[发明专利]伸长率的面内各向异性小的高强度钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在汽车用、电机用等用途中有用的、伸长率的面内各向异性小的高强度钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，从保护地球环境的观点出发，为了抑制CO₂的排放量，要求改善汽车的燃料效率。除此以外，为了确保碰撞时乘客的安全，还要求提高以汽车车身的碰撞特性为中心的安全性。因此，正在积极推进汽车车身的轻量化和强化。为了同时满足汽车车身的轻量化和强化，对部件原材料进行高强度化，以及在刚性不成为问题的范围内对板厚进行薄壁化是有效的，并且最近正在积极地将高强度钢板应用于汽车用部件。此外，在电机领域中，出于抑制产品搬运时、意外落下时的变形的目的，提高部件强度的需求较高，例如，倾向于使用屈服强度(YP)为300MPa以上的钢板。

另一方面，以钢板作为原材料的汽车部件、电机用部件大多数通过冲压加工来成形，因此钢板必须具有优良的冲压成形性。然而，高强度钢板与通常的软钢板相比，冲压成形性、延展性大大劣化，因此要求进行这方面的改善。

作为高强度钢板，例如，就屈服强度(YP)为440MPa级而言，有如下钢板：在成形性优良的极低碳钢板中以使固溶C、固溶N固定的量来添加Ti、Nb，并且以IF化(无间隙原子，Interstitial free)的钢作为基础，向其中添加了Si、Mn、P等固溶强化元素。

此外，在屈服强度(YP)为500MPa以上时，复合组织钢板得到实际使用，包括具有铁素体和马氏体的双相组织的DP钢板、有效利用了残余奥氏体的TRIP钢板。前者因马氏体周围的残余应变，而具有低屈服强度、并且加工硬化能高的特征。后者因塑性诱发马氏体相变而具有均匀伸长率变高的特征。

一般而言，高强度钢板的机械特性是通过轧制直角方向等特定方向的拉伸特性来评价的。然而，在分析实际的冲压成形时，还明确了部件成形性，例如在拉伸成形、埃里克森杯突试验中的可成形高度，受到伸长率的面内各向异性的很大影响。因此，通过降低伸长率的面内各向异性，可以期待冲压成形性的改善。

对于面内各向异性小的钢板，例如在专利文献1中，公开了一种烧结硬化性优良，并且面内各向异性小的冷轧钢板及其制造方法。该技术通过C量和冷轧时的轧制率来规定Δr，可以同时实现面内各向异性和抗凹性。此外，其需要在热轧后2秒以内开始冷却，并且经100℃以上的温度范围以70℃/秒以上的冷却速度进行冷却。然而，此处所谓的面内各向异性是Δr，与伸长率的面内各向异性未必一致。

对于与伸长率的面内各向异性相关的钢板，例如在专利文献2中，公开了一种伸长率的面内各向异性小的高强度钢板及其制造方法。这种钢板的特征在于，其是以面积率计使铁素体相为85％以上且99％以下、且以面积率计含有1％以上且13％以下的马氏体的复合组织钢，并且在钢板的1/4板厚位置的板面的ODF(结晶取向分布函数)所表示的α纤维(φ1＝0°、φ2＝45°、Φ＝0°～55°)中Φ＝25～35°的范围内的平均结晶取向密度I为2.0以上且4.0以下。然而，对于含有马氏体的复合组织钢而言，由于屈服强度(YP)变低，因此存在有产品搬运时、意外落下时的变形抑制效果降低的问题。即使含有马氏体，如果通过高合金化而提高拉伸强度(TS)，则屈服强度(YP)也变高。然而，这时存在有导致制造成本上升的问题。

此外，作为降低高强度钢板的各向异性的技术，例如，在专利文献3中认为：在热轧结束后，优选以400℃/秒以上的冷却速度在0.4秒以内冷却至720℃，由此可以降低r值的面内各向异性。然而，此处所谓的面内各向异性是Δr，与伸长率的面内各向异性未必一致。而且，在以400℃/秒以上的冷却速度冷却板厚为2mm以上的热轧钢板时，钢板表层与内部的温度差较大，还存在有导致组织不均匀，产生材质不均的问题。此外，为了以400℃/秒以上的冷却速度冷却板厚为2mm以上的热轧钢板，需要大规模的设备，导致成本上升。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－197155号公报

专利文献2：日本特开2009－132981号公报

专利文献3：日本特开2011－144414号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明有利地解决了上述问题，其目的在于提供一种适合于汽车部件、电机用部件的、具有屈服强度(YP)为300MPa以上的高强度、并且降低了伸长率的面内各向异性、冲压成形性优良的高强度钢板及其制造方法。

用于解决问题的方法