[发明专利]疲劳特性、延伸率以及碰撞特性优良的高强度钢板、热浸镀钢板、合金化热浸镀钢板以及它们的制造方法

说明书

技术领域

本发明主要以用于压力加工的汽车用高强度钢板、热浸镀钢板或合金化热浸镀钢板为对象，涉及以板厚为6.0mm左右以下、抗拉强度在590MPa以上、疲劳特性和碰撞特性优良为特征的高强度钢板、热浸镀钢板、合金化热浸镀钢板以及它们的制造方法。

本申请基于2009年5月27日提出的日本专利申请特愿2009-127340号并主张其优先权，这里引用其内容。

背景技术

近年来，以汽车的轻量化、安全性的提高为目的，汽车部件以及汽车部件所使用的原材料的高强度化正方兴未艾，在其具有代表性的作为原材料的钢板中，高强度钢板的使用比例也正在提高。为了提高安全性，同时实现轻量化，必须在高强度化的同时，提高碰撞能量吸收能力。例如，提高钢材的屈服应力是有效的，即便是较低的变形量，也能够高效地吸收碰撞能量。特别地，在汽车的车厢周围所使用的材料中，从保护乘客的角度考虑，必须防止碰撞物侵入车厢内部，从而大多使用屈服应力高的材料。特别地，抗拉强度为590MPa以上、进而为780MPa以上的高强度钢板的需求得以增强。

一般地说，作为提高屈服应力的方法，可以列举出(1)通过进行冷轧而使钢板加工硬化的方法、(2)设定为以位错密度高的低温相变相(贝氏体和马氏体)为主体的显微组织的方法、(3)通过添加微合金元素而进行析出强化的方法、以及(4)添加Si等固溶强化元素的方法等。其中，关于(1)和(2)的方法，由于显微组织中的位错密度增加，所以压力成形时的加工性大幅度劣化，从而使本来缺乏加工性的高强度钢板的压力成形性更加劣化。另一方面，在(4)的进行固溶强化的方法中，其强化量的绝对值是有限度的，难以使屈服应力上升到可以说是充分的程度。因此，为了得到高的加工性，同时使屈服应力高效率地上升，优选添加Nb、Ti、Mo、V等微合金元素，进行合金碳氮化物的析出强化，从而实现高屈服应力。

根据上述的观点，虽然利用微合金元素的析出强化的高强度热轧钢板得以实用化，但利用该析出强化的高强度热轧钢板存在两大课题。一个是疲劳特性，另一个是防锈。

关于作为课题之一的疲劳特性，在利用析出强化的高强度热轧钢板中，存在因钢板表层的软化而使疲劳强度劣化的现象。在热轧中与轧制辊直接接触的钢板表面，在与钢板接触的辊的取热效果的作用下，只是钢板表面温度降低。当钢板的最表层低于Ar3点时，发生显微组织和析出物的粗大化，从而使钢板最表层软化。这是疲劳强度劣化的主要原因。一般地说，以钢板最表层发生硬化的程度使钢材的疲劳强度得以提高。因此，在利用析出强化的热轧高强度钢(高强度热轧钢板)中，目前的情况是难以得到高疲劳强度。另一方面，在钢板的高强度化的目的下，尽管为了车体重量的轻量化而使钢板强度上升，但在疲劳强度比降低的情况下，不能使板厚减少。从这一观点出发，疲劳强度比优选为0.45以上，即使在热轧高强度钢中，也优选使抗拉强度和疲劳强度平衡良好，并保持较高的值。此外，所谓疲劳强度比，是钢板的疲劳强度除以抗拉强度所得到的值。一般地说，随着抗拉强度的上升，疲劳强度具有上升的倾向，但在更高强度的材料中，疲劳强度比降低。因此，即使使用抗拉强度高的钢板，在疲劳强度不上升而实现高强度化的目的下，往往无法实现车体重量的轻量化。