[發明專利]耐沖擊性優越的高強度鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201210044532.6
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN103290307A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 內海幸博;梶原桂;村上俊夫;北村充;田村享昭;岡野洋一郎;渡邊憲一
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/04;C21D8/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及適于例如機動車部件用鋼板那樣的、在沖壓加工時要求優越的成形性且對機動車行駛時的以碰撞為代表的沖擊要求優越的防護作用即耐沖擊性的構件的高強度鋼板及其制造方法。

背景技術

近年來，車體的輕量化主要通過提高鋼板強度而降低板厚得以實現。作為以往的實現機動車用鋼板的高強度化的方法，例如，存在日本特開昭57-41849號公報中所公開的方法，即，在低C下向Nb、Ti等碳化物形成元素添加P、Si等固溶強化元素的方法。另外，在日本特開昭60-52528號公報中公開了通過高溫退火·急冷使得馬氏體相析出而獲得延性優越的高強度鋼板的方法。

這些技術雖然已經考慮了沖壓成形性，但是對于前側梁那樣的部件所要求的耐沖擊特性而言，在碰撞時存在以高應變速度變形的問題，而上述情況僅是基于低應變速度下的靜態拉伸強度進行考慮。即，以往鋼板的強度是根據低應變速度下的靜態拉伸強度來確定的，當處于在碰撞事故這種沖擊狀態時，也就是以高應變速度進行變形時，對于鋼板通過塑性變形而吸收的吸收能的考慮甚少，認為相對于高速變形時的鋼板的吸收能的靜態強度的貢獻率是固定的。

然而，根據本發明人等的研究可知，相對于高速變形時的鋼板的吸收能的靜態強度的貢獻率并非一定是固定的，靜態強度的提高并不能直接使高速變形時的鋼板的吸收能得到提高。圖1是發明人等針對各種鋼板以靜態強度整理了動態拉伸時(應變速度＝800s-1)的吸收能與靜態拉伸時(應變速度＝0.01s-1)的吸收能的比(靜動比)，認識到靜態強度越增加，則吸收能靜動比越下降。如圖2所示，根據通過拉伸試驗獲得的應力-應變曲線作為達到應變量＝5％的每單位體積的吸收能而算出所述吸收能。

需要說明的是，根據本發明人等的研究發現，當評價鋼板的耐沖擊性時，通過實際進行的構件沖擊壓損測試獲得的壓損吸收能與根據利用鋼板的高速拉伸試驗獲得的應力-應變曲線的、屈服應力附近的加工硬化特性的相關度非常高，作為代表該特性的值，使用拉伸時的應變量達到5％左右的每單位體積的吸收能。

因此，在通過減小板厚而實現輕量化的情況下，當僅由靜態強度進行評價時，對于沖擊的變形而言，并未獲得期待程度的耐沖擊特性的提高效果，耐沖擊特性不足。

耐沖擊特性應當在低應變速度變形及高應變速度變形的任意一種情況下都通過變形時的吸收能來評價，期望吸收能高。在這種情況下，為了提高低應變速度下的吸收能，在靜態強度方面使鋼材實現高強度化，但從加工性的觀點考慮，在實現高強度化方面存在限制。因此，為了實現沖壓加工性和耐沖擊性的提高，至關重要的是，在相等的拉伸強度(靜態強度)下，實現高應變速度變形下的吸收能的提高，也就是說，實現高應變速度變形時的吸收能(動態吸收能)與低應變速度變形時的吸收能(靜態吸收能)的比例(靜動比)的提高。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而完成的，其提供一種在不破壞沖壓成形性的情況下具有優越的耐沖擊性的高強度鋼板及其適當的制造方法。

需要說明的是，作為耐沖擊特性優越的鋼板，例如，在日本特開昭52-86919號公報公開有在鑄造過程中調整熔鋼的注入操作且向鑄模內的熔鋼中添加合金元素而具有帶有特定的成分組成的內外兩層的高強度鋼板，該鋼板的特征在于，通過控制焊接部的氧化物組成而改善在焊接部產生的熔融金屬的流動性，從而實現熔核(nugget)粘結力的提高，改善沖擊時的吸收能，但是，并不能提高鋼板本身的耐沖擊特性，另外，鑄造工序中的2層化造成生產效率下降，從而在經濟方面存在不利因素。

本發明的高強度鋼板具有后述的鋼成分，其為馬氏體相和余量實質上鐵素體相的2相組織鋼板，馬氏體相的體積率為5～30％，馬氏體相的硬度Hv(M)與鐵素體相的硬度Hv(F)的比Hv(M)/Hv(F)為2.4～4.5。

在此，“實質上鐵素體相”是指，僅為鐵素體相或者鐵素體相中含有根據需要添加的Ti、Nb等碳化物生成元素的析出碳化物。