高强度热轧钢板及其制造方法_3

文档序号:9252027阅读:来源:国知局
.1% 以下
[0066] A1作为钢的脱氧剂是重要的元素。但是,其含量超过0. 1%时,难以进行钢的铸 造,或者在钢中残留大量的夹杂物而导致热轧钢板的表面性状、加工性的降低。因此,A1含 量设定为〇. 1 %以下。优选为0.001 %以上且0.06%以下。
[0067] Ti :0? 05% 以上且 0? 25% 以下
[0068] Ti在本发明中是最重要的元素之一。Ti形成微细碳化物而有助于提高热轧钢板 的强度。为了得到期望的强度(拉伸强度900MPa以上),需要将Ti含量设定为0. 05%以 上。另一方面,Ti含量超过0. 25%时,容易在热轧钢板中残留粗大的碳化物,不仅不能提高 强度,还会显著损害热轧钢板的加工性、韧性和焊接性等。因此,Ti含量设定为0. 05%以上 且0.25%以下。优选为0.08%以上且0.20%以下。
[0069] V:超过0? 15%且为0.4%以下
[0070] V在本发明中也是最重要的元素之一。V形成微细碳化物而有助于提高热轧钢板 的强度。为了得到期望的热轧钢板强度(拉伸强度900MPa以上),需要将V含量设定为超 过0.15%。另一方面,V含量超过0.4%时,得不到与成本匹配的效果。因此,V含量设定为 超过0. 15%且为0.4%以下。优选为超过0. 15%且为0.35%以下。
[0071] 本发明的热轧钢板在上述范围内以满足下述(1)式的方式含有S、N、Ti和V。(1) 式是为了兼顾热轧钢板的高强度化和优良的量产去毛刺加工性而应当满足的条件,在本发 明中是极其重要的指标。需要说明的是,(1)式中,Ti* =Ti-NX(48/14)-SX(48/32),S、 N、Ti、V为各元素的含量(% )。
[0072] Ti*+V 彡 0? 35…(1)
[0073] 如后所述,在本发明中,在钢原材中添加预定量的作为碳化物形成元素(carbide formationelements)的Ti和V,利用热轧前的加热将钢原材中的碳化物固溶,主要在热轧 后的卷取时使这些元素以碳化物的形式析出。但是,并非添加到钢原材中的Ti、V的全部 量都有助于碳化物生成,添加到钢原材中的Ti的一部分容易被消耗于氮化物、硫化物的形 成。这是由于,在比卷取温度高的温度范围内,Ti更容易形成氮化物、硫化物而非碳化物, 在热轧钢板的制造时、卷取工序前,Ti形成氮化物、硫化物。因此,添加到钢原材中的Ti中 能够有助于碳化物生成的最低限度的Ti量可以用Ti*( =Ti-NX(48/14)-SX(48/32))表 不〇
[0074] 在此,Ti*+V小于0. 35时,得不到期望的热轧钢板强度(拉伸强度900MPa以上)。 另外,Ti*+V小于0. 35时,在热轧钢板中容易析出粗大的氮化物、硫化物,得不到优良的量 产去毛刺加工性。因此,在本发明中,将Ti*+V设定为0.35以上。另外,优选将Ti*+V设定 为0. 355以上。但是,Ti*+V超过0. 46时,热轧钢板强度过度增高,加工性可能会劣化,因 此,优选将Ti*+V设定为0. 46以下。
[0075] 以上为本发明热轧钢板的基本成分。进而,本发明的热轧钢板可以根据需要含有 Nb:0. 002%以上且0. 1%以下。
[0076]Nb具有使晶粒微细化而提高热轧钢板的韧性的效果,因此,可以根据需要添加。为 了得到这样的效果,优选将Nb含量设定为0. 002%以上。但是,Nb含量超过0. 1 %时,得不 到与成本匹配的效果。因此,Nb含量优选设定为0. 002 %以上且0. 1 %以下,更优选设定为 0.002%以上且0.08%以下。
[0077] 另外,本发明的热轧钢板可以根据需要含有Cu:0. 005%以上且0. 2%以下、Ni: 0. 005%以上且0. 2%以下、Cr :0. 002%以上且0. 2%以下、Mo :0. 002%以上且0. 2%以下、 Sn:0. 005%以上且0. 2%以下中的至少一种。
[0078]Cu、Ni和Sn是有助于提高热轧钢板的强度的元素,可以根据需要添加。为了得到 这样的效果,优选将Cu含量设定为0. 005%以上、将Ni含量设定为0. 005%以上、将Sn含 量设定为〇. 005%以上。但是,这些元素的含量超过0. 2%时,在热轧钢板制造时、热轧中 可能会产生表层裂纹。因此,Cu含量优选设定为0. 005%以上且0. 2%以下,更优选设定为 0. 005%以上且0. 1%以下。另外,Ni含量优选设定为0. 005%以上且0. 2%以下,更优选设 定0. 005%以上且0. 15%以下为。另外,Sn含量优选设定为0. 005%以上且0. 2%以下,更 优选设定为0.005%以上且0. 1 %以下。
[0079]Cr和Mo均是碳化物形成元素,有助于提高热轧钢板的强度,因此,可以根据需要 添加。为了得到这样的效果,优选将Cr含量设定为0. 002%以上、将Mo含量设定为0. 002% 以上。但是,这些元素的含量超过0.2%时,得不到与成本匹配的效果。因此,Cr含量优选 设定为0.002%以上且0.2%以下,更优选设定为0.002%以上且0. 1%以下。另外,Mo含 量优选设定为〇. 002%以上且0. 2%以下,更优选设定为0. 002%以上且0. 1%以下。
[0080] 另外,本发明的热轧钢板可以根据需要含有B:0. 0002 %以上且0. 003 %以下。
[0081] B是使钢的奥氏体-铁素体相变延迟的元素,通过抑制奥氏体-铁素体相变而使含 有Ti的碳化物的析出温度低温化,有助于该碳化物的微细化。为了得到这样的效果,优选 将B含量设定为0. 0002%以上。另一方面,B含量超过0. 003%时,由B带来的贝氏体相变 效果增强,难以使热轧钢板组织为本发明作为目的的铁素体主相组织。因此,B含量优选设 定为0. 0002%以上且0. 003%以下,更优选设定为0. 0002%以上且0. 002%以下。
[0082] 另外,本发明的热轧钢板可以根据需要含有Ca:0. 0002%以上且0. 005%以下、 REM:0. 0002%以上且0. 03%以下中的至少一种。
[0083]Ca和REM是对钢中夹杂物的形态控制有效的元素,有助于提高热轧钢板的加 工性。为了得到这样的效果,优选将Ca含量设定为0. 0002%以上、将REM含量设定为 0.0002%以上。但是,Ca含量超过0.005%时或者REM含量超过0.03 %时,钢中夹杂物增 加,热轧钢板的加工性可能会劣化。因此,Ca含量优选设定为0.0002%以上且0.005%以 下,更优选设定为〇. 0002 %以上且0. 003 %以下。另外,REM含量优选设定为0. 0002 %以上 且0. 03%以下,更优选设定为0. 0002%以上且0. 003%以下。
[0084] 本发明中,上述以外的成分为Fe和不可避免的杂质。作为不可避免的杂质,可以 列举W、Co、Ta、Sb、Zr和0等,它们的含量各自可以容许为0. 1 %以下。
[0085] 接着,对本发明热轧钢板的组织的限定理由进行说明。
[0086] 本发明的热轧钢板具有如下组织:铁素体相的百分率超过90%,析出含有Ti的碳 化物,该碳化物中的70%以上的粒径小于9nm。另外,优选热轧钢板中含有的Ti中的50质 量%以上以粒径小于20nm的析出物的形式析出。
[0087] 铁素体相的百分率:超过90%
[0088] 为了提高热轧钢板的去毛刺加工性,使热轧钢板组织为延展性优良的铁素体相是 有效的。为了实现作为本发明目的的量产去毛刺加工性,需要使相对于热轧钢板的组织整 体的铁素体百分率以面积率计超过90 %。优选以面积率计超过92 %,更优选以面积率计超 过94%。另外,从去毛刺加工性的观点考虑,优选铁素体晶粒的形状为多边形。此外,优选 铁素体晶粒径尽量微细。需要说明的是,从去毛刺加工性的观点考虑,优选使热轧钢板组织 为铁素体单相组织。另外,从提高冲裁性的观点考虑,优选使铁素体百分率以面积率计为 98%以下,更优选以面积率计为97%以下。
[0089] 本发明的热轧钢板中,作为可以含有的铁素体相以外的组织,可以列举渗碳体、珠 光体(pearlite)、贝氏体、马氏体、残余y(retainedaustenite)等。这些组织在钢板中过 量存在时,去毛刺加工性降低,但只要这些组织的合计百分率以面积率计低于约10%则可 以容许。另外,这些组织在热轧钢板中以适当量存在时,有助于提高作为去毛刺加工的前一 阶段的冲裁性,进而有助于改善去毛刺加工性。因此,铁素体相以外的组织的合计百分率优 选以面积率计设定为2%以上且低于8%,更优选以面积率计设定为3%以上且低于6%。
[0090] 含有Ti的碳化物
[0091] 在本发明中,通过在热轧钢板中析出含有Ti的碳化物而对热轧钢板赋予期望的 强度(拉伸强度900MPa以上)。该含有Ti的碳化物主要是在热轧钢板制造工序中的精轧 结束后的冷却、卷取工序中伴随奥氏体一铁素体相变而析出的碳化物。
[0092] 为了最大限度地发挥析出强化的效果而对强度与加工性(量产去毛刺加工性)的 平衡进行优化,需要使热轧钢板中析出的含有Ti的碳化物微细化。本发明人进行深入研宄 的结果发现,为了达到期望的特性,需要使含有Ti的碳化物中以个数计为70%以上的碳化 物的粒径小于9nm。优选为80%以上。在此,"含有Ti的碳化物"中,除了Ti碳化物以外, 还包含在Ti的基础上含有V、Nb、Cr、Mo中的一种以上的复合碳化物等。
[0093] 含有Ti的析出物
[0094] 通过控制含有Ti的析出物的大小,能够进一步提高热
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