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延性和应变时效硬化特性优良的高强度冷轧钢板及其制造方法

延性和应变时效硬化特性优良的高强度冷轧钢板及其制造方法

本发明提供延性和应变时效硬化特性优良、并且耐冲击特性优良的高强度冷轧钢板及其制造方法。具体的手段是制造含有以质量%表示的C:0.05~0.30%、Si:0.4~2.0%、Mn:0.7~3.0%、P:0.08%以下、Al:0.02%以下、N:0.0050~0.0250%,且N/Al为0.3以上的薄冷轧钢板。将该薄冷轧钢板加热至(Ac

a组:B:0.0003~0.01%、Cu:0.005~1.5%、Ni:0.005~1.5%、Cr:0.05~1.0%中的1种或2种以上;a组的元素:B、Cu、Ni、Cr都和Mn一样,是提高淬透性的元素,根据需要可选择、含有1种或2种以上的物质;B是提高淬透性、又是对提高延性有效的元素,这种效果在含有0.0003%以上时可看到。另一方面,其含量超过0.01%时,B变成析出物,加工性降低。为此,B限定在0.0003~0.01%为好。

(2)显微组织从各冷轧退火板上割取试验片,关于垂直于轧制方向的截面(C截面),使用光学显微镜或扫描电子显微镜拍摄显微组织,使用图像分析装置求出铁素体的组织比率、贝氏体的组织比率。另外,残余γ量采用X射线衍射法在钢板的板厚的1/4t的面上测定。从γ的(211)及(220)面和α的(200)、(220)的强度比算出残余γ的体积率。

其次,在350~500℃的温度范围内,施行保持30秒以上的保持处理。通过在350~500℃的温度范围进行保持处理,γ的一部分相变成贝氏体,此时,C在未相变的γ中富集,使γ稳定。据此,冷却到室温后也保持奥氏体状态,成为残余γ。这样的反应在350℃~500℃的范围显著发生,所以当保持处理的温度超过500℃时,碳化物容易形成,不能促进C向奥氏体的浓缩,残余γ的形成受到阻碍。另外,当保持处理的温度不到350℃时,上述的反应需要长时间,所以不能形成所规定量的残余γ。再者,为了得到充分的残余γ量,保持处理的时间为30秒钟以上为好。再者,为了稳定、确保残余γ,保持处理的时间为60秒以上更好。又,从生产性的观点考虑,保持处理的时间为600秒以下为好。再者,在本发明中所说的保持也可以是在350℃~500℃的温度范围内的慢加热和缓慢冷却。

在规定应变时效硬化特性的情形下,预应变(变形)量是重要的因素。本发明人设想汽车用钢板所适用的变形方式,关于预应变量给予应变时效硬化特性的影响进行调查,结果发现:①在上述变形方式中的变形应力除了极深的拉深加工的情形外,大致上能以相当于单轴向的应变量(拉伸变形)整理;②对于实际部件,该相当于单轴向的应变量基本上超过5%;③部件强度与在预应变为5%的应变时效处理后所得的强度(YS及TS)很好地对应。以该见解为基础,在本发明中,将应变时效处理的预变形定为拉伸应变5%。

(2)显微组织从各冷轧退火板上割取试验片,关于垂直于轧制方向的截面(C截面),使用光学显微镜或扫描电子显微镜拍摄显微组织,使用图像分析装置求出铁素体的组织比率、贝氏体的组织比率。另外,残余γ量采用X射线衍射法在钢板的板厚的1/4t的面上测定。从γ的(211)及(220)面和α的(200)、(220)的强度比算出残余γ的体积率。

实施发明的最佳形态首先,关于本发明钢板的组成限定理由予以说明。再者,质量%以下仅记为%。

N/Al(N含量和Al含量之比):0.3以上在产品状态下,为了使固溶N稳定并残存0.0010%以上,需要限制作为强烈固定N的元素的Al的量。对在较宽范围内改变本发明的组成范围内的N含量和Al含量的组合的钢板进行了研究,结果可知,将Al较低地限定为0.02%以下时,必须使N/Al为0.3以上。即,Al含量被限制在(N含量)/0.3以上。在本发明中,在上述组成的基础上,还根据需要含有下面的a组~c组中的1组或2组以上的物质为好,其中,a组:B:0.0003~0.01%、Cu:0.005~1.5%、Ni:0.005~1.5%、Cr:0.05~1.0%中的1种或2种以上;b组:Ti、Nb、V、Zr之中的1种或2种以上,合计量为0.002~0.03%;c组:Ca、REM的1种或2种,合计量为0.0010~0.010%。

在本发明中使用的薄钢板是将具有上述组成的初轧板坯加热,通过热轧制成热轧板,接着对该热轧板施行冷轧,调整成所希望的板厚的冷轧板。初轧板坯加热温度和热轧、冷轧的轧制条件不需要特别地限定,只要得到所希望的板厚的冷轧钢板即可。

另外,本发明钢板具备如下的过去所没有的优点:在未成形加工的状态下,即使在室温放置1年左右的长时间,也不引起时效劣化(YS增加并且E1(延伸率)减少的现象)。

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