加工性优异的冷轧钢板、热浸镀锌钢板及其制造方法与流程

本发明涉及一种主要用作汽车结构部件的拉伸强度为980mpa级以上的高强度冷轧钢板、热浸镀锌钢板及其制造方法。

背景技术：

1、近年来，就汽车用钢板而言，根据各种环境管制和能源使用管制，需要使用强度更高的钢板以提高燃油效率或耐久性，在碰撞安全性和乘客的保护方面，拉伸强度为980mpa以上的高强度钢板用作车身结构或加强件的使用量正在增加。特别地，近年来，随着汽车的冲击稳定性管制扩大，为了提高车身的耐冲击性，在构件(member)、座椅导轨(seat rail)和柱(pillar)等的结构部件中采用屈服强度优异的高强度钢。

2、通常，强化钢的方法有固溶强化、析出强化、通过晶粒细化的强化、相变强化等。但是，所述方法中的固溶强化和通过晶粒细化的强化具有制造拉伸强度为590mpa级以上的高强度钢非常难的缺点。

3、析出强化型高强度钢是一种通过添加诸如cu、nb、ti、v等碳氮化物形成元素来析出碳氮化物从而强化钢板，或者通过微细析出物抑制晶粒的生长从而细化晶粒来确保强度的技术。所述技术具有可以以相对低的制造成本容易地获得高强度的优点，但由于微细析出物而使得再结晶温度会急剧上升，因此具有需要进行高温退火以实现充分的再结晶并确保延展性的缺点。此外，通过在铁素体基体上析出碳氮化物来进行强化的析出强化钢存在难以获得600mpa级以上的高强度钢的问题。

4、此外，就相变强化型高强度钢而言，已经开发了在铁素体基体中包含硬质马氏体的铁素体-马氏体双相组织(dual phase)钢、利用残留奥氏体的相变诱导塑性的相变诱导塑性(transformation induced plasticity，trip)钢或由铁素体和硬质的贝氏体或马氏体组织组成的复相(complexed phase，cp)钢等。

5、但一般情况下，随着钢板的强度增加，伸长率会降低，从而发生成型加工性降低的问题，因此随着强度的逐渐增加，在汽车部件的冲压成型过程中产生裂纹或褶皱，因此在制造复杂的部件方面达到了极限。

6、作为提高所述高张力钢板的加工性的现有技术，可以列举专利文献1中公开的发明。专利文献1中公开了一种高张力钢板的制造方法，该高张力钢板是由将马氏体作为主相的复合组织组成的钢板，为了提高加工性，将粒径为1～100nm的微细析出铜颗粒分散在组织内部。但是，在专利文献1的技术中，为了析出良好且微细的cu颗粒，过量添加2～5％的cu，因此可能会发生由cu引起的红热脆性，并且制造成本会过度增加。

7、另一方面，专利文献2提出一种析出强化型钢板，该析出强化型钢板具有将铁素体(ferrite)作为基体组织并且包含2～10面积％的珠光体(pearlite)的微细组织，并且添加诸如nb、ti、v等的碳氮化物形成元素，从而通过析出强化和晶粒细化来提高强度。但是，虽然专利文献2的析出强化型钢板的扩孔性良好，但在提高拉伸强度方面存在局限性，并且屈服强度高，延展性低，因此冲压成型时产生裂纹。

8、此外，专利文献3提供一种冷轧钢板的制造方法，通过利用回火马氏体，同时获得高强度和高延展性，并且连续退火后的板形状也优异。但是，专利文献3的冷轧钢板的碳含量高至0.2％以上，因此焊接性差，由于含有大量si，可能会发生炉内凹痕。

9、[现有技术文献]

10、[专利文献]

11、(专利文献1)日本专利公开公报第2005-264176号

12、(专利文献2)韩国专利公开公报第2015-0073844号

13、(专利文献3)日本专利公开公报第2010-090432号

技术实现思路

1、要解决的技术问题

2、本发明的目的在于提供一种具有高强度且加工性优异的冷轧钢板、热浸镀锌钢板及其制造方法。

3、本发明要解决的技术问题不限于上述内容。本领域技术人员从本发明的说明书的整个内容中不难理解本发明要解决的附加技术问题。

4、技术方案

5、本发明的一个方面是一种加工性优异的冷轧钢板，以重量％计，所述冷轧钢板包含碳(c)：0.06～0.15％、硅(si)：1.2％以下(0除外)、锰(mn)：1.7～2.7％、钼(mo)：0.15％以下(0除外)、铬(cr)：1.0％以下(0除外)、磷(p)：0.1％以下(0除外)、硫(s)：0.01％以下(0除外)、钛(ti)：0.001～0.04％、铌(nb)：0.001～0.04％、氮(n)：0.01％以下(0除外)、硼(b)：0.01％以下(0除外)、余量的fe和其它不可避免的杂质，所述冷轧钢板的厚度1/4t位置处的基体组织中硅(si)、碳(c)、锰(mn)、钼(mo)、铬(cr)的含量满足以下关系式1，以面积％计，微细组织由10～70％的铁素体、总计10～50％的贝氏体和残余奥氏体、以及余量的新鲜马氏体组成，与贝氏体相邻的新鲜马氏体(mb)的分数与总新鲜马氏体(mt)的分数之比(mb/mt)为60％以上。

6、[关系式1]([si]+[c]×3)/([mn]+[mo]+[cr])≥0.18

7、(其中，[si]、[c]、[mn]、[mo]、[cr]分别是冷轧钢板厚度1/4t位置处的硅(si)、碳(c)、锰(mn)、钼(mo)、铬(cr)的重量％。)

8、以重量％计，所述冷轧钢板可以进一步包含铝(sol.al)：1.0％以下(0除外)、锑(sb)：0.05％以下(0除外)。

9、所述冷轧钢板的平均粒度为3μm以下的微细的新鲜马氏体(msm)的分数与总新鲜马氏体(mt)的分数之比(msm/mt)可以为60％以上。

10、在所述冷轧钢板中，分别在4～6％的变形区间测量的加工硬化指数(n)、伸长率(el)、拉伸强度(ts)、屈服比(yr)可以满足以下关系式2。

11、[关系式2]n×el×ts/yr≥2500

12、本发明的另一方面是一种热浸镀锌钢板，在所述冷轧钢板的表面形成有热浸镀锌层。

13、本发明的另一方面是一种合金化热浸镀锌钢板，在所述冷轧钢板的表面形成有合金化热浸镀锌层。

14、本发明的另一方面是一种加工性优异的冷轧钢板的制造方法，所述方法包括以下步骤：将钢板坯进行再加热后进行热轧以使得精轧出口侧温度为ar3～ar3+50℃，其中，以重量％计，所述钢板坯包含碳(c)：0.06～0.15％、硅(si)：1.2％以下(0除外)、锰(mn)：1.7～2.7％、钼(mo)：0.15％以下(0除外)、铬(cr)：1.0％以下(0除外)、磷(p)：0.1％以下(0除外)、硫(s)：0.01％以下(0除外)、钛(ti)：0.001～0.04％、铌(nb)：0.001～0.04％、氮(n)：0.01％以下(0除外)、硼(b)：0.01％以下(0除外)、余量的fe和其它不可避免的杂质；在所述热轧步骤后，在400～700℃下进行收卷，然后以0.1℃/秒以下的平均冷却速度进行冷却以从收卷温度冷却至常温以获得热轧钢板；以40～70％的压下率将收卷的所述热轧钢板进行冷轧以获得冷轧钢板；在ac1+20℃～ac3-20℃的退火温度范围将所述冷轧钢板进行退火；以10℃/秒以下的平均冷却速度进行一次冷却以将退火的冷轧钢板从所述退火温度冷却至630～670℃的一次冷却终止温度；利用快速冷却设备以5℃/秒以上的平均冷却速度进行二次冷却以从所述一次冷却终止温度冷却至400～500℃的二次冷却终止温度范围；在所述二次冷却后，在二次冷却终止温度下保持70秒以上；以及在所述保持后，以5℃/秒以上的平均冷却速度进行三次冷却以从所述保持温度冷却至ms～100℃以下的温度。

15、以重量％计，所述钢板坯可以进一步包含铝(sol.al)：1.0％以下(0除外)、锑(sb)：0.05％以下(0除外)。

16、所述连续退火可以在760～820℃的温度范围进行。

17、可以进步包括在所述三次冷却后以小于1％的压下率进行平整轧制的步骤。

18、本发明的另一方面是一种加工性优异的热浸镀锌钢板的制造方法，在上述加工性优异的冷轧钢板的制造方法中，进一步包括在所述保持步骤之后且在所述三次冷却之前，在430～490℃的温度范围进行热浸镀锌处理的步骤。

19、本发明的另一方面是一种加工性优异的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，在上述加工性优异的热浸镀锌钢板的制造方法中，进一步包括在热浸镀锌处理步骤之后且在所述三次冷却之前，进行合金化热处理的步骤。

20、有益效果

21、根据本发明，可以提供一种冷轧钢板和热浸镀锌钢板，通过优化钢板的合金组成和制造工艺，满足作为dp钢的特性的低屈服比的同时，与dp钢相比，具有优异的伸长率(el)和加工硬化指数(n)。

22、利用本发明的冷轧钢板和热浸镀锌钢板时，可以防止冲压成型时发生的诸如裂纹或褶皱的加工缺陷，因此可以用于各种加工性要求高的具有复杂的形状的汽车结构用构件，并且具有可以同时确保材质和镀覆特性的优点。

23、本发明的各种有益的优点和效果并不限定于上述的内容，在对本发明的具体实施方式进行说明的过程中将更容易理解。