延展性以及耐延迟断裂特性优良的超高强度冷轧钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供钢成分不过量含有使V和Mo等合金成本显著上升的过渡金属元素以及有可能诱发铸造缺陷的Al、耐延迟断裂特性优良、具有1320MPa以上的拉伸强度的超高强度冷轧钢板及其制造方法。一种延展性以及耐延迟断裂特性优良的超高强度冷轧钢板，其特征在于，以质量比计，含有C：0.15~0.25%、Si：1.0~3.0%、Mn：1.5~2.5%、P：0.05%以下、S：0.02%以下、Al：0.01~0.05%、N：小于0.005%，余量由Fe及不可避免的杂质构成，金属组织含有体积率为40~85%的回火马氏体相和体积率为15~60%的铁素体相，拉伸强度为1320MPa以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及适合作为汽车的中立柱和车门防撞梁等超高强度车身结构构件的材料的強度和延展性平衡以及耐延迟断裂 特性优良的超高強度冷轧钢板及其制造方法。
技术介绍
近年来，从对CO2排出量的增加导致的全球变暖的忧虑出发，在欧州，正在推行对来自作为CO2的移动产生源的汽车的CO2排出量的限制，强烈要求改善汽车的燃料效率。为了改善燃料效率，车身的轻量化是有效的，但还需要确保乘员的安全性，因此，需要降低车身重量，并且确保撞击安全性在以往以上。为了应对确保车身轻量化和撞击安全性这ニ个要求，对通过应用高強度系数的材料使所使用的钢板薄型化进行了研究，近年来，正不断将拉伸強度980MPa 1180MPa级的高强度钢板应用于以中立柱和车门防撞梁为代表的汽车结构构件。但是，由于车身轻量化的要求进ー步提高，因而正在进行着眼于通过应用比1180MPa级钢板更高强度的钢板使车身更加轻量化的研究。汽车结构构件通常通过冲压成形来制造，因此，材料的延展性大大影响冲压成形性。另外，从车身的撞击安全性的观点出发，冲压成形后的残留延展性很重要。但是，钢板的延展性通常随着强度增高而降低，因此，強度越高，冲压成形性以及成形后的残留延展性越降低。另外，对于拉伸強度超过980MPa的高強度的材料，担心冲压成形后的残留应カ和从环境侵入的氢所引起的延迟断裂。因此，为了将高强度的冷轧钢板作为如上所述的汽车结构构件应用，需要高冲压成形性即高延展性和优良的耐延迟断裂特性。针对这样的要求，到目前为止提出了各种提案。例如，专利文献I中公开了ー种钢板，其中，虽然作为其专利技术例没有与金属组织的构成比率相关的记载，但推測通过淬火/回火法具有1350MPa的拉伸强度，并且具有回火马氏体単相组织。但是，该钢板的断裂伸长率低至7%，通过冲压加工制造汽车安全构件极其困难。另外，被推测通过快速冷却而得到马氏体単相组织的该钢板的形状显著变差。该情况下，在退火后需要形状矫正的エ序，因而在制造上不优选。另夕卜，专利文献2中，公开了利用了残留奥氏体由于加工中的应变而相变成马氏体的应变诱导相变的、具有高强度以及高延展性的TRIP型(相变诱发塑性，Transformation Induced Plasticity)钢板,为了确保用于显示出TRIP效果所必需的残留奥氏体量，以质量％计添加0.3 2%的Al。但是，大量添加Al的情况下，存在容易产生铸造缺陷的问题。另外，为了使残留奥氏体残留在显微组织中，需要在从退火温度开始的冷却过程中、在Ms相变点以上的温度下进行等温保持，制造エ序增加。另外，由于直到等温保持温度为止的冷却速度等在操作时发生变化时会导致材质大幅改变，因此，为了稳定地生产ー定品质的钢板，需要对操作条件的严密管理，因而在制造上不优选。关于非专利文献I、非专利文献2，通过实施例进行说明。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2005-163055号公报专利文献2 :日本特开2006-307325号公报非专利文献非专利文献I :日本金属学会編「鉄鋼材料」、丸善、1985年、p. 43非专利文献2 :金属熱処理技術便覧編集委員会「金属熱処理技術便覧第3版」、日刊工業新聞社、1966年、p. 13
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在干，提供钢成分中不过量含有V和Mo等使合金成本显著增加的过渡金属元素以及有可能诱发铸造缺陷的Al的、耐延迟断裂特性优良、且具有1320MPa以上的拉伸强度的超高強度冷轧钢板及其制造方法。用于解决问题的方法以往，如果要得到拉伸强度1320MPa以上的超高强度钢板，需要通过淬火法使显微组织成为马氏体単相组织。但是，在使显微组织成为马氏体単相的情况下，无法得到充分的延展性。另外，即使希望通过淬火后的回火热处理使延展性提高，但仍存在下述倾向虽然强度由于马氏体相中的位错组织的恢复、以及马氏体相中析出的Fe-碳化物的粗大化而降低，但延展性却没怎么提高。另ー方面，为了显示出高延展性，关于利用了残留奥氏体相的应变诱导相变的TRIP钢，也进行了大量的专利技术。但是，为了显示出TRIP效果，需要添加大量的合金元素来提高奥氏体的稳定性，并且需要在从退火温度开始的冷却时、在Ms相变点以上的温度下严格地进行等温保持，因此，从制造稳定性以及制造成本的观点出发并不优选。另外，从耐延迟断裂特性的观点出发，优选尽可能降低诱发延迟断裂的氢陷阱，由于马氏体相在从奥氏体相发生的晶体结构相变时大量引入成为氢陷阱的位错，因此，优选尽可能降低。另外，已知有助于提高延展性的残留奥氏体也与位错同样地作为氢陷阱起作用，并且残留奥氏体在晶界上以膜状存在，因此，氢向残留奥氏体中的侵入诱发晶间断裂，有可能降低耐延迟断裂特性，因此，不优选在金属组织中包含残留奥氏体。本专利技术人为了解决上述问题反复进行了深入的研究，结果明确了通过使显微组织为具有回火马氏体相和铁素体相的组织，使回火马氏体相的体积率变化，能够控制拉伸强度与延展性的平衡，并且发现了通过添加C以及Si使回火马氏体相以及铁素体相的硬度上升，降低未回火马氏体相的体积率，从而实现钢板的超高強度化的方法，可知能够得到极高強度、同时具有高延展性的钢板。而且明确了通过在金属组织中析出几乎不包含位错的铁素体相，使金属组织中的位错密度与马氏体单相组织相比大幅減少，减少氢陷阱，由此能够大幅减少氢向钢中的侵入量，可知能够提高耐延迟断裂特性。另ー方面得到如下见解，在制造エ序上有效的是，在冷轧后的退火以及冷却吋，适当地控制退火温度和之后的冷却过程，然后，在100°C以上且300°C以下的温度范围内实施回火热处理。本专利技术基于上述见解。S卩，本专利技术的主旨构成如下。 ー种延展性以及耐延迟断裂特性优良的超高強度冷轧钢板，其特征在干，以质量比计，含有 C :0. 15 0. 25%、Si :1. 0 3. 0%、Mn :1. 5 2. 5%、P :0. 05% 以下、S :0. 02% 以下、Al :0. oro. 05%,N :小于0. 005%，余量由Fe及不可避免的杂质构成，金属组织含有体积率为40 85%的回火马氏体相和体积率为15 60%的铁素体相，拉伸强度为1320MPa以上。上述的延展性以及耐延迟断裂特性优良的超高強度冷轧钢板，其中，以质量比计，还含有Nb :0. 1%以下、Ti :0. 1%以下、B :5 30ppm的ー种以上。上述或的延展性以及耐延迟断裂特性优良的超高強度冷轧钢板，其特征在于，断裂伸长率为12%以上。 ー种延展性以及耐延迟断裂特性优良的超高強度冷轧钢板的制造方法，其特征在于，将具有上述或所述的化学成分的钢坯加热至1200°C以上后，在终轧输出侧·温度800°C以上的条件下进行热轧，然后，进行酸洗以及冷轧，接着，在连续退火时，在Aa相变点相变点的温度范围内保持3(Tl200秒后，以100°C /秒以下的平均冷却速度冷却至600 800で，接着，以10(Tl000°C /秒的平均冷却速度冷却至100°C以下，接着，实施再加热并在10(T30(TC的温度范围内保持12(Tl800秒的回火处理。专利技术效果本专利技术的冷轧钢板具有极高的拉伸强度，并且具有高延展性和与之相伴的优良的加工性。另外，在成形加工为构件后，具有不易发生由从环境侵入本文档来自技高网...

【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：吉野正崇，长谷川浩平，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：
国别省市：