高强度热轧钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供机械特性优良的高强度热轧钢板及其制造方法。即热轧含有（重量％）Ｃ：０．０１～０．１２％、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：０．０１～３．０％、Ｐ：０．２％以下、Ａｌ：０．００１～０．１％、Ｎ：０．００３～０．０２％的轧制坯料，从热轧终了在０．５秒以内以５０℃／ｓ以上的冷却速度开始冷却，形成以平均晶粒直径８μｍ以下的铁素体作为主相的组织，固溶Ｎ量是０．００３～０．０１％，存在于铁素体晶界的平均固溶Ｎ浓度Ｎｇｂ和存在于铁素体晶粒内的平均固溶Ｎ浓度Ｎｇ的比Ｎｇｂ／Ｎｇ是１００～１００００。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于适合于汽车结构部件、悬挂部件等用途的热轧薄钢板，特别是在更提高烘烤硬化性的同时，谋求同时提高耐疲劳性、耐冲击性和耐室温时效性。在本专利技术中所说的烘烤硬化性的提高，也意味着在增加加工-烘烤涂漆处理后的屈服强度的同时也使抗拉强度增加。近年来，对于汽车用钢板来说，为了通过轻量化而提高一加仑汽油所行驶的里程，要求进一步的高强度化。但是，钢板的高强度化，存在冲压成形变得困难的问题。另外，最近从确保乘客的安全的目的考虑，期望提高以在碰撞时的高应变速度下的吸收能量评价的耐冲击性。作为防止由高强度化引起的冲压成形性劣化的高强度化技术，是利用在成形时以比较低的强度容易进行加工、而通过涂漆时的烘烤，使强度增加的所谓烘烤硬化性(以下称为BH性)的技术是公知的，对于冷轧钢板正在广泛使用(例如，特开平6-73498号公报、特开平7-268544号公报)。但是，以这些技术得到的烘烤硬化性的提高，仅屈服强度增加，达不到增加抗拉强度，因此对提高汽车外板中的耐凹陷性是有效的，而与内装板要求的耐疲劳性或耐冲击性的提高无关。另一方面，在特开平1-180917号公报中提出加工性、烘烤硬化性优良的热轧钢板的制造方法，该方法是将含有C0.030～0.100重量％、N0.0015～0.0150重量％、Al0.025～0.100重量％的钢加热至1200℃以下，在(Ar3+30℃)～950℃的温度进行精轧，在精轧后的3秒以内以30℃/s以上的冷却速度急冷至500℃以下，在400～500℃卷取。在特开平1-180917号公报中记载的技术，是通过轧制后急冷，使钢板中的C、N的固溶量增加，达到BH性的提高。在特开平4-74824号公报中提出烘烤硬化性和加工性优良的热轧钢板的制造方法，该方法是将含有C0.02～0.13重量％、N0.0080～0.0250重量％、酸溶Al0.10重量％以下的钢再加热至1100℃以上，850～950℃的温度进行结束精轧的热轧，接着以15℃/s以上的冷却速度，插入途中空冷，或者不进行途中空冷，冷却至350℃以下后进行卷取。在特开昭63-96248号公报中公开了含有C0.010～0.025重量％、N0.0015～0.0030重量％、Nb0.01～0.05％，酸溶Al0.008％以下，通过控制热轧后的卷取温度，使固溶C、固溶N适量残存的烘烤硬化性热轧钢板，在加工-涂漆烘烤处理后使疲劳极限上升。另外，在特开平10-183301号公报中公开了在含有C0.01～0.12重量％、N0.0001～0.01重量％的钢中，通过控制热轧后的冷却速度或卷取温度，提高BH量(利用烘烤处理产生的屈服强度的上升量)的技术。但是，以特开平1-180917号公报中记载的技术制成的热轧钢板，残留耐室温时效性劣化的问题。另外，涂漆烘烤处理后的屈服强度增加，但不能期待同时增加抗拉强度，因此也不能期待耐疲劳性、耐冲击性显著的提高。以特开平4-74824号公报中记载的技术制成的热轧钢板，是以铁素体和马氏体为主体的多相组织，加工-涂漆烘烤处理后的抗拉强度增加，但没有照顾耐室温时效性的提高，存在耐室温时效性劣化的问题。另外，特开昭63-96248号公报中记载的钢板，与屈服强度的增加相比，疲劳极限的上升少，上升量至多是约25MPa，还不能说耐疲劳性显著地提高。以特开平10-183301号公报中记载的技术制成的热轧钢板，加工-涂漆烘烤处理后的屈服强度上升，但不能期待抗拉强度的上升。因此，不能期望耐疲劳性或耐冲击性的显著提高。本专利技术有利地解决上述现有技术的问题，在抗拉强度超过370MPa的高强度热轧钢板中，以提供不需要过剩地添加固溶元素，同时提高烘烤硬化性、耐疲劳性、耐冲击性、耐室温时效性，适合作为汽车内装材料的热轧钢板及其制造方法为目的。在本专利技术中，所谓提高作为目的的烘烤硬化性的热轧钢板，是指通过加工-涂漆烘烤处理，屈服强度和抗拉强度同时增加的烘烤硬化性优良的热轧钢板。本专利技术人为完成上述的课题，进行了深入研究的结果，专利技术了在加工-涂漆烘烤处理后抗拉强度增加，耐室温时效性也优良的热轧钢板及其制造方法。即，本专利技术是以下的内容。(1)烘烤硬化性、耐疲劳性、耐冲击性和耐室温时效性优良的高强度热轧钢，其特征在于，按重量％计，含有C0.01～0.12％、Si2.0％以下、Mn0.01～3.0％、P0.2％以下、Al0.001～0.1％、N0.003～0.02％，其余由Fe和不可避免的杂质组成，并具有以平均晶粒直径是8μm以下、最好6μm以下的铁素体作为主相的组织，并且按重量％计，含有0.003～0.01％、最好0.005～0.01％的固溶N量，存在于从铁素体晶界的±5nm的范围内的平均固溶N浓度Ngb和存在于铁素体晶粒内的平均固溶N浓度Ng的比Ngb/Ng是100～10000的范围。(2)在(1)中记载的烘烤硬化性、耐疲劳性、耐冲击性和耐室温时效性优良的高强度热轧钢，其特征在于，除上述(1)的组成外，按重量％计，含有Ti0.001～0.1％和Nb0.001～0.1％中的1种或2种，和/或Ni0.1～1.5％、Cr0.1～1.5％、Mo0.1～1.5％中的1种或2种以上。(3)烘烤硬化性、耐疲劳性、耐冲击性和耐室温时效性优良的高强度热轧钢，其特征在于，在上述(1)或者(2)中，上述组织，作为第2相是含有珠光体、贝氏体、马氏体、残留奥氏体中的1种或2种以上的组织。(4)进而本专利技术是烘烤硬化性、耐疲劳性、耐冲击性和耐室温时效性优良的高强度热轧钢，其特征在于，在(1)、(2)或(3)中记载的高强度热轧钢板的表面形成镀层。(5)本专利技术是烘烤硬化性、耐疲劳性、耐冲击性和耐室温时效性优良的高强度热轧钢的制造方法，其特征在于，将按重量％计，含有C0.01～0.12％、Si2.0％以下、Mn0.01～3.0％、P0.2％以下、Al0.001～0.1％、N0.003～0.02％组成的钢坯料在1000～1300℃，最好是1070～1180℃的温度范围加热，粗轧后，进行最终机台压下率是10％以上、最终精轧温度FDT是(Ar3+100℃)～(Ar3+10℃)的温度范围的精轧，在轧制终了后0.5秒以内以50℃/s以上的冷却速度进行冷却，在卷取温度为600～350℃的温度范围进行卷取。(6)烘烤硬化性、耐疲劳性、耐冲击性和耐室温时效性优良的高强度热轧钢板的制造方法，其特征在于，除(5)的上述组成外，还含有(按重量％计)Ti0.001～0.1％和Nb0.001～0.1％中的1种或2种，和/或Ni0.1～1.5％、Cr0.1～1.5％、Mo0.1～1.5％中的1种或2种以上。附图说明图1是表示固溶N量对加工-涂漆烘烤处理后的抗拉强度和热轧后原封不动的抗拉强度之差ΔTS的影响的曲线图。图2是表示铁素体晶粒直径对加工-涂漆烘烤处理后的抗拉强度和热轧后原封不动的抗拉强度之差ΔTS的影响的曲线图。图3是表示铁素体晶粒直径对加工-涂漆烘烤处理后的应变速度2×103/s的高应变速度拉伸试验中的吸收能量E的影响的曲线图。图4是表示拉伸预应变量和ΔTS的关系的曲线图。本专利技术人为完成上述的课题，进行了深入研究，结果发现，控制在钢板中以固溶状态存在的N、固溶N的存在形态，使存在于晶界的固溶N量达到合适的范围内，本文档来自技高网...

【技术保护点】
烘烤硬化性、耐疲劳性、耐冲击性和耐室温时效性优良的高强度热轧钢板，其特征在于，按重量％计，含有Ｃ：０．０１～０．１２％、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：０．０１～３．０％、Ｐ：０．２％以下、Ａｌ：０．００１～０．１％、Ｎ：０．００３～０．０２％，其余由Ｆｅ和不可避免的杂质构成的组成和，具有以平均晶粒直径是８μｍ以下的铁素体作为主相的组织，并且按重量％含有０．００３～０．０１％的固溶Ｎ量，存在于从铁素体晶界的±５ｎｍ范围内的平均固溶Ｎ浓度Ｎｇｂ和存在于铁素体晶粒内的平均固溶Ｎ浓度Ｎｇ的比，即Ｎｇｂ／Ｎｇ是１００～１００００的范围。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金子真次郎，清水哲雄，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：JP[日本]