[发明专利]深冲性和烧结硬化性优良的高强度冷轧钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合用于汽车车身的外板等的、拉伸强度TS为440MPa以上、平均r值为1.20以上并且BH量为40MPa以上的深冲性和烧结硬化性优良的高强度冷轧钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，从保护地球环境的观点出发，为了改善汽车的燃料效率，减少CO₂的排放量，强烈要求汽车车身的轻量化。与此同时，从确保碰撞时乘员的安全的观点出发，还强烈要求提高汽车车身的强度。为了应对上述要求，需要同时满足汽车车身的轻量化和高强度化，因此，在刚性不成为问题的范围内使作为汽车车身材料的钢板的板厚薄壁化并且提高钢板强度是有效的。因此，近年来，为了实现上述目的，正积极地进行高强度钢板在汽车构件中的应用。

一般而言，钢板强度越高越能享受到汽车车身的轻量化效果。因此，最近存在将拉伸强度为440MPa以上的高强度钢板用于汽车车身的倾向。另一方面，构成汽车车身的构件大部分通过冲压加工来成形，因此，要求作为材料的钢板具有优良的成形性。即，为了实现汽车车身的轻量化和高强度化，要求拉伸强度为440MPa以上并且深冲性也优良，具体而言，要求作为深冲性指标的兰克福特值(r值)以平均r值计为1.2以上的高强度钢板。

此外，汽车车身的覆盖件还要求具有抗凹性，因而期望涂装烧结后的强度高，因此，需要烧结硬化性(BH性)也优良。但是，现有的BH性得到提高的钢板含有大量固溶C，因此，与通常的软钢板相比，存在成形性、特别是深冲性差的倾向。因此，为了实现汽车车身的轻量化和安全性两者的提高，要求用于汽车车身的钢板在高强度下深冲性优良并且烧结硬化性也优良。

作为实现高r值和高强度的技术，有如下方法：以向极低碳钢中添加Ti、Nb而将固溶C和固溶N固定后的IF(无间隙原子，Interstitial free)钢作为基体，向其中添加Si、Mn、P等固溶强化元素。例如，专利文献1中公开了一种具有非时效性且成形性优良的高张力冷轧钢板，其具有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%的成分组成，拉伸强度为35～45kgf/mm²级(340～440MPa级)。但是，在这种极低碳钢材料的情况下，为了使拉伸强度为440MPa以上，需要添加大量的合金元素，因此，存在r值降低或者导致表面性状、镀覆性变差的问题。另外，由于用Ti、Nb来固定固溶C、固溶N，因此还存在二次加工脆性变得显著或者无法得到对确保抗凹性有效的BH性的问题。

作为上述添加固溶强化元素的方法以外的提高钢板强度的方法，有利用组织强化的方法。例如，一般而言，包含软质铁素体相和硬质马氏体相的复合组织钢板(DP钢板)具有延展性良好且具有优良的强度-延展性平衡、并且屈服比低这样的优点。但是，尽管复合组织钢板具有优良的成形性，但另一方面，其由于r值低而存在深冲性差的问题。可以说这是因为存在在结晶取向学上对r值没有贡献的马氏体相并且马氏体相形成所必需的固溶C会阻碍对高r值化有效的{111}再结晶织构的形成。

作为改善这种复合组织钢板的r值的技术，例如，专利文献2中公开了如下技术：对含有C：0.05～0.15%、Si：1.50%以下、Mn：0.30～1.50%、P：0.030%以下、S：0.030%以下、sol.Al：0.020～0.070%、N：0.0020～0.0080%的钢原材实施预定条件的热轧和冷轧后，在再结晶温度～Ac₃相变点的温度下实施装箱退火，使AlN析出而提高{111}集聚度(集積度)，接着进行表面光轧，进而实施加热至700～800℃并进行均热、淬火、在200～500℃进行回火的连续退火，由此，得到r值为1.3以上、强度为40～60kgf/mm²的复合组织钢板。

另外，专利文献3中提出了如下技术：对含有C：0.20%以下、Si：1.0%以下、Mn：0.8～2.5%、sol.Al：0.01～0.20%、N：0.0015～0.0150%、P：0.10%以下的钢原材进行热轧、冷轧后，在650～800℃的温度范围内实施装箱退火，从而形成r值理想的再结晶织构并且使C、Mn原子向奥氏体相偏析，接着，实施加热至600℃以上并冷却的连续退火，由此，得到包含铁素体-马氏体复合组织的深冲性和形状性优良的钢板。