高強度熱軋鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及去毛刺加工性（burringformability)優(yōu)良的高強度熱乳鋼板及其制 造方法。本發(fā)明的高強度熱乳鋼板主要用于汽車用構(gòu)件（automotivebodycomponents)、 例如車身的構(gòu)件（member)、車架（frame)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件（structuralparts)、懸架 (suspension)等行駛構(gòu)件（chassisparts)。但是，不限于這些用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，為了實現(xiàn)汽車車身（automotivebody)的輕量化（weightsaving)，汽 車部件的原材料積極地利用高強度鋼板。高強度鋼板作為汽車的骨架構(gòu)件（structura1 parts)的利用已經(jīng)普及。而且，為了實現(xiàn)汽車車身的進一步輕量化，不僅是骨架構(gòu)件，對于 一般使用熱軋鋼板的行駛構(gòu)件等也強烈期望應(yīng)用高強度鋼板。
[0003] 以鋼板作為原材料的汽車部件大部分通過對鋼板實施沖壓加工（press forming)、去毛刺加工（burringforming)等來成形為預(yù)定形狀。但是，一般而言，伴隨著 鋼板的高強度化，鋼板的加工性降低。因此，汽車部件用的高強度鋼板要求兼具期望的強度 和優(yōu)良的加工性。特別是，汽車行駛部件等要通過嚴(yán)格的加工而成形，因此，兼顧高強度化 和加工性成為必要條件。特別是去毛刺加工性的好壞也大多決定高強度鋼板能否應(yīng)用于這 些部件或者左右其量產(chǎn)性（massproductivity)的可否。
[0004] 以往，為了提高高強度熱軋鋼板的加工性，活用了各種組織控制（microstructure control)、強化方法。例如為延展性優(yōu)良的鐵素體（ferrite)與硬質(zhì)的馬氏體 (martensite)等的復(fù)合組織化、貝氏體組織（bainitemicrostructure)的活用、以及鐵素 體組織的析出強化等。但是，現(xiàn)有技術(shù)中，實際情況是未得到具備能夠應(yīng)用于汽車行駛部件 等實施嚴(yán)格的去毛刺加工而成形的部件的充分的加工性的高強度熱軋鋼板，期望加工性優(yōu) 良的高強度熱軋鋼板。
[0005] 針對這樣的期望，在專利文獻1中提出了一種熱軋鋼板，其具有以質(zhì)量％計含有 (：:0.01%以上且0.20%以下、51 :1.5%以下、六1:1.5%以下、]?11:0.5%以上3.5%以下、？ ： 0? 2% 以下、S:0? 0005% 以上且 0? 009% 以下、N:0? 009% 以下、Mg:0? 0006% 以上且 0? 01% 以下、0:0.005%以下、和！1:0.01%以上且0.20%以下、吣：0.01%以上且0.10%以下中 的一種或兩種的組成，并且具有貝氏體相主體的組織。而且，根據(jù)專利文獻1中提出的技 術(shù)，使鋼板組織為貝氏體相主體并活用Mg系硫化物來實現(xiàn)（Ti，Nb)N的微細(xì)化，由此，得到 了超過980N/mm2的擴孔性（holeexpandability)和延展性優(yōu)良的高強度熱乳鋼板。
[0006] 另外，在專利文獻2提出了一種熱軋鋼板，其具有以質(zhì)量％計含有C:0. 01%以上 且0. 10%以下、Si:2. 0%以下、Mn:0. 5%以上2. 5%以下、進而含有合計為0. 5%以下的V: 0. 01 %以上且0. 30%以下、Nb:0. 01 %以上且0. 30%以下、Ti:0. 01 %以上且0. 30%以下、 1〇:0.01%以上且0.30%以下、21':0.01%以上且0.30%以下、1:0.01%以上且0.30%以 下中的一種或兩種以上的組成，并且具有貝氏體百分率為80%以上的組織。而且，根據(jù)專利 文獻2中提出的技術(shù)，使鋼板組織為貝氏體主體組織，并利用V、Ti、Nb等的碳化物對貝氏體 進行析出強化，由此，得到了延伸凸緣性（stretch-flangeability)和疲勞特性（fatigue characteristic)優(yōu)良的高強度熱乳鋼板。
[0007] 此外，在專利文獻3中提出了一種以熱軋鋼板作為基板的高張力熱鍍鋅鋼板，所 述熱軋鋼板具有以質(zhì)量％計含有C:0. 07%以上且0. 13%以下、Si:0. 3%以下、Mn:0. 5% 以上 2. 0% 以下、P:0? 025% 以下、S:0? 005% 以下、N:0? 0060% 以下、A1 :0? 06% 以下、Ti: 0. 10%以上且0. 14%以下、V:0. 15%以上且0.30%以下的組成，并且具有鐵素體相為主體 且以期望的體積率分散析出有平均粒徑小于l〇nm的微細(xì)碳化物的組織。而且，根據(jù)專利文 獻3中提出的技術(shù)，得到了拉伸強度為980MPa以上的加工性優(yōu)良的高張力熱鍍鋅鋼板。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1 :日本特開2005-120437號公報
[0011] 專利文獻2 :日本特開2009-84637號公報
[0012] 專利文獻3 :日本特開2011-225978號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明所要解決的問題
[0014] 但是，專利文獻1和專利文獻2中提出的技術(shù)中，形成以貝氏體相為主體的熱軋鋼 板組織，因此，熱軋鋼板的延展性降低。因此，得不到具有能夠應(yīng)用于汽車部件的充分的去 毛刺加工性的高強度熱軋鋼板。另外，專利文獻1中提出的技術(shù)中，使用價格昂貴的Mg，因 此，作為應(yīng)用于汽車部件這樣的量產(chǎn)部件的技術(shù)，不能說是實用的。
[0015] 另一方面，專利文獻3中提出的技術(shù)中，形成在以鐵素體相為主體的基質(zhì)中分散 有微細(xì)碳化物的鋼板組織。因此，根據(jù)專利文獻3中提出的技術(shù)，可以得到具備比較良好的 去毛刺加工性的高強度鋼板。而且，如其實施例所示，該高強度鋼板在按照依據(jù)日本鋼鐵聯(lián) 盟標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的方法進行擴孔試驗時，顯示出優(yōu)良的去毛刺加工性。
[0016] 但是，以專利文獻3中提出的技術(shù)為首的現(xiàn)有技術(shù)中，并沒有對將汽車部件量產(chǎn) 時所要求的去毛刺加工性進行研宄。
[0017] 以往，鋼板的去毛刺加工性主要通過根據(jù)基于日本鋼鐵聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)（TheJapan IronandSteelFederationStandard)的規(guī)定的方法進行擴孔試驗（hole-expanding test)來評價。但是，該擴孔試驗難以說是忠實地再現(xiàn)實際的制造生產(chǎn)線中將汽車部件量 產(chǎn)時的沖裁加工工序和擴孔加工工序的試驗。因此，即使是在根據(jù)上述規(guī)定的實驗的評 價中得到了良好的去毛刺加工性的鋼板，在將汽車部件量產(chǎn)時也存在經(jīng)常發(fā)生加工不良 (processingdefect)的問題。
[0018] 特別是在考慮到部件的量產(chǎn)化的情況下，僅憑實驗室中的加工性評價 (evaluation of workability)是不充分的，需要進一步在考慮到量產(chǎn)中的加工條件變動 的基礎(chǔ)上保證原材料的加工性?，F(xiàn)有技術(shù)中，完全沒有研宄這樣的問題，因此，未必能得到 兼具期望的強度和將汽車部件量產(chǎn)時所要求的加工性、特別是去毛刺加工性（以下，有時 也稱為量產(chǎn)去毛刺加工性）的高強度熱軋鋼板。例如，在專利文獻1~3中提出的技術(shù)中， 極難制成汽車制造商、部件制造商所期望的滿足嚴(yán)格的量產(chǎn)去毛刺加工性的高強度熱軋鋼 板。
[0019] 如上所述，以往，對于延伸凸緣性（去毛刺加工性）優(yōu)良的熱軋鋼板進行了大量研 宄，但在現(xiàn)有的活用貝氏體相的方法、在鐵素體主體組織中活用碳化物的方法中，無法實現(xiàn) 優(yōu)良的量產(chǎn)去毛刺加工性。
[0020] 本發(fā)明的目的在于有利地解決上述的現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題并提供拉伸強度 (TS)為900MPa以上且去毛刺加工性、特別是量產(chǎn)去毛刺加工性優(yōu)良的高強度熱軋鋼板及 其制造方法。
[0021] 需要說明的是，在此所述的"量產(chǎn)去毛刺加工性"是指利用通過在利用沖 頭（punch)的沖裁后（沖裁間隙（clearance of stamping) :30%)實施利用60°圓錐沖頭 (conical punch)的擴孔試驗（hole-expanding test)而測定的去毛刺率（burring ratio) 進行評價的加工性，與利用根據(jù)現(xiàn)有的擴孔試驗方法、例如日本鋼鐵聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的擴 孔試驗方法的A值評價的去毛刺加工性不同。
[0022] 用于解決問題的方法
[0023] 為了解決上述問題，本發(fā)明人首先對量產(chǎn)去毛刺加工性的評價方法進行了研宄。 以往，去毛刺加工性利用例如根據(jù)日本鋼鐵聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的擴孔試驗方法的A值進行 評價。這種情況下，沖裁沖頭直徑為但是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，實際的部件量產(chǎn)現(xiàn)場的 去毛刺加工性與根據(jù)日本鋼鐵聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)在實驗室評價的A值存在偏差。然后，進一步進行 了研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用在利用50mm<i>沖頭的沖裁后（沖裁間隙：30% )使用60°圓錐沖 頭擴孔的新的擴孔試驗來評價的去毛刺加工性與量產(chǎn)沖裁性、量產(chǎn)去毛刺加工性具有良好 的相關(guān)關(guān)系。
[0024] 接著，本發(fā)明人采用上述新的擴孔試驗對量產(chǎn)去毛刺加工性進行評價，由此對給 熱軋鋼板的高強度化和加工性、特別是量產(chǎn)去毛刺加工性帶來影響的各種因素進行了深入 研宄。
[0025] 具體而言，對于以延展性高的鐵素體相主體組織作為基質(zhì)的熱軋鋼板，將氮化物、 硫化物、碳化物和它們的復(fù)合析出物（例如，碳氮化物等）、即可以在熱軋鋼板中析出的全 部析出物納入考慮，對實現(xiàn)熱軋鋼板的高強度化并且提高量產(chǎn)去毛刺加工性的方法反復(fù)進 行了深入研宄。
[0026] 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過對熱軋鋼板中含有的V量與Ti中有助于碳化物的形成的Ti量 (Ti*)的合計量進行優(yōu)化并且提高熱軋鋼板中析出的碳化物中粒徑小于9nm的碳化物的比 例，能夠得到具有實際的汽車部件制造生產(chǎn)線中所要求的嚴(yán)格的量產(chǎn)去毛刺加工性的、拉 伸強度為900