專利名稱：延展性和耐疲勞特性優(yōu)良的高強度熱鍍鋅鋼板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高強度熱鍍鋅鋼板，特別涉及用連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線制造的高強度熱鍍鋅鋼板。
背景技術(shù)：
近年來從保護地球環(huán)境的觀點考慮，要求改善汽車的燃料消耗，此外為了在碰撞時保護乘坐人員，也同時要求提高汽車車體的安全性。因此積極促進汽車車體的輕量化和汽車車體的強化。為了要同時滿足汽車車體的輕量化和強化，使部件的原料提高強度是有效的，所以大力推動在汽車部件中使用高強度鋼板。
以鋼板為原料的汽車部件很多，為了能沖壓加工成形，要求汽車部件用鋼板有優(yōu)良的沖壓成形性能。要實現(xiàn)優(yōu)良的沖壓成形性能，確保高的延展性是重要的，因此強烈要求汽車部件用高強度鋼板的延展性要好。
作為延展性優(yōu)良的高強度鋼板，提出了由鐵素體和低溫相變相的復合組織構(gòu)成的組織強化型鋼板。具有代表性的這種組織強化型鋼板是具有鐵素體和馬氏體復合組織的雙相組織鋼板。此外最近利用殘留奧氏體形成的相變誘導塑性的高延展性鋼板已經(jīng)發(fā)展到了實用化的階段。
另一方面，在汽車部件中，根據(jù)使用的部位有時要求高的耐蝕性能。使用在這樣部位的部件的原料，適合使用以合金化熱鍍鋅鋼板為典型例的熱鍍鋅鋼板。
因此，為了更進一步推動汽車車體的輕量化和強化，耐蝕性優(yōu)良而且延展性優(yōu)良的高強度熱鍍鋅鋼板是必不可少的原料。
其中，大多數(shù)熱鍍鋅鋼板是用連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線制造的。此連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線大多是把退火設(shè)備和鍍鋅設(shè)備連續(xù)布置，退火后進行鍍鋅處理，所以退火后的冷卻在鍍鋅處理中被中斷。因此，增大整個工序的平均冷卻速度是困難的。
也就是說，在用連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線制造的高強度熱鍍鋅鋼板中，難以在鍍鋅處理后的鋼板中含有一般在冷卻速度大的冷卻條件下生成的馬氏體和殘留奧氏體。
眾所周知，在連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線中，作為制造組織強化型高強度熱鍍鋅鋼板的方法，是大量添加Cr或Mo提高淬透性的合金元素，以容易生成馬氏體等低溫相變相?？墒谴罅刻砑雍辖鹪卮嬖谟袑е轮圃斐杀驹黾拥膯栴}。
另一方面，特開2001-3150號公報中提出了把含C0.05～0.20質(zhì)量％、Mn1.0～3.0質(zhì)量％和Si0.3～1.8質(zhì)量％的鋼板，利用進行一次熱處理后快冷到Ms點以下的一次工序、二次熱處理后快冷的二次工序，然后進行熱鍍鋅處理后快冷的三次工序，得到由回火馬氏體、殘留奧氏體和鐵素體和低溫相變相構(gòu)成的復合組織，這樣制造延展性優(yōu)良的高強度熱鍍鋅鋼板的方法。可是用特開2001-3150號公報所述的技術(shù)，雖然可以得到延展性優(yōu)良的鋼板，但得到的鋼板在耐疲勞特性方面存在問題。
本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供具有作為汽車部件用原料足夠的延展性、而且耐疲勞特性優(yōu)良的高強度熱鍍鋅鋼板的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，發(fā)明人從鋼板的成分和顯微組織的觀點對用連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線制造高延展性高強度熱鍍鋅鋼板的方法反復進行了專心的研究。其結(jié)果，認識到首先要利用規(guī)定作為原料的熱軋鋼板的化學成分和組織，對經(jīng)冷軋和熱處理再熱鍍鋅處理后得到的高強度熱鍍鋅鋼板進行回火，得到含有馬氏體和殘留奧氏體的其余為鐵素體和低溫相變相構(gòu)成的復合組織，發(fā)現(xiàn)這樣的鋼板具有優(yōu)良的延展性和耐疲勞特性。
另外，認識到把經(jīng)調(diào)整化學成分和組織的熱軋鋼板作為原料，首先形成含板條馬氏體的組織，然后用連續(xù)熱度鋅生產(chǎn)線在規(guī)定條件下進行再加熱處理和鍍鋅處理的話，可以得到含有回火馬氏體和殘留奧氏體的其余為鐵素體和低溫相變相構(gòu)成的復合組織構(gòu)成的鋼板組織。
進而，認識到利用開始形成含板條馬氏體的組織，可以使其后的回火處理時生成的奧氏體細小分散，容易產(chǎn)生C向奧氏體中移動而濃度增加，而且由于細小的奧氏體穩(wěn)定，得到的殘留γ量增加，可以得到延展性和耐疲勞特性非常優(yōu)良的高強度熱鍍鋅鋼板。
本發(fā)明是在上述認識的基礎(chǔ)上完成的。
也就是本發(fā)明的要點如下。
(1)具有優(yōu)良延展性和耐疲勞特性的高強度熱鍍鋅鋼板的制造方法，其特征是具有含C0.05～0.20質(zhì)量％、Si0.3～1.8質(zhì)量％、Mn1.0～3.0質(zhì)量％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的成分組成，和主要相的鐵素體和第2相構(gòu)成的復合組織，第2相含80vol％以上的貝氏體，其余為馬氏體、殘留奧氏體和珠光體中的1種或2種以上構(gòu)成，此第2相板厚方向的平均長度相對于軋制方向的平均長度的比在0.7以上，以這樣的熱軋板為原料，對此熱軋板進行冷軋，然后進行在Ac1相變點以上溫度區(qū)域保溫5s以上的一次加熱處理，此后以10℃/s以上的冷卻速度冷卻到Ms點以下的溫度，再進行在Ac1相變點～一次加熱溫度的區(qū)域保溫5～120秒的二次加熱處理，此后以5℃/s以上的冷卻速度冷卻到500℃以下的溫度，然后進行熱鍍鋅處理后以5℃/s以上的冷卻速度冷卻到300℃。
(2)具有優(yōu)良延展性和耐疲勞特性的高強度熱鍍鋅鋼板的制造方法，其特征是將具有含C0.05～0.20質(zhì)量％、Si0.3～1.8質(zhì)量％、Mn1.0～3.0質(zhì)量％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的成分組成的鋼原料，加熱后進行熱軋，隨后以10℃/s以上的冷卻速度冷卻，在300℃以上550℃以下的溫度卷取，對此熱軋鋼板進行冷軋，然后進行在Ac1相變點以上的溫度區(qū)域保溫5s以上的一次加熱處理，此后以10℃/s以上的冷卻速度冷卻到Ms點以下的溫度，再進行在Ac1相變點～一次加熱溫度的區(qū)域保溫5～120秒的二次加熱處理，此后以5℃/s以上的冷卻速度冷卻到500℃以下的溫度，然后進行熱鍍鋅處理后以5℃/s以上的冷卻速度冷卻到300℃。
(3)在上述(1)或(2)所述的具有優(yōu)良延展性和耐疲勞特性的高強度熱鍍鋅鋼板的制造方法，其特征是用熱鍍鋅處理形成熱鍍鋅膜后，再加熱到400℃～550℃溫度區(qū)域，使熱鍍鋅膜合金化。
(4)在上述(1)、(2)或(3)所述的具有優(yōu)良延展性和耐疲勞特性的高強度熱鍍鋅鋼板的制造方法，其特征是鋼原料具有含選自下述(a)～(e)中任1個或2個以上成分的組成，(a)Al0.2～1.5質(zhì)量％(b)Cr和Mo中任1種或2種合計在0.05～1.0質(zhì)量％(c)B0.003質(zhì)量％以下(d)從Ti、Nb和V中選擇的1種或2種以上合計為0.01～0.3質(zhì)量％
(e)Ca和REM中的任1種或2種合計為0.01質(zhì)量％以下。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明的制造方法按各工序順序進行說明。
首先對作為原料的鋼板成分組成的限定原因進行說明。
C0.05～0.20質(zhì)量％C是提高鋼板強度所必須的元素，此外有利于生成殘留奧氏體和低溫相變相，是不可缺少的元素。但是C含量小于0.05質(zhì)量％的情況下不能得到所希望的強度，另一方面，超過0.20質(zhì)量％的話，由于導致焊接性能惡化，所以限定C在0.05～0.20質(zhì)量％范圍。
Mn1.0～3.0質(zhì)量％Mn利用固溶強化提高鋼的強度，同時提高鋼的淬透性，此外具有促進殘留奧氏體生成和低溫相變相生成的作用。認為這樣的作用需要Mn含量在1.0質(zhì)量％以上。另一方面，含量即使超過3.0質(zhì)量％，因效果達到飽和，不能期待與含量相應(yīng)的效果，導致成本增加。因此Mn限定在1.0～3.0質(zhì)量％范圍。
Si0.3～1.8質(zhì)量％Si利用固溶強化提高鋼的強度，同時具有抑制碳化物的生成，促進殘留奧氏體相的生成的作用。認為這樣的作用需要Si含量在0.3質(zhì)量％以上。另一方面，含量超過1.8質(zhì)量％的話，施鍍性能顯著惡化。因此，Si限定在0.3～1.8質(zhì)量％范圍。
此外在本發(fā)明中根據(jù)需要可以在上述化學成分中再添加選自下述(a)～(e)中任1個或2個以上的成分。
(a)Al0.2～1.5質(zhì)量％
Al與Si相同，具有抑制碳化物的生成，促進殘留奧氏體相生成的作用。認為這樣的作用需要Al含量在0.2質(zhì)量％以上。另一方面，含量超過1.5質(zhì)量％的話，鋼中的夾雜物量增加，使延展性降低。因此希望Al含量限定在0.2～1.5質(zhì)量％范圍。
(b)Cr和Mo中的任1種或2種合計在0.05～1.0質(zhì)量％Cr和Mo是具有提高鋼的淬透性，促進低溫相變相生成的作用的元素。認為這樣的作用需要Cr和Mo中的1種或2種合計在0.05質(zhì)量％以上。另一方面，即使單獨或合計含量超過1.0質(zhì)量％，效果達到飽和，不能期待與含量相應(yīng)的效果，對經(jīng)濟上不利。因此，希望限定Cr和Mo中的任1種或2種合計在0.05～1.0質(zhì)量％范圍。
(c)B0.003質(zhì)量％以下B是具有提高鋼的淬透性作用的元素，根據(jù)需要可以含有B?？墒荁含量超過0.003質(zhì)量％效果達到飽和，所以希望限定B在0.003質(zhì)量％以下。更希望添加在0.001～0.002質(zhì)量％范圍。
(d)選自Ti、Nb和V的任1種或2種以上合計為0.01～0.3質(zhì)量％Ti、Nb和V是形成碳化物，具有通過析出強化使鋼提高強度的作用，可根據(jù)需要添加。認為這樣的作用需要選自Ti、Nb和V中的1種或2種以上合計為0.01質(zhì)量％以上。另一方面，即使單獨或合計含量超過0.3質(zhì)量％，過分地提高強度會使延展性降低。因此希望限定選自Ti、Nb和V的1種或2種以上的含量在0.01～0.3質(zhì)量％范圍。
(e)Ca和REM中的任1種或2種合計為0.01質(zhì)量％以下Ca和REM具有控制硫化物夾雜物形態(tài)的作用，因此具有使鋼板的拉伸翻邊性能提高的效果。這樣的效果在Ca和REM中的1種或2種合計超過0.1質(zhì)量％的話達到飽和。因此希望限定Ca和REM中的1種或2種合計為0.01質(zhì)量％以下。更希望添加0.001～0.005質(zhì)量％范圍。
上述化學成分以外的其余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。這些不可避免的雜質(zhì)，例如可以允許P0.005質(zhì)量％以下和S0.02質(zhì)量％以下。
下面對鋼板的組織進行詳細說明。
熱軋板組織是由主相的鐵素體和第2相構(gòu)成的復合組織，第2相含80vol％以上的貝氏體，其余為馬氏體、殘留奧氏體和珠光體中的1種或2種以上構(gòu)成。
作為原料的熱軋板的組織中利用使第2相形成貝氏體，在其后的冷軋中容易引起第2相的分離，能有效地起到因最終的組織細化造成的殘留γ的增加、以及隨之延展性的提高。在第2相中的貝氏體小于80vol％，馬氏體增加的話，冷軋時第2相難以分離，最終得到的第2相粗大，延展性降低。此外珠光體增加的話，一次加熱處理時滲碳體不再固溶，殘存下來，C作為滲碳體消耗，所以殘留γ量減少，延展性降低。
所謂主相是指含50vol％以上的相。
第2相板厚方向的平均長度相對于軋制方向的平均長度的比(以下表示為縱橫比)在0.7以上熱軋鋼板組織的第2相，其縱橫比小于0.7，也就是成為伸展開的形狀的話，最終得到的第2相沿原來第2相的位置形成列狀，其結(jié)果對于疲勞龜裂的擴展成為不利的因素，耐疲勞特性降低。因此第2相的縱橫比規(guī)定在0.7以上。關(guān)于縱橫比的上限值沒有特別的限定，第2相軋制方向的平均長度比板厚方向的平均長度小在實際中是不會發(fā)生的，所以縱橫比的上限實際為1.0。
最終組織本發(fā)明具有的特征為以具有上述成分組成和組織的熱軋鋼板為原料，進行冷軋、熱處理后進行鍍鋅處理，制造具有所希望的最終組織的熱鍍鋅鋼板。
作為最終組織，希望成為由回火馬氏體、殘留奧氏體、鐵素體和低溫相變相構(gòu)成的復合組織。
其中上述回火馬氏體是指把板條狀的馬氏體加熱時生成的相。此回火馬氏體是保持回火前的板條馬氏體的形態(tài)、而具有均勻微細結(jié)構(gòu)的相?；鼗瘃R氏體通過回火而軟化，具有充分的變形能力，所以是能有效提高高強度鋼板的延展性的相。
按本發(fā)明制造方法得到的熱鍍鋅鋼板希望這樣的回火馬氏體相含20vol％以上。因為在回火馬氏體量小于20vol％的情況下，不能期望得到顯著的提高延展性的效果。
進而，殘留奧氏體加工時形變誘導相變成馬氏體，使產(chǎn)生在局部的加工變形分散，具有提高鋼板延展性的作用。用按本發(fā)明制造方法得到的鋼板中，希望這樣的殘留奧氏體含3vol％以上。也就是在殘留奧氏體量小于3vol％的情況下，不能期望得到顯著的提高延展性的效果。
另外，在最終復合組織中的上述回火馬氏體和殘留奧氏體以外的相是鐵素體和低溫相變相。
鐵素體是不含碳化物的軟質(zhì)相，具有高的變形能力，使鋼板的延展性提高。因此希望最終組織中的鐵素體在30vol％以上。
另一方面，在本發(fā)明中所謂的低溫相變相是指不回火的馬氏體或貝氏體。馬氏體和貝氏體都是硬質(zhì)相，使鋼板的強度提高。通過軟質(zhì)相的鐵素體和硬質(zhì)相的低溫相變相與回火馬氏體、殘留奧氏體一起構(gòu)成的復合組織，成為從軟質(zhì)相到硬質(zhì)相的混合的微細組織，結(jié)果實現(xiàn)鋼板的高延展性和低的屈服比，使鋼板的成形性顯著提高。
熱鍍鋅層的單位面積重量根據(jù)使用目的對耐蝕性要求等可以適當確定，沒有特別的規(guī)定。例如在汽車結(jié)構(gòu)部件上使用的鋼板上，希望熱鍍鋅鍍層的厚度(單位面積重量)為30～60g/m2。
下面以具有上述成分組成和組織的熱軋板為原料，對具有上述最終組織的熱鍍鋅鋼板制造方法各個工序進行詳細說明。
首先，冶煉具有上述成分組成的鋼水，用連續(xù)鑄造等鑄造成板坯等，作為軋制用鋼原料。
然后把此鋼原料按此種鋼板一般的方法加熱，粗軋成薄板坯、然后終軋成具有所希望板厚的熱軋板后卷取的熱軋。在此熱軋工序中，軋后以10℃/s以上的冷卻速度冷卻，在300℃以上550℃以下的溫度卷取，可以使熱軋鋼板成為上述的組織。
也就是說，在本發(fā)明中是含有高比率的作為對象的Mn等合金成分的成分系統(tǒng)，鑄造時這些元素產(chǎn)生偏析。小于10℃/s的冷卻速度或超過550℃的卷取溫度的話，容易避開這些偏析部位生成鐵素體，所以偏析部位作為第2相殘存下來。其結(jié)果，熱軋鋼板的第2相成伸展狀態(tài)，最終得到的第2相也沿原第2相位置形成列狀，其結(jié)果疲勞龜裂容易擴展，耐疲勞特性降低。此外，卷取溫度低于300℃的話，熱軋鋼板中第2相中的馬氏體增加，冷軋時第2相難以分離，最終得到的第2相粗大，延展性降低。因此限定冷卻速度在10℃/s以上、卷取溫度在300℃以上550℃以下的范圍。
上述熱軋后進行冷軋，制成冷軋鋼板。此外，根據(jù)需要可以進行酸洗或退火等。此后，對鋼板實施一次熱處理冷卻后形成含馬氏體組織的一次工序，和用連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線的二次加熱處理，再進行在一次工序中形成的馬氏體回火和生成殘留奧氏體和低溫相變相的二次工序，其后進行鍍鋅處理的三次工序，得到延展性優(yōu)良的高強度熱鍍鋅鋼板。下面對次3個工序進行詳細說明。
一次工序在一次工序中進行使鋼板在Ac1相變點以上溫度區(qū)域至少保溫5s以上的一次加熱處理，然后以10℃/s以上的冷卻速度快冷到Ms點以下的溫度。利用此一次工序在鋼板中生成20vol％以上的板條狀馬氏體。也就是為了得到均勻細化的回火馬氏體，作為前期的組織形成含板條狀的馬氏體的組織。
其中，一次加熱處理的保溫溫度(一次加熱溫度)小于Ac1或保溫時間小于5s的情況下，保溫中生成的奧氏體量少，冷卻后得到的板條狀的馬氏體量不足。一次加熱溫度超過950℃的話，晶粒直徑容易變的粗大，所以希望在950℃以下。此外一次加熱處理后的冷卻速度小于10℃/s的情況下，不能使冷卻后的鋼板組織形成含板條狀馬氏體的組織。為了保持鋼板形狀良好，希望一次加熱后的冷卻速度的上限規(guī)定為100℃/s以下。此外保溫時間希望在5s以上120s以下。
二次工序在二次工序中，對在一次工序中生成20vol％以上的板條狀馬氏體的鋼板，進而進行在Ac1相變點～一次加熱溫度的溫度區(qū)域保溫5～120s的2次加熱處理，然后以5℃/s以上的冷卻速度冷卻到500℃以下。利用此二次工序使一次工序中生成的板條狀馬氏體變成回火馬氏體，同時為了實現(xiàn)最終生成殘留奧氏體和低溫相變相的鋼板組織使一部分再奧氏體化。
其中二次加熱處理時的加熱溫度(二次加熱溫度)小于Ac1相變點的情況下不能發(fā)生再奧氏體化。此外，在一次加熱溫度以上的話，使一次工序中生成的微細的組織變的粗大，使延伸率降低。
在二次加熱處理中的保溫時間小于5s的情況下，由于再奧氏體化不充分，不能得到殘留奧氏體。此外，超過120s的話，進行再奧氏體化，難以得到需要量的回火馬氏體。
此外，二次加熱處理后的冷卻速度小于5℃/s的情況下，由于冷卻速度慢，在二次加熱處理中生成的奧氏體相變成鐵素體和珠光體，不形成殘留奧氏體和低溫相變相。為了保持鋼板良好的形狀，希望二次加熱處理后的冷卻速度在50℃/s以下。
順便說明的是此二次工序希望用兼有退火設(shè)備和熱鍍鋅設(shè)備的連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線進行。因為利用連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線進行，二次工序后直接轉(zhuǎn)到三次工序，可以提高生產(chǎn)率。
三次工序在三次工序中，把進行二次工序的鋼板進行熱鍍鋅，以5℃/s以上的冷卻速度冷卻到300℃。熱鍍鋅處理可以使用一般連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線進行的處理條件，沒有特別的限定。可是在非常高的溫度下的鍍鋅處理難以確保殘留奧氏體量。因此希望進行在500℃以下的鍍鋅處理。此外鍍鋅后的冷卻速度非常小時，難以確保殘留奧氏體。因此希望從鍍鋅處理后到300℃的溫度范圍中的冷卻速度限定在5℃/s以上。此冷卻速度的上限希望規(guī)定在50℃/s。不用說在鍍鋅處理后可以根據(jù)需要進行用于調(diào)整單位面積重量的刮平處理。
進而，熱鍍鋅處理后也可以進行合金化處理。合金化處理是在熱鍍鋅處理后再加熱到450～550℃的溫度區(qū)域，進行熱鍍鋅膜的合金化。合金化處理后希望以5℃/s以上的冷卻速度冷卻到300℃。在高溫的合金化難以確保需要的殘留奧氏體量，鋼板的延展性降低。因此希望合金化溫度的上限限定在550℃。此外合金化溫度小于450℃的情況下，合金化進行緩慢，生產(chǎn)率降低。在合金化處理后的冷卻速度非常低的情況下，難以確保殘留奧氏體。因此合金化處理后到300℃的溫度范圍內(nèi)的冷卻速度希望限定在5℃/s以上。
為了矯正形狀和調(diào)整表面粗糙度等，在鍍鋅處理后或合金化處理后的鋼板可以進行平整。此外在鍍鋅后的鋼板表面也可以進行涂敷樹脂或油脂、進行各種涂裝處理等。
在以上的說明中把退火設(shè)備、鍍鋅設(shè)備以及合金化處理設(shè)備放在連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線中，進行鋼板的二次加熱、鍍鋅處理以及處理，但也可以各工序在獨立的設(shè)備或工序中實施。
實施例在轉(zhuǎn)爐中冶煉表1所示成分組成的鋼，用連續(xù)鑄造法生產(chǎn)鑄件。把得到的鑄件用表2和表3所示的條件熱軋到板厚2.6mm，酸洗后冷軋得到板厚1.0mm的鋼板。其中熱軋后的組織由50～90vol％的鐵素體(主相)和第2相構(gòu)成，第2相中的貝氏體體積比率、第2相的縱橫比、用掃描電子顯微鏡對組織觀察的結(jié)果如表4和表5所示。
用3％硝酸酒精蝕刻軋制方向的斷面，用掃描電子顯微鏡觀察而研究了鋼板的顯微組織?？v橫比用倍率1000倍的斷面觀察照片，測定了20個任意的第2相的軋制方向長度和板厚方向長度，分別求出它們的平均值。對于鐵素體、貝氏體、回火馬氏體的量用倍率3000倍下的斷面組織用圖象分析求出各自的占有面積，從10個視場求出平均值。
然后把這些冷軋鋼板在連續(xù)退火生產(chǎn)線上按表2和表3所示的一次工序條件進行加熱然后冷卻。進而，把經(jīng)過一次工序的鋼板用連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線按表2和表3所示的二次工序條件進行加熱、冷卻，進行保溫后繼續(xù)進行熱鍍鋅處理，其后對一部分進行在熱鍍鋅處理后再加熱的熱鍍鋅膜的合金化處理，然后冷卻的三次工序。
其中，熱鍍鋅處理是把鋼板浸入浴溫475℃的鍍槽中，然后向上提進行單面的單位面積重量為50g/m2的氣體刮平處理，然后以10℃/s的加熱速度升溫到500℃，進行合金化處理。調(diào)整合金化處理的保溫時間，使鍍膜中的含鐵量在9～11質(zhì)量％。
對于這樣得到的熱鍍鋅鋼板的力學特性和組織研究的結(jié)果示于表4和表5。
把從鋼板上取的樣品研磨到板厚方向的中心面，通過測定在板厚中心面的X射線衍射強度求出表4和表5中的殘留奧氏體量。入射X射線使用MoKα線，求出鐵素體的(110)(200)(211)各面的X射線的衍射積分強度和奧氏體的(111)(200)(220)(311)各面的X射線衍射積分強度，求出4個奧氏體面相對于鐵素體的(110)(200)(211)的各3個積分強度比，也就是求出12個積分強度比，把它們?nèi)科骄鳛闅埩魥W氏體的體積比率。
此外，力學特性使用從鋼板上垂直軋向的方向取樣、形狀為平行部分寬25mm、平行部分長60mm、標距50mm、肩部半徑25mm的JIS5號拉伸試驗片，以變形速度0.4s-1進行，測定了屈服強度(YP)、抗拉強度(TS)、延伸率(EI)。
疲勞試驗使用形狀為應(yīng)力負荷部分附加30.4mm的R、最小寬度20mm的試驗片，作為懸臂梁施加負荷，頻率為20Hz，用應(yīng)力比-1的雙面應(yīng)力平面彎曲試驗法進行試驗，把反復次數(shù)超過106的應(yīng)力作為疲勞極限(FL)。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性采用本發(fā)明的話，可以制造作為汽車部件用原料的具有足夠延展性而且耐疲勞特性優(yōu)良的高強度熱鍍鋅鋼板。
表1

表2

表3

表4

(*)M馬氏體、B貝氏體、P珠光體表5

(*)M馬氏體、B貝氏體、P珠光體
權(quán)利要求
1.具有優(yōu)良延展性和耐疲勞特性的高強度熱鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，將含C0.05～0.20質(zhì)量％、Si0.3～1.8質(zhì)量％以及Mn1.0～3.0質(zhì)量％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鋼原料，加熱后進行熱軋，然后以10℃/s的冷卻速度冷卻后，在300℃以上550℃以下的溫度進行卷取，然后進行在Ac1相變點以上溫度區(qū)域保溫5s以上的一次加熱處理，此后以10℃/s以上的冷卻速度冷卻到Ms點以下的溫度，再進行在Ac1相變點～一次加熱溫度的區(qū)域保溫5～120秒的二次加熱處理，此后以5℃/s以上的冷卻速度冷卻到500℃以下的溫度，此后在進行熱鍍鋅處理后，以5℃/s以上的冷卻速度冷卻到300℃。
2.如權(quán)利要求1所述的具有優(yōu)良延展性和耐疲勞特性的高強度熱鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，熱軋后的鋼組織具有主要相的鐵素體和第2相構(gòu)成的復合組織，第2相含80vol％以上的貝氏體，其余為馬氏體、殘留奧氏體和珠光體中的任1種或2種以上構(gòu)成，此第2相板厚方向的平均長度相對于軋制方向的平均長度的比在0.7以上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的具有優(yōu)良延展性和耐疲勞特性的高強度熱鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，用熱鍍鋅處理形成熱鍍鋅膜后，再加熱到400℃～550℃的溫度區(qū)域，使熱鍍鋅膜合金化，然后以5℃/s以上的冷卻速度冷卻到300℃。
4.如權(quán)利要求1或2所述的具有優(yōu)良延展性和耐疲勞特性的高強度熱鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，鋼原料的組成含有從下述(a)～(e)中任1個或2個以上選擇的成分，(a)Al0.2～1.5質(zhì)量％(b)Cr和Mo中的任1種或2種合計在0.05～1.0質(zhì)量％(c)B0.003質(zhì)量％以下(d)從Ti、Nb和V中選擇的1種或2種以上合計為0.01～0.3質(zhì)量％(e)Ca和REM中的任1種或2種合計為0.01質(zhì)量％以下。
5.如權(quán)利要求3所述的具有優(yōu)良延展性和耐疲勞特性的高強度熱鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，鋼原料的組成含有從下述(a)～(e)中任1個或2個以上選擇的成分，(a)Al0.2～1.5質(zhì)量％(b)Cr和Mo中的任1種或2種合計在0.05～1.0質(zhì)量％(c)B0.003質(zhì)量％以下(d)從Ti、Nb和V中選擇的1種或2種以上合計為0.01～0.3質(zhì)量％(e)Ca和REM中的任1種或2種合計為0.01質(zhì)量％以下。
全文摘要
具有含C0.05～0.20質(zhì)量％、Si0.3～1.8質(zhì)量％、Mn1.0～3.0質(zhì)量％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的成分組成，和主要相的鐵素體和第2相構(gòu)成的復合組織，第2相含80vol％以上的貝氏體，其余為馬氏體、殘留奧氏體和珠光體中的1種或2種以上構(gòu)成，此第2相板厚方向的平均長度相對于軋制方向的平均長度的比在0.7以上，以這樣的熱軋板為原料，對此熱軋板進行冷軋，然后進行規(guī)定的熱處理、熱鍍鋅處理和冷卻處理。這樣可以得到作為汽車部件用原料的具有足夠延展性而且耐疲勞特性優(yōu)良的高強度熱鍍鋅鋼板。
文檔編號B32B15/01GK1692166SQ038062
公開日2005年11月2日 申請日期2003年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月18日
發(fā)明者中垣內(nèi)達也, 清水哲雄, 坂田敬 申請人:杰富意鋼鐵株式會社