具有優(yōu)異的彎曲性能及超高強(qiáng)度的熱壓成型品用鋼板、利用該鋼板的熱壓成型品以及它 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠制備與現(xiàn)有的熱壓成型品制備用鋼板相比具有優(yōu)異的彎曲性能及超高強(qiáng)度的成型品的鋼板、利用該鋼板的具有優(yōu)異的彎曲性能及超高強(qiáng)度的成型品以及它們的制備方法。
【專利說明】
具有優(yōu)異的彎曲性能及超高強(qiáng)度的熱壓成型品用鋼板、利用 該鋼板的熱壓成型品以及它們的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及可用于柱加固件、橫梁、側(cè)梁或前后保險杠等的熱壓成型品用鋼板、利 用該鋼板的熱壓成型品以及它們的制備方法，更具體地，涉及能夠制備具有優(yōu)異的彎曲性 能及超高強(qiáng)度的熱壓成型品的鋼板、利用該鋼板的熱壓成型品以及它們的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002 ]近年來，隨著旨在保護(hù)汽車乘客的安全法規(guī)或旨在保護(hù)地球環(huán)境的油耗標(biāo)準(zhǔn)的加 強(qiáng)，開始越來越關(guān)注汽車的剛度提高及輕量化。例如，在尋求構(gòu)成汽車乘客乘坐的安全籠區(qū) (safety cage zone)的柱加固件(pillar reinforcement)或橫梁（cross member)、構(gòu)成緩 沖區(qū)（crash zone)的側(cè)梁（side member)或前后保險杜(front/rear bumper)等部件的輕 量化的情況下，為了同時確保剛度和碰撞安全性，正在擴(kuò)大高強(qiáng)度部件的應(yīng)用。
[0003] 汽車鋼板的高強(qiáng)度化必然帶來因屈服強(qiáng)度的上升和延伸率的減小而使成型性顯 著降低的問題，作為解決此類高強(qiáng)度鋼的成型問題并制備抗拉強(qiáng)度在1470MPa級別以上的 高強(qiáng)度汽車部件的方法，被稱為熱壓成型或熱成型(hot forming)的成型法已被商業(yè)化。
[0004] 可由熱壓成型實現(xiàn)的強(qiáng)度有多種，但在2000年代初期，可利用DIN標(biāo)準(zhǔn)的22MnB5來 制備抗拉強(qiáng)度在1500MPa級別的熱壓成型品。通常，熱壓成型前的抗拉強(qiáng)度在500~800MPa 的范圍，對鋼板進(jìn)行沖裁后加熱至Ac3以上的奧氏體區(qū)并連續(xù)取出，用具備冷卻裝置的壓力 機(jī)進(jìn)行成型后執(zhí)行壓模淬火(die quenching)，從而最終形成馬氏體或馬氏體與貝氏體混 合存在的相，得到1500MPa以上的超高強(qiáng)度，因為被限制在模具中進(jìn)行快速冷卻，所以部件 也具有優(yōu)異的尺寸精度。
[0005] 熱壓成型法的基本概念和所使用的硼鋼在專利文獻(xiàn)1(英國授權(quán)專利第1490535 號）中最初提出之后被商業(yè)化。此外，為了抑制熱壓成型工藝的加熱過程中在鋼板表面生成 的氧化層，在專利文獻(xiàn)2(美國授權(quán)專利第6296805號）中提出了鍍鋁或鋁合金鋼板。此外，提 出了在像汽車車身的油箱區(qū)(wet area)那樣犧牲性保護(hù)作用的應(yīng)用中使用鋅鋼板或鍍鋅 合金鋼板的技術(shù)。
[0006] 另一方面，作為改善汽車油耗的方案，汽車公司對熱壓成型用鋼板的抗拉強(qiáng)度等 級的需求也在增加，從這種觀點出發(fā)，提出了能夠制備抗拉強(qiáng)度在ISOOMpa級別的熱壓成型 品的鋼板。與現(xiàn)有的1500MPa級熱壓成型品制備用鋼板相比，該鋼板的碳含量高，并且為了 提高加工部件的韌性，初期添加對奧氏體組織的細(xì)化有效的Nb。
[0007] 但是，當(dāng)為了提高如上所述的熱壓成型品的剛度而使用現(xiàn)有方法時，會產(chǎn)生龜裂 及對電波的敏感度會增加，從而存在彎曲性能降低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 要解決的技術(shù)問題
[0009] 本發(fā)明的目的在于提供能夠制備具有優(yōu)異的彎曲性能及超高強(qiáng)度的熱壓成型品 的鋼板及其制備方法。
[0010] 此外，本發(fā)明的目的還在于提供具有優(yōu)異的彎曲性能及超高強(qiáng)度的熱壓成型品及 其制備方法。
[0011] 問題的解決方案
[0012] 本發(fā)明通過具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品用鋼板來實現(xiàn)，該成型品用 鋼板包含C:0.28~0.40重量％、5丨：0.5~1.5重量％、]?11 :0.8~1.2重量％^1:0.01~0.1重 量％、!^:0.01~0.1重量％、0 :0.05~0.5重量％、？：0.01重量％以下、5:0.005重量％以 下、N: 0.01重量％以下、以及B: 0.0005~0.005重量％，并包含選自Mo: 0.05~0.5重量％、 Cu: 0.05~0.5重量％以及Ni : 0.05~0.5重量％中的至少一種成分，所述Mn及Si滿足關(guān)系式 0.05 < Mn/Si < 2，剩余包含F(xiàn)e及不可避免的雜質(zhì)。
[0013] 此外，本發(fā)明通過具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品來實現(xiàn)，所述成型品 是通過對鋼板進(jìn)行熱壓成型而制備的，其中，所述鋼板包含C: 0.28~0.40重量％、Si : 0.5~ 1.5重量％、]?11:0.8~1.2重量％、厶1:0.01~0.1重量％、1'1 :0.01~0.1重量％、0:0.05~ 〇.5重量％、P:0.01重量％以下、S:0.005重量％以下、N:0.01重量％以下、以及B:0.0005~ 〇.005重量％，并包含選自Mo:0? 05~0.5重量％、Cu:0.05~0.5重量％以及Ni:0.05~0.5重 量％中的至少一種成分，所述Mn及Si滿足關(guān)系式0.05 < Mn/Si < 2，剩余包含F(xiàn)e及不可避免 的雜質(zhì)。
[0014] 此外，本發(fā)明通過具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品用鋼板的制備方法來 實現(xiàn)，所述制備方法包括下述步驟:準(zhǔn)備板坯，所述板坯包含C: 0.28~0.40重量％、Si : 0.5 ~1.5重量 ％、Mn:0.8~1.2重量 ％、厶1:0.01~0.1重量％、!1:0.01~0.1重量％、0:0.05~ 〇.5重量％、P:0.01重量％以下、S:0.005重量％以下、N:0.01重量％以下、以及B:0.0005~ 〇.005重量％，并包含選自Mo:0? 05~0.5重量％、Cu:0.05~0.5重量％以及Ni:0.05~0.5重 量％中的至少一種成分，所述Mn及Si滿足關(guān)系式0.05 < Mn/Si < 2，剩余包含F(xiàn)e及不可避免 的雜質(zhì)；在1150~1250°C的溫度對所述板坯進(jìn)行再加熱；以Ar3~950°C的結(jié)束乳制溫度對 再加熱的所述板坯進(jìn)行熱乳來制備熱乳鋼板；以及在500~730°C的溫度對所述熱乳鋼板進(jìn) 行收卷。
[0015] 此外，本發(fā)明通過具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品的制備方法實現(xiàn)，所 述制備方法包括下述步驟:作為坯料準(zhǔn)備鋼板，所述鋼板包含C: 0.28~0.40重量％、Si : 0.5 ~1.5重量 ％、Mn:0.8~1.2重量 ％、厶1:0.01~0.1重量％、!1:0.01~0.1重量％、0:0.05~ 〇.5重量％、P:0.01重量％以下、S:0.005重量％以下、N:0.01重量％以下、以及B:0.0005~ 〇.005重量％，并包含選自Mo:0? 05~0.5重量％、Cu:0.05~0.5重量％以及Ni:0.05~0.5重 量％中的至少一種成分，所述Mn及Si滿足關(guān)系式0.05 < Mn/Si < 2，剩余包含F(xiàn)e及不可避免 的雜質(zhì)；將準(zhǔn)備好的所述坯料加熱至850~950°C的溫度范圍；以及在對所述加熱的坯料進(jìn) 行熱壓成型之后，通過模具冷卻將其冷卻至200°C以下來制備成型品。
[0016] 發(fā)明效果
[0017] 本發(fā)明可提供能夠制備具有超高強(qiáng)度的同時彎曲性能優(yōu)異的熱壓成型品的鋼板 及利用該鋼板的熱壓成型品，因此，能夠應(yīng)用于汽車車身或部件，從而有助于熱壓成型部件 的輕量化和碰撞性能改善。
【具體實施方式】
[0018] 本發(fā)明涉及能夠制備具有優(yōu)異的彎曲性能及超高強(qiáng)度的熱壓成型品的鋼板、利用 該鋼板的熱壓成型品以及它們的制備方法。
[0019] 通常，為了制備1500MPa級熱壓成型品而使用的鋼板的化學(xué)組成利用相應(yīng)于 22MnB5的成分鋼，為了獲得更高的熱處理強(qiáng)度，提高碳含量，例如用30MnB5、34MnB5等的硼 添加熱處理鋼，可得到相應(yīng)于1800Mpa及2000Mpa級的強(qiáng)度。
[0020] 但是，這些標(biāo)準(zhǔn)中包含的錳含量通常被固定在1.2~1.4重量％的范圍，在基于如 此固定的錳含量而依賴于碳含量來提高熱成型后的強(qiáng)度的情況下，存在在彎曲試驗中產(chǎn)生 龜裂及電波敏感度增加而使熱壓成型用鋼板或成型品的彎曲性能降低的問題。
[0021] 為了解決如上所述的問題，本發(fā)明人研究了提高彎曲性能的金相學(xué)因子，結(jié)果發(fā) 現(xiàn)，在熱壓成型前的微細(xì)組織中減少由宏觀偏析引起的帶狀組織并使第二相均勻分布能夠 大大提高熱壓成型后的彎曲性能，此外在熱壓成型后進(jìn)行涂裝熱處理過程則能夠整體改善 彎曲性能，其改善程度受特定元素的添加的影響大。
[0022] 對此，本發(fā)明的發(fā)明人為了解決伴隨熱壓成型品的高強(qiáng)度化的彎曲特性降低等問 題，設(shè)計出新的熱壓成型品用鋼板，其降低了由鋼板的化學(xué)成分及制備工藝步驟中不可避 免地經(jīng)歷的熱史所決定的金相不均勻性，并且通過在熱壓成型之后的涂裝熱處理過程中添 加有助于馬氏體組織內(nèi)殘留奧氏體的增加的成分，與現(xiàn)有的熱壓成型品用鋼板相比，其彎 曲性能顯者提尚。
[0023] 其中，熱壓成型品用鋼板是指用于制備熱壓成型品的所有的熱乳鋼板、冷乳鋼板 或鍍層鋼板。
[0024] 下面，對本發(fā)明的具有優(yōu)異的彎曲性能及超高強(qiáng)度的熱壓成型品用鋼板進(jìn)行詳細(xì) 說明。
[0025]本發(fā)明的具有優(yōu)異的彎曲性能及超高強(qiáng)度的熱壓成型品用鋼板，包含C:0.28~ 0.40重量 ％、Si:0.5~1.5重量 ％、Mn:0.8~1.2重量 ％、A1:0.01 ~0? 1 重量 ％、Ti:0.01 ~ 〇 .1重量％、Cr:0.05~0.5重量％、P:0.01重量％以下、S:0.005重量％以下、N:0.01重量％ 以下、以及B:0.0005~0.005重量％，并包含選自Mo :0.05~0.5重量％、Cu:0.05~0.5重 量％以及Ni : 0.05~0.5重量％中的至少一種成分，所述Mn及Si滿足關(guān)系式0.05 < Mn/Si < 2，剩余包含F(xiàn)e及不可避免的雜質(zhì)。
[0026]下面，對所述成分組成的限定理由進(jìn)行說明。
[0027] C:0.28 ~0.40 重量 ％
[0028] 所述C是提高熱壓成型鋼板的可淬性并決定模具冷卻或淬火熱處理后強(qiáng)度的最重 要的元素。當(dāng)C含量不足0.28重量％時，難以得到1800Mpa以上；而當(dāng)C含量超過0.4重量％ 時，盡管能夠得到高強(qiáng)度，但在部件成型后進(jìn)行點焊的情況下，應(yīng)力集中在焊點熔核周圍， 從而產(chǎn)生龜裂的可能性增加，不僅如此，應(yīng)力集中于在熱壓成型用鋼板制備中為了連續(xù)生 產(chǎn)而連接線圈與線圈的焊接部周圍，從而導(dǎo)致斷板的可能性增加，因此限定為不足0.4重 量％。
[0029] Si:0.5 ~1.5 重量 ％
[0030] 所述Si相比提高熱壓成型用鋼板的可淬性更有助于組織均勻化及強(qiáng)度穩(wěn)定化，并 且是與Mn-起影響彎曲性能的重要元素。Si添加量越大，在熱壓成型前的微細(xì)組織中使Mn 和C高的帶狀組織減少并使包含珠光體的第二相組織均勻分布的效果越大，同時Si是在熱 壓成型后執(zhí)行涂裝熱處理的情況下有助于彎曲性能的進(jìn)一步提高的元素。當(dāng)Si含量不足 0.5重量％時，不能期待期望的熱壓成型前的均勻組織化以及由此帶來的熱壓成型后的彎 曲性能提高。此外，當(dāng)Si含量超過1.5重量％時，在熱乳鋼板的表面容易形成紅色氧化鐵皮， 從而對最終產(chǎn)品的表面品質(zhì)產(chǎn)生不良影響，并且A3相變點上升，從而存在必須要提升熱壓 成型工藝的加熱溫度（固溶溫度）的問題，因此將上限值限定為1.5重量％。
[0031] Mn:0.8 ~1.2 重量 ％
[0032] 所述Mn是與C 一起提高熱壓成型用鋼板的可淬性、并對決定模具冷卻或淬火熱處 理后強(qiáng)度而言重要度僅次于C的元素。但是在熱壓成型前的微細(xì)組織不均勻性方面，Mn含量 越大，越容易形成C和Mn分布高的帶狀組織，由此模具冷卻或淬火熱處理后的彎曲特性會變 差。當(dāng)Mn含量不足0.8重量％時，在組織均勻性方面有利，但難以得到熱壓成型后的期望的 抗拉強(qiáng)度，而當(dāng)Mn含量超過1.2重量％時，雖然對強(qiáng)度提升有利，但是彎曲特性降低，因此將 上限值限定為1.2重量％。
[0033] Al:0.01 ~0.1 重量 ％
[0034]所述A1是用作脫氧劑的代表性元素，通常0.02重量％以上就足夠。當(dāng)添加量在 0.01重量％以下時，得不到期望的脫氧效果，而當(dāng)過量添加時，在連續(xù)鑄造工藝期間，A1會 誘發(fā)N的析出從而導(dǎo)致表面缺陷，因此限制在0.1重量％以下。
[0035] p:〇.〇l重量％ 以下
[0036] 所述P是一種作為雜質(zhì)不可避免地包含的成分，并且是對熱壓成型后強(qiáng)度幾乎沒 有影響的元素。但是，所述P是在熱壓成型前的固溶化加熱步驟中在奧氏體晶界析出的元 素，是對降低彎曲性能或疲勞特性有效的元素，因此在本發(fā)明中主動限定在〇.〇1重量％以 下。
[0037] S:0.005重量％ 以下
[0038] 所述S是鋼中的雜質(zhì)元素，當(dāng)其與Mn結(jié)合而以延伸的硫化物存在時，會使模具冷卻 或淬火熱處理后鋼板的韌性劣化，因此限定在0.005重量％以下。
[0039] Ti:0.01 ~0.1 重量 ％
[0040] 所述Ti具有在熱壓成型工藝的加熱過程中抑制由TiN、TiC或TiMoC析出物引起的 奧氏體晶粒生長的效果，在另一方面，當(dāng)鋼中TiN析出充分時，誘發(fā)使有助于提高奧氏體組 織的淬火性的有效B量增加的效果，從而其是使模具冷卻或淬火熱處理后強(qiáng)度穩(wěn)定地提高 的有效元素。當(dāng)添加量不足0.01重量％時，無法期待期望的組織微細(xì)化或強(qiáng)度提高，而當(dāng)Ti 含量超過0.1重量％時，相對于添加量其強(qiáng)度提升效果減小，因此將上限值限定為0.1重 量％。
[0041 ] Cr:0.05 ~0.5 重量 ％
[0042]所述Cr是與Mn、C 一起提高熱壓成型用鋼板的可淬性，并且有助于模具冷卻或淬火 熱處理后強(qiáng)度增加的重要元素。所述Cr是影響臨界冷卻速度使得馬氏體組織控制過程中容 易得到馬氏體組織，并且有助于在熱壓成型工藝中降低A3溫度的元素。為了得到期望的效 果，Cr含量應(yīng)為0.05重量％以上，反之，當(dāng)Cr含量超過0.5重量％時，鍍層鋼板的表面品質(zhì)會 降低，并使熱壓成型品的組裝過程中要求的點焊性劣化，因此將Cr含量限定為不足0.5重 量％。
[0043] B:0.0005 ~0.005 重量 ％
[0044] 所述B是對增加熱壓成型用鋼板的可淬性非常有用的元素，即使添加極微量，也大 大有助于模具冷卻或淬火熱處理后強(qiáng)度的增加。但是，隨著添加量的增加，相對于添加量的 淬火性增加效果放緩，并且加劇連續(xù)鑄造板坯的角缺陷，相反，當(dāng)添加量不足〇. 0005重量％ 時，無法期待本發(fā)明中期望的淬火性提高或強(qiáng)度增加，因此將上限值限定為0.005重量％， 下限值限定為〇. 0005重量％。
[0045] N:0.01 重量％ 以下
[0046] 所述N是一種作為雜質(zhì)不可避免地包含的成分，其在連續(xù)鑄造工藝期間促進(jìn)AIN等 的析出，從而加劇連續(xù)鑄板坯的角的龜裂。此外，已知TiN等的析出物具有擴(kuò)散性氫的吸收 源的作用，因此如果適當(dāng)?shù)乜刂莆龀隽浚瑒t也能改善氫致滯后斷裂特性，因此將上限值限定 為0.01重量％。
[0047]除了上述成分之外，還包含選自Mo、Cu及Ni中的一種以上的成分。
[0048] Mo:0.05 ~0.5 重量 ％
[0049] 所述Mo是與Cr 一起提高熱壓成型用鋼板的淬火性并且有助于淬火強(qiáng)度穩(wěn)定化的 元素。而且，在熱乳及冷乳時的退火工藝以及熱壓成型工藝的加熱步驟中，具有使奧氏體溫 度區(qū)向低溫度側(cè)擴(kuò)大的效果，從而對加寬工藝窗口有效。當(dāng)Mo的含量不足0.05重量％時，無 法期待期望的淬火性提高或奧氏體溫度區(qū)擴(kuò)大，而當(dāng)Mo含量超過0.5重量％時，雖然對強(qiáng)度 提升有利，但相對于添加量，其強(qiáng)度提升效果減小，這是不經(jīng)濟(jì)的，因此將上限值限定為〇. 3 重量％。
[0050] Cu:0.05 ~0.5 重量 ％
[0051] 所述Cu是有助于提高鋼的耐蝕性的元素。而且，Cu是如下的元素，即，在熱壓成型 后為了增加韌性而執(zhí)行回火的情況下，過飽和的銅會以e碳化物析出而發(fā)揮時效硬化效果。 當(dāng)不足0.05重量％時，難以期待其效果，因此將其下限值限定為0.05重量％，反之，當(dāng)過量 添加時，會在鋼板制備工藝中誘發(fā)表面缺陷，并且在耐蝕性方面，相對于添加量并不經(jīng)濟(jì)， 因此將上限值限定為0.5重量％。
[0052] Ni:0.05 ~0.5 重量 ％
[0053]所述Ni不僅對熱壓成型用鋼板的強(qiáng)度及韌性的提高有效，而且具有增加淬火性的 效果，并且對降低單獨(dú)添加 Cu時導(dǎo)致的熱收縮敏感性有效。此外，在熱乳及冷乳時的退火工 藝以及熱壓成型工藝的加熱步驟中，具有使奧氏體溫度區(qū)向低溫度側(cè)擴(kuò)大的效果，從而對 加寬工藝窗口有效。當(dāng)Ni含量不足0.05重量％時，無法期待期望的效果，而當(dāng)其含量超過 0.5重量％時，雖然對改善淬火性或提升強(qiáng)度有利，但相對于添加量，其提高淬火性的效果 減小，這是不經(jīng)濟(jì)的，因此將上限值限定為0.5重量％。
[0054] 所述Mn及Si需要滿足關(guān)系式0.05 <Mn/Si < 2。
[0055]對于所述Mn/Si比，Mn含量越高，在熱壓成型前的微細(xì)組織中越容易形成帶狀組 織，由此模具冷卻或淬火熱處理后的彎曲特性變差。同時，在Si的情況下，添加量越大，使熱 壓成型前的微細(xì)組織中Mn和C高的帶狀組織減少并使包含珠光體的第二相組織均勻分布的 效果越大，Si是在熱壓成型后執(zhí)行涂裝熱處理的情況下大大有助于彎曲性能的進(jìn)一步提高 的元素。這種特征由Mn/Si比規(guī)定。當(dāng)過量添加 Si而使Mn/Si比在0.05以下時，鍍層質(zhì)量會劣 化，反之，當(dāng)Mn含量過量而使Mn/Si比超過2時，存在因帶狀組織的形成而使彎曲性能劣化的 問題，因此將Mn/Si比的上限值及下限值分別限定為2.0和0.05。
[0056]本發(fā)明的剩余成分是鐵(Fe)。不過，在通常的制備過程中，會從原料或周圍環(huán)境不 可避免地混入非預(yù)期的雜質(zhì)，因此不能排除這些雜質(zhì)。這些雜質(zhì)對于通常的制備過程的技 術(shù)人員而言是眾所周知的，因此在本說明書中不對其所有內(nèi)容進(jìn)行特別說明。
[0057]優(yōu)選地，所述鋼板是選自熱乳鋼板、冷乳鋼板及鍍層鋼板中的一種。
[0058] 具有上述組成的本發(fā)明的鋼板可以以熱乳鋼板、酸洗鋼板或冷乳鋼板的形式使 用，并且根據(jù)需要可對表面進(jìn)行鍍層處理來使用。這是為了防止在熱壓成型過程中鋼板的 表面氧化并提高耐蝕性。
[0059] 作為所述鍍層鋼板，優(yōu)選為在熱乳鋼板、酸洗鋼板或冷乳鋼板的表面形成有鋁合 金鍍層的鍍錯合金鋼板。此外，所述鍍錯合金鋼板包含選自娃:8~10重量％及鎂:4~10重 量％中的至少一種成分，余量的鋁、鐵及其它雜質(zhì)所組成的合金鍍層。在所述合金鍍層與所 述鋼板之間包含抑制層（inhibition layer)。
[0060] 所述鋼板的微細(xì)組織優(yōu)選包含鐵氧體和珠光體，或包含鐵氧體、珠光體和貝氏體， 更優(yōu)選地，包含鐵氧體和不足40 %的珠光體，或包含鐵氧體和其余不足40 %的珠光體及貝 氏體。
[0061] 此外，優(yōu)選地，所述鋼板基于抗拉強(qiáng)度具有SOOMPa以下的強(qiáng)度。其理由是，在用熱 乳酸洗鋼板、冷乳鋼板或鍍層鋼板執(zhí)行熱壓成型之前，會按部件形狀制作坯料，而此時如果 強(qiáng)度過高，則會促進(jìn)沖裁模具的磨損及損壞，沖裁切斷工藝中的噪聲會與強(qiáng)度成比例地增 加。
[0062]因此，最優(yōu)選地，所述鋼板具有不足SOOMpa的抗拉強(qiáng)度，并且具有鐵氧體組織和其 余不足40%的珠光體及貝氏體等第二相的分率。
[0063] 下面，對本發(fā)明的熱壓成型品進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0064] 本發(fā)明的熱壓成型品是通過對上述鋼板進(jìn)行熱壓成型而制備的，具有優(yōu)異的彎曲 性能和超高強(qiáng)度。優(yōu)選地，所述鋼板選自熱乳鋼板、冷乳鋼板及鍍層鋼板中的一種。所述鍍 層鋼板優(yōu)選為在熱乳鋼板、酸洗鋼板或冷乳鋼板的表面形成有鋁合金鍍層的鍍鋁合金鋼 板。
[0065] 優(yōu)選地，所述成型品是通過對鍍鋁合金鋼板進(jìn)行熱壓成型而制備的成型品，這種 成型品可包含含有選自硅:4~10重量％及鎂:2~10重量％中的至少一種以上以及其它雜 質(zhì)的Fe-Al薄膜層。其中，所述Fe-Al薄膜層是所述鍍鋁合金鋼板的鍍層通過熱壓成型被合 金化而形成的薄膜層。所述Fe-Al薄膜層可由在基底鋼板上依次形成的Fe 3Al+FeAl層(相互 擴(kuò)散層，Inter diffusion layer)、Fe2Al5層和Fe-Al層構(gòu)成。此外，對于所述Fe-Al薄膜層， 通過所述熱壓成型使所述鍍層和基底鋼板合金化，從而與實施熱壓成型前的所述鍍層相 比，F(xiàn)e的含量增加，相對地，硅和/或鎂的含量減少。
[0066] 所述成型品的微細(xì)組織以面積分率％計，優(yōu)選包含90%以上的馬氏體以及剩余貝 氏體和珠光體中的一種或兩種。
[0067] 優(yōu)選地，所述成型品具有1700MPa以上的抗拉強(qiáng)度。
[0068] 在用熱乳鋼板或冷乳鋼板制備所述成型品的情況下，成型品優(yōu)選具有ISOOMPa以 上的抗拉強(qiáng)度和115,000MPa ? °以上的抗拉強(qiáng)度X彎曲性能平衡。
[0069] 在用鍍鋁合金鋼板制備所述成型品的情況下，成型品優(yōu)選具有ISOOMPa以上的抗 拉強(qiáng)度和l〇〇,〇〇〇MPa ? °以上的抗拉強(qiáng)度X彎曲性能平衡。
[0070] 在用熱乳鋼板或冷乳鋼板制備所述成型品的情況下，成型品優(yōu)選具有2000MPa以 上的抗拉強(qiáng)度和95,000MPa ? °以上的抗拉強(qiáng)度X彎曲性能平衡。
[0071] 在用鍍鋁合金鋼板制備所述成型品的情況下，成型品優(yōu)選具有2000MPa以上的抗 拉強(qiáng)度和85,000MPa ? °以上的抗拉強(qiáng)度X彎曲性能平衡。
[0072] 下面，對本發(fā)明的熱壓成型品用鋼板的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0073] 本發(fā)明的彎曲性能優(yōu)異的熱壓成型用超高強(qiáng)度熱乳鋼板的制備方法包含下述步 驟:準(zhǔn)備具有所述本發(fā)明的鋼板的成分組成的板坯;在1150~1250°C的溫度，對所述板坯進(jìn) 行再加熱；以Ar3~950°C的結(jié)束乳制溫度對再加熱的所述板坯進(jìn)行熱乳來制備熱乳鋼板； 以及在500~730°C的溫度對所述熱乳鋼板進(jìn)行收卷。
[0074]通過在1150~1250°C的溫度范圍對所述板坯進(jìn)行再加熱，從而能夠使板坯的組織 均質(zhì)，并且能夠在使碳氮化析出物諸如鈦沉淀充分再溶化的同時防止板坯的晶粒過度生 長。
[0075]此外，對于熱乳，在Ar3~950°C的結(jié)束乳制溫度實施熱乳。這是因為，在所述熱乳 結(jié)束的溫度不足Ar3的情況下，成為奧氏體中一部分可能相變?yōu)殍F氧體并形成兩相區(qū)（鐵氧 體和奧氏體共存的區(qū)域），當(dāng)在這種狀態(tài)下實施熱乳時，變形阻力會不均勻，從而乳制通板 性變差，應(yīng)力集中于鐵氧體，從而斷板的可能性增加。反之，當(dāng)結(jié)束乳制溫度超過950°C而升 高時，會發(fā)生沙狀乳制鱗皮等的表面缺陷，因此將熱乳結(jié)束溫度限定為Ar3~950°C。
[0076]此外，在將經(jīng)熱乳的熱乳鋼板進(jìn)行冷卻并收卷時，為了降低熱乳鋼板的寬度方向 的材質(zhì)偏差，并提高后續(xù)冷乳鋼板的乳制通板性，優(yōu)選控制收卷溫度，使得在鋼板內(nèi)不包含 馬氏體等低溫組織。即，優(yōu)選在500~730°C的溫度進(jìn)行收卷。
[0077]在收卷溫度不足500°C的情況下，由于形成馬氏體等低溫組織，存在熱乳鋼板的強(qiáng) 度顯著增加的問題，尤其是如果沿線圈寬度方向過度冷卻，則材質(zhì)偏差增加，在后續(xù)的冷乳 工藝中乳制通板性降低，難以控制厚度。
[0078]反之，在超過730°C的情況下，會加劇鋼板表面的內(nèi)部氧化，在通過酸洗工藝去除 所述內(nèi)部氧化物的情況下，會形成縫隙，在執(zhí)行鍍層工藝的情況下，鍍層鋼板的基底鋼板-鍍層界面也會不均勻，并與所述內(nèi)部氧化物一起使熱成型后的彎曲性能劣化，因此將收卷 溫度的上限限制在730°C。
[0079]在本發(fā)明中，可在對所述熱乳鋼板進(jìn)行酸洗和冷乳后，在750~850°C的溫度實施 連續(xù)退火，在400~600 °C的溫度實施過時效熱處理，從而制備冷乳鋼板。
[0080] 不對所述酸洗方法和冷乳方法進(jìn)行特別限定，可以以通常的方法實施，也不對冷 乳壓下率進(jìn)行特別限定，但優(yōu)選在40~70%的范圍實施。
[0081] 所述連續(xù)退化是在750~850°C的退火溫度實施，這是因為，當(dāng)退火溫度不足750°C 時，再結(jié)晶可能會不充分，而當(dāng)超過850°C的情況下，不僅晶粒會粗大，而且存在退火加熱成 本增加的問題。
[0082]接著，所實施的過時效熱處理在400~600 °C的溫度實施，之所以控制在這樣的范 圍，是為了使最終組織構(gòu)成為在鐵氧體基底中包含一些珠光體或貝氏體的組織。這是為了 使冷乳鋼板的強(qiáng)度與熱乳鋼板同樣地為800MPa以下。
[0083]此外，在本發(fā)明中，可通過在對所述熱乳鋼板進(jìn)行酸洗和冷乳之后，在700°C~Ac3 的溫度實施退火，然后在鋼板表面形成鋁合金鍍層來制備鍍鋁合金鋼板。
[0084]所述退火優(yōu)選在700°C~Ac3的溫度范圍進(jìn)行?？紤]在最終鋼板的軟化及后續(xù)的浸 漬在鍍液中的工藝中鍍液的導(dǎo)入溫度，對退火溫度進(jìn)行限制。在所述退火溫度低的情況下， 再結(jié)晶不充分，后續(xù)的鍍液的導(dǎo)入溫度低，無法確保穩(wěn)定的鍍層附著及鍍層質(zhì)量，因此將其 下限限定為700°C。此外，為了抑制在所述退火溫度高的情況下晶粒變粗以及在退火-鍍層-冷卻過程中由奧氏體形成低溫相變組織時鍍層鋼板強(qiáng)度急劇增加的問題，將上限限定至 Ac3溫度。
[0085]在制備所述鍍鋁合金鋼板的步驟中使用的鍍液，其優(yōu)選為如下的合金鍍液，即，包 含選自硅:8~10重量％及鎂:4~10重量％中的至少一種成分，剩余由鋁和其它雜質(zhì)組成。 [0086]所述鍍層的附著量以雙面基準(zhǔn)優(yōu)選為120~180g/m 2。
[0087] 所述鍍層優(yōu)選通過熱浸鍍法形成。
[0088] 在應(yīng)用所述熱浸鍍法時，在將鋼板浸漬在鍍液中來進(jìn)行鍍層之后進(jìn)行冷卻時，不 對冷卻速度和冷卻線速度進(jìn)行特別限定。
[0089] 這基本上是在將退火溫度設(shè)為不足Ac3時可實現(xiàn)的，并且是本發(fā)明的制備方法的 特征。即，在以Ac3溫度以上的退火溫度進(jìn)行加熱并進(jìn)行鍍液浸漬后在冷卻工藝中以臨界冷 卻速度以上進(jìn)行冷卻的情況下，根據(jù)馬氏體組織的導(dǎo)入與否，鍍層鋼板的強(qiáng)度可能過高，但 在如本發(fā)明這樣在Ar 3溫度以下進(jìn)行退火的情況下，由相變引起的材質(zhì)變動因素大幅緩解， 因此上述問題可能不會發(fā)生。
[0090] 因此，可根據(jù)鍍層線的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)方面來確定冷卻速度和冷卻線速度，考慮 到取決于冷卻速度的微細(xì)組織，優(yōu)選在鐵氧體-珠光體或鐵氧體基底中存在球化滲碳體的 組織。
[0091]下面，對本發(fā)明的熱壓成型品的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0092]本發(fā)明的熱壓成型品的制備方法，包含下述步驟:作為坯料準(zhǔn)備上述本發(fā)明的鋼 板；以850~950°C的溫度范圍加熱準(zhǔn)備的所述坯料；以及對加熱的所述坯料實施熱壓成型 來制備成型品。
[0093]在850~950°C的溫度范圍加熱準(zhǔn)備的所述坯料。在所述加熱溫度不足850°C的情 況下，在從加熱爐取出坯料并執(zhí)行熱成型的期間，隨著時間的流逝，坯料溫度會降低，由此 從坯料表面開始進(jìn)行鐵氧體相變，因此在熱處理后也不能在整個厚度上產(chǎn)生足夠的馬氏 體，因此得不到目標(biāo)強(qiáng)度。反之，在加熱溫度超過950°C的情況下，會誘發(fā)奧氏體晶粒的粗大 化，并且由于加熱成本的增加而使制造費(fèi)用上升，在冷乳鋼板的情況下，脫碳會加速，從而 降低最終熱處理后的強(qiáng)度，因此將加熱溫度上限值限定為950°C。
[0094]以850~950 °C的溫度加熱所述坯料，優(yōu)選以該加熱溫度維持60~600秒。所述加熱 溫度是為了將坯料溫度基本加熱至奧氏體區(qū)，但在另一方面，當(dāng)以不足850°C的加熱溫度進(jìn) 行加熱時，鐵氧體不會完全溶化，反之，當(dāng)加熱溫度提高至950°C時，沿著奧氏體晶界會發(fā)生 表面氧化，使界面強(qiáng)度降低，對彎曲性能也有不良影響，因此限定為950°C以下。同時，在將 加熱時間定為不足60秒的情況下，鐵氧體相殘留的可能性仍然高，從而不是優(yōu)選的。此外， 當(dāng)加熱時間增加而超過600秒時，表面的鋁系氧化物的厚度變厚，從而點焊性降低，因此將 加熱溫度維持在850~950°C的范圍，并且將維持時間維持在60~600秒范圍。
[0095] 取出以所述條件加熱的坯料并同時實施12秒以內(nèi)的熱成型和模具冷卻。如上所 述，為了以能夠從本發(fā)明的組成中得到以馬氏體為主相的最終組織的方式進(jìn)行冷卻，需要 以臨界冷卻速度以上的冷卻速度進(jìn)行冷卻。反之，在以比馬氏體相變臨界冷卻速度快的速 度進(jìn)行冷卻的條件下，相對于速度增加，強(qiáng)度增加不大，并且需要另外的用于增加冷卻速度 的冷卻設(shè)備，從這一點考慮，是不經(jīng)濟(jì)的，因此限定為300°C/s以下。
[0096] 在所述熱壓成型后，需要通過模具冷卻將成型品的溫度冷卻至完成馬氏體相變的 200°C以下。
[0097] 此外，在對成型的部件執(zhí)行適當(dāng)?shù)男捱呏?，結(jié)合多個部件制作所謂組裝部件，然 后實施涂裝熱處理，其優(yōu)選在150~200°C的溫度進(jìn)行10~30分鐘。其中，將涂裝熱處理下限 限定為在150~200°C的溫度10~30分鐘的理由與涂裝后進(jìn)行干燥所需的最佳條件有關(guān)。 SP，這是因為，當(dāng)?shù)陀?50°C時，干燥所需的時間長，而當(dāng)高于200°C時，強(qiáng)度開始降低，對于 維持時間，當(dāng)10分鐘以下時，烘烤硬化量少，反之，當(dāng)時間長時，烘烤硬化量和強(qiáng)度開始降 低。
[0098] 優(yōu)選地，可使用鍍鋁合金鋼板以如上所述的方法制備成型品。如上所述使用鍍鋁 合金鋼板制備的成型品可包含含有選自硅:4~10重量％及鎂:2~10重量％中的至少一種 以上以及其它雜質(zhì)的Fe-Al薄膜層。
[0099] 如上所述地制備的成型品的微細(xì)組織優(yōu)選以面積分率％計，包含90%以上的馬氏 體以及不足5%的殘留奧氏體，剩余包含選自貝氏體和珠光體中的一種或兩種。
[0100] 此外，所述成型品優(yōu)選具有1700MPa以上的抗拉強(qiáng)度。
[0101] 在用熱乳鋼板或冷乳鋼板制備所述成型品的情況下，成型品優(yōu)選具有ISOOMPa以 上的抗拉強(qiáng)度和115,000MPa ? °以上的抗拉強(qiáng)度X彎曲性能平衡。
[0102] 在用鍍鋁合金鋼板制備所述成型品的情況下，成型品優(yōu)選具有ISOOMPa以上的抗 拉強(qiáng)度和l〇〇,〇〇〇MPa ? °以上的抗拉強(qiáng)度X彎曲性能平衡。
[0103] 在用熱乳鋼板或冷乳鋼板制備所述成型品的情況下，成型品優(yōu)選具有2000MPa以 上的抗拉強(qiáng)度和95,000MPa ? °以上的抗拉強(qiáng)度X彎曲性能平衡。
[0104] 在用鍍鋁合金鋼板制備所述成型品的情況下，成型品優(yōu)選具有2000MPa以上的抗 拉強(qiáng)度和85,000MPa ? °以上的抗拉強(qiáng)度X彎曲性能平衡。
[0105] 其中，以所述"°"表示的彎曲角度是在三點彎曲試驗中最大荷重下的彎曲角度的 余角，所述彎曲性能是指，在彎曲試驗中彎曲角度越大，彎曲性能越優(yōu)異。
[0106] 下面，通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。但是，需要注意的是，下述實施例 僅僅用于通過例示來更詳細(xì)地說明本發(fā)明，而非限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。這是因為，本發(fā)明 的權(quán)利范圍由權(quán)利要求書中記載的內(nèi)容以及由此合理類推的內(nèi)容所決定。
[0107] [實施例1]
[0108] 為了制備熱壓成型后強(qiáng)度在1700Mpa以上的，更具體為1800Mpa級熱壓成型品，在 1200°C下對具有如下表1所示的組成的板坯進(jìn)行加熱并進(jìn)行均質(zhì)化處理。此后，在執(zhí)行粗乳 和精乳之后以650°C的溫度進(jìn)行收卷，從而制備了厚度為3.0mm的熱乳鋼板，并且對所述熱 乳鋼板進(jìn)行酸洗之后，以50 %的壓下率執(zhí)行冷乳，從而制備了 1.5mm的冷乳全硬鋼板。在冷 乳鋼板(CR)的情況下，在800°C進(jìn)行了退火，并且將過時效輸入側(cè)、輸出側(cè)溫度分別控制在 500°C和450°C，而鍍鋁鋼板(AlSi)則以如下方式進(jìn)行控制來生產(chǎn)，即，在780°C進(jìn)行退火并 浸入到包含90%Al-9%Si和其它包含包括Fe在內(nèi)的、不可避免的雜質(zhì)的熔融鍍液中，使鍍 層附著量以兩面基準(zhǔn)為150~160g/m2。
[0109] 在下述表1中，發(fā)明鋼的組成是添加0.5重量％以上的Si，因此與現(xiàn)有的熱壓成型 用鋼板相比，Mn/Si比具有明顯的差異。發(fā)明鋼1~9的Mn/Si比具有0.5~2之間的值，在Si和 Mn含量以現(xiàn)有基準(zhǔn)添加的情況下，如表1所示，Mn/Si比在3.6~5.0之間，將它們標(biāo)記為比較 鋼1~8。此外，在發(fā)明鋼5的情況下，雖然在本發(fā)明的Mn/Si比范圍內(nèi)，但在Si含量過多的條 件下，在鍍鋁時發(fā)生未能鍍層的情況，未能得到期望的鍍層質(zhì)量。在下述表1中，對元素符號 標(biāo)記了 *的成分的單位是ppm。
[0110] 表1
[0111] [表 1]
[0113] 針對如上所述制備的冷乳鋼板或鍍鋁鋼板，在930°C加熱5~7分鐘之后取出，之后 運(yùn)送至具備平模的壓力機(jī)來實施模具冷卻，此時從取出到模具關(guān)閉為止所需的時間為8~ 12秒，以50~KKTC/s范圍的冷卻速度進(jìn)行了模具冷卻。此外，在進(jìn)行涂裝熱處理后，材質(zhì)在 170~180°C維持了20分鐘，之后對空冷的平板進(jìn)行了抗拉特性和彎曲性能的評價。在該過 程中，在冷乳鋼板的情況下，形成了表面氧化皮，在熱處理后，通過噴丸處理去除了表面氧 化物。
[0114] 拉伸樣品是沿著平行于乳制方向的方向按ASTM370A標(biāo)準(zhǔn)取樣的，關(guān)于彎曲試驗， 在沿著垂直于乳制方向的方向?qū)?0 X 20mm的樣品（彎曲線平行于乳制方向）評價了用1R沖 壓機(jī)進(jìn)行彎曲時到達(dá)最大荷重的彎曲角度。
[0115] 在下述表2中示出了對發(fā)明鋼1~9和比較鋼1~8進(jìn)行熱壓成型和涂裝熱處理后的 抗拉特性和彎曲性能評價結(jié)果。在所述表2中，YS、TS及EL分別表示屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延 伸率。在表2中，發(fā)明鋼1~4和比較鋼1~6對應(yīng)于冷乳鋼板(CR)，發(fā)明鋼5~9和比較鋼7~8 對應(yīng)于鍍鋁鋼板。
[0116] 表2
[0117] [表 2]
[0119] 首先，為了獲知冷乳鋼板(發(fā)明鋼1~4和比較鋼1~6)的彎曲性能結(jié)果，比較了熱 壓成型熱處理后(HPF熱處理后）的材質(zhì)特性。
[0120] 如表2所示，當(dāng)區(qū)分Mn/Si比高的比較鋼1~6和滿足Mn/Si比的發(fā)明鋼1~4的Mn/Si 來對強(qiáng)度X彎曲角度值進(jìn)行比較時，發(fā)明鋼的Mn/Si比低，但強(qiáng)度X彎曲角度值更高。即，可 以確認(rèn)，在熱壓成型前的微細(xì)組織中，由于Mn含量降低且Si添加量增加，所以像帶狀組織那 樣不均勻的組織減少，由此在熱壓成型后彎曲性能顯著改善。同時，可以確認(rèn)，在模具冷卻 后緊接著實施涂裝熱處理的情況下，通常呈現(xiàn)屈服強(qiáng)度上升、抗拉強(qiáng)度多少減小并且彎曲 性能增加的傾向，而在該涂裝后進(jìn)行熱處理的情況下，在本發(fā)明的Mn/Si低至2以下的條件 下，彎曲性能提高的傾向與比較鋼的情況相比大得多，在抗拉強(qiáng)度X彎曲性能平衡值方面， 表現(xiàn)也一樣。
[0121] 另一方面，在鍍鋁鋼板(發(fā)明鋼5~9和比較鋼7~8)的情況下，這種傾向也類似。但 是，當(dāng)對同一合金組成的冷乳鋼板和鋁鋼板的彎曲性能進(jìn)行評價時，鍍鋁鋼板的彎曲性能 與冷乳鋼板的情況相比呈現(xiàn)降低5~10度左右的傾向。這是因為，通過鍍層抑制了表面脫 碳，并且由于鍍層龜裂，應(yīng)力集中會加劇。因此，考慮到這種特性，將冷乳鋼板的抗拉強(qiáng)度X 彎曲性能平衡值設(shè)為為ll〇,〇〇MPa ? °以上，在鍍鋁鋼板的情況下，則設(shè)為100,000MPa ? °以 上，從而進(jìn)行了評價，結(jié)果，發(fā)明鋼的冷乳鋼板在115，000~129，OOOMPa ? °范圍，鍍鋁鋼板 在101，000~104,000MPa ?。的范圍，可知滿足基準(zhǔn)。
[0122] [實施例2]
[0123] 為了制備熱壓成型后的成型品的強(qiáng)度在1900Mpa以上的，更具體為2000Mpa級熱壓 成型品，在1200°C下對具有如下表3所示的組成的板坯進(jìn)行加熱并進(jìn)行均質(zhì)化處理。此后， 在執(zhí)行粗乳和精乳之后以650°C的溫度進(jìn)行收卷而制備了厚度為3.0_的熱乳鋼板，在對所 述熱乳鋼板進(jìn)行酸洗之后，以50%壓下率執(zhí)行冷乳而制備了 1.5mm的冷乳全硬鋼板。在冷乳 鋼板(CR)的情況下，在780°C進(jìn)行了退火，并且將過時效輸入側(cè)、輸出側(cè)溫度分別控制在500 °C和450 °C，而鍍鋁鋼板(A1 Si)則以如下方式進(jìn)行控制來生產(chǎn)，即，在760°C進(jìn)行退火并浸入 到包含90%Al-9%Si和其它包含包括Fe在內(nèi)的不可避免的雜質(zhì)的熔融鍍液中，使得鍍層附 著量以兩面基準(zhǔn)為150~160g/m 2。
[0124] 在下述表3中，發(fā)明鋼的組成是添加0.5%以上的Si，因此與現(xiàn)有的熱壓成型用鋼 板相比，Mn/Si比具有明顯的差異。發(fā)明鋼的Mn/Si比具有0.5~2之間的值，在Si和Mn含量以 現(xiàn)有基準(zhǔn)添加的情況下，如表所示，Mn/Si比在3.6~4.5之間，將其標(biāo)記為比較鋼。同時，在 發(fā)明鋼5的情況下，雖然在Mn/Si比范圍內(nèi)，但在Si含量過多的條件下，在熱乳鋼板的表面產(chǎn) 生嚴(yán)重的紅色氧化鐵皮，在冷乳后，以粗度不同的帶殘留在表面，從而未能得到期望的表面 品質(zhì)。
[0125] 表3
[0126] [表 3]
[0128]針對如上所述地制備的冷乳鋼板或鍍鋁鋼板，在930°C加熱5~7分鐘之后取出，之 后運(yùn)送至具備平模的壓力機(jī)來實施模具冷卻，此時從取出到模具關(guān)閉為止所需的時間為8 ~12秒，以50~100°C/S范圍的冷卻速度進(jìn)行了模具冷卻。此外，在進(jìn)行涂裝熱處理后，材質(zhì) 在170~180°C下維持了20分鐘，之后對空冷的平板進(jìn)行了抗拉特性和彎曲性能的評價。在 該過程中，在冷乳鋼板的情況下形成了表面氧化皮，在熱處理后，通過噴丸處理去除了氧化 物。
[0129] 拉伸樣品是沿著平行于乳制方向的方向按ASTM370A標(biāo)準(zhǔn)取樣的，關(guān)于彎曲試驗， 沿著垂直于乳制方向的方向?qū)?0 X 20mm的樣品（彎曲線平行于乳制方向）評價了用1R沖壓 機(jī)進(jìn)行彎曲時到達(dá)最大荷重的彎曲角度。
[0130] 表4
[0131] [表 4]
[0133] 在表4中示出了對發(fā)明鋼1~10和比較鋼1~6進(jìn)行熱壓成型和涂裝熱處理后的抗 拉特性和彎曲性能評價結(jié)果。在所述表4中，YS、TS以及EL分別表示屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延 伸率。在表4中，發(fā)明鋼1~5和比較鋼1~4對應(yīng)于冷乳鋼板(CR)，發(fā)明鋼6~10和比較鋼5~6 對應(yīng)于鍍鋁鋼板。
[0134] 首先，為了獲知冷乳鋼板(發(fā)明鋼1~5和比較鋼1~4)的彎曲性能結(jié)果，比較了熱 壓成型熱處理后(HPF熱處理后）的材質(zhì)特性。當(dāng)區(qū)分Mn/Si比高的比較鋼1~4和滿足Mn/Si 比的發(fā)明鋼1~5的Mn/Si來比較強(qiáng)度X彎曲性能值時，發(fā)明鋼的Mn/Si比低，但強(qiáng)度X彎曲 性能值更高。即，可以確認(rèn)，在熱壓成型前的微細(xì)組織中，由于Mn含量降低且Si添加量增加， 所以像帶狀組織那樣的不均勻的組織減少，由此熱壓成型后彎曲性能顯著改善。同時，可以 確認(rèn)，在模具冷卻后緊接著實施涂裝熱處理的情況下，通常呈現(xiàn)屈服強(qiáng)度上升、抗拉強(qiáng)度多 少減小并且彎曲性能增加的傾向，而在該涂裝后進(jìn)行熱處理的情況下，在本發(fā)明的Mn/Si低 至2以下的條件下，彎曲性能提高的傾向與比較鋼的情況相比大得多，在抗拉強(qiáng)度X彎曲性 能平衡值上表現(xiàn)也一樣。
[0135] 另一方面，在鍍鋁鋼板(發(fā)明鋼6~10和比較鋼5~6)的情況下，這種傾向也類似。 但是，當(dāng)評價同一合金組成的冷乳鋼板和鋁鋼板的彎曲性能時，鍍鋁鋼板的彎曲性能與冷 乳鋼板的情況相比呈現(xiàn)降低5~10度左右的傾向。這是因為，通過鍍層抑制了表面脫碳，并 且由于鍍層龜裂，應(yīng)力集中會加劇。因此，考慮到這種特性，冷乳鋼板的抗拉強(qiáng)度X彎曲性 能平衡值為95,000MPa ? °以上，在鍍鋁鋼板的情況下，以85,000MPa ? °以上為基準(zhǔn)進(jìn)行了 評價，結(jié)果，本發(fā)明的冷乳鋼板在96，000~108，OOOMPa ? °的范圍，鍍鋁鋼板在91，000~93， OOOMPa ? °的范圍，可知滿足基準(zhǔn)。
[0136] 如上所述，參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例進(jìn)行了說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可 實施多種變型和其它實施例。這種變型和其它實施例全部被考慮并包含在隨附的權(quán)利要求 書中，從而其未超出本發(fā)明的真正主旨和范圍。
【主權(quán)項】
1. 具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品用鋼板，其包含c: 0.28~0.40重量 ％、Si :0.5~1.5重量 ％、Μη:0.8~1.2重量 ％、A1:0.01 ~0.1重量 ％、 Ti :0.01 ~0.1 重量％、Cr :0.05~0.5重量％、P:0.01 重量％ 以下、S:0.005重量％ 以下、N: 〇.01重量％以下、以及Β:〇·0005~0.005重量％，并包含選自Mo :0.05~0.5重量％、Cu:0.05 ~〇. 5重量％以及Ni : 0.05~0.5重量％中的至少一種成分，所述Μη及Si滿足關(guān)系式0.05 < Mn/Si < 2,剩余包含F(xiàn)e及不可避免的雜質(zhì)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品用鋼板，其特征在 于，所述鋼板選自熱乳鋼板、酸洗鋼板、冷乳鋼板及鍍層鋼板中的一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品用鋼板，其特征在 于，所述鍍層鋼板為在熱乳鋼板、酸洗鋼板或冷乳鋼板的表面形成有鋁合金鍍層的鍍鋁合 金鋼板。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品用鋼板，其特征在 于，所述鍍鋁合金鋼板包含選自硅:8~10重量％及鎂:4~10重量％中的至少一種成分，余 量的鋁、鐵及其它雜質(zhì)所組成的合金鍍層。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品用鋼板，其特征在 于，所述鋼板的微細(xì)組織包含鐵氧體和珠光體，或包含鐵氧體、珠光體和貝氏體。6. 具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品，所述成型品是通過對鋼板進(jìn)行熱壓成型 而制備的，其特征在于，所述鋼板包含C: 0.28~0.40重量％、Si : 0.5~1.5重量％、Mn: 0.8~ 1.2重量％、厶1:0.01~0.1重量％、1^:0.01~0.1重量％、0 :0.05~0.5重量％、卩：0.01重 量％以下、S:0.005重量％以下、N:0.01重量％以下、以及B:0.0005~0.005重量％，并包含 選自Mo:0.05~0.5重量％、Cu:0.05~0.5重量％以及Ni :0.05~0.5重量％中的至少一種成 分，所述Μη及Si滿足關(guān)系式0.05 < Mn/Si < 2，剩余包含F(xiàn)e及不可避免的雜質(zhì)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品，其特征在于，所述 鋼板為鍍鋁合金鋼板，所述成型品包含含有選自硅:4~10重量％及鎂:2~10重量％中的至 少一種以上以及其它雜質(zhì)的Fe-Al薄膜層。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品，其特征在于，所述 成型品的微細(xì)組織以面積分率計，包含90%以上的馬氏體以及不足5%的殘留奧氏體，剩余 包含選自貝氏體和珠光體中的一種或兩種。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品，其特征在于，所述 成型品具有1700MPa以上的抗拉強(qiáng)度。10. 具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品用鋼板的制備方法，其包含下述步驟： 準(zhǔn)備板坯，所述板坯包含C :0.28~0.40重量％、Si :0.5~1.5重量％、Mn :0.8~1.2重 量％、A1:0.01~0.1 重量％、Ti :0.01~0.1 重量％、Cr:0.05~0.5重量％、P:0.01 重量％ 以 下、S:0.005重量％以下、N:0.01重量％以下、以及B:0.0005~0.005重量％，并包含選自Mo: 0.05~0.5重量％、Cu:0.05~0.5重量％以及Ni :0.05~0.5重量％中的至少一種成分，所述 Μη及Si滿足關(guān)系式0.05 < Mn/Si < 2，剩余包含F(xiàn)e及不可避免的雜質(zhì)； 在1150~1250°C溫度對所述板坯進(jìn)行再加熱； 以Ar3~950°C的結(jié)束乳制溫度對所述再加熱的板坯進(jìn)行熱乳來制備熱乳鋼板；以及 在500~730°C的溫度對所述熱乳鋼板進(jìn)行收卷。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品用鋼板的制備方 法，其中，進(jìn)一步包含下述步驟:在對所述熱乳鋼板進(jìn)行酸洗和冷乳后，在750~850°C的溫 度實施連續(xù)退火，在400~600°C的溫度實施過時效熱處理，從而制備冷乳鋼板。12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品用鋼板的制備方 法，其中，進(jìn)一步包含下述步驟:在對所述熱乳鋼板進(jìn)行酸洗和冷乳之后，在700 °C~Ac3的 溫度實施退火，然后在鋼板表面形成鋁合金鍍層來制備鍍鋁合金鋼板。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品用鋼板的制備方 法，其特征在于，在制備所述鍍鋁合金鋼板的步驟中使用的鍍液包含選自硅:8~10重量％ 及鎂:4~10重量％中的至少一種成分，剩余為鋁、鐵及其它雜質(zhì)。14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品用鋼板的制備方 法，其特征在于，所述鍍層的附著量按雙面基準(zhǔn)為120~180g/m 2。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品用鋼板的制備方 法，其特征在于，所述鍍層通過熱浸鍍法形成。16. 具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品的制備方法，其包含下述步驟： 作為坯料準(zhǔn)備鋼板，所述鋼板包含C: 0.28~0.40重量％、Si : 0.5~1.5重量％、Mn: 0.8 ~1.2重量％、A1:0.01~0.1 重量％、Ti :0.01~0.1 重量％、Cr :0.05~0.5重量％、P:0.01 重 量％以下、S:0.005重量％以下、N:0.01重量％以下、以及B:0.0005~0.005重量％，并包含 選自Mo:0.05~0.5重量％、Cu:0.05~0.5重量％以及Ni :0.05~0.5重量％中的至少一種成 分，所述Μη及Si滿足關(guān)系式0.05 < Mn/Si < 2，剩余包含F(xiàn)e及不可避免的雜質(zhì)； 將準(zhǔn)備好的所述坯料加熱至850~950°C的溫度范圍；以及 在對加熱的所述坯料進(jìn)行熱壓成型之后，通過模具冷卻將其冷卻至200°C以下來制備 成型品。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品的制備方法，其 中，進(jìn)一步包含下述步驟:在150~200°C的溫度對經(jīng)過模具冷卻的所述成型品進(jìn)行10~30 分鐘的涂裝熱處理。18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品的制備方法，其 特征在于，所述鋼板為鍍鋁合金鋼板，所述成型品包含含有選自硅:4~10重量％及鎂:2~ 10重量％中的至少一種以上以及其它雜質(zhì)的Fe-Al薄膜層。19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品的制備方法，其 特征在于，在加熱所述坯料時，將所述坯料在所述加熱溫度維持60~600秒。20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的具有優(yōu)異的彎曲性能和超高強(qiáng)度的成型品的制備方法，其 特征在于，所述模具冷卻以臨界冷卻速度為~300°C/s的冷卻速度冷卻至200°C以下。
【文檔編號】C21D9/46GK105849298SQ201480071364
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年12月22日
【發(fā)明人】趙悅來, 李載勛, 吳振根, 閔深根, 崔昌植
【申請人】Posco公司