钢板、部件及它们的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种拉伸强度为1310MPa以上且具有优异的耐端面裂纹性和弯曲性的钢板、部件及它们的制造方法。本发明专利技术的钢板具有特定的成分组成和钢组织，所述钢组织中马氏体的面积率为70％以上，贝氏体的面积率为30％以下，并且铁素体和残留奥氏体的面积率的合计为5％以下，钢板的板厚1/4位置的长径为0.5μm以上的碳化物的个数密度为60000个/mm2以下，钢板的板厚1/4～3/4的范围中的圆当量直径为4.0μm以上的夹杂物粒子的个数密度为10个/mm2～30个/mm2，钢板的表面～板厚1/4的范围的圆当量直径4.0μm以上的夹杂物粒子的个数密度为27个/mm2以下，拉伸强度为1310MPa以上。上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钢板、部件及它们的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种钢板、部件及它们的制造方法。更详细而言，本专利技术涉及拉伸强度为1310MPa以上且具有优异的耐端面裂纹性和弯曲性的钢板、部件及它们的制造方法。本专利技术的钢板可以很好地用于伴有剪切、穿孔加工的冷加压成型用途。

技术介绍

[0002]近年来，由于汽车车体轻型化需求的进一步提高，对车体骨架部件开始应用拉伸强度(以下，也简称为TS)为1310MPa以上的高强度钢板。另外，从进一步轻型化的观点考虑，也逐渐开始讨论TS为1.8GPa级或其以上的高强度化。以往已全力研究基于热加压带来的高强度化，但最近从成本
·
生产率的观点考虑，重新开始研究冷加压的高强度钢的应用。为了更高效地使车体骨架高强度化，得到轻型化效果，有效的是增加屈服强度。马氏体组织容易得到比铁素体、贝氏体等的比较软质的组织高的屈服强度，因此在高强度钢板的组织设计中，重要的是以马氏体组织为主体。
[0003]然而，如果对TS为1310MPa以上的高强度钢板实施剪切、冲裁等的加工，则存在在剪切端面产生裂纹的情况。这样的裂纹在剪切端面的板厚中心附近，相对于板面呈平行或倾斜的线状裂纹，在板面内侧具有数百μm的长度而存在。在本说明书中，有时将这样的裂纹称为端面裂纹。另外，在本说明书中，有时将对这样的端面裂纹的材料耐性称为耐端面裂纹性。该端面裂纹会因与工具的接触而降低工具寿命。另外，端面裂纹有可能在后续工序的加压成型时诱发裂纹的问题或者作为部件搭载于车体时成为疲劳破坏的起点，成为了阻碍冷加压用高强度钢板普及的重要因素。端面裂纹有时也能够通过剪切间隙等的加工条件的调整来进行改善，但也受到被加工材料的高强度化的影响，在实际的部件制造中，因工具的磨损，剪切间隙会随时间变化。因此，在TS为1310MPa以上的高强度钢板中，难以稳定地确保正常的剪切端面。
[0004]专利文献1中公开了一种涉及TS为1320MPa以上且剪切端面的耐延迟破坏特性优异的钢板的技术，其特征在于，相对于组织整体的马氏体和贝氏体的面积率合计为95％～100％，剩余部分由铁素体和残留奥氏体中的1种或2种构成，旧奥氏体粒的平均粒径超过5μm，长轴的长度为20～80μm的夹杂物群为5个/mm2以下。
[0005]专利文献2中公开了一种涉及切断后的特性劣化少的钢板的技术，其特征在于，钢组织为主要由铁素体和贝氏体构成，板厚方向的Mn偏析度(中心部Mn峰浓度/平均Mn浓度)为1.20以下，板厚方向的Mn偏析带的宽度为43μm以下，TS为540MPa以上。
[0006]专利文献3中公开了一种涉及热轧钢板的技术，其特征在于，具有如下的组织：以面积率计包含90％以上的贝氏体相，在该贝氏体相中析出的全部Fe系碳化物中在贝氏体铁素体粒内析出的Fe系碳化物的个数比率为30％以上，在贝氏体铁素体粒内析出的Fe系碳化物的平均粒径为150nm以下，钢中的固溶V量以质量％计为0.100％以上，TS为980MPa以上。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特许第6388085号公报
[0010]专利文献2：日本特许第5136182号公报
[0011]专利文献3：日本特许第6056790号公报
[0012]非专利文献
[0013]非专利文献1：长滝康伸，津山蓝史，细谷佳弘著，“对马氏体钢的弯曲加工性带来的回火温度的影响”，铁和钢，一般社团法人日本铁钢协会，2013年，vol.99，No.3，p.245－253。

技术实现思路

[0014]然而，在专利文献1所述的技术中，虽然成为剪切加工后的延迟破坏的起点的夹杂物得到了充分减少，但并不能抑制在剪切加工中形成的剪切端面的数百μm尺寸的微细的裂纹。另外，专利文献2中TS为540MPa以上且以铁素体和贝氏体作为主相，专利文献2中规定的Mn偏析降低的效果无法保证在本专利技术中作为对象的TS为1310MPa级的以马氏体为主相的钢板中是充分的。实际上专利技术人等在详细调查端面裂纹的产生状况的结果发现裂纹并不是必须沿着Mn等偏析带进行延展，也能看到沿着偏析比较轻微的区域的裂纹。因此，仅通过组合专利文献1和专利文献2很难抑制在剪切加工中形成的端面裂纹的可能性高。专利文献3公开了一种在以贝氏体作为主相的钢中利用碳化物并促进剪切时的材料的断开的技术。另一方面，非专利文献1中公开了在以马氏体作为主相的钢中如果使碳化物粗大地析出，则损害弯曲加工性。
[0015]根据以上，在现有的技术中，对于以马氏体为主相的高强度钢板，难以稳定地确保正常的剪切端面。
[0016]本专利技术鉴于这样的情况而完成，目的在于提供一种TS为1310MPa以上且具有优异的耐端面裂纹性和弯曲性的钢板、部件及它们的制造方法。
[0017]应予说明，在本专利技术中，TS是以轧制直角方向成为长边方向的方式切出JIS5号拉伸试验件，基于JIS Z2241(2011)，实施十字头速度为10mm/min的拉伸试验而得到。
[0018]另外，优异的弯曲性是指，从各钢板采取以轧制方向和直角方向(线圈宽度方向)作为长边方向的JIS3号试验片，在改变弯曲半径的条件下基于JIS Z 2248的规定利用V块法进行90
°
V弯曲试验，将试验片表面不产生裂纹的最小弯曲半径R除以板厚t而得到的值(R/t)为4.0以下。
[0019]另外，优异的耐端面裂纹性是指利用以下的方法，产生端面裂纹的观察用试验片的比例小于50％。
[0020](1)从钢板的轧制直角方向(宽度方向)的中央附近，切出轧制方向的长度为110mm、轧制直角方向的长度为500mm的试验片。
[0021](2)通过切断加工装置，一边将上述试验片由下刀和板架夹持一边使上刀下降，剪切试验片(剪切加工条件是将间隙CL设为板厚t的15％，剪切角(相对于钢板的板面的倾斜)设为0
°
。)
[0022](3)在上述剪切加工条件下，以轧制直角方向的长度为30mm的间隔剪切试验片5次，得到具有剪切加工时为上刀侧的剪切面的5个长方形试验片。
[0023](4)将上述5个长方形试验片以在轧制方向隔10mm地进行切断，各自分割成11个。
[0024](5)将切断成总计11个长方形试验片中的10个作为观察用试验片，合计采取50个，用于端面裂纹的观察。
[0025](6)对观察用试验片的剪切面进行研磨，不使其腐蚀，从板厚面侧利用光学显微镜观察有无端面裂纹。
[0026](7)对从剪切面的表面起向深度方向延展30μm以上的裂纹存在1个以上的观察用试验片，判定为产生了端面裂纹。
[0027]本专利技术人等为了解决上述的课题反复进行了深入的研究。然后，本专利技术人等发现通过具有特定的成分组成和特定的钢组织，且分别适当地控制钢板的板厚中心附近和钢板的表面附近的规定的夹杂物粒子的个数密度，且控制规定的碳化物的个数密度，从而可得到拉伸强度为1310MPa以上且具有优异的耐端面裂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种钢板，具有如下的成分组成和钢组织，所述成分组成为以质量％计含有C：0.12％～0.40％、Si：0.01％～1.5％、Mn：0.2％～1.7％、P：0.05％以下、S：0.010％以下、sol.Al：1.00％以下、N：0.010％以下、B：0.0002％～0.0050％以及Nb和Ti中的1种或2种合计0.010％～0.080％，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成，所述钢组织为马氏体的面积率为70％以上，贝氏体的面积率为30％以下，并且铁素体和残留奥氏体的面积率的合计为5％以下，其中，钢板的板厚1/4位置的长径为0.5μm以上的碳化物的个数密度为60000个/mm2以下，钢板的板厚1/4～3/4的范围的圆当量直径为4.0μm以上的夹杂物粒子的个数密度为10个/mm2～30个/mm2，钢板的表面～板厚1/4的范围的圆当量直径4.0μm以上的夹杂物粒子的个数密度为27个/mm2以下，拉伸强度为1310MPa以上。2.根据权利要求1所述的钢板，其中，所述成分组成以质量％计进一步含有选自Mo：0.350％以下、Cr：0.350％以下、Zr：0.350％以下、Ca：0.0050％以下、V：0.500％以下、W：0.200％以下、Cu：1.00％以下、Ni：1.00％以下、Sb：0.100％以下、Sn：0.100％以下、Mg：0.01％以下和REM：...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉冈真平，金子真次郎，本田佑马，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：