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具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板...的制作方法

文檔序號:3077032閱讀:218來源:國知局
具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板 ...的制作方法
【專利摘要】一種具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板,其是在母材鋼板的表面具有熱浸鋅鍍層的熱浸鍍鋅鋼板,所述母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)含有C:0.1~低于0.40%、Si:0.5~3.0%、Mn:1.5~3.0%,O被限制在0.006%以下、P被限制在0.04%以下、S被限制在0.01%以下、Al被限制在2.0%以下、N被限制在0.01%以下,余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)組成;所述母材鋼板的顯微組織按體積分?jǐn)?shù)計(jì)含有40%以上的鐵素體,含有8~低于60%的殘留奧氏體,其余是貝氏體或馬氏體;自所述母材鋼板的表面起板厚的5/8~3/8的范圍內(nèi),特定的晶體取向的極密度在規(guī)定范圍內(nèi);所述熱浸鋅鍍層含有低于7質(zhì)量%的Fe,余量由Zn、Al和不可避免的雜質(zhì)組成。
【專利說明】具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形
性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板、高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼
板及它們的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及最大拉伸強(qiáng)度(TS)為980MPa以上、鍍層密合性和成形性優(yōu)異的特別適合于汽車用的結(jié)構(gòu)用構(gòu)件、補(bǔ)強(qiáng)用構(gòu)件、懸架用構(gòu)件的高強(qiáng)度鍍敷鋼板和高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板。
[0002]本申請要求基于2011年9月30日在日本提交的日本特愿2011-218040號的優(yōu)先權(quán),并將其內(nèi)容援用至此。
【背景技術(shù)】
[0003]汽車的橫梁、側(cè)梁等構(gòu)件為了應(yīng)對近年來的燃料消耗輕量化的趨向而研究了輕量化,在材料方面,從即使薄壁化也確保強(qiáng)度和撞擊安全性的觀點(diǎn)出發(fā),開展了鋼板的高強(qiáng)度化。然而,材料的成形性隨著強(qiáng)度上升而劣化。為了實(shí)現(xiàn)上述構(gòu)件的輕量化,需要制造滿足壓制成形性和高強(qiáng)度兩者的鋼板。尤其是進(jìn)行具有復(fù)雜形狀的汽車的結(jié)構(gòu)用構(gòu)件、補(bǔ)強(qiáng)用構(gòu)件的成形時,要求有優(yōu)異的延性。
[0004]近年來,作為汽車的骨架構(gòu)件,主流的是具有440MPa或者590MPa的最大拉伸強(qiáng)度的鋼板。為了進(jìn)一步 輕量化,期望開發(fā)980MPa以上的高強(qiáng)度鋼板。尤其是用980MPa級的鋼板替換590MPa級的鋼板時,要求有與590MPa級同等的伸長率。由此,迫切期望開發(fā)980MPa以上且伸長率優(yōu)異的鋼板。
[0005]作為拉伸試驗(yàn)的總伸長率(El)優(yōu)異的鋼板,存在有通過使鋼板組織的主相為軟質(zhì)的鐵素體來確保延性、使作為第二相的殘留奧氏體分散來確保強(qiáng)度的復(fù)相組織鋼板。
[0006]作為這種分散有殘留奧氏體的鋼,有利用塑性加工時殘留奧氏體的馬氏體相變的TRIP (Transformation Induced Plasticity,相變誘發(fā)塑性)鋼,近年來用途正在擴(kuò)大。
[0007]TRIP鋼與析出強(qiáng)化鋼、DP鋼(由鐵素體和馬氏體構(gòu)成的鋼)比較,具有特別優(yōu)異的伸長率,因此強(qiáng)烈期望擴(kuò)大應(yīng)用。然而,由于該鋼利用成形時的馬氏體相變來確保優(yōu)異的成形性,因此為了確保成形性,需要大量的殘留奧氏體。為了確保殘留奧氏體,需要添加大量的Si。而且,為了確保980MPa以上的強(qiáng)度,趨向于大量添加合金元素,織構(gòu)容易發(fā)達(dá)。尤其,{100}〈011〉~{223}〈110〉取向群的織構(gòu)、{332}〈113〉取向的織構(gòu)的發(fā)達(dá)助長材質(zhì)的各向異性。例如,相比于沿著與軋制方向平行的方向?qū)︿搸нM(jìn)行拉伸試驗(yàn)時的總伸長率,沿著垂直方向進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時的總伸長率明顯差。結(jié)果,盡管鋼板的特性沿一個方向上的伸長率良好且成形性優(yōu)異,卻難以應(yīng)用于具有復(fù)雜形狀的構(gòu)件。
[0008]另一方面,已知耐蝕性優(yōu)異的熱浸鍍鋅鋼板和合金化熱浸鍍鋅鋼板作為汽車用鋼板。該鋼板由于在鋼板表面具備由含有15%以下的Fe的鋅形成的鍍層,因此具有優(yōu)異的耐蝕性。熱浸鍍鋅鋼板和合金化熱浸鍍鋅鋼板大多是在連續(xù)式熱浸鍍鋅生產(chǎn)線(以下稱為CGL)中被制造的。在CGL中,鋼板在脫脂洗滌后在含有H2和N2的還原氣氛中利用輻射管的間接加熱來退火,冷卻到鍍浴溫度附近之后,在熔融鋅鍍浴中浸潰來實(shí)施鍍敷。[0009]制造合金化熱浸鍍鋅鋼板時,在鍍浴浸潰后再加熱,鍍層被合金化處理。此時的爐內(nèi)氣氛是使Fe還原的氣氛,由于能夠不使Fe氧化地制造鋼板,因此作為鍍敷鋼板的制造設(shè)備廣泛利用。
[0010] 然而,Si與Fe相比容易氧化,在CGL通板中,鋼板表面形成Si氧化物。該Si氧化物與熱浸鋅鍍層的潤濕性差,因此成為鍍不上的原因。或者,由于氧化物阻礙Fe與鋅的合金化反應(yīng),因此具有不能制造合金化熱浸鍍鋅鋼板的問題。
[0011]針對這種課題,作為謀求兼顧優(yōu)異成形性和鍍敷性的方法、尤其是作為含有大量Si的鋼的鍍敷性改善手段,有專利文獻(xiàn)I中記載的如下方法:先進(jìn)行退火,然后進(jìn)行酸洗除去鋼板表面的氧化物之后,再次實(shí)施熱浸鍍鋅。然而,在該方法中,由于進(jìn)行兩次退火、熱處理后的酸洗和鍍敷生產(chǎn)線的通過,導(dǎo)致工序大幅增加,從而導(dǎo)致高成本,因此是不理想的。
[0012]作為含Si鋼的鍍敷性的改善手段,專利文獻(xiàn)2中公開了通過使?fàn)t內(nèi)的氣氛為S1、Mn等易氧化性元素的還原氣氛,從而抑制S1、Mn的氧化物或者將形成的氧化物還原的方法。在該方法中,對于鍍敷性差的材料,在進(jìn)入鍍敷生產(chǎn)線之前進(jìn)行預(yù)鍍敷或者表面磨削。然而,如果增加預(yù)鍍敷或表面磨削的工序,將導(dǎo)致高成本。另外,高強(qiáng)度鋼板一般含有大量的S1、Mn,因此對于本發(fā)明作為對象的含有0.5wt%以上的Si的鋼板來說極難實(shí)現(xiàn)可將Si還原的氣氛,不得不進(jìn)行巨大的設(shè)備投資,導(dǎo)致高成本。此外,由還原的S1、Mn氧化物釋放的氧使?fàn)t內(nèi)氣氛變化為Si的氧化氣氛,因此進(jìn)行大量生產(chǎn)時,難以使氣氛穩(wěn)定。結(jié)果,有可能發(fā)生鋼板的縱向、橫向的鍍層潤濕性的不均或合金化不均等缺陷。
[0013]作為謀求兼顧優(yōu)異的延性和鍍敷性的手段,專利文獻(xiàn)3中記載了如下方法:在冷軋后對鋼板表面實(shí)施N1、Fe、Co等金屬預(yù)鍍敷,然后通過熱處理生產(chǎn)線,實(shí)施鍍敷。這是通過在鋼板表面預(yù)鍍敷比S1、Mn難氧化的金屬,制成鋼板表層恰好不含S1、Mn的鋼板的方法。然而,盡管是對鋼板表面進(jìn)行預(yù)鍍敷,這些元素在熱處理時還是會擴(kuò)散到鋼板內(nèi)部,因此存在必須進(jìn)行大量的預(yù)鍍敷、導(dǎo)致成本大幅增高的問題。
[0014]作為解決這些問題的手段,專利文獻(xiàn)4~6中提出了控制爐內(nèi)氣氛在鋼板內(nèi)部形成Si氧化物而非在鋼板表面的方法。這是通過提高爐內(nèi)的氧化能力,使Si在鋼板內(nèi)部氧化,可以抑制Si向鋼板表面擴(kuò)散及在表面形成Si氧化物。
[0015]另外,專利文獻(xiàn)7、8涉及鍍鋅鋼板而非TRIP鋼,公開了在CGL的退火工序中使?fàn)t內(nèi)為還原氣氛。此外,專利文獻(xiàn)9中公開了為了防止浮渣導(dǎo)致的鍍不上而在鍍浴中提供規(guī)定流速的射流。
[0016]然而,目前要同時具備耐蝕性、高強(qiáng)度和延性是極其困難的。
[0017]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0018]專利文獻(xiàn)
[0019]專利文獻(xiàn)1:日本特開第3521851號公報
[0020]專利文獻(xiàn)2:日本特開平4-26720號公報
[0021]專利文獻(xiàn)3:日本特開第3598087號公報
[0022]專利文獻(xiàn)4:日本特開2004-323970號公報
[0023]專利文獻(xiàn)5:日本特開2004-315960號公報
[0024]專利文獻(xiàn)6:日本特開2008-214752號公報
[0025]專利文獻(xiàn)7:日本特開2011-111674號公報[0026]專利文獻(xiàn)8:日本特開2009-030159號公報
[0027]專利文獻(xiàn)9:日本特開2008-163388號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0028]發(fā)明要解決的問題
[0029]本發(fā)明的目的是提供最大拉伸強(qiáng)度(TS)980MPa以上、鍍層密合性優(yōu)異且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板和高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板。
[0030]用于解決問題的方案
[0031]本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)為了兼顧980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度(TS)和優(yōu)異的成形性,重要的是最大限度利用作為強(qiáng)化元素的S1、且含有體積分?jǐn)?shù)40%以上的鐵素體和體積分?jǐn)?shù)8%以上的殘留奧氏體。另外發(fā)現(xiàn),通過將粗軋和精軋控制在某個特定的范圍,即使是含有大量添加元素的冷軋鋼板,也可制造材質(zhì)的各向異性減低的、成形性優(yōu)異的鋼板。
[0032]另一方面,為了確保含有大量Si的鋼的鍍敷性和合金化,使鍍浴內(nèi)的熔融鋅以10~50m/分鐘地流動,抑制作為鍍不上的原因的浴內(nèi)的鋅氧化物(浮渣)與鋼板的反應(yīng)。不進(jìn)行浴內(nèi)的流動時,微細(xì)的鋅氧化物被攝入到鍍層內(nèi),阻礙合金化反應(yīng)。
[0033]另外,雖然詳細(xì)的機(jī)理是不明的,但S1、Mn氧化物存在于鋼板表面時,鋅氧化物導(dǎo)致的鍍不上、合金化延遲變得更加顯著,對鍍敷性造成顯著的不良影響。抑制作為鍍不上和合金化延遲的原因的鋼 板與浮渣的反應(yīng)對于促進(jìn)合金化處理也具有很大的效果。
[0034]通過改善鍍敷性,使得能夠在熱浸鍍鋅鋼板和合金化熱浸鍍鋅鋼板中添加大量的Si。
[0035]本發(fā)明是最大拉伸強(qiáng)度(TS)980MPa以上、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板和高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板,其要旨如下所述。
[0036][I] 一種具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板,其是在母材鋼板的表面具有熱浸鋅鍍層的熱浸鍍鋅鋼板,
[0037]所述母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)含有C:0.1~低于0.40%,S1:0.5~3.0%、Mn:1.5~
3.0%, O被限制在0.006%以下、P被限制在0.04%以下、S被限制在0.01%以下、Al被限制在2.0 %以下、N被限制在0.01 %以下,余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)組成,
[0038]所述母材鋼板的顯微組織按體積分?jǐn)?shù)計(jì)含有40%以上的鐵素體,含有8~低于60%的殘留奧氏體,其余是貝氏體或馬氏體,
[0039]自所述母材鋼板的表面起板厚的5/8~3/8的范圍內(nèi),{100}〈011〉、{116}〈110〉、{114}〈110>、{113}〈110>、{112}〈110>、{335}〈110> 和{223}〈110〉的各晶體取向所示的{100}〈011〉~{223}〈110〉取向群的極密度的平均值為6.5以下,且{332}〈113〉的晶體取向的極密度為5.0以下,
[0040]所述熱浸鋅鍍層含有低于7質(zhì)量%的Fe,余量是Zn、Al和不可避免的雜質(zhì)。
[0041][2]根據(jù)[I]所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板,其中,
[0042]所述母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)進(jìn)一步含有Cr:0.05~1.0%、Mo:0.01~1.0%、N1:0.05 ~L O %、Cu:0.05 ~L O %、Nb:0.005 ~0.3 %、Ti:0.005 ~0.3 %、V:0.005 ~0.5%,B:0.0001~0.01%中的一種或兩種以上。
[0043][3]根據(jù)[I]所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板,其中,
[0044]所述母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)進(jìn)一步含有總計(jì)0.0005~0.04%的選自Ca、Mg、REM中的一種或兩種以上。
[0045][4] 一種具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板,其是在母材鋼板的表面具有合金化熱浸鋅鍍層的合金化熱浸鍍鋅鋼板,
[0046]所述母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)含有C:0.10~低于0.40%,S1:0.5~3.0 %'Mn: 1.5~3.0%, O被限制在0.006%以下、P被限制在0.04%以下、S被限制在0.01%以下、Al被限制在2.0%以下、N被限制在0.01 %以下,余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)組成,
[0047]所述母材鋼板的顯微組織按體積分?jǐn)?shù)計(jì)含有40%以上的鐵素體,含有8~低于60%的殘留奧氏體,其余是貝氏體或馬氏體,
[0048]自所述母材鋼板的表面起板厚的5/8~3/8的范圍內(nèi),{100}〈011〉、{116}〈110〉、{114}〈110>、{113}〈110>、{112}〈110>、{335}〈110> 和{223}〈110〉的各晶體取向所示的{100}〈011〉~{223}〈110〉取向群的極密度的平均值為6.5以下,且{332}〈113〉的晶體取向的極密度為5.0以下, [0049]所述合金化熱浸鋅鍍層含有7~15質(zhì)量%的Fe,余量是Zn、Al和不可避免的雜質(zhì)。
[0050][5]根據(jù)[4]所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板,其中,
[0051]所述母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)進(jìn)一步含有Cr:0.05~1.0%、Mo:0.01~1.0%、N1:0.05 ~L O %、Cu:0.05 ~L O %、Nb:0.005 ~0.3 %、Ti:0.005 ~0.3 %、V:0.005 ~0.5%,B:0.0001~0.01%中的一種或兩種以上。
[0052][6]根據(jù)[4]所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板,其中,
[0053]所述母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)進(jìn)一步含有總計(jì)0.0005~0.04%的選自Ca、Mg、REM中的一種或兩種以上。
[0054][7] 一種具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其包括對鋼坯進(jìn)行如下操作:
[0055]所述鋼坯按質(zhì)量%計(jì)含有C:0.10~低于0.4%、S1:0.5~3.0%、Mn:1.5~3.0%, O被限制在0.006%以下、P被限制在0.04%以下、S被限制在0.01%以下、Al被限制在2.0%以下、N被限制在0.01 %以下,余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)組成,
[0056]進(jìn)行第一熱軋,在1000°C以上且1200°C以下的溫度范圍進(jìn)行一次以上的壓下率40%以上的軋制,
[0057]通過上述第一熱軋使奧氏體粒徑為200 μ m以下;
[0058]進(jìn)行第二熱軋,在由下述式(I)確定的溫度T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域進(jìn)行軋制,其中至少一次軋制為一道的壓下率30%以上,
[0059]將上述第二熱軋中的總壓下率設(shè)定為50%以上,[0060]在上述第二熱軋中,進(jìn)行壓下率為30%以上的最終壓下之后,以等待時間t秒滿足下述式(2)的方式開始冷軋前冷卻,
[0061 ] 將上述冷軋前冷卻的平均冷卻速度設(shè)定為50°C /秒以上,溫度變化設(shè)定為40°C以上且140°C以下的范圍;
[0062]在700°C以下的溫度區(qū)域卷?。?br> [0063]進(jìn)行壓下率40%以上且80%以下的冷軋;
[0064]在連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線中,加熱至750°C以上且900°C以下的退火溫度進(jìn)行退火;
[0065]以0.1~200°C /秒從退火溫度冷卻到500°C ;
[0066]在500~350°C之間保持10~1000秒鐘之后,進(jìn)行熱浸鍍鋅。
[0067]T1(°C ) = 850+10 X (C+N) XMn+350 XNb+250 X Ti+40 XB+10 X Cr+100 XMo+100 XV式⑴
[0068]其中,C、N、Mn、Nb、T1、B、Cr、Mo和V是各元素的含量(質(zhì)量不含T1、B、Cr、Mo、V時,視作O進(jìn)行計(jì)算。)。
[0069]t ≤ 2.5Xtl 式(2)
[0070]其中,tl由下述式⑶求出。
[0071]tl = 0.0OlX ((Tf-Tl) ΧΡ1/100)2-0.109X ((Tf-Tl) XPl/100)+3.1..?式(3)
[0072]其中,在上述式(3)中,Tf是壓下率為30%以上的最終壓下后的鋼坯的溫度,Pl是30%以上的最終壓下的壓下率。
[0073][8]根據(jù)[7]所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中,
[0074]低于T1+30°C的溫度范圍的總壓下率為30%以下。
[0075][9]根據(jù)[7]所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中,
[0076]上述連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線中,在加熱至退火溫度的過程中,將室溫以上且650°C以下的平均加熱速度設(shè)定為下述式(4)所示的冊1(1:/秒),將超過6501:到退火溫度的平均加熱速度設(shè)定為下述式(5)所示的HR2 (V /秒)。
[0077]HRl ≥ 0.3 式(4)
[0078]HR2 ^ 0.5 X HRl 式(5)
[0079][10]根據(jù)[7]所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中,
[0080]進(jìn)行上述熱浸鍍鋅時,母材鋼板的溫度為(鋅鍍浴溫度-40) V以上且(鋅鍍浴溫度+50) °C以下。
[0081][11]根據(jù)[7]所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中,
[0082]進(jìn)行上述熱浸鍍鋅時,在鍍浴中提供IOm/分鐘以上且50m/分鐘以下的流速。
[0083][12] 一種具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其包括對鋼坯進(jìn)行如下操作:
[0084]所述鋼坯按質(zhì)量%計(jì)含有C:0.10~低于0.4%、S1:0.5~3.0%、Mn:1.5~3.0%, O被限制在0.006%以下、P被限制在0.04%以下、S被限制在0.01%以下、Al被限制在2.0%以下、N被限制在0.01 %以下,余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)組成,
[0085]進(jìn)行第一熱軋,在1000°C以上且1200°C以下的溫度范圍進(jìn)行一次以上的壓下率40%以上的軋制,
[0086]通過上述第一熱軋使奧氏體粒徑為200 μ m以下;
[0087]進(jìn)行第二熱軋,在由下述式(I)確定的溫度T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域進(jìn)行軋制,其中至少一次軋制為一道的壓下率30%以上,
[0088]將上述第二熱軋中的總壓下率設(shè)定為50%以上,
[0089]在上述第二熱軋中,進(jìn)行壓下率為30%以上的最終壓下之后,以等待時間t秒滿足下述式(2)的方式開始冷軋前冷卻,
[0090]將上述冷軋前冷卻中的平均冷卻速度設(shè)定為50°C /秒以上,溫度變化設(shè)定為40°C以上且140°C以下的范圍;
[0091]在700°C以下的溫度區(qū)域卷?。?br> [0092]進(jìn)行壓下率40%以上且80%以下的冷軋;
[0093]在連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線中,加熱至750°C以上且900°C以下的退火溫度進(jìn)行退火;
[0094]以0.1~200 °C /秒從退火溫度冷卻到500°C ;
[0095]在500~350°C之間保持10~1000秒鐘之后,進(jìn)行熱浸鍍鋅;
[0096]在460°C以上的溫度下實(shí)施合金化處理。
[0097]T1(°C ) = 850+10 X (C+N) XMn+350 XNb+250 X Ti+40 XB+10 X Cr+100 XMo+100 XV式⑴
[0098]其中,C、N、Mn、Nb、T1、B、Cr、Mo和V是各元素的含量(質(zhì)量不含T1、B、Cr、Mo、V時,視作O進(jìn)行計(jì)算。)。
[0099]t ≥2.5Xtl 式(2)
[0100]其中,tl由下述式(3)求出。
[0101]tl = 0.0OlX ((Tf-Tl) ΧΡ1/100)2-0.109X ((Tf-Tl) ΧΡ1/100)+3.1..?式(3)
[0102]其中,在上述式(3)中,Tf是壓下率為30%以上的最終壓下后的鋼坯的溫度,Pl是30%以上的最終壓下的壓下率。
[0103][13]根據(jù)[12]所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中,
[0104]低于T1+30°C的溫度范圍的總壓下率為30%以下。
[0105][14]根據(jù)[12]所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中,
[0106]上述連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線中,在加熱至退火溫度的過程中,將室溫以上且650°C以下的平均加熱速度設(shè)定為下述式(4)所示的冊1(1:/秒),將超過6501:到退火溫度的平均加熱速度設(shè)定為下述式(5)所示的HR2 (V /秒)。
[0107]HRl ≤0.3 式(4)
[0108]HR2 ^ 0.5 X HRl 式(5)
[0109][15]根據(jù)[12]所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中,
[0110]進(jìn)行上述熱浸鍍鋅時,母材鋼板的溫度為(鋅鍍浴溫度-40) V以上且(鋅鍍浴溫度+50) °C以下。
[0111][16]根據(jù)[12]所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中,
[0112]進(jìn)行上述熱浸鍍鋅時,在鍍浴中提供IOm/分鐘以上且50m/分鐘以下的流速。
[0113]發(fā)明的效果
[0114]根據(jù)本發(fā)明,可廉價地提供具有適合為汽車用的結(jié)構(gòu)用構(gòu)件、補(bǔ)強(qiáng)用構(gòu)件、懸架用構(gòu)件的拉伸強(qiáng)度即980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板和高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0115]圖1所示為ΛΕ1與{100}〈011>~{223}〈110〉取向群的極密度的平均值的關(guān)系圖。
[0116]圖2所示為Λ El與{332}〈113〉取向的極密度的關(guān)系圖。
[0117]圖3是連續(xù)熱軋生產(chǎn)線的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0118]本發(fā)明人等為了解決上述問題,對熱浸鍍鋅鋼板和合金化熱浸鍍鋅鋼板進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)使母 材鋼板的顯微組織的主相為鐵素體并含有殘留奧氏體,可以發(fā)揮980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度和優(yōu)異的成形性。而且發(fā)現(xiàn),即使是含有大量S1、Mn的鋼板,通過將熱軋條件控制在規(guī)定范圍,也能制造材質(zhì)各向異性少的冷軋鋼板。此外,通過使鍍浴內(nèi)的熔融鋅流動,即使是含有大量Si的鋼板,也可確保鍍層的潤濕性、合金化。
[0119]以下詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容。
[0120](母材鋼板的晶體取向)
[0121]自母材鋼板的表面起板厚的5/8~3/8的范圍內(nèi),{100}〈011〉~{223}〈110〉取向群的極密度的平均值、{332}〈 113>的晶體取向的極密度在本發(fā)明中是特別重要的特性值。如圖1所示,自母材鋼板的表面起板厚的5/8~3/8的范圍內(nèi),進(jìn)行X射線衍射而求出各取向的極密度時的{100}〈011>~{223}〈110>取向群的極密度的平均值若為6.5以下,則是材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板。{100}〈011〉~{223}〈110〉取向群的平均值優(yōu)選為4.0以下。
[0122]{100}<011> ~{223}<110> 取向群所含的取向是{100}〈011>、{116}〈110>、{114}〈110>、 {113}〈110>、 {112}〈110>、 {335}〈110> 和{223}〈110>。
[0123]材質(zhì)各向異性大的鋼板是指,由沿著與軋制方向平行的方向進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時的總伸長率(L-El)和沿著與軋制方向垂直的方向進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時的總伸長率(C-El)之差定義的ΔΕ1[= (L-El)-(C-El)]超過5%的鋼板。大量含有合金元素的鋼板由于織構(gòu)發(fā)達(dá),因而各向異性大、尤其是C-El變小。結(jié)果,即使L-El是良好的,也具有難以應(yīng)用于接受來自各種方向的加工的構(gòu)件的問題。
[0124]在本發(fā)明中,即使Δ El低于5% ,但總伸長率之差小于-5% ,材質(zhì)的各向異性也很大,偏離本發(fā)明的范圍。然而,一般而言上述織構(gòu)發(fā)達(dá)、C-El劣化,因此設(shè)定為上述范圍。理想的是,Λ El為3%以下。[0125]極密度與X射線隨機(jī)強(qiáng)度比同義。極密度(X射線隨機(jī)強(qiáng)度比)是如下的值:在相同條件下通過X射線衍射法等測定不具有特定取向上的集聚的標(biāo)準(zhǔn)試樣和供試材的X射線強(qiáng)度,將所得供試材的X射線強(qiáng)度除以標(biāo)準(zhǔn)試樣的X射線強(qiáng)度而獲得的數(shù)值。極密度使用X射線衍射、EBSD(Electron Back Scattering Diffraction,電子背散射衍射)等裝置來測定。另外,可以用 EBSP(Electron Back Scattering Diffraction Pattern,電子背散射圖樣)法或者ECP (Electron Channeling Pattern,電子通道圖樣)法中的任一種來測定??梢杂苫趝110}極點(diǎn)圖通過矢量法計(jì)算的三維織構(gòu)求出或者由使用{110}、{100}、{211}、{310}極點(diǎn)圖中的多個極點(diǎn)圖(優(yōu)選3個以上)通過級數(shù)展開法計(jì)算的三維織構(gòu)求出。
[0126]例如,上述各晶體取向的極密度直接使用三維織構(gòu)(ODF)的Φ2 = 45°斷面中的(001) [1-10]、(116) [1-10]、(114) [1-10]、(113) [1-10]、(112) [1-10]、(335) [1-10]、(223)[1-10]的各強(qiáng)度即可。
[0127]{100}〈011〉~{223}〈110〉取向群的極密度的平均值是上述各取向的極密度的算術(shù)平均。在不能獲得上述所有取向的強(qiáng)度時,可以用{100}〈011>、{116}〈110>、{114}〈110>、{112}〈110〉、{223}〈110〉的各取向的極密度的算術(shù)平均來代替。
[0128]同樣地,自母材鋼板的表面起板厚的5/8~3/8的范圍內(nèi)的{332}〈113〉的晶體取向的極密度還如圖2所示必須為5.0以下??梢詢?yōu)選為3.0以下。如果{332}〈113>的晶體取向的極密度為5.0以下,則可制造ΛΕ1為5%以下且最大拉伸強(qiáng)度X總伸長率≥16000MPaX %的鋼板。
[0129]關(guān)于供給X射線衍射的試樣,可以通過機(jī)械研磨等將鋼板從表面減小到規(guī)定的板厚,接著通過化學(xué)研磨、電解研磨等除去應(yīng)變,同時在板厚的3/8~5/8的范圍內(nèi)以適當(dāng)?shù)拿孀鳛闇y定面按照上述方法調(diào)整試樣并進(jìn)行測定。
[0130]理所當(dāng)然,上述X射線強(qiáng)度的限定不僅是板厚1/2附近,通過包含盡量多的厚度,材質(zhì)各向異性更進(jìn)一步減小。然而,通過進(jìn)行自鋼板表面起3/8~5/8的測定,可以大體代表鋼板整體的材質(zhì)特性。因此,將板厚的5/8~3/8規(guī)定為測定范圍。
[0131]其中,{hkl}〈uvw>所示的晶體取向是指,鋼板面的法線方向與<hkl>平行、軋制方向與<uvw>平行。關(guān)于晶體的取向,通常用[hkl]或{hkl}表示與板面垂直的取向,用(UVW)或<uvw>表示與軋制方向平行的取向。{hkl}、〈uvw>是等價面的統(tǒng)稱,[hkl]、(uvw)指代各個晶面。即,在本發(fā)明中,由于以體心立方結(jié)構(gòu)作為對象,因而例如(111)、(-111)、(1-11)、(11-1)、(-1-11)、(-11-1)、(1-1-1)、(-1-1-1)面等價,不加以區(qū)分。這種情況下,將這些取向統(tǒng)稱為{111}。由于在ODF表不中還用于其他對稱性低的晶體結(jié)構(gòu)的取向表不,因而一般用[hkl] (uvw)表示各個取向,但在本發(fā)明中[hkl] (uvw)與{hkl} <uvw>同義。利用X射線測定晶體取向例如按照新版Cullity X射線衍射要論(新版力U ^ 〃 X線回折要論,1986年發(fā)行,松村源太郎譯,Agne Inc.出版)的274~296頁中記載的方法進(jìn)行。
[0132]在本發(fā)明中,用拉伸試驗(yàn)的總伸長率評價,但在織構(gòu)發(fā)達(dá)的鋼板中,均一伸長率、彎曲性也產(chǎn)生了同樣的各向異性。因此,本發(fā)明的鋼板的彎曲性、均一伸長率的各向異性也小。
[0133]本發(fā)明的優(yōu)異的成形性是指,用最大拉伸強(qiáng)度和與軋制方向垂直的方向的總伸長率的乘積表示的最大拉伸強(qiáng)度X總伸長率(C-El) ^ 16000MPa.%的鋼板。優(yōu)選為18000MPa.%以上,更優(yōu)選為20000MPa.%以上。[0134](母材鋼板的顯微組織)
[0135]接著說明母材鋼板的顯微組織。
[0136]在本發(fā)明中,通過使母材鋼板的主相為體積分?jǐn)?shù)40%以上的鐵素體并使體積分?jǐn)?shù)8%以上且低于60%的殘留奧氏體分散,從而確保了 980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度和優(yōu)異的成形性。由此,需要含有殘留奧氏體。另外,作為鐵素體相的形態(tài),除了多邊形鐵素體以外,可以含有針狀鐵素體。
[0137]使主相為鐵素體是因?yàn)?,通過以富有延性的鐵素體作為主相,使延性提高。通過含有殘留奧氏體作為第二相,可同時達(dá)成高強(qiáng)度化和延性的進(jìn)一步提高。殘留奧氏體的體積分?jǐn)?shù)低于8%時,難以獲得其效果,因此將下限設(shè)定為8%。貝氏體組織用于殘留奧氏體的穩(wěn)定化,因此不可避免地含有。為了進(jìn)一步的高強(qiáng)度化,可以含有馬氏體。另外,如果體積分?jǐn)?shù)低于10%,也可以含有珠光體組織。
[0138]其中,上述顯微組織的各相、鐵素體、馬氏體、貝氏體、奧氏體、珠光體和其余組織的鑒定、存在位置的觀察和體積分?jǐn)?shù)的測定如下:可用硝酸乙醇(nital)試劑和日本特開59-219473號公報中公開的試劑,將鋼板軋制方向的斷面或與軋制方向垂直的方向的斷面腐蝕,用1000倍的光學(xué)顯微鏡觀察以及用1000~100000倍的掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡來定量化??梢赃M(jìn)行各20個視場以上的觀察,通過計(jì)點(diǎn)法、圖像分析求出各組織的面積分?jǐn)?shù)。然后,將所求出的面積分?jǐn)?shù)定義為各組織的體積分?jǐn)?shù)。 [0139](母材鋼板的化學(xué)成分)
[0140]接著,說明成分的限定理由。其中,%是指質(zhì)量%。在本發(fā)明中,母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)含有 C:0.1 ~低于 0.40%,Si:0.5 ~3.0%,Μη:1.5 ~3.0%,0 被限制在 0.006%以下、P被限制在0.04%以下、S被限制在0.01%以下、Al被限制在2.0%以下、N被限制在0.01 %以下,余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)組成。
[0141]C:C是能夠提高鋼板強(qiáng)度的元素。然而,低于0.1%時,難以兼顧980MPa以上的拉伸強(qiáng)度和加工性。另一方面,超過0.40%時,難以確保點(diǎn)焊性。因此,將其范圍限定為0.1~0.40%以下。
[0142]Si =Si是強(qiáng)化元素,對于提高鋼板的強(qiáng)度是有效的。另外,由于抑制滲碳體的析出,有助于殘留奧氏體的穩(wěn)定化,因此必須添加。然而,低于0.5%時,高強(qiáng)度化的效果小,而超過3.0 %時,加工性降低。因此,Si含量限制在0.5~3.0 %的范圍。
[0143]Mn:Mn是強(qiáng)化元素,對于提高鋼板的強(qiáng)度是有效的。然而,低于1.5%時,難以獲得980MPa以上的拉伸強(qiáng)度。反之較多時,促進(jìn)與P、S的共偏析,導(dǎo)致加工性的顯著劣化,因此將3.0%設(shè)為上限。更優(yōu)選的范圍是2.0~2.7%。
[0144]O:0形成氧化物使伸長率、彎曲性、擴(kuò)孔性劣化,因此需要抑制添加量。尤其是氧化物大多以夾雜物形式存在,存在于沖切端面或者切斷面時,在端面形成切口狀的損傷或粗大的凹痕,因此在擴(kuò)孔時或強(qiáng)加工時導(dǎo)致應(yīng)力集中,成為龜裂形成的起點(diǎn)、導(dǎo)致擴(kuò)孔性或者彎曲性大幅劣化。O超過0.006%時,該傾向變得顯著,因此將O含量的上限設(shè)定為0.006%以下。設(shè)定低于0.0001%導(dǎo)致成本過高,在經(jīng)濟(jì)上是不優(yōu)選的,因此這是實(shí)質(zhì)的下限。
[0145]P:P趨向于在鋼板的板厚中央部偏析,使焊接部脆化。超過0.04%時,焊接部的脆化變得顯著,因此將其適當(dāng)范圍限定在0.04%以下。對P的下限值沒有特別限制,設(shè)定低于0.0001%在經(jīng)濟(jì)上是不利的,因此優(yōu)選將該值作為下限值。
[0146]S:S對焊接性以及鑄造時和熱軋時的制造性有不良影響。因此,將其上限值設(shè)定為0.01%以下。對S的下限值沒有特別限制,設(shè)定低于0.0001%在經(jīng)濟(jì)上是不利的,因此優(yōu)選將該值作為下限值。另外,S與Mn結(jié)合形成粗大的MnS,由于使彎曲性、擴(kuò)孔性劣化,因而需要盡可能減少。
[0147]Al:A1促進(jìn)鐵素體形成、提高延性,因此可以添加。另外,可以作為脫氧材料利用。然而,過量添加使Al系粗大夾雜物的個數(shù)增加,成為擴(kuò)孔性劣化、表面損傷的原因。因此,將Al添加的上限設(shè)定為2.0%。更優(yōu)選為0.05%以下。對下限沒有特別限制,但很難使其低于0.0005%,因此這是實(shí)質(zhì)的下限。
[0148]N:N形成粗大的氮化物使彎曲性、擴(kuò)孔性劣化,因此需要抑制添加量。N超過
0.01 %時,該傾向變得顯著,因此將N含量的范圍設(shè)定為0.01 %以下。而且,成為焊接時產(chǎn)生氣孔的原因,因此越少越好。對下限沒有特別限制,只要發(fā)揮本發(fā)明的效果,但N含量低于0.0005%會導(dǎo)致制造成本大幅增加,因此這是實(shí)質(zhì)的下限。
[0149]在本發(fā)明中,母材鋼板可以進(jìn)一步含有作為迄今用于強(qiáng)度強(qiáng)化等的元素的以下元素中的任何一種或兩種以上。
[0150]Mo =Mo是強(qiáng)化元素,并且對于淬火性的提高是重要的。然而,低于0.01%時,不能獲得這些效果,因此將下限值設(shè)定為0.01%。相反,含有超過I %時,對制造時和熱軋時的制造性有不良影響,因此將上限值設(shè)定為1%。
[0151]Cr:Cr是強(qiáng)化元素,并且對于淬火性的提高是重要的。然而,低于0.05%時,不能獲得這些效果,因此將下限值設(shè)定為0.05%。相反,含有超過I %時,對制造時和熱軋時的制造性有不良影響,因此將上限值設(shè)定為1%。
[0152]Ni =Ni是強(qiáng)化元素,并且對于淬火性的提高是重要的。然而,低于0.05%時,不能獲得這些效果,因此將下限值設(shè)定為0.05%。相反,含有超過I %時,對制造時和熱軋時的制造性有不良影響,因此將上限值設(shè)定為1%。此外,提高潤濕性、促進(jìn)合金化反應(yīng),因此可以添加。
[0153]Cu:Cu是強(qiáng)化元素,并且對于淬火性的提高是重要的。然而,低于0.05%時,不能獲得這些效果,因此將下限值設(shè)定為0.05%。相反,含有超過I %時,對制造時和熱軋時的制造性有不良影響,因此將上限值設(shè)定為1%。而且,提高潤濕性、促進(jìn)合金化反應(yīng),因此可以添加。
[0154]B添加0.0001%質(zhì)量%時,對于晶界的強(qiáng)化、鋼材的強(qiáng)度化是有效的,而其添加量超過0.01質(zhì)量%時,不僅其效果飽和,而且使熱軋時的制造性降低,因此將其上限設(shè)定為0.01%。
[0155]Ti =Ti是強(qiáng)化元素。借由析出物強(qiáng)化、抑制鐵素體晶粒生長帶來的細(xì)粒強(qiáng)化以及通過抑制再結(jié)晶的位錯強(qiáng)化,有助于鋼板的強(qiáng)度升高。添加量低于0.005%時,不能獲得這些效果,因此將下限值設(shè)定為0.005%。含有超過0.3%時,碳氮化物的析出增加、成形性劣化,因此將上限值設(shè)定為0.3%。 [0156]Nb =Nb是強(qiáng)化元素。借由析出物強(qiáng)化、抑制鐵素體晶粒生長帶來的細(xì)粒強(qiáng)化以及通過抑制再結(jié)晶的位錯強(qiáng)化,有助于鋼板的強(qiáng)度升高。添加量低于0.005%時,不能獲得這些效果,因此將下限值設(shè)定為0.005%。含有超過0.3%時,碳氮化物的析出增加、成形性劣化,因此將上限值設(shè)定為0.3%。
[0157]V:V是強(qiáng)化元素。借由析出物強(qiáng)化、抑制鐵素體晶粒生長帶來的細(xì)粒強(qiáng)化以及通過抑制再結(jié)晶的位錯強(qiáng)化,有助于鋼板的強(qiáng)度升高。添加量低于0.005%時,不能獲得這些效果,因此將下限值設(shè)定為0.005%。含有超過0.5%時,碳氮化物的析出增加、成形性劣化,因此將上限值設(shè)定為0.5%。
[0158]
可以添加總計(jì)0.0005~0.04%的選自Ca、Mg、REM中的一種或兩種以上。Ca、Mg和REM是用于脫氧的元素,優(yōu)選含有總計(jì)0.0005%以上的一種或兩種以上。REM是稀土金屬(Rare Earth Metal)。然而,含量總計(jì)超過0.04%時,成為成形加工性變差的原因。因此,將含量設(shè)定為總計(jì)0.0005~0.04%。需要說明的是,在本發(fā)明中,REM大多以混合稀土合金形式添加,除了 La、Ce以外,有時復(fù)合含有其他鑭系元素。作為不可避免雜質(zhì),含有這些La、Ce以外的鑭系元素也可發(fā)揮本發(fā)明的效果。其中,添加金屬La、Ce也可發(fā)揮本發(fā)明的效果。
[0159](熱浸鋅鍍層和合金化熱浸鋅鍍層的化學(xué)成分)
[0160]在本發(fā)明中,形成在母材鋼板的表面的熱浸鋅鍍層含有低于7質(zhì)量%的Fe,余量是Ζη、Α1和不可避免的雜質(zhì)。其中,合金化熱浸鋅鍍層含有7~15質(zhì)量%的Fe,余量是Zn、Al和不可避免的雜質(zhì)。另外,使母材鋼板浸潰在熔融鋅鍍浴中進(jìn)行熱浸鍍鋅處理時,在母材鋼板的表面形成含有低于7質(zhì)量%的Fe的熱浸鋅鍍層。另外,在鍍敷處理之后繼而進(jìn)行合金化處理時,在母材鋼板的表面形成含有7~15質(zhì)量%的Fe的合金化熱浸鋅鍍層。
[0161]鍍層根據(jù)有無合金化處理而由鋅或鐵-鋅合金構(gòu)成。鍍層的表面有時含有鋅的氧化物,但通過將鍍層中的Fe%設(shè)定為本發(fā)明的范圍,可以獲得本發(fā)明的效果。另外,本發(fā)明的母材鋼板含有S1、Mn或Al,因此退火中形成的氧化物有時存在于母材鋼板與鍍層的界面或者鍍層中,任一情況下均能發(fā)揮本發(fā)明的效果。
[0162]在期望有點(diǎn)焊性、涂裝性的情況下,通過在母材鋼板的表面形成含有7~15質(zhì)量%的Fe的合金化熱浸鋅鍍層,可以提高這些特性。具體而言,將母材鋼板浸潰在Zn鍍浴中,然后實(shí)施合金化處理,從而Fe被攝入到鍍層中,獲得涂裝性、點(diǎn)焊性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板。合金化處理后的Fe量低于7質(zhì)量%時,點(diǎn)焊性變得不充分。另一方面,F(xiàn)e量超過15質(zhì)量%時,損害鍍層自身的密合性,加工時鍍層破壞、脫落并附著在模具上,成為成形時的瑕疵的原因。因此,進(jìn)行合金化處理時的鍍層中Fe量的范圍是7~15質(zhì)量%。
[0163]另外,不進(jìn)行合金化處理時,盡管鍍層中的Fe低于7質(zhì)量%,但除了由合金化獲得的點(diǎn)焊以外的效果即耐蝕性、成形性、擴(kuò)孔性是良好的。
[0164]另外,在鍍層中除了 Fe以外含有Al、Mg、Mn、S1、Cr、N1、Cu等也無妨。
[0165]為了測定鍍層中的Fe和Al的含量,使用用酸溶解鍍層、對溶解液進(jìn)行化學(xué)分析的方法即可。例如,對于切斷為30mmX40mm的合金化熱浸鍍鋅鋼板,在添加了抑制劑的5%HCl水溶液中,抑制鋼板母材的溶出而僅使鍍層溶解。然后,借由對溶解液進(jìn)行ICP發(fā)射光譜分析獲得的信號強(qiáng)度和由濃度已知溶液制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線來定量Fe和Al的含量。另外,考慮到各試樣之間的測定偏差,采用對從相同的合金化熱浸鍍鋅鋼板切出的至少3個試樣進(jìn)行測定的平均值。
[0166]對于鍍層附著量沒有特別限制,從耐蝕性的觀點(diǎn)來看,母材鋼板的單面附著量優(yōu)選為5g/m2以上。另外,從確保鍍層密合性的觀點(diǎn)來看,單面附著量優(yōu)選不超過100g/m2。[0167](鋼板的制造方法)
[0168]在本發(fā)明中,為了獲得材質(zhì)各向異性少的980MPa以上的鋼板,重要的是制成抑制了特定織構(gòu)的形成的鋼板,以下描述用于同時滿足它們的制造條件的細(xì)節(jié)。
[0169]對熱軋之前的制造方法沒有特別限制。即,在利用高爐、電爐等的熔煉之后進(jìn)行各種二次冶煉,接著采用普通的連鑄、利用鑄錠法的鑄造以及薄板坯鑄造等方法鑄造即可。在連鑄時,可以先冷卻至低溫之后再次加熱、然后進(jìn)行熱軋,也可以將鑄造板坯連續(xù)地?zé)彳垺T鲜褂脧U料也無妨。
[0170](第一熱軋)
[0171]將從加熱爐抽出的板坯供給作為第一熱軋的粗軋工序進(jìn)行粗軋,獲得粗棒。本發(fā)明的鋼板必須滿足以下的要件。首先,粗軋后的奧氏體粒徑、即精軋前的奧氏體粒徑是重要的。優(yōu)選精軋前的奧氏體粒徑小,如果為200 μ m以下,大大有助于晶粒的微細(xì)化和均質(zhì)化。
[0172]在精軋之前,為了獲得200 μ m以下的奧氏體粒徑,需要在1000~1200°C的溫度區(qū)域的粗軋中進(jìn)行一次以上的壓下率40 %以上的軋制。
[0173]精軋前的奧氏體粒徑優(yōu)選為160 μ m以下,進(jìn)一步理優(yōu)選為100 μ m以下,為了獲得該粒徑,進(jìn)行2次以上的40%以上的軋制。然而,超過70%的壓下或超過10次的粗軋有軋制溫度降低或氧化皮過量生成的擔(dān)憂。
[0174]粗軋后(即精軋前)的奧氏體晶界據(jù)推測作為精軋中的一個再結(jié)晶核起作用。粗軋后的奧氏體粒徑如下來確認(rèn):盡可能將進(jìn)入精軋之前的鋼板坯驟冷(例如按10°C /秒以上冷卻),蝕刻鋼板坯的 斷面使奧氏體晶界浮現(xiàn),用光學(xué)顯微鏡觀察來確認(rèn)。此時,通過圖像分析、計(jì)點(diǎn)法在50倍以上的倍率下對于20個視場以上測定奧氏體粒徑。
[0175](第二熱軋)
[0176]粗軋工序(第一熱軋)結(jié)束之后,開始作為第二熱軋的精軋工序。從粗軋工序結(jié)束到精軋工序開始的時間優(yōu)選為150秒以下。
[0177]在精軋工序(第二熱軋)中,優(yōu)選將精軋開始溫度設(shè)定為1000°C以上。精軋開始溫度低于1000°c時,各精軋道次中給予軋制對象的粗棒的軋制溫度低溫化,成為未再結(jié)晶溫度區(qū)域的壓下,織構(gòu)發(fā)達(dá)、各向同性劣化。
[0178]另外,對精軋開始溫度的上限沒有特別限定。然而,為1150°C以上時,在精軋前和道次之間,在鋼板鐵基體和表面氧化皮之間有可能產(chǎn)生成為鱗片狀紡錘氧化皮缺陷的起點(diǎn)的氣泡,因此優(yōu)選低于1150°C。
[0179]在精軋中,將由鋼板的成分組成確定的溫度設(shè)定為Tl,在T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域進(jìn)行軋制,其中至少一次軋制為一道30%以上。另外,在精軋中,總壓下率為50%以上。通過滿足該條件,自鋼板的表面起板厚的5/8~3/8的范圍內(nèi),{100}〈011〉~{223}〈110〉取向群的極密度的平均值為6.5以下,且{332}〈113〉的晶體取向的極密度為5.0以下。由此,獲得了材質(zhì)各向異性少的高強(qiáng)度鋼板。
[0180]其中,Tl是用下述式⑴算出的溫度。
[0181]T1(°C ) = 850+10 X (C+N) XMn+350 XNb+250 X Ti+40 XB+10 X Cr+100 XMo+100 X
V..?式(I)
[0182](:、隊(duì)]?11、恥、11、8、0、]\10和¥是各元素的含量(質(zhì)量%)。其中,不含T1、B、Cr、Mo、V時,視作O進(jìn)行計(jì)算。[0183]T1+30°C以上且T1+150°C以下的溫度區(qū)域的大壓下及此后的Tl以上且低于T1+30°C的輕壓下如后述實(shí)施例的表2、3中所見到的那樣,控制自鋼板的表面起板厚的5/8~3/8的范圍內(nèi)的{100}〈011〉~{223}〈110〉取向群的極密度的平均值、{332}〈113〉的晶體取向的極密度,從而飛躍性改善了最終制品的材質(zhì)的各向異性。
[0184]Tl溫度本身根據(jù)經(jīng)驗(yàn)求出。本發(fā)明人等通過實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)性地認(rèn)識到以Tl溫度作為基準(zhǔn)可促進(jìn)各鋼的奧氏體域下的再結(jié)晶。此外為了獲得良好的材質(zhì)均一性,重要的是蓄積大壓下產(chǎn)生的應(yīng)變,且精軋中總壓下率必須為50%以上。此外,優(yōu)選采取70%以上的壓下,而若采取超過90%的壓下率,則需要確保溫度、施加過大的軋制負(fù)荷。
[0185]T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域的總壓下率低于50%時,熱軋中蓄積的軋制應(yīng)變不充分,奧氏體的再結(jié)晶沒有充分進(jìn)行。因此,織構(gòu)發(fā)達(dá),各向同性劣化??倝合侣蕿?0%以上時,即使考慮溫度變動等引起的偏差,也可獲得充分的各向同性。另一方面,總壓下率超過90%時,有可能因加工發(fā)熱而難以為T1+200°C以下的溫度區(qū)域,另外軋制負(fù)荷增加、軋制變得困難。
[0186]在精軋中,為了通過釋放蓄積的應(yīng)變來促進(jìn)均一的再結(jié)晶,在T1+30°C以上且TI+2000C以下進(jìn)行軋制,其中至少一次軋制為一道30%以上。
[0187]此外,為了通過釋放蓄積的應(yīng)變來促進(jìn)均一的再結(jié)晶,T1+30°C以上且T1+200°C以下的大壓下之后,需要將低于T1+30°C的溫度區(qū)域的加工量抑制得盡量少。因此,低于T1+30°C下的壓下率優(yōu)選為30%以下。為了改善板形狀,優(yōu)選10%以上的壓下率,在更重視擴(kuò)孔性的情況下,壓下率優(yōu)選為0%。另外,低于T1+30°C下的壓下率大時,好不容易再結(jié)晶的奧氏體晶粒會伸展,精軋后的停留時間短時,再結(jié)晶沒有充分進(jìn)行,材質(zhì)的各向異性會增大。即,關(guān)于本發(fā)明發(fā)明的制造條件,通過使奧氏體在精軋中均一且微細(xì)地再結(jié)晶,從而控制制品的織構(gòu),改善材質(zhì)的各向異性。
[0188]軋制率可以根據(jù)軋制負(fù)荷、板厚測定等通過實(shí)際結(jié)果或計(jì)算求出。溫度可用機(jī)架間溫度計(jì)來實(shí)測,或者通過考慮了加工發(fā)熱的計(jì)算模擬由線速度、壓下率等求出?;蛘呃眠@兩者求出。
[0189]如上進(jìn)行的熱軋(第一熱軋、第二熱軋)在Ar3相變溫度以上的溫度下結(jié)束。在Ar3以下結(jié)束熱軋時,會成為奧氏體和鐵素體的兩相域軋制,向{100}〈011>~{223}〈110>取向群的集聚加強(qiáng)。結(jié)果助長了材質(zhì)各向異性。
[0190](冷軋前冷卻)
[0191]在精軋中,進(jìn)行壓下率為30%以上的最終壓下之后,以等待時間t秒滿足下述式
(2)的方式開始冷軋前冷卻。
[0192]t ≤2.5Xtl 式(2)
[0193]其中,tl由下述式(3)求出。
[0194]tl = 0.0OlX ((Tf-Tl) ΧΡ1/100)2-0.109X ((Tf-Tl) ΧΡ1/100)+3.I..?式(3)
[0195]其中,在上述式(3)中,Tf是壓下率為30%以上的最終壓下后的鋼坯的溫度,Pl是30%以上的最終壓下的壓下率。
[0196]其中,“壓下率為30%以上的最終壓下”是指,在精軋中進(jìn)行的多道軋制中,壓下率達(dá)到30%以上的軋制中最后進(jìn)行的軋制。例如,在精軋中進(jìn)行的多道軋制中,在最終段進(jìn)行的軋制的壓下率為30%以上時,該在最終段進(jìn)行的軋制是“壓下率為30%以上的最終壓下”。另外,在精軋中進(jìn)行的多道軋制中,如果在最終段之前進(jìn)行的軋制的壓下率為30%以上、該在最終段之前進(jìn)行的軋制(壓下率為30%以上的軋制)進(jìn)行之后不進(jìn)行壓下率為30%以上的軋制時,則該在最終段之前進(jìn)行的軋制(壓下率為30%以上的軋制)為“壓下率為30%以上的最終壓下”。
[0197]在精軋中,進(jìn)行壓下率為30%以上的最終壓下之后,直至冷軋前冷卻開始的等待時間t秒對奧氏體的粒徑有很大影響,且對冷軋退火后的組織有強(qiáng)烈的影響。等待時間t超過tl X 2.5時,發(fā)生粗粒化,伸長率顯著降低。
[0198]通過使等待時間t進(jìn)一步滿足下述式(2a),可以優(yōu)先地抑制晶粒的生長。結(jié)果,盡管再結(jié)晶沒有充分進(jìn)行,仍能夠充分提高鋼板的伸長率,同時可以提高疲勞特性。
[0199]t〈tl 式(2a)
[0200]另一方面,通過使等待時間t秒進(jìn)一步滿足下述式(2b),再結(jié)晶化充分進(jìn)行,晶體取向無規(guī)化。因此,可以充分提高鋼板的伸長率,同時可以大幅提高各向同性。
[0201]tl≤ t≤ tlX2.5 式(2b)
[0202]其中,如圖3所示,在連續(xù)熱軋生產(chǎn)線I中,被加熱爐加熱至規(guī)定溫度的鋼坯(板坯)依次被粗軋機(jī)2、精軋機(jī)3軋制,成為規(guī)定厚度的熱軋鋼板4并被送出到輸出輥道5。在本發(fā)明的制造方法中,用粗軋機(jī)2進(jìn)行的粗軋工序(第一熱軋)中,在1000°C以上且1200°C以下的溫度范圍對鋼坯(板坯)進(jìn)行一次以上的壓下率40%以上的軋制。
[0203]這樣用粗軋機(jī)2軋制至規(guī)定厚度的粗棒接著被精軋機(jī)3的多個軋鋼機(jī)架6精軋(第二熱軋),成為熱軋鋼板4。而且,在精軋機(jī)3中,在溫度T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域進(jìn)行軋制,其中至少一次軋制為一道30%以上。另外,在精軋機(jī)3中,總壓下率為50%以上。
[0204]此外,在精軋工序中,進(jìn)行壓下率為30%以上的最終壓下之后,以等待時間t秒滿足上述式(2)或上述式(2a)、(2b)中任一者的方式開始冷軋前冷卻。該冷軋前冷卻的開始由精軋機(jī)3的各軋鋼機(jī)架6之間配置的機(jī)架間冷卻噴嘴10或者配置于輸出輥道5的冷卻噴嘴11來進(jìn)行。
[0205]例如,僅在精軋機(jī)3前段(圖3中左側(cè)、軋制的上游側(cè))配置的軋鋼機(jī)架6中進(jìn)行壓下率為30%以上的最終壓下、不在精軋機(jī)3后段(圖3中右側(cè)、軋制的下游側(cè))配置的軋鋼機(jī)架6中進(jìn)行壓下率為30%以上的軋制時,冷軋前冷卻的開始由配置于輸出輥道5的冷卻噴嘴11來進(jìn)行,因而等待時間t秒有時會不滿足上述式(2)或上述式(2a)、(2b)。該情況下,由精軋機(jī)3的各軋鋼機(jī)架6之間配置的機(jī)架間冷卻噴嘴10開始冷軋前冷卻。
[0206]另外,例如在精軋機(jī)3后段(圖3中右側(cè)、軋制的下游側(cè))配置的軋鋼機(jī)架6中進(jìn)行壓下率為30%以上的最終壓下時,即使由配置于輸出輥道5的冷卻噴嘴11來進(jìn)行冷軋前冷卻的開始,等待時間t秒有時也可滿足上述式(2)或上述式(2a)、(2b)。該情況下,由配置于輸出輥道5的冷卻噴嘴11開始冷軋前冷卻也無妨。當(dāng)然,進(jìn)行壓下率為30%以上的最終壓下之后,也可以由精軋機(jī)3的各軋鋼機(jī)架6之間配置的機(jī)架間冷卻噴嘴10開始冷軋前一次冷卻。
[0207]另外,在該冷軋前冷卻中,以50°C /秒以上的平均冷卻速度進(jìn)行溫度變化(溫度降低)為40°C以上且140°C以下的冷卻。
[0208]溫度變化低于40°C時,再結(jié)晶的奧氏體晶粒生長,低溫韌性劣化。通過設(shè)定為40°C以上,可以抑制奧氏體晶粒的粗大化。低于40°C時,得不到該效果。另一方面,超過140°C時,再結(jié)晶變得不充分,變得難以獲得目標(biāo)的無規(guī)織構(gòu)。另外,也難以獲得有利于伸長率的鐵素體相,或者由于鐵素體相的硬度提高,因而成形性也劣化。另外,溫度變化超過140°C時,有可能突破至Ar3相變點(diǎn)溫度以下。該情況下,即使是始于再結(jié)晶奧氏體的相變,由于變異選擇尖銳化,結(jié)果還是形成了織構(gòu)使各向同性降低。
[0209]冷軋前冷卻中的平均冷卻速度低于50°C /秒時,再結(jié)晶的奧氏體晶粒必然生長,低溫韌性劣化。對平均冷卻速度的上限沒有特別限制,從鋼板形狀的觀點(diǎn)來看,200°C /秒以下被認(rèn)為是妥當(dāng)?shù)摹?br> [0210]另外, 如之前所說明的,為了促進(jìn)均一的再結(jié)晶,低于T1+30°C的溫度區(qū)域的加工量優(yōu)選盡可能少,低于T1+30°C的溫度區(qū)域的壓下率優(yōu)選為30%以下。例如,圖3所示的連續(xù)熱軋生產(chǎn)線I的精軋機(jī)3中,通過配置在前段側(cè)(圖3中左側(cè)、軋制的上游側(cè))的I個或2個以上的軋鋼機(jī)架6時,鋼板為T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域,通過配置在其后段側(cè)(圖3中右側(cè)、軋制的下游側(cè))的I個或2個以上的軋鋼機(jī)架6時,鋼板為低于T1+30°C的溫度區(qū)域,上述情況下優(yōu)選的是通過配置在其后段側(cè)(圖3中右側(cè)、軋制的下游側(cè))的I個或2個以上的軋鋼機(jī)架6時不進(jìn)行壓下或者即使進(jìn)行壓下、低于T1+30°C下的壓下率也總計(jì)為30%以下。從板厚精度、板形狀的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選低于T1+30°C下的壓下率總計(jì)為10%以下。要求更高的各向同性時,優(yōu)選低于T1+30°C的溫度區(qū)域的壓下率為0%。
[0211]在本發(fā)明制造方法中,對軋制速度沒有特別限制。然而,精軋的最終機(jī)架側(cè)的軋制速度低于400米/分鐘(mpm)時,Y晶粒生長而粗大化,可析出用于獲得延性的鐵素體的區(qū)域減少,延性有可能劣化。對軋制速度的上限沒有特別限制,均可獲得本發(fā)明的效果,但從設(shè)備制約來看,1800米/分鐘以下是現(xiàn)實(shí)的。因此,在精軋工序中,軋制速度優(yōu)選為400米/分鐘以上且1800米/分鐘以下。另外,在熱軋中,粗軋后可以將薄板坯(粗棒)接合而連續(xù)地進(jìn)行精軋。此時,先將粗棒卷成卷狀,可以根據(jù)需要納入具有保溫功能的罩中,再次卷開之后進(jìn)行接合。
[0212](卷取)
[0213]這樣獲得熱軋鋼板之后,在700°C以下卷取。卷取溫度超過700°C時,熱軋組織中生成粗大的鐵素體、珠光體組織,退火后的組織不均一性變大,最終制品的材質(zhì)各向異性增大。另外,在超過700 V的溫度下卷取時,鋼板表面形成的氧化物的厚度過大,酸洗變得困難。對卷取溫度的下限沒有特別限定,發(fā)揮本發(fā)明的效果即可。然而,技術(shù)方面難以在室溫以下的溫度下卷取,因此室溫為實(shí)質(zhì)的下限。
[0214](酸洗)
[0215]對這樣制造的熱軋鋼板進(jìn)行酸洗。酸洗由于除去母材鋼板的表面的氧化物,因此對于提高鍍敷性而言是重要的。另外,可以進(jìn)行一次酸洗,也可以分多次進(jìn)行酸洗。
[0216](冷軋)
[0217]接著,將經(jīng)過酸洗的熱軋鋼板按壓下率40~80%進(jìn)行冷軋。壓下率低于40%時,難以將形狀保持平坦。另外,最終產(chǎn)片的延性劣化,因此將其作為下限。另一方面,超過80%的冷軋會使冷軋負(fù)荷過大、冷軋變得困難,因此將其作為上限。45~70%是更優(yōu)選的范圍。對軋制道次的次數(shù)、各道次的壓下率沒有特別限定,發(fā)揮本發(fā)明的效果即可。
[0218](熱浸鍍鋅)[0219]冷軋后,使母材鋼板通過連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線(CGL),進(jìn)行熱浸鍍鋅。
[0220](退火)
[0221]經(jīng)過冷軋的鋼板(母材鋼板)此后在連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線中被加熱至750~900°C的退火溫度。退火溫度低于750°C時,熱軋時形成的碳化物再固溶過于費(fèi)時,全部或部分碳化物殘留,難以確保980MPa以上的強(qiáng)度。由此,750°C是退火溫度的下限。另一方面,加熱至過高的溫度不僅導(dǎo)致成本上升而在經(jīng)濟(jì)上不優(yōu)選,而且板形狀變差、使輥的壽命降低。因此,將退火溫度的上限設(shè)定為900°C。對退火溫度下的保持時間沒有特別限制,為了溶解碳化物,10秒以上的熱處理是理想的。另一方面,熱處理時間超過600秒時,導(dǎo)致成本的上升,在經(jīng)濟(jì)上是不優(yōu)選的??梢栽?50~900°C的退火溫度下進(jìn)行等溫保持,進(jìn)行傾斜加熱在達(dá)到最高溫度之后立即開始冷卻也可發(fā)揮本發(fā)明的效果。
[0222]將母材鋼板加熱至退火溫度的過程中,將室溫以上且650°C以下的平均加熱速度設(shè)定為下述式(4)所示的HRl CC/秒),將超過650°C到退火溫度的平均加熱速度設(shè)定為下述式(5)所示的HR2(°C/秒)。
[0223]HRl ≥ 0.3 式(4)
[0224]HR2 ^ 0.5 X HRl 式(5)
[0225]通過在上述條件下進(jìn)行熱軋、進(jìn)一步進(jìn)行冷軋前冷卻,可兼顧晶粒的微細(xì)化和晶體取向的無規(guī)化。然而,此后進(jìn)行的冷軋,強(qiáng)勢的織構(gòu)發(fā)達(dá),該織構(gòu)容易殘留在鋼板中。結(jié)果,母材鋼板的各向同性降低。因此,理想的是通過適當(dāng)實(shí)施在冷軋后進(jìn)行的加熱,盡可能使冷軋中發(fā)達(dá)的織構(gòu)消失。因此,需要將加熱的平均加熱速度分成上述式(4)、(5)所示的2個階段。
[0226]通過該兩個階段的加熱使母材鋼板的織構(gòu)、特性改善,雖然具體原因是不明確的,但認(rèn)為該效果與冷軋時引入的位錯的恢復(fù)以及再結(jié)晶有關(guān)聯(lián)。即,通過加熱在鋼板中產(chǎn)生的再結(jié)晶的驅(qū)動力是通過冷軋?jiān)阡摪逯行罘e的應(yīng)變。室溫以上且650°C以下的溫度范圍的平均加熱速度HRl小時,通過冷軋引入的位錯恢復(fù),不發(fā)生再結(jié)晶。結(jié)果,冷軋時發(fā)達(dá)的織構(gòu)直接殘留,各向同性等特性劣化。室溫以上且650°C以下的溫度范圍的平均加熱速度HRl小于0.3°C /秒時,通過冷軋引入的位錯會恢復(fù),冷軋時形成的強(qiáng)勢的織構(gòu)會殘留。因此,需要將室溫以上且650°C以下的溫度范圍的平均加熱速度HRl設(shè)定為0.3 (°C /秒)以上。如果平均加熱速度HRl為0.3 (V /秒)以上,則能夠使位錯密度大的鐵素體(位錯的恢復(fù)慢)再結(jié)晶,形成具有各種晶體取向的再結(jié)晶晶粒,織構(gòu)無規(guī)化,各向異性減少。另外,將加熱速度設(shè)定為超過100CC/秒)導(dǎo)致過度的設(shè)備投資,在經(jīng)濟(jì)上是不優(yōu)選的。因此,平均加熱速度HRl的實(shí)質(zhì)的上限為100 (V /秒)。
[0227]另一方面,超過650°C到退火溫度的平均加熱速度HR2大時,冷軋后的鋼板中存在的鐵素體不會再結(jié)晶,加工狀態(tài)的未再結(jié)晶鐵素體殘留。尤其是將含有超過0.1%的C的鋼加熱至鐵素體和奧氏體的兩相域時,所形成的奧氏體阻礙再結(jié)晶鐵素體的生長,未再結(jié)晶鐵素體更容易殘留。該未再結(jié)晶鐵素體具有強(qiáng)勢的織構(gòu),因此對各向同性產(chǎn)生不良影響,并且由于含有許多位錯,因此使延性大幅劣化。由此,超過650°c到退火溫度的溫度范圍的平均加熱速度HR2必須為0.5 X HRl (°C /秒)以下。平均加熱速度HR2超過0.5 X HRl (°C/秒)時,在再結(jié)晶之前,碳化物形成奧氏體,所形成的奧氏體晶粒使再結(jié)晶晶粒的生長延遲。結(jié)果,冷軋狀態(tài)的織構(gòu)殘留,各向異性增大。[0228]本發(fā)明人等深入調(diào)查了制造條件與織構(gòu)的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過將HRl設(shè)定為HR2的2倍以上,能夠使織構(gòu)無規(guī)化并減少各向異性。這種加熱速度控制帶來的織構(gòu)的無規(guī)化是采用加熱速度恒定的普通退火難以獲得的。
[0229](退火后的冷卻)
[0230]退火結(jié)束之后,將母材鋼板以平均冷卻速度0.1~200°C /秒從退火溫度冷卻到500°C。平均冷卻速度低于0.1°C/秒時,生產(chǎn)率會大幅受損。另一方面,過度提高冷卻速度時,制造成本增高,因此將上限設(shè)定為200°C /秒。另外,650~500°C的溫度區(qū)域的冷卻速度優(yōu)選設(shè)定為3~200°C /秒。冷卻速度過低時,奧氏體在冷卻過程中相變?yōu)橹楣怏w組織。由于難以確保體積分?jǐn)?shù)8%以上的奧氏體,因此優(yōu)選為3°C/秒以上。冷卻方法可以是輥冷卻、空氣冷卻、水冷和它們的組合使用中的任一種方法。
[0231](溫度保持)
[0232]此后,在500~350°C之間保持10~1000秒鐘。通過該溫度保持,發(fā)生貝氏體相變,使殘留奧氏體穩(wěn)定化。將保持溫度的上限設(shè)定為500°C是因?yàn)樵谠摐囟纫韵掳l(fā)生貝氏體相變。另一方面,在低于350°C的溫度區(qū)域保持使貝氏體相變需要長時間,因此設(shè)備變得過大、生產(chǎn)率差。因此,保持溫度設(shè)定為500~350°C。將保持時間的下限設(shè)定為10秒是因?yàn)?,低?0秒的保持時,貝氏體相變沒有充分進(jìn)行,不能使殘留奧氏體穩(wěn)定化,不能獲得優(yōu)異的成形性。另一方面,超過1000秒的保持,生產(chǎn)率下降。需要說明的是,保持不僅是指等溫保持,也包括在該溫度區(qū)域的緩慢冷卻或加熱。
[0233](熱浸鍍鋅和合金化熱浸鍍鋅)
[0234]這樣制造的冷軋鋼板(母材鋼板)接著在熔融鋅鍍浴中浸潰,進(jìn)行熱浸鍍鋅處理,制造本發(fā)明的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板。另外,在鍍敷處理之后接著進(jìn)行合金化處理時,制造本發(fā)明的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板。
[0235]熔融鋅鍍浴中浸潰的母材鋼板的溫度優(yōu)選是從比熔融鋅鍍浴的溫度低40°C的溫度到比熔融鋅鍍浴的溫度高50°C的溫度的范圍。浸潰的母材鋼板的溫度低于“熔融鋅鍍浴溫度-40” 1:時,進(jìn)入鋅鍍浴時的抽熱大,部分熔融鋅凝固,鍍層外觀有時劣化??梢栽阱冊〗⑶斑M(jìn)行再加熱,使板溫度為(熔融鋅鍍浴溫度-40) V以上,然后使其在鍍浴中浸潰。另外,母材鋼板的溫度超過(熔融鋅鍍浴溫度+50) °C時,隨著鍍浴的溫度上升誘發(fā)操作方面的問題。
[0236]另外,鍍層的合金化處理在460°C以上進(jìn)行。合金化處理溫度低于460°C時,合金化的進(jìn)行緩慢,生產(chǎn)率差。對上限沒有特別限制,但超過600°C時,形成碳化物,硬質(zhì)組織(馬氏體、貝氏體、殘留奧氏體)的體積分?jǐn)?shù)減少,難以確保優(yōu)異的延性,因此600°C是實(shí)質(zhì)的上限。
[0237]為了抑制鍍不上、促進(jìn)合金化,理想的是,在鍍浴中提供IOm/分鐘以上且50m/分鐘以下的射流。屬于Ζη、Α1的氧化膜的浮渣在鍍浴的表面漂浮。母材鋼板的表面存在有大量氧化膜的情況下,在鍍浴中浸潰時,浮渣附著于母材鋼板的表面,容易發(fā)生鍍不上。而且,附著于鋼板的浮渣不僅鍍不上,而且使合金化延遲。
[0238]該 性質(zhì)在含有大量S1、Mn的鋼板中特別顯著。雖然詳細(xì)的機(jī)理不明確,但認(rèn)為形成在母材鋼板表面的S1、Mn的氧化物與同樣為氧化物的浮渣反應(yīng),從而助長了鍍不上、合金化延遲。將射流的流速設(shè)定為IOm/分鐘以上且50m/分鐘以下是因?yàn)?,低于IOm/分鐘時不能利用射流得到抑制鍍不上的效果。設(shè)定為50m/分鐘以下不僅是因?yàn)殄儾簧系囊种菩Ч柡?,而且是為了避免過大的設(shè)備投資導(dǎo)致的高成本。
[0239]將浴中的熔融鋅的流速設(shè)定為IOm/分鐘以上且50m/分鐘以下的目的是防止熔渣(dross)附著在母材鋼板的表面。因此,理想的是,主要將直到母材鋼板在鍍浴中浸潰的深度的流速設(shè)定為上述范圍。另一方面,在鍍浴的底部有時堆積有熔渣,使浴的底部附近的熔融鋅流動會增大將堆積的熔渣卷起使得熔渣附著在母材鋼板表面的可能性。由此,理想的是,流速設(shè)定在從鍍浴的表面到母材鋼板浸潰的深度的區(qū)域。鍍浴的大小只要可浸潰母材鋼板即可,何種寬度均可,一般為汽車外板用途的鋼板的最大尺寸2m左右的寬度。鍍浴的大小充分大于該尺寸即可。由于熔渣堆積在鍍浴的底部,通過的板使浴中的鋅流動,有可能將熔渣卷起而附著在母材鋼板的表面。因此,浴深度較深是理想的。
[0240]另外,鍍浴除了純鋅以外還可以含有Fe、A1、Mg、Mn、S1、Cr等。
[0241]此外,為了進(jìn)一步提高鍍層密合性,在連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線的退火之前,可以對母材鋼板施加由N1、Cu、Co、Fe中的一種或多種構(gòu)成的鍍層。另外,鍍敷處理有如下方法:“脫脂酸洗后在非氧化氣氛中加熱,在含有H2和N2的還原氣氛中退火,然后冷卻到鍍浴溫度附近,在鍍浴中浸潰”的森氏帶鋼氮化浸潰鍍鋅法(Sendzimir process);“調(diào)節(jié)退火時的氣氛,首先將鋼板表面氧化之后,此后通過還原進(jìn)行鍍敷前的凈化,然后在鍍浴中浸潰”的完全還原爐方式;或者“將鋼板脫脂酸洗之后,使用氯化銨等進(jìn)行助熔劑處理,在鍍浴中浸潰”的助熔劑法等,在任何條件下進(jìn)行處理均可發(fā)揮本發(fā)明的效果。
[0242]另外,制造合金化熱浸鍍鋅鋼板時,為了控制鍍層的特性,優(yōu)選將鍍浴中的有效Al濃度控制在0.05~0.500質(zhì)量%的范圍。此處,鍍浴中的有效Al濃度是浴中的Al濃度減去浴中的Fe濃度而獲得的值。
[0243]有效Al濃度低于0.05質(zhì)量%時,熔渣發(fā)生顯著,不能獲得良好的外觀。另一方面,有效Al濃度高于0.500質(zhì)量%時,合金化延遲,生產(chǎn)率差。由此,浴中的有效Al濃度的上限優(yōu)選設(shè)定為0.500質(zhì)量%。
[0244]另外,在低溫下進(jìn)行合金化時,合金化處理可用于促進(jìn)貝氏體相變。
[0245]為了改善涂裝性、焊接性,還可以在本發(fā)明的熱浸鍍鋅鋼板和合金化熱浸鍍鋅鋼板的表面施加上層鍍層,或者實(shí)施各種處理例如鉻酸鹽處理、磷酸鹽處理、潤滑性改進(jìn)處理、焊接性改進(jìn)處理等。
[0246]另外,對于本發(fā)明的熱浸鍍鋅鋼板和合金化熱浸鍍鋅鋼板,可以進(jìn)一步進(jìn)行平整軋制(skin pass rolling)。平整軋制的壓下率優(yōu)選為0.1~1.5%的范圍。低于0.1%時,效果小,也難以控制。超過1.5%時,生產(chǎn)率顯著降低。平整軋制可以在線進(jìn)行,也可以離線進(jìn)行。另外,可以一次性進(jìn)行目標(biāo)壓下率的平整軋制,也可以分?jǐn)?shù)次進(jìn)行。
[0247]實(shí)施例
[0248]接著通過實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是,實(shí)施例中的條件是為了確認(rèn)本發(fā)明的可實(shí)施性和效果而采用的一個條件例,本發(fā)明不限于這一條件例。只要不偏離本發(fā)明的要旨、達(dá)成本發(fā)明的目的,本發(fā)明就可采用各種條件。將實(shí)施例中使用的各鋼的化學(xué)成分示于表1 。表2、3中示出了各制造條件。另外,將利用表2的制造條件的各鋼種的組織構(gòu)成和機(jī)械特性示于表4。需要說明的是,各表中的下劃線表示在本發(fā)明的范圍以外、或者在本發(fā)明的優(yōu)選范圍以外。[0249]對于使用具有表1中所示成分的“A~S”的發(fā)明鋼和“a~d”的比較鋼來研究的結(jié)果進(jìn)行說明。其中,在表1中,各成分組成的數(shù)值表示質(zhì)量%。在表2~4中,給鋼種標(biāo)記的英文字母A~U和英文字母a~g表示表1的各發(fā)明鋼A~U和各比較鋼a~g的成分。
[0250]將這些鋼(發(fā)明鋼A~S和比較鋼a~d)加熱至1200°C,按照表2所示的條件進(jìn)行熱軋,在Ar3相變溫度以上結(jié)束熱軋。
[0251]關(guān)于熱軋,首先在作為第一熱軋的粗軋中,在1000°C以上且1200°C以下的溫度區(qū)域按40 %以上的壓下率軋制一次以上。然而,對于鋼種A2、C2、E2、J2、02,在粗軋中不進(jìn)行一道的壓下率為40%以上的軋制。將粗軋中的壓下率為40%以上的壓下次數(shù)、各壓下率(% )、粗軋后(精軋前)的奧氏體粒徑(Pm)示于表2。另外,將各鋼種的溫度Tl (°C )示于表2。 [0252]粗軋結(jié)束之后,進(jìn)行作為第二熱軋的精軋。在精軋中,在T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域進(jìn)行軋制,其中至少一次軋制為一道的壓下率30%以上,在低于T1+30°C的溫度范圍內(nèi)將總壓下率設(shè)定為30%以下。另外,在精軋中,在T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域的最終一道進(jìn)行一道的壓下率30%以上的軋制。
[0253]然而,關(guān)于鋼種C3、E3、J3、03,在T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域不進(jìn)行壓下率30%以上的軋制。另外,鋼種A4、C4的低于T1+30°C的溫度范圍的總壓下率超過30%。
[0254]另外,在精軋中,將總壓下率設(shè)定為50%以上。然而,對于鋼種A3、C3、E3、J3、03,T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域的總壓下率低于50%。
[0255]在表2中示出精軋中的:T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域的總壓下率(% ) ;T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域的最終一道的壓下后的溫度(°C ) ;P1:30%以上的最終壓下的壓下率(T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域的最終一道的壓下率)(%)。另外,將精軋中在低于T1+30°C的溫度范圍壓下時的壓下率(%)示于表2。
[0256]在精軋中,進(jìn)行Tl+30°C以上且Tl+200°C以下的溫度區(qū)域的最終壓下之后,在等待時間t秒經(jīng)過2.5 X tl之前開始冷軋前冷卻。在冷軋前冷卻中,將平均冷卻速度設(shè)定為50°C /秒以上。另外,冷軋前冷卻中的溫度變化(冷卻溫度量)設(shè)定為40°C以上且140°C以下的范圍。
[0257]然而,關(guān)于鋼種么6、0434、14、03,自精軋中的T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域的最終壓下起,在等待時間t秒經(jīng)過2.5 Xtl之后開始冷軋前冷卻(熱軋精軋后?冷卻)。鋼種A22、C16、E12、E13的冷軋前冷卻中的溫度變化(熱軋精軋后.冷卻量)少于40°〇,鋼種八21、(:15311的冷軋前冷卻中的溫度變化(熱軋精軋后?冷卻量)超過140°C。鋼種A22、C16、E13的冷軋前冷卻中的平均冷卻速度(熱軋精軋后?冷卻速度)低于50°C /秒。
[0258]將各鋼種的tl (秒)、從精軋中的T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域的最終壓下到開始冷軋前冷卻的等待時間t (秒)、t/tl、冷軋前冷卻中的溫度變化(冷卻量)(V )、冷軋前冷卻中的平均冷卻速度(V /秒)示于表2。
[0259]冷軋前冷卻之后,在700°C以下進(jìn)行卷取,獲得2~4.5mm厚的熱軋板材。
[0260]然而,鋼種A7、C8的卷取溫度超過700°C。關(guān)于各鋼種,將冷軋前冷卻的停止溫度(卷取溫度)(°C)示于表2。
[0261]接著,將熱軋板材酸洗之后,按壓下率40%以上且80%以下進(jìn)行冷軋,使得冷軋后的板厚為1.2mm。然而,鋼種A17、E9、J15的冷軋的壓下率低于40%。將冷軋中的各鋼種的壓下率(%)示于表3。另外,將冷軋的壓下率設(shè)定為80%時,軋制負(fù)荷過高,不能冷軋至規(guī)定的板厚。因此,實(shí)質(zhì)的上限的壓下率為80%左右。
[0262]此后,在連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線中,對這些冷軋板(母材鋼板)實(shí)施熱處理和熱浸鍍鋅處理。
[0263]在連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線中,首先加熱至750°C以上且900°C以下的溫度區(qū)域,在該溫度區(qū)域保持10秒以上且600秒以下進(jìn)行退火。另外,在加熱至750~900°C的溫度區(qū)域的過程中,將室溫以上且650°C以下的平均加熱速度HRl (V /秒)設(shè)定為0.3以上(HRl ^ 0.3),將超過650°C到750~900°C的平均加熱速度HR2(°C /秒)設(shè)定為0.5 XHRl以下(HR2 ( 0.5XHRl)。將各鋼種的加熱溫度(退火溫度)、加熱保持時間(直至冷軋后一次冷卻開始的時間)(秒)、平均加熱速度HR1、HR2 (V /秒)示于表3。
[0264]然而,鋼種A20的退火溫度超過900°C。鋼種A7、C4、E5、J5、04的退火溫度低于750°C。鋼種C3、E6、J5的保持時間少于I秒。鋼種A18、C13的保持時間超過600秒。另外,鋼種C12的平均加熱速度HRl低于0.3 CC /秒)。鋼種A12、A13、A15、A15、C3、C4、C9、C11、J10、Jll、J13、J14、010 的平均加熱速度 HR2(°C / 秒)超過 0.5 X HRl。
[0265]退火后,以0.1~200°C /秒的平均冷卻速度從退火溫度冷卻到500°C。鋼種A19、C13的平均冷卻速度低于0.1°C /秒。將各鋼種的平均冷卻速度(V /秒)示于表3。
[0266]進(jìn)行冷卻后,在500~350°C之間保持10~1000秒鐘。將各鋼的保持時間示于表3。然而,鋼種A8、C5、J6、05的保持時間低于10秒。
[0267]接著,將母材鋼板在控制為規(guī)定條件的熔融鋅鍍浴中浸潰,此后冷卻到室溫。鍍浴的溫度控制在440~470°C。另外,進(jìn)行熱浸鍍鋅時,使母材鋼板的溫度為(鋅鍍浴溫度-40) V以上且(鋅鍍浴溫度+50) °C以下。熔融鋅鍍浴中的有效Al濃度設(shè)定為0.09~
0.17質(zhì)量%的范圍。對于一部分鋼板,在熔融鋅鍍浴中浸潰后,在460°C以上且600°C以下進(jìn)行合金化處理之后,冷卻到室溫。作為此時的單位面積重量,兩面均為約35g/m2。最后,按0.4%的壓下率對所得鋼板進(jìn)行平整軋制。
[0268]為了抑制鍍敷、促進(jìn)合金化,在鍍浴中提供IOm/分鐘以上且50m/分鐘以下的射流。將對各鋼進(jìn)行熱浸鍍鋅時在鍍浴中提供的射流的速度m/分鐘、合金化處理溫度示于表
3。然而,對于鋼種A9、C5、C8、E7、J7、06,在鍍浴中提供的射流的速度低于IOm/分鐘。另外,鋼種All、C8、E9、J9、09的合金化處理的溫度超過600°C。
[0269]在表4中示出:自各鋼種的鋼板表面起板厚的5/8~3/8的范圍內(nèi)的{100}〈011>~{223}〈110>取向群的極密度的平均值、{332}<113>的晶體取向的極密度;各鋼種的金相組織中的鐵素體、貝氏體、殘留奧氏體、馬氏體、珠光體的體積分?jǐn)?shù)(組織分?jǐn)?shù))(%)。需要說明的是,各體積分?jǐn)?shù)(組織分?jǐn)?shù))用平整軋制前的組織分?jǐn)?shù)來評價。另外,作為各鋼種的機(jī)械特性,將拉伸強(qiáng)度TS(MPa)、伸長率(L-El)、伸長率的差(ΛΕ1)、強(qiáng)度(TS)-總伸長率(C-El)的平衡(TSXEl)示于表4。另外,示出了有無發(fā)生鍍不上、熱浸鋅鍍層的Fe濃度(質(zhì)量% )、合金化熱浸鋅鍍層的Fe濃度(質(zhì)量% )。
[0270] 拉伸試驗(yàn):沿著與軋制方向垂直的方向和平行的方向從1.2mm厚的板中獲取JIS5號試驗(yàn)片,評價拉伸特性。由所得伸長率的值算出沿著與軋制方向平行的方向進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時的伸長率(L-El)和沿著垂直方向進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時的伸長率(C-El)之差(ΛΕ1)。對各5片進(jìn)行拉伸試驗(yàn),求出各自的平均值,由該平均值算出伸長率、TS。其中,對于材質(zhì)的各向異性大的鋼板,伸長率的值有波動傾向。將強(qiáng)度(TS)-總伸長率(C-El)的平衡(TSXEl)超過16000 (MPa.% )的鋼板視為成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板。
[0271 ] 鍍敷性、合金化反應(yīng)分別如下來評價。
[0272]O:沒有鍍不上
[0273]Δ:稍有鍍不上
[0274]X:有多處鍍不上
[0275]將所測定的拉伸特性、鍍敷性和鍍層中的Fe%示于表4??芍景l(fā)明的鋼板的成形性、鍍敷性均優(yōu)異。
[0276][表 I]
【權(quán)利要求】
1.一種具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板,其是在母材鋼板的表面具有熱浸鋅鍍層的熱浸鍍鋅鋼板, 所述母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)含有c:0.1~低于0.40%, S1:0.5~3.0%、Mn:1.5~3.0%, O被限制在0.006%以下、P被限制在0.04%以下、S被限制在0.01%以下、Al被限制在2.0%以下、N被限制在0.01 %以下,余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)組成, 所述母材鋼板的顯微組織按體積分?jǐn)?shù)計(jì)含有40%以上的鐵素體,含有8~低于60%的殘留奧氏體,其余是貝氏體或馬氏體, 自所述母材鋼板的表面起板厚的5/8~3/8的范圍內(nèi),{100}〈011>、{116}〈110>、{114}〈110>、{113}〈110>、{112}〈110>、{335}〈110> 和{223}〈110〉的各晶體取向所示的{100}〈011〉~{223}〈110〉取向群的極密度的平均值為6.5以下,且{332}〈113〉的晶體取向的極密度為5.0以下, 所述熱浸鋅鍍層含有低于7質(zhì)量%的Fe,余量由Zn、Al和不可避免的雜質(zhì)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板,其中, 所述母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)進(jìn)一步含有Cr:0.05~1.0%、Mo:0.01~1.0%、N1:0.05~1.0%, Cu:0.05 ~L 0%、Nb:0.005 ~0.3%、Ti:0.005 ~0.3%、V:0.005 ~0.5%、B:0.0001~0.01%中的一種或兩種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板,其中, 所述母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)進(jìn)一步含有總計(jì)0.0005~0.04%的選自Ca、Mg、REM中的一種或兩種以上。
4.一種具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板,其是在母材鋼板的表面具有合金化熱浸鋅鍍層的合金化熱浸鍍鋅鋼板, 所述母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)含有c:0.10~低于0.40%、S1:0.5~3.0%、Mn:1.5~3.0%, O被限制在0.006%以下、P被限制在0.04%以下、S被限制在0.01%以下、Al被限制在2.0%以下、N被限制在0.01 %以下,余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)組成, 所述母材鋼板的顯微組織按體積分?jǐn)?shù)計(jì)含有40%以上的鐵素體,含有8~低于60%殘留奧氏體,其余是貝氏體或馬氏體, 自所述母材鋼板的表面起板厚的5/8~3/8的范圍內(nèi),{100}〈011>、{116}〈110>、{114}〈110>、{113}〈110>、{112}〈110>、{335}〈110> 和{223}〈110〉的各晶體取向所示的{100}〈011〉~{223}〈110〉取向群的極密度的平均值為6.5以下,且{332}〈113〉的晶體取向的極密度為5.0以下, 所述合金化熱浸鋅鍍層含有7~15質(zhì)量%的Fe,余量是Zn、Al和不可避免的雜質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板,其中, 所述母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)進(jìn)一步含有Cr:0.05~1.0%、Mo:0.01~1.0%、N1:0.05~1.0%, Cu:0.05 ~1.0%、Nb:0.005 ~0.3%, Ti:0.005 ~0.3%, V:0.005 ~0.5%, B:0.0001~0.01%中的一種或兩種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板,其中, 所述母材鋼板按質(zhì)量%計(jì)進(jìn)一步含有總計(jì)0.0005~0.04%的選自Ca、Mg、REM中的一種或兩種以上。
7.一種具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其包括對鋼坯進(jìn)行如下操作: 所述鋼坯按質(zhì)量%計(jì)含有C:0.10~低于0.4%,Si:0.5~3.0%,Μη:1.5~3.0%,0被限制在0.006%以下、P被限制在0.04%以下、S被限制在0.01%以下、Al被限制在2.0%以下、N被限制在0.01 %以下,余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)組成; 進(jìn)行第一熱軋,在1000°C以上且1200°C以下的溫度范圍進(jìn)行一次以上的壓下率40%以上的軋制, 通過上述第一熱軋使奧氏體粒徑為200 μ m以下; 進(jìn)行第二熱軋,在由下述式(I)確定的溫度T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域進(jìn)行軋制,其中至少一次軋制為一道的壓下率30%以上, 將上述第二熱軋中的總壓下率設(shè)定為50%以上, 在上述第二熱軋中,進(jìn)行壓下率為30%以上的最終壓下之后,以等待時間t秒滿足下述式(2)的方式開始冷軋前冷卻, 將上述冷軋前冷卻的平均冷卻速度設(shè)定為50°C /秒以上,溫度變化設(shè)定為40°C以上且140°C以下的范圍; 在700°C以下的溫度區(qū)域卷?。? 進(jìn)行壓下率40%以上且80%以下的冷軋; 在連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線中,加熱至750°C以上且900°C以下的退火溫度進(jìn)行退火; 以0.1~200°C /秒從退火溫度冷卻到500°C ; 在500~350°C之間保持10~1000秒鐘之后,進(jìn)行熱浸鍍鋅,
Tl( 0C ) = 850+10 X (C+N) XMn+350 XNb+250 X Ti+40 XB+10 X Cr+100 XMo+100 X V式⑴ 其中,C、N、Mn、Nb、T1、B、Cr、Mo和V是各元素的含量(質(zhì)量% ;不含T1、B、Cr、Mo、V時,視作O進(jìn)行計(jì)算);t ≤ 2.5Xtl 式(2) 其中,tl由下述式(3)求出;
tl = 0.0OlX ((Tf-Tl) ΧΡ1/100)2-0.109X ((Tf-Tl) ΧΡ1/100)+3.1..?式(3)其中,在上述式(3)中,Tf是壓下率為30%以上的最終壓下后的鋼坯的溫度,Pl是30%以上的最終壓下的壓下率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中, 低于T1+30°C的溫度范圍的總壓下率為30%以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中, 上述連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線中,在加熱至退火溫度的過程中,將室溫以上且650°C以下的平均加熱速度設(shè)定為下述式(4)所示的HRl CC/秒),將超過650°C到退火溫度的平均加熱速度設(shè)定為下述式(5)所示的HR2 (V /秒), HRl ≥ 0.3 式(4)
HR2 ^ 0.5 X HRl 式(5)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中, 進(jìn)行上述熱浸鍍鋅時,母材鋼板的溫度為(鋅鍍浴溫度-40) °C以上且(鋅鍍浴溫度+50)°C 以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中, 進(jìn)行上述熱浸鍍鋅時,在鍍浴中提供IOm/分鐘以上且50m/分鐘以下的流速。
12.—種具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板的 制造方法,其包括對鋼坯進(jìn)行如下操作: 所述鋼坯按質(zhì)量%計(jì)含有C:0.10~低于0.4%,Si:0.5~3.0%,Μη:1.5~3.0%,0被限制在0.006%以下、P被限制在0.04%以下、S被限制在0.01%以下、Al被限制在2.0%以下、N被限制在0.01 %以下,余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)組成, 進(jìn)行第一熱軋,在1000°C以上且1200°C以下的溫度范圍進(jìn)行一次以上的壓下率40%以上的軋制, 通過上述第一熱軋使奧氏體粒徑為200 μ m以下; 進(jìn)行第二熱軋,在由下述式(I)確定的溫度T1+30°C以上且T1+200°C以下的溫度區(qū)域進(jìn)行軋制,其中至少一次軋制為一道的壓下率30%以上, 將上述第二熱軋中的總壓下率設(shè)定為50%以上, 在上述第二熱軋中,進(jìn)行壓下率為30%以上的最終壓下之后,以等待時間t秒滿足下述式(2)的方式開始冷軋前冷卻, 將上述冷軋前冷卻的平均冷卻速度設(shè)定為50°C /秒以上,溫度變化設(shè)定為40°C以上且140°C以下的范圍; 在700°C以下的溫度區(qū)域卷??; 進(jìn)行壓下率40%以上且80%以下的冷軋; 在連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線中,加熱至750°C以上且900°C以下的退火溫度進(jìn)行退火; 以0.1~200°C /秒從退火溫度冷卻到500°C ; 在500~350°C之間保持10~1000秒鐘之后,進(jìn)行熱浸鍍鋅; 在460°C以上的溫度下實(shí)施合金化處理,
Tl( 0C ) = 850+10 X (C+N) XMn+350 XNb+250 X Ti+40 XB+10 X Cr+100 XMo+100 X V式⑴ 其中,C、N、Mn、Nb、T1、B、Cr、Mo和V是各元素的含量(質(zhì)量% ;不含T1、B、Cr、Mo、V時,視作O進(jìn)行計(jì)算);t ≤ 2.5Xtl 式(2) 其中,tl由下述式(3)求出;
tl = 0.0OlX ((Tf-Tl) ΧΡ1/100)2-0.109X ((Tf-Tl) XPl/100)+3.1..?式(3)其中,在上述式(3)中,Tf是壓下率為30%以上的最終壓下后的鋼坯的溫度,Pl是30%以上的最終壓下的壓下率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中, 低于T1+30°C的溫度范圍的總壓下率為30%以下。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中, 上述連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線中,在加熱至退火溫度的過程中,將室溫以上且650°C以下的平均加熱速度設(shè)定為下述式(4)所示的HRl CC/秒),將超過650°C到退火溫度的平均加熱速度設(shè)定為下述式(5)所示的HR2 (V /秒), HRl ≥ 0.3 式(4) HR2 ≤ 0.5 X HRl 式(5)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中, 進(jìn)行上述熱浸鍍鋅時,母材鋼板的溫度為(鋅鍍浴溫度-40) °C以上且(鋅鍍浴溫度+50)°C 以下。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的具有980MPa以上的最大拉伸強(qiáng)度、材質(zhì)各向異性少且成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其中, 進(jìn)行上述熱浸鍍鋅時,在鍍浴中提供IOm/分鐘以上且50m/分鐘以下的流速。
【文檔編號】B21B3/00GK103987868SQ201280059400
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】東昌史, 若林千智, 野崎貴行, 藤田展弘, 高橋?qū)W 申請人:新日鐵住金株式會社
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