[发明专利]化学转化处理性及弯曲加工性优异的超高强度钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及用作汽车用钢板等的超高强度钢板，并提供化学转化处理性及弯曲加工性优异的超高强度钢板，以重量％计，所述钢板包含：碳(C)：0.08～0.2％、硅(Si)：0.05～1.3％、锰(Mn)：2.0～3.0％、磷(P)：0.001～0.10％、硫(S)：0.010％以下、铝(Al)：0.01～0.1％、铬(Cr)：0.3～1.2％、硼(B)：0.0010～0.0030％、钛(Ti)：0.01～0.05％、氮(N)：0.001～0.01％、余量的Fe及其他不可避免的杂质，所述Ti及N满足[关系式1]3.4≤Ti/N≤10，所述Mn、Si及Cr满足[关系式2]1.0≤Mn/(Si+Cr)，表层(从表面到厚度方向的0.1μm为止)中的Mn、Si及Cr的含量(Mn*、Si*及Cr*)满足[关系式3]0.7≤Mn*/(Si*+Cr*)≤Mn/(Si+Cr)。

技术领域

本发明涉及用作汽车用钢板等的超高强度钢板，更具体地，涉及化学转化处理性及弯曲加工性优异的超高强度钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，就汽车用钢板而言，为了用于保护地球环境的燃油效率的规定和确保乘员的冲撞稳定性，正在扩大超高强度钢材的使用。为了制造这种超高强度钢，仅通过常规的利用固溶强化的钢材或利用析出强化的钢材难以确保充分的强度和延展性。

为此，开发了利用相变组织来提高强度和延展性的相变强化钢，这种相变强化钢有双相钢(Dual Phase Steel，以下称为DP钢)、复相钢(Complex Phase Steel，以下称为CP钢)、相变诱导塑性钢(Transformation Induced Plasticity Steel，以下称为TRIP钢)等。

所述相变强化钢中，DP钢是在软质的铁素体内微细且均质地分散硬质的马氏体而确保高强度和延展性的钢种，CP钢是包含铁素体、马氏体、贝氏体中的二相或三相且为了提高强度而包含Ti、Nb等析出硬化元素的钢种。TRIP钢是通过在常温下加工微细且均质地分散的残余奥氏体来引起马氏体相变，从而确保强度和延展性的钢种。

所述TRIP钢的代表性技术可以列举专利文献1，该技术涉及通过控制钢板的残余奥氏体的量来制造成型性优异的钢板的方法。另外，专利文献2中公开了通过控制合金成分和钢板的微细组织来制造冲压成型性良好的高强度钢板的方法，专利文献3中公开了包含5％以上的残余奥氏体且加工性、尤其局部延展性优异的钢板。

基于上述技术的TRIP钢具有通过增加残余奥氏体的分数来提高延伸率的效果，但由于耐延迟断裂特性差的缺点，在应用领域中难以使用于需要应力的部位或部件，并且为了确保奥氏体分数，需要高含量的碳，因此存在焊接性也会降低的问题。

此外，就超高强度钢板而言，如上所述即使利用相变组织，也难以确保充分的延伸率，并且实际上大部分的加工是通过弯曲加工或辊轧成型来实现，因此需要抑制进行这种加工时产生的裂纹等，为此需要同时确保弯曲加工性。

材质均匀的铁素体单相钢或贝氏体单相钢的弯曲加工性非常优异，但是以铁素体单相钢无法得到超高强度钢，并且为了得到1GPa以上的超高强度钢，贝氏体单相钢也需要含有高含量的碳。因此，由于贝氏体单相钢的延伸率低且焊接性也差，实际上难以使用。

为了克服这种问题，需要开发同时利用相变组织和析出物的CP钢。但是，CP钢也具有根据相(phase)的组成比延展性和弯曲加工性的变化大的缺点，并且到目前为止，还没有完成对适当的相分数和制造范围的充分研究，因此研究开发的必要性正在增加。

另外，以确保延伸率和弯曲加工性为目的，会添加大量的Si、Cr等合金元素。但是，就包含Si或Cr的钢而言，在退火过程中会形成表层氧化物，并且在退火后的酸洗过程中难以去除所述氧化物，从而存在最终产品的化学转化处理性变差的问题。

因此，需要开发能够确保延伸率和弯曲加工性的同时能够确保化学转化处理性的技术。

(专利文献1)日本公开专利公报第1994-145892号