加工性优异的高强度冷轧钢板及其制造方法
【专利说明】加工性优异的高强度冷礼钢板及其制造方法
[0001] 本申请是申请号；201110030902. 6,申请日=2011. 1.25,发明名称；"加工性优异 的高强度冷社钢板及其制造方法"的申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及冷社钢板及其制造方法，具体来说，是涉及具有抗拉强度在980MPa W 上的高强度的冷社钢板及其制造方法。
【背景技术】
[0003] 在汽车业界，对于C〇2排放规定等地球环境问题的应对成为当务之急。另一方面， 从确保乘客的安全性该一观点出发，汽车的碰撞安全标准被强化，能够充分确保乘车空间 的安全性的结构设计得到推进。为了同时达成该些要求，有效的是作为汽车的结构构件，使 用抗拉强度在980MPa W上的高强度钢板（高张力钢板），使其进一步薄壁化W使车体车量 化。但是，一般来说，若加大钢板的强度，则加工性劣化，因此，为了将高张力钢板用于汽车 构件，加工性的改善成为无法回避的课题。
[0004] 作为兼具强度和加工性的钢板，已知有TRIP (Transformation Induced Plasticity,相变诱发塑性）钢板。作为TRIP钢板之一，已知有TBF钢板（日本特 开2005-240178号、日本特开2006-274417号、日本特开2007-321236号、日本特开 2007-321237号），其母相为贝氏体铁素体，含有残留奧氏体下表述为残留Y。）。在 TBF钢板中，通过硬质的贝氏体铁素体能够获得高强度，通过存在于贝氏体铁素体的边界的 微细的残留Y，能够获得良好的延伸率巧L)和延伸凸缘性（A)，因此能够使高强度和良好 的加工性并立。
[0005] 可是，C〇2排放规定近年来日益严格，要求车体的更加轻量化。因此，在历来使用加 工性良好的低强度钢板的难成形构件中，也开始研究应用抗拉强度为980MPa W上的高张 力钢板。具体来说，考虑不仅是车体的骨骼构件，连薄板构件等也积极地利用高张力钢板。
[0006] 作为汽车用构件所使用的钢板，如前述要求兼具高强度和加工性。特别是最近在 应用量增加的980MPa W上的高强度钢板中，除了延伸率W外，还强度要求包括延伸凸缘性 (扩孔性）和弯曲性等局部变形能力在内的加工性全面地进一步提高。
【发明内容】
[0007] 本发明着眼于上述该样的情况而做，其目的在于，提供一种延伸率巧L)、延伸凸缘 性（入）和弯曲性（时全部得到均衡改善的、加工性整体优异的抗拉强度为980MPa W上的 高强度冷社钢板，和制造该高强度冷社钢板的技术。
[000引能够解决上述课题的本发明的冷社钢板，W质量％计，含有C ;0. 10~0. 3%、Si : 1. 0 ~3. 0%、Mn ;1. 5 ~3%、A1 ;0. 005 ~0. 2%，并且满足 P ;0. 1% W下、S ;0. 05% W下， 余量由铁和不可避免的杂质构成，所述钢板的金属组织包含贝氏体、残留奧氏体和回火马 氏体，
[0009] (1) W扫描型电子显微镜观察金属组织时，贝氏体由如下复合组织构成：
[0010] 邻接的残留奧氏体和/或碳化物的平均间隔为1 y m W上的高温区域生成的贝氏 体；邻接的残留奧氏体和/或碳化物的平均间隔低于1 y m的低温区域生成的贝氏体，设所 述高温区域生成贝氏体相对于金属组织整体的面积率为a,所述低温区域生成贝氏体和所 述回火马氏体相对于金属组织整体的合计面积率为b时，满足
[0011] a ;20 ~80%，b ;20 ~80%，a+b ;70% W上，并且，
[0012] (2) W饱和磁化法测量的残留奧氏体的体积率相对于金属组织整体为3% W上。
[0013] 所述金属组织中存在浑火马氏体和残留奧氏体复合的M混合相时，优选相对于 全部M混合相的个数，在观察截面中满足当量圆直径d超过3 y m的M混合相的个数比例 低于15%。
[0014] 优选旧奧氏体晶粒的平均当量圆直径D在20 y m W下。
[0015] 所述钢板，作为其他元素也可W还含有如下：
[0016] (a)Cr ;1% W下和 / 或 Mo ;1% W下；
[0017] 化）从Ti ;0. 15%W下、佩；0. 15%W下和V ;0. 15%W下之中选出的一种W上；
[0018] (c)Cu ;1%W下和 / 或 Ni ;1%W下；
[0019] (d)B ;0. 005% W下；
[0020] (e)从Ca ;0. 01% W下、Mg ;0. 01% W下和稀±类元素；〇. 01% W下之中选出的一 种W上。
[0021] 所述钢板也可W在表面具有烙融锻锋层或合金化烙融锻锋层。
[0022] 所述冷社钢板，能够通过按如下顺序所含的工序进行制造；加热至Ac3点W上的温 度后，进行50砂W上均热的工序；W 15C /砂W上的平均冷却速度冷却至满足下式（1)的 任意的温度T的工序；在满足下式（1)的温度区域保持5~100砂的工序；在满足下式（2) 的温度区域保持200砂W上的工序。
[0023] 400〇C《 Tire )《540〇C…（1)
[0024] 200 〇C《T2 (〇C ) < 400 〇C …（2)
[0025] 根据本发明，使冷社钢板的金属组织成为含有贝氏体、残留y和回火马氏体的组 织，特别是作为贝氏体，为残留Y和碳化物的存在形态不同的两种贝氏体，使在40(TCW 上、54(TCW下的高温区域生成的贝氏体（W下表述为高温区域生成贝氏体。），和在20(TC W上、低于40(TC的低温区域生成的贝氏体（W下表述为低温区域生成贝氏体。）双方生成， 因此，能够实现即使在980MPa W上的高强度区域，延伸率巧L)、延伸凸缘性（入）和弯曲性 (时全部的点仍优异、具有良好的加工性的高强度冷社钢板。另外，根据本发明，能够提供一 种使该样的高强度和良好的加工性并立的冷社钢板的制造方法。
【附图说明】
[0026] 图1是表示邻接的残留奧氏体和/或碳化物的平均间隔的一例的模式图。
[0027] 图2中模式化地表示高温区域生成贝氏体和低温区域生成贝氏体等（低温区域生 成贝氏体+回火马氏体）的分布状态的图。
[0028] 图3是表示T1温度区域和T2温度区域的温度记录图的一例的模式图。
[0029] 图4是下述表2所示的No. 2的电子显微镜照片（附图代用照片）。
[0030] 图5是下述表2所示的No. 4的电子显微镜照片（附图代用照片）。
[0031] 图6是表示抗拉强度订巧X延伸率巧L)与扩孔率（A)的关系的曲线图。
【具体实施方式】
[0032] 本发明者们针对抗拉强度为980MPa W上的高强度冷社钢板，为了使其延伸率、延 伸凸缘性和弯曲性全部提高，全面改善加工性而反复研究。其结果发现如下，从而完成了本 发明：
[0033] (1)使冷社钢板的金属组织成为含有贝氏体、残留奧氏体和回火马氏体的混合组 织，特别是作为贝氏体，如果使邻接的残留Y之间，邻接的碳化物之间或邻接的残留Y和 碳化物（W下称为残留Y等。）的中也位置间距离的平均间隔为1 y mW上的高温区域生 成的贝氏体，和残留Y等的中也位置间距离的平均间隔低于lym的低温区域生成的贝氏 体两种贝氏体生成，则能够提供延伸率、延伸凸缘性和弯曲性全部得到改善的、加工性全面 优异的高强度冷社钢板。
[0034] (2)具体来说，上述金属组织中，高温区域生成贝氏体在冷社钢板的加工性之中有 助于延伸率巧L)提高，低温区域生成贝氏体在冷社钢板的加工性之中有助于延伸凸缘性 (入）和弯曲性佩的提高。
[003引做为了巧雌含有该两种贝氏体的高强度冷社钢板，W规定温度加热后，W 15C / 砂W上的平均冷却速度急冷至40(TCW上、54(TCW下的温度区域下称为T1温度区域。） 的任意的温度；在该T1温度区域保持5~100砂，使高温区域生成贝氏体生成后，冷却至 20(TC W上、低于40(TC的温度区域（W下称为T2温度区域），在该T2温度区域保持200砂 W上即可。
[0036] 首先，对于赋予本发明的冷社钢板W特征的金属组织进行说明。
[0037] 《关于金属组织》
[003引本发明的冷社钢板的金属组织，由贝氏体、残留奧氏体和回火马氏体的混合组织 构成。
[0039] 首先，对于本发明最富特征的贝氏体进行说明。
[0040] 在本发明中，贝氏体是相对于全部金属组织占70面积％ ^上的主相（母相）。在 贝氏体中，也包含贝氏体铁素体。贝氏体是碳化物析出的组织，贝氏体铁素体是碳化物没有 析出的组织。还有，在本发明中，贝氏体的面积率中，如后述也包括回火马氏体的面积。
[0041] 而且在本发明中具有的特征在于，贝氏体由高温区域生成贝氏体，和比高温区域 生成贝氏体强度高的低温区域生成贝氏体的复合组织构成。在本发明中，由两种贝氏体组 织构成，由此在确保良好的延伸凸缘性和弯曲性的基础上，还能够进一步提高延伸率，加工 性全面提高。该被认为是由于，通过使强度级别不同的贝氏体组织复合化而产生不均一变 形，因此加工硬化能上升。
[0042] 在本发明中，上述所谓高温区域生成贝氏体，是在加热至Ac3点W上的温度后的冷 却过程中，在40(TC W上、54CTC W下的T1温度区域生成的贝氏体组织，意思是用扫描型电 子显微镜观察经硝酸己醇腐蚀液腐蚀的钢板截面时，残留Y等的平均间隔为lumW上的 贝氏体。
[0043] 另一方面，在本发明中，上述所谓低温区域生成贝氏体，是在加热至Ac3点W上的 温度后的冷却过程中，在20(TC W上、低于40(TC的T2温度区域生成的贝氏体组织，意思是 用扫描型电子显微镜观察经硝酸己醇腐蚀液腐蚀的钢板截面时，残留Y等的平均间隔低 于1 y m的贝氏体。还有，上述低温区域生成贝氏体和回火马氏体即使通过显微镜观点也不 能区别，因此在本发明中，低温区域生成贝氏体和回火马氏体统称为"低温区域生成贝氏体 等"。
[0044] 在此，所谓"残留Y等的平均间隔"意思是，在显微镜观察钢板截面时，将邻接的 残留Y之间的中也位置间距离，邻接的碳化物之间的中也位置间距离，或邻接的残留Y和 碳化物之间的中也位置间距离的测量结果加W平均的值。上述所谓中也位置间距离，意思 是对于各残留Y或各碳化物求出中也位置，该中也位置之间的距离。中也位置是在残留Y 或碳化物中，决定长径和短径，长径与短径交叉的位置。但是，残留Y或碳化物在板条的边 界相析出时，多个残留Y与碳化物相连，其形态为针状或板状，因此中也位置间距离不是 残留奧氏体和/或碳化物彼此的距离，如图1所示，将残留奧氏体和/或碳化物在长径方向 相连而形成的线间隔（板条间距离）作为中也位置间距离即可。
[0045] 在本发明中，通过形成包含高温区域生成贝氏体和低温区域生成贝氏体等的复合 贝氏体组织，能够实现加工性全面改善的高温度冷社钢板。目P，因为高温区域生成贝氏体比 低温区域生成贝氏体软，所W对提高钢板的延伸率巧L)有作用，有助于改善加工性。另一 方面，低温区域生成贝氏体等在碳化物和残留Y缩小变形时减轻应力集中，因此具有提高 钢板的延伸凸缘性（A)的作用，有助于改善加工性。而且在本发明中，因为使该样的高温 区域生成贝氏体和低温区域生成贝氏体等复合化，所W加工硬化能提高，延伸率进一步提 高，加工性得到改善。
[0046] 在本发明中，如上述将贝氏体根据生成温度区域的不同和残留Y等平均间隔的 不同而区别为"高温区域生成贝氏体"与"低温区域生成贝氏体等"的理由在于，一般性的学 术的组织分类中，难W明确地区分贝氏体。例如，板条状的贝氏体和贝氏体铁素体，根据相 变温度被分类为上贝氏体和下贝氏体，但在扫描型电子显微镜（SEM)观察中，大量含有Si 的钢种中，随着贝氏体相变而来的碳化物的析出受到抑制，因此也含有马氏体组织，对其加 W区别有困难。因此在本发明中，没有根据学术上的组织定义来分类贝氏体，而是W上述方 式进行区别的情形。
[0047] 高温区域生成贝氏体和低温区域生成贝氏体等的分布状态没有特别限定，可W在 旧Y晶内混合生成高温区域生成贝氏体和低温区域生成贝氏体等双方，也可W每个旧Y 晶粒分别混合生成高温区域生成贝氏体和低温区域生成贝氏体等。
[0048] 模式化地表示高温区域生成贝氏体和低温区域生成贝氏体等的分布状态的图显 示在图2中。图2(a)表示