冷轧钢板及其制造方法与流程

本发明涉及冷轧钢板及其制造方法。本技术基于2022年02月09日提出的日本专利申请特愿2022-018412号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术：

1、在产业技术领域高度专业化的今天，对于各技术领域中所使用的材料，要求特殊且高超的性能。特别是，关于汽车用钢板，从关心地球环境出发，为了通过使车体轻量化而提高燃油效率，对板厚薄、且成形性优异的高强度冷轧钢板的需求显著增大。即使在汽车用钢板中，特别是对车体骨架部件中所使用的冷轧钢板要求高的强度，另外要求适应扩大应用范围的高的成形性。

2、此外，汽车部件由于通过压力等进行成形，所以即使为高强度，也要求成形性(例如均匀拉伸率及弯曲性)优异。

3、此外，伴随着高强度化，氢脆敏感性提高。汽车中所使用的钢构件有因汽车制造时以及使用时所发生的氢而发生氢脆开裂的危险。在制造时，在材料的加热工序及电泳涂装工序中发生氢，一部分氢嵌入钢构件中。此外，在使用时，因钢构件的腐蚀而发生氢。

4、因此，近年来，作为汽车用钢板所必要的特性，例示出抗拉强度(ts)为1310mpa以上，均匀拉伸率为4.0％以上，90°v型弯曲下的极限弯曲(最小弯曲半径)r和板厚之比即r/t为5.0以下，而且耐氢脆特性优异。

5、为了确保均匀拉伸率等延展性而形成含有铁素体的组织虽然有效，但是在含有铁素体的组织中为了得到1310mpa以上的强度，需要使第二相硬化。但是，硬质的第二相使扩孔性劣化。

6、作为提高高强度钢板的扩孔性的技术，提出了以回火马氏体为主相的钢板(例如，参照专利文献1及2)。在专利文献1及2中，示出通过将显微组织形成回火马氏体单相的组织而使扩孔性优异。

7、但是，在专利文献1的发明中，抗拉强度低至低于1310mpa。因此，在以更高强度化为目标的情况下，需要进一步提高与之相伴而劣化的加工性。此外，在专利文献2的发明中，虽然能够达到1310mpa以上的高强度，但是由于在淬火时的冷却中要冷却到室温附近，因此存在残余奥氏体的体积率减小、得不到高的均匀拉伸率的课题。

8、此外，作为兼顾高强度化和高的成形性的技术，专利文献3中提出了利用残余奥氏体的trip效应的钢板。

9、但是，在专利文献3的钢板中为了具有铁素体相而难以得到1310mpa以上的高强度，因组织内具有强度差而使扩孔成形性较差。

10、此外，专利文献4中记载着：在将距表面为板厚的1/4的位置的组织(金属组织)形成为以含有残余奥氏体的回火马氏体为主体的组织后，通过基于退火时的露点控制的表层的软化以及表层部的硬质相的微细化，可得到抗拉强度(ts)为1310mpa以上，均匀拉伸率为5.0％以上，90°v型弯曲下的极限弯曲半径r和板厚t之比(r/t)为5.0以下，而且耐氢脆特性优异的高强度冷轧钢板。

11、但是，近年来要求进一步提高特性。

12、现有技术文献

13、专利文献

14、专利文献1：日本特开2009-30091号公报

15、专利文献2：日本特开2010-215958号公报

16、专利文献3：日本特开2006-104532号公报

17、专利文献4：国际公开第2019/181950号

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、如上所述，近年来，就具有抗拉强度(ts)为1310mpa以上的高强度的钢板而言，正在寻求具有更高的成形性及耐氢脆特性的钢板。

3、本发明是为了解决上述问题而完成的，其课题在于提供高强度钢板中成为课题的成形性优异、且具有优异的耐氢脆特性的冷轧钢板及其制造方法。

4、其中，冷轧钢板不仅包含表面未形成镀层的冷轧钢板，而且也包含热浸镀锌钢板、合金化热浸镀锌钢板。

5、用于解决课题的手段

6、本发明人对影响高强度冷轧钢板的机械特性的化学组成、金属组织以及制造条件进行了详细的调查。结果发现：通过在将金属组织形成为以含有规定量以上的残余奥氏体的回火马氏体为主体的组织后，不使残余奥氏体残存在原γ(奥氏体)晶界附近，从而使耐氢脆特性提高。

7、此外，还发现通过热轧钢板中的碳化物的分布控制和热处理时条件的调整，能够以在原γ晶界附近不残存残余奥氏体的方式进行控制。

8、本发明是鉴于上述的见解而完成的。本发明的主旨如下所述。

9、[1]本发明的一个方案涉及一种冷轧钢板，其所具有的化学组成以质量％计包含c：超过0.140％且低于0.400％、si：1.00％以下、mn：超过1.30％且低于4.00％、p：0.100％以下、s：0.010％以下、al：0.100％以下、n：0.0100％以下、ti：0％以上且低于0.050％、nb：0％以上且低于0.050％、v：0％以上且0.50％以下、cu：0％以上且1.00％以下、ni：0％以上且1.00％以下、cr：0％以上且1.00％以下、mo：0％以上且0.50％以下、b：0％以上且0.0100％以下、ca：0％以上且0.0100％以下、mg：0％以上且0.0100％以下、rem：0％以上且0.0500％以下、bi：0％以上且0.050％以下及剩余部分：fe及杂质，距表面为板厚的1/4的位置即1/4深度位置的金属组织以体积率计包含残余奥氏体：超过1.0％且低于8.0％、回火马氏体：80.0％以上、铁素体及贝氏体：合计0％以上且15.0％以下以及马氏体：0％以上且5.0％以下，在所述金属组织中，原γ粒径为5.0μm以上且25.0μm以下，原γ晶界上存在的残余γ的个数密度为100个/mm2以下。

10、[2]根据上述[1]所述的冷轧钢板，其中，也可以是抗拉强度为1310mpa以上，均匀拉伸率为4.0％以上，90°v型弯曲下的极限弯曲r和板厚之比即r/t为5.0以下。

11、[3]根据上述[1]或[2]所述的冷轧钢板，其中，所述化学组成也可以以质量％计含有选自ti：0.001％以上且低于0.050％、nb：0.001％以上且低于0.050％、v：0.01％以上且0.50％以下、cu：0.01％以上且1.00％以下、ni：0.01％以上且1.00％以下、cr：0.01％以上且1.00％以下、mo：0.01％以上且0.50％以下、b：0.0001％以上且0.0100％以下、ca：0.0001％以上且0.0100％以下、mg：0.0001％以上且0.0100％以下、rem：0.0005％以上且0.0500％以下及bi：0.0005％以上且0.050％以下中的1种或2种以上。

12、[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的冷轧钢板，其中，距所述原γ晶界为1.0μm的范围内存在的残余奥氏体的个数密度也可以为150个/mm2以下。

13、[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的冷轧钢板，其中，也可以在所述表面上形成有热浸镀锌层。

14、[6]根据上述[5]所述的冷轧钢板，其中，所述热浸镀锌层也可以是合金化热浸镀锌层。

15、[7]本发明的另一方案涉及一种冷轧钢板的制造方法，其具备如下工序：

16、热轧工序，其将铸造板坯直接地或在暂时冷却后加热至1100℃以上，然后对加热后的所述铸造板坯进行热轧而得到热轧钢板，所述铸造板坯所具有的化学组成以质量％计包含c：超过0.140％且低于0.400％、si：1.00％以下、mn：超过1.30％且低于4.00％、p：0.100％以下、s：0.010％以下、al：0.100％以下、n：0.0100％以下、ti：0％以上且低于0.050％、nb：0％以上且低于0.050％、v：0％以上且0.50％以下、cu：0％以上且1.00％以下、ni：0％以上且1.00％以下、cr：0％以上且1.00％以下、mo：0％以上且0.50％以下、b：0％以上且0.0100％以下、ca：0％以上且0.0100％以下、mg：0％以上且0.0100％以下、rem：0％以上且0.0500％以下、bi：0％以上且0.050％以下及剩余部分：fe及杂质；

17、卷取工序，其在550℃以下的温度下卷取所述热轧钢板；

18、冷轧工序，其在将所述卷取工序后的所述热轧钢板进行脱氧化皮后，实施冷轧而形成冷轧钢板；

19、退火工序，其对于所述冷轧工序后的所述冷轧钢板，以从700℃到820℃以上且880℃以下的均热温度的平均加热速度低于10.0℃/秒的方式加热到所述均热温度，通过在所述均热温度下均热30～200秒而进行退火；

20、退火后冷却工序，其在800℃以下且700℃以上的温度区域，对所述退火工序后的所述冷轧钢板一边赋予3.0kn以上的张力，一边采用半径为850mm以下的辊，施加弯曲角度成为90度以上的一次以上的弯曲-返弯曲(或拉延弯曲：draw-bending)变形，然后以700℃～600℃的平均冷却速度以及450℃～350℃的平均冷却速度都成为5.0℃/秒以上的方式实施冷却，在350℃以下且50℃以上的温度区域，一边赋予3.0kn以上的张力，一边采用半径为850mm以下的辊，施加弯曲角度成为90度以上的一次以上的弯曲-返弯曲变形，然后，冷却到50℃以上且250℃以下的冷却停止温度；以及

21、回火工序，其在200℃以上且350℃以下的温度下将所述退火后冷却工序后的所述冷轧钢板回火1秒以上。

22、[8]根据上述[7]所述的冷轧钢板的制造方法，其中，所述铸造板坯的所述化学组成也可以以质量％计含有ti：0.001％以上且低于0.050％、nb：0.001％以上且低于0.050％、v：0.01％以上且0.50％以下、cu：0.01％以上且1.00％以下、ni：0.01％以上且1.00％以下、cr：0.01％以上且1.00％以下、mo：0.01％以上且0.50％以下、b：0.0001％以上且0.0100％以下、ca：0.0001％以上且0.0100％以下、mg：0.0001％以上且0.0100％以下、rem：0.0005％以上且0.0500％以下及bi：0.0005％以上且0.050％以下中的1种或2种以上。

23、[9]根据上述[7]或[8]所述的冷轧钢板的制造方法，其中，在退火后冷却工序中，也可以将350℃～所述冷却停止温度的平均冷却速度设定为10℃/秒以下。

24、[10]根据上述[7]～[9]中任一项所述的冷轧钢板的制造方法，其中，在所述退火后冷却工序中，也可以通过在所述冷轧钢板的温度超过425℃且低于600℃的状态下浸渍于镀浴中，在表面上形成热浸镀锌层。

25、[11]根据上述[7]～[9]中任一项所述的冷轧钢板的制造方法，其中，在所述退火后冷却工序中，也可以通过在钢板温度超过425℃且低于600℃的状态下浸渍于镀浴中，在表面上形热浸镀锌层，进而使所述热浸镀锌层合金化。

26、发明效果

27、根据本发明的上述方案，能够提供成形性优异、且具有优异的耐氢脆特性的冷轧钢板及其制造方法。

技术特征：

1.一种冷轧钢板，其特征在于，所述冷轧钢板所具有的化学组成以质量％计包含：

2.根据权利要求1所述的冷轧钢板，其特征在于，抗拉强度为1310mpa以上，均匀拉伸率为4.0％以上，90°v型弯曲下的极限弯曲r和板厚之比即r/t为5.0以下。

3.根据权利要求1或2所述的冷轧钢板，其特征在于，所述化学组成以质量％计含有选自以下元素中的1种或2种以上：

4.根据权利要求1～3中任一项所述的冷轧钢板，其特征在于，距所述原γ晶界为1.0μm的范围内存在的残余奥氏体的个数密度为150个/mm2以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的冷轧钢板，其特征在于，在所述表面上形成有热浸镀锌层。

6.根据权利要求5所述的冷轧钢板，其特征在于，所述热浸镀锌层为合金化热浸镀锌层。

7.一种冷轧钢板的制造方法，其特征在于，具备如下工序：

8.根据权利要求7所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于，所述铸造板坯的所述化学组成以质量％计含有以下元素中的1种或2种以上：

9.根据权利要求7或8所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于，在退火后冷却工序中，将350℃～所述冷却停止温度的平均冷却速度设定为10℃/秒以下。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于，在所述退火后冷却工序中，在所述冷轧钢板的温度超过425℃且低于600℃的状态下，通过浸渍在镀浴中而使表面上形成热浸镀锌层。

11.根据权利要求7～9中任一项所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于，在所述退火后冷却工序中，在钢板温度超过425℃且低于600℃的状态下，通过浸渍在镀浴中而使表面上形成热浸镀锌层，进而使所述热浸镀锌层合金化。

技术总结
本发明的冷轧钢板具有规定的化学组成，距表面为板厚的1/4的位置即1/4深度位置的金属组织以体积率计包含残余奥氏体：超过1.0％且低于8.0％、回火马氏体：80.0％以上、铁素体及贝氏体：合计0％以上且15.0％以下以及马氏体：0％以上且5.0％以下，在所述金属组织中，原γ粒径为5.0μm以上且25.0μm以下，原γ晶界上存在的残余γ的个数密度为100个/mm2以下。

技术研发人员：西尾拓也,东昌史,中村亮介
受保护的技术使用者：日本制铁株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23