高强度钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种具有优异的延展性和弯曲性且TS为500MPa以上的高强度钢板，尤其提供一种供于罐用的板厚在0.1～0.8mm的范围的高强度薄钢板。上述高强度钢板具有如下成分组成，含有C：0.03％～0.15％、Si：0.01％～0.05％、Mn：超过0.6％且为1.5％以下、P：0.025％以下、S：0.02％以下、Al：0.01％以上0.10％以下、N：0.0005％～0.0100％、Ti：0.005％～0.020％、B：0.0005％～0.0100％和Nb：0.0050％～0.0200％，剩余部分为铁和不可避免的杂质；具有以面积率计包含85％以上的铁素体和1％～10％的马氏体的金属组织，上述马氏体的粒径为5μm以下且粒径为2μm以下的比率为80％以上。

High strength steel plate and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高强度钢板及其制造方法
本专利技术涉及特别适用于容器用材料的、延展性和弯曲性优异的高强度、例如拉伸强度(TS)为500MPa以上的高强度钢板及其制造方法。
技术介绍
近年来，为了在罐用钢板中降低成本，不断进行高强度化的钢板的薄壁化。具体而言，一直在研究将TS为500MPa以上的高强度薄钢板用于罐。这里，通常使钢板高强度化时，存在加工性降低的问题。例如，在用于拉片的钢板中，需要兼具开罐时拉片本身不折弯的强度和加工成拉片时的加工性、特别是弯曲性。此外，拉片的环部为开盖时手指接触的部位，弯曲部必须没有褶皱。另一方面，用于气溶胶罐的顶盖部的钢板需要兼具用于确保耐压强度的钢板强度和用于成型为埋头孔(countersink)等的加工性、特别是延展性。因此，期望开发出具有高强度且优异的延展性和弯曲性的高强度薄钢板。针对这样的要求，例如专利文献1中公开了一种制罐用高强度薄钢板，钢组织为铁素体和马氏体的铁素体主体的复合组织，包含5％以上且小于30％的马氏体分率，规定了马氏体粒径、制品板厚、马氏体硬度和30T硬度。专利文献2中公开了一种钢板，以铁素体相为主相，包含面积分率的合计为1.0％以上的马氏体相和/或残留奥氏体相作为第2相。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4235247号公报专利文献2：日本专利第6048618号公报
技术实现思路
然而，专利文献1所记载的钢板中仍有难以得到500MPa以上的拉伸强度的课题。专利文献2所记载的技术存在不得不进行2次轧制而导致高成本的问题。另外，还存在有时无法实现充分的弯曲性的问题。本专利技术是鉴于上述的以往技术的问题而完成的，目的在于提供具有优异的延展性和弯曲性且TS为500MPa以上的高强度钢板，尤其是供于罐用时不在罐的拉环的弯曲部产生褶皱的板厚在0.1～0.8mm的范围的高强度薄钢板及其制造方法。这里，本专利技术中的高强度钢板是指拉伸强度(TS)为500MPa以上的钢板。同样，延展性优异是期望伸长率(EL)为15％以上，弯曲性优异是期望在180°弯曲试验中弯曲试验后的试验片的弯曲部的外侧看不到龟裂，弯曲部不产生褶皱是期望将钢板加工成拉环时在该拉环的弯曲部看不到褶皱。专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现通过调整钢成分和金属组织中的铁素体、马氏体面积率以及马氏体的尺寸，从而得到具有显著优于以往的延展性和弯曲性且TS为500MPa以上的高强度钢板。特别是发现通过将规定范围的马氏体尺寸的比率控制在规定范围，能够得到对钢板进行弯曲加工时的弯曲部没有褶皱、例如最适于拉片的高强度钢板。另外，还发现作为制造条件，严格控制热轧工序的最终机架(最終スタンド)的压下率、退火工序的加热速度、退火温度、退火后的冷却速度和冷却停止温度下的保持时间对调整金属组织中的铁素体和马氏体的面积率以及马氏体的尺寸是适宜的。本专利技术立足于上述见解。即，本专利技术的要旨构成如下。[1]一种高强度钢板，具有如下成分组成，以质量％计含有C：0.03％～0.15％、Si：0.01％～0.05％、Mn：超过0.6％且为1.5％以下、P：0.025％以下、S：0.02％以下、Al：0.01％～0.10％、N：0.0005％～0.0100％、Ti：0.005％～0.020％、B：0.0005％～0.0100％和Nb：0.005％～0.020％，剩余部分为铁和不可避免的杂质，具有以面积率计包含85％以上的铁素体和1％～10％的马氏体的金属组织，上述马氏体的粒径为5μm以下且粒径为2μm以下的比率为80％以上。[2]根据上述[1]所述的高强度钢板，其中，拉伸强度为500MPa以上。[3]根据上述[1]或[2]所述的高强度钢板，其中，上述金属组织包含以面积率计小于8％的马氏体。[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的高强度钢板，其中，除了上述成分组成以外，以质量％计，还含有选自Cr：0.005％～0.100％、Ni：0.005％～0.150％和Mo：0.005％～0.050％中的1种或2种以上。[5]一种高强度钢板的制造方法，具有如下工序：热轧工序，对具有上述[1]或[4]所述的成分组成的板坯以终轧温度为800℃～950℃、最终机架的压下率为8％以上和卷取温度为700℃以下实施热轧；冷轧工序，对经过该热轧工序的热轧板实施压下率80％以上的冷轧；退火工序，对经过该冷轧工序的冷轧板实施从200℃到均热温度的平均升温速度为2℃/s～35℃/s的加热，以700℃～850℃的均热温度保持后，以平均冷却速度70℃/s以上冷却到200℃～450℃的温度区域。[6]根据上述[5]所述的高强度钢板的制造方法，其中，进一步具有如下工序：将经过上述退火工序的退火板在150℃～上述冷却的停止温度保持300秒以下。根据本专利技术，能够提供具有TS：500MPa以上且延展性和弯曲性优异的高强度钢板。本专利技术的高强度钢板由于延展性和弯曲性优异，因此适合作为成型为复杂形状的罐用钢板用途、例如拉片用途。此外，通过将由本专利技术制造的部件用于罐，从而实现进一步的高强度化、轻量化，对产业发展做出巨大贡献。具体实施方式以下，对本专利技术的高强度钢板的成分组成、组织的适当范围及其限定理由进行说明。应予说明，表示以下的成分组成的“％”，只要没有特别说明，就表示“质量％”。另外，也有时将延展性和弯曲性这两者都优异的情况简称为加工性优异。C：0.03％～0.15％C是有助于强度的元素，固溶于钢中或以碳化物的形式析出，具有增加钢的强度的作用。为了利用这些作用而使TS：500MPa以上，需要含有0.03％以上。另一方面，过量含有会因强度上升而导致延展性、弯曲性降低，而且有时会损害焊接性，上限为0.15％。因此，C为0.03％～0.15％。优选为0.05％～0.12％。Si：0.01％～0.05％Si因固溶强化而有助于钢的高强度化。为了得到该作用而需要含有0.01％以上。另一方面，含有超过0.05％时，有可能在耐腐蚀性、表面性状上产生很大问题。因此，Si为0.01％～0.05％。优选为0.02％～0.03％。Mn：超过0.6％且为1.5％以下Mn通过生成期望量的马氏体而有助于高强度化。为了得到本专利技术的目标强度，需要含有多于0.6％。即，Mn为0.6％以下时，无法生成所期望量的马氏体，无法得到目标强度。另外，产生成为拉伸应变的重要因素的屈服伸长率，有时在加工后的外观方面产生问题。另一方面，含有超过1.5％时，因淬透性提高而生成过量的马氏体。因马氏体生成过量而导致加工性、特别是弯曲性降低。因此，Mn超过0.6％且为1.5％以下。优选为0.8％～1.4％。P：0.025％以下P是不可避免地混入到钢中的物质，是对钢的强化有效的元素，该情况下，优选含有0.001％以上。另一方面，由于P使焊接性降低，因此为0.025％以下。优选为0.020％以下。S：0.02％以下S是不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度钢板，具有如下成分组成，含有C：0.03％～0.15％、Si：0.01％～0.05％、Mn：超过0.6％且为1.5％以下、P：0.025％以下、S：0.02％以下、Al：0.01％～0.10％、N：0.0005％～0.0100％、Ti：0.005％～0.020％、B：0.0005％～0.0100％和Nb：0.005％～0.020％，剩余部分为铁和不可避免的杂质，/n具有以面积率计包含85％以上的铁素体和1％～10％的马氏体的金属组织，所述马氏体的粒径为5μm以下且粒径为2μm以下的比率为80％以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171031 JP 2017-2111811.一种高强度钢板，具有如下成分组成，含有C：0.03％～0.15％、Si：0.01％～0.05％、Mn：超过0.6％且为1.5％以下、P：0.025％以下、S：0.02％以下、Al：0.01％～0.10％、N：0.0005％～0.0100％、Ti：0.005％～0.020％、B：0.0005％～0.0100％和Nb：0.005％～0.020％，剩余部分为铁和不可避免的杂质，
具有以面积率计包含85％以上的铁素体和1％～10％的马氏体的金属组织，所述马氏体的粒径为5μm以下且粒径为2μm以下的比率为80％以上。


2.根据权利要求1所述的高强度钢板，其中，拉伸强度为500MPa以上。


3.根据权利要求1或2所述的高强度钢板，其中，所述金属组织包含以面积率计小于8％的马氏体。


4.根据权利要求1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：椎森芳惠，斋藤勇人，假屋房亮，小岛克己，
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