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用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板及其制造方法

文檔序號:3405230閱讀:198來源:國知局

專利名稱::用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明總的涉及用于汽車車體等的內(nèi)鋼板或外鋼板的用于極深沖壓(extrade印drawing)的高強度韌鋼板及其制造方法。更具體地說,本發(fā)明涉及一種用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板及其制造方法,該鋼板的抗張強度為28—50]f/:],且其具有優(yōu)異的可成形性、二次加工脆性抗性、焊接節(jié)點的疲勞性質(zhì)以及表面質(zhì)量。
背景技術(shù)
:最近幾年,隨著汽車車體組件的形狀越來越復(fù)雜、且被整合成單一組件,也要求用于汽車車體的鋼板具有進一步提高的可成形性。此外,也要求汽車車體的鋼板在汽車的使用條件下具有優(yōu)異的二次加工脆性和焊接節(jié)點的疲勞性質(zhì),并具有吸引人的電鍍表面。通常,通過將Si、Mn、Ti、Al等加到高純度的鋼(鋼中雜質(zhì)的含量減到最小)中而生產(chǎn)具有提高的可成形性和強度的鋼板。在將熱的軋制鋼板冷軋后,在70(TC或更高的溫度進行退火,以使加工硬化的結(jié)構(gòu)重結(jié)晶。但是,由于大部分上述加入的元素對氧的親合力高于對Fe的親合力,因此所加入的元素在冷退火過程中生長成單一形式或復(fù)合形式的表面團聚物(agglomerate),如Mn0、SiOa、Al20:i、Ti0等。隨著表面團聚物的量不斷地增加,電鍍浴的濕潤性變差,熱電鍍中的熔合反應(yīng)被進-步地干擾,從而產(chǎn)生表面缺陷如未電鍍區(qū)域等。此外,表面團聚物的粗化會使粗化的表面團聚物與連續(xù)式爐的爐內(nèi)輥(hearthroll)粘附,在電鍍鋼板的表面上產(chǎn)生細(xì)微的凹痕,從而對鋼板的表面質(zhì)量產(chǎn)生明顯不利的影響。為了解決上述電鍍?nèi)毕莘矫娴膯栴}JP2002—146477、JP2001—64750和JP2002—155317公開了通過將特定元素如Cr、Sb等加到鋼板中以提供鋼板性能的技術(shù);JP2001—288550則公開了通過冷軋前預(yù)先氧化熱的帶巻而抑制冷退火期間表面附聚物的形成的技術(shù)。但是,由于這些技術(shù)并不能通過加入特定元素而確保該效果,而且也不能使用目前可獲得的用于熱軋、冷軋和連續(xù)式退火的裝置實現(xiàn),因此這些技術(shù)并沒有在商業(yè)上投入使用。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題因此,提出本發(fā)明以解決上述問題。本發(fā)明的一個目的是提供一種用于電鍍的鋼板,該鋼板具有優(yōu)異的可加工性,它的抗張強度是28—50]f六],而且它具有優(yōu)異的可成形性、二次加工脆性抗性、焊接節(jié)點的疲勞性質(zhì)以及表面質(zhì)量。本發(fā)明的另一目的是提供一種制造用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板的方法。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面,通過提供用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板而實現(xiàn)上述及其它目的,該鋼板含有以重量x計o.oiox或更低的c、o.1%或更低的Si、0.06-1.5X的Mn、0.15X或更低的P、0.020X或更低的S、0.10-0.40%的溶解A1(Sol.Al)、0.010X或更低的N、0.003-0.010%的Ti、0.003-0.040X的Nb、0.0002-0.0020%的B、0.05%或更低的Mo、0,005-0.05%的Sb和0.005-0.05%的Sii中的一種或兩種,余量為Fe和其它不可避免的雜質(zhì),其中當(dāng)Sb和Sn都被加到鋼板中時,它們的總量在0.005-0.1%的范圍內(nèi),且其中上述鋼板的表面團聚物的平均直徑為H〕或更低,抗張強度是28—50口f/口。較佳地,對于退火溫度1(TC的增加,表面團聚物的平均直徑的生長被抑制10%或更低。本發(fā)明的另-方面提供了一種制造用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板的方法包括再加熱含有以下組分的鋼錠以重量X計0.010X或更低的C、0.1%或更低的Si、0.06-1.5X的Mn、0.15X或更低的P、0.020%或更低的S、0.10-0.40(X的溶解A1、0.010X或更低的N、0.003-0.010%的Ti、0.003-0.040%的Nb、0.0002-0.0020%的B、0,05%或更低的Mo、0.005-0.05%的Sb和0.005-0.05%的Sn中的一種或兩種,余量為Fe和其它不可避免的雜質(zhì),其中當(dāng)Sb和Sn都被加到鋼板中時,它們的總量在0.005-0.1%的范圍內(nèi);在單相奧氏體區(qū)域的精軋溫度下用精軋熱軋該再加熱鋼錠,形成鋼板,接著使該熱軋的鋼板盤繞成巻;冷軋該熱軋的鋼板;在700'C或更高的溫度連續(xù)退火該冷軋的鋼板。有利效果從以上描述可以看出,本發(fā)明提供用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板,它的抗張強度是28—50口f/口,而且它具有優(yōu)異的可成形性、二次加工脆性抗性、焊接節(jié)點的疲勞性質(zhì)以及表面質(zhì)量。附圖簡述結(jié)合下述說明書以及下述附圖,將更容易理解本發(fā)明的前述和其它目標(biāo),其中圖l是描述針對不同種類的鋼材和退火溫度,表面團聚物的量的變化圖。圖2是顯示針對不同種類的鋼材以及在熱盤巻后,表面團聚物在氣冷的鋼板上和水冷的鋼板上的分布圖。圖3是顯示針對不同種類的鋼材和不同的退火溫度,不同鋼材上的表面團聚物的分布圖。實施本發(fā)明的最佳方式下文將結(jié)合附圖描述優(yōu)選實施方式。本發(fā)明的鋼板將以組合物的方式進行描述。C在鋼材中起到空隙固體溶質(zhì)元素的作用,并阻止形成lll結(jié)構(gòu),這對于在冷軋和退火時在鋼板中形成該結(jié)構(gòu)的過程中的可加工性是有利的。過量的碳需要增加Ti和Nb的用量,后兩者是碳化物和氮化物的形成元素,從而導(dǎo)致制造成本增加這-不利的結(jié)果。因此,碳含量優(yōu)選為0.010%或更低。Si是退火時引起回火色、電鍍時形成未電鍍區(qū)域以及表面剝落(scale)的元素。因此,硅的含量優(yōu)選為O.1%或更低。Mn作為替代固溶強化元素而加入,用于確保鋼材的強度。但是,如果Mn含量超過1.5%,鋼材的r值以及拉伸性將迅速變差,且如果Mn含量低于0.06X,則鋼材由于其中的S的緣故而變脆。因此,Mn的含量優(yōu)選為0.06-1.5%。P也是代表性的固溶強化元素,它與Mn—同加入鋼材中,用于增加強度。當(dāng)將P加到本發(fā)明的Ti-Nb鋼材中時,它通過晶粒細(xì)化、晶界偏析等導(dǎo)致lll結(jié)構(gòu)的生長,這對r值有利。但是,如果P含量超過O.15%,鋼材的拉伸性將迅速降低,而脆性則顯著增加。因此,P含量優(yōu)選為0.03-0.15%。當(dāng)生產(chǎn)用于深沖壓的鋼材時,鋼材中的S含量通常限制到0.005%或更低的低范圍。但是,根據(jù)本發(fā)明,由于鋼材中含有Mn,因此,鋼材中所有的S都沉積為MnS,從而可避免由于S的固溶液而導(dǎo)致的可成形性變差。因此,根據(jù)本發(fā)明,S含量優(yōu)選為0.020X或更低,此范圍可脫離導(dǎo)致軋制期間邊緣裂隙的范圍。對于冷軋鋼材產(chǎn)品,鋼材的溶解Al含量通??刂圃?.02-0.07%的范圍內(nèi),而考慮到制造成本,鋼材中溶解氧則維持在足夠低的量。但是,根據(jù)本發(fā)明,溶解A1能保證深沖壓性能在較低退火溫度得到穩(wěn)定。換言之,根據(jù)本發(fā)明,如果鋼材中溶解Al含量是O.10%或更高,它會將鋼材中的沉積物粗化,顯著阻止P的抑制再結(jié)晶的效果,從而激發(fā)再結(jié)晶,并且它還幫助形成lll結(jié)構(gòu)。如果溶解A1含量超過0.40X,它將導(dǎo)致制造成本增加、連續(xù)鑄造操作的效率變差。因此,溶解A1含量優(yōu)選在0.10-0.40%的范圍內(nèi)。此外,在本發(fā)明的鋼板中,由于溶解Al含量影響到作為碳化物或氮化物的Ti或Nb基沉淀物的形成以粗化該沉淀物,因此它是關(guān)鍵的組分,與常規(guī)的IF鋼材相比,它與少量的Ti和Nb—起提供了更增強的鋼材可加工性。N如果以固溶液形式存在于鋼材中,則它將使鋼材的可加工性變差。此外,如果過量的N殘留在鋼材中,則需要增加所加入的Ti和Nb的量,以在鋼材中將N固定為沉積物。因此,N的含量優(yōu)選為0.010X或更低。B是晶界強化元素,它能有效增加點焊節(jié)點的疲勞性質(zhì),同時預(yù)防P引起的晶界脆性。為了通過加入B而獲得該效果,需要使B的含量為0.0002%或更高。但是,如果B的含量超過0.0020%,則鋼材的可加工性和電鍍的鋼板的表面性質(zhì)會迅速變差。因此,B含量較佳為0.0002-0.0020%。加入Mo以增加二次加工脆性抗性和電鍍性質(zhì)。如果Mo的含量超過0.05%,則增加二次加工脆性抗性和電鍍性質(zhì)的效果將顯著降低,且對于制造成本而言也是不利的。因此,Mo含量優(yōu)選為0.05X或更低。對于可加工性而言,Ti和Nb是非常重要的元素??紤]到保證可加工性(具體是r值)增強效果的最小和最優(yōu)量,Ti和Nb必須分別以0.003-0.010%的量和0.003-0.040%的量加到鋼材中。根據(jù)本發(fā)明,Sb是非常重要的元素,它顯著抑制表面團聚物如MnO、Si02、A1A等的產(chǎn)生,并在熱加工中通過溫度增加和其它變化而抑制表面團聚物的粗化。為了獲得這些效果,Sb含量必須為0.005X或更高。但是,如果加入的Sb超出了特定的含量,將得不到上述效果。因此,Sb的含量的上限為0.05X。Sn在鋼材中的作用與Sb的類似。為了獲得所述效果,Sn含量必須為0.005%或更高。但如果加入的Sn超過特定的含量,將得不到上述效果。因此,Sb的含量上限為O.05%。當(dāng)同時將Sb和Sn加入鋼材中時,它們的總含量優(yōu)選在0.005-0.1%的范圍內(nèi)。下文將描述本發(fā)明的制造鋼板的方法。在再加熱具有上述組成的鋼錠之后,在單相奧氏體區(qū)域的精軋溫度下用精軋進行熱軋、盤巻、冷軋,從而提供冷軋鋼板。然后,在70(TC或更高的溫度進行連續(xù)退火。通常,溫度增加導(dǎo)致鋼材的韌性和r值增加。但是,隨著退火溫度的增加,鋼板上的表面團聚物(單一形式或復(fù)合形式的Si、Al、Mn等的氧化物)的量也增加,顯示出明顯的粗化趨勢。結(jié)果,很有可能產(chǎn)生表面缺陷,如未電鍍區(qū)域或表面凹痕。根據(jù)本發(fā)明,表面團聚物的生長可在退火溫度區(qū)域中受到抑制,從而確保鋼材具有優(yōu)異的表面質(zhì)量。優(yōu)選地,鋼錠在1100—1300。C的溫度范圍內(nèi)進行再加熱,在830—92(TC進行精軋,在500—7(KTC進行盤巻。根據(jù)本發(fā)明,熱盤巻后,可對熱軋鋼板實施風(fēng)冷或水冷。此外,冷軋時減少比例(reductionratio)較佳為65%或更高,以獲得1.9或更高的高r值。如果冷軋鋼板在非常低的溫度退火,則難以獲得1.9或更高的高r值。相反,如果冷軋鋼板在非常高的溫度退火,則可能產(chǎn)生由于熱退火的緣故鋼條的性質(zhì)無法滿足要求的問題。因此,退火溫度是70(TC或更高,優(yōu)選為780-860°C。優(yōu)選地,對于上述退火溫度范圍內(nèi)退火溫度l(TC的增加,顆粒狀表面團聚物的平均直徑的生長被抑制10%或更低。在典型的制造用于極深沖壓的鋼板的方法中,在880-93(TC的溫度范圍內(nèi)連續(xù)退火冷軋鋼板。這樣,由于本發(fā)明的連續(xù)退火溫度低于制造典型極深沖壓鋼板時所施加的退火溫度,本發(fā)明更經(jīng)濟,并具有優(yōu)異的可操作性。根據(jù)本發(fā)明,可生產(chǎn)用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板,其表面團聚物的-f均直徑為l]或更低,抗張強度是28—50口f/:」。表面團聚物主要含有單一形式或復(fù)合形式的Si、Al、Mn、Ti等的氧化物。對于退火溫度l(TC的增加,表面團聚物的平均直徑的生長較佳被抑制10%或史低。發(fā)明實施方式下文將結(jié)合實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。實施例在將具有表1組成的鋼錠再加熱到120(TC后,在89(TC的精熱軋溫度下對該鋼錠精軋熱軋,并風(fēng)冷。然后,以80%的減少比例將該熱軋鋼板冷軋,從而提供冷軋鋼板。此外,對于鋼材類型4和5的鋼板,在盤巻后以80%減少比例實施水冷和風(fēng)冷。對于上述生產(chǎn)的鋼板中的鋼材類型l一3的鋼板,在780-83(TC的溫度范圍和N2-10%仏氣氛中退火86秒鐘。然后,測量作為鋼板表面團聚物而形成的Mn和Al的量。測量結(jié)果顯示在圖1中。對于鋼材類型4和5的鋼板(分別進行了風(fēng)冷和水冷),在860。C和N2-10%H2氣氛中退火86秒鐘。然后,研究鋼板上形成的表面團聚物的形狀,測量結(jié)果顯示在圖1中。對于進行風(fēng)冷和水冷的鋼材類型4和5的鋼板,在800-85(TC和化-10°屈2氣氛中退火86秒鐘。然后,研究鋼板上形成的表面團聚物的形狀,測量結(jié)果顯示在圖1中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>IS:本發(fā)明的鋼材;CS:比較的鋼材從圖1可以看出,滿足本發(fā)明條件的鋼材類型2和3與不滿足本發(fā)明條件的鋼材類型1相比,其Mn和Al的表面團聚物的量較低。此外,從圖2可以看出,滿足本發(fā)明條件的鋼材類型5與不滿足本發(fā)明條件的鋼材類型5相比,其表面團聚物的量較低,尺寸較小。尤其是,熱盤巻后進行了風(fēng)冷的鋼材類型4的鋼板與盤巻后進行水冷所獲得的鋼板相比,其表面團聚物的大小明顯增加。另一方面,熱盤巻后進行水冷的鋼材類型5的鋼板的表面團聚物的大小基本上相同于盤巻后進行風(fēng)冷的鋼板h的表面團聚物的大小。此外,從圖3可以看出,對于鋼材類型4,表面團聚物的大小根據(jù)退火溫度的增加而增加。對于鋼材類型5,盡管退火溫度增加,但表面附聚物的大小基本上未變。應(yīng)理解,上述實施方式和附圖僅僅是闡述性的,本發(fā)明的范圍僅有權(quán)利要求限制。此外,本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到,在不偏離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下可對本發(fā)明做出各種修改、增加和替換。權(quán)利要求1.一種用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板,以重量%計,該鋼板含有0.010%或更低的C、0.1%或更低的Si、0.06-1.5%的Mn、0.15%或更低的P、0.020%或更低的S、0.10-0.40%的溶解Al、0.010%或更低的N、0.003-0.010%的Ti、0.003-0.040%的Nb、0.0002-0.0020%的B、0.05%或更低的Mo、0.005-0.05%的Sb和0.005-0.05%的Sn中的一種或兩種,余量為Fe和其它不可避免的雜質(zhì),其中當(dāng)Sb和Sn都被加到鋼板中時,它們的總量在0.005-0.1%的范圍內(nèi),其中,該鋼板的表面團聚物的平均直徑為1□或更低,抗張強度是28-50□f/□。2.如權(quán)利要求l所述的鋼板,其中,對于退火溫度l(TC的增加,所述表面團聚物的平均直徑的生長被抑制10%或更低。3.如權(quán)利要求1或2所述的鋼板,其特征在于,所述表面團聚物含有單一形式的或復(fù)合形式的Si、Al、Mn和Ti的氧化物。4.一種制造用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板的方法,該方法包括再加熱含有以下組分的鋼錠以重量%計0.010%或更低的C、0.1%或更低的Si、0.06-1.5%的Mn、0.15%或更低的P、0.020%或更低的S、0.10-0.40%的溶解Al、0.010%或更低的N、0.003-0.010%的Ti、0.003-0.040%的Nb、0.0002-0.0020%的B、0.05%或更低的Mo、0.005-0.05%的Sb和0.005-0.05%的Sn中的一種或兩種,余量為Fe和其它不可避免的雜質(zhì),其中當(dāng)Sb和Sn都被加到鋼板中時,它們的總量在0.005-0.1%的范圍內(nèi);在單相奧氏體區(qū)域的精軋溫度下用精軋熱軋該再加熱鋼錠,形成鋼板,接著使該熱軋的鋼板盤繞成巻;冷軋該熱軋的鋼板;和在70(TC或更高的溫度連續(xù)退火該冷軋的鋼板。5.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,在1100—130(TC的溫度范圍內(nèi)進行再加熱,在830—92(TC進行精軋,在500—70(TC進行盤巻,以65%或更高的減少比例進行冷軋,和在780-860。C進行退火。6.如權(quán)利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述方法還包括盤巻該熱軋鋼板后進行風(fēng)冷或水冷。7.如權(quán)利要求4或5所述的方法,其特征在于,對于退火溫度范圍內(nèi)退火溫度l(TC的增加,表面團聚物的粗化被抑制10%或更少。8.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,對于退火溫度范圍退火溫度10'C的增加,表面團聚物的粗化被抑制10%或更少。全文摘要公開了主要用于汽車車體等的內(nèi)鋼板或外鋼板的用于極深沖壓的高強度韌鋼板及其制造方法。以重量%計,該鋼板含有0.010%或更低的C、0.1%或更低的Si、0.06-1.5%的Mn、0.15%或更低的P、0.020%或更低的S、0.10-0.40%的溶解Al、0.010%或更低的N、0.003-0.010%的Ti、0.003-0.040%的Nb、0.0002-0.0020%的B、0.05%或更低的Mo、0.005-0.05%的Sb和0.005-0.05%的Sn中的一種或兩種,余下的為Fe和其它不可避免的雜質(zhì),其中當(dāng)Sb和Sn都被加到鋼板中時,它們的總量在0.005-0.1%的范圍內(nèi)。該鋼板的表面附聚物的平均直徑為1D或更低,抗張強度是28-50Df/D。文檔編號C22C38/00GK101243198SQ200680030552公開日2008年8月13日申請日期2006年8月24日優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日發(fā)明者孫一領(lǐng),康熙宰,金成一,陳光根申請人:Posco公司
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