防振性优异的高强度高锰钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种适合于运输工具的外板或车体的高强度高儘钢板，更详细地，设 及一种防振性优异的高强度高儘钢板及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 噪音和振动是给人类带来屯、理上的不安，引发疾病和增加疲劳感的原因之一。近 年来，随着生活方式的改变，每天的平均移动距离大大增加，进而利用运输工具的时间大大 增加，而利用运种运输工具时所产生的噪音和振动与人类的生活质量具有密切的关系。
[0003] 另外，汽车等运输工具行业为了应对环境规制，努力实现车体等的轻量化，同时为 了确保乘客的安全，需要使用高强度钢，但由于高强度钢的成型性低，因此，目前还难W适 用于运输工具。
[0004] -般情况下，要求用于运输工具的材料具有高强度和高成型性，而为了满足上述 条件，在现有技术中一直使用了利用马氏体、贝氏体或残留奥氏体的双相组织钢、贝氏体钢 或相变诱导塑性钢等先进高强度钢(advanced Μ曲strength steels，AHSS)。但是，所述 AHSS的强度越高，其成型性就越低，由此，减振能力就会变差。
[0005] 减振能力是指物体吸收振动的特性，一般情况下，是指当物体产生振动时，振动能 量就会被物体吸收，从而使振动衰减的现象，亦称为防振特性。减振能力的大小可W通过测 被吸收的能量来进行评价，通常使用测定内部摩擦的方法。
[0006] -般情况下，由于金属具有强度越低，其减振能力越强的倾向，因此，难W同时提 高强度和减振能力。图1示出了抗张强度(TS)与减振能力(SDC)的关系，通过图1可确认抗张 强度越高，显示减振能力的比阻尼(SDC，Specific Damping化pacity)就越低。
[0007] 然而，对于适用于运输工具的材料，随着安全与环境规制的加强，逐渐要求强度高 的材料，因此，难W将现有的高强度钢作为用于运输工具的材料来使用。
[000引另外，用于提高减振能力的材料有铸铁等，但是，为了适用于适合于运输工具的车 体或外板，需要制造成板材形状，因此所述铸铁等不适合使用。而且，通过塑料、侣、儀等材 料也能够提高减振能力，但制造成本高。
【发明内容】
[0009] 本发明要解决的技术问题
[0010] 本发明的一个方面，通过优化钢的组成成分来提供一种不仅具有优异的强度，而 且具有优异的防振特性的钢板及其制造方法。
[0011] 解决技术问题的技术手段
[0012] 本发明的一方面，提供一种防振性优异的高强度高儘钢板，所述钢板W重量％计， 包含：13~22%的儘(Μη)、0.3% W下的碳(〇、0.0!~0.20%的铁(Ti)、0.0005~0.0050% 的棚(B)、0.05%W下的硫(S)、0.8%W下的憐(P)、0.015%W下的氮(N)、余量的铁(Fe)及 其它不可避免的杂质，其中，内耗他1)为o.oom上。
[0013] 本发明的另一方面，提供一种防振性优异的高强度高儘钢板的制造方法，其包括 W下步骤:在1100~1250°c的溫度下，对满足上述组成成分的钢巧进行再加热;在800~950 °C的溫度下，对所述经过再加热的钢巧进行热精社，从而制造热社钢板;用水对所述热社钢 板进行冷却处理，并在400~700°C的溫度下进行收卷;对所述收卷的热社钢板进行酸洗;经 过所述酸洗后，W30~60%的压下率进行冷社，从而制造冷社钢板；W及在650~900°C的溫 度下，对所述冷社钢板进行连续退火。
[0014] 发明的效果
[0015] 根据本发明，可W提供一种防振性能优异的高儘钢板，所述钢板的抗张强度为 SOOMPaW上，伸长率为20% W上而具有高强度和高初性，同时具有高的减振能力。
[0016] 而且，本发明的高儘钢板可适当地用于需要具备防振性的运输工具等中。
【附图说明】
[0017] 图图表的方式示出了合金或钢的抗张强度与减振能力的相互关系。
[0018] 图2示出了发明钢4及比较钢1的X-射线衍射分析结果。
[0019] 图3示出了通过扫描电子显微镜观察发明钢4及比较钢1的微细组织的结果。
[0020] 图4示出了发明钢4、发明钢6及比较钢1的抗张强度曲线的倾斜度的变化。
【具体实施方式】
[0021] 本发明的发明人欲增强在已知为高强度钢的双相钢、贝氏体钢或相变诱导塑性钢 等先进高强度钢中难W确保的防振特性而进行深入研究的结果，确认了当采用高儘钢，并 通过优化合金成分来大幅提高奥氏体的稳定性时，能够通过高强度及高减振能力来确保非 磁性性能，从而完成了本发明。
[0022] 对此，本发明的一方面可W提供一种防振性优异的高强度高儘钢板，所述钢板W 重量％计，包含：13~22%的儘(]?11)、0.3%^下的碳(〇、0.01~0.20%的铁(11)、0.0005~ 0.0050%的棚(B)、0.05%W下的硫(S)、0.8%W下的憐(P)、0.015%W下的氮(N)、余量的 铁(Fe)及其它不可避免的杂质。
[0023] 下面，对添加到本发明的钢板中的合金成分的含量(重量％)的限定原因进行详细 说明。
[0024] Μη: 13 ~22%
[0025] 儘(Μη)是起到使奥氏体组织稳定化的作用的重要元素。尤其是为了确保作为本发 明所要达到的目的的高减振能力，需要通过降低堆煤层错能（S化eking化ult enegy)来形 成ε-马氏体，为此，优选添加13% W上的儘。
[0026] 当Μη的含量小于13%时，形成α'-马氏体相，从而减振能力会降低，另一方面，当Μη 的含量过多而超过22 %时，制造成本会大幅上升，并且在工序方面，在热社步骤中进行加热 时，将产生严重的内部氧化而导致表面的品质变差。
[0027] 因此，在本发明中优选将Μη的含量控制在13~22%。
[002引 C:0.3%W 下(包括 0%)
[0029]碳(C)是使钢内的奥氏体稳定化，W及被固溶而有利于确保强度的元素。然而，当 碳含量超过0.3%时，其会使因添加 Μη而形成的ε-马氏体所产生的减振能力降低，即，会成 为降低减振能力的原因，因此，优选将碳含量控制在ο. 3% w下。
[0030] Ti:0.01 ~0.20%
[0031] 铁(Ti)是在钢内与氮(N)进行反应而沉淀氮化物，W及通过被固溶或形成析出相 而有利于使结晶粒度微细化的元素。
[0032] 为了得到上述效果，优选包含0.01 % W上的Ti，但是，当铁含量超过0.20%时，形 成过多的沉淀物，从而在冷社时会引发微细的裂纹，并且成型性和焊接性会恶化，因此，优 选将铁含量的上限控制在0.20 %。
[0033] B:0.0005 ~0.0050%
[0034] 在本发明中，当添加微量的棚(B)时，会起到强化铸片的晶界的作用。为此，添加的 B的含量优选为0.0005%?上，但当添加过多时，制造成本将急剧上升，因此，优先将棚含量 的上限控制在0.0050 %。
[0035] S:0.05%W 下
[0036] 硫(S)是与Μη结合而形成非金属夹杂物硫化儘(MnS)的元素。为了控制所述非金属 夹杂物的形成，需要将S的含量控制在0.05% W下。另外，当S的含量超过0.05%时，会产生 热脆性。
[0037] P:〇.8%W 下
[0038] 憐(P)是容易被偏析的元素，其在铸造时助长裂纹的产生。因此，为了防止运种现 象，需要将P的含量控制在0.8% W下。另外，当P的含量超过0.8%时，铸造性会恶化。
[0039] N:0.015%W 下
[0040] 氮(N)是与铁(Ti)或棚(B)进行反应而形成氮化物的元素，而所形成的氮化物具有 使结晶粒度微细化的效果。但是，钢中的氮W游离氮的形式存在的倾向较强，当氮含量过高 时，起到降低防振性的作用。因此，优选将氮含量控制在0.015%?下。
[0041] 在本发明中，除了包含上述组分W外，还可包含妮(Nb)和饥(V)中的一种W上的元 素，当包含运些元素时，组分铁(Ti)、妮(佩)及饥(V)之和(Ti+Nb+V)优选为0.02~0.20%。
[0042] 妮(Nb)、饥(V)与铁(Ti) 一样，是强有力的碳化物形成元素，运些元素也是有利于 使结晶粒度微细化的元素。因此，为了使结晶粒度进一步微细化而除了添加 TiW外，还添加 佩和V中的一种W上的元素时，优选将(Ti+Nb+V)的含量之和控制在0.02~0.20%。
[0043] 当上述组分之和小于0.02%时，难W使碳化物充分形成而会使结晶粒度的微细化 效果不充分，另一方面，当上述组分之和超过0.20%时，反而会形成粗大的析出物。
[0044] 其余包含Fe和不可避免的杂质，本发明的钢板并不排除包含上述组分W外的其它 兀素。
[0045] 下面，对本发明的钢板的微细组织进行详细说明。
[0046] 满足上述的组成成分的本发明的钢板的微细组织优选包含奥氏体及ε-马氏体。
[0047] 在本发明中，为了通过降低堆煤层错能来确保高的减振能力，优选必须包含ε-马 氏体。更优先地，当在奥氏体基体组织中包含面积分数为30% W上的ε-马氏体时，能够确保 高的减振能力所带来的优异的防振性。
[0048] 尤其是本发明通过优化合金成分而具备稳定性高的奥氏体相。
[0049] 由此，本发明可W提供一种强度和初性优异的钢板，更具体地，可W确保SOOMPaW 上的抗张强度和20% W上的伸长率。
[0050] 同时，本发明通过具备高的减振能力而能够确保优异的防振性，尤其是本发明的 钢板的内耗(Q-1)为0.001 W上。
[0051] 能够测定钢板的减振能力的方法有很多种，。作为一个例子，本发明通过测