延伸凸缘性优异的高强度钢板制造技术

本发明专利技术的延伸凸缘性优异的高强度钢板含有：Ｃ：０．１０～０．２０％（质量％的意思，下同）、Ｓｉ：０．８～２．５％、Ｍｎ：１．５～２．５％、以及Ａｌ：０．０１～０．１０％，并限制Ｐ低于０．１％、Ｓ低于０．００２％，作为组织至少含有贝氏体铁素体和残留奥氏体，以相对于全部组织的面积率计，贝氏体铁素体为７０％以上，残留奥氏体为２～２０％，多边铁素体和准多边铁素体合计为１５％以下，并且，所述残留奥氏体中平均粒径５μｍ以下的残留奥氏体所占的比率为６０％以上。本发明专利技术的钢板是以贝氏体铁素体为母相的ＴＲＩＰ钢板，抗拉强度（ＴＳ）在９８０ＭＰａ以上，延伸凸缘性优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及延伸凸缘性优异的高强度钢板，详细地说涉及抗拉强度(TS)在98MPa以上，且TS和延伸凸缘性(λ)的积(TS×λ)为50000以上，抗拉强度和延伸凸缘性的平衡优异的高强度钢板。本专利技术的高强度钢板适用于例如汽车、电机、机械等的工业领域。
技术介绍
在汽车、电机、机械等的领域中冲压成形使用的钢板要求兼具优异的强度和延展性，作为应对这种需求的钢板TRIP(TRansformation InducedPlasticity，相变诱发塑性)受到瞩目。TRIP钢板含有奥氏体(γ)组织残留的残留奥氏体(残留γ)，TRIP钢板加工变形时，由应力残留奥氏体诱发相变为马氏体，得到γ产生的优异的延伸和马氏体带来的高强度。TRIP钢板根据母相的种类可以分类为多边铁素体为母相的TRIP型复合组成钢(TDP钢)、回火马氏体为母相的TRIP型回火马氏体钢(TAM钢)、贝氏体铁素体为母相的TRIP型贝氏体钢(TBF钢)等。其中TBF钢具有由于硬质的贝氏体组织容易得到高强度，延伸特性也高的特征，但是存在延伸凸缘性(扩孔性、局部延展性)差的问题。为了解决上述问题，例如在特开2004-323951号公报以及特开2004-332100号公报中，提出了通过尽可能地抑制残留γ的比率而改善TBF钢的扩孔性(和延伸凸缘性同义)和耐氢脆性的技术。这是鉴于“在第2相中活用马氏体和残留奥氏体时，扩孔性显著降低”的现有认识而实现的。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而进行，其目的在于，在贝氏体铁素体为母相的TRIP钢板中，提供抗拉强度(TS)为980Mpa以上，延伸凸缘性优异的高强度钢板。为解决上述课题得到的本专利技术的钢板含有C0.10～0.20％(质量％的意思，下同)、Si0.8～2.5％、Mn1.5～2.5％、以及Al0.01～0.10％，并限制P低于0.1％、S低于0.002％，作为组织至少含有贝氏体铁素体和残留奥氏体，以相对于全部组织的面积率计，贝氏体铁素体为70％以上，残留奥氏体为2～20％，多边铁素体和准多边铁素体合计为15％以下，并且，所述残留奥氏体中平均粒径5μm以下的残留奥氏体所占的比率为60％以上。在优选的实施方式中，还含有0.0003～0.002％的Ca。本专利技术如上述而构成，能够得到具有980MPa以上的高强度并且延伸凸缘性优异的高强度钢板。使用本专利技术的钢板时，能够良好地进行要求高强度的汽车零件和其他工业机械零件等的成形加工。附图说明图1是表示微细的残留γ的比率和延伸凸缘性(λ)的关系的曲线图。图2是模式化地表示连续退火工序(CAL)的加热图形的工序图，图2(a)是实施了辊淬(RQ)的图，图2(b)是实施了水淬的图(WQ)的图。图3是模式化地表示合金化熔融镀Zn工序(CGL)的加热图形的工序图。图4是实施例1的表3的No.16(本专利技术例)的光学显微镜照片(倍率1000倍)。图5是实施例1的表3的No.19(比较例)的光学显微镜照片(倍率1000倍)。图6是模式化的表示实施例3中的连续退火工序(CAL)的加热图形的工序图。具体实施例方式本专利技术者对以贝氏体铁素体(BF)组织为母相的TRIP钢板(TBF钢)，主要为了提高延伸凸缘性而锐意研究。其结果是，如果将残留奥氏体(残留γ)形成平均粒径为5μm以下的微细的形状，则延伸凸缘性(λ)飞跃性地上升，为此，特别是将连续退火工序中的回火温度控制得比以往低，之后进行熔融镀Zn工序即可，从而想到本专利技术。一边参照图1一边说明残留γ的微细化带来的λ的上升作用。在图1中，横轴是相对于全部残留γ的平均粒径为5μm以下的残留γ(以下有称为“微细的残留γ”的情况)的比率(％)，纵轴是扩孔率(λ)。如图1所示，若在以BF为母相的TBF钢(图中●)中，微细的残留γ的比率为60％以上，则λ格外地上升。在图1中为了参考，记有以多边铁素体(PF)为母相的TRIP钢板(TDP钢)的结果(图1■)，但是若对比TBF和TDP钢的结果，则可知TBF钢在微细的残留γ带来λ上升作用方面比起TDP钢能够极其显著地得到确认。还有，图1所示的TBF钢的结果是标绘了后述的实施例的表3的No.16～21的数据，TDP钢的结果是标绘了表5的No.1～4的数据。本专利技术的高强度钢板，抗拉强度(TS)满足980MPa以上，TS和延伸凸缘性(λ)的积满足50000以上，优选抗拉强度(TS)满足1000MPa以上，TS和延伸凸缘性(λ)的积满足60000以上。另外，延伸(完全延伸)特性满足18％以上，优选满足20％以上。在本专利技术中，除熔融镀Zn钢板以外，还包括实施了合金化处理的合金化熔融镀Zn钢板。此外，在本专利技术中也包括通过与熔融镀Zn工序有着同样效果的热处理而得到的没有Zn镀层的钢板。首先，就本专利技术最有特征的组织进行说明。(组织)本专利技术的高强度钢板所具有的组织如下至少含有贝氏体铁素体和残留γ，以相对于全部组织的面积率计，贝氏体铁素体为70％以上，残留γ为2～20％，多边铁素体及/或准多边铁素体为15％以下，并且，所述残留γ中平均粒径5μm以下的残留γ所占的比率满足60％以上。贝氏体铁素体70％以上本专利技术的钢板以贝氏体铁素体(BF)为主体(母相)而含有。在此，对BF进行详细地说明。所谓BF意思是位错密度(初期位错密度)高的下部组织(有或没有板条状组织都可以)，在组织内没有碳化物这点上，与贝氏体组织明显不同。另外，BF与具有没有位错密度或位错密度极少的下部组织的多边铁素体(PF)、和具有细小的亚晶粒(subgrain)等的下部组织的准多边铁素体(准PF)也不同。这些组织示于例如钢的贝氏体照片集-1(日本铁钢协会基础研究会发行)的p4Table1，在Table1中，BF为αB及αB°，PF为αp，准PF为αq。此外，BF和PF/准PF通过透射型电子显微镜(TEM倍率约1万倍)的观察能够如下清楚地进行区别。·PF在TEM照片中为白色，呈多角形的形状，在内部不含残留γ和马氏体。·准PF在TEM照片中为白色，具有大体球状，在内部不含残留γ和马氏体。·BF在TEM照片中根据存在于内部的高位错表示灰色。BF和马氏体在TEM观察中大多不能分离区分。BF与PF和准PF相比，因为位错密度高，所以具有容易地达到高强度，并且延伸特性和延伸凸缘性都高的特征。为了有效地发挥这样的作用，BF的面积率要在70％以上。BF优选为80％以上，更优选为90％以上。为了获得延伸凸缘性更优异的高强度钢板，推荐控制为BF和后述的残留γ的实质性上的二相组织。残留γ2～20％残留γ尤其是在延伸的提高上有用的组织。如前述的特开2004-323951号公报和特开2004-332100号公报中记载的，若在TBF钢中存在在残留γ，则通常延伸凸缘性劣化，但如本专利技术，通过增多残留γ中所占的微细的残留γ的比率，能够提高延伸凸缘性。为了有效地发挥这样的作用而使全部残留γ的面积率在2％以上。但是，若残留γ过多，则延伸凸缘性反而有降低的倾向，因此其上限为20％。残留γ的面积率优选为5％以上、18％以下，更优选为7％以上、16％以下。此外，残留γ中的C浓度优选为0.8％以上。残留γ中的C浓度对TRIP(应变诱发相变加工)的特性有很大影响，若控制在0.8％以上，则特别会使延伸特性提高。延伸特性在残留γ中的C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢板，其特征在于，以质量％计含有：Ｃ：０．１０～０．２０％、Ｓｉ：０．８～２．５％、Ｍｎ：１．５～２．５％、以及Ａｌ：０．０１～０．１０％，并限制Ｐ低于０．１％、及Ｓ低于０．００２％但不含０％，作为组织至少含有贝氏体铁素体和残留 奥氏体，以相对于全部组织的面积率计，贝氏体铁素体为７０％以上，残留奥氏体为２～２０％，多边铁素体和准多边铁素体合计为１５％以下，并且，所述残留奥氏体中平均粒径５μｍ以下的残留奥氏体所占的比率为６０％以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：鹿岛高弘，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]