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加工性優(yōu)異的高屈強比高強度熔融鍍鋅鋼板及其制造方法

文檔序號:3352479閱讀:221來源:國知局

專利名稱::加工性優(yōu)異的高屈強比高強度熔融鍍鋅鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及適于汽車用鋼板的、顯示出高屈強比且具有高延伸率的980MPa以上的高強度熔融鍍鋅鋼板(也包括高強度合金化熔融鍍鋅鋼板的意思,下同。),以及用于制造這種高強度熔融鍍鋅鋼板的有用的制造方法。
背景技術(shù)
:近年來,由于有關(guān)地球環(huán)境問題的意識提高,各汽車廠商以提高燃油效率為目的而進行車體的輕量化。另外,從乘客的安全性的觀點出發(fā),汽車的碰撞安全標準被強化,也要求構(gòu)件對于沖擊的耐久性。因此,在最近的車上,高強度鋼板的使用比率進一步上升,其中在對防銹性有要求的車體骨骼構(gòu)件和加強構(gòu)件中,高強度熔融鍍鋅鋼板被積極地應(yīng)用。隨著高強度鋼板的用途擴大,所要求的特性也提高,在難成形構(gòu)件中,母材的加工性的改善受到更強烈地要求。作為兼具強度和加工性而被開發(fā)的鋼,有以鐵素體和馬氏體為主體的復(fù)合組織鋼板(以下,有稱為DP鋼板的情況。)。例如在日本*特開昭55-122820號、日本*特開2001-220641號中公開有一種強度-延伸率平衡優(yōu)異的高強度鍍鋅鋼板及其制造方法。另一方面,在車體骨骼用的高強度鋼板中,對加工性和碰撞時的能量吸收能均有要求,屈服強度、即屈強比高也很重要。例如,在日本*特開2002-322539號中,公開有一種利用析出粒子的在高屈服強度下加工性優(yōu)異的薄鋼板。但是,在日本*特開昭55-122820號和日本*特開2001-220641號的技術(shù)中,是通過鍍鋅后或其后的合金化處理后的冷卻而使馬氏體生成,這時在鐵素體中有可動位錯被導入,因此成為低屈服強度。另外提高了屈服強度的日本4寺開2002-322539號,雖然利用的是納米級的析出粒子,但在熱軋和冷軋后進行退火時,微細地分散析出粒子很困難,難以使高屈服強度和高延性并立。另外,日本特開2006-274378號中公開有一種兼具點焊性和高屈強比的高強度熔融鍍鋅鋼板及其制造方法,但是由于在金屬組織中包含長寬比為3以上的伸展的晶粒,組織上不均一,因此未必稱得上加工性良好。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述情況而做,其目的在于,提供一種抗拉強度為980MPa以上的、顯示出高屈強比且延伸率優(yōu)異的高強度熔融鍍鋅鋼板。能夠解決課題的本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板,含有C:0.050.3%(質(zhì)量%的意思。關(guān)于化學成分組成下同。)、Si:0.0053.0%、Mn:1.53.5%、A1:0.0050.15%、P:0.1%以下、S:0.05%以下,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì),金屬組織以相對于全部組織的比例計,鐵素體的面積率585%,馬氏體的面積率1590%,殘留奧氏體的面積率20%以下,鐵素體、馬氏體和殘留奧氏體的面積率的合計70%以上,在鐵素體組織中,設(shè)結(jié)晶方位差為IO。以上的晶界的每單位面積的長度為k,結(jié)晶方位差低于10。的晶界的每單位面積的長度為Lb時,滿足O.2《(Lb/La)《1.5,設(shè)被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒的當量圓直徑為D時,D的平均值為25m以下,并且被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒之中,滿足D《30ym的晶粒以面積率計為50%以上,抗拉強度為980MPa以上。本發(fā)明的高強度熔融鍍鋅鋼板根據(jù)需要,也可以還含有如下(a)Cr:1.0%以下;(b)Mo:1.0%以下;(C)Ti:0.2%以下、Nb:0.3%以下禾口V:0.2%以下中的至少1種;(d)Cu:3X以下和/或Ni:3%以下;(e)B:0.01%以下;(f)Ca:O.01X以下、Mg:0.01%以下和REM:0.005%以下之中的至少1種。本發(fā)明的熔融鍍鋅也可以是合金化熔融鍍鋅。另外,本發(fā)明也包含本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板的制造方法,該制造方法包括如下工序?qū)M足上述成分組成的冷軋鋼板,以使升溫速度滿足下述(1)(3)式,升溫時的最高到達溫度滿足下式(4)的方式進行升溫的工序;和以使60(TC至最高到達溫度的溫度區(qū)域的停留時間為400秒以下的方式對其進行退火的工序。從室溫到35(TC的升溫速度:HR1《900°C/分…(1)從350。C到700。C的升溫速度:HR2>60°C/分…(2)從70(TC到最高到達溫度的升溫速度5°C/分《HR3《420°C/分…(3)ACl點《(最高到達溫度)《(Tre?;駻c3點的任意低的一方的溫度)…(4)其中,T^在不含Ti、Nb和V時,Trec=-4X(冷軋率)+1000+3X(Si%)+14X(Mn%)+2X(Cr%)+19X(Mo%)+38X(Cu%)+2X(Ni%)而含有Ti、Nb和V之中至少一種時,Trec=_10X(冷軋率)+l100+3X(Si%)+14X(Mn%)+2X(Cr%)+19X(Mo%)+38X(Cu%)+2X(Ni%)+5000X(Ti%)+6200X(Nb%)+4350X(V%)。[OO19]其中,(元素名%)表示各元素的含量(質(zhì)量%)。根據(jù)本發(fā)明的高強度熔融鍍鋅鋼板,將結(jié)晶方位差為10°以上的晶界的每單位面積的長度k,和結(jié)晶方位差低于10°的晶界的每單位面積的長度為k的比(Lb/La)控制在一定范圍內(nèi),并且適當控制被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界所包圍的鐵素體晶粒的粒徑和粒度分布,因此可以提供高屈強比且延伸率優(yōu)異的980MPa以上的熔融鍍鋅鋼板。圖1是表示晶界頻度(Lb/La)與屈強比(YR)的關(guān)系的曲線圖。圖2是表示晶界頻度(Lb/La)與TSXEL的關(guān)系的曲線圖。圖3是表示(YR)與TSXEL的關(guān)系的曲線圖。具體實施例方式本發(fā)明者們在金屬組織含有鐵素體和馬氏體的復(fù)合組織鋼板中,為了實現(xiàn)有高屈強比,且延伸率優(yōu)異的980MPa以上的高強度熔融鍍鋅鋼板而反復(fù)銳意研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過控制鋼的成分組成,并且將(i)結(jié)晶方位差為10°以上的晶界的每單位面積的長度k,和結(jié)晶方位差低于10°的晶界的每單位面積的長度為Lb的比(Lb/La)(以下有稱為"晶5界頻度"的情況)控制在規(guī)定范圍內(nèi),能夠使屈強比提高,以及(ii)設(shè)被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒的當量圓直徑為D時,減小D的平均值使之為25iim以下,并且被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒之中,使?jié)M足D《30ym的晶粒以面積率計為50%以上,如此使晶粒的粒度分布(以下有稱為"晶界頻度"的情況)均一化,由此能夠使延伸率提高,從而完成了本發(fā)明。首先,以下對于本發(fā)明的高強度熔融鍍鋅鋼板的成分組成進行說明。C:O.050.3%C是用于確保鋼板的強度的重要的元素。另外,其還影響到馬氏體組織的生成量和形態(tài),具有使延伸率提高的作用。因此將C量定為0.05X以上。C量優(yōu)選為0.06X以上,更優(yōu)選為0.07%以上。另一方面,若C量過剩,則焊接性降低。因此將C量定為0.3X以下。C量優(yōu)選為0.25%以下,更優(yōu)選為0.2%以下。Si:0.0053.0%Si不會使延伸率降低,是通過固溶強化而有助于鋼板的強度提高的元素。為了發(fā)揮這樣的效果,優(yōu)選Si量為0.005%以上,更優(yōu)選為0.01%以上。另一方面,若Si量過剩,則強度變得過高,軋制負荷增大,另外熱軋時有氧化皮發(fā)生,使鋼板的表面性狀惡化。因此,Si量定為3.0%以下。Si量優(yōu)選為2.5%以下,更優(yōu)選為2.0%以下。Mn:1.53.5%Mn是用于確保鋼板的強度的重要的元素。因此將Mn量定為1.5%以上。Mn量優(yōu)選為1.7%以上,更優(yōu)選為2.0%以上。另一方面,若Mn量過剩,則延伸率劣化,因此將Mn量定為3.5%以下。Mn量優(yōu)選為3.2%以下,更優(yōu)選為3.0%以下。Al:0.0050.15%Al是具有脫氧作用的元素。因此將A1量定為0.005%以上。Al量優(yōu)選為0.01%以上,更優(yōu)選為0.03%以上。另一方面,若Al量過剩,則招致成本上升,因此定為0.15%以下。Al量優(yōu)選為0.1%以下,更優(yōu)選為0.07%以下。P:O.1%以下若P過剩,則焊接性劣化。因此將P量定為O.1%以下。P量優(yōu)選為0.08X以下,更優(yōu)選為0.05%以下。S:O.05%以下若S過剩,則硫化物系夾雜物增大,鋼板的強度劣化。因此將S量定為0.05%以下。S量優(yōu)選為0.01X以下,更優(yōu)選為0.007X以下。本發(fā)明所使用的鋼的基本成分如上所述,余量實質(zhì)上是鐵。但是,當然允許鋼中包含由于原料、物資、制造設(shè)備等的狀況而混入的不可避免的雜質(zhì)。作為不可避免的雜質(zhì),例如可列舉N和0、夾入元素(trampelements)(Sn、Zn、Pb、As、Sb、Bi等)等。N作為氮化物析出,是使鋼的強度提高的元素,但是若N過剩地存在,則氮化物也過剩,從而引起延伸率的降低,因此優(yōu)選為0.01%以下。另外,對于0來說,若變得地剩也會引起延伸率的降低,因此優(yōu)選為0.01%以下。此外本發(fā)明中所使用的鋼,根據(jù)需要也可以含有以下的任意元素。Cr:1.0X以下Cr提高鋼的淬火性,是對高強度化有效的元素。特別是與后述的Mo相比較,其抑6制作為中間階段相變組織的貝氏體組織的形成的效果顯著,在用于得到以鐵素體和馬氏體為主體的復(fù)合組織鋼板上是有效的元素。為了發(fā)揮這樣的效果,優(yōu)選Cr量為0.04%以上,更優(yōu)選為0.07%以上。另一方面,基Cr量過剩,則延性降低。因此Cr量優(yōu)選為1.0%以下。Cr量更優(yōu)選為0.8%以下,進一步優(yōu)選為0.6%以下。Mo:1.0X以下Mo提高鋼的淬火性,是對于高強度化有效的元素。為了發(fā)揮這一效果,優(yōu)選Mo量為0.04%以上,更優(yōu)選為0.07%以上。另一方面,若Mo量過剩,則延性降低,另外成本也變高。因此Mo量優(yōu)選為1.0%以下。Mo量更優(yōu)選為0.8X以下,進一步優(yōu)選為0.6X以下。Ti:0.2X以下、Nb:0.3%以下和V:0.2%以下中的至少1禾中Ti、Nb、V均會形成碳化物和氮化物等析出物,使鋼的強度提高,并且具有抑制再結(jié)晶的作用。就是說能夠使加工組織殘存,能夠提高晶界頻度(Lb/La)而達成高屈服強度。Ti量優(yōu)選為0.01%以上,更優(yōu)選為0.02%以上。Nb量優(yōu)選為0.01%以上,更優(yōu)選為0.03%以上。另外V量優(yōu)選為0.01X以上,更優(yōu)選為0.03X以上。另一方面,若這些元素變得過剩,晶界頻度(Lb/La)變得過高,則招致延伸率的降低。因此,優(yōu)選Ti量為0.2X以下,Nb量為0.3%以下,V量為0.2%以下。Ti量更優(yōu)選為0.15%以下,進一步優(yōu)選為0.1%以下。Nb量更優(yōu)選為0.2%以下,進一步優(yōu)選為0.15%以下。V量更優(yōu)選為0.15%以下,進一步優(yōu)選為0.13%以下。Cu:3%以下和/或Ni:3%以下Cu、Ni是對鋼板的高強度化有效的元素。為了發(fā)揮這樣的效果,Cu量優(yōu)選為0.05%以上,更優(yōu)選為0.1%以上。另夕卜,Ni量優(yōu)選為0.05%以上,更優(yōu)選為0.1%以上。另一方面,若Cu和Ni變得過剩,則熱加工性降低。因此優(yōu)選Cu量為3%以下,附量為3%以下。Cu量更優(yōu)選為2%以下,進一步優(yōu)選為1%以下。Ni量更優(yōu)選為2X以下,進一步優(yōu)選為1%以下。B:O.01%以下B與Cr、Mo—樣,提高鋼的淬火性,是對于高強度化有效的元素。為了發(fā)揮這樣的效果,B量優(yōu)選為0.001%以上,更優(yōu)選為0.0015%以上。另一方面,若B量過剩,則硼化物的生成顯著,延性降低。因此優(yōu)選B量為0.01X以下。B量更優(yōu)選為0.008X以下,進一步優(yōu)選為0.005%以下。Ca:0.01X以下、Mg:0.01%以下和REM:0.005%以下之中的至少1禾中Ca、Mg、REM是有于夾雜物的形態(tài)控制,特別是有助于微細分散化的元素。為了發(fā)揮這樣的效果,Ca量優(yōu)選為O.0005%以上,更優(yōu)選為O.001%以上。另外,Mg量優(yōu)選為0.0005%以上,更優(yōu)選為0.001%以上,REM量優(yōu)選為0.0005%以上,更優(yōu)選為0.001%以上。另一方面,若這些元素過剩,則使鑄造性和熱加工性降低,使延性降低。因此優(yōu)選使Ca量為O.01%以下,Mg量為O.01%以下,REM量為0.005%以下。Ca量更優(yōu)選為0.007%以下,進一步優(yōu)選為0.005%以下。另外,Mg量更優(yōu)選為0.007%以下,進一步優(yōu)選為0.005%以下。REM量更優(yōu)選為0.007%以下,進一步優(yōu)選為0.005%以下。本發(fā)明的高強度熔融鍍鋅鋼板的金屬組織具有的第一個特征在于,在含有鐵素體和馬氏體的復(fù)合組織鋼板中,通過將結(jié)晶方位差為10°以上的晶界的每單位面積的長度為k,和結(jié)晶方位差低于10。的晶界的每單位面積的長度為Lb的比(Lb/Lj控制在0.2《(Lb/La)《1.5的范圍內(nèi),從而將結(jié)晶方位差低于10°的晶界確保在一定比率以上,以使屈服強度提高,即,使屈強比提高。此外,其具有的第二個特征在于,設(shè)被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒的當量圓直徑為D時,減小D的平均值,使其為25iim以下,并且被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒之中,使?jié)M足D《30ym的晶粒以面積率計為50%以上,如此使晶粒的粒度分布均一化,由此使延伸率提高。以下,按順序進行說明。在本發(fā)明中,之所以用10°來區(qū)分結(jié)晶方位差,是由于結(jié)晶方位差低于IO。的晶界與結(jié)晶方位差為10°以上的晶界,其對于機械的性質(zhì)(屈強比、抗拉強度、延伸率)的影響不同。首先,結(jié)晶方位差低于10°的晶界,其形成是由于加工組織經(jīng)退火前的冷軋工序被導入,經(jīng)其后的退火工序,由于位錯組織的回復(fù)導致亞晶粒化產(chǎn)生。這樣的結(jié)晶方位差低于10°的晶界,能夠抑制構(gòu)成低屈服強度化的原因的鐵素體中的可動位錯的運動,從而能夠提高屈服強度,達到高屈強比。為了充分地發(fā)揮這樣的效果,設(shè)結(jié)晶方位差為10。以上的晶界的每單位面積的長度為k,結(jié)晶方位差低于10°的晶界的每單位面積的長度為Lb時,將Lb和La的比(Lb/La)定為0.2以上。結(jié)晶方位差為10°以上的晶界的每單位面積的長度(La)和結(jié)晶方位差低于10°的晶界的每單位面積的長度(Lb)的比,表示在一個鐵素體晶粒中能夠抑制可動位錯的運動的境界的比例,在可動位錯的抑制效果和屈強比之間發(fā)現(xiàn)相關(guān)關(guān)系,這其中具有本發(fā)明的意義。還有,本發(fā)明是在彈性區(qū)域停止位錯的運動而提高屈服強度,因此對其后的塑性區(qū)域中的加工硬化的舉動沒有太大影響。因此,既能夠維持復(fù)合組織鋼板的優(yōu)異的抗拉強度和延伸特性,又能夠提高屈服強度。(Lb/La)優(yōu)選為0.25以上,更優(yōu)選為0.30以上。另一方面,若(Lb/La)變得過大,S卩加工組織過度殘存,同是延伸率降低。因此,將(Lb/La)定為1.5以下。(Lb/La)優(yōu)選為1.4以下,更優(yōu)選為1.3以下。其次,被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的晶粒給鋼板的延伸特性帶來巨大影響。即,若被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的晶粒粗大,則局部變形時應(yīng)力集中顯著,由于局部延伸率的降低導致總延伸率也降低。因此,設(shè)被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒的當量圓直徑為D時,D的平均值定為25iim以下。D的平均值優(yōu)選為20ym以下,更優(yōu)選為15iim以下。D的平均值的下限沒有特別限定,但例如可以為0.5iim左右。另外,關(guān)于被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒的粒度分布,若粒度分布不均一,則延伸率(EL)劣化。因此,被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒之中,滿足D《30iim的晶粒以面積率計定為50%以上,優(yōu)選為60%以上,更優(yōu)選為70%以上。結(jié)晶方位差為IO。以上的境界的每單位面積的長度和結(jié)晶方位差低于10°的境界的每單位面積的長度,能夠根據(jù)SEM(掃描型電子顯微鏡)-EBSP(電子背散射衍射)法進行結(jié)晶分析,由此而求得。EBSP法是以liim以下的梯級,對于50iimX50iim以上的范圍測定3個視野以上,如果CI值>0.1時實施結(jié)晶方位分析,則能夠進行晶界頻度(Lb/La)和鐵素體晶粒的辨識。另外,被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒的平均粒徑,能夠通過切斷法、求積法、比較法等通常的方法求得。此外,關(guān)于粒度分布,是在被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒之中,求得粒徑為30ym以下的晶粒的面積比例。本發(fā)明的高強度熔融鍍鋅鋼板的金屬組織是含有鐵素體和馬氏體的復(fù)合組織鋼板,相對于全部組織,優(yōu)選鐵素體和馬氏體合計為65面積%以上。本發(fā)明的鐵素體意思是多邊鐵素體。另外本發(fā)明的馬氏體意思是淬火馬氏體,雖然也有包含冷卻中發(fā)生了自回火的馬氏體的意思,但不含在20(TC以上回火的回火馬氏體。本發(fā)明的高強度熔融鍍鋅鋼板,可以只由鐵素體和馬氏體構(gòu)成,但也可以為了延性的提高而含有殘留奧氏體。鐵素體具有使延性提高的效果,另一方面,若其過剩,則招致強度的降低。馬氏體具有使強度提高的效果,但另一方面,若過剩則招致延性的降低。另外,殘留奧氏體具有使延性提高的效果,另一方面,若過剩則招致延伸凸緣性的降低,并且由于殘留奧氏體中的碳濃度減少,導致延伸率降低。因此鐵素體和馬氏體以及殘留奧氏體的分率,優(yōu)選根據(jù)所要求的強度和延性的平衡,從如下范圍進行適宜調(diào)整鐵素體的面積率585%;馬氏體的面積率1590%;殘留奧氏體的面積率20%以下,從提高延性的觀點出發(fā),鐵素體和馬氏體和殘留奧氏體的合計面積率優(yōu)選為70%以上。更優(yōu)選鐵素體和馬氏體和殘留奧氏體的合計面積率優(yōu)選為75%以上。另外在本發(fā)明中,除了鐵素體、馬氏體和殘留奧氏體以外,在不妨礙本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)也可以含有貝氏體和珠光體。貝氏體和珠光體的含有率優(yōu)選為合計30面積%以下。鋼板的組織,使用掃描型電子顯微鏡(SEM),以3000倍的倍率,觀察與鋼板的軋制方向垂直的截面的t/4位置(t:板厚),由此能夠判別鐵素體和馬氏體。另外關(guān)于殘留奧氏體,能夠利用飽和磁化法(R&D神戶制鋼技報Vo1.52No.3)測定體積率,通過換算成面積率而求得。為了制造本發(fā)明的高強度熔融鍍鋅鋼板,特別有效的是在冷軋后的退火工序中,控制升溫速度、最高到達溫度和規(guī)定的溫度區(qū)域中的停留時間。具體來說,就是將上述成分組成的冷軋鋼板,以使升溫速度滿足下述(1)(3)式,升溫時的最高到達溫度滿足下式(4)的方式進行升溫,使60(TC至最高到達溫度的溫度區(qū)域的停留時間為400秒以下,如此進行退火,由此能夠制造本發(fā)明鋼板。以下對于制造條件進行詳述。首先,升溫區(qū)分為從室溫至35(TC、從35(TC到70(TC、從70(TC到最高到達溫度這3個溫度區(qū)域,使升溫速度滿足下述(1)(3)式,使最高達到溫度滿足下式(4),如此進行升溫。從室溫至350°C的升溫速度HR1《900°C/分…(1)從室溫至35(TC的升溫能夠釋放被加工的鐵素體組織中的殘留應(yīng)變,通過后述的組織的回復(fù)舉動確保良好的延伸率(EL)。S卩,若HRl超過90(TC/分,則在后述的從35(rC到70(TC的升溫時加工組織的回復(fù)顯著,結(jié)晶方位差低于10°的晶界的比例變小,屈服強度降低。因此將HR1的上限定為900°C/分。HR1優(yōu)選為750°C/分以下,更優(yōu)選為600°C/分以下。HR1的下限沒有特別限定,但例如可以為rc/分左右。從350。C到700。C的升溫速度:HR2>60°C/分…(2)從35(TC到700°C的升溫速度給加工組織的回復(fù)舉動帶來很大的影響。若HR2低于6(TC/分,則加工組織的回復(fù)顯著,結(jié)晶方位差低于10。的晶界的比例變小,屈服強度降低。因此將HR2定為6(TC/分以上。HR2優(yōu)選為9(TC/分以上,更優(yōu)選為12(TC/分以上。另一方面,若HR2變得過快,加工組織的回復(fù)難以發(fā)生,則從70(TC到最高到達溫度的再結(jié)晶被促進,因此結(jié)果是作為退火后的組織也有不含結(jié)晶方位差低于10°的晶界的情況,屈9服強度降低。因此HR2優(yōu)選為150(TC/分以下。從70(TC到最高到達溫度的升溫速度5°C/分《HR3《420°C/分…(3)從70(TC到最高到達溫度的溫度區(qū)域,是從加工組織逆相相為奧氏體的溫度區(qū)域,該溫度區(qū)域下的升溫速度在確保組織分率,實現(xiàn)良好的延伸率(EL)上很重要。若HR3低于5°C/分,則比起逆相變的進行,組織的回復(fù)顯著,或者再結(jié)晶發(fā)生,結(jié)晶方位差比10°小的境界的比例變小。因此,將HR3定為5t:/分以上。HR3優(yōu)選為7t:/分以上,更優(yōu)選為1(TC/分以上。另一方面,若HR3超過42(TC/分以上,則回復(fù)不怎么發(fā)生,結(jié)晶方位差比10°小的境界大量殘留,延伸率劣化。因此將HR3定為42(TC/分以下。HR3優(yōu)選為40(TC/分以下,更優(yōu)選為350°C/分以下。ACl點《(最高到達溫度)《(Tre。或Ac3點的任意低的一方的溫度)…(4)ACl點是向奧氏體的逆相變發(fā)生的下限的溫度,若最高到達溫度低于Aq點,則向奧氏體的逆相變不會發(fā)生,因此不能獲得DP組織,不能確保優(yōu)異的延伸率。最高達到溫度的下限優(yōu)選為ACl點+20°〇,更優(yōu)選為ACl點+50°C。還有,Aq點由下式計算。下式中,(元素名%)表示各元素的含量(質(zhì)量%)(下同)。ACl=723+29.1X(Si%)—10.7X(Mn%)+16.9X(Cr%)—16.9X(Ni%)最高到達溫度使上限為加工組織的再結(jié)晶不會發(fā)生的溫度(Tra)或變成奧氏體單相的下限溫度(Ac3點)的任何低的一方。首先,若最高到達溫度高于TM。,則加工組織再結(jié)晶,期望的組織無法得到,雖然延伸率優(yōu)異,但不能達成高屈服強度,或者雖然能夠達成高屈服強度,但延伸率差。在此,T^會受到冷軋率的很大影響。即,冷軋率越大,應(yīng)變能越積蓄,再結(jié)晶的驅(qū)動力變得越大,因此再結(jié)晶開始溫度變低。此外,i;e。會由于合金元素的添加而上升,Si、Mn、Cr、Mo、Cu、Ni的添加會導致上升,特別是若添加Ti、Nb、V,則Tre。的上升顯著。計算下述的Tre。的公式,是把影響再結(jié)晶溫度的元素和冷軋率乘以各自的分攤比率相應(yīng)的系數(shù)并相加。還有,關(guān)于冷軋率乘以的系數(shù),在含有Ti、Nb和V的至少一種時,因為受到來自這些元素的析出物或固溶元素的影響,所以,出于(i)由冷軋導入的應(yīng)變量增大,另外(ii)使再結(jié)晶發(fā)生的臨界冷軋率的敏感性變高等理由,該系數(shù)與不含Ti、Nb和V的任意一種的情況不同。具體來說,Tra在Ti、Nb和V的任意一種都不含的情況下,由下式計算。Trec=-4X(冷軋率)+1000+3X(Si%)+14X(Mn%)+2X(Cr%)+19X(Mo%)+38X(Cu%)+2X(Ni%)另外,在Ti、Nb和V之中含有至少一種時,由下式計算。Trec=-10X(冷軋率)+1100+3X(Si%)+14X(Mn%)+2X(Cr%)+19X(Mo%)+38X(Cu%)+2X(Ni%)+5000X(Ti%)+6200X(Nb%)+4350X(V%)其次,若最高到達溫度高于Ac3點,則有加工組織殘留的鐵素體全部相變?yōu)閵W氏體,因此不能得到期望的組織。還有Aq點由下式計算。Ac3=910-203X(C%)1/2+44.7X(Si%)_30X(Mn%)_llX(Cr%)+31.5X(Mo%)-20X(Cu%)-15.2X(Ni%)+400X(Ti%)+104X(V%)+700X(P%)+400X(Al%)因此,最高達到溫度為T^或AC3點的任何低的一方的溫度。優(yōu)選上限溫度為(Tree-5°C)或(Ac3點-5°C)的任何低的一方的溫度,更優(yōu)選為(Tra-10°C)或(Ac3點-l(TC)的任何低的一方的溫度。從60(TC至最高到達溫度的溫度區(qū)域的停留時間為400秒以下所謂從600°C至最高到達溫度的溫度區(qū)域的停留時間,意思是從600°C向最高到達溫度升溫所需要的時間,和在最高到達溫度下保持的時間相結(jié)合的時間。所述停留時間在適當控制組織的回復(fù)、再結(jié)晶舉動和相變舉動上很重要。若該溫度區(qū)域中的時間超過400秒,則相對于從鐵素體到奧氏體的逆相變的進行來說,加工組織的回復(fù)顯著,或者再結(jié)晶發(fā)生,結(jié)晶方位差低于IO。的晶界的比例變少。因此,從60(TC至最高到達溫度的溫度區(qū)域的停留時間定為400秒以下。所述停留時間優(yōu)選為350秒以下,更優(yōu)選為300秒以下。該溫度區(qū)域中的時間的下限沒有特別限定,但例如可以為30秒左右。關(guān)于上述以外的制造條件,根據(jù)常規(guī)方法進行即可,沒有特別限定,關(guān)于熱軋,例如可以以80(TC以下的終軋溫度進行熱軋,在70(TC以下進行巻取。另外,退火后的熔融鍍鋅工序或合金化熔融鍍鋅工序不會對本發(fā)明鋼板的組織產(chǎn)生任何影響,這些條件沒有特別限定,例如,優(yōu)選在所述退火后以rc/秒以上的平均冷卻速度冷卻到鍍液溫度(例如440480°C)而實施熔融鍍鋅,以3°C/秒以上的平均冷卻速度冷卻至室溫。另外進行合金化時,優(yōu)選在所述熔融鍍鋅后加熱至50075(TC左右的溫度后,進行20秒左右合金化,以3°C/秒以上的平均冷卻速度冷卻至室溫。實施例以下,列舉實施例更具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明當然不受下述實施例限制,在能夠符合前后述的宗旨的范圍內(nèi)當然也可以適當加以變更實施,這些均包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。遵循通常的熔煉方法用轉(zhuǎn)爐熔煉表1、2所示的化學組成的鋼,經(jīng)連續(xù)鑄造而成為板坯(板厚230mm)。將該板坯加熱至125(TC后,以終軋溫度90(TC、累積壓下率99%進行熱軋,接著以平均冷卻速度50°C/秒進行冷卻后,以50(TC巻取,得到熱軋鋼板(板厚2.5mm)。再將得到的熱軋鋼板進行酸洗后,以表3、4所示的冷軋率進行冷軋,得到冷軋鋼板。用連續(xù)式熔融鍍鋅線,將得到的冷軋鋼板以表3、4所示升溫速度、最高到達溫度及停留時間退火,進行鍍敷。表中,"GI"表示熔融鍍鋅,所述退火后,以5°C/秒的平均冷卻速度冷卻至鍍液溫度(46(TC),鍍敷后以3t:/秒的平均冷卻速度冷卻至室溫。另外"GA"表示合金化熔融鍍鋅,退火后,以5°C/秒的平均冷卻速度冷卻至鍍液溫度(460°C),加熱到550°C而進行合金化,其后以3°C/秒的平均冷卻速度冷卻至室溫。還有,表1、2中的REM以含有La為50%左右和含有Ce為30%左右的混合稀土的形態(tài)添加。11<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>《,位置a:柩屬組織的觀察于鐵素體和馬氏體組織,在與上述得到的鋼板的軋制方向垂直的截面的t/4厚),用掃描型電子顯微鏡(SEM)以3000倍的倍率觀察任意的測定區(qū)域(約16E,E細您sfr輯兇媽竊s鵬璉??面被鵬麗p009Wi※50mX50m)。觀察在5個視野中進行,求得通過點算法測定的面答率的算術(shù)平均。另外關(guān)于殘留奧氏體,根據(jù)飽和磁化法測定體積率,換算成面積率(R&D神戶制鋼技報Vol.52No.3)??估瓘姸鹊臏y定從鋼板的t/4位置(t:板厚)提取JISZ2201的5號試驗片,遵循JISZ2241測定抗拉強度(TS)、屈服強度(YP)、總延伸率(EL)。根據(jù)這些值計算屈強比(YR)和TSXEL。TS在980MPa以上為合格,YR在60X以上為合格。另外關(guān)于EL,根據(jù)強度級別,980MPa《TS<1180MPa時,EL>14%為合格,1180MPa《TS<1270MPa時,EL>12%為合格,1270MPa《TS<1370MPa時,EL>11%為合格。晶界頻度的測定結(jié)晶方位差為IO。以上的晶界的每單位面積的長度和結(jié)晶方位差低于IO。的晶界的每單位面積的長度,其計算如前述根據(jù)SEM-EBSP(掃描型電子顯微鏡電子背散射衍射)法,對于與鋼板的寬度方向垂直的截面的t/4位置附近(t:板厚)進行結(jié)晶方位分析。EBSP法中,以O(shè).liim的梯級,對于50iimX50iim的范圍測定3個視野,CI值>0.1時實施結(jié)晶方位分析。被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒的平均粒徑和粒度頻度的測定被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒的平均粒徑,是根據(jù)求積法求得與鋼板的寬度方向垂直的截面的t/4位置附近(t:板厚)(測定區(qū)域200iimX200iim)。此外關(guān)于粒度分布,也是在同樣的視野中,求得被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒之中,粒徑為30iim以下的面積比例。測定在5個視野中進行,對于所述粒徑和粒度頻度分別求得算術(shù)平均。結(jié)果顯示在圖13和表5、6中。1表5<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>222CO寸〇〇£的范H是(0000寸IN寸o〇231,強度i〖〇使用了成分組成服伸率中得到了差的結(jié)果。具'ZJ8916寸s9£〇S6.0SISIS89£寸寸〇S9.0w-〇61SIG9ATOI06I寸t寸〇I自sisi99066IS96iSt〇S6.0SI£N98L寸sss.i60H£83.1-82Me^中伊ilST£8ISI6S896SSis〖〇寸98.0T-iS禾勺-------------閃,0__卜£8__606,__§^__^__^__^__0__£96.1辦小乂St_^xl_99寸8ZI_^8z-6寸89〇寸is.oI-器圍,。^載isdsfea^您wi-鵬抓su逸條潘s陋切^^s:rT:1。01R柳趙,^^貌楚i※SI09■I099001浮等〇T-TS延例或的度多拉在s是9oN918S§1S620子,由于Aq點變高,雖然鐵素體分率高,延伸率良好,但是卻沒有得到充分的強度。No.30-1是Mn量少的例子,因為不能確保充分的淬火性,所以馬氏體分率變低,強度低。No.31-1是Cr量多的例子,雖然強度良好,但是延伸率低。另外,No.l-2、3-2、ll-2、16-3、17-3、20-2,是由于冷軋率和鋼中成分的平衡導致Tre。變低的例子。其結(jié)果是,最高到達溫度超過Tra,晶界頻度、平均鐵素體粒徑或粒度頻度脫離本發(fā)明范圍,強度、屈強比或延伸率低。No.2-2是HR2慢的例子,晶界頻度低,因此屈強比低。No.2-3因為最高到達溫度比Aq點低,所以向奧氏體的逆相變沒有發(fā)生,是不能得到DP組織的例子。No.11-3因為從60(TC至最高到達溫度的溫度區(qū)域的停留時間長,所以加工組織的回復(fù)顯著,是晶界頻度低的例子,屈強比低。No.4-2和26-2因為HR3高,所以回復(fù)沒怎么發(fā)生,結(jié)晶方位差低于10°的境界大量殘留,是延伸率劣化的例子。關(guān)于本實施例中使用的鋼板,晶界頻度和屈強比的關(guān)系顯示在圖1中,晶界頻度和TSXEL的關(guān)系顯示在圖3中。由圖l可知,晶界頻度(Lb/La)高,因此屈強比上升。另外由圖2可知,若晶界頻度(Lb/La)高到一定程度以上,則延伸率(EL)降低。此外由圖3可知,本發(fā)明鋼板與比較鋼板相比,在同樣的YR下顯示出更高的TSXEL,另外在本發(fā)明鋼板之中,含有Ti、Nb和V之中至少1種以上的鋼板與Ti、Nb和V都不含的鋼板相比,YR與TSXEL的平均良好。這被認為是由于通過Ti、Nb、V的添加,Tre。上升,晶界頻度(Lb/La)變高。本發(fā)明鋼板是顯示出高屈強比,并且具有高延伸率的高強度熔融鍍鋅鋼板,作為其用途以汽車的前部和后部側(cè)梁和碰撞吸能盒等迎面碰撞部件為首,認為有中柱RF等的柱類,車頂縱梁RF、側(cè)梁、底梁、腳踏板部等車體構(gòu)成部件,保險杠RF和車門防撞梁等耐沖擊吸收部件等。權(quán)利要求一種高強度熔融鍍鋅鋼板,其特征在于,以質(zhì)量%計含有C0.05~0.3%、Si0.005~3.0%、Mn1.5~3.5%、Al0.005~0.15%、P0.1%以下、S0.05%以下,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì),各金屬組織占全部組織的比例如下鐵素體的面積率5~85%,馬氏體的面積率15~90%,殘留奧氏體的面積率20%以下,鐵素體、馬氏體和殘留奧氏體的面積率的合計70%以上,在鐵素體組織中,設(shè)結(jié)晶方位差為10°以上的晶界的每單位面積的長度為La,結(jié)晶方位差低于10°的晶界的每單位面積的長度為Lb時,滿足0.2≤(Lb/La)≤1.5,設(shè)被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒的當量圓直徑為D時,D的平均值為25μm以下,并且被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒中的滿足D≤30μm的晶粒以面積率計為50%以上,抗拉強度為980MPa以上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度熔融鍍鋅鋼板,其特征在于,以質(zhì)量%計還含有Cr:1.0%以下。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度熔融鍍鋅鋼板,其特征在于,以質(zhì)量^計還含有Mo:1.0%以下。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高強度熔融鍍鋅鋼板,其特征在于,以質(zhì)量X計還含有Ti:0.2X以下、Nb:0.3%以下和V:0.2%以下中的至少1種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度熔融鍍鋅鋼板,其特征在于,以質(zhì)量%計還含有CU:3%以下和/或Ni:3%以下。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度熔融鍍鋅鋼板,其特征在于,以質(zhì)量%計還含有B:0.01%以下。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度熔融鍍鋅鋼板,其特征在于,以質(zhì)量%計還含有Ca:0.01X以下、Mg:0.01%以下和REM:0.005%以下之中的至少1種。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度熔融鍍鋅鋼板,其特征在于,所述熔融鍍鋅是合金化熔融鍍鋅。9.一種制造權(quán)利要求1所述的高強度熔融鍍鋅鋼板的方法,其特征在于,包括如下工序以使升溫速度滿足下述(1)(3)式,且升溫時的最高到達溫度滿足下述(4)式的方式將冷軋鋼板升溫的工序;禾口以使從60(TC至最高到達溫度的溫度區(qū)域中的停留時間為400秒以下的方式進行退火的工序,從室溫到35(TC的升溫速度HR1《900°C/分…(1)從350。C到700。C的升溫速度HR2>60°C/分…(2)從70(TC到最高到達溫度的升溫速度5°C/分《HR3《420°C/分…(3)ACl點《最高到達溫度《Tre?;駻c3點中低的一方的溫度…(4)其中,在不含Ti、Nb和V時,Trec=-4X(冷軋率)+1000+3X(Si%)+14X(Mn%)+2X(Cr%)+19X(Mo%)+38X(Cu%)+2X(Ni%)在含有Ti、Nb和V之中至少一種元素時,Trec=_10X(冷軋率)+l100+3X(Si%)+14X(Mn%)+2X(Cr%)+19X(Mo%)+38X(Cu%)+2X(Ni%)+5000X(Ti%)+6200X(Nb%)+4350X(V%),其中,(元素名%)表示各元素的質(zhì)量百分比含量。全文摘要本發(fā)明的加工性優(yōu)異的高強度熔融鍍鋅鋼板,含有C、Si、Mn等,金屬組織是含有鐵素體和馬氏體復(fù)合組織,并且在鐵素體組織中,設(shè)結(jié)晶方位差為10°以上的晶界的每單位面積的長度為La,結(jié)晶方位差低于10°的晶界的每單位面積的長度為Lb時,滿足0.2≤(Lb/La)≤1.5,設(shè)被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒的當量圓直徑為D時,D的平均值為25μm以下,并且被結(jié)晶方位差為10°以上的晶界包圍的鐵素體晶粒之中,滿足D≤30μm的晶粒以面積率計為50%以上,抗拉強度為980MPa以上。文檔編號C23C2/06GK101724776SQ20091020530公開日2010年6月9日申請日期2009年10月19日優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日發(fā)明者三浦正明,二村裕一申請人:株式會社神戶制鋼所
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