高强度冷轧钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种高强度冷轧钢板及其制造方法，其具有1150MPa以上的拉伸强度(TS)且伸长率、耐延迟断裂特性优异。该高强度冷轧钢板具有如下成分组成：以质量％计，含有C：0.16～0.30％、Si：1.20～2.20％、Mn：1.50～2.50％、P：0.05％以下、S：0.005％以下、Al：0.10％以下、N：0.007％以下，进一步含有Ti和Nb中的至少一个，Ti+Nb为0.04～0.15％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成；并且，具有如下复合组织：含有以体积分率计为45～65％的平均晶体粒径为3μm以下的铁素体、以体积分率计为35％～55％的平均晶体粒径为2μm以下的回火马氏体和5％以下(包括0％)的平均晶体粒径为5μm以下的未再结晶铁素体。

High strength cold rolled steel sheet and its manufacturing method

The present invention provides a high strength cold rolled steel sheet and its manufacturing method, which has the tensile strength (TS) above 1150MPa and excellent elongation and delayed fracture characteristics. The high strength cold rolled steel plate has the following components: quality%, containing C:0.16 ~ 0.30%, Si:1.20 ~ 2.20%, Mn:1.50 ~ 2.50%, P:0.05%, S:0.005%, Al:0.10%, following N:0.007%, Ti and Nb further contains at least one of the Ti+Nb ranged from 0.04 to 0.15%, the remaining part by Fe and unavoidable impurities the Constitution; and has the following: composite tissue containing volume fraction is 45 ~ 65% of the average crystal grain size of 3 mu m ferrite, the volume fraction is 35% ~ 55% of the average crystal grain size of 2 mu m or less martensite and below 5% (including 0%) the average crystal grain diameter of 5 mu m or less non recrystallized ferrite.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高强度冷轧钢板及其制造方法
本专利技术涉及高强度冷轧钢板及其制造方法，特别是涉及适合作为汽车等的结构部件的零件的高强度冷轧钢板。
技术介绍
近年来，由于环境问题严重，CO2排放限制越来越严格，在汽车领域，面对提高油耗效率，车体的轻型化成为了课题。为此，通过将高强度钢板用于汽车部件而进行薄壁化，逐渐应用拉伸强度(TS)为1150MPa以上的钢板。另外，对汽车的结构用零件、增强用零件中使用的高强度钢板还要求成型性优异。特别是对于具有复杂形状的部件的成型，要求伸长率的特性优异。另外，拉伸强度(TS)为1150MPa以上的钢板有可能会因从使用环境浸入的氢而发生延迟断裂(氢脆化)。因此，高强度的冷轧钢板需要冲压成型性(以下，也简称为成型性。)和耐延迟断裂特性优异。以往，作为兼具成型性和高强度的高强度冷轧钢板，已知有具有铁素体和马氏体的复合组织的双相钢(DP钢)。例如，在专利文献1中，提出了一种冷轧钢板，其将优化了钢成分的Ti、Nb、Mn、Ni的添加量而控制了A1和A3相变温度的冷轧钢板在A3相变点以上的温度下进行再结晶退火而得到以平均晶体粒径为3.5μm以下的微细铁素体为主体的微细组织，其表示强度和延展性的平衡的拉伸强度(TS)与伸长率(El)之积(TS×El)为17000MPa·％以上。另外，在专利文献2中，提出了添加质量％为0.08％以上的Ti，钢组织由铁素体和马氏体构成，拉伸强度(TS)为590MPa以上的局部延展性优异的Zn－Al－Mg系镀覆钢板及其制造方法。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特许第4911122号专利文献2:日本特开2010－235989号公报
技术实现思路
然而，在专利文献1记载的技术中，马氏体的面积率为35％以下的钢中虽得到效果，但是对于为了进一步提高拉伸强度(TS)而使马氏体面积率超过35％的钢而言，在γ单相区退火时连接的粗大马氏体即便在退火后也残留，因此得不到充分的微细化效果，得不到高的延展性(伸长率)。此外，在专利文献2记载的技术中，虽然也存在拉伸强度(TS)为1150MPa以上的例子，但达不到能够进行复杂形状的冲压成型程度的伸长率。另外，两篇文献均没有关于耐延迟断裂特性的观点，随着高强度化，例如在用作汽车用的钢板时，有可能会因从自然环境中侵入的氢而发生延迟断裂，而专利文献1、2记载的技术未充分满足作为汽车用钢板所需的要求。如此地，现有的拉伸强度(TS)为1150MPa以上的高强度钢板中难以既确保成型性优异这样的伸长率又使耐延迟断裂特性优异，实际情况是还未开发出充分满足这些特性(拉伸强度、伸长率、耐延迟断裂特性)的钢板。因此，本专利技术的目的在于消除上述现有技术的问题点，提供伸长率、耐延迟断裂特性优异的高强度冷轧钢板及其制造方法。本专利技术人等经过深入研究，结果发现为了提高伸长率和耐延迟断裂特性，通过含有特定量的Ti和/或Nb，并以特定的比率控制铁素体、回火马氏体、未再结晶铁素体的钢板组织的体积分率，且使各钢板组织的晶粒微细化，从而能够使伸长率和耐延迟断裂特性优异。本专利技术基于上述的观点。为了确保伸长率，重要的是增加软质铁素体的体积分率。另一方面，为了确保1150MPa以上的拉伸强度(TS)，需要硬质马氏体的存在。但是，如果马氏体的体积分率增加，则马氏体彼此连接，其结果，铁素体独立(被包围)，从而铁素体无法充分帮助延展性。为了消除该问题，重要的是不让马氏体彼此连接，使马氏体独立。另外，氢浸入钢板内时，如果位错密度高的马氏体的体积分率高，则在该马氏体内或铁素体与马氏体的界面，龟裂进展速度加快，耐延迟断裂特性降低。因此，本专利技术人等经过深入研究，结果发现为了确保1150MPa以上的拉伸强度(TS)，通过含有特定量的C，能充分提高马氏体的硬度，并且通过添加Ti和/或Nb，能使铁素体和马氏体的晶粒微细化，控制回火马氏体的体积分率，防止马氏体彼此连接而确保伸长率，加之，通过使Ti和/或Nb的微细碳化物作为氢的捕获位置发挥功能，则能有助于提高耐延迟断裂特性。Ti和/或Nb的微细碳化物不仅影响氢的捕获位置，还提高铁素体的硬度，因此也有助于提高拉伸强度(TS)。而且发现通过使直至退火温度为止的升温速度成为最佳的条件而进行加热，从而使晶粒微细化，由该效果，伸长率、耐延迟断裂特性得到提高。并且发现如果未再结晶铁素体为特定的体积分率以下，则不影响伸长率、耐延迟断裂特性的劣化的情况下能使强度上升。本专利技术是基于上述的观点而进行的，其主旨如下。[1]一种高强度冷轧钢板，具有如下成分组成：以质量％计含有C：0.16～0.30％、Si：1.2～2.2％、Mn：1.5～2.5％、P：0.05％以下、S：0.005％以下、Al：0.10％以下、N：0.007％以下，进一步含有Ti和Nb中的至少一个，Ti+Nb为0.04～0.15％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，并且，具有如下复合组织：含有以体积分率计为45～65％的平均晶体粒径为3μm以下的铁素体、以体积分率计为35～55％的平均晶体粒径为2μm以下的回火马氏体和以体积分率计为5％以下(包括0％)的平均晶体粒径为5μm以下的未再结晶铁素体。[2]根据上述[1]所述的高强度冷轧钢板，其中，作为上述成分组成，以质量％计进一步含有B：0.010％以下。[3]根据上述[1]或[2]所述的高强度冷轧钢板，其中，作为上述成分组成，以质量％计进一步含有选自V：0.50％以下、Cr：0.50％以下、Mo：0.50％以下、Cu：0.50％以下、Ni：0.50％以下、Ca：0.0050％以下、REM：0.0050％以下中的一种以上。[4]一种高强度冷轧钢板的制造方法，是上述[1]～[3]中任一项所述的高强度冷轧钢板的制造方法，将钢坯在精轧的结束温度：850～950℃下进行热轧而制成热轧钢板，在上述热轧结束后1秒以内对上述热轧钢板开始冷却，作为1次冷却，以80℃/s以上的第1平均冷却速度冷却至600～700℃的1次冷却停止温度，作为2次冷却，以5℃/s以上的第2平均冷却速度冷却至620℃以下的2次冷却停止温度，其后，卷取上述热轧钢板，接下来进行冷轧而制成冷轧钢板，在对上述冷轧钢板实施连续退火时，在加热至250～350℃后，以5～25℃/s的第1平均加热速度加热至660℃，其后以10℃/s以下的第2平均加热速度加热至680～750℃，在作为第1均热温度的680～750℃的温度下保持180秒以上后，作为3次冷却，以1℃/s以上的第3平均冷却速度冷却至650～720℃的3次冷却停止温度，其后，作为4次冷却，以100～1000℃/s的第4平均冷却速度冷却至100℃以下的4次冷却停止温度，接下来在作为第2均热温度的100～250℃的温度下保持120～1800秒。本专利技术中，高强度冷轧钢板是指拉伸强度(TS)为1150MPa以上的冷轧钢板。另外，本专利技术中，延迟断裂是指在将钢板成型加工为零件后，由浸入零件的氢引起的延迟断裂。另外，本专利技术中，第1～第4平均冷却速度分别是指由1～4次冷却中的冷却开始温度减去冷却结束温度而得的温度除以冷却时间而得的值。另外，第1、第2平均加热速度分别是指由加热结束温度减去加热开始温度而得的温度除以加热时间而得的值。根据本专利技术，能够得到具有1150MPa以上的拉伸强度(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度冷轧钢板，具有如下成分组成：以质量％计含有C：0.16～0.30％、Si：1.2～2.2％、Mn：1.5～2.5％、P：0.05％以下、S：0.005％以下、Al：0.10％以下、N：0.007％以下，进一步含有Ti和Nb中的至少一个，Ti+Nb为0.04～0.15％，剩余部分为Fe和不可避免的杂质，并且，具有如下复合组织：含有以体积分率计为45～65％的平均晶体粒径为3μm以下的铁素体、以体积分率计为35～55％的平均晶体粒径为2μm以下的回火马氏体以及以体积分率计为5％以下且包含0％的平均晶体粒径为5μm以下的未再结晶铁素体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.27 JP 2015-0385071.一种高强度冷轧钢板，具有如下成分组成：以质量％计含有C：0.16～0.30％、Si：1.2～2.2％、Mn：1.5～2.5％、P：0.05％以下、S：0.005％以下、Al：0.10％以下、N：0.007％以下，进一步含有Ti和Nb中的至少一个，Ti+Nb为0.04～0.15％，剩余部分为Fe和不可避免的杂质，并且，具有如下复合组织：含有以体积分率计为45～65％的平均晶体粒径为3μm以下的铁素体、以体积分率计为35～55％的平均晶体粒径为2μm以下的回火马氏体以及以体积分率计为5％以下且包含0％的平均晶体粒径为5μm以下的未再结晶铁素体。2.根据权利要求1所述的高强度冷轧钢板，其中，作为所述成分组成，以质量％计还含有B：0.010％以下。3.根据权利要求1或2所述的高强度冷轧钢板，其中，作为所述成分组成，以质量％计还含有选自V：0.50％以下、Cr：0.50％以下、Mo：0.50％以下、Cu：0.50％以下、Ni：0.50％以下、Ca：0.0050％以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：高岛克利，船川义正，
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