高强度热轧钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及去毛刺加工性（burringformability)优良的高强度热乳钢板及其制 造方法。本发明的高强度热乳钢板主要用于汽车用构件（automotivebodycomponents)、 例如车身的构件（member)、车架（frame)等结构构件（structuralparts)、悬架 (suspension)等行驶构件（chassisparts)。但是，不限于这些用途。
【背景技术】
[0002] 近年来，为了实现汽车车身（automotivebody)的轻量化（weightsaving)，汽 车部件的原材料积极地利用高强度钢板。高强度钢板作为汽车的骨架构件（structura1 parts)的利用已经普及。而且，为了实现汽车车身的进一步轻量化，不仅是骨架构件，对于 一般使用热轧钢板的行驶构件等也强烈期望应用高强度钢板。
[0003] 以钢板作为原材料的汽车部件大部分通过对钢板实施冲压加工（press forming)、去毛刺加工（burringforming)等来成形为预定形状。但是，一般而言，伴随着 钢板的高强度化，钢板的加工性降低。因此，汽车部件用的高强度钢板要求兼具期望的强度 和优良的加工性。特别是，汽车行驶部件等要通过严格的加工而成形，因此，兼顾高强度化 和加工性成为必要条件。特别是去毛刺加工性的好坏也大多决定高强度钢板能否应用于这 些部件或者左右其量产性（massproductivity)的可否。
[0004] 以往，为了提高高强度热轧钢板的加工性，活用了各种组织控制（microstructure control)、强化方法。例如为延展性优良的铁素体（ferrite)与硬质的马氏体 (martensite)等的复合组织化、贝氏体组织（bainitemicrostructure)的活用、以及铁素 体组织的析出强化等。但是，现有技术中，实际情况是未得到具备能够应用于汽车行驶部件 等实施严格的去毛刺加工而成形的部件的充分的加工性的高强度热轧钢板，期望加工性优 良的高强度热轧钢板。
[0005] 针对这样的期望，在专利文献1中提出了一种热轧钢板，其具有以重量％计含 有C:0? 05 ~0? 2%、Si:0? 01 ~0? 5%、Mn:0? 01% 以上且低于 0? 5%、P:0? 05% 以下、S: 0? 01%以下、A1 :0? 005~0? 1%、N:0? 007%以下、Ti:0? 05~0? 3%的组成，并具有限制了 渗碳体析出量（amountofcementiteprecipitation)的组织。而且，根据专利文献1中 提出的技术，通过降低作为奥氏体形成元素（austeniteformer)的Mn而扩大a区域，从 热轧结束至卷取前为止的TiC析出得到促进，钢板强度通过TiC的析出强化得到确保，并且 渗碳体的生成量减少，因此，钢板的扩孔性（holeexpandability)显著提高。结果，得到了 加工性优良的400~800N/mm2级高强度热轧钢板。
[0006] 另外，在专利文献2中提出了如下技术：将以质量％计含有C:0. 01~0. 10%、 Si:1. 0% 以下、Mn:2. 5% 以下、P:0? 08% 以下、S:0? 005% 以下、A1 :0? 015 ~0? 050%、Ti: 0. 10~0. 30%的组成的钢加热后，进行乳制、冷却，在避开了TiC整合析出（coherently precipitate)于基质相（matrixphase)的温度范围的卷取温度下卷取，由此，制成具有平 均粒径为5ym以下的铁素体主体组织（structureconsistingessentiallyofferrite) 的热轧钢板。而且，根据专利文献2中提出的技术，通过制成控制了结晶粒径和晶粒形态的 铁素体单相组织（singlephasestructureofferrite)，能够在不损害高强度的情况下对 热乳钢板赋予优良的延伸凸缘性（stretch-flangeability)。另外，TiC整合析出于母相基 质时，延展性、延伸凸缘性劣化。
[0007] 此外，在专利文献3中提出了一种热轧钢板，其具有以质量％计含有C:0. 005% 以上且 0. 050% 以下、Si:0. 2% 以下、Mn:0. 8% 以下、P:0. 025% 以下、S:0. 01 % 以下、 N:0. 01 %以下、A1 :0. 06%以下、Ti:0. 05%以上且0. 10%以下的组成，并且具有微细 析出有铁素体主体的基质和Ti碳化物的组织。该技术基于作为固溶强化元素（solute strengtheningelements)的Mn和Si对延伸凸缘性产生不利影响这样的见解，其中，尽量 降低Mn和Si的含量，取而代之，利用微细的Ti碳化物来确保强度。而且，根据专利文献3 中提出的技术，得到了拉伸强度为590MPa以上的延伸凸缘性优良的高强度热轧钢板。另 外，通过在上述组成的基础上进一步含有B，能够抑制Ti碳化物粗大化。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特开平9-209076号公报
[0011] 专利文献2 :日本特开2002-105595号公报
[0012] 专利文献3 :日本特开2012-26034号公报
【发明内容】
[0013] 发明所要解决的问题
[0014] 但是，专利文献1中提出的技术中，降低了Mn含量，因此，铁素体相变温度达到高 温，热轧钢板中析出的TiC发生粗大化。TiC主要在热轧钢板制造时在热轧结束后的冷却 和卷取工序中的奥氏体一铁素体相变时产生。即，铁素体相变温度高时，在高温范围内析出 TiC，结果，TiC容易粗大化。这样，在热轧钢板中的TiC发生粗大化的情况下，无法确保优 良的去毛刺加工性。
[0015] 另外，专利文献2中提出的技术中，在热轧钢板的制造工序中，避开了TiC与母相 基质整合析出的温度来进行卷取。对于在这样的条件下制造的热轧钢板而言，不析出有助 于提高钢板强度的微细的TiC，因此，无法兼顾高强度化和优良的去毛刺加工性。
[0016] 另外，专利文献3中提出的技术中，Mn含量低，难以使铁素体相变温度（ferrite transformationtemperature)均勾降低，因此，制造稳定性差，不能对热乳钢板中析出的 Ti碳化物进行精密的尺寸控制。另外，通过含有B，能够抑制TiC的粗大化。但是，由于B 的添加而使铁素体晶粒容易变成伸展状，得不到高水平的延展性。因此，难以兼顾热轧钢板 的高强度化和优良的去毛刺加工性。
[0017] 此外，这些现有技术中，并没有提及将汽车部件量产时所要求的去毛刺加工性。
[0018] 以往，钢板的去毛刺加工性主要通过根据基于日本钢铁联盟标准（TheJapan IronandSteelFederationStandard)的规定的方法进行扩孔试验（hole-expanding test)来评价。但是，该扩孔试验难以说是忠实地再现实际的制造生产线中将汽车部件量 产时的冲裁加工工序和扩孔加工工序的试验。因此，即使是在根据上述规定的实验的评 价中得到了良好的去毛刺加工性的钢板，在将汽车部件量产时也存在经常发生加工不良 (processing defect)的问题。
[0019]特别是在考虑到部件的量产化的情况下，仅凭实验室中的加工性评价(evaluation of workability)是不充分的，需要进一步在考虑到量产中的加工条件变动 的基础上保证原材料的加工性。现有技术中，完全没有研宄这样的问题，因此，未必能得到 兼具期望的强度和将汽车部件量产时所要求的加工性、特别是去毛刺加工性（以下，有时 也称为量产去毛刺加工性）的高强度热轧钢板。例如，在以专利文献1~3中提出的技术 为代表的、现有的铁素体主体组织中活用Ti碳化物的技术中，无法实现高强度热轧钢板的 制造稳定性、优良的量产去毛刺加工性。
[0020] 如上所述，以往，对于延伸凸缘性（去毛刺加工性）优良的热轧钢板进行了大量研 宄。但是，现有技术中，实际情况是未必能得到满足量产去毛刺加工性、即实际的汽车部件 制造生产线中所要求的严格的去毛刺加工性的高强度热轧钢板。
[0021] 本发明的目的在于有利地解决上述的现有技术所存在的问题并提供拉伸强度 (TS)为540MPa以上且去毛刺加工性、特别是量产去毛刺加工性优良的高强度热轧钢板及 其制造方法。
[0022] 需要说明的是，在此所述的"量产去毛刺加工性"是指利用通过在利用50臟巾冲 头（punch)的冲裁后（冲裁间隙（clearanceofstamping) :30%)实施利用60°圆锥冲头 (conicalpunch)的扩孔试验（hole-expandingtest)而测定的去毛刺率（burringratio) 进行评价的加工性，与利用根据现有的扩孔试验方法、例如日本钢铁联盟标准中规定的扩 孔试验方法的A值评价的去毛刺加工性不同。
[0023] 用于解决问题的方法
[0024] 为了解决上述问题，本发明人首先对量产去毛刺加工性的评价方法进行了研宄。 以往，去毛刺加工性利用例如根据日本钢铁联盟标准中规定的扩孔试验方法的A值进行 评价。这种情况下，冲裁冲头直径为但是，本发明人发现，实际的部件量产现场的 去毛刺加工性与根据日本钢铁联盟标准在实验室评价的A值存在偏差。然后，进一步进行 了研宄，结果发现，采用在利用50mm<i>冲头的冲裁后（冲裁间隙：30% )使用60°圆锥冲 头扩孔的新的扩孔试验来评价的去毛刺加工性与量产冲裁性、量产去毛刺加工性具有良好 的相关关系。
[0025] 接着，本发明人采用上述新的扩孔试验对量产去毛刺加工性进行评价，由此对给 热轧钢板的高强度化和加工性、特别是量产去毛刺加工性带来影响的各种因素进行了深入 研宄。
[0026] 具体而言，对于以延展性高的铁