高强度钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供拉伸强度TS为1320MPa以上、而且加工性优良的高强度钢板及其制造方法。成分组成以质量％计含有C：0.20％以上且0.40％以下、Si：0.5％以上且2.5％以下、Mn：大于2.4％且5.0％以下、P：0.1％以下、S：0.01％以下、Al：0.01％以上且0.5％以下和N：0.010％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成，钢板组织中，以相对于钢板组织整体的面积率计，下贝氏体为40％以上且小于85％、包括回火马氏体的马氏体为5％以上且小于40％、残余奥氏体为10％以上且30％以下、多边形铁素体为10％以下(包括0％)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高强度钢板及其制造方法
本专利技术涉及最适合用于制造汽车外板、结构骨架材料、其它所有机械结构部件的、加工性优良的高强度钢板及其制造方法。
技术介绍
近年来，从保护地球环境的观点出发，提高汽车的燃料效率成为重要的课题。因此，想要通过车身材料的高强度化来实现车身部件的薄壁化、从而使车身自身轻量化的动向活跃。通常，为了实现钢板的高强度化，需要增加马氏体、贝氏体等硬质相相对于钢板的组织整体的比例。但是，使硬质相的比例增加所带来的钢板的高强度化会导致加工性的降低，因此，期望开发兼具高强度和优良的加工性的钢板。迄今为止，已开发出具有铁素体和马氏体双相的DP钢板、利用残余奥氏体的相变诱发塑性的TRIP钢板等各种复合组织钢板。在复合组织钢板中使硬质相的比例增加的情况下，钢板的加工性强烈地受到硬质相的加工性的影响。这是因为：在硬质相的比例少且软质的多边形铁素体多的情况下，多边形铁素体的变形能力对于钢板的加工性占主导地位，即使在硬质相的加工性不充分的情况下也可确保延展性等加工性，与此相对，在硬质相的比例多的情况下，并非多边形铁素体的变形能力而是硬质相的变形能力本身直接影响钢板的加工性。因此，在冷轧钢板的情况下，对退火及之后的冷却过程中生成的多边形铁素体的量进行调整后，对钢板进行水淬火而生成马氏体，再次将钢板升温并进行高温保持，由此使马氏体回火，在作为硬质相的马氏体中生成碳化物，从而提高马氏体的加工性。但是，通常，在实施这样的水淬火的连续退火水淬火设备的情况下，淬火后的温度必然达到水温附近，因此，未相变奥氏体几乎都发生马氏体相变，因此难以有效利用残余奥氏体、其它低温相变组织。因此，硬质组织的加工性的提高总是会局限于由马氏体的回火所带来的效果，结果，钢板的加工性的提高也受到限制。以往，关于含有残余奥氏体的复合组织钢板，例如在专利文献1中公开了一种高张力钢板，其通过规定预定的合金成分并使钢板组织为具有残余奥氏体的微细且均匀的贝氏体而使弯曲加工性以及冲击特性优良。另外，例如在专利文献2中公开了一种复合组织钢板，其通过规定预定的合金成分、使钢板组织为具有残余奥氏体的贝氏体或者进一步为铁素体、并且规定贝氏体中的残余奥氏体量而使烧结硬化性优良。此外，例如在专利文献3中公开了一种复合组织钢板，其通过规定预定的合金成分、使钢板组织以面积率计90％以上为具有残余奥氏体的贝氏体、使贝氏体中的残余奥氏体量为1％以上且15％以下、并且规定贝氏体的硬度(HV)而使耐冲击性优良。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平4-235253号公报专利文献2：日本特开2004-76114号公报专利文献3：日本特开平11-256273号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，若为专利文献1所记载的成分组成，对钢板赋予应变时，难以确保在高应变区域中表现出TRIP效应的稳定的残余奥氏体的量，虽然可得到弯曲性，但存在直至发生塑性失稳的延展性低、胀形性差这样的问题。另外，对于专利文献2所记载的钢板而言，虽然能够得到烧结硬化性，但由于是含有贝氏体或者进一步含有铁素体作为主体并尽可能地抑制了马氏体的组织，因此，存在不仅难以达到大于1180MPa的拉伸强度(TS)、而且也难以确保高强度化时的加工性的问题。此外，对于专利文献3所记载的钢板而言，以提高耐冲击性作为主要目的，是以硬度为HV250以下的贝氏体作为主相、具体而言含有大于90％的贝氏体的组织，因此，存在极难使拉伸强度(TS)大于1180MPa的问题。另一方面，对于作为通过冲压加工成形的汽车部件中、例如汽车碰撞时抑制变形的车门防撞梁、保险杠加强件等特别要求强度的部件的原材料使用的钢板而言，要求1180MPa以上、并且今后会进一步要求1320MPa以上的拉伸强度(TS)。另外，对于作为形状比较复杂的结构部件的构件类、中柱内部件等结构部件而言，期望980MPa以上、并且今后会进一步期望1180MPa以上的拉伸强度(TS)。鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供拉伸强度(TS)为1320MPa以上、而且加工性优良的高强度钢板及其制造方法。用于解决问题的手段为了解决上述问题，对钢板的成分组成以及显微组织反复进行了深入研究。其结果发现，有效利用马氏体以及下贝氏体组织来实现钢板的高强度化，并且，将使钢板中的C含量多达0.20％以上、在奥氏体单相区退火后的钢板骤冷而使奥氏体部分地发生马氏体相变后，实现马氏体的回火和下贝氏体相变以及残余奥氏体的稳定化，由此，可以得到加工性、特别是强度与延展性以及强度与延伸凸缘性的平衡显著优良、而且拉伸强度为1320MPa以上的高强度钢板。本专利技术是基于上述见解而完成的，其要旨如下。[1]一种高强度钢板，其中，成分组成以质量％计含有C：0.20％以上且0.40％以下、Si：0.5％以上且2.5％以下、Mn：大于2.4％且5.0％以下、P：0.1％以下、S：0.01％以下、Al：0.01％以上且0.5％以下和N：0.010％以下且余量由Fe和不可避免的杂质构成，钢板组织中，以相对于钢板组织整体的面积率计，下贝氏体为40％以上且小于85％、包括回火马氏体的马氏体为5％以上且小于40％、残余奥氏体为10％以上且30％以下、多边形铁素体为10％以下(包括0％)，拉伸强度为1320MPa以上、拉伸强度×总伸长率为18000MPa·％以上、拉伸强度×扩孔率为40000MPa·％以上。[2]如[1]所述的高强度钢板，其中，进一步，上述钢板组织中，上述残余奥氏体的平均结晶粒径为2.0μm以下。[3]如[1]或[2]所述的高强度钢板，其中，进一步，上述钢板组织中，上述残余奥氏体中的C量的平均为0.60质量％以上。[4]如[1]～[3]中任一项所述的高强度钢板，其中，在上述成分组成的基础上，以质量％计含有选自V：1.0％以下、Mo：0.5％以下、Cu：2.0％以下中的一种或两种以上。[5]如[1]～[4]中任一项所述的高强度钢板，其中，在上述成分组成的基础上，以质量％计含有选自Ti：0.1％以下、Nb：0.1％以下中的一种或两种。[6]如[1]～[5]中任一项所述的高强度钢板，其中，在上述成分组成的基础上，以质量％计含有B：0.0050％以下。[7]一种高强度钢板的制造方法，其中，对具有[1]、[4]～[6]中任一项所述的成分组成的钢坯进行热轧、冷轧，接着，进行在奥氏体单相区保持15秒以上且1000秒以下的退火后，以3℃/秒以上的平均冷却速度冷却至Ms点-100℃以上且低于Ms点的第一温度范围，接着，升温至300℃以上且Bs点-50℃以下并且400℃以下的第二温度范围，在该第二温度范围内保持15秒以上且1000秒以下。[8]如[7]所述的高强度钢板的制造方法，其中，上述热轧中，进行将粗轧的第一道次的压下率设定为10％以上且15％以下的范围的粗轧，接着，进行将精轧的第一道次的压下率设定为10％以上且15％以下的范围的精轧。需要说明的是，在本专利技术中，高强度钢板是指拉伸强度(TS)为1320MPa以上的钢板，包括冷轧钢板、对冷轧钢板实施了镀覆处理、合金化镀覆处理等表面处理的钢板。另外，在本专利技术中，加工性优良是指拉伸强度(TS)与总伸长率(T.EL)之积的值(TS×T.EL)为18000MPa·％以上、拉伸强度(TS)与扩孔率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度钢板，其中，成分组成以质量％计含有C：0.20％以上且0.40％以下、Si：0.5％以上且2.5％以下、Mn：大于2.4％且5.0％以下、P：0.1％以下、S：0.01％以下、Al：0.01％以上且0.5％以下和N：0.010％以下且余量由Fe和不可避免的杂质构成，钢板组织中，以相对于钢板组织整体的面积率计，下贝氏体为40％以上且小于85％、包括回火马氏体的马氏体为5％以上且小于40％、残余奥氏体为10％以上且30％以下、多边形铁素体为10％以下(包括0％)，拉伸强度为1320MPa以上、拉伸强度×总伸长率为18000MPa·％以上、拉伸强度×扩孔率为40000MPa·％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.10 JP 2016-023453;2016.12.05 JP 2016-235851.一种高强度钢板，其中，成分组成以质量％计含有C：0.20％以上且0.40％以下、Si：0.5％以上且2.5％以下、Mn：大于2.4％且5.0％以下、P：0.1％以下、S：0.01％以下、Al：0.01％以上且0.5％以下和N：0.010％以下且余量由Fe和不可避免的杂质构成，钢板组织中，以相对于钢板组织整体的面积率计，下贝氏体为40％以上且小于85％、包括回火马氏体的马氏体为5％以上且小于40％、残余奥氏体为10％以上且30％以下、多边形铁素体为10％以下(包括0％)，拉伸强度为1320MPa以上、拉伸强度×总伸长率为18000MPa·％以上、拉伸强度×扩孔率为40000MPa·％以上。2.如权利要求1所述的高强度钢板，其中，进一步，所述钢板组织中，所述残余奥氏体的平均结晶粒径为2.0μm以下。3.如权利要求1或2所述的高强度钢板，其中，进一步，所述钢板组织中，所述残余奥氏体中的C量的平均为0.60质量％...

【专利技术属性】
技术研发人员：木俣雄介，小野义彦，河村健二，
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