[發明專利]超高強度薄鋼板

有效

• 申請號: 200680049968.7
• 申請日: 2006-12-28
• 公開（公告）號: CN101351570A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 衣笠潤一郎;湯瀨文雄;向井陽一;上妻伸二;赤水宏;粕谷康二;池田宗朗;杉本公一
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所;株式會社信州TLO
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/38;C22C38/58;C21D9/46
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王旭

技術領域

本發明涉及一種用作汽車用鋼板和運輸機械用鋼板的超高強度薄鋼板， 具體地，涉及其中由氫脆性所引起的斷裂如季節性開裂和延遲斷裂被抑制發 生的超高強度薄鋼板，所述由氫脆性所引起的斷裂特別是在抗拉強度為 980MPa以上的鋼板中的問題。

背景技術

迄今為止，高強度鋼板在比如螺栓、PC鋼線和線管的應用中已經得到大 量使用，并且已知的是，當抗拉強度變為980MPa以上時，由于氫侵入鋼中， 導致氫脆性(如酸洗脆化、鍍敷脆化和延遲斷裂)。與此相比，因為鋼板厚度 薄，在氫侵入時，氫在短時間內得到釋放。另外，出于可加工性和可焊性的 觀點，因為780MPa以上的鋼板并沒有得到如此多地使用，對所謂氫脆性的 積極對策沒有被考慮。

然而，近年來，出于實現汽車的輕重量和提高其碰撞安全性的需要，迅 速增長的趨勢是對在增強材料如減震器、或沖擊梁或鋼軌中使用的980MPa 以上的超高強度鋼板應用壓制成型或彎曲加工。而且，應用壓制成型或彎曲 加工的部件如柱子也被要求高的機械強度。隨之而來的是，對為超高強度薄 鋼板提供抗易感氫脆性的要求正在變高。作為響應這種要求的鋼板，特別是， 使用TRIP(相變感生塑性)鋼的鋼板正在引起關注。

TRIP鋼是這樣一種鋼板，其中奧氏體組織殘留，并在使用加工變形時， 由于應力，誘導殘留奧氏體(殘留γ)相變成馬氏體，從而得到大的伸長率。 作為其種類，可列舉一些。其實例包括：以多邊鐵素體為母相，并包含殘留 奧氏體的TRIP型復合組織鋼(TPF鋼)；以回火馬氏體為母相，并包含殘留奧 氏體的TRIP型回火馬氏體鋼(TAM鋼)；以及以貝氏體鐵素體為母相，并包 含殘留奧氏體的TRIP貝氏體鋼(TBF鋼)。在這些之中，TBF鋼已經得到了長期 的認識(在例如專利文獻1中描述)，并且具有這樣的優點，即由于硬質的貝 氏體鐵素體，容易地獲得高強度，并且在組織中，在板條狀的貝氏體鐵素體 的邊界容易生成細小的殘留奧氏體晶粒，并且這樣的組織轉變顯示很優異的 伸長率。此外，TBF鋼還有從制造觀點考慮的這樣的優點，即能夠容易地通 過單一的熱處理(連續退火工序或鍍敷工序)進行制造。

當TRIP鋼的耐氫脆性(耐氫脆性的性能)得到提高時，考慮轉變與其中將 各種元素加入到鋼中的棒鋼和螺栓鋼相關的技術。例如，在非專利文件2中， 報道了當在主要由回火馬氏體形成的金相組織中，加入顯示抗回火軟化性的 添加劑元素如Cr、Mo和V時，延遲斷裂得到有效地提高。這是其中合金碳化 物在鋼中析出以用作氫捕獲位置的技術，從而延遲斷裂形式從晶間斷裂轉變 為穿晶斷裂。而且，在專利文件1中，據報道主要由Ti和Mg構成的氧化物有 效地抑制了氫相關的缺陷產生。而且，在專利文件2中，據報道當Mg的氧化 物和硫化物、復合析出或析出的化合物的分散狀態得到控制，并且在鋼板的 微結構中的殘留奧氏體和鋼板的機械強度得到控制時，在加工之后的伸長率 (延展性)和耐延遲斷裂性變得相適應。

專利文件1：JP-A-11-293383

專利文件2：JP-A-2003-166035

非專利文件1：NISSIN?STEEL?TECHNICAL?REPORT，第43期，12月，1980， 1-10頁

非專利文件2：“在延遲斷裂的解釋的新進展(Okurehakaikaimei?no?shintenkai) (由日本鋼鐵協會在1997年1月發行，111-120頁)

發明內容

然而，在非專利文件1和2的技術中，因為鋼含有0.4重量％以上的C和許 多合金元素，所以在薄鋼板中所需的可加工性和可焊性很差，而且，因為析 出熱處理必須花費幾個小時以上以析出合金碳化物，所以生產率也是有問題 的。

專利文件1的技術針對厚鋼板，并且考慮特別是在高的熱輸入焊接之后的 延遲斷裂。然而，沒有充分考慮在由薄鋼板制成的汽車部件中的使用環境。 而且，在專利文件2的技術中，在實際上產生腐蝕并且存在氫的這樣的環境下， 單獨的析出物的捕獲效應不足。

此外，當加入Cr時，在TRIP鋼中(特別是在晶界附近)產生粗大的夾雜物 (碳化物)，在加工過程中導致裂紋的很硬滲碳體大量析出，并且抑制殘留奧 氏體的產生。由于這些原因，沒有將Cr加入到TRIP鋼中。而且，當粗大夾雜 物(碳化物)存在于晶界附近時，不但鋼板的機械強度和伸長率劣化，而且從 環境中侵入的氫積聚在粗大夾雜物的周圍，使耐氫脆性劣化。