熱軋鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及抗拉最大強(qiáng)度為980MPa以上、低溫韌性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱乳鋼板及其 制造方法，特別是涉及為了能夠在極低溫區(qū)域下進(jìn)行使用而具備低溫韌性的熱乳鋼板及其 制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了抑制來自汽車的二氧化碳排放量，使用高強(qiáng)度鋼板來推進(jìn)汽車車體的輕量 化。另外，為了確保搭乘者的安全性，汽車車體除了使用軟鋼板之外，還多使用抗拉最大強(qiáng) 度為980MPa以上的高強(qiáng)度鋼板。
[0003] 另外，期望相對于這種構(gòu)件使用的鋼板在成型后作為部件安裝在汽車上之后，即 便是受到因碰撞等導(dǎo)致的沖擊、構(gòu)件也難以破壞，特別是為了在寒冷地區(qū)確保耐沖擊性，還 期望提高低溫韌性。該低溫韌性由vTrs (夏比斷面形狀相變溫度）等規(guī)定。因此，還需要 考慮上述鋼材的耐沖擊性本身。進(jìn)而，當(dāng)對鋼板進(jìn)行高強(qiáng)度化時(shí)，難以使鋼板塑性變形，另 一方面，由于進(jìn)一步破壞的危險(xiǎn)提高，因此期望韌性作為重要的特性。
[0004] 對于高強(qiáng)度鋼板的韌性提高方法，例如專利文獻(xiàn)1公開了其制造方法，已知以調(diào) 整了長寬比的馬氏體相為主相的方法。
[0005] -般來說，已知馬氏體的長寬比依賴于相變前的奧氏體粒的長寬比。即，長寬比大 的馬氏體是指從未再結(jié)晶奧氏體（通過乳制而延展的奧氏體）相變來的馬氏體，長寬比小 的馬氏體是指從再結(jié)晶奧氏體相變來的馬氏體。
[0006] 為了使奧氏體再結(jié)晶，需要提高精乳溫度，有奧氏體的粒徑、進(jìn)而馬氏體的粒徑增 大的傾向。一般來說，已知當(dāng)將粒徑進(jìn)行細(xì)?；瘯r(shí)、有韌性提高的效果，因此當(dāng)長寬比降低 時(shí)，可以減小因形狀引起的韌性劣化因子，但由于伴隨著因晶粒的粗大化導(dǎo)致的韌性劣化， 因此低溫韌性的提高有限。
[0007] 專利文獻(xiàn)1中提到了通過使舊奧氏體粒的長寬比為3~18來兼具高強(qiáng)度和高韌 性的建設(shè)機(jī)械等結(jié)構(gòu)構(gòu)件用的厚鋼板的制造方法，但在汽車用鋼板中要求更為優(yōu)異的低溫 韌性。另外，在具有這種長寬比的粒子的鋼板中，由于機(jī)械特性具有各向異性，因此存在一 般的汽車用構(gòu)件的成型困難、用途受限的課題。
[0008] 專利文獻(xiàn)2公開了通過使長寬比為2以下的鐵素體粒為主相、可以實(shí)現(xiàn)高韌性的 鋼板。但是，由于該鋼板的主相是鐵素體，因此難以確保980MPa以上的抗拉強(qiáng)度。
[0009] 專利文獻(xiàn)3中公開了通過使碳化物在平均粒徑為5~10 μ m的鐵素體中微細(xì)地析 出，提高鋼板的強(qiáng)度和低溫韌性。根據(jù)專利文獻(xiàn)3所記載的方法，通過使鋼中的固溶Ti等 以碳化物的形式析出，提高了鋼板的強(qiáng)度。但是，為了確保980MPa以上的抗拉強(qiáng)度、使其更 為微細(xì)地析出的同時(shí)，需要更密地使其分散，需要精細(xì)地設(shè)定精乳后的冷卻條件。因此，認(rèn) 為利用該方法制造的鋼板難以穩(wěn)定地確保980MPa以上的抗拉強(qiáng)度。
[0010] 專利文獻(xiàn)4中公開了通過使鋼板的組織為由貝氏體相或貝氏體鐵素體相構(gòu)成的 單相、抑制晶界滲碳體量，從而提高鋼板的低溫韌性。但是，認(rèn)為專利文獻(xiàn)4所記載的鋼板 的抗拉強(qiáng)度為604~764MPa、難以確保980MPa以上的抗拉強(qiáng)度。而且，是對制造板厚為 8. 7_以上的厚壁的熱乳鋼板進(jìn)行敘述，對于汽車鋼板中使用的薄壁的熱乳鋼板的制造方 法沒有任何提及。
[0011] 專利文獻(xiàn)5中公開了在制造抗拉強(qiáng)度為980MPa以上的高強(qiáng)度鋼板時(shí)，通過抑制成 為斷裂的起點(diǎn)的MA(馬氏體-奧氏體混合組織）相的生成，提高低溫韌性。一般來說，MA相 呈現(xiàn)的機(jī)理是由于某種原因、C在奧氏體中發(fā)生富集所引起的。因此，專利文獻(xiàn)5所記載的 鋼種中，通過含有一定量的作為碳化物形成元素的Ti、Nb、V、Mo,從而將C捕獲、抑制在奧氏 體中的富集、由此抑制MA相的生成。
[0012] 但是，由于這些碳化物形成元素很昂貴，需要大量的添加，因而專利文獻(xiàn)5所記載 的鋼板經(jīng)濟(jì)性很差。而且，專利文獻(xiàn)5中提到了焊接接頭部的低溫韌性，對于汽車車體用鋼 板重要的母材的低溫韌性沒有任何提及。
[0013] 如此，在超過980MPa的高強(qiáng)度鋼板中，難以同時(shí)具備優(yōu)異的低溫韌性。
[0014] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0015] 專利文獻(xiàn)
[0016] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2011-52321號公報(bào)
[0017] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2008-231474號公報(bào)
[0018] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2011-17044號公報(bào)
[0019] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2013-014844號公報(bào)
[0020] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2012-077340號公報(bào)
[0021] 專利文獻(xiàn)6 :日本特開2000-109951號公報(bào)
[0022] 專利文獻(xiàn)7 :日本特開2010-138421號公報(bào)
[0023] 專利文獻(xiàn)8 :日本特開2009-052106號公報(bào)
[0024] 專利文獻(xiàn)9 :日本特開2008-266695號公報(bào)
[0025] 專利文獻(xiàn)10 :日本特開2006-161139號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026] 發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0027] 本發(fā)明鑒于上述問題而提出，其目的在于提供同時(shí)具有980MPa以上的抗拉最大 強(qiáng)度和優(yōu)異的低溫韌性的熱乳鋼板及其制造方法。
[0028] 用于解決技術(shù)問題的方法
[0029] 本發(fā)明人們通過將熱乳鋼板的成分及制造條件最優(yōu)化、控制鋼板的組織，成功地 制造了具有980MPa以上的抗拉最大強(qiáng)度、且低溫韌性優(yōu)異的鋼板。其主旨如下所述。
[0030] (1) -種熱乳鋼板，其特征在于，其為下述組成：
[0031] 以質(zhì)量％計(jì)含有
[0032] C :0.01 ~0.2%、
[0033] Si :2· 5% 以下（不包含 0)、
[0034] Mn :4· 0% 以下（不包含 0)、
[0035] P :0.10% 以下、
[0036] S :0.03% 以下、
[0037] Α1:0·001%~2·0%、
[0038] N :0.01 % 以下（不包含 0)、
[0039] 0 :0· 01 % 以下（不包含 0)
[0040] Ti :0· 03 ~0· 30%
[0041] Nb :0 ~0.30%、
[0042] Cu :0 ~2.0%、
[0043] Ni :0 ~2.0%、
[0044] Mo :0 ~1.0%、
[0045] V:0 ~0.3%、
[0046] Cr :0 ~2.0%、
[0047] Mg :0 ~0.01%、
[0048] Ca :0 ~0.01%、
[0049] REM :0 ~0.1 %、及
[0050] B :0~0.01%，剩余部分為鐵及雜質(zhì)，
[0051] 其具有下述組織：含有以體積分率計(jì)為90%以上的粒形狀的回火馬氏體；或者含 有以總體積分率計(jì)為90%以上的粒形狀的回火馬氏體和下部貝氏體這兩者，并且上述回火 馬氏體及上述下部貝氏體的平均長寬比為2以下。
[0052] (2)上述（1)所述的熱乳鋼板，其特征在于，上述回火馬氏體及下部貝氏體的有效 晶體粒徑為10 μ m以下。
[0053] (3)上述（1)或（2)所述的熱乳鋼板，其特征在于，上述回火馬氏體及下部貝氏體 中以I X IO6 (個(gè)/mm2)以上存在鐵系碳化物。
[0054] (4)上述（1)~（3)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度熱乳鋼板，其特征在于，進(jìn)一步以質(zhì) 量％計(jì)含有Nb :0. 01~0. 30%。
[0055] (5)上述（1)~（4)中任一項(xiàng)所述的熱乳鋼板，其特征在于，進(jìn)一步以質(zhì)量％計(jì)含 有選自由
[0056] Cu :0· 01 ~2. 0%、
[0057] Ni :0· 01 ~2. 0%、
[0058] Mo :0· 01 ~1. 0%、
[0059] V :0.01 ~0.3%及
[0060] Cr :0· 01~2. 0%構(gòu)成的組中的1種或2種以上。
[0061] (6)上述⑴~（5)中任一項(xiàng)所述的熱乳鋼板，其特征在于，進(jìn)一步以質(zhì)量％計(jì)含 有選自由
[0062] Mg :0· 0005 ~0· 01%、
[0063] Ca:0.0005 ~0.01%、&
[0064] REM :0· 0005~0· 1%構(gòu)成的組中的1種或2種以上。
[0065] (7)上述⑴~（6)中任一項(xiàng)所述的熱乳鋼板，其特征在于，進(jìn)一步以質(zhì)量％計(jì)含 有 B :0· 0002 ~0· 01%。
[0066] (8)上述（1)~（7)中任一項(xiàng)所述的熱乳鋼板，其特征在于，在上述熱乳鋼板的表 面上具有鍍鋅層或合金化鍍鋅層。
[0067] (9) -種熱乳鋼板的制造方法，其特征在于，具有以下工序：
[0068] 對鋼進(jìn)行熔煉，鑄造成板坯之后將該鑄造板坯直接加熱至1200°C以上或者暫時(shí)地 冷卻后加熱至1200°C以上的工序，上述鋼的組成以質(zhì)量％計(jì)含有
[0069] C :0.01 ~0.2%、
[0070] Si :2· 5% 以下（不包含 0)、
[0071] Mn :4· 0% 以下（不包含 0)、
[0072] P :0.10% 以下、
[0073] S :0.03% 以下、
[0074] Al :0· 001 ~2. 0%、
[0075] N :0· 01 % 以下（不包含 0)、
[0076] 0 :0· 01 % 以下（不包含 0)、
[0077] Ti :0· 03 ~0· 30%、
[0078] Nb :0 ~0.30%、
[0079] Cu :0 ~2.0%、
[0080] Ni :0 ~2.0%、
[0081] Mo :0 ~1.0%、
[0082] V:0 ~0.3%、
[0083] Cr :0 ~2.0%