焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种用于车辆的底盘部件等的钢，更具体地，涉及一种电阻焊时焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板及其制造方法。

Hot rolled steel sheet for resistance welded steel pipe with excellent weldability and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板及其制造方法
本专利技术涉及一种用于车辆的底盘部件等的钢，更具体地，涉及一种电阻焊时焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板及其制造方法。
技术介绍
近来，汽车产业因出于地球环境保护的燃料效率管制和乘客碰撞安全性的确保，逐步增加使用能够以相对低的成本同时确保燃油效率和碰撞安全性的高强度钢材的使用。这种有关轻量化的举措不仅涉及到车身，还同样涉及到底盘部件。一般而言，车身用钢材应具备的物理性质包括强度和成型所需的延伸率以及组装所需的点焊性(spotweldability)等。另外，底盘部件用钢材从部件特性上看，除了要具备强度和成型所需的延伸率之外，还需具有组装部件时应用的电弧焊性和用于确保部件的耐久性的疲劳特性。尤其，如底盘部件中的耦合扭梁轴(CTBA：CoupledTorsionBeamAxle)等部件为了同时确保刚性和轻量化而使用成型的中空管，而且为了进一步轻量化而正在实现材料的高强度化。如上所述，用作管部件的材料一般通过电阻焊来制造管，因此电阻焊性能和成型时的材料的辊轧成型性以及管成型后的冷成型性非常重要。因此，这种材料应具备的物理性质对电阻焊时焊接部健全性的确保非常重要。这是因为，由于在电阻焊钢管成型时的变形，与母材相比，大部分断裂都集中在焊接部或焊接热影响部。材料成型时，为了确保优异的辊轧成型性，最好材料的屈服比尽可能低，但若所述材料为高强度钢材，因屈服强度较高而屈服比较高，辊轧成型时回弹(springback)严重而不易确保真圆度。并且，为了最终利用管进行冷成型，需要确保材料的延伸率，为此，基本上需要具有低屈服比且延伸率优异的钢材。作为可以满足这种特性的材料，典型的是被称为双相组织(dualphase)钢(DP钢)的低屈服比热轧钢板。传统的低屈服比热轧钢板通常是铁素体-马氏体的双相复合组织钢，因马氏体相变时引入的移动位错而发挥连续屈服行为和较低屈服强度特性，并且具有延伸率优异的特性。为了确保这种物理性质，现有技术中，在热轧后冷却时，以稳定确保铁素体分数为目的而控制为钢中大量含有Si的成分体系。但是，用电阻焊方法制造管时，会在熔融部形成大量Si的氧化物，在焊接部引发被称为灰斑(penetrator)的缺陷。并且，铁素体相变后快速冷却到马氏体相变开始温度(Ms)以下而获得马氏体，此时残留相(phase)由纯马氏体构成时，焊接时存在因热而强度降低的问题。尤其，焊接热影响部的硬度下降(△Hv)将超过30。另外，为了减少如上所述的硬度下降，铁素体相变后，快速冷却到贝氏体相变开始温度(Bs)以下而获得纯贝氏体相时会减少硬度的下降，但存在屈服强度上升和延伸率降低的问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的一方面的目的在于，提供一种焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板及其制造方法，电阻焊时形成的焊接热影响部(HAZ)的强度的下降相对小于母材，在管成型后扩管时，焊接部、焊接热影响部也不会出现裂纹。(二)技术方案本专利技术的一方面提供一种焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板，以重量％计，所述热轧钢板包含：碳(C)：0.05～0.14％、硅(Si)：0.1～1.0％、锰(Mn)：0.8～1.8％、磷(P)：0.001～0.02％、硫(S)：0.001～0.01％、铝(Al)：0.1～0.3％、铬(Cr)：0.3～1.0％、钛(Ti)：0.01～0.05％、铌(Nb)：0.025％以下、钒(V)：0.035％以下、氮(N)：0.001～0.01％，余量Fe及其他不可避免的杂质，其中，所述Mn和Si满足以下关系式1，微细组织以铁素体相为基体组织，混合包含马氏体相和贝氏体相，并且满足以下关系式2，[关系式1]4<Mn/Si<12其中，Mn和Si表示各元素的重量含量，[关系式2]SSGM+B/(M+B+SSGM+B)≥0.6其中，M表示马氏体相，B表示贝氏体相，SSGM+B表示单晶粒(singlegrain)内B相和M相共存的硬质相，表示晶界周边存在M相，中心区域存在B相的组织，并且各相表示面积分数(％)。本专利技术的另一方面提供一种焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板的制造方法，包括以下步骤：在1180～1300℃的温度范围内，对满足上述合金组成和关系式1的钢坯进行再加热；在Ar3以上的温度下，对再加热的所述钢坯进行热终轧以制造热轧钢板；以20℃/s以上的冷却速度，对所述热轧钢板进行第一次冷却至550～750℃的温度范围；所述第一次冷却后，在满足以下关系式3的范围内，以0.05～2.0℃/s的冷却速度进行第二次冷却；所述第二次冷却后，以20℃/s以上的冷却速度，进行第三次冷至常温～400℃的温度范围；以及所述第三次冷却后，进行收卷，[关系式3]│t-ta│≤2所述ta＝252+(109[C])+(10.2[Mn])+(22.81[Cr])-(3.46[Si])-(5.41[Al])-(0.87Temp)+(0.00068Temp^2，其中t表示第二次冷却(极缓慢冷却带)保持时间(秒)，ta表示用于确保最佳相分数的第二次冷却(极缓慢冷却带)保持时间(秒)，Temp表示第二次冷却(极缓慢冷却带)中间温度，表示第二次冷却开始点与终止点之间的中间点的温度，并且，各合金成分表示重量含量。本专利技术的另一方面提供一种电阻焊钢管，所述电阻焊钢管通过对上述的热轧钢板进行电阻焊来制造。(三)有益效果根据本专利技术，可以提供焊接性优异的高强度热轧钢板，不仅能够在所述热轧钢板的电阻焊时抑制焊接部缺陷，而且使焊接热影响部硬度的减少最小化。另外，焊接后管成型和扩管时，焊接部、焊接热影响部等没有发生裂纹，可以确保优异的冷成型性。附图说明图1示出利用电探针X射线微分析仪(EPMA：ElectroProbeX-rayMicroAnalyzer)观察本专利技术的一个实施例的SSGM+B组织的形状的照片(a)和所述组织的各部分合金元素含量的测量结果(b)。最佳实施方式本专利技术的专利技术人为了制造屈服比被控制为小于0.8而用于成型的辊轧成型变得容易，电阻焊性能优异且焊接热影响部的强度降低较小而成型后扩管加工时，焊接部或热影响部不会发生断裂的冷成型性优异的590MPa级热轧钢板而进行了深入的研究。结果确认，通过优化钢材的合金组成和制造条件，形成有利于确保上述物理性质的微细组织，能够提供具有高强度的同时焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板，由此完成了本专利技术。下面对本专利技术进行详细描述。根据本专利技术的一方面的焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板，以重量％计，优选包含碳(C)：0.05～0.14％、硅(Si)：0.1～1.0％、锰(Mn)：0.8～1.8％、磷(P)：0.001～0.02％、硫(S)：0.001～0.01％、铝(Al)：0.1～0.3％、铬(Cr)：0.3～1.0％、钛(Ti)：0.01～0.05％、铌(Nb)：0.025％以下、钒(V)：0.035％以下、氮(N)：0.001～0.01％。下面详细描述如上述限制本专利技术提供的热轧钢板的合金组成的理由。此时，除非有特别说明，各元素的含量为重量％。C：0.05～0.14％碳(C)是增加钢的强度的最经济且有效的元素，当C的添加量的增加时，在由铁素体、贝氏体及马氏体构成的复合组织钢中贝氏体、马氏体等低温转变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板，以重量％计，所述热轧钢板包含：碳(C)：0.05～0.14％、硅(Si)：0.1～1.0％、锰(Mn)：0.8～1.8％、磷(P)：0.001～0.02％、硫(S)：0.001～0.01％、铝(Al)：0.1～0.3％、铬(Cr)：0.3～1.0％、钛(Ti)：0.01～0.05％、铌(Nb)：0.025％以下、钒(V)：0.035％以下、氮(N)：0.001～0.01％、余量Fe及其他不可避免的杂质，其中，所述Mn和Si满足以下关系式1，微细组织以铁素体相为基体组织，混合包含马氏体相和贝氏体相，并且满足以下关系式2，[关系式1]4<Mn/Si<12其中，Mn和Si表示各元素的重量含量，[关系式2]SSGM+B/(M+B+SSGM+B)≥0.6其中，M表示马氏体相，B表示贝氏体相，SSGM+B表示单晶粒内B相和M相共存的硬质相，表示晶界周边存在M相，中心区域存在B相的组织，并且各相表示面积分数(％)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.19 KR 10-2016-01735041.一种焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板，以重量％计，所述热轧钢板包含：碳(C)：0.05～0.14％、硅(Si)：0.1～1.0％、锰(Mn)：0.8～1.8％、磷(P)：0.001～0.02％、硫(S)：0.001～0.01％、铝(Al)：0.1～0.3％、铬(Cr)：0.3～1.0％、钛(Ti)：0.01～0.05％、铌(Nb)：0.025％以下、钒(V)：0.035％以下、氮(N)：0.001～0.01％、余量Fe及其他不可避免的杂质，其中，所述Mn和Si满足以下关系式1，微细组织以铁素体相为基体组织，混合包含马氏体相和贝氏体相，并且满足以下关系式2，[关系式1]4<Mn/Si<12其中，Mn和Si表示各元素的重量含量，[关系式2]SSGM+B/(M+B+SSGM+B)≥0.6其中，M表示马氏体相，B表示贝氏体相，SSGM+B表示单晶粒内B相和M相共存的硬质相，表示晶界周边存在M相，中心区域存在B相的组织，并且各相表示面积分数(％)。2.根据权利要求1所述的焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板，其中，以面积分数计，包含60～85％的所述铁素体相。3.根据权利要求1所述的焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板，其中，所述热轧钢板具有590MPa以上的拉伸强度，屈服比(YR＝YS/TS)为0.8以下。4.根据权利要求1所述的焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板，其中，所述热轧钢板在电阻焊时形成的焊接热影响部与母材之间的维氏硬度差(△Hv)为30以下。5.一种焊接性优异的电阻焊钢管用热轧钢板的制造方法，包括以下步骤：在1180～1300℃的温度范围内，对钢坯进行再加热，以重量％计，所述钢坯包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐石宗，罗贤择，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR