[发明专利]焊接性及弯曲加工性优异的超高强度冷轧钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以作为汽车用钢材来使用的焊接性及弯曲加工性优异的冷轧钢板。

背景技术

近年来，作为针对环境保全的课题，正在强化耗油限制的同时，积极地要求对汽车车身的轻量化。作为应对这些要求的方案的一种，开始提出在钢板的高强度化下减小汽车材料重量的方案。与此同时，从冲撞安全性及保护乘客的立场上考虑，拉伸强度为980MPa以上的超高强度钢板作为车身结构用或补强材而使用，因而其使用量正在增大。然而，钢板的高强度化会诱发成型加工性及焊接性的低下，因此有必要开发弥补这些的材料。

针对这样的要求，到目前为止，开发了如双相结构钢(Dual Phase Steel，DP钢)、复合结构钢(Complex Phase Steel，CP钢)或者相变诱导塑性(Transformation Induced Plasticity，TRIP)钢等的相变结构钢板。还有，将这些相变强化钢也称作先进高强度钢(Advance High Strength Steel：AHSS)。上述DP钢是指，在软质的铁素体内微细均质地分散有硬质的马氏体，从而确保高强度的钢。并且，上述CP钢是包括铁素体、马氏体、贝氏体的两相或者三相，且为了提高强度而包含Ti、Nb等析出硬化元素的钢。然后，TRIP钢是通过在常温下将微细均质地分散的残留奥氏体进行加工而相变成马氏体，从而确保高强度及高软性的钢种。

关于此，在多个专利文献中提出了几种种类的技术。作为这样的技术，可以例举专利文献1～4，但这样的发明，其大部分是为了有助于提高软性而开发的，对于作为在实际部件加工时的重要尺度的弯曲加工性或焊接性等则没有充分的考虑。

而且，作为主要使用拉伸强度为980MPa级以上的超高强度钢板的车身结构用或补强材，其最重要的特性是点焊接性和弯曲加工性。在冲撞时，结构用或补强材通过吸收冲撞能量而起到保护乘客的作用，若点焊接部的强度不足，则在冲撞时被破断从而不能获得充分的冲撞吸收能量。因此汽车公司要求将尽可能地降低作为表示焊接性的指标的碳当量，Ceq值(C+Mn/20+Si/30+2P+4S)。并且，就对焊接性的要求条件而言，虽然根据不同汽车公司而有些差异，但最严格的标准是Ceq值≤0.24，并且同时要求使添加到钢中的碳含量满足0.1％以下的条件。

另一方面，实际使用这样的超高强度钢材的部位主要为如侧梁(sill side)的部件，因此大部分为按照弯曲(bending)执行的加工，因此即使伸长率再怎么优异，若弯曲加工性(bendability)劣化，则不能作为部件来使用。弯曲加工性指的是针对单位厚度的最小弯曲半径的比(R/t)，在这里，最小弯曲半径比(R)指的是在进行弯曲试验后，在板的外圈部不发生裂纹的最小半径。对弯曲加工性的要求根据不同汽车公司有些差异，但就最严格的水平而言，要求满足以拉伸强度为980MPa级的冷轧钢板标准满足R/t≤1的条件。作为用于改善弯曲加工性的方法，众所人知的是，要适当地控制存在于钢内的相变相的组成及比率，如图1所示，软质相和硬质相的硬度比越低弯曲加工性越优异。为此，要生成贝氏体或者回火马氏体(Tempered Martensite)来代替马氏体，但如图2所示，这样的相变相具有屈服强度急剧增加，显著降低伸长率的问题，因此适当的确保相变相的组成比至关重要。

另一方面，当在梁(sill)工序中制造拉伸强度为980MPa级以上的超高强度钢板时，由于屈服强度也非常高，因此因作为中间材料的热轧板的较高的强度，冷轧性大大地降低，并且由于在退火热处理时采用急速冷却热处理条件，因此具有操作性大大降低的问题。并且，就这样的材料而言，钢中存在的相变相的变化对于退火温度非常敏感，因此根据一点点的退火温度的变化，相变相的种类及组成比也会变得不同，从而屈服强度会显著变化，且伸长率降低，因此有必要开发出在更宽的退火温度范围内确保稳定的材质的新产品，但在上述专利文献1～4及专利文献5等的公知技术中，没有对此充分地考虑。

(专利文献1)日本专利公开1994-145892号

(专利文献2)日本公开专利公报2660644号

(专利文献3)日本公开专利公报2704350号

(专利文献4)日本公开专利公报3317303号

(专利文献5)日本专利公开2005-105367号

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供一种焊接性及弯曲加工性优异的超高强度冷轧钢板及其制造方法。

技术方案