[发明专利]深冲性优良的高强度钢板及其制造方法

说明书

本申请是申请号为200480022331.x(国际申请号为PCT/JP2004/014039)、中国国家阶段进入日为2006年2月5日(国际申请日为2004年9月17日)、发明名称为“深冲性优良的高强度钢板及其制造方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明提出了有益于汽车钢板的使用、具有拉伸强度(TS)为440MPa以上的高强度和高r值(平均r值≥1.2)的深冲性优良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，由于规定了CO₂的排放量，要求改善汽车的燃料消耗费。而且，由于要确保撞击时乘客的安全，也要求提高以汽车车体的撞击特性为中心的安全性。这积极地促进了汽车车体轻量化和高强度化。

为了同时满足汽车车体轻量化和高强度化，一般认为，在不存在刚性问题的范围内使部件原材料高强度化和减小板厚所形成的轻量化是有效果的，最近，在汽车部件上积极地使用高张力钢板。

由于使用的钢板强度越高轻量化效果越显著，在汽车行业内，存在例如使用拉伸强度(TS)440MPa以上的钢板作为面板用材料的趋势，所述面板用于内侧板和外侧板。

另一方面，由于以钢板为原材料的汽车部件大多通过冲压加工形成，因此汽车用钢板需要具有优良的冲压成形性。但是，由于与通常的软钢板相比，高强度钢板的成形性特别是深冲性明显变劣，作为推进汽车轻量化上的课题，要求有一种钢板，TS≥440MPa、优选TS≥500MPa、更优选TS≥590MPa并且兼具良好的深冲成形性，以Lankford值(以下称为“r值”)为深冲性评价指标，需要平均r值≥1.2的高r值高强度钢板。

作为具有高r值且高强度化的方法，已有的方法是，使用超低碳钢并添加可以固定钢中固溶的碳和氮的适量的Ti和Nb形成IF(Interstitial atom free)化钢，以该钢为基础，向其中添加Si，Mn，P等固溶强化元素，例如有专利文献1中公开的方法。

专利文献1是关于成形性优良的高张力冷轧钢板的技术，所述钢板的组成为：C：0.002～0.015％、Nb：C％×3～C％×8+0.020％、Si：1.2％以下、Mn：0.04～0.8％、P：0.03～0.10％，且具有拉伸强度为35～45kg/mm²级(340～440MPa级)的非时效性；并具体公开了以0.008％C-0.54％Si-0.5％Mn-0.067％P-0.043％Nb的超低碳钢为原材料，通过进行热轧-冷轧-再结晶退火，制造TS＝46kgf/mm²(450MPa)、平均r值＝1.7的非时效性高张力冷轧钢板。

但是，在以这种超低碳钢为原材料并添加固溶强化元素的技术中，当要制造拉伸强度为440MPa以上或者进一步为500或590MPa以上的所谓高强度钢板时，合金元素添加量增多，产生表面外观上的问题以及镀覆性能恶化、二次加工脆性明显化等问题。而且，由于当大量地添加固溶强化成分时，r值劣化，存在着越实现高强度化r值水平越低的问题。并且，为了将C量降低到上述引用文献1中具体公开的C量不足0.010％的超低碳区域，在制钢工序需要进行真空脱气，即，在该制造过程中产生大量的CO₂，从保护地球环境的观念看，也难说是好的技术。

作为钢板高强度化的方法，除上述固溶强化法以外还有组织强化法。例如，由软质铁素体相和硬质马氏体相组成的复合组织钢板，即DP(Dual-phase)钢板。DP钢板通常延展性大致良好，具有优良的强度-延展性平衡(TS×E1)以及低屈服比的特征，即，具有与拉伸强度相比屈服应力低、冲压成形时的准确成形性优良的特征，但是r值较低，深冲性劣化。这是因为，形成马氏体时所必需的固溶C阻碍了有利于高r值化的{111}再结晶集合组织的形成。

作为改善这种复合组织钢板的r值的尝试，例如有专利文献2或专利文献3中的技术。

在专利文献2中公开了这样的方法：冷轧后，在再结晶温度～Ac₃相变点温度进行装箱退火，其后，为了形成复合组织而加热至700～800℃，然后进行淬火回火。但是，在该方法中，由于在连续退火时进行淬火回火，制造成本成为问题。而且，与连续退火相比，装箱退火在处理时间和效率方面较差。