钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种钢板，其具有规定的化学组成，距表面为板厚1/4的深度位置中的显微组织以体积分数计，含有铁素体：0％～50％、残余奥氏体：6％～30％、贝氏体：5％～60％、回火马氏体：5％～50％、初生马氏体：0％～10％、珠光体：0％～5％，在距所述表面为板厚1/4的深度位置中，纵横尺寸比为2.0以上的所述残余奥氏体在全部所述残余奥氏体中所占的个数比例为50％以上，粒径为1μm以上的夹杂物及析出物的个数密度为30个/mm2以下，在距所述表面为板厚1/20的深度位置中，与轧制方向正交的方向上的Mn浓化部的平均间隔为300μm以下，残余奥氏体中的Mn浓度的标准偏差为0.40％以下。Mn浓度的标准偏差为0.40％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钢板及其制造方法


[0001]本公开涉及钢板及其制造方法。
[0002]本申请基于2020年10月15日提出的日本专利申请特愿2020
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174217号主张优先权，在此引用其内容。

技术介绍

[0003]近年来，从伴随全球变暖对策的温室效应气体排放量限制的观点出发，要求提高汽车的燃料效率，为了车体的轻量化和确保碰撞安全性，高强度钢板的应用正越来越扩大。特别是最近，抗拉强度为980MPa以上的高强度钢板的需求正在高涨。
[0004]供于汽车部件的高强度钢板不仅要求强度，而且还要求压力成形性等对于部件成形必要的特性。强度和压力成形性具有折衷选择的关系，但作为兼顾这些性能的手段，已知有利用残余奥氏体的相变诱导塑性的TRIP钢板(TRansformation Induced Plasticity)。
[0005]另外，在实际车辆行驶时碰撞特性是重要的。关于碰撞特性，在通过压力成形赋予了预应变，进而实施了涂装烘烤工序中的热处理后的韧性及弯曲性是重要的。
[0006]专利文献1及2中，公开了一种有关通过将组织的体积分数控制在规定的范围，改善了拉伸率和扩孔率的高强度TRIP钢板的技术。另外，专利文献3中，公开了一种在980MPa以上的高强度钢板中，通过使残余奥氏体及贝氏体铁素体的面积分数及形态在规定的范围，可得到优异的扩孔性及弯曲性、低温下的耐脆化特性、0.2％屈服强度的技术。
[0007]专利文献4中，公开了通过进行多次退火，一面含有残余奥氏体相，一面使伸长的回火马氏体低于20％，由此改善高强度钢板成形性的技术。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：国际公开第2013/051238号
[0011]专利文献2：日本特开2006
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104532号公报
[0012]专利文献3：国际公开第2019/186989号
[0013]专利文献4：日本特开2013
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185196号公报

技术实现思路

[0014]专利技术所要解决的课题
[0015]无论在上述哪一现有文献中，都论述了制造后的钢板的压力成形性及韧性，但没有公开使压力成形后的烘烤工序中实施了热处理后的碰撞特性改善的有关钢板的技术。此外，通过加工诱发相变从残余奥氏体相变而成的马氏体由于使韧性劣化，所以使车辆碰撞时的构件的冲击吸收能降低。也就是说，上述现有技术虽然公开了改善钢板本身韧性的技术，但是在上述现有技术中，对于使实际车辆的碰撞特性劣化的加工诱发相变后的马氏体的影响，还有提高使其影响降低的技术的余地。
[0016]本公开的目的在于，提供压力成形性优异的、且即使在成形为压力部件后再进行
烘烤涂装后韧性也优异的钢板及其制造方法。
[0017]用于解决课题的手段
[0018]本专利技术人等对压力成形性优异的、且即使在成形为压力部件后再进行烘烤涂装后韧性也优异的钢板及其制造方法进行了研究。其结果是，得到了以下的见解(i)～(iii)。此外还发现：通过以下的见解(i)～(iii)，可一边确保基于TRIP效果的高强度化及提高成形性的效果，一边抑制由通过加工诱发相变而产生的初生马氏体导致的韧性下降。
[0019](i)钢板组织中的残余奥氏体的分布状态受奥氏体生成元素即Mn的偏析的影响。这样的Mn偏析主要在铸造工序中的凝固过程中产生，起因于枝晶臂生长时的固液共存区域中的元素分配。该凝固偏析当在热轧工序中将板坯再加热后成为热轧钢板时，在板厚方向及板宽方向发生Mn浓度的分布。Mn是代表性的置换型元素，对于单独扩散中的均质化在1200℃以上的高温下需要24小时以上的保持。所以，通过普通的热轧后的冷轧工序及退火工序难以大幅度改善。因此，最终即使在制品板中也以带状残存Mn偏析，结果残余奥氏体沿着该Mn浓度高的区域以带状存在。然后，由于在压力成形工序中通过加工诱发相变而使残余奥氏体成为马氏体，所以因该带状的马氏体的原因而使部件的韧性大幅度劣化。所以，为了一边兼顾高强度和优异的成形性，一边改善部件韧性，需要在直到形成热轧钢板的工序中改善Mn的偏析。
[0020](ii)仅通过缓和上述(i)这样的热轧工序的前一阶段中的Mn偏析，使Mn偏析完全消失在工业上是不容易的。因此，需要通过热轧工序及退火工序中的显微组织控制，使残余奥氏体更均匀分散。通常，在通过冷轧后的退火而进行显微组织控制时，自最高加热温度的冷却中的相变发展不均匀。其结果是，作为未相变区域而残留的残余奥氏体的分布因向Mn的偏析部偏移而变得不均匀。其原因在于通常制造冷轧钢板时进行的利用冷轧向钢板赋予应变，使在退火工序中的加热中产生的铁素体的再结晶及向奥氏体的逆相变变得不均匀。与此相对照，通过卷取或中间退火使最终退火前的显微组织以板条状的贝氏体或马氏体为主体，其以后不赋予基于冷轧等的应变或抑制应变的赋予，以此状态进行退火(最终退火)，由此可抑制加热中的再结晶，维持源自板条的针状组织。除此以外，由于最终退火前的贝氏体或马氏体具有较高的位错密度，所以在退火加热时可经由位错促进Mn扩散。由此，能够使奥氏体中的Mn浓度均质化，使退火后的冷却后残留的残余奥氏体中的Mn浓度分布均质化。
[0021](iii)除残余奥氏体的均质化以外，尽量降低钢材中的夹杂物也是重要的。就夹杂物对成形为部件后(部件成形后，即压力成形及烘烤涂装后)的韧性的影响进行了调査，结果判明具有1μm以上的尺寸的夹杂物产生不良影响。也就是说，通过降低1μm以上的夹杂物，可改善部件成形后的韧性。
[0022]本公开是基于上述见解而实现的，具体地讲，构成如下所述。
[0023][1]一种钢板，其中，化学组成以质量％计含有C：0.150％～0.400％、Si：0.01％～2.50％、Mn：1.50％～3.50％、P：0.050％以下、S：0.0100％以下、Al：0.001％～1.500％、Si及Al：合计0.50％～3.00％、N：0.0100％以下、O：0.0100％以下、Ti：0％～0.200％、V：0％～1.00％、Nb：0％～0.100％、Cr：0％～2.00％、Ni：0％～1.00％、Cu：0％～1.00％、Co：0％～1.00％、Mo：0％～1.00％、W：0％～1.00％、B：0％～0.0100％、Sn：0％～1.00％、Sb：0％～1.00％、Ca：0％～0.0100％、Mg：0％～0.0100％、Ce：0％～0.0100％、Zr：0％～0.0100％、La：0％～0.0100％、Hf：0％～0.0100％、Bi：0％～0.0100％及Ce、La以外的REM：0％～
0.0100％，剩余部分包括Fe及杂质；距表面为板厚1/4的深度位置中的显微组织以体积分数计，含有铁素体：0％～50％、残余奥氏体：6％～30％、贝氏体：5％～60％、回火马氏体：5％～50％、初生马氏体：0％～10％、珠光体：0％～5％；在距所述表面为板厚1/4的深度位置中，纵横尺寸比为2.0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，其中，化学组成以质量％计含有：C：0.150％～0.400％、Si：0.01％～2.50％、Mn：1.50％～3.50％、P：0.050％以下、S：0.0100％以下、Al：0.001％～1.500％、Si及Al：合计0.50％～3.00％、N：0.0100％以下、O：0.0100％以下、Ti：0％～0.200％、V：0％～1.00％、Nb：0％～0.100％、Cr：0％～2.00％、Ni：0％～1.00％、Cu：0％～1.00％、Co：0％～1.00％、Mo：0％～1.00％、W：0％～1.00％、B：0％～0.0100％、Sn：0％～1.00％、Sb：0％～1.00％、Ca：0％～0.0100％、Mg：0％～0.0100％、Ce：0％～0.0100％、Zr：0％～0.0100％、La：0％～0.0100％、Hf：0％～0.0100％、Bi：0％～0.0100％、及Ce、La以外的REM：0％～0.0100％，剩余部分包括Fe及杂质；距表面为板厚1/4的深度位置中的显微组织以体积分数计含有：铁素体：0％～50％、残余奥氏体：6％～30％、贝氏体：5％～60％、回火马氏体：5％～50％、初生马氏体：0％～10％、珠光体：0％～5％；在距所述表面为板厚1/4的深度位置中，纵横尺寸比为2.0以上的所述残余奥氏体在全部所述残余奥氏体中所占的个数比例为50％以上，粒径为1μm以上的夹杂物及析出物的个
数密度为30个/mm2以下；在距所述表面为板厚1/20的深度位置中，与轧制方向正交的方向上的Mn浓化部的平均间隔为300μm以下，残余奥氏体中的Mn浓度的标准偏差为0.40％以下。2.根据权利要求1所述的钢板，其中，距所述表面为30μm的深度位置中的维氏硬度Hv
sur
和距所述表面为板厚1/4的深度位置中的维氏硬度[Hv]之比满足下述(1)式；Hv
sur
/[Hv]≤0.80
ꢀꢀꢀ
(1)。3.根据权利要求1或2所述的钢板，其中，在所述表面上具有镀层。4.一种钢板的制造方法，其是权利要求1所述的钢板的制造方法，其中，具有以下工序：铸造工序，其将具有权利要求1所述的所述化学组成的钢水铸造为200～300mm厚的板坯；热轧工序，其通过对所述板坯实施热轧而形成热轧钢板；卷取工序，其在25～680℃的温度区域卷取所述热轧钢板；冷轧工序，其通过对所述卷取工序后的所述热轧钢板以20％以上的压下率实施冷轧而形成冷轧钢板；第一退火工序，其对所述冷轧钢板实施第一退火；第二退火工序，其对所述第一退火工序后的所述冷轧钢板实施第二退火；以及均热处理工序，其对所述第二退火工序后的所述冷轧钢板在260～450℃的温度区域保持10～1000秒；在所述铸造工序中，将距所述钢水的表面为10mm的深度位置中的凝固速度设定为100～1000℃/分钟，且将每单位时间的钢水浇注量设定为2.0～6.0吨/分钟，且将距所述钢水的表面为5mm的深度位置即表层部的液相线温度～固相线温度间的平均冷却速度设定为4℃/秒以上而进行冷却；在所述热轧工序中，Ac1～Ac1+30℃之间的所述板坯的平均加热速度为2～50℃/分钟，且在1200℃以上将所述板坯加...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑山卓也，林邦夫，横山卓史，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：