加工性及抗时效性优异的热轧钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种加工性及抗时效性优异的热乳钢板及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 用作家电及汽车等材料的钢，需要具有耐蚀性、抗时效性及成型性等特性。
[0003] 其中，成型性（Formability)在本文中用来表示没有产生断裂（破裂（fracture)、 剥除（tear-off)、颈缩（neck))或形状不良（起皱（wrinkle)、回弹（spring-back)、刮伤 (scratch)、磨损（galling)等）而按照预期的形状成型的程度。在工业上，这种成型性 可以根据变形方式而进行分类，所述变形方式大体上可以分为拉拔（drawing)成型、拉伸 (Stretching)成型、弯曲（Bending)成型及拉伸翻边（Stretch-Flanging)成型等四种加工 方式。
[0004] 在上述加工方式中，对于拉伸成型，已知由于模具-材料接触面上几乎没有材料 的引入，因此与深拉成型（deep drawing)相比，其成型工序简单，并且作为一种主要与材料 的延展性能力（伸长率）具有密切关系的加工方式，与拉拔成型不同的是几乎不受模具条 件的影响。
[0005] 另一方面，与深拉性相关的拉延模（Drawing die)成型是一种将材料放在拉延模 上，并在防皱压板（blank holder)的加压状态下，将冲头推入冲模槽内，从而进行成型的方 法，其具有板材外径缩小的特点。对此，已知与材质特性中由宽度方向上的变形率与厚度方 向上的变形率的比值来表示的兰克福德值（Lankford值，以下，r值）具有较大关系。
[0006] 尤其是通过下述式（1)所测定的平均塑性应变比值（以下，称为r-bar值）及通 过下述式（2)所测定的塑性各向异性值（以下，称为Ar值）是能够体现拉拔性的具代表 性的材质特性值，所述平均塑性应变比值与所述塑性各向异性值是通过在乳制方向上测定 的各个方向上的r值来求得的。
[0009] (其中，:Ti表示从乳制方向的i°角度上采集的试片所测定的r值）。
[0010] 在上述式中，r-bar值越高，在拉拔加工时就能够增加杯形件的深度，从而可以判 定为深拉成型性优异的钢材。
[0011] 另外，作为杯加工时的重要品质特性之一的平面各向异性（Planar Anisotropy) 是用于表示材料的物理性能/机械性能所具有的方向性的程度。平面各向异性从根本上来 说是由于受到塑性变形等的各晶粒显示出强的方向性而引起的，因此，如果经过加工等处 理的晶粒随机存在，则这些结晶就不会具有方向性，从而可以不具有大的平面各向异性。
[0012] 然而，在一般情况下，钢板内的晶粒会表现出强的方向性，因此，如果进行加工，则 会表现出塑性特征（plastic behavior)的各向异性。在进行杯加工时，因成型后的杯的各 向异性而会在杯形件加工部上根据各个部位的不同而出现显示高度不同的制耳（Earing)， 如果平面各向异性增加，则这种制耳也会增加，从而会使加工不良及材料损失增加。作为平 面各向异性的标准来使用的A r值越接近0,则表明所有方向上具有一定的变形率，从而会 显示出各向同性（Isotropic)的性质，因此，在拉拔加工时，适当地控制Ar值非常重要。
[0013] 另外，作为用于确保钢的抗时效性及加工性的方案，在现有技术中，在利用中低碳 铝镇静（Al-killed)钢来进行热乳及冷乳后，通过分批退火方法来有效地控制钢中的固溶 碳及氮，以确保加工性。
[0014] 然而，在这种情况下，由于需要长时间的热处理操作时间，因此不仅会降低生产 率，而且因不均匀的加热及冷却模式而会使钢卷内的材质偏差增加。
[0015] 为了解决上述问题，提出了在因连续退火法而具有抗时效性的加工用材料的情 况下，通过在超低碳钢中添加用于析出固溶元素且作为碳氮化物形成元素的钛（Ti)或铌 (Nb)等的元素来获得预期特性的方案。
[0016] 然而，在这种情况下，产生了由添加高价元素所带来的生产成本增加的问题，同时 还引起了钢的表面特性劣化。此外，即使在制钢时添加了这些元素，但是随着在热乳步骤中 形成无序的织构，从而难以确保深拉（Cupping)性等的加工性。
[0017] 因此，对于加工用材料，目前所采用的方式为，以热乳材料作为原板使用，并通过 进行冷乳及退火工序来形成所需的再结晶织构的方案。然而，在上述情况下，也会存在由添 加合金元素带来的材料费的增加及必须实施的附加工序所导致的加工费增加的问题。
[0018] 因此，目前，从减少成本及省略工序的方面来说，人们的关注点集中在对使用热乳 材料的加工用材料的特性进行确保，以及制造方面。
[0019] 相关专利文献1中公开了在0.01~0.08%的碳钢中添加一部分Mn及B，从而降 低Ar3转变温度，并且以1150°C的温度进行再加热后，通过在Ar3温度以上的条件下进行第 一次收卷并连接的无头操作方法来制造超薄热乳材料的方法，该方法通过在500°C以上的 温度下进行最终收卷，从而能够制造出加工用超薄热乳钢板。然而，在这种情况下，虽然因 确保了 45%以上的热乳材料的伸长率而能够确保拉伸加工性，但是没有显示出对拉拔加工 的改善效果。
[0020] 此外，在专利文献2中提出了使用添加钛（Ti)和/或铌（Nb)的超低碳钢，并通 过无头热乳工序在铁素体单相区进行热精乳后，将热精乳温度和收卷温度的差异控制在 100°C以下，从而可以通过自退火（Self-annealing)效果来确保拉拔特性的方案。然而，在 这种情况下，为了固定钢内固溶元素也需要添加铌（Nb)等的高价合金元素，而且为了确保 热乳工序中的再结晶粒，需要严格控制精乳温度和收卷温度，因此在进行操作时难以实现 稳定的生产。
[0021] (专利文献1)日本公开专利公报特开平9-227950号
[0022] (专利文献2)日本公开专利公报特开平2-141529号
【发明内容】
[0023] 本发明要解决的技术问题
[0024] 本发明的一方面，提供一种在家电或汽车等中使用的用于拉拔加工的高强度热乳 钢板。更详细地，提供一种抗时效性及成型性优异的热乳钢板及其制造方法，所述热乳钢板 是通过使用没有包含作为碳氮化物形成元素的Ti及Nb等元素的超低碳类的铝镇静钢，并 通过适当控制合金元素及元素之间的重量比例及制造方法来获得的。
[0025] 解决技术问题的技术手段
[0026] 本发明提供一种加工性及抗时效性优异的热乳钢板，所述热乳钢板以重量％计， 包含 0· 0001 ~0· 003 % 的 C、0. 07 ~0· 8 % 的 Μη、0· 03 % 以下的 Si(0 % 除外）、0· 03 ~ 0· 08 % 的 Α1、0· 0005 ~0· 002 % 的 Β、0· 0005 ~0· 002 % 的 Ν、0· 05 % 以下的 P、0. 001 ~ 0. 015%的S、余量的Fe及其它不可避免的杂质，
[0027] 并且，伽马（丫）_纤维/阿尔法（α)_纤维织构的面强度比为4~14。
[0028] 另外，本发明提供一种加工性及抗时效性优异的热乳钢板的制造方法，所述热乳 钢板的制造方法包括以下步骤：
[0029] 在1100~1200°C下，对满足上述组成的钢材进行再加热；
[0030] 在600°C~（Ar3-50°C )的热精乳温度下，对上述经过再加热的钢材进行热精乳， 从而制造热乳钢板；
[0031] 对所述热乳钢板进行收卷；以及
[0032] 对所述经过收卷的热乳钢板进行除鳞处理；
[0033] 并且，在进行所述热乳时，乳辊和钢材的摩擦系数为0. 05~2. 0,并且在整体机组 中，总压下率（Rt)与最后两道次压下率（Rf)的比（Rf/Rt)为0. 2~0. 3。
[0034] 此外，上述技术问题的解决手段中并没有完全列出本发明的技术特征。参见下述 具体的实施方式，可以更详细地理解本发明的各种特征及所述特征所能够实现的优点及效 果。
[0035] 发明的效果
[0036] 根据本发明，可以提供一种拉伸加工性、拉拔加工性及抗时效性均优异而适合作 为加工用材料使用的热乳钢板，所述功效是通过使钢的合金成分及制造条件最优化来实现 的。
[0037] 特别地，本发明的意义在于，提供一种能够代替现有冷乳钢板的热乳钢板。
[0038] 最佳实施方式
[0039] 本发明的发明人为了通过确保现有冷乳钢板水平的拉拔性的同时，还能够通过确 保抗时效性来提供一种可代替冷乳钢板的热乳钢板而进行深入研究的结果，确认了不需要 后续的附加热处理工序，而通过控制合金的成分组成及制