耐撞性优异的高锰高强度钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种由于高伸长率而具有优异的可加工性且由于高屈服强度而具有优异的耐撞性的高可加工性高强度钢板及其制造方法。该高锰钢板包含以重量计：０．２％－１．５％的碳（Ｃ）、１０％－２５％的锰（Ｍｎ）、０．０１％－３．０％的铝（Ａｌ）、０．０３％或更少的磷（Ｐ）、０．０３％或更少的硫（Ｓ）、０．０４０％或更少的氮（Ｎ）、从由０．０２％－２．５％的硅（Ｓｉ）、０．０１％－０．１０％的钛（Ｔｉ）和０．０１％－０．１０％的铌（Ｎｂ）组成的组中选择的至少一种、余量的Ｆｅ和其它不可避免的杂质。因为该高锰钢板由于高伸长率和高应变硬化指数而具有加压可加工性，所以该高锰钢板可以为热轧钢板、冷轧钢板或镀覆钢板，并适用于精加工的内板以及车体的结构构件。另外，因为在该高锰钢板的特性中，该钢板具有优异的冲击缓冲能力，所以该高锰钢板可以用于各种部件，如汽车的前侧构件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于汽车钢板的高锰钢板及其制造方法，更具体地讲， 本专利技术涉及一种高可加工性高强度钢板及其制造方法，该钢板由于高伸长率 而具有优异的可加工性，并且由于高屈服强度而具有优异的耐撞性。
技术介绍
汽车公司为了防止环境污染并提高燃料效率和稳定性而越来越多地采用 轻质和高强度材料，质轻和强度高是除了汽车部件之外用于结构部件的材料 应当具备的重要特性之一。但是，材料强度的增加导致钢的伸长率劣化，因 此，所有具有优异的可成形性的双相钢、相变诱发塑性钢等已经越来越多地 用于解决以上问题。但是，迄今开发出的作为汽车结构部件和内板的工艺用高强度钢不满足 汽车部件所需要的可加工性，因此，难以制造出结构复杂的部件。为了解决以上问题，汽车公司采用以下方法将汽车部件的形状简单化，或将几个部 件单独成型，并将部件焊接起来。焊接工艺由于各种限制而受到阻碍，例如， 因为焊接部分的强度与母体金属的强度不同而难以设计车体；且由于焊接部 分的强度增大，所以部件特性劣化；并且由于部件是单独成型的，所以制造 成本非常高。因此，汽车公司不断地需要具有高强度和优异的可加工性的材 料，以应用于结构复杂的部件，并提高设计灵活性。近年来，在汽车钢板领域中，为了提高燃料效率并减小大气污染，需要 一种能够减小汽车重量的可成形性优异的高强度钢板。已经将高强度钢例如 基体组织为铁素体的低碳钢用作汽车钢板。然而，当将诸如低碳钢之类的高 强度钢用作汽车钢板时，不能确保抗拉强度大于800MPa的高强度钢达到30% 的伸长率。因此，因为难以将大于800MPa的高强度钢应用于复杂的且精加 工的部件，所以难以容易地设计部件，例如，难以制造简单结构的部件。为 了解决以上问题，已经提出了具有优异延性和强度的基于奥氏体的高锰钢板 (第1992-259325号日本专利公开、第WO02/101109号国际公布)。在该曰本专利的情况下，高锰钢板通过加入高锰而具有高延性，但在其加工之后由 于在其转变区域应变硬化严重而会易于破裂。另夕卜，在该国际专利的情况下， 高锰钢板具有高延性，但由于加入了大量的硅而使其电镀和热镀性能差。另 外，该钢板具有优异的可加工性，但由于低屈服强度而导致耐撞性劣化。用于在碰撞中緩冲沖击能量并具有高屈服强度以防止汽车部件变形的材 料可期望地用于汽车部件。但是，高锰钢板由于其奥氏体结构而具有低屈服 强度，因此，仍有待解决关于高锰钢板的问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术的 一 方面提供了 一种高可加工性高强度钢板及其制造方法，该钢 板由于优异的伸长率而具有高可加工性，并且由于高屈服强度而具有优异的 耐撞性。 技术方案根据本专利技术的一方面，提供了一种钢板，其包含以重量计0.2%-1.5%的 碳(C )、 10%-25%的锰(Mn )、 0.01%-3.0%的铝(Al )、 0.03%或更少的磷(P )、 0.03。/。或更少的硫(S)、 0.040%或更少的氮(N)、从由0.02。/。-2.5。/。的硅(Si)、 0.01%-0.10%的钛(Ti)和0.01%-0.10%的铌(Nb)组成的组中选择的至少一 种、余量的Fe和其它不可避免的杂质。根据本专利技术的钢板具有奥氏体单相结 构。才艮据本专利技术的钢板具有400-600MPa或更高的屈月l强度和900-1000MPa 或更高的抗拉强度，并且该钢板通过冷轧工艺而经受应变硬化，从而通过冷 轧工艺而具有750MPa或更高的屈服强度和1000MPa的抗拉强度。包含根据本专利技术的组分的钢板可以在10%-80%的压下率下进行冷轧。这里，轧制工艺可以是选自由平整轧制、两次轧制(dual rolling )和热终轧(hotfinal rolling )组成的组中的 一种。另外，钢板可以选自由热轧钢板、冷轧钢板和4度^隻钢纟反组成的组。在制造4艮据本专利技术的冷轧钢板的方法中，冷轧钢板可以通过以下步骤来制造，即在1050。C-1300。C下将包含上述组分的钢均质化，在850°C-1000°C的精轧温度下对钢进行热轧，并在700。C或以下的温度范围将热轧过的钢进行巻取；然后在30%-80%的压下率下对热轧过的钢板进行冷轧，并于600°C或以上对冷轧过的钢^反进行退火。 有益效果根据本专利技术，本专利技术的一方面是提供一种钢板，因为该钢板具有高伸长 率和高强度，所以它适用于精加工的内板以及车体的结构构件。因为在该钢 板的特性中，该钢板具有优异的冲击緩冲能力，所以该钢板可以用于各种部 件，如汽车的前侧构件。附图说明 图1是示出微观结构的摄影图。图2是示出根据冷轧钢板递增量的拉伸曲线和强度相对于伸长率的变化 的曲线图。具体实施例方式实施本专利技术的最佳方式在下文中，将参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例。根据本专利技术，加入适当量的从由硅、钛和铌组成的组中选择的至少一种 来提高钢板的屈服强度。可以通过对所制成的热轧的、冷轧的和镀覆的钢板 进行冷轧来制造由于高屈服强度而耐撞性优异的钢板。本专利技术的特征在于，制造奥氏体单相，并适当地调整锰、碳和铝的加入 量，从而由于存在孪晶(twin)而提高可加工性，并且还将硅、钛和铌的加 入量最佳化，以控制微观结构，从而提高屈服强度。另外，基于以下事实， 当使用孪晶使钢板经过应变硬化工艺时钢板的伸长率非常优异，可以通过冷 轧工艺提高钢板的屈服强度，因此，虽然在冷轧工艺中钢板的伸长率稍稍降 低，但可以确保汽车部件所需的可成形性。根据本专利技术，将诸如锰和碳之类的奥氏体稳定剂的量最佳化，从而在室 温下确保完全的奥氏体相，并通过这些组分转变完全的奥氏体相，以形成孪 晶。另外，调整铝的量，以控制孪晶形成速率，从而提高拉伸性能。重要的 是，将锰(Mn)的加入量最小化，以降低制造成本，并且还加入一部分碳， 以减小锰的加入量。还适当地调整碳和铝的加入量，从而在钢的加工过程中 有助于孪晶转变。同时，优选的是，减小组分的晶粒尺寸，从而提高钢板的 屈服强度。为了此目的，可以进一步加入从由硅、钬和铌组成的组中选择的至少一种。根据本专利技术，钢斧反包括热轧钢板、冷轧钢4反和l度覆钢氺反。 在下文中，将如下详细地描述选择钢的上述组分和限制组分的含量范围 的理由。碳(C)的含量优选为0.2%-1.5%的范围。因为碳有助于使奥氏体相稳定，所以期望的是，增大碳的加入量。因为当碳的加入量小于0.2%时，在相变过程中形成a'-马氏体相，所以在加工过程 中会出现裂紋，并且延性会劣化。另外，当碳的加入量超过1.5%时，大大提 高了奥氏体相的稳定性，因此，由于滑移变形引起的变形行为的转变，导致 可加工性劣化。锰(Mn)的含量优选为10%-30%，更优选为10%-25%的范围。 锰(Mn)也是一种使奥氏体相稳定的基本元素。但是，当锰(Mn)的 含量小于10%时，形成负面地影响可成形性的a'-马氏体相，因此，强度增大， 但延性严重降低。另外，当锰的加入量超过30%时，孪晶形成受到抑制，这 使得强度增大，但延性降低。另外，当锰的加入量增加时，在热轧工艺过程 中容易出现裂紋，并且由于使用了大量昂贵的锰，所以钢板的制造成本增加。 因此，优选以25%或更少的量加入锰。铝(Al)的含量优选为0.01%-3.0%的范围。通常加入铝(Al)用来使钢脱氧，但在本专利技术中加入铝用来提高延性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐撞性优异的高锰高强度钢板，包含以重量计：０．２％－１．５％的碳（Ｃ）、１０％－２５％的锰（Ｍｎ）、０．０１％－３．０％的铝（Ａｌ）、０．０３％或小于０．０３％的磷（Ｐ）、０．０３％或小于０．０３％的硫（Ｓ）、０．０４０％或小于０．０４０％的氮（Ｎ）、从由０．０２％－２．５％的硅（Ｓｉ）、０．０１％－０．１０％的钛（Ｔｉ）和０．０１％－０．１０％的铌（Ｎｂ）组成的组中选择的至少一种、余量的Ｆｅ和其它不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金成圭，陈光根，孙一领，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]