本發(fā)明涉及一種用于汽車等的彎曲加工性優(yōu)異的高強(qiáng)度冷軋鋼板及其制造方法。
背景技術(shù):
近年來,為了保護(hù)地球環(huán)境,為了確保油耗管制和乘客的碰撞安全性,汽車用鋼板增加采用具有很高水平的強(qiáng)度的鋼材。為了制造這種高強(qiáng)度鋼,僅以普通的應(yīng)用固溶強(qiáng)化的鋼材或利用析出強(qiáng)化的鋼材,不容易確保充分的強(qiáng)度和延展性。
因此,開發(fā)的是利用相變組織的相變強(qiáng)化鋼。在這種相變強(qiáng)化鋼中,有雙相鋼(Dual Phase Steel,DP鋼)、復(fù)相鋼(Complex Phase Steel,CP鋼)、相變誘導(dǎo)塑性鋼(Transformation Induced Plasticity Steel,TRIP鋼)等。作為所述TRIP鋼的代表性技術(shù),有專利文獻(xiàn)1。
然而,盡管應(yīng)用了這種相變組織,仍難以在確保高強(qiáng)度的同時(shí)確保充分的伸長率,實(shí)際上大部分的加工通過彎曲加工或輥軋成型(roll forming)而實(shí)現(xiàn),為了抑制在這種彎曲加工時(shí)發(fā)生的裂紋(crack),存在還應(yīng)同時(shí)確保彎曲加工性的問題。
為了確保彎曲加工性,具有均勻的材質(zhì)的鐵素體單相(single phase)鋼或貝氏體單相鋼雖然符合,但以鐵素體單相鋼,無法制造高強(qiáng)度鋼,在貝氏體單相鋼的情況下,為了確保高強(qiáng)度,應(yīng)增加碳的含量,但在這種情況下,伸長率降低,焊接性也降低,從而實(shí)際上難以使用。
因此,迫切需要開發(fā)一種在保持高強(qiáng)度的同時(shí),在彎曲加工時(shí),彎曲部對裂紋的抵抗性優(yōu)異,從而彎曲加工性高的鋼。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本公開專利特開平6-145892號
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的一方面旨在提供一種對成型時(shí)在彎曲部發(fā)生的微細(xì)裂紋的抵抗性得到提高,從而彎曲加工性優(yōu)異,且具有高強(qiáng)度的冷軋鋼板及其制造方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題并不限定于上述所涉及的的問題,未提及的其它技術(shù)問題是所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以從下述記載清楚地理解。
技術(shù)方案
本發(fā)明的一方面提供一種彎曲加工性優(yōu)異的高強(qiáng)度冷軋鋼板,以重量%計(jì),包含0.1~0.25%的C、0.01~0.6%的Si、2~3%的Mn、0.001~0.1%的P、0.0001~0.01%的S、0.3~1.0%的Cr、0.01~0.1%的Al、0.01~0.1%的Ti、0.01%以下的Ca、0.02~0.05%的Nb、0.001~0.003%的B、0.001~0.01%的N、余量為Fe和不可避免的雜質(zhì),
所述Ti和N的含量滿足Ti/N≥3.4的關(guān)系,所述Ti、Al、Ca的含量滿足Ti/(Al+8Ca)≤0.6的關(guān)系,
存在于從鋼板表面起厚度1/4以內(nèi)的、長軸長度為5μm以上的Al-Ti夾雜物的Ti含量為20%以下。
本發(fā)明的另一方面提供一種彎曲加工性優(yōu)異的高強(qiáng)度冷軋鋼板的制造方法,所述制造方法包括:準(zhǔn)備鋼材并進(jìn)行冷軋的步驟,所述鋼材以重量%計(jì),包含0.1~0.25%的C、0.01~0.6%的Si、2~3%的Mn、0.001~0.1%的P、0.0001~0.01%的S、0.3~1.0%的Cr、0.01~0.1%的Al、0.01~0.1%的Ti、0.01%以下的Ca、0.02~0.05%的Nb、0.001~0.003%的B、0.001~0.01%的N、余量為Fe和不可避免的雜質(zhì),所述Ti和N的含量滿足Ti/N≥3.4的關(guān)系,所述Ti、Al、Ca的含量滿足Ti/(Al+8Ca)≤0.6的關(guān)系;
以750~850℃的溫度范圍,將所述冷軋的鋼板進(jìn)行退火熱處理的步驟;
將所述退火熱處理的鋼板,以100℃/分鐘以上的冷卻速度,冷卻到以下述關(guān)系式定義的T1與T2之間的溫度范圍,然后以30℃/分鐘以下的冷卻速度進(jìn)行冷卻的步驟,
T1=606-161*C-53.6*Si-30.8*Mn-18.3*Cr(℃)
T2=535-386*C-15.4*Si-38.7*Mn-15.4*Cr(℃)
(所述T1及T2中,C、Si、Mn、Cr為各自含量的重量%)。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明,在鋼板的成型時(shí),沒有產(chǎn)生因夾雜物導(dǎo)致的彎曲部微細(xì)裂紋,從而能夠提供裂紋抵抗性得到提高的高強(qiáng)度冷軋鋼板。
附圖說明
圖1示出了本發(fā)明中用于評價(jià)彎曲特性的試驗(yàn)方法。
圖2為示出本發(fā)明的實(shí)施例中的對比例1中因表層下夾雜物而形成的彎曲部微細(xì)裂紋的典型形狀的照片。
圖3為將所述圖2的微細(xì)裂紋浸漬液氮后沿裂紋進(jìn)行破斷后觀察斷裂面的照片。
附圖標(biāo)記說明
101:試驗(yàn)沖頭
102:試片
103:試片的厚度
104:試驗(yàn)沖頭的曲率半徑(R)
具體實(shí)施方式
制造拉伸強(qiáng)度1200MPa(1.2GPa)以上的高強(qiáng)度鋼的過程中,在通常的煉鋼工序中,無法避免鋼中夾雜物的存在,特別是在應(yīng)用Ti的鋼材中,無法避免因Ti類夾雜物的形成而導(dǎo)致的噴嘴堵塞現(xiàn)象和位于這種夾雜物等上的團(tuán)簇夾雜物的存在。
本發(fā)明的發(fā)明人為了防止在高強(qiáng)度鋼的彎曲成型部發(fā)生裂紋進(jìn)行研究的結(jié)果,認(rèn)知了受到存在于鋼板表層的夾雜物組合的影響,并完成了本發(fā)明。
首先,對本發(fā)明冷軋鋼板的合金組成進(jìn)行詳細(xì)說明(以下,重量%)。
本發(fā)明的冷軋鋼板,以重量%計(jì),包含0.1~0.25%的C、0.01~0.6%的Si、2~3%的Mn、0.001~0.1%的P、0.0001~0.01%的S、0.3~1.0%的Cr、0.01~0.1%的Al、0.01~0.1%的Ti、0.01%以下的Ca、0.02~0.05%的Nb、0.001~0.003%的B、0.001~0.01%的N、余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
碳(C):0.1~0.25%
鋼中C是在相變組織鋼中確保強(qiáng)度的重要的元素。當(dāng)C的含量小于0.1%時(shí),難以確保高強(qiáng)度(例如1.2GPa),當(dāng)C的含量超過0.25%時(shí),延展性和彎曲加工性及焊接性低下,從而難以適用于汽車用鋼板。因此,在本發(fā)明中,C的含量優(yōu)選為0.1~0.25%。
硅(Si):0.01~0.6%
Si是添加時(shí)能夠提高強(qiáng)度及伸長率的元素,但當(dāng)其含量小于0.01%時(shí),不僅無法獲得所述效果,而且由于組織不均勻度增加,還會(huì)引起材質(zhì)各向異性等問題。當(dāng)Si含量超過0.6%時(shí),與表面品質(zhì)相關(guān)聯(lián),不僅誘發(fā)表面氧化皮缺陷,而且鍍覆時(shí)在表面形成誘發(fā)未鍍覆的氧化物,從而會(huì)引起諸如未鍍覆和鍍覆剝離的問題。因此,在本發(fā)明中,Si的含量優(yōu)選為0.01~0.6%。
錳(Mn):2~3%
Mn存在于鋼材中時(shí),其不僅是大幅提高固溶強(qiáng)化的元素,而且是增加淬透性所必需的。當(dāng)所述Mn的含量小于2%時(shí),由于淬透性不足,在退火后進(jìn)行冷卻過程中,鐵素體相變過多發(fā)生,難以確保所期望的高強(qiáng)度。相反,當(dāng)Mn的含量超過3%時(shí),不僅飽和了作為Mn添加目的的淬透性提高效果,而且由于在鋼板中沿軋制方向存在的Mn偏析區(qū),存在彎曲特性變差的問題。因此,在本發(fā)明中,Mn的含量優(yōu)選為2~3%。
磷(P):0.001~0.1%
P是起到強(qiáng)化鋼板的作用的元素,但也是在鋼的制造過程中會(huì)作為雜質(zhì)混入的元素。當(dāng)所述P的含量小于0.001%時(shí),不僅無法得到因添加P而所帶來的效果,而且會(huì)引起用于去除雜質(zhì)的精煉工序的制造費(fèi)用增加的問題。相反,當(dāng)其含量超過0.1%時(shí),會(huì)發(fā)生鋼的脆性。因此,所述P的含量優(yōu)選為0.001~0.1%。
硫(S):0.0001~0.01%
S是鋼中不可避免地含有的雜質(zhì),作為在沖壓成型(Press molding)時(shí)不僅損害彎曲特性,而且損害延展性及焊接性的元素,在本發(fā)明中,優(yōu)選盡量抑制其含量。然而,當(dāng)所述S的含量小于0.0001%時(shí),存在精煉工序的制造費(fèi)用大幅增加的問題,當(dāng)其含量超過0.01%時(shí),彎曲特性會(huì)大幅降低。因此,在本發(fā)明中,S的含量優(yōu)選為0.0001~0.01%。
鉻(Cr):0.3~1.0%
Cr是為了提高鋼的淬硬性,且為了確保高強(qiáng)度而添加的成分,在本發(fā)明中,作為通過延遲鐵素體相變而誘導(dǎo)貝氏體形成的元素,當(dāng)Cr的含量小于0.3%時(shí),難以確保所述效果。相反,當(dāng)其含量超過1.0%時(shí),其效果飽和,并且熱軋后由于高強(qiáng)度,不僅增加冷軋負(fù)載,而且導(dǎo)致制造成本大幅增加。因此,在本發(fā)明中,Cr的含量優(yōu)選為0.3~1.0%。
鋁(Al):0.01~0.1%
Al與鋼中的氧結(jié)合,起到脫氧作用,并且是將鐵素體中的C分配進(jìn)奧氏體,從而提高馬氏體的淬硬性的有效元素。此外,在本發(fā)明中,是將在煉鋼工序中因投入Ti合金鐵而生成的Ti類夾雜物再次轉(zhuǎn)換為Al類夾雜物的重要元素。當(dāng)所述Al的含量小于0.01%時(shí),難以充分確保所述效果。相反,當(dāng)Al的含量超過0.1%時(shí),由于析出過多AlN而導(dǎo)致的高溫延展性低下,從而存在板坯表面品質(zhì)降低的問題,并且存在制造費(fèi)用增加的問題。因此,在本發(fā)明中,Al的含量優(yōu)選為0.01~0.1%。
鈦(Ti):0.01~0.1%
Ti是在為了提高鋼板強(qiáng)度及淬透性而添加B的情況下,為了清除(Scavenging)鋼中存在的N,使得B不與N反應(yīng),而是以固溶狀態(tài)存在而添加的元素。所述清除(Scavenging),是指少量添加與某種特定化學(xué)物種的反應(yīng)性特別高的物質(zhì),在不對其它物質(zhì)產(chǎn)生較大影響的情況下,通過反應(yīng)從體系中去除該化學(xué)物質(zhì)。將此時(shí)添加的物質(zhì)稱為清除劑。Ti作為清除劑,是為了去除N而添加的元素。當(dāng)所述Ti的含量小于0.01%時(shí),無法充分清除不可避免地添加的N,隨著鋼中的B析出為BN,減少固溶B,因此,在退火過程中過多形成因淬透性不足而導(dǎo)致的鐵素體,從而難以確保高拉伸強(qiáng)度。相反,當(dāng)Ti的含量超過0.1%時(shí),所述效果的增加微弱,反而過多地生成在鑄造時(shí)誘發(fā)噴嘴堵塞的Ti類夾雜物,噴嘴堵塞物質(zhì)脫落導(dǎo)致在彎曲成型部頻繁發(fā)生微細(xì)裂紋。此外,由于過量形成諸如TiN、TiC的析出物,從而根據(jù)高溫延展性低下,會(huì)降低板坯表面品質(zhì),并且,還存在熱軋時(shí)負(fù)載增加、制造成本上升的問題。因此,在本發(fā)明中,Ti的含量優(yōu)選為0.01~0.1%。
鈣(Ca):0.01%以下
Ca作為強(qiáng)力的脫氧元素,在煉鋼工序中投入時(shí),形成低熔點(diǎn)夾雜物,出于制造更純凈鋼板為目的而投入。此外,在本發(fā)明中,Ca在鋼中存在時(shí),與Al相同,將鑄造時(shí)誘發(fā)噴嘴堵塞的Ti類夾雜物置換成Ca類夾雜物,從而可有助于減少噴嘴堵塞物質(zhì)導(dǎo)致的彎曲成型部微小裂紋。但是,當(dāng)Al充分存在的情況下,也可不添加。當(dāng)所述Ca的含量超過0.01%時(shí),存在因Ca揮發(fā)導(dǎo)致的制造成本上升的問題,因此,在本發(fā)明中,Ca的含量優(yōu)選為0.01%以下。
鈮(Nb):0.02~0.05%
Nb是為了提高鋼板的強(qiáng)度及晶粒微細(xì)化而添加的元素,當(dāng)Nb的含量小于0.02%時(shí),難以期待所述效果,當(dāng)其含量超過0.05%時(shí),由于制造費(fèi)用上升和過多的析出物,會(huì)降低彎曲加工性和延展性。因此,在本發(fā)明中,Nb的含量優(yōu)選為0.02~0.05%。
硼(B):0.001~0.003%
B是對增加冷卻中抑制鐵素體相變的淬透性起到重要作用的元素。當(dāng)所述B的含量小于0.001%時(shí),無法發(fā)揮所述效果,退火工序中鐵素體相變過多,難以確保本發(fā)明所期望的高強(qiáng)度。相反,當(dāng)其含量超過0.003%時(shí),由于B的晶界偏析,不僅飽和所述效果,而且在熱軋時(shí)存在脆性增加的問題。因此,所述B的含量優(yōu)選為0.001~0.003%。
氮(N):0.001~0.01%
N是能夠提高鋼板強(qiáng)度的固溶強(qiáng)化元素,一般是從大氣混入的元素。其含量通過煉鋼工序中的脫氣工序進(jìn)行控制。當(dāng)所述N的含量小于0.001%時(shí),需要過度的脫氣處理,從而導(dǎo)致制造成本上升,當(dāng)其含量超過0.01%時(shí),過多形成AlN、TiN等析出物,從而存在因高溫延展性低下而降低板坯表面品質(zhì)的問題。因此,在本發(fā)明中,所述N的含量優(yōu)選為0.001~0.01%。
在所述組成之外,余量為鐵(Fe),在通常的制造過程中,雜質(zhì)會(huì)不可避免地從原料或周邊環(huán)境無意地混入進(jìn)去。另一方面,在本發(fā)明中,除上述的合金組成之外,不排除進(jìn)一步包含其它合金。
在本發(fā)明中,所述Ti和N的含量優(yōu)選滿足Ti/N≥3.4的關(guān)系。當(dāng)所述Ti/N的值小于3.4時(shí),與溶解N的量相比,Ti添加量不足,由于Ti所致的清除效果不足,因此,由于殘余N導(dǎo)致的BN等的形成,降低了因添加B而導(dǎo)致的強(qiáng)度上升效果,會(huì)發(fā)生強(qiáng)度低下。
另一方面,在本發(fā)明中,所述Ti、Al及Ca的含量優(yōu)選滿足Ti/(Al+8Ca)≤0.6的關(guān)系。為了抑制發(fā)生起因于鑄造中噴嘴堵塞物質(zhì)脫落的鋼板表層下團(tuán)簇夾雜物(位于表層正下方并大量簇生的形態(tài)的夾雜物,表層下夾雜物)導(dǎo)致的彎曲部微細(xì)裂紋,在煉鋼工序中添加Ti時(shí),應(yīng)迅速去除Ti類夾雜物。就Ti類夾雜物而言,當(dāng)存在Al、Ca等比Ti更親氧化性元素時(shí),雖然是在熱力學(xué)上不穩(wěn)定的夾雜物,但由于在實(shí)際工序中難以確保能夠達(dá)到平衡的充足時(shí)間,因而得以殘留,從而成為噴嘴堵塞的原因。當(dāng)所述Ti/(Al+8Ca)的值超過0.6時(shí),Ti類夾雜物的去除速度不夠充分,由表層下團(tuán)簇夾雜物導(dǎo)致的彎曲加工性劣勢。因此,在本發(fā)明中,優(yōu)選滿足所述Ti/(Al+8Ca)≤0.6的關(guān)系。
下面,對本發(fā)明冷軋鋼板的微細(xì)組織進(jìn)行詳細(xì)說明。
對于本發(fā)明的冷軋鋼板,以重量%計(jì),存在于從鋼板表面起厚度1/4以內(nèi)的長軸長度為5μm以上的Al-Ti夾雜物內(nèi)的平均Ti含量,優(yōu)選為20%以下。在通常的煉鋼工序中,無法避免夾雜物的存在,在應(yīng)用Ti的鋼材中,因Ti類夾雜物的形成而導(dǎo)致的噴嘴堵塞現(xiàn)象和起因于誘發(fā)這種噴嘴堵塞的物質(zhì)的團(tuán)簇夾雜物的存在也無法避免。然而,就Ti類夾雜物的噴嘴堵塞影響度而言,與前面所述的Ti、Al、Ca成分比一起,還因通過煉鋼工序的Al-Ti類夾雜物的組成而受到影響。在鋼板表層中,當(dāng)長軸的長度為5μm以上的Al-Ti夾雜物內(nèi)平均Ti含量超過20%時(shí),Ti夾雜物導(dǎo)致的噴嘴堵塞嚴(yán)重,存在發(fā)生起因于噴嘴堵塞物質(zhì)的鋼板表層下團(tuán)簇夾雜物所致的彎曲部微細(xì)裂紋的問題。
本發(fā)明的冷軋鋼板其微細(xì)組織按面積分?jǐn)?shù),優(yōu)選包含40~80%的貝氏體和10~40%的馬氏體及20%以下(包括0)的鐵素體。由此,可以將本發(fā)明所期望的強(qiáng)度和彎曲性確保在一定水平以上。
當(dāng)所述貝氏體分?jǐn)?shù)小于40%時(shí),相間硬度差大幅增加,從而難以確保優(yōu)異的彎曲性,當(dāng)超過80%時(shí),馬氏體分?jǐn)?shù)相對減少,從而難以確保本發(fā)明所期望的強(qiáng)度。另一方面,當(dāng)所述馬氏體分?jǐn)?shù)小于10%時(shí),會(huì)不容易確保強(qiáng)度,當(dāng)超過40%時(shí),由于硬質(zhì)相過度生成,彎曲特性會(huì)變差。雖然所述鐵素體是為了適當(dāng)確保本發(fā)明的強(qiáng)度與彎曲性而可有可無的相,但其分?jǐn)?shù)超過20%時(shí),會(huì)增加相間硬度差,從而會(huì)降低彎曲特性。
另一方面,雖然并非必需形成,但可以形成5%以下的殘余奧氏體。
下面,對本發(fā)明的冷軋鋼板的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
就本發(fā)明的冷軋鋼板而言,準(zhǔn)備利用滿足所述合金組成的鋼坯而制造的經(jīng)冷軋的鋼板。
對于所述冷軋之前的工序,本發(fā)明并不特別限定,以本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域通常進(jìn)行的方式進(jìn)行。例如,準(zhǔn)備滿足所述組成的鋼坯,對其再加熱并進(jìn)行熱軋及冷軋,準(zhǔn)備所述冷軋的鋼板。
對所述冷軋的鋼板進(jìn)行退火熱處理。就所述退火熱處理而言,加熱至750~850℃范圍,然后,以100℃/分鐘以上的冷卻速度,冷卻至下述T1~T2溫度范圍,然后,以30℃/分鐘以下的冷卻速度進(jìn)行冷卻。
T1=606-161*C-53.6*Si-30.8*Mn-18.3*Cr(℃)
T2=535-386*C-15.4*Si-38.7*Mn-15.4*Cr(℃)
(在所述T1及T2中,C、Si、Mn、Cr為各自含量的重量%)
所述退火溫度優(yōu)選為750~850℃。當(dāng)所述溫度低于750℃時(shí),鐵素體分?jǐn)?shù)超過20%,難以確保強(qiáng)度,彎曲加工性低下。相反,當(dāng)所述溫度超過850℃時(shí),雖然彎曲加工性得到改善,但在高溫退火中發(fā)生的Si、Mn、B等的表面融化物的量大幅增加,存在表面缺陷大量發(fā)生的問題,因此,所述退火溫度優(yōu)選為750~850℃。
另一方面,在退火后,以100℃/分鐘以上的冷卻速度進(jìn)行冷卻。要求100℃/分鐘以上的冷卻速度的理由是因?yàn)?,?dāng)以所述冷卻速度以下的冷卻速度進(jìn)行冷卻時(shí),由于鐵素體和珠光體的形成,無法確保本發(fā)明所期望的強(qiáng)度。
另一方面,以所述冷卻速度進(jìn)行冷卻的冷卻溫度優(yōu)選為所述T1~T2的溫度范圍。當(dāng)所述冷卻溫度超過T1溫度時(shí),屬于貝氏體區(qū)域,但貝氏體相變速度慢,難以確保充分量的貝氏體,存在彎曲加工性惡化的問題。相反,當(dāng)冷卻溫度低于T2時(shí),在冷卻中沒有貝氏體區(qū)域的保持,而是形成馬氏體,存在彎曲加工性惡化的問題。
在所述冷卻后,以30℃/分鐘以下的冷卻速度進(jìn)行冷卻。如此緩慢的進(jìn)行冷卻的理由是因?yàn)?,?dāng)以所述速度以上的冷卻速度迅速進(jìn)行冷卻時(shí),無法確保充分的貝氏體,彎曲加工性會(huì)下降。
另一方面,在本發(fā)明中,可以進(jìn)一步進(jìn)行鍍覆工序,制造鍍覆鋼板。所述鍍覆例如鍍鋅、鍍鋁等,對于其種類和方法,本發(fā)明并不特別限定,可以適用本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域通常的鍍覆方式。
下面,對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。下述實(shí)施例只用于本發(fā)明的理解,并非限定本發(fā)明。
(實(shí)施例)
準(zhǔn)備具有下述表1的合金組成的鋼坯,然后在1200℃的溫度下進(jìn)行再加熱并進(jìn)行熱軋,制造了厚度約3mm的熱軋鋼板。在所述熱軋時(shí),精軋的溫度以930℃進(jìn)行。然后,在680℃的溫度下收卷,以50%的壓下率進(jìn)行冷軋,制造了厚度約1.5mm的冷軋鋼板。對如此準(zhǔn)備的鋼板按下述表2的條件進(jìn)行退火熱處理,制造了冷軋鋼板。在表2中,冷卻到T1與T2之間后,以約7~8℃/分鐘的冷卻速度進(jìn)行冷卻。
另一方面,針對制造的冷軋鋼板,對存在于鋼板表面1/4以內(nèi)的、長軸長度為5μm以上的Al-Ti夾雜物的Ti含量、相分?jǐn)?shù)及物理特性進(jìn)行特定,并將其結(jié)果表示在表3中。
所述Al-Ti夾雜物內(nèi)Ti含量,在厚度1/4以內(nèi)地點(diǎn),利用掃描式電子顯微鏡(SEM),以500倍比例觀測了10處,并將利用能譜儀(EDS)對其中長軸的長度為5μm以上的Al-Ti夾雜物的成分進(jìn)行分析而獲得的Ti含量作為基準(zhǔn)。另外,對于物理特性中的拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及伸長率,使用JIS 5號試片,通過拉伸試驗(yàn)進(jìn)行了確認(rèn)。
彎曲角度利用板大小30mm×60mm的試片(厚度1.5mm),根據(jù)VDA238規(guī)格,利用如圖1所示的彎曲變形時(shí)承受最大負(fù)載的時(shí)間點(diǎn)的角度加以表示。此時(shí),試驗(yàn)沖頭(101)為0.4R,變形速度為20米/分(mpm)。
[表1]
[表2]
(T1=606-161*C-53.6*Si-30.8*Mn-18.3*Cr(℃),T2=535-386*C-15.4*Si-38.7*Mn-15.4*Cr(℃))
[表3]
(在所述表3中,Ti*是存在于從鋼板表面起厚度1/4以內(nèi)的、長軸長度為5μm以上的Al-Ti夾雜物的Ti含量。另外,B表示貝氏體,F(xiàn)表示鐵素體,M表示馬氏體,它們的分?jǐn)?shù)為面積%)
如所述表3所示,就滿足本發(fā)明的條件的發(fā)明例而言,可以確保拉伸強(qiáng)度為1.2GPa以上、彎曲角度為70°以上的彎曲加工性優(yōu)異的特性。
與此相比,就對比例1~3而言,鋼中Ti、Al、Ca的關(guān)系式(Ti/(Al+8Ca))的值超過0.6,或Al-Ti夾雜物內(nèi)Ti含量超過20%,因此,鑄造時(shí)存在起因于Ti類夾雜物所致噴嘴堵塞的團(tuán)簇夾雜物,彎曲加工性劣勢。
特別是,因所述對比例1中形成的表層下夾雜物而形成的彎曲部微細(xì)裂紋如圖2所示。此外,在圖3中顯示了將圖2的微細(xì)裂紋浸漬液氮后沿裂紋破斷后觀察斷裂面的照片。
對比例4~5屬于退火后冷卻溫度超過T1或小于T2的情形,無法確保充分的貝氏體,彎曲加工性隨相間強(qiáng)度差的增加而惡化。對比例6~9作為未能滿足本發(fā)明的合金組成范圍的情形,無法確保本發(fā)明所期望的強(qiáng)度,對比例10由于Ti/N的值小于3.4,因Ti導(dǎo)致N的清除不足,從而淬透性不足,因而無法確保充分的強(qiáng)度。