[發明專利]高屈強比高強度冷軋鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201580017845.4
• 申請日: 2015-03-13
• 公開（公告）號: CN106170574B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 高島克利;小野義彥;長谷川浩平
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C21D9/46;C22C38/14;C22C38/58
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 楊宏軍,沈靜

技術領域

本發明涉及具有高屈強比的高強度冷軋鋼板及其制造方法，尤其涉及適合用作汽車等的構造用部件的薄鋼板。此外，屈強比(YR)是表示屈服應力(YS)相對于抗拉強度(TS)的值，以YR＝YS/TS表示。

背景技術

在汽車領域中由車身的輕量化實現的燃料效率提高逐漸成為重要課題的情況下，正在推行通過對汽車部件應用高強度鋼板實現的薄壁化，TS為980MPa以上的鋼板的應用正在得到推廣。

對汽車的構造用構件、加強用構件所使用的高強度鋼板要求優異的成形性和沖擊吸收能量特性。尤其是對于具有復雜形狀的部件的成形，不僅要求伸長率(elongation)或拉伸翻邊性能(stretch flangeability，以下稱為擴孔性)中的個別特性優異，還要求雙方都優異，這其中，尤其是對于需要彎曲加工等的部件形狀，伸長率需要為20％以上。另外，為了提高沖擊吸收能量特性，提高屈強比是有效的，以低變形量就能高效率地吸收沖擊能量。

以往，作為兼具成形性和高強度的高強度薄鋼板，已知有鐵素體·馬氏體組織的雙相鋼板(DP鋼板)。但是，DP鋼板雖然相對于強度來說其伸長率優秀，但在鐵素體和馬氏體的界面產生應力集中，從而容易產生裂紋(crack)，因此存在彎曲性、擴孔性變差的缺點。因此，例如，專利文獻1中，公開了通過控制鐵素體的結晶粒徑、體積分率以及納米硬度來獲得優秀的伸長率和彎曲性的DP鋼板。另外，作為兼具高強度和優秀的延性的鋼板，已知TRIP鋼板。該TRIP鋼板是含有殘余奧氏體的鋼板組織，若以馬氏體相變開始溫度以上的溫度進行加工使其變形，則通過應力而將殘余奧氏體誘發相變為馬氏體從而得到大的伸長率。但是，該TRIP鋼板在沖切加工時殘余奧氏體向馬氏體轉變，因此具有在與鐵素體的界面產生裂紋而導致擴孔性變差的缺點。因此，專利文獻2中公開了含有貝氏體鐵素體的TRIP鋼板。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4925611號公報

專利文獻2：日本專利第4716358號公報

發明內容

但是，一般情況下，DP鋼板在馬氏體相變時，會在鐵素體中導入可動位錯，從而成為低屈強比，沖擊吸收能量特性變低。另外，專利文獻1的鋼板相對于980MPa以上的抗拉強度(TS)來說，伸長率是不充分的，不能說確保了充分的成形性。另外，對于利用了殘余奧氏體的專利文獻2的鋼板來說，在具有980MPa以上的抗伸強度(TS)的情況下，屈強比(YR)低于75％，因此沖擊吸收能量特性低。在這種抗拉強度(TS)為980MPa以上的高強度鋼板中，難以在保持優秀的沖擊吸收能量特性的同時確保可得到優秀的沖壓成形性的伸長率以及擴孔性，實際情況是即使包括其他的鋼板在內，也并沒有開發出兼具這些特性(屈強比、強度抗拉強度、伸長率、擴孔性)的鋼板。

因此本發明的目的在于，解決以上那樣的現有技術的課題，提供一種伸長率和擴孔性優秀、具有高屈強比的高強度冷軋鋼板及其制造方法。

本發明的發明人為解決上述課題而反復進行了研究，結果發現，通過在特定的鋼組成下，將鋼板金屬組織的鐵素體、殘余奧氏體、馬氏體的體積分率控制在特定的比率，并且控制鐵素體、馬氏體、殘余奧氏體、貝氏體和回火馬氏體的平均結晶粒徑、殘余奧氏體的長徑比(aspect ratio)、硬質相中的回火馬氏體的比例，再有為了確保20％以上的伸長率而控制殘余奧氏體中的C濃度，由此得到在保持高屈強比的同時兼具高延性以及優秀的擴孔性的高強度鋼板。

在擴孔試驗中，在鋼板組織中存在具有高硬度的馬氏體或是殘余奧氏體的情況下，在沖切加工時在其界面尤其是與軟質的鐵素體的界面產生空隙(void)，在之后的擴孔過程中空隙彼此連結、擴展，由此產生裂紋。另一方面，通過在鋼板組織中含有軟質的鐵素體、殘余奧氏體，從而伸長率提高。另外，通過在鋼板組織內含有位錯密度高的貝氏體、回火馬氏體，雖然屈強比變高，但對于伸長率的效果小。因此，以往難以使伸長率和高屈強比的平衡提高。