温加工性优良的高强度钢板及其制造方法
2019-11-22

温加工性优良的高强度钢板及其制造方法

本发明提供温加工性优良的高强度钢板及其制造方法。依次实施:热轧工序,将具有如下组成的钢原材加热至奥氏体单相温度区后,实施终轧结束温度为860℃以上的热轧,在卷取温度为400℃以上且低于600℃下卷取,其中,所述钢原材的组成为,以质量%计,含有C:0.01~0.2%、Si:0.5%以下、Mn:2%以下、P:0.03%以下、S:0.01%以下、Al:0.07%以下、N:0.01%以下,还含有选自Ti、Nb、V、Mo、W、B中的一种或两种以上;和热处理工序,在650~750℃的温度区实施热处理。由此,得到温加工性优良的钢板,兼具有在试验温度为400℃以上时局部伸长率大于均匀伸长率的拉伸特性、和在试验温度低于400℃时均匀伸长率相对于总伸长率的比率为40%以上的拉伸特性,还具有实质上为铁素体相单相的基质、和在该基质中尺寸小于10nm的合金碳化物以无变量选择的状态分散析出的组织。

轧制结束后,在卷取温度为400°C以上且低于600°C下卷取。卷取温度低于400°C时,生成马氏体相,不能得到实质上为铁素体相单相的组织,而且合金碳化物容易粗大化,难以得到微小碳化物。另一方面,卷取温度为600°C以上时,在钢板中生成变量选择的合金碳化物,不能确保期望的温加工性。需要说明的是,优选低于550°C,进一步优选530°C以下。

本发明中,以具有上述组成的钢原材作为起始原材。需要说明的是,钢原材的制造方法,在本发明中无需特别地限定,通常公知的制造方法均可以应用。例如,优选将上述组成的钢液在转炉等中熔炼,通过连铸法等铸造方法得到钢坯等钢原材,但本发明中不限于此。另外,在连铸后,不使钢坯等钢原材冷却至室温而装入加热炉中进行热轧,或者不加热而进行直接热轧的直送轧制,均没有问题。

Al是作为脱氧剂起作用的元素,为了得到这样的效果,优选含有0.01%以上,但含有超过0.07%时,氧化物类夹杂物容易增加,使钢的结净度降低,并且使温加工性降低。因此,优选将Al限定为0.07%以下。需要说明的是,更优选0.03、.06%。

本发明钢板是具有拉伸强度590MPa以上的高强度、并且具有适合温热冲压成形的拉伸特性、特别是符合温热冲压成形的延伸特性的钢板。本发明钢板,在试验温度低于400°C的低温的情况下,具有均匀伸长率大于局部伸长率的拉伸特性、即均匀伸长率相对于总伸长率的比率为40%以上的延伸特性,另一方面,在试验温度为400°C以上的高温的情况下,具有局部伸长率大于均匀伸长率、即局部伸长率与均匀伸长率之比超过1.0的延伸特性。由此,得到如上具有温热冲压成形时的钢板各部位的温度变化过程(温度履歴)与由金属模具(冲头)产生的钢板各部位的成形形态能够充分对应的变形特性的钢板、即温加工性优良的钢板。

对以马氏体等低温相变产物作为强化因素的、现有的各种相变组织强化型的高强度钢板,应用加热至超过200°C至约850°C的温度、进行冲压成形的温热冲压法时,由于加热至比制造时的温度更高的温度,因此,钢板强度降低,冲压成形变容易,但在加热时马氏体等强化组织因素发生分解,因此存在温热冲压后冷却至常温时无法保持期望的高强度的问题。

而且,根据本发明人的进一步研究,新发现具有如上所述的拉伸特性的钢板为如下钢板,具有实质上为铁素体相单相的基质、即铁素体百分率95%以上、优选98%以上的基质,并且具有在该基质中小于IOnm的合金碳化物(析出物)相对于母相以所有取向变量(7>卜)析出的、以所谓的无变量选择的状态分散析出的组织。

根据本发明,能够容易并且廉价地制造温加工性优良的高强度钢板,在产业上发挥特别的效果。另外,根据本发明,还具有如下效果,采用温热冲压成形,能够容易并且廉价地制造具有期望的高强度和期望的形状精度的汽车用高强度部件等。

Al:0•07%以下

另外,对于专利文献2中记载的技术而言,必须对钢板同时实施向预定温度区的加热和预定量以上的塑性应变施加,从而实现强度上升。因此,对于该技术而言,无法确保加工成形量低于预定值的部件的期望的高强度。而且,通常即使在部件内部,根据部位(位置)不同应变量也不同,因此,强度并不一定均匀地增加,在实际应用时还存在非常受限的问题。

背景技术

另一方面,在本发明的范围之外的比较例,在低于400°C的试验温度(300°C)下进行的拉伸试验中,(均匀伸长率V(总伸长率)小于40%,或者在400°C以上的试验温度(500°C)下进行的拉伸试验中,(局部伸长率V(均匀伸长率)为1.0以下,温热冲压成形性降低,或者经过温热冲压成形时的加热,拉伸强度大幅降低。

***)无合金碳化物的分散析出