[发明专利]耐冲击性优越的高强度钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适于例如机动车部件用钢板那样的、在冲压加工时要求优越的成形性且对机动车行驶时的以碰撞为代表的冲击要求优越的防护作用即耐冲击性的构件的高强度钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，车体的轻量化主要通过提高钢板强度而降低板厚得以实现。作为以往的实现机动车用钢板的高强度化的方法，例如，存在日本特开昭57-41849号公报中所公开的方法，即，在低C下向Nb、Ti等碳化物形成元素添加P、Si等固溶强化元素的方法。另外，在日本特开昭60-52528号公报中公开了通过高温退火·急冷使得马氏体相析出而获得延性优越的高强度钢板的方法。

这些技术虽然已经考虑了冲压成形性，但是对于前侧梁那样的部件所要求的耐冲击特性而言，在碰撞时存在以高应变速度变形的问题，而上述情况仅是基于低应变速度下的静态拉伸强度进行考虑。即，以往钢板的强度是根据低应变速度下的静态拉伸强度来确定的，当处于在碰撞事故这种冲击状态时，也就是以高应变速度进行变形时，对于钢板通过塑性变形而吸收的吸收能的考虑甚少，认为相对于高速变形时的钢板的吸收能的静态强度的贡献率是固定的。

然而，根据本发明人等的研究可知，相对于高速变形时的钢板的吸收能的静态强度的贡献率并非一定是固定的，静态强度的提高并不能直接使高速变形时的钢板的吸收能得到提高。图1是发明人等针对各种钢板以静态强度整理了动态拉伸时(应变速度＝800s-1)的吸收能与静态拉伸时(应变速度＝0.01s-1)的吸收能的比(静动比)，认识到静态强度越增加，则吸收能静动比越下降。如图2所示，根据通过拉伸试验获得的应力-应变曲线作为达到应变量＝5％的每单位体积的吸收能而算出所述吸收能。

需要说明的是，根据本发明人等的研究发现，当评价钢板的耐冲击性时，通过实际进行的构件冲击压损测试获得的压损吸收能与根据利用钢板的高速拉伸试验获得的应力-应变曲线的、屈服应力附近的加工硬化特性的相关度非常高，作为代表该特性的值，使用拉伸时的应变量达到5％左右的每单位体积的吸收能。

因此，在通过减小板厚而实现轻量化的情况下，当仅由静态强度进行评价时，对于冲击的变形而言，并未获得期待程度的耐冲击特性的提高效果，耐冲击特性不足。

耐冲击特性应当在低应变速度变形及高应变速度变形的任意一种情况下都通过变形时的吸收能来评价，期望吸收能高。在这种情况下，为了提高低应变速度下的吸收能，在静态强度方面使钢材实现高强度化，但从加工性的观点考虑，在实现高强度化方面存在限制。因此，为了实现冲压加工性和耐冲击性的提高，至关重要的是，在相等的拉伸强度(静态强度)下，实现高应变速度变形下的吸收能的提高，也就是说，实现高应变速度变形时的吸收能(动态吸收能)与低应变速度变形时的吸收能(静态吸收能)的比例(静动比)的提高。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其提供一种在不破坏冲压成形性的情况下具有优越的耐冲击性的高强度钢板及其适当的制造方法。

需要说明的是，作为耐冲击特性优越的钢板，例如，在日本特开昭52-86919号公报公开有在铸造过程中调整熔钢的注入操作且向铸模内的熔钢中添加合金元素而具有带有特定的成分组成的内外两层的高强度钢板，该钢板的特征在于，通过控制焊接部的氧化物组成而改善在焊接部产生的熔融金属的流动性，从而实现熔核(nugget)粘结力的提高，改善冲击时的吸收能，但是，并不能提高钢板本身的耐冲击特性，另外，铸造工序中的2层化造成生产效率下降，从而在经济方面存在不利因素。

本发明的高强度钢板具有后述的钢成分，其为马氏体相和余量实质上铁素体相的2相组织钢板，马氏体相的体积率为5～30％，马氏体相的硬度Hv(M)与铁素体相的硬度Hv(F)的比Hv(M)/Hv(F)为2.4～4.5。

在此，“实质上铁素体相”是指，仅为铁素体相或者铁素体相中含有根据需要添加的Ti、Nb等碳化物生成元素的析出碳化物。