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拉深罐用鋼板及其制造方法與流程

文檔序號:11446378閱讀:461來源:國知局
拉深罐用鋼板及其制造方法與流程

本發(fā)明涉及拉深罐用鋼板及其制造方法,更詳細(xì)而言,涉及拉深罐用的高強度冷軋鋼板及其制造方法。

本申請基于2014年11月17日在日本提出的專利申請2014-232931號要求優(yōu)先權(quán),將其內(nèi)容援引于此。



背景技術(shù):

單1~單5電池(國際標(biāo)準(zhǔn)尺寸20~1的電池)、鈕扣電池、大型混合動力電池等的電池罐、各種容器是將冷軋鋼板、或根據(jù)需要實施了鍍敷處理的鍍敷鋼板(以下稱為冷軋鋼板)進(jìn)行拉深加工(沖壓成形)而制造的。

在該拉深加工中,要求尺寸精度高、抑制沖壓模的磨損、且生產(chǎn)率高。因此,作為供拉深加工的冷軋鋼板,利用了拉深加工性和深拉深性這樣的沖壓成形性優(yōu)異的軟質(zhì)的冷軋鋼板。

另一方面,近年來,供拉深加工的冷軋鋼板,為了實現(xiàn)拉深罐的薄壁化,也要求強度的進(jìn)一步提高。例如,近年來,隨著電子設(shè)備的發(fā)展,要求使電池的容量進(jìn)一步增大。但是,電池的外形在規(guī)格上已經(jīng)被確定了尺寸。因而,為了增加電池的活性物質(zhì)的填充量,需要增加電池內(nèi)部的容積(拉深罐的內(nèi)容積)。而且,為了增加拉深罐的內(nèi)容積,需要將拉深罐用的冷軋鋼板薄板化(厚度減薄(gaugedown))。但是,在冷軋鋼板厚度減薄了的情況下,有時拉深罐的強度不足。特別是拉深罐的罐底,由于拉深加工時的加工應(yīng)變量少,因此不能夠期待加工硬化。因此,為了提高拉深罐的強度、特別是罐底的耐內(nèi)外壓強度,需要提高冷軋鋼板的強度。

拉深罐用的冷軋鋼板,如上所述,要求沖壓成形性優(yōu)異,并且為高強度。但是,提高沖壓成形性和提高強度可以說是彼此相悖的技術(shù)課題。即使能夠提高冷軋鋼板的強度而將冷軋鋼板薄壁化,也可預(yù)想到該冷軋鋼板的總伸長率el的下降、即沖壓成形性的下降。例如,即使提高了冷軋鋼板的強度,在作為拉深加工而進(jìn)行多階段的加工的情況下,也由于在拉深罐的胴體上部加工應(yīng)變量變得極大,因此該冷軋鋼板存在不能較好地進(jìn)行沖壓加工的可能性。這樣,關(guān)于拉深罐用冷軋鋼板,不容易做到使高強度和優(yōu)異的沖壓成形性并存。

除上述以外,在拉深罐用冷軋鋼板中,必須抑制在拉深加工時發(fā)生拉伸應(yīng)變(條紋花樣的表面缺陷)。如果發(fā)生拉伸應(yīng)變,則會在罐周面和罐底形成板厚較厚的部分(沒有發(fā)生拉伸應(yīng)變的部分)和較薄的部分(發(fā)生了拉伸應(yīng)變的部分)。也就是說,在罐周面和罐底形成凹凸。如果電池罐(拉深罐)具有這樣的凹凸形狀,則電池罐與電池活性物質(zhì)的接觸電阻變大,因此不優(yōu)選。另外,如果拉深罐具有這樣的凹凸形狀,則有可能拉深罐的抗拉剛度下降,拉深罐的耐內(nèi)外壓強度也下降。因而,對于拉深罐用冷軋鋼板,除了要求高強度且沖壓成形性優(yōu)異以外,還要求在拉深加工后不發(fā)生拉伸應(yīng)變。再者,在以下的說明中,將在拉深加工后不發(fā)生拉伸應(yīng)變的情況稱為“非st-st性優(yōu)異”。

再者,拉伸應(yīng)變是起因于鋼板變形時的屈服點伸長(剛屈服后在比屈服點小的變形阻力下進(jìn)行的穩(wěn)態(tài)變形)而發(fā)生的。該拉伸應(yīng)變能夠通過進(jìn)行將鋼板以輕壓下率軋制的調(diào)質(zhì)軋制(平整軋制)來抑制。但是,即使對鋼板實施了調(diào)質(zhì)軋制也產(chǎn)生應(yīng)變時效硬化的鋼板,隨著時間的經(jīng)過,拉伸應(yīng)變抑制效果降低。

以往,為了抑制拉伸應(yīng)變,作為拉深罐用冷軋鋼板,使用了添加有鈮(nb)的超低碳鋼、添加有硼(b)的低碳鋼。例如,添加有nb的超低碳鋼(nb-sulc)等所代表的if(interstitialfree)鋼,由于難以產(chǎn)生時效硬化,因此能夠防止拉伸應(yīng)變的發(fā)生。但是,添加有nb的超低碳鋼,由于其鋼成分被限制,因此難以提高鋼的強度。另一方面,添加有b的低碳鋼,由于在鋼中b與氮(n)結(jié)合,因此起因于n的時效硬化被抑制。但是,該添加有b的低碳鋼,也需要抑制由鋼中的固溶碳(c)引起的時效硬化。因而,添加有b的低碳鋼,通過在將鋼板連續(xù)退火后,利用箱式退火來施以過時效處理,減少鋼中的固溶c,來防止拉伸應(yīng)變的發(fā)生。例如,在上述的通過箱式退火來實現(xiàn)的過時效處理中,需要將鋼板在400℃左右的低溫下進(jìn)行均熱后,將鋼板緩冷。再者,在以下的說明中,將利用連續(xù)退火線進(jìn)行的退火稱為“cal(continuousannealingline)”。另外,將通過箱式退火來實現(xiàn)的過時效處理稱為“baf-oa(boxannealingfurnace-overaging)”。

在該baf-oa中,為了進(jìn)行上述的均熱以及緩冷,需要一星期左右的處理時間。因而,當(dāng)進(jìn)行baf-oa時,拉深罐用冷軋鋼板的生產(chǎn)率顯著地下降。因此,如果能夠不實施baf-oa而制造高強度、沖壓成形性優(yōu)異、非st-st性也優(yōu)異的拉深罐用冷軋鋼板,則在產(chǎn)業(yè)上是非常有益的。

除了上述以外,優(yōu)選拉深罐用冷軋鋼板的形狀凍結(jié)性也優(yōu)異。例如,在對拉深罐用冷軋鋼板進(jìn)行沖壓成形之后發(fā)生了回彈的情況下,無法得到目標(biāo)形狀的拉深罐,尺寸精度下降,拉深罐會發(fā)生變形或余肉。另外,在電池罐(拉深罐)發(fā)生了回彈的情況下,耐內(nèi)外壓強度降低,電池罐與電極端子板的接觸電阻增加。因此,拉深罐用冷軋鋼板除了要求高強度、沖壓成形性優(yōu)異、非st-st性優(yōu)異以外,為了提高沖壓成形后的尺寸精度,還要求形狀凍結(jié)性也優(yōu)異。

例如,專利文獻(xiàn)1公開了一種拉深罐用鋼板。該拉深罐用鋼板的特征在于,組成為c:≤0.0030wt%、si:≤0.05wt%、mn:≤0.5wt%、p:≤0.03wt%、s:≤0.020wt%、solal:0.01~0.100wt%、n:≤0.0070wt%、ti:0.01~0.050wt%、nb:0.008~0.030wt%、b:0.0002~0.0007wt%,余量的fe和不可避免的元素,晶粒度no.為10.0以上,hr30t為47~57。專利文獻(xiàn)1記載了上述拉深罐用鋼板能夠抑制表面缺陷。

例如,專利文獻(xiàn)2公開了一種拉深罐用鋼板。該拉深罐用鋼板的特征在于,以質(zhì)量%計,組成為c:0.045~0.100%、si:≤0.35%、mn:≤1.0%、p:≤0.070%、s:≤0.025%、solal:0.005~0.100%、n:≤0.0060%、b:b/n=0.5~2.5、余量的fe和不可避免的雜質(zhì),板厚t為0.15~0.60mm,δr值為+0.15~-0.08的范圍,通過將再結(jié)晶退火時的加熱速度設(shè)為5℃/秒以上,使鋼板的晶體取向無序化。對比文件2記載了上述拉深罐用鋼板尤其是凸耳性優(yōu)異。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本專利第3516813號公報

專利文獻(xiàn)2:日本專利第4374126號公報



技術(shù)實現(xiàn)要素:

雖然專利文獻(xiàn)1和2公開了拉深罐用鋼板,但專利文獻(xiàn)1和2所公開的拉深罐用鋼板是c含量低的軟質(zhì)的冷軋鋼板。因此,在將該鋼板厚度減薄的情況下,存在拉深罐的耐內(nèi)外壓強度降低的可能性。另外,在專利文獻(xiàn)1中,由于使用超低碳鋼,因此不需要考慮由固溶c引起的時效硬化和拉伸應(yīng)變的發(fā)生。而且,專利文獻(xiàn)2在省略了baf-oa的情況下,難以抑制拉伸應(yīng)變。這樣,關(guān)于為了實現(xiàn)薄板化而使冷軋鋼板高強度化、除了該高強度化以外還使沖壓成形性和非st-st性提高、以及為了提高沖壓成形后的尺寸精度而使形狀凍結(jié)性提高,專利文獻(xiàn)1和2都沒有公開和啟示。即,在現(xiàn)有技術(shù)中,沒有公開和啟示下述內(nèi)容:通過具有超過0.15%的較高的c含量來確保強度,并且,不進(jìn)行箱式退火,對于拉深罐用鋼板在時效處理后也能抑制拉伸應(yīng)變。再者,在jisg3303中所規(guī)定的鍍錫薄鋼板(blik)成分中,c含量為0.13%以下。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其課題是提供高強度、沖壓成形性優(yōu)異、非st-st性優(yōu)異、形狀凍結(jié)性也優(yōu)異的拉深罐用冷軋鋼板。

本發(fā)明的主旨如下。

(1)本發(fā)明的一技術(shù)方案涉及的拉深罐用鋼板,作為化學(xué)成分以質(zhì)量%計含有c:大于0.150%且為0.250%以下、sol.al:0.005~0.100%、b:0.0005~0.02%、si:0.50%以下、mn:0.70%以下、p:0.070%以下、s:0.05%以下、n:0.0080%以下、nb:0.003%以下、ti:0.003%以下,余量包含fe和雜質(zhì),所述化學(xué)成分中的硼含量和氮含量以質(zhì)量%計滿足0.4≤b/n≤2.5,作為所述鋼板的顯微組織包含鐵素體和珠光體,將所述鋼板在100℃下實施1小時的時效處理后進(jìn)行拉伸方向與軋制方向平行的拉伸試驗,將由該拉伸試驗得到的屈服強度按單位mpa記為yp、總伸長率按單位%記為el、屈服點伸長率按單位%記為yp-el、屈服比按單位%記為yr、以及加工硬化量按單位mpa記為wh時,所述yp為310~370mpa,所述el為24~30%,所述yp-el為0%,所述yr為68~73%,所述wh為45~70mpa。

(2)根據(jù)上述(1)所述的拉深罐用鋼板,所述yp和所述wh相加而得到的值可以大于355mpa且為440mpa以下。

(3)根據(jù)上述(1)或(2)所述的拉深罐用鋼板,在所述鋼板的表面上可以配置有鍍ni層、ni擴(kuò)散鍍層、鍍sn層和tfs鍍層之中的至少一種鍍層。

(4)一種上述(1)或(2)所述的拉深罐用鋼板的制造方法,具備:

得到具有所述化學(xué)成分的鑄坯的制鋼工序;

熱軋工序,該工序?qū)⑺鲨T坯加熱到1000℃以上,在840~950℃下進(jìn)行精軋,在精軋后冷卻,在500~750℃下進(jìn)行卷取從而得到熱軋鋼板;

一次冷軋工序,該工序?qū)λ鰺彳堜摪鍖嵤├塾媺合侣食^80%的一次冷軋,從而得到一次冷軋鋼板;

退火工序,該工序?qū)嵤┻B續(xù)退火從而得到退火鋼板,所述連續(xù)退火是將所述一次冷軋鋼板以10~40℃/秒的平均升溫速度升溫,在750℃~820℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行均熱,其后,在500~400℃的區(qū)間中以5~80℃/秒的平均冷卻速度冷卻的退火;和

調(diào)質(zhì)軋制工序,該工序?qū)⒃谒鐾嘶鸸ば蚝鬀]有施以過時效處理的所述退火鋼板以0.5~5.0%的累計壓下率進(jìn)行調(diào)質(zhì)軋制,從而得到調(diào)質(zhì)軋制鋼板。

(5)根據(jù)上述(4)所述的拉深罐用鋼板的制造方法,可以還具備鍍敷工序,該鍍敷工序在所述調(diào)質(zhì)軋制工序后對所述調(diào)質(zhì)軋制鋼板實施鍍ni處理、ni擴(kuò)散鍍處理、鍍sn處理和tfs鍍處理之中的至少一種處理。

根據(jù)本發(fā)明的上述技術(shù)方案,能夠提供高強度、沖壓成形性優(yōu)異、非st-st性優(yōu)異、形狀凍結(jié)性也優(yōu)異的拉深罐用冷軋鋼板。該冷軋鋼板的沖壓成形性和形狀凍結(jié)性優(yōu)異,能夠抑制拉伸應(yīng)變的發(fā)生,能夠?qū)崿F(xiàn)薄板化。

附圖說明

圖1是以往的拉深罐用冷軋鋼板的加速時效處理后的拉伸試驗結(jié)果,是將屈服點附近放大表示的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

圖2是本發(fā)明的一實施方式涉及的拉深罐用冷軋鋼板的加速時效處理后的拉伸試驗結(jié)果,是將屈服點附近放大表示的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

圖3是表示以往的拉深罐用冷軋鋼板的顯微組織的光學(xué)顯微鏡照片。

圖4是表示本實施方式涉及的拉深罐用冷軋鋼板的顯微組織的光學(xué)顯微鏡照片。

圖5是表示冷軋鋼板的c含量(%)與加工硬化量wh(%)的關(guān)系的圖。

圖6是表示冷軋鋼板的c含量(%)與總伸長率el(%)的關(guān)系的圖。

具體實施方式

以下,對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。但是,本發(fā)明并不僅限于本實施方式中公開的構(gòu)成,可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。另外,對于下述的數(shù)值限定范圍,下限值和上限值包含在該范圍內(nèi)。表示為“超過”或“小于”的數(shù)值,其值不包含在數(shù)值范圍內(nèi)。關(guān)于各元素的含量的“%”意指“質(zhì)量%”。

本發(fā)明人對拉深罐用鋼板(以下稱為冷軋鋼板)的特性進(jìn)行了調(diào)查和研究,得到以下見解(i)~(v)。首先,對見解(i)和(ii)進(jìn)行說明。

(i)在本實施方式涉及的冷軋鋼板中,如果使c含量超過0.150%,則鋼通過鋼中的固溶c而固溶強化,冷軋鋼板的屈服強度yp提高。自然時效后的軋制方向(l方向)的屈服強度yp達(dá)到比以往的拉深罐用冷軋鋼板的屈服強度高的310mpa以上。因此,如果使用該冷軋鋼板,則即使薄板化,也能夠得到耐內(nèi)外壓強度優(yōu)異的拉深罐。

(ii)在本實施方式涉及的冷軋鋼板中,即使將c含量提高到超過0.150%,如果將cal(連續(xù)退火)的平均升溫速度設(shè)為10~40℃/秒,將退火溫度(均熱溫度)設(shè)為鐵素體和奧氏體的雙相區(qū)溫度(例如750~820℃),將其后的500~400℃的區(qū)間的平均冷卻速度設(shè)為5~80℃/秒,則也能夠得到即使鋼中存在固溶c,非st-st性也優(yōu)異的冷軋鋼板。

圖1中示出以往的拉深罐用冷軋鋼板的屈服點附近的應(yīng)力-應(yīng)變線圖。圖2中示出本實施方式涉及的拉深罐用冷軋鋼板的屈服點(0.2%耐力(條件屈服強度σ0.2))附近的應(yīng)力-應(yīng)變線圖。圖1的供拉伸試驗的冷軋鋼板的c含量為0.056質(zhì)量%,圖2的供拉伸試驗的冷軋鋼板的c含量為0.190質(zhì)量%。圖1和圖2的冷軋鋼板是在滿足后述的本實施方式涉及的冷軋鋼板的制造方法的條件下制造出的。具體而言,在上述條件下實施cal后,不實施baf-oa而制造出圖1和圖2的冷軋鋼板。由制造出的冷軋鋼板制作了具有與l方向(軋制方向)平行的平行部的jis5號拉伸試樣。對制作出的拉伸試樣實施了加速時效處理。具體而言,作為加速時效處理,對各拉伸試樣在100℃下實施了1小時的時效處理。該加速時效處理相當(dāng)于自然時效大致飽和的時效。使用加速時效處理后的拉伸試樣,在室溫(25℃)且大氣中實施拉伸試驗,得到了圖1和圖2的應(yīng)力-應(yīng)變線圖。

在c含量低的以往的冷軋鋼板(圖1)中,發(fā)生屈服點下降,產(chǎn)生了屈服點伸長yp-el。這起因于如下:即使從外部施加應(yīng)力,也由于固溶c帶來的柯氏(cottrell)效應(yīng),直到屈服點為止位錯沒有移動(被固定),并在屈服點位錯一下子從固溶c解放而移動。而且,在以往的冷軋鋼板(圖1)中,在屈服后也反復(fù)進(jìn)行由柯氏效應(yīng)所致的位錯的固定和解放,因此產(chǎn)生屈服點伸長yp-el。

與此相對,c含量高的本實施方式涉及的冷軋鋼板(圖2),沒有確認(rèn)到屈服點下降,沒有產(chǎn)生屈服點伸長yp-el。本實施方式涉及的冷軋鋼板(圖2),如果從外部附加應(yīng)力,則在屈服點之前也會局部地開始塑性變形,產(chǎn)生了沒有觀察到如圖1所示的屈服點伸長yp-el的特殊現(xiàn)象。

于是,對于圖1和圖2的冷軋鋼板,通過光學(xué)顯微鏡觀察了l截面(與軋制方向平行的截面)中的顯微組織。圖3是圖1的供于拉伸試驗的冷軋鋼板的l截面的顯微組織圖像,圖4是圖2的供于拉伸試驗的冷軋鋼板的l截面的顯微組織圖像。

在圖3和圖4中,白色的組織是鐵素體10,黑色的組織是珠光體20。從圖3和圖4觀察出,圖3和圖4的冷軋鋼板的顯微組織是主要包含鐵素體和珠光體的組織。但是,c含量高的圖4的冷軋鋼板,與圖3的冷軋鋼板相比,生成了更多的珠光體。

考慮到以上的拉伸試驗和組織觀察的結(jié)果,本實施方式涉及的冷軋鋼板(c含量高的冷軋鋼板)顯示出的屈服點附近的特殊現(xiàn)象可被推測如下。本實施方式涉及的冷軋鋼板(c含量高的冷軋鋼板),作為顯微組織主要包含鐵素體和珠光體,但與c含量低的冷軋鋼板相比,生成更多的珠光體。珠光體是比鐵素體硬的組織。因此,在變形時鐵素體優(yōu)先地變形。而且,在珠光體塊與鐵素體粒的邊界附近,存在在相變時產(chǎn)生的應(yīng)力場(應(yīng)變)。因此,在較大地受到該應(yīng)力場的影響的晶粒中錯位容易生成且容易移動。即,在具有本實施方式特有的顯微組織的冷軋鋼板變形的情況下,鐵素體和珠光體之中,較大地受到應(yīng)力場的影響的鐵素體粒在屈服點前先行地開始變形,沒有較大地受到應(yīng)力場的影響的鐵素體粒晚于該較大地受到應(yīng)力場的影響的鐵素體粒開始變形,然后,珠光體塊開始變形。這樣,本實施方式涉及的冷軋鋼板,在受到來自外部的應(yīng)力時,從錯位容易生成和移動的鐵素體粒起依次開始變形,因此可以認(rèn)為即使在鋼中存在固溶c,在應(yīng)力-應(yīng)變線圖中也不出現(xiàn)屈服點伸長yp-el。其結(jié)果,可以認(rèn)為能抑制拉伸應(yīng)變的發(fā)生。

再者,如上所述,為了防止拉伸應(yīng)變的發(fā)生,以往的鋼板實施了baf-oa等。但是,以往的鋼板以c含量低為技術(shù)特征。在c含量超過0.150%的高c含量的鋼板的情況下,即使實施了baf-oa等,也難以充分減少鋼中的固溶c,因此實質(zhì)上難以將yp-el控制為0%。本實施方式涉及的鋼板,即使c含量超過0.150%,也能夠通過對制造條件進(jìn)行控制而形成上述主要包含鐵素體和珠光體的組織,來將yp-el控制為0%。

本發(fā)明人對于c含量與加工硬化量wh的關(guān)系也進(jìn)行了調(diào)查。從而得到了見解(iii)。再者,關(guān)于本實施方式涉及的冷軋鋼板,將發(fā)生2%變形時的應(yīng)力減去屈服強度yp(0.2%耐力)得到的值按單位mpa作為加工硬化量wh。

(iii)本實施方式涉及的冷軋鋼板,如果使c含量超過0.150%,并且進(jìn)行組織控制,則加工硬化量wh達(dá)到45mpa以上,因此能得到?jīng)_壓成形后的形狀凍結(jié)性優(yōu)異的冷軋鋼板。

如果加工硬化量wh充分大,則在塑性變形了的區(qū)域(加工硬化了的區(qū)域)中,與沒有塑性變形的區(qū)域(沒有加工硬化的區(qū)域)相比,強度變高(變形阻力變大)。因此,在沖壓成形中,在塑性變形了的區(qū)域中變形的進(jìn)行被抑制,在相對低強度的沒有塑性變形的區(qū)域中,變形的進(jìn)行被促進(jìn)。該情況下,在沖壓成形中,在鋼板內(nèi)變形的區(qū)域從加工硬化了的區(qū)域起向沒有加工硬化的區(qū)域依次推移,因此鋼板容易跟隨沖壓模具的形狀而變形。其結(jié)果,沖壓成形后的形狀凍結(jié)性提高。

圖5表示冷軋鋼板的c含量(質(zhì)量%)與加工硬化量wh(%)的關(guān)系。再者,該圖5是對被控制成主要包含鐵素體和珠光體的顯微組織的冷軋鋼板進(jìn)行調(diào)查而得到的。

如圖5所示,隨著c含量的增加,加工硬化量wh急速地增大。具體而言,如果c含量超過0.150%,則加工硬化量wh成為顯示出充分的形狀凍結(jié)性的45mpa以上。另外,如上所述,c含量超過0.150%時,加速時效處理后的l方向的屈服強度yp成為310mpa以上。即,如果除了顯微組織等的控制以外還使c含量超過0.150%,則作為拉深罐用冷軋鋼板所要求的特性之中,強度、非st-st性和形狀凍結(jié)性都能滿足。

另一方面,如果c含量過高,則冷軋鋼板過度硬化,總伸長率el(%)降低,其結(jié)果,沖壓成形性降低。本發(fā)明人對c含量與總伸長率el的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。從而得到了見解(iv)。

(iv)本實施方式涉及的冷軋鋼板,如果將c含量設(shè)為0.250%以下,并且進(jìn)行組織控制,則自然時效之后的l方向(軋制方向)的總伸長率el達(dá)到24%以上,為與以往的拉深罐用冷軋鋼板的總伸長率相同的程度或在其以上。因此,能得到?jīng)_壓成形性優(yōu)異的冷軋鋼板。

圖6表示冷軋鋼板的c含量(質(zhì)量%)與總伸長率el(%)的關(guān)系。再者,該圖6是對被控制成主要包含鐵素體和珠光體的顯微組織的冷軋鋼板進(jìn)行調(diào)查而得到的。

如圖6所示,隨著c含量的增加,總伸長率el降低。在沖壓成形中,如果總伸長率el為24%以上,則能得到充分的沖壓成形性。因此,如圖6所示,本實施方式涉及的冷軋鋼板,如果c含量為0.250%以下,則總伸長率el達(dá)到24%以上,能得到優(yōu)異的沖壓成形性。另外,如上所述,為了使強度、非st-st性和形狀凍結(jié)性得到滿足,將c含量的下限設(shè)為超過0.150%。即,在本實施方式涉及的拉深罐用冷軋鋼板中,將c含量設(shè)為超過0.150%且為0.250%以下。

進(jìn)而,本發(fā)明人除了對于上述的由c引起的拉伸應(yīng)變的抑制進(jìn)行調(diào)查以外,還對于由n引起的拉伸應(yīng)變的抑制進(jìn)行了調(diào)查。從而得到了見解(v)。

(v)如果將c含量設(shè)為超過0.150%且為0.250%以下,而且將b含量和n含量控制為0.4≤b/n≤2.5,則能夠抑制由c引起的拉伸應(yīng)變的發(fā)生和由n引起的拉伸應(yīng)變的發(fā)生這兩者。

對于c含量超過0.150%且為0.250%以下、b/n滿足0.4~2.5的鋁鎮(zhèn)靜鋼的冷軋鋼板實施cal(連續(xù)退火)。此時,如上所述,將平均升溫速度設(shè)為10~40℃/秒,將退火溫度設(shè)為鐵素體和奧氏體的雙相區(qū)溫度(例如750~820℃),將其后的500~400℃的區(qū)間的平均冷卻速度設(shè)為5~80℃/秒。該情況下,除了冷軋鋼板的強度、沖壓成形性、形狀凍結(jié)性、以及起因于c的非st-st性提高以外,由于b與n結(jié)合而形成氮化物,因此由固溶n引起的時效硬化得到抑制,其結(jié)果,由n引起的拉伸應(yīng)變的發(fā)生也得到抑制。

以下,對本實施方式涉及的拉深罐用冷軋鋼板進(jìn)行詳細(xì)說明。

[化學(xué)組成]

本實施方式涉及的拉深罐用冷軋鋼板,作為化學(xué)成分,包含基本元素c、sol.al和b,余量包含fe和雜質(zhì)。

再者,“雜質(zhì)”是指在工業(yè)上制造鋼時從作為原料的礦石、廢料、或制造環(huán)境等混入的成分。為了充分地發(fā)揮本實施方式的效果,這些雜質(zhì)之中的si、mn、p、s、以及n優(yōu)選如以下那樣限制。另外,由于優(yōu)選雜質(zhì)的含量少,因此不需要限制下限值,雜質(zhì)的下限值也可以為0%。

c:大于0.150%且為0.250%以下

碳(c)固溶從而提高鋼的強度。如果鋼的強度提高,則能夠使冷軋鋼板薄板化。如果c含量超過0.150%,則以滿足后述的其它的化學(xué)組成和制造條件為條件,加速時效處理后的l方向的屈服強度yp成為310mpa以上,加工硬化量wh成為45mpa以上。如果c含量為0.150%以下,則得不到上述效果。另一方面,如果c含量超過0.250%,則冷軋鋼板的硬度過高,如圖6所示,自然時效飽和之后(加速時效處理后)的總伸長率el降低。該情況下,冷軋鋼板的沖壓成形性變低。因此,c含量大于0.150%且為0.250%以下。再者,c是奧氏體形成元素。在本實施方式涉及的冷軋鋼板中,為了控制顯微組織,c含量的下限優(yōu)選為0.153%、0.155%或0.160%。c含量的上限優(yōu)選為低于0.250%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.225%。

si:0.50%以下

硅(si)是不可避免地含有的雜質(zhì)。si使冷軋鋼板的鍍層密著性以及制罐后的冷軋鋼板的涂布密著性降低。因此,si含量限制為0.50%以下。si含量的優(yōu)選的上限為低于0.50%。si含量優(yōu)選為盡可能低的值。但是,由于在工業(yè)上難以穩(wěn)定地使si含量為0%,因此可以將si含量的下限設(shè)為0.0001%。

mn:0.70%以下

錳(mn)是不可避免地含有的雜質(zhì)。mn使冷軋鋼板硬質(zhì)化,使冷軋鋼板的總伸長率el降低。因此,沖壓成形性(拉深加工性)降低。另外,mn是奧氏體形成元素,在本實施方式涉及的冷軋鋼板中,為了控制顯微組織而不向鋼中添加。在mn含量超過0.70%的情況下,難以得到本實施方式涉及的鋼板所特有的機械特性。因此,mn含量限制為0.70%以下。mn含量的優(yōu)選的上限為低于0.70%。mn含量優(yōu)選為盡可能低的值。但是,由于在工業(yè)上難以穩(wěn)定地使mn含量為0%,因此可以將mn含量的下限設(shè)為0.0001%。

p:0.070%以下

磷(p)是不可避免地含有的雜質(zhì)。p一般提高冷軋鋼板的強度。但是,如果p含量過高,則沖壓成形性降低。具體而言,成形為拉深罐之后的耐二次加工脆性降低。對于深拉深加工出的拉深罐而言,例如,有時在如-10℃那樣的低溫下通過落下時的沖擊而脆性斷裂,另外,有時通過彎曲加工應(yīng)變,罐側(cè)壁端部脆性斷裂。將這樣的斷裂稱為二次加工脆性開裂。在p含量過量的情況下,容易發(fā)生二次加工脆性開裂。因此,p含量限制為0.070%以下。但是,由于在工業(yè)上難以穩(wěn)定地使p含量為0%,因此可以將p含量的下限設(shè)為0.0001%。

s:0.05%以下

硫(s)是不可避免地含有的雜質(zhì)。s使熱軋時的鋼板表層發(fā)生脆性裂紋,使熱軋鋼帶產(chǎn)生邊裂。因此,s含量限制為0.05%以下。s含量優(yōu)選為盡可能低的值。但是,由于在工業(yè)上難以穩(wěn)定地使s含量為0%,因此可以將s含量的下限設(shè)為0.0001%。

sol.al:0.005~0.100%

鋁(al)使鋼脫氧。al還在連鑄時提高鑄坯的表面品質(zhì)。如果al含量過低,則不能得到這些效果。另一方面,如果al含量過高,則上述效果飽和,制造成本變高。因此,al含量為0.005~0.100%。本實施方式涉及的拉深罐用冷軋鋼板中的al含量意指sol.al(酸溶鋁)的含量。

n:0.0080%以下

氮(n)是不可避免地含有的雜質(zhì)。n與al結(jié)合而形成氮化物,使晶粒微細(xì)化等從而使織構(gòu)變化,其結(jié)果,對凸耳性(在拉深罐成形之后產(chǎn)生的罐周向的罐高度不均勻的程度)給予影響。n還是使鋼時效硬化的元素,因此,會使冷軋鋼板的沖壓成形性降低,使拉伸應(yīng)變發(fā)生。本實施方式涉及的冷軋鋼板,通過使鋼中含有后述的b,使n與b結(jié)合而形成氮化物,從而抑制由n引起的凸耳性的降低,抑制由固溶n引起的時效硬化。但是,如果n含量過高,則凸耳性降低,容易發(fā)生時效硬化。因此,n含量限制為0.0080%以下。n含量優(yōu)選為盡可能低的值。但是,由于在工業(yè)上難以穩(wěn)定地使n含量為0%,因此可以將n含量的下限設(shè)為0.0005%。

b:0.0005~0.02%

硼(b)與n結(jié)合而形成bn(氮化硼),減少固溶n。由此,可抑制由固溶n引起的時效硬化。b還使冷軋鋼板的織構(gòu)無序化,使作為塑性應(yīng)變比的r值(蘭克福特值)接近于1。由此,凸耳性提高。另外,b是鐵素體形成元素,在本實施方式涉及的冷軋鋼板中,為了控制顯微組織而添加。如果b含量低于0.0005%,則不能得到這些效果。另一方面,如果b含量超過0.02%,則固溶b增加從而冷軋鋼板硬質(zhì)化,凸耳性降低。因此,b含量為0.0005~0.02%。b含量的下限優(yōu)選為0.0010%或0.0015%。

進(jìn)而,在本實施方式涉及的冷軋鋼板中,相互關(guān)聯(lián)地規(guī)定b和n的含量。如上述那樣,在鋼中固溶n過量時,鋼會發(fā)生時效硬化。因而,使鋼中含有b而形成bn。另一方面,當(dāng)在鋼中固溶b過量時,冷軋鋼板硬質(zhì)化,凸耳性下降。因而,需要相互關(guān)聯(lián)地規(guī)定b和n的含量。具體而言,化學(xué)成分中的b含量和n含量以質(zhì)量%計需要滿足0.4≤b/n≤2.5。在b和n的含量滿足上述條件時,能夠在抑制由固溶b引起的上述特性的下降的同時,很理想地抑制由固溶n引起的拉伸應(yīng)變的發(fā)生。b/n的值的下限優(yōu)選為0.8。

在本實施方式涉及的冷軋鋼板中,優(yōu)選除了限制上述的雜質(zhì)以外,還限制鈮(nb)、鈦(ti)、銅(cu)、鎳(ni)、鉻(cr)、以及錫(sn)。具體而言,為了充分地發(fā)揮本實施方式的效果,優(yōu)選限制為nb:0.003%以下、ti:0.003%以下、cu:0.5%以下、ni:0.5%以下、cr:0.3%以下、以及sn:0.05%以下。特別是ti由于形成tin而對顯微組織的形成造成影響,因此優(yōu)選如上述那樣進(jìn)行限制。這些雜質(zhì)的含量優(yōu)選為盡可能低的值。但是,由于在工業(yè)上難以穩(wěn)定地使這些雜質(zhì)的含量為0%,因此可以將這些雜質(zhì)的含量的下限分別設(shè)為0.0001%。

上述的化學(xué)成分,采用鋼的一般的分析方法來測定即可。例如,上述的化學(xué)成分使用icp-aes(inductivelycoupledplasma-atomicemissionspectrometry)來測定即可。具體而言,通過從鋼板的中央的位置制取粒狀的試樣,并在基于預(yù)先作成的檢量線(校準(zhǔn)線)的條件下進(jìn)行化學(xué)分析就能夠確定。但是,c和s使用燃燒-紅外線吸收法來測定即可,n使用惰性氣體熔融-熱導(dǎo)法來測定即可。

[顯微組織]

本實施方式涉及的冷軋鋼板,作為顯微組織主要包含鐵素體和珠光體。另外,由于上述的bn是微細(xì)析出物,因此在低倍率的情況下無法觀察到,但作為顯微組織可以包含該bn。本實施方式涉及的冷軋鋼板,除了控制成為上述的化學(xué)成分以外,還控制成為上述的顯微組織,由此能夠得到高強度、沖壓成形性優(yōu)異、非st-st性優(yōu)異、形狀凍結(jié)性也優(yōu)異的冷軋鋼板。

上述的鐵素體、珠光體和bn,優(yōu)選在顯微組織中合計為95~100面積%。即,作為鐵素體、珠光體和bn以外的組織的粒狀滲碳體、馬氏體、殘余奧氏體等,優(yōu)選限制為合計低于5面積%。鐵素體、珠光體和bn以外的組織的合計的面積分率優(yōu)選為盡可能低的值。因此,本實施方式涉及的冷軋鋼板,進(jìn)一步優(yōu)選作為顯微組織僅由鐵素體、珠光體和bn構(gòu)成。

再者,在本實施方式涉及的冷軋鋼板中,如以下那樣定義顯微組織中所含有的各構(gòu)成相。鐵素體和鐵素體粒定義為具有起因于擴(kuò)散型相變的體心立方結(jié)構(gòu)(bcc)、且晶體取向角度差為0°以上且低于15°的區(qū)域。馬氏體和馬氏體粒定義為具有起因于無擴(kuò)散型相變的體心立方結(jié)構(gòu)(bcc)或體心正方結(jié)構(gòu)(bct)、且晶體取向角度差為0°以上且低于15°的區(qū)域。滲碳體定義為具有斜方晶結(jié)構(gòu)的fe與c的化合物(fe3c)。珠光體和珠光體塊(pearliteblock)定義為具有由鐵素體和滲碳體構(gòu)成的層狀組織、且該珠光體中的鐵素體的晶體取向角度差為0°以上且低于9°的區(qū)域。粒狀滲碳體定義為不包含在珠光體塊中的滲碳體。bn定義為具有六方晶結(jié)構(gòu)或立方晶結(jié)構(gòu)的b與n的化合物。

上述的顯微組織,采用光學(xué)顯微鏡觀察冷軋鋼板的l截面(與軋制方向平行的截面)即可。另外,各構(gòu)成相的面積分率等通過對顯微組織照片進(jìn)行圖像解析來求出即可。

[機械特性]

關(guān)于本實施方式涉及的冷軋鋼板,將冷軋鋼板在100℃下實施了1小時的時效處理(加速時效處理)后進(jìn)行拉伸試驗,將由該拉伸試驗得到的屈服強度按單位mpa記為yp、總伸長率按單位%記為el、屈服點伸長率按單位%記為yp-el、屈服比按單位%記為yr、以及加工硬化量按單位mpa計時,

yp為310~370mpa,

el為24~30%,

yp-el為0%,

yr為68~73%,

wh為45~70mpa。

在此,拉伸試驗,使用平行部與l方向(軋制方向)平行的拉伸試樣,在室溫(25℃)、大氣中根據(jù)jisz2241(2011)來實施。

yp:310~370mpa

如果屈服強度yp為310mpa以上,則即使使冷軋鋼板薄板化(厚度減薄),也能得到耐內(nèi)外壓強度優(yōu)異的拉深罐。另一方面,對于屈服強度yp的上限不特別限制。但是,如果屈服強度yp過高,則難以進(jìn)行沖壓成形,因此可以將屈服強度yp設(shè)為370mpa以下。優(yōu)選屈服強度yp低于360mpa。再者,本實施方式涉及的冷軋鋼板,如上所述以不顯示出明確的屈服點為技術(shù)特征,因此屈服強度yp意指0.2%耐力。

el:24~30%

如果總伸長率el為24%以上,則能夠滿足作為拉深罐用冷軋鋼板的沖壓成形性(拉深加工性)。另一方面,關(guān)于總伸長率el的上限,值越大越好,因此并不特別限制。但是,由于在工業(yè)上難以穩(wěn)定地使總伸長率el超過30%,因此可以將總伸長率el的上限設(shè)為30%。再者,總伸長率el意指彈性伸長率與永久伸長率之和。

yp-el:0%

如果屈服點伸長率yp-el為0%,則能夠抑制在剛屈服后在比屈服點小的變形阻力下進(jìn)行的穩(wěn)態(tài)變形,因此能夠抑制拉伸應(yīng)變的發(fā)生。再者,在本實施方式涉及的冷軋鋼板中,屈服點伸長率yp-el為0%意指:在剛屈服后沒有在比屈服點(0.2%耐力)小的變形阻力(應(yīng)力)下進(jìn)行變形(應(yīng)變)。即,在本實施方式涉及的冷軋鋼板中,屈服點伸長率yp-el為0%意指:沒有發(fā)生屈服點下降,剛屈服后(剛達(dá)到0.2%耐力后)應(yīng)力-應(yīng)變曲線就顯示出加工硬化。

yr:68~73%

如果屈服比yr為68~73%,則意味著相對于拉伸強度ts,屈服強度yp為被理想地控制的范圍。即,能夠為了薄板化而確保理想的屈服強度yp,并且能夠在沖壓成形時允許從屈服強度yp到抗拉強度ts的加工硬化。因此,能夠得到高強度、沖壓成形性優(yōu)異、形狀凍結(jié)性也優(yōu)異的冷軋鋼板。再者,屈服比yr意指單位為mpa的屈服強度yp除以單位為mpa的抗拉強度ts而得到的值的百分率。

wh:45~70mpa

如果加工硬化量wh為45~70mpa,則在沖壓成形中,塑性變形了的區(qū)域(加工硬化了的區(qū)域)中,變形的進(jìn)行得到抑制,相對低強度的沒有塑性變形的區(qū)域(沒有加工硬化的區(qū)域)中,變形的進(jìn)行得到促進(jìn),因此在鋼板內(nèi)變形的區(qū)域,從加工硬化了的區(qū)域向沒有加工硬化的區(qū)域依次推移。因此,在沖壓成形中,鋼板容易跟隨沖壓模具的形狀而變形,因此沖壓成形后的形狀凍結(jié)性提高。

另外,本實施方式涉及的冷軋鋼板,優(yōu)選屈服強度yp和加工硬化量wh相加而得到的值大于355mpa且為440mpa以下。在yp+wh的值滿足該條件時,屈服強度yp和加工硬化量wh被理想地控制,能夠得到高強度、沖壓成形性優(yōu)異、形狀凍結(jié)性也優(yōu)異的冷軋鋼板。

[鍍層]

本實施方式涉及的冷軋鋼板,可以在冷軋鋼板的表面上(板面上)配置有鍍ni層、ni擴(kuò)散鍍層、鍍sn層、和無錫薄鋼板(tfs:tinfreesteel)鍍層(由金屬cr層和cr水合氧化物層這兩層構(gòu)成的鍍層)之中的至少一方。通過在冷軋鋼板的板面上配置上述的鍍層,表面外觀提高,耐腐蝕性、耐化學(xué)藥品性、耐應(yīng)力裂紋性等提高。

以下,對本實施方式涉及的拉深罐用冷軋鋼板的制造方法進(jìn)行詳述。

對本實施方式涉及的拉深罐用冷軋鋼板的制造方法的一例進(jìn)行說明。本實施方式涉及的拉深罐用冷軋鋼板的制造方法,具備:得到鑄坯的工序(制鋼工序)、得到熱軋鋼板的工序(熱軋工序)、得到一次冷軋鋼板的工序(一次冷軋工序)、得到退火鋼板的工序(退火工序)、和得到調(diào)質(zhì)軋制鋼板的工序(調(diào)質(zhì)軋制工序)。

[制鋼工序]

在制鋼工序中制造如下鋼液,其含有c:超過0.150%且為0.250%以下、sol.al:0.005~0.100%、b:0.0005~0.02%、si:0.50%以下、mn:0.70%以下、p:0.070%以下、s:0.05%以下、n:0.0080%以下、nb:0.003%以下、ti:0.003%以下,余量包含fe和雜質(zhì),化學(xué)成分中的硼含量和氮含量以質(zhì)量%計滿足0.4≤b/n≤2.5。由制造出的鋼液來制造鑄坯(板坯)。例如,使用通常的連鑄法、鑄錠法、薄板坯鑄造法等鑄造方法來鑄造板坯即可。再者,在連鑄的情況下,可以將鋼一次冷卻到低溫(例如室溫),進(jìn)行再加熱后,將該鋼進(jìn)行熱軋,也可以將剛鑄造后的鋼(鑄造板坯)連續(xù)地?zé)彳垺?/p>

[熱軋工序]

在熱軋工序中,將制鋼工序后的鑄坯加熱到1000℃以上(例如1000~1280℃),在840~950℃進(jìn)行精軋,在精軋之后進(jìn)行冷卻,在500~750℃進(jìn)行卷取,來制造熱軋鋼板。

如果卷取溫度ct超過750℃,則難以將熱軋鋼板控制成適合供后面工序的顯微組織(帶組織),難以將最終得到的冷軋鋼板控制成本實施方式所特有的顯微組織。如果卷取溫度ct低于500℃,則熱軋鋼板中的滲碳體會成為硬質(zhì)的組織。因此,冷軋鋼板的總伸長率el會降低。因此,優(yōu)選的卷取溫度ct為500~750℃。再者,為了理想地控制顯微組織,卷取溫度ct的下限進(jìn)一步優(yōu)選為600℃。

[一次冷軋工序]

在一次冷軋工序中,對熱軋工序后的熱軋鋼板實施累計壓下率超過80%的一次冷軋,來制造板厚為0.15~0.50mm的一次冷軋鋼板。

在一次冷軋中,使冷軋率變化來研究拉深罐用冷軋鋼板的最佳的冷軋率,設(shè)定冷軋率使得鋼板的面內(nèi)各向異性δr大致為0(具體而言,δr為+0.15~-0.08的范圍)。另外,設(shè)定冷軋率使得一次冷軋鋼板成為適合供后面工序的顯微組織(加工組織)。在一次冷軋中,將累計壓下率設(shè)為超過80%。累計壓下率的下限優(yōu)選為84%。另一方面,累計壓下率的上限不特別限制。但是,由于在工業(yè)上難以穩(wěn)定地使累計壓下率超過90%,因此可以將累計壓下率的上限設(shè)為90%。再者,累計壓下率是根據(jù)一次冷軋中的第一道次前的入口板厚與最終道次后的出口板厚的差計算出的壓下率。

一次冷軋鋼板的板厚優(yōu)選為0.151~0.526mm。如果板厚超過0.526mm,則難以得到優(yōu)異的凸耳性。如果板厚低于0.151mm,則必須使熱軋鋼板的板厚較薄,在該情況下不能確保上述的熱軋時的終軋溫度。因此,一次冷軋鋼板的板厚優(yōu)選為0.151~0.526mm。

[退火工序(cal工序)]

在退火工序中,實施下述連續(xù)退火來制造退火鋼板:將一次冷軋工序后的一次冷軋鋼板以10~40℃/秒的平均升溫速度升溫,在鐵素體和奧氏體的雙相區(qū)溫度(例如750~820℃)下進(jìn)行均熱,然后,在500~400℃的區(qū)間的平均冷卻速度為5~80℃/秒的條件下進(jìn)行冷卻。

如果在退火工序的升溫過程中,將一次冷軋鋼板以平均升溫速度hr:10~40℃/秒進(jìn)行升溫,則能夠理想地控制顯微組織。在退火工序的升溫過程中,一次冷軋鋼板的加工組織進(jìn)行回復(fù),在加工組織中生成再結(jié)晶核。通過在上述條件下將一次冷軋鋼板升溫,能理想地控制加工組織的再結(jié)晶過程,因此能夠理想地得到本實施方式所特有的顯微組織。再者,進(jìn)一步優(yōu)選在該升溫過程中,使500~700℃的區(qū)間的平均升溫速度為15~30℃/秒而將一次冷軋鋼板升溫。

退火溫度(均熱溫度)st設(shè)在鐵素體和奧氏體的雙相區(qū)溫度。在本實施方式涉及的拉深罐用鋼板的上述的化學(xué)成分的情況下,750~820℃的溫度范圍相當(dāng)于鐵素體和奧氏體的雙相區(qū)溫度。通過在該溫度范圍內(nèi)進(jìn)行均熱,能夠理想地控制顯微組織。

如果退火溫度st低于750℃,則成為在接近于鐵素體單相區(qū)溫度的溫度下的退火,因此珠光體的生成變得不充分,鐵素體粒的晶體粒徑也變小。因此,不能得到上述的本實施方式的顯微組織。該情況下,難以得到目標(biāo)機械特性。如果退火溫度st超過820℃,則退火中的鋼板的奧氏體分率過量,最終得到的冷軋鋼板的el有可能降低。如果退火溫度st為750℃以上且820℃以下,則能夠理想地控制顯微組織。另外,在退火溫度st下的保持時間設(shè)為5~50秒即可。如果考慮到生產(chǎn)率和材質(zhì)穩(wěn)定性,則保持時間優(yōu)選為10~30秒。

在上述退火溫度st下進(jìn)行均熱之后,將鋼板冷卻。此時,將500~400℃的區(qū)間的平均冷卻速度cr設(shè)為5~80℃/秒。如果平均冷卻速度cr超過80℃/秒,則固溶c量變得過高。該情況下,加速時效處理之后的屈服點伸長率yp-el大于0%。另一方面,如果平均冷卻速度cr小于5℃/秒,則固溶c量變得過低。該情況下,屈服強度yp低于310mpa。如果500~400℃的區(qū)間的平均冷卻速度cr為5~80℃/秒,則能夠確保適當(dāng)?shù)墓倘躢量。因此,加速時效處理之后的屈服強度yp成為310mpa以上,加工硬化量wh成為45mpa以上,并且屈服比yr成為73%以下。另外,如果500~400℃的區(qū)間的平均冷卻速度cr為5~80℃/秒,則能夠理想地控制顯微組織。

再者,為了提高鋼板的生產(chǎn)率,平均冷卻速度cr的下限優(yōu)選為10℃/秒。另外,在通常的連續(xù)退火線(cal)中,對鋼板進(jìn)行氣體冷卻。氣體冷卻能力的上限為30℃/秒左右。因此,平均冷卻速度cr的上限優(yōu)選為30℃/秒。

[通過箱式退火來實現(xiàn)的過時效處理工序(baf-oa工序)]

在本實施方式涉及的冷軋鋼板的制造方法中,不實施baf-oa。即使不實施baf-oa,本實施方式的冷軋鋼板也具有高強度,沖壓成形性優(yōu)異,非st-st性優(yōu)異,形狀凍結(jié)性也優(yōu)異。如果在本實施方式涉及的冷軋鋼板的制造方法中實施baf-oa,則鋼中的固溶c減少,屈服強度yp變得低于310mpa。因此,在本實施方式涉及的冷軋鋼板的制造方法中,不實施baf-oa。在本實施方式中,由于不實施baf-oa,因此拉深罐用冷軋鋼板的生產(chǎn)率顯著提高。

[調(diào)質(zhì)軋制工序]

在調(diào)質(zhì)軋制工序中,將在退火工序后沒有施以過時效處理的退火鋼板以0.5~5.0%的累計壓下率進(jìn)行調(diào)質(zhì)軋制(平整軋制),來制造調(diào)質(zhì)軋制鋼板。如果壓下率低于0.5%,則在加速時效處理后的鋼板中,屈服點伸長率yp-el有時超過0%。如果壓下率超過5.0%,則總伸長率el小于24%,沖壓成形性降低。如果壓下率為0.5~5.0%,則可得到優(yōu)異的非st-st性和沖壓成形性。調(diào)質(zhì)軋制工序后的調(diào)質(zhì)軋制鋼板的板厚為0.15~0.50mm。

[鍍敷工序]

在本實施方式涉及的冷軋鋼板的制造方法中,可以在調(diào)質(zhì)軋制工序后,對調(diào)質(zhì)軋制鋼板的表面上(板面上)實施鍍ni處理、ni擴(kuò)散鍍處理、鍍sn處理和tfs鍍處理之中的至少一種處理。該情況下,能在調(diào)質(zhì)軋制鋼板的板面上形成鍍ni層、ni擴(kuò)散鍍層、鍍sn層和tfs鍍層(由金屬cr層和cr水合氧化物層這兩層構(gòu)成的鍍層)之中的至少一種鍍層。再者,ni擴(kuò)散鍍層是通過對實施了鍍ni處理的鋼板實施擴(kuò)散熱處理而形成的。

在實施鍍ni處理的情況下,在調(diào)質(zhì)軋制鋼板的表面形成的鍍ni層的優(yōu)選的厚度為0.5~5.0μm(作為ni附著量為4.45~44.5g/m2)。

通過致密且復(fù)合地控制上述的各工序中的各制造條件,能夠得到本實施方式涉及的冷軋鋼板所特有的顯微組織。具體而言,僅通過按各工序控制熱軋工序后的熱軋鋼板的顯微組織、一次冷軋工序后的一次冷軋鋼板的顯微組織、退火工序后的退火鋼板的顯微組織、以及調(diào)質(zhì)軋制工序后的調(diào)質(zhì)軋制鋼板的顯微組織,能夠得到本實施方式所特有的顯微組織。其結(jié)果,能夠得到高強度、沖壓成形性優(yōu)異、非st-st性優(yōu)異、形狀凍結(jié)性也優(yōu)異的拉深罐用冷軋鋼板。

實施例1

接著,通過實施例更具體、詳細(xì)地說明本發(fā)明的一種技術(shù)方案的效果,但實施例中的條件是為了確認(rèn)本發(fā)明的可實施性以及效果而采用的一條件例,本發(fā)明并不被該一條件例限定。只要不脫離本發(fā)明的要旨、且能實現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明就可以采用各種條件。

作為制鋼工序,制造了鋼種a~m的板坯。

作為熱軋工序,將這些板坯加熱到1200℃,實施熱軋,制造了板厚為2.0mm的熱軋鋼板。熱軋的終軋溫度為880~920℃。熱軋鋼板的卷取溫度ct(℃)如表1所示。

作為一次冷軋工序,對熱軋鋼板進(jìn)行酸洗后,來實施一次冷軋,制造了板厚為0.25mm的一次冷軋鋼板。一次冷軋的累計壓下率如表1所示。

作為退火工序,對一次冷軋工序后的鋼板實施了cal(連續(xù)退火)。平均升溫速度hr、退火溫度st、500~400℃的區(qū)間的平均冷卻速度cr如表1所示。在退火溫度st下將鋼板均熱25秒鐘。均熱后,利用氮氣實施了氣體冷卻。此時,并不進(jìn)行二階冷卻(并不在中間溫度下保持鋼板),而是將鋼板從退火溫度st冷卻到50℃。在氣體冷卻中,從500℃到400℃為止的平均冷卻速度cr如表1所示,從400℃到50℃為止的平均冷卻速度為25℃/秒。

試驗號碼2和5的鋼板,還在cal之后實施了baf-oa(通過箱式退火來實現(xiàn)的過時效處理)。在baf-oa中,將鋼板在450℃均熱5小時之后,用72小時進(jìn)行了緩冷。再者,試驗號碼2和5以外的鋼板沒有實施baf-oa。

作為調(diào)質(zhì)軋制工序,對退火工序后的鋼板實施了調(diào)質(zhì)軋制。調(diào)質(zhì)軋制中的壓下率都為1.8%。

作為鍍敷工序,對表1所示的試驗號碼10的鋼板實施了鍍sn處理。具體而言,在調(diào)質(zhì)軋制工序后,在鋼板的表面和背面通過電鍍法形成了鍍sn層。表面和背面的鍍sn層的膜厚都為2.8g/m2。該試驗號碼10的鋼板成為具有鍍sn層的冷軋鋼板。

另外,作為鍍敷工序,對表1所示的試驗號碼19的鋼板實施了鍍ni處理。具體而言,在調(diào)質(zhì)軋制工序后,在鋼板的表面和背面通過電鍍法形成了鍍ni層。表面和背面的鍍ni層的膜厚都為2μm。該試驗號碼19的鋼板成為兩面具有鍍ni層的冷軋鋼板。

關(guān)于如上述那樣制造出的冷軋鋼板,將化學(xué)成分的測定結(jié)果示于表2,將顯微組織的觀察結(jié)果和機械特性的測定結(jié)果示于表3。

關(guān)于顯微組織,使用光學(xué)顯微鏡對制造出的冷軋鋼板的l截面進(jìn)行了觀察。組織觀察用的試樣是從制造出的冷軋鋼板的寬度方向的中央部制取的。關(guān)于顯微組織照片,拍攝了進(jìn)行研磨并進(jìn)行了硝酸乙醇腐蝕液腐蝕的試樣的l截面的厚度方向的1/4厚度之間的部位。

在表3中,“f+p”表示顯微組織主要包含鐵素體和珠光體?!癴+c”表示顯微組織主要包含鐵素體和滲碳體。

機械特性是使用制造出的冷軋鋼板進(jìn)行拉伸試驗而測定的。由各試驗號碼的冷軋鋼板制作了jis5號拉伸試樣。拉伸試樣的平行部與冷軋鋼板的l方向(軋制方向)平行。對制成的拉伸試樣實施了加速時效處理。具體而言,在100℃下對各拉伸試樣實施了1小時的時效處理。

對于加速時效處理后的拉伸試樣,基于jisz2241(2011)標(biāo)準(zhǔn)在室溫(25℃)、大氣中實施拉伸試驗,求出了屈服強度yp、拉伸強度ts、總伸長率el、屈服點伸長率yp-el、屈服比yr、加工硬化量wh。

作為本發(fā)明例的試驗號碼6、7、9、10、12、13、15和19的冷軋鋼板,制造條件、化學(xué)成分、顯微組織、機械特性都滿足本發(fā)明的范圍。其結(jié)果,這些冷軋鋼板具有高強度,沖壓成形性優(yōu)異,非st-st性優(yōu)異,形狀凍結(jié)性也優(yōu)異。

另一方面,作為比較例的1~5、8、11、14和16~18的冷軋鋼板,制造條件、化學(xué)成分、顯微組織、機械特性中的某項沒有滿足本發(fā)明的范圍。其結(jié)果,這些冷軋鋼板不能同時滿足強度、沖壓成形性、非st-st性和形狀凍結(jié)性。

試驗號碼1是具有與專利文獻(xiàn)1的表1中的鋼a相當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)組成的以往例,上述的本發(fā)明例(試驗號碼6、7、9、10、12、13、15和19)的屈服強度yp是實驗號碼1的約1.5倍以上,加工硬化量wh是實驗號碼1的約1.5以上。

試驗號碼1的c含量過低。另外,沒有滿足b、nb、ti含量。而且,b/n過低。因此,顯微組織沒有成為鐵素體和珠光體的雙相組織,屈服強度yp小于310mpa,加工硬化量wh小于45mpa。

試驗號碼2是在cal之后實施了baf-oa的以往例,但c含量過低。因此,顯微組織沒有成為鐵素體和珠光體的雙相組織,屈服強度yp小于310mpa,加工硬化量wh小于45mpa。

試驗號碼3、4和17,c含量過低。因此,雖然顯微組織成為了由鐵素體和珠光體組成的雙相組織,但珠光體的生成量過少。其結(jié)果,試驗號碼3、4和17的屈服點伸長率yp-el都高于0%。另外,加工硬化量wh小于45mpa。

試驗號碼5,雖然化學(xué)組成適當(dāng),但是cal中的退火溫度st過低。而且,在cal之后實施了baf-oa。因此,顯微組織沒有成為鐵素體和珠光體的雙相組織,屈服強度yp小于310mpa,加工硬化量wh小于45mpa。

試驗號碼8和試驗號碼11,雖然化學(xué)組成適當(dāng),但是cal中的退火溫度st過低。因此,顯微組織沒有成為鐵素體和珠光體的雙相組織。因此,加工硬化量wh小于45mpa,屈服比yr超過73%,形狀凍結(jié)性低。

試驗號碼14,雖然化學(xué)組成適當(dāng),但是退火溫度st過高。因此,珠光體增加,總伸長率el小于24%,沖壓成形性低。

試驗號碼16和18,c含量過高。因此,總伸長率el小于24%,過低,沖壓成形性低。

再者,表中沒有示出,化學(xué)成分滿足本發(fā)明的范圍但一次冷軋率小于80%的冷軋鋼板,例如累計壓下率為78%的冷軋鋼板,顯微組織中包含鐵素體和珠光體,但該顯微組織比本發(fā)明例的顯微組織粗大。因此,屈服點伸長率yp-el沒有成為零。

另外,化學(xué)成分滿足本發(fā)明的范圍但退火后的500~400℃中的平均冷卻速度cr小于5℃/秒的冷軋鋼板,例如平均冷卻速度cr為4℃/秒的冷軋鋼板,顯微組織中包含鐵素體和珠光體,但該顯微組織比本發(fā)明例的顯微組織粗大。因此,屈服點伸長率yp-el沒有成為零。

另外,化學(xué)成分滿足本發(fā)明的范圍但退火后的500~400℃中的平均冷卻速度cr超過80℃/秒的冷軋鋼板,例如平均冷卻速度cr為85℃/秒的冷軋鋼板,顯微組織中包含鐵素體和珠光體,但該顯微組織比本發(fā)明例的顯微組織微細(xì)。因此,屈服點伸長率yp-el沒有成為零。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明的上述技術(shù)方案,能夠提供高強度、沖壓成形性優(yōu)異、非st-st性優(yōu)異、形狀凍結(jié)性也優(yōu)異的拉深罐用冷軋鋼板。該冷軋鋼板的沖壓成形性和形狀凍結(jié)性優(yōu)異,能夠抑制拉伸應(yīng)變的發(fā)生,能夠?qū)崿F(xiàn)薄板化。因此,產(chǎn)業(yè)上的可利用性高。

附圖標(biāo)記說明

10:鐵素體

20:珠光體

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