具有优异延展性的高强度钢板和用于制造该钢板的方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度钢板和用于制造该高强度钢板的方法， 该高强度钢板除具有950MPa以上的拉伸强度和高延展性外，还具有优 异的磷化处理性能和合金化热浸镀锌性能，并且随退火条件变化机械 性能的变化小。上述高强度钢板具有下述成分组成，该组成包含 0.05～0.20质量％的C，0.5质量％以下的Si，1.5～3.0质量％的Mn，0.06 质量％以下的P，0.01质量％以下的S，0.3～1.5质量％的Al，0.02质量 ％以下的N，0.01～0.1质量％的Ti和0.0005～0.0030质量％的B；0.1～1.5 质量％的Cr与0.01～2.0质量％的Mo的至少一种；以及余量为Fe和不 可避免的杂质，并且除此之外，该高强度钢板由包括铁素体和马氏体 的微组织组成并且具有950MPa以上的拉伸强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高强度钢板和用于制造该钢板的方法，该高强度 钢板具有主要适用于汽车车身、特别适用于汽车结构构件的高强度和 优异的可成形性(延展性)；优异的磷化处理性能(phosphatability)和镀 Zn性能；在制造中随退火条件的改变，机械性能方面的变化小；以及 950MPa以上的拉伸强度。在这种情况下，上述"随退火条件的改变， 机械性能方面的变化小"表明了在退火步骤中于780 86(TC的均热温度 范围内，最大和最小拉伸强度间的差值ATS为lOOMPa以下。
技术介绍
近年来，由于全球环境保护，已强烈需求改善汽车的燃料效率。 因此，已经积极地进行了将形成汽车车身的材料强度增加、将厚度减 少和将重量降低。然而，由于延展性的劣化，钢板强度的增加可引起 可成形性的劣化，因此期望开发同时具有高强度和高延展性的材料。迄今为止，对于适应上述需求的材料，已开发了复合微组织钢板， 例如由铁素体和马氏体组成的相变硬化型DP钢(双相钢)和利用残余奥 氏体的TRIP(相变诱发塑性)现象的TRIP钢。例如，在专利文件1和2中，已公开了利用残余奥氏体的应变诱 导相变的TRIP钢。然而，由于该TRIP钢需要添加大量的Si，因此出 现了钢板表面的磷化处理性能和/或合金化热浸镀锌性能劣化的问题， 并且另外，由于为了增加强度而需要添加大量的C，例如还容易出现在 点焊接头易于发生熔核断裂的问题。另外，在专利文件3中，己公开了一种具有优异可成形性的合金化热浸镀锌钢板，其通过添加大量的Si确保残余Y而达到高的延展性。然而，由于Si引起镀Zn性能的劣化，因此当在上述钢上进行镀Zn时， 必须进行诸如预镀覆Ni、施加特定的化学品或还原钢表面上的氧化层 以控制氧化层厚度的复杂步骤。另外，在专利文件4和5中，已公开了一种包含少量Si的TRIP 钢。然而，由于该TRIP钢为了确保高强度而需要添加大量的C，因此 仍存在与焊接相关的问题，并且另外，由于屈服应力在980MPa以上的 拉伸强度下显著增加，因此在金属板材冲压中出现了尺寸精度劣化的 问题。此外， 一般来讲，在TRIP钢中，由于存在大量残余奥氏体，因此 在通过成形时的诱导相变产生的马氏体相与附近的相之间的界面处， 产生大量孔隙和位错。因此，已经指出在上述位置，氢被积聚，结果， 不利地易于发生延迟断裂。另一方面，虽然己知由铁素体和马氏体组成的相变硬化型DP钢 是具有低屈服应力和较高延展性的钢板，但为了实现高强度和高延展性，仍需要添加大量的Si，结果，发生了磷化处理性能和/或合金化热 浸镀锌性能劣化的问题。因此，在专利文件6和7中，为了确保合金 化热浸镀锌性能，已公开了一种钢板，其中Si的量减少并且添加Al; 然而，还不能说实现了足够的延展性。日本未审査专利申请公开No.61-157625 日本未审查专利申请公开No.10-130776 日本未审査专利申请公开No.ll-279691 日本未审査专利申请公开No.05-247586 日本未审查专利申请公开No.2000-345288 日本未审查专利申请公开No.2005-220430 日本未审查专利申请公开No.2005-00896
技术实现思路
如上所述，通过传统的DP钢和TRIP钢，目前还未实现同时具有 高强度和高延展性并且还具有优异磷化处理性能、镀Zn性能等的高强 度冷轧钢板。另外，在上述钢板中，当制造中执行的退火条件改变时， 机械性能的变化、特别是拉伸强度的变化大，因此出现了制造稳定性 不够好的问题。因此，为了解决常规技术的上述问题，已经构想出本专利技术，并且 本专利技术的目的是提出一种高强度钢板和用于制造该高强度钢板的方 法，该高强度钢板具有950MPa以上的拉伸强度和高延展性；优异的磷 化处理性能和合金化热浸镀锌性能；以及随退火条件变化，机械性能 的变化小。为了达到上述目的，本专利技术的专利技术人已经对高强度钢板的成分组 成和微组织进行了集中和深入的研究。结果，发现当通过在适当的范 围内控制钢的成分组成(即，特别是通过添加适量的Al增加铁素体和 奥氏体的临界温度区域)降低机械性能随退火步骤中均热温度改变的 变化时，此外，当通过添加适量的Cr、 Mo和B以增强退火中产生的 奥氏体的淬火性能，由此降低机械性能随退火后冷却条件改变而发生 的变化时，能够稳定地获得冷轧钢板，该钢板由包含铁素体和马氏体 作为主要成分的微组织组成、具有高强度和高延展性并且还具有优异 的磷化处理性能和镀Zn性能。根据通过上述发现作出的本专利技术，提供一种包含如下成分组成的 高强度钢板，该成分组成包含0.05~0.20质量％的C， 0.5质量％以下的 Si， 1.5~3.0质量％的Mn， 0.06质量。/o以下的P， 0.01质量％以下的S， 0.3~1.5质量％的Al， 0.02质量％以下的N， 0.01~0.1质量％的Ti和 0.0005-0.0030质量％的B; 0.1~1.5质量％的Cr与0.01~2.0质量％的 Mo的至少一种；以及余量为Fe和不可避免的杂质，上述高强度钢板由包括铁素体和马氏体的微组织组成并且具有950MPa以上的拉伸强 度。除上述成分组成外，根据本专利技术的高强度钢板可进一步包含 0.01 0.1质量％的Nb与0.01~0.12质量％的V中的至少一种，和/或总 含量为0.01 4.0质量％的Cu和Ni的至少一种。另外，根据本专利技术的高强度钢板的微组织可包括20~70体积％的 铁素体和20体积％以上的马氏体，或还可包括小于10体积％的残余奥 氏体。另外，根据本专利技术的高强度钢板可在其上具有热浸镀锌层或合金 化热浸镀锌层。另外，根据本专利技术，提出一种用于制造高强度钢板的方法，其包 括以下步骤将具有上述成分组成的钢坯进行热轧，接着进行冷轧； 然后在780 90(TC的温度下进行300秒以下的退火；然后在5。C/秒以上 的平均冷却速率下冷却至50(TC以下的温度。在用于制造高强度钢板的方法中，根据本专利技术，热浸镀锌可在退 火步骤后在钢板的表面上进行，或者可接着进一步进行合金化处理。由于根据本专利技术的高强度钢板不仅具有高强度，还具有优异的延 展性，因此能优选该钢板用于需要同时具有优良可成形性和高强度的 汽车结构构件。另外，由于还具有优异的磷化处理性能、合金化热浸镀锌性能和合金化处理性能，根据本专利技术的高强度钢板还优选用于， 例如需要具有优良耐腐蚀性能的汽车悬架和底盘部件、家用电器和电 气部件。具体实施方式首先，将描述用于限制根据本专利技术高强度钢板的成分组成的原因。C: 0.05~0.20质量％C是确保适量马氏体和获得高强度的必要成分。当C的量小于0.05 质量％时，难以获得本专利技术期望的钢板强度。另一方面，当C的含量 大于0.20质量％时，焊接部分和热影响区被显著硬化，因此焊接性被 劣化。因此，在本专利技术中，C的含量被设定在0.05 0.20质量％的范围 内。另外，为了稳定地获得950MPa以上的拉伸强度，C的含量优选设 定为0.085质量％以上，并且更优选为0.10质量％以上。Si: 0.5质量％以下Si是增加强度而不劣化延展性的有效成分。然而，当Si的含量大 于0.5质量％时，在热浸镀锌钢板中产生裸点和/或随后进行的合金化反 应被抑制；因此，结果，可能发生表面质量的劣化和/或耐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度钢板，其包含下述成分组成，所述成分组成包括０．０５～０．２０质量％的Ｃ，０．５质量％以下的Ｓｉ，１．５～３．０质量％的Ｍｎ，０．０６质量％以下的Ｐ，０．０１质量％以下的Ｓ，０．３～１．５质量％的Ａｌ，０．０２质量％以下的Ｎ，０．０１～０．１质量％的Ｔｉ，和０．０００５～０．００３０质量％的Ｂ；０．１～１．５质量％的Ｃｒ与０．０１～２．０质量％的Ｍｏ中的至少一种；余量为Ｆｅ和不可避免的杂质，其中所述高强度钢板由包括铁素体和马氏体的微组织构成并且具有９５０ＭＰａ以上的拉伸强度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：河村健二，田中靖，木津太郎，托马斯·黑勒，高木周作，布里吉特·哈默，长谷川浩平，边健，松田广志，京特·施蒂希，小林聪雄，罗尔夫·博德，长泷康伸，
申请(专利权)人：河村健二，田中靖，木津太郎，托马斯·黑勒，高木周作，布里吉特·哈默，长谷川浩平，边健，松田广志，京特·施蒂希，小林聪雄，罗尔夫·博德，长泷康伸，
类型：发明
国别省市：JP