冷轧钢板及其制造方法转让专利
申请号 : CN201980015505.6
文献号 : CN111788324B
文献日 : 2021-11-02
发明人 : 杨灵玲 , 中垣内达也
申请人 : 杰富意钢铁株式会社
摘要 :
权利要求 :
1.一种冷轧钢板,其具有如下成分组成:以质量%计含有
C:0.0003~0.010%、Si:0.01~1.0%、
Mn:0.10~3.0%、
P:0.005~0.15%、S:0.020%以下、
Al:0.01~1.00%、N:0.005%以下,
进一步含有选自以下元素中的任意1种以上,Nb:0.005~0.10%、Ti:0.01~0.10%、B:0.0001~0.0030%,余量为铁及不可避免的杂质,
所述冷轧钢板具有铁素体晶粒的平均长径比为2.0以下的钢组织,在板宽度方向上相距200mm间隔的3个部位测定以下式(1)表示的r值时,作为平均值的rave值为1.20以上,
在板宽度方向上相距200mm间隔的3个部位测定以下式(2)表示的Δr的绝对值|Δr|时,作为平均值的|Δrave|为0.40以下,在该3个部位,|Δr|的最大值与最小值之差为0.15以下,
式(1):r值=(r0+2r45+r90)/4式(2):Δr=(r0‑2r45+r90)/2在所述式(1)及式(2)中,r0、r45及r90分别是相对于钢板的轧制方向为0°、45°及90°方向的兰克福特值,
所述铁素体晶粒的平均长径比的测定方法如下:用光学电子显微镜扩大至400倍拍摄与钢板的轧制方向平行的板厚截面组织照片,沿板厚方向、轧制方向分别按照以实际长度计为50μm以上的间隔绘制6条线,对晶界与线的交点的数量进行计数,将用轧制方向的总线长度除以交点的数量而得到的值作为每1个铁素体晶粒的线段长度,将用板厚方向的总线长度除以交点的数量而得到的值作为每1个铁素体晶粒的轧制方向的线段长度,然后,将这些轧制方向的线段长度与板厚方向的线段长度之比、即轧制方向的线段长度/板厚方向的线段长度作为长径比, 计算出至少30个长径比,将它们的值进行平均来求出平均长径比。
2.根据权利要求1所述的冷轧钢板,其中,所述成分组成进一步含有以下元素中的任意
1种以上,且所述元素以质量%计总计为1%以下:Cr、Cu、Ni、Sn、As、Sb、Ca、Mg、Pb、Co、Ta、W、REM、Zn、Sr、Cs、Hf及V。
3.根据权利要求1或2所述的冷轧钢板,其在表面具有镀敷层。
4.根据权利要求3所述的冷轧钢板,其中,所述镀敷层为熔融镀锌层或合金化熔融镀锌层。
5.一种冷轧钢板的制造方法,该方法包括:热轧工序,对具有权利要求1或2所述的成分组成的钢原材料进行热轧,在板宽度方向的卷取温度差为40℃以下的条件下进行卷取;
冷轧工序,对所述热轧工序中得到的热轧钢板以30~75%的冷轧压下率进行冷轧;以及
退火工序,对于所述冷轧工序中得到的冷轧钢板,用具备预热带、加热带、均热带及冷却带的连续退火设备在350~650℃的范围内以35℃/秒以上的平均加热速度进行加热,以均热温度700~900℃及均热时间1~200秒钟进行均热保持,在该均热保持中,用半径100mm以上的辊进行总计4次以上的弯曲及回弯。
6.根据权利要求5所述的冷轧钢板的制造方法,其在所述退火工序后具有进行镀敷处理的镀敷工序。
7.根据权利要求6所述的冷轧钢板的制造方法,其中,所述镀敷处理是形成熔融镀锌层的镀敷处理、或形成合金化熔融镀锌层的镀敷处理。
说明书 :
冷轧钢板及其制造方法
技术领域
造方法。
背景技术
轻质化是有效的,因此,需要在保持汽车车体的强度的同时实现车体的轻质化。如果能够使
作为汽车部件用原材料的钢板高强度化,简化结构而减少部件数量,则可以实现轻质化。然
而,高强度化的钢板与软钢板相比,成型性、特别是深冲性大幅变差。另外,在面内各向异性
小时,即使是相同的r值(兰克福特值)也有助于提高成型性,因此根据应用部件,还要求减
小面内各向异性。此外,为了使r值增高,有添加Nb、Ti将固溶碳、氮固定于钢中的方法。在大
量添加合金元素的情况下,生成析出物,卷材内、特别是卷材宽度方向上的材质不均增大。
由于难以稳定地进行压制成型,因此要求卷材在宽度方向的材质均匀性。
外,专利文献3公开了深冲性优异的高强度熔融镀锌钢板及其制造方法。
发明内容
问题。
异的冷轧钢板及其制造方法。
过加热带的快速加热,可以减小钢板的板宽度方向的材质不均。
0.15以下,
热,以均热温度700~900℃及均热时间1~200秒钟进行均热保持,在该均热保持中,用半径
100mm以上的辊进行总计4次以上的弯曲及回弯。
具体实施方式
选为0.0005%以上,更优选为0.0008%以上,进一步优选为0.0010%以上。另一方面,如果C
含量超过0.010%,则会抑制集合组织的发达,无法得到高r值。另外,如果C含量增加,则析
出物增加,因此容易在进行成型时产生缺陷。因此,C含量定为0.010%以下。C含量优选设定
为0.008%以下、更优选为0.006%以下、进一步优选为0.005%。
优选为0.12%以上。另一方面,如果Si含量超过1.0%,则会导致延展性、表面性状及焊接性
变差,因此将其上限设为1.0%。Si含量优选设为0.8%以下、更优选为0.6%以下、进一步优
选为0.5%以下。
0.60%以上。另一方面,如果Mn含量增多,则由固溶强化导致的延展性变差变得明显,r值降
低,由此使得成型性降低,因此Mn含量设为3.0%以下。Mn含量优选为2.8%以下,更优选为
2.6%以下,进一步优选为2.5%以下。
面,其在晶界偏析而使成型性降低。因此,P含量设为0.15%以下。P含量优选为0.12%以下,
更优选为0.10%以下,进一步优选为0.09%以下。
选为0.014%以下。需要说明的是,S含量的下限没有特别限定,越少越优选,但为了过度降
低S含量会费时费力,增加制造成本,因此从制造成本、制造容易性的观点考虑,S含量优选
为0.0001%以上。
如果Al含量超过1.00%,则氧化物、氮化物发生凝聚粗大化,延展性降低,使成型性降低。因
此,Al含量设为1.00%以下。Al含量优选为0.09%以下,更优选为0.08%以下,进一步优选
为0.07%以下。
但过度降低N含量会费时费力,增加制造成本,因此从制造成本、制造容易性的观点考虑,N
含量优选为0.0001%以上。
对硬度提高是有效的。在为了获得该效果而含有Nb的情况下,其含量需要设为0.005%以
上。Nb含量优选为0.010%以上,更优选为0.020%以上。另一方面,Nb含量超过0.10%时,不
仅合金的成本增加,而且再结晶结束温度上升,集合组织变得不发达,r值降低。另外,由于
提高轧制负荷,因此难以稳定地进行钢板制造。因此,在含有Nb的情况下,使Nb含量为
0.10%以下。Nb含量优选为0.08%以下,更优选为0.06%以下,进一步优选为0.05%以下。
的碳氮化物对硬度提高是有效的。在为了获得该效果而含有Ti的情况下,其含量需要设为
0.01%以上。Ti含量优选为0.02%以上,更优选为0.03%以上。另一方面,Ti含量超过
0.10%时,再结晶结束温度上升,集合组织变得不发达,无法提高r值。另外,由于提高轧制
负荷,因此难以稳定地进行钢板制造。因此,在含有Ti的情况下,Ti含量设为0.10%以下。Ti
含量优选为0.09%以下,更优选为0.08%以下,进一步优选为0.06%以下。
为0.0003%以上,更优选为0.0004%以上,进一步优选为0.0005%以上。另一方面,在B含量
超过0.0030%时,B形成Fe23(CB)6,使加工性变差。因此,B含量设为0.0030%以下。B含量优
选为0.0028%以下,更优选为0.0026%以下,进一步优选为0.0025%以下。
0.10%以下,更优选为0.08%以下。需要说明的是,在含有Cr、Cu、Ni、Sn、As、Ca、Mg、Pb、Co、
Ta、W、REM、Zn、Sr、Cs、Hf及V中的任意1种以上的情况下,优选将含有的元素的含量设为
0.0001%以上。
成分的情况下,将以小于下限值包含的成分视为作为不可避免的杂质而包含的成分。
铁素体晶粒的平均长径比需要为2.0以下。
实际长度计为50μm以上的间隔绘制6条线,对晶界与线的交点的数量进行计数,将用轧制方
向的总线长度除以交点的数量而得到的值作为每1个铁素体晶粒的线段长度,将用板厚方
向的总线长度除以交点的数量而得到的值作为每1个铁素体晶粒的轧制方向的线段长度。
然后,将这些轧制方向的线段长度与板厚方向的线段长度之比(轧制方向的线段长度/板厚
方向的线段长度)作为长径比。计算出至少30个长径比,将它们的值进行平均来求出平均长
径比。
外,关于r值的面内各向异性,用在板宽度方向上相距200mm间隔的3个部位测定以下式(2)
表示的Δr的绝对值|Δr|时作为平均值的|Δrave|进行评价。本发明的冷轧钢板由于rave值
为1.20以上,|Δrave|为0.40以下,在该3个部位,|Δr|的最大值与最小值之差为0.15以下,
因此可以稳定地进行压制成型。另外,rave值的上限没有特别限定,本发明中多为1.80以下。
|Δrave|的绝对值的下限没有特别限定,本发明中多为0.05以上。对上述|Δr|之差的下限
没有特别限定,本发明中多为0.05以上。需要说明的是,在测定板宽度方向上相距200mm间
隔的3个部位时,测定部位设为除钢板端部的非稳定部(unsteady portion)以外的位置,只
要是相距200mm的部位即可,可以是任意选择的3个部位。
后实施合金化处理而成的合金化熔融镀锌层。
特别说明的情况下,以下所示的温度是指板坯(钢原材料)、钢板等的表面温度。
锭‑开坯轧制法、薄板坯连铸法等公知的铸造方法来制成板坯。需要说明的是,在铸造后对
板坯进行热轧时,可以用加热炉将板坯再加热后进行轧制,在保持了给定温度以上的温度
时,也可以不加热板坯而进行直接轧制。
加热至1000℃以上。另外,为了防止氧化皮损失的增大,板坯的加热温度优选设为1200℃以
下。另外,如上所述,在粗轧前的钢原材料保持了给定温度以上的温度、且钢原材料中的碳
化物已熔化的情况下,可以省略粗轧前对钢原材料进行加热的工序。需要说明的是,对于粗
轧条件及精轧条件,无需特别限定。在本发明中,优选将精轧结束温度设定为800℃以上且
1000℃以下进行精轧。
果,将卷取温度差设为40℃以下。另外,板宽度方向的卷取温度差通过从板宽度端部至板宽
度中央的1/8位置与板宽度方向中央部的温度差进行评价。该温度差通过如下方式计算:分
别测定从一个端部至板宽度中央的1/8位置与中央部的温度差、以及从另一端部至板宽度
中央的1/8位置与中央部的温度差,将这2个温度差进行平均而计算。
热,以均热温度700~900℃及均热时间1~200秒钟进行均热保持,在该均热保持中,用半径
100mm以上的辊进行总计4次以上的弯曲及回弯的工序。本发明中所谓的“弯曲及回弯”是
指,将钢板沿一个方向弯曲后,再沿与该一个方向相反的方向回弯。这里,将弯曲及回弯这
一系列工序合并计为1次。
以加热所需要的时间来计算出的。在以35℃/秒以上的平均加热速度进行加热的情况下,
{111}<112>的晶粒优先生成核,集合组织发达,r值增高。另外,在保持高应变能的状态下进
行退火中的弯曲及回弯时,铁素体晶粒的平均长径比容易为2.0以下。另外,平均加热速度
为35℃/秒以上时,ΔYP容易减小,且Δr容易减小。可以认为,获得这些效果是由于铁素体
晶粒的平均长径比为2.0以下。因此,将平均加热速度设为35℃/秒以上。在使用横置式IH的
情况下,加热速度上升,因此优选为45℃/秒以上,更优选为60℃/秒以上,进一步优选为80
℃/秒以上。从获得本发明效果的观点考虑,平均加热速度的上限没有特别限定。从宽度方
向特性的均匀性的观点考虑,平均加热速度优选为200℃/秒以下,更优选为100℃/秒以下。
在使将平均加热速度设为35℃/秒以上的温度为低于350℃或高于650℃的情况下,难以促
进{111}<112>的晶粒的成核,因此设为350~650℃。
(non‑recrystallization),{111}<112>无法充分发达,r值不在希望的范围。另一方面,在
均热温度高于900℃或均热时间超过200秒钟的情况下,铁素体过度进行晶粒生长,强度降
低。因此,将退火条件设为均热温度700~900℃且均热时间1~200秒钟。
的情况下,弯曲应变量增大,钢板被进一步拉伸,结果是铁素体晶粒的平均长径比容易大于
2.0。因此,辊的半径设为100mm以上。辊的半径优选为200mm以上,更优选为半径300mm以上,
进一步优选为400mm以上。如果进一步增大辊的半径,则弯曲应变量减小,铁素体晶粒的平
均长径比也减小,因此辊半径的上限没有限定。另外,在小于4次时,弯曲应变量减小,{111}
<112>再结晶集合组织变得不发达,因此设为4次以上。弯曲及回弯的次数优选为5次以上,
更优选为6次以上。弯曲及回弯的次数的上限没有限定,多数情况下设为10次以下。
金化熔融镀锌层的镀敷处理。
度方向中央部的钢板表面的温度。
隔的3个部位的材质差异(最大值-最小值)的绝对值进行了评价。调查方法如下所述。
区域内拍摄了10个视场。沿板厚方向、轧制方向分别按照以实际长度计为50μm以上的间隔
绘制6条线,对沿轧制方向绘制的线与晶界的交点的数量进行计数,将用轧制方向的总线长
度除以交点数量而得到的值作为每1个铁素体晶粒的轧制方向的线段长度。另外,同样地求
出了每1个铁素体晶粒的板厚方向的线段长度。然后,将这些轧制方向的线段长度与板厚方
向的线段长度之比(轧制方向的线段长度/板厚方向的线段长度)作为长径比。计算至少30
个长径比,将这些值进行平均来计算出平均长径比。
强度(TS)。需要说明的是,将板宽度方向上相距200mm间隔的3个部位的平均值示于表3。
rave|。
的r45、相对于轧制方向垂直的方向(90°方向、C方向)的r90,将它们用于上述的计算。r值和
Δr如下所述。
这些项目中的至少任一项。
面性状差,因此不适合作为汽车部件。