[发明专利]高屈服比高强度冷轧钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有高屈服比的高强度冷轧钢板及其制造方法，特别是涉及适合作为汽车等的结构件的构件的高强度冷轧钢板。

背景技术

近年来，由于关注环境问题的热潮，CO₂排放限制变得严格，在汽车领域中，通过车身的轻量化来提高燃料效率成为大的课题。因此，正推进由对汽车用零件应用高强度钢板而带来的薄壁化。特别是正在推进将拉伸强度(TS)为980MPa以上的高强度钢板应用于汽车用零件。

对于用于汽车的结构用零件、增强用零件等汽车用零件的高强度钢板而言，要求成形性优良。特别是对于用于具有复杂形状的零件的高强度钢板而言，不仅仅要求伸长率或延伸凸缘性(也称为扩孔性)这样的特性中某一特性优良，而是要求这两种特性都优良。此外，对于上述结构用零件、增强用零件等汽车用零件而言，要求优良的碰撞吸收能量特性。为了使碰撞吸收能量特性提高，提高所使用的钢板的屈服比是有效的。使用了屈服比高的钢板的汽车用零件即使以低变形量也能够高效地吸收碰撞能量。需要说明的是，此处的屈服比(YR)是表示屈服应力(YS)与拉伸强度(TS)之比的值，以YR＝YS/TS表示。

以往，作为兼具高强度和成形性的高强度薄钢板，已知有铁素体-马氏体组织的双相钢(DP钢)。另外，作为兼具高强度和优良的延展性的钢板，可以举出利用了残余奥氏体的相变诱发塑性(TRansformation Induced Plasticity)的TRIP钢板。该TRIP钢板具有含有残余奥氏体的钢板组织，在马氏体相变开始温度以上的温度下使其加工变形时，残余奥氏体因应力而诱发相变成马氏体从而可以得到大伸长率。但是，该TRIP钢板存在如下问题：在冲裁加工时残余奥氏体相变成马氏体，由此在与铁素体的界面处产生裂纹，扩孔性(延伸凸缘性)变差。

作为使TRIP钢板的延伸凸缘性提高的钢板，例如在专利文献1中公开了一种伸长率和延伸凸缘性优良的高强度冷轧钢板，其具有满足残余奥氏体：至少5％、贝氏体铁素体：至少60％、多边形铁素体：20％以下(包括0％)的钢组织。另外，在专利文献2中公开了一种伸长率和延伸凸缘性优良的高强度钢板，其含有相对于全部组织以占有率计为50％以上的回火马氏体作为母相组织，并且含有相对于全部组织以占有率计为3～20％的残余奥氏体作为第二相组织。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-240178号公报

专利文献2：日本特开2002-302734号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，通常DP钢在马氏体相变时向铁素体中导入可动位错因此变为低屈服比，碰撞吸收能量特性低。另外，对于作为有效利用了残余奥氏体的TRIP钢板的专利文献1的钢板而言，伸长率相对于强度不充分，在TS为980MPa以上的高强度区域中难以确保充分的伸长率。另外，在专利文献2的技术中，对于实施例中具体公开的伸长率和延伸凸缘性优良的钢板而言，屈服比低，TS也为590～940MPa水平，并非是在980MPa以上的高强度区域中伸长率和延伸凸缘性优良、提高了屈服比的钢板。

由此，对于拉伸强度为980MPa以上的高强度钢板而言，难以在确保高屈服比而保持优良的碰撞吸收能量特性的同时，确保伸长率和延伸凸缘性而具有优良的成形性，期望兼具这些特性的钢板。

本发明的目的在于解决上述现有技术的问题，提供伸长率和延伸凸缘性优良、具有高屈服比的高强度冷轧钢板及其制造方法。

用于解决问题的方法

本发明人们反复进行了深入研究，结果发现：形成将铁素体、马氏体的平均结晶粒径设定为规定范围、同时将铁素体、马氏体和残余奥氏体的体积分数设定为规定范围、进而余量主要为具有规定范围的平均结晶粒径的贝氏体和/或回火马氏体的显微组织，对铁素体与贝氏体和/或回火马氏体组织的硬度差、贝氏体和/或回火马氏体组织与马氏体的硬度差进行控制，由此可以在确保高屈服比的同时、在高延展性的基础上一并得到优良的延伸凸缘性。本发明立足于上述见解。

首先，本发明人们对钢板组织与如上所述的拉伸强度、屈服比、伸长率、延伸凸缘性等特性的关系进行了研究，如下所述进行了考察。

a)在钢板组织中存在有马氏体或残余奥氏体的情况下，在扩孔试验中，冲裁加工时在与铁素体的界面处产生空隙，在之后的扩孔过程中空隙彼此连结、发展，由此产生裂缝。因此，难以确保良好的延伸凸缘性。