高强度冷轧钢板及其制造方法技术

一种高强度冷轧钢板，具有下述成分组成，即以质量％计，含有C：0.075～0.300％、Si：0.30～2.50％、Mn：1.30～3.50％、P：0.001～0.050％、S：0.0001～0.0100％、Al：0.001～1.500％、以及N：0.0001～0.0100％，表层显微组织以体积分数计含有3～10％的残余奥氏体以及90％以下的铁素体，将板厚记为t，从所述表面起算t/4深度位置的内部显微组织以体积分数计含有3～20％的残余奥氏体，钢板表层的硬度Hvs和钢板的t/4厚度处的硬度Hvb的比Hvs/Hvb大于0.75且为0.90以下，该钢板的最大拉伸强度为700MPa以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高强度冷轧钢板及其制造方法
本专利技术涉及弯曲性优异的高强度冷轧钢板及其制造方法。该高强度冷轧钢板包括在表面形成有皮膜和/或镀锌层等的冷轧钢板。本申请基于2012年2月8日在日本申请的专利申请2012-025268号要求优先权，将其内容援引到这里。
技术介绍
近年来对汽车等所使用的镀敷钢板的高强度化的要求提高了。为了适应该要求，使用了拉伸最大应力700MPa以上的高强度钢板。作为使用这样的高强度钢板形成汽车的车辆和构件的方法，可举出压制加工等的弯曲加工。通常，越提高钢板的强度，则弯曲性越差。因此，当对高强度钢板进行弯曲加工时，存在在变形部的钢板内部发生龟裂(裂纹)，或在钢板表面发生颈缩的问题。作为支配高强度钢板的弯曲性的因子，已知：(a)颈缩的引起难易度、(b)在钢板内部的裂纹(孔隙)的发生难易度很重要(例如，非专利文献1)。例如，伸长率低的钢板，在弯曲加工中容易引起颈缩，变形局部化，从而弯曲加工性劣化。另外，由铁素体以及马氏体构成的钢，以马氏体的裂纹和界面处的孔隙形成为原因，弯曲性处于劣势。其结果，高强度化招致伸长率的劣化，因此弯曲性差。而且，高强度化有时伴有马氏体体积分数的增加，因此高强度化容易引起弯曲性的劣化。作为提高钢板的弯曲性的技术，专利文献1提出了一种钢板，其成分组成以质量％计，含有C：大于0.02％且为0.20％以下、Si：0.01～2.0％、Mn：0.1～3.0％、P：0.003～0.10％、S：0.020％以下、Al：0.001～1.0％、N：0.0004～0.015％、Ti：0.03～0.2％，余量为Fe以及杂质。该钢板的金属组织，以面积率计含有30～95％的铁素体，余量的第2相由马氏体、贝氏体、珠光体、渗碳体和残余奥氏体之中的1种以上组成，且含有马氏体时的马氏体的面积率为0～50％。另外，该钢板以平均粒子间距离30～300nm含有粒径2～30nm的Ti系碳氮化析出物，且以平均粒子间距离50～500μm含有粒径3μm以上的结晶系TiN。根据这样的钢板，能够得到良好的弯曲性，但由于利用了析出强化，因此以高水平确保强度和伸长率的平衡并不容易。另外，在专利文献2中，作为弯曲性优异的钢板，记载了下述钢板，该钢板具有下述成分组成，即以质量％计，含有C：0.03～0.11％、Si：0.005～0.5％、Mn：2.0～4.0％、P：0.1％以下、S：0.01％以下、sol.Al：0.01～1.0％、N：0.01％以下，而且以满足Ti+(Nb/2)≥0.03的范围含有Ti：0.50％以下、和Nb：0.50％以下中的1种或者2种，余量为Fe以及杂质；该钢板的抗拉强度为540MPa以上。该钢板，从表面起算t/20深度位置(t：钢板的板厚)的在轧制方向上形变了的Mn浓化部的板宽度方向的平均间隔为300μm以下，铁素体的面积率为60％以上，铁素体的平均粒径为1.0～6.0μm，在铁素体中含有100个/μm2以上的粒径1～10nm的析出物。根据这样的钢板，能够得到良好的弯曲性，但由于使主相为铁素体，并将残余奥氏体体积分数限制为小于3％，因此应用于700MPa以上的高强度钢板并不容易。另外，在专利文献3中，作为兼备延展性和弯曲性的钢板，记载了具有下述成分组成的钢板：以质量％计，含有C：0.08～0.25％、Si：0.7％以下、Mn：1.0～2.6％、Al：1.5％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下以及N：0.01％以下，并且，Si和Al的关系满足1.0％≤Si+Al≤1.8％，余量包含Fe以及杂质。该钢板具有满足TS≥590(TS:抗拉强度(MPa))、TS×El≥17500(El：总伸长率(％))、以及ρ≤1.5×t(ρ：临界弯曲半径(mm)、t：板厚(mm))的机械特性。但是，以高水平兼备延展性和弯曲性并不容易，另外，应用于900MPa以上的高强度钢板也并不容易。在专利文献4中，作为具备良好的延展性和弯曲性的钢板，记载了具有下述成分组成的钢板：以质量％计，含有C：0.08～0.20％、Si：1.0％以下、Mn：1.8～3.0％、P：0.1％以下、S：0.01％以下、sol.Al：0.005～0.5％、N：0.01％以下以及Ti：0.02～0.2％，余量包含Fe以及杂质。该钢板，具有下述组织：以体积％计，包含铁素体：10％以上、贝氏体：20～70％、残余奥氏体：3～20％以及马氏体：0～20％，并且，上述铁素体的平均粒径为10μm以下，上述贝氏体的平均粒径为10μm以下，上述残余奥氏体的平均粒径为3μm以下以及上述马氏体的平均粒径为3μm以下。另外，该钢板具有抗拉强度(TS)为780MPa以上、抗拉强度(TS)与总伸长率(El)的积(TS×El值)为14000MPa·％以上、且弯曲试验中的最小弯曲半径为1.5t以下(t：板厚)的机械特性，板厚为2.0mm以上。根据该文献4记载的技术，能够确保良好的延展性和弯曲性，但以高水平谋求强度和弯曲性的兼备并不容易。在专利文献5中，作为弯曲性优异的钢板，记载了下述钢板，该钢板具有下述成分组成，即以质量％计，含有C：0.03～0.12％、Si：0.02～0.50％、Mn：2.0～4.0％、P：0.1％以下、S：0.01％以下、sol.Al：0.01～1.0％以及N：0.01％以下，而且，以满足Ti+(Nb/2)≥0.03的范围含有Ti：0.50％以下、和Nb：0.50％以下中的1种或者2种，余量包含Fe以及杂质，并且，抗拉强度为540MPa以上。该钢板具有铁素体的面积率为60％以上、铁素体的平均粒径为1.0～6.0μm的组织。另外，合金化热浸镀锌层，以质量％计，含有Fe：8～15％以及Al：0.08～0.50％，余量包含Zn以及杂质。但是，由于将C的添加量限定为0.12％以下这一低的范围，因此虽然能够应用于780MPa以下的钢板，但是应用于更高强度的钢板并不容易。另外，由于使残余奥氏体的面积率低于3％，因此也不容易得到优异的延展性。在专利文献6中，作为可加工性优异的钢板，记载了下述钢板：以质量％计，含有C：0.03～0.17％、Si：0.01～0.75％、Mn：1.5～2.5％、P：0.080％以下、S：0.010％以下、sol.Al：0.01～1.20％、Cr：0.3～1.3％，余量包含Fe以及不可避免的杂质。该钢板具有下述组织：以体积率计，由30～70％的铁素体、低于3％的残余奥氏体、以及余量的马氏体构成，马氏体之中的20％以上为回火马氏体。但是，由于将残余奥氏体的体积率限制为低于3％，因此虽然弯曲性优异，但是有均匀伸长率低这一课题。其结果，在弯曲加工中弯曲加工厚的板的情况下，钢板表面有可能产生起因于颈缩的裂纹。在专利文献7中，作为弯曲加工性优异的钢板，记载了下述钢板：以wt％计，含有C：0.12～0.30％、Si：1.2％以下、Mn：1～3％、P：0.020％以下、S：0.010％以下、sol.Al：0.01～0.06％，余量包含Fe以及不可避免的杂质。该钢板，在两面的表层部，按单面3～15vol％具有C为0.1wt％以下的软质层，其余部分由低于10vol％的残余奥氏体和低温相变相或者还有铁素体的复合组织构成。但是，为了形成钢板表层的软质层，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度冷轧钢板，其特征在于，具有下述成分组成，即，以质量％计，含有C：0.075～0.300％、Si：0.30～2.50％、Mn：1.30～3.50％、P：0.001～0.050％、S：0.0001～0.0100％、Al：0.001～1.500％、以及N：0.0001～0.0100％，Ti限制为0.150％以下，Nb限制为0.150％以下，V限制为0.150％以下，Cr限制为2.00％以下，Ni限制为2.00％以下，Cu限制为2.00％以下，Mo限制为1.00％以下，W限制为1.00％以下，Ca、Ce、Mg、Zr、Hf和REM中的至少1种的合计限制为0.5000％以下，余量包含铁以及不可避免的杂质，钢板表层中的表层显微组织，以体积分数计，含有3～10％的残余奥氏体以及90％以下的铁素体，将板厚记为t，从所述表面起算t/4深度位置的内部显微组织，以体积分数计，含有3～30％的残余奥氏体，所述钢板表层的硬度Hvs和所述t/4深度位置的硬度Hvb的比Hvs/Hvb大于0.75且为0.90以下，最大拉伸强度为700MPa以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.08 JP 2012-0252681.一种高强度冷轧钢板，其特征在于，具有下述成分组成，即，以质量％计，含有C：0.075～0.300％、Si：0.30～2.50％、Mn：1.30～3.50％、P：0.001～0.050％、S：0.0001～0.0100％、Al：0.001～1.500％、N：0.0001～0.0100％、Ti：0.150％以下、Nb：0.150％以下、V：0.150％以下、Cr：2.00％以下、Ni：2.00％以下、Cu：2.00％以下、Mo：1.00％以下、W：1.00％以下、以及Ca、Mg、Zr、Hf和REM中的至少1种的合计：0.5000％以下，余量包含铁以及不可避免的杂质，从钢板表面起算20μm深度处的钢板表层的表层显微组织，以体积分数计，含有3～10％的残余奥氏体、10～87％以下的铁素体、10～50％的回火马氏体、限制为15％以下的初生马氏体，将板厚记为t，从所述表面起算t/4深度位置的内部显微组织，以体积分数计，含有3～30％的残余奥氏体，此外还含有铁素体、回火马氏体、珠光体、贝氏铁素体、贝氏体中的1种以上，所述表层显微组织中的各显微组织的合计为100％，所述内部显微组织中的各显微组织的合计为100％，所述钢板表层的硬度Hvs和所述t/4深度位置的硬度Hvb的比Hvs/Hvb大于0.75且为0.90以下，最大拉伸强度TS为700MPa以上，最大拉伸强度TS与总伸长率EL的关系满足TS×EL≥18000MPa·％。2.根据权利要求1所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，所述内部显微组织中，以体积分数计，所述铁素体为10～87％、所述回火马氏体为10～50％，且进一步含有限制为15％以下的初生马氏体。3.根据权利要求1或2所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，在至少一面形成有皮膜，所述皮膜包含磷氧化物和含磷的复合氧化物中的至少1种。4.根据权利要求1或2所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，在至少一面形成有电镀锌层。5.根据权利要求4所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，在所述电镀锌层之上形成有皮膜，所述皮膜包含磷氧化物和含磷的复合氧化物中的至少1种。6.根据权利要求1或2所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，在至少一面形成有热浸镀锌层。7.根据权利要求6所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，在所述热浸镀锌层之上形成有皮膜，所述皮膜包含磷氧化物和含磷的复合氧化物中的至少1种。8.根据权利要求1或2所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，在至少一面形成有合金化热浸镀锌层。9.根据权利要求8所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，在所述合金化热浸镀锌层之上形成有皮膜，所述皮膜包含磷氧化物和含磷的复合氧化物中的至少1种。10.根据权利要求1或2所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，所述成分组成中，C：0.289～0.300％。11.根据权利要求1或2所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，所述成分组成中，W：0.01～1.00％。12.根据权利要求1或2所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，所述内部显微组织中，以体积分数计，所述铁素体为64～87％。13.一种冷轧钢板制造方法，是制造权利要求1所述的高强度冷轧钢板的方法，其特征在于，具备：热轧工序，该工序通过对处于1050℃以上的状态的板坯进行将终轧温度设定为Ar3相变点以上的热轧，其后在750℃以下的温度区域卷取，得到热轧钢板，所述板坯具有下述成分组成，即，以质量％计，含有C：0.075～0.300％、Si：0.30～2.50％、Mn：1.30～3.50％、P：0.001～0.050％、S：0.0001～0.0100％、Al：0.001～...

【专利技术属性】
技术研发人员：东昌史，野崎贵行，若林千智，佐藤浩一，川田裕之，藤田展弘，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP