高强度合金化热镀锌钢板及其制造方法_4

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以下。因此,为了在冷乳前形 成极其均匀的组织而实施的热处理存在最佳的温度范围,将热乳、酸洗后的热处理温度设 定为400°C以上且750°C以下的范围。优选为450°C以上且700°C以下的范围,进一步优选 为450°C以上且650°C以下的范围。
[0077] 实施例1
[0078] 熔炼具有表1所示成分组成的钢制成钢坯,并进行加热温度1200°C、精乳输出侧 温度850°C、卷取温度500°C的热乳。接着,在盐酸酸洗后,在表2所示的条件下对热乳材 料进行热处理(冷乳前热处理),然后,以压下率40%~50 %进行冷乳,接着,在表2所示 的条件下进行加热、冷却的冷乳后的热处理。然后,在表2所示的条件下进行最终热处理。 在此,合金化热镀锌处理是浸渍到460°C的镀锌浴(Al浓度:0. 13质量% )中,在表2所示 的温度下进行合金化,以每单面的镀层附着量:30~60g/m2在两面上形成合金化热镀锌被 膜,接着以冷却速度l〇°C /秒进行冷却,制造板厚为1.0 mm的高强度合金化热镀锌钢板。另 外,对于一部分高强度合金化热镀锌钢板,不进行冷乳前热处理。对于得到的高强度合金化 热镀锌钢板,通过下述所示的材料试验考察材料特性。将得到的结果示于表3。
[0079] [表 1]

[0082] 钢板的组织
[0083] 各相占组织整体的面积比率通过使用光学显微镜观察乳制方向断面以及板厚1/4 面位置而求出。使用倍率为1000倍的断面组织照片,通过图像分析求出存在于任意设定 的IOOymX IOOym见方的正方形区域内的占有面积。需要说明的是,观察以N = 5(观察 视野为5处)实施。此外,在组织观察时,用3体积%苦味酸酒精溶液(匕°夕7-;和3 体积%焦亚硫酸钠的混合液进行腐蚀。然后,将该组织观察中观察到的黑色区域视为铁素 体相(多边形铁素体相)或贝氏体相,求出铁素体相和贝氏体相的合计面积比率。此外,将 该黑色区域以外的残余区域视为回火马氏体相、马氏体相、残余奥氏体相、渗碳体或珠光体 相,求出回火马氏体相、马氏体相、残余奥氏体相、渗碳体、珠光体相的合计面积比率,将钢 板组织区分为两种区域。
[0084] 此外,如后所述,通过X射线衍射求出残余奥氏体的量,将求出的残余奥氏体量作 为残余奥氏体相的面积比率,从回火马氏体相、马氏体相、残余奥氏体相、渗碳体、珠光体相 的合计面积比率中减去残余奥氏体相的面积比率,由此求出回火马氏体相、马氏体相、渗碳 体、珠光体相的合计面积比率。需要说明的是,残余奥氏体的量是使用Mo的Ka射线并 通过X射线衍射法而求出的。即,使用以钢板的板厚1/4附近的面作为测定面的试验片, 由奥氏体相的(211)和(220)面以及铁素体相的(200)、(220)面的峰强度计算出残余奥 氏体相的量(体积率),将其作为面积比率。对于渗碳体和珠光体相的面积比率的合计, 使用光学显微镜的倍率为1000倍的断面组织照片,通过图像分析求出存在于任意设定的 IOOymX IOOym见方的正方形区域内的占有面积,观察以N = 5实施。使用硝酸乙醇腐蚀 液进行腐蚀,将黑色区域作为渗碳体和珠光体的面积比率。需要说明的是,在光学显微镜 水平下无法观察到贝氏体相中的微小渗碳体,需要扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜 (TEM)等在更高倍率下的组织观察,不包含贝氏体相中的渗碳体。对于回火马氏体相和马氏 体相的区分,使用倍率为1000~3000倍的断面SEM组织照片,通过图像分析求出存在于任 意设定的50 ymX50 ym见方的正方形区域内的占有面积,观察以N = 5实施。使用硝酸乙 醇腐蚀液进行腐蚀,在SEM照片上为块状并且表面平滑时为马氏体相,为块状并且表面上 观察到碳化物等时为回火马氏体相,求出面积比率。
[0085] 拉伸特性(拉伸强度、伸长率)
[0086]使用以与乳制方向成90°的方向作为长度方向(拉伸方向)的JISZ2201中记载 的5号试验片,进行依照JISZ2241的拉伸试验,考察屈服强度(YP)、拉伸强度(TS)和总伸 长率(El)。将结果示于表3。需要说明的是,伸长率用TS - El平衡进行评价,评价基准是 将TSXEl彡20000MPa ? %作为伸长率良好。
[0087]延伸凸缘性
[0088]基于日本钢铁联盟标准JFST1001,进行扩孔率的测定。即,冲裁出初始直径d。= IOmm的孔,使60°的圆锥冲头上升而将孔扩大时,当裂纹贯穿板厚方向时停止冲头的上 升,测定裂纹贯穿后的冲裁孔径d,计算出扩孔率(%) = ((d-dJ/cUXlOO。对于同一编 号的钢板实施3次试验,求出扩孔率的平均值(A)。需要说明的是,延伸凸缘性用TS - A 平衡进行评价,评价基准是将TSX A彡30000MPa ? %作为延伸凸缘性良好。
[0089] 弯曲特性
[0090] 使用板厚1.0 mm的钢板,以使弯曲部的棱线与乳制方向平行的方式裁取样品,将 样品尺寸设定为40_X IOOmm(样品的长度方向为乳制直角方向)。使用顶端弯曲半径R = 2. 5mm的模具,进行在下死点处的挤压载荷为29. 4kN的90° V形弯曲,目视判定在弯曲顶 点处有无裂纹,将没有裂纹产生的情况作为弯曲性良好。
[0091]
[0092] 由表3可知,在本发明例中,可以得到满足TSXEl彡2000010^*%而伸长率优良, 满足TSX A彡30000MPa,%而延伸凸缘性优良,并且弯曲性也优良的拉伸强度为900MPa 以上的高强度合金化热镀锌钢板。另一方面,关于钢成分在本发明范围之外的No. 6,铁素 体相和贝氏体相的合计相对于组织整体的面积比率少,并且马氏体相的面积比率多,伸长 率低。关于在本发明范围之外的冷乳后的热处理温度低的No. 7、冷乳后的热处理温度高的 No. 8,马氏体相的面积比率多,伸长率低。关于最终热处理的热处理温度低的No. 9、最终热 处理的冷却速度慢的No. 11,铁素体相和贝氏体相的合计相对于组织整体的面积比率过多, TS不满足900MPa。关于最终热处理的热处理温度高的No. 10、最终热处理的冷却速度快的 No. 12、最终热处理的冷却停止温度高的No. 14、再升温加热温度低的No. 15、再升温加热中 的保持时间短的No. 17,马氏体相相对于组织整体的面积比率多,伸长率低。关于最终热处 理的冷却停止温度低的No. 13,回火马氏体相相对于组织整体的面积比率多,伸长率低。关 于再升温加热温度高的No. 16、合金化温度高的No. 20,渗碳体和珠光体相的合计面积比率 多,伸长率低。关于再升温加热中的保持时间长的No. 18,马氏体相的面积比率少,TS不满 足900MPa。关于合金化温度低的No. 19,虽然可以得到良好的伸长率,但弯曲性差,而且,在 浸渍到熔融锌中后,附着在钢板表面的熔融锌为非合金,因此无法得到合金化热镀锌层。
[0093] 产业上的可利用性
[0094] 根据本发明,即使钢板中的C含量少,并且不积极含有Ti、Nb、V、Cu、Ni、Cr、Mo等高 价的元素,也可以得到廉价并且具有优良的伸长率、弯曲性、延伸凸缘性的拉伸强度(TS): 900MPa以上的高强度合金化热镀锌钢板。此外,本发明的高强度合金化热镀锌钢板除了适 合于汽车零件以外,还适合于建筑和家电领域等需要严格的尺寸精度、加工性的用途。
【主权项】
1. 一种高强度合金化热镀锌钢板,其特征在于, 具有如下成分组成:以质量%计,含有c:0. 14~0. 24%、Si :0. 8~1.8%、Mn:1.0~ 3. 0%、P :0? 020% 以下、S :0? 0040% 以下、Al :0? 01 ~0? 1%、N :0? 01% 以下、Ca :0? 0001 ~ 0. 0020%,且余量由Fe和不可避免的杂质构成, 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30~70%,回火马氏体相 相对于组织整体的面积比率为20~40 %,残余奥氏体相相对于组织整体的面积比率为1~ 5 %,马氏体相相对于组织整体的面积比率为2~20 %,渗碳体和珠光体相的合计相对于组 织整体的面积比率为10%以下。2. -种高强度合金化热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,对由权利要求1所述的成 分组成构成的钢坯进行热乳、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。3. 根据权利要求2所述的高强度合金化热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在所述 酸洗后、所述冷乳前,进一步实施加热至400~750°C的温度范围的热处理。
【专利摘要】本发明以不积极含有高价合金元素的成分体系得到具有优良的伸长率、弯曲性、延伸凸缘性的加工性优良的拉伸强度为900MPa以上的高强度合金化热镀锌钢板。一种高强度合金化热镀锌钢板,其特征在于,具有如下成分组成:以质量%计,含有C:0.14~0.24%、Si:0.8~1.8%、Mn:1.0~3.0%、P:0.020%以下、S:0.0040%以下、Al:0.01~0.1%、N:0.01%以下、Ca:0.0001~0.0020%,且余量由Fe和不可避免的杂质构成,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30~70%,回火马氏体相相对于组织整体的面积比率为20~40%,残余奥氏体相相对于组织整体的面积比率为1~5%,马氏体相相对于组织整体的面积比率为2~20%,渗碳体和珠光体相的合计相对于组织整体的面积比率为10%以下。
【IPC分类】C22C38/06, C23C2/40, C23C2/28, C21D9/46, C22C38/00, C23C2/02, C23C2/06
【公开号】CN105102655
【申请号】CN201480018705
【发明人】川边英尚, 横田毅
【申请人】杰富意钢铁株式会社
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年3月26日
【公告号】WO2014156141A1
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