冷成型性优异的超高强度高延展性钢板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种车辆用钢板，更详细地，涉及一种在确保超高强度和高延展性的同时，由于高屈服强度比而具有优异的冷成型性，并且碰撞特性提高的超高强度高延展性钢板及其制造方法。

Super high strength and high ductility steel plate with excellent cold formability and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷成型性优异的超高强度高延展性钢板及其制造方法
本专利技术涉及一种车辆用钢板，更详细地，涉及一种冷成型性优异的超高强度高延展性钢板及其制造方法。
技术介绍
为了在车辆碰撞时确保乘客的安全性，正在加强车辆的安全标准。为此，需要提高车辆用钢板的强度或厚度，但是，为了提高由于环境问题而被加强的车辆的燃油效率，车辆公司持续地要求车体的轻量化。为了同时确保车辆的碰撞稳定性和轻量化，需要进行钢板的高强度化。但是，在如上所述提高钢板的强度时，通常会存在钢板的延展性降低的倾向，因此，高强度钢对要求成型性的部件存在使用限制。为了克服所述高强度钢的缺点，在成型性良好的高温中成型部件后快速冷却至常温以确保低温组织，从而最终开发出了实现高屈服强度和高拉伸强度的热压成型(HotPressForming，HPF)钢。但是，车辆部件制造公司对热压成型设备的新投资和高温热处理引起的工艺费用的增加最终会导致车辆部件成本的增加。因此，对具有高强度的同时，延伸率优异且可进行冷压成型(ColdPressForming)的钢材持续地进行研究。作为一个示例，专利文献1公开了一种通过添加0.5～1.5重量％的碳(C)和10～25重量％的锰(Mn)来获得具有700～900MPa的拉伸强度和50～90％水平的高延展性的超高张力钢板。专利文献2公开了一种通过添加0.4～0.7％的C、12～24％的Mn获得具有1300MPa以上的拉伸强度、1000MPa以上的屈服强度的同时，还具有优异的碰撞特性的超高强度钢板。但是，与热压成型钢相比，专利文献1的钢板的屈服强度和拉伸强度低，从而碰撞特性差，因此，在将其作为车辆用结构部件来使用时，其应用受到限制。另外，专利文献2的钢板的延伸率为10％左右且为较低水平，因此，在通过冷压成型来应用于复杂形状的部件时，受到限制，并且由于在退火之后通过再轧制来确保高水平的强度，因此，存在附加工艺导致的制造成本增加的缺点。因此，需要开发一种可以代替现有的热压成型钢且冷成型性优异的超高强度高延展性钢板。现有技术文献(专利文献1)国际公开专利公报WO2011-122237(专利文献2)韩国公开专利公报第2013-0138039号
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的一个方面提供一种在确保超高强度和高延展性的同时，由于高屈服强度比而具有优异的冷成型性，并且冲撞特性提高的超高强度高延展性钢板及其制造方法。(二)技术方案本专利技术的一个方面提供一种冷成型性优异的超高强度高延展性钢板，以重量％计，所述钢板包含选自由碳(C)：0.1～0.3％、锰(Mn)：6～10％、磷(P)：0.05％以下、硫(S)：0.02％以下、氮(N)：0.02％以下、铝(Al)：0.5％以下(0％除外)、钛(Ti)：0.1％以下、铌(Nb)：0.1％以下、钒(V)：0.2％以下以及钼(Mo)：1％以下组成的组中的1种以上、余量的Fe和其他不可避免的杂质，并且微细组织由体积分数为20％以上的残余奥氏体和60％以上的退火马氏体组成，所述钢板包含1013个/m2以上的具有30nm以下尺寸的析出物。本专利技术的另一个方面提供一种冷成型性优异的超高强度高延展性钢板的制造方法，包括以下步骤：以1050～1300℃的温度范围对满足上述合金组成的钢坯进行再加热；在800～1000℃的温度范围内，对再加热的所述钢坯进行热精轧，以制造热轧钢板；在50～750℃的温度范围内收卷所述热轧钢板；在所述收卷后，进行酸洗和冷轧，以制造冷轧钢板；第一次退火热处理，在750～870℃的温度范围内将所述冷轧钢板保持10～3600秒后，冷却至常温～Ms，然后在Ms～500℃的温度范围内进行再加热，并保持10～3600秒，然后冷却至常温；以及第二次退火热处理，在所述第一次退火热处理后，在550～750℃的温度范围内保持10～3600秒后，进行冷却。(三)有益效果根据本专利技术，可以提供一种可以同时满足冷成型用钢板所需的成型性和碰撞稳定性的超高强度钢板。所述超高强度钢板可以代替现有的热压成型钢，因此具有可以节省制造成本的效果。附图说明图1是示出根据本专利技术的一个实施例的退火工艺的一个示例的图。图2是示出根据本专利技术的一个实施例的在第一次退火热处理时，根据退火后的冷却温度的残余奥氏体分数的图表。图3是观察根据本专利技术的一个实施例的专利技术例13的最终微细组织的照片。最佳实施方式本专利技术人为了开发能够替代现有热压成型钢，并且具有同等以上的机械物理性质且可节省部件制造成本的冷压成型用钢板而进行了深入研究。结果，确认可以通过将合金组成、制造条件等最佳化来提供具有适于冷压成型的机械物理性质和微细组织的钢板，并完成了本专利技术。下面，对本专利技术进行详细说明。优选地，以重量％计，根据本专利技术的一个方面的冷成型性优异的超高强度高延展性钢板包含选自由碳(C)：0.1～0.3％、锰(Mn)：6～10％、磷(P)：0.05％以下、硫(S)：0.02％以下、氮(N)：0.02％以下、铝(Al)：0.5％以下(0％除外)、钛(Ti)：0.1％以下、铌(Nb)：0.1％以下、钒(V)：0.2％以下以及钼(Mo)：1％以下组成的组中的一种以上。下面，对如上所述限制本专利技术中提供的超高强度钢板的合金成分的理由进行详细说明。此时，除非有特别说明，各成分的含量表示重量％。C：0.1～0.3％碳(C)是用于强化钢的有效元素。在本专利技术中，为了确保奥氏体的稳定化和强度而添加碳。为了获得上述效果，优选地，添加0.1％以上的C，但是当C的含量超过0.3％时，存在焊接性降低的可能性。因此，在本专利技术中，优选地，将所述C的含量控制在0.1～0.3％。更优选地，可以控制在0.12～0.20％。Mn：6～10％锰(Mn)是抑制铁素体的转变且使残留奥氏体形成和稳定化的有效元素。当所述Mn的含量小于6％时，残余奥氏体的稳定性不足，从而导致机械物理性质的降低。但是，当所述Mn的含量超过10％时，合金成本增加，并且导致焊接性降低，因此不是优选的。因此，在本专利技术中，优选地，将所述Mn的含量控制在6～10％。更优选地，可以控制在7～9％。P：0.05％以下磷(P)是具有固溶强化效果的元素，但是，当所述P的含量超过0.05％时，焊接性降低，并且引发钢的脆性的危险性增加。因此，在本专利技术中，优选地，将所述P的含量控制在0.05％以下，更优选地，可以控制在0.02％以下。但是，考虑到制钢时生产性等降低而排除0％。S：0.02％以下硫(S)是不可避免地包含在钢中的元素，并且S是阻碍钢板的延展性和焊接性的元素。尤其，当所述S的含量超过0.02％时，阻碍钢板的延展性和焊接性的可能性变高，因此，优选控制在0.02％以下。但是，考虑到制钢时生产性等降低而排除0％。N：0.02％以下氮(N)是具有固溶强化效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷成型性优异的超高强度高延展性钢板，以重量％计，所述钢板包含选自由碳(C)：0.1～0.3％、锰(Mn)：6～10％、磷(P)：0.05％以下、硫(S)：0.02％以下、氮(N)：0.02％以下、铝(Al)：0.5％以下(0％除外)、钛(Ti)：0.1％以下、铌(Nb)：0.1％以下、钒(V)：0.2％以下以及钼(Mo)：1％以下组成的组中的1种以上、余量的Fe和其他不可避免的杂质，/n微细组织由体积分数为20％以上的残余奥氏体和60％以上的退火马氏体组成，/n所述钢板包含10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171108 KR 10-2017-01481751.一种冷成型性优异的超高强度高延展性钢板，以重量％计，所述钢板包含选自由碳(C)：0.1～0.3％、锰(Mn)：6～10％、磷(P)：0.05％以下、硫(S)：0.02％以下、氮(N)：0.02％以下、铝(Al)：0.5％以下(0％除外)、钛(Ti)：0.1％以下、铌(Nb)：0.1％以下、钒(V)：0.2％以下以及钼(Mo)：1％以下组成的组中的1种以上、余量的Fe和其他不可避免的杂质，
微细组织由体积分数为20％以上的残余奥氏体和60％以上的退火马氏体组成，
所述钢板包含1013个/m2以上的具有30nm以下的尺寸的析出物。


2.根据权利要求1所述的冷成型性优异的超高强度高延展性钢板，其中，
所述钢板还包含1.0重量％以下的硅(Si)。


3.根据权利要求1所述的冷成型性优异的超高强度高延展性钢板，其中，
所述钢板包含体积分数为20％以下(包括0％)的ε马氏体和α马氏体相。


4.根据权利要求1所述的冷成型性优异的超高强度高延展性钢板，其中，
所述析出物是在Ti、Nb、V以及Mo中的一种以上的碳化物、氮化物以及复合碳氮化物中的一种以上。


5.根据权利要求1所述的冷成型性优异的超高强度高延展性钢板，其中，
所述钢板进一步包含选自由镍(Ni)：1重量％以下、铜(Cu)：0.5重量％以下以及铬(Cr)：1重量％以下组成的组中的1种以上。


6.根据权利要求1所述的冷成型性优异的超高强度高延展性钢板，其中，
所述钢板具有1000MPa以上的屈服强度、1250MPa以上的拉伸强度，并且拉伸强度和延伸率的乘积为22000MPa％以上，扩孔性为10％以上。


7.根据权利要求1所述的冷成型性优异的超高强度高延展性钢板，其中，
所述钢板为冷轧钢板、热浸镀锌钢板以及合金化热浸镀锌钢板中的一种。


8.一种冷成型性优异的超高强度高延展性钢板的制造方法，包括以下步骤：
以1050～1300℃的温度范围对钢坯进行再加热，...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳朱炫，李圭荣，李世雄，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR