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      高強度熱軋鋼板及其制造方法_3

      文檔序號:9252027閱讀:來源:國知局
      .1% 以下
      [0066] A1作為鋼的脫氧劑是重要的元素。但是,其含量超過0. 1%時,難以進行鋼的鑄 造,或者在鋼中殘留大量的夾雜物而導致熱軋鋼板的表面性狀、加工性的降低。因此,A1含 量設定為〇. 1 %以下。優(yōu)選為0.001 %以上且0.06%以下。
      [0067] Ti :0? 05% 以上且 0? 25% 以下
      [0068] Ti在本發(fā)明中是最重要的元素之一。Ti形成微細碳化物而有助于提高熱軋鋼板 的強度。為了得到期望的強度(拉伸強度900MPa以上),需要將Ti含量設定為0. 05%以 上。另一方面,Ti含量超過0. 25%時,容易在熱軋鋼板中殘留粗大的碳化物,不僅不能提高 強度,還會顯著損害熱軋鋼板的加工性、韌性和焊接性等。因此,Ti含量設定為0. 05%以上 且0.25%以下。優(yōu)選為0.08%以上且0.20%以下。
      [0069] V:超過0? 15%且為0.4%以下
      [0070] V在本發(fā)明中也是最重要的元素之一。V形成微細碳化物而有助于提高熱軋鋼板 的強度。為了得到期望的熱軋鋼板強度(拉伸強度900MPa以上),需要將V含量設定為超 過0.15%。另一方面,V含量超過0.4%時,得不到與成本匹配的效果。因此,V含量設定為 超過0. 15%且為0.4%以下。優(yōu)選為超過0. 15%且為0.35%以下。
      [0071] 本發(fā)明的熱軋鋼板在上述范圍內(nèi)以滿足下述(1)式的方式含有S、N、Ti和V。(1) 式是為了兼顧熱軋鋼板的高強度化和優(yōu)良的量產(chǎn)去毛刺加工性而應當滿足的條件,在本發(fā) 明中是極其重要的指標。需要說明的是,(1)式中,Ti* =Ti-NX(48/14)-SX(48/32),S、 N、Ti、V為各元素的含量(% )。
      [0072] Ti*+V 彡 0? 35…(1)
      [0073] 如后所述,在本發(fā)明中,在鋼原材中添加預定量的作為碳化物形成元素(carbide formationelements)的Ti和V,利用熱軋前的加熱將鋼原材中的碳化物固溶,主要在熱軋 后的卷取時使這些元素以碳化物的形式析出。但是,并非添加到鋼原材中的Ti、V的全部 量都有助于碳化物生成,添加到鋼原材中的Ti的一部分容易被消耗于氮化物、硫化物的形 成。這是由于,在比卷取溫度高的溫度范圍內(nèi),Ti更容易形成氮化物、硫化物而非碳化物, 在熱軋鋼板的制造時、卷取工序前,Ti形成氮化物、硫化物。因此,添加到鋼原材中的Ti中 能夠有助于碳化物生成的最低限度的Ti量可以用Ti*( =Ti-NX(48/14)-SX(48/32))表 不〇
      [0074] 在此,Ti*+V小于0. 35時,得不到期望的熱軋鋼板強度(拉伸強度900MPa以上)。 另外,Ti*+V小于0. 35時,在熱軋鋼板中容易析出粗大的氮化物、硫化物,得不到優(yōu)良的量 產(chǎn)去毛刺加工性。因此,在本發(fā)明中,將Ti*+V設定為0.35以上。另外,優(yōu)選將Ti*+V設定 為0. 355以上。但是,Ti*+V超過0. 46時,熱軋鋼板強度過度增高,加工性可能會劣化,因 此,優(yōu)選將Ti*+V設定為0. 46以下。
      [0075] 以上為本發(fā)明熱軋鋼板的基本成分。進而,本發(fā)明的熱軋鋼板可以根據(jù)需要含有 Nb:0. 002%以上且0. 1%以下。
      [0076]Nb具有使晶粒微細化而提高熱軋鋼板的韌性的效果,因此,可以根據(jù)需要添加。為 了得到這樣的效果,優(yōu)選將Nb含量設定為0. 002%以上。但是,Nb含量超過0. 1 %時,得不 到與成本匹配的效果。因此,Nb含量優(yōu)選設定為0. 002 %以上且0. 1 %以下,更優(yōu)選設定為 0.002%以上且0.08%以下。
      [0077] 另外,本發(fā)明的熱軋鋼板可以根據(jù)需要含有Cu:0. 005%以上且0. 2%以下、Ni: 0. 005%以上且0. 2%以下、Cr :0. 002%以上且0. 2%以下、Mo :0. 002%以上且0. 2%以下、 Sn:0. 005%以上且0. 2%以下中的至少一種。
      [0078]Cu、Ni和Sn是有助于提高熱軋鋼板的強度的元素,可以根據(jù)需要添加。為了得到 這樣的效果,優(yōu)選將Cu含量設定為0. 005%以上、將Ni含量設定為0. 005%以上、將Sn含 量設定為〇. 005%以上。但是,這些元素的含量超過0. 2%時,在熱軋鋼板制造時、熱軋中 可能會產(chǎn)生表層裂紋。因此,Cu含量優(yōu)選設定為0. 005%以上且0. 2%以下,更優(yōu)選設定為 0. 005%以上且0. 1%以下。另外,Ni含量優(yōu)選設定為0. 005%以上且0. 2%以下,更優(yōu)選設 定0. 005%以上且0. 15%以下為。另外,Sn含量優(yōu)選設定為0. 005%以上且0. 2%以下,更 優(yōu)選設定為0.005%以上且0. 1 %以下。
      [0079]Cr和Mo均是碳化物形成元素,有助于提高熱軋鋼板的強度,因此,可以根據(jù)需要 添加。為了得到這樣的效果,優(yōu)選將Cr含量設定為0. 002%以上、將Mo含量設定為0. 002% 以上。但是,這些元素的含量超過0.2%時,得不到與成本匹配的效果。因此,Cr含量優(yōu)選 設定為0.002%以上且0.2%以下,更優(yōu)選設定為0.002%以上且0. 1%以下。另外,Mo含 量優(yōu)選設定為〇. 002%以上且0. 2%以下,更優(yōu)選設定為0. 002%以上且0. 1%以下。
      [0080] 另外,本發(fā)明的熱軋鋼板可以根據(jù)需要含有B:0. 0002 %以上且0. 003 %以下。
      [0081] B是使鋼的奧氏體-鐵素體相變延遲的元素,通過抑制奧氏體-鐵素體相變而使含 有Ti的碳化物的析出溫度低溫化,有助于該碳化物的微細化。為了得到這樣的效果,優(yōu)選 將B含量設定為0. 0002%以上。另一方面,B含量超過0. 003%時,由B帶來的貝氏體相變 效果增強,難以使熱軋鋼板組織為本發(fā)明作為目的的鐵素體主相組織。因此,B含量優(yōu)選設 定為0. 0002%以上且0. 003%以下,更優(yōu)選設定為0. 0002%以上且0. 002%以下。
      [0082] 另外,本發(fā)明的熱軋鋼板可以根據(jù)需要含有Ca:0. 0002%以上且0. 005%以下、 REM:0. 0002%以上且0. 03%以下中的至少一種。
      [0083]Ca和REM是對鋼中夾雜物的形態(tài)控制有效的元素,有助于提高熱軋鋼板的加 工性。為了得到這樣的效果,優(yōu)選將Ca含量設定為0. 0002%以上、將REM含量設定為 0.0002%以上。但是,Ca含量超過0.005%時或者REM含量超過0.03 %時,鋼中夾雜物增 加,熱軋鋼板的加工性可能會劣化。因此,Ca含量優(yōu)選設定為0.0002%以上且0.005%以 下,更優(yōu)選設定為〇. 0002 %以上且0. 003 %以下。另外,REM含量優(yōu)選設定為0. 0002 %以上 且0. 03%以下,更優(yōu)選設定為0. 0002%以上且0. 003%以下。
      [0084] 本發(fā)明中,上述以外的成分為Fe和不可避免的雜質(zhì)。作為不可避免的雜質(zhì),可以 列舉W、Co、Ta、Sb、Zr和0等,它們的含量各自可以容許為0. 1 %以下。
      [0085] 接著,對本發(fā)明熱軋鋼板的組織的限定理由進行說明。
      [0086] 本發(fā)明的熱軋鋼板具有如下組織:鐵素體相的百分率超過90%,析出含有Ti的碳 化物,該碳化物中的70%以上的粒徑小于9nm。另外,優(yōu)選熱軋鋼板中含有的Ti中的50質(zhì) 量%以上以粒徑小于20nm的析出物的形式析出。
      [0087] 鐵素體相的百分率:超過90%
      [0088] 為了提高熱軋鋼板的去毛刺加工性,使熱軋鋼板組織為延展性優(yōu)良的鐵素體相是 有效的。為了實現(xiàn)作為本發(fā)明目的的量產(chǎn)去毛刺加工性,需要使相對于熱軋鋼板的組織整 體的鐵素體百分率以面積率計超過90 %。優(yōu)選以面積率計超過92 %,更優(yōu)選以面積率計超 過94%。另外,從去毛刺加工性的觀點考慮,優(yōu)選鐵素體晶粒的形狀為多邊形。此外,優(yōu)選 鐵素體晶粒徑盡量微細。需要說明的是,從去毛刺加工性的觀點考慮,優(yōu)選使熱軋鋼板組織 為鐵素體單相組織。另外,從提高沖裁性的觀點考慮,優(yōu)選使鐵素體百分率以面積率計為 98%以下,更優(yōu)選以面積率計為97%以下。
      [0089] 本發(fā)明的熱軋鋼板中,作為可以含有的鐵素體相以外的組織,可以列舉滲碳體、珠 光體(pearlite)、貝氏體、馬氏體、殘余y(retainedaustenite)等。這些組織在鋼板中過 量存在時,去毛刺加工性降低,但只要這些組織的合計百分率以面積率計低于約10%則可 以容許。另外,這些組織在熱軋鋼板中以適當量存在時,有助于提高作為去毛刺加工的前一 階段的沖裁性,進而有助于改善去毛刺加工性。因此,鐵素體相以外的組織的合計百分率優(yōu) 選以面積率計設定為2%以上且低于8%,更優(yōu)選以面積率計設定為3%以上且低于6%。
      [0090] 含有Ti的碳化物
      [0091] 在本發(fā)明中,通過在熱軋鋼板中析出含有Ti的碳化物而對熱軋鋼板賦予期望的 強度(拉伸強度900MPa以上)。該含有Ti的碳化物主要是在熱軋鋼板制造工序中的精軋 結(jié)束后的冷卻、卷取工序中伴隨奧氏體一鐵素體相變而析出的碳化物。
      [0092] 為了最大限度地發(fā)揮析出強化的效果而對強度與加工性(量產(chǎn)去毛刺加工性)的 平衡進行優(yōu)化,需要使熱軋鋼板中析出的含有Ti的碳化物微細化。本發(fā)明人進行深入研宄 的結(jié)果發(fā)現(xiàn),為了達到期望的特性,需要使含有Ti的碳化物中以個數(shù)計為70%以上的碳化 物的粒徑小于9nm。優(yōu)選為80%以上。在此,"含有Ti的碳化物"中,除了Ti碳化物以外, 還包含在Ti的基礎上含有V、Nb、Cr、Mo中的一種以上的復合碳化物等。
      [0093] 含有Ti的析出物
      [0094] 通過控制含有Ti的析出物的大小,能夠進一步提高熱
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