点焊性优异的高强度低比重钢板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及汽车部件等中使用的点焊性优异的高强度低比重钢板。
[0002] 本申请基于2013年5月1日在日本申请的日本特愿2013-96428号而主张优先权， 其内容援引至此。
【背景技术】
[0003] 近年来，为了对应环境问题W减少二氧化碳排出、减少燃料消耗为目的期望汽车 的轻量化。为了汽车的轻量化，钢材的高强度化是有效的手段。然而，在由于部件所需的刚 性的关系而板厚的下限被限制的情况下，即使将钢材高强度化也无法减少板厚，汽车的轻 量化是困难的。
[0004] 因此，本发明人的一部分例如如专利文献1~5中那样，提出了在钢中大量添加Al 而减少了比重的Al含量高的钢板。运些解决了W往的Al含量高的钢板中的在社制时产生 裂纹等制造性差运样的问题W及延展性低运样的问题。进而，本发明人为了提高Al含量高 的钢板的延展性、热加工性W及冷加工性，例如如专利文献6中那样，提出了将铸造后的凝 固组织设为微细的等轴晶组织的方法。进而，本发明人例如如专利文献7中那样，提出了通 过将成分适合化从而改善Al含量高的钢板的初性的方法。
[O(K)日]现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开2005-15909号公报
[0008] 专利文献2 :日本特开2005-29889号公报
[0009] 专利文献3 :日本特开2005-273004号公报
[0010] 专利文献4 :日本特开2006-176843号公报
[0011] 专利文献5 :日本特开2006-176844号公报
[0012] 专利文献6 :日本特开2008-261023号公报
[0013] 专利文献7 :日本特开2010-270377号公报
【发明内容】
[0014] 发明所要解决的课题
[0015] 在最近，将延展性、加工性W及初性优异的Al含量高的钢板W工业规模生产逐渐 成为可能。Al含量高的钢板具有良好的电弧焊接性等。然而，Al含量高的钢板的点焊性与 相同强度的通常的汽车用钢板相比较低，因此其用途存在限制。因此，为了扩大Al含量高 的钢板向汽车部件的适用范围，点焊性的改善为重要的课题。
[0016] 本发明鉴于运样的实际情况，改善添加了Al的低比重钢板的点焊性，提供点焊性 优异的高强度低比重钢板。
[0017] 用于解决课题的手段
[0018] 本发明人为了提高Al含量高的钢板的点焊性，对使得点焊性降低的元素进行了 研究。其结果，本发明人发现，Al含量高的钢板的点焊性受到其Mn含量的影响较大，而且， 通过减少Al含量高的钢板的Mn含量，能够大幅改善Al含量高的钢板的点焊性。
[0019] 本发明的主旨如下所述。
[0020] (1)本发明的一实施方式为一种钢板，其按质量％计含有C:超过0. 100 %且 为 0. 500 %W下、Si:0.OOOl%W上且小于 0. 20%、Mn:超过 0. 20 % 且为 0. 50 %W下、 Al:3.0%W上且 10. 0 %W下、N:0.0030 %W上且 0.0100 %W下、Ti:超过 0. 100 % 且为 1. 000%W下、P:0. 00001%W上且 0. 0200%W下、S:0. 00001%W上且 0. 0100%W下，按质 量％计前述CW及前述Ti的含量之和满足0. 200 <C+Ti《1. 500,按质量％计前述AlW 及前述Si的含量之积满足AlXSi《0.8,剩余部分包含化和杂质，前述钢板的比重为5. 5 W上且小于7. 5。
[0021] 似上述（1)所述的钢板可W进一步按质量％计含有选自由Nb:0.300%W下、 V:0. 50%W下、Cr:3. 00%W下、Mo:3. 00%W下、Ni:5. 00%W下、Cu:3. 00%W下、B: 0. 0100%W下、Ca:0. 0100%W下、Mg:0. 0100%W下、Zr:0. 0500%W下、REM:0. 0500%W 下组成的组中的1种或2种W上的元素。 阳0巧发明的效果
[0023] 根据上述的实施方式，能够得到制造性良好并且点焊性优异的高强度低比重钢 板，产业上的贡献极为显著。
【附图说明】
[0024] 图1为高强度低比重钢板中的Mn含量与电阻点焊接头的十字抗拉强度（CTS)的 关系图。
【具体实施方式】
[0025] 本发明人为了提高Al含量高的钢板的点焊性而进行了研究。具体而言，本发明人 在上述专利文献7所提出的延展性、加工性W及初性优异的高强度低比重钢板的化学成分 中，改变合金元素的含量而得到各种钢，由运些钢在实验室制造热社钢板W及冷社钢板，评 价了点焊性。所得钢板的抗拉强度为约500MPa，板厚在热社钢板的情况下为2. 3mm，在冷社 钢板的情况下为1.2mm。此外，点焊性通过依据JISZ3137的拉伸试验而得到的电阻点焊 接头的十字抗拉强度（化OSSTensionStrength)来进行评价。另外，点焊使用通常的点焊 机，按在将t设为板厚时焊块径成为(mm)的方式调节焊接条件来进行。图1为对钢 板中的Mn含量对热社钢板的十字抗拉强度（CT巧产生的影响进行整理而得到的图。如图 1所示，可知通过按质量％计将钢板中的Mn含量设为0. 5%W下，由此CTS会大幅提高。可 知针对冷社钢板，也与热社钢板的情况同样，通过将钢板中的Mn含量设为0.5%W下，由此 CTS会大幅提高。
[00%] 接着，针对本实施方式中的点焊性优异的高强度低比重钢板的化学成分的限定理 由进行说明。此外，％意味着质量％。
[0027] C:超过 0. 100%且为 0. 500%W下
[0028]C为用于将凝固组织设为微细的等轴晶组织所必需的元素。因此，C含量设为超过 0.100%。另一方面，C含量超过0.500%时，钢板的初性、电弧焊接性变差。因此，C含量设 为超过0. 100%且为0. 500%W下。C含量的下限优选为0. 150%，更优选为0. 200%，进一步 优选为0. 250 %。C含量的上限优选为0. 400 %，更优选为0. 300 %，进一步优选为0. 200 %。
[0029] Ti:超过0. 100%且为1. 000%W下
[0030] Ti为用于将凝固组织设为微细的等轴晶组织所必需的元素。因此，Ti含量设为超 过0. 100%。另一方面，Ti含量超过1. 000%时，使得钢板的初性变差。因此，Ti含量设为 超过0. 100%且为1. 000%W下。为了获得更微细的等轴晶组织，Ti含量的下限优选设为 0. 300%，更优选设为0. 350%，进一步优选设为0. 400%。Ti含量的上限优选为0. 900%， 更优选为0. 800 %，进一步优选为0. 700 %。
[0031] 0. 200 % <C+Ti< 1. 500%
[0032] 此外，为了将凝固组织设为微细的等轴晶组织，将C含量与Ti含量之和、即C+Ti 设为超过0. 200%且为1. 500%W下。C+Ti的下限优选为0. 300%，更优选为0. 400%，进一 步优选为0. 500%。C+Ti的上限优选为1. 300%，更优选为1. 200%，进一步优选为1. 000%。
[0033] Al:3. 0%W上且 10. 0%W下
[0034]Al为用于达成钢板的低比重化所必需的元素。Al含量小于3. 0%时，低比重化的 效果不充分，无法将比重设为小于7. 5。另一方面，Al含量超过10. 0%时，金属间化合物的 析出变得显著，延展性、加工性W及初性变差。因此，Al含量设为3.0%W上且10.0%W下。 为了获得更良好的延展性，Al含量的上限优选设为6. 0%，更优选设为5. 5%，进一步优选 设为5. 0%。为了适宜地获得低比重化的效果，Al含量的下限优选设为3. 5%，更优选设为 3. 7 %，进一步优选设为4. 0 %。
[0035] Si:0.0001%W上且小于 0.20%
[0036]Si为使得钢板的初性变差的元素，有必要减少钢板的Si含量。因此，Si含量的上 限设为小于0. 20%，优选设为0. 15%。另一方面，Si含量的下限考虑到现状的精炼技术和 制造成本而设为0.0001 %。
[0037]AlXSi《0.8 阳03引此外，Al含量与Si含量之积即AlXSi设为0. 8W下，优选设为0. 7W下，更优选 设为0.6W下，由此能够获得极为良好的初性。AlXSi期望尽可能降低，下限未规定，但考 虑到精炼技术和制造成本而优选设为0. 03。
[0039] Mn:超过 0. 20%且为 0. 50%W下
[0040] Mn为用于形成MnS而抑制由固溶S导致的晶界脆化上有效的元素。然而，Mn含量 为0.20%W下时，无法展现该效果。另一方面，Mn含量超过0.50%时点焊性变差。因此，Mn 含量设为超过0. 20 %且为0. 50 %W下。Mn含量的下限优选为0. 22 %，更优选为0. 24%，进 一步优选为0. 26 %。胞含量的上限优选为0. 40 %，更优选为0. 35 %，进一步优选为0. 30 %。
[0041] P:0.00001 %W上且 0.0200%W下
[0042]P为在晶界偏析而使晶界强度降低、使钢板的初性W及焊接性变差的杂质元素，期 望减少钢板中的P含量。因此，P含量的上限设为0.0200%。另外，P含量的下限考虑到现 状的精炼技术和制造成本而设为0.00001%。其中，为了确保更良好的焊接性，P含量的上 限优选设为0. 0050 %，更优选设为0. 0040 %，进一步优选设为0. 0030 %。
[0043] Mn+100XP《1.0 W44] 此外，通过将Mn含量和P含量设为Mn+lOOXP《1. 0,由此能够获得良好的点焊 性。Mn+lOOXP过低时会产生晶界脆化，因此Mn+lOOXP的下限期望设为0. 2。
[0045] S:0.00001 %W上且 0.0100%W下
[0046] S为使钢板的热加工性W及初性变差的杂质元素，期望减少钢板中的S含量。因 此，S含量的上限设为0.0100%。S含量的上限优选为0.0080%，更优选为0.0065%， 进一步优选为0.0050%。另外，S含量的下限考虑到现状的精炼技术和制造成本而设为 0. 00001%。
[0047] N:0. 0030%W上且 0. 0100%W下 W48]N与Ti形成氮化物和/或碳氮化物、即TiNW及Ti(C，脚，为用于将凝固组织设 为微细的等轴晶组织所必需的元素。该效果在N含量小于0.0030%时无法展现。另外， N含量超过0.0100 %时，由于粗大的TiN的生成而初性变差。因此，N含量设为化0030 % W上且0.OlOO%W下。N含量的下限优选为0. 0035 %，更优选为0. 0040 %，进一步优选为 0. 0045 %。N含量的上限优选为0. 0080 %，更优选为0. 0065 %，进一步优选为0. 0050 %。 [0049] W上的元素为本实施方式中的钢板的基本成分，上述W外的剩余部分包含化和 不可避免的杂质。然而，在本实施方式中的钢板中，代替剩余部分的化的一部分，可W根据 期望的强度水平、其他所需特性而添加佩、V、Cr、Ni、Mo、Cu、B、Ca、Mg、Zr、REM中的1种或 2种W上元素。 阳化0]Nb:0.300 %W下
[0051]Nb为形成微细的碳氮化物的元素，在抑制晶粒的粗大化上有效。为了提高钢板的 初性，优选添加0. 005%W上的佩。然而，过量添加Nb时存在析出物变得粗大、钢板的初性 变差的情况。因此，Nb含量优选设为0. 300%W下。
[0052] V:0.50 %W下
[0053] V与Nb同样为形成微细的碳氮化物的元素。为了抑制晶粒的粗大化、提高钢板的 初性，优选添加0.01%W上的V。V含量超过0.50%时，存在初性变差的情况。因此