[发明专利]加工性和低温韧性优异的高强度钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有590MPa以上的抗拉强度并且加工性和低温韧性优异的高强度钢板及其制造方法。

背景技术

在汽车业界，CO₂排放限制等针对地球环境问题的对策成为当务之急。另一方面，从确保乘客安全性的观点考虑，正在强化汽车的碰撞安全标准，并且正在进行能够充分确保乘车空间内安全性的结构设计。为了同时达到这些要求，有效的是，作为汽车的结构构件而采用抗拉强度为590MPa以上的高强度钢板，进而将其薄壁化而使车体轻型化。但是一般来说，若提高钢板的强度则加工性劣化，因此将上述高强度钢板应用于汽车构件时，加工性的改善是不可避免的课题。

作为兼具强度和加工性的钢板，已知金属组织由铁素体和马氏体构成的DP(Dual Phase，双相)钢板、利用残余奥氏体(以下有时称为“残余γ”)的相变诱发塑性的TRIP(Transformation Induced Plasticity，相变诱发塑性)钢板。

尤其为了提高TRIP钢板的强度和延伸率，已知形成包含残余γ的金属组织是有效的。

例如专利文献1中公开有一种技术，通过使钢板的金属组织形成为在铁素体中混合存在马氏体和残余γ的复合组织，来能够提高TRIP钢板的强度和加工性(特别是延伸率)。

另外，专利文献2中公开有一种技术，通过使钢板的金属组织形成为包含铁素体、残余γ、以及贝氏体和/或马氏体的组织，来改善强度(TS：Tensile Strength)和延伸率(EL：Elongation)的平衡(具体而言，TS×EL)，从而提高TRIP钢板的压制成形性。尤其公开有残余γ具有提高钢板延伸率的作用。

除了提高上述特性之外，为了提高低温下的碰撞安全性，高强度钢板被期望提高低温韧性，但已知TRIP钢板的低温韧性较差。上述专利文献1、2中完全没有考虑低温韧性。

为了制造抗拉强度为780MPa的超级强度且具有优异的低温韧性的钢材，被认为回火马氏体和低温区域生成贝氏体的微细化是有效的。已知为了使回火马氏体和低温区域生成贝氏体微细化，需要使相变前的奥氏体的微细化，例如通过进行控制轧制或在奥氏体再结晶区域进行轧制来能够使奥氏体微细化。

例如专利文献3中公开有一种钢材，通过在奥氏体未再结晶区域亦即在780℃以下进行精轧制来使组织微细化，从而实现优异的低温韧性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公报第3527092号

专利文献2：日本专利公报第5076434号

专利文献3：日本专利公开公报特开平5-240355号

发明内容

发明要解决的问题

近年来，对于钢板的加工性的要求日益严苛，例如用于支柱或构件等的钢板，要求在更加严苛的条件下进行拉伸成形或拉深成形。因此，TRIP钢板被要求：不使强度和延伸率劣化的同时，还改善如延伸凸缘性(λ)或弯曲性(R)等的局部变形能力。然而迄今所提出的TRIP钢板，由于残余γ在加工中相变为非常硬的马氏体，因此存在着如延伸凸缘性或弯曲性等的局部变形能力差的问题。

此外，随着TRIP钢板强度的提高，呈现低温韧性变差的趋势，故此在低温环境下的脆性断裂成为问题。

本发明是着眼于如上述的情况而完成的发明，其目的在于，提供一种抗拉强度为590MPa以上并且具有良好的加工性(尤其是延伸率和局部变形能力)且低温韧性优异的特性的高强度钢板及其制造方法。

用于解决问题的方案

能够解决上述问题的本发明所涉及的高强度钢板，是以质量％计满足C：0.10～0.5％、Si：1.0～3％、Mn：1.5～3.0％、Al：0.005～1.0％、P：超过0％且0.1％以下、和S：超过0％且0.05％以下，余量由铁和不可避免的杂质构成的钢板，其要点在于，该钢板的金属组织包含多边形铁素体、贝氏体、回火马氏体和残余奥氏体，

(1)以扫描型电子显微镜观察金属组织时，

(1a)所述多边形铁素体的面积率a相对于金属组织整体超过50％，

(1b)所述贝氏体由高温区域生成贝氏体和低温区域生成贝氏体的复合组织构成，

所述高温区域生成贝氏体中，邻接的残余奥氏体之间、邻接的碳化物之间、以及邻接的残余奥氏体与碳化物之间的中心位置间距离的平均间隔为1μm以上，

所述低温区域生成贝氏体中，邻接的残余奥氏体之间、邻接的碳化物之间、以及邻接的残余奥氏体与碳化物之间的中心位置间距离的平均间隔小于1μm，