專利名稱：：用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總的涉及用于汽車車體等的內(nèi)鋼板或外鋼板的用于極深沖壓(extrade印drawing)的高強(qiáng)度韌鋼板及其制造方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板及其制造方法，該鋼板的抗張強(qiáng)度為28—50]f/:]，且其具有優(yōu)異的可成形性、二次加工脆性抗性、焊接節(jié)點(diǎn)的疲勞性質(zhì)以及表面質(zhì)量。
背景技術(shù)：
：最近幾年，隨著汽車車體組件的形狀越來越復(fù)雜、且被整合成單一組件，也要求用于汽車車體的鋼板具有進(jìn)一步提高的可成形性。此外，也要求汽車車體的鋼板在汽車的使用條件下具有優(yōu)異的二次加工脆性和焊接節(jié)點(diǎn)的疲勞性質(zhì)，并具有吸引人的電鍍表面。通常，通過將Si、Mn、Ti、Al等加到高純度的鋼(鋼中雜質(zhì)的含量減到最小)中而生產(chǎn)具有提高的可成形性和強(qiáng)度的鋼板。在將熱的軋制鋼板冷軋后，在70(TC或更高的溫度進(jìn)行退火，以使加工硬化的結(jié)構(gòu)重結(jié)晶。但是，由于大部分上述加入的元素對(duì)氧的親合力高于對(duì)Fe的親合力，因此所加入的元素在冷退火過程中生長(zhǎng)成單一形式或復(fù)合形式的表面團(tuán)聚物(agglomerate)，如Mn0、SiOa、Al20:i、Ti0等。隨著表面團(tuán)聚物的量不斷地增加，電鍍?cè)〉臐駶?rùn)性變差，熱電鍍中的熔合反應(yīng)被進(jìn)-步地干擾，從而產(chǎn)生表面缺陷如未電鍍區(qū)域等。此外，表面團(tuán)聚物的粗化會(huì)使粗化的表面團(tuán)聚物與連續(xù)式爐的爐內(nèi)輥(hearthroll)粘附，在電鍍鋼板的表面上產(chǎn)生細(xì)微的凹痕，從而對(duì)鋼板的表面質(zhì)量產(chǎn)生明顯不利的影響。為了解決上述電鍍?nèi)毕莘矫娴膯栴}JP2002—146477、JP2001—64750和JP2002—155317公開了通過將特定元素如Cr、Sb等加到鋼板中以提供鋼板性能的技術(shù)；JP2001—288550則公開了通過冷軋前預(yù)先氧化熱的帶巻而抑制冷退火期間表面附聚物的形成的技術(shù)。但是，由于這些技術(shù)并不能通過加入特定元素而確保該效果，而且也不能使用目前可獲得的用于熱軋、冷軋和連續(xù)式退火的裝置實(shí)現(xiàn)，因此這些技術(shù)并沒有在商業(yè)上投入使用。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題因此，提出本發(fā)明以解決上述問題。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于電鍍的鋼板，該鋼板具有優(yōu)異的可加工性，它的抗張強(qiáng)度是28—50]f六]，而且它具有優(yōu)異的可成形性、二次加工脆性抗性、焊接節(jié)點(diǎn)的疲勞性質(zhì)以及表面質(zhì)量。本發(fā)明的另一目的是提供一種制造用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板的方法。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，通過提供用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板而實(shí)現(xiàn)上述及其它目的，該鋼板含有以重量x計(jì)o.oiox或更低的c、o.1%或更低的Si、0.06-1.5X的Mn、0.15X或更低的P、0.020X或更低的S、0.10-0.40%的溶解A1(Sol.Al)、0.010X或更低的N、0.003-0.010%的Ti、0.003-0.040X的Nb、0.0002-0.0020%的B、0.05%或更低的Mo、0,005-0.05%的Sb和0.005-0.05%的Sii中的一種或兩種，余量為Fe和其它不可避免的雜質(zhì)，其中當(dāng)Sb和Sn都被加到鋼板中時(shí)，它們的總量在0.005-0.1%的范圍內(nèi)，且其中上述鋼板的表面團(tuán)聚物的平均直徑為H〕或更低，抗張強(qiáng)度是28—50口f/口。較佳地，對(duì)于退火溫度1(TC的增加，表面團(tuán)聚物的平均直徑的生長(zhǎng)被抑制10%或更低。本發(fā)明的另-方面提供了一種制造用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板的方法包括再加熱含有以下組分的鋼錠以重量X計(jì)0.010X或更低的C、0.1%或更低的Si、0.06-1.5X的Mn、0.15X或更低的P、0.020%或更低的S、0.10-0.40(X的溶解A1、0.010X或更低的N、0.003-0.010%的Ti、0.003-0.040%的Nb、0.0002-0.0020%的B、0,05%或更低的Mo、0.005-0.05%的Sb和0.005-0.05%的Sn中的一種或兩種，余量為Fe和其它不可避免的雜質(zhì)，其中當(dāng)Sb和Sn都被加到鋼板中時(shí)，它們的總量在0.005-0.1%的范圍內(nèi)；在單相奧氏體區(qū)域的精軋溫度下用精軋熱軋?jiān)撛偌訜徜撳V，形成鋼板，接著使該熱軋的鋼板盤繞成巻；冷軋?jiān)摕彳埖匿摪?；?00'C或更高的溫度連續(xù)退火該冷軋的鋼板。有利效果從以上描述可以看出，本發(fā)明提供用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板，它的抗張強(qiáng)度是28—50口f/口，而且它具有優(yōu)異的可成形性、二次加工脆性抗性、焊接節(jié)點(diǎn)的疲勞性質(zhì)以及表面質(zhì)量。附圖簡(jiǎn)述結(jié)合下述說明書以及下述附圖，將更容易理解本發(fā)明的前述和其它目標(biāo)，其中圖l是描述針對(duì)不同種類的鋼材和退火溫度，表面團(tuán)聚物的量的變化圖。圖2是顯示針對(duì)不同種類的鋼材以及在熱盤巻后，表面團(tuán)聚物在氣冷的鋼板上和水冷的鋼板上的分布圖。圖3是顯示針對(duì)不同種類的鋼材和不同的退火溫度，不同鋼材上的表面團(tuán)聚物的分布圖。實(shí)施本發(fā)明的最佳方式下文將結(jié)合附圖描述優(yōu)選實(shí)施方式。本發(fā)明的鋼板將以組合物的方式進(jìn)行描述。C在鋼材中起到空隙固體溶質(zhì)元素的作用，并阻止形成lll結(jié)構(gòu)，這對(duì)于在冷軋和退火時(shí)在鋼板中形成該結(jié)構(gòu)的過程中的可加工性是有利的。過量的碳需要增加Ti和Nb的用量，后兩者是碳化物和氮化物的形成元素，從而導(dǎo)致制造成本增加這-不利的結(jié)果。因此，碳含量?jī)?yōu)選為0.010%或更低。Si是退火時(shí)引起回火色、電鍍時(shí)形成未電鍍區(qū)域以及表面剝落(scale)的元素。因此，硅的含量?jī)?yōu)選為O.1%或更低。Mn作為替代固溶強(qiáng)化元素而加入，用于確保鋼材的強(qiáng)度。但是，如果Mn含量超過1.5%，鋼材的r值以及拉伸性將迅速變差，且如果Mn含量低于0.06X，則鋼材由于其中的S的緣故而變脆。因此，Mn的含量?jī)?yōu)選為0.06-1.5%。P也是代表性的固溶強(qiáng)化元素，它與Mn—同加入鋼材中，用于增加強(qiáng)度。當(dāng)將P加到本發(fā)明的Ti-Nb鋼材中時(shí)，它通過晶粒細(xì)化、晶界偏析等導(dǎo)致lll結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)，這對(duì)r值有利。但是，如果P含量超過O.15%，鋼材的拉伸性將迅速降低，而脆性則顯著增加。因此，P含量?jī)?yōu)選為0.03-0.15%。當(dāng)生產(chǎn)用于深沖壓的鋼材時(shí)，鋼材中的S含量通常限制到0.005%或更低的低范圍。但是，根據(jù)本發(fā)明，由于鋼材中含有Mn，因此，鋼材中所有的S都沉積為MnS，從而可避免由于S的固溶液而導(dǎo)致的可成形性變差。因此，根據(jù)本發(fā)明，S含量?jī)?yōu)選為0.020X或更低，此范圍可脫離導(dǎo)致軋制期間邊緣裂隙的范圍。對(duì)于冷軋鋼材產(chǎn)品，鋼材的溶解Al含量通?？刂圃?.02-0.07%的范圍內(nèi)，而考慮到制造成本，鋼材中溶解氧則維持在足夠低的量。但是，根據(jù)本發(fā)明，溶解A1能保證深沖壓性能在較低退火溫度得到穩(wěn)定。換言之，根據(jù)本發(fā)明，如果鋼材中溶解Al含量是O.10%或更高，它會(huì)將鋼材中的沉積物粗化，顯著阻止P的抑制再結(jié)晶的效果，從而激發(fā)再結(jié)晶，并且它還幫助形成lll結(jié)構(gòu)。如果溶解A1含量超過0.40X，它將導(dǎo)致制造成本增加、連續(xù)鑄造操作的效率變差。因此，溶解A1含量?jī)?yōu)選在0.10-0.40%的范圍內(nèi)。此外，在本發(fā)明的鋼板中，由于溶解Al含量影響到作為碳化物或氮化物的Ti或Nb基沉淀物的形成以粗化該沉淀物，因此它是關(guān)鍵的組分，與常規(guī)的IF鋼材相比，它與少量的Ti和Nb—起提供了更增強(qiáng)的鋼材可加工性。N如果以固溶液形式存在于鋼材中，則它將使鋼材的可加工性變差。此外，如果過量的N殘留在鋼材中，則需要增加所加入的Ti和Nb的量，以在鋼材中將N固定為沉積物。因此，N的含量?jī)?yōu)選為0.010X或更低。B是晶界強(qiáng)化元素，它能有效增加點(diǎn)焊節(jié)點(diǎn)的疲勞性質(zhì)，同時(shí)預(yù)防P引起的晶界脆性。為了通過加入B而獲得該效果，需要使B的含量為0.0002%或更高。但是，如果B的含量超過0.0020%，則鋼材的可加工性和電鍍的鋼板的表面性質(zhì)會(huì)迅速變差。因此，B含量較佳為0.0002-0.0020%。加入Mo以增加二次加工脆性抗性和電鍍性質(zhì)。如果Mo的含量超過0.05%，則增加二次加工脆性抗性和電鍍性質(zhì)的效果將顯著降低，且對(duì)于制造成本而言也是不利的。因此，Mo含量?jī)?yōu)選為0.05X或更低。對(duì)于可加工性而言，Ti和Nb是非常重要的元素。考慮到保證可加工性(具體是r值)增強(qiáng)效果的最小和最優(yōu)量，Ti和Nb必須分別以0.003-0.010%的量和0.003-0.040%的量加到鋼材中。根據(jù)本發(fā)明，Sb是非常重要的元素，它顯著抑制表面團(tuán)聚物如MnO、Si02、A1A等的產(chǎn)生，并在熱加工中通過溫度增加和其它變化而抑制表面團(tuán)聚物的粗化。為了獲得這些效果，Sb含量必須為0.005X或更高。但是，如果加入的Sb超出了特定的含量，將得不到上述效果。因此，Sb的含量的上限為0.05X。Sn在鋼材中的作用與Sb的類似。為了獲得所述效果，Sn含量必須為0.005%或更高。但如果加入的Sn超過特定的含量，將得不到上述效果。因此，Sb的含量上限為O.05%。當(dāng)同時(shí)將Sb和Sn加入鋼材中時(shí)，它們的總含量?jī)?yōu)選在0.005-0.1%的范圍內(nèi)。下文將描述本發(fā)明的制造鋼板的方法。在再加熱具有上述組成的鋼錠之后，在單相奧氏體區(qū)域的精軋溫度下用精軋進(jìn)行熱軋、盤巻、冷軋，從而提供冷軋鋼板。然后，在70(TC或更高的溫度進(jìn)行連續(xù)退火。通常，溫度增加導(dǎo)致鋼材的韌性和r值增加。但是，隨著退火溫度的增加，鋼板上的表面團(tuán)聚物(單一形式或復(fù)合形式的Si、Al、Mn等的氧化物)的量也增加，顯示出明顯的粗化趨勢(shì)。結(jié)果，很有可能產(chǎn)生表面缺陷，如未電鍍區(qū)域或表面凹痕。根據(jù)本發(fā)明，表面團(tuán)聚物的生長(zhǎng)可在退火溫度區(qū)域中受到抑制，從而確保鋼材具有優(yōu)異的表面質(zhì)量。優(yōu)選地，鋼錠在1100—1300。C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行再加熱，在830—92(TC進(jìn)行精軋，在500—7(KTC進(jìn)行盤巻。根據(jù)本發(fā)明，熱盤巻后，可對(duì)熱軋鋼板實(shí)施風(fēng)冷或水冷。此外，冷軋時(shí)減少比例(reductionratio)較佳為65%或更高，以獲得1.9或更高的高r值。如果冷軋鋼板在非常低的溫度退火，則難以獲得1.9或更高的高r值。相反，如果冷軋鋼板在非常高的溫度退火，則可能產(chǎn)生由于熱退火的緣故鋼條的性質(zhì)無法滿足要求的問題。因此，退火溫度是70(TC或更高，優(yōu)選為780-860°C。優(yōu)選地，對(duì)于上述退火溫度范圍內(nèi)退火溫度l(TC的增加，顆粒狀表面團(tuán)聚物的平均直徑的生長(zhǎng)被抑制10%或更低。在典型的制造用于極深沖壓的鋼板的方法中，在880-93(TC的溫度范圍內(nèi)連續(xù)退火冷軋鋼板。這樣，由于本發(fā)明的連續(xù)退火溫度低于制造典型極深沖壓鋼板時(shí)所施加的退火溫度，本發(fā)明更經(jīng)濟(jì)，并具有優(yōu)異的可操作性。根據(jù)本發(fā)明，可生產(chǎn)用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板，其表面團(tuán)聚物的-f均直徑為l]或更低，抗張強(qiáng)度是28—50口f/:」。表面團(tuán)聚物主要含有單一形式或復(fù)合形式的Si、Al、Mn、Ti等的氧化物。對(duì)于退火溫度l(TC的增加，表面團(tuán)聚物的平均直徑的生長(zhǎng)較佳被抑制10%或史低。發(fā)明實(shí)施方式下文將結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。實(shí)施例在將具有表1組成的鋼錠再加熱到120(TC后，在89(TC的精熱軋溫度下對(duì)該鋼錠精軋熱軋，并風(fēng)冷。然后，以80%的減少比例將該熱軋鋼板冷軋，從而提供冷軋鋼板。此外，對(duì)于鋼材類型4和5的鋼板，在盤巻后以80%減少比例實(shí)施水冷和風(fēng)冷。對(duì)于上述生產(chǎn)的鋼板中的鋼材類型l一3的鋼板，在780-83(TC的溫度范圍和N2-10%仏氣氛中退火86秒鐘。然后，測(cè)量作為鋼板表面團(tuán)聚物而形成的Mn和Al的量。測(cè)量結(jié)果顯示在圖1中。對(duì)于鋼材類型4和5的鋼板(分別進(jìn)行了風(fēng)冷和水冷)，在860。C和N2-10%H2氣氛中退火86秒鐘。然后，研究鋼板上形成的表面團(tuán)聚物的形狀，測(cè)量結(jié)果顯示在圖1中。對(duì)于進(jìn)行風(fēng)冷和水冷的鋼材類型4和5的鋼板，在800-85(TC和化-10°屈2氣氛中退火86秒鐘。然后，研究鋼板上形成的表面團(tuán)聚物的形狀，測(cè)量結(jié)果顯示在圖1中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>IS:本發(fā)明的鋼材；CS:比較的鋼材從圖1可以看出，滿足本發(fā)明條件的鋼材類型2和3與不滿足本發(fā)明條件的鋼材類型1相比，其Mn和Al的表面團(tuán)聚物的量較低。此外，從圖2可以看出，滿足本發(fā)明條件的鋼材類型5與不滿足本發(fā)明條件的鋼材類型5相比，其表面團(tuán)聚物的量較低，尺寸較小。尤其是，熱盤巻后進(jìn)行了風(fēng)冷的鋼材類型4的鋼板與盤巻后進(jìn)行水冷所獲得的鋼板相比，其表面團(tuán)聚物的大小明顯增加。另一方面，熱盤巻后進(jìn)行水冷的鋼材類型5的鋼板的表面團(tuán)聚物的大小基本上相同于盤巻后進(jìn)行風(fēng)冷的鋼板h的表面團(tuán)聚物的大小。此外，從圖3可以看出，對(duì)于鋼材類型4，表面團(tuán)聚物的大小根據(jù)退火溫度的增加而增加。對(duì)于鋼材類型5，盡管退火溫度增加，但表面附聚物的大小基本上未變。應(yīng)理解，上述實(shí)施方式和附圖僅僅是闡述性的，本發(fā)明的范圍僅有權(quán)利要求限制。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不偏離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下可對(duì)本發(fā)明做出各種修改、增加和替換。權(quán)利要求1.一種用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板，以重量％計(jì)，該鋼板含有0.010％或更低的C、0.1％或更低的Si、0.06-1.5％的Mn、0.15％或更低的P、0.020％或更低的S、0.10-0.40％的溶解Al、0.010％或更低的N、0.003-0.010％的Ti、0.003-0.040％的Nb、0.0002-0.0020％的B、0.05％或更低的Mo、0.005-0.05％的Sb和0.005-0.05％的Sn中的一種或兩種，余量為Fe和其它不可避免的雜質(zhì)，其中當(dāng)Sb和Sn都被加到鋼板中時(shí)，它們的總量在0.005-0.1％的范圍內(nèi)，其中，該鋼板的表面團(tuán)聚物的平均直徑為1□或更低，抗張強(qiáng)度是28-50□f/□。2.如權(quán)利要求l所述的鋼板，其中，對(duì)于退火溫度l(TC的增加，所述表面團(tuán)聚物的平均直徑的生長(zhǎng)被抑制10%或更低。3.如權(quán)利要求1或2所述的鋼板，其特征在于，所述表面團(tuán)聚物含有單一形式的或復(fù)合形式的Si、Al、Mn和Ti的氧化物。4.一種制造用于電鍍的具有優(yōu)異的可加工性的鋼板的方法，該方法包括再加熱含有以下組分的鋼錠以重量％計(jì)0.010%或更低的C、0.1%或更低的Si、0.06-1.5%的Mn、0.15%或更低的P、0.020%或更低的S、0.10-0.40%的溶解Al、0.010%或更低的N、0.003-0.010%的Ti、0.003-0.040%的Nb、0.0002-0.0020%的B、0.05%或更低的Mo、0.005-0.05%的Sb和0.005-0.05%的Sn中的一種或兩種，余量為Fe和其它不可避免的雜質(zhì)，其中當(dāng)Sb和Sn都被加到鋼板中時(shí)，它們的總量在0.005-0.1%的范圍內(nèi)；在單相奧氏體區(qū)域的精軋溫度下用精軋熱軋?jiān)撛偌訜徜撳V，形成鋼板，接著使該熱軋的鋼板盤繞成巻；冷軋?jiān)摕彳埖匿摪澹缓驮?0(TC或更高的溫度連續(xù)退火該冷軋的鋼板。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在1100—130(TC的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行再加熱，在830—92(TC進(jìn)行精軋，在500—70(TC進(jìn)行盤巻，以65%或更高的減少比例進(jìn)行冷軋，和在780-860。C進(jìn)行退火。6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括盤巻該熱軋鋼板后進(jìn)行風(fēng)冷或水冷。7.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，對(duì)于退火溫度范圍內(nèi)退火溫度l(TC的增加，表面團(tuán)聚物的粗化被抑制10%或更少。8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，對(duì)于退火溫度范圍退火溫度10'C的增加，表面團(tuán)聚物的粗化被抑制10%或更少。全文摘要公開了主要用于汽車車體等的內(nèi)鋼板或外鋼板的用于極深沖壓的高強(qiáng)度韌鋼板及其制造方法。以重量％計(jì)，該鋼板含有0.010％或更低的C、0.1％或更低的Si、0.06-1.5％的Mn、0.15％或更低的P、0.020％或更低的S、0.10-0.40％的溶解Al、0.010％或更低的N、0.003-0.010％的Ti、0.003-0.040％的Nb、0.0002-0.0020％的B、0.05％或更低的Mo、0.005-0.05％的Sb和0.005-0.05％的Sn中的一種或兩種，余下的為Fe和其它不可避免的雜質(zhì)，其中當(dāng)Sb和Sn都被加到鋼板中時(shí)，它們的總量在0.005-0.1％的范圍內(nèi)。該鋼板的表面附聚物的平均直徑為1D或更低，抗張強(qiáng)度是28-50Df/D。文檔編號(hào)C22C38/00GK101243198SQ200680030552公開日2008年8月13日申請(qǐng)日期2006年8月24日優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日發(fā)明者孫一領(lǐng),康熙宰,金成一,陳光根申請(qǐng)人:Posco公司