[發(fā)明專(zhuān)利]深沖性和燒結(jié)硬化性優(yōu)良的高強(qiáng)度冷軋鋼板及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180053425.3
• 申請(qǐng)日: 2011-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103201403A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 木村英之;長(zhǎng)瀧康伸
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杰富意鋼鐵株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/14
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/14;C22C38/58;C21D9/48
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 金龍河;穆德駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及適合用于汽車(chē)車(chē)身的外板等的、拉伸強(qiáng)度TS為440MPa以上、平均r值為1.20以上并且BH量為40MPa以上的深沖性和燒結(jié)硬化性優(yōu)良的高強(qiáng)度冷軋鋼板及其制造方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，從保護(hù)地球環(huán)境的觀點(diǎn)出發(fā)，為了改善汽車(chē)的燃料效率，減少CO₂的排放量，強(qiáng)烈要求汽車(chē)車(chē)身的輕量化。與此同時(shí)，從確保碰撞時(shí)乘員的安全的觀點(diǎn)出發(fā)，還強(qiáng)烈要求提高汽車(chē)車(chē)身的強(qiáng)度。為了應(yīng)對(duì)上述要求，需要同時(shí)滿足汽車(chē)車(chē)身的輕量化和高強(qiáng)度化，因此，在剛性不成為問(wèn)題的范圍內(nèi)使作為汽車(chē)車(chē)身材料的鋼板的板厚薄壁化并且提高鋼板強(qiáng)度是有效的。因此，近年來(lái)，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，正積極地進(jìn)行高強(qiáng)度鋼板在汽車(chē)構(gòu)件中的應(yīng)用。

一般而言，鋼板強(qiáng)度越高越能享受到汽車(chē)車(chē)身的輕量化效果。因此，最近存在將拉伸強(qiáng)度為440MPa以上的高強(qiáng)度鋼板用于汽車(chē)車(chē)身的傾向。另一方面，構(gòu)成汽車(chē)車(chē)身的構(gòu)件大部分通過(guò)沖壓加工來(lái)成形，因此，要求作為材料的鋼板具有優(yōu)良的成形性。即，為了實(shí)現(xiàn)汽車(chē)車(chē)身的輕量化和高強(qiáng)度化，要求拉伸強(qiáng)度為440MPa以上并且深沖性也優(yōu)良，具體而言，要求作為深沖性指標(biāo)的蘭克福特值(r值)以平均r值計(jì)為1.2以上的高強(qiáng)度鋼板。

此外，汽車(chē)車(chē)身的覆蓋件還要求具有抗凹性，因而期望涂裝燒結(jié)后的強(qiáng)度高，因此，需要燒結(jié)硬化性(BH性)也優(yōu)良。但是，現(xiàn)有的BH性得到提高的鋼板含有大量固溶C，因此，與通常的軟鋼板相比，存在成形性、特別是深沖性差的傾向。因此，為了實(shí)現(xiàn)汽車(chē)車(chē)身的輕量化和安全性兩者的提高，要求用于汽車(chē)車(chē)身的鋼板在高強(qiáng)度下深沖性優(yōu)良并且燒結(jié)硬化性也優(yōu)良。

作為實(shí)現(xiàn)高r值和高強(qiáng)度的技術(shù)，有如下方法：以向極低碳鋼中添加Ti、Nb而將固溶C和固溶N固定后的IF(無(wú)間隙原子，Interstitial?free)鋼作為基體，向其中添加Si、Mn、P等固溶強(qiáng)化元素。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種具有非時(shí)效性且成形性優(yōu)良的高張力冷軋鋼板，其具有C：0.002～0.015%、Nb：C×3～(C×8+0.020)%、Si：1.2%以下、Mn：0.04～0.8%、P：0.03～0.10%的成分組成，拉伸強(qiáng)度為35～45kgf/mm²級(jí)(340～440MPa級(jí))。但是，在這種極低碳鋼材料的情況下，為了使拉伸強(qiáng)度為440MPa以上，需要添加大量的合金元素，因此，存在r值降低或者導(dǎo)致表面性狀、鍍覆性變差的問(wèn)題。另外，由于用Ti、Nb來(lái)固定固溶C、固溶N，因此還存在二次加工脆性變得顯著或者無(wú)法得到對(duì)確保抗凹性有效的BH性的問(wèn)題。

作為上述添加固溶強(qiáng)化元素的方法以外的提高鋼板強(qiáng)度的方法，有利用組織強(qiáng)化的方法。例如，一般而言，包含軟質(zhì)鐵素體相和硬質(zhì)馬氏體相的復(fù)合組織鋼板(DP鋼板)具有延展性良好且具有優(yōu)良的強(qiáng)度-延展性平衡、并且屈服比低這樣的優(yōu)點(diǎn)。但是，盡管復(fù)合組織鋼板具有優(yōu)良的成形性，但另一方面，其由于r值低而存在深沖性差的問(wèn)題。可以說(shuō)這是因?yàn)榇嬖谠诮Y(jié)晶取向?qū)W上對(duì)r值沒(méi)有貢獻(xiàn)的馬氏體相并且馬氏體相形成所必需的固溶C會(huì)阻礙對(duì)高r值化有效的{111}再結(jié)晶織構(gòu)的形成。

作為改善這種復(fù)合組織鋼板的r值的技術(shù)，例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了如下技術(shù)：對(duì)含有C：0.05～0.15%、Si：1.50%以下、Mn：0.30～1.50%、P：0.030%以下、S：0.030%以下、sol.Al：0.020～0.070%、N：0.0020～0.0080%的鋼原材實(shí)施預(yù)定條件的熱軋和冷軋后，在再結(jié)晶溫度～Ac₃相變點(diǎn)的溫度下實(shí)施裝箱退火，使AlN析出而提高{111}集聚度(集積度)，接著進(jìn)行表面光軋，進(jìn)而實(shí)施加熱至700～800℃并進(jìn)行均熱、淬火、在200～500℃進(jìn)行回火的連續(xù)退火，由此，得到r值為1.3以上、強(qiáng)度為40～60kgf/mm²的復(fù)合組織鋼板。

另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)3中提出了如下技術(shù)：對(duì)含有C：0.20%以下、Si：1.0%以下、Mn：0.8～2.5%、sol.Al：0.01～0.20%、N：0.0015～0.0150%、P：0.10%以下的鋼原材進(jìn)行熱軋、冷軋后，在650～800℃的溫度范圍內(nèi)實(shí)施裝箱退火，從而形成r值理想的再結(jié)晶織構(gòu)并且使C、Mn原子向奧氏體相偏析，接著，實(shí)施加熱至600℃以上并冷卻的連續(xù)退火，由此，得到包含鐵素體-馬氏體復(fù)合組織的深沖性和形狀性優(yōu)良的鋼板。