专利名称：高强度热轧钢板和它的制造方法
技术领域：
本发明涉及用于汽车车轮部分构件等的高强度热轧钢板，特别是抗拉强度在550MPa以上的高强度热轧钢板和它地制造方法。
背景技术：
从与环境保护相关的燃料费用增加的观点考虑，汽车用热轧钢板在向高强度化、薄壁化方向发展。特别是对能有效降低燃料费用的车轮和悬挂等车轮部分构件用的热轧钢板，强烈要求高强度化和薄壁化。另外由于车轮部分构件形状复杂，其使用的热轧钢板在要求高的强度的同时，要求要有优良的延展性和翻边性能。
以前对汽车车轮部分等汽车用构件提出过各种高强度热轧钢板的方案。例如特开平4-329848号公报提出由铁素体和第2相(珠光体、贝氏体、马氏体、残留奥氏体等)组成的疲劳性能和翻边性能优良的复合组织钢板。可是由于存在硬的第2相，不能得到足够的翻边性能。
特开平6-172924号公报中提出具有位错密度高的无碳贝氏体组织的翻边性能优良的钢板。可是由于有位错密度高的无碳贝氏体组织，不能得到足够的翻边性能。
特开平6-200351号公报中提出以主要由多边形铁素体组织构成的、利用TiC析出强化和固溶强化得到的高强度、翻边性能优良的钢板。可是由于必须添加大量的Ti，容易生成大的析出物，不能稳定地得到优良的延展性和翻边性能。
特开平7-11382号公报中提出具有微细TiC和NbC析出的针状铁素体组织的翻边性能优良的钢板。可是由于有位错密度高的针状铁素体组织，不能得到足够的延展性。
特开平11-152544号公报中提出添加Ti、Nb、V、Mo，把铁素体晶粒直径细化到2μm以下的钢板。可是由于是晶粒直径在2μm以下的细晶粒，不能得到足够的延展性。
发明内容
本发明的目的是提供用于汽车车轮部分构件那样形状复杂构件的、抗拉强度在550MPa以上的具有优良延展性和翻边性能的高强度热轧钢板，以及它的制造方法。
实现本发明的目的是采用使成分中含有重量％为C≤0.15％、Ti0.02-0.35％、Mo0.05-0.7％，其组织基本上是由单相铁素体基体和在基体中分散有小于10nm的微细析出物组成的高强度热轧钢板等。具体说是例如由下述成分组成的高强度热轧钢板
(1)高强度热轧钢板其基本成分由重量％C≤0.06％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Ti0.02-0.10％、Mo0.05-0.6％、其余为Fe组成，而且其组织为单相铁素体组织基体中分散有比例为5×104个/μm3以上的颗粒直径小于10nm的微细析出物。
(2)高强度热轧钢板其基本成分由重量％C≤0.06％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Ti0.02-0.10％、Mo0.05-0.6％、并从Nb≤0.08％和V≤0.15％中选至少一种元素、其余为Fe组成，而且其组织为单相铁素体组织基体中分散有比例为5×104个/μm3以上的颗粒直径小于10nm的微细析出物。
(3)高强度热轧钢板其基本成分由重量％C大于0.06％小于0.15％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Ti大于0.10％小于0.35％、Mo0.3-0.7％、其余为Fe组成，而且其组织为单相铁素体组织基体中分散有比例为5×104个/μm3以上的颗粒直径小于10nm的微细析出物。
例如使用具有把上述成分钢的板坯在Ar3相变点以上热轧制造热轧钢板的工序、把热轧钢板在550-700℃卷取的工序的制造高强度热轧钢板的方法，可以制造这样的高强度热轧钢板。附图简要说明
图1为表示单位体积微细碳化物个数与TS关系的图示。
图2为表示Fe的碳化物颗粒直径和λ关系的图示。
图3为表示Fe的碳化物的体积百分数和λ关系的图示。
图4为表示Si、Mo含量和表面性状关系的图示。
图5为表示TS×EL/t0.2和冲压加工性能关系的图示。
图6为表示固溶的C含量和EL关系的图示。实施发明的方式
本发明人从对高强度热轧钢板的延展性和翻边性能进行了研究的结果，得到如下看法。
(1)由于加Mo使碳氮化物等析出物细化。
(2)在位错密度低、延展性好的单相铁素体组织的基体中，由于加Mo使碳氮化物以微细形态析出，能够同时满足高的强度、优良的延展性和翻边性能。
在这样认识的基础上可以看出，采用使成分中含有重量％为C≤0.15％、Ti0.02-0.35％、Mo0.05-0.7％，其组织基本上是单相铁素体基体，在基体中析出有小于10nm的微细析出物的话，能够制造抗拉强度在550MPa以上、并且具有优良延展性和翻边性能的高强度热轧钢板。
限定C、Ti、Mo含量的原因如下
C含量超过0.15％的话，有时微细析出物容易粗化，使强度降低，所以要使C含量在0.15％以下。
Ti含量低于0.02％微细析出物的量少，难以得到550MPa以上的抗拉强度，超过0.35％的话，铁素体组织细化，容易使总延伸率降低，所以Ti含量要在0.02-0.35％范围。
Mo含量在0.05％的话能抑制珠光体相变，并且与Ti一起形成微细的复合析出物，能在保持优良延展性和翻边性能的同时使钢得到强化。可是超过0.7％的话形成硬质相使翻边性能降低，因此Mo含量定为0.05-0.7％。
在本发明中所谓单相铁素体没有必要100％是铁素体，95％以上的铁素体组织的话就能达到本发明的目的。
此外基体中析出的微细析出物的颗粒直径大于10nm的话，很难得到550MPa以上的抗拉强度。这是因为要用颗粒直径10nm以上的析出物强化的话，必须提高析出物的体积百分数，而这样做会使铁素体组织细化，降低延展性。因此微细析出物颗粒直径定为小于10nm，希望在5nm以下。要得到更高的强度，希望在3nm以下。
微细析出物为含有Ti和Mo的复合碳化物。认为是由于扩散速度慢的Mo与Ti一起形成碳化物，所以碳化物长大速度慢，形成微细的碳化物。
使W在0.01-1.5％范围代替Mo或与Mo一起，可以形成小于10nm的微细析出物，能够得到具有优良延展性和翻边性能、抗拉强度在550MPa以上的高强度热轧钢板。
由于微细析出物的量对强度有很大影响，所以研究了含C0.03-0.15％、Ti0.03-0.25％、Motr.(微量)-0.7％的钢在精轧温度为900℃条件下进行热轧，卷取温度为500-800℃进行卷取，制成板厚2.3mm的热轧钢板，微细析出物的量与抗拉强度TS的关系。其结果如图1所示，可以看出，颗粒直径小于10nm的微细析出物的单位体积个数为5×104个/μm3以上的话TS为550MPa以上，单位体积个数为1×105个/μm3以上的话TS为700MPa以上，单位体积个数为2×105个/μm3以上的话TS为780MPa以上。
本发明的高强度热轧钢板中，除了小于10nm的微细析出物以外，有时含有颗粒直径比较大的Fe的碳化物。由于颗粒直径大的Fe的碳化物翻边性能不理想，所以用上述热轧钢板研究了Fe的碳化物颗粒直径(平均颗粒直径)、体积百分数和翻边性能的关系。其中Fe的碳化物颗粒直径(平均颗粒直径)和体积百分数是对利用电子显微镜观察的图象进行解析得到的。翻边性能是用准备的130mm方形钢板，在钢板的中央用φ10mm的冲头打一个间隙为12.5％的孔的试样，用60°圆锥形冲头从没有毛刺的侧面向上挤压冲孔，测量产生贯穿钢板的裂纹时的孔径d，用下式评价扩孔率λ。
λ(％)＝[(d-10)/10]×100
图2表示Fe的碳化物颗粒直径和扩孔率的关系，图3表示Fe的碳化物体积百分数和扩孔率的关系。
可以看出Fe的碳化物颗粒直径超过1μm或Fe的碳化物体积百分数超过1％的话，λ小于80％，翻边性能恶化。因此希望使Fe的碳化物颗粒直径小于1μm、它的体积百分数小于1％。
用重量％表示的C、Ti、Mo含量满足0.8≤(C/12)/[(Ti/48)+(Mo/96)]≤1.3的话，可以看出能稳定地形成比例在5×104个/μm2以上的小于10nm的微细析出物。此外微细析出物中用原子％表示的Ti、Mo含量满足0.1≤Ti/Mo≤3的话，可以看出能稳定地形成比例在5×104个/μm3以上的小于10nm的微细析出物，得到550MPa以上的抗拉强度。为了提高强度，希望能满足0.5≤Ti/Mo≤2。
在含有C、Ti、Mo的基础上再含有重量％Nb≤0.08％和V≤0.15％中至少选取一种元素，也具有同样的效果，这种情况下析出物中以原子％表示的Ti、Mo、Nb、V含量必须满足0.25≤Mo/(Ti+Nb+V+Mo)。
同样，用W代替Mo的情况下，微细析出物中用原子％表示的Ti、W含量满足0.1≤Ti/W的话，能稳定地形成比例在5×104个/μm3以上的小于10nm的微细析出物。
同时含有Mo和W的情况下，满足0.1≤Ti/(Mo+W)的话，能稳定地形成比例在5×104个/μm3以上的小于10nm的微细析出物。
这样控制微细析出物中元素含量的比例，不仅仅是微细析出物的个数，其分散状态更均匀，在钢板内得到更均匀的拉伸性能，同时轧后的板形也好。
本发明中对组织和微细析出物的研究采用下述方法。
用双喷方法电解抛光制成试样，用透射式电子显微镜在200kV下观察。此时控制母相的结晶方向，使微细的析出物相对于母相形成可以测定的反差，为了把析出物的计数损失降到最低限度，用使焦点从正焦点移向散焦的方法进行观察。此外电子能量色散方法通过测定弹性散射峰值和非弹性散射峰值对析出物粒子测定区域的试样厚度进行评价。在同一区域用此方法进行对粒子数的测定和试样厚度的测定。对试样4个0.5×0.5μm区域进行粒子数的测定，算出投影在每1μm2上观察的粒子数。用该值和试样厚度算出1μm3的析出物粒子数。此外用X射线能量色散分析方法进行析出物的化学成分分析。
以下述高强度热轧钢板作为本发明的高强度热轧钢板的具体示
(1)高强度热轧钢板其基本成分由重量％C≤0.06％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Ti0.02％-0.10％、Mo0.05-0.6％、其余为Fe组成，而且其组织为单相铁素体组织基体中分散有比例为5×104个/μm3以上的颗粒直径小于10nm的微细析出物。
(2)高强度热轧钢板其基本成分由重量％C≤0.06％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Ti0.02-0.10％、Mo0.05-0.6％、并从Nb≤0.08％和V≤0.15％中至少选一种元素、其余为Fe组成，而且其组织为单相铁素体组织基体中分散有比例为5×104个/μm3的颗粒直径小于10nm的微细析出物。
(3)高强度热轧钢板其基本成分由重量％C大于0.06％小于0.15％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Ti大于0.10％小于0.35％、Mo0.3-0.7％、其余为Fe组成，而且其组织为单相铁素体组织基体中分散有比例为5×104个/μm3以上的颗粒直径小于10nm的微细析出物。
(1)、(2)为抗拉强度780MPa以上的高强度热轧钢板，(3)为抗拉强度950MPa以上的高强度热轧钢板。
下面说明限定成分的原因。
CC形成碳化物，也与后面叙述的Ti、Mo、Nb、V的含量有关，能有效使钢强化。可是抗拉强度780MPa级的钢板情况下，C超过0.06％的话形成珠光体或粗大的析出物，使延展性和翻边性能恶化。为此规定C≤0.06％。另一方面抗拉强度980MPa级钢板的情况下，根据同样的原因规定C在0.15％以下，而要得到所希望的强度要使C超过0.06％。因此规定C超过0.06％而小于0.15％。此外后面叙述的Ti、Mo含量与C含量的平衡希望要满足0.8≤(C/12)/[(Ti/48)+(Mo/96)]≤1.3。如上所述，通过满足这样的关系析出规定量的含Ti、Mo的微细复合碳化物，同时抑制形成珠光体和粗大析出物造成延展性和翻边性能恶化。
SiSi是固溶强化的有效元素，超过0.5％的话会促进C从铁素体析出，容易在晶界析出粗大的Fe的碳化物，使翻边性能下降。此外Si超过0.5％的话，板厚2.5mm以下的薄钢板热轧不稳定。因此规定Si≤0.5％。
MnMn从利用固溶强化使钢强化的观点要在0.5％以上，超过2.0％的话要产生偏析，或形成硬质相，使翻边性能下降。因此规定为Mn0.5-2.0％。
PP是固溶强化的有效元素，而超过0.06％的话会产生偏析，使翻边性能下降。因此规定P≤0.06％。
SS希望越少越好。超过0.005％的话使翻边性能下降。因此规定S≤0.005％。
AlAl是作为脱氧剂加入的，而超过0.1％的话延伸率和翻边性能都下降。因此规定Al≤0.1％。
NN越少越好。超过0.006％的话粗大的氮化物增加，翻边性能下降。因此规定N≤0.006％。
Ti如上所述，Ti和Mo形成微细复合碳化物，可以在保持延伸率和翻边性能的同时使钢强化。在抗拉强度780MPa级钢板的情况下，规定Ti0.02-0.10％，在抗拉强度950MPa级钢板的情况下，规定Ti大于0.10％小于0.35％。
Mo与Ti相同的原因，在抗拉强度780MPa级钢板的情况下，规定Mo0.05-0.6％，在抗拉强度950MPa级钢板的情况下，规定Mo0.3-0.7％。
在抗拉强度780MPa级钢板的情况下，可以含有从Nb≤0.08％和V≤0.15％中至少选出的一种元素。Nb、V是使组织细化的有效元素，而且与Ti和Mo等一起形成复合析出物，有利于获得优良的延展性和提高翻边性能。可是Nb超过0.08％或V超过0.15％会使延展性降低，所以规定Nb≤0.08％和V≤0.15％。再有从通过Nb和V使组织细化的观点看，希望0.005％≤Nb和0.001％≤V。
作为本发明的高强度热轧钢板具体示例，除了上述的三种高强度热轧钢板外，还有含W的下述的高强度热轧钢板。
(4)高强度热轧钢板其基本成分由重量％C≤0.1％、Si≤0.5％、Mn≤2％、P≤0.06％、S≤0.01％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Cr≤0.5％、Ti0.02-0.2％、Nb≤0.08％、W0.01-1.5％、其余为Fe组成，而且其组织为单相铁素体组织基体中分散有比例为5×104个/μm3以上的颗粒直径小于10nm的、用析出物原子％表示为Ti、Mo、W的含量满足0.1≤Ti/(Mo+W)的微细析出物。
(5)高强度热轧钢板其基本成分由重量％C≤0.1％、Si≤0.5％、Mn≤2％、P≤0.06％、S≤0.01％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Cr≤0.5％、Ti0.02-0.2％、Nb≤0.06％、Mo0.05-0.6％、W0.01-1.5％、其余为Fe组成，而且其组织为单相铁素体组织基体中分散有比例为5×104个/μm3以上的颗粒直径小于10nm的微细析出物。
在上述(1)-(5)的高强度热轧钢板中，如后面叙述的实施例7所示，固溶的C≤0.0020％的话可使延伸率进一步提高。
图4表示Si、Mo含量和表面性状的关系。图的结果是表示因Si引起的氧化铁皮缺陷的程度，◎表示缺陷程度非常好，○表示良好，×表示不好。
在上述(1)-(5)的高强度热轧钢板中，重量％Si+Mo≤0.5％的话，能得到非常好的表面性状。
再有含有从Cr≤0.15％、Cu≤0.15％、Ni≤0.15％中选至少一种元素，也能得到本发明的效果。
用高强度热轧钢板制造方法可以制造上述(1)的高强度热轧钢板，例如此制造方法包括工序把其基本成分由重量％C≤0.06％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Mo0.05-0.6％、Ti0.02％-0.10％、其余为Fe组成，而且满足0.8≤(C/12)/[(Ti/48)+(Mo/96)]≤1.3的钢板坯，在Ar3相变点以上热轧，制造热轧钢板的工序，及把热轧钢板在550-700℃卷取的工序。
例如把其基本成分由重量％C≤0.06％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Mo0.05-0.6％、Ti0.02％-0.10％、以及从Nb≤0.08％和V≤0.15％中选至少一种元素、其余为Fe组成的板坯，用与(1)的钢板相同的热轧条件，可以制造上述(2)的高强度热轧钢板。
例如把其基本成分由重量％C大于0.06％小于0.15％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、A1≤0.1％、N≤0.006％、Ti大于0.10％小于0.35％、Mo0.3-0.7％、其余为Fe组成，而且满足0.8≤(C/12)/[(Ti/48)+(Mo/96)]≤1.3的板坯，用与(1)的钢板相同的热轧条件，可以制造上述(3)的高强度热轧钢板。
由于在低于Ar3相变点温度进行热轧的话，会出现粗大晶粒，延伸率降低的同时，析出物会发生应变诱导现象而粗化，所以热轧要在Ar3点以上，最好在880℃以上进行。热轧后要成为单相铁素体组织，所以要在550℃以上，最好在600℃以上卷取。此外为了防止析出物粗大化，卷取温度要在700℃以下，最好在660℃以下。
板坯也可以采用在铸造后直接轧制或进行补充加热后进行热轧的直接热送的方法轧制。此外也可以在精轧前或精轧中对轧材进行加热或保温，或粗轧后将轧材连接起来进行连续轧制。
对上述(1)-(5)的高强度热轧钢板，可以进行热镀锌处理。由于用本发明的高强度热轧钢板微细碳化物能稳定、弥散析出，即使进行热镀锌处理析出物也不会发生变化，钢板也不软化。
由于汽车的悬挂支架、加固支架、侧面构件、座椅框架、座椅导轨等的车轮构件具有复杂的形状，用现有的高强度热轧钢板采用冲压成形的方法制造是困难的，而使用具有良好冲压加工性能的上述(1)-(5)的高强度热轧钢板，就可以制造高质量、高合格率的构件。
特别是具有80％以上扩孔率和700MPa以上抗拉强度TS、以及TS、延伸率EL(％)、板厚t(mm)满足(TS×EL)/t0.2＞12000的高强度热轧钢板，由于以下原因适合制造汽车车轮构件。
TS和EL的积TS×EL是材料吸收能量的指标，作为指标能有效表示冲压裂纹产生的难易程度，对于每种钢板的TS要求的值不同。此外EL是与板厚t有关的值，对应于每种TS，具有表达成不产生因EL不足造成冲压裂纹的t的函数关系，所以存在有表示成TS×EL的理想范围。T不同的钢板的EL可以用Oliver公式换算，与t的0.2次方成比例。
用含C0.04％、Ti0.09％、Mo0.2％，板厚3.5-2.7mm，TS为710-850MPa的热轧钢板，用1200吨冲压机制造悬挂支架，研究了(TS×EL)/t0.2和冲压加工性能(无裂纹OK、裂纹NG)的关系。
从图5可以看出，(TS×EL)/t0.2超过12000的话，完全不产生裂纹。实施例1
把表1所示成分的钢A-E在表1所示条件下热轧，制成钢板1-5。然后用JIS5号试样进行拉伸试验，以及用上述的方法研究了用透射电子显微镜的组织和析出物，测定了扩孔率(λ)，进行了悬挂支架的基本冲压试验。表1中汇总了基体组织、析出物的颗粒直径、析出物的个数等。
结果示于表2。
根据透射式电子显微镜观察，本发明的钢板1-3在铁素体单相基体中均匀分布有颗粒直径小于10nm的微细析出物。此外这些微细析出物为含Ti和Mo的碳化物。这些钢板1-3具有800MPa以上的TS、高的EL和λ，不产生冲压裂纹。
另一方面对比例的钢板4为贝氏体(B)组织，EL低，而且产生冲压裂纹。此外钢板5为铁素体+珠光体(F+P)组织，λ低而且产生裂纹。
表1F铁素体 B贝氏体 P珠光体
表2实施例2
把具有表3所示化学成分的钢A-P加热到1250℃后，在880-930℃的精轧温度下热轧，改变冷却速度和卷取温度，制成板厚为3.2mm的钢板1-16。然后进行了与实施例1相同的试验。
结果示于表4。
本发明例的钢板1-10为单相铁素体组织，析出物的颗粒直径小于10nm，用原子％表示的Mo/(Ti+Nb+V+Mo)的值为0.25以上，具有550MPa以上的TS、高的EL和λ。用电子显微镜观察看出，微细析出物均匀分散在铁素体组织中。
与此相反，对比例的不加Mo的钢板11、12生成珠光体或析出物粗大，EL和λ都低。还有钢板13析出物的颗粒直径在10nm以上，C含量少析出物量少，TS低于550MPa。钢板14的Mn含量多，偏析显著，而且也形成马氏体，所以EL和λ都低。钢板15的Ti含量少，析出物的量少，所以TS低于550MPa。钢板16的Ti含量多，存在Ti和Mo的复合析出物，复合析出物中的Mo比率低，此外Si含量多，析出物粗大，所以EL和λ都低。
表3
表4实施例3
把表5所示成分的钢加热到奥氏体区后，在880℃以上的精轧温度进行热轧，用表5所示的卷取温度制成表5所示板厚的钢板17-29。其中钢板17-23目标为制造TS在780MPa以上的钢板，钢板24-29目标为制造TS在590MPa以上的钢板。然后用JIS5号试样进行拉伸试验。轧后的板形用目测判定，平的情况下评价用○表示，起伏显著的板评价用×表示。并进一步用透射式电子显微镜研究了析出物。
本发明例的钢板17-21、24-27中，Mo/(Ti+Nb+Mo)的值为0.25以上，得到高的TS和EL，板形也好。
另一方面对比例22、23、28、29中，Mo/(Ti+Nb+Mo)的值低于0.25，EL低，板形也起伏显著。这是由于为了确保强度，热轧后急冷，形成低温相的原因。
表5实施例4
把表6所示化学成分的钢加热到1250℃后，在890℃的精轧温度下进行热轧，在650℃的卷取温度下卷取，制成板厚3.2mm的钢板。然后在钢板的长度方向的中间部位、宽度方向的中间部位、从距头部65mm位置取JIS5号试样进行拉伸试验，并用透射式电子显微镜研究了析出物。进一步用上述方法评价了Si引起的氧化铁皮缺陷。
结果示于表6。
本发明例的钢板2-4中得到宽度方向均匀的材质，表面性状也好。特别是Si+Mo在0.5以下的钢板2和3，得到非常好的表面性状。利用透射式电子显微镜观察到钢板3中在铁素体组织中均匀分布有微细的含有Ti和Mo的碳化物。
与此相反，不加Mo的对比例钢板1为铁素体+珠光体组织，宽度方向材质的波动ΔTS在30MPa以上，ΔEL大到2％以上。此外Mo加入量多，Ti/Mo小于0.1的对比例钢板5，材质波动小，而延伸率大幅度降低。
本发明例的钢板7-9宽度方向材质波动小，表面性状也非常好。
与此相反，不加Mo的对比例钢板6为铁素体+珠光体组织，材质的波动ΔTS在30MPa以上，ΔEL大到2％以上。Cr加入量多的对比例钢板10不能抑制低温相的生成，成为针状铁素体组织，所以EL显著降低。而这些钢板的Si+Mo全在0.5％以下，所以表面性状非常好。
本发明例的钢板12-14宽度方向材质波动小，表面性状也非常好。
与此相反，不加Ti的对比例钢板11析出珠光体和渗碳体，不仅是低的TS，EL也象钢板12一样低，材质波动也大。
本发明例的钢板16-18宽度方向材质波动小，表面性状也非常好。特别是Si+Mo在0.5％以下的钢板16表面性状非常好。
与此相反，不加Mo的对比例钢板15材质波动大，Mo加入量多的对比例钢板19的EL低。
表6F铁素体 AF针状铁素体 P珠光体实施例5
把表7所示成分的钢用表7所示的条件进行热轧，制成板厚3.6mm的钢板21-38。然后与实施例4相同，研究了钢板宽度方向中间部位和头部的拉伸性能值并用透射式电子显微镜研究了析出物。
结果示于表7。
分析一下使精轧温度改变的钢板21-25，可以看出在精轧温度880℃材质波动非常小。
分析一下使卷取温度改变的钢板26-30，可以看出卷取温度为550-700℃的钢板27-29材质波动非常小，延伸率也大。
与此相反，卷取温度在550-700℃范围外的钢板26、30的材质波动大。
分析一下使精轧温度和卷取温度都改变的钢板31-35，可以看出精轧温度在880℃以上，而且卷取温度在550-700℃的钢板32-34材质的波动也非常小。
钢板36、37中Mo含量多，析出物的Ti/Mo小于0.1，材质波动大。钢板38卷取温度低到500℃，生成贝氏体组织，TS的波动特别大。
表7F铁素体AF针状铁素体B贝氏体BF无碳贝氏体P珠光体实施例6
把表8所示化学成分的钢A-T用表9所示的热轧条件进行热轧，制成板厚3.2mm的钢板1-23。然后采用JIS5号试样和扩孔试样，进行了拉伸试验和扩孔试验。此外用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了金属组织。并用透射式电子显微镜研究了析出物。本实施例达到TS为780MPa以上、EL为20％以上、λ为70％以上的良好状态。
结果示于表9。
本发明例的钢板1-3和5-15的成分组成在本发明范围内，为均匀分布有含Ti和Mo的碳化物的铁素体组织，所以EL和λ都高。
与此相反，对比例的钢板4由于卷取温度低，形成位错密度高的贝氏体组织，EL低。对比例的钢板16-18形成珠光体或马氏体组织，EL和λ都低。钢板19由于Mo加入量少，Ti、Nb的碳氮化物不形成微细颗粒，而且几乎不析出Mo的碳化物，所以λ低。钢板21的Ti加入量少，由于Ti的碳化物少，所以TS、λ低。钢板22、23不加Mo，而Ti加入量多，所以析出物粗大，其含量过多，所以EL和λ都低。
表8
表9F铁素体B贝氏体M马氏体P珠光体实施例7
把表8的钢A、F和M加热到1250℃，在890℃精轧温度下热轧，在630℃卷取温度下卷取，制成板厚3.0mm的钢板。然后用JIS5号试样进行拉伸试验。用测定内摩擦的方法测定了固溶C含量。
图6表示固溶C含量和EL的关系。
固溶的C含量在0.0020％以下的话，发现EL变好。实施例8
把表10所示化学成分的钢A-M加热到1250℃，在880-930℃的精轧温度下热轧后，改变冷却速度和卷取温度，制成板厚2.6mm的钢板1-13。其中卷取温度在超过600℃温度范围变化。然后采用JIS5号试样和扩孔试样进行拉伸试验和扩孔试验。此外用透射式电子显微镜研究了析出物。
结果示于表11。
本发明例的钢板1-9都是由单相铁素体组织构成，析出物的平均颗粒直径小于10nm，析出物的组成比例也满足O.1≤Ti/Mo≤3，所以TS在950MPa以上，具有高的EL和λ。
与此相反，对比例钢板10的C含量过多，没加Mo，所以生成珠光体，而且析出物粗大，EL和λ都低。钢板11由于不加Mo，析出物粗大，EL和λ都低。钢板12由于Mn过多，偏析严重，而且组织内形成马氏体，所以EL和λ都低。钢板13存在有Ti和Mo的复合析出物，C含量过多，生成珠光体，而且析出物粗大，所以EL和λ都低。
表10
表11F铁素体M马氏体 P珠光体实施例9
把表12所示成分的钢A-E加热到1250℃，在890℃的精轧温度下热轧后，在620℃的卷取温度下卷取，制成板厚3.2mm的钢板1-5。然后与实施例4相同，研究了钢板宽度方向中间部位和头部的拉伸性能值和扩孔率。此外用透射式电子显微镜研究了析出物。
结果示于表13。
本发明例的钢板1-4材质波动非常小。
另一方面，对比例的钢板5作为碳氮化物形成元素仅含有Ti，所以EL和λ低，材质波动也大。
表12F铁素体
表1权利要求
1.高强度热轧钢板，由含有重量％为C≤0.15％、Ti0.02-0.35％、Mo0.05-0.7％，其组织基本上是由单相铁素体基体和在基体中分散的小于10nm的微细析出物组成。
2.高强度热轧钢板，由含有重量％为C≤0.15％、Ti0.02-0.35％、W0.01-1.5％，其组织基本上是由单相铁素体基体和在基体中分散的小于10nm的微细析出物组成。
3.高强度热轧钢板，由含有重量％为C≤0.15％、Ti0.02-0.35％、Mo0.05-0.7％、W0.01-1.5％，其组织基本上是由单相铁素体基体和在基体中分散的小于10nm的微细析出物组成。
4.如权利要求1所述的高强度热轧钢板，其特征为所述微细析出物分布的比例为5×104个/μm3以上。
5.如权利要求2所述的高强度热轧钢板，其特征为所述微细析出物分布的比例为5×104个/μm3以上。
6.如权利要求3所述的高强度热轧钢板，其特征为所述微细析出物分布的比例为5×104个/μm3以上。
7.如权利要求1所述的高强度热轧钢板，其特征为该钢板中Fe的碳化物颗粒直径小于1μm，其体积百分数为1％以下。
8.如权利要求4所述的高强度热轧钢板，其特征为该钢板中Fe的碳化物颗粒直径小于1μm，其体积百分数为1％以下。
9.如权利要求4所述的高强度热轧钢板，其特征为用重量％表示的C、Ti、Mo的含量满足0.8≤(C/12)/[(Ti/48)+(Mo/96)]≤1.3。
10.如权利要求4所述的高强度热轧钢板，其特征为所述微细析出物中用原子％表示的Ti、Mo的含量满足0.1≤Ti/Mo≤3。
11.如权利要求4所述的高强度热轧钢板，其特征为含有用重量％表示的从Nb≤0.08％和V≤0.15％中选取的至少一种元素，而且微细析出物中的原子％表示的Ti、Mo、Nb、V含量满足0.25≤Mo/(Ti+Nb+V+Mo)。
12.如权利要求4所述的高强度热轧钢板，其特征为基本由用重量％C≤0.06％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Ti0.02-0.10％、Mo0.05-0.6％、其余为Fe组成。
13.如权利要求4所述的高强度热轧钢板，其特征为其基本成分由重量％C≤0.06％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Ti0.02-0.10％、Mo0.05-0.6％、并从Nb≤0.08％和V≤0.15％中选至少一种元素、其余为Fe组成。
14.如权利要求4所述的高强度热轧钢板，其特征为其基本成分由重量％C大于0.06％小于0.15％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Ti大于0.10％小于0.35％、Mo0.3-0.7％、其余为Fe组成。
15.如权利要求5所述的高强度热轧钢板，其特征为其基本成分由重量％C≤0.1％、Si≤0.5％、Mn≤2％、P≤0.06％、S≤0.01％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Cr≤0.5％、Ti0.02-0.2％、Nb≤0.08％、W0.01-1.5％、其余为Fe组成，微细析出物中用原子％表示的Ti、W含量满足0.1≤Ti/W。
16.如权利要求6所述的高强度热轧钢板，其特征为其基本成分由重量％C≤0.1％、Si≤0.5％、Mn≤2％、P≤0.06％、S≤0.01％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Cr≤0.5％、Ti0.02-0.2％、Nb≤0.08％、Mo0.05-0.6％、W0.01-1.5％、其余为Fe组成，而且微细析出物用原子％表示的Ti、Mo、W含量满足0.1≤Ti/(Mo+W)。
17.如权利要求12所述的高强度热轧钢板，其特征为满足重量％表示的固溶C≤0.0020％。
18.如权利要求13所述的高强度热轧钢板，其特征为满足重量％表示的固溶C≤0.0020％。
19.如权利要求14所述的高强度热轧钢板，其特征为满足重量％表示的固溶C≤0.0020％。
20.如权利要求12所述的高强度热轧钢板，其特征为满足重量％表示的Si+Mo≤0.5％。
21.如权利要求13所述的高强度热轧钢板，其特征为满足重量％表示的Si+Mo≤0.5％。
22.如权利要求14所述的高强度热轧钢板，其特征为满足重量％表示的Si+Mo≤0.5％。
23.高强度热轧钢板的制造方法，包括工序基本成分由重量％C≤0.06％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Mo0.05-0.6％、Ti0.02-0.10％、其余为Fe组成，而且满足0.8≤(C/12)/[(Ti/48)+(Mo/96)]≤1.3的板坯制造工序；把上述板坯在Ar3相变点以上热轧，制造热轧钢板的工序；和把热轧钢板在550-700℃卷取的工序。
24.高强度热轧钢板的制造方法，包括工序基本成分由重量％C≤0.06％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Mo0.05-0.6％、Ti0.02-0.10％、并从Nb≤0.08％和V≤0.15％中选至少一种元素，其余为Fe组成的板坯制造工序；把上述板坯在Ar3相变点以上热轧，制造热轧钢板的工序；和把上述热轧钢板在550-700℃卷取的工序。
25.高强度热轧钢板的制造方法，包括工序基本成分由重量％C大于0.06％小于0.15％、Si≤0.5％、Mn0.5-2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Ti大于0.10％小于0.35％、Mo0.3-0.7％、其余为Fe组成，而且满足0.8≤(C/12)/[(Ti/48)+(Mo/96)]≤1.3的板坯制造工序；把上述板坯在Ar3相变点以上热轧，制造热轧钢板的工序；和把上述热轧钢板在550-700℃卷取的工序。
26.在权利要求12的高强度热轧钢板上实施热镀锌处理得到的镀锌钢板。
27.在权利要求13的高强度热轧钢板上实施热镀锌处理得到的镀锌钢板。
28.在权利要求14的高强度热轧钢板上实施热镀锌处理得到的镀锌钢板。
29.使用权利要求12的高强度热轧钢板的汽车车轮部件。
30.使用权利要求13的高强度热轧钢板的汽车车轮部件。
31.使用权利要求14的高强度热轧钢板的汽车车轮部件。
32.用权利要求12的高强度热轧钢板制造的汽车车轮部件，其中的高强度热轧钢板具有80％以上扩孔率和700MPa以上抗拉强度TS、以及TS、延伸率EL(％)、板厚t(mm)满足(TS×EL)/t0.2＞12000。
33.用权利要求13的高强度热轧钢板制造的汽车车轮部件，其中的高强度热轧钢板具有80％以上扩孔率和700MPa以上抗拉强度TS、以及TS、延伸率EL(％)、板厚t(mm)满足(TS×EL)/t0.2＞12000。
34.用权利要求14的高强度热轧钢板制造的汽车车轮部件，其中的高强度热轧钢板具有80％以上扩孔率和700MPa以上抗拉强度TS、以及TS、延伸率EL(％)、板厚t(mm)满足(TS×EL)/t0.2＞12000。
全文摘要
本发明的高强度热轧钢板是由重量％为C≤0.15％、Ti0.02－0.35％、Mo0.05－0.7％，其组织基本上是由单相铁素体基体和在基体中分散有小于10nm的微细析出物组成。例如其基本成分由重量％C≤0.06％、Si≤0.5％、Mn0.5－2.0％、P≤0.06％、S≤0.005％、Al≤0.1％、N≤0.006％、Ti0.02－0.10％、Mo0.05－0.6％、其余为Fe组成，而且其组织为单相铁素体组织基体中分散有比例为5×104个/μm3以上的颗粒直径小于10nm的微细析出物。此钢板具有550MPa以上的抗拉强度、延伸率和翻边性能也优良，适合用于汽车车轮部件那样的复杂形状的部件。
文档编号C21D8/02GK1394237SQ0180336
公开日2003年1月29日 申请日期2001年10月29日 优先权日2000年10月31日
发明者船川义正, 盐崎毅, 富田邦和, 斋藤孝信, 中田博士, 佐藤馨, 诹访稔, 山本徹夫, 村尾安浩, 前田英司 申请人:日本钢管株式会社