[發明專利]一種具有優異的強度及延展性的輕質鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201380081867.8
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN105899695B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 郭在賢;具民書;申東錫
• 申請（專利權）人: POSCO公司
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/04;C22C38/60;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: 張晶,王朋飛

技術領域

本發明涉及一種用作汽車結構部件、內外板等的鋼板，詳細而言，涉及一種具有優異的強度和延展性的輕質鋼板。

背景技術

近來，隨著新型燃料汽車(例如電動汽車)的問世，電瓶等汽車燃料系統的重量同現有內燃機相比預計會大幅增加，因此，需要開發能顯著減少車身重量的輕質材料。

雖然考慮使用鋁或錳作為輕質材料，但是由于所述鋁或錳的強度和延展性低并且費用高，因此，不能避免繼續利用鋼材。

鋼材的強度和延展性明顯比鋁、錳優異，并且成本也非常低。到目前為止，雖然試圖通過降低高強度高延展性鋼材的厚度來謀求車身的輕質化，但實際上當鋼材自身的高比重無法滿足汽車所要求的輕質化限度時，鋼材中不可避免的使用諸如Al等非鐵金屬。

因此，正在開發主要通過添加輕元素Al來降低比重的鋼材。目前已知的制造技術有：超低碳鋼中添加2.0～10.0wt％的Al的鐵素體鋼材的制造技術和超低碳鋼中添加8wt％的Al、添加10～30wt％的Mn的奧氏體類鋼材的制造技術。

但是存在以下問題。上述鐵素體鋼材含有0.8～1.2wt％的碳，其中包含10～30wt％的錳和8～12wt％的鋁的技術(專利文獻1)，以及添加0.2wt％以下的碳和2.5～10wt％的鋁，通過抑制析出物和晶體組織來確保鋼性，并確保了一定程度的延展性，但是抗張強度降至400MPa，延伸率僅為約25％。

為了解決上述問題，開發了包含大量的殘余奧氏體，從而引起相變誘發塑性(Transformation Induced Plasticity)，通過抑制鐵素體晶體組織，獲得沒有皺紋狀變形，強度和延展性優異的雙相(Duplex)輕質鋼板(專利文獻2)。

但是，上述雙相輕質鋼板，為了熱軋板鋼進行再加熱或為了獲得機械特性進行熱處理，則雙相輕質鋼板形成脫碳(Decarbonization)導致碳損失，同時奧氏體也減少，從而降低強度和延展性。

(專利文獻1)日本公開專利特開2006-176843號

(專利文獻2)日本公開專利特開2009-287114號

發明內容

要解決的技術問題

本發明的一方面，其目的在于提供一種可確保高強度和延展性的輕質鋼板及其制造方法，通過抑制對包含奧氏體的鋼板進行熱處理過程中所發生的脫碳，防止脫碳引起的奧氏體的損失，從而即使當向所述鋼板添加少量碳和錳，也可確保所述鋼板的高強度和高延展性。

技術方案

本發明提供一種具有優異的強度和延展性的輕質鋼板，其按重量％計，包含0.1～1.2％的C、2～10％的Mn、3～10％的Al、0.1％以下的P以及0.01％以下的S，包含選自由5.0％以下的Ni、5.0％以下的Cu、0.01～0.05％的Sb及0.01％以下的B組成的組中的一種以上，余量為Fe及不可避免的雜質，并且其中下述B*的值滿足2～10，

B*＝Ni+0.5Cu+100Sb+500B(各成分的值為重量％)。

并且，本發明提供一種具有優異強度和延展性的輕質鋼板的制造方法，其包括如下步驟：

在1000～1200℃下再加熱滿足上述組成及B*值的鋼錠的步驟；

所述再加熱的鋼錠進行熱軋后，在700℃以上進行精熱軋的步驟；

所述熱軋后進行收卷從而制造熱軋鋼板的步驟；及

所述熱軋鋼板用40％以上的冷軋壓下率進行冷軋的步驟。

有益效果

根據本發明，有效地抑制具有包含奧氏體的雙相輕質鋼板的脫碳，從而添加少量合金元素也能獲得充分的剩余奧氏體，并且剩余奧氏體和碳化物分散在鐵氧體基體上，以降低材質異方性和提高強度和延展性，其中抗張強度為700MPa以上，延伸率為30％以上，從而不僅可以提供成形性優異的熱軋鋼板，還可以提供冷軋鋼板和鍍金鋼板，因此，可使得車身非常輕。

附圖說明

圖1為圖示雙相(Duplex)鋼脫碳機理的模式圖。

圖2為圖示比較例4中在700℃維持30分后的組織照片和碳濃度分布圖表。

圖3為圖示發明例4和比較例4的熱軋鋼板組織照片。

圖4為圖示發明例4中根據冷軋前熱處理的組織變化照片。

優選實施方式