酸洗性、化学转化处理性、疲劳特性、扩孔性及成形时的耐表面粗糙性优良且强度和延展性为各向同性的高强度热轧钢板及其制造方法技术

技术编号:7674619 阅读:262 留言:0更新日期:2012-08-12 12:54
本发明专利技术涉及一种高强度热轧钢板,其以质量%计,含有C:0.05~0.12%、Si:0.8~1.2%、Mn:1.6~2.2%、Al:0.30~0.6%、P:0.05%以下、S:0.005%以下及N:0.01%以下,剩余部分包括铁和不可避免的杂质,金属组织由60面积%以上的铁素体相、超过10面积%的马氏体相和低于0~1面积%的残余奥氏体相构成,或者所述金属组织由60面积%以上的铁素体相、超过10面积%的马氏体相、低于5面积%的贝氏体相和低于0~1面积%的残余奥氏体相构成,在从酸洗后的钢板表面到厚度500nm的范围内,通过辉光放电发射光谱分析检测出的Al的最大浓度为0.75质量%以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合用作汽车等运输设备的部件的、特别是抗拉强度为780MPa以上的高强度热轧钢板及其制造方法。本申请基于2009年11月18日提出的日本专利申请特愿2009-263268号并主张其优先权,这里引用其内容。
技术介绍
根据近年来的社会的要求,对于汽车等运输设备一直强烈要求降低重量。汽车等运输设备中一直广泛使用钢板,为了应对轻量化的要求,对于外板(车身)及骨架构件一直在推进使用高强度材料。对于支撑臂或轮盘等行走部件一直采用热轧钢板,但关于这些行走部件,令人担心刚性的降低对乘坐感觉的影响,因而没有积极地研究高强度化带来的薄壁化。可是,对轻量化的要求进一步增强,即使行走部件也不例外。例如,以往使用的热轧钢板的抗拉强度的上限为590MPa级,但已开始研究使用780MPa级的钢板。在这样的状况下,对于钢板,不用说与强度相称的成形性,还要求疲劳特性及耐蚀性。关于这些特性中的耐蚀性,以往为了确保刚性而采用具有足够板厚的钢板。因此, 即使因腐蚀而使板厚减薄,对部件特性的影响也小,对于钢板的耐蚀性不太视为问题。可是,如上所述面向部件的薄壁化,缩小了以便允许腐蚀导致的板厚减少的腐蚀余量。这里, 所谓腐蚀余量,是考虑到使用中因腐蚀造成的金属减耗部分而在设计时事先增加的厚度。 此外,以削减制造成本为目的,也假想了使化学转化处理及涂装简略化。因此,对于钢材表面的性状,与以往相比也需要更加注意。在将热轧钢板应用于行走部件等时,热轧钢板在经过酸洗、涂油后上市。而且,热轧钢板在加工成部件后,大多经过化学转化处理和涂装的工序。在该处理工序所要求的热轧钢板的特性中,特别是化学转化处理性最容易受到钢板的表面性状的影响,从而对耐蚀性产生的影响也较大。此外,由于使行走部件等强度构件负载着交变应力,因此对热轧钢板还要求疲劳特性。另外,由于大多对切断的端部进行加工,因而对于热轧钢板还要求拉伸凸缘性即扩孔性的事件增多。除此以外,加工时的材料(热轧钢板)的特性的各向同性也更加被重视。如果冲压成形性等的各向异性小,则成形用坯料的采取自由度提高,因而能够期待成品率的提高。从钢板上采取成形用坯料后的剩余部分成为废料,因而为了尽量减少该废料的发生,要求对坯料进行分配。但是,在钢板的成形性具有各向异性的情况下,如果将成形条件严格的部件的方向(例如更大延伸的方向)分配在成形性(例如延伸率)差的方向上,则使成形时的缺陷的发生比例提高。因此,坯料的分配方向受到制约。其结果是,与没有制约的情况相比,利用率(废料发生量的多少)降低。优选钢板材质为各向同性的理由是对这种情况的反映。成形时抑制表面粗糙的发生也是所要求的特性之一,也一直要求其对策。所谓表面粗糙,是在冲压成形后的部件的一部分上可以看到的一种不良情况,为人所熟知的是其原因在于极微细的凹凸。为了解决表面粗糙,已知不使原材料表层的晶粒的轧制方向的长度极端增大是一种有效的手段。人们也开始重视热轧钢板的酸洗性。对于热轧钢板的酸洗面(酸洗后的表面性状),以往并不要求冷轧钢板这样的光滑度。可是,因消费者需求的变化等,优选尽量光滑的倾向在增强。酸洗面的光滑度可通过降低酸洗中使用的盐酸水溶液的盐酸浓度和温度来提高。 可是,在这些条件下都由于生产率下降,以至优选酸洗性比以前更为优良的热轧钢板。人们提出了多种提高钢板的疲劳特性及拉伸凸缘性的技术,本专利技术人也进行了使钢板的化学成分及显微组织最优化的研究。另一方面,众所周知,钢板的化学转化处理性依赖于钢板的Si含量,Si含量越多, 化学转化处理性越处于劣势。但是,在通过使Si固溶在铁素体相中来谋求钢板的高强度化时,可得到延展性的劣化不是那么大的特征。因此,Si是在高强度钢板的制造中想尽量有效利用的元素。此外,特别是在通过使铁素体相和马氏体相之类的硬质相复合而制造兼备高延展性和高强度的钢板的情况下,Si对于确保规定的铁素体相分率也是有效的元素。作为应对这样的二律背反的要求的方法之一,人们提出了用Al置换Si的一部分的技术(例如专利文献I)。专利文献I中公开了含有低于1%的Si和O. 005 I. 0%的Al的高强度热轧钢板及其制造方法。可是,专利文献I的制造方法具有对粗棒(粗轧材)进行加热的工序,其特殊之处在于以加热粗轧材为前提,存在只能由限定的技术人员来实施的问题。一般在热轧钢板的制造工序中使用的设备由加热炉、粗轧机、除鳞装置、精轧机、 冷却装置及卷取机构成。各设备被配置在最合适位置,因此,即使想享受加热粗轧材的有益性,也无设置新设备的空间、或者需要非常大规模的设备改造。因此,加热粗轧材没有达到通用化。此外,对于采用专利文献I的技术得到的钢板具有怎样的化学转化处理性,则没有记载。另一方面,专利文献2中公开了在含有Si和Al的同时、化学转化处理性也优良的热轧钢板及其制造方法。但是,在专利文献2中,记载着将Al含量的上限值规定为O. 1%,在超过此量的情况下,其理由尚不清楚,但耐蚀性下降。这样,没有找到与Si —同至少含有O. 3%以上的Al,且具有优良的化学转化处理性的热轧钢板及其制造方法。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2006-316301号公报专利文献2 日本特开2005-139486号公报非专利文献非专利文献I M. Nomura, I. Hashimoto, M. Kamura, S. Kozuma, Y. Omiya Research and Development, Kobe Steel Engineering Reports, Vol.57, No. 2 (2007),74-7
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术是鉴于这样的实情而完成的,其目的在于提供一种酸洗性、化学转化处理性、疲劳特性、扩孔性及成形时的耐表面粗糙性优良,且强度和延展性为各向同性的高强度热轧钢板及其制造方法。用于解决课题的手段本专利技术人选择使铁素体相和马氏体相复合的DP钢板作为疲劳特性优良的钢板, 通过使化学成分和制造条件在大的范围内变化而评价了机械性质和化学转化处理性。结果发现如果通过将Si含量和Al含量组合控制在适当的范围,则可得到不仅机械性质优良, 而且酸洗性、化学转化处理性及耐表面粗糙性也优良的钢板,以至完成了本专利技术。本专利技术的一方式涉及一种酸洗性、化学转化处理性、疲劳特性、扩孔性及成形时的耐表面粗糙性优良,且强度和延展性为各向同性的高强度热轧钢板,其以质量%计,含有C : 0. 05 0. 12%,Si 0. 8 I. 2%、Mn :1. 6 2· 2%、A1 :0. 30 0. 6%、P :0. 05% 以下、S 0. 005% 以下及N :0. 01%以下,剩余部分包括铁和不可避免的杂质,金属组织由60面积%以上的铁素体相、超过10面积%的马氏体相和低于O I面积%的残余奥氏体相构成,或者所述金属组织由60面积%以上的铁素体相、超过10面积%的马氏体相、低于5面积%的贝氏体相和低于O I面积%的残余奥氏体相构成,在从酸洗后的钢板表面到厚度500nm的范围内, 通过辉光放电发射光谱分析检测出的Al的最大浓度为0. 75质量%以下。在本专利技术的一方式的酸洗性、化学转化处理性、疲劳特性、扩孔性及成形时的耐表面粗糙性优良,且强度和延展性为各向同性的高强度热轧钢板中,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:棚桥浩之齐藤伸也福田修史冈田浩幸林邦夫友清寿雅藤田展弘
申请(专利权)人:新日本制铁株式会社
类型:发明
国别省市:

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