[发明专利]深拉性和卷材内材质均匀性优良的高强度冷轧钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合用于汽车车身内外侧板等的深拉性和卷材内材质均匀性优良的高强度冷轧钢板及其制造方法。

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。另外，除此以外，为了在车辆碰撞时确保乘车者的安全，还要求提高以汽车车身的碰撞特性为中心的安全性。并且，为了应对这种要求，正在积极推进汽车车身的轻量化和汽车车身的强化。

为了同时满足汽车车身的轻量化和强化，通过对原材料进行高强度化且在刚性不成为问题的范围内进行薄壁化而实现轻量化可以说是有效的，最近正在积极地将高强度钢板应用于汽车部件。

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，需要汽车用钢板（作为原材料的钢板）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、特别是深拉性大幅变差，因此，作为在推进汽车轻量化方面的课题，对拉伸强度TS≥440MPa且兼具良好的深拉成形性的钢板的要求不断提高。具体而言，要求以作为深拉性评价指标的兰克福特值（以下称为r值）计平均r值≥1.20的高强度钢板。

另外，对于高强度钢板来说，为了进行高强度化而添加了大量的各种合金元素，由于制造条件的改变，导致存在于钢中的析出物种类和量产生多样的变化，卷材内、特别是卷材长度方向的材质偏差容易变大。当材质偏差大时，在汽车的连续冲压生产线上难以稳定地进行冲压成形，操作性大大下降，因此强烈要求卷材内材质均匀性。

为了解决上述问题，作为在具有高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：在极低碳钢板中，以添加了将固溶在钢中的碳、氮固定的Ti、Nb而IF（无间隙原子，Interstitial atom free）化的钢作为基体，添加Si、Mn、P等固溶强化元素。

然而，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，则合金元素的添加量增多，例如当Si的添加量增多时，在连续退火中富集在表面，与气氛中存在的微量水蒸汽反应，在表面形成Si系氧化物，导致化学转化处理性显著变差。此外，当P的添加量增多时，P在晶界产生偏析，导致耐二次加工脆性变差。当Mn的添加量增多时，r值下降，存在越是实现高强度化则r值越下降的问题。

其次，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。由软质铁素体和硬质马氏体构成的复合组织钢板一般延展性良好且具有优良的强度-延展性平衡，而且具有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，深拉性差。其原因认为是由于马氏体形成所需的固溶C阻碍了对高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中公开了含有规定的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、平均r值为1.3以上的高强度钢板。然而，专利文献2、3中记载的技术均需要分别进行通过形成Al与N的团簇或析出物而使织构发达以提高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，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，与连续退火相比，处理时间长，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钢板间的粘附、产生回火色以及炉体内罩的寿命下降等诸多问题。

此外，专利文献4中公开了通过实现C含量与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尽量降低固溶C，从而实现高r值，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，并在之后的冷却过程中生成马氏体。

然而，在双相区退火中使V系碳化物溶解的方法中，担心会因溶解速度的偏差而引起材质变化，因此，需要对退火温度和退火时间进行高精度的控制，在真机制造中的稳定性方面存在问题。