冷轧钢板及冷轧钢板的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种冷轧钢板，在将C含量、Si含量及Mn含量以单位质量％计分别表示为[C]、[Si]及[Mn]时，(5×[Si]+[Mn])/[C]>11的关系成立，热锻压前的金属组织含有以面积率计为40％以上且90％以下的铁素体和10％以上且60％以下的马氏体，且铁素体的面积率与马氏体的面积率的和满足60％以上，通过纳米压痕仪测定的马氏体的硬度在热锻压前满足H2/H1<1.10及σHM<20，抗拉强度TS与扩孔率λ的乘积即TS×λ满足50000MPa·％以上。
【专利说明】冷轧钢板及冷轧钢板的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热锻压前及/或热锻压后的成形性优异的冷轧钢板、及它们的制造方法。
[0002]本申请基于2012年I月13日在日本提出申请的特愿2012-004549号和2012年I月13日在日本提出申请的特愿2012-004864号并主张优先权，在此引用其内容。
【背景技术】
[0003]现在，对于汽车用钢板 要求提高冲撞安全性与轻量化。在这样的情况下，作为可获得高强度的方法最近受到注目的是热锻压(也称为热压、热锻压、模压淬火、加压淬火等)。所谓热锻压，是指将钢板在高温、例如700°C以上的温度下加热后通过热成形，由此提高钢板的成形性，并通过成形后的冷却进行淬火，得到所期望的材质的成形方法。如此，对使用于汽车车体构造的钢板要求高的压力加工性和强度。作为兼具压力加工性与高强度的钢板，已知由铁素体-马氏体组织所构成的钢板、由铁素体-贝氏体组织所构成的钢板、或在组织中含有残留奥氏体的钢板等。其中，铁素体基质中分散有马氏体的复合组织钢板是低屈服强度、抗拉强度高，而且拉伸特性优异。但是，该复合组织因应力集中于铁素体与马氏体的界面，且容易从该界面产生裂纹，因此有扩孔性差的缺点。
[0004]作为这样的复合组织钢板，有例如专利文献I~3所公开的钢板。另外，专利文献4~6中有关于钢板的硬度与成形性的关系的记载。
[0005]然而，即使通过这些现有技术，仍难以应对如今汽车的更轻量化、部件形状的复杂化的要求。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开平6-128688号公报
[0009]专利文献2:日本特开2000-319756号公报
[0010]专利文献3:日本特开2005-120436号公报
[0011]专利文献4:日本特开2005-256141号公报
[0012]专利文献5:日本特开2001-355044号公报
[0013]专利文献6:日本特开平11-189842号公报
【发明内容】
[0014]发明所要解决的问题
[0015]本发明的目的是:提供可确保热锻压前后的强度并可获得良好的扩孔性的冷轧钢板、热浸镀锌冷轧钢板、合金化热浸镀锌冷轧钢板、电镀锌冷轧钢板或镀铝冷轧钢板及它们的制造方法。
[0016]用于解决问题的手段
[0017]本发明人等对可确保热锻压前(在热锻压工序中用于进行淬火的加热的更前)及/或热锻压后(热锻压工序中的淬火后)的强度并且成形性(扩孔性)优异的冷轧钢板、热浸镀锌冷轧钢板、合金化热浸镀锌冷轧钢板、电镀锌冷轧钢板或镀铝冷轧钢板进行了深入研究。结果发现，关于钢成分，通过适当地设置S1、Mn及C的含量的关系，将钢板的铁素体及马氏体的分率设为规定分率，且将钢板的板厚表层部及板厚中心部的马氏体的硬度比(硬度的差)与板厚中心部的马氏体的硬度分布分别设定在特定范围内，能够在工业上制造可确保钢板具有目前以上的成形性、即抗拉强度TS与扩孔率λ的积即TSX λ≥50000MPa.%的特性的冷轧钢板。进而发现，如果将其用于热锻压，在热锻压后也可得到成形性优异的钢板。另外还判明，抑制冷轧钢板的板厚中心部的MnS偏析对于提高热锻压前及/或热锻压后的钢板的成形性(扩孔性)也是有效的。另外还发现，为了控制马氏体的硬度，将冷轧中从最上游的轧台起至从最上游数第3段的轧台为止的冷轧率相对于总冷轧率(累积轧制率)的比例设定在特定范围内是有效的。而且，本发明人等还得知以下所示发明的各形态。另外，得知即使对该冷轧钢板进行热浸镀锌、合金化热浸镀锌、电镀锌及镀铝，也不会损害其效果。
[0018](I) 即，本发明的一形态的冷轧钢板，以质量％计，含有:C:0.030%以上、0.150%以下、S1:0.010 % 以上、1.000 % 以下、Mn:1.50 % 以上、2.70 % 以下、P:0.001 % 以上、0.060% 以下、S:0.001% 以上、0.010% 以下、N:0.0005% 以上、0.0100% 以下、Al:0.010%以上、0.050%以下，有时选择性地含有:B:0.0005%以上、0.0020%以下、Mo:0.01%以上、0.50% 以下、Cr:0.01% 以上、0.50% 以下、V:0.001% 以上、0.100% 以下、T1:0.001% 以上、0.100% 以下、Nb:0.001% 以上、0.050% 以下、N1:0.01% 以上、1.00% 以下、Cu:0.01%以上、1.00% 以下、Ca:0.0005% 以上、0.0050% 以下、REM:0.0005% 以上、0.0050% 以下中的I种以上，剩余部分包含Fe及不可避免的杂质；在将所述C含量、所述Si含量及所述Mn含量以单位质量％计分别表示为[C]、[Si]及[Mn]时，下述式(A)的关系成立，热锻压前的金属组织含有以面积率计为40%以上且90%以下的铁素体和10%以上且60%以下的马氏体，且所述铁素体的面积率与所述马氏体的面积率的和满足60 %以上，而且所述金属组织有时含有以面积率计 为10%以下的珠光体、以体积率计为5%以下的残留奥氏体、及以面积率计小于40%的残留贝氏体中的I种以上，通过纳米压痕仪测定的所述马氏体的硬度在所述热锻压前满足下述式(B)及式(C)，抗拉强度TS与扩孔率λ的乘积即TSX λ满足50000MPa.% 以上。
[0019](5X [Si] + [Mn])/[C]>ll (A)
[0020]H2/HK1.10 (B)
[0021]σ HM<20 (C)
[0022]其中，Hl是所述热锻压前的板厚表层部的所述马氏体的平均硬度，H2是所述热锻压前的板厚中心部即板厚中心的板厚方向上200 μ m范围的所述马氏体的平均硬度，σ HM是所述热锻压前的所述板厚中心部的所述马氏体的所述硬度的分散值。
[0023](2)上述⑴记载的冷轧钢板，所述冷轧钢板中存在的当量圆直径可以为0.Ιμπι以上且1ym以下的MnS的面积率为0.01%以下，且下述式⑶可以成立。
[0024]n2/nl〈l.5 (D)
[0025]其中，nl是所述热锻压前的板厚1/4部分中所述当量圆直径为0.1 μ m以上且10 μ m以下的所述MnS每10000 μ m2的平均个数密度，n2是所述热锻压前的所述板厚中心部中所述当量圆直径为0.ΙμL?以上且10 μ m以下的所述MnS每10000 μ HI2的平均个数密度。
[0026](3)本发明的一形态的镀锌冷轧钢板，可以在上述⑴或⑵所述的冷轧钢板的表
面实施有镀锌。
[0027](4)本发明的一形态的冷轧钢板的制造方法，其具有下述工序:铸造工序，其将具有(I)记载的化学成分的钢水进行铸造来制成钢材；加热工序，其加热所述钢材；热轧工序，其使用具有多个轧台的热轧设备对所述钢材实施热轧；卷取工序，其在所述热轧工序后卷取所述钢材；酸洗工序，其在所述卷取工序后对所述钢材进行酸洗；冷轧工序，其在所述酸洗工序后通过具有多个轧台的冷轧机在下述式(E)成立的条件下对所述钢材实施冷轧；退火工序，其在所述冷轧工序后在700°C以上且850°C以下对所述钢材进行退火并冷却；以及调质轧制工序，其在所述退火工序后对所述钢材进行调质轧制。
[0028]1.5Xrl/r+l.2Xr2/r+r3/r>l.0 (E)
[0029]其中，ri (i = 1,2,3)是在所述冷轧工序中的所述多个轧台中从最上游数第i (i =
1,2,3)段的轧台中以单位％表示的单独的目标冷轧率，r是所述冷轧工序中以单位％表示的总冷轧率。 [0030](5)上述(4)记载的冷轧钢板的制造方法，其在所述退火工序与所述调质轧制工序之间，可以具有对所述钢材实施镀锌的镀锌工序。
[0031](6)上述(4)记载的冷轧钢板的制造方法，在将所述卷取工序的卷取温度以单位。C计表示为CT ;将所述钢材的所述C含量、所述Mn含量、所述Si含量及所述Mo含量以单位质量％计分别表示为[C]、[Mn]、[Si]及[Mo]时；下述式(F)可以成立。
[0032]560-474X[C]-90X[Mn]-20X [Cr]-20X[Mo]〈CT〈830_270 X [C]-90X[Mn]-70X[Cr] -80 X [Mo] (F)
[0033](7)上述(6)记载的冷轧钢板的制造方法，在将所述加热工序的加热温度以单位。C计设为T，且将在炉时间以单位分钟计设为t ;将所述钢材的所述Mn含量及所述S含量以单位质量％计分别设为[Mn]、[S]时，下述式(G)可以成立。
[0034]T X In (t)/(1.7 X [Mn]+ [S]) >1500 (G)
[0035](8)本发明的一形态的冷轧钢板，以质量％计，含有:C:0.030%以上、0.150%以下、S1:0.010% 以上、1.000% 以下、Mn:1.50% 以上、2.70% 以下、P:0.001% 以上、0.060%以下、S:0.001 % 以上、0.010 % 以下、N:0.0005 % 以上、0.0100 % 以下、Al:0.010 % 以上、0.050%以下，有时选择性地含有:B:0.0005%以上、0.0020%以下、Mo:0.01%以上、0.50% 以下、Cr:0.01% 以上、0.50% 以下、V:0.001% 以上、0.100% 以下、T1:0.001% 以上、0.100% 以下、Nb:0.001% 以上、0.050% 以下、N1:0.01% 以上、1.00% 以下、Cu:0.01%以上、1.00% 以下、Ca:0.0005% 以上、0.0050% 以下、REM:0.0005% 以上、0.0050% 以下中的I种以上，剩余部分包含Fe及不可避免的杂质；在将所述C含量、所述Si含量及所述Mn含量以单位质量％计分别表示为[C]、[Si]及[Mn]时，下述式(H)的关系成立，热锻压后的金属组织含有以面积率计为40%以上且90%以下的铁素体和10%以上且60%以下的马氏体，且所述铁素体的面积率与所述马氏体的面积率的和满足60 %以上，而且所述金属组织有时含有以面积率计为10%以下的珠光体、以体积率计为5%以下的残留奥氏体、及以面积率计小于40%的残留贝氏体中的I种以上，通过纳米压痕仪测定的所述马氏体的硬度在所述热锻压后满足下述式(I)及式(J)，抗拉强度TS与扩孔率λ的乘积即TSX λ满足50000MPa.% 以上。
[0036](5X [Si] + [Mn])/[C]>ll (H)
[0037]H21/H1K1.10 (I)
[0038]σ HM1<20 (J)
[0039]其中，Hll是所述热锻压后的板厚表层部的所述马氏体的平均硬度，Η21是所述热锻压后的板厚中心部即板厚中心的板厚方向上200 μ m范围的所述马氏体的平均硬度，σ HMl是所述热锻压后的所述板厚中心部的所述马氏体的所述硬度的分散值。
[0040](9)上述⑶记载的热锻压用冷轧钢板，所述冷轧钢板中存在的当量圆直径为0.1 μL?以上且10 μ m以下的MnS的面积率可以为0.01%以下，且下述式⑷可以成立。
[0041]n21/nll<l.5 (K)
[0042]其中，nil是所述热锻压后的板厚1/4部分中所述当量圆直径为0.1 μ m以上且10 μ m以下的所述MnS每10000 μ HI2的平均个数密度，n21是所述热锻压后的所述板厚中心部中所述当量圆直径为0.Ιμπι以上且10 μ m以下的所述MnS每10000 μ m2的平均个数密度。
[0043](10)上述(8)或(9)记载的所述热锻压用冷轧钢板，可以在表面实施有热浸镀锌。
[0044](11)上述(10)记载的所述热锻压用冷轧钢板，可以在表面实施有合金化热浸镀锌。
[0045](12)上述⑶或(9)记载的所述热锻压用冷轧钢板，可以在表面实施有电镀锌。
[0046](13)上述⑶或(9)记载的所述热锻压用冷轧钢板，可以在表面实施有镀铝。
[0047](14)本发明的一形态的冷轧钢板的制造方法，其具有下述工序:铸造工序，其将具有上述(8)记载的化学成分的钢水进行铸造来制成钢材；加热工序，其加热所述钢材；热轧工序，其使用具有多个轧台的热轧设备对所述钢材实施热轧；卷取工序，其在所述热轧工序后卷取所述钢材；酸洗工序，其在所述卷取工序后对所述钢材进行酸洗；冷轧工序，其在所述酸洗工序后通过具有多个轧台的冷轧机在下述式(L)成立的条件下对所述钢材实施冷轧；退火工序，其在所述冷轧工序后在700°C以上且850°C以下对所述钢材进行退火并冷却；以及调质轧制工序，其在所述退火工序后对所述钢材进行调质轧制。
[0048]1.5Xrl/r+l.2Xr2/r+r3/r>l (L)
[0049]其中，ri (i = 1,2,3)是在所述冷轧工序中的所述多个轧台中从最上游数第i (i =
1,2,3)段的轧台中以单位％表示的单独的目标冷轧率，r是所述冷轧工序中以单位％表示的总冷轧率。
[0050](15)上述(14)记载的热锻压用冷轧钢板的制造方法，在将所述卷取工序的卷取温度以单位。C计表示为CT ;将所述钢材的所述C含量、所述Mn含量、所述Si含量及所述Mo含量以单位质量％计分别表示为[C]、[Mn]、[Si]及[Mo]时；下述式(M)可以成立，
[0051 ] 560-474X[C]-90X[Mn]-20X [Cr]-20X[Mo]〈CT〈830_270 X [C]-90X[Mn]-70X[Cr] -80 X [Mo] (M)。
[0052](16)上述(15)记载的热锻压用冷轧钢板的制造方法，在将所述加热工序的加热温度以单位。C计设为T，且将在炉时间以单位分钟计设为t ;将所述钢材的所述Mn含量及所述S含量以单位质量％计分别设为[Mn]、[S]时；下述式(N)可以成立。
[0053]T X In (t)/(1.7 X [Mn]+ [S]) >1500 (N)[0054](17)上述(14)~(16)中任一项记载的制造方法中，在所述退火工序与所述调质轧制工序之间可以具有实施热浸镀锌的热浸镀锌工序。
[0055](18)上述(17)记载的制造方法中，在所述热浸镀锌工序与所述调质轧制工序之间可以具有实施合金化处理的合金化处理工序。
[0056](19)上述(14)~(16)中任一项记载的制造方法中，在所述调质轧制工序之后可以具有实施电镀锌的电镀锌工序。
[0057](20)上述(14)~(16)中任一项记载的制造方法中，在所述退火工序与所述调质轧制工序之间可以具有实施镀铝的工序。
[0058]此外，使用⑴~(20)的钢板制造的热锻压成形体的成形性优异。
[0059]发明效果
[0060]根据本发明，适当设定C含量、Mn含量、及Si含量的关系，并且适当设定通过纳米压痕仪测定的马氏体的硬度，因此能够在热锻压前及/或热锻压后获得更良好的扩孔性。
【专利附图】
【附图说明】
[0061]图1是表示热锻压前、及热锻压后的(5X [Si] + [Mn])/[C]与TSX λ的关系的图。
[0062]图2Α是表示式⑶的根据的图，是表示热锻压前的Η2/Η1与σ HM的关系、及热锻压后的Η21/Η11与σ HMl的关系的图。
[0063]图2Β是表示式(C)的根据的图，是表示热锻压前的σ HM与TSX λ的关系、及热锻压后的σ HMl与TSX λ的关系的图。
[0064]图3表示热锻压前的n2/nl与TSX λ的关系、及热锻压后的n21/nll与TSX λ的关系，是表示式(D)的根据的图。
[0065]图4表示热锻压前的1.5Xrl/r+l.2Xr2/r+r3/r与H2/H1的关系、及热锻压后的
的关系，是表示式(E)的根据的图。
[0066]图5A是表示式(F)与马氏体分率的关系的图。
[0067]图5B是表示式(F)与珠光体分率的关系的图。
[0068]图6表示TXIn (t)/(1.7 X [Mn]+ [S])与TSX λ的关系，是表示式(G)的根据的图。
[0069]图7是实施例中使用的热锻压成形体的立体图。
[0070]图8Α是表示本发明的一实施方式的冷轧钢板的制造方法的流程图。
[0071]图SB是表示本发明的另一实施方式的热锻压后的冷轧钢板的制造方法的流程图。
【具体实施方式】
[0072]如前所述，为了提高成形性(扩孔性)，适当地设定S1、Mn、及C的含量的关系与钢板的规定部位的马氏体的硬度是重要的。迄今为止，对于热锻压前的钢板及热锻压后的钢板的任一者，均未进行着眼于成形性与马氏体的硬度的关系的研究。
[0073]此处，说明本发明的一实施方式的热锻压前的冷轧钢板(有时也称为本实施方式的热锻压前的冷轧钢板)、本发明的另一实施方式的热锻压后的冷轧钢板(有时也称为本实施方式的热锻压后的冷轧钢板)及它们的制造中所使用的钢的化学成分的限定理由。以下，作为各成分的含量单位的“ ％ ”是指“质量％ ”。
[0074]C:0.030% 以上、0.150% 以下
[0075]C对于强化马氏体相、提高钢的强度是重要的元素。C的含量小于0.030%时，不能充分地提高钢的强度。另一方面，C的含量超过0.150%时，钢的延展性(伸长率)大幅地下降。因此，将C的含量的范围设为0.030%以上、0.150%以下。此外，在扩孔性的要求高时，C的含量优选设为0.100%以下。
[0076]S1:0.010% 以上、1.000% 以下
[0077]Si对于抑制有害的碳化物的生成，得到以铁素体组织作为主体、剩余部分是马氏体的复合组织是重要的元素。但是，Si含量超过1.000%时，除了钢的伸长率或扩孔性下降以外，化学转化处理性也下降。因此，将Si的含量设为1.000%以下。另外，Si是用以脱氧而添加，但Si的含量小于0.010%时脱氧效果并不充分。因此，将Si的含量设为0.010%以上。
[0078]Al:0.010% 以上、0.050% 以下
[0079]Al是作为脱氧剂的重要元素。为了获得脱氧的效果，将Al的含量设为0.010%以上。另一方面，即使过度地添加Al，因上述效果已饱和，反而使钢脆化。因此，将Al的含量设为0.010%以上、0.050%以下。
[0080]Mn:1.50% 以上、2.70% 以下
[0081]Mn对于提高钢的淬透性而强化钢是重要的元素。然而，Mn的含量小于1.50%时，不能充分地提高钢的强度。另一方面，Mn的含量超过2.70%时，淬透性高到所需以上，因此导致钢的强度提高，由此钢的伸长率或扩孔性下降。因此，将Mn的含量设为1.50%以上、
2.70%以下 。伸长率的要求高时，Mn的含量优选设为2.00%以下。
[0082]P:0.001% 以上、0.060% 以下
[0083]P的含量多时，向晶界偏析，使钢的局部延展性与焊接性劣化。因此，将P的含量设为0.060%以下。另一方面，徒然地减少P会造成精炼时的成本增加，因此P的含量优选设为0.001%以上。
[0084]S:0.001% 以上、0.010% 以下
[0085]S是形成MnS、使钢的局部延展性及焊接性显著地劣化的元素。因此，将S的含量的上限设为0.010%。另外，从精炼成本的问题出发，优选将S含量的下限设为0.001 %。
[0086]N:0.0005% 以上、0.0100% 以下
[0087]N对于析出AlN等而使晶粒微细化是重要的元素。但是，N的含量超过0.0100%时，残留固溶N(固溶氮)，钢的延展性下降。因此，将N的含量设为0.0100%以下。此外，从精炼时的成本的问题出发，优选将N含量的下限设为0.0005%。
[0088]本实施方式的冷轧钢板是以包含以上元素和剩余部分的铁及不可避免的杂质的组成作为基本，进而，为了提高强度、控制硫化物或氧化物的形状等，作为以往一直使用的元素，也可以后述的上限以下的含量含有Nb、T1、V、Mo、Cr、Ca、REM(Rare Earth Metal:稀土类元素)、Cu、N1、B中的任I种或2种以上。这些化学元素不需要必须添加到钢板中，因此其含量的下限是O。
[0089]Nb、Ti及V是使微细的碳氮化物析出而强化钢的元素。另外，Mo及Cr是提高淬透性而强化钢的元素。为得到上述效果，优选钢含有Nb:0.001%以上、T1:0.001%以上、V:0.001%以上、Mo:0.01%以上、Cr:0.01%以上。但是，即使含有Nb:大于0.050%, Ti --大于0.100%,V:大于0.100%,Mo:大于0.50%,Cr:大于0.50%，不仅强度提高的效果饱和，也有可能带来伸长率或扩孔性的下降。
[0090]钢进一步含有0.0005%以上、0.0050%以下的Ca。Ca可控制硫化物或氧化物的形状，提高局部延展性或扩孔性。为了通过Ca得到该效果，优选添加0.0005%以上的Ca。但是，过度的添加有可能使加工性劣化，因此将Ca含量的上限设为0.0050%。基于相同的理由，对于REM (稀土类元素)，也优选将含量的下限设为0.0005%、上限设为0.0050%。
[0091]钢也可以进一步含有Cu:0.01%以上、1.00%以下、N1:0.01 %以上、1.00%以下、B:0.0005%以上、0.0020%以下。这些元素也可提高淬透性，提高钢的强度。然而，为取得该效果，优选含有Cu:0.01%以上、N1:0.01%以上、B:0.0005%以上。为这些以下的含量时，强化钢的效果小。另一方面，即使添加Cu:大于1.00%、N1:大于1.00%、Β:大于0.0020%,强度提高的效果已饱和，有可能延展性下降。
[0092]在钢含有B、Mo、Cr、V、T1、Nb、N1、Cu、Ca、REM时，含有I种以上。钢的剩余部分包含Fe及不可避免的杂质。作为不可避免的杂质，只要是不损害特性的范围内，则可以进一步含有上述以外的元素(例如Sn、As等)。此外，含有B、Mo、Cr、V、T1、Nb、N1、Cu、Ca、REM小于前述下限时，将这些元素作为不可避免的杂质处理。
[0093]另外，如图1所示，本实施方式的冷轧钢板中，在将C含量(质量％ )、Si含量(质量％)及Mn含量(质量％)分别表示为[C]、[Si]及[Mn]时，下述式㈧((H)也同样)的关系成立是重要的。
[0094](5X [Si] + [Mn])/[C]>ll (A)
[0095]如果上述式㈧的关系成立，则热锻压前及/或热锻压后能够满足TSX λ ^ 50000MPa.%的条件。(5X [Si] + [Mn])/[C]的值为11以下时，不能得到充分的扩孔性。这是因为，C量高时硬质相的硬度变得过高，与软质相的硬度差(硬度的比)变大，λ值差，及Si量或Mn量少时TS变低。
[0096]一般而言，DP钢(双相钢)中支配成形性(扩孔性)的与其说是铁素体不如说是马氏体。本发明人等着眼于马氏体的硬度进行了深入研究，结果判明:如图2Α及图2Β所示，如果板厚表层部与板厚中心部之间的马氏体的硬度差(硬度的比)、及板厚中心部的马氏体的硬度分布在热锻压前的阶段为规定的状态，则即使在热轧印的淬火后仍可大致维持该状态，伸长率或扩孔性等成形性变得良好。这是因为，热锻压前产生的马氏体的硬度分布在热锻压后仍大幅地产生影响，在板厚中心部浓化的合金元素在热锻压后仍保持在板厚中心部浓化的状态。即，对于热锻压前的钢板，板厚表层部的马氏体与板厚中心部的马氏体的硬度比大时、或马氏体的硬度的分散值大时，在热锻压后也显示相同的倾向。如图2Α和图2Β所示，热锻压前的本实施方式的冷轧钢板的板厚表层部及板厚中心部的硬度比、与对本实施方式的冷轧钢板进行热锻压后的钢板的板厚表层部及板厚中心部的硬度比大致相同。另外，同样地，热锻压前的本实施方式的冷轧钢板的板厚中心部的马氏体硬度的分散值、与对本实施方式的冷轧钢板进行热锻压后的钢板的板厚中心部的马氏体硬度的分散值大致相同。因此，对本实施方式的冷轧钢板进行热锻压后的钢板的成形性与热锻压前的本实施方式的冷轧钢板的成形性同样地优异。
[0097]而且，本发明中，关于用HYSITR0N公司的纳米压痕仪以1000倍的倍率测定的马氏体的硬度，得知在热锻压前及/或热锻压后下述式(B)及式(C) ((I)、(J)也同样)成立时，对钢板的成形性有利。此处，“H1”是热锻压前的距钢板板厚方向最表层的板厚方向200 μ m的范围内的板厚表层部中存在的马氏体的平均硬度，“H2”是热锻压前的板厚中心部中距板厚中心部在板厚方向上±100 μ m的范围内存在的马氏体的平均硬度，“ σ HM”是热锻压前的距板厚中心部在板厚方向上±100 μ m的范围内存在的马氏体的硬度的分散值。另外，“H11”是热锻压后板厚表层部的马氏体的硬度，“H21”是热锻压后的板厚中心部即板厚中心的板厚方向上200 μ m的范围的马氏体的硬度，“ σ HM1”是热锻压后板厚中心部的马氏体的硬度的分散值。Η1、Η11、Η2、Η21、σ HM及σ HMl分别测量300点来求得。此外，距板厚中心部在板厚方向上±100μπι的范围，是指以板厚中心作为中心的板厚方向的尺寸是200μπι的范围。
[0098]Η2/ΗΚ1.10 (B)
[0099]σ HM<20 (C)
[0100]Η21/Η1Κ1.10 (I)
[0101]σ ΗΜΚ20 (J)
[0102]另外，此处，分散值是通过下式(O)求得，是表示马氏体的硬度分布的值。
【权利要求】
1.一种冷轧钢板，其特征在于，以质量％计，含有:
C:0.030% 以上、0.150% 以下、
S1:0.010% 以上、1.000% 以下、
Mn:1.50% 以上、2.70% 以下、
P:0.001% 以上、0.060% 以下、
S:0.001% 以上、0.010% 以下、
N:0.0005% 以上、0.0100% 以下、
Al:0.010% 以上、0.050% 以下， 有时选择性地含有:
B:0.0005% 以上、0.0020% 以下、
Mo:0.01% 以上、0.50% 以下、
Cr:0.01% 以上、0.50% 以下、
V:0.001% 以上、0.100% 以下、
T1:0.001% 以上、0.100% 以下、
Nb:0.001% 以上、0.050% 以下、
N1:0.01% 以上、1.00% 以下、
Cu:0.01% 以上、1.00% 以下、
Ca:0.0005% 以上、0.0050% 以下、 REM:0.0005%以上、0.0050%以下中的I种以上， 剩余部分包含Fe及不可避免的杂质； 在将所述C含量、所述Si含量及所述Mn含量以单位质量％计分别表示为[C]、[Si]及[Mn]时，下述式㈧的关系成立， 热锻压前的金属组织含有以面积率计为40%以上且90%以下的铁素体和10%以上且60 %以下的马氏体，且所述铁素体的面积率与所述马氏体的面积率的和满足60%以上，而且所述金属组织有时含有以面积率计为10%以下的珠光体、以体积率计为5%以下的残留奥氏体、及以面积率计小于40%的残留贝氏体中的I种以上， 通过纳米压痕仪测定的所述马氏体的硬度在所述热锻压前满足下述式(B)及式(C)， 抗拉强度TS与扩孔率λ的乘积即TSX λ满足50000MPa.%以上，
(5X [Si] + [Mn])/[C]>ll (A) H2/HK1.10 (B) σ HM<20 (C) 其中，Hl是所述热锻压前的板厚表层部的所述马氏体的平均硬度，H2是所述热锻压前的板厚中心部即板厚中心的板厚方向上200 μ m范围的所述马氏体的平均硬度，σ HM是所述热锻压前的所述板厚中心部的所述马氏体的所述硬度的分散值。
2.根据权利要求1所述的冷轧钢板，其特征在于，所述冷轧钢板中存在的当量圆直径为0.1 μ m以上且10 μ m以下的MnS的面积率为0.01 %以下,且下述式⑶成立，
n2/nl〈l.5 (D) 其中，nl是所述热锻压前的板厚1/4部分中所述当量圆直径为0.1 μ m以上且10 μ m以下的所述MnS每10000 μ m2的平均个数密度，n2是所述热锻压前的所述板厚中心部中所述当量圆直径为0.ΙμL?以上且10 μ m以下的所述MnS每10000 μ m2的平均个数密度。
3.根据权利要求1或2所述的冷轧钢板，其特征在于，在表面实施有镀锌。
4.一种冷轧钢板的制造方法，其特征在于，其具有下述工序: 铸造工序，其将具有权利要求1所述的化学成分的钢水进行铸造来制成钢材， 加热工序，其加热所述钢材， 热轧工序，其使用具有多个轧台的热轧设备对所述钢材实施热轧， 卷取工序，其在所述热轧工序后卷取所述钢材， 酸洗工序，其在所述卷取工序后对所述钢材进行酸洗， 冷轧工序，其在所述酸洗工序后通过具有多个轧台的冷轧机在下述式(E)成立的条件下对所述钢材实施冷轧， 退火工序，其在所述冷轧工序后在700°C以上且850°C以下对所述钢材进行退火并冷却，以及 调质轧制工序，其在所述退火工序后对所述钢材进行调质轧制；
1.5Xrl/r+l.2Xr2/ r+r3/r>l.0 (E) 其中，ri(i = 1,2,3)是在所述冷轧工序中的所述多个轧台中从最上游数第i(i = I,2,3)段的轧台中以单位％表示的单独的目标冷轧率，r是所述冷轧工序中以单位％表示的总冷轧率。
5.根据权利要求4所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于，其在所述退火工序与所述调质轧制工序之间，进一步包含对所述钢材实施镀锌的镀锌工序。
6.根据权利要求4所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于，在将所述卷取工序的卷取温度以单位1:计表示为CT， 将所述钢材的所述C含量、所述Mn含量、所述Si含量及所述Mo含量以单位质量％计分别表示为[C]、[Mn]、[Si]及[Mo]时，下述式(F)成立，
560-474 X [C] -90 X [Mn] -20 X [Cr]-20 X [Mo] <CT<830-270 X [C] -90 X [Mn] -70 X [Cr]-80 X [Mo] (F)。
7.根据权利要求6所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于，在将所述加热工序的加热温度以单位。C计设为T，且将在炉时间以单位分钟计设为t， 将所述钢材的所述Mn含量及所述S含量以单位质量％计分别设为[Mn]、[S]时，下述式(G)成立，
T X In (t)/(1.7 X [Mn]+ [S]) >1500 (G)。
8.一种热锻压用冷轧钢板，其特征在于，以质量％计，含有:
C:0.030% 以上、0.150% 以下、
S1:0.010% 以上、1.000% 以下、
Mn:1.50% 以上、2.70% 以下、
P:0.001% 以上、0.060% 以下、
S:0.001% 以上、0.010% 以下、
N:0.0005% 以上、0.0100% 以下、
Al:0.010% 以上、0.050% 以下， 有时选择性地含有:B:0.0005% 以上、0.0020% 以下、
Mo:0.01% 以上、0.50% 以下、
Cr:0.01% 以上、0.50% 以下、
V:0.001% 以上、0.100% 以下、
T1:0.001% 以上、0.100% 以下、
Nb:0.001% 以上、0.050% 以下、
N1:0.01% 以上、1.00% 以下、
Cu:0.01% 以上、1.00% 以下、
Ca:0.0005% 以上、0.0050% 以下、 REM:0.0005%以上、0.0050%以下中的I种以上， 剩余部分包含Fe及不可避免的杂质； 在将所述C含量、所述Si含量及所述Mn含量以单位质量％计分别表示为[C]、[Si]及[Mn]时，下述式⑶的关系成立， 热锻压后的金属组织含有以面积率计为40%以上且90%以下的铁素体和10%以上且.60 %以下的马氏体，且所述铁素体的面积率与所述马氏体的面积率的和满足60%以上，而且所述金属组织有时含有以面积率计为10%以下的珠光体、以体积率计为5%以下的残留奥氏体、及以面积率计小于40%的残留贝氏体中的I种以上， 通过纳米压痕仪测定的所述马氏体的硬度在所述热锻压后满足下述式(I)及式(J)， 抗拉强度TS与扩孔率λ的乘积即TSX λ满足50000MPa.%以上，
(5X [Si] + [Mn])/[C]>ll (H)
H21/H1K1.10 (I)
σ HM1<20 (J) 其中，Hll是所述热锻压后的板厚表层部的所述马氏体的平均硬度，H21是所述热锻压后的板厚中心部即板厚中心的板厚方向上200 μ m范围的所述马氏体的平均硬度，σΗΜΙ是所述热锻压后的所述板厚中心部的所述马氏体的所述硬度的分散值。
9.根据权利要求8所述的热锻压用冷轧钢板，其特征在于，所述冷轧钢板中存在的当量圆直径为0.1 μ m以上且10 μ m以下的MnS的面积率为0.01 %以下，且下述式⑷成立，
n21/nll<l.5 (K) 其中，nil是所述热锻压后的板厚1/4部分中所述当量圆直径为0.1 μ m以上且10 μ m以下的所述MnS每10000 μ m2的平均个数密度，n21是所述热锻压后的所述板厚中心部中所述当量圆直径为0.Ιμπι以上且10 μ m以下的所述MnS每10000 μ m2的平均个数密度。
10.根据权利要求8或9所述的热锻压用冷轧钢板，其特征在于，在表面实施有热浸镀锌。
11.根据权利要求10所述的热锻压用冷轧钢板，其特征在于，在所述表面实施有所述热浸镀锌的所述热锻压用冷轧钢板的表面，实施有合金化热浸镀锌。
12.根据权利要求8或9所述的热锻压用冷轧钢板，其特征在于，在表面实施有电镀锌。
13.根据权利要求8或9所述的热锻压用冷轧钢板，其特征在于，在表面实施有镀铝。
14.一种热锻压用冷轧钢板的制造方法，其特征在于，其具有下述工序: 铸造工序，其将具有权利要求8所述的化学成分的钢水进行铸造来制成钢材，加热工序，其加热所述钢材， 热轧工序，其使用具有多个轧台的热轧设备对所述钢材实施热轧， 卷取工序，其在所述热轧工序后卷取所述钢材， 酸洗工序，其在所述卷取工序后对所述钢材进行酸洗， 冷轧工序，其在所述酸洗工序后通过具有多个轧台的冷轧机在下述式(L)成立的条件下对所述钢材实施冷轧， 退火工序，其在所述冷轧工序后在700°C以上且850°C以下对所述钢材进行退火并冷却，以及 调质轧制工序，其在所述退火工序后对所述钢材进行调质轧制；
.1.5Xrl/r+l.2Xr2/r+r3/r>l (L) 其中，ri(i = 1,2,3)是在所述冷轧工序中的所述多个轧台中从最上游数第i(i = I,.2,3)段的轧台中以单位％表示的单独的目标冷轧率，r是所述冷轧工序中以单位％表示的总冷轧率。
15.根据权利要求14所述的热锻压用冷轧钢板的制造方法，其特征在于，在将所述卷取工序的卷取温度以单位。C计表示为CT， 将所述钢材的所述C含量、所述Mn含量、所述Si含量及所述Mo含量以单位质量％计分别表示为[C]、[Mn]、[Si]及[Mo]时，下述式(M)成立，
560-474 X [CJ-90X [Mn] -20 X [Cr]-20 X [Mo] <CT<830-270 X [C]-90X [Mn] -70 X [Cr]-80 X [Mo] (M)。
16.根据权利要求15所述的热锻压用冷轧钢板的制造方法，其特征在于，在将所述加热工序的加热温度以单位。C计设为T，且将在炉时间以单位分钟计设为t， 将所述钢材的所述Mn含量及所述S含量以单位质量％计分别设为[Mn]、[S]时，下述式(N)成立，
T X In (t)/(1.7 X [Mn]+ [S]) >1500 (N)。
17.根据权利要求14~16中任一项所述的热锻压用冷轧钢板的制造方法，其特征在于，在所述退火工序与所述调质轧制工序之间具有实施热浸镀锌的热浸镀锌工序。
18.根据权利要求17所述的热锻压用冷轧钢板的制造方法，其特征在于，在所述热浸镀锌工序与所述调质轧制工序之间具有实施合金化处理的合金化处理工序。
19.根据权利要求14~16中任一项所述的热锻压用冷轧钢板的制造方法，其特征在于，在所述调质轧制工序之后具有实施电镀锌的电镀锌工序。
20.根据权利要求14~16中任一项所述的热锻压用冷轧钢板的制造方法，其特征在于，在所述退火工序与所述调质轧制工序之间具有实施镀铝的镀铝工序。
【文档编号】C21D9/00GK104040010SQ201380005130
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年1月11日 优先权日:2012年1月13日
【发明者】野中俊树, 加藤敏, 川崎薰, 友清寿雅 申请人:新日铁住金株式会社