[发明专利]高屈强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强比的高强度冷轧钢板及其制造方法，尤其涉及适合用作汽车等的构造用部件的薄钢板。此外，屈强比(YR)是表示屈服应力(YS)相对于抗拉强度(TS)的值，以YR＝YS/TS表示。

背景技术

在汽车领域中由车身的轻量化实现的燃料效率提高逐渐成为重要课题的情况下，正在推行通过对汽车部件应用高强度钢板实现的薄壁化，TS为980MPa以上的钢板的应用正在得到推广。

对汽车的构造用构件、加强用构件所使用的高强度钢板要求优异的成形性和冲击吸收能量特性。尤其是对于具有复杂形状的部件的成形，不仅要求伸长率(elongation)或拉伸翻边性能(stretch flangeability，以下称为扩孔性)中的个别特性优异，还要求双方都优异，这其中，尤其是对于需要弯曲加工等的部件形状，伸长率需要为20％以上。另外，为了提高冲击吸收能量特性，提高屈强比是有效的，以低变形量就能高效率地吸收冲击能量。

以往，作为兼具成形性和高强度的高强度薄钢板，已知有铁素体·马氏体组织的双相钢板(DP钢板)。但是，DP钢板虽然相对于强度来说其伸长率优秀，但在铁素体和马氏体的界面产生应力集中，从而容易产生裂纹(crack)，因此存在弯曲性、扩孔性变差的缺点。因此，例如，专利文献1中，公开了通过控制铁素体的结晶粒径、体积分率以及纳米硬度来获得优秀的伸长率和弯曲性的DP钢板。另外，作为兼具高强度和优秀的延性的钢板，已知TRIP钢板。该TRIP钢板是含有残余奥氏体的钢板组织，若以马氏体相变开始温度以上的温度进行加工使其变形，则通过应力而将残余奥氏体诱发相变为马氏体从而得到大的伸长率。但是，该TRIP钢板在冲切加工时残余奥氏体向马氏体转变，因此具有在与铁素体的界面产生裂纹而导致扩孔性变差的缺点。因此，专利文献2中公开了含有贝氏体铁素体的TRIP钢板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4925611号公报

专利文献2：日本专利第4716358号公报

发明内容

但是，一般情况下，DP钢板在马氏体相变时，会在铁素体中导入可动位错，从而成为低屈强比，冲击吸收能量特性变低。另外，专利文献1的钢板相对于980MPa以上的抗拉强度(TS)来说，伸长率是不充分的，不能说确保了充分的成形性。另外，对于利用了残余奥氏体的专利文献2的钢板来说，在具有980MPa以上的抗伸强度(TS)的情况下，屈强比(YR)低于75％，因此冲击吸收能量特性低。在这种抗拉强度(TS)为980MPa以上的高强度钢板中，难以在保持优秀的冲击吸收能量特性的同时确保可得到优秀的冲压成形性的伸长率以及扩孔性，实际情况是即使包括其他的钢板在内，也并没有开发出兼具这些特性(屈强比、强度抗拉强度、伸长率、扩孔性)的钢板。

因此本发明的目的在于，解决以上那样的现有技术的课题，提供一种伸长率和扩孔性优秀、具有高屈强比的高强度冷轧钢板及其制造方法。

本发明的发明人为解决上述课题而反复进行了研究，结果发现，通过在特定的钢组成下，将钢板金属组织的铁素体、残余奥氏体、马氏体的体积分率控制在特定的比率，并且控制铁素体、马氏体、残余奥氏体、贝氏体和回火马氏体的平均结晶粒径、残余奥氏体的长径比(aspect ratio)、硬质相中的回火马氏体的比例，再有为了确保20％以上的伸长率而控制残余奥氏体中的C浓度，由此得到在保持高屈强比的同时兼具高延性以及优秀的扩孔性的高强度钢板。

在扩孔试验中，在钢板组织中存在具有高硬度的马氏体或是残余奥氏体的情况下，在冲切加工时在其界面尤其是与软质的铁素体的界面产生空隙(void)，在之后的扩孔过程中空隙彼此连结、扩展，由此产生裂纹。另一方面，通过在钢板组织中含有软质的铁素体、残余奥氏体，从而伸长率提高。另外，通过在钢板组织内含有位错密度高的贝氏体、回火马氏体，虽然屈强比变高，但对于伸长率的效果小。因此，以往难以使伸长率和高屈强比的平衡提高。