高强度钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及适合用于汽车零件等的高强度钢板及其制造方法,并且设及在不积极 添加高价的Ti、佩、V、化、Ni、化、Mo等元素的情况下,实现了拉伸强度灯巧:900MPaW上 的高强度钢板及其制造方法。另外,本发明的高强度钢板包括在钢板表面上施加了锻锋系 被膜的钢板。
【背景技术】
[0002] 汽车用构件大多形状复杂,需要作为加工性指标的伸长率、延伸凸缘性、弯曲性优 良的材料。此处,在高强度化至TS900MPa级W上时,从确保强度的观点考虑,有时积极地添 加Ti、佩、V、化、Ni、化、Mo等极高价的稀有元素。此外,作为在组织中生成残余奥氏体相, 并利用应变诱发相变产生的TRIP效果来确保高强度,并且得到高伸长率的技术,已知有专 利文献1、专利文献2运样的技术。
[0003] 专利文献1中提出了一种设及延伸凸缘性优良的钢板的技术,该钢板具有规定的 成分组成,将W各自规定的占空系数含有回火马氏体(temperedmartensite)或回火贝氏 体(temperedbainite)或进一步的铁素体的组织作为母相组织,并且具有作为第2相组织 的板条状残余奥氏体的比率为70%W上的残余奥氏体。在专利文献1中记载了,作为运种 钢板的制造方法,在W回火马氏体或回火贝氏体为母相时,将经过热社工序、冷社工序的钢 板从As点W上(T区)急速冷却至Ms点W下得到马氏体相(泽透马氏体相),或从A3点 W上(丫区)急速冷却至Ms点W上且Bs点W下得到贝氏体相(泽透贝氏体相),将所得的 马氏体相或贝氏体相在Ai点W上(约700°CW上)且A3点W下的溫度下加热保持后,冷却 至规定溫度,保持规定的时间,对母相组织进行回火,同时得到所希望的第2相组织。此外 还记载了,在W回火马氏体和铁素体(a)的混合组织、或者回火贝氏体和铁素体(a)的混 合组织为母相时,将经过热社工序、冷社工序的钢板从Ai点W上且A3点W下或A3点W上急 速冷却至Ms点W下得到马氏体相和铁素体的混合组织(泽火马氏体相+a),或急速冷却至 Ms点W上且Bs点W下得到贝氏体相(泽火贝氏体相+a),将所得的马氏体相和铁素体的 混合组织或贝氏体相在Ai点W上(约700°CW上)、A3点W下的溫度下加热保持后,冷却至 规定溫度,保持规定的时间。
[0004] 专利文献2中公开了设及延伸凸缘性优良的高强度钢板的技术,该钢板具有规定 的成分组成,含有2~20%的残余奥氏体化并且与贝氏体相不同的位错密度高的贝氏 体铁素体度巧相"作为主相。该技术中提出了在WBF为母相的TRIP钢板中,通过将微细 的残余奥氏体的比例设定为60%W上来提高延伸凸缘性。 阳0化]专利文献3中公开了设及伸长率和扩孔性(延伸凸缘性)优良的高强度薄钢板的 技术,该薄钢板具有W含有3~30 %残余奥氏体相的铁素体、贝氏体或回火马氏体为主体 的金属组织。该技术中提出了,通过控制利用贝氏体相变或马氏体回火使C向奥氏体相富 集后的冷却条件,控制奥氏体相中C的浓度梯度,提高了残余奥氏体相的稳定性,不会导致 扩孔性变差,有效地发挥了TRIP效果的作用。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2004 - 91924号公报
[0009] 专利文献2 :日本特开2008 - 7854号公报
[0010] 专利文献3:日本特开2011-195956号公报
【发明内容】
W11] 发明所要解决的问题 阳01引对于TS900MPa级W上的高强度钢板,除了要求TS、伸长率、延伸凸缘性W外,还要 求良好的弯曲性,但是在专利文献1~3的技术中,没有设及良好弯曲性的见解。
[0013] 此外,在专利文献1所记载技术的情况下,如专利文献1的表2、表3所公开的内 容,如果要确保TS900MPa W上,则需要添加0. 45% W上的C,在点焊性中有可能无法获得充 分的接头强度。在专利文献2所记载技术的情况下,不能说伸长率是充分的,难W得到优良 的强度一伸长率平衡。此外,专利文献3所记载的技术,着眼于残余奥氏体相,通过控制残 余奥氏体相的体积分数和C浓度而实现了高伸长率。然而,虽然残余奥氏体相有助于均匀 伸长率,但对局部伸长率的贡献较小,因此希望进一步提高伸长率(总伸长率:E1)特性。
[0014] 本发明目的在于提供一种在不积极含有作为高价合金元素的Ti、Nb、VXu、NiXr、 Mo等的成分体系的情况下解决了上述问题,具有优良的伸长率、延伸凸缘性、弯曲性的、加 工性优良的拉伸强度灯巧为900MPaW上的高强度钢板及其制造方法。
[0015] 用于解决问题的方法
[0016]本发明人们为了解决上述问题而进行了深入研究。结果发现,通过下述a)和b), 即使上述的高价稀有元素的含量低,也可W得到伸长率、延伸凸缘性、弯曲性极其优良的拉 伸强度为900MPaW上的钢板。
[0017] a)从焊接性、成型性的观点考虑,将C含量设定为0. 40%W下。
[0018] b)使金属组织为铁素体相和贝氏体相、马氏体相W及残余奥氏体相,并将运些相 的面积比率控制在规定的范围内。
[0019] 本发明基于运些见解而完成,其要点如下所述。
[0020] (1) 一种高强度钢板,其特征在于, 阳02U 具有如下成分组成:W质量%计,含有C:0. 15~0. 40%、Si:1.0~2. 0%、Mn: 1. 5 ~2. 5%、P:0. 020%W下、S:0. 0040%W下、A1 :0. 01 ~0. 1%、N:0. 01%W下、W及Ca:0. 0020%W下,且余量由化和不可避免的杂质构成,
[0022] 并且具有如下组织:W相对于组织整体的面积比率计,铁素体相和贝氏体相的合 计为40~70%,马氏体相为20~50%,残余奥氏体相为10~30%。
[0023] (2) -种高强度钢板,其特征在于,在前述(1)的钢板的表面上具有锻锋系被膜。
[0024] (3) -种高强度钢板的制造方法,其特征在于,对由前述(1)所述的成分组成构成 的钢巧进行热社、酸洗后,进行加热至400~750°C的溫度范围的第一热处理,接着进行冷 牵L接着进行加热至800~950°C的溫度范围的第二热处理,接着进行如下所述的第=热处 理:加热至700~850°C的溫度范围,在该加热后W10~80°C/秒的冷却速度冷却至300~ 500°C的溫度范围,在该溫度范围保持100~1000秒。
[00对 (4) 一种高强度钢板的制造方法,其特征在于,在前述做的制造方法中,在第立 热处理后进行锻锋系处理。
[0026] 发明效果
[0027] 根据本发明,不积极添加上述那样的高价元素,也可W得到伸长率、延伸凸缘性和 弯曲性优良的拉伸强度为900MPaW上的高强度钢板。而且,通过本发明得到的高强度钢 板,适合作为冲压成型为严格形状的汽车零件。
【具体实施方式】
[0028] 本发明人们对于高强度钢板的伸长率、延伸凸缘性、弯曲性的提高进行了潜屯、研 究。结果发现,即使是不含有Ti、佩、V、化、Ni、化、Mo的成分组成,通过形成铁素体相和贝 氏体相的合计相对于组织整体的面积比率为40~70%,马氏体相相对于组织整体的面积 比率为20~50%,残余奥氏体相相对于组织整体的面积比率为10~30%的组织,伸长率、 延伸凸缘性、弯曲性的提高也变得显著。
[0029] W下,对用于得到伸长率、延伸凸缘性、弯曲性优良的拉伸强度为900MPaW上的 高强度钢板的钢的化学成分和组织的限定范围W及限定理由进行详细说明。需要说明的 是,钢板中元素含量的单位均为质量%,W下,只要没有特别说明,则仅用%表示。
[0030] 首先,本发明中钢的化学成分(组成)的限定范围和限定理由如下所述。
[0031] C:0. 15 ~0.40%
[0032] C是奥氏体稳定化元素,对残余奥氏体相的生成具有影响,有助于均匀伸长率的 提高,并且对马氏体相的面积比率、硬度具有影响,是有助于高强度化的元素。当C量小于 0. 15%时,过度地生成了铁素体相,难W确保拉伸强度,并且无法得到所希望的残余奥氏体 量,难W确保优良的伸长率。因此,将C量设定为0. 15%W上。优选C量为0. 18%W上。另 一方面,如果C量超过0. 40 %,则焊接性显著变差,并且马氏体相过度硬质化,难W确保优 良的伸长率和弯曲性。因此,将C量设定为0.40%W下。优选C量为0.24%W下,更优选 为0. 22%W下。因此,将C量设定为0. 15%W上且0. 40%W下的范围。从焊接性的观点考 虑,优选为0. 18%W上且0. 24%W下的范围。更优选的范围为0. 18%W上且0. 22%W下 的范围。
[0033] Si: 1.0 ~2.0%
[0034] Si对残余奥氏体相的生成具有影响,有助于均匀伸长率的提高,并且有助于利用 固溶强化的高强度化。当Si量小于1.0%时,难W确保所希望的残余奥氏体相。因此,将Si 量