏体相，对保持强度与韧性平衡的基础上兼具良好的冲裁加工性的方法进行了深入研究。其结果发现，贝氏体粒径的微细化和贝氏体粒内析出的Fe系碳化物的间隔对于热轧钢板的高强度化和提高韧性、以及提高冲裁加工性极其有效。并且进一步进行了研究，结果获得了以下见解：通过平衡性良好地添加C、Mn、Cr、B，且以面积率计超过90％的贝氏体相作为主相，使贝氏体相的平均粒径为2.5μm以下，进而使贝氏体粒内析出的Fe系碳化物的间隔为600nm以下，可以在保持拉伸强度TS为980MPa以上的高强度的同时显著提高冲裁加工性和韧性。本专利技术是基于以上见解而完成的，其要点如下。[1]一种高强度热轧钢板，其具有以下成分组成：以质量％计，含有C：0.060％以上且0.140％以下、Si：1.00％以下、Mn：1.30％以上且2.50％以下、P：0.030％以下、S：0.0050％以下、Al：0.070％以下、N：0.010％以下、Ti：0.060％以上且0.140％以下、Cr：0.10％以上且0.50％以下、B：0.0002％以上且0.0020％以下，并且C、Mn、Cr、B满足下述式(1)，余量由Fe及不可避免的杂质构成，所述高强度热轧钢板的组织为：以面积率计含有超过90％的贝氏体相作为主相，或者进一步含有以面积率计总计小于10％的选自铁素体相、马氏体相及残留奥氏体相中的1种或2种以上作为第2相，所述贝氏体相的平均粒径为2.5μm以下，且所述贝氏体相中在贝氏体铁素体粒内析出的Fe系碳化物的间隔为600nm以下，拉伸强度TS为980MPa以上。5.0≤18C+Mn+1.3Cr+1500B≤6.0(C、Mn、Cr、B表示C、Mn、Cr、B的含量(质量％)。)···(1)[2]上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度热轧钢板，其具有以下成分组成：以质量％计，含有C：0.060％以上且0.140％以下、Si：1.00％以下、Mn：1.30％以上且2.50％以下、P：0.030％以下、S：0.0050％以下、Al：0.070％以下、N：0.010％以下、Ti：0.060％以上且0.140％以下、Cr：0.10％以上且0.50％以下、B：0.0002％以上且0.0020％以下，并且C、Mn、Cr、B满足下述式(1)，余量由Fe及不可避免的杂质构成，所述高强度热轧钢板的组织为：以面积率计含有超过90％的贝氏体相作为主相，或者进一步含有以面积率计总计小于10％的选自铁素体相、马氏体相及残留奥氏体相中的1种或2种以上作为第2相，所述贝氏体相的平均粒径为2.5μm以下，且所述贝氏体相中在贝氏体铁素体粒内析出的Fe系碳化物的间隔为600nm以下，拉伸强度TS为980MPa以上，5.0≤18C+Mn+1.3Cr+1500B≤6.0(C、Mn、Cr、B表示C、Mn、Cr、B的含量(质量％))···(1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.27 JP 2014-0365691.一种高强度热轧钢板，其具有以下成分组成：以质量％计，含有C：0.060％以上且0.140％以下、Si：1.00％以下、Mn：1.30％以上且2.50％以下、P：0.030％以下、S：0.0050％以下、Al：0.070％以下、N：0.010％以下、Ti：0.060％以上且0.140％以下、Cr：0.10％以上且0.50％以下、B：0.0002％以上且0.0020％以下，并且C、Mn、Cr、B满足下述式(1)，余量由Fe及不可避免的杂质构成，所述高强度热轧钢板的组织为：以面积率计含有超过90％的贝氏体相作为主相，或者进一步含有以面积率计总计小于10％的选自铁素体相、马氏体相及残留奥氏体相中的1种或2种以上作为第2相，所述贝氏体相的平均粒径为2.5μm以下，且所述贝氏体相中在贝氏体铁素体粒内析出的Fe系碳化物的间隔为600nm以下，拉伸强度TS为980MPa以上，5.0≤18C+Mn+1.3Cr+1500B≤6.0(C、Mn、Cr、B表示C、Mn、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎和彦，奥田金晴，
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