高强度钢板及其制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种具有1180MPa以上的拉伸强度且具有良好的弯曲加工性且在焊接时不易产生液体金属脆化的高强度钢板及其制造方法。一种高强度钢板，具有规定的成分组成，钢组织是铁素体的面积率为5％以下，马氏体的面积率为2％～10％，贝氏体的面积率为5％～37％，回火马氏体的面积率为42％～65％，残留奥氏体的体积率为3％～15％，铁素体和贝氏体的平均粒径为3μm以下，从钢板表面起向板厚方向50μm的区域的、旧奥氏体晶粒的平均粒径为10μm以下，旧奥氏体晶粒的板厚方向的平均粒径为轧制方向的平均粒径的0.9以下，旧奥氏体晶粒的晶界的80％以下是方位差为15

【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


[0001]本专利技术涉及一种弯曲加工性和耐液体金属脆化优异的高强度钢板及其制造方法。

技术介绍

[0002]以汽车作为代表的运输机中，为了保护地球环境，为了降低油耗或者降低运行时所消耗的能量，一直在推进提高燃油效率、轻型化。而为了轻型化，使用高强度钢板。高强度钢板的强度越高，轻型化效果越好，因此，以往使用拉伸强度980MPa级钢板的部件中也开始使用拉伸强度1180MPa级钢板。在将拉伸强度1180MPa级钢板用于车体结构的情况下，需要与拉伸强度980MPa级钢板同等的成型性。因此，作为拉伸强度1180MPa级钢板，在利用包含残留奥氏体的所谓的TRIP钢板。然而，TRIP钢板随着变形而生成硬质的马氏体，因其而在板厚方向急剧地生成形变梯度，在弯曲加工部产生裂纹，因此不易进行弯曲加工，适用范围受限。
[0003]另外，如果为了轻型化而减少高强度钢板的板厚，则对腐蚀的部件寿命变短，因此出于防锈目的在利用镀锌。因此，对钢板实施镀锌或者作为至少一方的钢板采用进行了镀锌的钢板并实施钢板相互的接合。其中，接合大多采用作业效率良好的电阻点焊，但是，电阻点焊时液体化的锌渗透到钢板的晶界后，在焊接热影响部产生拉伸方向的应力，因此存在在晶界产生破裂的问题。这就是所谓的液体金属脆化，而在拉伸强度1180MPa以上的高强度钢板中特别显著出现。由于该液体金属脆化，存在在焊接接头产生导致部件的强度降低的破裂的课题。
[0004]对于这样的状况，专利文献1中公开了一种超高强度钢板，其控制了从钢板的最表层部起向板厚方向30μm的表层部位和钢板内部的组织，延展性、弯曲加工性、拉伸凸缘性和耐延迟破坏特性优异，并且拉伸强度为1350MPa以上。
[0005]专利文献2中公开了一种高强度钢板，其控制了属于从表面起向厚度方向50μm的区域的表层和钢板内部的组织，弯曲加工性稳定地优异，并且拉伸强度为1180MPa以上。
[0006]专利文献3中公开了一种高强度钢板，其通过在表面形成脱碳组织而生成软质的组织，由此提高了弯曲加工性，其拉伸强度为900MPa以上。
[0007]专利文献4中作为避免液体金属脆化的技术，公开了一种GI TWIP钢板，其具有Mn量为10～30％且奥氏体的分率为90面积％以上的微细组织的基底钢板以及在上述基底钢板上包含形成于Fe－Zn合金层和Fe－Zn合金层上的Zn层，并且，Fe－Zn合金层具有规定以上的厚度，由此变得不易产生液体金属脆化。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特许第5671391号公报
[0011]专利文献2：日本特许第5958669号公报
[0012]专利文献3：日本特许第5780171号公报
[0013]专利文献4：日本特表2017－510702号公报

技术实现思路

[0014]然而，专利文献1、专利文献2和专利文献3中，对于表层的旧奥氏体组织没有研究，存在耐液体金属脆性的确保不充分的情况。另外，专利文献4中，通过以充分的厚度形成Fe－Zn合金层，使Zn与Fe优先反应，从而抑制Zn因焊接受到热影响而成为液体锌，但合金层并不均匀，因此抑制液体金属脆化的效果受限。另外，Mn量和硬质的奥氏体的分率变多，因此加工性、特别是拉伸凸缘性的确保存在课题。
[0015]本专利技术为了解决上述的课题而完成，目的在于提供一种具有1180MPa以上的拉伸强度，且具有良好的弯曲加工性，并且在焊接时不易产生液体金属脆化的高强度钢板及其制造方法。
[0016]本专利技术人等为了解决上述课题重复深入地进行了研究。其结果得到了以下的见解。
[0017]发现如果在从弯曲形变最严重的钢板表面起200μm的区域没有产生龟裂，则能够进行弯曲加工。发现在将扁平的旧奥氏体晶粒作为初始组织的情况下，在伴随着膨胀的马氏体相变中，与板面平行的方向的形变被缓和，不易产生龟裂，另外，如果板厚方向的形变梯度因马氏体相变而变得急剧，则在发生马氏体相变后的正下方容易产生龟裂。
[0018]并且发现粗大的析出物成为弯曲加工时的龟裂的起点。液体金属脆化因焊接时熔融的镀覆在钢板表层的晶界渗透而产生。其中，晶粒变细，晶界增加时镀覆容易渗透，容易产生液体金属脆化，液体金属在旧奥氏体晶粒的晶界的方位差为15
°
以上的情况下容易渗透。发现在具有晶界的方位差分布的情况下，尽管钢组织的晶粒变细，但也不易产生液体金属脆化。另一方面，如果要使钢组织的晶粒充分变细，则制造钢板时的热轧和冷轧的负荷变大，钢板的制造很困难。因此，进一步进行了研究，其结果发现如果从钢板表面起50μm的区域的钢组织的晶粒变细，则可有效地抑制液体金属脆化。另外，在旧奥氏体晶粒相对于轧制方向伸展的情况下，锌不会向厚度方向深入地渗透，并且在结晶方位差更小的晶界更不易发生锌渗透。即当在钢板表面形成钢组织的晶粒为很细且向轧制方向伸展的晶粒且结晶方位差小的组织的情况下，即使焊接时镀覆向晶界渗透，向板厚方向也不易渗透，存在在板面方向一边扩散一边渗透的趋势，液体金属脆化受到抑制。
[0019]本专利技术基于以上的情况而完成，其主旨如下。
[0020][1]一种高强度钢板，具有如下的成分组成：以质量％计含有C：0.150％～0.350％、Si：2.0％以下、Mn：3.50％以下、P：0.040％以下、S：0.020％以下、Al：0.30％以上2.00％以下、N：0.010％以下、Ti：0.50％以下，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成，钢组织是铁素体的面积率为5％以下，马氏体的面积率为2％～10％，贝氏体的面积率为5％～37％，回火马氏体的面积率为42％～65％，残留奥氏体的体积率为3％～15％，铁素体和贝氏体的平均粒径为3μm以下，从钢板表面起向板厚方向50μm的区域的、旧奥氏体晶粒的平均粒径为10μm以下，旧奥氏体晶粒的板厚方向的平均粒径为轧制方向的平均粒径的0.9以下，旧奥氏体晶粒的晶界的80％以下是方位差为15
°
以上的大角晶界，从钢板表面起向板厚方向200μm的区域的、析出物的平均粒径为1.0μm以下，旧奥氏体晶粒的平均粒径为15μm以下，旧奥氏体晶粒的板厚方向的平均粒径为轧制方向的平均粒径的0.9以下，拉伸强度为1180MPa以上。
[0021][2]根据[1]所述的高强度钢板，其中，所述成分组成进一步以质量％计至少含有
Nb：0.2％以下、Cr：0.50％以下、Mo：0.50％以下中的1种。
[0022][3]根据[1]或[2]所述的高强度钢板，其中，上述成分组成进一步以质量％计含有B：0.0050％以下、Cu：1.000％以下、Ni：1.000％以下、Co：0.020％以下、W：0.500％以下、Sn：0.200％以下、Sb：0.200％以下、V：0.500％以下、Ca：0.0050％以下、Mg：0.0050％以下、REM：0.0050％以下中的至少1种。
[0023][4]根据[1]～[3]中任一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种高强度钢板，具有如下的成分组成：以质量％计含有C：0.150％～0.350％、Si：2.0％以下、Mn：3.50％以下、P：0.040％以下、S：0.020％以下、Al：0.30％～2.00％、N：0.010％以下、Ti：0.50％以下，剩余部分为Fe及不可避免的杂质，钢组织为铁素体的面积率为5％以下，马氏体的面积率为2％～10％，贝氏体的面积率为5％～37％，回火马氏体的面积率为42％～65％，残留奥氏体的体积率为3％～15％，铁素体和贝氏体的平均粒径为3μm以下，从钢板表面向板厚方向50μm的区域的、旧奥氏体晶粒的平均粒径为10μm以下，旧奥氏体晶粒的板厚方向的平均粒径为轧制方向的平均粒径的0.9以下，旧奥氏体晶粒的晶界的80％以下是方位差为15
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以上的大角晶界，从钢板表面向板厚方向200μm的区域的、析出物的平均粒径为1.0μm以下，旧奥氏体晶粒的平均粒径为15μm以下，旧奥氏体晶粒的板厚方向的平均粒径为轧制方向的平均粒径的0.9以下，拉伸强度为1180MPa以上。2.根据权利要求1所述的高强度钢板，其中，所述成分组成以质量％计进一步含有Nb：0.2％以下、Cr：0.50％以下和Mo：0.50％以下中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的高强度钢板，其中，所述成分组成以质量％...

【专利技术属性】
技术研发人员：小岛真由美，船川义正，横田毅，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：