[发明专利]加工性及镀层密合性优良的高强度钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及作为汽车、建筑、电气等部件使用的高强度钢板及其制造方法，特别是涉及冲压成形时的凸肚成形性及镀层密合性优良的高强度钢板、高强度合金化热浸镀锌钢板及其制造方法。

与近年来节减燃料费用的动向相对应，对于汽车进行着使之轻重量化的研究，在材料方面，进行了高强度化，以便使得即使在为轻重量化而薄壁化的情况下，也能够确保强度。可是由于材料的加工性一般随强度上升而变差，因此追求兼容加工性和强度的钢板。在加工性的指标中，有拉伸试验的延伸率以及n值和r值，而在整体成形的冲压工序的简略化成为课题的最近，与均一延伸率相当的n值大是重要的。

因此，开发了应用经加工使金属组织的奥氏体相转变成硬质的马氏体这样的经加工诱发相变的热轧钢板及冷轧钢板。由于伴随马氏体转变而在钢板中导入多量的位错，使钢板大大硬化，从而维持了高的加工硬化率，抑制了缩颈的发生，提高了均一延伸率。

这是一种不含高价的合金元素，并以0.07～0.4％程度的C、0.3～2.0％程度的Si和0.2～2.5％程度的Mn作为基本的合金元素、在高温双相区域生成奥氏体后，在400℃的程度下进行贝氏体转变、使在室温下金属组织中残留奥氏体的钢板，一般称之为“残留奥氏体钢”、“TRIP钢”等，此项技术公开在例如特开平1-230715号公报和特开平1-79345号公报等当中。

但是，由于这些钢板应用其特异的贝氏体转变并残留奥氏体，所以若是不严格控制由双相共存温度区的冷却速度和400℃左右的保持条件(温度、时间)，就不能成为所谋求的金属组织，这构成了妨碍保证良好强度和延伸率和提高制造时收得率的原因。

而且，在将其用到现正构成汽车用钢板主流的镀锌钢板时，不仅因镀层时的热履历而破坏了良好的金属组织，而且由于含0.3～2.0％的Si而使锌的附着性差，不能赋予良好的表面耐蚀性，因此妨碍了广泛的工业应用。

为解决上述问题，在特开平4-333552号公报、特开平5-70886号公报和特开平6-145788号公报中，揭示了添加Ni改善镀层涂敷性、添加与Si有同样效果的Al以减低Si、和镀与锌镀层的附着性良好的Ni镀层的多层镀层的方法。

但是，采用这些方法不仅因添加合金和增加工序而使制造成本增加，而且所谋求的金属组织依旧不稳定，没有达到对问题的根本解决。

发明概要

本发明提供了一种加工性良好的高强度钢板，通过较简易的温度控制确保作为目标的残留奥氏体组织，使锌镀层的附着性良好，可以适用作高耐蚀性表面处理钢板。

本发明人为提供能够达到上述目的的高强度钢板，对镀层性和钢板成份的关系进行了锐意研究，从而完成了本发明，其主要内容如下。

N作为使奥氏体相稳定化的元素历来是公知的，但按照过去的制造方法，采用在熔钢阶段含有高浓度N会使精炼困难，而且在铸造时钢坯中产生气体，凝固后残存气泡，不能得到良好的钢坯。因此对于将本发明钢作为对象的加工用钢板而言，高N钢是否适用尚未研究，加工性和镀层性也是未知的。因此本发明人对于在铸造后、成为制品之前含N的方法进行了研究，发现含有多量的N对加工性及镀层性的提高是有效的。

本发明就是在这种见解的基础上，进而研究了Si、Mn、C等元素及Ca、Na、Mg等微量元素的影响，以及氮化条件和为控制作为目标的金属组织的热履历等而达成的，其要点在于，

(1)以含高浓度的N作为基本。

(2)将形成氮化物的Si、Al等的含量控制在适当的范围。

(3)为控制铁氮化物的生成，按必要添加Ca、Na、Mg等。

(4)为调整形成金属组织的各相的强度，调整钢板的强度和延伸率，控制C、Si、Mn、P等强化元素量。

(5)控制热履历，使奥氏体更稳定化，并在空温下多残留奥氏体。

即，本发明是

(1)加工性及镀层密合性优良的高强度钢板，其特征在于，以质量％计含N：0.03～2.0％，残留奥氏体的体积率为3～20％。

(2)上述(1)项所述的加工性及镀层密合性优良的高强度钢板，其特征在于，以质量％计含Si：0.5％以下。

(3)上述(1)或(2)项所述的加工性及镀层密合性优良的高强度钢板，其特征在于，以质量％计含C：0.08％以下。

(4)上述(1)至(3)任一项所述的加工性及镀层密合性优良的高强度钢板，其特征在于，以质量％计含Mn：0.5～3.0％、P：0.01％以上、Al：0.3％以下之中的至少1种。