[发明专利]高强度钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及主要适合于经压制加工而使用的汽车等的行走部件及结构材料的扩孔性和延展性优异的高强度钢板及其制造方法。

本申请基于2010年5月10日在日本申请的特愿2010-108431号和2010年6月11日在日本申请的特愿2010-133709号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

对于汽车的车体结构中使用的钢板，要求高的压制加工性和强度。作为兼备压制加工性和高强度的高强度钢板，已知有由铁素体-马氏体组织构成的钢板、由铁素体-贝氏体组织构成的钢板、组织中含有残留奥氏体的钢板等。

以上那样的复合组织钢板例如在专利文献1～3中有公开。然而，为了应对目前的汽车的进一步轻量化、部件的复杂形状化的要求，要求具有比以往更高的扩孔性的复合组织钢板。

在铁素体基体中分散有马氏体的复合组织钢板为低屈服比且抗拉强度高，伸长特性优异。但是，该复合组织钢板由于应力集中在铁素体与马氏体的界面，容易由该界面产生裂纹，所以存在扩孔性差的缺点。

与此相对，专利文献4中公开了具有最近的轮子及行走构件的材料所要求的优异扩孔性的高强度热轧钢板。专利文献4中，通过尽可能减少钢板中的C，从而在贝氏体为主要组织的钢板中，以适当的体积比率含有经固溶强化或析出强化的铁素体组织，减小这些铁素体与贝氏体的硬度差，防止粗大的碳化物的生成。

此外，专利文献5及专利文献6中公开了一种方法，其通过在钢板中使存在于铸坯中的MnS系的粗大的夹杂物作为含有MnS的微细的球状夹杂物分散析出，从而提供不使疲劳特性劣化且扩孔性优异的高强度钢板。专利文献5中，不实质性地添加Al而通过Ce、La的添加进行脱氧，在通过该脱氧而生成的微细且硬质的Ce氧化物、La氧化物、硫氧化铈、硫氧化镧上析出微细的MnS。该技术中，由于在轧制时MnS没有延伸，所以该MnS不易成为裂纹产生的起点或龟裂传播的路径，能够提高扩孔性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-128688号公报

专利文献2：日本特开2000-319756号公报

专利文献3：日本特开2005-120436号公报

专利文献4：日本特开2001-200331号公报

专利文献5：日本特开2007-146280号公报

专利文献6：日本特开2008-274336号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如专利文献4中公开的具有贝氏体主体的组织且粗大的碳化物的生成得到了抑制的高强度热轧钢板显示优异的扩孔性，但与铁素体-马氏体组织主体的钢板相比其延展性差。此外，仅通过抑制粗大的碳化物的生成，在进行严格的扩孔加工时难以防止龟裂的发生。

根据本发明者们的研究，可知它们的原因是钢板中的MnS主体的延伸的硫化物系夹杂物。钢板反复受到变形时，在钢板的表层或其附近存在的延伸的粗大的MnS系夹杂物的周边发生内部缺陷，该内部缺陷作为龟裂而传播，疲劳特性劣化。此外，延伸的粗大的MnS系夹杂物容易成为扩孔加工时的裂纹产生的起点。

因此，优选将钢中的MnS系夹杂物尽可能不延伸地进行微细球状化。

然而，由于Mn与C或Si均是提高材料的强度的元素，所以在高强度钢板中为了确保强度，通常较高地设定Mn的浓度。进而，若在二次精炼工序中不实施脱S的多重处理，则在钢中包含50ppm以上的S。因此，通常，铸坯中存在MnS。

此外，若为了提高拉伸凸缘性而提高可溶性Ti的浓度，则该可溶性Ti与粗大的TiS及MnS部分化合而析出（Mn，Ti）S。

MnS系夹杂物（以下，为方便起见，将MnS、TiS、（Mn，Ti）S这3种夹杂物称为“MnS系夹杂物”。）由于在铸坯被热轧及冷轧时容易变形，所以变成延伸的MnS系夹杂物，成为使扩孔性降低的原因。

针对这样的专利文献4，专利文献5及专利文献6中，由于在铸坯中使微细的MnS系夹杂物析出，使该MnS系夹杂物作为在轧制时不受到变形、不易成为裂纹产生的起点的微细球状夹杂物分散在钢板中，所以能够制造扩孔性优异的热轧钢板。

然而，专利文献5中，钢板由于具有贝氏体主体的组织，所以与具有铁素体-马氏体主体的组织的钢板相比无法期待充分的延展性。此外，在具有硬度差大的铁素体-马氏体主体的组织的钢板中，即使采用专利文献5及专利文献6的技术使MnS系夹杂物微细地析出，扩孔性也不怎么提高。