[发明专利]高强度热轧钢板及其制备方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2007年4月17日提交的在先日本专利申请No.2007-108759，该申请的全部内容在此通过引用结合进来。 

技术领域

本发明涉及具有高拉伸强度和优异可加工性的高强度热轧钢板，也涉及其制备方法。 

背景技术

人们已经描述了最近对可以显示出优异可加工性的高强度钢板的需求，比如，在车辆方面的需求。从地球环境保护方面考虑，应该要求减少机车领域的气体排放量，比如CO₂等。为此，十分重要的是进一步减少每台车身的重量。为了实现车身的重量减轻，需要提高用于车身的钢板强度，从而减少钢板厚度。另外，在车辆中也应该保证使用者的安全性。同样为此，必须进一步改善钢板的强度。 

但是，钢板强度的增加可能降低其可加工性，而且难以将更高强度的钢板用于冷加工，比如一般性的压模等。 

热压是热压加工工艺，通常产生相当少量的回弹(spring back)，所以呈现出优选的固形(shape freezing)性能。另外，由于在热压时的硬化效应，这个方法可以获得具有明显更高的强度、高精度的零件(part)。但是，这种工艺要求在将钢板进行热压加工之前加热所述钢板，还要求在热压加工之后减少加工氧化皮(manufacturing scale)。因此，这种工艺可能显著降低加工效率。另外，模具(应该和加热的钢板接触)的寿命更短，也会不可避免地增加制造成本。 

钢板在热压加工后延伸率(elongation)下降，这样热压构件(member)可能容易仅仅由于经受某种外力、或冲击等而引起的稍微变形而断裂。所以，这种类型的钢板一般被认为是冲击吸收能力差。相应地，采用这种热压零件作为保证车辆安全等的关键部件将是相当困难。 

作为提高强度的方法，可以提到的有通过固溶处理来增强、采用沉  淀来增强、通过晶粒细化来增强、采用低温相变来增强。仅仅通过采用增强机制，包括要求加入更大量合金的固溶处理或者沉淀，来制备强度需要明显提高的钢板是不可能的。即使在采用通过晶粒细化来增强的情况下，虽然获得了一定程度的强度改善，但这种强度改善是有限的。尽管通过采用低温相变来增强对于制备超过1200MPa的钢板来说是高度有效的，但是不能期望这种方法来改善延展性，因为延展性会被这种强度改善平衡掉。 

一般而言，强度越高的钢板可能往往具有越低的延展性，从而降低可加工性。 

就已知在高强度钢板中具有改善的延展性的材料而言，有由铁素体和马氏体相组成的双相钢板，和由铁素体、贝氏体和残余奥氏体相组成的相变诱导塑性(TRIP)钢板。 

双相钢板是通过在铁素体相中细分散硬马氏体相形成的。由于非常硬的马氏体相，在相变时发生明显的加工硬化，由此为钢板提供了更高的延展性。 

在专利文献1和2中描述了TRIP钢板的实例。含有残余奥氏体相的这种类型的钢板显示出非常优异的延展性和可模制性(moldability)，两种性能都归因于加工诱导相变，具体取决于残余奥氏体相的量和变形稳定性。 

但是，如果试图获得强度大于1200MPa的钢板，可能导致延迟断裂(delayed fracture)。术语“延迟断裂”是指如下现象：其中，尽管在各个构件的加工和组装时不发生开裂和/或断裂，但是在使用过程中所述开裂和/或断裂突然出现。在专利文献3中公开的高强度钢板倾向于通过尽可能减少软相(比如铁素体相)和通过控制残余奥氏体相相对于低温相变相(比如贝氏体相和/或回火马氏体相)的体积分数小于4％，来提供更优选的抗延迟断裂性能。 

专利文献1：JP-A-No.60-43425 

专利文献2：JP-A-No.9-104947 

专利文献3：JP-B-No.3247908 

就其延伸性能在冷加工中得到改善并同时保持较高强度的钢板而言，可以提到的有如上所述的双相钢板和TRIP钢板。 

在双相钢板中，即使在加入更少量的合金的情况下也能获得更高的  强度，以及由于加工硬化可以获得更均匀的延伸性能。 

TRIP钢板呈现出更高的延展性并具有更优异的深拉性能。所以，这种材料适于提供要求复杂形状、更高的可加工性和更高强度的零件或构件。