專利名稱：成形性、耐延遲破壞性優(yōu)異的高強(qiáng)度復(fù)合組織鋼板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如具有980MPa級(jí)以上的抗拉強(qiáng)度，并且成形性和耐延 遲破壞性(anti—delayed fraction property),以及點(diǎn)焊性優(yōu)異，作為機(jī)動(dòng)車 用結(jié)構(gòu)構(gòu)件(柱、梁、增強(qiáng)類等的軀體骨骼材、緩沖材、門把手、板零件、 行走部分零件其他的強(qiáng)化構(gòu)件)等有用的高強(qiáng)度復(fù)合組織鋼板。
背景技術(shù)：
近年來，以機(jī)動(dòng)車等的車體重量的輕量化帶來的油耗的減輕和沖突時(shí) 的安全性的確保為目的，高強(qiáng)度鋼板的需要增大。隨之而來對(duì)于鋼板的抗 拉強(qiáng)度的要求，從現(xiàn)有的590MPa級(jí)要求到980MPa級(jí)以上。但是，形成 980MPa級(jí)以上的高強(qiáng)度鋼板，成形性的下降不可避免，難以用于形狀復(fù) 雜的零件，因此，在用途上受到限制。
另外，形成抗拉強(qiáng)度為980MPa級(jí)以上的高強(qiáng)度鋼板，擠壓成形時(shí)產(chǎn) 生的殘留應(yīng)力也變大，延遲破壞的危險(xiǎn)性變高。即，延遲破壞是指別特是 在高強(qiáng)度的鋼板中，在腐蝕環(huán)境或氣氛中的氫擴(kuò)散、堆積于鋼材組織中的 位錯(cuò)、空孔、晶界等，使材料脆化，附加應(yīng)力時(shí)引起破壞的現(xiàn)象，對(duì)鋼材 的延展性和韌性有很大的影響。
因此，在要求上述的高強(qiáng)度化時(shí)，在強(qiáng)度之外，成形性(即，延伸率 和拉伸翻邊性(stretch flangeability))和耐延遲破壞性的改善變得極其重 要。
而且，作為顯示優(yōu)異的成形性的高強(qiáng)度鋼板，在金屬組織中含有殘留 奧氏體的各種鋼板得到實(shí)用化。
例如，在非專利文件1中公開了金屬組織為以貝氏體鐵素體(bainitic ferrite)為主體具有條狀(lath—type)殘留奧氏體的復(fù)合組織，由此確保 高強(qiáng)度提高穿孔性(即，拉伸翻邊)性的鋼板。但是，該鋼板在抗拉強(qiáng)度
3(TS)為980MPa級(jí)以上時(shí)，作為強(qiáng)度(TS)、延展性(El)指標(biāo)的TSX El僅顯示為9000 10300，難以說是充分的。
另外，在使用連續(xù)退火爐的實(shí)際操作量產(chǎn)線上的最高加熱溫度為900 。C左右，加熱時(shí)間為5分鐘以下，以該文件公開的制造條件，要求在950 。C進(jìn)行1200秒退火后，以鹽浴(salt bath)冷卻到350 400°C，這與實(shí) 際操作不相符。
另外，在專利文件l中公開了通過使母相形成貝氏體鐵素體主體的組 織，含有3%以上的殘留奧氏體，從而能夠確保980MPa級(jí)以上的抗拉強(qiáng)度， 并且，延伸率(El)能夠得到20%左右，拉伸翻邊性(A)能夠得到55 %水平。但是，在該技術(shù)中，添加高價(jià)的合金元素Mo和Ni、 Cu等是不可 缺少的，在成本上還有改善的余地。
另外，在專利文件2中，作為母相組織為回火馬氏體和鐵素體，殘留 奧氏體以占空系數(shù)計(jì)為5 30%，由此得到高水平的延伸率和拉伸翻邊性， 但是，為了得到該技術(shù)所要求的金屬組織，重要的是退火前的微觀組織， 在熱軋工序進(jìn)行低溫巻取，由此在得到適當(dāng)?shù)慕饘俳M織后進(jìn)行連續(xù)退火， 需要進(jìn)行兩次以上的連續(xù)退火。但是，在熱軋工序進(jìn)行低溫巻取時(shí)，如果 不將其后的冷軋率抑制得很低，則退火前的組織破壞，而不能得到希望的 金屬組織，因此，在板厚和板厚公差上有顯著的制約。另外，進(jìn)行兩次連 續(xù)退火時(shí)，雖然不會(huì)受到板厚等的制約，但是，與常規(guī)方法相比工序數(shù)增 加，因此不能避免成本上升。
另外，在專利文件3中公開了通過使母相組織以回火貝氏體為主體， 而提高總延伸率和拉伸翻邊性的鋼板。但是，該鋼種以抗拉強(qiáng)度為900麗Pa 以下為中心進(jìn)行了研究，對(duì)于980MPa級(jí)以上，特別是成為問題的延遲破 壞考慮并不充分。
非專利文件1ISIJInternational Vol.40(2000)，No.9.p920-92專利文件1特開2004 — 332099號(hào)公報(bào)專利文件2特開2003 — 171735號(hào)公報(bào)專利文件3特開2002 — 309334號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)而行成，其目的在于，提供一種不添加Mo、 Ni、 Cu高價(jià)合金元素，具有作為機(jī)動(dòng)車用結(jié)構(gòu)構(gòu)件有用的980MPa級(jí)的 抗拉強(qiáng)度，并且，具有優(yōu)異的成形性(延伸率一拉伸翻邊性)，而且，點(diǎn) 焊性和耐延遲破壞性也優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板。
能夠解決上述課題的本發(fā)明的成形性和耐延遲破壞性優(yōu)異的高強(qiáng)度 復(fù)合組織鋼板由下述鋼構(gòu)成，該鋼含有C: 0.12 0.25%、 Si: 1. 0 3.0 %、 Mn: 1.5 3.0°%、 P: 0.15%以下(不含0%)、 S: 0.02%以下(不含 0%)、 Al: 0.4%以下(不含0%)，余量含有Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述 Si、 Al、 Mn的含量滿足下式(I)的關(guān)系， (Si+Al) /Mn: 0. 74 1.26 (I)
或由下述鋼構(gòu)成，該鋼含有C: 0. 12 0. 25%、 Si: 1.0 3.0%、 Mn: 1.5 3.0%、 Cr: 1.0%以下(不含0%)、 P: 0. 15%以下(不含0%)、 S: 0.02。％以下(不含0%)、 Al: 0.4%以下(不含0%)，余量含有Fe和不 可避免的雜質(zhì)，所述Si、 Al、 Mn、 Cr的含量滿足下式(II)的關(guān)系， (Si+Al) / (Mn+Cr): 0. 74 1. 26 (II)
并且，縱截面的微觀組織，以相對(duì)于全部組織的占空系數(shù)計(jì)，
1) 貝氏體鐵素體50%以上，
2) 多邊形鐵素體5 35%,
3) 多邊形鐵素體的平均粒徑10nm以下，
4) 殘留奧氏體5%以上。
本發(fā)明的上述復(fù)合組織鋼板，根據(jù)需要在上述元素以外，還可以含有 Ti: 0. 15%以下(不含0%)和/或Nb: 0. 1%以下(不含0%)，或者作為 其他元素還含有Ca: 30ppm以下(不含0%)和/或REM: 30ppm以下(不 含0%)。
另外，本發(fā)明的高強(qiáng)度復(fù)合組織鋼板為了使其優(yōu)異的強(qiáng)度更有效地發(fā) 生，特別優(yōu)選抗拉強(qiáng)度為980MPa以上。
根據(jù)本發(fā)明，如上述限定鋼材的化學(xué)成分，特別是將(Si + Al) /Mn 比或(Si+Al) / (Mn+Cr)限定在特定范圍，并且，形成貝氏體鐵素體 (BF)主體，含有多邊形鐵素體(PF)和殘漏奧氏體(殘留Y)的組織，
5能夠低價(jià)地提供確?？估瓘?qiáng)度例如980MPa水平以上，并且，成形性(延 伸率一拉伸翻邊性)良好，而且點(diǎn)焊性和耐延遲破壞性也優(yōu)異的符合組織 鋼板。


圖1是表示實(shí)施例采用的熱處理的熱圖案的說明圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明者們?cè)谏鲜龅慕鉀Q課題的基礎(chǔ)上，著目于以貝氏體鐵素體為母 相的980MPa級(jí)以上的TRIP (REansformation Induced Plasticity:相變感應(yīng) 塑性)鋼板，為進(jìn)一步改善其成形性和點(diǎn)焊性、耐延遲破壞性，而對(duì)金屬 組織中的第2相的形態(tài)、化學(xué)成分、特別是著眼于Si、 Al、 Mn (或還有 Cr)進(jìn)行了改質(zhì)研究，其結(jié)果得到如下認(rèn)識(shí)。
1) 第1，在貝氏體鐵素體主體組織中混入規(guī)定量的微細(xì)的多邊形鐵素 體時(shí)，延伸率顯著得到改善。而且，如果混入的鐵素體微細(xì)，則能夠抑制 強(qiáng)度和拉伸翻邊性的降低，并且，該組織在耐延遲破壞性中也顯示優(yōu)異的 性能。
2) 第2，在鋼的化學(xué)成分中，如果將(Si + Al)和Mn或(Mn+Cr) 調(diào)整為規(guī)定的比率，則能夠抑制點(diǎn)焊性的降低，同時(shí)能夠得到具有980MPa 級(jí)以上的強(qiáng)度的希望的組織。
因此，基于這些認(rèn)識(shí)，以鋼成分中的Si、 Al、 Mn、 Cr含量和金屬組 織對(duì)于該鋼板的強(qiáng)度和成形性，以及點(diǎn)焊性和耐延遲破壞性的影響為主體 進(jìn)行了研究。其結(jié)果，以使用如上所述的特定成分組成的鋼材為前提，控 制金屬組織中所占的貝氏體鐵素體的占空系數(shù)，并且，將多邊形鐵素體和 殘留奧氏體的占空系數(shù)，以及多邊形鐵素體的平均粒徑控制在特定值以 下，從而能夠得到實(shí)現(xiàn)上述目的的高性能的高強(qiáng)度復(fù)合組織鋼板，從而想 到本發(fā)明。
以下，根據(jù)本發(fā)明具體的構(gòu)成，對(duì)鋼材的化學(xué)成分以及金屬組織的限 定理由進(jìn)行說明。
首先，對(duì)鋼材的化學(xué)成分的限定理由進(jìn)行說明。C: 0. 10%以上0. 25%以下
C是保障高強(qiáng)度并且確保殘留Y不可或缺的元素，在Y中含有充分量 的C，對(duì)于在室溫殘留規(guī)定量的Y相是重要的。為了有效地發(fā)揮這種作用，
需要含有O. 10X以上的C，優(yōu)選為O. 12%以上，更優(yōu)選為O. 15%以上。 但是C量過多時(shí)，會(huì)顯著影響點(diǎn)焊性，因此，從確保點(diǎn)焊性的觀點(diǎn)出發(fā)， 將其上限定為0.25%，優(yōu)選為0.23%以下，更優(yōu)選為0.20%以下。 Si- 1.0 3. 0%
Si作為固溶強(qiáng)化(solution hardening)元素有效作用，另外，在分解 殘留Y抑制碳化物生成上也是必須的元素，為了有效地發(fā)揮這種作用，必 須含有1.0%以上，優(yōu)選為1.2%以上。但是，該效果在3.0%飽和，在其 以上時(shí)，會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)焊性劣化和發(fā)生熱脆性等的危害，因此，最多為3.0% 以下，優(yōu)選抑制在2.5%以下。
Mm 1.5 3. 0%
Mn抑制過度的多邊形鐵素體(polygonal ferrite)的生成，是形成 貝氏體鐵素體組織所必須的元素。另外，在使Y穩(wěn)定化確保希望的殘留Y 上也是重要的元素，至少含有1.5%以上，優(yōu)選為2.()Q^以上。
但是，過量添加會(huì)使點(diǎn)焊性和耐延遲破壞特性劣化，因此，最多為3.0 %以下，優(yōu)選抑制在2.5%以下。
P: 0. 15%以下、S: 0.02%以下
這些元素是在鐵內(nèi)不可避免混入的元素，含量多時(shí)會(huì)使加工性和點(diǎn)焊 性劣化，因此必須抑制在各自的上限值以下。 Al: 0. 4%以下
Al和Si同樣是在抑制碳化物生成確保殘留Y上有用的元素，但是過 多時(shí)，多邊形鐵素體容易生成，因此作多在0.4%以下，優(yōu)選抑制在0.2 %以下。
Cr: 1.0。％以下
Cr具有抑制多邊形鐵素體的生成提高強(qiáng)度的作用，因此，可以根據(jù)需 要進(jìn)行添加。但是，過量添加時(shí)，會(huì)對(duì)本發(fā)明作為目標(biāo)的金屬組織的生成 有不良影響，因此，最多抑制在1.0%以下。
(Si+Al) /Mn (或(Mn+Cr)): 0. 74 1.26 (質(zhì)量比)
7為了得到本發(fā)明希望的金屬組織，需要抑制過度的多邊形鐵素體(PF) 的生成促進(jìn)貝氏體鐵素體(BF)相變。而且，從貝氏體鐵素體排出的C (碳) 在條狀殘留Y中濃縮，因此，貝氏體鐵素體相變的促進(jìn)在得到條狀殘留Y 上是重要的。
另外，在本發(fā)明中，使微細(xì)的鐵素體在金屬組織中適量分散也是重要 的，為此，作為鐵素體生成促進(jìn)元素的Si和Al和作為鐵素體抑制元素的
Mn (或Mn+Cr)的含有比率控制為滿足一定關(guān)系是極其有效的。而且，
控制這些鐵素體生成促進(jìn)元素/抑制元素的含有比率在提高耐延遲破壞性
上也被確認(rèn)為有效。
另外，在(Si+Al) /Mn (或(Mn + Cr))比低于0,74時(shí)，不僅難以 確保適度的多邊形鐵素體，而且不能充分確保貝氏體鐵素體。而且，不能 使C在殘留Y中充分濃縮，殘留Y的穩(wěn)定性下降，延伸率降低，此外，馬 氏體量增大拉伸翻邊性也惡化。
除此之外，通過將上述元素的比率控制在適當(dāng)范圍內(nèi)，能夠改善耐延 遲破壞性。其理由的具體情況還不清楚，但是進(jìn)行了如下的考慮。即，Mn 通過晶界偏析使晶界強(qiáng)度降低助長延遲破壞，此外，如上所述，通過馬氏 體的生成促進(jìn)在加工時(shí)成為延遲破壞起點(diǎn)的空孔生成，相對(duì)于此，Si和 Al由于具有增加誘發(fā)延遲破壞的氫的容存量的效果，因此，認(rèn)為根據(jù)兩者 的比，延遲破壞變化。
另一方面，所述(Si+Al) /Mn (或(Mn+Cr))比超過1.26時(shí)，多 邊形鐵素體的生成被過度促進(jìn)，其占空系數(shù)過大，另外，鐵素體的粒徑也 容易超過10um，強(qiáng)度、拉伸翻邊性均下降。另外，由于鐵素體粒徑粗大 化時(shí)，鐵素體晶界減少，因此，耐延遲破壞性也下降。
由此，在本發(fā)明中，將(Si+Al)/Mn(或(Mn+Cr))比調(diào)整為在0. 74 1.26的范圍十分重要，更優(yōu)選為0.84以上、1. 16以下。
Nb: 0. 1%以下、Ti: 0. 15%以下
這些元素均有細(xì)化金屬組織提高韌性的作用，因此，根據(jù)需要可以少 量添加。但是，即使添加超過上限值也不會(huì)得到更高的效果，只會(huì)導(dǎo)致成 本上升，造成浪費(fèi)。
Ca: 0. 01%以下、REM: 0. 01%以下Ca和REM少量添加均有提高拉伸翻邊性的作用，因此可以根據(jù)需要少 量添加，但其效果在各自0.01%時(shí)飽和，因此，在此以上的添加會(huì)造成浪 費(fèi)。
Mo、 Cu、 Ni:分別O. 1%左右以下
這些元素如現(xiàn)有技術(shù)所記載在提高強(qiáng)度和耐延遲破壞上有效，在本發(fā) 明中，不添加這些元素也能夠確保充分的性能，另外，這些元素高價(jià)會(huì)導(dǎo) 致成本上升，因此，沒有必要添加。但是，沒有限定作為雜質(zhì)水平混入的 理由，分別允許添加到O. 1%左右。
接著，對(duì)金屬組織的限定理由進(jìn)行說明。
貝氏體鐵素體》50%
貝氏體鐵素體位錯(cuò)密度高到一定程度，能夠容易達(dá)到高強(qiáng)度，另外， 降低和第2相的硬度差，發(fā)揮提高拉伸翻邊性的作用。另外，在提高耐延 遲破壞性上也是有用的組織，其被認(rèn)為可以使作為延遲破壞起點(diǎn)的滲碳體 消失或極少，另外，由于位錯(cuò)多儲(chǔ)氫效果也高。為了發(fā)揮這些效果，需要 使貝氏體鐵素體存在50%以上，優(yōu)選為60%以上。
還有，該貝氏體鐵素體在組織內(nèi)沒有碳化物，在這一點(diǎn)上與貝氏體組 織明顯不同，另外，與具有沒有位錯(cuò)或位錯(cuò)極少的下部組織的多邊組織， 或具有細(xì)的亞晶粒等下部組織的準(zhǔn)多邊形鐵素體組織也不同，這些不同通 過TEM (透過型電子顯微鏡)觀察等可以容易識(shí)別。
多邊形鐵素體(PF): 5 35%
在以多邊形鐵素體(PF)為母相的抗拉強(qiáng)度為980MPa級(jí)以上的鋼板 中含有規(guī)定量的后述的平均粒徑的多邊形鐵素體時(shí)，能夠進(jìn)一步提高延伸 率。為了發(fā)揮這樣的效果，需要使多邊形鐵素體含有5%以上。但是，多邊 形鐵素體過多時(shí)，難以確?？估瓘?qiáng)度和拉伸翻邊性，因此，最多抑制在35% 以下。多邊形鐵素體優(yōu)選占空系數(shù)為10%以上30%以下。
多邊形鐵素體的平均粒徑10um以下
多邊形鐵素體的平均粒徑必須為10um以下。這是因?yàn)橥ㄟ^使鐵素體 微細(xì)化而作為第2相均勻地分散，提高拉伸翻邊性、強(qiáng)度，并且，提高耐 延遲破壞性。這被認(rèn)為是因?yàn)橥ㄟ^微細(xì)化多邊形鐵素體增加的鐵素體晶界 氫被捕捉，抑制了氫向危險(xiǎn)部位的集中。還有，在此所說的多邊形鐵素體的平均粒徑是多邊形鐵素體的當(dāng)量圓直徑(面積相同的圓的直徑)的平均 值。
殘留Y》5%
殘留Y在材料受到應(yīng)變變形時(shí)相變?yōu)轳R氏體，由此促進(jìn)變形部的硬
化，具有防治應(yīng)變集中的效果(TRIP效果)。為了發(fā)揮這種效果，需要含 有殘留￥5%以上。殘留Y量不存在上限，由于為了使過量的殘留Y生成需
要大量的c，因此，難以與點(diǎn)焊性兼具，另外，特別是拉伸翻邊性有降低 的傾向，因此，優(yōu)選抑制在30%左右以下。
本發(fā)明的復(fù)合組織鋼板中，作為上述以外的殘余組織存在馬氏體、貝
氏體、珠光體等，但是這些其它的組織希望抑制在5%以下，以使不對(duì)上述 作用效果有不良影響。
接著，用于得到本發(fā)明限定的上述金屬組織的制造條件沒有特別限 定， 一般的鋼板的制造方法，例如連續(xù)鑄造->熱軋->酸洗-〉冷軋-〉連續(xù) 退火中，適當(dāng)?shù)乜刂萍訜釡囟群蜕郎厮俣取⒈３譁囟?、冷卻開始溫度和冷 卻速度等即可，另外，熔融鍍鋅鋼板和合金化熔融鍍鋅鋼板的情況，包括 連續(xù)熔融鍍鋅線進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂萍纯?，但是為得到上述金屬組織最重 要的是連續(xù)退火線的熱處理?xiàng)l件，因此，以連續(xù)退火線上的優(yōu)選的熱處理 條件為主體進(jìn)行說明。
退火時(shí)的加熱溫度AC3+1(TC以上
為了得到富貝氏體鐵素體的金屬組織，在抑制多邊形鐵素體的生成 中，可以將退火時(shí)的加熱溫度為"Ac3+l(TC以上"。即，在A"以下進(jìn)行連 續(xù)退火時(shí)，在其后的冷卻過程中，殘存的鐵素體成核多邊性鐵素體容易生 成，難以得到本發(fā)明希望的金屬組織。更優(yōu)選的加熱溫度為"AC3+3(TC以 上"。
退火后的冷卻速度
退火后的冷卻速度為了抑制多邊形鐵素體的生成優(yōu)選快，但是考慮到 設(shè)備的限制和溫度控制的困難性，根據(jù)個(gè)別的成分系統(tǒng)為了將多邊形鐵素 體抑制在一定量以下，優(yōu)選為25。C/sec以上，更優(yōu)選為3(TC/sec以上。
退火后的急冷停止溫度
停止退火后的急冷的溫度應(yīng)該在微細(xì)的多邊性鐵素體生成的溫度以
10下，優(yōu)選為65(TC以下，更優(yōu)選為60(TC以下。急冷停止溫度高時(shí)，多邊 性鐵素體粗大，不能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。但是，過于低溫時(shí)，不能得到充 分的量的多邊性鐵素體，因此，應(yīng)該在36(TC以上，更優(yōu)選為道40(TC。 冷卻后的保持溫度
在上述冷卻后，在一定溫度保持進(jìn)行貝氏體鐵素體相變，另外，C向
奧氏體的濃縮進(jìn)行形成殘留Y，因此，重要的是適當(dāng)?shù)乜刂评鋮s后的保持
溫度。為了得到本發(fā)明的金屬組織優(yōu)選保持溫度為360 440°C。優(yōu)選保持 時(shí)間為1分鐘以上。在此，與急冷停止溫度相比保持溫度為低溫是必要的。 由此，使其通過微細(xì)的鐵素體容易生成的溫度區(qū)域，保持在貝氏體鐵素體 相變溫度區(qū)域。
本發(fā)明的高強(qiáng)度復(fù)合組織鋼板，使用上述那樣規(guī)定的化學(xué)成分的鋼 材，并且，包括冷卻條件和保持條件采用適當(dāng)?shù)臒崽幚項(xiàng)l件，由此確保規(guī) 定的金屬組織，從而能夠低價(jià)地提供具有980MPa級(jí)以上的高強(qiáng)度，并且 成形性良好點(diǎn)焊性和耐延遲破壞性也優(yōu)異的復(fù)合組織鋼板。
實(shí)施例
以下，舉實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受下屬實(shí)施例的限 定，在不超出前后宗旨的本發(fā)明適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)可以變更實(shí)施，這均包含在 本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
實(shí)驗(yàn)例
熔煉表l所示成分組成的鋼材，連續(xù)鑄造后，以下述條件進(jìn)行熱軋、 酸洗、冷軋，接著，以表2 (參照?qǐng)Dl)所示條件進(jìn)行熱處理(退火)，由 此得到冷軋鋼板。
熱軋
加熱溫度1200。CX60分鐘 完成溫度880'C
冷卻以40'C/秒冷卻到720°C，在10秒空冷后以40'C/秒冷卻到500 °C，其后在50(TC保持60分鐘后爐冷。 完成板厚3.2mm 酸洗、冷軋
酸洗后，冷軋到板厚為1.2mm。
ii熱處理(退火)
如表2所示，加熱到規(guī)定的退火溫度保持180秒后，以規(guī)定的速度冷 卻到規(guī)定的冷卻停止溫度，在規(guī)定的溫度保持6分鐘后爐冷。
用下述的方法確認(rèn)所得到的冷軋鋼板的金屬組織，并且，對(duì)各供試鋼
板進(jìn)行抗拉實(shí)驗(yàn)、擴(kuò)孔實(shí)驗(yàn)、點(diǎn)焊實(shí)驗(yàn)、耐延遲破壞實(shí)驗(yàn)，在表3中表示
結(jié)果。 金屬組織 組織測(cè)定方法
A:里佩拉(PA，一)腐蝕進(jìn)行光學(xué)顯微鏡觀察(1000倍)，l視野。 B: SEM觀察(4000倍)，4視野。 多邊形鐵素體(PF):
從根據(jù)上述A進(jìn)行攝影的照片進(jìn)行識(shí)別。相對(duì)于殘留Y和馬氏體的白 色，PF由于被腐蝕為灰色從而能夠識(shí)別。而且，圍起上述B拍攝的SEM 照片中的多邊形鐵素體的周圍，根據(jù)該圍起的像通過圖像解析算出當(dāng)量圓 直徑。將該當(dāng)量圓直徑的平均值作為多邊形鐵素體的平均粒徑。
殘留Y、馬氏體(M)、貝氏體(B):
通過透過型電子顯微鏡(TEM: 15000倍率)確認(rèn)殘留Y、馬氏體、貝 氏體，由此，根據(jù)上述B拍攝的照片算出占空系數(shù)。 貝氏體鐵素體(BF)
通過透過型電子顯微鏡(TEM: 15000倍率)確認(rèn)并非如貝氏體或準(zhǔn)鐵 素體的其他的組織，占空系數(shù)是從100%中減去多邊形鐵素體量和上述殘 留Y量和余量的馬氏體(M)和貝氏體(B)的值。
性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)
抗拉試驗(yàn)通過JIS 5號(hào)抗拉試驗(yàn)片進(jìn)行測(cè)定。 擴(kuò)孔試驗(yàn)以鐵鋼聯(lián)盟規(guī)格JFST1001為基準(zhǔn)進(jìn)行。 點(diǎn)焊性以下述條件進(jìn)行點(diǎn)焊，焊點(diǎn)直徑5 Vt時(shí)的延展性為0. 25以 上，則點(diǎn)焊性良好(〇)。 焊接條件
供試材厚度1.2mm
電極穹頂半徑型(前端直徑6mm)
12壓力375kg
上傾斜l循環(huán)，通電時(shí)間12循環(huán)，同期1循環(huán)(60Hz) 焊點(diǎn)直徑的調(diào)整通過焊接電流調(diào)整
延展性比十字抗拉強(qiáng)度(cross tensile strength) /剪斷抗拉強(qiáng)
度
耐延遲破壞性
使用R=3mm的60° V型塊進(jìn)行V字彎曲后，對(duì)彎曲部施加1500MPa 的應(yīng)力，在5%鹽酸水溶液中浸漬，測(cè)定到裂紋發(fā)生的時(shí)間。48小時(shí)未發(fā) 生裂紋的定為耐延遲破壞性良好(〇)。
表l 化學(xué)成分(質(zhì)量％)
鋼種CSiMnPsAlCrNbTi其他(Si+AI)/ (Mn+Cr)A3點(diǎn)
A0"U2,30.0100.0020.0450.76咖
B0.231.82.30加50加20.045Ca:0加20.80846
G0.172.320加50.0020.0451.17891
D0.172.32.60加50.0020.0450.90873
E0-142.02.50.0050加20,0450,82870
0.201.62.040加50加20.0450.81851
G0.171.82.10.0050.0020.0450.20.80863
H0.171.82.20.0010.0020.0450.040.84859
10.171.82.30.0010加20,0450.050.80咖
J0.161.82.40川00加10.150.81904
K0加1.61.60-0100加30.040t.03卿
匕0.220.52.80.0100加30.0400.50.19771
M0.171.81.20.0100.0030.0401.53的4
N0.232.31.50,0100加30.0401.56893
00.181.52.10.0100,0020.0400.20.05Ca: 0.0020.73849
13表2
試驗(yàn) No,鋼種熱處理?xiàng)l件退火溫度 (。C)冷卻速度1 (°c)冷卻速度2 (。C)TK冷卻速度 變更溫度°0T2(保持開 始溫度？C)T3(保持結(jié) 束溫度°C)
A卿5020580420柳
2B咖5020580420380
3G93010020580420380
4D9105020580420380
5E卿5020580420380
6F89010020580420380
7G卿5020580420380
8H卿5020580420380
9I卿5020580420380
10柳5020580420380
11K9205050—柳340
12咖5050-380380
13M咖5050—380380
14N9205050-柳380
15A咖3020600360360
1608803020550420400
表3
實(shí)驗(yàn) N。.金屬組織物性.鋼種PF殘留rBF余盤鐵素體粒徑Y(jié)PTSElYRTSxEITS"點(diǎn)焊性耐延遲 破壞性
(W(X)")(MPa)(MPa)(W(MPa")(MPaxW1A18.2，269.3< 15.5650鄉(xiāng)21.241O-訴208904030So0
2B10.31376.2< 13.7735，09721.3440,6723400486190o
3C281556.5< 18.7647鵬20.4380.592235041咖oo
4D9.1"76-43.3CM)6,1778123519.2430.632372053025oo
5E22.7967.B2.4(M)7,4744"6316.7500.6419430583明oo
625.51064< 18.6643l咖18,9460,631930446737oo
7G17.31270.2< 16.1651108518.542O加20120柳93oo
8H16.813訴,7< 15,9728，05619.4幼0.8920487502卯oo
9，5.4137U< 15.6738IO肪18.74BO朋20330517780o
1020.11267.42.58,4746川317.6500,671954856055oo
"K50.3643.29.751883021.4340.62"86028595oo
匕"0694.1783111815.02"7CUO1674029792oX
13M721413,59(M)9.0544恥723_220O加210t318589oo
14N35855215.753392021.2250.581的3223063X0
15A抑1425.53.5(M)8.9676，090，7.4220,621則223448o
160251361,5< 13,5咖川0，7,9450.621的1250220oo
注PF:多邊形鐵累體、BF:貝氏佟鐵疾體 余盤(M:馬氏體 、B:貝氏體)
14根據(jù)表1 3可以進(jìn)行如下考察。
實(shí)驗(yàn)NO. 1 10、 16是全部滿足本發(fā)明規(guī)定的必要條件的實(shí)施例，均
具有980MPa級(jí)以上的抗拉強(qiáng)度，并且，根據(jù)強(qiáng)度X延伸特性、強(qiáng)度X拉 身翻邊性評(píng)價(jià)的成形性良好，此外，點(diǎn)焊性和耐延遲破壞性也得到良好的 結(jié)果。
相對(duì)于此，實(shí)驗(yàn)No.ll鋼材的C含量不足，金屬組織中的貝氏體鐵素 體量不足，因此強(qiáng)度不足，根據(jù)強(qiáng)度X延伸特性、強(qiáng)度X拉身翻邊性評(píng)價(jià) 的成形性也差。另外，實(shí)驗(yàn)No.l2使用的鋼材的Si含量不足，并且，(Si +A1) / (Mn + Cr)比在規(guī)定范圍之外，因此，金屬組織中殘留Y不存在， 根據(jù)強(qiáng)度X延伸特性、強(qiáng)度X拉身翻邊性評(píng)價(jià)的成形性也差，耐延遲破壞 性也差。
實(shí)驗(yàn)No. 13Mn量在規(guī)定范圍之外，并且，(Si+Al)/Mn比超過規(guī)定范 圍，多邊形鐵素體粗大平均粒徑超過規(guī)定值，因此，強(qiáng)度不足，加工性差， 并且，點(diǎn)焊性也差。
實(shí)驗(yàn)No. 15雖然鋼成分滿足規(guī)定條件，但是熱處理?xiàng)l件不適當(dāng)，因此， 組織中的多邊形鐵素體量過多，貝氏體鐵素體量不足，根據(jù)強(qiáng)度X延伸特 性、強(qiáng)度X拉身翻邊性評(píng)價(jià)的成形性也差，耐延遲破壞性也差。
1權(quán)利要求
1、一種成形性、耐延遲破壞性優(yōu)異的高強(qiáng)度復(fù)合組織鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有C0.10～0.25％、Si1.0～3.0％、Mn1.5～3.0％、P0.15％以下、S0.02％以下、Al0.4％以下，余量是Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述Si、Al、Mn的含量滿足下式(I)的關(guān)系，(Si+Al)/Mn0. 74～1.26 (I)并且，縱截面的微觀組織，以相對(duì)于全部組織的占空系數(shù)計(jì)，1)貝氏體鐵素體50％以上，2)多邊形鐵素體5～35％，3)多邊形鐵素體的平均粒徑10μm以下，4)殘留奧氏體5％以上。
2、 一種成形性、耐延遲破壞性優(yōu)異的高強(qiáng)度復(fù)合組織鋼板，其特征在于，以質(zhì)量^計(jì)含有C: 0. 12 0. 25%、 Si: 1.0 3.0%、Mn: 1. 5 3. 0%、 Cr: 1.0%以下、P: 0. 15%以下、S: 0.02%以下、Al: 0.4%以下，余量是Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述Si、 Al、 Mn、 Cr的含量滿足下式(II)的關(guān)系，(Si+Al) / (Mn+Cr): 0. 74 1. 26 (II)并且，縱截面的微觀組織，以相對(duì)于全部組織的占空系數(shù)計(jì)，1) 貝氏體鐵素體50%以上，2) 多邊形鐵素體5 35%，3) 多邊形鐵素體的平均粒徑lOiim以下，4) 殘留奧氏體5%以上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)度復(fù)合組織鋼板，其特征在于，作為其他元素以質(zhì)量^計(jì)含有Ti: 0.15。/o以下和域Nb: 0.1%以下。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)度復(fù)合組織鋼板，其特征在于，作為其他元素含有Ca: 30ppm以下和/或REM: 30ppm以下。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)度復(fù)合組織鋼板，其特征在于，抗拉強(qiáng)度為980MPa以上。
全文摘要
本發(fā)明提供具有980MPa級(jí)以上的抗拉強(qiáng)度，并且成形性和耐延遲破壞性還有點(diǎn)焊性優(yōu)異的高強(qiáng)度符合組織鋼板，該鋼含有C0.12～0.25％、Si1.0～3.0％、Mn1.5～3.0％、P0.15％以下、S0.02％以下、Al0.4％以下，或者還含有Cr1.0％以下，余量是Fe和不可避免的雜質(zhì)，所述Si、Al、Mn、Cr的含量滿足(Si+Al)/Mn或(Si+Al)/(Mn+Cr)0.74～1.26，并且，微觀組織被特定。
文檔編號(hào)C22C38/00GK101460646SQ200780020829
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月5日
發(fā)明者中屋道治, 向井陽一, 杉本公一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所;株式會(huì)社信州Tlo