[发明专利]高强度薄钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合于汽车的下臂或框架等行走构件、立柱或横梁等骨架构件和它们的增强构件、车门防撞梁、片材构件、以及自动售货机、桌子、家电/OA设备、建材等所使用的结构用构件等用途的冲裁性和韧性优良的高强度薄钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，随着对地球环境的关心的提高，削减钢板制造时CO₂排放量增多的厚壁钢板的使用量等的期望增大。另外，在汽车领域中，通过使汽车车身轻量化来提高燃料效率并且使废气量降低等的期望也增大。由于上述情况，正在推进钢板的高强度化和薄壁化。

通常，对于高强度钢板而言，冲裁性、韧性降低，因此，期望开发出能够用于通过基于冲压的冲裁加工来进行成形的部件、需要韧性的部件、特别是符合上述两者的部件的高强度薄钢板。

例如，作为冲裁性优良的钢板，在专利文献1中公开了“一种冲裁加工性优良的高强度热轧钢板，其特征在于，以质量％计含有C：0.010～0.200％、Si：0.01～1.5％、Mn：0.25～3％，P限制为0.05％以下，进一步含有Ti：0.03～0.2％、Nb：0.01～0.2％、V：0.01～0.2％、Mo：0.01～0.2％中的任意一种或两种以上，余量由Fe和不可避免的杂质构成，铁素体的大角晶界的C的偏析量为4～10atms/nm²”。

另外，作为韧性优良的钢板，在专利文献2中公开了“一种低温下的冲击能量吸收特性和耐HAZ软化特性优良的高屈服比热轧钢板，其特征在于，具有以质量％计含有C：0.04～0.09％、Si：0.4％以下、Mn：1.2～2.0％、P：0.1％以下、S：0.02％以下、Al：1.0％以下、Nb：0.02～0.09％、Ti：0.02～0.07％、N：0.005％以下、2.0≤Mn+8[％Ti]+12[％Nb]≤2.6、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，由珠光体的面积百分率为5％以下、马氏体和残余奥氏体的总面积百分率为0.5％以下、余量为铁素体和贝氏体中的一种或两种的金属组织构成，铁素体和贝氏体的平均结晶粒径为10μm以下，含有Ti和Nb的非共格析出的合金碳氮化物的平均粒径为20nm以下，屈服比为0.85以上，最大拉伸强度为600MPa以上”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-261029号公报

专利文献2：国际公开2013/022043号公报

发明内容

但是，对于专利文献1所记载的钢板而言，存在如下问题：没有考虑析出物的粒径等用于得到优良的韧性所需的条件，不能兼顾冲裁性和韧性。

另一方面，对于专利文献2所记载的钢板而言，存在如下问题：没有考虑用于得到优良的冲裁性所需的条件，仍然不能兼顾冲裁性和韧性。

本发明是为了解决上述问题而开发的，其目的在于提供兼具冲裁性和韧性的高强度薄钢板及其有利的制造方法。

需要说明的是，本发明中所述的高强度薄钢板是以板厚1～4mm的钢板作为对象。另外，在本发明中所述的高强度薄钢板中，除了热轧钢板以外，还包括实施了热镀锌、合金化热镀锌、电镀锌等表面处理的钢板。此外还包括对这些钢板通过化学转化处理等形成有覆膜的钢板。但是，上述镀层或上述覆膜的厚度不包括在板厚中。

用于解决问题的方法

本发明人为了解决上述问题而反复进行了深入研究，结果得出如下见解。

(1)在设定为预定的组成的同时，使粒径小于20nm的微细的Ti、Nb和V析出物等与渗碳体等Fe析出物同时适量析出，由此能够使冲裁性大幅提高。

对于其机理，本发明人认为如下。即，通过使Fe析出物析出，这些Fe析出物成为冲裁加工时的龟裂的起点。另外，Ti、Nb和V等的微细的析出物促进上述龟裂的传播。因此，认为通过使这些Fe析出物与Ti、Nb和V等的微细的析出物适量析出，冲裁加工时的端面裂纹得到抑制，其结果是，冲裁性大幅提高。

需要说明的是，作为Ti、Nb和V等的微细的析出物，可以列举：Ti、Nb和V(根据组成，Ti、Nb、V、Mo、Ta和W)的碳化物、及它们的复合碳化物、以及它们的碳氮化物或复合碳氮化物。另外，作为Fe析出物，除了渗碳体(θ碳化物)以外，还可以列举ε碳化物。

(2)另外，钢板的轧制方向上的铁素体粒径对韧性有很大影响，特别是粒径排前5％大的平均粒径对韧性带来很大影响。另外，根据拉伸强度TS(MPa)，适当地控制该粒径排前5％大的铁素体的平均粒径，由此能够大幅提高韧性。