高强度钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供具有良好的成形性(加工性)和强度的高强度钢板及其制造方法。制成一种高强度钢板，其特征在于，具有以质量％计含有C：0.010％以上且0.080％以下、Si：0.05％以下、Mn：0.10％以上且0.70％以下、P：0.03％以下、S：0.020％以下、Al：0.005％以上且0.070％以下、N：0.0120％以上且0.0180％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，所含有的上述N中，作为固溶N的N含量为0.0100％以上，铁素体平均粒径为7.0μm以下，自表面起板厚的1/4深度位置的位错密度为4.0×1014m‑2以上且2.0×1015m‑2以下，时效处理后的轧制直角方向的拉伸强度为530MPa以上，伸长率为7％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合于食品罐、饮料罐的制造中所使用的罐容器材料的高强度钢板及其制造方法。本专利技术的高强度钢板具有特别优良的成形性，因此能够适合应用于制造易开封盖(EOE)、焊接罐体。
技术介绍
作为用于制造饮料罐、食品罐的、成形为盖、底、三片罐的主体等的罐用钢板，有时使用被称为DR(DoubleReduced，二次冷轧)材料的钢板。DR材料是指退火后再次进行冷轧而制造的钢板。与仅进行轧制率小的表面光轧的SR(SingleReduced，一次冷轧)材料相比，DR材料能够容易地在硬质化的同时使板厚变薄。近年来，从降低环境负荷和削减成本的观点出发，谋求削减用于饮料罐、食品罐的钢板的使用量。因此，将钢板的薄壁化容易的DR材料用作罐用钢板的期望越来越大。但是，DR材料因加工硬化而硬质化，因此，一般成形性低，为了使DR材料适合用作罐用钢板，需要改善DR材料的成形性。例如，在专利文献1、2中提出了改善了成形性的DR材料。在专利文献1中提出了一种DR钢，其特征在于，以质量％计含有C：0.02％～0.06％、Si：0.03％以下、Mn：0.05％～0.5％、P：0.02％以下、S：0.02％以下、Al：0.02％～0.10％、N：0.008％～0.015％、余量由Fe和不可避免的杂质构成的钢板中的固溶N量(Ntotal-NasAlN)为0.006％以上，时效处理后的轧制方向的总伸长率值为10％以上，时效处理后的板宽方向的总伸长率值为5％以上，并且，时效处理后的平均兰克福特值为1.0以下。在专利文献2中提出了一种凸缘成形性优良的高强度焊接罐用薄钢板，其特征在于，以质量％计，含有C：大于0.04％且0.08％以下、Si：0.02％以下、Mn：1.0％以下、P：0.04％以下、S：0.05％以下、Al：0.1％以下、N：0.005～0.02％以下，固溶于钢板中的固溶C和固溶N的总量满足50ppm≤固溶C+固溶N≤200ppm的关系，钢板中的固溶C为50ppm以下，钢板中的固溶N为50ppm以上，余量由Fe和不可避免的杂质构成。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2008/018531号专利文献2：日本特开2002-294399号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，上述现有技术中存在如下所示的问题。在专利文献1所记载的技术中，根据EOE罐的铆钉加工的段数等条件不一定可以得到良好的成形性。另外，在专利文献1所记载的技术中，三片罐的凸缘加工性等加工性并不充分。在专利文献2所记载的技术中，用于制造EOE罐所需的铆钉成形性不充分。另外，为了降低固溶C量而需要长时间的过时效处理，制造效率降低。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于解决上述现有技术的问题并提供一种具有良好的成形性(加工性)和强度的高强度钢板及其制造方法。用于解决问题的方法本专利技术人们为了解决上述问题进行了深入研究。结果发现，通过优化钢成分、热轧条件、冷轧条件、退火条件和二次冷轧条件(DR条件)，可使时效处理后的轧制直角方向的拉伸强度为530MPa以上，伸长率为7％以上。此外发现，铁素体平均粒径、板厚1/4部的位错密度有助于兼顾上述拉伸强度和上述伸长率，从而完成了本专利技术。具体而言，本专利技术如下所述。(1)一种高强度钢板，其特征在于，具有以质量％计含有C：0.010％以上且0.080％以下、Si：0.05％以下、Mn：0.10％以上且0.70％以下、P：0.03％以下、S：0.020％以下、Al：0.005％以上且0.070％以下、N：0.0120％以上且0.0180％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，所含有的上述N中，作为固溶N的N含量为0.0100％以上，铁素体平均粒径为7.0μm以下，自表面起板厚的1/4深度位置的位错密度为4.0×1014m-2以上且2.0×1015m-2以下，时效处理后的轧制直角方向的拉伸强度为530MPa以上，伸长率为7％以上。(2)一种(1)所述的高强度钢板的制造方法，其特征在于，具有：热轧工序，将钢坯在1180℃以上的加热温度进行加热，将热轧终轧温度设定为820～900℃进行轧制，在640℃以下的卷取温度进行卷取；一次冷轧工序，上述热轧工序后，进行酸洗，以85％以上的轧制率进行冷轧；退火工序，上述一次冷轧工序后，在620℃以上且690℃以下进行退火；和二次冷轧工序，上述退火工序后，进行轧制率为8～20％的二次冷轧。专利技术效果本专利技术的高强度钢板由特定的成分组成构成，铁素体平均粒径为7.0μm以下，自表面起板厚的1/4深度位置的位错密度为4.0×1014m-2以上且2.0×1015m-2以下，由此，时效处理后的轧制直角方向的拉伸强度为530MPa以上，伸长率为7％以上。如上所述，本专利技术的高强度钢板具有高成形性，因此，也能够适合应用于实施铆钉加工、凸缘加工进行成形的用途中。特别是，本专利技术的高强度钢板的拉伸强度为530MPa以上，具有充分的强度，因此，与以往的钢板相比，即使抑制板厚也可形成高品质的罐体、罐盖。通过使板厚变薄，能够实现资源节约化、低成本化。另外，在成形性和强度方面优良的本专利技术的高强度钢板不仅能够期待应用于各种金属罐，而且还能够期待应用于干电池内装罐、各种家电电气部件、汽车用部件等广泛的范围。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。需要说明的是，本专利技术并非限定于下述实施方式。本专利技术的高强度钢板具有特定的成分组成，并且被调节成铁素体平均粒径、板厚1/4位置的位错密度处于特定的范围。其结果是，本专利技术的高强度钢板为高强度并且成形性优良。以下，对成分组成、铁素体平均粒径、板厚1/4位置的位错密度、高强度钢板的材质(高强度、高成形性)、高强度钢板的制造方法依次进行说明。<成分组成>本专利技术的高强度钢板具有如下成分组成：以质量％计，含有C：0.010％以上且0.080％以下、Si：0.05％以下、Mn：0.10％以上且0.70％以下、P：0.03％以下、S：0.020％以下、Al：0.005％以上且0.070％以下、N：0.0120％以上且0.0180％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成。并且，所含有的上述N中，作为固溶N的N含量为0.0100％以上。以下，对各成分进行说明。在下述说明中，“％”是指“质量％”。C：0.010％以上且0.080％以下C是有助于提高钢板的强度的元素。通过将C含量设定为0.010％以上，能够使时效处理后的轧制直角方向的拉伸强度为530MPa以上。C含量超过0.080％时，时效处理后的轧制直角方向的伸长率降低至小于7％，钢板的凸缘加工性、铆钉成形性降低。因此，需要将C含量设定为0.080％以下。从确保良好的凸缘加工性、铆钉成形性的观点出发，优选将C含量设定为小于0.040％。C含量越多越能够使铁素体平均粒径微细化，因此，为了使钢板高强度，优选将C含量设定为0.020％以上。Si：0.05％以下钢板含有大量Si时，因表面富集使钢板的表面处理性劣化，钢板的耐腐蚀性降低。因此，Si含量需要设定为0.05％以下。优选为0.03％以下。Mn：0.10％以上且0.70％以下Mn具有通过固溶强化使钢板的硬度提高的效果。另外，Mn通过形成MnS而具有防止因钢中所含的S引起的热延展性降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度钢板，其特征在于，具有以质量％计含有C：0.010％以上且0.080％以下、Si：0.05％以下、Mn：0.10％以上且0.70％以下、P：0.03％以下、S：0.020％以下、Al：0.005％以上且0.070％以下、N：0.0120％以上且0.0180％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，所含有的所述N中，作为固溶N的N含量为0.0100％以上，铁素体平均粒径为7.0μm以下，自表面起板厚的1/4深度位置的位错密度为4.0×1014m‑2以上且2.0×1015m‑2以下，时效处理后的轧制直角方向的拉伸强度为530MPa以上，伸长率为7％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.30 JP 2014-0940261.一种高强度钢板，其特征在于，具有以质量％计含有C：0.010％以上且0.080％以下、Si：0.05％以下、Mn：0.10％以上且0.70％以下、P：0.03％以下、S：0.020％以下、Al：0.005％以上且0.070％以下、N：0.0120％以上且0.0180％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，所含有的所述N中，作为固溶N的N含量为0.0100％以上，铁素体平均粒径为7.0μm以下，自表面起板厚的1/4深度位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤勇人，小岛克己，多田雅毅，中丸裕树，
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