[发明专利]高强度钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及经冲压成形工序而使用的面向汽车、家电等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，为了限制CO₂的排放量，要求改善汽车的燃油效率。另外，为了确保车身碰撞时乘员的安全，要求提高着眼于提高车身的碰撞特性的安全性。这样，不仅要使汽车车身轻量化，而且提高汽车车身的强度也正在积极地推进。

但是，为了同时满足汽车车身的轻量化和强度提高，在对刚性没有影响的范围内使部件原材高强度化的同时，减薄板厚而轻量化也是不可欠缺的。因此，近来高强度钢板被积极地用作汽车部件。

对于上述轻量化对策而言，所使用的钢板越是高强度，则越能够使板厚变薄，因此其效果越大。因此，对于汽车制造商而言，倾向于使用拉伸强度(TS)为390MPa以上的高强度钢板作为用于例如内板和外板的面板材料。

但是，以用于内板和外板的面板材料等的钢板作为原材的汽车部件大多通过冲压加工来成形。因此，作为汽车部件用钢板，需要具有优良的冲压成形性。相对于此，与通常的软钢板相比，高强度钢板大多成形性、延展性、深拉深性等很差，因此要求对其进行改善。

针对上述成形性的问题，例如公开有如下方法：如果钢板的拉伸强度(TS)达到440MPa级，则将在成形性优良的极低碳钢板中添加用于固定钢中的固溶碳、固溶氮的足够量的Ti和Nb而IF(无间隙原子，Interstitial free)化后的钢作为基体，并添加Si、Mn和P等固溶强化元素(例如参见专利文献1)。

该专利文献1中公开了用于得到具有C：0.002～0.015％、Nb：C％×3～C％×8+0.020％、Si：1.2％、Mn：0.04～0.8％和P：0.03～0.10％的组成、具备拉伸强度为35～45kg/mm²级(340～440MPa级)的非时效性、且成形性优良的高张力冷轧钢板的技术。

另外，钢板的拉伸强度(TS)为590MPa以上的情况下，复合组织钢板已被实用化，已知有具有铁素体-马氏体双相组织的DP钢板、活用残留γ的TRIP钢板。在此，前者具有如下特征：因马氏体周围的残留应变而为低屈服强度、并且加工硬化能力高。另一方面，后者具有如下特征：通过进行塑性诱发马氏体相变，由此钢板的均匀伸长率提高。

通常情况下，高张力钢板的机械特性大多利用例如与轧制方向成直角的方向等特定方向的拉伸特性来评价，一部分在因r值的面内各向异性(Δr)而产生问题的情况下有时利用轧制方向、45°方向和90°方向的r值来评价。但是，实际上，若对冲压成形后的钢板进行详细的分析可知，与评价机械特性的方向的特性相比，冲压的成形性更取决于延展性低的方向的特性、尤其是伸长率值。

关于面内各向异性，例如专利文献2中公开了得到烧结硬化性优良、且面内各向异性小的用于汽车外板面板部件的冷轧钢板的方法。根据该专利文献2中记载的方法，通过根据C量和冷轧率来规定r值的面内各向异性、即Δr，能够兼顾钢板的面内各向异性和耐冲击性。但是，为此，需要如下条件：在热轧后2秒以内开始冷却、以及以70℃/秒以上的冷却速度且在100℃以上的温度范围内进行上述冷却。

即，专利文献2中记载的技术中，为了得到r值的面内各向异性小的钢板，需要热轧后进行快速冷却从而生成贝氏体等低温相变相，因此只能达到有限的强度级别，并且，在钢板的组织不同的情况下，存在不一定能够减小面内各向异性、尤其是延展性的面内各向异性等问题。

另一方面，关于延展性的各向异性，专利文献3中公开了形状固定性优良的钢板，根据该文献，作为使铁素体或贝氏体以体积分数计为最大相、且包含体积分数为1％以上且25％以下的马氏体的复合组织钢，满足至少从1/2板厚到1/4板厚中的板面的下述(i)～(iv)的全部条件：

(i){100}＜011＞～{223}＜110＞取向组的X射线随机强度比的平均值(A)为4.0以上；

(ii){554}＜225＞、{111}＜112＞和{111}＜110＞三个晶体取向的X射线随机强度比的平均值(B)为5.5以下；

(iii)(A)/(B)≥1.5；

(iv){100}＜011＞X射线反射随机强度比为{211}＜011＞X射线随机强度比以上，

并且，使轧制方向的r值和与轧制方向成直角的方向的r值中的至少一个为0.7以下，使均匀伸长率的各向异性ΔuEl为4％以下，使局部伸长率的各向异性ΔLEl为2％以上，且使ΔuEl为ΔLEl以下。

此时，上述ΔuEl和ΔLEl分别通过下述公式求出。