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高強(qiáng)度高延展性鋼板的制作方法

文檔序號:11446376閱讀:439來源:國知局
高強(qiáng)度高延展性鋼板的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及作為汽車用薄鋼板等有用的高強(qiáng)度高延展性鋼板,詳細(xì)地說,是涉及鋼板的強(qiáng)度·延展性平衡提高技術(shù)。



背景技術(shù):

例如在汽車的車架部件等所使用的鋼板中,以碰撞安全性和基于車體輕量化的降低油耗等為目的,而要求進(jìn)一步的高強(qiáng)度,并且為了加工成為形狀復(fù)雜的車架部件,除了要求有優(yōu)異的成形加工性以外,還要求將部件彼此接合而組裝成組件時的焊接性。因此期望開發(fā)這樣一種鋼板,具體來說作為所要求的機(jī)械特性(以下,也僅稱為“特性”。),是能夠一邊將碳量抑制在0.3質(zhì)量%以下,一邊確保抗拉強(qiáng)度(ts)為980mpa以上,抗拉強(qiáng)度(ts)×延伸率(el)為25000mpa·%以上。

在980mpa級以上的高強(qiáng)度鋼板中,為了確保高強(qiáng)度化和高延展性并立,有效的是使用利用了殘留奧氏體帶來的trip效應(yīng)的trip鋼和tbf鋼等。為了使這些鋼的強(qiáng)度-延展性平衡進(jìn)一步提高,對于殘留奧氏體的量、平均碳濃度、形態(tài)進(jìn)行了各種研究,提出了具有更良好的特性的鋼板(例如,參照專利文獻(xiàn)1~3)。

譬如,在專利文獻(xiàn)1中,提出有一種延伸率與沖壓成形穩(wěn)定性優(yōu)異的高強(qiáng)度薄鋼板,其是將鋼組織中的殘留奧氏體的形態(tài)分類成板條狀和島狀時,將島狀的殘留奧氏體的比例控制在一定的范圍內(nèi)。在此技術(shù)中可設(shè)想到,雖然除了室溫下良好的延伸率以外,還可實現(xiàn)100~200℃的溫態(tài)下的良好的延伸率,但是作為碰撞特性卻不能充分確保作為有效的材料因素的yr與強(qiáng)度-延展性平衡,無法認(rèn)為其滿足上述要求水平。

另外,在專利文獻(xiàn)2中,提出有一種高強(qiáng)度冷軋鋼板,其通過提高鋼組織中的奧氏體相的結(jié)晶取向的集聚度,從而顯著改善了相對于軋制方向成45°方向的均勻延伸率。但是,作為一般的延展性評價方向,即軋制方向和軋制直角方向的特性卻沒有特別寫出,無法認(rèn)為其滿足上述要求水平。

另外,在專利文獻(xiàn)3中提出有一種高強(qiáng)度薄鋼板,其通過向鋼組織中的殘留奧氏體晶粒的表面和內(nèi)部賦予c濃度差,從而可改善涂裝烘烤硬化性和強(qiáng)度-延展性平衡。但是,該技術(shù)中,向殘留奧氏體晶粒賦予c濃度差,不過是以涂裝烘烤硬化性的改善為主要目的,而并非像本發(fā)明的意圖那樣,是為了改善殘留奧氏體的穩(wěn)定性,提高延展性,而向殘留奧氏體賦予需要的碳濃度分布,這與本申請發(fā)明在技術(shù)思想上完全不同。

【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)1】日本國特開2012-41573號公報

【專利文獻(xiàn)2】日本國特開2012-21225號公報

【專利文獻(xiàn)3】日本國特開2012-31505號公報



技術(shù)實現(xiàn)要素:

因此本發(fā)明的目的在于,提供一種強(qiáng)度-延展性平衡優(yōu)異的高強(qiáng)度高延展性鋼板,其抗拉強(qiáng)度(ts)為980mpa以上,抗拉強(qiáng)度(ts)×延伸率(el)為25000mpa·%以上。

本發(fā)明的第一發(fā)明的高強(qiáng)度高延展性鋼板,其特征在于,

成分組成中,以質(zhì)量%計,

c:0.10~0.30%、

si+al:0.5~2.0%、

mn:1.0~4.0%、

p:0~0.05%、

s:0~0.01%,

余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成,

鋼組織中,以相對于全部組織的面積率計,

殘留奧氏體為8%以上,

鐵素體高于5%并在50%以下,

余量由貝氏體、馬氏體、回火貝氏體和回火馬氏體的一種或兩種以上構(gòu)成,并且,

關(guān)于所述殘留奧氏體中的碳濃度,

其平均碳濃度為0.8~1.1質(zhì)量%,

其碳濃度分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.25質(zhì)量%以上,

其碳濃度為1.3質(zhì)量%以上的區(qū)域以相對于全部組織的面積率計為1.0%以上。

本發(fā)明的第二發(fā)明的高強(qiáng)度高延展性鋼板,根據(jù)上述第一發(fā)明,在成分組成中,以質(zhì)量%計還含有cu、ni、mo、cr和b中的一種或兩種以上,合計為1.0%以下。

本發(fā)明的第三發(fā)明的高強(qiáng)度高延展性鋼板,根據(jù)上述第一或第二發(fā)明,在成分組成中,以質(zhì)量%計還含有v、nb、ti、zr和hf中的一種或兩種以上,合計為0.2%以下。

本發(fā)明的第四發(fā)明的高強(qiáng)度高延展性鋼板,根據(jù)上述第一~第三發(fā)明的任意一個發(fā)明,在成分組成中,以質(zhì)量%計還含有ca、mg和rem中的一種或兩種以上,合計為0.01%以下。

根據(jù)本發(fā)明,不僅規(guī)定殘留奧氏體的量(面積率)和平均的碳濃度,而且還控制碳濃度的分布,從變形的初期至后期使trip現(xiàn)象顯現(xiàn),從而實現(xiàn)高加工硬化率,由此能夠提供強(qiáng)度-延展性平衡優(yōu)異的高強(qiáng)度高延展性鋼板,其能夠確保抗拉強(qiáng)度(ts)在980mpa以上,抗拉強(qiáng)度(ts)×延伸率(el)為25000mpa·%以上。

附圖說明

圖1是示意性地表示由x射線衍射法測量出的殘留γ的衍射峰值的圖。

圖2是示意性地表示用于制造本發(fā)明的高強(qiáng)度高延展性鋼板的熱處理條件的圖。

具體實施方式

本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述課題,在由trip鋼構(gòu)成的鋼板中,對于作為其機(jī)械的特性,能夠確??估瓘?qiáng)度(ts)為980mpa以上,抗拉強(qiáng)度(ts)×延伸率(el)為25000mpa·%以上的手段反復(fù)進(jìn)行了各種研究。其結(jié)果想到的是,根據(jù)以下的思考研究,能夠確保上述希望的特性。

即,為了使強(qiáng)度-延展性平衡比現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)一步有所提高,需要更有效地活用促進(jìn)trip現(xiàn)象的殘留奧氏體(以下,也表述為“殘留γ”。)。可是,從確保鋼板的焊接性的觀點(diǎn)出發(fā),鋼板中的c含量存在上限制約,因此使殘留γ量和殘留γ中的平均碳濃度增加有限度。

因此,本發(fā)明者們著眼于殘留γ中的碳濃度分布。即,為了借助trip現(xiàn)象,達(dá)成高強(qiáng)度且高延展性,重要的是從變形的初期至中期實現(xiàn)高加工硬化率,為此,需要碳濃度低的不穩(wěn)定的殘留γ部分存在。另一方面,變形量變大時,即為了在變形的后期仍維持高的加工硬化率,也需要創(chuàng)造出碳濃度高的穩(wěn)定的殘留γ。

總之,殘留γ僅是穩(wěn)定度高,或僅是穩(wěn)定度低都不行,重要的是穩(wěn)定度,即碳濃度分布廣泛存在。

本發(fā)明者們基于上述認(rèn)知進(jìn)一步進(jìn)行研究的結(jié)果,完成了本發(fā)明。

以下,首先對賦予本發(fā)明的高強(qiáng)度高延展性鋼板(以下,也稱為“本發(fā)明鋼板”。)以特征的鋼組織(以下,僅稱為“組織”。)進(jìn)行說明。

〔本發(fā)明鋼板的鋼組織〕

如上述,本發(fā)明鋼板以trip鋼的組織為基礎(chǔ),但特別在以規(guī)定量含有規(guī)定的碳濃度的殘留γ方面,控制該殘留γ中的碳濃度分布這一點(diǎn)上,與上述現(xiàn)有技術(shù)不同。

<?xì)埩魥W氏體:以相對于全部組織的面積率計為8%以上>

殘留γ對于延展性的提高有用,為了有效地發(fā)揮這樣的作用,以相對于全部組織的面積率計,需要使之存在8%以上,優(yōu)選為9%以上,更優(yōu)選為10%以上。還有,殘留γ的面積率優(yōu)選為20%以下,更優(yōu)選為18%以下。

<鐵素體:以相對于全部組織的面積率計高于5%并在50%以下>

通過導(dǎo)入鐵素體,是為了使鐵素體-硬質(zhì)相間的應(yīng)變分配發(fā)生,從而提高強(qiáng)度-延展性平衡。由于鐵素體的存在,特別是會抑制應(yīng)變向殘留γ集中,能夠取得使碳濃度低的殘留γ也能夠有助于特性提高這樣的效果。為了有效地發(fā)揮這樣的作用,需要使鐵素體以相對于全部組織的面積率計高于5%而存在,優(yōu)選為8%以上,更優(yōu)選為10%以上。但是,若鐵素體過剩地存在,則不能確保鋼板的強(qiáng)度,因此鐵素體相對于全部組織的面積率限制在50%以下,優(yōu)選在45%以下,更優(yōu)選在40%以下。

<余量:貝氏體、馬氏體、回火貝氏體和回火馬氏體的一種或兩種以上>

作為殘留γ和鐵素體以外的余量組織,由作為微細(xì)均勻的組織的貝氏體和馬氏體,和/或其回火組織構(gòu)筑母相,利用母相組織的微細(xì)化,可以由低載荷時的防變形實現(xiàn)屈服強(qiáng)度ys的上升。

<?xì)埩籀弥械钠骄紳舛?%cγr):0.8~1.1質(zhì)量%>

%cγr是變形時影響殘留γ相變?yōu)轳R氏體的穩(wěn)定度的指標(biāo)。若%cγr過低,則殘留γ不穩(wěn)定,因此應(yīng)力施加后,在塑性變形之前發(fā)生加工誘發(fā)馬氏體相變,所以得不到所要求的延伸率。另一方面,若%cγr過高,則殘留γ變得過于穩(wěn)定,即使實施加工,也不會發(fā)生加工誘發(fā)馬氏體相變,因此終究得不到所要的延伸凸緣性能。為了得到所要的延伸率,需要%cγr為0.8~1.1質(zhì)量%。%cγr的優(yōu)選的下限為0.9質(zhì)量%。

<?xì)埩籀弥械奶紳舛确植嫉臉?biāo)準(zhǔn)偏差:0.25質(zhì)量%以上>

這是為了從變形的初期至后期高度維持加工硬化率,擴(kuò)展殘留γ中的碳濃度分布,從而創(chuàng)造穩(wěn)定性不同的殘留γ。為了有效地發(fā)揮這樣的作用,殘留γ中的碳濃度分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差需要為0.25質(zhì)量%以上,優(yōu)選為0.30質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為0.35質(zhì)量%以上。還有,在本發(fā)明的高強(qiáng)度高延展性鋼板中,殘留γ中的碳濃度分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差實際上以0.60質(zhì)量%左右為上限,優(yōu)選為0.55質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為0.50質(zhì)量%以下。

<?xì)埩籀弥械奶紳舛仍?.3質(zhì)量%以上的區(qū)域:以相對于全部組織的面積率計為1.0%以上>

為了提高延伸率,重要的是應(yīng)變量增加時的殘留γ的穩(wěn)定度高,為此,僅僅平均碳濃度高并不充分,還需要穩(wěn)定度高的,即碳濃度高的殘留γ存在一定量以上。具體來說,殘留γ中的碳濃度在1.3質(zhì)量%以上的區(qū)域,以相對于全部組織的面積率計需要使之存在1.0%以上,優(yōu)選為1.5%以上,更優(yōu)選為2.0%以上。還有,在本發(fā)明的高強(qiáng)度高延展性鋼板中,殘留γ中的碳濃度在1.3質(zhì)量%以上的區(qū)域相對于全部組織的面積率,以全部殘留γ面積的1/2左右為上限,優(yōu)選為2/5以下,更優(yōu)選為1/3以下。

〔殘留γ的面積率、殘留γ中的平均碳濃度(%cγr)、和該碳濃度分布的各測量方法〕

在此,對于殘留γ和鐵素體的面積率,以及殘留γ中的平均碳濃度(%cγr)和碳濃度分布的各測量方法進(jìn)行說明。

關(guān)于殘留γ的面積率(vγr)和殘留γ中的平均碳濃度(%cγr),在磨削至鋼板的1/4的厚度后,經(jīng)化學(xué)研磨之后由x射線衍射法測量(isijint.vol.33,(1933),no.7,p.776)。還有,在本發(fā)明中,作為x射線衍射裝置,使用(株)リガク制二維微區(qū)x射線衍射裝置(rintrapidii),作為x射線使用co-kα射線。

關(guān)于殘留γ以外的組織,對鋼板進(jìn)行硝酸乙醇腐蝕液腐蝕,以光學(xué)顯微鏡(倍率400倍)進(jìn)行觀察,辨別殘留γ以外的組織,其中對于鐵素體求得面積率。

接著,對于殘留γ中的碳濃度的分布,使用由上述x射線衍射裝置測量出的(200)γ、(220)γ和(311)γ這3個衍射峰值,按如下方式求得。

首先,如圖1的示意圖所示,在(200)γ、(220)γ和(311)γ這3個衍射峰值中,分別求得衍射強(qiáng)度最大的2θ(2θavg(hkl))及其半值寬度δ2θ(hkl)。在此,(hkl)意思是(200)、(220)或(311)(下同。)。

其次,根據(jù)上述2θavg(hkl),使用布拉格條件:λ=2dsinθ(d:衍射光柵常數(shù),λ:co-kα射線的波長),由下式(1)求得d(hkl)。

d(hkl)=λ/{2sin(2θavg(hkl)/2)}…式(1)

而后,根據(jù)下式(3),求得結(jié)晶晶格常數(shù)a0(hkl),將這3個結(jié)晶晶格常數(shù)a0(hkl)進(jìn)行算術(shù)平均而求得結(jié)晶晶格常數(shù)a0。

a0(hkl)=d(hkl)√(h2+k2+l2)…式(2)

然后,使用下式(3)所示的dyson的式(dysond.j.,holmesb.(1970),“effectofalloyingadditionsonthelatticeparameteraustenite”,j.ironsteelinst.,208:469-474.),求得碳濃度%cavg(單位:質(zhì)量%)。(還有預(yù)先注釋,該碳濃度%cavg只作為用于規(guī)定碳濃度分布的指標(biāo)使用,與另行測量的上述平均碳濃度%cγr嚴(yán)格來說未必一致。)

%cavg=(1/0.033)·(a0-0.0012·%mn+0.00157%si-0.0056·%al)式…(3)

在此,%mn、%si、%al分別是鋼板中的mn、si、al的含量(質(zhì)量%)。

接下來,按以下的步驟求得殘留γ中的碳濃度分布的半值寬度δ%c。

首先,以下式(4)和(5),求得各峰的衍射角度2θ(hkl)的半值寬度δ2θ(hkl)的上下限的衍射角度(參照圖1)。

2θl(hkl)=2θavg(hkl)-δ2θ(hkl)/2…式(4)

2θh(hkl)=2θavg(hkl)+δ2θ(hkl)/2…式(5)

因此,分別使用上述2θl(hkl)和2θh(hkl),以上述同樣的步驟,使用布拉格條件和上式(1)~(3),求得碳濃度分布的半值寬度的上下限值%cl和%ch。而后,由下式(6)求得碳濃度分布的半值寬度δ%c。

δ%c=%ch-%cl…式(6)

而后,假定碳濃度分布為正態(tài)分布,如以下方式,根據(jù)上述半值寬度δ%c計算標(biāo)準(zhǔn)偏差σ%c。

即,正態(tài)分布的概率密度函數(shù)f(x),根據(jù)平均值u與標(biāo)準(zhǔn)偏差σ,由下式(7)表示。

平均值中的概率f(u),是將x=u代入上述式(7),由下式(8)求得。

而后,從平均值u=%cavg只上下移動半值寬度δ%c的1/2而得到的值(%cavg±δ%c/2)的概率密度f(%cavg±δ%c/2),變成平均值u=%cavg的概率密度f(u)=f(%cavg)的1/2,因此由式(7)和(8),能夠得到下式(9)的關(guān)系。

作為變形上述式(9),從而由半值寬度δ%c求得標(biāo)準(zhǔn)偏差σ%c的算式,可導(dǎo)出下式(10),將半值寬度δ%c代入該式(10),計算標(biāo)準(zhǔn)偏差σ%c。

而后,使用如上述這樣求得的殘留γ中的碳濃度分布的平均值%cavg和σ%c,利用下式(11)所示的累積分布函數(shù)g(x),求得碳濃度為1.5質(zhì)量%以上的區(qū)域,相對于全部組織的面積率vγr(c≥1.3%),作為其算式,導(dǎo)出下式(12),使用該式(12)計算vγr(c≥1.3%)。

在此,vγr是全部殘留γ的面積率。

接下來,對于構(gòu)成本發(fā)明鋼板的成分組成進(jìn)行說明。以下,化學(xué)成分的單位全部是質(zhì)量%。另外,各成分的“含量”也僅記述為“量”。

〔本發(fā)明鋼板的成分組成〕

c:0.10~0.30%

c有助于確保殘留奧氏體的量(面積率),是用于確保強(qiáng)度和延展性的必須元素。為了有效地發(fā)揮這樣的作用,需要使c含有0.10%以上,優(yōu)選為0.12%以上,更優(yōu)選為0.14%以上。但是,若c量變得過剩,則使焊接性劣化,因此c量為0.30%以下,優(yōu)選為0.28%以下,更優(yōu)選為0.26%以下。

si+al:0.5~2.0%

si和al是有效地抑制殘留奧氏體分解、碳化物生成的元素。為了有效地發(fā)揮這樣的作用,需要使si和al合計含有0.5%以上,優(yōu)選為0.7%以上,更優(yōu)選為0.9%以上。但是,即使過剩地含有si和al,上述效果也是飽和,不僅在經(jīng)濟(jì)上造成浪費(fèi),而且引起熱脆性,因此sl和al的合計量為20%以下,優(yōu)選為1.9%以下,更優(yōu)選為1.8%以下。

mn:1.0~4.0%

mn使奧氏體穩(wěn)定化,是用于得到希望的殘留奧氏體所需要的元素。為了有效地發(fā)揮這樣的作用,需要使mn含有1.0%以上,優(yōu)選為1.3%以上,更優(yōu)選為1.6%以上。但是,若mn量變得過剩,則可見鑄片裂紋發(fā)生等不利影響,因此mn量為4.0%以下,優(yōu)選為3.5%以下,更優(yōu)選為3.0%以下。

p:0~0.05%

p作為雜質(zhì)元素不可避免地存在,但為了確保希望的殘留γ,是也可以使之含有的元素。但是,若使p過剩地含有,則二次加工性劣化,因此p量為0.05%以下,優(yōu)選為0.03%以下,更優(yōu)選為0.02%以下。

s:0~0.01%

s也作為雜質(zhì)元素不可避免地存在,形成mns等的硫化物系夾雜物,是成為裂紋的起點(diǎn)而使加工性劣化的元素,因此s量為0.01%以下,優(yōu)選為0.005%以下,更優(yōu)選為0.003%以下。

本發(fā)明的鋼以上述元素作為必須的成分含有,余量是鐵和不可避免的雜質(zhì),另外,在不損害本發(fā)明的作用的范圍,能夠使以下的允許成分含有。

cu、ni、mo、cr和b中的一種或兩種以上:合計為1.0%以下

這些元素作為鋼的強(qiáng)化元素有用,并且對于殘留γ的穩(wěn)定化和規(guī)定量的確保是有效的元素。為了有效地發(fā)揮這樣的作用,推薦這些元素其合計量為0.001%以上,更推薦使之含有0.01%以上。但是,即使這些元素過剩地含有,上述效果也是飽和,在經(jīng)濟(jì)上造成浪費(fèi),因此優(yōu)選這些元素合計量為1.0%以下,更優(yōu)選為0.5%以下。

v、nb、ti、zr和hf中的一種或兩種以上:合計為0.2%以下

這些元素有析出強(qiáng)化和組織微細(xì)化的效果,是對高強(qiáng)度化有用的元素。為了有效地發(fā)揮這樣的作用,推薦使這些元素其合計量為0.01%以上,更推薦使之含有0.02%以上。但是,即使這些元素過剩地含有,上述效果也是飽和,在經(jīng)濟(jì)上造成浪費(fèi),因此這些元素合計量優(yōu)選為0.2%以下,更優(yōu)選為0.1%以下。

ca、mg和rem中的一種或兩種以上:合計為0.01%以下

這些元素控制鋼中硫化物的形態(tài),對于提高加工性是有效的元素。在此,作為用于本發(fā)明的rem(稀土類元素),可列舉sc、y、鑭系元素等。為了有效地發(fā)揮上述作用,推薦使這些元素其合計量為0.001%以上,更推薦使之含有0.002%以上。但是,即使這些元素過剩地含有,上述效果也是飽和,在經(jīng)濟(jì)上造成浪費(fèi),因此優(yōu)選這些元素合計量為0.01%以下,更優(yōu)選為0.005%以下。

接著,以下說明用于得到上述本發(fā)明鋼板的優(yōu)選的制造條件。

〔本發(fā)明鋼板的優(yōu)選的制造方法〕

本發(fā)明鋼板能夠?qū)M足上述成分組成的鋼材進(jìn)行熱軋,接著冷軋后,例如以下述的工序(1)~(4)的條件進(jìn)行熱處理而制造(參照圖2)。

[熱處理條件]

(1)將冷軋板加熱至第二加熱溫度t2:ac1~[0.7×ac1+0.3×ac3],以此溫度保持第二保持時間t2:5s以上后,

(2)再以第三加熱溫度t3:[0.7×ac1+0.3×ac3]~[0.2×ac1+0.8×ac3],且加熱至所述第二加熱溫度t2+0.2×(ac3-ac1)以上,以此溫度保持第三保持時間t3:5s以上之后,

(3)對于上述第三加熱溫度t3至500℃,以平均冷卻速度cr1:20℃/s以上進(jìn)行冷卻后,

(4)以奧氏體回火溫度t4:350~480℃,保持奧氏體回火保持時間t4:10~1800s后,冷卻至室溫。

以下,對于上述熱處理條件的推薦理由進(jìn)行說明。

<(1)以第二加熱溫度t2:ac1~[0.7×ac1+0.3×ac3]保持第二保持時間t2:5s以上>

在鐵素體/奧氏體的二相域的低溫區(qū)域保持規(guī)定時間,在該二相低溫域使mn濃度分配在逆相變中發(fā)生,這是為了加大上述工序(4)中的奧氏體回火處理時的貝氏體相變的局部的速度差,擴(kuò)展殘留γ中的碳濃度分布。

該溫度范圍的保持時間t2更優(yōu)選為10s以上,進(jìn)一步優(yōu)選為20s以上,但從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為200s以下。

還有,ac1和ac3,能夠根據(jù)鋼板的化學(xué)成分,使用萊斯利著,“鐵鋼材料科學(xué)”,幸田成靖譯,丸善株式會社,1985年,p.273所述的算式求得。

<(2)再以第三加熱溫度t3:[0.7×ac1+0.3×ac3]~[0.2×ac1+0.8×ac3]且在第二加熱溫度t2+0.2×(ac3-ac1)以上保持第三保持時間t3:5s以上>

除了前段的上述工序(1)中在鐵素體-奧氏體二相低溫域進(jìn)行保持所形成的mn稠化區(qū)域以外,還為了一邊使鐵素體以規(guī)定量殘存,形成mn濃度低的區(qū)域,而一邊使前段形成的mn濃度分布?xì)埓?,一邊在二相溫度域之中,以比前段的加熱溫?第二加熱溫度t2)高一定溫度以上的溫度實施規(guī)定的保持時間的加熱。保持時間(第三保持時間t3)需要為5s以上,但為了抑制奧氏體中的mn濃度均勻化,需要比現(xiàn)有鋼的退火時間短,推薦在限制在200s以下,進(jìn)一步推薦限制在100s以下。

<(3)從第三加熱溫度t3至500℃,以平均冷卻速度cr1:20℃/s以上冷卻>

這是為了抑制鐵素體的形成,成為貝氏體主體的組織。

此溫度范圍的平均冷卻速度cr1,更優(yōu)選為25℃/s以上,進(jìn)一步優(yōu)選為30℃/s以上。

<(4)以奧氏體回火溫度t4:350~480℃,保持奧氏體回火保持時間t4:10~1800s后,冷卻至室溫>

這是為了促進(jìn)貝氏體相變,使碳向未相變奧氏體稠化,從而得到穩(wěn)定的殘留γ。但是,若過度增長奧氏體回火保持時間t4,則局部性地形成滲碳體,特別是碳濃度高的區(qū)域會減少,因此奧氏體回火保持時間t4的上限為1800s。

[熱處理條件的變形例]

還有,上述工序(1)也可以按下述工序(1a)的方式構(gòu)成。

(1a)將冷軋板加熱到第一加熱溫度t1:[ac1-30℃]~[ac1-10℃],以此溫度保持第一保持時間:10s以上,或在同溫度范圍以2℃/s以下的平均加熱速度加熱后,以第二加熱溫度t2:ac1~[0.7×ac1+0.3×ac3]保持第二保持時間t2:5s以上。

如此,預(yù)先在鐵素體/滲碳體二相域溫度區(qū)域保持規(guī)定時間或緩慢加熱,先使mn向滲碳體中稠化,在其后的鐵素體/奧氏體二相域加熱時促進(jìn)鐵素體/奧氏體間的mn濃度分配,從而能夠加大上述工序(4)中的奧氏體回火處理時的貝氏體相變的局部的速度差,進(jìn)一步擴(kuò)展殘留γ中的碳濃度分布。

另外,上述工序(4)也可以按下述工序(4a)的方式構(gòu)成。

(4a)以奧氏體回火溫度t4:350~480℃保持奧氏體回火保持時間t4:10s以上后,再加熱至再加熱溫度t5:500~600℃,以此溫度保持再加熱保持時間t5:30s以下后,冷卻至室溫。

如此,本發(fā)明鋼板,也能夠再加熱至殘留γ不會分解的溫度域而使鍍層合金化,成為鍍敷鋼板。

以下,列舉實施例更具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明當(dāng)然不受下述實施例限制,在能夠符合前·后述的宗旨的范圍內(nèi),當(dāng)然也可以適當(dāng)加以變更實施,這些均包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。

【實施例】

以真空熔煉制造下述表1所示的成分的鋼之后,經(jīng)熱鍛成為板厚30mm的鋼板,然后實施熱軋。熱軋的條件雖然不會對本發(fā)明鋼板的最終組織和特性造成本質(zhì)上的影響,但在本實施例中,為加熱至1200℃后,通過多級軋制,以熱軋的結(jié)束溫度880℃的條件成為板厚2.5mm。其后,以30℃/s的冷卻速度冷卻至500℃并停止冷卻,插入到加熱至500℃的爐中后保持30min,其后進(jìn)行爐冷而成為熱軋板。對該熱軋板實施酸洗,除去表面的氧化皮后,實施冷軋至1.4mm作為冷軋板。

然后,以上述冷軋板作為原材料,按下述表2所示的條件實施熱處理。還有,從室溫至最初的加熱溫度(保持溫度)的平均加熱速度固定為10℃/s,至后面的加熱溫度(保持溫度)的平均加熱速度固定為20℃/s,至再后面的加熱溫度(保持溫度)的平均加熱速度固定為10℃/s。另外,從奧氏體回火溫度t4至再加熱溫度t5的平均加熱速度固定為10℃/s,從奧氏體回火溫度t4或再加熱溫度t5至室溫的平均冷卻速度固定為10℃/s。

【表1】

(下劃線:本發(fā)明的范圍外,-:無添加)

【表2】

(下劃線:本發(fā)明范圍外,*:推薦范圍外,-:不適用)

對于上述熱處理后的各鋼板,通過上述[具體實施方式]一項中說明的測量方法,測量殘留γ和鐵素體的面積率,以及殘留γ中的平均碳濃度(cγr),及其碳濃度分布。

還有,在本實施例中使用的鋼板的組織,除殘留奧氏體和鐵素體以外的余量,全部是由貝氏體、馬氏體、回火貝氏體和回火馬氏體的一種或兩種以上構(gòu)成的,因此在下述表3中,只記述殘留奧氏體和鐵素體的面積率。

另外,為了對于上述熱處理后的各鋼板,評價強(qiáng)度-延展性平衡,通過拉伸試驗,測量屈服強(qiáng)度ys、抗拉強(qiáng)度ts和延伸率(總延伸率)el。還有,拉伸試驗中,制作jis5號試驗片,遵循jisz2241實施。

測量結(jié)果顯示在下述表3中。在同表中,上述熱處理后的鋼板的特性中,抗拉強(qiáng)度(ts)為980mpa以上,抗拉強(qiáng)度(ts)×延伸率(el)在25000mpa·%以上的為合格(○),其以外的為不合格(×)。

【表3】

(下劃線:本發(fā)明的范圍外,*:=推薦范圍外,α=鐵素體)

如上述表3所示,作為發(fā)明鋼(評價為○的)的鋼no.2、3、5、10~12、15、19~28,使用滿足本發(fā)明的成分規(guī)定的要件的鋼種,以推薦的條件進(jìn)行熱處理,其結(jié)果能夠確認(rèn),是使本發(fā)明的組織規(guī)定的要件充足的發(fā)明鋼,其機(jī)械的特性滿足合格標(biāo)準(zhǔn),能夠得到強(qiáng)度-延展性平衡優(yōu)異的高強(qiáng)度強(qiáng)延展性鋼板。

相對于此,作為比較鋼(評價為×的)的鋼no.1、4、6~9、13、14、16~18,本發(fā)明的成分規(guī)定和組織規(guī)定的要件的至少任意一個不充足,特性不滿足合格標(biāo)準(zhǔn)。

即,鋼no.1、4、6~9、13,雖然使用了滿足本發(fā)明的成分規(guī)定的要件的鋼種,但是在部分脫離推薦的制造條件的條件下制造,因此組織規(guī)定的要件不充足,特性差。

另一方面,鋼no.14、16~18雖然以推薦的制造條件制造,但是使用的是部分脫離本發(fā)明的成分規(guī)定的要件的鋼種,因此組織規(guī)定的要件不充足,特性差。

由以上可確認(rèn)本發(fā)明的適用性。

詳細(xì)并參照特定的實施方式說明了本發(fā)明,但不脫離本發(fā)明的精神和范圍能夠加以各種變更和修改,這對從業(yè)者來說很清楚。

本申請基于2014年11月21日申請的日本專利申請(專利申請2014-236928),其內(nèi)容在此作為參照而編入。

【產(chǎn)業(yè)上的可利用性】

本發(fā)明的鋼板有高抗拉強(qiáng)度,強(qiáng)度和延展性平衡優(yōu)異,對汽車薄鋼板等有用。

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