[发明专利]深拉性和延伸凸缘性优良的高强度热镀锌钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在汽车用钢板等用途中有用的拉伸强度(TS)为440MPa以上且具有高r值(平均r值≥1.2)、高λ值(λ≥80%)的深拉性和延伸凸缘性优良的高强度热镀锌钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，从保护地球环境的观点出发，为了限制CO₂的排放量，要求改善汽车的燃料效率(车身轻量化)。除此以外，为了在碰撞时确保乘务人员的安全，还要求提高以汽车车身的碰撞特性为中心的安全性。为了同时满足汽车车身的轻量化和安全性的提高，在刚性不成为问题的范围内对原材料进行高强度化、减小板厚而实现轻量化可以说是有效的，最近，高张力钢板积极地应用于汽车部件。所使用的钢板的强度越高，轻量化效果越大，因此，在汽车业界，例如，作为用于内板和外板的面板用材料，存在使用TS为440MPa以上的钢板的动向。

另一方面，以钢板为原材料的汽车部件大部分通过冲压加工来成形，因此，要求汽车用钢板具有优良的冲压成形性。但是，高强度钢板与通常的软钢板相比，成形性、特别是深拉性、延伸凸缘性大幅变差，因此，作为在推进汽车的轻量化方面的课题，对TS≥440MPa、更优选TS≥500MPa、进一步优选TS≥590MPa且兼具良好的深拉成形性、延伸凸缘成形性的钢板的要求日益增高，要求以作为深拉性的评价指标的兰克福特值(以下称为r值)计具有平均r值≥1.2、更优选平均r值≥1.3的高r值并且作为延伸凸缘性的评价指标的扩孔率(以下称为λ)为80%以上的高强度钢板。

作为使钢板具有高r值的同时进行高强度化的方法，例如，专利文献1中公开了如下方法：对于极低碳钢板而言，以添加将固溶在钢中的碳、氮固定的Ti、Nb而IF(无间隙原子，Interstitial atom free)化后的钢作为基体，添加Si、Mn、P等固溶强化元素。

但是，以这种极低碳钢作为原材料并添加固溶强化元素的技术中，如果要制造拉伸强度为440MPa以上的高强度钢板，则在合金元素的添加量增多、例如Si的添加量增多时，在连续退火中富集在表面，与存在于气氛中的微量水蒸汽反应，在表面形成Si系氧化物，使镀层的润湿性变差，导致镀层产生不均匀，从而使镀层质量显著变差。另外，P的添加量增多时，P在晶界偏析而使耐二次加工脆性变差，Mn的添加量增多时，r值降低，存在越是实现高强度化则r值越降低的问题。

作为对钢板进行高强度化的方法，除了如上所述的固溶强化法以外还有组织强化法。一般而言，包含软质铁素体和硬质马氏体的复合组织钢板具有延展性良好且具有优良的强度-延展性平衡、并且屈服强度低这样的特征。因此，冲压成形性比较良好。但是，r值低而使深拉性差。可以说这是因为马氏体形成所必需的固溶C会阻碍对高r值化有效的{111}再结晶织构的形成。

作为改善这种复合组织钢板的r值的技术，例如，专利文献2中公开了如下方法：冷轧后，在再结晶温度～Ac₃相变点的温度下进行装箱退火，然后，为了形成复合组织而加热到700～800℃后，进行淬火回火。另外，专利文献3中公开了含有预定的C量、组织中具有以体积率计合计为3%以上的贝氏体、马氏体、奥氏体中的一种以上的平均r值为1.3以上的高强度钢板。

但是，专利文献2、3中记载的技术均通过形成Al与N的团簇或析出物而使织构发达，需要分别进行用于提高r值的退火和用于制作组织的热处理，另外，退火工序中，以装箱退火为基本，并需要进行其保持时间为1小时以上的长时间保持。因此，需要进行装箱退火，因而与连续退火相比，处理时间延长，工序数增加，因此效率、生产率非常差，不仅从制造成本的观点而言经济性差，而且在制造工艺上存在多发生钢板间的密合、产生回火色以及降低炉体内罩的寿命等多种问题。

另外，专利文献4中公开了通过用与C含量的关系实现V含量的优化来改善复合组织钢板的r值的技术。该技术中，在再结晶退火前使钢中的C以V系碳化物的形式析出而极力降低固溶C量，从而实现高r值化，接着，在α-γ双相区进行加热，由此使V系碳化物溶解，使C富集在γ中，在之后的冷却过程中生成马氏体，从而制造复合组织钢板。

但是，对于双相区退火中使V系碳化物溶解的方法而言，担心会由于溶解速度的波动而引起材质变动，因此，需要对退火温度和退火时间进行高精度的控制，在实机制造中的稳定性方面存在问题。