高强度冷轧钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供具有优良的伸长率、延伸凸缘性、弯曲性的高强度冷轧钢板及其制造方法。一种高强度冷轧钢板，其具有如下的成分组成：以质量％计，含有：C：0.12～0.22％、Si：0.8～1.8％、Mn：1.8～2.8％、P：0.020％以下、S：0.0040％以下、Al：0.005～0.08％、N：0.008％以下、Ti：0.001～0.040％、B：0.0001～0.0020％及Ca：0.0001～0.0020％，余量由Fe和不可避免的杂质构成，并且具有如下组织：铁素体相和贝氏体相的合计面积比率为50～70％，铁素体相和贝氏体相的平均结晶粒径为1～3μm，回火马氏体相的面积比率为25～45％，回火马氏体相的平均结晶粒径为1～3μm，残余奥氏体相的面积比率为2～10％。

【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
本专利技术涉及适合供于汽车的结构部件等复杂形状的冲压成形部件等的高强度冷轧钢板及其制造方法。本专利技术特别涉及伸长率、延伸凸缘性、弯曲性优良的拉伸强度(TS)为1180MPa以上的高强度冷轧钢板及其制造方法。
技术介绍
以往，TS为1180MPa以上的冷轧钢板大多应用于通过辊成形等进行轻加工的汽车用部件。最近，为了兼顾汽车的进一步的碰撞安全性和基于车身轻量化的燃料效率的提高，正在扩大TS为1180MPa以上的冷轧钢板在汽车的骨架结构部件(structuralmemberforautomobile)等复杂形状的冲压成形部件中的应用。因此，对加工性、特别是伸长率、延伸凸缘性(stretchflangeability)及弯曲性(bendability)优良的TS为1180MPa以上的冷轧钢板的需求高。通常，如果使钢板高强度化，则存在加工性降低的倾向。因此，在扩大高强度钢板的应用时，避免高强度化后的钢板在冲压成形时的裂纹成为课题。另外，在将钢板高强度化至TS为1180MPa以上的情况下，除了C、Mn以外，有时还从确保强度的观点出发而积极地添加Nb、V、Cu、Ni、Cr、Mo等极其昂贵的稀有元素。作为与加工性优良的高强度冷轧钢板相关的现有技术，例如有专利文献1～4。在专利文献1～4中公开了如下技术：通过钢成分、钢组织的限定、热轧条件、退火条件的优化，得到在钢组织中含有回火马氏体相或残余奥氏体相的高强度冷轧钢板。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-308002号公报专利文献2：日本特开2005-179703号公报专利文献3：日本特开2006-283130号公报专利文献4：日本特开2004-359974号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题专利文献1记载的技术中，不将昂贵的元素作为必需的添加元素，但纵横比为3以下的块状马氏体(blockymartensite)在钢组织中存在有15～45％。上述块状马氏体为硬质的马氏体相，这样的马氏体的存在有可能会给延伸凸缘性、弯曲性带来不利影响。专利文献2记载的技术中，公开了活用残余奥氏体相而在TS为780～980MPa的水平下实现高伸长率(El)的见解。但是，如果参照专利文献2的实施例，在添加有作为奥氏体稳定化元素的昂贵的Cu、Ni的情况下，得到了期望的残余奥氏体相。另外，对于C量多的TS为1180MPa以上的钢板而言，没有实现充分的延伸凸缘性。另外，没有关于提高弯曲性的见解。专利文献3记载的技术中，回火马氏体相的体积百分率多达50％以上，不能实现充分的TS与El的平衡(TS×El平衡)。另外，没有关于提高延伸凸缘性和弯曲性的见解。专利文献4记载的技术中，昂贵的Mo、V的添加是必需的。专利文献4中并没有关于加工性的见解。另外，专利文献4记载的技术中，残余奥氏体相的体积百分率少，回火马氏体相的体积百分率也多，因此，在加工性方面有所担忧。本专利技术的目的在于有利地解决上述现有技术的问题并提供具有优良的伸长率、延伸凸缘性、弯曲性的、加工性优良且拉伸强度(TS)为1180MPa以上的高强度冷轧钢板及其制造方法。即，本专利技术的目的在于通过在不积极添加Nb、V、Cu、Ni、Cr、Mo等昂贵的合金元素的成分体系中调整金属组织来得到上述的加工性优良的高强度冷轧钢板。用于解决问题的方法本专利技术人为了解决上述问题而进行了深入研究。结果发现，通过以下的i)、ii)，即使不积极添加上述那样的昂贵的合金元素，也能够得到加工性优良的拉伸强度(TS)为1180MPa以上的高强度冷轧钢板。i)控制金属组织中的铁素体相和贝氏体相、回火马氏体相和残余奥氏体相的面积比率。ii)严格地控制铁素体相和贝氏体相的结晶粒径、实施退火(回火处理)而软质化后的回火马氏体相的结晶粒径。本专利技术基于上述见解，本专利技术的主旨如下所述。[1]一种高强度冷轧钢板，其具有如下的成分组成：以质量％计，含有：C：0.12～0.22％、Si：0.8～1.8％、Mn：1.8～2.8％、P：0.020％以下、S：0.0040％以下、Al：0.005～0.08％、N：0.008％以下、Ti：0.001～0.040％、B：0.0001～0.0020％及Ca：0.0001～0.0020％，余量由Fe和不可避免的杂质构成，并且具有如下组织：铁素体相和贝氏体相的合计面积比率为50～70％，铁素体相和贝氏体相的平均结晶粒径为1～3μm，回火马氏体相的面积比率为25～45％，回火马氏体相的平均结晶粒径为1～3μm，残余奥氏体相的面积比率为2～10％。[2]根据上述[1]所述的高强度冷轧钢板，其中，进一步地，(铁素体相和贝氏体相的平均结晶粒径)/(回火马氏体相的平均结晶粒径)为0.5～3.0。[3]一种高强度冷轧钢板的制造方法，准备由上述[1]所述的成分组成构成的钢坯，对该钢坯进行热轧而制成钢板，进行酸洗，在热处理温度为350～550℃的条件下对酸洗后的钢板实施第一热处理，接着进行冷轧，在热处理温度为800～900℃、冷却速度为10～80℃/秒、冷却停止温度为300～500℃、在300～500℃下的保持时间为100～1000秒的条件下对冷轧后的钢板实施第二热处理，接着在热处理温度为150～250℃的条件下实施第三热处理。[4]根据上述[3]所述的高强度冷轧钢板的制造方法，其中，进一步地，作为上述热轧的条件，将钢坯的加热温度设定为1100～1300℃，将热轧的终轧温度设定为850～950℃。[5]根据上述[3]或[4]所述的高强度冷轧钢板的制造方法，其中，进一步地，将上述第一热处理中的在350～550℃下的保持时间设定为5分钟～5小时。[6]根据上述[3]～[5]中任一项所述的高强度冷轧钢板的制造方法，其中，进一步地，将上述第三热处理中的在150～250℃下的保持时间设定为5分钟～5小时。专利技术效果根据本专利技术，能够在不积极添加昂贵的元素的情况下得到伸长率、延伸凸缘性和弯曲性优良的拉伸强度(TS)为1180MPa以上的高强度冷轧钢板。通过本专利技术得到的高强度冷轧钢板适合作为在冲压成形中难以确保形状的汽车部件用途使用。具体实施方式本专利技术人对于高强度冷轧钢板的加工性的提高进行了深入研究。结果发现，即使是不含有Nb、V、Cu、Ni、Cr、Mo等昂贵的元素的成分，通过使钢板的金属组织为以下所示的金属组织，也能够确保期望的强度，而且能够显著提高加工性。即，本专利技术的钢板的金属组织设定为如下金属组织：铁素体相和贝氏体相的合计面积比率为50～70％且平均结晶粒径为1～3μm，回火马氏体相的面积比率为25～45％且平均结晶粒径为1～3μm，残余奥氏体相的面积比率为2～10％。以下，对用于得到伸长率、延伸凸缘性和弯曲性优良的拉伸强度(TS)为1180MPa以上的高强度冷轧钢板的钢的化学成分和组织的限定范围及限定理由进行详细说明。需要说明的是，钢板中的元素的含量的单位均为质量％，但下文中，只要没有特别说明，则仅以％表示。首先，本专利技术中的钢的化学成分(组成)的限定范围及限定理由如下所述。C：0.12～0.22％C是对强度作出贡献的元素，通过固溶强化(solid-solutionhardening)和基于马氏体相的组织强化(transformationstrengt本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度冷轧钢板，其具有如下的成分组成：以质量％计，含有：C：0.12～0.22％、Si：0.8～1.8％、Mn：1.8～2.8％、P：0.020％以下、S：0.0040％以下、Al：0.005～0.08％、N：0.008％以下、Ti：0.001～0.040％、B：0.0001～0.0020％及Ca：0.0001～0.0020％，余量由Fe和不可避免的杂质构成，并且具有如下组织：铁素体相和贝氏体相的合计面积比率为50～70％，铁素体相和贝氏体相的平均结晶粒径为1～3μm，回火马氏体相的面积比率为25～45％，回火马氏体相的平均结晶粒径为1～3μm，残余奥氏体相的面积比率为2～10％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.18 JP 2012-2304841.一种高强度冷轧钢板，其具有如下的成分组成：以质量％计，含有：C：0.12～0.22％、Si：0.8～1.8％、Mn：1.8～2.8％、P：0.020％以下、S：0.0040％以下、Al：0.005～0.08％、N：0.008％以下、Ti：0.001～0.040％、B：0.0001～0.0020％及Ca：0.0001～0.0020％，余量由Fe和不可避免的杂质构成，并且具有如下组织：铁素体相和贝氏体相的合计面积比率为50～70％，铁素体相和贝氏体相的平均结晶粒径为1～3μm，回火马氏体相的面积比率为25～45％，回火马氏体相的平均结晶粒径为1～3μm，残余奥氏体相的面积比率为2～10％。2.根据权利要求1所述的高强度冷轧钢板，其中，进一步地，(铁素体相和贝氏体相的平均结晶粒径)/(回火马氏体相的平均结晶粒径)为0.5～3.0。3.一种高强度冷轧钢板的制造方法，准备由权利要求1所述的成分组成构成的钢坯，对该钢坯进行热轧而...

【专利技术属性】
技术研发人员：川边英尚，横田毅，杉原玲子，伊藤大吾，田原和宪，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP