高强度合金化热镀锌钢板及其制造方法_2

文档序号:9382620阅读:来源:国知局
1.5%以上且2. 5%以下,更优选为1.7%以上且2. 3%以下的范围。
[0031] P:0.020%以下
[0032] P是对焊接性产生不良影响的元素,优选P量较少。特别是当P量超过0.020 %时 焊接性显著变差,但是可以允许至0.020%。因此,将P量的范围设定为0.020%以下。优 选P量小于〇. 010%。另一方面,如果过度减少,则炼钢工序中的生产效率下降,成本变高, 因此优选将P量设定为0. 001 %以上。因此,P量的范围优选为0. 001 %以上且0. 020%以 下。如果考虑到焊接性,则更优选为0. 001%以上且小于0. 010%的范围。
[0033] S :0.0040% 以下
[0034] S作为夹杂物存在于钢中,由于其成为夹杂物裂纹的起点,因此优选S量较少。特 别是当S量超过0.0040%时无法得到优良的伸长率,尤其是弯曲性显著下降,但是可以允 许至0.0040%。因此,将S量的范围设定为0.0040%以下。优选S量为0.0020%以下。另 一方面,过度减少在工业上难以实施,会伴有炼钢工序中脱硫成本的增加、生产率的下降, 因此优选将S量设定为0. 0001 %以上。因此,S量的范围优选为0. 0001 %以上且0. 0040% 以下。更优选为〇. 0001%以上且〇. 0020%以下的范围。
[0035] Al :0.01 ~0.1%
[0036] Al作为钢的脱氧剂添加,需要添加0.01 %以上。优选Al量为0.02%以上。另一 方面,如果添加超过0. 1%,则氧化铝等钢板表层部中的夹杂物增加,弯曲性下降。由此,将 Al量设定为0.1%以下。优选Al量为0.08%以下,更优选为0.06%以下。因此,将Al量 设定为〇. 01 %以上且〇. 1 %以下。优选为〇. 02%以上且0. 08%以下,更优选为0. 02%以上 且0. 06%以下的范围。
[0037] N :0.01 % 以下
[0038] N是对时效性产生影响的元素,优选N量较少。特别是当N量超过0. 01 %时,应变 时效变得显著,因此将N量的范围设定为0.01 %以下。优选N量为0.0060%以下。另一方 面,过度的减少会伴有炼钢工序中脱氮成本的增加,并且会伴有生产率的下降,因此优选将 N量设定为0.0001%以上。因此,N量的优选范围为0.0001%以上且0.01%以下。更优选 的范围为0. 0001%以上且0. 0060%以下。
[0039] Ca :0? 0001 ~0? 0020%
[0040] Ca具有使成为变形时裂纹起点的硫化物的形状由板状球状化、抑制局部变形能力 下降的效果。为了得到该效果,需要将Ca量设定为0.0001 %以上。另一方面,如果添加超 过0.0020%,Ca夹杂物过度增加,成为夹杂物裂纹的起点,伸长率和弯曲性下降。由此,将 Ca量设定为0.0020%以下。优选Ca量为0.0010 %以下。因此,将Ca量设定为0.0001 % 以上且0. 0020%以下的范围。优选为0. 0001 %以上且0. 0010%以下的范围。
[0041] 需要说明的是,在本发明的钢中,上述以外的成分为Fe和不可避免的杂质。但是, 只要是在不损害本发明效果的范围内,则不排除含有上述以外的成分。
[0042] 从不积极含有高价的合金元素的本发明目的出发,优选不含有Ti、Nb、V、Cu、Ni、 Cr、Mo0
[0043] 接着,对于本发明重要条件之一的钢的组织的限定范围和限定理由进行详细说 明。
[0044] 铁素体相和贝氏体相的合计相对于组织整体的面积比率:30~70%
[0045] 铁素体相以及由微细的渗碳体和铁素体相构成的贝氏体相比马氏体相更加软质, 有助于伸长率和弯曲性。为了得到所希望的伸长率和弯曲性,需要使铁素体相和贝氏体相 的合计相对于组织整体的面积比率为30%以上。当铁素体相和贝氏体相的合计面积比率小 于30%时,硬质的马氏体相的面积比率增加,过度地高强度化,仅能得到低伸长率、低弯曲 性。优选铁素体相和贝氏体相的合计相对于组织整体的面积比率为45%以上。另一方面, 如果铁素体相和贝氏体相的合计面积比率超过70%,则难以确保900MPa以上的拉伸强度。 并且,难以确保规定量的有助于伸长率的残余奥氏体相。因此,将铁素体相和贝氏体相的合 计相对于组织整体的面积比率设定为70 %以下。优选铁素体相和贝氏体相的合计相对于组 织整体的面积比率为65 %以下。由此,将铁素体相和贝氏体相的合计面积比率设定为30 % 以上且70%以下的范围。优选的范围是45%以上且65%以下。
[0046] 回火马氏体相相对于组织整体的面积比率:20~40%
[0047] 回火马氏体相在有助于强度的同时,与回火前的硬质马氏体相相比,对伸长率和 弯曲性的不良影响更小。回火马氏体相在高强度化时确保了优良的伸长率和弯曲性,对于 得到高TS - El平衡、具体而言为TSXEl彡20000MPa ? %是有效的。为了得到上述作用, 需要使回火马氏体相相对于组织整体的面积比率为20%以上。优选回火马氏体相相对于组 织整体的面积比率为25 %以上。然而,如果回火马氏体相的面积比率超过40 %,则难以确 保规定量的有助于伸长率的残余奥氏体相,无法确保TSXEl彡20000MPa* %。因此,将回 火马氏体相相对于组织整体的面积比率设定为40%以下。优选回火马氏体相的面积比率为 35%以下。由此,将回火马氏体相的面积比率设定为20%以上且40%以下的范围。优选的 范围是25%以上且35%以下。
[0048] 残余奥氏体相相对于组织整体的面积比率:1~5%
[0049] 残余奥氏体相具有如下效果:通过应变诱导相变(strain induced transformation)、即材料变形时承受应变的部分相变为马氏体相,从而使变形部硬质化, 防止应变集中,由此提高均匀伸长率。为了得到高均匀伸长率,得到所希望的优良伸长率 (总伸长率),需要含有1%以上的残余奥氏体相。因此,将残余奥氏体相相对于组织整体的 面积比率设定为1%以上。优选残余奥氏体相相对于组织整体的面积比率为2%以上。然 而,残余奥氏体相的C浓度高,为硬质。如果残余奥氏体相在钢板中超过5%而过度存在,则 局部存在硬质的部分。因此,如果在材料变形时在钢板表层的硬质镀层上产生裂纹,则裂纹 传播容易向钢板内部进行,难以得到具有优良的弯曲性的合金化热镀锌钢板。由此,将残余 奥氏体相相对于组织整体的面积比率设定为5%以下。优选残余奥氏体相相对于组织整体 的面积比率为4%以下。因此,将残余奥氏体相的面积比率设定为1%以上且5%以下。
[0050] 马氏体相相对于组织整体的面积比率:2~20%
[0051] 位错密度高的硬质马氏体相与位错密度低的回火后的软质马氏体相被明确区分。 也就是说,本发明中所谓的马氏体相不包括回火马氏体相。硬质的马氏体相大大有助于拉 伸强度,为了确保900MPa以上的TS,需要使马氏体相的面积比率为2%以上。优选马氏体 相的面积比率为5%以上。然而,当马氏体相的面积比率过多时,过度地高强度化,伸长率 和弯曲性下降,因此需要使马氏体相的面积比率为20 %以下。优选马氏体相的面积比率为 15%以下。通过将马氏体相的面积比率设定为2%以上且20%以下,可以得到良好的伸长 率和弯曲性。优选马氏体相的面积比率为2%以上且15%以下,进一步优选为5%以上且 15%以下的范围。
[0052] 渗碳体和珠光体相的合计相对于组织整体的面积比率:10%以下
[0053] 渗碳体和渗碳体以层状存在的珠光体相是硬质的,成为材料变形时裂纹的起点, 而为了得到优良的伸长率和弯曲性,优选较少。特别是当渗碳体和珠光体相的合计相对于 组织整体的面积比率超过10%时,伸长率和弯曲性大大降低,但是只要是约10%以下则可 被允许。因此,为了得到良好的伸长率和弯曲性,将渗碳体和珠光体相的合计面积比率设定 为10%以下。优选为5%以下。需要说明的是,渗碳体和珠光体相在组织中不存在也没有 问题。
[0054] 此外,本发明的钢板为高强度合金化热镀锌钢板(GA),在具有上述的成分组成、组 织的高强度钢板的表面上具有合金化热镀锌被膜。作为合金化热镀锌被膜的附着量,没有 特别限定,优选每单面为30g/m 2~90g/m2的双面镀覆或单面镀覆,此外,优选将镀层中的Fe 含有率设定为8~14质量%。
[0055] 接着对本发明的高强度合金化热镀锌钢板的制造方法进行说明。对具有上述成分 组成的钢坯进行热乳、酸洗后,进行冷乳,接着进行加热至800~950°C的温度范围后再冷 却的热处理,随后进行如下热处理:加热至700~850°C的温度范围,以5~50°C /秒的冷 却速度冷却至100~300°C的温度范围,停止该冷却后,接着加热至350~600°C的温度范 围,保持10~500秒,在该保持之后,浸渍到热镀锌浴中实施热镀锌,并加热至480~580°C 实施合金化,由此可以得到作为本发明目的的高强度合金化热镀锌钢板。在本发明的方法 中,优选在所述酸洗后、所述冷乳前,实施加热至400~750°C的温度范围的热处理。此外, 还可以对得到的合金化热镀锌钢板实施表皮光乳(temper rolling)。
[0056] 以下,对制造条件的限定范围和限定理由进行详细说明。
[0057] 在本发明中,对钢坯的制造没有特别限定,只要通过薄板坯铸造、铸锭等进行制造 即可。特别是为了减少偏析,优选采用连铸法制造。
[0058] 对于热乳也没有特别限制,根据常规方法进行即可。另外,热乳时的加热温度优选 为1100°C以上,从减少锈皮生成、减少燃料消耗率的观点考虑,其上限优选为1300°C左右。 此外,为了避免铁素体相和珠光体相的层状组织的生成,热乳的终乳温度(精乳输出侧温 度)优选设定为850°C以上。此外,从减少锈皮生成、通过抑制结晶粒径粗大化而使组织微 细均匀化的观点考虑,优选将热乳的终乳温度的上限设定为950°C左右。从冷乳性、表面性 状的观点考虑,热乳结束后的卷取温度优选设定为450°C以上,此外,优选设定为600°C以 下。因此,优选将卷取温度设定为450~600°C。
[0059] 对卷取后的钢板,按照常规方法实施酸洗,接着进行冷乳至所希望
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