[發明專利]加工性及抗時效性優異的熱軋鋼板及其制造方法

在審

• 申請號: 201380078026.1
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN105378128A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 金在翼;金鐘華
• 申請（專利權）人: POSCO公司
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C21D8/02;C21D9/46;B21B3/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 瞿衛軍;王朋飛

技術領域

本發明涉及一種加工性及抗時效性優異的熱軋鋼板及其制造方 法。

背景技術

用作家電及汽車等材料的鋼，需要具有耐蝕性、抗時效性及成型 性等特性。

其中，成型性(Formability)在本文中用來表示沒有產生斷裂(破 裂(fracture)、剝除(tear-off)、頸縮(neck))或形狀不良(起皺(wrinkle)、 回彈(spring-back)、刮傷(scratch)、磨損(galling)等)而按照預 期的形狀成型的程度。在工業上，這種成型性可以根據變形方式而進 行分類，所述變形方式大體上可以分為拉拔(drawing)成型、拉伸 (Stretching)成型、彎曲(Bending)成型及拉伸翻邊(Stretch-Flanging) 成型等四種加工方式。

在上述加工方式中，對于拉伸成型，已知由于模具-材料接觸面 上幾乎沒有材料的引入，因此與深拉成型(deepdrawing)相比，其 成型工序簡單，并且作為一種主要與材料的延展性能力(伸長率)具 有密切關系的加工方式，與拉拔成型不同的是幾乎不受模具條件的影 響。

另一方面，與深拉性相關的拉延模(Drawingdie)成型是一種將 材料放在拉延模上，并在防皺壓板(blankholder)的加壓狀態下，將 沖頭推入沖模槽內，從而進行成型的方法，其具有板材外徑縮小的特 點。對此，已知與材質特性中由寬度方向上的變形率與厚度方向上的 變形率的比值來表示的蘭克福德值(Lankford值，以下，r值)具有 較大關系。

尤其是通過下述式(1)所測定的平均塑性應變比值(以下，稱 為r-bar值)及通過下述式(2)所測定的塑性各向異性值(以下，稱 為Δr值)是能夠體現拉拔性的具代表性的材質特性值，所述平均塑 性應變比值與所述塑性各向異性值是通過在軋制方向上測定的各個 方向上的r值來求得的。

r-bar值＝(r₀+r₉₀+2r₄₅)/4(1)

△r值＝(r₀+r₉₀-2r₄₅)/2(2)

(其中，r_i表示從軋制方向的i°角度上采集的試片所測定的r值)。

在上述式中，r-bar值越高，在拉拔加工時就能夠增加杯形件的深 度，從而可以判定為深拉成型性優異的鋼材。

另外，作為杯加工時的重要品質特性之一的平面各向異性(Planar Anisotropy)是用于表示材料的物理性能/機械性能所具有的方向性的 程度。平面各向異性從根本上來說是由于受到塑性變形等的各晶粒顯 示出強的方向性而引起的，因此，如果經過加工等處理的晶粒隨機存 在，則這些結晶就不會具有方向性，從而可以不具有大的平面各向異 性。

然而，在一般情況下，鋼板內的晶粒會表現出強的方向性，因此， 如果進行加工，則會表現出塑性特征(plasticbehavior)的各向異性。 在進行杯加工時，因成型后的杯的各向異性而會在杯形件加工部上根 據各個部位的不同而出現顯示高度不同的制耳(Earing)，如果平面 各向異性增加，則這種制耳也會增加，從而會使加工不良及材料損失 增加。作為平面各向異性的標準來使用的Δr值越接近0，則表明所 有方向上具有一定的變形率，從而會顯示出各向同性(Isotropic)的 性質，因此，在拉拔加工時，適當地控制Δr值非常重要。

另外，作為用于確保鋼的抗時效性及加工性的方案，在現有技術 中，在利用中低碳鋁鎮靜(Al-killed)鋼來進行熱軋及冷軋后，通過 分批退火方法來有效地控制鋼中的固溶碳及氮，以確保加工性。

然而，在這種情況下，由于需要長時間的熱處理操作時間，因此 不僅會降低生產率，而且因不均勻的加熱及冷卻模式而會使鋼卷內的 材質偏差增加。

為了解決上述問題，提出了在因連續退火法而具有抗時效性的加 工用材料的情況下，通過在超低碳鋼中添加用于析出固溶元素且作為 碳氮化物形成元素的鈦(Ti)或鈮(Nb)等的元素來獲得預期特性的 方案。

然而，在這種情況下，產生了由添加高價元素所帶來的生產成本 增加的問題，同時還引起了鋼的表面特性劣化。此外，即使在制鋼時 添加了這些元素，但是隨著在熱軋步驟中形成無序的織構，從而難以 確保深拉(Cupping)性等的加工性。