專利名稱：具有優(yōu)秀成形性、面板定形性和抗硌痕性的冷軋鋼板與鍍鋅鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷軋鋼板與鍍鋅鋼板及其制造方法，該鋼板具有優(yōu)秀成形性、面板定形性和抗硌痕性，滿足汽車外部面板的要求。
背景技術(shù)：
汽車外部面板用鋼板要求具有優(yōu)秀成形性、面板定形性和抗硌痕性(抵抗局部凹陷)。面板成形性由指數(shù)如屈服強(qiáng)度、延伸率和n值(加工硬化指數(shù))評(píng)價(jià)。面板定形性和抗硌痕性在許多情況下也用屈服強(qiáng)度和加工與涂層-烤漆處理后的屈服強(qiáng)度評(píng)價(jià)。如果鋼板屈服強(qiáng)度減弱，那么壓制成形性提高。可是，面板成形后的抗硌痕性不能令人滿意。另一方面，如果鋼板的屈服強(qiáng)度增加，那么抗硌痕性改善?？墒?，在壓制成形性方面產(chǎn)生問題如出現(xiàn)皺褶或裂紋。針對(duì)這種情況，進(jìn)行了各種研究來努力獲得在壓制成形時(shí)具有低的屈服點(diǎn)而在成形及烤漆后具有高的屈服強(qiáng)度的鋼板，以用作汽車外部面板。作為在屈服強(qiáng)度方面滿足這兩種矛盾需求的冷軋鋼板，開發(fā)了一種應(yīng)用鋼中碳原子應(yīng)變時(shí)效現(xiàn)象的烘烤硬化鋼板，下文稱為“BH鋼板”。
具體而言，已經(jīng)知道的一種制造具有優(yōu)秀深沖性能的BH鋼板的方法中，通過在具有很低碳含量(大約50ppm)的鋼中添加能形成碳氮化合物的元素如Nb和Ti來制備冷軋鋼板，其中這些元素的添加量同碳的原子比不大于1。例如，日本專利公開(Kokoku)No.60-46166指出將添加Ti或Nb的低碳鋼在接近900℃的高溫下退火，來制造特定的BH鋼板。日本專利公開(Kokai)No.61-276928指出通過在700～850℃的溫度范圍內(nèi)退火來制造超低碳BH鋼板。
在JP’166公開的技術(shù)中，優(yōu)點(diǎn)在于可以提高BH性能和r值。然而，由于是在高溫下退火，恐怕存在鐵素體晶粒長(zhǎng)大導(dǎo)致的表面粗糙。此外，由于鋼板本身軟，盡管可獲得高的BH性能，但是經(jīng)過壓制成形和烤漆步驟之后的屈服強(qiáng)度不夠高。另一方面，在JP’928公開的技術(shù)中，同JP’166相比退火溫度低，因此滿足要求的表面性能和屈服強(qiáng)度?？墒?，基本上不能提高要求的BH性能和r值。還應(yīng)該指出這些已有技術(shù)主要目的在于提高鋼板的BH性能，以便使鋼板具有改進(jìn)的抗硌痕性。因此，恐怕出現(xiàn)抗自然時(shí)效性能的劣化，也就是在壓力成形時(shí)出現(xiàn)拉伸變形，這起因于鋼板在室溫儲(chǔ)存時(shí)發(fā)生的屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)。在這種情況下，就鋼板的實(shí)際使用而言，BH量限制在60MPa左右。
如上所述，傳統(tǒng)方法制造的冷軋鋼板不能滿足表面性能、抗自然時(shí)效性能和抗硌痕性要求，而這是用于汽車外部面板的鋼板所要求的。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種滿足汽車外部面板要求的、具有滿意的表面性能、抗自然時(shí)效性能和抗硌痕性的冷軋鋼板和鍍鋅鋼板及其制造方法。
發(fā)明概述(1)本發(fā)明提供一種具有優(yōu)秀成形性、面板定形性和抗硌痕性的冷軋鋼板，該鋼板含有重量百分比0.005～0.015％的C、重量百分比0.01～0.2％的Si、重量百分比0.2～1.5％的Mn、重量百分比0.01～0.07％的P、重量百分比0.006～0.015％的S、重量百分比0.01～0.08％的固溶態(tài)Al、重量百分比不大于0.004％的N、重量百分比不大于0.003％的O、重量百分比0.04～0.23％的Nb以及平衡量的Fe和不可避免的雜質(zhì)，其中Nb和C滿足公式1)表示的關(guān)系，冷軋鋼板滿足公式2)表示的關(guān)系1.0≤(Nb％×12)/(C％×93)≤3.0 …1)exp(ε)×(5.29×exp(ε)-4.19)≤σ/σ0.2≤exp(ε)×(5.64×exp(ε)-4.49)
…2)其中0.002＜ε≤0.096，ε表示真應(yīng)變，σ0.2表示0.2％彈性極限應(yīng)力，σ表示相對(duì)于真應(yīng)變?chǔ)诺恼鎽?yīng)力。
(2)本發(fā)明提供一種如上述條款(1)所述的、具有優(yōu)秀成形性、面板定形性和抗硌痕性的冷軋鋼板，該鋼板還包括重量百分比0.0001～0.002％的B。
(3)本發(fā)明提供一種具有優(yōu)秀成形性、面板定形性和抗硌痕性的鍍鋅鋼板，這種鋼板通過在條款(1)或(2)所述的冷軋鋼板上面鍍鋅獲得。
(4)本發(fā)明提供一種制造如上述條款(1)或(2)所述的、具有優(yōu)秀成形性、面板定形性和抗硌痕性的冷軋鋼板的方法，包括下列步驟制備熔融鋼并連鑄該鋼；進(jìn)行熱軋?zhí)幚恚渲性?Ar3-100)℃或更高的溫度終軋，并且鋼板在500～700℃卷取；對(duì)熱軋鋼板連續(xù)進(jìn)行冷軋?zhí)幚砗屯嘶鹛幚怼?br> (5)本發(fā)明提供一種制造鍍鋅鋼板的方法，該鋼板具有條款(3)所述的優(yōu)秀成形性、面板定形性和抗硌痕性，包括下列步驟制備熔融鋼并連鑄上述鋼；進(jìn)行熱軋?zhí)幚恚渲性?Ar3-100)℃或更高的溫度進(jìn)行終軋，并且在500～700℃卷取該鋼板；對(duì)熱軋鋼板連續(xù)進(jìn)行冷軋?zhí)幚砗湾冧\處理。
(6)本發(fā)明提供一種具有優(yōu)秀面板表面定形性和抗硌痕性的冷軋鋼板，該鋼板含有重量百分比0.004～0.015％的C、重量百分比0.01～0.2％的Si、重量百分比0.1～1.5％的Mn、重量百分比0.01～0.07％的P、重量百分比0.005～0.015％的S、重量百分比0.01～0.08％的固溶態(tài)Al、重量百分比不大于0.005％的N、還有選自于由重量百分比0.02～0.12％的Nb和重量百分比0.03～0.1％的Ti組成的群組中至少一種元素，以及平衡量的Fe和不可避免的雜質(zhì)，其中C、Nb、Ti、N和S滿足公式1)表示的關(guān)系，冷軋鋼板滿足公式2)表示的關(guān)系-0.001≤C％-(12/93)Nb％-(12/48)Ti*≤0.001…1)其中，Ti*＝Ti％-(48/14)N％-(48/32)S％，當(dāng)Ti*不大于0時(shí)，認(rèn)為Ti*為0。
exp(ε)×(5.29×exp(ε)-4.19)≤σ/σ0.2≤exp(ε)×(5.64×exp(ε)-4.49) …2)其中0.002＜ε≤0.096，ε表示真應(yīng)變，σ0.2表示0.2％彈性極限應(yīng)力，σ表示相對(duì)于真應(yīng)變?chǔ)诺恼鎽?yīng)力。
(7)本發(fā)明提供一種如上述條款(6)所述的、具有優(yōu)秀面板表面定形性和抗硌痕性的冷軋鋼板，本鋼板還包括重量百分比0.0001～0.002％的B。
(8)本發(fā)明提供一種具有優(yōu)秀面板表面定形性和抗硌痕性的鍍鋅鋼板，這種鋼板通過在條款(6)或(7)所述的冷軋鋼板上面鍍鋅獲得。
(9)本發(fā)明提供一種制造如上述條款(6)或(7)所述的、具有優(yōu)秀面板表面定形性和抗硌痕性的冷軋鋼板的方法，包括下列步驟首先制備熔融鋼液并連鑄成鋼；然后進(jìn)行熱軋?zhí)幚?，其中終軋溫度為(Ar3-100)℃或更高；并且在500～700℃卷取鋼板；對(duì)熱軋鋼板連續(xù)進(jìn)行冷軋?zhí)幚砗屯嘶鹛幚怼?br> (10)本發(fā)明提供一種制造鍍鋅鋼板的方法，該鋼板具有條款(8)所述的優(yōu)秀面板表面定形性和抗硌痕性，包括下列步驟首先制備熔融鋼并連鑄成鋼；然后進(jìn)行熱軋，其中終軋溫度為(Ar3-100)℃或更高；并且在500～700℃卷取鋼板；對(duì)熱軋鋼帶連續(xù)進(jìn)行冷軋?zhí)幚砗湾冧\處理。
附圖簡(jiǎn)述

圖1A和圖1B分別表示按照本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的鋼板，其延伸率El和(Nb×12)/(C×93)之間以及r值與(Nb×12)/(C×93)之間的關(guān)系，其中，該鋼板的C＝0.0075wt％～0.0095wt％，鋼板厚度＝0.8mm。
圖2表示按照本發(fā)明第一實(shí)施例評(píng)價(jià)抗硌痕性和定形性的方法。
圖3是一個(gè)曲線圖，表示按照本發(fā)明第一實(shí)施例，P0.1(面板產(chǎn)生2％、4％和8％應(yīng)變時(shí)的抗硌痕載荷)和δ(面板產(chǎn)生2％應(yīng)變時(shí)回彈量)如何受到σ/σ0.2、exp(ε)和鋼成分的影響。
圖4是一個(gè)曲線圖2表示按照本發(fā)明第一實(shí)施例，P0.1(面板產(chǎn)生2％、4％和8％應(yīng)變時(shí)的抗硌痕載荷)和δ(面板產(chǎn)生2％應(yīng)變時(shí)回彈量)如何受到σ/σ0.2、exp(ε)和鋼成分的影響。
圖5是一個(gè)曲線圖，表示按照本發(fā)明第一實(shí)施例，P0.1(面板產(chǎn)生2％、4％和8％應(yīng)變時(shí)的抗硌痕載荷)和δ(面板產(chǎn)生2％應(yīng)變時(shí)回彈量)如何受到σ/σ0.2、exp(ε)和鋼成分的影響。
圖6是一個(gè)曲線圖，表示按照本發(fā)明第一實(shí)施例，終軋溫度和卷取溫度如何影響P0.1(面板產(chǎn)生2％應(yīng)變時(shí)的抗硌痕載荷)、δ和Wca(波高的算術(shù)平均值)。
圖7表示按照本發(fā)明第二實(shí)施例，如何進(jìn)行評(píng)價(jià)抗硌痕性和定形性的實(shí)驗(yàn)。
圖8是一個(gè)曲線圖，表示按照本發(fā)明第二實(shí)施例，P0.1(面板產(chǎn)生2％、4％和8％應(yīng)變時(shí)的抗硌痕載荷)和δ(面板產(chǎn)生2％應(yīng)變時(shí)回彈量)如何受到σ/σ0.2、exp(ε)和鋼成分的影響。
圖9是一個(gè)曲線圖，表示按照本發(fā)明第二實(shí)施例，P0.1(面板產(chǎn)生2％、4％和8％應(yīng)變時(shí)的抗硌痕載荷)和δ(面板產(chǎn)生2％應(yīng)變時(shí)回彈量)如何受到σ/σ0.2、exp(ε)和鋼成分的影響。
圖10是一個(gè)曲線圖，表示按照本發(fā)明第二實(shí)施例，P0.1(面板產(chǎn)生2％、4％和8％應(yīng)變時(shí)的抗硌痕載荷)和δ(面板產(chǎn)生2％應(yīng)變時(shí)回彈量)如何受到σ/σ0.2、exp(ε)和鋼成分的影響。
圖11是一個(gè)曲線圖，表示按照本發(fā)明第二實(shí)施例，終軋溫度和卷取溫度如何影響P0.1(面板產(chǎn)生2％應(yīng)變時(shí)的抗硌痕載荷)、δ和Wca(波動(dòng)高度的算術(shù)平均值)。
圖12是一個(gè)曲線圖，表示按照本發(fā)明第二實(shí)施例的例子3的貯存時(shí)間和ΔYPel(鋼板表面光軋后在25℃儲(chǔ)存時(shí)的YPel恢復(fù)量)之間的關(guān)系。其中，時(shí)效溫度為25℃，○表示6號(hào)鋼樣品(本發(fā)明)，△表示18號(hào)鋼樣品(對(duì)比例)。
實(shí)施本發(fā)明的最佳模式為獲得能用作汽車外部面板的鋼板并具有滿意的表面性能、抗自然時(shí)效性能和抗硌痕性的冷軋鋼板和鍍鋅鋼板及其制造方法，本發(fā)明的發(fā)明者們進(jìn)行了廣泛的研究。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過合金設(shè)計(jì)可以提高面板的抗硌痕性，其中合金設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于面板成形階段的低應(yīng)變區(qū)域的加工硬化行為，而不同于現(xiàn)有技術(shù)中通過增加BH值來提高汽車外部面板所要求的抗硌痕性。還發(fā)現(xiàn)通過積極抑制BH值可以賦予鋼板良好的表面性能和良好的抗自然時(shí)效性。這些結(jié)果使得本發(fā)明的發(fā)明者們可以開發(fā)穩(wěn)定制備冷軋鋼板和鍍鋅鋼板的技術(shù)，該鋼板具有優(yōu)秀的面板表面成形性能和抗硌痕性以及具有至少340MPa的高抗拉強(qiáng)度。
現(xiàn)在描述本發(fā)明的一些實(shí)施例。(第一實(shí)施例)下面描述按照本發(fā)明第一實(shí)施例的使用添加元素的原因、限制添加元素含量的原因、限制拉伸特性的原因以及限制工藝條件的原因。在下文的說明中，“％”表示“重量百分比”(1)添加元素的含量C0.005～0.015％同Nb形成的碳化物影響面板成形工序中低應(yīng)變區(qū)域的加工硬化，對(duì)提高抗硌痕性有貢獻(xiàn)。如果C含量低于0.005％，不能獲得特定的效果。如果C含量超過0.015％，肯定提高面板的抗硌痕性。可是，面板定形性受到損害。因此得出結(jié)論要求C含量在0.005到0.015％的范圍內(nèi)。
Si0.01～0.2％硅可有效地強(qiáng)化鋼。然而，如果Si含量低于0.01％，不能獲得固溶強(qiáng)化效果。另一方面，如果Si含量超過0.2％，那么鋼板表面性能受到損害。此外，鍍鋅后會(huì)產(chǎn)生表面剝落缺陷。因此，Si含量應(yīng)該在0.01到0.2％的范圍內(nèi)。
Mn0.2～1.5％
Mn用于沉淀硫化物和抑制熱塑性的劣化。Mn也能有效地強(qiáng)化鋼。如果Mn含量低于0.2％，鋼板會(huì)產(chǎn)生熱脆性，導(dǎo)致屈服強(qiáng)度降低。此外，不能獲得本發(fā)明鋼板的高機(jī)械強(qiáng)度特征。并且，Mn涉及提高鋼的可加工性能，對(duì)在熱軋工序中控制MnS的形態(tài)是必要的。應(yīng)該指出在熱軋工序通過重溶和再沉淀過程導(dǎo)致細(xì)小的MnS顆粒形成。這些MnS顆粒會(huì)阻礙鋼板的晶粒長(zhǎng)大?？墒?，如果Mn的含量不低于0.2％，那么可以消除由于MnS顆粒出現(xiàn)造成的上述危害。為了在熱軋工序有效地控制MnS顆粒的形態(tài)，需要添加至少含量為0.45％的Mn。然而，如果Mn含量超過1.5％，那么鋼板會(huì)硬化且面板的定形性會(huì)劣化。因此得出結(jié)論要求Mn含量在0.2到1.5％的范圍內(nèi)。
P0.01～0.07％磷可最有效地固溶強(qiáng)化鋼。可是，如果P含量低于0.01％，那么P不能表現(xiàn)出足夠的強(qiáng)化特性。另一方面，如果P含量超過0.07％，那么鋼板的塑性受到損害。而且在連續(xù)鍍鋅工藝中的合金化處理工序，會(huì)產(chǎn)生有缺陷的鍍層。因此，得出結(jié)論要求P含量在0.01到0.07％的范圍內(nèi)。
S0.006～0.015％如果硫的添加量超過0.015％，那么會(huì)導(dǎo)致鋼的熱脆?？墒?，如果S含量低于0.006％，那么熱軋工序中氧化皮剝離性能受到損害，并產(chǎn)生明顯的表面缺陷。因此，得出結(jié)論要求S含量在0.006到0.015％的范圍內(nèi)。
固溶態(tài)Al0.01～0.08％鋁用于對(duì)鋼脫氧和固定N成氮化物。可是如果Al含量低于0.01％，那么不能充分脫氧和固定氮。另一方面，如果Al含量大于0.08％，那么鋼板的表面性能會(huì)劣化。因此，Al含量應(yīng)該在0.01到0.08％的范圍內(nèi)。
N≤0.004％氮固定為AlN的形式。然而，如果N含量超過0.004％，那么不可能獲得鋼板需要的成形性。自然，N含量不應(yīng)超過0.004％。
O≤0.003％氧形成涉及氧化物的的夾雜物，從而嚴(yán)重影響鋼的晶粒長(zhǎng)大。如果O含量超過0.003％，那么在退火階段會(huì)損害晶粒長(zhǎng)大，不能獲得滿意的成形性和滿意的面板定形性。自然，O含量不應(yīng)該超過0.003％。為了抑制本發(fā)明規(guī)定成分的鋼中的氧含量在0.003％或更低，有必要使用最佳的制造條件。例如，固溶態(tài)Al應(yīng)該控制在合適的含量水平，并且氧應(yīng)在第二次精煉工藝后的處理工序中進(jìn)行控制。
Nb0.04～0.23％鈮和C結(jié)合形成細(xì)小的碳化物顆粒。這些細(xì)小的碳化物顆粒在面板成形階段影響加工硬化行為，從而有利于提高面板的抗硌痕性?？墒牵绻鸑b含量低于0.04％，那么不能獲得特定的效果。另一方面，如果Nb含量超過0.23％，盡管抗硌性提高一些，但是面板定形性如回彈特性和表面撓度劣化。自然，Nb含量應(yīng)該在0.04到0.23％的范圍內(nèi)。
(Nb×12)/(C×93)1.0～3.0在本發(fā)明中為提高鋼板的成形性，絕對(duì)必須控制(Nb×12)/(C×93)。如果(Nb×12)/(C×93)的值低于1.0，那么不能充分地固定C，導(dǎo)致不能獲得本發(fā)明目標(biāo)要求的高r值和高塑性?？墒?，如果其值超過3.0，那么形成固溶體的Nb含量太高，導(dǎo)致低塑性。在此情況下，不可能獲得本發(fā)明目標(biāo)要求的成形性。因此，得出結(jié)論要求(Nb×12)/(C×93)的值應(yīng)該在1.0到3.0的范圍內(nèi)。圖1A和圖1B表示延伸率El和(Nb×12)/(C×93)之間的、r值與(Nb×12)/(C×93)之間的關(guān)系。
為提高要求的抗硌痕性，除了上述添加元素之外，要求添加下述含量的B。
B0.0001～0.002％如果添加B，那么晶界得到強(qiáng)化，結(jié)果提高了抗第二次加工脆性的性能。鐵素體晶粒也減少了，從而保證屈服強(qiáng)度的絕對(duì)值，并提高抗硌痕性?？墒牵绻鸅含量小于0.0001％，不能獲得這些效果。另一方面，如果B含量超過0.002％，那么屈服點(diǎn)增加，面板定形性受到損害。因此，得出結(jié)論要求B含量在0.0001～0.002％的范圍內(nèi)。
(2)拉伸特性exp(ε)×(5.29×exp(ε)-4.19)≤σ/σ0.2≤exp(ε)×(5.64×exp(ε)-4.49)其中0.002＜ε≤0.096，ε表示真應(yīng)變，σ0.2表示0.2％彈性極限應(yīng)力，σ表示相對(duì)于真應(yīng)變?chǔ)诺恼鎽?yīng)力。
在含有上述條款(1)所述的添加元素、Fe和不可避免的雜質(zhì)的本發(fā)明鋼板中。拉伸試驗(yàn)獲得的流變應(yīng)力σ相對(duì)于0.2％彈性極限應(yīng)力σ0.2的比率即σ/σ0.2應(yīng)該介于exp(ε)×(5.29×exp(ε)-4.19)和exp(ε)×(5.64×exp(ε)-4.49)之間。其中，拉伸試驗(yàn)條件是真應(yīng)變?chǔ)糯笥?.002而不大于0.096即0.002＜ε≤0.096。
如果σ/σ0.2低于上述下限，在面板產(chǎn)生2％P0.1、4％P0.1和8％P0.1條件下的抗硌痕載荷高達(dá)160～190N，如圖3～5所示。為測(cè)量抗硌痕載荷，鋼板成形為如圖2所示的模擬面板，其中對(duì)鋼板施加2％、4％或8％應(yīng)變并隨后在170℃進(jìn)行20分鐘的熱處理。然后，測(cè)量使模擬面板產(chǎn)生0.1mm殘余位移的載荷?？墒牵绻?σ0.2低于上述下限，那么回彈量δ(對(duì)具有2％應(yīng)變的面板測(cè)量)高達(dá)7～10％，損害了面板定形性。另一方面，如果σ/σ0.2高于上述上限，回彈量δ小到2～5％以改善面板定形性。然而，抗硌痕性低到140～175N。換句話說，不能改善抗硌痕性。在這種條件下，比率σ/σ0.2應(yīng)該在exp(ε)×(5.29×exp(ε)-4.19)和exp(ε)×(5.64×exp(ε)-4.49)之間的范圍內(nèi)。
一種用作汽車外部面板鋼板所要求的、具有優(yōu)秀面板表面性能和抗硌痕性的冷軋鋼板和鍍鋅鋼板，可以通過控制上述條款(1)所述的添加元素組分和上述條款(2)所述的拉伸特性來獲得。
這種具有特殊性能的鋼板可以按照下述方法制造。
(3)鋼板制造工藝在第一個(gè)步驟中，冶煉上述條款(1)所述成分的鋼。通常使用轉(zhuǎn)爐方法冶煉這種鋼，也可以使用電爐方法冶煉。熔融鋼水連鑄成扁坯。鑄造后的扁坯或冷卻后的扁坯立即加熱，進(jìn)行熱軋。熱軋?jiān)谙率鰲l件下進(jìn)行終軋溫度設(shè)定為不低于(Ar3-100)℃，并且鋼板卷取溫度設(shè)定在500～700℃。如果終軋溫度低于(Ar3-100)℃，那么2％P0.1(即面板施加2％應(yīng)變時(shí)的抗硌痕載荷)低到140～150N，如圖6所示。換句話說，不能改善抗硌痕性。如果卷取溫度低于500℃，2％P0.1高，即155-165N。可是，具有2％應(yīng)變的面板的回彈量δ高達(dá)8～10％，導(dǎo)致面板定形性變差。另一方面，如果卷取溫度高于700℃，那么Wca值(即波動(dòng)高度算術(shù)平均值，測(cè)量長(zhǎng)度為25mm，在面板脊線附近選擇10個(gè)點(diǎn)的測(cè)量值的平均值)大，位于一個(gè)值在0.4和0.6μm之間的范圍內(nèi)，導(dǎo)致面板定形性差。因此，得出結(jié)論終軋溫度應(yīng)不低于(Ar3-100)℃，并且卷取溫度應(yīng)該在500～700℃范圍內(nèi)。
在下一個(gè)步驟中，熱軋鋼帶進(jìn)行酸洗、冷軋和隨后的連續(xù)退火。作為一種選擇，，在連續(xù)退火后進(jìn)行鍍鋅。為提高鋼板的深沖性(r值)，冷軋壓下量應(yīng)至少為70％。退火應(yīng)優(yōu)選在鐵素體相再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。并且，本發(fā)明使用的涂層并不限于連續(xù)鍍鋅。具體而言，即使對(duì)連續(xù)退火獲得的鋼板進(jìn)行表面處理如磷酸鍍鋅或電鍍鋅，也不會(huì)對(duì)最終鋼板的性能產(chǎn)生問題。
圖1A～6表示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖。在圖3～5中，鋼板的成分及參數(shù)如下表A所示。
表A 圖6中符號(hào)的含義如下表B所示。
表B 例1的3號(hào)鋼樣品 (第二實(shí)施例)下面描述按照本發(fā)明第二實(shí)施例的使用添加元素的原因、限制添加元素含量的原因、限制拉伸性能的原因以及限制生產(chǎn)工藝條件的原因。在下文的說明中，“％”表示“重量百分比”。
(1)添加元素的含量C0.004～0.015％同Nb或Ti一起形成的碳化物影響面板成形工序中低應(yīng)變區(qū)域的加工硬化，對(duì)提高抗硌痕性有貢獻(xiàn)。如果C含量低于0.004％，不能獲得特定的效果。如果C含量超過0.015％，肯定提高面板的抗硌痕性?？墒牵姘宥ㄐ涡允艿綋p害。因此，得出結(jié)論要求C含量在0.004到0.015％的范圍內(nèi)。
Si0.01～0.2％硅可有效地強(qiáng)化鋼。然而，如果Si含量低于0.01％，不能獲得強(qiáng)化效果。另一方面，如果Si含量超過0.2％，那么鋼板表面性能受到損害。此外，鍍鋅后會(huì)產(chǎn)生表面剝落缺陷。因此，Si含量應(yīng)該在0.01到0.2％的范圍內(nèi)。
Mn0.1～1.5％Mn用于沉淀硫化物和抑制熱塑性的劣化。Mn也能有效地強(qiáng)化鋼。如果Mn含量低于0.1％，鋼板會(huì)產(chǎn)生熱脆性。然而，如果Mn含量超過1.5％，那么鋼板會(huì)硬化且面板的定形性會(huì)劣化。因此，得出結(jié)論要求Mn含量在0.1到1.5％的范圍內(nèi)。
P0.01～0.07％磷可最有效地強(qiáng)化鋼?？墒?，如果P低于0.01％，那么P不能表現(xiàn)出足夠的強(qiáng)化特性。另一方面，如果P含量超過0.07％，那么鋼板的塑性受到損害。在連續(xù)鍍鋅工藝中的合金化處理工序，會(huì)產(chǎn)生有缺陷的鍍層。因此，得出結(jié)論要求P含量在0.01到0.07％的范圍內(nèi)。
S0.005～0.015％如果硫的添加量超過0.015％，那么會(huì)導(dǎo)致鋼的熱脆。可是，S含量低于0.005％就所要求鋼板的制造成本而言是不必要的，因?yàn)檫@要對(duì)鋼水進(jìn)行脫硫和脫氣處理。因此，得出結(jié)論要求S含量在0.005到0.015％的范圍內(nèi)。
固溶態(tài)Al(Sol.Al)0.0 1～0.08％鋁用于對(duì)鋼脫氧?？墒侨绻鸄l含量低于0.01％，那么不能充分脫氧。另一方面，如果Al含量大于0.08％，那么鋼板的表面性能會(huì)劣化。因此，Al含量應(yīng)該在0.01到0.08％的范圍內(nèi)。
N≤0.005％氮固定為TiN的形式。然而，如果N含量超過0.005％，鋼板抗自然時(shí)效性降低。自然，N含量不應(yīng)超過0.005％。
Nb0.02～0.12％鈮和C結(jié)合形成細(xì)小的碳化物顆粒。這些細(xì)小的碳化物顆粒在面板成形階段影響加工硬化行為，從而有利于提高面板的抗硌痕性?？墒?，如果Nb含量低于0.02％，那么不能獲得特定的效果。另一方面，如果Nb含量超過0.12％，那么盡管某種程度上提高了抗硌痕性，但面板定形性如回彈特性和表面撓度劣化。自然，Nb含量應(yīng)該在0.02到0.12％的范圍內(nèi)。
Ti0.03～0.1％與Nb類似，Ti形成細(xì)小的碳化物顆粒。這些細(xì)小的碳化物顆粒明顯提高面板的抗硌痕性?？墒?，如果Ti含量低于0.03％，那么不能獲得特定的效果。另一方面，如果Ti含量超過0.1％，面板定形性受到損害。鍍鋅鋼板的表面也受到損害。自然，Ti應(yīng)該在0.03到0.1％的范圍內(nèi)。
-0.001≤C％-(12/93)Nb％-(12/48)Ti*≤0.001其中，Ti*＝Ti％-(48/14)N％-(48/32)S％，當(dāng)Ti*不大于0時(shí)，認(rèn)為Ti*為0。
在本發(fā)明中，C％-(12/93)Nb％-(12/48)Ti*(其中Ti*＝Ti％-(48/14)N％-(48/32)S％，當(dāng)Ti*不大于0時(shí)，認(rèn)為Ti*為0，由C、Nb、Ti決定。)應(yīng)該至少為-0.001％且不超過0.001％。如果超過0.001％，抗自然時(shí)效性劣化。如果小于-0.001％，形成固溶體的Ti或Nb增加，損害鋼板表面性能，增加屈服點(diǎn)，導(dǎo)致面板定形性惡化。
在本發(fā)明中，為提高抗二次加工脆性和抗硌痕性，除了上述添加元素之外，要求添加下述含量的B。
B0.0001～0.002％如果添加B，那么晶界得到強(qiáng)化，結(jié)果提高了抗第二次加工脆性的性能。鐵素體晶粒也減少了，從而保證屈服強(qiáng)度的絕對(duì)值，并提高抗硌痕性?？墒?，如果B含量小于0.0001％，不能獲得這些效果。另一方面，如果B含量超過0.002％，那么屈服點(diǎn)增加，面板定形性受到損害。因此，得出結(jié)論要求B含量在0.0001～0.002％的范圍內(nèi)。
(2)拉伸特性exp(ε)×(5.29×exp(ε)-4.19)≤σ/σ0.2≤exp(ε)×(5.64×exp(ε)-4.49)其中0.002＜ε≤0.096，ε表示真應(yīng)變，σ0.2表示0.2％彈性極限應(yīng)力，σ表示相對(duì)于真應(yīng)變?chǔ)诺恼鎽?yīng)力。
在含有上述條款(1)所述的添加元素、Fe和不可避免的雜質(zhì)的本發(fā)明鋼板中，拉伸試驗(yàn)獲得的流變應(yīng)力σ相對(duì)于0.2％彈性極限應(yīng)力σ0.2的比率即σ/σ0.2介于exp(ε)×(5.29×exp(ε)-4.19)和exp(ε)×(5.64×exp(ε)-4.49)之間。其中，拉伸試驗(yàn)條件是真應(yīng)變?chǔ)糯笥?.002而不小于0.096即0.002＜ε≤0.096。
如果σ/σ0.2低于上述下限，在面板產(chǎn)生2％P0.1、4％P0.1和8％P0.1條件下的抗硌痕載荷高達(dá)160～210N，如圖8～10所示。為測(cè)量抗硌痕載荷，鋼板成形為如圖2所示的模擬面板，其中對(duì)鋼板施加2％、4％或8％應(yīng)變并隨后在170℃進(jìn)行20分鐘的熱處理。然后，測(cè)量使模擬面板產(chǎn)生0.1mm殘余位移的載荷?？墒?，如果σ/σ0.2低于上述下限，那么回彈量δ(對(duì)具有2％應(yīng)變的面板測(cè)量)高達(dá)7～11％，損害了面板定形性。另一方面，如果σ/σ0.2高于上述上限，回彈量δ小到1～5％。然而，抗硌痕性低到140～165N。換句話說，不能改善抗硌痕性。
一種適合用作汽車外部面板鋼板所要求的、具有優(yōu)秀面板表面性能和抗硌痕性的冷軋鋼板和鍍鋅鋼板，可以通過控制上述條款(1)所述的添加元素組分和上述條款(2)所述的拉伸特性來獲得。
這種具有特殊性能的鋼板可以按照下述方法制造。
(3)鋼板制造工藝在第一個(gè)步驟中，冶煉上述條款(1)所述成分的鋼。通常使用轉(zhuǎn)爐方法冶煉這種鋼，也可以使用電爐方法冶煉。熔融鋼水連鑄成扁坯。鑄造后的扁坯或冷卻后的扁坯立即加熱到1050℃或更高的溫度，進(jìn)行熱軋。熱軋?jiān)谙率鰲l件下進(jìn)行終軋溫度設(shè)定為不低于(Ar3-100)℃，并且卷取溫度設(shè)定在500～700℃。如果終軋溫度低于(Ar3-100)℃，那么2％P0.1(即面板施加2％應(yīng)變時(shí)的抗硌痕載荷)低到140～155N，如圖11所示。換句話說，不能改善面板的抗硌痕性。如果卷取溫度低于500℃或高于700℃，2％P0.1高，即達(dá)到156-175N。可是，Wca值(即波動(dòng)高度算術(shù)平均值，測(cè)量長(zhǎng)度為25mm，在面板脊線附近選擇10個(gè)點(diǎn)的測(cè)量值的平均值)大，位于一個(gè)值在0.2和0.6μm之間的范圍內(nèi)，導(dǎo)致面板定形性差。
在下一個(gè)步驟中，熱軋鋼板進(jìn)行酸洗、冷軋和隨后的連續(xù)退火。作為一種選擇，在連續(xù)退火后進(jìn)行鍍鋅。為提高鋼板的深沖性，冷軋壓下量應(yīng)優(yōu)選至少為70％。退火應(yīng)在鐵素體相再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，但不超過930℃。并且，本發(fā)明使用的涂層并不限于鍍鋅。具體而言，即使對(duì)連續(xù)退火所獲得的鋼板進(jìn)行表面處理如磷酸鍍鋅或電鍍鋅，也不會(huì)對(duì)最終鋼板的性能產(chǎn)生問題。
圖7～17表示了本發(fā)明的第二實(shí)施例。在圖8～10中，各符號(hào)的含義如下表A’所示，圖11中符號(hào)的含義如下表B’所示。
表A’ 表B’例1的8號(hào)鋼樣品 現(xiàn)在描述本發(fā)明的一些例子，來說明本發(fā)明的產(chǎn)生的主要效果。例子(例子1)在實(shí)驗(yàn)室制備表1所示成分的鋼水，隨后連鑄得到厚度為60mm的扁鋼坯。在表1中所示的樣品No.1到7表示本發(fā)明規(guī)定成分的鋼，而樣品No.8到15表示對(duì)比例的鋼。扁鋼坯利用初軋機(jī)降低鋼板的厚度到30mm，隨后在空氣條件下將鋼坯在1050℃加熱1.5小時(shí)，用于熱軋加工(利用粗軋機(jī)進(jìn)行)。在粗軋之后，在900℃進(jìn)行終軋，隨后在630℃進(jìn)行卷取模擬，從而獲得具有3mm厚的熱軋鋼板。然后，對(duì)熱軋鋼板進(jìn)行酸洗，隨后冷軋將其厚度降低到0.8mm，接著在840℃連續(xù)退火處理90秒。作為一種選擇，在840℃連續(xù)退火處理90秒之后，在460℃時(shí)進(jìn)行鍍鋅，接著在530℃進(jìn)行合金化處理。并且，隨后對(duì)退火鋼板或鍍鋅鋼板進(jìn)行1.0％的表面光軋加工，以便制備用于試驗(yàn)的樣品。這些樣品用于拉伸試驗(yàn)(JIS No.5的測(cè)試樣，按照J(rèn)IS Z 2241規(guī)定的方法測(cè)試)和用于測(cè)試r值、2％BH量(按照J(rèn)IS G 3135規(guī)定的方法測(cè)試)以及ΔYPel(樣品表面光軋后在25℃儲(chǔ)存6個(gè)月的屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)的恢復(fù)量)。樣品也要構(gòu)成圖2所示的模擬面板(在形成2、4、8％應(yīng)變的三個(gè)水平下成形)。在170℃熱處理20分鐘后，檢驗(yàn)面板的抗硌痕性和面板的定形性?？鬼押坌栽赑0.1的載荷下，即面板產(chǎn)生0.1mm的殘余位移(在下文說明中，2％P0.1、4％P0.1和8％P0.1分別表示面板具有2、4、6％的應(yīng)變)的條件下評(píng)價(jià)。另一方面，面板定形性利用回彈量δ和波動(dòng)高度算術(shù)平均值Wca(JIS B 0610)表示?；貜椓喀睦妹姘瀹a(chǎn)生2％應(yīng)變時(shí)的曲率半徑R’和壓模曲率半徑R來定義，即δ定義為(R’/R-1)×100。這里δ不大于6％，即δ≤6％，評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為○。這里δ為7～10％，即δ＝7～10％，評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為△。這里δ大于10％，即δ＞10％，評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為×。另一方面，對(duì)于表面波動(dòng)高度，每個(gè)具有長(zhǎng)度25mm，在面板的脊線附近選擇10個(gè)位置測(cè)量，并且其平均測(cè)量值表示為Wca。這里Wca不大于0.2μm，即Wca≤0.2μm，評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為○。這里Wca大于0.2μm但不大于0.4μm，即0.2μm＜Wca≤0.4μm，評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為△。這里Wca大于0.4μm但不大于0.6μm，即0.4μm＜Wca≤0.6μm，評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為×。
表2表示測(cè)量和評(píng)價(jià)結(jié)果。在樣品No.1～7中，每個(gè)成分都在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)，延伸率El高達(dá)41.6～45.0％。平均r值，即(r0+2r45+r90)/4，高達(dá)1.80～2.20。本發(fā)明的任何樣品的ΔYPel都是0％。另一方面，回彈量δ和波動(dòng)高度Wca也很小，分別為3-5％和0.09μm～0.17μm，保證良好的面板定形性。并且，面板具有2％、4％、8％應(yīng)變時(shí)的抗硌痕性P0.1高達(dá)158N-193N。
另一方面，鋼樣品No.8～15中，每個(gè)成分都不在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)，不能同時(shí)滿足成形性、定形性和抗硌痕性。具體而言，對(duì)比樣品No.8～9中的每個(gè)表現(xiàn)出2％BH高達(dá)33～42MPa，并且ΔYPel為0.9％-2.2％，表明這些對(duì)比樣品不滿足抗自然時(shí)效性。還發(fā)現(xiàn)抗硌痕性P0.1在2％-8％應(yīng)變時(shí)為165N-193N，表明具有高的抗硌痕性。然而，每個(gè)對(duì)比樣品延伸率El和r值低，回彈量δ和Wca大，表明這些對(duì)比樣品不滿足成形性和定形性要求。對(duì)比鋼樣品No.10延伸率El和r值高，回彈量δ和Wca低，表明這些樣品滿足成形性和定形性的要求。可是，抗硌痕性載荷P0.1在2％-8％應(yīng)變時(shí)降低到148N-172N。對(duì)比鋼樣品No.11的σ0.2高達(dá)265-270MPa，表明樣品的抗硌痕性滿足要求。然而，這些鋼樣品的回彈量δ和Wca大，表明這些樣品的定形性差。并且這些鋼樣品的延伸率El和r值低。對(duì)比鋼樣品No.12～13中的每個(gè)表現(xiàn)出高的r值，即2.02～2.20，但El低即35.8～36.8％。并且這些鋼樣品σ0.2高達(dá)240-250MPa，表明滿足抗硌痕性要求。然而，這些鋼樣品的回彈量δ和Wca大，表明這些對(duì)比鋼樣品的定形性不滿足要求。對(duì)比鋼樣品No.14～15中的每個(gè)的延伸率El低，即37.0～38.5％，并且r值低，即1.51～1.69，表明這些樣品的定形性差。
表1

*在本發(fā)明范圍之外 (續(xù))
表1

*在本發(fā)明范圍之外表2

*公式(1)范圍之外CA連續(xù)退火 CG連續(xù)鍍鋅 (續(xù))
表2

*公式(1)范圍之外CA連續(xù)退火 CG連續(xù)鍍鋅 (續(xù))
表2

*公式(1)范圍之外CA連續(xù)退火 CG連續(xù)鍍鋅 (續(xù))
表2

*公式(1)范圍之外CA連續(xù)退火 CG連續(xù)鍍鋅(例子2)在實(shí)驗(yàn)室制備表1所示的本發(fā)明的No.2鋼樣品成分的鋼水，隨后連鑄得到厚度為50mm的扁鋼坯。鋼坯利用初軋機(jī)降低鋼板的厚度到25mm，隨后在空氣條件下將鋼板在1250℃加熱1小時(shí)，隨后進(jìn)行熱軋加工以降低熱軋鋼板的厚度到2.8mm。在熱軋?zhí)幚碇械慕K軋溫度和卷取溫度分別在770～930℃和450～750℃的溫度范圍內(nèi)變化。然后，熱軋鋼板進(jìn)行酸洗，隨后將其厚度冷軋降低到0.75mm，接著在825℃保溫處理90秒。并且，隨后對(duì)鋼板進(jìn)行延伸率為1.2％的表面光軋加工。如此制備的薄鋼板的機(jī)械性能和面板性能象例子1那樣進(jìn)行檢驗(yàn)。表3表示其結(jié)果。本發(fā)明No.1～3鋼樣品中的每個(gè)的終軋溫度低于(Ar3-100)℃。這些鋼樣品中的每個(gè)表現(xiàn)出在2％-8％應(yīng)變下的低P0.1值，即139N-159N，以及高Wca值即0.35μm～0.4μm，這表明這些鋼樣品的抗硌痕性和定形性差。并且這些鋼樣品的r值低到1.69～1.77。No.7和12鋼樣品中的每個(gè)的卷取溫度低于500℃。這些鋼樣品中的每個(gè)分別表現(xiàn)出高的σ0.2即243-248MPa，表明具有良好的抗硌痕性。然而，這些鋼樣品的回彈量δ高達(dá)8％，而Wca高達(dá)0.3μm，表明這些鋼樣品的面板定形性差。No.11、15和18鋼樣品中的每個(gè)的卷取溫度高于700℃。這些鋼樣品中的每個(gè)表現(xiàn)出低的σ0.2，即210-216MPa，以及低的δ值，即2％。然而，其Wca高達(dá)0.42～0.43μm。這些鋼樣品的抗硌痕性載荷也低。另一方面，鋼樣品No.4-6、8-10、13、14、16和17中的每個(gè)在終軋溫度和卷取溫度方面都在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)，發(fā)現(xiàn)其成形性、抗硌痕性和定形性都滿足要求。
表2

*公式(1)范圍之外CA連續(xù)退火 CG連續(xù)鍍鋅 (續(xù))
表3

*在公式(1)范圍外**在本發(fā)明范圍外(例子3)在實(shí)驗(yàn)室制備表4所示成分的鋼水(表4中的No.1到15表示本發(fā)明的例子，而例子No.16到29表示對(duì)比例的鋼)，隨后連鑄得到厚度為60mm的扁鋼坯。扁鋼坯利用初軋機(jī)降低鋼板的厚度到30mm，隨后在空氣條件下將鋼坯在1100℃加熱1小時(shí)，進(jìn)行熱軋加工(利用粗軋機(jī)進(jìn)行)。在粗軋之后，在890℃進(jìn)行終軋，隨后在600℃進(jìn)行卷取模擬，從而獲得具有3mm厚的熱軋鋼板。然后，熱軋鋼板進(jìn)行酸洗，隨后將其厚度冷軋降低到0.75mm，接著在850℃連續(xù)退火處理90秒。作為一種選擇，在850℃連續(xù)退火處理90秒之后，在460℃時(shí)進(jìn)行鍍鋅，接著在500℃進(jìn)行合金化處理。并且，隨后對(duì)退火鋼板或鍍鋅鋼板進(jìn)行1.0％的表面光軋加工，以制備試驗(yàn)用樣品。這些樣品用于拉伸試驗(yàn)(JISNo.5的測(cè)試樣，按照J(rèn)IS Z 2241規(guī)定的方法測(cè)試)和用于測(cè)試2％BH量(按照J(rèn)IS G 3135規(guī)定的方法測(cè)試)以及ΔYPel(樣品表面光軋后在25℃儲(chǔ)存6個(gè)月的屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)的恢復(fù)量)。樣品也要構(gòu)成圖7所示的模擬面板(在應(yīng)變?yōu)?％、4％、8％的三個(gè)水平模制)。在170℃熱處理20分鐘后，檢驗(yàn)面板的抗硌痕性和面板的定形性?？鬼押坌栽赑0.1的載荷下且面板產(chǎn)生0.1mm的殘余位移(在下文說明中，2％P0.1、4％P0.1和8％P0.1分別表示面板具有2、4、8％的應(yīng)變)的條件下評(píng)價(jià)。另一方面，面板定形性利用回彈量δ和波動(dòng)高度算術(shù)平均值Wca表示(JIS B0610)?；貜椓喀睦妹姘瀹a(chǎn)生2％應(yīng)變時(shí)的曲率半徑R’和壓模曲率半徑R來定義，即δ定義為(R’/R-1)×100。這里δ不大于6％，即δ≤6％，評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為○。這里δ為7～10％，即δ＝7～10％，評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為△。這里δ大于10％，即δ＞10％，評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為×。另一方面，對(duì)于表面波動(dòng)高度，每個(gè)具有長(zhǎng)度25mm，按照J(rèn)IS B0610規(guī)定的方法在面板的脊線附近選擇10個(gè)位置測(cè)量，并且其平均測(cè)量值表示為Wca。這里Wca不大于0.2μm，即Wca≤0.2μm，評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為○。這里Wca大于0.2μm但不大于0.4μm，即0.2μm＜Wca≤0.4μm，評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為△。這里Wca大于0.4μm但不大于0.6μm，即0.4μm＜Wca≤0.6μm，評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為×。
表5表示測(cè)量和評(píng)價(jià)結(jié)果。在樣品No.1～15中，每個(gè)成分都在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)，2％BH量是0到26MPa，而ΔYPel為0。對(duì)比例樣品No.16的含C量為0.0025％且2％BH量為36-38MPa，而本發(fā)明鋼樣品的2％P0.1、4％P0.1和8％P0.1要高即150-180N、160-192N和175-208N，表明鋼板具有高的抗硌痕性。由于δ≤6％(評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為○)和Wca＜0.2μm(評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)記為○)，本發(fā)明鋼樣品也滿足面板定形性要求。對(duì)于經(jīng)過表面軟化退火在25℃儲(chǔ)存18個(gè)月的樣品(本發(fā)明的鋼樣品No.6和對(duì)比例鋼樣品18)測(cè)量了屈服點(diǎn)延長(zhǎng)的恢復(fù)量ΔYPel，其結(jié)果表示在圖12中。本發(fā)明的鋼樣品No.6儲(chǔ)存18個(gè)月后的ΔYPel值低于0.2％，表明具有優(yōu)秀的抗自然時(shí)效性。另一方面，對(duì)比例鋼樣品No.18的ΔYPel值大于2.2％，表明其抗自然時(shí)效性明顯惡化。
不在本發(fā)明范圍內(nèi)的鋼樣品對(duì)比例No.16-29分別表現(xiàn)出高的2％P0.1、4％P0.1和8％P0.1即140-195N、151-202N和160-213N，表明鋼板具有高的抗硌痕性。然而，對(duì)比例鋼樣品No.16、18、19、23、24和29，2％BH量為33-45MPa，ΔYPel值不小于0.2％即ΔYPel≥0.2％，而Wca大于0.2μm即Wca＞0.2％。換句話說，對(duì)比例鋼樣品比本發(fā)明鋼樣品的抗自然時(shí)效性和面板成形性差。對(duì)比例鋼樣品No.17、20-22和25-28的ΔYPel值為0，表明具有滿意的抗自然時(shí)效性?？墒?，這些對(duì)比例的鋼樣品的回彈量δ不小于7％，即δ≥7％，表明這些鋼樣品不具有滿意的面板定形性。
表4

(續(xù))
表4

注符號(hào)*表示值不在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)Ti*＝Ti％-(48/14)N％-(48/32)S％(其中Ti*不大于0時(shí)，認(rèn)為Ti*為0)(續(xù))
表4

注符號(hào)*表示值不在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)Ti*＝Ti％-(48/14)N％-(48/32)S％(其中Ti*不大于0時(shí)，認(rèn)為Ti*為0)(續(xù))
表4

注符號(hào)*表示值不在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)Ti*＝Ti％-(48/14)N％-(48/32)S％(其中Ti*不大于0時(shí)，認(rèn)為Ti*為0)
表5(部分1)

(續(xù))
表5(部分1)

(續(xù))
表5(部分1)

表5(部分2)

(續(xù))
表5(部分2)

注符號(hào)*表示值不在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)(續(xù))
表5(部分2)

表5(部分3)

注符號(hào)*表示值不在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi) (續(xù))
表5(部分3)

注符號(hào)*表示值不在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi) (續(xù))
表5(部分3)

(例子4)在實(shí)驗(yàn)室制備表4所示的本發(fā)明的No.2和14樣品成分的鋼水，隨后連鑄得到厚度為50mm的鋼坯。鋼坯利用初軋機(jī)降低鋼板的厚度到20mm，隨后在空氣條件下將鋼坯在1200℃加熱1小時(shí)，進(jìn)行熱軋加工而降低熱軋鋼板的厚度到2.8mm。在熱軋?zhí)幚碇械慕K軋溫度和卷取溫度分別在750～930℃和440～750℃的溫度范圍內(nèi)變化。然后，熱軋鋼板進(jìn)行酸洗，隨后冷軋將其厚度降低到0.75mm，接著在800℃連續(xù)退火(保溫處理)90秒。并且，隨后對(duì)鋼板進(jìn)行(1.4％)表面光軋加工。如此制備的薄鋼板構(gòu)成圖7所示的模擬面板，并施加2、4、8％的應(yīng)變，接著在170℃熱處理20分鐘，所述熱處理相當(dāng)于涂層-烘烤處理。表6表示面板抗硌痕性(2、4、8％三個(gè)水平的應(yīng)變)和面板施加2％應(yīng)變的定形性的評(píng)價(jià)結(jié)果。示于表6的樣品No.4-7、9-12、15-18、20、21、27-29、32-34和36-39在本發(fā)明的范圍內(nèi)。另一方面，No.1-3、8、13、14、19、22-26、30、31、35和40表示對(duì)比例。
對(duì)比例No.1～3和23-26鋼樣品中的每個(gè)的終軋溫度低于(Ar3-100)℃，不在本發(fā)明的范圍內(nèi)。結(jié)果這些對(duì)比例的鋼樣品中的每個(gè)表現(xiàn)出2％P0.1-8％P0.1值為140N-158N和140N-165N，Wca值分別為0.38μm～0.43μm和0.37μm～0.59μm，結(jié)果不能獲得良好的面板抗硌痕性和優(yōu)秀的定形性。對(duì)比例No.8、14、31和35鋼樣品中的每個(gè)的卷取溫度低于500℃，這些鋼樣品中的表現(xiàn)出高抗硌痕性即2％-8％P0.1值為160N-189N。然而，這些鋼樣品Wca高達(dá)0.23-0.45μm，回彈量δ為7-8％，表明它們的面板定形性差。
此外，對(duì)比例No13、19、22、30和40鋼樣品中的每個(gè)的卷取溫度高于700℃。這些鋼樣品中的每個(gè)表現(xiàn)出低的抗硌痕性即2％-8％P0.1值為145N-166N。而且，其Wca為0.33～0.42μm，表明面板的定形性差。
另一方面，鋼樣品No.4-7、9-12、15-18、20、21、27-29、32-34和36-39中的每個(gè)在終軋溫度和卷取溫度方面都在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其2％-8％P0.1值為153N-188N，表明具有良好的面板抗硌痕性。本發(fā)明樣品也滿足δ值要求，即δ≤5％，以及滿足Wca要求即Wca＜0.2μm，表明具有良好的定形性。
表6

(續(xù))
表6

注符號(hào)*表示值不在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)表6(續(xù))

(續(xù))
表6(續(xù))

注符號(hào)*表示值不在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)工業(yè)應(yīng)用如上所述，本發(fā)明通過規(guī)定鋼的成分、拉伸特性和制造工藝條件，能穩(wěn)定生產(chǎn)滿足用作汽車外部面板的鋼板所要求的抗硌痕性、表面定形性、抗自然時(shí)效性能和拉伸強(qiáng)度為340MPa或更高的冷軋鋼板和鍍鋅鋼板。因此，本發(fā)明在鋼鐵工業(yè)和汽車工業(yè)有很高的價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種具有優(yōu)秀面板定形性和抗硌痕性的冷軋鋼板，含有重量百分比0.004～0.015％的C、重量百分比0.01～0.2％的Si、重量百分比0.1～1.5％的Mn、重量百分比0.01～0.07％的P、重量百分比0.005～0.015％的S、重量百分比0.01～0.08％的固溶態(tài)Al、重量百分比不大于0.005％的N、還有選自于由重量百分比0.02～0.12％的Nb和重量百分比0.03～0.1％的Ti組成的群組中的至少一種元素，以及平衡量的Fe和不可避免的雜質(zhì)，其中C、Nb、Ti、N和S滿足公式(1)表示的關(guān)系，冷軋鋼板滿足公式(2)表示的關(guān)系-0.001≤C％-(12/93)Nb％-(12/48)Ti*≤0.001…(1)其中，Ti*＝Ti％-(48/14)N％-(48/32)S％，當(dāng)Ti*不大于0時(shí)，認(rèn)為Ti*為0；exp(ε)×(5.29×exp(ε)-4.19)≤σ/σ0.2≤exp(ε)×(5.64×exp(ε)-4.49)…(2)其中0.002＜ε≤0.096，ε表示真應(yīng)變，σ0.2表示0.2％彈性極限應(yīng)力，σ表示相對(duì)于真應(yīng)變?chǔ)诺恼鎽?yīng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的冷軋鋼板，其特征在于，還包括重量百分比0.0001～0.002％的B。
3.如權(quán)利要求1或2所述的冷軋鋼板，其特征在于，所述的冷軋鋼板上面鍍有鋅。
4.一種制造如權(quán)利要求1或2所述的冷軋鋼板的方法，包括下列步驟首先制備熔融鋼并連鑄所述鋼；然后進(jìn)行熱軋，其中在(Ar3-100)℃或更高的溫度進(jìn)行終軋以形成熱軋鋼帶；并且在500～700℃卷取所述鋼帶；對(duì)熱軋鋼帶連續(xù)進(jìn)行冷軋?zhí)幚怼?br> 5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括下列步驟對(duì)熱軋鋼帶進(jìn)行退火處理和鍍鋅處理。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括下列步驟對(duì)所述熱軋鋼帶進(jìn)行退火處理。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括下列步驟對(duì)熱軋鋼帶進(jìn)行鍍鋅處理。
全文摘要
公開了一種具有優(yōu)秀成形性、面板定形性和抗硌痕性的冷軋鋼板。它含有0.005～0.015％的C、0.01～0.2％的Si、0.2～1.5％的Mn、0.01～0.07％的P、0.006～0.015％的S、0.01～0.08％的固溶態(tài)Al、不大于0.004％的N、不大于0.003%的O、0.04～0.23％的Nb，其中{1.0≤(Nb％×12)/(C％×93)≤3.0}，以及平衡量的Fe和不可避免的雜質(zhì)；冷軋鋼板滿足下述關(guān)系exp(ε)×(5.29×exp(ε)－4.19)≤σ/σ
文檔編號(hào)C21D9/46GK1405352SQ01136210
公開日2003年3月26日 申請(qǐng)日期2001年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月27日
發(fā)明者北野總?cè)? 森田正哉, 細(xì)谷佳弘, 藤田毅, 井上正, 巖淵正洋, 石井武雄 申請(qǐng)人:日本鋼管株式會(huì)社