延伸性、拉伸翻边性及焊接性优异的高强度钢板制造技术

技术编号:1797624 阅读:215 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种高强度钢板,例如具有980MPa级以上的抗拉强度,且延伸率、拉伸翻边性及点焊性优良,耐延迟破坏特性也同样优异。该高强度钢板由钢组成,其化学成分满足:C:0.12~0.25%、Si:1.0~3.0%、Mn:1.5~3.0%、P:0.15%以下、S:0.02%以下、Al:0.4%以下,余量为Fe及不可避的杂质,上述的Si和C的含有比率(Si/C)以质量比计为7~14范围,而且,纵断面的微观组织以相对于全部组织的占空系数计满足:1)贝氏体铁素体:50%以上,2)条状残留奥氏体:3%以上,3)块状残留奥氏体:1%以上~1/2×条状残留奥氏体占空系数,且4)块状第二相的平均尺寸为10μm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种高强度钢板,例如具有980MPa级以上的抗拉强度, 并且延伸率、拉伸翻边性(stretch flangeability)及点焊性(spot-weldability) 优良,耐延迟破坏特性也同样优异,作为机动车用结构构件等(支柱、杆 件、加强类等体骨架构件,缓冲器、门把手、板零件、行走部分零件其他 的强化构件)等是有用的。
技术介绍
近年来,以机动车等的车体重量轻量化带来的燃油效率的提高及确保 冲撞时安全性等为目的,对高强度钢板的需求量越来越大。与此同时,对 钢板的抗拉强度的要求从现有的590MPa提高到980MPa级以上。但是, 高强度钢板的抗拉强度达到980MPa级以上时,成形性降低是不可避免的, 难以适用于复杂形状的零件加工,因此制约了其应用用途。特别是被冲压 加工成复杂形状的用途中,要求提供兼备延伸率及拉伸翻边性两种特性的 高强度钢板。但是,作为显示出优异的延伸率的高强度钢板,作为金属组织含有残 留奥氏体的各种钢板被实用化。例如,在非专利文献1中公开有一种钢板,其在贝氏体铁素体(bainitic ferrite)主体内,将金属组织作为具有条状(lath-type)残留奥氏体的复合 组织,由此确保了高强度,并且提高了扩孔性(即,拉伸翻边性)。但是, 该钢板当抗拉强度(TS)达到980MPa级以上时,停止在用当作强度 (TS)-延伸性(EI)指标的TSXEI尽可能地显示出9000 10300,不能 说能够满足。另外,使用连续退火炉的实际作业的批量生产线中的最高加热温度为 900° C左右,加热时间为5分钟以下。但该文献公布的制造条件中要求, 在950。C、 1200秒退火后,在盐浴(salt bath)冷却至350 400°C,与实际作业不相称。另外,在专利文献l中,通过将母相作为贝氏体铁素体主体组织,含有3%以上的残留奥氏体,确保980MPa级以上的抗拉强度,并且得到延 伸率(EI)为20%左右,拉伸翻边性(X )为55%水平。但是,该技术中, 由于高价合金元素即Mo及Ni、 Cu等的添加是不可缺少的,所以还留有 降低成本的余地。另外,在专利文献2中公开有一种钢板,通过将母相组织作为回火贝 氏体主体,提高全体延伸率和拉伸翻边性。但是,该钢种以抗拉强度计为 900MPa级以下为中心进行探讨,所以对于在980Mpa级以上特别是成为 问题的延迟破坏没有充分地考虑。非专利文献ISIJ International,Vol.40(2000),No.9,p920-926专利文献l:(日本)特开2004-332099号公报专利文献2:(日本)特开2002-30933号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有技术而开发的,其目的在于,提供一种高强度 钢板,其不添加如Mo、 Ni、 Cu那样的高价合金元素,具有作为机动车用 结构构件等有用的980MPa级以上的抗拉强度,且具有优异的延伸率(EI) 和拉伸翻边性(X ),除此之外,点焊性及耐延迟破坏性也同样优异。能够解决上述问题的本专利技术的高强度钢板,是一种延伸率、拉伸翻边 性及焊接性优异的高强度钢板,由钢组成,该钢含有C: 0.12 0.25%, Si: 1.0 3.0%, Mn: 1.5 3.0%, P: 0.15°/。以下(不含0%〉, S: 0.02。/。以下 (不含0%), Al: 0.4°/。以下(不含0%);余量含有Fe及不可避免的杂质, 所述Si和C和含有比率(Si/C)以质量计为7 14范围,且纵断面微观组 织以相对全组织的占空系数计满足1) 贝氏体铁素体..50%以上,2) 条状残留奥氏体3°/。以上,3) 块状残留奥氏体1。/。以下 1/2X条状残留奥氏体占空系数,且,4) 块状第二相平均尺寸为lOum以下。本专利技术的上述钢板中作为其他元素也可以含有由Ti: 0.15%以下(不含0%)、 Nb: 0.1%以下(不含0%)、 Cr: 1.0% 以下(不含0%)中选择至少一种,或也可以含有Ca: 30ppm以下(不含 0%)及/或REM: 30ppm以下(不含0%)。本专利技术的高强度钢板由于更有效利用其优异的强度,因此,抗拉强度 特别优选具有980MPa以上。根据本专利技术,可以廉价地提供一种钢板,通过如上那样特定钢材的化 学成分,特别是将Si/C比控制在特定范围内,并且将金属组织作成在贝氏 体铁素体主体内含有条状残留奥氏体和块状残留奥氏体复合组织,确保抗 拉强度例如980MPa水平以上,并且延伸率-拉伸翻边性优良,显现出优异 的加工性,进而焊接性优良,耐延迟破坏性也同样地优异。具体实施例方式本专利技术者在如上的解决课题下,对以贝氏体铁素体为母相的980MPa 级以上的TRIP (TRansformation Induced Plasticity:相变诱发塑性)钢板进 行刻意研究,为了进一步改善其延伸率及拉伸翻边性,着眼于金属组织中 的第二相形态和化学成分,特别是C和Si而重新进行改质研究,结果得 到如下述的结论。1) 作为金属组织,当减少块状残留奥氏体(下面记为残留Y),增加条 状残留Y时,加工性特别是拉伸翻边性提高,且耐延迟破坏特性也提高。2) 含有一定量的微细块状残留Y时,抑制了拉伸翻边性的降低,其结 果是提高抗拉强度(TS) X延伸率(EI)平衡。3) 若将钢的化学成分中的Si/C的质量比率调节在适当范围内,则得到 所期望的组织,其抑制点焊性的降低,并且具有980MPa级以上的强度。因此,有效利用这种结论,以对钢成分中的Si、 C含量和包含在金属 组织中的残留Y的特性、该钢板强度及延伸率和拉伸翻边性、进而是点焊 性及延迟破坏特性造成的影响为主体重新进行研究。其结果是,以使用如 上述特定成分组成的钢材为前提,控制贝氏体铁素体在金属组织所占的占 空系数,并且若将条状残留Y和块状残留Y的占空系数及块状残留Y的尺 寸控制在规定值,则确认得到与上述目的一致的高性能的高强度钢板,在 本专利技术中想出。5下面,遵循规定了钢材化学成分及金属组织的理由,明确本专利技术的具 体结构。首先,对规定了钢材化学成分的理由进行说明。C: 0.10%以上、0.25%以下C是在保障高强度,并且确保残留Y方面不能缺少的元素,由于Y相 中含有足够量的C,且即使在室温下也能残存规定量的Y相,因此也是重 要的元素。为了有效地发挥这种作用,必须含有0.10。/。以上的C,优选其 含量为0.12%以上,更优选可以为0.15%以上。但是,C含量过多时,对 于点焊性呈现出显著的恶劣影响,所以为了确保点焊性,将C含量的上限 规定在0.25%,优选在0.23%以下,更优选在0.20%以下。Si: 1.0 3.0o/oSi除作为固溶强化(solution-hardening)元素而起有效作用外,还是 在抑制残留Y分解且碳化物生成方面所必需的元素,为了有效地发挥这些 作用,Si的含量必须在1.0%以上,优选其含量可以在1.2%以上。但是, 其效果在3.0%饱和,达到其以上值时,导致引起点焊性劣化及热轧脆性等 危害,所以,其含量最多在3.0%以下,优选可以控制在2.5%以下。Mn: 1.5 3.0%Mn是必须元素,其抑制多边形铁素体(polygonal ferrite)生成,作为 贝氏体铁素体主体本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种延伸率、拉伸翻边性及焊接性优异的高强度钢板,其特征在于,以质量%计含有C:0.10~0.25%、Si:1.0~3.0%、Mn:1.5~3.0%、P:0.15%以下、S:0.02%以下、Al:0.4%以下,余量是Fe及不可避免的杂质,所述Si和C的含量比率(Si/C)以质量比计为7~14的范围,并且,纵断面的微观组织以相对全部组织的占空系数计满足: 1)贝氏体铁素体:50%以上, 2)条状残留奥氏体:3%以上, 3)块状残留奥氏体:1%以上~1/2×条状残 留奥氏体占空系数,并且, 4)块状第二相的平均尺寸为10μm以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:中屋道治向井阳一杉本公一
申请(专利权)人:株式会社神户制钢所株式会社信州TLO
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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