高强度薄钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供兼具优良的拉伸强度和伸长率并且伸长率的各向异性低的高强度薄钢板。一种高强度薄钢板，其具有预定的成分组成，并具有如下组织：铁素体、回火贝氏体铁素体和贝氏体铁素体的合计面积率为40％以上且70％以下，马氏体的面积率为5％以上且30％以下，残余奥氏体的面积率为10％以上且35％以下，马氏体和残余奥氏体(第二相)的晶粒的平均圆当量直径为2.0μm以下，第二相中的具有2.0μm以上的圆当量直径的晶粒的面积率为10％以下，并且第二相的晶粒的平均短径为0.40μm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高强度薄钢板及其制造方法
本专利技术涉及高强度薄钢板，特别是涉及兼具980MPa以上的拉伸强度(TS)和优良的延展性的高强度薄钢板。上述高强度薄钢板能够适合用于冲压成形为复杂形状的汽车部件等。此外，本专利技术涉及上述高强度薄钢板的制造方法。
技术介绍
近年来，从保护地球环境的观点考虑，要求提高汽车的燃料效率，正在推进汽车车身的轻量化。另外，从确保碰撞时乘员的安全性的观点考虑，还要求提高汽车车身的碰撞安全性。鉴于这样的要求，对于汽车车身，TS为980MPa以上的高强度薄钢板的应用正在扩大。但是，一般而言，提高钢板的强度时，该钢板的延展性降低。因此，期望开发出即使高强度化也具有高延展性的高强度薄钢板。针对这样的要求，在例如专利文献1中提出了使金属组织的大部分为微细的回火马氏体相、并且将残余奥氏体相的体积率抑制为3％以下的、提高了延展性和延伸凸缘性的高强度钢板。上述高强度钢板通过对马氏体相和残余奥氏体相在全部金属组织中所占的合计体积率为90％以上的钢板实施特定的热处理来制造。上述热处理中，将上述钢板在铁素体相与奥氏体相的两相区进行加热保持，冷却至Ms点以下，然后进行回火。在专利文献2中提出了耐延迟破坏特性优良的高强度钢板。上述高强度钢板含有Mo和V作为必需成分，并且具有以面积率计含有70％以上的马氏体、回火马氏体、贝氏体中的任意一种、且残余奥氏体的面积率为5％以下的组织。在专利文献3中提出了涂膜密合性和延展性优良的高强度冷轧钢板。上述高强度冷轧钢板具有包含回火马氏体、铁素体、残余奥氏体的组织，并且钢板表面的Mn-Si复合氧化物的个数和Si氧化物的钢板表面被覆率被控制为特定的范围。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4291860号公报专利文献2：日本专利第4362319号公报专利文献3：日本专利第3889768号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，专利文献1～3所记载的现有的高强度钢板存在如下所述的问题。专利文献1中记载的高强度钢板中，通过使金属组织的大部分为微细的回火马氏体相而实现了高扩孔性。但是，残余奥氏体相的体积比率低至3％以下，因此，拉伸强度为980MPa以上时的伸长率(El)仅为约16％，不能说具有充分的延展性。专利文献2中记载的高强度钢板必须添加昂贵的Mo、V，因此，在成分方面是不利的。此外，在专利文献2中没有公开关于该高强度钢板的加工性的见解。实际上，由于残余奥氏体的体积百分率低，因此，专利文献2中记载的高强度钢板不具有充分的延展性。专利文献3中记载的高强度冷轧钢板中，回火马氏体相的体积百分率过高，因此，由拉伸强度(TS)与伸长率(El)之积表示的TS-El平衡(TS×El)有时并不充分。另外，专利文献1～3中均没有考虑El的不均。本专利技术是有利地解决上述问题的专利技术，其目的在于提供兼具优良的拉伸强度和伸长率并且伸长率的各向异性低的高强度薄钢板及其制造方法。用于解决问题的方法专利技术人为了解决上述问题而进行了深入研究，结果得到下述(1)和(2)的见解。(1)在具有特定的成分组成的钢板中严格地控制下述的(i)～(iv)，由此，能够得到与以往相比延展性特别优良、并且El的各向异性极低的TS为980MPa以上的高强度薄钢板：(i)铁素体、回火贝氏体铁素体、贝氏体铁素体、马氏体和残余奥氏体的面积率；(ii)马氏体和残余奥氏体的晶粒的平均圆当量直径；(iii)具有2.0μm以上的圆当量直径的马氏体和残余奥氏体的晶粒相对于马氏体和残余奥氏体整体的面积率；和(iv)马氏体和残余奥氏体的晶粒的平均短径。(2)对于具有特定的成分组成并且具有贝氏体铁素体和残余奥氏体的合计面积率为70％以上的组织的钢板，在得到严格控制的条件下实施加热、均热、冷却和温度保持，由此，能够制造满足上述(1)的条件的高强度薄钢板。基于以上的见解进行了研究，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的主旨构成如下所述。1.一种高强度薄钢板，其具有如下成分组成：以质量％计含有C：0.10％以上且0.35％以下、Si：0.5％以上且2.0％以下、Mn：1.5％以上且3.0％以下、P：0.001％以上且0.050％以下、S：0.0001％以上且0.0100％以下、Al：0.001％以上且1.00％以下、和N：0.0005％以上且0.0200％以下且余量由Fe和不可避免的杂质构成，并且C含量(质量％)相对于Mn含量(质量％)的比C/Mn为0.08以上且0.20以下，并且具有如下组织：相对于上述高强度薄钢板的全部组织，铁素体、回火贝氏体铁素体和贝氏体铁素体的合计面积率为40％以上且70％以下，马氏体的面积率为5％以上且30％以下，残余奥氏体的面积率为10％以上且35％以下，马氏体和残余奥氏体的晶粒的平均圆当量直径为2.0μm以下，具有2.0μm以上的圆当量直径的马氏体和残余奥氏体的晶粒相对于马氏体和残余奥氏体整体的面积率为10％以下，并且马氏体和残余奥氏体的晶粒的平均短径为0.40μm以下。2.如上述1所述的高强度薄钢板，其中，上述成分组成以质量％计还含有选自由Ti：0.005％以上且0.100％以下、Nb：0.005％以上且0.100％以下和V：0.005％以上且0.100％以下组成的组中的一种或两种以上。3.如上述1或2所述的高强度薄钢板，其中，上述成分组成以质量％计还含有选自由Cr：0.05％以上且1.0％以下、Ni：0.05％以上且0.50％以下、Mo：0.05％以上且1.0％以下、Cu：0.005％以上且0.500％以下和B：0.0001％以上且0.0100％以下组成的组中的一种或两种以上。4.如上述1～3中任一项所述的高强度薄钢板，其中，上述成分组成以质量％计还含有Ca：0.0001％以上且0.0050％以下和REM：0.0005％以上且0.0050％以下中的至少一种。5.如上述1～4中任一项所述的高强度薄钢板，其中，进一步在表面具有锌系镀层。6.一种高强度薄钢板的制造方法，其中，准备具有上述1～4中任一项所述的成分组成并且具有相对于钢板的全部组织的贝氏体铁素体和残余奥氏体的合计面积率为70％以上的组织的钢板，将上述钢板以15℃/秒以上的平均升温速度加热至700℃，将上述钢板以15℃/秒以下的平均升温速度从700℃加热至740℃以上且860℃以下的均热温度，将加热后的上述钢板在上述均热温度下保持60秒以上且600秒以下，将上述钢板以50℃/秒以下的平均冷却速度冷却至350℃以上且550℃以下的冷却停止温度，将冷却后的上述钢板在上述冷却停止温度下保持30秒以上且1200秒以下。7.如上述6所述的高强度薄钢板的制造方法，其中，进一步对在上述冷却停止温度下保持后的钢板实施锌系镀覆处理。专利技术效果根据本专利技术，能够稳定地提供在具有980MPa以上的TS的同时延展性优良且El的各向异性低的高强度薄钢板。上述高强度薄钢板能够极其适合用于冲压成形为复杂形状的汽车部件用途。此外，通过将使用上述高强度薄钢板制造的结构部件应用于汽车车身，可实现进一步的碰撞安全性的提高和车身轻量化所带来的燃料效率提高，能够显著有助于产业的发展。具体实施方式以下，对本专利技术具体地进行说明。在本专利技术的一个实施方式中的高强度薄钢板中，成分组成和组织以上述方式进行规定。[成分组成]首先，对在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度薄钢板，其具有如下成分组成：以质量％计含有C：0.10％以上且0.35％以下、Si：0.5％以上且2.0％以下、Mn：1.5％以上且3.0％以下、P：0.001％以上且0.050％以下、S：0.0001％以上且0.0100％以下、Al：0.001％以上且1.00％以下和N：0.0005％以上且0.0200％以下且余量由Fe和不可避免的杂质构成，并且C含量(质量％)相对于Mn含量(质量％)的比C/Mn为0.08以上且0.20以下，并且具有如下组织：相对于所述高强度薄钢板的全部组织，铁素体、回火贝氏体铁素体和贝氏体铁素体的合计面积率为40％以上且70％以下，马氏体的面积率为5％以上且30％以下，残余奥氏体的面积率为10％以上且35％以下，马氏体和残余奥氏体的晶粒的平均圆当量直径为2.0μm以下，具有2.0μm以上的圆当量直径的马氏体和残余奥氏体的晶粒相对于马氏体和残余奥氏体整体的面积率为10％以下，并且马氏体和残余奥氏体的晶粒的平均短径为0.40μm以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.04 JP 2015-1748591.一种高强度薄钢板，其具有如下成分组成：以质量％计含有C：0.10％以上且0.35％以下、Si：0.5％以上且2.0％以下、Mn：1.5％以上且3.0％以下、P：0.001％以上且0.050％以下、S：0.0001％以上且0.0100％以下、Al：0.001％以上且1.00％以下和N：0.0005％以上且0.0200％以下且余量由Fe和不可避免的杂质构成，并且C含量(质量％)相对于Mn含量(质量％)的比C/Mn为0.08以上且0.20以下，并且具有如下组织：相对于所述高强度薄钢板的全部组织，铁素体、回火贝氏体铁素体和贝氏体铁素体的合计面积率为40％以上且70％以下，马氏体的面积率为5％以上且30％以下，残余奥氏体的面积率为10％以上且35％以下，马氏体和残余奥氏体的晶粒的平均圆当量直径为2.0μm以下，具有2.0μm以上的圆当量直径的马氏体和残余奥氏体的晶粒相对于马氏体和残余奥氏体整体的面积率为10％以下，并且马氏体和残余奥氏体的晶粒的平均短径为0.40μm以下。2.如权利要求1所述的高强度薄钢板，其中，所述成分组成以质量％计还含有选自由Ti：0.005％以上且0.100％以下、Nb：0.005％以上且0.100％以下和V：0.005％以上且0.100％以下组成的组中的一种或两种以上。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：椎森芳惠，川崎由康，金子真次郎，横田毅，濑户一洋，田中孝明，田路勇树，
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