[发明专利]具有优异的冷弯性的高强度结构钢及其制造方法

说明书

根据本发明的一个实施方案的具有优异的冷弯性的高强度结构钢，按重量％计包含：0.02％至0.1％的C、0.01％至0.6％的Si、1.7％至2.5％的Mn、0.005％至0.5％的Al、0.02％或更小的P、0.01％或更小的S、0.0015％至0.015％的N、余量的Fe和其他不可避免的杂质，其中所述钢的外部的表面层部分和内部的中心部分在厚度方向上在显微组织上区分开，所述表面层部分可以包含回火奥氏体作为基体组织，以及所述中心部分可以包含贝氏体铁素体作为基体组织。

技术领域

本公开内容涉及高强度结构钢及其制造方法，更特别地，涉及通过优化钢组成、显微组织和制造方法而特别适合用于冷弯加工的高强度结构钢及其制造方法。

背景技术

与近来增加建筑结构、运输用钢管、桥梁等的尺寸的趋势一致，对于开发抗拉强度为800MPa或更大的高强度结构钢的需求增加。在相关技术中，为了满足这样的高强度特性，通过应用热处理方法例如淬火-回火来生产钢，但是近来，出于降低生产成本、确保可焊性等的原因，通过在轧制后进行冷却而生产的钢已经取代了现有的热处理钢。

在通过在轧制后进行冷却而生产的钢的情况下，由于较细的组织而提高了冲击韧性，但是由于过度冷却，在从钢板的表面层起的厚度方向上形成延伸性能较差的组织例如贝氏体或马氏体，因此整个钢的延伸率显著降低。钢的延伸率的这种降低在钢的加工中起到技术限制的作用。详细地，如图1所示，在对通过轧制后进行冷却而生产的钢进行冷弯的情况下，相对最大塑性出现在钢的加工部分的表面上，裂纹(C)从钢的表面起沿着厚度方向上出现在钢的加工部分的表面中。因此，迫切需要开发具有高强度特性并且即使通过例如冷弯等的加工也可以积极地抑制加工部分的表面中裂纹的出现的结构钢。

专利文献1提出用于使钢材的表面层晶粒细化的技术，但表面层主要由等轴铁素体晶粒和细长的铁素体晶粒构成，存在的问题是该技术不能应用于抗拉强度为800MPa或更大的高强度钢。此外，在专利文献1中，为了使表面层细化，轧制过程应实质上在表面层的热回收处理中途进行，这导致难以控制轧制过程。

(现有技术文献)

(专利文献1)日本专利特许公开第2002-020835号(2002年1月23日公开)

发明内容

技术问题

根据本公开内容的一个方面，可以提供具有优异的冷弯性的高强度结构钢及其制造方法。

本公开内容的主题不限于以上描述。本领域技术人员从本说明书的一般内容中将不难理解本公开内容的另外的主题。

技术方案

根据本公开内容的一个方面，具有优异的冷弯性的高强度结构钢按重量％计包含：0.02％至0.1％的C、0.01％至0.6％的Si、1.7％至2.5％的Mn、0.005％至0.5％的Al、0.02％或更小的P、0.01％或更小的S、0.0015％至0.015％的N、余量的Fe和其他不可避免的杂质，其中高强度结构钢在厚度方向上在显微组织上分成外部的表面层部分和内部的中心部分，其中表面层部分包含回火贝氏体作为基体组织，以及中心部分包含贝氏体铁素体作为基体组织。

表面层部分可以包括在钢的上侧上的上表面层部分和在钢的下侧上的下表面层部分，上表面层部分和下表面层部分各自的厚度可以为钢的厚度的3％至10％。

表面层部分还可以包含新鲜马氏体作为第二组织，回火贝氏体和新鲜马氏体可以以95面积％或更大的分数包含在表面层部分中。

表面层部分还可以包含奥氏体作为残余组织，奥氏体可以以5面积％或更小的分数包含在表面层部分中。

贝氏体铁素体可以以95面积％或更大的分数包含在中心部分中。

表面层部分的显微组织的平均晶粒尺寸可以为3μm或更小(不包括0μm)。