具有优良应变时效硬化特性的钢板的制造方法技术

一种具有优良的冲压成形性和ΔＴＳ为８０ＭＰａ或以上的优良应变时效硬化特性的冷轧钢板的制造方法，其特征为在将具有以质量％计的下述组成：　　　　Ｃ：０．１５％或以下、　　Ｓｉ：２．０％或以下、　　　　Ｍｎ：３．０％或以下、　　Ｐ：０．１％或以下、　　　　Ｓ：０．０２％或以下、　　Ａｌ：０．１％或以下、　　　　Ｎ：０．０２％或以下、　　Ｃｕ：＞１．０％且≤３．０％，　　　　的钢板坯作为坯料，依次进行对该坯料进行热轧将其制成热轧板的热轧步骤、对该热轧板进行冷轧将其制成冷轧板的冷轧步骤、对该冷轧板进行再结晶退火将其制成冷轧退火板的再结晶退火步骤的冷轧钢板制造方法中，所述再结晶退火在Ａｃ↓［１］转变点－Ａｃ↓［３］转变点的温度范围内的铁素体＋奥氏体的双相区域内进行。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及汽车用钢板，特别涉及具有良好的弯曲加工性、外卷边加工性、拉伸加工性等冲压成形性、并且通过冲压成形后的热处理显著增加了拉伸强度、具有极大的应变时效硬化特性的钢板及其制造方法。本文所说的钢板包括热轧钢板、冷轧钢板和电镀钢板。
技术介绍
近年来，与地球环境保护问题的排气规定相关，汽车车身重量的减轻成为极重要的课题。最近，为了减轻车身重量，正在研究使汽车用钢板高强度化、降低钢板板厚。由于以钢板为材料的汽车车身用零部件多是通过冲压加工成形的，所以要求所用钢板具有优良的冲压成形性。为了制成具有优良冲压成形性的钢板，重要的是首先确保低屈服强度和高延性。此外，也有常常用到外卷边成形的情况，具有高的扩孔率(hole-expandingratio)也是必要的。但是，一般来说，如果使钢板高强度化，则具有屈服强度上升，形状冻结性变差，同时延性降低，扩孔率降低，冲压成形性降低的趋势。因此，一直以来都希望获得具有高延性，具有优良冲压成形性的高强度热轧钢板、高强度冷轧钢板和高强度电镀钢板。而且最近为了在碰撞时保护司机和乘客，汽车车身的安全性受到重视，因此要求提高作为碰撞时安全性标准的抗冲击性。整车的强度越高对于提高抗冲击性越有利。因此，在汽车零部件成型时，当成为具有低强度、高延性，并且冲压成形性优良的成品时，最强烈需求的是强度高、抗冲击性优良的高强度热轧钢板、高强度冷轧钢板和高强度电镀钢板。着眼于这样的需求，开发出了同时兼具冲压成形性和高强度化的钢板。该钢板为在冲压加工后经过包括通常在100-200℃的高温保持的涂漆烘烤处理后，屈服应力上升的涂漆烘烤硬化型钢板。在该钢板中，最终以固溶态残存的C量(固溶C量)被控制在适当的范围内，冲压成形时确保质地软，具有形状冻结性、延性，在冲压成形后进行涂漆烘烤处理时，残存的固溶C被固定在冲压成形时引入的位错处，可阻碍位错的移动，使屈服应力上升。但是，虽然可以使所述涂漆烘烤硬化型汽车用钢板的屈服应力上升，但是却无法使其拉伸强度上升。此外，特公平5-24979号公报中公开了一种烘烤硬化型高张力冷轧薄钢板，该钢板具有含C0.08-0.20％、Mn1.5-3.5％、其余为Fe和不可避免的杂质的组成，其组织由铁素体量为5％或以下的均一贝氏体或者含一部分马氏体的贝氏体构成。特公平5-24979号公报所记载的冷轧钢板在连续退火后的冷却过程中，通过在400-200℃的温度范围急冷，之后缓冷，使组织从过去以铁素体为主的组织成为以贝氏体为主的组织，获得未曾有过的高烘烤硬化量。然而，特公平5-24979号公报所记载的钢板虽然在涂漆烘烤后屈服强度上升，获得了未曾有过的高烘烤硬化量，但是仍然存在不能使拉伸强度上升、无法期待抗冲击性提高的问题。另一方面，提议了几种在冲压成形后进行热处理，不仅使屈服应力上升而且使拉伸强度也上升的热轧钢板。例如，特公平8-23048号公报中提议了热轧钢板的制造方法，该方法是将含有C0.02-0.13％、Si2.0％或以下、Mn0.6-2.5％、sol.Al0.10％或以下、N0.0080-0.0250％的钢再加热至1100℃或以上，在850-950℃的精轧结束后，进行热轧，接着以15℃/秒或以上的冷却速度将其冷却至150℃以下并卷取，成为以铁素体和马氏体为主的复合组织。但是，由特公平8-23048号公报所记载的技术制造的钢板虽然通过应变时效硬化使屈服应力和拉伸强度都得以增加，但是由于在低于150℃的极低卷取温度下进行卷取，因而存在机械特性变动大的问题。而且，存在冲压成形-涂漆烘烤处理后屈服应力的增加量的偏差大，进而存在扩孔率(λ)低，外卷边加工性差，冲压成形性不足的问题。另一方面，汽车用零部件根据适用部位不同，还要求具有高耐蚀性。用于要求高耐蚀性的部位的材料优选热浸镀锌钢板，需要有成形时冲压成形性优良、通过成形后的热处理显著硬化的热浸镀锌钢板。着眼于这一需求，例如专利第2802513号公报中提议了一种以热轧板作为电镀基板的热浸镀锌钢板的制造方法。该方法是将含C0.05％或以下、Mn0.05-0.5％、Al0.1％或以下、Cu0.8-2.0％的钢板坯在卷取温度等于或低于530℃的条件下进行热轧，接着将其加热至等于或低于530℃的温度，将钢板表面还原，之后进行热浸镀锌，通过成形后的热处理取得显著的硬化。但是，该方法所制造的钢板由于要通过成形后的热处理取得显著硬化，所以热温度必须等于或高于500℃，热处理温度高，就留下了实际使用方面的问题。特开平10-310824号公报中提议了以热轧板或冷轧板作为电镀基板，通过成形后的热处理可使强度上升的合金化热浸镀锌钢板的制造方法。该方法对含0.01-0.08％C，Si、Mn、P、S、Al、N为适当量，并且含有一种或多种合计为0.05-3.0％的Cr、W、Mo的钢进行热轧之后，或者进一步冷轧之后，或者平整冷轧并退火之后，进行热浸镀锌，之后再进行加热合金化处理。该钢板在成形后通过在200-450℃温度范围的加热使拉伸强度上升。然而，由于所得钢板的显微组织为铁素体单相、铁素体+珠光体、或者铁素体+贝氏体组织，存在不能得到高延性和低屈服强度，冲压成形性差的问题。特开平11-199975号公报提议了一种加工用热轧钢板，该钢板含有C0.03-0.20％；适量的Si、Mn、P、S、Al；Cu0.2-2.0％和B0.0002-0.002％，显微组织是以铁素体为主相、以马氏体为第2相的复合组织，铁素体相中Cu的存在状态为等于或小于2nm的固溶状态和/或析出状态，具有优异的疲劳特性。特开平11-199975号公报所记载的钢板中复合添加了Cu和B，并且Cu的存在状态为等于或小于2nm的极微细态，首次显著提高了疲劳限度。另外，由于上述原因，必须在Ar3转变点或以上结束热精轧，在冷却过程的Ar3-Ar1转变点的温度范围内空冷1-10秒，之后以等于或大于20℃/秒的冷却速度进行冷却，在等于或低于350℃的温度进行卷取。但如果这样将卷取温度设为等于或低于350℃的低温，则存在热轧钢板的形状易于发生大的变形，在工业上无法进行稳定生产的问题。专利技术的公开如上所述，虽然存在极强的需求，但是迄今为止没有在工业上稳定制造满足这些特性的钢板的技术，本专利技术正是鉴于此而进行开发的。本专利技术的目的在于提供可有效解决上述问题、具有优异应变时效硬化特性的高张力钢板和可稳定生产该钢板的方法，所述钢板适合作为汽车用钢板，它具有优异冲压成形性，并且冲压成形后，通过在较低温度进行热处理可极大提高拉伸强度。此外，本专利技术中所述钢板包括热轧钢板、冷轧钢板和电镀钢板。本专利技术者们为了完成上述课题，对钢板组织和合金元素对应变时效硬化特性的影响进行了深入研究。结果发现通过将C含量调整至低碳范围，将Cu含量调整至适当范围，并进一步使钢板组织成为铁素体和马氏体的复合组织，可以在预应变量等于或大于5％的预变形处理和在150℃-350℃的较低温度下的热处理之后，在屈服应力增加的基础上使拉伸强度也显著提高，从而获得高的应变时效硬化。获得在该高应变时效硬化特性之外，还具有良好的延性、低屈服强度、高扩孔率、优异冲压成形性的钢板。在上述新发现的基础上，本专利技术者们进一步进行了深入的研究，结果发现在不含Cu的钢板中也会发生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：松冈才二，清水哲雄，坂田敬，古君修，
申请(专利权)人：川崎制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：