点焊性优异的冷轧钢板及其制造方法技术

提供适用于汽车、电机等的点焊性优异的冷轧钢板，具有如下的钢组成：以质量％计，含有C：0.05～0.13％，Si：0.05～2.0％，Mn：1.5～4.0％，P：0.05％以下，S：0.005％以下，Al：0.01～0.10％，Cr：0.05～1.0％，Nb：0.010～0.070％，Ti：0.005～0.040％及N：0.0005～0.0065％，Ti与N的质量比：Ti/N为2.5以上且7.5以下，余部由Fe及不可避免的杂质构成，钢中的Ti之中的70质量％以上以析出物的形式存在，并且钢中的Nb之中的15质量％以上以固溶Nb的形式存在，并且拉伸强度为980MPa以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】点焊性优异的冷轧钢板及其制造方法
本专利技术涉及适用于汽车、电机等的板厚0.4mm以上且3.0mm以下的冷轧钢板，特别地涉及拉伸强度为980MPa以上的点焊性优异的冷轧钢板及其制造方法。
技术介绍
近年来，从地球环境保护的观点考虑，汽车的燃料效率提高变得重要，并且正在推进车体的轻量化。针对于此，使所使用的钢板变得高强度化、使板厚变薄是最有效的手段。另外，提高乘客的安全性的技术也是重要的课题，针对于此，使所使用的钢板变得高强度化是有效的对策。以上述的钢板的高强度化为目的，以往，对热轧及后续的连续退火条件进行严格管理，并且向钢板中添加C、Mn等各种合金元素。另一方面，在冷轧钢板用作汽车用部件时，通常的方法是，在成型加工之后，通过将钢板彼此焊接而将其接合，并精加工为所期望的形状。因此，为了确保作为车体结构的优异的安全性，不仅是冷轧钢板母材，而且对于包括焊接金属和焊接热影响区的区域而言，也需要优异的机械特性。以往，作为用于确保作为汽车用的冷轧钢板的优异的焊接部特性的对策，一般对C、Mn等提高淬透性的合金元素、和P、S等有助于焊接部的微观偏析的杂质元素的添加量进行限制。然而，由于对于提高强度和提高点焊性而言C、Mn等合金成分的添加是相反的，因此要实现既满足拉伸强度：980MPa以上的高强度化又满足点焊性是极困难的。例如，对于作为通常的汽车用钢板的接合方法而使用的电阻点焊而言，在将钢板加热至熔点后，通过进行骤冷，焊接金属成为粗大的柱状的凝固马氏体单相组织。另外，加热至Ac3点以上的温度范围的焊接热影响区(以下，也称为Ac3点以上的焊接热影响区)也成为比较粗大的马氏体组织。因此，与母材相比，焊接金属及Ac3点以上的焊接热影响区的硬度变高，易于发生脆化。另外，对于仅加热至小于Ac3点的温度范围的焊接热影响区(以下，也称为小于Ac3点的焊接热影响区)而言，易于发生由回火效应引起的强度降低，母材强度变得越高，则相对于母材而言，其软化度越有变大的倾向。通常，由于焊接部成为不同于母材的、不连续形状，因此易于发生应力集中，另外不能避免由焊接热影响引起的残余应力的产生。因此，特别是对于高强度钢板而言，在遍及焊接金属-焊接热影响区-母材范围的区域中，强度的不连续变得显著，与母材相比易于招致点焊部的断裂强度的降低。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-167338号公报专利文献2：日本专利第4530606号公报专利文献3：日本专利第4883216号公报专利文献4：日本专利第5142068号公报专利文献5：日本专利第5323552号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题像这样，对于专利文献1～5等提出的高强度钢板而言，其现状是，不能在实现充分的经济效率、生产率的同时，既满足拉伸强度：980MPa以上的高强度化又满足充分改善点焊性。本专利技术鉴于上述现状而开发，其目的在于，在不招致制造成本增大、生产率降低的情况下，提供拉伸强度为980MPa以上的点焊性优异的冷轧钢板、及其有利的制造方法。需要说明的是，在本专利技术中，所谓“点焊性优异”，是指在根据JISZ3137(1999)进行的十字拉伸试验中，十字拉伸力为10kN/点以上且断裂形态为塞子断裂(plugfailure)，另外根据JISZ3139(2009)进行的点焊部的截面试验中，自焊接金属部至母材部的区域的维氏硬度的最大值与最小值之差ΔHV小于120。用于解决问题的手段因而，专利技术人为解决上述问题，潜心研究了有关钢板的化学成分、制造方法及决定显微组织的各种重要因素，获得如下发现。(1)为了实现拉伸强度：980MPa以上，严密地调节钢板的化学组成，并进一步适当地控制Ti与N的质量％比(Ti/N)是重要的。这是因为，通过适当控制Ti/N，从而表现出借助TiN的生成所引起的细晶强化和析出强化。不仅如此，还因为，通过抑制Nb氮化物的生成，在退火过程中能够确保固溶状态的Nb，由此表现出延迟加热时进行再结晶的效果，这有助于钢板的高强度化。(2)要实现优异的点焊性，重要的是，抑制焊接金属及Ac3点以上的焊接热影响区的脆化，另一方面，抑制小于Ac3点的焊接热影响区的软化。这里，对于抑制焊接金属及Ac3点以上的焊接热影响区的脆化而言，在焊接金属及焊接热影响区中，需要尽量减少固溶N，使晶粒微细化，及抑制过度的硬化。另外，通过在钢中存在适量的固溶Nb，在焊接时的冷却过程的低温范围形成NbC，因此能够抑制小于Ac3点的焊接热影响区中的软化。(3)要有效地表现出上述效果，需要适当控制退火后的冷轧钢板中的Ti及Nb的存在状态。另外，对于获得所期望的Ti及Nb的存在状态，重要的是，在严密调节钢板的成分组成及Ti/N的基础上，适当控制制造条件、特别是热轧条件及退火条件。本专利技术基于上述发现、并在进一步研究的基础上而完成。即，本专利技术的主旨构成如下所述。1、一种点焊性优异的冷轧钢板，具有如下的钢组成：以质量％计，含有：C：0.05～0.13％，Si：0.05～2.0％，Mn：1.5～4.0％，P：0.05％以下，S：0.005％以下，Al：0.01～0.10％，Cr：0.05～1.0％，Nb：0.010～0.070％，Ti：0.005～0.040％及N：0.0005～0.0065％Ti与N的质量比：Ti/N为2.5以上7.5以下，余部由Fe及不可避免的杂质构成，钢中的Ti之中的70质量％以上以析出物的形式存在，另一方面，钢中的Nb之中的15质量％以上以固溶Nb的形式存在，并且拉伸强度为980MPa以上。2、所述1记载的点焊性优异的冷轧钢板，其中，以质量％计，所述钢组成进一步含有选自Mo：0.01～1.0％，Cu：1.0％以下，Ni：1.0％以下，及V：0.1％以下中的一种或两种以上。3、一种点焊性优异的冷轧钢板的制造方法，具有下述工序：当将Ts设为下述式(1)所示的温度时，将具有所述1或2记载的钢组成的钢材加热至(Ts-50)℃以上且(Ts+200)℃以下的温度范围，进行精轧结束温度：850℃以上的热轧后，在650℃以下的温度进行卷绕，从而制成热轧钢板的工序，将所述热轧钢板冷轧，从而制成冷轧钢板的工序，将所述冷轧钢板加热至700℃以上且900℃以下的温度范围，在之后的冷却过程中，以平均冷却速度：12℃/秒以上且100℃/秒以下冷却至200℃以上且450℃以下的温度范围，在所述温度范围保持30秒以上且600秒以下的时间，进行连续退火的工序，Ts(℃)＝6770/[2.26-log10{[％Nb]×([％C]+0.86[％N])}]-273···(1)这里，[％Nb]、[％C]及[％N]分别表示钢中的Nb、C及N的含量(质量％)。专利技术效果根据本专利技术，能够在不招致制造成本增大、生产率降低的情况下，获得拉伸强度：980MPa以上的点焊性优异的冷轧钢板。另外，通过使用本专利技术的冷轧钢板，能够提高汽车等钢结构物制作时的制造效率、对汽车乘员的安全性，此外随着燃料效率提高大大有助于环境负荷的减轻。具体实施方式以下，具体说明本专利技术。首先，在本专利技术中，对将钢材的成分组成限定在所述的范围内的理由进行说明。需要说明的是，钢材的成分组成中的元素含量的单位均为“质量％”，以下，除非另有说明，仅以“％”表示。C：0.05～0.13％C在使钢强化方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点焊性优异的冷轧钢板，具有如下的钢组成：以质量％计，含有：C：0.05～0.13％，Si：0.05～2.0％，Mn：1.5～4.0％，P：0.05％以下，S：0.005％以下，Al：0.01～0.10％，Cr：0.05～1.0％，Nb：0.010～0.070％，Ti：0.005～0.040％及N：0.0005～0.0065％而且Ti与N的质量比：Ti/N为2.5以上且7.5以下，余部由Fe及不可避免的杂质构成，钢中的Ti之中的70质量％以上以析出物的形式存在，并且钢中的Nb之中的15质量％以上以固溶Nb的形式存在，并且拉伸强度为980MPa以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.08 JP 2014-1628341.一种点焊性优异的冷轧钢板，具有如下的钢组成：以质量％计，含有：C：0.05～0.13％，Si：0.05～2.0％，Mn：1.5～4.0％，P：0.05％以下，S：0.005％以下，Al：0.01～0.10％，Cr：0.05～1.0％，Nb：0.010～0.070％，Ti：0.005～0.040％及N：0.0005～0.0065％而且Ti与N的质量比：Ti/N为2.5以上且7.5以下，余部由Fe及不可避免的杂质构成，钢中的Ti之中的70质量％以上以析出物的形式存在，并且钢中的Nb之中的15质量％以上以固溶Nb的形式存在，并且拉伸强度为980MPa以上。2.根据权利要求1所述的点焊性优异的冷轧钢板，其中，以质量％计，所述钢组成进一步含有选自Mo：0.01～1.0％，Cu：1.0％以下，Ni：1.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：植田圭治，金子真次郎，岩崎正美，杉原玲子，横田毅，濑户一洋，
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