弯曲性和成型性优异的高强度钢板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于汽车用材料的钢，具体地涉及一种弯曲性和成型性优异的高强度钢板及其制造方法。板及其制造方法。板及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】弯曲性和成型性优异的高强度钢板及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种适用于汽车用材料的钢，具体地涉及一种弯曲性和成型性优异的高强度钢板及其制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，在汽车工业领域中，由于与CO2排放相关的环境管制和能源使用管制，需要使用高强度钢以提高燃油效率或耐久性。
[0003]特别地，随着汽车的冲击稳定性的管制扩大，作为用于提高车身的耐冲击性的构件(member)、座椅导轨(seat rail)、柱(pillar)等结构部件的材料，使用强度优异的高强度钢。
[0004]这种汽车部件根据稳定性和设计而具有复杂的形状，主要通过冲压模具成型并制造，因此需要高强度和高水平的成型性。
[0005]随着钢的强度增加，具有有利于吸收冲击能量的特征，另一方面，通常随着强度增加，伸长率降低，因此存在成型加工性降低的问题。此外，当屈服强度过高时，随着成型时引入模具中的材料的减少，成型性变差，并且存在制造成本增加的问题。
[0006]此外，由于汽车部件的孔加工后扩张的成型部位较多，为了顺利成型，需要弯曲性(Bendability)，但高强度钢的弯曲性低，因此存在在成型过程中产生裂纹(crack)等缺陷的问题。如上所述，当弯曲性差时，汽车碰撞时在部件成型部中产生裂纹，部件容易被破坏的同时可能会威胁到乘客的安全。
[0007]另外，就用作汽车用材料的高强度钢而言，代表性地有双相钢(Dual Phase Steel，DP钢)、相变诱导塑性钢(Transformation Induced Plasticity Steel，TRIP钢)、复相钢(Complex Phase Steel，CP钢)、铁素体
‑
贝氏体钢(Ferrite Bainite steel，FB钢)等。
[0008]作为超高张力钢的DP钢具有约0.5至0.6的水平的低屈强比，因此易于加工，并且优点是具有仅次于TRIP钢的高伸长率。因此，主要应用于车门外饰、座椅导轨、安全带、悬架、扶手、轮盘等。
[0009]由于TRIP钢具有0.57至0.67范围的屈强比，具有显示出优异的成型性(高延展性)的特征，因此适用于构件、车顶、安全带、保险杠等需要高成型性的部件。
[0010]CP钢具有低屈强比、高伸长率和弯曲加工性，因此应用于侧板、车身底部加强件等，FB钢具有优异的扩孔性，因此主要应用于悬架下臂或轮盘等。
[0011]其中，DP钢主要由延展性优异的铁素体和强度高的硬质相(马氏体相、贝氏体相)组成，并且可以存在微量的残余奥氏体。这种DP钢的屈服强度低，拉伸强度高，因此屈强比(Yield Ratio，YR)低，并且具有高加工硬化率、高延展性、连续屈服行为、常温抗时效性、烘烤硬化性等优异的特性。此外，通过控制各相(phase)的分数和再结晶程度、分布均匀度等，可以制成弯曲性高的高强度钢。
[0012]但是，为了确保拉伸强度为980MPa以上的超高强度，需要提高有利于提高强度的马氏体相等硬质相(hard phase)的分数，在这种情况下，由于屈服强度上升，存在在冲压成
型过程中产生裂纹(crack)等缺陷的问题。
[0013]通常，汽车用DP钢通过炼钢和连铸工艺制造板坯，然后对板坯进行[加热
‑
粗轧
‑
热精轧]以获得热轧卷材，然后经过退火工艺制成最终产品。
[0014]其中，退火工艺主要是在冷轧钢板的制造时进行的工艺，冷轧钢板通过将热轧卷材进行酸洗来去除表面氧化皮(scale)，在常温下以一定的压下率进行冷轧，然后经过退火工艺和根据需要进一步的平整轧制工艺来制造。
[0015]通过冷轧获得的冷轧钢板(冷轧材料)其本身处于非常固化的状态，不适合制造需要加工性的部件，因此可以通过作为后续工艺的连续退火炉中的热处理来软化以提高加工性。
[0016]作为一个实例，在退火工艺中，可以将加热炉中的钢板(冷轧材料)加热至约650
‑
850℃后保持一定时间，通过再结晶和相变现象降低硬度，并改善加工性。
[0017]不经过退火工艺的钢板的硬度高，特别是表面硬度高且加工性不足，而进行退火工艺的钢板具有再结晶组织，由于硬度、屈服点、抗张力降低，因此可以实现加工性的提高。
[0018]作为降低DP钢的屈服强度的代表性的方法，由于连续退火时在加热工艺中使铁素体完全再结晶并以等轴晶形状制造，在后续工艺中使奥氏体在形成和生长时成为等轴晶形状，从而有利于形成颗粒尺寸小且均匀的奥氏体相。
[0019]另外，作为提高高强度钢的加工性的现有技术，专利文献1提出了根据组织微细化的方法，具体公开了一种在将马氏体相作为主体的复合组织钢板的组织内部中分散粒径为1
‑
100nm的微细析出铜颗粒的方法。但是，该技术需要添加2
‑
5％的Cu以获得良好的微细析出相颗粒，可能会发生大量的Cu引起的红热脆性，并且存在制造成本过度增加的问题。
[0020]专利文献2公开了一种钢板，所述钢板将铁素体作为基体组织，具有包含2
‑
10面积％的珠光体(pearlite)的组织，并且通过碳
·
氮化物形成元素(例如，Ti等)的添加带来的析出强化和晶粒微细化来提高强度。所述钢板在扩孔性方面良好，另一方面，在进一步提高拉伸强度方面存在局限性，由于屈服强度高且延展性低，存在新成型时产生裂纹的问题。
[0021]专利文献3公开了一种同时获得使用回火马氏体相的高强度和高延展性且在连续退火后的板形状也优异的冷轧钢板的制造技术，但钢中的碳(C)的含量高至0.2％以上，因此存在焊接性差的问题和添加大量的Si导致产生炉内凹痕缺陷的问题。
[0022]从上述现有技术来看，为了提高满足焊接性等物理性能的高强度钢的弯曲性等成型性，需要开发一种可以降低屈服强度的同时提高延展性的方法。
[0023](专利文献1)日本公开专利公报第2005
‑
264176号
[0024](专利文献2)韩国公开专利公报第2015
‑
0073844号
[0025](专利文献3)日本公开专利公报第2010
‑
090432号

技术实现思路

[0026]要解决的技术问题
[0027]本专利技术的一个方面的目的是提供一种高强度钢板及其制造方法，所述高强度钢板是适于汽车结构部件用等的材料，具有低屈强比、高强度的同时，通过提高延展性，具有优异的弯曲性等的成型性。
[0028]本专利技术的技术问题并不限定于上述内容。可以从本说明书的全部内容理解本专利技术
的技术问题，并且本专利技术所属
的技术人员可以容易理解本专利技术的附加的技术问题。
[0029]技术方案
[0030]本专利技术的一个方面提供一种弯曲性和成型性优异的高强度钢板，以重量％计，所述高强度钢板包含：碳(C)：0.05
‑
0.12％、锰(Mn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】1.一种弯曲性和成型性优异的高强度钢板，以重量％计，所述高强度钢板包含：碳(C)：0.05
‑
0.12％、锰(Mn)：2.0
‑
3.0％、硅(Si)：0.5％以下且0％除外、铬(Cr)：1.0％以下且0％除外、铌(Nb)：0.1％以下且0％除外、钛(Ti)：0.1％以下且0％除外、硼(B)：0.0025％以下且0％除外、铝(sol.Al)：0.02
‑
0.05％、磷(P)：0.05％以下且0％除外、硫(S)：0.01％以下且0％除外、氮(N)：0.01％以下且0％除外、铁(Fe)和其它不可避免的杂质，微细组织包含面积分数为35
‑
50％的铁素体、35
‑
45％的贝氏体和余量的马氏体，所述铁素体由面积分数为8
‑
15％的未再结晶的铁素体和27
‑
35％的再结晶的铁素体组成。2.根据权利要求1所述的弯曲性和成型性优异的高强度钢板，其中，所述钢板包含面积分数为20％以下且0％除外的马氏体相。3.根据权利要求1所述的弯曲性和成型性优异的高强度钢板，其中，所述钢板进一步包含面积分数为3％以下且包括0％的残余奥氏体相。4.根据权利要求1所述的弯曲性和成型性优异的高强度钢板，其中，所述钢板的拉伸强度为980MPa以上，屈服强度为550
‑
650MPa，总伸长率为12％以上。5.根据权利要求1所述的弯曲性和成型性优异的高强度钢板，其中，所述钢板的三点弯曲角为90度以上。6.根据权利要求1所述的弯曲性和成型性优异的高强度钢板，其中，所述钢板具有0.5
‑
2.5mm的厚度。7.一种制造弯曲性和成型性优异的高强度钢板的方法，其特征在于，包括以下步骤：准备钢坯，以重量％计，所述钢坯包含：碳(C)：0.05
‑
0.12％、锰(Mn)：2.0
‑
3.0％、硅(Si)：0.5％以下且0％除外、铬(Cr)：1.0％以下且0％除外、铌(Nb)：0.1％以下且0％除外、钛(Ti)：0....

【专利技术属性】
技术研发人员：赵卿来，朴喜秀，黄炫圭，金成圭，徐昌孝，
申请(专利权)人：浦项股份有限公司，
类型：发明
国别省市：