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，其具有以重量％計含 有C:0? 05 ~0? 2%、Si:0? 01 ~0? 5%、Mn:0? 01% 以上且低于 0? 5%、P:0? 05% 以下、S: 0? 01%以下、A1 :0? 005~0? 1%、N:0? 007%以下、Ti:0? 05~0? 3%的組成，并具有限制了 滲碳體析出量（amountofcementiteprecipitation)的組織。而且，根據(jù)專利文獻1中 提出的技術(shù)，通過降低作為奧氏體形成元素（austeniteformer)的Mn而擴大a區(qū)域，從 熱軋結(jié)束至卷取前為止的TiC析出得到促進，鋼板強度通過TiC的析出強化得到確保，并且 滲碳體的生成量減少，因此，鋼板的擴孔性（holeexpandability)顯著提高。結(jié)果，得到了 加工性優(yōu)良的400~800N/mm2級高強度熱軋鋼板。
[0006] 另外，在專利文獻2中提出了如下技術(shù)：將以質(zhì)量％計含有C:0. 01~0. 10%、 Si:1. 0% 以下、Mn:2. 5% 以下、P:0? 08% 以下、S:0? 005% 以下、A1 :0? 015 ~0? 050%、Ti: 0. 10~0. 30%的組成的鋼加熱后，進行乳制、冷卻，在避開了TiC整合析出（coherently precipitate)于基質(zhì)相（matrixphase)的溫度范圍的卷取溫度下卷取，由此，制成具有平 均粒徑為5ym以下的鐵素體主體組織（structureconsistingessentiallyofferrite) 的熱軋鋼板。而且，根據(jù)專利文獻2中提出的技術(shù)，通過制成控制了結(jié)晶粒徑和晶粒形態(tài)的 鐵素體單相組織（singlephasestructureofferrite)，能夠在不損害高強度的情況下對 熱乳鋼板賦予優(yōu)良的延伸凸緣性（stretch-flangeability)。另外，TiC整合析出于母相基 質(zhì)時，延展性、延伸凸緣性劣化。
[0007] 此外，在專利文獻3中提出了一種熱軋鋼板，其具有以質(zhì)量％計含有C:0. 005% 以上且 0. 050% 以下、Si:0. 2% 以下、Mn:0. 8% 以下、P:0. 025% 以下、S:0. 01 % 以下、 N:0. 01 %以下、A1 :0. 06%以下、Ti:0. 05%以上且0. 10%以下的組成，并且具有微細 析出有鐵素體主體的基質(zhì)和Ti碳化物的組織。該技術(shù)基于作為固溶強化元素（solute strengtheningelements)的Mn和Si對延伸凸緣性產(chǎn)生不利影響這樣的見解，其中，盡量 降低Mn和Si的含量，取而代之，利用微細的Ti碳化物來確保強度。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590MPa以上的延伸凸緣性優(yōu)良的高強度熱軋鋼板。另 外，通過在上述組成的基礎(chǔ)上進一步含有B，能夠抑制Ti碳化物粗大化。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1 :日本特開平9-209076號公報
[0011] 專利文獻2 :日本特開2002-105595號公報
[0012] 專利文獻3 :日本特開2012-26034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中提出的技術(shù)中，降低了Mn含量，因此，鐵素體相變溫度達到高 溫，熱軋鋼板中析出的TiC發(fā)生粗大化。TiC主要在熱軋鋼板制造時在熱軋結(jié)束后的冷卻 和卷取工序中的奧氏體一鐵素體相變時產(chǎn)生。即，鐵素體相變溫度高時，在高溫范圍內(nèi)析出 TiC，結(jié)果，TiC容易粗大化。這樣，在熱軋鋼板中的TiC發(fā)生粗大化的情況下，無法確保優(yōu) 良的去毛刺加工性。
[0015] 另外，專利文獻2中提出的技術(shù)中，在熱軋鋼板的制造工序中，避開了TiC與母相 基質(zhì)整合析出的溫度來進行卷取。對于在這樣的條件下制造的熱軋鋼板而言，不析出有助 于提高鋼板強度的微細的TiC，因此，無法兼顧高強度化和優(yōu)良的去毛刺加工性。
[0016] 另外，專利文獻3中提出的技術(shù)中，Mn含量低，難以使鐵素體相變溫度（ferrite transformationtemperature)均勾降低，因此，制造穩(wěn)定性差，不能對熱乳鋼板中析出的 Ti碳化物進行精密的尺寸控制。另外，通過含有B，能夠抑制TiC的粗大化。但是，由于B 的添加而使鐵素體晶粒容易變成伸展狀，得不到高水平的延展性。因此，難以兼顧熱軋鋼板 的高強度化和優(yōu)良的去毛刺加工性。
[0017] 此外，這些現(xiàn)有技術(shù)中，并沒有提及將汽車部件量產(chǎn)時所要求的去毛刺加工性。
[0018] 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)盟標準（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 (processing defect)的問題。
[0019]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。現(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，在以專利文獻1~3中提出的技術(shù) 為代表的、現(xiàn)有的鐵素體主體組織中活用Ti碳化物的技術(shù)中，無法實現(xiàn)高強度熱軋鋼板的 制造穩(wěn)定性、優(yōu)良的量產(chǎn)去毛刺加工性。
[0020] 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。但是，現(xiàn)有技術(shù)中，實際情況是未必能得到滿足量產(chǎn)去毛刺加工性、即實際的汽車部件 制造生產(chǎn)線中所要求的嚴格的去毛刺加工性的高強度熱軋鋼板。
[0021] 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540MPa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。
[0022] 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50臟巾沖 頭（punch)的沖裁后（沖裁間隙（clearanceofstamping) :30%)實施利用60°圓錐沖頭 (conicalpunch)的擴孔試驗（hole-expandingtest)而測定的去毛刺率（burringratio) 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)盟標準中規(guī)定的擴 孔試驗方法的A值評價的去毛刺加工性不同。
[0023] 用于解決問題的方法
[0024] 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)盟標準中規(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)盟標準在實驗室評價的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。
[0025] 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。
[0026] 具體而言，對于以延展性高的鐵