[发明专利]热轧钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及各向同性加工性优良的析出强化型高强度热轧钢板及其制造方法。

本申请基于在2011年04月13日提交的日本专利申请第2011-089520号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

近年来，为了实现以降低汽车的燃料消耗为目标的各种构件的轻型化，一直通过铁合金等钢板的高强度化来进行薄壁化或者应用Al合金等轻金属。但是，在与钢等重金属比较时，Al合金等轻金属尽管具有比强度高的优点，但是具有价格非常高的缺点。因此，其应用局限于特殊的用途。所以，为了更廉价地且向广泛的范围推进各种构件的轻型化，通过钢板的高强度化来进行薄壁化是必要的。

钢板的高强度化一般伴有成形性（加工性）等材料特性的劣化。因此，如何在不使材料特性劣化的情况下谋求高强度化在高强度钢板的开发中是重要的。特别是，用作内板构件、结构构件、行走构件等汽车构件的钢板，根据其用途要求弯曲性、拉伸凸缘加工性、扩孔弯边加工性、延展性、耐疲劳性、耐冲击性（韧性）及耐蚀性等。所以，以高水准且高平衡地发挥这些材料特性和高强度性是重要的。

特别是，在汽车部件中，以板材为原材料进行加工并作为旋转体发挥功能的部件，例如构成自动变速器的鼓或支承座等是起着将发动机功率传递给驱动轴的中介的重要部件。为了减低摩擦等，这些部件的作为形状的圆度及圆周方向的板厚的均匀性被要求。另外，这样的部件的成形采用称为扩孔弯边加工、拉深、减径挤压、胀形成形的成形样式，因此以局部拉伸所代表的极限变形能力被视为是非常重要的。

对于这样的构件中所用的钢板，进一步优选提高耐冲击性（韧性），即在成形后作为部件安装在汽车上后，即使受到由冲撞等造成的冲击构件也难以断裂的特性。尤其，在考虑在寒冷地区使用的情况下，为了确保低温下的耐冲击性，优选提高低温下的韧性（低温韧性）。该韧性是通过vTrs（夏氏断面形状转变温度）等所规定的。因此，提高上述钢材的耐冲击性是重要的。

也就是说，对于以上述部件为首的要求板厚均匀性的部件用的薄钢板，除了要求优良的加工性之外，还要求使塑性的各向同性和韧性得以兼顾。

用于使高强度和成形性这样的各种材料特性得以兼顾的技术有以下所示的技术。例如，专利文献1中公开了下述钢板的制造方法：通过将钢组织设定为铁素体为90%以上，且剩余部分为贝氏体，从而使高强度和延展性、扩孔性得以兼顾。但是，专利文献1中对于采用所公开的技术来制造的钢板的塑性的各向同性根本没有谈及。因此，如果以应用于例如齿轮等要求圆度或圆周方向的板厚的均匀性的部件为前提，则担心由部件的偏心造成的不整齐的振动或摩擦损耗造成的输出功率的下降。

此外，专利文献2及3中公开了通过添加Mo使析出物微细化、从而具有高强度且具有优良的拉伸凸缘性的高强度热轧钢板。但是，采用专利文献2及3中公开的技术的钢板必须添加0.07%以上的价格高的合金元素Mo，因此具有制造成本高的问题。另外，在专利文献2及3所述的技术中，对于塑性的各向同性没有任何谈及。因此，如果以应用于要求圆度或圆周方向的板厚的均匀性的部件为前提，则担心由部件的偏心造成的不整齐的振动或由摩擦损耗造成的输出功率的下降。

另一方面，例如，在专利文献4中，关于钢板的塑性各向同性的提高、即塑性各向异性的减低，公开了下述的技术：通过组合无头轧制和润滑轧制来使表层剪切层的奥氏体中的织构适当化，从而减低r值（兰克福特值）的面内各向异性。但是，由于在卷材的整个长度上实施这样的摩擦系数小的润滑轧制，所以为了防止由轧制中的轧辊咬入区和轧制材的滑动造成的咬入不良，需要无头轧制。因此，为了应用该技术，需要粗条钢接合装置及高速切料头机等设备的投资，所以负担大。

此外，例如，在专利文献5中公开了通过复合添加Zr、Ti、Mo，在950℃以上的高温下结束精轧，在780MPa级以上的强度下减低r值的各向异性，使拉伸凸缘性和深拉深性得以兼顾的技术。但是，由于必须添加0.1%以上的价格高的合金元素Mo，所以有制造成本高的问题。

另外，有关提高钢板韧性的研究从以往一直在开展，虽有专利文献1～5，但是没有公开高强度且塑性的各向同性、扩孔性及韧性优良的热轧钢板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-293910号公报

专利文献2：日本特开2002-322540号公报

专利文献3：日本特开2002-322541号公报

专利文献4：日本特开平10-183255号公报