冷加工性和加工后的表面特性及硬度优异的热轧钢板的制作方法_2

文档序号:9731631阅读:来源:国知局
%以上,更优选为0.008%以上,特别优 选为0.01%以上。
[0058] <Mn:0.2~l%>
[0059] Μη在炼钢过程中是具有脱氧和脱硫作用的元素。此外如果提高钢材中的N的含量, 则加工中的放热导致的动态应变时效容易造成裂纹发生,但另一方面,Μη使这时的加工性 提高,具有抑制裂纹的效果。为了有效地发挥这些作用,钢材中的Μη含量为0.2%以上,优选 为0.22%以上,更优选为0.25%以上。但是,若Μη含量变得过剩,则变形阻力过大,偏析导致 组织的不均匀性发生,因此为1 %以下,优选为0.98%以下,更优选为0.95%以下。
[0060] <Ρ:0·05% 以下(不含 0%)>
[0061] Ρ在钢中是不可避免被含有的杂质元素,若其在铁素体中被含有,则在铁素体晶界 偏析而使冷加工性劣化,另外,还使铁素体固溶强化,是构成变形阻力增大的原因的元素。 因此,Ρ的含量从冷加工性的观点出发而希望极力减少,但极端减少会招致炼钢成本的增 加,因此考虑到工程能力而作为0.05%以下,优选为0.03%以下。
[0062] <S:0.05% 以下(不含 0%)>
[0063] S也与P同样是不可避免的杂质,作为FeS在结晶晶界膜状析出,是使加工性劣化的 元素。另外,也有引起热脆性的作用。因此,从提高变形能力的观点出发,在本发明中使S含 量为0.05%以下,优选为0.03%以下。但是,使S含量为0在工业上困难。还有,因为S具有使 切削性提高的效果,所以从提高切削性的观点出发,推荐优选含有0.002%以上,更优选含 有0.006%以上。
[0064] <Α1:0·01 ~0.1%>
[0065] Α1是在炼钢过程对脱氧有效的元素。为了得到该脱氧的效果,钢材中的Α1含量为 0.01 %以上,优选为0.015 %以上,更优选为0.02 %以上。但是,若Α1的含量过剩,则使韧性 降低,容易发生裂纹,因此为0.1%以下,优选为0.09%以下,更优选为0.08%以下。
[0066] <Ν:0·008 ~0.025%>
[0067] Ν是用于通过加工后的静态应变时效而获得既定的强度的重要元素。因此,钢材中 的Ν含量为0.008 %以上,优选为0.0085 %以上,更优选为0.009 %以上。但是,若Ν的含量过 剩,则除了静态应变时效以外,加工中的动态应变时效的影响变得显著,变形阻力增加而不 适当,因此为0.025%以下,优选为0.023%以下,更优选为0.02%以下。
[0068] <固溶Ν:0·007% 以上>
[0069] 而后,在钢板中将固溶Ν确保为既定量(以下,称为"固溶Ν量"。),从而能够不怎么 提高变形阻力,而使静态应变时效促进。为了确保冷加工后所需的强度,固溶Ν量需要在 0.007 %以上。但是,若固溶Ν量过剩,则冷加工性劣化,并且固溶Ν向加工应变的固着量也变 多,SS痕变得容易产生而表面特性也劣化,因此优选为0.03%以下。还有,因为钢材中的Ν的 含量为0.025%以下,所以实质上固溶Ν量达不到0.025%以上。
[0070] 在此,本发明中的固溶Ν量是依据JIS G 1228,从钢材中的总Ν量中减去总Ν化合物 量而求得的量。以下例示该固溶Ν量的实用的测定法。
[0071] (a)不活泼气体熔融法-热导率法(总Ν量的测定)
[0072]将从供试材上切下的试样放入坩埚,在不活泼气体气流中熔融而提取N,将提取物 输送至热导率单元,测定热导率的变化,求得总N量。
[0073] (b)氨蒸馏分离靛酚蓝吸光光度法(总N化合物量的测定)
[0074]将从供试材上切下的试样,溶解于10%AA系电解液,进行恒电流电解,测定钢中的 总N化合物量。使用的10%AA系电解液是由10%丙酮、10%氯化四甲基铵、余量为甲醇构成 的非水溶剂系的电解液,是不会使钢表面生成钝态皮膜的溶液。
[0075]供试材的试样约0.5g,使之溶解于该10 %AA系电解液,将生成的不溶残渣(N化合 物),用孔径Ο.?μπι的聚碳酸酯制的过滤器过滤。将得到的不溶残渣在硫酸、硫酸钾和纯铜制 碎肩(于V 7°)中加热分解,使分解物与滤液一致。用氢氧化钠使该溶液成为碱性后,进行水 蒸气蒸馏,使馏出的氨吸收于稀硫酸。此外,添加苯酚、次氯酸钠和五氰一亚硝酰合铁酸钠 而使蓝色络合物生成,使用吸光光度计测定吸光度而求得总Ν化合物量。
[0076]然后,从根据上述(a)的方法求得的总Ν量中,减去由上述(b)的方法求得的总Ν化 合物量,从而能够求得固溶N量。
[0077] <C与N的含量满足10C+NS3.0的关系〉
[0078] 在本发明的钢材中,固溶C使变形阻力大大增加,不怎么有助于静态应变时效,另 一方面,固溶N能够不怎么使变形阻力上升而促进静态应变时效,因此具有能够使加工后的 硬度增加的作用。因此,在本发明的钢材中,为了不怎么使加工中的变形阻力上升,而使加 工后的硬度增加,C的含量和N的含量必须满足10C+N < 3.0的关系,优选为0.009 < 10C+N < 2.8,更优选为0.015 1(^+^2.5,特别优选为0.01<1(^+^2.0。从使热乳钢板中的晶粒 微细化和确保该钢板的成形性的观点出发,需要一定程度的C含量和固溶C量,但10C+N> 3.0时,C和/或N的量过剩,变形阻力过大。在此,在上述不等式中,之所以使C含量的系数为N 含量的系数的10倍,是考虑到固溶C与固溶N相比即使为相同含量,使本发明的热乳钢板的 强度和变形阻力上升的程度仍会大1个数量级(10倍)左右。
[0079] 本发明的钢基本上含有上述成分,余量是铁和不可避免的杂质,但此外,在不损害 本发明的作用的范围内,也能够添加以下的允许成分。
[0080] <0:2%以下(不含0%)和/或1〇:2%以下(不含0%)>
[0081] Cr是具有通过提高结晶晶界的强度,使钢的变形能力提高这一作用的元素,为了 使这样的作用有效地发挥,优选使Cr含有0.2%以上。但是,若使Cr过剩地含有,则变形阻力 增大,冷加工性有可能降低,因此推荐其含量为2%以下,更推荐为1.5%以下,特别推荐为 1%以下。
[0082] 另外,Mo是具有使加工后的钢材的硬度和变形能力增加这一作用的元素,为了使 这样的作用有效地发挥,优选使Mo含有0.04%以上,更优选含有0.08%以上。但是,若使Mo 过剩地含有,则冷加工性有可能劣化,因此推荐其含量为2%以下,更推荐为1.5%以下,特 别推荐为1 %以下。
[0083] <从1^:0.2%以下(不含0%)、恥:0.2%以下(不含0%)、¥:0.2%以下(不含0%) 所构成的组中选择的至少一种>
[0084] 这些元素与N的亲和力强,与N共存而形成N化合物,使钢的晶粒微细化,使冷加工 后所得到的加工品的韧性提高,另外,还是具有使耐裂纹性提高这一作用的元素。但是,各 元素即使高于上限值而含有,也得不到特性改善效果。推荐各元素的含量分别为0.2%以 下,更推荐为ο. 001~ο. 15 %,特别推荐为0.002~0.1 %。
[0085] <Β:0·005% 以下(不含 0%)>
[0086] Β与上述Ti、Nb和V同样,与Ν的亲和力强,与Ν共存而形成Ν化合物,使钢的结晶粒微 细化,使冷加工后所得到的加工品的韧性提高,另外,是具有提高耐裂纹性这一作用的元 素。因此,由于本发明的钢板含有B时,能够确保所需的固溶N量,使冷加工后的强度提高,所 以其含量推荐为〇. 〇〇5 %以下,更推荐为0.0001~0.0035 %,特别推荐为0.0002~0.002 %。
[0087] <从〇1:5%以下(不含0%)、附:5%以下(不含0%)、(:〇:5%以下(不含0%)所构成 的组中选择的至少一种>
[0088] 这些元素均具有使钢材发生应变时效,使之硬化的作用,是对于提高加工后强度 有效的元素。为了使这样的作用有效地发挥,这些元素分别优选含有0.1%以上,更优选含 有0.3%以上。但是,若这些元素的含量过剩,则使钢材发生应变时效和硬化的效果、还有使 加工后强度提高的效果饱和,另外,有可能促进裂纹,因此分别推荐为5%以下,更推荐为 4%以下,特别推荐为3%以下。
[0089] <从0&:0.05%以下(不含0%)、1^]\1:0.05%以下(不含0%)、]\% :0.02%以下(不含 0%)、1^:0.02%以下(不含0%)、?13:0.5%以下(不含0%)、8丨 :0.5%以下(不含0%)所构成 的组中选择的至少一种>
[0090] Ca使MnS等硫化化合物系夹杂物球状化,提高钢的变形能力,并且是有助于切削性 的提高的元素。为了使这样的作用有效地发挥,优选使Ca含有0.0005 %以上,更优选含有 0.001%以上。但是,即使过剩地含有,其效果也饱和,不能期待与含量相符的效果,因此推 荐为0.05 %以下,更推荐为0.03 %以下,特别推荐为0.01 %以下。
[0091] REM与Ca同样,使MnS等硫化化合物系夹杂物球状化,提高钢的变形能力,并且是有 助于切削性的提高的元素。为了使这样的作用有效地发挥,优选使REM含有0.0005 %以
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