[发明专利]具有低平面各向异性的屈服强度的高强度冷轧钢板及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及适用于汽车钢板等的具有低平面各向异性(planar anisotropy)的屈服强度的高强度冷轧钢板，以及其制备方法。 

背景技术

近年来，出于全球环境保护的观点，为了降低CO₂排放量，不断地需要改进汽车的燃料效率。另外，需要提高汽车车体对于碰撞的安全性，以确保乘客在碰撞时是安全的。因此，正采取积极手段来使车体更轻且强度更高。 

为了同时实现车体重量的减小和强度的增加，使用更高强度的材料以在不负面影响刚度的前提下减少板的厚度是有效的。据此，最近主动地将高强度冷轧钢板用于汽车零件。 

钢板强度越高，轻便效果越大。例如，汽车产业中有这样的趋势：使用抗拉强度(TS)不低于500MPa，或甚至不低于590MPa的钢板。 

另一方面，汽车钢板需要具有优异的压力成形性(press formability)，因为大多数使用钢板的汽车零件通过压力加工而成型。然而，高强度钢板在压力成形性、延展性和深拉性方面远逊于常用的软钢板；因此，在这一方面需要改进。 

作为高强度钢板的实例，例如高达Class440MPa，有一种钢板是这样制备的：通过向具有优异的成形性的极低碳钢板中加入适于使溶质C和溶质N固定的量的Ti和Nb，以获得无间隙原子钢(interstitial free steel)作为基体材料，然后向其中加入固溶体强化元素例如Si、Mn、P等。 

另外，在500MPa或更多的范围内，或者进一步地在590MPa或更多的范围内，实践中使用复相钢板，例如具有铁素体和马氏体的双重相的DP钢板和利用残余γ相的TRIP钢板。前者特征在于由于马氏体周围的残余应变造成的低的屈服强度和高的应变硬化性(strain hardenability)，而后者具有的特征是由于可塑性诱导的马氏体相转化均匀的伸长被加强。 

通常，所述高强度钢板的机械特性可通过特定方向上的抗拉特性来评价，例如垂直于轧制方向的方向，且其平面各向异性可通过Lankford值(r-值)的平面各向异性Δr来计算。在此，Δr可通过相对于轧制方向呈0°(L方向)、45°(D方向)和90°(C方向)的方向的Lankford值r_L、r_D和r_C根据以下公式来计算： 

Δr=(r_L+r_C-2r_D)/2 

然而，通过分析实际的压力成型，已发现在零件成型后的形状固定性(shape fixability)和表面应变显著地受到屈服强度的平面各向异性的影响。因此，预期压力成形性可因屈服强度的平面各向异性的降低而改善。 

对于具有低的平面各向异性的钢板，例如，专利文献1(JP2004-197155A)公开了一种具有突出的烘烤硬化性和低的平面各向异性的适用于汽车外体面板的冷轧钢板，以及生产所述钢板的方法。这项技术用于通过C的量和冷轧压下率来确定Δｒ，得到能够同时实现所需的平面各向异性和耐冲击性(dentresistance)的结论。另外，根据这一技术，冷却必须在热轧后2秒内开始，并在100°C或更多的温度范围和以70°C/秒或更多的冷却速率进行。然而，在此所述的平面各向异性是Δr，其并不总是与屈服强度的平面各向异性相同。 

关于涉及延展性的平面各向异性的钢板，例如，专利文献2(JP-2005-256020A)公开了具有优异的形状固定性的钢板，以及生产所述钢板的方法。所述钢板特征在于复相钢，该复相钢包含最大体积分数的铁素体或贝氏体和在1%至25%的范围内的马氏体。这种情况下，至少在1/2厚度至1/4厚度的板表面区域中，必须满足以下所有条件： 

(1)取向群(orientation group){100}<011>~{223}<110>的X-射线随机强度比的平均值(A)为4.0或更多 

(2)三个晶体取向{554}<225>、{111}<112>和{111}<110>的X-射线随机强度比的平均值(B)为5.5或更少 

(3)(A)/(B)≧1.5 

(4){100}<011>X-射线反射随机强度比不低于{211}<011>X-射线随机强度比。