耐久性优异的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汽车的底盘部件等的钢，更详细地，提供一种耐久性优异的热轧钢板及其制造方法，与材料(母材)的强度相比，所述热轧钢板进行电阻焊接时形成的焊接热影响区(HAZ)的强度的下降少，即使在制造管和成型后，材料和焊接热影响区也不产生裂纹。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐久性优异的热轧钢板及其制造方法
本专利技术涉及一种用于汽车的底盘部件等的钢，更详细地，涉及一种耐久性优异的用于电阻焊钢管的热轧钢板及其制造方法。
技术介绍
近年来，为了确保用于保护地球环境的燃油效率管制和乘客的碰撞安全性，汽车产业中正在扩大使用高强度钢材，所述高强度钢材可以以相对低的成本同时确保燃油效率和碰撞安全性。在车身和底盘部件方面均正在形成这种轻量化的趋势。通常，用于车身的钢材所需要的物理性能包括强度、用于成型的伸长率，以及组装所需要的点焊性(spotweldability)等。另外，由于部件的特性，用于底盘部件的钢材除了需要强度和成型所需的伸长率之外，还需要组装部件时应用的电弧焊接性和用于确保部件的耐久品质的疲劳特性。尤其，在底盘部件中的如耦合式扭力梁车轴(CoupledTorsionBeamAxle，CTBA)等部件中，为了同时确保刚性和轻量化，成型为中空管并使用，并且为了进一步的轻量化，也正在实现材料的高强度化。如上所述用作管部件的材料通常通过电阻焊接来制造管，因此除了电阻焊接性之外，制造管时的材料的辊轧成型性和制造成管后的冷成型性是非常重要的。因此，就这种材料所需要的物理性能而言，电阻焊接时确保焊接部的稳定性是非常重要的。其理由在于，电阻焊钢管的成型时，与母材相比，由于变形而导致大部分断裂集中在焊接部或焊接热影响区。为了在制造管时使材料具有优异的辊轧成型性，材料的屈强比尽可能低是有利的，但所述材料是高强度钢材时，屈服强度高而会使屈强比高，从而在进行辊轧成型(rollforming)时回弹(springback)严重，存在难以确保圆度的问题。并且，为了最终利用管进行冷成型，还需要确保材料的伸长率，为了满足这种条件，基本上需要具有低屈强比和优异的伸长率的钢材。现有的用于中空管的热轧钢板通常为铁素体-马氏体的双相复合组织钢，由于马氏体相变时导入的可动位错，发挥连续屈服行为和低屈服强度特性，并且具有伸长率优异的特性。为了确保这种物理性能，以往为了在热轧后进行冷却时稳定地确保铁素体分率，控制为钢中含有大量Si的成分体系。但是，用电阻焊接方法制造管时，熔融部形成大量的Si氧化物，因此会发生对焊接部引发灰斑(penetrator)缺陷的问题。并且，在铁素体相变后通过急速冷却至马氏体相变起始温度(Ms)以下来获得马氏体，此时残留相(phase)仅由纯马氏体组成时，焊接时由于热而会存在强度的下降幅度变大的问题。尤其，焊接热影响区的硬度的下降(△Hv)超过30。此外，在具有低屈强比方面，铁素体-马氏体组织是有利的，但由于两相(phase)之间的高的硬度差，在相之间的边界上容易产生微细裂纹(microcrack)，因此存在耐久性变差的问题。(专利文献1)日本公开专利公报第2000-063955号
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术的一个方面的目的在于提供一种耐久性优异的热轧钢板及其制造方法，与材料(母材)的强度相比，所述热轧钢板进行电阻焊接时形成的焊接热影响区(HAZ)的强度的下降少，即使在制造管和成型后，材料和焊接热影响区也不产生裂纹。技术方案本专利技术的一个方面提供一种耐久性优异的热轧钢板，其特征在于，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)：0.001-0.03％、硫(S)：0.001-0.01％、酸溶铝(Sol.Al)：0.1-0.5％、铬(Cr)：0.3-1.0％、钛(Ti)：0.01-0.05％、铌(Nb)：0.03-0.06％、钒(V)：0.04-0.1％、氮(N)：0.001-0.01％、余量的Fe和其它不可避免的杂质，所述Mn和Si满足下述关系式1，微细组织以铁素体相作为基体组织并混合包含由马氏体相和贝氏体相组成的硬质相，所述硬质相的总分率(面积分数)中，一个晶粒(singlegrain)内混合存在所述马氏体相和贝氏体相的晶粒的分率为60％以上，并且满足下述关系式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是一个晶粒(singlegrain)内混合存在B相和M相的硬质相，表示M相存在于晶界周围且B相存在于中心区域的组织。并且，各个相表示面积分数(％)。)本专利技术的另一个方面提供一种制造耐久性优异的热轧钢板的方法，所述方法包括以下步骤：在1180-1300℃的温度范围内，将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，将经过再加热的所述钢坯进行热精轧以制造热轧钢板；将所述热轧钢板以20℃/秒以上的冷却速度进行一次冷却，冷却至550-750℃的温度范围；所述一次冷却后，在满足下述关系式4的范围内，以0.05-2.0℃/秒的冷却速度进行二次冷却；所述二次冷却后，以20℃/秒以上的冷却速度进行三次冷却，冷却至常温至400℃的温度范围；以及所述三次冷却后，进行收卷。[关系式4]|t-ta|≤2(所述[ta＝251+(109[C])+(10.5[Mn])+(22.7[Cr])-(6.1[Si])-(5.4[酸溶铝(Sol.Al)])-(0.87Temp)+(0.00068Temp^2)]，其中，t表示二次冷却的保持时间(秒，sec)，ta表示用于确保最佳相分率的二次冷却的保持时间(秒，sec)，Temp是二次冷却的中间温度，表示二次冷却的起点和终点之间的中间点的温度。并且，各合金成分表示重量含量。)本专利技术的另一个方面提供一种耐久性优异的电阻焊钢管，其是通过对上述热轧钢板进行电阻焊接来制造的。有益效果根据本专利技术，可以提供一种具有拉伸强度为590MPa以上的高强度的热轧钢板，并且可以获得所述热轧钢板进行电阻焊接时使焊接热影响区的强度下降现象最小化的效果。此外，在焊接后制造管和成型之后，材料或焊接热影响区也不产生裂纹，并且可以确保优异的耐久性。附图说明图1示出利用电子探针X射线显微分析仪(ElectroProbeX-rayMicroAnalyzer，EPMA)观察本专利技术的一个实施例中的专利技术例5的总硬质相内以面积比计占60％的组织的形状的照片(a)和测量上述组织的各个区域的碳(C)含量的分布(b)。图2示出观察本专利技术的一个实施例中的专利技术例5(a)和比较例14(b)的铁素体相的照片。最佳实施方式本专利技术人为了制造具有590MPa级强度的热轧钢板进行了深入研究，所述热轧钢板的屈强比控制在小于0.85，因此用于制造管的辊轧成型容易，并且在制造管后成型时，在钢板的厚度方向上伴随均匀的加工硬化现象的同时电阻焊接热影响区的硬度的下降少，因此耐久性优异。其结果，确认了通过优化钢材的合金组成和制造条件来形成有利于确保上述物理性能的微细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐久性优异的热轧钢板，其特征在于，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)：0.001-0.03％、硫(S)：0.001-0.01％、酸溶铝(Sol.Al)：0.1-0.5％、铬(Cr)：0.3-1.0％、钛(Ti)：0.01-0.05％、铌(Nb)：0.03-0.06％、钒(V)：0.04-0.1％、氮(N)：0.001-0.01％、余量的Fe和其它不可避免的杂质，/n所述Mn和Si满足下述关系式1，/n微细组织以铁素体相作为基体组织并混合包含由马氏体相和贝氏体相组成的硬质相，/n所述硬质相的总分率(面积分数)中，一个晶粒内混合存在所述马氏体相和贝氏体相的晶粒的分率为60％以上，并且满足下述关系式2，/n[关系式1]/n4<Mn/Si<12/n其中，Mn和Si表示各元素的重量含量，/n[关系式2]/nSSG

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171221 KR 10-2017-01775151.一种耐久性优异的热轧钢板，其特征在于，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)：0.001-0.03％、硫(S)：0.001-0.01％、酸溶铝(Sol.Al)：0.1-0.5％、铬(Cr)：0.3-1.0％、钛(Ti)：0.01-0.05％、铌(Nb)：0.03-0.06％、钒(V)：0.04-0.1％、氮(N)：0.001-0.01％、余量的Fe和其它不可避免的杂质，
所述Mn和Si满足下述关系式1，
微细组织以铁素体相作为基体组织并混合包含由马氏体相和贝氏体相组成的硬质相，
所述硬质相的总分率(面积分数)中，一个晶粒内混合存在所述马氏体相和贝氏体相的晶粒的分率为60％以上，并且满足下述关系式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是一个晶粒内混合存在B相和M相的硬质相，表示M相存在于晶界周围且B相存在于中心区域的组织，并且各个相表示面积分数(％)。


2.根据权利要求1所述的耐久性优异的热轧钢板，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所述的耐久性优异的热轧钢板，其中，所述铁素体相的晶粒内包含(Ti，Nb)C系析出物和/或(V，Nb)C系析出物，以满足下述关系式3，
[关系式3]



PN表示热轧钢板组织中的(Ti，Nb)C系析出物和/或(V，Nb)C系析出物的数量，d表示利用透射电子显微镜(TEM)观察的复合析出物的直径，并且单位是nm。


4.根据权利要求1所述的耐久性优异的热轧钢板，其中，所述热轧钢板具有590MPa以上的拉伸强度，并且屈强比(YR＝YS/TS)为0.65-0.85。


5.根据权利要求1所述的耐久性...

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