高強(qiáng)度薄鋼板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供形狀固定性優(yōu)良的高強(qiáng)度薄鋼板及其制造方法。所述高強(qiáng)度薄鋼板具有如下組成：以質(zhì)量％計(jì)，含有C：0.08～0.20％、Si：0.3％以下、Mn：0.1～3.0％、P：0.10％以下、S：0.030％以下、Al：0.10％以下、N：0.010％以下、V：0.20～0.80％，且余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，并且具有如下組織：含有以面積率計(jì)為95％以上的鐵素體相，且析出有微細(xì)的析出物。關(guān)于微細(xì)的析出物，使粒徑小于10nm的析出物以1.0×105個(gè)/μm3以上的數(shù)密度且以關(guān)于粒徑小于10nm的析出物的析出物粒徑的自然對(duì)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.5以下的分布分散析出。由此，具有屈服強(qiáng)度YP為1000MPa以上的高強(qiáng)度以及粒徑小于10nm的微細(xì)析出物大量且以窄尺寸分布析出的組織，能夠穩(wěn)定地得到兼具高強(qiáng)度和形狀固定性的高強(qiáng)度薄鋼板。
【專利說明】高強(qiáng)度薄鋼板及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及適合作為汽車的立柱、橫梁等骨架構(gòu)件、汽車的車門防撞梁等增強(qiáng)構(gòu) 件、或者自動(dòng)售貨機(jī)、桌臺(tái)、家電/0A設(shè)備、建材等結(jié)構(gòu)用構(gòu)件的高強(qiáng)度薄鋼板。本發(fā)明尤其 涉及高強(qiáng)度薄鋼板的形狀固定性的提高。需要說明的是，在此所述的"高強(qiáng)度"是指屈服強(qiáng) 度YS為lOOOMPa以上的情況。另外，本發(fā)明的高強(qiáng)度薄鋼板的屈服強(qiáng)度優(yōu)選為llOOMPa以 上，更優(yōu)選為1150MPa以上。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，從保護(hù)地球環(huán)境的觀點(diǎn)出發(fā)，期望削減二氧化碳C02的排放量。特別是在 汽車領(lǐng)域中，為了提高燃料效率而削減C0 2的排放量，強(qiáng)烈要求減輕車身重量。這樣的狀況 在鋼板的使用時(shí)也同樣，削減在鋼板制造時(shí)C02的排放量大的鋼板的使用量的要求提高。
[0003] 特別是對(duì)于作為部件忌變形的結(jié)構(gòu)用構(gòu)件而言，從削減鋼板的使用量（質(zhì)量）的 觀點(diǎn)出發(fā)，提高鋼板的屈服強(qiáng)度而使其薄壁化是有效的。但是，如果提高鋼板的屈服強(qiáng)度， 則在沖壓成形時(shí)存在產(chǎn)生由回彈等引起的形狀不良的問題。產(chǎn)生形狀不良時(shí)，需要進(jìn)一步 追加沖壓成形工序，進(jìn)行形狀矯正而成形為期望的形狀。進(jìn)行形狀矯正不僅會(huì)使制造成本 增高，而且特別是在屈服強(qiáng)度達(dá)到l〇〇〇MPa以上的高強(qiáng)度鋼板中，有時(shí)不能實(shí)現(xiàn)達(dá)到期望 形狀的形狀矯正。由此可見，無法提高高強(qiáng)度鋼板的形狀固定性在實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度鋼板的薄壁 化方面成為障礙。
[0004] 因此，作為將軟質(zhì)、容易成形且有利于確保形狀的鐵素體相與硬質(zhì)且有利于高強(qiáng) 度化的馬氏體相復(fù)合從而兼具形狀固定性和高強(qiáng)度的高強(qiáng)度鋼板，開發(fā)了雙相組織鋼板。 但是，該技術(shù)中，雖然拉伸強(qiáng)度能夠提高，但由于軟質(zhì)的鐵素體相的存在，存在屈服強(qiáng)度降 低的問題。如果要提高上述雙相組織鋼板的屈服強(qiáng)度，則需要形成使馬氏體相的組織百分 率顯著提高后的組織。但是，在具有這樣的組織的雙相組織鋼板中，又新出現(xiàn)了在沖壓成形 時(shí)產(chǎn)生裂紋的問題。
[0005] 作為使形狀固定性提高的高強(qiáng)度鋼板，例如，在專利文獻(xiàn)1中記載了形狀固定性 和延伸凸緣成形性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板。專利文獻(xiàn)1中記載的高強(qiáng)度鋼板具有如下組成：以 質(zhì)量％計(jì)，含有 C :0· 02 ?0· 15%、Si :大于 0· 5%且為 1. 6% 以下、Μη :0· 01 ?3. 0%、A1 : 2. 0% 以下、Ti :0· 054 ?0· 4%、Β :0· 0002 ?0· 0070%，還含有 Nb :0· 4% 以下、Mo :1· 0% 以 下中的一種或兩種。而且，專利文獻(xiàn)1中記載的高強(qiáng)度鋼板具有如下織構(gòu)：以鐵素體或貝 氏體作為最多相，板厚1/2位置的板面的{001}〈110>?{223}〈110>取向組的X射線隨機(jī) 強(qiáng)度比的平均值為6.0以上，并且在這些取向組中，{112}〈110>取向和{001}〈110>取向中 的任意一者或兩者的X射線隨機(jī)強(qiáng)度比為8. 0以上。而且，專利文獻(xiàn)1中記載的高強(qiáng)度鋼 板具有直徑為15nm以下的化合物粒子的個(gè)數(shù)達(dá)到全部化合物粒子的個(gè)數(shù)的60%以上的組 織，乳制方向的r值和與軋制方向成直角的方向的r值中的至少一個(gè)r值為0.8以下。在 專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，通過同時(shí)調(diào)節(jié)析出物和織構(gòu)，得到了形狀固定性顯著提高、擴(kuò)孔 性也優(yōu)良的薄鋼板。
[0006] 另外，在專利文獻(xiàn)2中記載了高屈服強(qiáng)度熱軋鋼板。專利文獻(xiàn)2中記載的熱軋鋼 板具有如下組成：以質(zhì)量％計(jì)，含有C :大于0. 06%且為0. 24%以下、Μη :0. 5?2. 0%、M〇 : 0· 05 ?0.5%、Ti :0.03 ?0.2%、V:大于 0· 15%且為 1.2% 以下，Co :0.0010 ?0.0050%。 而且，專利文獻(xiàn)2中記載的熱軋鋼板具有如下組織：實(shí)質(zhì)上為鐵素體單相，含有Ti、Mo和V 的復(fù)合碳化物以及僅含有V的碳化物分散析出，以含有Ti、Mo和V的復(fù)合碳化物的形式析 出的Ti量與以僅含有V的碳化物的形式析出的V量的合計(jì)以質(zhì)量％計(jì)大于0. 1000%且小 于0. 4000%。而且，專利文獻(xiàn)2中記載的熱軋鋼板具有l(wèi)OOOMPa以上的高屈服強(qiáng)度。在專 利文獻(xiàn)2中記載的技術(shù)中，通過含有微量的Co、實(shí)質(zhì)上形成鐵素體單相并且使含有Ti、Mo和 V的復(fù)合碳化物以及僅含有V的碳化物分散析出，得到了加工后的彎曲特性顯著提高、屈服 強(qiáng)度為l〇〇〇MPa以上的高屈服強(qiáng)度鋼板。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利第4464748號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2008-174805號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明所要解決的問題
[0012] 但是，在專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)中，化合物（析出物）粒徑大，所得到的屈服強(qiáng) 度為約900MPa以下。即，在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，難以實(shí)現(xiàn)屈服強(qiáng)度為lOOOMPa以上的進(jìn) 一步高強(qiáng)度化。另外，在專利文獻(xiàn)2中記載的技術(shù)中，加工后的彎曲特性提高，但仍然存在 無法確保期望的形狀固定性的問題。
[0013] 本發(fā)明的目的在于，解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供具有屈服強(qiáng)度為lOOOMPa以 上的強(qiáng)度且形狀固定性優(yōu)良的高強(qiáng)度薄鋼板及其制造方法。另外，本發(fā)明中，高強(qiáng)度薄鋼板 的屈服強(qiáng)度YP優(yōu)選為llOOMPa以上，進(jìn)一步優(yōu)選為1150MPa以上。另外，在此所述的"薄鋼 板"的厚度為2. 0mm以下，優(yōu)選為1. 7mm以下，更優(yōu)選為1. 5mm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1. 3mm以 下。
[0014] 用于解決問題的方法
[0015] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明人為了兼顧高屈服強(qiáng)度和形狀固定性，對(duì)影響形狀固 定性的各種要素進(jìn)行了深入的研究。結(jié)果想到，為了得到形狀固定性優(yōu)良的高強(qiáng)度薄鋼板， 需要在使微細(xì)的析出物分散而確保高強(qiáng)度的基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)節(jié)析出物的尺寸分布。
[0016] 這是因?yàn)椋诖蟪叽绲奈龀鑫镌龆嗟姆植贾?，在沖壓成形時(shí)位錯(cuò)集中在大的析出 物的周圍，在位錯(cuò)間產(chǎn)生相互作用，妨礙位錯(cuò)的移動(dòng)，抑制塑性變形。因此推測，變形依賴于 彈性變形的程度增大，容易產(chǎn)生由回彈引起的形狀不良，形狀固定性降低。另外，本發(fā)明人 想到，為了抑制沖壓成形時(shí)的位錯(cuò)的集中而提高形狀固定性，重要的是將析出物的尺寸分 布調(diào)節(jié)為小析出物增多的特定的尺寸分布。
[0017] 首先，對(duì)本發(fā)明人進(jìn)行的、作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說明。
[0018] 具有如下組成：以質(zhì)量％計(jì)，含有C :0. 08?0. 21 %、Si :0. 01?0. 30%、Μη : 0. 1 ?3. 1 %、Ρ :0. 01 ?0. 1 %、S :0. 001 ?0. 030 %、Α1 :0. 01 ?0. 10 %、Ν :0. 001 ? 0· 010%、V :0· 19 ?0· 80%、Ti :0· 005 ?0· 20%，或者還含有適當(dāng)量的 Cr、Ni、Cu、Nb、Mo、 Ta、W、B、Sb、Cu、REM中的一種以上，實(shí)施各種熱軋條件，得到各種熱軋鋼板。從這些熱軋鋼 板上裁取試驗(yàn)片，進(jìn)行組織觀察、拉伸試驗(yàn)以及形狀固定性試驗(yàn)。
[0019] 首先，在組織觀察中，從各熱軋鋼板上裁取組織觀察用試驗(yàn)片，對(duì)軋制方向斷面（L 斷面）進(jìn)行研磨，進(jìn)行硝酸乙醇溶液腐蝕，利用光學(xué)顯微鏡（倍率：500倍）進(jìn)行觀察，求出 鐵素體相的面積率。確認(rèn)得到了多種具有鐵素體相的面積率為95%以上的組織的鋼板。
[0020] 另外，從各熱軋鋼板上裁取薄膜試樣，使用透射型電子顯微鏡測定析出物的大小 (粒徑）及其數(shù)密度。由于析出物不是球形，因此，其大小（粒徑）設(shè)定為最大徑。
[0021] 另外，在拉伸試驗(yàn)中，由各熱軋鋼板制作以與軋制方向成直角的方向（C方向）為 拉伸方向的方式基于JIS5號(hào)制作的拉伸試驗(yàn)片。而且，使用這些試驗(yàn)片，基于JIS Z 2241 的規(guī)定實(shí)施拉伸試驗(yàn)，求出屈服強(qiáng)度（YP)。
[0022] 另夕卜，在形狀固定性試驗(yàn)中，從各熱軋鋼板上裁取試驗(yàn)材料（大小： 80mmX 360mm)，進(jìn)行沖壓成形，制作如圖1所示的帽型構(gòu)件。沖壓成形后，如圖1所示，測定 開口量，評(píng)價(jià)形狀固定性。需要說明的是，在成形時(shí)，將壓邊力設(shè)定為20噸，將沖模肩半徑 R設(shè)定為5mm。
[0023] 將所得到的結(jié)果示于圖2、圖3中。
[0024] 圖2示出了在所得到的結(jié)果中關(guān)于具有鐵素體相的面積率為95%以上的組織的 鋼板的屈服強(qiáng)度（YP)與粒徑小于l〇nm的析出物的數(shù)密度的關(guān)系。由圖2可知，為了確保 屈服強(qiáng)度YP為lOOOMPa以上，需要使粒徑小于10nm的析出物的數(shù)密度為1. Ο X 105個(gè)/ μ m3 以上。
[0025] 但是，本發(fā)明人根據(jù)進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，僅通過使微細(xì)的析出物以高密度析出，不 能得到優(yōu)良的形狀固定性。另外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，為了穩(wěn)定地確保優(yōu)良的形狀固定性，需要 使大量的微細(xì)析出物的粒徑之間的偏差減小。
[0026] 而且，為了評(píng)價(jià)微細(xì)析出物的粒徑偏差的影響，求出了粒徑小于10nm的各微細(xì)析 出物的粒徑的自然對(duì)數(shù)值，算出了這些值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0027] 圖3中示出了在所得到的結(jié)果中關(guān)于具有鐵素體相的面積率為95%以上且粒徑 小于10nm的析出物的數(shù)密度為1. OX 105個(gè)/ μ m3以上的組織的鋼板的作為形狀固定性的 指標(biāo)的開口量與粒徑小于l〇nm的各析出物的粒徑的自然對(duì)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的關(guān)系。
[0028] 由圖3可以看出標(biāo)準(zhǔn)偏差越小則開口量越小的傾向。本發(fā)明人由圖3發(fā)現(xiàn)，為了 確保例如開口量小于130_這樣的、回彈小的優(yōu)良的形狀固定性，需要將粒徑小于10nm的 微細(xì)析出物粒徑的自然對(duì)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差調(diào)節(jié)至1. 5以下。
[0029] 由此，本發(fā)明人推測，如果微細(xì)析出物粒徑的自然對(duì)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差增大，S卩，微細(xì) 析出物粒徑的偏差增大，則相對(duì)大的析出物的存在比率也增多，因此，在大的析出物周圍， 位錯(cuò)容易集中，位錯(cuò)產(chǎn)生相互作用而妨礙位錯(cuò)的移動(dòng)，抑制塑性變形，變形依賴于彈性變形 的程度增大，容易發(fā)生回彈，容易產(chǎn)生形狀不良。
[0030] 本發(fā)明人由此得到如下見解：通過使調(diào)節(jié)至鐵素體相的面積率為95%以上、粒徑 小于10nm的析出物的數(shù)密度為1. OX 105個(gè)/ μ m3以上、并且小于10nm的析出物的粒徑的 自然對(duì)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1. 5以下的析出物析出，能夠得到具有l(wèi)OOOMPa以上的屈服強(qiáng)度 (YP)并且形狀固定性優(yōu)良的高強(qiáng)度薄鋼板。
[0031] 本發(fā)明是基于這樣的見解進(jìn)一步進(jìn)行研究而完成的。即，本發(fā)明的主旨如下。
[0032] (1) -種高強(qiáng)度薄鋼板，其特征在于，
[0033] 具有如下組成：以質(zhì)量％計(jì)，含有C :0. 08?0. 20%、Si :0. 3%以下、Mn :0. 1? 3. 0 %、Ρ :0· 10 % 以下、S :0· 030 % 以下、Α1 :0· 10 % 以下、Ν :0· 010 % 以下、V :0· 20 ? 0. 80%，且余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，
[0034] 具有如下組織：含有以面積率計(jì)為95%以上的鐵素體相，粒徑小于10nm的析出物 以1. OX 105個(gè)/ μ m3以上的數(shù)密度且以關(guān)于粒徑小于10nm的析出物的析出物粒徑的自然 對(duì)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1. 5以下的分布分散析出，
[0035] 并且具有屈服強(qiáng)度為lOOOMPa以上的高強(qiáng)度。
[0036] (2)如⑴所述的高強(qiáng)度薄鋼板，其特征在于，在所述組成的基礎(chǔ)上，以質(zhì)量％計(jì) 還含有選自下述A組?F組中的一組或兩組以上，
[0037] A 組：Ti :0· 005 ?0· 20% ;
[0038] B 組：選自 Nb :0· 005 ?0· 50 %、Mo :0· 005 ?0· 50 %、Ta :0· 005 ?0· 50 %、W : 0. 005?0. 50%中的一種或兩種以上；
[0039] C 組：B :0· 0002 ?0· 0050% ;
[0040] D 組：選自 Cr :0· 01 ?1. 0%、Ni :0· 01 ?1. 0%、Cu :0· 01 ?1. 0%中的一種或兩 種以上；
[0041] E 組：Sb :0· 005 ?0· 050% ;
[0042] ?組：選自03:0.0005 ?0.01%、1?]\1:0.0005 ?0.01%中的一種或兩種。
[0043] (3)如（1)或（2)所述的高強(qiáng)度薄鋼板，其特征在于，在鋼板表面上具有鍍層。
[0044] (4) -種高強(qiáng)度薄鋼板的制造方法，對(duì)鋼原材實(shí)施熱軋工序，所述熱軋工序中，在 實(shí)施加熱、由粗軋和精軋構(gòu)成的熱軋后，冷卻，在預(yù)定的卷取溫度下卷取為卷狀，所述鋼原 材具有以質(zhì)量％計(jì)含有C :0· 08?0· 20%、Si :0· 3%以下、Μη :0· 1?3. 0%、P :0· 10%以 下、S :0· 030%以下、Α1 :0· 10%以下、Ν :0· 010%以下、V :0· 20?0· 80%且余量由Fe和不 可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成，所述制造方法的特征在于，
[0045] 將所述加熱設(shè)定為在1KKTC以上的溫度下保持10分鐘以上的處理，
[0046] 將所述粗軋?jiān)O(shè)定為粗軋結(jié)束溫度為1000°C以上的軋制，
[0047] 將所述精軋?jiān)O(shè)定為在1000°C以下的溫度范圍內(nèi)的軋制率為96%以下、在950°C以 下的溫度范圍內(nèi)的軋制率為80%以下、精軋結(jié)束溫度為850°C以上的軋制，
[0048] 將該精軋結(jié)束后的所述冷卻設(shè)定為在從精軋結(jié)束溫度至750°C的溫度范圍內(nèi)與V 含量[V](質(zhì)量％ )關(guān)聯(lián)地以（30X [V])°C /秒以上的平均冷卻速度進(jìn)行冷卻、在從750°C 至卷取溫度的溫度范圍內(nèi)與V含量[V](質(zhì)量％ )關(guān)聯(lián)地以（10X [V]) °C /秒以上的平均冷 卻速度進(jìn)行冷卻的處理，
[0049] 將所述卷取溫度與V含量[V](質(zhì)量％ )關(guān)聯(lián)地設(shè)定為500 °C以上且 (700-50 X [V])°C以下的卷取溫度。
[0050] (5)如⑷所述的高強(qiáng)度薄鋼板的制造方法，其特征在于，在所述組成的基礎(chǔ)上， 以質(zhì)量％計(jì)還含有選自下述A組?F組中的一組或兩組以上，
[0051] A 組：Ti :0· 005 ?0· 20% ;
[0052] B 組：選自 Nb :0· 005 ?0· 50 %、Mo :0· 005 ?0· 50 %、Ta :0· 005 ?0· 50 %、W : 0. 005?0. 50%中的一種或兩種以上；
[0053] C 組：B :0· 0002 ?0· 0050% ;
[0054] D 組：選自 Cr :0· 01 ?1. 0%、Ni :0· 01 ?1. 0%、Cu :0· 01 ?1· 0%中的一種或兩 種以上；
[0055] Ε 組：Sb :0· 005 ?0· 050% ;
[0056] ?組：選自03:0.0005 ?0.01%、1?]\1:0.0005 ?0.01%中的一種或兩種。
[0057] (6)如⑷或（5)所述的高強(qiáng)度薄鋼板的制造方法，其特征在于，在所述熱軋工序 之后，對(duì)熱軋板實(shí)施由酸洗和鍍層退火處理構(gòu)成的鍍層退火工序時(shí)，
[0058] 將所述鍍層退火處理設(shè)定為如下處理：與C含量[C](質(zhì)量％ )關(guān)聯(lián)地在從500°C 至均熱溫度的溫度范圍內(nèi)以（5X[C])°C /秒以上的平均加熱速度加熱至均熱溫度為 (800-200X [C]) °C以下的溫度，在該均熱溫度下保持1000秒以下的均熱時(shí)間后，以1°C /秒 以上的平均冷卻速度冷卻至鍍?cè)囟?，浸漬到該鍍?cè)囟葹?20?500°C的鍍鋅浴中。
[0059] (7)如（6)所述的高強(qiáng)度薄鋼板的制造方法，其特征在于，在實(shí)施所述鍍層退火工 序后，進(jìn)一步實(shí)施再加熱至加熱溫度為460?600°C范圍的溫度并在該加熱溫度下保持1秒 以上的再加熱處理。
[0060] (8)如（4)?（7)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度薄鋼板的制造方法，其特征在于，在所述 熱軋工序后或所述鍍層退火工序后，進(jìn)一步實(shí)施賦予板厚減少率為〇. 1?3. 0%的加工的 調(diào)質(zhì)處理。
[0061] 發(fā)明效果
[0062] 根據(jù)本發(fā)明，能夠容易并且穩(wěn)定地制造具有屈服強(qiáng)度為lOOOMPa以上的高強(qiáng)度和 沖壓成形時(shí)的優(yōu)良的形狀固定性的高強(qiáng)度薄鋼板。該效果在產(chǎn)業(yè)上可以說是顯著的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0063] 圖1是示意地表示形狀固定性的評(píng)價(jià)中使用的帽型構(gòu)件的概略形狀的說明圖。 [0064] 圖2是表示小于10nm的析出物的數(shù)密度對(duì)屈服強(qiáng)度YP產(chǎn)生的影響的圖。
[0065] 圖3是表示沖壓成形后的開口量與析出物粒徑的自然對(duì)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的關(guān)系 的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0066] 首先，對(duì)本發(fā)明高強(qiáng)度薄鋼板的組成限定理由進(jìn)行說明。以下，將質(zhì)量％僅用％表 /_J、i 〇
[0067] C :0.08 ?0.20%
[0068] C在本發(fā)明中與V結(jié)合而形成V碳化物，有助于高強(qiáng)度化。另外，C具有在熱軋后 的冷卻中降低鐵素體相變開始溫度的作用，降低碳化物的析出溫度，也有助于析出碳化物 的微細(xì)化。另外，C還有助于抑制卷取后的冷卻過程中的碳化物的粗大化。為了得到這樣的 效果，高強(qiáng)度薄鋼板需要含有〇. 08%以上的C。另一方面，含有超過0. 20 %的大量的C會(huì)抑 制鐵素體相變，促進(jìn)向貝氏體、馬氏體的相變，因此，鐵素體相中的微細(xì)的V碳化物的形成 受到抑制。因此，將C的含量限定為0.08?0.20%的范圍。另外，優(yōu)選C的含量的范圍為 0. 10?0. 18%，更優(yōu)選為0. 12%以上且0. 18%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 14%以上且0. 18% 以下。
[0069] Si :0.3 % 以下
[0070] Si具有在熱軋后的冷卻中促進(jìn)鐵素體相變而使鐵素體相變開始溫度升高的作用， 使碳化物的析出溫度升高，從而使碳化物粗大地析出。另外，Si在熱軋后的退火等中在鋼 板表面上形成Si氧化物。該Si氧化物產(chǎn)生在鍍層處理時(shí)產(chǎn)生不上鍍部分等顯著妨礙鍍覆 性的不良影響。因此，本發(fā)明中，將Si的含量限定為0.3%以下。另外，Si的含量優(yōu)選為 〇. 1 %以下，更優(yōu)選為〇. 05%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 03%以下。
[0071] Mn :0.1 ?3.0%
[0072] Μη在熱軋后的冷卻中有助于鐵素體相變開始溫度的降低。由此，碳化物的析出溫 度降低，能夠使碳化物微細(xì)化。另外，Μη除了有助于固溶強(qiáng)化之外，通過使鐵素體晶粒細(xì)粒 化的作用還有助于鋼板的高強(qiáng)度化。另外，Μη還具有將有害的鋼中S以MnS的形式固定而 使其無害化的作用。為了得到這樣的效果，需要含有0.1%以上的Μη。另一方面，含有超過 3. 0 %的大量的Μη會(huì)抑制鐵素體相變，促進(jìn)向貝氏體、馬氏體的相變，因此，鐵素體相中的 微細(xì)的V碳化物的形成受到抑制。因此，將Μη的含量限定為0.1?3.0%的范圍。另外， Μη的含量優(yōu)選為0. 3%以上且2. 0%以下，更優(yōu)選為0. 5%以上且2. 0%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為 1. 0%以上且1. 5%以下。
[0073] P :0.10 % 以下
[0074] P是在晶界發(fā)生偏析而使延展性、韌性劣化的元素。另外，P在熱軋后的冷卻中促 進(jìn)鐵素體相變，使鐵素體相變開始溫度升高，使碳化物的析出溫度升高，使碳化物粗大地析 出。因此，本發(fā)明中優(yōu)選盡可能降低P的含量。但是，P的含量可以允許至0.10%。因此， 將P的含量限定為0. 10%以下。另外，P的含量優(yōu)選為0. 05%以下，更優(yōu)選為0. 03%以下， 進(jìn)一步優(yōu)選為0.01 %以下。
[0075] S :0.030% 以下
[0076] S顯著降低熱延展性，因此，誘發(fā)熱裂紋，使表面性狀顯著劣化。另外，S不僅對(duì)高 強(qiáng)度化幾乎沒有貢獻(xiàn)，而且作為雜質(zhì)元素形成粗大的硫化物，降低鋼板的延展性、延伸凸緣 性。這種情況在含有超過0.030%的S時(shí)變得顯著。因此，將S的含量限定為0.030%以下。 另外，S的含量優(yōu)選為0. 010%以下，更優(yōu)選為0. 003%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 001 %以下。
[0077] A1 :0.10% 以下
[0078] A1在熱軋后的冷卻中促進(jìn)鐵素體相變，通過鐵素體相變開始溫度的升高而使碳化 物的析出溫度升高，從而使碳化物粗大地析出。另外，含有超過〇. 10 %的大量的A1會(huì)導(dǎo)致 鋁氧化物的增加，降低鋼板的延展性。因此，將A1的含量限定為0.10%以下。另外，A1的 含量優(yōu)選為〇. 05%以下。另外，下限無需特別限定，A1作為脫氧劑發(fā)揮作用，作為A1鎮(zhèn)靜 鋼，在高強(qiáng)度薄鋼板中含有〇. 01%以上的A1也沒有問題。
[0079] N :0.010% 以下
[0080] N在含有V的本發(fā)明中，在高溫下與V結(jié)合而形成粗大的V氮化物。粗大的V氮化 物對(duì)強(qiáng)度增加幾乎沒有貢獻(xiàn)，因此，使V添加所產(chǎn)生的高強(qiáng)度化的效果減小。另外，含有大 量N時(shí)，在熱軋中產(chǎn)生鋼坯裂紋，有可能使表面缺陷多發(fā)。因此，將N的含量限定為0. 010 % 以下。另外，N的含量優(yōu)選為0. 005%以下，更優(yōu)選為0. 003%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 002% 以下。
[0081] V :0.20 ?0.80%
[0082] V與C結(jié)合而形成微細(xì)的碳化物，有助于鋼板的高強(qiáng)度化。為了得到這樣的效果， 需要含有〇. 20%以上的V。另一方面，含有超過0. 80%的大量的V時(shí)，在熱軋后的冷卻中 促進(jìn)鐵素體相變，通過鐵素體相變開始溫度的升高而使碳化物的析出溫度升高，從而使粗 大的碳化物析出。因此，將V的含量限定為0. 20?0. 80%的范圍。另外，V的含量優(yōu)選為 0. 25%以上且0. 60%以下，更優(yōu)選為0. 30%以上且0. 50%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 35%以上 且0. 50%以下。
[0083] 上述的成分是在高強(qiáng)度薄鋼板中含有的基本成分。另外，高強(qiáng)度薄鋼板可以在這 些基本成分的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要選擇地含有選自下述A組?F組中的一組或兩組以上作為 選擇元素。
[0084] A 組：Ti :0· 005 ?0· 20%
[0085] A組的Ti與V、C形成微細(xì)的復(fù)合碳化物，有助于高強(qiáng)度化。為了得到這樣的效果， 優(yōu)選含有0.005%以上的Ti。另一方面，含有超過0. 20%的大量的Ti時(shí)，在高溫下形成粗 大的碳化物。因此，在含有Ti的情況下，優(yōu)選將A組的Ti的含量限定為0.005?0.20%的 范圍，更優(yōu)選為〇. 05%以上且0. 15%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 08%以上且0. 15%以下。
[0086] B 組：選自 Nb :0· 005 ?0· 50 %、Mo :0· 005 ?0· 50 %、Ta :0· 005 ?0· 50 %、W : 0. 005?0. 50%中的一種或兩種以上
[0087] B組的Nb、Mo、Ta、W均為形成微細(xì)析出物、通過析出強(qiáng)化而有助于高強(qiáng)度化的元 素。本發(fā)明的高強(qiáng)度薄鋼板可以根據(jù)需要選擇地含有B組中列舉的成分中的一種或兩種以 上。為了得到這樣的效果，關(guān)于各成分的優(yōu)選含量，在Nb的情況下為0. 005%，在Mo的情況 下為0. 005%以上，在Ta的情況下為0. 005%以上，在W的情況下為0. 005%以上。另一方 面，即使大量地含有各自超過〇. 50%的Nb、Mo、Ta、W，效果也飽和，無法期待與含量相符的 效果，在經(jīng)濟(jì)上變得不利。因此，在含有B組中列舉的成分中的一種或兩種以上的情況下， 優(yōu)選將Nb的含量限定為0. 005?0. 50%的范圍，將Mo的含量限定為0. 005?0. 50%的范 圍，將Ta的含量限定為0. 005?0. 50%的范圍，將W的含量限定為0. 005?0. 50%的范圍。
[0088] C 組：B :0· 0002 ?0· 0050%
[0089] C組的B在熱軋后的冷卻中使鐵素體相變開始溫度降低，通過碳化物的析出溫度 的降低，有助于碳化物的微細(xì)化。另外，B在晶界發(fā)生偏析而使耐二次加工脆性提高。為了得 到這樣的效果，優(yōu)選含有〇. 0002%以上的B。另一方面，含有超過0. 0050%的B時(shí)，熱變形阻 力值升高，熱軋變得困難。因此，在含有B的情況下，優(yōu)選將C組的B的含量限定為0. 0002? 0. 0050%的范圍，更優(yōu)選為0. 0005%以上且0. 0030%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 0010%以上且 0. 0020% 以下。
[0090] D 組：選自 Cr :0· 01 ?1. 0%、Ni :0· 01 ?1. 0%、Cu :0· 01 ?1. 0%中的一種或兩 種以上
[0091] D組的Cr、Ni、Cu均為通過組織的細(xì)?；兄诟邚?qiáng)度化的元素。本發(fā)明的高 強(qiáng)度薄鋼板可以根據(jù)需要含有D組中列舉的成分中的一種或兩種以上。為了得到這樣的效 果，關(guān)于各成分的優(yōu)選含量，在Cr的情況下為0. 01 %以上，在Ni的情況下為0. 01 %以上， 在Cu的情況下為0.01%以上。另一方面，在Cr的含量為超過1.0%的量、Ni的含量為超 過1. 0%的量、Cu的含量為超過1. 0%的量時(shí)，即使含有任意一種成分，效果也飽和，無法期 待與含量相符的效果，因此，在經(jīng)濟(jì)上變得不利。因此，在含有D組中列舉的成分中的一種 或兩種以上的情況下，優(yōu)選將Cr的含量限定為0.01?1.0%的范圍，將Ni的含量限定為 0. 01?1. 0%的范圍，將Cu的含量限定為0. 01?1. 0%的范圍。
[0092] E 組：Sb :0· 005 ?0· 050%
[0093] E組的Sb是在熱軋時(shí)偏析到表面上、具有防止從鋼原材（鋼坯）表面發(fā)生氮化、抑 制粗大氮化物形成的作用的元素。為了得到這樣的效果，優(yōu)選含有0.005%以上的Sb。另 一方面，即使含有超過〇. 050%的大量Sb，效果也飽和，無法期待與含量相符的效果，在經(jīng) 濟(jì)上變得不利。因此，在含有Sb的情況下，優(yōu)選將Sb的含量限定為0. 005?0. 050%的范 圍。
[0094] ?組：選自03:0.0005 ?0.01%、1?]\1:0.0005 ?0.01%中的一種或兩種
[0095] F組的Ca、REM均為具有控制硫化物的形態(tài)、改善延展性、延伸凸緣性的作用的元 素。本發(fā)明的高強(qiáng)度薄鋼板可以根據(jù)需要含有F組中列舉的成分中的至少一種。關(guān)于用 于得到這樣的效果的各成分的優(yōu)選含量，在Ca的情況下為0. 0005%以上，在REM的情況下 為0. 0005 %以上。另一方面，在Ca的含量為超過0. 01 %的量、REM的含量為超過0. 01 % 的量時(shí)，即使含有任意一種成分，效果也飽和，無法期待與含量相符的效果，在經(jīng)濟(jì)上變得 不利。因此，在含有F組中列舉的成分中的一種或兩種的情況下，優(yōu)選將Ca的含量限定為 0. 0005?0. 01 %的范圍，將REM的含量限定為0. 0005?0. 01 %的范圍。
[0096] 上述成分以外的余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。另外，作為不可避免的雜質(zhì)， 可以列舉Sn、Mg、Co、As、Pb、Zn、0。只要這些元素的含量合計(jì)為0. 5 %以下，則可以允許。
[0097] 接著，對(duì)本發(fā)明高強(qiáng)度薄鋼板的組織限定理由進(jìn)行說明。
[0098] 本發(fā)明的高強(qiáng)度薄鋼板具有如下組織：含有以面積率計(jì)為95%以上的鐵素體相， 在該鐵素體相中粒徑小于l〇nm的析出物以1. OX 105個(gè)/ μ m3以上的數(shù)密度且以將析出物 粒徑取自然對(duì)數(shù)而得到的值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1. 5以下的分布分散析出。
[0099] 鐵素體相：以面積率計(jì)為95%以上
[0100] 本發(fā)明的高強(qiáng)度薄鋼板以鐵素體相作為主相。在此所述的"主相"是指以面積率 計(jì)為95%以上的情況。主相以外的第二相有馬氏體相、貝氏體相。在含有主相以外的相的 情況下，優(yōu)選使主相以外的相的量以面積率的合計(jì)計(jì)為5%以下。這是由于，在組織中存在 貝氏體相、馬氏體相等低溫相變相作為第二相時(shí)，通過相變應(yīng)變導(dǎo)入了可動(dòng)位錯(cuò)，屈服強(qiáng)度 YP降低。另外，作為主相的鐵素體相的組織百分率優(yōu)選以面積率計(jì)為98%以上，更優(yōu)選為 100%。需要說明的是，面積率是通過實(shí)施例中記載的方法測定而得到的值。
[0101] 本發(fā)明中，為了確保期望的高強(qiáng)度，使對(duì)強(qiáng)度增加影響很大的、粒徑小于l〇nm的 微細(xì)析出物大量分散析出到鐵素體相中。
[0102] 粒徑小于10nm的析出物的數(shù)密度：1. 0X105個(gè)/μ m3以上
[0103] 粗大的析出物對(duì)強(qiáng)度幾乎沒有影響。為了確保屈服強(qiáng)度YP為l〇〇〇MPa以上的高強(qiáng) 度，需要使微細(xì)的析出物分散。本發(fā)明中，如圖2所示，使粒徑小于10nm的析出物的數(shù)密度 為1. OX 105個(gè)/ μ m3以上（需要說明的是，粒徑設(shè)定為析出物的最大徑）。粒徑小于10nm 的析出物的數(shù)密度小于1. 〇 X 1〇5個(gè)/ μ m3時(shí)，無法穩(wěn)定地確保期望的高強(qiáng)度（屈服強(qiáng)度YP 為lOOOMPa以上）。因此，本發(fā)明中，將粒徑小于10nm的析出物的數(shù)密度限定為1.0X105個(gè) /μ m3以上。另外，上述數(shù)密度優(yōu)選為2. 0X105個(gè)/μ m3以上，更優(yōu)選為3. 0X105個(gè)/μ m3 以上，進(jìn)一步優(yōu)選為4. 0 X 105個(gè)/ μ m3以上。另外，析出物的粒徑越小，越容易確保高強(qiáng)度， 因此，析出物的粒徑優(yōu)選小于5nm，進(jìn)一步優(yōu)選小于3nm。
[0104] 關(guān)于粒徑小于l〇nm的析出物，析出物粒徑取自然對(duì)數(shù)而得到的值的標(biāo)準(zhǔn)偏差： 1.5以下
[0105] 關(guān)于粒徑小于l〇nm的析出物，析出物粒徑的自然對(duì)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差增大而超過 1.5時(shí)，S卩，微細(xì)析出物的粒徑的偏差增大時(shí)，如圖3所示開口量變大，形狀固定性降低。因 此，本發(fā)明中，將關(guān)于粒徑小于lOnm的析出物的析出物粒徑的自然對(duì)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差限定 為1. 5以下。另外，上述標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)選為1. 0以下，更優(yōu)選為0. 5以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 3 以下。
[0106] 需要說明的是，析出物粒徑的自然對(duì)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差通過下述（1)式計(jì)算。
[0107] 標(biāo)準(zhǔn)偏差 σ =?|Γ {Σ_ (Indm-lndi) 2}/n} · · - C1)
[0108] 在此，lnct :平均析出物粒徑（nm)的自然對(duì)數(shù)、
[0109] Ιηφ :各析出物的粒徑（nm)的自然對(duì)數(shù)、
[0110] η :數(shù)據(jù)數(shù)
[0111] 關(guān)于粒徑小于l〇nm的微細(xì)析出物，如果析出物粒徑的自然對(duì)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差增大， 艮P，微細(xì)析出物粒徑的偏差增大，則相對(duì)大的析出物的存在比率也增多。因此推測，在大的 析出物周圍，位錯(cuò)容易集中，位錯(cuò)產(chǎn)生相互作用而妨礙位錯(cuò)的移動(dòng)，抑制塑性變形，變形依 賴于彈性變形的程度增大，容易發(fā)生回彈，容易產(chǎn)生形狀不良。因此，縮窄小于l〇nm的微細(xì) 析出物的尺寸分布對(duì)于提高形狀固定性變得重要。
[0112] 需要說明的是，本發(fā)明的高強(qiáng)度薄鋼板可以在上述的鋼板的表面上形成鍍覆被膜 或化學(xué)轉(zhuǎn)化處理被膜。作為鍍覆，可以列舉熱鍍鋅、合金化熱鍍鋅、電鍍鋅等。
[0113] 接著，對(duì)本發(fā)明的高強(qiáng)度薄鋼板的優(yōu)選的制造方法進(jìn)行說明。
[0114] 以上述組成的鋼原材（鋼坯）作為起始原材。鋼原材的制造方法無需特別限定。 例如，優(yōu)選將上述組成的鋼水通過轉(zhuǎn)爐等常用的熔煉方法進(jìn)行熔煉，通過連鑄法等常用的 鑄造方法制成鋼坯等鋼原材。
[0115] 接著，對(duì)所得到的鋼原材實(shí)施熱軋工序或者進(jìn)一步實(shí)施鍍層退火工序，得到特定 的尺寸形狀的熱軋鋼板。
[0116] 熱軋工序中，鋼原材不進(jìn)行加熱而保持原樣、或者對(duì)暫時(shí)冷卻而得到的溫片或冷 片進(jìn)行再次加熱，接著，實(shí)施由粗軋和精軋構(gòu)成的熱軋，然后冷卻，在卷取溫度下卷取為卷 狀。
[0117] 加熱溫度：1100°C以上
[0118] 為了將碳化物形成元素固溶，將鋼原材（鋼坯等）加熱至1KKTC以上的高溫。由 此，碳化物形成元素充分地固溶，在之后的熱軋的冷卻中或卷取后的冷卻中能夠析出微細(xì) 的碳化物。加熱溫度低于1KKTC時(shí)，無法使碳化物形成元素充分地固溶，因此，無法分散微 細(xì)的碳化物。另外，加熱溫度優(yōu)選設(shè)定為1150°c以上，更優(yōu)選為1220°C以上，進(jìn)一步優(yōu)選為 1250°C以上。另外，加熱溫度的上限無需特別規(guī)定。從氧化皮熔融而使表面性狀降低等表 面性狀的觀點(diǎn)出發(fā)，加熱溫度的上限優(yōu)選設(shè)定為1350°C以下，更優(yōu)選為1300°C以下。另外， 加熱溫度下的保持時(shí)間設(shè)定為10分鐘以上。保持時(shí)間少于10分鐘時(shí)，碳化物形成元素不 能充分地固溶。另外，保持時(shí)間優(yōu)選為30分鐘以上。另外，保持時(shí)間的上限無需特別限定。 在高溫下過度地長時(shí)間保持時(shí)，能源成本提高，因此，保持時(shí)間的上限優(yōu)選設(shè)定為300分鐘 以下，更優(yōu)選為180分鐘以下，進(jìn)一步優(yōu)選為120分鐘以下。
[0119] 加熱后的鋼原材首先通過熱軋工序?qū)嵤┐周?。粗軋的結(jié)束溫度設(shè)為1000°C以上。
[0120] 粗軋結(jié)束溫度：1000°C以上
[0121] 粗軋的結(jié)束溫度為低于1000°C的低溫時(shí)，奧氏體的晶粒變小。因此，在從粗軋結(jié) 束至精軋結(jié)束的期間，晶界成為析出物的析出位點(diǎn)，從而促進(jìn)粗大碳化物的析出。因此，將 粗軋結(jié)束溫度設(shè)定為1000°C以上。另外，粗軋結(jié)束溫度優(yōu)選為1050°C以上，進(jìn)一步優(yōu)選為 1100°C 以上。
[0122] 接著，在粗軋后對(duì)鋼原材實(shí)施精軋。精軋?jiān)O(shè)定為在1000°C以下的溫度范圍內(nèi)的軋 制率為96%以下、在950°C以下的溫度范圍內(nèi)的軋制率為80%以下、精軋結(jié)束溫度為850°C 以上的軋制。
[0123] 在1000°C以下的溫度范圍內(nèi)的軋制率：96%以下
[0124] 在1000°C以下的溫度范圍內(nèi)的軋制率增大而超過96%時(shí)，奧氏體（Y)晶粒的平 均粒徑減小，但通過之后的晶粒生長，Y晶粒容易粗大化。結(jié)果，所得到的Y晶粒的粒徑 分布容易變?yōu)榇罅揭粋?cè)。而且，在軋制后的冷卻中，由大Y晶粒產(chǎn)生的鐵素體（α)相變 受到抑制而產(chǎn)生在低溫側(cè)，因此，析出微細(xì)的碳化物，小粒徑的碳化物增多。另一方面，由小 Υ晶粒產(chǎn)生的鐵素體U)相變自更高溫的一側(cè)產(chǎn)生，因此，容易析出粗大的碳化物。因此， 在1000°C以下的溫度范圍內(nèi)的軋制率增大而超過96%時(shí)，析出物的尺寸分布容易變寬。因 此，將在1000°C以下的溫度范圍內(nèi)的軋制率限定為96%以下。另外，在1000°C以下的溫度 范圍內(nèi)的軋制率優(yōu)選為90%以下，更優(yōu)選為70%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為50%以下。
[0125] 在950°C以下的溫度范圍內(nèi)的軋制率：80%以下
[0126] 在950°C以下的溫度范圍內(nèi)的軋制率增大而超過80%時(shí)，容易促進(jìn)由未再結(jié)晶奧 氏體（Y)晶粒廣生的 α相變。在精乳結(jié)束后的冷卻中，未再結(jié)晶Y晶粒在商溫下相變?yōu)?α相，由此，碳化物的析出溫度增高，碳化物（析出物）變大。因此，析出物（碳化物）的 尺寸分布容易變寬。因此，將在950°C以下的溫度范圍內(nèi)的軋制率限定為80%以下。另外， 在950°C以下的溫度范圍內(nèi)的軋制率優(yōu)選為70%以下，更優(yōu)選為50%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為 25%以下。需要說明的是，"在950°C以下的溫度范圍內(nèi)的軋制率為80%以下"包括軋制率 為〇 %的情況。
[0127] 精軋結(jié)束溫度：850°C以上
[0128] 隨著精軋結(jié)束溫度的降低，位錯(cuò)得到蓄積，因此，在軋制后的冷卻時(shí)促進(jìn)α相變， 碳化物析出溫度增高，碳化物（析出物）容易較大地析出。另外，精軋結(jié)束溫度達(dá)到α區(qū) 域時(shí)，通過應(yīng)變誘發(fā)析出而使粗大的碳化物析出。因此，將精軋結(jié)束溫度限定為850°C以上。 另外，精軋結(jié)束溫度優(yōu)選為880°C以上，更優(yōu)選為920°C以上，進(jìn)一步優(yōu)選為940°C以上。
[0129] 在精軋（熱軋）結(jié)束后，對(duì)鋼板實(shí)施冷卻，在預(yù)定的卷取溫度下卷取為卷狀。
[0130] V量越多，對(duì)碳化物的析出的影響越顯著，因此，本發(fā)明中，冷卻、卷取溫度以與V 含量[V]關(guān)聯(lián)的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0131] 關(guān)于熱軋結(jié)束后的冷卻，在從精軋結(jié)束溫度至750°C的溫度范圍內(nèi)與V含量[V]關(guān) 聯(lián)地以（30X[V])°C/秒以上的平均冷卻速度進(jìn)行冷卻，在從750°C至卷取溫度的溫度范圍 內(nèi)與V含量[V]關(guān)聯(lián)地以（10X [V])°C /秒以上的平均冷卻速度進(jìn)行冷卻。
[0132] 在從精軋結(jié)束溫度至750°C的溫度范圍內(nèi)的平均冷卻速度：（30X [V]) °C /秒以上
[0133] 在從精軋結(jié)束溫度至750°C的溫度范圍內(nèi)的平均冷卻速度小于（30 X [V]) °C /秒 的情況下，鐵素體相變得到促進(jìn)，因此，碳化物（析出物）的析出溫度高，碳化物容易較大地 析出。因此，將從精軋結(jié)束溫度至750°C的冷卻以平均冷卻速度計(jì)與V含量[V]關(guān)聯(lián)地限定 為（30X[V])°C/秒以上。另外，上述平均冷卻速度優(yōu)選為（50X[V])°C/秒以上，更優(yōu)選 為（100X[V])°C/秒以上，進(jìn)一步優(yōu)選為（150X[V])°C/秒以上。另外，從精軋結(jié)束溫度 至750°C的冷卻的平均冷卻速度的上限無需特別限定。從設(shè)備限制的觀點(diǎn)出發(fā)，上述平均冷 卻速度的上限優(yōu)選設(shè)定為（500X [V])°C /秒以下。
[0134] 在從750°C至卷取溫度的溫度范圍內(nèi)的平均冷卻速度：（10X [V]) °C /秒以上
[0135] 在從750 °C至卷取溫度的溫度范圍內(nèi)的平均冷卻速度以平均值計(jì)小于 (10X [V]) °c /秒的情況下，鐵素體相變緩慢進(jìn)行，因此，相變開始溫度根據(jù)部位而不同，碳 化物的粒徑產(chǎn)生較大偏差，碳化物的尺寸分布變寬。因此，將從750°C至卷取溫度的平均冷 卻速度限定為（l〇X[V])°C/秒以上。另外，上述平均冷卻速度優(yōu)選為（20X[V])°C/秒以 上，更優(yōu)選為（30X[V])°C/秒以上，進(jìn)一步優(yōu)選為（50X[V])°C/秒以上。在從750°C至卷 取溫度的溫度范圍內(nèi)的平均冷卻速度的上限無需特別限定，但從容易控制卷取溫度的觀點(diǎn) 出發(fā)，優(yōu)選設(shè)定為約l〇〇〇°C /秒以下，更優(yōu)選以平均值計(jì)為300°C /秒以下。
[0136] 卷取溫度：500 ?（700-50 X [V]) ?
[0137] 生成的碳化物粒徑隨卷取溫度而變化。卷取溫度高時(shí)，容易析出粗大的碳化物。另 夕卜，卷取溫度低時(shí)，碳化物的析出受到抑制，生成貝氏體、馬氏體等低溫相變相的傾向增強(qiáng)。 這樣的傾向與V含量[V]關(guān)聯(lián)地變得顯著，因此，與V含量[V]關(guān)聯(lián)地限定卷取溫度。
[0138] 在卷取溫度低于500°C的情況下，碳化物的析出受到抑制，生成貝氏體、馬氏體等 低溫相變相。另一方面，卷取溫度超過（700_50X[V])°C時(shí)，碳化物變得粗大。因此，將卷 取溫度限定為500°C?（700-50X[V])°C的范圍。另外，上述卷取溫度優(yōu)選為530°C以上 且（700-100 X[V])°C以下，更優(yōu)選為530°C以上且（700-150 X[V])°C以下，進(jìn)一步優(yōu)選為 530°C 以上且（700-200 X[V])°C 以下。
[0139] 在上述的熱軋工序后，可以進(jìn)一步對(duì)熱軋板實(shí)施由酸洗和鍍層退火處理構(gòu)成的鍍 層退火工序，在鋼板表面上形成熱鍍鋅層。
[0140] 鍍層退火處理設(shè)定為如下處理：與C含量[C](質(zhì)量％ )關(guān)聯(lián)地在從500°C至均熱 溫度的溫度范圍內(nèi)在平均加熱速度為（5X [C]) °C /秒以上、均熱溫度為（800-200X [C]) °C 以下的條件下對(duì)熱軋板進(jìn)行加熱，在該均熱溫度下在均熱時(shí)間為1000秒以下的條件下保 持后，以1°C /秒以上的平均冷卻速度冷卻至鍍?cè)囟?，浸漬到該鍍?cè)囟葹?20?500°C 的鍍鋅浴中。另外，對(duì)于鍍層退火處理中的碳化物的粒徑變化，C含量[C](質(zhì)量％ )的影 響變得顯著。因此，本發(fā)明中，鍍層退火處理中的平均加熱速度、平均冷卻速度、均熱溫度與 C含量[C]關(guān)聯(lián)地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0141] 從500°C至均熱溫度的平均加熱速度：（5X [C]) °C /秒以上
[0142] 在實(shí)施熱鍍鋅的情況下，從500°C至均熱溫度的平均加熱速度小于（5X [C]) °C / 秒時(shí)，在熱軋工序中微細(xì)析出的碳化物（析出物）變得粗大。因此，將從500°C至均熱溫度的 平均加熱速度限定為（5X[C])°C/秒以上。另外，上述平均加熱速度優(yōu)選為（10X[C])°C/ 秒以上。另外，平均加熱速度的上限沒有特別限定，但隨著平均加熱速度增大，均熱溫度的 控制變得困難，因此，優(yōu)選設(shè)定為約l〇〇〇°C /秒以下。另外，上述平均加熱速度的上限優(yōu)選 為300°C /秒以下，更優(yōu)選為100°C /秒以下，進(jìn)一步優(yōu)選為50°C /秒以下。
[0143] 均熱溫度：（800-200 X [C]) °C 以下
[0144] 均熱溫度增高時(shí)，微細(xì)析出的析出物（碳化物）變得粗大。C含量越多，這樣的傾向 越顯著，因此，將均熱溫度與C含量[C]關(guān)聯(lián)地限定為（800-200X[C])°C以下。另外，均熱 溫度優(yōu)選為（800-300 X[C])°C以下，更優(yōu)選為（800-400 X[C])°C以下。另外，均熱溫度的 下限沒有特別限定，但由于浸漬到鍍鋅浴中的關(guān)系，只要設(shè)定為鍍鋅浴溫度即420?500°C 就足夠。另外，在要求被膜的表面性狀的用途中，優(yōu)選將均熱溫度設(shè)定為600°C以上，更優(yōu)選 為650°C以上。
[0145] 均熱時(shí)間：1000秒以下
[0146] 退火時(shí)的均熱時(shí)間延長而超過1000秒時(shí)，微細(xì)析出的析出物（碳化物）變得粗 大。因此，將均熱時(shí)間限定為1000秒以下。另外，均熱時(shí)間優(yōu)選為500秒以下，更優(yōu)選為 300秒以下，進(jìn)一步優(yōu)選為150秒以下。另外，均熱保持時(shí)間的下限沒有特別限定，只要保持 1秒以上，則能夠?qū)崿F(xiàn)期望的目的。
[0147] 接著，將以上述的溫度、時(shí)間進(jìn)行均熱后的熱軋板浸漬到鍍鋅浴中，在鋼板表面上 形成熱鍍鋅層。
[0148] 從均熱溫度至鍍鋅浴溫度的平均冷卻速度：1°C /秒以上
[0149] 從均熱溫度至鍍鋅浴溫度的平均冷卻速度小于1°C /秒時(shí)，微細(xì)析出的析出物（碳 化物）變得粗大。因此，將從均熱溫度至鍍鋅浴溫度的平均冷卻速度限定為rc /秒以上。 另外，上述平均冷卻速度優(yōu)選為3°C /秒以上，更優(yōu)選為5°C /秒以上，進(jìn)一步優(yōu)選為10°C / 秒以上。另外，達(dá)到鍍?cè)囟葹橹沟睦鋮s中的平均冷卻速度的上限沒有特別限定，從設(shè)備限 制的觀點(diǎn)出發(fā)，只要為l〇〇°C /秒以下就足夠。
[0150] 另外，鍍?cè)〉臏囟?、浸漬時(shí)間根據(jù)鍍層厚度等適當(dāng)調(diào)節(jié)即可。
[0151] 再加熱處理?xiàng)l件：在460?600°C下保持1秒以上
[0152] 再加熱處理是為了鍍覆被膜的Zn與Fe的合金化而進(jìn)行的。為了進(jìn)行鍍覆被膜的 合金化，需要在460°C以上保持。另一方面，再加熱溫度增高而超過600°C時(shí)，合金化過度進(jìn) 行，鍍覆被膜變脆。因此，將再加熱處理的溫度限定為460?600°C的范圍。另外，再加熱處 理的溫度優(yōu)選為570°C以下。另外，保持時(shí)間需要設(shè)定為1秒以上。但是，長時(shí)間保持時(shí)，析 出物變得粗大，因此，只要保持約10秒以下，就能夠充分地實(shí)現(xiàn)目的。另外，保持時(shí)間優(yōu)選 為5秒以下。
[0153] 另外，鍍層除了上述的鋅鍍層以外，還可以為鋅與A1的復(fù)合鍍層、鋅與Ni的復(fù)合 鍍層、A1鍍層、A1與Si的復(fù)合鍍層等。
[0154] 另外，在實(shí)施熱軋工序后或鍍層退火工序后，可以實(shí)施調(diào)質(zhì)處理。
[0155] 通過在熱軋工序后或鍍層退火工序后對(duì)鋼板實(shí)施賦予輕加工的調(diào)質(zhì)處理，可動(dòng)位 錯(cuò)增加，能夠提高形狀固定性。為了這樣的目的，調(diào)質(zhì)處理優(yōu)選設(shè)定為以〇. 1 %以上的板厚 減少率（軋制率）賦予加工的處理。另外，優(yōu)選板厚減少率為0.3%以上。板厚減少率增大 而超過3.0%時(shí)，由于位錯(cuò)的相互作用而使位錯(cuò)難以移動(dòng)，形狀固定性降低。因此，在進(jìn)行調(diào) 質(zhì)處理的情況下，優(yōu)選限定為賦予板厚減少率為〇. 1?3. 0%的加工的處理。另外，進(jìn)行調(diào) 質(zhì)處理時(shí)的板厚減少率優(yōu)選為2.0%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1.0%以下。另外，加工可以為利 用軋制輥進(jìn)行的加工、通過拉伸進(jìn)行的加工、或者軋制（冷軋）與拉伸的復(fù)合加工。
[0156] 以下，基于實(shí)施例，進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0157] 實(shí)施例1
[0158] 將表1 (表1-1、表1-2)所示的組成的鋼水利用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行熔煉，通過連鑄法制成鋼 坯（鋼原材壁厚為250mm)，實(shí)施表2 (表2-1、表2-2)所示條件的熱軋工序或者進(jìn)一步實(shí)施 鍍層退火工序，得到表3(表3-1、表3-2)所示板厚的薄鋼板。
[0159] 從所得到的薄鋼板上裁取試驗(yàn)片，進(jìn)行組織觀察、拉伸試驗(yàn)、形狀固定性評(píng)價(jià)試 驗(yàn)。試驗(yàn)方法如下。
[0160] (1)組織觀察
[0161] 從所得到的薄鋼板上裁取組織觀察用試驗(yàn)片，對(duì)軋制方向斷面（L斷面）進(jìn) 行研磨，進(jìn)行硝酸乙醇溶液腐蝕，用光學(xué)顯微鏡（倍率為500倍）進(jìn)行組織觀察。對(duì) 300 μ mX 300 μ m范圍的區(qū)域進(jìn)行觀察，求出組織的種類及其面積率。
[0162] 另外，從所得到的薄鋼板上裁取薄膜用試驗(yàn)片，進(jìn)行研磨，制成薄膜試樣后，利用 透射型電子顯微鏡（TEM)測定粒徑小于10nm的析出物的數(shù)密度以及各自的析出物粒徑。關(guān) 于小于10nm的析出物的數(shù)密度（個(gè)/μπι 3)，在10個(gè)lOOXIOOnm2范圍的區(qū)域中計(jì)數(shù)小于 lOnm的析出物的個(gè)數(shù)，并且通過會(huì)聚束電子衍射法求出測定視野的膜厚，計(jì)算小于10nm的 析出物的數(shù)密度。另外，關(guān)于析出物的粒徑，使用相同的薄膜試樣，對(duì)500個(gè)小于10nm的析 出物分別測定其粒徑屯，對(duì)這些粒徑進(jìn)行算術(shù)平均，求出平均粒徑d m，并且求出粒徑屯的自 然對(duì)數(shù)lndi，計(jì)算出它們的標(biāo)準(zhǔn)偏差〇。需要說明的是，析出物不是球形，因此，各析出物 的粒徑設(shè)定為該析出物的最大徑。標(biāo)準(zhǔn)偏差σ通過下述（1)式計(jì)算。
[0163] 標(biāo)準(zhǔn)偏差=ι/ {Σι (I ndn,- I ndj) 2} /η} ···· (1 )
[0164] 在此，lnct :平均析出物粒徑（nm)的自然對(duì)數(shù)、
[0165] Ιηφ :各析出物的粒徑（nm)的自然對(duì)數(shù)、
[0166] η :數(shù)據(jù)數(shù)
[0167] (2)拉伸試驗(yàn)
[0168] 從所得到的薄鋼板上以拉伸方向?yàn)榕c軋制方向成直角的方向的方式切下JIS5號(hào) 拉伸試驗(yàn)片，基于JIS Ζ 2241的規(guī)定實(shí)施拉伸試驗(yàn)，求出屈服強(qiáng)度ΥΡ、拉伸強(qiáng)度TS、總伸長 率Ε1。
[0169] (3)形狀固定性評(píng)價(jià)試驗(yàn)
[0170] 從所得到的薄鋼板上裁取試驗(yàn)材料（大?。?0mmX 360mm)，進(jìn)行沖壓成形，制成圖 1所示形狀的帽型構(gòu)件。另外，沖壓成形時(shí)的壓邊力設(shè)定為20噸、沖模肩半徑R設(shè)定為5mm。 成形后，按照?qǐng)D1所示的要領(lǐng)測定開口量。需要說明的是，在一部分試驗(yàn)材料中，進(jìn)行熱沖 壓成形，即，將試驗(yàn)材料加熱至表3所示的沖壓成形溫度并進(jìn)行沖壓成形。將所得到的結(jié)果 不于表3中。
[0171]

【權(quán)利要求】
1. 一種高強(qiáng)度薄鋼板，其特征在于， 具有如下組成：以質(zhì)量％計(jì)，含有(：：0.08?0.20%、5丨：0.3%以下、]\111 :0.1?3.0%、 P :0· 10% 以下、S :0· 030% 以下、A1 :0· 10% 以下、N :0· 010% 以下、V :0· 20 ?0· 80%，且余 量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成， 具有如下組織：含有以面積率計(jì)為95%以上的鐵素體相，粒徑小于10nm的析出物以 1. OX 105個(gè)/ μ m3以上的數(shù)密度且以關(guān)于粒徑小于10nm的析出物的析出物粒徑（nm)的自 然對(duì)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1. 5以下的分布分散析出， 并且具有屈服強(qiáng)度為lOOOMPa以上的高強(qiáng)度。
2. 如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度薄鋼板，其特征在于，在所述組成的基礎(chǔ)上，以質(zhì)量％計(jì) 還含有選自下述A組?F組中的一組或兩組以上， A 組：Ti :0· 005 ?（λ 20% ; Β 組：選自 Nb :0· 005 ?（λ 50%、Μ〇 :0· 005 ?0· 50%、Ta :0· 005 ?0· 50%、W :0· 005 ? 0. 50%中的一種或兩種以上； C 組：B :0. 0002 ?0. 0050% ; D組：選自Cr :0· 01?L 0%、Ni :0· 01?L 0%、Cu :0· 01?L 0%中的一種或兩種以 上； E 組：Sb :0· 005 ?0· 050% ; ?組：選自03:0.0005 ?0.01%、1?]\1:0.0005 ?0.01%中的一種或兩種。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)度薄鋼板，其特征在于，在鋼板表面上具有鍍層。
4. 一種高強(qiáng)度薄鋼板的制造方法，對(duì)鋼原材實(shí)施熱軋工序，所述熱軋工序中，在實(shí)施 加熱、由粗軋和精軋構(gòu)成的熱軋后，冷卻，在預(yù)定的卷取溫度下卷取為卷狀，所述鋼原材具 有以質(zhì)量％計(jì)含有 C :0· 08 ?0· 20%、Si :0· 3% 以下、Μη :0· 1 ?3· 0%、P :0· 10% 以下、S : 0. 030%以下、A1 :0. 10%以下、N :0. 010%以下、V :0. 20?0. 80%且余量由Fe和不可避免 的雜質(zhì)構(gòu)成的組成，所述制造方法的特征在于， 將所述加熱設(shè)定為在ll〇〇°C以上的溫度下保持10分鐘以上的處理， 將所述粗軋?jiān)O(shè)定為粗軋結(jié)束溫度為l〇〇〇°C以上的軋制， 將所述精軋?jiān)O(shè)定為在1000°C以下的溫度范圍內(nèi)的軋制率為96%以下、在950°C以下的 溫度范圍內(nèi)的軋制率為80%以下、精軋結(jié)束溫度為850°C以上的軋制， 將該精軋結(jié)束后的所述冷卻設(shè)定為在從精軋結(jié)束溫度至750°C的溫度范圍內(nèi)與V含量 [V](質(zhì)量％ )關(guān)聯(lián)地以（30 X [V]) °C /秒以上的平均冷卻速度進(jìn)行冷卻、在從750°C至卷取 溫度的溫度范圍內(nèi)與V含量[V](質(zhì)量％)關(guān)聯(lián)地以（10X [V])°C/秒以上的平均冷卻速度 進(jìn)行冷卻的處理， 將所述卷取溫度與V含量[V](質(zhì)量％ )關(guān)聯(lián)地設(shè)定為500°C以上且（700-50 X [V]) °C 以下的卷取溫度。
5. 如權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度薄鋼板的制造方法，其特征在于，在所述組成的基礎(chǔ)上， 以質(zhì)量％計(jì)還含有選自下述A組?F組中的一組或兩組以上， A 組：Ti :0· 005 ?0· 20% ; B 組：選自 Nb :0· 005 ?（λ 50%、M〇 :0· 005 ?0· 50%、Ta :0· 005 ?0· 50%、W :0· 005 ? 0. 50%中的一種或兩種以上； C 組：B :0. 0002 ?0. 0050% ; D組：選自Cr :0· 01?L 0%、Ni :0· 01?L 0%、Cu :0· 01?L 0%中的一種或兩種以 上； E 組：Sb :0· 005 ?0· 050% ; ?組：選自03:0.0005 ?0.01%、1?]\1:0.0005 ?0.01%中的一種或兩種。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的高強(qiáng)度薄鋼板的制造方法，其特征在于，在所述熱軋工序之 后，對(duì)熱軋板實(shí)施由酸洗和鍍層退火處理構(gòu)成的鍍層退火工序時(shí)， 將所述鍍層退火處理設(shè)定為如下處理：與C含量[C](質(zhì)量％ )關(guān)聯(lián)地在從500°C 至均熱溫度的溫度范圍內(nèi)以（5X[C]) °C /秒以上的平均加熱速度加熱至均熱溫度為 (800-200 X [C]) °C以下的溫度，在該均熱溫度下保持1000秒以下的均熱時(shí)間后，以1 °C /秒 以上的平均冷卻速度冷卻至鍍?cè)囟?，浸漬到該鍍?cè)囟葹?20?500°C的鍍鋅浴中。
7. 如權(quán)利要求6所述的高強(qiáng)度薄鋼板的制造方法，其特征在于，在實(shí)施所述鍍層退火 工序后，進(jìn)一步實(shí)施再加熱至加熱溫度為460?600°C范圍的溫度并在該加熱溫度下保持1 秒以上的再加熱處理。
8. 如權(quán)利要求4?7中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度薄鋼板的制造方法，其特征在于，在所述熱 乳工序后或所述鍛層退火工序后，進(jìn)一步實(shí)施賦予板厚減少率為〇. 1?3. 0%的加工的調(diào) 質(zhì)處理。
【文檔編號(hào)】C21D9/46GK104254632SQ201380021909
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月24日
【發(fā)明者】木津太郎, 船川義正, 大久保英和, 金村篤謙, 重見將人, 笠井勝司, 山崎伸次, 安福悠祐 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社