專利名稱:延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板及其鋼水的熔煉方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及適合用于運(yùn)輸設(shè)備的行走部件等的高強(qiáng)度鋼板及其鋼水的熔煉方法,特別是涉及延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板及其鋼水的熔煉方法。本申請基于2011年2月24日提出的日本專利申請?zhí)卦?011-038956號、2011年3月10日提出的日本專利申請?zhí)卦?011-053458號、2012年I月18日提出的日本專利申請?zhí)卦?012-007784號及2012年I月18日提出的日本專利申請?zhí)卦?012-007785號并主張其優(yōu)先權(quán),這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù):
近年來,從提高汽車的安全性和改善涉及環(huán)境保護(hù)的燃燒消耗率的觀點(diǎn)出發(fā),對汽車用熱軋鋼板的高強(qiáng)度輕量化的要求高漲。在汽車用部件中,特別是稱為行走系的車架類或支架類等的質(zhì)量在車體總體的質(zhì)量中所占的比例高,所以可通過使這樣的部位所用的基材高強(qiáng)度化來進(jìn)行薄壁化,從而實(shí)現(xiàn)其輕量化。此外,該行走系所使用的材料多采用沖壓成形,從防止發(fā)生沖壓成形時(shí)的裂紋的觀點(diǎn)出發(fā),要求高的彎曲加工性,因而一直廣泛使用高強(qiáng)度鋼板。其中,從價(jià)格的優(yōu)勢等方面考慮,主要采用熱軋鋼板。此外,在加強(qiáng)材或地板下面構(gòu)件、特別是座用滑軌等小型的彎曲加工用部件中,從通過使用高強(qiáng)度鋼板減小板厚,謀求輕量化的目的出發(fā),主要使用冷軋鋼板或鍍鋅鋼板。其中,作為可使高強(qiáng)度和良好加工性及良好成形性兼顧的高強(qiáng)度鋼板,已知有復(fù)合鐵素體相和馬氏體相的低屈服比DP鋼板或復(fù)合鐵素體相和(殘留)奧氏體相的TRIP鋼板。可是,這些鋼板盡管高強(qiáng)度和加工性及延展性優(yōu)良,但不能說擴(kuò)孔性即延伸凸緣性或彎曲加工性優(yōu)良,在行走部件等這樣的要求延伸凸緣成形性的結(jié)構(gòu)用部件中,盡管延展性稍差,也一般使用貝氏體系的鋼板。
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鐵素體相和馬氏體相的復(fù)合組織鋼板(以后有時(shí)記載為“DP鋼板”)等復(fù)合組織鋼板作為延伸凸緣性差的理由之一,可以認(rèn)為它是軟質(zhì)的鐵素體相和硬質(zhì)的馬氏體相的復(fù)合體,因而在擴(kuò)孔加工時(shí)應(yīng)力集中在兩相的邊界部,不能追隨變形而容易成為斷裂的起點(diǎn)。為了克服這樣的問題,提出了以DP鋼板為基礎(chǔ),以使機(jī)械強(qiáng)度特性和彎曲加工性或擴(kuò)孔性(加工性)兼顧為目的的幾種鋼板。例如,作為面向利用微細(xì)分散粒子緩和應(yīng)力的技術(shù),專利文獻(xiàn)I中公開了使微細(xì)的Cu的析出物或固溶體分散在鐵素體相和馬氏體相的復(fù)合組織鋼板(DP鋼板)中的鋼板。在該專利文獻(xiàn)I所示的技術(shù)中,發(fā)現(xiàn)由固溶的Cu或Cu單獨(dú)構(gòu)成的粒子尺寸2nm以下的Cu析出物對提高彎曲加工性是非常有效的,而且也不會損害加工性,因而限定各種成分的組成比。此外,作為面向通過減小復(fù)合相的強(qiáng)度差而緩和應(yīng)力的技術(shù),例如,專利文獻(xiàn)2中公開了通過盡量低C化使主相形成貝氏體組織,同時(shí)以適當(dāng)?shù)捏w積比率含有固溶強(qiáng)化或析出強(qiáng)化的鐵素體組織,而且減小這些鐵素體和貝氏體的硬度差,避免生成更粗大的碳化物的有關(guān)貝氏體鋼的技術(shù)。
專利文獻(xiàn)3中公開了假設(shè)氧化物系夾雜物為彎曲加工時(shí)發(fā)生裂紋的原因,通過規(guī)定該氧化物系夾雜物的尺寸和個(gè)數(shù),從而得到彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板的技術(shù)。還有,另外,專利文獻(xiàn)4、5中還公開了通過使存在于鋼中的、成為使疲勞特性和延伸凸緣性(擴(kuò)孔加工性)下降的原因的延伸的MnS系夾雜物作為難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的微細(xì)球狀夾雜物分散在鋼板中,得到延伸凸緣性和疲勞特性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板的技術(shù)?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-199973號公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2001-200331號公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開2002-363694號公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本特開2008-274336號公報(bào)專利文獻(xiàn)5:日本特開2009-299136號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題可是,上述專利文獻(xiàn)I中公開的使微細(xì)的Cu的析出物或固溶體分散在DP鋼板中的鋼板雖然顯示出確實(shí)高的疲勞強(qiáng)度,但不能確認(rèn)顯著提高了延伸凸緣性。此外,上述專利文獻(xiàn)2中公開的、鋼板組織為貝氏體相主體的、抑制了粗大碳化物的生成的高強(qiáng)度熱軋鋼板雖然顯示出確實(shí)優(yōu)良的延伸凸緣性,但與含有Cu的DP鋼板相比,不一定能說其彎曲加工性優(yōu)良。此外,光抑制了粗大碳化物的生成,在進(jìn)行嚴(yán)格的擴(kuò)孔加工的情況下,不能防止龜裂的發(fā)生。還有,專利文獻(xiàn)3中公開的削減了粗大氧化物系夾雜物的生成量的高強(qiáng)度冷軋鋼板雖然顯示出優(yōu)良的彎曲加工性,但不能確認(rèn)疲勞特性的改善和延伸凸緣性的顯著提高。此外,由于含有規(guī)定量的Mn及S,因此根據(jù)本發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)上的見解,可以認(rèn)為生成了粗大的MnS系夾雜物,所以如后所述,光削減粗大的氧化物系夾雜物的生成量,在進(jìn)行嚴(yán)格的擴(kuò)孔加工時(shí),不能說可充分防止龜裂的發(fā)生。
此外,專利文獻(xiàn)4中公開的將MnS系夾雜物作為微細(xì)球狀夾雜物分散在鋼板中的高強(qiáng)度鋼板雖然顯示出優(yōu)良的延伸凸緣性和疲勞特性,但是在煉鋼的熔煉階段,因?qū)嵸|(zhì)上不使用Al而采用存在較高的游離氧的條件下的脫硫處理,因而難以脫硫至極低硫,此外,為了在實(shí)質(zhì)上不使用Al的情況下用Ce或La等進(jìn)行脫氧,需要更多的添加,而且因Ce或La等的添加利用率低,所以有需要過剩添加的問題。另外,專利文獻(xiàn)5中公開的使MnS系夾雜物作為微細(xì)球狀夾雜物分散在鋼板中的高強(qiáng)度鋼板在煉鋼中的熔煉階段,由于用Al進(jìn)行脫氧,再用Ce或La等進(jìn)行脫氧,所以Ce或La等的添加利用率良好,且脫硫至極低硫當(dāng)然即使在比較高的S濃度時(shí),也顯示出優(yōu)良的延伸凸緣性和疲勞特性??墒?,由于大量生成Al2O3-Ce2O3系的氧化物,因而存在以下課題:在煉鋼階段的連續(xù)鑄造工序中,發(fā)生澆包水口的堵塞或浸潰水口的堵塞,從而成為生產(chǎn)障礙,不能連續(xù)生產(chǎn)成品;在為了避免此現(xiàn)象而添加Ca時(shí),生成圖2A、圖6所示的CaO-Al2O3系的低熔點(diǎn)的氧化物或圖2B、圖7所示的固溶Fe、Mn及O的、或者與CaO-Al2O3復(fù)合的粗大的CaS系夾雜物,因此與MnS系夾雜物同樣地延伸而損害延伸凸緣性,因復(fù)合析出的MnS系夾雜物也粗大化而容易延伸,容易損害延伸凸緣性。此外,在專利文獻(xiàn)5中,因添加有Ti而以TiS的形式析出粗大的夾雜物。在所述低熔點(diǎn)CaO-Al2O3系的低熔點(diǎn)的氧化物或Ti氧化物復(fù)合的氧化物中,由于CaS、TiS不均質(zhì)地成核,因而生成粗大的CaO-Al2O3Ti氧化物CaSTiS復(fù)合硫氧化物,它們成簇而更加粗大化,因此對擴(kuò)孔性施加較大的影響,在軋制中被延伸或被破碎,從而成為使材質(zhì)劣化的主要原因。根據(jù)本發(fā)明人的研究,得知專利文獻(xiàn)1、2、3、4及5中記載的課題的原因在于:即使圖1A、圖5所示的影響延伸凸緣性的氧化鋁夾雜物的形態(tài)得到控制,也主要是圖1B、圖4所示的以鋼板中的MnS為主體的延伸的硫化物系夾雜物、圖2A、圖6所示的低熔點(diǎn)的CaO-Al2O3系夾雜物及圖2B、圖7所示的粗大的延伸的固溶Fe、Mn及O的、或與CaO-Al2O3復(fù)合的CaS系夾雜物的存在。也就是說,如果反復(fù)接受變形,則在存在于表層或表層附近的延伸的粗大的MnS系夾雜物的周邊發(fā)生內(nèi)部缺陷,作為裂紋而進(jìn)行傳播,由此使疲勞特性劣化,而且容易成為擴(kuò)孔加工、彎曲加工時(shí)發(fā)生裂紋的起點(diǎn),所以成為延伸凸緣性、彎曲加工性下降的主要原因。也就是說,如果對專利文獻(xiàn)1、2、3、4及5中記載的以MnS為主體的硫化物系夾雜物的存在進(jìn)行詳述,則因Mn是與C或Si —同有效地有助于材料的高強(qiáng)度化的元素,因而在高強(qiáng)度鋼板中,一般為確保強(qiáng)度而較高地設(shè)定Mn濃度,另外,在通常的煉鋼工序的處理中,通常因含有5 50ppm左右的S而在鑄坯中存在MnS。此外,同時(shí),如果提高可溶性Ti,則與粗大的TiS或MnS部分化合而析出(Mn、Ti)
S。如果對鑄坯進(jìn)行熱軋及冷軋,則這樣的MnS系夾雜物或TiS在軋制中變形,因而成為延伸的夾雜物,這成為使疲勞特性和延伸凸緣性(擴(kuò)孔加工性)下降的原因。為此,在專利文獻(xiàn)4中記載的發(fā)明中,通過使MnS系夾雜物作為微細(xì)球狀夾雜物分散在鋼板中,從而提高延伸凸緣性(擴(kuò)孔性)和疲勞特性??墒?,由于實(shí)質(zhì)上沒有進(jìn)行Al脫氧,所以為高氧勢,因而不易產(chǎn)生脫硫反應(yīng)。因此,在比較高的S濃度保持不變的情況下,獲得夾雜物組成及形態(tài)的極值,從而提高材質(zhì)。所以,不能與脫硫至極低硫相對應(yīng)。也就是說,如果對氧勢、硫勢以及用于提高材質(zhì)的夾雜物組成及形態(tài)進(jìn)行詳述,則酸可溶性Al —般因其氧化物成簇化而容易變得粗大,使延伸凸緣性、彎曲加工性或疲勞特性劣化,因此希望盡量抑制。由此,可在酸可溶性Al濃度不超過0.01%的程度下的比較高的氧勢中進(jìn)行脫硫處理。脫硫反應(yīng)是還原反應(yīng),因此容易在低氧勢下進(jìn)行,但在高氧勢下成為高硫勢,很難脫硫至極低硫。所以,雖然通過過剩地添加Ce、La使氧勢盡量降低,但是不僅沒有使氧勢充分下降,反而還增加成本。也就是說,基于在S濃度比較高的狀態(tài)下使S無害化的想法,通過過剩地添加Ce、La而控制夾雜物組成及形態(tài),提高延伸凸緣性和疲勞特性。但是,在S濃度比較高的狀態(tài)下,即使為使S無害化而通過過剩地添加Ce、La來控制夾雜物組成及形態(tài),也因S濃度比較高而使S的無害化具有限度,所以一直期待具有更好的延伸凸緣性(擴(kuò)孔性)和疲勞特性的高強(qiáng)度鋼板。可是,從包括煉鋼階段的操作性,對氧勢、硫勢、夾雜物組成形態(tài)這3者進(jìn)行綜合控制的視點(diǎn)出發(fā),提出延伸凸緣性、彎曲加工性和疲勞特性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板及其鋼水的熔煉方法的例子還沒有。此外,Mn是與C或Si 一同有效地有助于材料的高強(qiáng)度化的元素,因此在高強(qiáng)度鋼板中,為確保強(qiáng)度一般較高地設(shè)定Mn濃度,另外在通常的煉鋼工序的處理中也含有50ppm左右的S濃度。因此,通常在鑄坯中存在MnS。如果對鑄坯進(jìn)行熱軋及冷軋,則這樣的MnS系夾雜物容易變形,因而成為延伸的MnS系夾雜物,這成為使彎曲加工性和延伸凸緣性(擴(kuò)孔加工性)下降的原因。可是,以前,從控制這樣的MnS系夾雜物的析出及變形的視點(diǎn)出發(fā),提出延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板及其鋼水的熔煉方法的例子還未見到。另一方面,在專利文獻(xiàn)5中,因通過進(jìn)行Al脫氧而提高氧勢、硫勢以及材質(zhì),所以如果通過進(jìn)行Al脫氧來提高操作性,則需要添加Ca,因隨之產(chǎn)生低熔點(diǎn)的氧化物而使材質(zhì)下降。Ca因在熔化鐵中成為液體或氣化蒸發(fā)而在最初生成低熔點(diǎn)的氧化物。這樣,如果在熔化鐵中先生成液體的氧化物,則液體夾雜物凝集合并,生成粗大化的CaO-Al2O3系的低熔點(diǎn)氧化物或生成固溶Fe、Mn及O的、或與CaO-Al2O3復(fù)合的CaS,因此即使嘗試在其后通過添加Ce或La等控制夾雜物形態(tài),也是不可能的。這樣的低熔點(diǎn)氧化物即CaO-Al2O3系氧化物或固溶Fe、Mn及O的、或與CaO-Al2O3復(fù)合的CaS系夾雜物、以及因添加Mn而必然產(chǎn)生的MnS系夾雜物,在對鑄錠進(jìn)行熱軋及冷軋時(shí)容易變形,因而成為延伸的CaO-Al2O3系氧化物、粗大的CaS系夾雜物或MnS系夾雜物,它們成為使彎曲加工性和延伸凸緣性(擴(kuò)孔加工性)下降的原因??墒?,以前,從這樣的CaO-Al2O3系氧化物、粗大的固溶Fe、Mn及O的、或與CaO-Al2O3復(fù)合的CaS系夾雜物及MnS系夾雜物的析出及變形控制的觀點(diǎn)出發(fā),提出延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板及其鋼水的熔煉方法的例子還未見到。此外,Ti作為析出物生成微細(xì)的TiN或TiC,因而具有提高強(qiáng)度的效果,但如上所述也有容易生成在軋制中變形的粗大的TiS的問題。為此,鑒于上述問題而完成的本發(fā)明的第I目的在于,提供一種延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板及其鋼水的熔煉方法,該方法通過在煉鋼階段進(jìn)行鋼水的復(fù)合脫氧,不在鑄錠中生成CaO-Al2O3系氧化物、粗大的CaS,使MnS成為微細(xì)的復(fù)合析出的氧化物或硫氧化物的形態(tài)的夾雜物,再作為在軋制時(shí)不接受變形而難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的微細(xì)球狀夾雜物分散在鋼板 中,由此提高了延伸凸緣性和彎曲加工性。此外,鑒于上述問題而完成的本發(fā)明的第2目的在于,提供一種延伸凸緣性、彎曲加工性和疲勞特性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板及其鋼水的熔煉方法,該方法通過在煉鋼階段進(jìn)行鋼水的復(fù)合脫氧,不在鑄錠中生成CaO-Al2O3系氧化物、粗大的固溶Fe、Mn及O的、或與CaO-Al2O3復(fù)合的CaS,同時(shí)控制對擴(kuò)孔性產(chǎn)生不良影響的粗大的TiS的生成,在不提高相對成本且確保高的易操作性的同時(shí),提高了延伸凸緣性、彎曲加工性和疲勞特性。用于解決課題的手段本發(fā)明的要旨如下。(I)本發(fā)明的第I方式涉及一種鋼板,其含有C:0.03 0.25質(zhì)量%、S1:0.1 2.0質(zhì)量%、Mn:0.5 3.0質(zhì)量%、P:0.05質(zhì)量%以下、T.0:0.0050質(zhì)量%以下、S:0.0001 0.01 質(zhì)量 %、N:0.0005 0.01 質(zhì)量 %、酸可溶性 Al:超過 0.01 質(zhì)量 %、Ca:0.0005 0.0050
質(zhì)量%及Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì):0.001 0.01質(zhì)量%,剩余部分由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成;并具有Ce的含量[Ce]、La的含量[La]、Nd的含量[Nd]、Pr的含量[Pr]、酸可溶性Al的含量[酸可溶性Al]及S的含量[S]以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),滿足0.7〈100 X([Ce] + [La] + [Nd] + [Pr] )/ [酸可溶性 Al]彡 70 及 0.2 彡([Ce] + [La] + [Nd] + [Pr] )/ [S] ( 10的化學(xué)成分。所述鋼板含有復(fù)合夾雜物,所述復(fù)合夾雜物具有:第I夾雜物相,其含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,且含有Ca,并且含有O、S中的至少I種;以及第2夾雜物相,其為與所述第I夾雜物相不同的成分,含有Mn、S1、Al中的至少I種;所述復(fù)合夾雜物形成具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的球狀夾雜物;所述球狀夾雜物的個(gè)數(shù)比例為具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的總夾雜物個(gè)數(shù)的30%以上。(2)根據(jù)上述(I)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,所述球狀夾雜物是當(dāng)量圓直徑為I μ m以上的夾雜物,且長徑/短徑為3以下的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例也可以是當(dāng)量圓直徑為I μ m以上的總夾雜物個(gè)數(shù)的50%以上。(3)根據(jù)上述(I)或(2)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,所述球狀夾雜物中按平均組成計(jì)也可以合計(jì)含有0.5 95質(zhì)量%的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種。(4)根據(jù)上述(I) (3)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,所述鋼板的組織中的晶體的平均粒徑也可以為10 μ m以下。(5)根據(jù)上述(I) (4)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,也可以進(jìn)一步含有Nb:0.01 0.10質(zhì)量%及V:0.01 0.10質(zhì)量%中的至少I種。(6)根據(jù)上述(I) (5)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,也可以進(jìn)一步含有Cu:0.1 2質(zhì)量%、Ni:0.05 I質(zhì)量%、Cr:0.01 I質(zhì)量%、Mo:0.01 0.4質(zhì)量%及B:0.0003 0.005質(zhì)量%中的至少I種。(7)根據(jù)上述(I) (6)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,也可以進(jìn)一步含有Zr:0.001 0.01 質(zhì)量 %。(8)根據(jù)上述(I) (4)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,也可以進(jìn)一步含有Nb:0.01 0.10 質(zhì)量 %、V:0.01 0.10 質(zhì)量 %、Cu:0.I 2 質(zhì)量 %、Ni:0.05 1 質(zhì)量 %、Cr:0.01 I 質(zhì)量 %、Mo:0.01 0.4 質(zhì)量 %、B:0.0003 0.005 質(zhì)量 %及 Zr:0.001 0.01 質(zhì)
量%中的至少I種。(9)本發(fā)明的第2方式涉及一種上述(I) (4)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其中,在煉鋼中的精煉工序中,具有以下工序:第I工序,將P處理至0.05質(zhì)量%以下、將S處理至0.0001質(zhì)量%以上,且進(jìn)行添加或調(diào)整,以便使C為0.03 0.25質(zhì)量%、Si為0.1 2.0質(zhì)量%、Mn為0.5 3.0質(zhì)量%、N為0.0005 0.01質(zhì)量%,從而得到第I鋼水;第2工序,相對于所述第I鋼水,添加以酸可溶性Al計(jì)超過0.01質(zhì)量%的Al,以便使T.0達(dá)到0.0050質(zhì)量%以下,從而得到第2鋼水;第3工序,在所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,以便使Ce的含量[Ce] ,La的含量[La] 'Nd的含量[Nd] 'Pr的含量[Pr]、酸可溶性Al的含量[酸可溶性Al]及S的含量[S]以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),滿足0.7< 100X ([Ce] +[La] +[Nd] +[Pr])/[酸可溶性 Al]≤70,0.2 ≤([Ce]+ [La]+ [Nd] +[Pr])/[S]≤10、及0.001≤[Ce]+ [La]+ [Nd]+ [Pr]≤0.01,從而得到第3鋼水;以及第4工序,在所述第3鋼水中添加或調(diào)整Ca,以便使Ca為0.0005 0.0050質(zhì)量%,從而得到第4鋼水。(10)根據(jù)上述(9)所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其中,在所述第3工序中,也可以在向所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前,在所述第2鋼水中添加Nb及V中的至少I種,從而使所述第2鋼水進(jìn)一步含有0.01 0.10質(zhì)量%的Nb及0.01 0.10質(zhì)量%的V中的至少I種。
(11)根據(jù)上述(9)或(10)所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其中,在所述第3工序中,也可以在向所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前,在所述第2鋼水中添加Cu、N1、Cr、Mo、B中的至少I種,從而使所述第2鋼水進(jìn)一步含有0.1 2質(zhì)量%的Cu、0.05 I質(zhì)量%的N1、0.01 I質(zhì)量%的Cr、0.01 0.4質(zhì)量%的Mo、0.0003 0.005質(zhì)量%的B中的至少I種。(12)根據(jù)上述(9) (11)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其中,在所述第3工序中,也可以在向所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前,在所述第2鋼水中添加Zr,從而使所述第2鋼水進(jìn)一步含有0.001 0.01質(zhì)量%的Zr。(13)本發(fā)明的第3方式涉及一種鋼板,其中,含有C:0.03 0.25質(zhì)量%、Si:0.03 2.0質(zhì)量%、Mn:0.5 3.0質(zhì)量%、P:0.05質(zhì)量%以下、T.0:0.0050質(zhì)量%以下、S:0.0001 0.01質(zhì)量%、酸可溶性T1:0.008 0.20質(zhì)量%、N:0.0005 0.01質(zhì)量%、酸可溶性Al:超過0.01質(zhì)量%、Ca:0.0005 0.005質(zhì)量%及Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì):0.001 0.01質(zhì)量%,剩余部分由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成;并具有Ce的含量[Ce]、La的含量[La] ,Nd的含量[Nd] ,Pr的含量[Pr]、酸可溶性Al的含量[酸可溶性Al]及S的含量[S]以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),滿足0.7 < 100X ([Ce]+ [La]+ [Nd]+ [Pr])/[酸可溶性Al] ^ 70及0.2 <( [Ce]+ [La]+ [Nd] +[Pr])/[S] ( 10的化學(xué)成分。所述鋼板含有復(fù)合夾雜物,所述復(fù)合夾雜物具有 第I夾雜物相,其含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,且含有Ca,并且含有0、S中的至少I種;以及第2夾雜物相,其為與所述第I夾雜物相不同的成分,含有Mn、S1、Al中的至少I種;所述復(fù)合夾雜物形成具有0.5 5μπι的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的球狀夾雜物;所述球狀夾雜物的個(gè)數(shù)比例為具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的總夾雜物個(gè)數(shù)的50%以上,且超過5 μ m的夾雜物的個(gè)數(shù)密度低于10個(gè)/mm2。(14)根據(jù)上述(13)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,所述球狀夾雜物是當(dāng)量圓直徑為Iym以上的夾雜物,且長徑/短徑為3以下的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例也可以是當(dāng)量圓直徑Slym以上的總夾雜物個(gè)數(shù)的50%以上。(15)根據(jù)上述 (13)或(14)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,所述球狀夾雜物中按平均組成計(jì)也可以合計(jì)含有0.5 95質(zhì)量%的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種。(16)根據(jù)上述(13) (15)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,所述鋼板的組織中的晶體的平均粒徑也可以為10 μ m以下。(17)根據(jù)上述(13) (16)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,也可以進(jìn)一步含有Nb:0.005 0.10質(zhì)量%及V:0.01 0.10質(zhì)量%中的至少I種。(18)根據(jù)上述(13) (17)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,也可以進(jìn)一步含有Cu:0.I 2 質(zhì)量 %、Ni:0.05 I 質(zhì)量 %、Cr:0.01 L O 質(zhì)量 %、Mo:0.01 (λ 4 質(zhì)量 % 及B:0.0003 0.005質(zhì)量%中的至少I種。(19)根據(jù)上述(13) (18)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,也可以進(jìn)一步含有Zr:0.001 0.01 質(zhì)量 %。(20)根據(jù)上述(13) (16)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其中,也可以進(jìn)一步含有Nb:0.005 0.10 質(zhì)量 %、V:0.01 0.10 質(zhì)量 %、Cu:0.1 2 質(zhì)量 %、N1:0.05 I 質(zhì)量 %、Cr:0.01 1.0 質(zhì)量 %、Mo:0.01 0.4 質(zhì)量 %、B:0.0003 0.005 質(zhì)量 % 及 Zr:0.001 0.01質(zhì)量%中的至少I種。
(21)本發(fā)明的第4方式涉及一種上述(13) (16)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其中,在煉鋼中的精煉工序中,具有以下工序 第I工序,將P處理至0.05質(zhì)量%以下、將S處理至0.0001 0.01質(zhì)量%,且進(jìn)行添加或調(diào)整,以便使C為0.03 0.25質(zhì)量%、Si為0.03 2.0質(zhì)量%、Mn為0.5 3.0質(zhì)量%、N為0.0005 0.01質(zhì)量%,從而得到第I鋼水;第2工序,相對于所述第I鋼水,添加以酸可溶性Al計(jì)超過0.01質(zhì)量%的Al,以便使T.0達(dá)到0.0050質(zhì)量%以下,從而得到第2鋼水;第3工序,相對于所述第2鋼水,以酸可溶性Ti計(jì)添加0.008 0.20質(zhì)量%的Ti,從而得到第3鋼水;第4工序,在所述第3鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,以便使Ce的含量[Ce]、La的含量[La] ,Nd的含量[Nd] ,Pr的含量[Pr]、酸可溶性Al的含量[酸可溶性Al]及S的含量[S]以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),滿足 0.7 < 100X ([Ce] +[La] +[Nd] +[Pr])/[酸可溶性 Al] ^ 70,0.2 ^([Ce] + [La] + [Nd] + [Pr])/[S] ( 10、及 0.001 彡[Ce]+ [La]+ [Nd]+ [Pr]彡 0.01,從而得到第4鋼水;以及第5工序,在所述第4鋼水中添加或調(diào)整Ca,以便使Ca為0.0005 0.0050質(zhì)量%,從而得到第5鋼水。(22)根據(jù)上述(21)所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其中,在所述第3工序中,也可以在向所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前,在所述第2鋼水中添加Nb及V中的至少I種,從而使所述第2鋼水進(jìn)一步含有0.005 0.10質(zhì)量%的Nb及0.01 0.10質(zhì)量%的V中的至少I種。(23)根據(jù)上述(21)或(22)所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其中,在所述第3工序中,也可以在向所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前,在所述第2鋼水中添加Cu、N1、Cr、Mo及B中的至少I種,從而使所述第2鋼水進(jìn)一步含有0.1 2質(zhì)量%的Cu、0.05 I質(zhì)量%的N1、0.01 I質(zhì)量%的Cr、0.01 0.4質(zhì)量%的Mo、0.0003 0.005質(zhì)量%的B中的至少I種。(24)根據(jù)上述(21) (23)中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其中,在所述第3工序中,也可以在向所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前,在所述第2鋼水中添加Zr,從而使所述第2鋼水進(jìn)一步含有0.001 0.01質(zhì)量%的Zr。發(fā)明的效果在本發(fā)明的第I方式的延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板中,通過Al脫氧謀求了鋼水的成分調(diào)整的穩(wěn)定化,通過抑制粗大的氧化鋁夾雜物的生成,使其在鑄錠中作為微細(xì)的復(fù)合析出的氧化物或硫氧化物的形態(tài)的夾雜物析出,能夠作為在軋制時(shí)不接受變形的、難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的微細(xì)球狀夾雜物使其分散在鋼板中,此外,能夠?qū)⒔M織的晶體粒徑形成微細(xì)的粒徑,可提高延伸凸緣性和彎曲加工性。在本發(fā)明的第2方式的延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板的鋼水的熔煉方法中,通過利用Al脫氧謀求鋼水的成分調(diào)整的穩(wěn)定化,同時(shí)可以抑制粗大的氧化鋁夾雜物的生成,使其在鑄錠中作為微細(xì)的復(fù)合析出的氧化物或硫氧化物即復(fù)合的夾雜物析出,能夠使其作為在軋制時(shí)不接受變形的、難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的微細(xì)球狀夾雜物分散在鋼板中,此外,能夠?qū)⒔M織的晶體粒徑形成微細(xì)的粒徑,能夠得到延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度熱軋鋼板 。在本發(fā)明的第3方式的延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板中,通過Al脫氧、利用Ce、La、Nd、Pr的脫氧、其后的Ca脫氧而謀求鋼水的成分調(diào)整的穩(wěn)定化,抑制粗大的氧化鋁夾雜物的生成,在鑄坯中作為微細(xì)的由不同的夾雜物相構(gòu)成的復(fù)合夾雜物生成,從而能夠使其作為在軋制時(shí)不接受變形的、難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的微細(xì)球狀夾雜物分散在鋼板中,此外,能夠?qū)⒔M織的晶體粒徑形成微細(xì)的粒徑,可提高延伸凸緣性和彎曲加工性。在本發(fā)明的第4方式的延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板的鋼水的熔煉方法中,通過利用Ce、La、Nd、Pr的脫氧、其后的Ca脫氧而謀求鋼水的成分調(diào)整的穩(wěn)定化,同時(shí)可以抑制粗大的氧化鋁夾雜物的生成,使其在鑄坯中作為微細(xì)的由不同的夾雜物相構(gòu)成的復(fù)合夾雜物生成,從而能夠使其作為在軋制時(shí)不接受變形的、難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的微細(xì)球狀夾雜物分散在鋼板中,此外,通過添加Ti能夠?qū)⒔M織的晶體粒徑形成微細(xì)的粒徑,能夠得到延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度熱軋鋼板。
圖1A是熱軋鋼板中存在的延伸的夾雜物即Al2O3的說明圖。圖1B是熱軋鋼板中存在的延伸的夾雜物即MnS的說明圖。圖2A是熱軋鋼板中存在的延伸的CaO-Al2O3系夾雜物的說明圖。圖2B是熱軋鋼板中存在的延伸的CaS系夾雜物的說明圖。圖3A是有關(guān)本發(fā)明的第I實(shí)施方式的復(fù)合夾雜物的說明圖,是表示第I夾雜物的存在狀態(tài)的例子的圖示。圖3B是有關(guān)本發(fā)明的第I實(shí)施方式的復(fù)合夾雜物的說明圖,是表示第2夾雜物的存在狀態(tài)的例子的圖示。圖4是表示以MnS為主體的延伸的硫化物系夾雜物的圖示。
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圖5是表示對延伸凸緣性施加影響的氧化鋁系夾雜物的形態(tài)的圖示。圖6是表示對延伸凸緣性施加影響的延伸的CaO-Al2O3系的低熔點(diǎn)氧化物的圖示。圖7是表示對延伸凸緣性施加影響的延伸的固溶Fe、Mn或O、或與CaO-Al2O3復(fù)合的CaS系夾雜物的圖示。圖8A是表示球狀化的復(fù)合夾雜物的一個(gè)例子的圖示。圖8B是表示球狀化的復(fù)合夾雜物的另一個(gè)例子的圖示。
具體實(shí)施例方式(第I實(shí)施方式)本發(fā)明人以在鑄錠(鑄坯)中使微細(xì)的MnS的夾雜物析出,而且作為在軋制時(shí)不接受變形的、難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的微細(xì)球狀夾雜物使其分散在鋼板中,從而提高延伸凸緣性、彎曲加工性的方法及不使疲勞特性劣化的添加元素的闡明為中心,進(jìn)行了銳意研究。結(jié)果判明:通過形成因添加Ce、La、Nd、Pr進(jìn)行脫氧而生成的微細(xì)且硬質(zhì)的Ce氧化物、La氧化物、Nd氧化物、Pr氧化物、鋪硫氧化物、鑭硫氧化物、釹硫氧化物、鐠氧化物,而且與進(jìn)一步添加的Ca復(fù)合,從而如果由含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種、且含有Ca、并含有O、S中的至少I種的夾雜物相和進(jìn)而含有Mn、S1、Al中的至少I種的夾雜物相的包含不同成分的夾雜物相的復(fù)合夾雜物構(gòu)成,且該復(fù)合夾雜物形成具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物,則析出的MnS在軋制時(shí)也難以產(chǎn)生變形,因而延伸的粗大的MnS在鋼板中顯著減少,在反復(fù)變形時(shí)或擴(kuò)孔加工、彎曲加工時(shí),MnS系夾雜物難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)或傳播裂紋的路徑,這帶來擴(kuò)孔性等的提高。此外,除了將析出物設(shè)定為微細(xì)的氧化物、MnS系夾雜物以外,為了脫硫處理至低硫,確實(shí)將殘存的硫固定在微細(xì)且硬質(zhì)的夾雜物中,還研究了用S1、Al、(Ce、La、Nd、Pr)、Ca逐次復(fù)合脫氧。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在用Si脫氧后,再用Al脫氧,然后添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種再脫氧的鋼水中,以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì)可得到規(guī)定的(Ce+La+Nd+Pr)/酸可溶性Al、以及(Ce+La+Nd+Pr) /S,且在最后添加Ca的情況下,鋼水中的氧勢下降,在該低氧勢下,能夠比較容易將脫硫進(jìn)行到極低S,進(jìn)而能夠形成微細(xì)的MnS系夾雜物,能夠確實(shí)將殘存的硫成分固定在微細(xì)且硬質(zhì)的夾雜物中,而且發(fā)現(xiàn)在此種情況下,延伸凸緣性及彎曲加工性飛躍般地提聞。以下,作為本發(fā)明的第I實(shí)施方式,對延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板進(jìn)行詳細(xì)說明。以下,組成中質(zhì)量%簡記為%。另外,所·謂本發(fā)明中的高強(qiáng)度鋼板,包括以通常的熱軋及冷軋鋼板直接裸露使用的高強(qiáng)度鋼板、或經(jīng)過鍍覆或涂裝等表面處理后使用的高強(qiáng)度鋼板。首先,對有關(guān)本發(fā)明的第I實(shí)施方式的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明。本發(fā)明人對含有C:0.06%、Si:1.0%、Mn:1.4%、P:0.01% 以下、S:0.005%、N:0.003%,剩余部分為Fe的鋼水,采用多種元素進(jìn)行脫氧,從而制造出鋼錠。對得到的鋼錠進(jìn)行熱軋,從而形成3_厚的熱軋鋼板。對這些制造的熱軋鋼板進(jìn)行拉伸試驗(yàn)、擴(kuò)孔試驗(yàn)及彎曲試驗(yàn),同時(shí)調(diào)查了鋼板中的夾雜物個(gè)數(shù)密度、形態(tài)及平均組成。首先,在通過于鋼水中添加Si,然后用Al進(jìn)行脫氧而制造的熱軋鋼板中,關(guān)于鋼錠中作為夾雜物析出的Al2O3系夾雜物,其熔點(diǎn)高達(dá)2040°C,而且如圖1A所示,在軋制時(shí)不延伸,仍以有棱角的形狀存在。因此在擴(kuò)孔加工時(shí),成為鋼板裂紋的起點(diǎn),或者成為使彎曲加工性和延伸凸緣性(擴(kuò)孔加工性)下降的原因。此外,關(guān)于鋼錠中作為夾雜物粗大析出的MnS系夾雜物,其熔點(diǎn)低到1610°C,而且如圖1B所示,軋制時(shí)容易延伸,成為延伸的MnS系夾雜物,在擴(kuò)孔加工時(shí)成為鋼板裂紋的起點(diǎn)。此外,在用Al脫氧后通過添加Ca而制造的熱軋鋼板中,Ca熔化,在界面能的作用下而較大地凝集,從而在鑄錠中作為CaO-Al2O3系夾雜物或CaS (Fe,Mn,Al2O3)系夾雜物粗大地析出。這些夾雜物由于其熔點(diǎn)為1390°C左右,因而如圖2A、圖2B所示,在軋制時(shí)容易被延伸,以50 IOOym左右的延伸的夾雜物存在,成為使彎曲加工性和延伸凸緣性(擴(kuò)孔加工性)下降的原因。另外,對于通過在鋼水中添加Si,然后用Al脫氧,在攪拌大約2分鐘左右后,然后再添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種進(jìn)行脫氧而制造的鋼板,調(diào)查了延伸凸緣性及彎曲加工性。結(jié)果確認(rèn):在這樣的通過S1、接著Al以及Ce、La、Nd、Pr中的至少I種這3階段而逐次脫氧的鋼板中,能夠更加提高延伸凸緣性和彎曲加工性。其原因在于:在通過利用添加Ce、La、Nd、Pr的脫氧而生成的微細(xì)且硬質(zhì)的Ce氧化物、La氧化物、Nd氧化物、Pr氧化物、鈰硫氧化物、鑭硫氧化物、釹硫氧化物、鐠硫氧化物上使MnS析出,在軋制時(shí)可抑制該復(fù)合析出的氧化物或硫氧化物即夾雜物的變形,因而能夠使鋼板中延伸的粗大的MnS系夾雜物顯著減少。
再有,使Ce氧化物、La氧化物、Nd氧化物、Pr氧化物、鋪硫氧化物、鑭硫氧化物、釹硫氧化物及鐠硫氧化物微細(xì)化的原因在于:通過最初Si脫氧而生成的SiO2系夾雜物被隨后添加的Al還原分解,從而生成微細(xì)的Al2O3系夾雜物;然后Ce、La、Nd、Pr還原分解而形成微細(xì)的Ce氧化物、La氧化物、Nd氧化物、Pr氧化物、鈰硫氧化物、鑭硫氧化物、釹硫氧化物、鐠硫氧化物;進(jìn)而因生成的Ce氧化物、La氧化物、Nd氧化物、Pr氧化物、鈰硫氧化物、鑭硫氧化物、釹硫氧化物、鐠硫氧化物本身和鋼水的界面能較低,因而可抑制生成后的凝集合并。本發(fā)明人繼續(xù)一邊進(jìn)行Al脫氧,一邊使Ce、La、Nd、Pr的組成變化而進(jìn)行脫氧,然后添加Ca,從而制作出鋼錠。對得到的鋼錠進(jìn)行熱軋形成3mm厚的熱軋鋼板。對這些制造的熱軋鋼板進(jìn)行擴(kuò)孔試驗(yàn)及彎曲試驗(yàn),同時(shí)調(diào)查了鋼板中的夾雜物個(gè)數(shù)密度、形態(tài)及平均組成。通過這樣的實(shí)驗(yàn),得到了如下的結(jié)果:在添加Si后用Al脫氧,然后添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種進(jìn)行脫氧,然后添加Ca進(jìn)行復(fù)合脫氧的鋼水中,在得到了按質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),(Ce+La+Nd+Pr)/ 酸可溶性 Al 比為 0.7 70、且(Ce+La+Nd+Pr)/S 比為 0.2 10 的鋼水時(shí),鋼水中的氧勢急劇下降。也就是說,通過Al、S1、(Ce、La、Nd、Pr)、Ca的復(fù)合脫氧的效果,得到了在以前用多種脫氧元素進(jìn)行脫氧的體系中氧勢最為下降的效果。通過這些復(fù)合脫氧的效果,對于生成的氧化物也能夠盡量降低Al2O3濃度,因此與在幾乎不用Al脫氧的情況下制造的鋼板同樣,可得到延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的鋼板。其理由,認(rèn)為如下。也就是說,在添加Si時(shí)生成SiO2夾雜物,但此后通過添加Al而使SiO2夾雜物還原成Si。此外,在Al還原SiO2夾雜物的同時(shí),鋼水中的溶解氧也通過脫氧而生成Al2O3系夾雜物,一部分Al2O3系夾雜物被上浮除去,剩余的Al2O3系夾雜物殘留在鋼水中。然后,通過添加的(Ce、La、Nd、Pr), Al2O3系夾雜物被還原分解,從而形成微細(xì)且球狀的Ce氧化物、La氧化物、Nd氧化物、Pr氧化物、鈰硫氧化物、鑭硫氧化物、釹硫氧化物、鐠硫氧化物等REM硫氧化物。另外,通過添加Ca,在這些氧化物及/或硫氧化物上析出A1203、MnS、CaS, (MnCa) S等,從而形成球狀復(fù)合夾雜物,該球狀復(fù)合夾雜物包括:由作為固溶的夾雜物相且如圖 3A 所示的 Al-O-Ce-La-Nd-Pr-O-S-Ca 夾雜物相[例如,Al2O3 (Ce、La、Nd、Pr)202SCa]、及 Ca-Mn-S-Ce-La-Nd-Pr-Al-O 夾雜物相[例如,CaMnS (Ce、La、Nd、Pr) Al2O3]、及Ce-La-Nd-Pr-O-S-Ca夾雜物相[例如,(Ce、La、Nd、Pr) 202SCa]復(fù)合而成為I個(gè)夾雜物的球狀復(fù)合夾雜物,或者如圖3B所示的由Ca-Mn-S-Ce-La-Nd-Pr夾雜物相[例如,CaMnS(Ce、La、Nd、Pr)]、及 Ce-La-Nd-Pr-O-S-Ca 夾雜物相[例如,(Ce、La、Nd、Pr) 202SCa]及Ce-La-Nd-Pr-O-S-Al-O-Ca 夾雜物相[例如,(Ce、La、Nd、Pr) 202S Al2O3Ca]復(fù)合而成為 I個(gè)夾雜物的球狀復(fù)合夾雜物??梢哉J(rèn)為在這些復(fù)合夾雜物中,由于以(Ce、La、Nd、Pr中的至少I種)的硫氧化物為主體且大致球狀化,因而在一次添加的Ce、La、Nd、Pr等金屬熔化、反應(yīng)而形成硫氧化物時(shí),形成許多非常微細(xì)的核,在經(jīng)過此狀態(tài)后,從其中產(chǎn)生相分離或一部分低熔點(diǎn)的相熱粘接高熔點(diǎn)的相 。這些微細(xì)球狀化的復(fù)合夾雜物的熔點(diǎn)高達(dá)大約2000°C,熱軋時(shí)不延伸,在熱軋鋼板中顯示仍丨H微細(xì)球狀化的形態(tài)。所以,通過形成這樣復(fù)合析出的為氧化物或硫氧化物這種形態(tài)的球狀復(fù)合夾雜物(REM硫氧化物復(fù)合夾雜物),能夠消除產(chǎn)生使彎曲加工性和延伸凸緣性(擴(kuò)孔加工性)下降的原因。一般認(rèn)為通過利用添加Al、S1、(Ce、La、Nd、Pr)、Ca的4階段的復(fù)合脫氧,雖然多少殘留Al2O3,但是大部分為微細(xì)且硬質(zhì)的具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物或硫氧化物,其中生成了含有S1、Al、Ca中的至少I種的氧化物復(fù)合析出,進(jìn)而MnS、CaS、(Mn、Ca) S中的至少I種復(fù)合析出的為氧化物或硫氧化物這種形態(tài)的球狀復(fù)合夾雜物(REM硫氧化物復(fù)合夾雜物)。再有,在添加(Ce、La、Nd、Pr)之前,即使添加Ca也得不到微細(xì)的球狀復(fù)合化合物。所以,本發(fā)明人新近獲得了如下的見解:在按Al、S1、(Ce、La、Nd、Pr)、Ca的添加順序的復(fù)合脫氧中,通過采用適當(dāng)?shù)拿撗醴椒?,能夠使上述微?xì)球狀化的硬質(zhì)復(fù)合夾雜物(REM硫氧化物復(fù)合夾雜物)析出,在軋制時(shí)也能夠抑制該復(fù)合析出的夾雜物的變形,因此除了可得到通過顯著減少鋼板中延伸的粗大的MnS系夾雜物而能夠提高彎曲加工性等的效果以外,通過利用復(fù)合脫氧使鋼水的氧勢下降,還能夠減小成分組成的偏差。基于從這些實(shí)驗(yàn)研究得到的見解,本發(fā)明人正如以下所說明的那樣,對鋼板的化學(xué)成分條件進(jìn)行了研究,進(jìn)行了鋼板的成分設(shè)計(jì)。以下,對延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板的化學(xué)成分進(jìn)行說明。(C:0.03 0.25%)C是控制鋼的淬透性和強(qiáng)度的最基本的元素,提高淬火硬化層的硬度及深度而非常有助于疲勞強(qiáng)度的提高。也就是說,該C對于確保鋼板的強(qiáng)度是必需的元素,為了得到高強(qiáng)度鋼板,至少需要0.03%。可是,如果過剩地含有C超過0.25%,則加工性以及焊接性劣化。為達(dá)到必要的強(qiáng)度,并確保加工性及焊接性,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將C濃度規(guī)定為0.25%以下。所以,C的下 限為0.03%,優(yōu)選為0.04%,更優(yōu)選為0.06%, C的上限為0.25%,優(yōu)選為0.20%,更優(yōu)選為0.15%。(S1:0.I 2.0%)Si是主要的脫氧元素之一,具有在淬火加熱時(shí)使奧氏體的核生成部位數(shù)增加,抑制奧氏體的晶粒生長,同時(shí)使淬火硬化層的粒徑微細(xì)化的功能。該Si抑制碳化物生成,抑制由碳化物導(dǎo)致的晶界強(qiáng)度下降,同時(shí)對貝氏體組織的生成也是有效的,因此對于在不太損害延伸率的情況下提高強(qiáng)度、以低屈服強(qiáng)度比改善擴(kuò)孔性是重要的元素。對于使鋼水中的溶解氧濃度降低、一度生成SiO2系夾雜物、通過復(fù)合脫氧得到最終的溶解氧的極小值(為了通過后添加的Al還原而使該SiO2系夾雜物生成氧化鋁系夾雜物,然后再通過Ce、La、Nd、Pr還原,使氧化鋁系夾雜物還原),需要添加0.1%以上的Si,因此在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將Si的下限規(guī)定為0.1%。與此相對照,如果Si濃度過高,則韌性延展性極端變差,表面脫碳及表面缺陷增加,反而使彎曲加工性變差。除此以外,如果過剩地添加Si,則對焊接性及延展性產(chǎn)生不良影響。因此,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將Si的上限規(guī)定為2.0%。所以,Si的下限為0.1%,優(yōu)選為0.2%,更優(yōu)選為0.5%, Si的上限為2.0%,優(yōu)選為1.8%,更優(yōu)選為1.3%ο(Mn:0.5 3.0%)Mn對于煉鋼階段的脫氧是有用的元素,是與C、Si 一同對鋼板的高強(qiáng)度化有效的元素。為了得到這樣的效果,需要含有0.5%以上的Mn。但是,如果超過3.0%地含有Mn,則因Mn的偏析或固溶強(qiáng)化的增大而使延展性下降。此外,焊接性或母材韌性也劣化,因此將Mn的上限規(guī)定為3.0%。所以,Mn的下限為0.5%,優(yōu)選為0.9%,更優(yōu)選為1%,Mn的上限為
3.0%,優(yōu)選為2.6%,更優(yōu)選為2.3%。(P:0.05% 以下)P是不可避免地含有的元素,在作為比Fe原子小的置換型固溶強(qiáng)化元素作用這點(diǎn)上是有效的??墒牵绻揚(yáng)濃度超過0.05%,則因在奧氏體的晶界偏析,使晶界強(qiáng)度下降,從而成為使扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度下降,引起加工性劣化的原因,因此將上限規(guī)定為0.05%,優(yōu)選為0.03%、更優(yōu)選為0.025%。此外如果不需要固溶強(qiáng)化,則不需要添加P,將P的下限值規(guī)定為
包括0%。(T.0:0.0050% 以下)T.0作為雜質(zhì)而形成氧化物。在T.0過高時(shí),主要使Al2O3系夾雜物增大,不能使體系內(nèi)的氧勢變?yōu)闃O小,韌性延展性極端變差,表面缺陷增加,反而使彎曲加工性變差。因此,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將T.0的上限規(guī)定為0.0050%,優(yōu)選為0.0045%,更優(yōu)選為 0.0040%ο(S:0.0001% 0.01%)S作為雜質(zhì)偏析,S與Mn化合形成MnS系的粗大延伸夾雜物,使延伸凸緣性劣化,所以希望濃度盡量低。另一方面,即使在0.01%左右的比較高的S濃度中,通過控制本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板的MnS系的粗大延伸夾雜物的形態(tài),可在不增加二次精煉中的脫硫負(fù)荷、不增加脫硫成本的情況下,得到與成本相符以上的材質(zhì)。所以,作為本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中的S濃度的范圍,規(guī)定為從以二次精煉中的脫硫?yàn)榍疤岬臉O低S濃度到比較高的S濃度的0.0001% 0.0 1%的范圍。此外,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,通過在微細(xì)且硬質(zhì)的Ce氧化物、La氧化物、Nd氧化物、Pr氧化物、鈰硫氧化物、鑭硫氧化物、釹硫氧化物、鐠硫氧化物和Ca氧化物等的復(fù)合夾雜物中,使MnS系夾雜物析出固溶,控制MnS系夾雜物的形態(tài),從而在軋制時(shí)難以產(chǎn)生變形,防止夾雜物的延伸,所以S濃度的上限值如后所述那樣,根據(jù)與Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)量的關(guān)系進(jìn)行規(guī)定。另外,如果超過0.01%,則鈰硫氧化物、鑭硫氧化物生長,在達(dá)到超過2 μ m的尺寸而粗大化的情況下,因韌性延展性極端變差,表面缺陷增加,反而使彎曲加工性變差。因此,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將S的上限規(guī)定為0.01%,優(yōu)選為0.008%,更優(yōu)選為0.006%ο也就是說,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,如上所述,通過Ce氧化物、La氧化物、鈰硫氧化物、鑭硫氧化物、釹硫氧化物、鐠硫氧化物或Ca氧化物等夾雜物控制MnS的形態(tài),所以在0.01%以下的S濃度范圍,即使比較高,通過添加與其相應(yīng)的量的Ce、La中的至少I種,也能夠防止對材質(zhì)產(chǎn)生不良影響。也就是說,即使S濃度高到某種程度,通過調(diào)整與此相應(yīng)的Ce或La等的添加量,也可得到實(shí)質(zhì)的脫硫效果,得到與極低硫鋼同樣的材質(zhì)。換句話講,通過在與Ce、La、Nd、Pr的合計(jì)量的之間適當(dāng)調(diào)整該S濃度,可提高有關(guān)其上限的自由度。所以,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,不需要而可以省略進(jìn)行用于得到極低硫鋼的二次精煉中的鋼水脫硫,從而可以實(shí)現(xiàn)制造工序的簡化或與之相伴的脫硫處理成本的降低。(N:0.0005 0.01%)N由于在鋼水處理中吸入空氣中的氮,因而是不可避免地混入鋼中的元素。N與Al等形成氮化物,促進(jìn)母材組織的細(xì)?;5?,如果超過0.01%地含有N,則與Al等生成粗大的析出物,使延伸凸緣性劣化。因此,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將N濃度的上限規(guī)定為0.01%,但優(yōu)選為0.005%,更優(yōu)選為0.004%。另一方面,要使N濃度低于0.0005%,則成本增加,所以從工業(yè)上可實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)出發(fā),將0.0005%作為下限。(酸可溶性Al:超過0.01%)酸可溶性Al —般地說,由于其氧化物因成簇化而容易變得粗大,使延伸凸緣性及彎曲加工性劣化,因此希望盡量抑制。但是,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,新近發(fā)現(xiàn)了以下的區(qū)域:通過進(jìn)行Al脫氧,同時(shí)規(guī)定S1、T1、(Ce、La、Nd、Pr中的至少I種)的復(fù)合的、且逐次的脫氧效果和與酸可溶性Al濃度相應(yīng)的(Ce、La、Nd、Pr)濃度,如上所述,達(dá)到極低氧勢,而且對于因Al脫氧而生成的Al2O3系夾雜物,通過將一部分Al2O3系夾雜物上浮除去,鋼水中的剩余的Al2O3系夾雜物因隨后添加的Ce、La的還原分解而割斷簇,從而形成微細(xì)的夾雜物,氧化鋁系氧化物不會因成簇化而變得粗大。因此,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,不需要像以往那樣,為了避免氧化鋁系氧化物的粗大的成簇而設(shè)定實(shí)質(zhì)上不添加Al這樣的限制,特別是可提高該酸可溶性Al濃度的自由度。通過將酸可溶性Al規(guī)定為超過0.01%,可并用Al脫氧和采用添加Ce、La的脫氧,不像以往那樣將脫氧所需的Ce、La的添加量增加到所需以上,能夠消除Ce、La脫氧導(dǎo)致的鋼中的氧勢上升的問題,還能夠享受抑制各成分元素的組成偏差的效果。酸可溶性Al的下限優(yōu)選為0.013%,更優(yōu)選為0.015%。酸可溶性Al濃度的上限值如后所述,根據(jù)與Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)量的關(guān)系即以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),可按70彡100X (Ce+La+Nd+Pr) /酸可溶性Al > 0.7進(jìn)行規(guī)定,但從Al、Ce、La、Nd、Pr合金的添加成本方面考慮,也可以規(guī)定為1%以下。此外,這里所說的所謂酸可溶性Al濃度,是測定溶解于酸中的Al濃度而得到的,該測量是利用溶存Al溶解于酸中,Al2O3不溶解于酸中的分析方法。這里,所謂酸,例如可例示出按鹽酸1、硝酸1、水2的比例(質(zhì)量比)混合而得到的混合酸。采用這樣的酸,能夠分別出可溶于酸的Al和不溶解于酸`的Al2O3,從而能夠測定酸可溶性Al濃度。(Ca:0.0005 0.0050%)Ca在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中是重要的元素,具有使硫化物球狀化等控制脫硫的形態(tài),而且使MnS、CaS或(Mn、Ca) S中的至少I種析出固溶為復(fù)合析出的氧化物或硫氧化物,從而形成復(fù)合夾雜物的效果,還能夠提高鋼的延伸凸緣性和彎曲加工性。為了得到這些效果,優(yōu)選將Ca的添加量規(guī)定為0.0005%以上??墒?,即使大量含有Ca,效果也達(dá)到飽和,反而損害鋼的純凈性,使延展性劣化。因此,將0.0050%作為上限。所以,Ca的下限為0.0005%,優(yōu)選為0.0007%,更優(yōu)選為0.001%, Ca的上限為0.0050%,優(yōu)選為0.0045%,更優(yōu)選為 0.0035%。(Ce、La、Nd、Pr 中的至少 I 種的合計(jì):0.001 0.01%)Ce、La、Nd、Pr具有對通過Si脫氧而生成的SiO2、通過逐次Al脫氧而生成的Al2O3進(jìn)行還原,且割斷要粗大化的Al2O3簇,從而形成夾雜物的效果,該夾雜物以容易成為MnS系夾雜物的析出部位的、且硬質(zhì)和微細(xì)的、軋制時(shí)難變形的Ce氧化物(例如Ce2O3、CeO2)、鈰硫氧化物(例如Ce2O2S),La氧化物(例如La2O3'LaO2)、鑭硫氧化物(例如La2O2S),Nd氧化物(例如Nd203)、Pr氧化物(例如Pr6O11 )、Ce氧化物-La氧化物-Nd氧化物-Pr氧化物或鈰硫氧化物-鑭硫氧化物為主相(將50%以上作為目標(biāo))。再有,優(yōu)選采用Ce、La、Nd、Pr內(nèi)的Ce、La。這里,在上述夾雜物中,根據(jù)脫氧條件也有時(shí)部分含有MnO、SiO2或Al2O3,但如果主相為上述氧化物,則作為MnS系夾雜物的析出部位充分發(fā)揮功能,且不會損害夾雜物的微細(xì)化及硬質(zhì)化的效果。通過實(shí)驗(yàn)得知:為了得到這樣的夾雜物,需要使Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)濃度在0.001%以上且0.01%以下。在Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)濃度低于0.001%時(shí),不能還原Si02、Al203夾雜物,在超過0.01%時(shí)大量生成鈰硫氧化物、鑭硫氧化物、釹硫氧化物、鐠硫氧化物中的至少I種,成為粗大的夾雜物而使延伸凸緣性及彎曲加工性劣化。另外,Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)濃度的優(yōu)選的下限為0.0013%,更優(yōu)選的下限為0.0015%, Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)濃度的優(yōu)選的上限為0.009%,更優(yōu)選的上限為0.008%。此外,作為上述本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中的在含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物或硫氧化物上MnS析出這種形態(tài)的夾雜物的存在條件,著眼于能夠采用S濃度對捕捉如何用含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物或硫氧化物改質(zhì)MnS進(jìn)行規(guī)定,想到按鋼板的化學(xué)成分(Ce+La+Nd+Pr) /S質(zhì)量比進(jìn)行規(guī)定和整理。具體地說,在該質(zhì)量比小的時(shí)候,含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物或硫氧化物少,MnS單獨(dú)多數(shù)析出。如果該質(zhì)量比增大,則與MnS相比,含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物或硫氧化物增多,在這些含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物或硫氧化物上MnS析出這種形態(tài)的夾雜物增多。也就是說,用含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物或硫氧化物改質(zhì)MnS。這樣一來,為了提高延伸凸緣性和彎曲加工性,涉及到在含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物或硫氧化物上使MnS析出,防止MnS延伸。因此,上述質(zhì)量比可作為用于識別是否起到上述效果的參數(shù)進(jìn)行整理。所以,為了弄清楚對控制MnS系夾雜物的延伸有效的化學(xué)成分比,通過變化鋼板的(Ce+La+Nd+Pr) /S質(zhì)量比,評價(jià)了夾雜物的形態(tài)、延伸凸緣性和彎曲加工性。結(jié)果判明:在(Ce+La+Nd+Pr) /S質(zhì)量比為0.2 10時(shí),延伸凸緣性和彎曲加工性都飛躍般地提高。如果(Ce+La+Nd+Pr) /S質(zhì)量比低于0.2,則MnS在含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物或硫氧化物上析出這種形態(tài)的夾雜物個(gè)數(shù)比例過小,因而與此相對應(yīng),容易成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的MnS系延 伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例過高,延伸凸緣性和彎曲加工性下降。另一方面,如果(Ce+La+Nd+Pr)/S質(zhì)量比超過10,則在鋪硫氧化物、鑭硫氧化物上使MnS析出,使延伸凸緣性和彎曲加工性變得良好的效果達(dá)到飽和,成本上不相應(yīng)。根據(jù)以上結(jié)果,將(Ce+La+Nd+Pr)/S質(zhì)量比限定為0.2 10。順便說一下,如果(Ce+La+Nd+Pr)/S質(zhì)量比過大,例如超過70,則鈰硫氧化物、鑭硫氧化物、釹硫氧化物、鐠硫氧化物中的至少I種大量生成,成為粗大的夾雜物,反而使延伸凸緣性或彎曲加工性劣化,因此將(Ce+La+Nd+Pr) /S質(zhì)量比的上限規(guī)定為10。以下,對本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中的選擇元素進(jìn)行說明。這些元素為選擇元素,因此添加的有無是任意的,可以只添加I種,也可以添加2種以上。也就是說,選擇元素的下限也可以是0%。關(guān)于Nb、VNb、V與C或N形成碳化物、氮化物、碳氮化物,促進(jìn)母材組織的細(xì)化,有助于提高韌性。(Nb:0.01 0.10%)為了得到上述的復(fù)合碳化物、復(fù)合氮化物等,優(yōu)選將該Nb濃度規(guī)定為0.01%以上,更優(yōu)選為0.02%以上??墒?,即使該Nb濃度超過0.10%地大量含有,這樣的母材組織的細(xì)化效果也達(dá)到飽和,增加制造成本。因此,Nb濃度作為上限為0.10%,優(yōu)選為0.09%,更優(yōu)選為 0.08%ο(V:0.01 0.10%)為了得到上述的復(fù)合碳化物、復(fù)合氮化物等。優(yōu)選將該V濃度規(guī)定為0.01%以上??墒?,即使該V濃度超過0.10%地大量含有,效果也達(dá)到飽和,增加制造成本。因此,V濃度將0.10%作為上限。關(guān)于Cu、N1、Cr、Mo、BCu、N1、Cr、Mo、B提高強(qiáng)度,提高鋼的淬透性。(Cu:0.1 2%)·
Cu有助于鐵素體的析出強(qiáng)化及提高疲勞強(qiáng)度,另外為了確保鋼板的強(qiáng)度,能夠根據(jù)需要含有,為了得到此效果,優(yōu)選添加0.1%以上??墒?,該Cu的大量含有反而使強(qiáng)度-延展性的平衡劣化。因此,作為上限為2%,優(yōu)選為1.8%,更優(yōu)選為1.5%。(N1:0.05 1%)Ni為了能夠進(jìn)行鐵素體的固溶強(qiáng)化,另外確保鋼板的強(qiáng)度,能夠根據(jù)需要含有,為了得到此效果,優(yōu)選添加0.05%以上。可是,該Ni的大量含有反而使強(qiáng)度-延展性的平衡劣化。因此,作為上限為1%,優(yōu)選為0.09%,更優(yōu)選為0.08%。(Cr:0.01 1%)Cr為了進(jìn)一步確保鋼板的強(qiáng)度,能夠根據(jù)需要含有,為了得到此效果,優(yōu)選添加0.01%以上,更優(yōu)選添加0.02%以上??墒?,該Cr的大量含有反而使強(qiáng)度-延展性的平衡劣化。因此,作為上限為1%,優(yōu)選為0.9%,更優(yōu)選為0.8%。(Mo:0.01 0.4%)Mo為了進(jìn)一步確保鋼板的強(qiáng)度,能夠根據(jù)需要含有,為了得到這些效果,優(yōu)選添加0.01%以上,更優(yōu)選添加0.05%以上。可是,該Mo的大量含有反而使強(qiáng)度-延展性的平衡劣化。因此,作為上限為0.4%,優(yōu)選為0.3%,更優(yōu)選為0.2%。(B:0.0003 0.005%)B為了進(jìn)一步強(qiáng)化晶界,提高加工性,能夠根據(jù)需要含有,為了得到這些效果,優(yōu)選添加0.0003%以上,更優(yōu)選添加0.0005%以上。可是,即使超過0.005%地大量含有B,其效果也達(dá)到飽和,反而損害鋼的純凈性,使延展性劣化。因此,將0.005%作為上限。關(guān)于ZrZr通過控制硫化物的形態(tài),強(qiáng)化晶界,提高加工性,因此可根據(jù)需要含有。(Zr:0.001 0.01%)Zr為了得到通過使上述的硫化物球狀化而改善母材的韌性的效果,優(yōu)選添加0.001%以上。可是,該Zr的大量含有反而損害鋼的純凈性,使延展性劣化。因此,作為上限為0.01%,優(yōu)選為0.009%,更優(yōu)選為0.008%ο接著,對本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中的夾雜物的存在條件進(jìn)行說明。這里所說的所謂鋼板,意味著是經(jīng)過熱軋或進(jìn)一步冷軋而得到的軋制后的鋼板。此外,從多種觀點(diǎn)出發(fā)規(guī)定本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中的夾雜物的存在條件。為了得到延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的鋼板,重要的是在鋼板中盡量減低容易成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)或傳播裂紋的路徑的延伸的粗大MnS系夾雜物。因此,本發(fā)明人如上所述,獲得了如下的見解:在添加了 Si后,用Al脫氧,然后通過添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,再添加Ca進(jìn)行脫氧的鋼板中,在按質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),得到了上述的(Ce+La+Nd+Pr) /酸可溶性Al比,且得到(Ce+La+Nd+Pr) /S比的情況下,通過復(fù)合脫氧使鋼水中的氧勢急劇下降,同時(shí)還原通過Al脫氧而生成的Al2O3,且割斷要粗大化的Al2O3簇,因而與幾乎不用Al脫氧而制造的鋼板同樣,延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良。此外,還一并獲得了如下的見解:通過利用添加Ce、La、Nd、Pr的脫氧及后續(xù)的添加Ca,雖含有若干Al2O3,但占大部分的生成的微細(xì)且硬質(zhì)的Ce氧化物、La氧化物、Nd氧化物、Pr氧化物、鈰硫氧化物、鑭硫氧化物、釹硫氧化物、鐠硫氧化物和Ca氧化物或Ca硫氧化物固溶,而且MnS析出固溶,形成具有不同成分的夾雜物相的復(fù)合夾雜物,在軋制時(shí)也難發(fā)生該復(fù)合夾雜物的變形,因此鋼板中延伸的粗大的MnS顯著減少。因此得知:在按質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),得到上述的(Ce+La+Nd+Pr) /酸可溶性Al比,且得到(Ce+La+Nd+Pr) /S比時(shí),當(dāng)量圓直徑2 μ m以下的微細(xì)的夾雜物個(gè)數(shù)密度急增,該微細(xì)的夾雜物分散在鋼中。該微細(xì)的夾雜物難以凝集,因此其形狀大部分為球狀或紡錘狀。此外,如果用長徑/短徑(以后有時(shí)記載為“延伸比例”)表示,則為3以下,優(yōu)選為2以下。在本發(fā)明中將這些夾雜物稱為球形夾雜物。在實(shí)驗(yàn)方面,通過采用掃描式電子顯微鏡(SEM)等的觀察是容易鑒定的,并著眼于當(dāng)量圓直徑5以下的夾雜物的個(gè)數(shù)密度。順便說一下,當(dāng)量圓直徑的下限值沒有特別的規(guī)定,但作為能夠用數(shù)字計(jì)算 的尺寸,適合以0.5 μ m左右以上的夾雜物為對象。這里,所謂當(dāng)量圓直徑,定義為根據(jù)斷面觀察的夾雜物的長徑和短徑,以(長徑X短徑)0.5求出的值??梢哉J(rèn)為這些5μπι以下的微細(xì)的夾雜物分散,是基于利用Al脫氧導(dǎo)致的鋼水氧勢的下降與氧化物或硫氧化物的復(fù)合夾雜物的微細(xì)化的協(xié)同效應(yīng),這些氧化物或硫氧化物中存在含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物或硫氧化物,其中析出固溶了含有S1、Al、Ca中的至少I種的氧化物,而且析出固溶了 MnS、CaS或(Mn、Ca) S中的至少I種。生成的復(fù)合夾雜物由含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,且含有Ca,并且含有O、S中的至少I種的夾雜物相(以下有時(shí)表述為[Ce、La、Nd、Pr]-Ca_
的第I組)、和進(jìn)而含有Mn、S1、Al中的至少I種的夾雜物相(以下有時(shí)表述為[Ce、La、Nd、Pr]-Ca-[O、S]-[Mn、
S1、Al]的第2組)的包含不同成分的夾雜物相的復(fù)合夾雜物構(gòu)成,可以認(rèn)為該復(fù)合夾雜物通過形成多個(gè)具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物,難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)或傳播裂紋的路徑,反而因微細(xì)而有助于緩和應(yīng)力集中,帶來延伸凸緣性、耐彎曲加工性等的提聞。另一方面,本發(fā)明人對能否在鋼板中減低容易成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)或傳播裂紋的路徑的延伸的粗大的MnS系夾雜物進(jìn)行了調(diào)查。本發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)獲得了如下的見解:如果當(dāng)量圓直徑低于Iy m,即使是延伸的MnS,其作為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)也無害,也不使延伸凸緣性或彎曲加工性劣化,此外,當(dāng)量圓直徑I μ m以上的夾雜物也容易利用掃描式電子顯微鏡(SEM)等進(jìn)行觀察,因此以鋼板中的當(dāng)量圓直徑Iym以上的夾雜物為對象,調(diào)查其形態(tài)及組成,評價(jià)了延伸的MnS的分布狀態(tài)。再有,MnS的當(dāng)量圓直徑的上限沒有特別的限定,但現(xiàn)實(shí)中有時(shí)可到Imm左右的MnS0關(guān)于延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例,采用SEM對隨機(jī)選擇的當(dāng)量圓直徑I μ m以上的多個(gè)(例如50個(gè))夾雜物進(jìn)行組成分析,同時(shí)從SEM圖像測定夾雜物的長徑和短徑。這里,將延伸夾雜物定義為長徑/短徑(延伸比例)超過3的夾雜物,通過用檢測出的上述延伸夾雜物的個(gè)數(shù)除以調(diào)查的總夾雜物個(gè)數(shù)(如果按上述例子所說為50個(gè)),能夠求出上述延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例。將該延伸比例規(guī)定為3以下的理由,是因?yàn)椴惶砑覥e、La、Nd、Pr的比較鋼板中的延伸比例超過3的夾雜物大部分為MnS或以添加Ce、La、Nd、Pr時(shí)的含有Ce、La、Nd、Pr的氧化物及硫氧化物為核,MnS在其周圍析出時(shí)的夾雜物及低熔點(diǎn)的CaO-Al2O3系夾雜物以及粗大延伸的CaS。再有,MnS的延伸比例的上限沒有特別的限定,但現(xiàn)實(shí)中也有時(shí)可觀察到延伸比例50左右的MnS。其結(jié)果是,判明在以延伸比例3以下的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例為50%以上的方式進(jìn)行了形態(tài)控制的鋼板中,延伸凸緣性和彎曲加工性得以提高。也就是說,如果延伸比例3以下的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例達(dá)到50%以上,則容易成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的MnS或以添加Ce、La時(shí)的含有Ce、La的氧化物及硫氧化物為核,MnS在其周圍析出時(shí)的夾雜物及低熔點(diǎn)的CaO-Al2O3系夾雜物及粗大延伸的CaS的個(gè)數(shù)比例過于增加,延伸凸緣性和彎曲加工性下降。因此,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將延伸比例3以下的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例規(guī)定為50%以上。此外,延伸的MnS系夾雜物等越少,延伸凸緣性或彎曲加工性越好,所以超過該延伸比例3的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例的下限值包含0%。這里,當(dāng)量圓直徑I μ m以上的夾雜物、且延伸比例超過3的延 伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例的下限值為0%,意味著雖為當(dāng)量圓直徑IymW上的夾雜物,但不存在延伸比例超過3的延伸夾雜物的情況,或是即便是延伸比例超過3的延伸夾雜物,當(dāng)量圓直徑也都低于I μ m的情況。此外,確認(rèn)延伸夾雜物的最大當(dāng)量圓直徑也比組織的晶體的平均粒徑小,由此認(rèn)為是延伸凸緣性和彎曲加工性飛躍地提高的主要原因。此外,在以(Ce+La+Nd+Pr)/S質(zhì)量比為0.2 10、延伸比例3以下的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例為50%以上的方式進(jìn)行了形態(tài)控制的鋼板中,與此相對應(yīng),由含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種、且含有Ca,并且含有0、S中的至少I種的夾雜物相([Ce、La、Nd、Pr]-Ca-
的第I組)和進(jìn)一步含有Mn、S1、Al中的至少I種的夾雜物相([Ce、La、Nd、Pr]_Ca_
-[Mn、S1、Al]的第2組)的包含不同成分的夾雜物相的復(fù)合夾雜物構(gòu)成,該復(fù)合夾雜物多形成許多具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物。此外,所述具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物為熔點(diǎn)高且硬質(zhì)的夾雜物,所以在軋制時(shí)也難以產(chǎn)生變形,形成在鋼板中也不延伸的形狀即球狀或紡錘狀的夾雜物(有時(shí)統(tǒng)稱為球狀)。這里,所謂判斷為沒有延伸的球狀夾雜物,并沒有特別的規(guī)定,但為鋼板中的延伸比例3以下的夾雜物,優(yōu)選為2以下的夾雜物。這是因?yàn)?,在軋制前的鑄錠階段,夾雜物由所述第 I 組[Ce、La、Nd、Pr]-Ca-[O、S]的夾雜物相和所述第 2 組[Ce、La、Nd、Pr]-Ca-[O、S]-[Mn、S1、Al]的夾雜物相的包含不同成分的復(fù)合夾雜物構(gòu)成,形成具有0.5 5μπι的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物,延伸比例為3以下。此外,判斷為沒有延伸的球狀夾雜物如果完全為球狀,則延伸比例為1,所以延伸比例的下限為I。用與延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例調(diào)查同樣的方法實(shí)施了該夾雜物的個(gè)數(shù)比例的調(diào)查。結(jié)果判明:在由含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種、且含有Ca、并且含有O、S中的至少I種的第I組夾雜物相([Ce、La、Nd、Pr]-Ca-[O、S])和進(jìn)而含有Mn、S1、Al中的至少I種的第2組夾雜物相([Ce、La、Nd、Pr]-Ca-[O, S]-[Mn, S1、Al])的包含不同成分的夾雜物相的復(fù)合夾雜物構(gòu)成,且該復(fù)合夾雜物形成具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物,并以其個(gè)數(shù)比例為具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的總夾雜物個(gè)數(shù)的30%以上的方式進(jìn)行了析出控制的鋼板中,延伸凸緣性和彎曲加工性得以提高。而且,如果其個(gè)數(shù)比例低于30%,則與此相對應(yīng),MnS的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例過大,延伸凸緣性和彎曲加工性下降,因此不優(yōu)選。因此,將具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物的個(gè)數(shù)比例規(guī)定為30%以上。這里,個(gè)數(shù)比例采用SEM,從SEM圖像中測定隨機(jī)選擇的50個(gè)延伸夾雜物的長徑和短徑。然后,通過用長徑/短徑(延伸比例)3以下的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)除以調(diào)查的總夾雜物個(gè)數(shù)(50個(gè)),能夠求出上述延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例。此外,關(guān)于延伸凸緣性或彎曲加工性,由于最好使具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物大量析出,所以其個(gè)數(shù)比例的上限值包含100%。再有,具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物在軋制時(shí)也難以產(chǎn)生變形,因此其當(dāng)量圓直徑?jīng)]有特別的規(guī)定,也可以在I μ m以上。但是,如果過于太大,則擔(dān)心成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn),所以上限優(yōu)選為5 μ m左右。另一方面,該復(fù)合夾雜物在軋制時(shí)難以產(chǎn)生變形,而且在當(dāng)量圓直徑低于0.5 μ m時(shí)也不成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn),所以當(dāng)量圓直徑的下限沒有特別的限定。接著,作為上述的本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中的復(fù)合夾雜物的存在條件,以夾雜物每單位體積的個(gè)數(shù)密度進(jìn)行規(guī)定。關(guān)于夾雜物的粒徑分布,通過采用速率法的電解面的SEM評價(jià)進(jìn)行了實(shí)施。所謂利用速率法的電解面的SEM評價(jià),是在將試樣片的表面研磨后,進(jìn)行采用速率法的電解,通過直接SEM觀察試樣表面,評價(jià)夾雜物的尺寸或個(gè)數(shù)密度。再有,所謂速率法,是采用10%乙酰丙酮-1%四甲基氯化銨-甲醇電解試樣表面,提取夾雜物的方法,但作為電解量,電解到試樣表面的每Icm2面積電解量達(dá)到1C。對這樣電解的表面的SEM圖像進(jìn)行圖像處理,求出相對于當(dāng)量圓直徑的頻度(個(gè)數(shù))分布。通過從該粒徑的頻度分布算出平均當(dāng)量圓直徑,同時(shí)用頻度除以從觀察的視場的面積和電解量求出的深度,還算出了夾雜物每單位體積的個(gè)數(shù)密度。另一方面,作為上述的本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中的由所述第I組[Ce、La、Nd、Pr]-Ca-[O, S]的夾雜物相和所述第 2 組[Ce、La、Nd、Pr]-Ca-[O、S]-[Mn、S1、Al]的夾雜物相的包含不同成分的復(fù)合夾雜物構(gòu)成, 且具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物的存在條件,按夾雜物中的Ce、La、Nd或Pr的平均組成的含量進(jìn)行了規(guī)定。具體地說,如上所述,在提高延伸凸緣性和彎曲加工性方面,重要的是所述復(fù)合夾雜物作為具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的球狀夾雜物存在,從而防止MnS系夾雜物等的延伸。作為該復(fù)合夾雜物的形態(tài),為具有0.5 5μπι的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的球狀夾雜物或紡錘狀的夾雜物。此外,所謂紡錘狀的夾雜物,并沒有特別的規(guī)定,但規(guī)定為鋼板中的延伸比例3以下的夾雜物,優(yōu)選規(guī)定為2以下的夾雜物。這里,如果為完全球狀,則延伸比例為1,所以延伸比例的下限為I。于是,為了弄清楚對抑制延伸和提高延伸凸緣性和彎曲加工性有效的組成,進(jìn)行了復(fù)合夾雜物的組成分析。但是,如果該夾雜物的當(dāng)量圓直徑為Ιμπι以上則容易觀察,所以為方便起見,以當(dāng)量圓直徑I μ m以上作為對象。但是,只要能觀察,也可以包含當(dāng)量圓直徑低于I μ m的夾雜物。 此外,由于所述復(fù)合夾雜物的形態(tài)不延伸,因此確認(rèn)為延伸比例都在3以下的夾雜物。所以,以當(dāng)量圓直徑Iym以上、且延伸比例3以下的夾雜物為對象實(shí)施組成分析。結(jié)果得知:在當(dāng)量圓直徑Ιμπι以上、且延伸比例3以下的夾雜物中,如圖3Α、圖3Β所示,由包含2種以上的夾雜物相這種形態(tài)的復(fù)合夾雜物的成分組成構(gòu)成,所述夾雜物相包含成分含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種、且含有Ca、并且含有O、S中的至少I種的第I組夾雜物相和成分進(jìn)而含有Mn、S1、Al中的至少I種的第2組夾雜物相的不同成分。另外還判明:在復(fù)合夾雜物中,如果按平均組成計(jì)合計(jì)含有0.5 95%的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,則延伸凸緣性和彎曲加工性得以提高。如果上述的當(dāng)量圓直徑I μπι以上、且延伸比例3以下的夾雜物中的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)的平均含有率低于0.5質(zhì)量%,則上述形態(tài)的夾雜物的個(gè)數(shù)比例較大地減小,因而與此相對應(yīng),容易成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的MnS系延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例過于增多,從而延伸凸緣性和彎曲加工性下降。另一方面,如果當(dāng)量圓直徑I μ m以上、且延伸比例3以下的夾雜物中的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)的平均含有率超過95%,則鈰硫氧化物、鑭硫氧化物大量生成,成為當(dāng)量圓直徑50 μ m左右以上的粗大的夾雜物,因而使延伸凸緣性或彎曲加工性劣化。接著,對鋼板的組織進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,通過使微細(xì)的MnS系夾雜物在鑄錠中析出,再作為在軋制時(shí)不接受變形的、難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的微細(xì)球狀夾雜物使其分散在鋼板中,可提高延伸凸緣性和彎曲加工性,鋼板的顯微組織沒有特別的限定。鋼板的顯微組織沒有特別的限定,也可以是形成以貝氏體鐵素體為主相的組織的鋼板,以鐵素體相為主相、以馬氏體相、貝氏體相為第2相的復(fù)合組織鋼板,以及由鐵素體、殘留奧氏體及低溫相變相(馬氏體或貝氏體)構(gòu)成的復(fù)合組織鋼板中的任一種組織。所以,無論哪種組織,由于都能夠?qū)⒕w粒徑微細(xì)化至10 μπι以下,從而能夠提高擴(kuò)孔性和彎曲加工性,因此是優(yōu)選的。如果平均粒徑超過ΙΟμπι,則延展性及彎曲加工性的提高減小。為提高擴(kuò)孔性和彎曲加工性,更優(yōu)選為8μπι以下。但是,一般地說,在行走部件等需要得到優(yōu)良的延伸凸緣性的情況下,雖然延展性稍次,但優(yōu)選的是鐵素體或貝氏體相以面積比計(jì)為最大的相。
接著,對制造條件進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板的鋼水的熔煉方法中,在通過用轉(zhuǎn)爐吹煉進(jìn)行了脫碳或再采用真空脫氣裝置進(jìn)行了脫碳的鋼水中,添加C、S1、Mn等的合金并攪拌,進(jìn)行脫氧和成分調(diào)整。此外,關(guān)于S,如前所述,也可以不在精煉工序進(jìn)行脫硫,因此可省略脫硫工序。但是,在為了熔煉20ppm左右的極低硫鋼而需要通過二次精煉進(jìn)行鋼水脫硫時(shí),也可以通過進(jìn)行脫硫來實(shí)施成分調(diào)整。在上述的Si添加后,在經(jīng)過3分鐘左右后,添加Al進(jìn)行Al脫氧,為使Al2O3上浮分離,優(yōu)選確保大約3分鐘左右的上浮時(shí)間。然后,添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,以按質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),70彡100X(Ce+La+Nd+Pr)/酸可溶性Al彡2、且(Ce+La+Nd+Pr)/S為0.2 10的方式進(jìn)行成分調(diào)整。順便說一下,在添加選擇元素時(shí),在添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前進(jìn)行,在充分?jǐn)嚢?,根?jù)需要進(jìn)行了選擇元素的成分調(diào)整后,進(jìn)行Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的添力口。然后,充分?jǐn)嚢?,進(jìn)行Ca的添加。連續(xù)鑄造這樣熔煉的鋼水,從而制作出鑄錠。關(guān)于連續(xù)鑄造,不僅適用于通常的厚250mm左右的板坯連續(xù)鑄造,而且對于大型方坯或中小型方坯以及板坯連續(xù)鑄造機(jī)的鑄模厚度比通常薄的例如150mm以下的薄板坯的連續(xù)鑄造也非常適用。下面對制造高強(qiáng)度熱軋鋼板的熱軋條件進(jìn)行論述。熱軋前的板坯的加熱溫度需要使鋼中的碳氮化物等一度固溶,因此規(guī)定為超過1200。。。通過使這些碳氮化物固溶`,軋制后的冷卻過程中可得到對于提高延展性優(yōu)選的鐵素體相。另一方面,如果熱軋前的板坯的加熱溫度超過1250°C,則板坯表面的氧化顯著,特別是起因于晶界被選擇性地酸化的楔狀的表面缺陷在除鱗后殘留,其損害軋制后的表面品質(zhì),所以優(yōu)選將上限規(guī)定為1250°C。在加熱到上述溫度范圍后,進(jìn)行通常的熱軋,但在該工序中精軋終止溫度在進(jìn)行鋼板組織控制時(shí)是重要的。在精軋終止溫度低于Ar3點(diǎn)+30°C時(shí),表層部的晶體粒徑容易粗大,在彎曲加工性方面是不優(yōu)選的。另一方面,在超過Ar3點(diǎn)+200°C時(shí),軋制終止后的奧氏體粒徑變得粗大,難以控制冷卻中生成的相的構(gòu)成及分?jǐn)?shù),因此優(yōu)選將上限規(guī)定為Ar3點(diǎn)+200。。。此外,在將精軋后的鋼板的平均冷卻速度規(guī)定為10 100°C /秒,將450 650°C的范圍作為卷取溫度時(shí),精軋后以大約5°C /秒的速度空冷保持到680°C,然后以30°C /秒以上的冷卻速度進(jìn)行冷卻,在將400°C以下作為卷取溫度時(shí),根據(jù)作為目標(biāo)的組織構(gòu)成而進(jìn)行選擇。通過控制軋制后的冷卻速度和卷取溫度,在前者的軋制條件下,能夠得到具有多角鐵素體、貝氏體鐵素體及貝氏體相中的一種或兩種以上組織和其分?jǐn)?shù)的鋼板,在后者的軋制條件下,能夠得到延展性優(yōu)良的具有大量的多角鐵素體相和馬氏體相的復(fù)合組織的DP鋼板。在上述的平均冷卻速度低于10°C /秒時(shí),容易生成對于延伸凸緣性不優(yōu)選的珠光體,因此不優(yōu)選。另一方面,在組織控制上冷卻速度不需要設(shè)定上限,但過于快的冷卻速度有使鋼板的冷卻不均勻的可能性,此外可進(jìn)行這樣冷卻的設(shè)備的制造需要超額的費(fèi)用,認(rèn)為這樣一來導(dǎo)致鋼板價(jià)格上升。從這樣的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選將冷卻速度的上限規(guī)定為100°c /秒。本發(fā)明的高強(qiáng)度冷軋鋼板可通過對熱軋、卷取后經(jīng)過酸洗、光整冷軋等工序的鋼板進(jìn)行冷軋、退火來制造。通過間歇退火、連續(xù)退火等退火工序進(jìn)行退火,形成最終的冷軋鋼板。此外,本發(fā)明的高強(qiáng)度鋼板當(dāng)然也可以作為電鍍用鋼板使用。即使實(shí)施電鍍,本發(fā)明的高強(qiáng)度鋼板的機(jī)械特性也無任何變化。(第2實(shí)施方式)本發(fā)明人以通過使微細(xì)的MnS的夾雜物在鑄錠中析出,而且作為在軋制時(shí)不接受變形、難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的微細(xì)球狀夾雜物使其分散在鋼板中,以提高延伸凸緣性和彎曲加工性的方法及不使疲勞特性劣化的添加元素的闡明為中心,進(jìn)行了銳意研究。結(jié)果判明:如圖8A及圖8B所示,如果由含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種、且含有Ca、并且含有O、S中的至少I種的第I夾雜物相和進(jìn)而含有Mn、S1、T1、Al中的至少I種的第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物構(gòu)成,形成具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物,所述球狀夾雜物的個(gè)數(shù)比例為50%以上,加之,以超過5 μ m的夾雜物的個(gè)數(shù)密度低于10個(gè)/mm2的方式控制夾雜物,則在鋼板中,對擴(kuò)孔性產(chǎn)生不良影響的延伸的MnS或粗大的夾雜物顯著減少,在反復(fù)變形時(shí)或在擴(kuò)孔加工、彎曲加工時(shí),粗大的夾雜物的MnS系夾雜物難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)或傳播裂紋的路徑,這帶來擴(kuò)孔性等的提高。此外,除了將析出物規(guī)定為微細(xì)的氧化物、MnS系夾雜物以外,為了脫硫處理至低硫,確實(shí)將殘存的硫成分固定在微細(xì)且硬質(zhì)的夾雜物上,還研究了用S1、Mn、Al、(Ce、La、Nd、Pr)、Ca逐次復(fù)合脫氧 。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在用Si進(jìn)行了脫氧后,再用Ti及Al脫氧,然后添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種進(jìn)行脫氧,然后添加Ca的鋼水中以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),得到規(guī)定的(Ce+La+Nd+Pr) /酸可溶性Al,而且得到(Ce+La+Nd+Pr) /S,且在最后添加Ca時(shí),鋼水中的氧勢下降,在該低氧勢下,還能夠形成微細(xì)的TiS系夾雜物,能夠?qū)埓娴牧虺煞执_實(shí)固定在微細(xì)且硬質(zhì)的夾雜物上,而且獲得了如下的見解:在此種情況下,延伸凸緣性及彎曲加工性飛躍般地提高。再有,還對TiN在含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種、且含有Ca、并且含有0、S中的至少I種的第I夾雜物相和進(jìn)而含有Mn、S1、T1、Al中的至少I種的第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物上復(fù)合析出或單獨(dú)析出的例子進(jìn)行了觀察,確認(rèn)因析出物微細(xì)而對延伸凸緣性、彎曲加工性及疲勞特性幾乎沒有影響,所以TiN并不適合本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中作為對象的MnS系夾雜物。此外還得知:通過添加Ti提高鋼中的酸可溶性Ti,通過固溶Ti或Ti的碳氮化物而表現(xiàn)出釘扎效果,由此還能使晶粒微細(xì)化。由于確認(rèn)對延伸凸緣性和彎曲加工性幾乎沒有影響,因而不將TiN作為MnS系夾雜物的對象。以下,作為本發(fā)明的第2實(shí)施方式,首先,對延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板進(jìn)行詳細(xì)說明。這里,組成中的質(zhì)量%簡記為%。再有,所謂本發(fā)明中的高強(qiáng)度鋼板,包括以通常的熱軋及冷軋鋼板直接裸露使用的高強(qiáng)度鋼板或經(jīng)過鍍覆、涂裝等表面處理后使用的高強(qiáng)度鋼板。
對有關(guān)本實(shí)施方式的第2實(shí)施方式的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明。本發(fā)明人對含有C:0.06%、Si:1.0%、Mn:1.4%、P:0.01% 以下、S:0.005%、N:0.003%,剩余部分為Fe的鋼水,采用多種元素進(jìn)行脫氧,從而制作出了鋼錠。對得到的鋼錠進(jìn)行熱軋,形成3mm厚的熱軋鋼板。對這些制造的熱軋鋼板進(jìn)行拉伸試驗(yàn)、擴(kuò)孔試驗(yàn)及彎曲試驗(yàn),同時(shí)調(diào)查鋼板中的夾雜物個(gè)數(shù)密度、形態(tài)及平均組成。首先,對添加Si,然后用Al脫氧,在攪拌大約2分鐘左右后,添加Ti,在攪拌大約2分鐘左右后,再添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,然后用Ca脫氧的鋼板,進(jìn)行了延伸凸緣性及彎曲加工性的調(diào)查。其結(jié)果是,在通過這樣的S1、接著Al和T1、Ce、La、Nd、Pr中的至少I種以及Ca等5階段逐次脫氧的鋼板中,確認(rèn)能夠更加提高延伸凸緣性和彎曲加工性??梢哉J(rèn)為其理由如下:用Al及Ti脫氧時(shí)產(chǎn)生的、部分含有Mn或Si的Al氧化物、Ti氧化物或Al-Ti復(fù)合氧化物因利用添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的脫氧而變質(zhì),形成(Ce、La、Nd、Pr) - (O)夾雜物及(Mn、S1、T1、Al) - (Ce、La、Nd、Pr) - (O)夾雜物,通過在其中吸收 S,還形成(Ce、La、Nd、Pr) - (O、S)夾雜物及(Mn、S1、T1、Al) - (Ce、La、Nd、Pr) - (0、S)夾雜物,這些夾雜物通過Ca的脫氧而被還原,通過在總夾雜物相中含有Ca,形成(Ce、La、Nd、Pr) - (O、S)- (Ca)夾雜物相(以下有時(shí)稱為[REM]-[Ca]-
的第I夾雜物相或簡稱為第1夾雜物相)及^11、3丨、1131)- (Ce、La、Nd、Pr)_ (0、S)_ (Ca)夾雜物相(以下有時(shí)稱·為[Mn、S1、T1、Al]-[REM]_[Ca]-
的第2夾雜物相或簡稱為第2夾雜物相),這些夾雜物通過合并或作為夾雜物相析出,生成具有不同的夾雜物相的復(fù)合夾雜物。生成的復(fù)合夾雜物的例子如圖8A及圖8B所示。再有,在上述的(Mn、S1、T1、Al)- (Ce、La、Nd、Pr) - (0、S)_ (Ca)夾雜物相的描述中,所謂(Mn、S1、T1、Al)意味著含有Mn、S1、T1、Al中的至少I種元素,所謂(Ce、La、Nd、Pr)意味著含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種元素,所謂(O、S)意味著含有O、S中的至少I種元素,所謂(Ca)意味著含有Ca元素。該復(fù)合夾雜物由于最后進(jìn)行采用本實(shí)施方式中使用的元素內(nèi)的脫氧力最強(qiáng)的Ca進(jìn)行脫氧,因此夾雜物的熔點(diǎn)提高,所以形成的復(fù)合夾雜物在軋制時(shí)的變形難以發(fā)生,長徑與短徑之比為3以下。同時(shí),Ce、La、Nd、Pr及Ca的脫氧力強(qiáng),與鋼水的潤濕性良好,所以生成的復(fù)合夾雜物微細(xì)地分散。也就是說,由[REM]-[Ca]-
的第I夾雜物相和[Mn、S1、T1、Al]-[REM]-[Ca]-[O、S]的第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物構(gòu)成,形成具有0.5 5μπι的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物。在上述中,之所以表示為“不同的第I和第2夾雜物相”,是因?yàn)樵趶?fù)合夾雜物中能夠作為夾雜物相以光學(xué)圖像或電子圖像識別,如果調(diào)查夾雜物相的組成,則濃度具有差別,所以被本發(fā)明人判定為不同的夾雜物相。也就是說,在一方的夾雜物相中極微量地含有元素,而在另一方的夾雜物相中大量含有同一兀素時(shí),判定為不同。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn):這些復(fù)合夾雜物為當(dāng)量圓直徑為0.5 5 μ m的球形夾雜物,如果該球形夾雜物按夾雜物個(gè)數(shù)比例為50%以上,則擴(kuò)孔性得以提高。再有,球形夾雜物的夾雜物個(gè)數(shù)比例越大越好,但一般認(rèn)為98%左右為上限。
在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,長徑和短徑之比為3以下,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將這些夾雜物稱為球形夾雜物。在發(fā)明者調(diào)查的范圍內(nèi),在0.5 5μ m的夾雜物中,可知大約80%以上的夾雜物為長徑和短徑之比在3以下的球形夾雜物。再有,在本發(fā)明的情況下,0.5 5 μ m的夾雜物的個(gè)數(shù)密度為幾十個(gè)/mm2左右,即10 100個(gè)/mm2。另外,發(fā)明者對添加Ti時(shí)生成的TiS的行為進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在高溫時(shí),Ti和S進(jìn)入上述復(fù)合夾雜物,不以作為TiS的粗大的夾雜物析出。同時(shí)還發(fā)現(xiàn):在固體內(nèi)微細(xì)析出的TiS因擴(kuò)散慢而仍以微細(xì)的原狀留在固體內(nèi)。發(fā)明者進(jìn)行了觀察,結(jié)果發(fā)現(xiàn):在形成由第I夾雜物相和第2夾雜物相的不同的夾雜物相構(gòu)成的復(fù)合夾雜物的本實(shí)施方式的鋼中,TiS的尺寸即使最大也停留在3 μ m,該尺寸以下的夾雜物在按夾雜物個(gè)數(shù)比例計(jì)為30%以下時(shí),不對擴(kuò)孔性產(chǎn)生不良影響。此外,如果添加Ti,則還同時(shí)生成TiN粒子,其在軋制前的加熱時(shí)有助于發(fā)揮抑制鋼板組織的晶粒生長的所謂釘扎的功能,使鋼板組織的粒徑也變得微細(xì)。其結(jié)果是,在反復(fù)變形時(shí)或擴(kuò)孔加工時(shí),這些復(fù)合析出的氧化物或硫氧化物即夾雜物難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)或傳播裂紋的路徑。此外,由于鋼板組織的晶體粒徑也微細(xì),因此可以認(rèn)為如上所述帶來耐疲勞性等的提聞。此外,作為一部分超過5μπι的夾雜物,研究了球狀、簇狀或軋制時(shí)破碎的形狀的夾雜物。這些夾雜物雖然部分檢測出(Ce、La、Nd、Pr),但其濃度低,因此可以認(rèn)為包渣的卷入或附著在耐火物上的氧化物混入鋼水中的所謂外來性的夾雜物為主體。本發(fā)明人研究了這些超過5 μπι的夾雜物對擴(kuò)孔性的影響度。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在按個(gè)數(shù)密度為10個(gè)/mm2以下時(shí),對擴(kuò)孔性不施加不良影響。在本發(fā)明的情況下,在添加(Ce、La、Nd、Pr)后,將Ca吹入添加到鋼水中。由于此時(shí)采用金屬Ca或含有金屬Ca的合金作為輸送CaO等所謂熔劑的粉體,所以認(rèn)為此時(shí)外來性的夾雜物上浮,使鋼水純凈化。本發(fā)明人繼續(xù)一邊進(jìn)行Al、Ti脫氧,一邊使(Ce、La、Nd、Pr)的組成變化而進(jìn)行脫氧,并添加Ca,從而制作出鋼錠。對得到的鋼錠進(jìn)行熱軋,形成3mm的熱軋鋼板。對這些制造的熱軋鋼板進(jìn)行擴(kuò)孔試驗(yàn)及彎曲試驗(yàn),同時(shí)調(diào)查鋼板中的夾雜物個(gè)數(shù)密度、形態(tài)及平均組成。通過這樣的實(shí)驗(yàn),在添加Si后用Ti及Al脫氧,然后添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,最后添加Ca而進(jìn)行脫氧的鋼水中,在按質(zhì)量基準(zhǔn)得到規(guī)定的(Ce+La+Nd+Pr)/酸可溶性Al比,且得到(Ce+La+Nd+Pr)/S比時(shí),得到了鋼水中的氧勢急劇下降的結(jié)果。也就是說,通過按Al、T1、(Ce、La、Nd、Pr )、Ca的順序的復(fù)合脫氧的效果,在以前用多種脫氧元素進(jìn)行脫氧的脫氧系中,得到了氧勢最大下降的效果。得知:通過這些復(fù)合脫氧的效果,對于生成的氧化物也能大大減低Al2O3濃度,所以與幾乎不用Al脫氧而制造的鋼板同樣,可得到延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的鋼板。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn):所謂所述規(guī)定的(Ce+La+Nd+Pr)/酸可溶性Al比,具體而言以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),為 70 彡 100X (Ce+La+Nd+Pr) / 酸可溶性 Al > 0.2。另外,本發(fā)明人想到按鋼板的化學(xué)成分(Ce+La+Nd+Pr)/S質(zhì)量比進(jìn)行規(guī)定和整 理。具體地說,形成(Ce+La+Nd+Pr) /S為0.2 10的范圍。在70彡100X(Ce+La+Nd+Pr) / 酸可溶性 Al > 0.2,(Ce+La+Nd+Pr) /S 為 0.2 10 的情況下,如后所述,分散的是當(dāng)量圓直徑2 μ m以下的微細(xì)的夾雜物。另一方面,如果100X (Ce+La+Nd+Pr)/酸可溶性Al的值超過70,則夾雜物的直徑增大。相反,如果100X (Ce+La+Nd+Pr) /酸可溶性Al的值低于0.2,則Al2O3增加。此外,在(Ce+La+Nd+Pr)/S低于 0.2 時(shí),大的 MnS 析出。相反,如果(Ce+La+Nd+Pr)/S增大超過10,則效果到達(dá)飽和,但Ce、La、Nd、Pr的成本上升。在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,可得到延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的鋼板的理由可以認(rèn)為如下。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn):所述本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板的球形的5μπι以下的復(fù)合夾雜物在觀察到當(dāng)量圓直徑0.5μπι以上的復(fù)合夾雜物時(shí),在長徑和短徑之比為3以下的復(fù)合夾雜物按夾雜物的個(gè)數(shù)比例為50%以上的情況下,使延伸凸緣性(擴(kuò)孔性)更加提高。其理由在于:本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板的復(fù)合夾雜物除了以5μπι以下的尺寸微細(xì)分散以外,還可得到因硬質(zhì)而在軋制時(shí)能夠抑制該復(fù)合夾雜物的變形,此外通過在鋼板中使延伸的粗大的MnS系夾雜物顯著減少而能夠提高彎曲加工性等的效果。另外,通過復(fù)合脫氧能夠降低鋼水的氧勢,從而能夠減小成分組成的偏差。再有,在添加(Ce、La、Nd、Pr)之前,即使添加Ca也得不到微細(xì)的球狀復(fù)合化合物。可以認(rèn)為這是因?yàn)?,如果具有延展性的CaS先生成,則該CaS因不能通過(Ce、La、Nd、Pr)進(jìn)行還原而殘存下來?;趶倪@些實(shí)驗(yàn)研究得到的見解,本發(fā)明人正如以下所說明的那樣,進(jìn)行了鋼板的化學(xué)成分條件的研究,以至完成本實(shí)施方式的延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板。以下,對本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板的化學(xué)成分進(jìn)行說明。
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(C:0.03 0.25%)C是控制鋼的淬透性和強(qiáng)度的最基本的元素,提高淬火硬化層的硬度及深度,非常有助于提高疲勞強(qiáng)度。也就是說,該C對于確保鋼板的強(qiáng)度是必需的元素,為了得到高強(qiáng)度鋼板,至少需要0.03%??墒牵绻^剩地含有C超過0.25%,則加工性以及焊接性劣化。為達(dá)到必要的強(qiáng)度,確保加工性及焊接性,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將C濃度規(guī)定為0.25%以下。所以,C的下限為0.03%,優(yōu)選為0.04%,更優(yōu)選為0.05%,C的上限為0.25%,優(yōu)選為0.20%,更優(yōu)選為0.15%。(S1:0.03 2.0%)Si是主要的脫氧元素之一,具有在淬火加熱時(shí)使奧氏體的核生成部位數(shù)增加,抑制奧氏體的晶粒生長,同時(shí)使淬火硬化層的粒徑微細(xì)化的功能。該Si抑制碳化物生成,抑制由碳化物導(dǎo)致的晶界強(qiáng)度下降,同時(shí)對生成貝氏體組織也是有效的,因此對于在不太損害延伸率的情況下提高強(qiáng)度、以低屈服強(qiáng)度比改善擴(kuò)孔性是重要的元素。對于使鋼水中的溶解氧濃度降低、一度生成SiO2系夾雜物、通過復(fù)合脫氧得到最終的溶解氧的極小值(為了通過后添加的Al還原該SiO2系夾雜物,生成氧化鋁系夾雜物,然后再通過Ce、La、Nd、Pr還原,使氧化鋁系夾雜物還原),需要0.03%以上添加Si,因此在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將Si的下限規(guī)定為0.03%。與此相對照,如果Si濃度過高,則韌性延展性極端變差,表面脫碳及表面缺陷增加,反而使彎曲加工性變差。除此以外,如果過剩地添加Si,則對焊接性及延展性產(chǎn)生不良影響。因此,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將Si的上限規(guī)定為2.0%。所以,Si的下限為0.03%,優(yōu)選為0.05%,更優(yōu)選為0.1%, Si的上限為2.0%,優(yōu)選為1.5%,更優(yōu)選為1.0%。(Mn:0.5 3.0%)Mn對于煉鋼階段的脫氧是有用的元素,是與C、Si 一同對鋼板的高強(qiáng)度化有效的元素。為了得到這樣的效果,需要0.5%以上含有Mn。但是,如果超過3.0%地含有Mn,則因Mn的偏析或固溶強(qiáng)化的增大而使延展性下降。此外,焊接性或母材韌性也劣化,因此將Mn的上限規(guī)定為3.0%。所以,Mn的下限為0.5%,優(yōu)選為0.7%,更優(yōu)選為1%,Μη的上限為3.0%,優(yōu)選為2.6%,更優(yōu)選為2.3%。(P:0.05% 以下)P在作為比Fe原子小的置換型固溶強(qiáng)化元素作用這點(diǎn)上是有效的??墒牵绻揚(yáng)濃度超過0.05%,則由于在奧氏體的晶界偏析,使晶界強(qiáng)度下降,從而成為使扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度下降,引起加工性劣化的原因,因 此將上限規(guī)定為0.05%,優(yōu)選為0.03%、更優(yōu)選為0.025%。此外如果不需要固溶強(qiáng)化,則不需要添加P,將P的下限值規(guī)定為包括0%。(T.0:0.0050% 以下)T.0 (總氧量)作為雜質(zhì)形成氧化物。在T.0過高時(shí),主要Al2O3系夾雜物增大,不能使體系內(nèi)的氧勢極小,韌性延展性極端變差,表面缺陷增加,反而使彎曲加工性變差。因此,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將T.0的上限規(guī)定為0.0050%,優(yōu)選為0.0045%,更優(yōu)選為 0.0040%ο(S:0.0001% 0.01%)S作為雜質(zhì)偏析,S形成MnS系的粗大的延伸夾雜物,使延伸凸緣性劣化,所以希望濃度盡量低。另一方面,即使在0.01%左右的比較高的S濃度下,通過控制本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板的MnS系的粗大的延伸夾雜物的形態(tài),可在不增加二次精煉中的脫硫負(fù)荷,不增加脫硫成本的情況下,得到與成本相符以上的材質(zhì)。所以,作為本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中的S濃度的范圍,規(guī)定為從以二次精煉中的脫硫?yàn)榍疤岬臉O低S濃度到比較高的S濃度的0.0001% 0.01% 的范圍。此外,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,由[REM]-[Ca]-[O、S]的第I夾雜物相和[Mn、S1、T1、Al] - [REM] - [Ca] - [O、S]的第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物構(gòu)成,形成具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物。S濃度的上限值如后所述,根據(jù)與Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)量的關(guān)系進(jìn)行規(guī)定。另外,如果超過0.01%,則鈰硫氧化物、鑭硫氧化物、釹硫氧化物及鐠硫氧化物中的至少I種生長,在達(dá)到超過5 μ m的尺寸而粗大化的情況下,因韌性延展性極端變差,表面缺陷增加,反而使彎曲加工性變差。因此,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將S的上限規(guī)定為0.01%,優(yōu)選為0.008%,更優(yōu)選為0.006%O也就是說,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,如上所述,由于通過形成[REM]-[Ca]-
的第 I 夾雜物相和[Mn、S1、Tl、Al]-[REM]_[Ca]-
的第 2 夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物,抑制了 MnS的生成,所以在0.01%以下的S濃度范圍,即使S濃度比較高,通過添加與其相應(yīng)的量的Ce、La、Pr中的至少I種,也能夠防止對材質(zhì)產(chǎn)生不良影響。也就是說,即使S濃度高到某種程度,通過調(diào)整與此相應(yīng)的Ce、La.Nd.Pr中的至少I種的添加量,也可得到實(shí)質(zhì)的脫硫效果,得到與極低硫鋼同樣的材質(zhì)。換句話講,通過在與Ce、La、Nd、Pr的合計(jì)量的之間適當(dāng)調(diào)整該S濃度,可提高有關(guān)其上限的自由度。所以,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,不需要進(jìn)行而可以省略用于得到極低硫鋼的二次精煉中的鋼水脫硫,可簡化制造工序,或減低與之相伴的脫硫處理成本。(酸可溶性Ti:0.008 0.20%)Ti是主要的脫氧元素之一,同時(shí)形成碳化物、氮化物、碳氮化物,通過在熱軋前進(jìn)行充分加熱,使奧氏體的核生成部位數(shù)增加,抑制奧氏體的晶粒生長,因而具有有助于微細(xì)化及高強(qiáng)度化,對熱軋時(shí)的動態(tài)再結(jié)晶有效地作用,顯著提高延伸凸緣性的功能。其中通過實(shí)驗(yàn)獲得了如下的見解:需要0.008%以上添加酸可溶性Ti。因此,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將酸可溶性Ti的下限規(guī)定為0.008%,優(yōu)選為0.01%,更優(yōu)選為0.015%。順便說一下,要求熱軋前的充分的加熱溫度為使鑄造時(shí)生成的碳化物、氮化物、碳氮化物一度固溶所充分的溫度,需要超過1200°C。另一方面,從成本或氧化鐵皮生成的觀點(diǎn)出發(fā),規(guī)定為超過1250°C的高溫度是不優(yōu)選的。所以,1250°C左右比較合適。另一方面,如果超過0.2%地含有,不僅脫氧時(shí)的效果到達(dá)飽和,而且即使在熱軋前進(jìn)行充分的加熱,也形成粗大的碳化物、氮化物、碳氮化物,反而招致材質(zhì)劣化,不能期待與含量相符的效果。因此,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,酸可溶性Ti濃度的上限為0.2%,優(yōu)選為0.18%,更優(yōu)選為0.15%。順便說一下,所謂酸可溶性Ti濃度,是測定溶解于酸中的Ti的濃度而得得到的,該測量是利用溶存Ti溶解于酸中,Ti氧化物不溶解于酸中的分析方法。這里,所謂酸,例如可例示出按鹽酸1、硝酸1、水2的比例(質(zhì)量比)混合的混合酸。采用這樣的酸,能夠分別出可溶于酸的Ti和不溶解于酸的Ti氧化物,能夠測定酸可溶性Ti濃度。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn):如果將Ti調(diào)整到上述范圍,將(Ce+La+Nd+Pr)/S規(guī)定為0.2 10及在添加了 Ce、La、Nd、Pr中的至少I種后添加Ca,則能夠使TiS的尺寸在3 μ m以下。其原因在于:在[REM]-[Ca]-[O、S]的第I夾雜物相和[Mn、S1、T1、Al]-[REM]-[Ca]-[O、S]的第2夾雜物相的包含不同成分的夾雜物相的復(fù)合夾雜物中的總夾雜物相中含有Ca,所以Ti和S容易被該復(fù)合夾雜物吸收,在高溫下要析出的TiS夾雜物容易被復(fù)合夾雜物奪取而不會單獨(dú)析出。此外,也不在該復(fù)合夾雜物上競爭析出。因此,在處于低溫,且Ti和S的溶解度積達(dá)到析出區(qū)域時(shí),只是作為TiS夾雜物單獨(dú)析出,因此即使析出,其尺寸也在3μπι以下。此外,可以認(rèn)為對于與MnS的抑制同樣地將(Ce+La+Nd+Pr) /S調(diào)整到0.2 10,它在使TiS的析出延遲,從而減小其尺寸和個(gè)數(shù)比例方面也有效果。再有,如果在添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前添加Ca,則能夠在含有Ce、La、NcUPr中的至少I種的夾雜物中使MnS、TiS、(Mn、Ti)S復(fù)合析出,但CaS單獨(dú)生成。也就是說,由于在含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的介在物中不存在Ca,因而不像本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板的夾雜物那樣,Ti和S容易在復(fù)合夾雜物中被吸收。所以,如果在添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前添加Ca,則TiS夾雜物的尺寸有時(shí)達(dá)到3 μ m以上,延伸凸緣性比本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板差。(N:0.0005 0.01%)由于在鋼水處理中吸收空氣 中的氮,因而N是不可避免地混入鋼中的元素。N與Al、Ti等形成氮化物,促進(jìn)母材組織的細(xì)?;5?,如果超過0.01%地含有N,則與Al或Ti等生成粗大的析出物,使延伸凸緣性劣化。因此,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,將N濃度的上限規(guī)定為0.01%,優(yōu)選為0.005%,更優(yōu)選為0.004%。另一方面,要使N濃度低于0.0005%,則成本增加,所以從工業(yè)上可實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)出發(fā),將0.0005%作為下限。(酸可溶性Al:超過0.01%)酸可溶性Al —般地說,其氧化物因成簇化而容易變得粗大,使延伸凸緣性及彎曲加工性劣化,因此希望盡量抑制。但是,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,新近發(fā)現(xiàn):通過進(jìn)行Al脫氧,同時(shí)借助于S1、T1、(Ce、La、Nd、Pr)、Ca的復(fù)合的、且逐次的脫氧效果以及規(guī)定與酸可溶性Al濃度相應(yīng)的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的濃度,則如上所述,達(dá)到極低氧勢,同時(shí)對于通過Al脫氧而生成的Al2O3系夾雜物,將一部分Al2O3系夾雜物上浮除去,鋼水中的剩余的Al2O3系夾雜物被隨后添加的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種還原分解而割斷簇,從而形成微細(xì)的夾雜物,氧化 鋁系氧化物不因成簇化而粗大。因此,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,不需要像以往那樣,為了避免氧化鋁系氧化物的粗大的成簇而設(shè)定實(shí)質(zhì)上不添加Al這樣的限制,特別是可提高有關(guān)該酸可溶性Al濃度的自由度。通過將酸可溶性Al規(guī)定為超過0.01%,優(yōu)選為0.013%以上,更優(yōu)選為0.015%以上,可并用Al脫氧和采用添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的脫氧及Ca脫氧,不像以往那樣將脫氧所需的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的添加量增加到所需以上,能夠消除利用Ce、La.Nd.Pr中的至少I種進(jìn)行脫氧導(dǎo)致的鋼中氧勢上升的問題,還能夠享受抑制各成分元素的組成偏差的效果。酸可溶性Al濃度的上限值如后所述,根據(jù)與Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)量的關(guān)系進(jìn)行規(guī)定。此外,這里所說的所謂酸可溶性Al濃度,是測定溶解于酸中的Al的濃度而得到的,該測量是利用溶存Al溶解于酸中,Al2O3不溶解于酸中的分析方法。這里,所謂酸,例如可例示出按鹽酸1、硝酸1、水2的比例(質(zhì)量比)混合的混合酸。采用這樣的酸,能夠分別出可溶于酸的Al和不溶解于酸的Al2O3,能夠測定酸可溶性Al濃度。(Ca:0.0005 0.005%)Ca在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,是形成[REM]-[Ca]-[O、S]的第I夾雜物相和[Mn、S1、T1、Al]-[REM]-[Ca]-[O、S]的第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物的重要的元素。也就是說,因用(Ce、La、Nd、Pr)脫氧而生成的夾雜物通過添加Ca而還原,通過在全部夾雜物相中含有Ca可形成上述復(fù)合夾雜物。另一方面,如果不添加Ca,則不能形成上述復(fù)合夾雜物。通過形成該復(fù)合夾雜物,能夠提高鋼的延伸凸緣性和彎曲加工性。為了得到這些效果,優(yōu)選將Ca的添加量規(guī)定為0.0005%以上。可是,即使大量含有Ca,效果也達(dá)到飽和,反而損害鋼的純凈性,使延展性劣化。因此,將0.005%作為上限。所以,Ca的下限為0.0005%,優(yōu)選為0.0007%,更優(yōu)選為0.001%,Ca的上限為0.005%,優(yōu)選為0.0045%,更優(yōu)選為0.0035%。(Ce、La、Nd、Pr 中的至少 I 種的合計(jì):0.001 0.01%)Ce、La、Nd、Pr具有對通過Si脫氧而生成的SiO2、通過逐次Al脫氧而生成的Al2O3進(jìn)行還原,且割斷要粗大化的Al2O3成簇的效果。此外,具有通過在添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種后添加Ca,形成[REM]-[Ca]-[O、S]的第I夾雜物相和[Mn、S1、T1、Al]-[REM]-[Ca]-[O、S]的第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物的效果。通過實(shí)驗(yàn)獲得了如下的見解:為了得到這樣的夾雜物,需要使Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)濃度在0.0005%以上且0.01%以下。在Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)濃度低于0.0005%時(shí),不能還原Si02、Al2O3夾雜物,在超過0.01%時(shí)大量生成鈰硫氧化物、鑭硫氧化物等,成為粗大的夾雜物,使延伸凸緣性及彎曲加工性劣化。再有,Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)濃度的優(yōu)選的下限為0.0013%,更優(yōu)選的下限為0.0015%, Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)濃度的優(yōu)選的上限為0.009%,更優(yōu)選的上限為0.008%。此外,作為上述本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中的在含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物或硫氧化物上MnS析出這種形態(tài)的夾雜物的存在條件,著眼于能夠采用S濃度對捕捉如何用含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物或硫氧化物改質(zhì)MnS進(jìn)行規(guī)定,想到按鋼板的化學(xué)成分(Ce+La+Nd+Pr) /S質(zhì)量比進(jìn)行規(guī)定和整理。具體地說,在該質(zhì)量比小的時(shí)候,含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物或硫氧化物少,MnS單獨(dú)大量析出。如果該質(zhì)量比增大,則與MnS相比,第I夾雜物相和第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物這種形態(tài)的夾雜物增多。也就是說,用含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物和/或硫氧化物改質(zhì)MnS。這樣,為了提高延伸凸緣性和彎曲加工性,與在含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的氧化物和/或硫氧化物上使MnS析出,從而可以防止MnS的延伸。因此,上述質(zhì)量比可作為用于識別是否產(chǎn)生上述效果的參數(shù)進(jìn)行整理。于是,為了弄清楚對抑制MnS系夾雜物的延伸有效的化學(xué)成分比,對通過變化鋼板的(Ce+La+Nd+Pr )/S質(zhì)量比而調(diào)整了成分后添加Ca后的夾雜物的形態(tài)、延伸凸緣性和彎曲加工性進(jìn)行了評價(jià)。結(jié)果判明:在(`Ce+La+Nd+Pr) /S質(zhì)量比為0.2 10時(shí),延伸凸緣性和彎曲加工性都飛躍般地提高。如果(Ce+La+Nd+Pr)/S質(zhì)量比低于0.2,則[REM]-[Ca]-
的第I夾雜物相和[Mn、S1、T1、Al]-[REM]-[Ca]-[O、S]的第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物這種形態(tài)的夾雜物個(gè)數(shù)比例過小,因此與此相對應(yīng),容易成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的MnS系延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例過高,延伸凸緣性和彎曲加工性下降。另一方面,如果(Ce+La+Nd+Pr)/S質(zhì)量比超過10,則生成第I夾雜物相和第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物,使延伸凸緣性和彎曲加工性變得良好的效果到達(dá)飽和,與成本不相符。根據(jù)以上結(jié)果,將(Ce+La+Nd+Pr) /S質(zhì)量比限定為0.2 10。順便說一下,如果(Ce+La+Nd+Pr) /S質(zhì)量比過大,例如超過70,則鋪硫氧化物、鑭硫氧化物大量生成,成為粗大的夾雜物,反而使延伸凸緣性或彎曲加工性劣化,因此將(Ce+La+Nd+Pr) /S質(zhì)量比的上限規(guī)定為10。再有,在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板的[REM]-[Ca]-[O、S]的第I夾雜物相和[Mn、S1、T1、Al]-[REM]-[Ca]-[O、S]的第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物中,合計(jì)含有0.5 95%的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種。在該合計(jì)濃度低于0.5%時(shí),復(fù)合夾雜物達(dá)不到硬質(zhì),如果進(jìn)行軋制,則長徑/短徑之比達(dá)到3以上,對鋼板的擴(kuò)孔性產(chǎn)生不良影響。此外,如果超過95%,則夾雜物容易脆化,軋制時(shí)粉碎而以連接的形態(tài)殘存,與伸延夾雜物同樣,對鋼板的擴(kuò)孔性產(chǎn)生不良影響。以下,對本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板的選擇元素進(jìn)行說明。這些元素是選擇元素,所以添加的有無是任意的,可以只添加I種,也可以添加2種以上。也就是說,選擇元素的下限也可以為0%。關(guān)于Nb、VNb、V與C或N形成碳化物、氮化物、碳氮化物,促進(jìn)母材組織的細(xì)?;?,有助于韌
性的提聞。(Nb:0.005 0.10%)為得到上述的復(fù)合碳化物、復(fù)合氮化物等,優(yōu)選將該Nb濃度規(guī)定為0.005%以上,更優(yōu)選規(guī)定為0.008%以上??墒牵词乖揘b濃度超過0.10%地大量含有,這樣的母材組織的細(xì)?;男Ч策_(dá)到飽和,制造成本提高。因此,作為Nb濃度的上限規(guī)定為0.10%,優(yōu)選為0.09%,更優(yōu)選為0.08%ο(V:0.01 0.10%)為了得到上述的復(fù)合碳化物、復(fù)合氮化物等,優(yōu)選將該V濃度規(guī)定為0.01%以上??墒牵词乖揤濃度超過0.10%地大量含有,其效果也達(dá)到飽和,制造成本提高。因此,將0.10%作為V濃度的上限。關(guān)于Cu、N1、Cr、Mo、BCu、N1、Cr、Mo、B提高強(qiáng)度,提高鋼的淬透性。(Cu:0.1 2%)Cu有助于鐵素體的析出強(qiáng)化及疲勞強(qiáng)度的提高,另外為了確保鋼板的強(qiáng)度,能夠根據(jù)需要含有,為了得到此效果,優(yōu)選添加0.1%以上??墒牵揅u的大量含有反而使強(qiáng)度-延展性的平衡劣化。因此,作為上限為2%,優(yōu)選為1.8%,更優(yōu)選為1.5%。(Ni:0.05 1%)Ni為了能夠進(jìn)行鐵素體的固溶強(qiáng)化,另外確保鋼板的強(qiáng)度,能夠根據(jù)需要含有,為了得到此效果,優(yōu)選添加0.05%以上??墒牵揘i的大量含有反而使強(qiáng)度-延展性的平衡劣化。因此,將1%作為上限。(Cr:0.01 1.0%)Cr為了進(jìn)一步確保鋼板的強(qiáng)度,能夠根據(jù)需要含有,為了得到此效果,優(yōu)選添加0.01%以上??墒?,該Cr的大量含有反而使強(qiáng)度-延展性的平衡劣化。因此,將1.0%作為上限。(Mo:0.01 0.4%)
Mo為了進(jìn)一步確保鋼板的強(qiáng)度,能夠根據(jù)需要含有,為了得到這些效果,優(yōu)選添加0.01%以上,更優(yōu)選添加0.05%以上??墒?,該Mo的大量含有反而使強(qiáng)度-延展性的平衡劣化。因此,作為上限規(guī)定為0.4%,優(yōu)選為0.3%,更優(yōu)選為0.2%。(B:0.0003 0.005%)B為了進(jìn)一步強(qiáng)化晶界,提高加工性,能夠根據(jù)需要含有,為了得到這些效果,優(yōu)選添加0.0003%以上,更優(yōu)選添加0.0005%以上??墒?,即使超過0.005%地大量含有此B,其效果也達(dá)到飽和,反而損害鋼的純凈性,使延展性劣化。因此,將0.005%作為上限。關(guān)于ZrZr通過控制硫化物的形態(tài),強(qiáng)化晶界,提高加工性,因此可根據(jù)需要含有。(Zr:0.001 0.01%)Zr為了得到使上述的硫化物球狀化而改善母材韌性的效果,優(yōu)選添加0.001%以上??墒牵揨r的大量含有反而損害鋼的純凈性,使延展性劣化。因此,作為上限規(guī)定為0.01%,優(yōu)選為0.009%,更優(yōu)選為0.008%O接著,對本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中的夾雜物的存在條件進(jìn)行說明。這里所說的所謂鋼板,意味著是經(jīng)過熱軋或進(jìn)一步冷軋而得到的軋制后的鋼板。此外,從多種觀點(diǎn)出發(fā)規(guī)定本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中的夾雜物的存在條件。為了得到延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良的鋼板,重要的是在鋼板中盡量減低容易成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)或傳播裂紋的路徑的延伸的粗大的MnS系夾雜物。因此,本發(fā)明人如上所述,獲得了如下的見解:在添加了 Si后,用Al脫氧,然后通過添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種進(jìn)行脫氧,再用Ca進(jìn)行脫氧的鋼板中,在按質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),得到了上述的(Ce+La+Nd+Pr)/酸可溶性Al比,且得到(Ce+La+Nd+Pr)/S比的情況下,通過復(fù)合脫氧使鋼水中的氧勢急劇下降,同時(shí)還原通過Al脫氧而生成的Al2O3,且割斷要粗大化的Al2O3簇,因而與幾乎不用Al脫氧而制造的鋼板同樣,延伸凸緣性和彎曲加工性優(yōu)良。此外,還一并獲得了如下的見解:通過生成利用添加Ce、La、Nd、Pr的脫氧及后續(xù)的添加Ca,雖含有若干Al2O3,但占大部分的生成的微細(xì)且硬質(zhì)的[REM]-[Ca]-[O、S]的第I夾雜物相和[Mn、S1、T1、Al]-[REM]_[Ca]-
的第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物,在 軋制時(shí)也難以發(fā)生該析出的MnS等的變形,因此鋼板中延伸的粗大的MnS顯著減少。于是,得知在按質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),得到上述的(Ce+La+Nd+Pr) /酸可溶性Al比,且得到(Ce+La+Nd+Pr) /S比時(shí),當(dāng)量圓直徑2 μ m以下的微細(xì)的夾雜物個(gè)數(shù)密度急增,該微細(xì)的夾雜物分散在鋼中。該微細(xì)的夾雜物難以凝集,因此其形狀大部分為球狀或紡錘狀。此外,如果用長徑/短徑(以后有時(shí)記載為“延伸比例”)表示,則為3以下,優(yōu)選為2以下。在本發(fā)明中將這些夾雜物稱為球形夾雜物。在實(shí)驗(yàn)方面,通過采用掃描式電子顯微鏡(SEM)等的觀察是容易鑒定的,并著眼于當(dāng)量圓直徑5以下的夾雜物的個(gè)數(shù)密度。順便說一下,當(dāng)量圓直徑的下限值沒有特別的規(guī)定,但作為能夠用數(shù)字計(jì)算的尺寸,適合以0.5 μπι左右以上的夾雜物為對象。這里,所謂當(dāng)量圓直徑,定義為根據(jù)斷面觀察的夾雜物的長徑和短徑,以(長徑X短徑)0.5求出的值。這些5 μ m以下的微細(xì)的夾雜物之所以分散而微細(xì)化,可以認(rèn)為是因?yàn)?由Al脫氧和含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的成分的調(diào)整導(dǎo)致的鋼水的氧勢的下降;在含有Ce、La、Nd,Pr中的至少I種的氧化物及/或硫氧化物中形成含有T1、S1、Al、Ca中的至少I種的夾雜物相,進(jìn)而Ca全部存在于各夾雜物相中,從而難以發(fā)生復(fù)合夾雜物的凝集;以及因復(fù)合夾雜物的硬度提高而微細(xì)化。由此,推測出對延伸凸緣成形等時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力集中進(jìn)行緩和的機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用,具有急劇提高擴(kuò)孔性的效果,其結(jié)果是,在反復(fù)變形時(shí)或擴(kuò)孔加工時(shí),這些復(fù)合夾雜物難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)或傳播裂紋的路徑,反而因微細(xì)而有助于應(yīng)力集中的緩和,從而帶來延伸凸緣性及耐彎曲加工性等的提高。另一方面,本發(fā)明人對能否在鋼板中減低容易成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)或傳播裂紋的路徑的延伸的粗大的MnS系夾雜物進(jìn)行了調(diào)查。本發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)獲得了如下的見解:如果當(dāng)量圓直徑低于Iy m,即使是延伸的MnS作為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)也無害,也不使延伸凸緣性或彎曲加工性劣化,此外,當(dāng)量圓直徑I μπι以上的夾雜物容易利用掃描式電子顯微鏡(SEM)等進(jìn)行觀察,所以以鋼板中的當(dāng)量圓直徑0.5 μ m以上的夾雜物為對象,調(diào)查其形態(tài)及組成,評價(jià)延伸的MnS的分布狀態(tài)。再有,MnS的當(dāng)量圓直徑的上限沒有特別的限定,但現(xiàn)實(shí)中有時(shí)可觀察到Imm左右的 MnS。關(guān)于延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例,采用SEM對隨機(jī)選擇的當(dāng)量圓直徑I μ m以上的多個(gè)(例如50個(gè)左右)的夾雜物進(jìn)行組成分析,同時(shí)從SEM圖像測定夾雜物的長徑和短徑。這里,將延伸夾雜物定義為長徑/短徑(延伸比例)超過3的夾雜物,通過用檢測出的上述延伸夾雜物的個(gè)數(shù)除以調(diào)查的總夾雜物個(gè)數(shù)(如果按上述例子所說為50個(gè)),能夠求出上述延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例。另一方面,所謂球形夾雜物,可定義為長徑/短徑(延伸比例)為3以下的夾雜物。將該延伸比例規(guī)定為超過3的理由,是因?yàn)椴惶砑覥e、La、Nd、Pr中的至少I種的比較鋼板中的延伸比例超過3的夾雜物大部分為MnS。再有,MnS的延伸比例的上限沒有特別的限定,但現(xiàn)實(shí)中有時(shí)也如圖4所示那樣,可觀察到延伸比例50左右的MnS。結(jié)果判明:在以延伸比例3以下的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例為50%以上的方式進(jìn)行了形態(tài)控制的鋼板中,延伸凸緣性和彎曲加工性得以提高。也就是說,如果延伸比例3以下的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例低于50%,則以容易成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的MnS的個(gè)數(shù)比例過于增多,延伸凸緣性 和彎曲加工性下降。因此,在本發(fā)明中,將延伸比例3以下的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例規(guī)定為5 0 %以上。此外,延伸的MnS系夾雜物等越少,延伸凸緣性或彎曲加工性越好,所以該延伸比例超過3的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例的下限值包含0%。這里,當(dāng)量圓直徑I μ m以上的夾雜物、且延伸比例超過3的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例的下限值為0%,意味著雖為當(dāng)量圓直徑IymW上的夾雜物,但不存在延伸比例超過3的延伸夾雜物的情況,或是即便是延伸比例超過3的延伸夾雜物,當(dāng)量圓直徑也都低于I μ m的情況。此外,確認(rèn)延伸夾雜物的最大當(dāng)量圓直徑也比組織的晶體的平均粒徑小,由此可以認(rèn)為是延伸凸緣性和彎曲加工性飛躍地提高的主要原因。此外,在以(Ce+La+Nd+Pr)/S質(zhì)量比為0.2 10、延伸比例3以下的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例為50%以上的方式進(jìn)行了形態(tài)控制的鋼板中,與此相對應(yīng),由第I夾雜物相和第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物構(gòu)成,形成具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物。再有,TiN有時(shí)在微細(xì)且硬質(zhì)的Ce氧化物、La氧化物、鈰硫氧化物、鑭硫氧化物上,與MnS系夾雜物一同復(fù)合析出。但是,如前所述,確認(rèn)TiN幾乎不對延伸凸緣性和彎曲加工性產(chǎn)生影響,所以TiN不作為本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板的MnS系夾雜物的對象。接著,作為上述本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中的夾雜物的存在條件,按夾雜物每單位體積的個(gè)數(shù)密度進(jìn)行規(guī)定。
關(guān)于夾雜物的粒徑分布,通過采用速率法的電解面的SEM評價(jià)進(jìn)行了實(shí)施。所謂利用速率法的電解面的SEM評價(jià),是在將試樣片的表面研磨后,進(jìn)行采用速率法的電解,通過直接SEM觀察試樣表面,評價(jià)夾雜物的尺寸或個(gè)數(shù)密度。再有,所謂速率法,是采用10%乙酰丙酮-1%四甲基氯化銨-甲醇電解試樣表面,提取夾雜物的方法,但作為電解量,在試樣表面的每Icm2面積給與IC (庫侖)的條件下進(jìn)行電解。對這樣電解的表面的SEM圖像進(jìn)行圖像處理,求出相對于當(dāng)量圓直徑的頻度(個(gè)數(shù))分布。通過從該粒徑的頻度分布算出平均當(dāng)量圓直徑,同時(shí)通過用頻度除以從觀察的視場的面積和電解量求出的深度,由此算出夾雜物每單位體積的個(gè)數(shù)密度。此外,還算出了個(gè)數(shù)的比例。于是,為了弄清楚對抑制MnS系夾雜物延伸有效的組成,對由第I夾雜物相和第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物構(gòu)成的,且具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的I種球狀夾雜物的組成進(jìn)行了分析。但是,如果該夾雜物的當(dāng)量圓直徑為0.5μπι以上則容易觀察,所以為了方便起見,以當(dāng)量圓直徑0.5 μ m以上作為對象。但是,只要能觀察,也可以包含當(dāng)量圓直徑低于0.5μπι的夾雜物。結(jié)果判明:如果在當(dāng)量圓直徑0.5μπι以上,且延伸比例3以下的夾雜物中,按平均組成計(jì)合計(jì)含有0.5 95%的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,則延伸凸緣性和彎曲加工性得以提聞。另一方面,如·果當(dāng)量圓直徑為0.5以上、且延伸比例為3以下的夾雜物中的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)的平均含有率低于0.5質(zhì)量%,則第I夾雜物相和第2夾雜物相的包含不同的第I和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物的個(gè)數(shù)比例較大地減小,因此與此相對應(yīng),容易成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的MnS系延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例過于增多,延伸凸緣性和彎曲加工性下降。另一方面,如果當(dāng)量圓直徑為0.5以上、且延伸比例為3以下的夾雜物中的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì)的平均含有率超過95%,則鋪硫氧化物、鑭硫氧化物、釹硫氧化物、鐠硫氧化物中的至少I種大量生成,成為當(dāng)量圓直徑50 μπι左右以上的粗大的夾雜物,因而使延伸凸緣性或彎曲加工性劣化。接著,對鋼板的組織進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板中,通過使微細(xì)的MnS系夾雜物在鑄錠中析出,進(jìn)而作為在軋制時(shí)不接受變形的、難以成為發(fā)生裂紋的起點(diǎn)的微細(xì)球狀夾雜物使其分散在鋼板中,可提高延伸凸緣性和彎曲加工性,鋼板的顯微組織沒有特別的限定。鋼板的顯微組織沒有特別的限定,但也可以是形成以貝氏體鐵素體為主相的組織的鋼板,以鐵素體相為主相、以馬氏體相、貝氏體相為第2相的復(fù)合組織鋼板以及由鐵素體、殘留奧氏體及低溫相變相(馬氏體或貝氏體)構(gòu)成的復(fù)合組織鋼板中的任一種組織。此外,通過在熱軋前進(jìn)行1250°C左右的充分加熱,使鑄造時(shí)生成的碳化物、氮化物、碳氮化物一度固溶,使鋼中的酸可溶性Ti提高,然后,通過固溶Ti或Ti的碳氮化物的效果能夠使晶粒微細(xì)化,由此能夠使鋼板組織中的晶體粒徑微細(xì)化至ΙΟμπι以下。所以,無論哪種組織,由于能夠?qū)⒕w粒徑微細(xì)化至ΙΟμπι以下,所以能夠提高擴(kuò)孔性和彎曲加工性,因此是優(yōu)選的。如果平均粒徑超過ΙΟμπι,則延展性及彎曲加工性的提高減小。為提高擴(kuò)孔性和彎曲加工性,更優(yōu)選為8 μπι。但是,一般地說,在行走部件等需要得到優(yōu)良的延伸凸緣性的情況下,雖然延展性稍次,但優(yōu)選的是鐵素體或貝氏體相以面積比計(jì)為最大的相。接著,對鋼板的制造條件進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板的鋼水的熔煉方法中,在通過用轉(zhuǎn)爐吹煉進(jìn)行了脫碳或再采用真空脫氣裝置進(jìn)行了脫碳的鋼水中,添加C、S1、Mn等的合金并攪拌,進(jìn)行脫氧和成分調(diào)整。此外,關(guān)于S,如前所述,也可以不在精煉工序進(jìn)行脫硫,因此可省略脫硫工序。但是,在為了熔煉S <20ppm左右的極低硫鋼而需要通過二次精煉進(jìn)行鋼水脫硫時(shí),也可以進(jìn)行脫硫,實(shí)施成分調(diào)整。在上述的Si添加后,在經(jīng)過3分鐘左右后,通過添加Al進(jìn)行Al脫氧,為使Al2O3上浮分離,優(yōu)選確保大約3分鐘左右的上浮時(shí)間。Ti的添加在Al脫氧后進(jìn)行。然后,添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,以按質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),70彡100X(Ce+La+Nd+Pr)/酸可溶性Al彡2、且(Ce+La+Nd+Pr)/S為0.2 10的方式進(jìn)行成分調(diào)整。順便說一下,在添加選擇 元素時(shí),在添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前進(jìn)行,在充分?jǐn)嚢?,根?jù)需要進(jìn)行了選擇元素的成分調(diào)整后,進(jìn)行Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的添加。然后,充分?jǐn)嚢?,進(jìn)行Ca的添加。通過連續(xù)鑄造這樣熔煉的鋼水,從而制作出鑄錠。關(guān)于連續(xù)鑄造,不僅適用于通常的厚250mm左右的板坯連續(xù)鑄造,而且對于大型方坯或中小型方坯以及板坯連續(xù)鑄造機(jī)的鑄模厚度比通常薄的例如150mm以下的薄板坯的連續(xù)鑄造也非常適用。下面對制造高強(qiáng)度熱軋鋼板的熱軋條件進(jìn)行論述。熱軋前的板坯的加熱溫度需要一度使鋼中的碳氮化物等固溶,因此規(guī)定為超過1200°C是重要的。通過使這些碳氮化物固溶,在軋制后的冷卻過程中可得到對于提高延展性優(yōu)選的鐵素體相。另一方面,如果熱軋前的板坯的加熱溫度超過1250°C,則板坯表面的氧化變得顯著,特別是起因于晶界被選擇性地酸化的楔狀的表面缺陷在除鱗后殘留,其損害軋制后的表面品質(zhì),所以優(yōu)選將上限規(guī)定為1250°C。在加熱到上述溫度范圍后,進(jìn)行通常的熱軋,但在該工序中精軋終止溫度在進(jìn)行鋼板的組織控制時(shí)是重要的。在精軋終止溫度低于Ar3點(diǎn)+30°C時(shí),表層部的晶體粒徑容易變得粗大,在彎曲加工性上是不優(yōu)選的。另一方面,在超過Ar3點(diǎn)+200°C時(shí),軋制終止后的奧氏體粒徑變得粗大,難以控制冷卻中生成的相的構(gòu)成及分?jǐn)?shù),因此優(yōu)選將上限規(guī)定為Ar3點(diǎn) +200。。。此外,在將精軋后的鋼板的平均冷卻速度規(guī)定為10 100°C /秒,將450 650°C的范圍作為卷取溫度時(shí),精軋后以大約5°C /秒的速度空冷保持到680°C,然后以30°C /秒以上的冷卻速度進(jìn)行冷卻,在將400°C以下作為卷取溫度時(shí),根據(jù)作為目標(biāo)的組織構(gòu)成而進(jìn)行選擇。通過控制軋制后的冷卻速度和卷取溫度,在前者的軋制條件下,能夠得到具有多角鐵素體、貝氏體鐵素體及貝氏體相中的一種或兩種以上的組織和其分?jǐn)?shù)的鋼板,在后者的軋制條件下,能夠得到延展性優(yōu)良的具有大量的多角鐵素體相和馬氏體相的復(fù)合組織的DP鋼板。在上述的平均冷卻速度低于10°C /秒時(shí),容易生成對于延伸凸緣性不優(yōu)選的珠光體,因此不優(yōu)選。另一方面,在組織控制上冷卻速度不需要設(shè)定上限,過于快的冷卻速度有使鋼板的冷卻不均勻的可能性,此外可進(jìn)行這樣冷卻的設(shè)備的制造需要超額的費(fèi)用,認(rèn)為這樣一來招致鋼板價(jià)格上升。從這樣的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選將冷卻速度的上限規(guī)定為100°c /秒。本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板可通過對熱軋、卷取后經(jīng)過酸洗、光整冷軋等工序的鋼板進(jìn)行冷軋、退火來制造。通過間歇退火、連續(xù)退火等退火工序進(jìn)行退火,形成最終的冷軋鋼板。此外,本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板當(dāng)然也可以作為電鍍用鋼板使用。即使實(shí)施電鍍,本實(shí)施方式的高強(qiáng)度鋼板的機(jī)械特性也無任何變化。實(shí)施例(實(shí)施例1)以下,與比較例一同對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。經(jīng)由轉(zhuǎn)爐、RH工序,熔煉具有表1、表2所示的化學(xué)成分的鋼水。此時(shí),在不經(jīng)過二次精煉中的鋼水脫硫工序時(shí),將S規(guī)定為0.003 0.011質(zhì)量%。此外,在進(jìn)行鋼水脫硫時(shí)規(guī)定為S ^ 20ppm。 通過添加Si,在如表1、表2所示進(jìn)行了成分調(diào)整后,在經(jīng)過3分鐘 5分鐘左右后,添加Al進(jìn)行Al脫氧,為了使Al2O3上浮分離,確保3分鐘 6分鐘左右的上浮時(shí)間。然后,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的裝料添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,以按質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),70 彡 100X (Ce+La+Nd+Pr) / 酸可溶性 Al 彡 2、且(Ce+La+Nd+Pr)/S 為 0.2 10 的方式進(jìn)行了成分調(diào)整。根據(jù)添加選擇元素的實(shí)驗(yàn)的裝料,在添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前進(jìn)行,然后充分?jǐn)嚢?,在根?jù)需要進(jìn)行了選擇元素的成分調(diào)整后,添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種。然后,充分?jǐn)囻?,進(jìn)行Ca的添加。連續(xù)鑄造這樣熔煉的鋼水,從而制作出鑄錠。連續(xù)鑄造采用通常的厚250mm左右的板坯連續(xù)鑄造機(jī)。對于連續(xù)鑄造的鑄錠,在表3所示的熱軋條件下加熱至超過1200°C且在1250°C以下的范圍。然后,在粗軋后進(jìn)行精軋。將精軋的終止溫度規(guī)定為Ar3點(diǎn)+30°C以上且Ar3點(diǎn)+200°C以下。這里,Ar3點(diǎn)的算出采用由通常的成分導(dǎo)出的公式。精軋后的鋼板的平均冷卻速度為10 100°C /秒。此外,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的裝料,在按450 650°C的范圍規(guī)定卷取溫度時(shí),在精軋后以大約5°C /秒的速度空冷保持到680°C,然后以30°C /秒以上的冷卻速度進(jìn)行冷卻。通過該冷卻,可得到具有多角鐵素體、貝氏體鐵素體及貝氏體相中的一種或二種以上的組織的鋼板。另一方面,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的裝料,能夠得到在400°C以下卷取的、具有多角鐵素體相和馬氏體相的復(fù)合組織的DP鋼板。在得到高強(qiáng)度冷軋鋼板時(shí),在熱軋、卷取后,經(jīng)過酸洗、光整冷軋等工序,對熱軋鋼板進(jìn)行冷軋,進(jìn)行連續(xù)退火,從而形成冷軋鋼板。另外,在得到鍍覆用鋼板時(shí),通過電鍍或熱浸鍍鋅生產(chǎn)線形成鍍覆用鋼板。板還的化學(xué)成分見表1、表2。此外,表3中 示出了熱軋的條件。由此,得到了厚3.2mm的熱軋板。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度鋼板,其特征在于,所述鋼板含有:C:0.03 0.25 質(zhì)量 %、Si:0.1 2.0 質(zhì)量 %、Mn:0.5 3.0 質(zhì)量 %、 P:0.05質(zhì)量%以下、 T.0:0.0050質(zhì)量%以下、S:0.0001 0.01 質(zhì)量 %、N:0.0005 0.01 質(zhì)量 %、 酸可溶性Al:超過0.01質(zhì)量%、Ca:0.0005 0.0050 質(zhì)量 %、以及 Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì):0.001 0.01質(zhì)量%, 剩余部分由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成; 并具有Ce的含量[Ce]、La的含量[La]、Nd的含量[Nd]、Pr的含量[Pr]、酸可溶性Al的含量[酸可溶性Al]以及S的含量[S]以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),滿足 . 0.7<100X ([Ce] +[La] +[Nd] +[Pr])/[酸可溶性 Al]≤ 70 以及 . 0.2 ≤([Ce] + [La] + [Nd] + [Pr] ) / [S]≤ 10 的化學(xué)成分; 所述鋼板含有復(fù)合夾雜物,所述復(fù)合夾雜物具有:第I夾雜物相,其含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,且含有Ca,并且含有O、S中的至少I種;以及第2夾雜物相,其為與所述第I夾雜物相不同的成分,含有Mn、S1、Al中的至少I種; 所述復(fù)合夾雜物形成具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的球狀夾雜物; 所述球狀夾雜物的個(gè)數(shù)比例為具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的總夾雜物個(gè)數(shù)的30%以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:所述球狀夾雜物是當(dāng)量圓直徑為I μ m以上的夾雜物,且長徑/短徑為3以下的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例是當(dāng)量圓直徑為I μ m以上的總夾雜物個(gè)數(shù)的50%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:所述球狀夾雜物中按平均組成計(jì)合計(jì)含有0.5 95質(zhì)量%的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:所述鋼板的組織中的晶體的平均粒徑為10 μ m以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:其進(jìn)一步含有Nb:.0.01 0.10質(zhì)量%及V:0.01 0.10質(zhì)量%中的至少I種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:其進(jìn)一步含有Cu:.0.1 2質(zhì)量%、Ni:0.05 I質(zhì)量%、Cr:0.01 I質(zhì)量%、Mo:0.01 0.4質(zhì)量%及B:.0.0003 0.005質(zhì)量%中的至少1種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:其進(jìn)一步含有Zr:.0.001 0.01 質(zhì)量 %。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:其進(jìn)一步含有Nb:.0.01 0.10 質(zhì)量 %、V:0.01 0.10 質(zhì)量 %、Cu:0.I 2 質(zhì)量 %、Ni:0.05 1 質(zhì)量 %、Cr:.0.01 1質(zhì)量 %、Mo:0.01 0.4 質(zhì)量 %、Β:0.0003 0.005 質(zhì)量 % 及 Zr:0. 001 0.01 質(zhì)量%中的至少I種。
9.一種權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其特征在于: 在煉鋼中的精煉工序中,具有以下工序: 第I工序,將P處理至0.05質(zhì)量%以下、將S處理至0.0001質(zhì)量%以上,且進(jìn)行添加或調(diào)整,以便使C為0.03 0.25質(zhì)量%、Si為0.1 2.0質(zhì)量%、Mn為0.5 3.0質(zhì)量%、N為0.0005 - 0.01質(zhì)量%,從而得到第I鋼水; 第2工序,相對于所述第I鋼水,添加以酸可溶性Al計(jì)超過0.01質(zhì)量%的Al,以便使T.0達(dá)到0.0050質(zhì)量%以下,從而得到第2鋼水; 第3工序,在所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,以便使Ce的含量[Ce]、La的含量[La]、Nd的含量[Nd]、Pr的含量[Pr]、酸可溶性Al的含量[酸可溶性Al]及S的含量[S]以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),滿足0.7 < 100X ([Ce] +[La] +[Nd] +[Pr])/[酸可溶性 Al]≤ 70、0.2 ≤([Ce]+ [La]+ [Nd] +[Pr])/[S] ( 10、以及0.001 ≤ [Ce]+ [La]+ [Nd]+ [Pr] ≤ 0.01, 從而得到第3鋼水;以及 第4工序,在所述第3鋼水中添加或調(diào)整Ca,以便使Ca為0.0005 0.0050質(zhì)量%,從而得到第4鋼水。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其特征在于:在所述第3工序中,在向所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前,在所述第2鋼水中添加Nb及V中的至少I種,從而使所述第2鋼水進(jìn)一步含有0.01 0.10質(zhì)量%的Nb及0.01 0.10質(zhì)量%的V中的至少I種。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其特征在于:在所述第3工序中,在向所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前,在所述第2鋼水中添加Cu、N1、Cr、Mo、B中的至少I種,從而使所述第2鋼水進(jìn)一步含有0.1 2質(zhì)量%的Cu,0.05 I 質(zhì)量 % 的 N1、0.01 I 質(zhì)量 % 的 Cr、0.01 0.4 質(zhì)量 % 的 Μο、(λ 0003 0.005質(zhì)量%的B中的至少I種。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其特征在于:在所述第3工序中,在向所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前,在所述第2鋼水中添加Zr,從而使所述第2鋼水進(jìn)一步含有0.001 0.01質(zhì)量%的Zr。
13.—種高強(qiáng)度鋼板,其特征在于,所述鋼板含有:C:0.03 0.25 質(zhì)量 %、Si:0.03 2.0 質(zhì)量 %、Mn:0.5 3.0 質(zhì)量 %、 P:0.05質(zhì)量%以下、 T.0:0.0050質(zhì)量%以下、S:0.0001 0.01 質(zhì)量 %、酸可溶性T1:0.008 0.20質(zhì)量%、N:0.0005 0.01 質(zhì)量 %、 酸可溶性Al:超過0.01質(zhì)量%、Ca:0.0005 0.005 質(zhì)量 %、以及 Ce、La、Nd、Pr中的至少I種的合計(jì):0.001 0.01質(zhì)量%, 剩余部分由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成; 并具有Ce的含量[Ce]、La的含量[La]、Nd的含量[Nd]、Pr的含量[Pr]、酸可溶性Al的含量[酸可溶性Al]及S的含量[S]以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),滿足 . 0.7 < 100X ([Ce] +[La] +[Nd] +[Pr])/[酸可溶性 Al] ( 70、以及 . 0.2 ≤([Ce] + [La] + [Nd] + [Pr] ) / [S]≤ 10 的化學(xué)成分; 所述鋼板含有復(fù)合夾雜物,所述復(fù)合夾雜物具有:第I夾雜物相,其含有Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,且含有Ca,并且含有O、S中的至少I種;以及第2夾雜物相,其為與所述第I夾雜物相不同的成分,含有Mn、S1、Al中的至少I種; 所述復(fù)合夾雜物形成具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的球狀夾雜物; 所述球狀夾雜物的個(gè)數(shù)比例為具有0.5 5 μ m的當(dāng)量圓直徑的總夾雜物個(gè)數(shù)的50%以上, 且超過5 μ m的夾雜物的個(gè)數(shù)密度低于10個(gè)/mm2。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:所述球狀夾雜物是當(dāng)量圓直徑Slym以上的夾雜物,且長徑/短徑為3以下的延伸夾雜物的個(gè)數(shù)比例是當(dāng)量圓直徑為1 μ m以上的總夾雜物個(gè)數(shù)的50%以上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:所述球狀夾雜物中按平均組成計(jì)合計(jì)含有0.5 95質(zhì)量%的Ce、La、Nd、Pr中的至少I種。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:所述鋼板的組織中的晶體的平均粒徑為IOym以下。
17.根據(jù)權(quán)利要求13 16中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:其進(jìn)一步含有Nb:0.005 0.10質(zhì)量%以及V:0.01 0.10質(zhì)量%中的至少I種。
18.根據(jù)權(quán)利要求13 16中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:其進(jìn)一步含有Cu:0.I 2 質(zhì)量 %、Ni:0.05 I 質(zhì)量 %、Cr:0.01 L O 質(zhì)量 %、Mo:0.01 (λ 4 質(zhì)量 % 以及B:0.0003 0.005質(zhì)量%中的至少I種。
19.根據(jù)權(quán)利要求13 16中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:其進(jìn)一步含有Zr:0.001 0.01 質(zhì)量 %。
20.根據(jù)權(quán)利要求13 16中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板,其特征在于:其進(jìn)一步含有Nb:0.005 0.10 質(zhì)量 %、V:0.01 0.10 質(zhì)量 %、Cu:0.1 2 質(zhì)量 %、Ni:0.05 I 質(zhì)量 %、Cr:0.01 L O 質(zhì)量 %、Mo:0.01 0.4 質(zhì)量 %、Β:0.0003 0.005 質(zhì)量 % 以及 Zr:0.001 .0.01質(zhì)量%中的至少I種。
21.一種權(quán)利要求13 16中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其特征在于: 在煉鋼中的精煉工序中,具有以下工序: 第I工序,將P處理至0.05質(zhì)量%以下、將S處理至.0.0001 0.01質(zhì)量%,且進(jìn)行添加或調(diào)整,以便使C為0.03 0.25質(zhì)量%、Si為0.03 2.0質(zhì)量%、Mn為0.5 3.0質(zhì)量%、N為0.0005 - 0.01質(zhì)量%,從而得到第I鋼水; 第2工序,相對于所述第I鋼水,添加以酸可溶性Al計(jì)超過.0.01質(zhì)量%的Al,以便使T.0達(dá)到0.0050質(zhì)量%以下,從而得到第2鋼水; 第3工序,相對于所述第2鋼水,以酸可溶性Ti計(jì)添加0.008 0.20質(zhì)量%的Ti,從而得到第3鋼水; 第4工序,在所述第3鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種,以便使Ce的含量[Ce]、La的含量[La]、Nd的含量[Nd]、Pr的含量[Pr]、酸可溶性Al的含量[酸可溶性Al]以及S的含量[S]以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),滿足.0.7 < 100X ([Ce]+ [La]+ [Nd]+ [Pr] ) /[酸可溶性 Al]≤70、.0.2 ≤([Ce]+ [La]+ [Nd] +[Pr])/[S] ( 10、以及.0.001 ^ [Ce]+ [La]+ [Nd]+ [Pr] ^ 0.01, 從而得到第4鋼水;以及 第5工序,在所述第4鋼水中添加或調(diào)整Ca,以便使Ca為0.0005 0.0050質(zhì)量%,從而得到第5鋼水。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其特征在于:在所述第3工序中,在向所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前,在所述第2鋼水中添加Nb以及V中的至少I種,從而使所述第2鋼水進(jìn)一步含有0.005 0.10質(zhì)量%的Nb以及0.01 0.10質(zhì)量%的V中的至少I種。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其特征在于:在所述第3工序中,在向所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前,在所述第2鋼水中添加Cu、N1、Cr、Mo以及B中的至少I種,從而使所述第2鋼水進(jìn)一步含有0.1 2質(zhì)量%的Cu、0.05 I質(zhì)量%的N1、0.01 I質(zhì)量%的Cr、0.01 0.4質(zhì)量%的Mo、0.0003 0.005質(zhì)量%的B中的至少I種。
24.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的高強(qiáng)度鋼板用鋼水的熔煉方法,其特征在于:在所述第3工序中,在向所述第2鋼水中添加Ce、La、Nd、Pr中的至少I種之前,在所述第2鋼水中添加Zr,從而使所述第2鋼水進(jìn)一步含有0.001 0.01質(zhì)量%的Zr。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度鋼板,其是具有權(quán)利要求中所述的規(guī)定化學(xué)成分的鋼板,其包含具有第1夾雜物相和第2夾雜物相的復(fù)合夾雜物,該第1夾雜物相含有Ce、La、Nd、Pr中的至少1種,且含有Ca,而且含有O、S中的至少1種,該第2夾雜物相的成分與所述第1夾雜物相不同,含有Mn、Si、Al中的至少1種,所述復(fù)合夾雜物形成具有0.5~5μm的當(dāng)量圓直徑的復(fù)合的球狀夾雜物,所述球狀夾雜物的個(gè)數(shù)比例為具有0.5~5μm的當(dāng)量圓直徑的總夾雜物個(gè)數(shù)的30%以上。
文檔編號C22C38/58GK103080358SQ201280002655
公開日2013年5月1日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者山本研一, 山村英明, 高橋雄三, 河野 治, 久米康介, 土師純治, 前田大介, 諏訪嘉宏 申請人:新日鐵住金株式會社