[发明专利]低降伏比钢材的制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种钢材的制造方法，且特别是有关于一种低降伏比(yield ratio)钢材的制造方法。

背景技术

典型的双相钢是由软质肥粒铁与硬质麻田散铁所构成。在此双相钢中，第一相的肥粒铁为基地，第二相的硬质麻田散铁散布在肥粒铁基地中。由于这种复合组织的钢材兼具质软及质硬的特性，因而可满足新一代汽车零组件钢材的所需，因为其除了可提供足够安全保障外，也具有优良的加工成形特性。

一种传统的双相钢材制作技术，例如日本专利公开号第2002-105589号，是通过在钢材中添加高硅(Si)合金，来达到固溶强化的效果。此外，此种传统技术若再配合铌(Nb)与钛(Ti)合金的添加，可进一步细化钢材中的晶粒，并可提升钢材的延性。然而，在钢材的成分中，硅含量过高时，容易在钢材的表面产生红锈，如此一来钢材在应用时需先对其表面进行额外处理，而造成钢材在应用上的问题。

另一种传统的双相钢材制作技术，例如日本专利公开号第2009-197282号，其通过适度降低钢材的硅含量，来改善钢材的表面品质。然而，在此种技术中，当钢材的成分中的钙硫比(Ca/S)较大时，容易使钢材中所形成的介在物呈长条状，而不利于钢材的弯曲及扩孔加工等。

又一种传统的双相钢材制作技术，是采高碳(C)合金设计，借此提升钢材强度。然而，在此种技术中，若忽略细化组织与晶粒的合金添加的影响，则不仅易使得钢材的组织粗大化，钢材中亦有相分布不均的情形。如此一来，此钢材进行加工处理时，易由肥粒铁及麻田散铁的软硬相界面或粗大麻田散铁晶粒内产生引裂情况，因而导致钢材的延性与加工性不佳。

发明内容

因此，本发明的一目的就是在提供一种低降伏比钢材的制造方法，其通过同时控制钢材的成分与制程条件的方式，可使钢材在相同强度等级下，兼具有低降伏比与高扩孔性的优点。

本发明的另一目的是在提供一种低降伏比钢材的制造方法，其是在低碳钢的成分中加入适量的合金元素，例如铌、钛与钙等，并使硅的含量小于0.1wt%，且使钙/硫比小于1。故，可避免钢材的表面产生红锈，并兼顾钢材的弯曲性与扩孔加工性。

本发明的又一目的是在提供一种低降伏比钢材的制造方法，其可将热轧双相钢材组织中的肥粒铁与麻田散铁所占的体积百分率比值(VF/VM)的范围控制在从1.2至2.3，且可使麻田散铁的平均粒径小于10μm，因此钢材具有高表面品质、抗拉强度在700MPa以上、及降伏比范围从0.55至0.75等优良机械性能。

根据本发明的上述目的，提出一种低降伏比钢材的制造方法，其包含下列步骤。提供一钢胚。此钢胚包含碳含量0.08wt%～0.15wt%、硅含量0.1wt%以下、锰(Mn)含量1.0wt%～1.5wt%、磷(P)含量0.10wt%以下、硫含量0.05wt%以下、铬(Cr)含量0.5wt%～1.0wt%、铌(Nb)含量0.05wt%以下、钛(Ti)含量0.05wt%以下、铝(Al)含量0.01wt%～0.05wt%、钙含量0.05wt%以下、氮(N)含量200ppm以下、以及铁(Fe)。对此钢胚进行一再加热处理，其中再加热处理的一制程温度控制在1200℃以上。对此钢胚进行一热轧制程，以获得一完轧钢材。对完轧钢材进行一层流冷却处理，以将此完轧钢材降温至一第一温度，其中此第一温度从600℃至750℃。使完轧钢材维持在第一温度一预设时间。对完轧钢材进行一冷却处理，以将完轧钢材降温至一第二温度，其中此第二温度小于150℃。对完轧钢材进行一盘卷步骤，以获得一钢卷。

依据本发明的一实施例，上述钢胚的成分包含铌、钛与钙中至少一种。

依据本发明的另一实施例，在上述钢胚的成分中，铌与钛的总含量大于0.025wt%。

依据本发明的又一实施例，在上述钢胚的成分中，钙含量与硫含量的比值小于1。

依据本发明的再一实施例，上述的再加热处理的制程温度控制在1200℃至1350℃。

依据本发明的再一实施例，上述的热轧制程的一完轧温度控制在沃斯田铁开始转换成肥粒铁的温度(Ar3)以上。

依据本发明的再一实施例，上述的层流冷却处理是以-20℃/s以上的冷却速度进行。

依据本发明的再一实施例，上述的预设时间的范围从3秒至15秒。

依据本发明的再一实施例，上述的冷却处理是以-20℃/s以上的冷却速度进行。