动态强度优异的多相热轧钢板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及中间应变速率区域强度得到提高的多相热轧钢板及其制造方法。本发明专利技术的多相热轧钢板，其具有下述化学组成：按质量%计含有C：0.07～0.2%、Si+Al：0.3～1.5%、Mn：1.0～3.0%、P：0.02%以下、S：0.005%以下、Cr：0.1～0.5%和N：0.001～0.008%，还含有Ti：0.002～0.05%以及Nb：0.002～0.05%以下中的一种或两种，剩余部分由Fe和杂质组成，铁素体的面积分数为7～35%，铁素体的粒径处于0.5～3.0μm的范围内，以及铁素体的纳米硬度处于3.5～4.5GPa的范围内，作为铁素体以外的剩余部分的第二相含有选自贝氏体铁素体和/或贝氏体以及马氏体，第二相的平均纳米硬度为5～12GPa，第二相含有相对于组织总体的面积分数为5～35%的8～12GPa的高硬质相。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及动态强度、尤其是应变速率为30/s 500/s的应变速率区域下的动态强度(以下也称为“中间应变速率区域强度”)得到提高的多相热轧钢板及其制造方法。
技术介绍
近年从地球环境保护的观点考虑，作为降低来自汽车的CO2排出量的一个环节，要求汽车车体的轻量化。由于不容许因轻量化而降低车体所要求的强度，因此汽车用钢板的高强度化得到发展。另一方面，对于确保汽车的碰撞安全性的社会要求也日益提高。因此，对汽车用钢板要求的特性，不仅仅期待强度高，还期待在行车中万一发生碰撞时耐冲击性优异、即高应·变速率下变形时具有高的变形阻力，对开发满足这些要求的钢板进行了研究。通常，已知钢板的动态应力与静态应力的差(以下本专利技术中也称为“静动差”)在利用软钢形成的钢板中大，随着钢板强度升高而减少。作为具有高强度且静动差大的多相组织钢板，可例示出低合金相变诱发塑性(TRIP, Transformation InducedPlasticity)钢板。作为这种钢板的具体例，专利文献I中公开了一种动态变形特性优异的加工诱发相变型高强度钢板(TRIP钢板)，其特征在于，其为对于具有下述性质的钢板利用调质轧制和拉伸矫直中的一者或两者施加使得塑性变形量T满足下式(A)的预变形而得到的钢板，施加满足(A)式的预变形后，以5X 10_4 5X 10_3(^)的应变速率变形时的准静态变形强度σ s与以5X102 δΧΙΟΥ Γ1)的应变速率变形时的动态变形强度σ d之差(o d— σ s)为60MPa以上，其中，所述性质为按质量％计含有O. 04 O. 15%的C、总计O. 3 3. 0%的Si和Al中的一者或两者，剩余部分由F e和不可避免的杂质组成，具有包含作为主相的铁素体和含有3体积％以上的奥氏体的第二相的复合组织，奥氏体相的初期体积率V(O)与进行相当程度应变而施加10%变形时的奥氏体相的体积率V(IO)之比V(IO)/V(O)为O. 3以上。O. 5 +15 彡 T 彡 O. 5... (A)。另一方面，作为第二相以马氏体作为主体的多相钢板的一例，专利文献2中公开了一种高强度钢板，其包含微细的铁素体粒，晶体粒径为I. 2 μ m以下的纳米晶粒的平均粒径ds和晶体粒径超过I. 2 μ m的微米晶粒的平均晶体粒径dL满足dL/ds ^ 3,强度和延展性平衡优异且静动差为170MPa以上。该文献中，静动差通过以应变速率O. ΟΙ/s得到的静态变形应力与以应变速率1000/s实施拉伸试验得到的动态变形应力之差进行定义。但是对于应变速率超过O. ΟΙ/s且小于1000/s的中间应变速率区域下的变形应力，专利文献2没有任何公开。专利文献3中公开了一种钢板，其包含平均粒径为3 μ m以下的马氏体和平均粒径为5μηι以下的铁素体的双相组织,静动比高。该文献中，静动比通过以应变速率103/s得到的动态屈服应力与以应变速率10_3/s得到的静态屈服应力之比进行定义。但是对于应变速率超过O. ΟΙ/s且小于1000/s的应变速率区域下的静动差未进行公开。另外，专利文献3中公开的钢板的静态屈服应力低，为31. 9kgf/mm2 34. 7kgf/mm2。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利第3958842号公报专利文献2 :日本特开平2006-161077号公报专利文献3 :日本特开2004-84074号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题上述现有技术的钢板存在下述问题。以铁素体作为主相、第二相为马氏体的高强度多相钢板难以兼具成形性和冲击吸收特性。用作汽车用碰撞构件时，要求应变速率为30/s以上且500/s以下的应变速率区域下的动态强度、即中间应变速率区域强度的提高。但是，现有技术开发中，对于静动差、静动比来说，通过将应变速率> 500/s的高应变速率区域下得到的动态屈服应力、动态拉伸强度等动态应力与通过准静态屈服应力、拉伸强度等规定的静态应力对比来进行评价。这是由于以往未提供用于提高中间应变速率区域强度的技术方案。因此，本专利技术的目的在于，提供动态强度、尤其是中间应变速率区域强度得到提高的多相热轧钢板及其制造方法。用于解决问题的方案本专利技术人等对用于提高高强度多相钢板的动态强度、尤其是中间应变速率区域强度的方法进行了各种研究。结果得到以下的发现。(I)为了提高中间应变速率区域强度，需要提高静态强度和静动差两者。(2)硬质马氏体对于提高静态强度来说是有效的。但是增加硬质马氏体的面积分数时得不到所需的静动差。(3)如果增加铁素体的面积分数则静动差提高。但是，增加铁素体的面积分数时，由于静态强度降低，所以得不到所需的动态强度。(4)强化铁素体的静态强度的手段之一为固溶强化。在于较高的温度下产生的铁素体中固溶合金元素(例如C、Si、Mn和Cr)，可以强化铁素体自身的静态强度。(5)通过晶粒的微细化，静态强度提高。(6)在低温转变相中，贝氏体铁素体和贝氏体对于提高动态强度和静动差来说是有效的。(7)通过抑制贝氏体铁素体中或贝氏体中的碳化物的生成，静动差进一步提高。(8)通过添加微量的Si和Cr，对于贝氏体铁素体和贝氏体分别含有的碳化物而言，生成受到抑制。(9)热轧工艺中，控制精轧道次间的时间，将精轧后的冷却条件最优化，由此可以实现铁素体的微细化。基于这些发现可知，提高铁素体的面积分数而提高静动差，并且通过铁素体的固溶强化、晶粒的微细化而提高静态强度，进而不仅存在可以提高静态强度的马氏体、还存在通过化学组成的控制而使碳化物的生成受到抑制的贝氏体和/或贝氏体铁素体作为第二相，由此可以得到静态强度和静动差高度提高的钢板。基于上述发现提供的本专利技术的一方式为多相热轧钢板，其特征在于，其具有下述化学组成按质量％计含有c :0. 07%以上且O. 2%以下、Si+Al 0. 3%以上且I. 5%以下、Mn I. 0% 以上且 3. 0% 以下、P :0. 02% 以下、S :0. 005% 以下、Cr :0. 1% 以上且 O. 5% 以下、N :0. 001%以上且O. 008%以下，还含有Ti :0. 002%以上且O. 05%以下以及Nb :0. 002%以上且O. 05%以下中的一种或两种，剩余部分由Fe和杂质组成，铁素体的面积分数为7%以上且35%以下，铁素体的粒径处于O. 5 μ m以上且3. O μ m以下的范围内，以及铁素体的纳米硬度处于3. 5GPa以上且4. 5GPa以下的范围内，作为铁素体以外的剩余部分的第二相含有选自贝氏体铁素体和贝氏体中的至少一种以及马氏体，第二相的平均纳米硬度为5GPa以上且12GPa以下，第二相含有相对于全部组织的面积分数为5%以上且35%以下的SGPa以上且12GPa以下的闻硬质相。上述化学组成，按质量％计还可以含有选自由V :0. 2%以下、Cu :0. 2%以下、Ni O. 2%以下和Mo :0. 5%以下组成的组中的一种或两种以上。本专利技术的另一方式为多相热轧钢板的制造方法，其为对板坯进行连续热轧来制造热轧钢板的方法，所述板坯具有下述化学组成按质量％计含有c :0. 07%以上且O. 2%以下、Si+Al 0. 3% 以上且 I. 5% 以下、Mn :1. 0% 以上且 3. 0% 以下、P :0. 02%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】...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中泰明，富田俊郎，河野佳织，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：
国别省市：