高强度钢板及其制造方法技术

一种高强度钢板，其含有C：0.15质量％～0.35质量％、Si和Al的合计：0.5质量％～3.0质量％、Mn：1.0质量％～4.0质量％、P：0.05质量％以下、S：0.01质量％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成，钢组织中，铁素体分率为5％以下，回火马氏体和回火贝氏体的合计分率为60％以上，残余奥氏体量为10％以上，MA的平均尺寸为1.0μm以下，残余奥氏体的平均尺寸为1.0μm以下，尺寸为1.5μm以上的残余奥氏体为残余奥氏体总量的2％以上，小角X射线散射中的q值为1nm

HIGH STRENGTH STEEL PLATE AND ITS MANUFACTURING METHOD

A high strength steel plate contains C:0.15%~0.35%. The sum of Si and Al is 0.5%~3.0%. Mn:1.0%~4.0%. P:0.05%. S:0.01%. The remainder is composed of Fe and unavoidable impurities. In steel structure, the ferrite fraction is less than 5%. The combined fraction of tempered martensite and tempered bainite is 60%. % Above 10% of the retained austenite, the average size of MA is less than 1.0 micron, the average size of retained austenite is less than 1.0 micron, the retained austenite whose size is more than 1.5 micron is more than 2% of the total retained austenite, and the Q value in small angle X-ray scattering is 1 nm.

【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
本专利技术涉及可以在以汽车零件为代表的各种用途中使用的高强度钢板。
技术介绍
供汽车用零件等用的钢板，为了一并实现轻量化和碰撞安全性，要求兼顾强度的提高和抗冲击特性的提高。例如专利文献1公开有一种高强度钢板，其将板坯加热到1210℃以上，控制热轧条件，从而使0.5μm以下的微细的TiN粒子生成，抑制作为低温破坏的起点的粒径为1μm以上的AlN粒子的生成，由此试图提高抗冲击特性。在专利文献2中公开有一种高强度钢板，其使C量高于0.45％并在0.77％以下，使Mn量为0.1％以上且0.5％以下，使Si量为0.5％以下，以及规定Cr、Al、N、O添加量，同时使铁素体粒径的50％以上成为与硬质相接合的网眼状组织，从而力图提高耐碰撞特性。在专利文献3中公开有一种高强度钢板，其通过添加3.5～10％的Mn，使残余奥氏体的量为10％以上，使残余奥氏体的平均间隔为1.5μm以下，从而谋求耐碰撞特性的改善。专利文献4公开有一种具有980～1180MPa的抗拉强度，且显示出良好的深拉性的高强度钢板。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本专利第5240421号说明书【专利文献2】日本特开2015－105384号公报【专利文献3】日本特开2012－251239号公报【专利文献4】日本特开2009－203548号公报为了实现汽车用零件所使用的钢板的进一步轻量化，需要其更薄，同时还具备充分的强度和抗冲击特性。总之，要求具有更高的抗拉强度和优异的冲击特性的钢板。另外，在以汽车用零件为代表的各种用途中，不仅要求具有高抗拉强度和冲击特性，而且还要具有优异的强度－延展性平衡、高屈强比、优异的深拉性和优异的扩孔率。关于抗拉强度、强度－延展性平衡、屈强比、深拉特性和扩孔率，具体来说，分别要求如下。关于抗拉强度，要求在980MPa以上。为了提高使用中能够负荷的应力，除了高抗拉强度(TS)以外，还需要具有高屈服强度(YS)。另外，从确保碰撞安全性等的观点出发，还需要提高钢板的屈服强度，另外，为了碰撞时使强度特性稳定显现，也需要有抑制变形时断裂的特性。因此，具体来说要求有0.75以上的屈强比(YR＝YS/TS)，并且作为代替破坏特性的评价指标，要求拉伸试验时的断裂部的板厚减薄率提高。另外，作为汽车用钢板的基本性能，也要求点焊部的接头强度。具体来说，就是要求点焊部的十字拉伸强度为6kN以上。关于强度－延展性平衡，要求TS与总延伸率(EL)的积(TS×EL)为20000MPa％以上。此外，为了确保零件成形时的成形性，还要求表示深拉性的LDR为2.05以上，以及表示扩孔性的扩孔率λ为20％以上。但是，在专利文献1～4公开的高强度钢板中，全部满足这些要求有困难，要求一种能够全部满足这些要求的高强度钢板。
技术实现思路
本专利技术的实施方式是为了应对这样的要求而做出的，其目的在于，提供一种抗拉强度(TS)、屈强比(YR)、(TS)与总延伸率(EL)的积(TS×EL)、LDR、扩孔率(λ)、拉伸试验时的断裂部的板厚减薄率(RA)和点焊部的十字拉伸强度(SW十字拉伸)均处于高水平的高强度钢板及其制造方法。本专利技术的方式1，是一种高强度钢板，其含有C：0.15质量％～0.35质量％、Si和Al的合计：0.5质量％～3.0质量％、Mn：1.0质量％～4.0质量％、P：0.05质量％以下、S：0.01质量％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成，钢组织中，铁素体分率为5％以下，回火马氏体和回火贝氏体的合计分率为60％以上，残余奥氏体量为10％以上，MA的平均尺寸为1.0μm以下，残余奥氏体的平均尺寸为1.0μm以下，尺寸为1.5μm以上的残余奥氏体占残余奥氏体总量的2％以上，小角X射线散射中的q值为1nm－1的散射强度在1.0cm－1以下。本专利技术的方式2，根据方式1所述的高强度钢板，其中，C量为0.30质量％以下。本专利技术的方式3，根据方式1或2所述的高强度钢板，其中，Al量低于0.10质量％。本专利技术的方式4，是一种高强度钢板的制造方法，其中，包括如下工序：准备轧制材的工序，其含有C：0.15质量％～0.35质量％、Si和Al的合计：0.5质量％～3.0质量％、Mn：1.0质量％～4.0质量％、P：0.05质量％以下、S：0.01质量％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成；将所述轧制材加热到Ac3点以上的温度并进行奥氏体化的工序；所述奥氏体化后，在650℃～500℃之间，以平均冷却速度15℃/秒以上且低于200℃/秒进行冷却，在300℃～500℃的范围内，以10℃/秒以下的冷却速度使之滞留10秒以上且低于300秒的工序；所述滞留之后，从300℃以上的温度起，以10℃/秒以上的平均冷却速度冷却至100℃以上且低于300℃之间的冷却停止温度为止的工序；从所述冷却停止温度起，以30℃/秒以上的平均加热速度加热至处于300℃～500℃范围的再加热温度为止的工序；在所述再加热温度下，以满足由式(1)规定的回火参数P为10000～14500且保持时间为1～300秒的方式进行保持的工序；和所述保持之后，从所述再加热温度起，以10℃/秒以上的平均冷却速度冷却至200℃为止的工序。P＝T×(20+log(t/3600))…(1)在此，T：温度(K)，t：时间(秒)。本专利技术的方式5，根据方式4所述的制造方法，其中，包括在所述滞留为300℃～500℃的范围内的固定温度下进行保持的工序。本专利技术的方式6，根据方式4或5所述的制造方法，其中，所述回火参数为11000～14000，保持时间为1～150秒。根据本专利技术的实施方式，能够提供抗拉强度(TS)、屈强比(YR)、(TS)与总延伸率(EL)的积(TS×EL)、LDR、扩孔率(λ)、拉伸试验时的断裂部的板厚减薄率(RA)(抗冲击特性)和点焊部的十字拉伸强度(SW十字拉伸)均处于高水平的高强度钢板及其制造方法。附图说明图1是说明本专利技术的实施方式的高强度钢板的制造方法，特别是热处理的图解。具体实施方式本专利技术者们锐意研究的结果发现，在具有规定的成分的钢中，通过使钢组织(金属组织)中，达成铁素体分率：5％以下，回火马氏体和回火贝氏体的合计分率：60％以上，残留γ量：10％以上，MA的平均尺寸：1.0μm以下，残余奥氏体的平均尺寸：1.0μm以下，和尺寸为1.5μm以上的残余奥氏体：占残余奥氏体总量的2％以上，小角X射线散射中的q值为1nm－1的散射强度：1.0cm－1以下，由此能够得到抗拉强度(TS)、屈强比(YR)、(TS)与总延伸率(EL)的积(TS×EL)、LDR、扩孔率(λ)、拉伸试验时的断裂部的板厚减薄率(RA)(抗冲击特性)和点焊部的十字拉伸强度(SW十字拉伸)均处于高水平的高强度钢板。1.钢组织以下说明本专利技术的实施方式的高强度钢板的钢组织的详情。在以下的钢组织的说明中，有对于具有这样的组织而能够提高各种特性的机理进行说明的情况。这些是本专利技术者们基于目前得到的认知而想到的机理，但应该注意的是，其不是限定本专利技术的技术的范围。(1)铁素体分率：5％以下铁素体一般具有的问题是，虽然加工性优异，但强度低。其结果是，若铁素体量多，则屈强比降低。因此，使铁素体分率为5％以下(5体积％以下)。铁素体分率优选为3％以下，更优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度钢板，其含有C：0.15质量％～0.35质量％、Si和Al的合计：0.5质量％～3.0质量％、Mn：1.0质量％～4.0质量％、P：0.05质量％以下、S：0.01质量％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成，钢组织中，铁素体分率为5％以下，回火马氏体和回火贝氏体的合计分率为60％以上，残余奥氏体量为10％以上，MA的平均尺寸为1.0μm以下，残余奥氏体的平均尺寸为1.0μm以下，尺寸为1.5μm以上的残余奥氏体为残余奥氏体总量的2％以上，小角X射线散射中的q值为1nm‑1的散射强度在1.0cm‑1以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.03 JP 2016-1531071.一种高强度钢板，其含有C：0.15质量％～0.35质量％、Si和Al的合计：0.5质量％～3.0质量％、Mn：1.0质量％～4.0质量％、P：0.05质量％以下、S：0.01质量％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成，钢组织中，铁素体分率为5％以下，回火马氏体和回火贝氏体的合计分率为60％以上，残余奥氏体量为10％以上，MA的平均尺寸为1.0μm以下，残余奥氏体的平均尺寸为1.0μm以下，尺寸为1.5μm以上的残余奥氏体为残余奥氏体总量的2％以上，小角X射线散射中的q值为1nm-1的散射强度在1.0cm-1以下。2.根据权利要求1所述的高强度钢板，其中，C量为0.30质量％以下。3.根据权利要求1或2所述的高强度钢板，其中，Al量低于0.10质量％。4.一种高强度钢板的制造方法，其中，包括如下工序：准备轧制材的工序，其含有C：0.15质量％～0.35质量％、Si和Al的合计：0.5质量％～3.0质量％、Mn：1.0质量％～4.0质量％、P：0.05质量％以下、S：0.01质量％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：柿内艾丽佳，村上俊夫，大谷茂生，二村裕一，村田忠夫，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本,JP