[发明专利]复合组织钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及包含铁素体和低温相变产物的复合组织钢板及其制造方法。本申请要求基于2012年9月26日在日本提出的日本特愿2012-212783号的优先权，将其内容引入其中。

背景技术

近年来，为了提高汽车的燃油效率，构成汽车的各种部件的轻量化得到发展。轻量化手段根据部件各自的要求性能而不同，例如对于骨架部件，进行了基于钢板的高强度化的薄壁化，对于板部件，进行了将钢板向Al合金等轻金属的置换等。然而，现状是与钢比较时Al合金等轻金属昂贵，所以主要适用于高级车。

另一方面，汽车需要从发达国家向发展中国家转移，预计今后要求轻量化和低价格化的同时实现。不分部件，都需要钢的高强度化和基于薄壁化的轻量化的达成。

对于乘用车用轮子，从外观性的观点出发，铝铸造和锻造品是有利的。然而，最近对于钢压品通过对材料、施工方法进行研究而出现了与铝轮子同等的外观性的制品。

特别是，最终用户所关注的轮辐中，在迄今为止所要求的优异的疲劳耐久性、耐腐蚀性的基础上，对于钢轮子还要求与铝轮子同等的外观性、美观性。同样地，对于轮辐用的钢板，在达成薄壁化的高强度化、和迄今为止的疲劳耐久性、耐腐蚀性的基础上，还要求用于提高作为部件的外观性的加工性的提高和用于保证美观性的表面性状的改善。

迄今为止，作为轮辐用的钢板所要求的特性，特别重视拉伸加工性(bulging workability)、拉深加工性和疲劳耐久性。这是由于，轮辐的成形工序中，帽部的加工也严格，而且轮子的构件特性中执行最严苛的基准而进行管理的就是疲劳耐久性。

现在，作为这些轮辐用的高强度热轧钢板，使用重视构件中的疲劳耐久性、疲劳特性优异的590MPa级的铁素体-马氏体的复合组织钢板(所谓两相钢)。然而，对于这些钢板所要求的强度水平从590MPa级向780MPa级即向更高强度化发展。

非专利文献1中公开了以下方法：通过将钢板的显微组织以由铁素体和马氏体构成的两相钢(以下也记作DP钢)的方式进行复合组织化，从而即使在同一强度下也会确保均匀的伸长率。

另一方面，已知DP钢的以弯曲成形、扩孔加工、冲缘加工为代表的局部变形能低。其理由在于，铁素体和马氏体的强度差大，所以伴随着成形，马氏体附近的铁素体中产生大的应变、应力集中，从而产生裂纹。

以上述发现为基础，开发了通过降低组织间的强度差来提高扩孔率的高强度钢板。专利文献1中提出了以贝氏体或贝氏体铁素体作为主相从而确保强度、大幅提高扩孔性的钢板。通过制成单一组织钢，不会产生前述那样的应变、应力集中，可以得到高的扩孔率。

然而，由于制成贝氏体、贝氏体铁素体的单一组织钢，所以伸长率大幅劣化，无法达成伸长率和扩孔性的同时实现。

进而，近年来，作为单一组织钢的组织，利用伸长率优异的铁素体，提出了利用Ti、Mo等的碳化物从而实现高强度化的高强度钢板(例如专利文献2～4)。

然而，专利文献2中提出的钢板含有大量的Mo。专利文献3中提出的钢板含有大量的V。此外，对于专利文献4中提出的钢板，为了将晶粒微细化需要在轧制的中途进行冷却。因此，有合金成本、制造成本变高的问题。另外，对于该钢板，由于使铁素体本身大幅高强度化，因而伸长率会劣化。贝氏体、贝氏体铁素体的单一组织钢的伸长率虽然提高，但是伸长率-扩孔性的均衡未必充分。

另外，专利文献5中提出了将DP钢中的马氏体制成贝氏体、通过减小与铁素体的组织间强度差从而提高扩孔性的复合组织钢板。

然而，为了确保强度而提高贝氏体组织的面积率，结果伸长率劣化，伸长率-扩孔性的均衡不充分。

进而，专利文献7～9中还提出了通过将DP钢的铁素体析出强化从而降低与硬质组织的强度差的钢板。

然而，该技术中有Mo变为必要元素、制造成本变高的问题。另外，即使将铁素体析出强化，与作为硬质组织的马氏体的强度差也大，无法得到较高的扩孔性提高效果。

另一方面，这些DP钢由于使显微组织成为铁素体和马氏体的复合组织，所以为了促进铁素体相变而添加Si的情况多。然而，Si的含有由于在钢板的表面生成被称为红色氧化皮(Si氧化皮)的虎纹迷彩状(tiger stripe)的氧化皮图案，所以难以应用于要求美观性的高度美观轮辐中使用的各种钢板。

专利文献10中公开了涉及在780MPa以上的等级的钢板中，通过将DP钢的马氏体分率控制在3～10％，从而使伸长率和扩孔性的均衡优异的钢板的技术。然而，添加0.5％以上的Si，难以避免Si氧化皮图案，因此难以应用于要求美观性的高度美观轮辐中使用的各种钢板。