高强度热轧钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及适合用作汽车的结构部件和骨架、卡车（truck)的框架（frame)等 的原料的、拉伸强度为980MPa以上的高强度热乳钢板，特别涉及弯曲加工性（bending workability)的提高。
【背景技术】
[0002] 近年来，从保护地球环境的观点考虑，汽车排气规定（automobileexhaustgas regulations)不断加强。在这样的情况下，卡车等汽车的燃油效率的提升（improvementof fuelefficiency)成为了重要的课题，要求所使用的材料的进一步高强度化及薄壁化。随 之，作为汽车部件的原料，高强度热乳钢板被积极应用，其需求逐年增高。特别地，拉伸强度 为980MPa以上的高强度热乳钢板作为能够飞跃性地提高汽车的燃油效率的原料而备受期 待。
[0003] 然而，伴随着钢板的高强度化，弯曲加工性通常下降。因此，为了对高强度热乳钢 板赋予作为汽车部件用所要求的弯曲加工性，进行了各种研究。
[0004] 例如，专利文献1中提出了如下技术：将原料钢（由以质量％计含有C:0. 05~ 0? 15%、Si:0? 2 ~1. 2%、Mn:1. 0 ~2. 0%、P:0? 04% 以下、S:0? 0030% 以下、A1 :0? 005 ~ 0. 10%、N:0. 005%以下及Ti:0. 03~0. 13%、余量为Fe及不可避免的杂质这样的组成构 成）加热至1200~1350°C，保持1200秒以上后，使粗乳的结束温度为1050°C以上，且使精 乳的结束温度为830~930°C，结束热乳后，以平均冷却速度：35°C/s以上的速度冷却至卷 绕温度：350~550°C，由此制成热乳钢板。
[0005] 根据专利文献1所提出的技术，能够得到下述热乳钢板：从钢板的两表面分别到 总板厚的1. 5~3. 0%深度为止的表层区域中，贝氏体（bainite)面积率（areafraction) 小于80%，且粒径为2~15 ym的铁素体（ferrite)相的面积率为10%以上，上述表层区 域以外的内部区域中，贝氏体相的面积率大于95%。根据专利文献1所提出的技术，通过使 表层区域形成为上述那样软质的组织，能够得到弯曲加工性优异的、拉伸强度为780MPa以 上的高强度热乳钢板。
[0006] 专利文献2中提出了如下技术：将钢板坯（以质量％计含有C:0. 05~0? 19%、 Si:0? 05 ~1. 0%、Mn:0? 3 ~2. 5%、P:0? 03% 以下、S:0? 025% 以下、Ti:0? 005 ~0? 1%、 Cr:0? 03 ~1. 0%、Sol.A1 :0? 005 ~0? 1%、N:0? 0005 ~0? 01%、B:0? 0001 ~0? 01%，且 满足 3C彡 0? 27Mn+0. 2Cr+0. 05Cu+0.llNi+0. 25Mo彡 3C+0. 3(C、Mn、Cr、Cu、Ni、Mo的值为质 量％ )，余量为Fe及不可避免的杂质）加热至1070°C以上1300°C以下后，实施精乳温度为 850°C以上1070°C以下的热乳，精乳后，以满足1. 2/C彡Vc彡1. 8/C(C的值为质量％ )的冷 却速度Vc(°C/秒）冷却至300°C以下，由此制成热乳钢板。
[0007] 根据专利文献2所提出的技术，能够得到下述热乳钢板：在钢的表层部，微观组织 的面积百分率的80 %以上为贝氏体，维氏硬度（Vickershardness)Hv为210以上300以 下，贝氏体的长轴长度的平均值为5ym以下，平均晶界碳化物粒径为0. 5ym以下。根据专 利文献2所提出的技术，通过将钢表层部的组织均匀微细地控制为贝氏体组织主体，制成 中等硬度，进而将晶界析出碳化物微细化，而能够得到疲劳特性优异且弯曲成型性优异的 机械结构钢管用热乳钢板。
[0008] 专利文献1:日本特开2012-062558号公报
[0009] 专利文献2 :日本特开2009-270142号公报
【发明内容】
[0010] 然而，就专利文献1所提出的技术而言，并不一定能够得到拉伸强度为980MPa以 上的高强度热乳钢板，有改善的余地。
[0011] 就专利文献2所提出的技术而言，由于使冷却停止温度为300°C以下并主要通过 调整冷却速度来控制钢板组织，因此，因量产时的冷却速度的变动导致有时难以稳定确保 所期望的钢板组织。此外，在专利文献2所提出的技术中，由于使冷却停止温度为300°C以 下，因此钢板的表层区域存在形成硬质组织的倾向，有时无法赋予热乳钢板充分的弯曲加 工性。
[0012] 本发明的目的在于，解决上述现有技术存在的问题，提供具有拉伸强度为980MPa 以上这样的高强度、进而具有良好的弯曲加工性的、尤其是板厚为3. 2mm以上14mm以下的 高强度热乳钢板及其制造方法。
[0013] 为了达成上述目的，本申请的发明人进行了深入研究，以在维持拉伸强度为 980MPa以上这样的高强度的状态下提高热乳钢板的弯曲加工性。结果发现在确保热乳钢 板的强度一弯曲加工性均衡性（strength-bendingworkabilitybalance)方面，将热乳钢 板的表层区域制成以铁素体相为主体的组织、将热乳钢板的表层区域以外的区域（内部区 域）制成以贝氏体相为主体的组织是极其有效的。然后，进一步进行了研究，结果发现如果 使表层区域的铁素体比例、及内部区域的贝氏体比例适当，进而对表层区域在钢板厚度方 向上所占的比例进行优化，则在维持拉伸强度TS为980MPa以上这样的高强度的情况下，热 乳钢板的弯曲加工性显著提高。
[0014] 本申请的发明人对将热乳钢板的组织（microstructure)制成上述那样的所期望 的组织的手段、即在制成以贝氏体为主体的组织的同时、在热乳钢板的表层区域形成规定 量的铁素体相的手段进行了研究。研究的最终，想到了在通过对具有规定组成的原料钢进 行加热来实施热乳从而制成热乳钢板时，将原料钢的加热温度设定为1250°C以上，并且将 该加热温度下的原料钢的保持时间设定为3600s以上。
[0015] 若将原料钢在高温区域内长时间保持，则原料钢的表层部脱碳。另外，钢的C浓 度越低，越容易形成铁素体相。因此，本申请的发明人尝试了通过有效利用该脱碳现象 (decarburizing)，在原料钢的加热时将原料钢表层部脱碳，从而使热乳结束后的冷却及卷 绕工序中在热乳钢板的表层区域生成的铁素体量高于热乳钢板的表层区域以外的区域。结 果，确认到了通过将原料钢的加热温度设定为1250°C以上、并将该加热温度下的原料钢的 保持时间设定为3600s以上，而能够得到在热乳结束后的冷却及卷绕后具有所期望的组织 的热乳钢板。发现了通过如上所述有效利用脱碳现象，能够在热乳钢板的表层区域中稳定 地确保所期望的组织。
[0016] 本发明是基于上述发现、进一步反复进行研究而最终完成的。即，本发明的重要构 成如下所述。
[0017] [1]-种弯曲加工性优异的高强度热乳钢板，所述高强度热乳钢板具有下述组成， 并且由表层区域和内部区域形成，
[0018] 上述组成为：以质量％计，含有C:大于0. 1 %且为0.2 %以下、Si:0. 5 %以上 3. 0% 以下、Mn:1. 0% 以上 3. 5% 以下、P:0? 05% 以下、S:0? 004% 以下、A1 :0? 10% 以下、N: 0. 008%以下、Ti:0. 05%以上0. 15%以下、V:大于0. 10%且为0. 30%以下，余量为Fe及不 可避免的杂质，
[0019] 上述表层区域以铁素体相为主相，上述内部区域以贝氏体相为主相，
[0020] 上述表层区域具有如下组织：作为主相的铁素体相的面积率为80%以上，余量为 选自贝氏体相、马氏体相、残余奥氏体相中的1种或2种以上，上述余量的面积率为0 %以上 20%以下，
[0021] 上述内部区域具有如下组织：作为主相的贝氏体相的面积率大于90%，余量为选 自铁素体相、马氏体相、残余奥氏体相中的1种或2种以上，上述余量的面积率为0 %以上且 小于10%，
[0022] 上述表层区域在钢板厚度方向上所占的比例从钢板的表面和背面起分别为总板 厚的1. 0%以上5. 0%以下。
[0023] [2]如上述[1]所述的弯曲加工性优异的高强度热乳钢板，其中，以质量％计，除 上述组成以外还含有选自Nb:0. 003%以上0.2%以下、B:0. 0002%以上0.0015%以下、 Cu:0? 005% 以上 0? 2% 以下、Ni:0? 005% 以上 0? 2% 以下、Cr:0? 005% 以上 0? 2% 以下、Mo: 0.005%以上0.2%以下中的1种或2种以上。
[0024] [3]如上述[1]或[2]所述的弯曲加工性优异的高强度热乳钢板，其中，以质量％ 计，除上述组成以外还含有选自Ca:0. 0002%以上0. 01%以下、REM:0. 0002%以上0. 01% 以下中的1种或2种。
[0025] [4] -种弯曲加工性优异的高强度热乳钢板的制造方法，所述制造方法为，将由上 述[1]~[3]中任一项所述的组成构成的原料钢加热至1250°C以上的温度区域，在该温度 区域内保持3600s以上后，实施热乳，热乳结束后立即开始冷却，以平均冷却速度为25°C/s 以上的速度进行冷却，在350°C以上500°C以下的卷绕温度进行卷绕，上述热乳包括粗乳和 精乳，上述精乳的精乳结束温度为840°C以上940°C以下。
[0026] 根据本发明，能够得到拉伸强度为980MPa以上