本发明涉及一种用作汽车碰撞部件用构件和结构支撑体等的材料的热轧钢板，更详细地，涉及一种具有高强度特性且扩孔性优异的热轧钢板及其制造方法。
背景技术：
：用作汽车碰撞部件用构件和结构支撑体等材料的钢材不仅需要高强度特性，以确保安全性，而且需要诸如扩孔性(holeexpansionratio，her)的加工性，以加工成符合设计者需求的各种形状。但是，钢材的强度和加工性是难以兼得的物理性能，因此正进行用于同时确保钢材的强度和加工性的各种研究。作为用于同时确保热轧钢板的高强度性和高成型性的方法，已知有如下专利文献。专利文献1提出了通过合金元素的添加所带来的析出强化来确保强度的技术。即，专利文献1的目的在于通过添加ti、nb、v和mo等合金元素来确保高强度特性，但这些合金元素是高价的元素，会过度增加制造成本，因此在经济性方面不优选。专利文献2至专利文献4提出了通过利用铁素体和马氏体的双相组织或者使奥氏体残留并利用铁素体、贝氏体、马氏体的复合组织来确保强度和延展性的技术。但是，就如上所述的铁素体或残余奥氏体而言，虽然延展性优异，但强度差，因此存在无法充分确保高强度特性的技术难点。(现有技术文献)(专利文献1)韩国公开专利公报第10-2005-113247号(2005年12月01日公开)(专利文献2)日本公开专利公报特开2005-298967号(2005年10月27日公开)(专利文献3)美国公开专利公报第2005-0155673号(2005年07月21日公开)(专利文献4)欧洲公开专利公报第1396549号(2004年03月10日公开)技术实现要素：要解决的技术问题根据本发明的一个方面，可以提供一种扩孔性优异的高强度热轧钢板及其制造方法。本发明的技术问题并不受限于上述内容。本领域技术人员从本说明书的全文理解本发明的附加技术问题是没有任何困难的。技术方案本发明的一个方面的扩孔性优异的高强度热轧钢板中，以重量％计，包含：碳(c)：0.12％以上且小于0.30％、锰(mn)：0.1-2.5％、硅(si)：0.5％以下(0％除外)、硼(b)：0.0005-0.005％、磷(p)：0.02％以下、硫(s)：0.01％以下、余量的铁(fe)和不可避免的杂质，并且作为微细组织包含95体积％以上的马氏体，所述热轧钢板的拉伸强度(ts)和扩孔性(her)的乘积可以为30000mpa％以上。所述热轧钢板中，以重量％计，还可以包含铬(cr)：0.5％以下及钛(ti)：0.005-0.2％中的一种以上。所述微细组织可以包含总计为5体积％以下的铁素体、贝氏体、碳化物及残余奥氏体中的一种以上。所述热轧钢板的拉伸强度(ts)可以为1250mpa以上。所述热轧钢板的扩孔性(her)可以为20％以上。所述热轧钢板的厚度可以为1.8mm以下。本发明的一个方面的制造扩孔性优异的高强度热轧钢板的方法可以包括以下步骤：对板坯进行再加热，以重量％计，所述板坯包含：碳(c)：0.12％以上且小于0.30％、锰(mn)：0.1-2.5％、硅(si)：0.5％以下(0％除外)、硼(b)：0.0005-0.005％、磷(p)：0.02％以下、硫(s)：0.01％以下、余量的铁(fe)和不可避免的杂质；对经再加热的所述板坯进行热轧以提供热轧钢板；从结束所述热轧的时间点起5秒以内开始所述热轧钢板的冷却，所述冷却是将所述热轧钢板以50-1000℃/秒的冷却速度进行冷却至350℃以下的冷却终止温度；以及对经冷却的所述热轧钢板进行收卷。所述板坯中，以重量％计，还可以包含铬(cr)：0.5％以下及钛(ti)：0.005-0.2％中的一种以上。上述技术方案并没有列出本发明的所有特征，通过参考以下具体的实施方案，可以更详细地理解本发明的各种特征及其优点和效果。有益效果根据本发明的一个方面，可以提供一种具有高强度性且扩孔性(her)显著提高的热轧钢板及其制造方法。最佳实施方式本发明涉及一种扩孔性优异的高强度热轧钢板及其制造方法，以下对本发明的优选的实施方案进行说明。本发明的实施方案可以变形为各种实施方案，不应解释为本发明的范围限定于以下说明的实施方案。提供以下实施方案是为了向本发明所属
技术领域：
中的技术人员更详细地说明本发明。以下，对本发明的钢组成进行更详细的说明。以下，除非另有特别提及，否则表示钢组成的含量的％是以重量为基准。本发明的一个方面的扩孔性优异的高强度热轧钢板中，以重量％计，可以包含：碳(c)：0.12％以上且小于0.30％、锰(mn)：0.1-2.5％、硅(si)：0.5％以下(0％除外)、硼(b)：0.0005-0.005％、磷(p)：0.02％以下、硫(s)：0.01％以下、余量的铁(fe)和不可避免的杂质。此外，本发明的一个方面的扩孔性优异的高强度热轧钢板中，以重量％计，还可以包含铬(cr)：0.5％以下及钛(ti)：0.005-0.2％中的一种以上。碳(c)：0.12％以上且小于0.30％碳(c)是有效地有助于提高钢的强度的元素，因此，本发明中为了确保热轧钢板的强度，可以包含一定水平以上的碳(c)。此外，当碳(c)的含量为一定水平以下时，由于在热轧后冷却时形成大量的低温组织，可能会发生无法确保本发明所期望的微细组织的问题，因此，本发明中可以包含0.12％以上的碳(c)。优选的碳(c)的含量可以为0.125％以上，更优选的碳(c)的含量可以为0.13％以上。另一方面，当添加过多的碳(c)时，强度提高，但可能会发生扩孔性(her)和焊接性降低的问题，因此，本发明中可以将碳(c)的含量限制为小于0.30％。优选的碳(c)的含量可以为0.29％以下，更优选的碳(c)的含量可以为0.28％以下。锰(mn)：0.1-2.5％锰(mn)是有效地有助于提高钢的强度和淬透性的元素。此外，锰(mn)与炼钢过程中不可避免地引入的硫(s)结合而形成mns，因此mn也是可以有效地防止由于硫(s)引起的裂纹的产生的元素。因此，本发明中为了实现这种效果，可以包含0.1％以上的锰(mn)。优选的锰(mn)的含量可以为0.3％以上，更优选的锰(mn)的含量可以为0.5％以上。但是，当添加过多的锰(mn)时，由于残余奥氏体，拉伸强度可能会降低，而且在焊接性和经济性方面不优选，因此本发明中可以将锰(mn)含量的上限限制为2.5％。优选的锰(mn)的含量可以为2.3％以下，更优选的锰(mn)的含量可以为2.1％以下。硅(si)：0.5％以下(0％除外)硅(si)是与氧的亲和力强的元素，因此，当添加大量的硅(si)时，可能会引发由表面氧化皮引起的表面质量的降低，并且在焊接性方面也不优选。因此，本发明中可以将硅(si)含量的上限限制为0.5％。优选的硅(si)的含量可以为0.4％以下，更优选的硅(si)的含量可以为0.3％以下。但是，硅(si)不仅起到脱氧剂的作用，而且是有助于提高钢的强度的元素，因此本发明中可以在硅(si)含量的下限中使0％除外。硼(b)：0.0005-0.005％硼(b)是有效地有助于提高钢的淬透性的元素，并且所述硼(b)是即使添加少量也可以有效地抑制在热轧后冷却时转变为铁素体和珠光体等低温组织的元素。因此，本发明中为了实现如上所述的效果，可以包含0.0005％以上的硼(b)。优选的硼(b)的含量可以为0.0007％以上，更优选的硼(b)的含量可以为0.0009％以上。另一方面，当添加过多的硼(b)时，由于硼(b)与铁(fe)反应，可能会引发晶界脆性，因此本发明中可以将硼(b)含量的上限限制为0.005％。优选的硼(b)的含量可以为0.003％以下，更优选的硼(b)的含量可以为0.002％以下。磷(p)：0.02％以下磷(p)是偏析在晶界并引发钢的韧性的降低的主要元素。因此，优选将磷(p)的含量控制得尽可能低。因此，理论上将磷(p)的含量限制为0％是最有利的。但是，磷(p)是炼钢过程中不可避免地引入到钢中的杂质，将磷(p)的含量控制在0％时，可能会引发过度的工艺负荷。因此，本发明中考虑到如上所述的方面，可以将磷(p)含量的上限限制为0.02％。硫(s)：0.01％以下硫(s)是形成mns而增加析出物的量并且使钢脆化的主要元素。因此，优选将硫(s)的含量控制得尽可能低。因此，理论上将硫(s)的含量限制为0％是最有利的。但是，硫(s)也是炼钢过程中不可避免地引入到钢中的杂质，将硫(s)的含量控制在0％时，可能会引发过度的工艺负荷。因此，本发明中考虑到如上所述的方面，可以将硫(s)含量的上限限制为0.01％。铬(cr)：0.5％以下铬(cr)是有助于提高钢的淬透性的元素，因此，本发明中为了实现这种效果，可以包含铬(cr)。但是，作为高价的元素的铬(cr)的过量添加在经济性方面不优选，并且当添加过多的铬(cr)时，可能会降低焊接性，因此，本发明中可以将铬(cr)含量的上限限制为0.5％。优选的铬(cr)的含量可以为0.4％以下，更优选的铬(cr)的含量可以为0.3％以下。钛(ti)：0.005-0.2％通常，已知钛(ti)是与碳(c)和氮(n)结合而形成碳化物和氮化物的元素。本发明中为了确保淬透性，在钢中必须添加硼(b)，但是钢中包含的氮(n)与硼(b)结合时，无法实现本发明所期望的添加硼(b)的效果。另一方面，当添加钛(ti)时，与硼(b)结合之前的氮(n)与钛(ti)结合而形成氮化物，因此可以更有效地提高硼(b)的添加效果。因此，本发明中为了实现这种效果，可以添加0.005％以上的钛(ti)。优选的钛(ti)的含量可以为0.01％以上，更优选的钛(ti)的含量可以为0.015％以上。但是，当添加过多的钛(ti)时，在制造板坯的步骤中发生连铸性降低的问题，因此，本发明中可以将钛(ti)含量的上限限制为0.2％。优选的钛(ti)的含量可以为0.17％以下，更优选的钛(ti)的含量可以为0.15％以下。本发明中，除了上述钢组成之外，余量可以包含fe和不可避免的杂质。在通常的炼钢过程中，可能意想不到地混入不可避免的杂质，因此不能完全排除这些杂质，只要是通常的炼钢领域的技术人员，则可以容易地理解其含义。此外，本发明中并不完全排除除上述钢组成之外的其它组成的添加。以下，对本发明的微细组织进行更详细的说明。本发明的发明人对可以同时确保钢的强度和扩孔性(her)的条件进行了研究。以往钢的强度和加工性被广泛地认为是不能兼得的物理性能，但本发明的发明人进行深入研究的结果，得出了钢的微细组织的种类和特定微细组织的分数是极大地影响兼得钢的强度和扩孔性(her)的条件。本发明的一个方面的热轧钢板包含马氏体作为基体组织，相对于热轧钢板的总体积，马氏体的分数可以为95体积％以上。本发明中包含95％以上的作为硬质组织的马氏体，因此可以有效地确保高强度性和扩孔性(her)。本发明的一个方面的热轧钢板并不完全排除包含马氏体以外的组织。但是，诸如铁素体、贝氏体、碳化物及残余奥氏体等在确保强度方面不优选，因此可以将其总计分数限制为5体积％以下，更优选地，可以将其总计分数严格限制为3体积％以下。此外，本发明的一个方面的热轧钢板中，除上述的组织之外，还可以包含渗碳体和析出物等作为余量组织。因此，本发明的一个方面的热轧钢板可以满足1250mpa以上的拉伸强度(ts)和20％以上的扩孔性(her)。特别地，本发明的一个方面的热轧钢板的拉伸强度(ts)和扩孔性(her)的乘积为30000mpa％以上的水平，因此可以有效地兼得强度和加工性。此外，本发明的一个方面的热轧钢板的厚度不受特别限制。但是，本发明的一个方面的热轧钢板具有优异的强度和加工性，因此可以通过薄化有效地有助于最终产品的经济性和轻量化。因此，本发明的一个方面的热轧钢板的厚度可以为1.8mm以下，厚度更优选可以为1.5mm以下。以下，对本发明的制造方法进行更详细的说明。本发明的一个方面的制造扩孔性优异的高强度热轧钢板的方法可以包括以下步骤：对具有上述钢组成的板坯进行再加热；对经再加热的所述板坯进行热轧以提供热轧钢板；从结束所述热轧的时间点起5秒以内开始所述热轧钢板的冷却，所述冷却是将所述热轧钢板以50-1000℃/秒的冷却速度进行冷却至350℃以下的冷却终止温度；以及对经冷却的所述热轧钢板进行收卷。板坯的再加热和热轧本发明的板坯的钢组成对应于上述热轧钢板的钢组成，因此以对上述热轧钢板的钢组成的说明来代替对本发明的板坯的钢组成的说明。通过常规的制造板坯的工艺制造的板坯可以在一定温度范围内进行再加热。为了充分的均质化处理，可以将再加热温度的下限限制为1050℃，并且考虑到经济性和表面质量，可以将再加热温度的上限限制为1350℃。经再加热的板坯通过热轧可以精轧至1.8mm以下的厚度，优选可以精轧至1.5mm以下的厚度。本发明的热轧可以根据常规的条件进行，但用于控制轧制载荷并减少表面氧化皮的精轧温度可以为800-950℃的范围。此外，本发明的目的在于通过热轧来制造厚度薄的热轧钢板，因此在确保热轧钢板的厚度方面，更优选进行不分离前材料和后材料并连续地进行轧制的连续轧制。冷却可以对热轧后的热轧钢板立即进行快速冷却条件的冷却。本发明的目的在于严格控制热轧钢板的微细组织，因此本发明的冷却优选在热轧后的5秒以内立即开始。这是因为，当从热轧后至开始冷却的时间点为止的时间超过5秒时，由于在空气中的空冷，可能会形成本发明不期望的铁素体、珠光体和贝氏体。优选地，从热轧后至开始冷却的时间点为止的时间可以为3秒以内。此外，可以将热轧后的热轧钢板立即以50-1000℃/秒的冷却速度进行冷却至350℃以下的冷却终止温度。当冷却速度小于50℃/秒时，在冷却过程中转变为铁素体、珠光体和贝氏体，因此存在不能确保本发明所期望的微细组织的问题。为了确保本发明所期望的微细组织，对冷却速度的上限不进行特别限制，但考虑到设备限制和经济性，可以将冷却速度的上限限制为1000℃/秒。此外，当冷却终止温度超过350℃时，也不可避免地转变为铁素体、珠光体和贝氏体，因此存在不能确保本发明所期望的微细组织的问题。通过上述制造方法制造的热轧钢板确保1250mpa以上的拉伸强度(ts)和20％以上的扩孔性(her)，并且拉伸强度(ts)和扩孔性(her)的乘积为30000mpa％以上的水平，因此可以有效地兼得强度和加工性。具体实施方式以下，通过实施例，对本发明进行更具体的说明。需要注意的是，下述实施例仅仅是用于例示本发明以进行更详细的说明，并不是用于限定本发明的权利范围。这是因为本发明的权利范围是由权利要求书中记载的内容和由此合理推导的内容所确定。(实施例)制造具有下表1的组成的板坯，然后利用下表2的条件制造热轧钢板试片。各板坯通过常规的制造方法制造，并在1050-1350℃的温度范围内进行再加热来进行均质化处理。[表1]钢种cmnsipscrtiba0.2161.010.040.0070.0030.020.01800.0020b0.1351.220.060.0120.0030.040.02000.0022c0.1510.990.030.0160.0010.050.01800.0021d0.2441.060.070.0130.0020.040.01900.0020e0.2212.010.030.0150.0010.030.02000.0019f0.2111.090.050.0070.0100.050.11000.0021g0.2180.960.040.0060.0090.020.02000.0020h0.0900.980.040.0070.0070.020.02100.0018i0.2211.010.070.0120.0010.030.02000.0003j0.1643.140.080.0110.0040.040.02100.0019k0.2260.960.650.0090.0040.040.01900.0018l0.2190.990.070.0220.0050.020.02200.0018m0.2161.020.060.0130.0140.050.02200.0022[表2]对以表2的条件制造的各试片测量微细组织和机械物理性能，并示于表3中。微细组织是利用光学显微镜和扫描电子显微镜测量后通过图像分析进行评价。机械物理性能中的拉伸强度是利用din标准在c方向上进行拉伸试验来进行评价。机械物理性能中的扩孔性(her)是根据jfst1001-1996标准进行评价，对各试片加工孔(hole)后，用凸模向上推以测量直至发生断裂时的扩孔性。[表3]均满足本发明的合金组成和制造条件的试片1至试片11的情况下，可以确认均满足95体积％以上的马氏体的分数以及30000mpa％以上的拉伸强度(ts)和扩孔性(her)的乘积。此外，试片1至试片11的情况下，可以确认均满足1250mpa以上的拉伸强度和20％以上的扩孔性(her)。另一方面，不满足本发明的合金组成和制造条件中的任一种以上的试片12至试片20的情况下，可以确认马氏体的分数小于95体积％，或者拉伸强度(ts)和扩孔性(her)的乘积小于30000mpa％。具体地，试片12是从结束轧制后至开始冷却的时间超过5秒的情况，可以确认未能确保本发明所期望的马氏体分数，并且拉伸强度差。试片13是冷却速度低的情况，试片14是冷却终止温度高的情况，可以确认未能充分转变为马氏体，并且未能确保本发明所期望的拉伸强度或扩孔性(her)。试片15是碳(c)的含量低的情况，试片16是硼(b)的含量低的情况，可以确认马氏体分数是小于50体积％的水平，并且拉伸强度差。试片17是锰(mn)的含量高的情况，可以确认未能充分转变为马氏体，从而形成了残余奥氏体，虽然拉伸强度优异，但扩孔性(her)差。试片18至试片20分别是硅(si)、磷(p)和硫(s)的含量高的情况，可以确认拉伸强度高，但扩孔性(her)差。因此，本发明的一个方面的热轧钢板满足1250mpa以上的拉伸强度(ts)和20％以上的扩孔性(her)，特别是拉伸强度(ts)和扩孔性(her)的乘积为30000mpa％以上的水平，因此可以确认有效地兼得了强度和加工性。以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但也可以进行其它形式的实施例。因此，本发明的权利要求书中记载的技术思想和范围并不受限于实施例。当前第1页12