CN102803541A - 冷加工性和淬透性优良的热轧钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供冷加工性和淬透性优良的热轧钢板。对钢原材实施将精轧结束温度设定为800~900℃的热轧，热轧结束后，以20℃/s以下的平均冷却速度进行冷却，在500℃以上的卷取温度CT下进行卷取，其中，作为所述钢原材具有的组成，以质量%计，含有C：0.18~0.29%、N：0.0050%以下、Ti：0.002~0.05%、B：0.0005~0.0050%，并将Si、Mn、P、S、Al调节至适当量。由此，形成兼具冷加工性和淬透性的热轧钢板，其具有由铁素体相和珠光体相构成的组织，铁素体相具有7.0~15.0μm的平均结晶粒径和以体积率计为50%以上的组织百分率，拉伸强度为500MPa以下，而且包括钢板的边缘在内拉伸强度在宽度方向上的偏差为60MPa以下。在上述组成的基础上，还可以含有选自Nb、V中的一种或两种、选自Ni、Cr、Mo中的一种或两种以及选自Sb、Sn中的一种或两种。

Description

冷加工性和淬透性优良的热轧钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及适合作为齿轮、变速箱、座椅调角器等汽车部件用的热轧钢板，特别是涉及能够省略球化退火的冷加工性和淬透性优良的热轧钢板。需要说明的是，在此所称的“钢板”包括钢板、钢带。
背景技术
齿轮、变速箱、座椅调角器等汽车部件通常通过下述方法制造：以JIS G 4051中规定的机械结构用碳钢钢材即热轧钢板为原材料，通过冷加工将该原材料加工成期望的部件形状，然后实施淬火处理而赋予期望的硬度。因此，对于作为原材料的热轧钢板而言，要求冷加工性和淬透性优良。针对上述要求，例如，专利文献1中记载了一种淬火后的冲击特性优良的热轧钢板，其特征在于，以质量%计含有C：0.10~0.37%、Si：1%以下、Mn：2.5%以下、P：0.1%以下、S：0.03%以下、sol.Al：0.01~0.1%、N：0.0005~0.0050%、Ti：0.005~0.05%、B：0.0003~0.0050%，B-(10.8/14)N*≥0.0005%，N*＝N-(14/48)Ti，其中，右边≤0时，满足N*＝0，钢中析出物即TiN的平均粒径为0.06~0.30μm，且淬火后的原奥氏体粒径为2~25μm。在专利文献1记载的技术中，上述热轧钢板可以通过在720℃以下的卷取温度下对上述组成的钢进行热轧来制造。
另外，专利文献2中记载了一种回火省略型高碳薄钢板的制造方法，其中，通过压下率为30~80%的冷轧和装箱退火将钢制成板厚为4mm以下且TS×El为16000MPa%以上的钢板，作为所述钢的钢组成，以重量%计含有C：0.15~0.40%、Si：0.35%以下、Mn：0.6~1.5%、P：0.030%以下、S：0.020%以下、Ti：0.005~0.1%、sol.Al：0.01~0.20%、N：0.0020~0.012%、B：0.0003~0.0030%。根据专利文献2中记载的技术，退火后的成形性良好，且热处理(淬火)后的韧性也优良，因而可以省略淬火后的回火。
另外，专利文献3中记载了一种成形性和淬透性优良的薄钢板的制造方法，其中，对钢坯进行热轧，在600℃以上的卷取温度下制成热轧卷，所述钢坯由下述组成构成：以重量%计C：0.05~0.20%、Si：0.1%以下、Mn：0.8~2.0%、P：0.02%以下、S：0.02%以下、N：0.005%以下、B：0.0003~0.004%、Al：0.01~0.10%，且sol.Al(%)≥9.6×N(%)，并且以Ti(%)≤3.4×N(%)的范围含有Ti。根据专利文献3中记载的技术，能够得到具有能够用于冲压成形等加工的充分的成形性且能够通过成形后的淬火容易地进行高强度化的钢板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-309345号公报
专利文献2：日本特开平05-98356号公报
专利文献3：日本特开2000-144319号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，在专利文献1、2、3记载的技术中，残留有如下问题：由于铁素体粒径过度微细化或者珠光体百分率过高等而导致钢板硬质化，从而使冷加工性降低，没有考虑到实施精冲和冷锻等严苛的冷加工的情况，无法具备能够耐受住冷加工时严苛的加工性的程度的优良的冷加工性以及优良的淬透性。另外，还存在如下问题：对通过上述技术制造的钢板实施精冲等冷加工时，模具的损耗加剧，模具更换等维护次数增加，从而使部件制造成本增加。另外，在专利文献1、2、3记载的技术中，还存在如下问题：淬透特性越提高则钢板边缘越极端地硬质化，使板宽方向的材质不均匀，从而使钢板的成品率显著降低。
本发明的目的在于解决上述现有技术的问题并提供兼具优良的冷加工性和优良的淬透性的冷加工性和淬透性优良的热轧钢板及其制造方法。另外，本发明的目的还在于提供在包括边缘端部在内的宽度方向上的几乎整个区域内强度均匀且冷加工性和淬透性优良的热轧钢板。
需要说明的是，本发明中作为对象的“热轧钢板”采用板厚为2.0~9.0mm的薄钢板。另外，在此所称的“冷加工性优良”是指冷加工前的原材料(钢板)的硬度以HRB计为80以下或者冷加工前的原材料(钢板)的拉伸强度TS为500MPa以下的情况。
另外，在此所称的“淬透性优良”是指淬火后的硬度为420HV以上(高频淬火的情况下)、350HV以上(气氛淬火的情况下)的情况。另外，“在包括边缘端部在内的宽度方向上的几乎整个区域内强度均匀”是指包括钢板宽度方向的两边缘在内的宽度方向上的几乎整个区域(自两边缘端5mm开始的内侧区域)内拉伸强度TS的最高值与最低值之差为60MPa以下的情况。
另外，在此，“气氛淬火”是指为了防止脱碳和进行渗碳而在控制了碳势的气氛中加热后实施油淬等淬火的淬火方法。
用于解决问题的方法
为了实现上述目的，本发明人对各种因素给冷加工性带来的影响进行了深入的研究。结果发现，在将C限定为0.18~0.29质量%的基础上，将Mn、Al、Ti、B调节至适当范围内，而且使组织由铁素体相和珠光体相构成，使该铁素体相为具有7.0~15.0μm的平均结晶粒径和以体积率计为50%以上的组织百分率的相，由此使淬透性优良，并且在精冲和冷锻等严苛的冷加工时，能够减少裂纹等的产生，能够制成冷加工性优良的钢板，还能够减轻部件制造时的模具损耗。另外还发现，通过将热轧中的精轧结束温度、从精轧结束开始至卷取为止的冷却速度以及卷取温度一并调节至适当范围，能够调整成上述的钢板组织，而且能够将钢板宽度方向上的几乎整个区域内的拉伸强度的偏差抑制在60MPa以下。
本发明基于上述见解进一步进行研究而完成。即，本发明的主旨如下。
(1)一种拉伸强度为500MPa以下的冷加工性和淬透性优良的热轧钢板，其特征在于，具有如下的组成和组织：作为所述组成，以质量%计，含有C：0.18~0.29%、Si：1%以下、Mn：1.5%以下、P：0.1%以下、S：0.03%以下、sol.Al：0.1%以下、N：0.0050%以下，而且含有Ti：0.002~0.05%、B：0.0005~0.0050%，余量由Fe及不可避免的杂质构成；所述组织中，铁素体相和珠光体的体积率的合计以相对于全部组织的组织百分率计为95%以上，并且，上述铁素体相具有7.0~15.0μm的平均结晶粒径以及以相对于全部组织的体积率计为50%以上的组织百分率。
(2)如(1)所述的热轧钢板，其特征在于，在上述组成的基础上，以质量%计还含有合计为0.1%以下的选自Nb、V中的一种或两种。
(3)如(1)或(2)所述的热轧钢板，其特征在于，在上述组成的基础上，以质量%计还含有合计为1.5%以下的选自Ni、Cr、Mo中的一种或两种以上。
(4)如(1)~(3)中任一项所述的热轧钢板，其特征在于，在上述组成的基础上，以质量%计还含有合计为0.1%以下的选自Sb、Sn中的一种或两种。
(5)如(1)~(4)中任一项所述的热轧钢板，其特征在于，自钢板两边缘端5mm开始的内侧区域的拉伸强度在宽度方向上的偏差ΔTS为60MPa以下。
(6)一种冷加工性和淬透性优良的热轧钢板的制造方法，其特征在于，对钢原材实施如下热轧工序，对所述钢原材进行精轧结束温度为800~900℃的热轧而制成热轧板，在该热轧结束后，将上述热轧板以20℃/s以下的平均冷却速度冷却，并在500℃以上的卷取温度CT下进行卷取，
其中，作为所述钢原材具有的组成，以质量%计，含有C：0.18~0.29%、Si：1%以下、Mn：1.5%以下、P：0.1%以下、S：0.03%以下、sol.Al：0.1%以下、N：0.0050%以下，而且含有Ti：0.002~0.05%、B：0.0005~0.0050%，余量由Fe及不可避免的杂质构成。
(7)如(6)所述的热轧钢板的制造方法，其特征在于，在上述组成的基础上，以质量%计还含有合计为0.1%以下的选自Nb、V中的一种或两种。
(8)如(6)或(7)所述的热轧钢板的制造方法，其特征在于，在上述组成的基础上，以质量%计还含有合计为1.5%以下的选自Ni、Cr、Mo中的一种或两种以上。
(9)如(6)~(8)中的任一项所述的热轧钢板的制造方法，其特征在于，在上述组成的基础上，以质量%计还含有合计为0.1%以下的选自Sb、Sn中的一种或两种。
需要说明的是，在(6)~(9)中任一项所述的热轧钢板的制造方法中，上述热轧优选为利用边部加热器实施边部加热的轧制，和/或上述热轧结束后的冷却优选为对上述热轧板实施边部遮挡的冷却，和/或卷取成上述卷状之后的冷却优选为实施了卷材遮挡的冷却。
发明效果
根据本发明，能够容易并且廉价地制造兼具优良的冷加工性和优良的淬透性的冷加工性和淬透性优良的热轧钢板，从而在产业上发挥显著的效果。另外，本发明的热轧钢板是冷加工性和淬透性优良并且在包括钢板的边缘端部在内的宽度方向上的几乎整个区域内拉伸强度均匀的钢板，还具有能够以高成品率获取部件用原材料这样非常经济的效果。
具体实施方式
首先，对本发明钢板的组成限定理由进行说明。以下，只要没有特别说明，则质量%仅记作%。
C：0.18~0.29%
C是用于增加钢的淬透性而确保期望的淬火后强度(硬度)的重要元素。为了得到这种效果，需要含有0.18%以上。在C含量低于0.18%的情况下，难以确保期望的淬火后强度(硬度)。另一方面，超过0.29%的含有会使铁素体相的组织百分率降低，因此，在省略球化退火的情况下，延展性降低，从而无法确保期望的优良的冷加工性。因此，C限定为0.18~0.29%的范围。另外，优选为0.20~0.26%。
Si：1%以下
Si是具有提高钢的淬透性并且固溶在钢中而使钢的强度增加的作用的元素。为了得到这种效果，优选含有0.01%以上，但超过1%的含有会使钢板显著地发生硬质化，从而无法确保期望的优良的冷加工性。因此，Si限定为1%以下。另外，优选为0.50%以下。
Mn：1.5%以下
Mn是具有提高钢的淬透性并且通过固溶强化来增加钢的强度的作用的元素。为了得到这种效果，优选含有0.2%以上，但超过1.5%的含有会使钢板过度硬质化，从而使冷加工性降低。因此，Mn限定为1.5%以下。另外，优选为0.2~1.0%。
P：0.1%以下
P是钢中容易在晶界偏析而给延展性、韧性带来不利影响的元素，在本发明中，优选尽可能地降低。特别是，超过0.1%的含有会导致晶界脆化，从而使延展性、韧性降低，因此，难以确保优良的冷加工性、优良的淬火后的韧性。因此，P限定为0.1%以下。另外，优选为0.05%以下。
S：0.03%以下
S是在钢中形成硫化物而给延展性、韧性带来不利影响的元素，在本发明中，优选尽可能地降低。特别是，超过0.03%的含有会使钢板的冷加工性、淬火后的韧性显著降低。因此，S限定为0.03%以下。另外，优选为0.02%以下。
sol.Al：0.1%以下
Al是作为脱氧剂发挥作用并且有助于奥氏体晶粒微细化的元素。为了得到这种效果，优选含有0.001%以上。另一方面，当超过0.1%而含有时，在淬火加热时过度进行奥氏体晶粒的微细化，另外，在淬火冷却时促进铁素体相的生成，从而无法确保期望的淬火后硬度，并且使淬火后的韧性降低。因此，sol.Al限定为0.1%以下。另外，优选为0.07%以下。
N：0.0050%以下
N是具有通过固溶使钢的强度增加并且与Ti、B结合而形成氮化物、从而抑制奥氏体晶粒粗大化的作用的元素。为了得到这种效果，优选含有0.0005%以上，但超过0.0050%的含有会使TiN、BN以及AlN的形成变显著，在淬火加热时过度进行奥氏体晶粒的微细化，在淬火冷却时促进铁素体相的生成，因此，无法在淬火后确保期望的硬度，并且使淬火后的韧性降低。因此，N限定为0.0050%以下。另外，优选为0.0040%以下。
Ti：0.002~0.05%
Ti是形成TiN而固定N、抑制BN的形成而确保期望的固溶B量从而有助于提高淬透性、并且防止奥氏体晶粒的粗大化而使淬火后的冲击特性(韧性)提高的元素。为了得到这种效果，需要含有0.002%以上。另一方面，超过0.05%的过量含有会促进TiC的形成，发生硬质化而使冷加工性降低，并且，会使奥氏体晶粒过度微细化而使淬透性降低，从而有时无法确保期望的淬火后硬度。因此，Ti限定为0.002~0.05%的范围。另外，优选为0.005~0.03%。
B：0.0005~0.0050%
B是具有在奥氏体晶界偏析而以少量的含有显著提高钢的淬透性的作用的元素。为了得到这种效果，需要含有0.0005%以上。另一方面，超过0.0050%的大量含有会使热轧的负荷增大而使操作性降低，并且提高淬透性的效果达到饱和，从而无法期待与含量相对应的效果。因此，B限定为0.0005~0.0050%的范围。另外，优选为0.0010~0.0040%。
上述成分是基本的成分，本发明中，可以在该基本组成的基础上含有合计为0.1%以下的选自Nb、V中的一种或两种、合计为1.5%以下的选自Ni、Cr、Mo中的一种或两种以上、合计为0.1%以下的选自Sb、Sn中的一种或两种中的任意一种，或者可以复合含有上述组成。
选自Nb、V中的一种或两种：合计为0.1%以下
Nb、V都是抑制淬火加热时的奥氏体晶粒粗大化而提高淬火后的韧性的元素，可以根据需要选择性地含有。为了得到这种效果，优选含有合计为0.005%以上，超过合计为0.1%的含有会使钢板过度硬质化而使延展性降低，从而使冷加工性显著降低，因此将合计为0.1%作为上限。
选自Ni、Cr、Mo中的一种或两种以上：合计为1.5%以下
Ni、Cr、Mo都是提高淬透性的元素，在需要进一步提高淬透性的情况下，可以选择性地含有。为了得到这种效果，优选含有合计为0.1%以上，超过合计为1.5%的含有会使钢板过度硬质化而使延展性降低，从而使冷加工性显著降低，因此将合计为1.5%作为上限。
选自Sb、Sn中的一种或两种：合计为0.1%以下
Sb、Sn都是在晶界偏析而在气氛淬火和渗碳氮化处理时有助于防止因脱碳或氮化引起的淬透性降低的元素，可以根据需要选择性地含有。为了得到这种效果，优选含有合计为0.005%以上的Sb、Sn，但超过合计为0.1%的Sb、Sn的过量含有会使淬火后的韧性降低。因此，在含有的情况下，优选将Sb、Sn中的一种或两种限定为合计0.1%以下。
上述成分以外的余量由Fe及不可避免的杂质构成。
接着，对本发明钢板的组织限定理由进行说明。
本发明钢板具有铁素体相和珠光体的体积率的合计以相对于全部组织的组织百分率计为95%以上的组织。在此，使铁素体相为具有7.0~15.0μm的平均结晶粒径且占有以相对于全部组织的体积率计为50%以上的组织百分率的相。当铁素体相的平均结晶粒径微细化至低于7.0μm时，钢板的硬质化显著，从而使冷加工性降低。另一方面，当铁素体相粗大化至超过15.0μm时，铁素体相和珠光体的分布变得不均匀，从而使冷加工性降低。因此，将铁素体相的平均结晶粒径限定为7.0~15.0μm的范围。另外，优选为7.5~12.5μm。珠光体的粒径与铁素体相的粒径大致相同。需要说明的是，铁素体相的平均结晶粒径使用通过用光学显微镜对组织进行观察来鉴定组织、然后进行基于JIS法的切割法和图像分析而计算出的值。
另外，在铁素体相的组织百分率低于50%时，珠光体的百分率过大而使延展性降低，从而使冷加工性降低。另外，铁素体相的组织百分率的上限没有特别限定，但增大至超过70%时，在精冲时容易产生毛刺，因此，优选使铁素体相的组织百分率为70%以下。基于上述理由，铁素体相的组织百分率限定为以体积率计为50%以上的范围。另外，优选为50~65%。
本发明钢板具有基本上由铁素体相和珠光体构成的组织，但如果在不妨碍特性的范围内、即以相对于全部组织的体积率计为5%以下，则也可以容许存在贝氏体、马氏体、其他组织。即，本发明钢板具有上述的铁素体相和珠光体的体积率的合计以相对于全部组织的组织百分率计为95%以上的组织。
接着，对本发明钢板的优选的制造方法进行说明。
在本发明中，对上述组成的钢原材实施热轧工序而制成热轧钢板。
钢原材的制造方法无需特别限定，优选将上述组成的钢水通过转炉法、电炉法等常用的熔炼方法熔炼并通过连铸法等常用的铸造方法制成钢坯等钢原材。为了防止成分的宏观偏析，钢原材的铸造方法优选采用连铸法，但利用铸锭法、薄板坯铸造法也没有任何问题。
接着，对得到的钢原材实施由热轧、随后的冷却和卷取构成的热轧工序。用于热轧的加热中，除了先冷却至室温、然后进行再加热的方法以外，也可以毫无问题地应用不冷却至室温而将温片直接装入加热炉、或者在稍稍进行保温后立即进行轧制的直送轧制或直接轧制等节能工艺。需要说明的是，在进行再加热的情况下，加热温度优选设定为1000℃以上且1280℃以下。当加热温度超过1280℃而达到高温时，钢原材的表面会被氧化而使氧化皮的形成变得显著。另外，在低于1000℃时，热轧中的轧制负荷会过度增大，有时难以进行轧制。
本发明的热轧工序采用如下工序：对上述组成的钢原材在加热或不加热的情况下实施由粗轧、精轧构成的热轧，制成预定尺寸形状的热轧板，接着，将该热轧板以预定的冷却速度冷却至预定的卷取温度，在该卷取温度下进行卷取。
对于热轧中的粗轧而言，只要能够得到预定尺寸的薄板坯即可，无需特别限定其条件。另外，也可以利用薄板坯加热器等加热装置对薄板坯进行加热而调节至期望的精轧结束温度。另外，还可以在轧制中使用边部加热器等边部加热装置来抑制边缘端部的温度降低。
另一方面，精轧采用精轧结束温度FT达到800~900℃的轧制。而且，在热轧(精轧)结束后，将热轧板以20℃/s以下的冷却速度冷却至卷取温度CT，并在500℃以上的卷取温度CT下进行卷取。
精轧结束温度FT：800~900℃
在精轧的轧制结束温度(精轧结束温度FT)低于800℃时，奥氏体晶粒过度微细化，使随后的冷却中生成的铁素体相的粒径微细化。因此，钢板发生硬质化，从而使冷加工性降低。另一方面，当精轧结束温度FT高至超过900℃时，奥氏体晶粒粗大化，从而使淬透性增大，因此，在随后的冷却中铁素体相的生成受到抑制，珠光体相的组织百分率过度增加，从而使冷加工性降低。因此，将精轧的轧制结束温度(精轧结束温度FT)限定为800~900℃的范围。
需要说明的是，也可以使用边部加热器等边部加热装置来抑制精轧中的热轧板的边缘端部的温度降低。
热轧后的平均冷却速度CR：20℃/s以下
从热轧(精轧)结束开始至卷取温度CT为止的平均冷却速度CR快至超过20℃/s时，铁素体相的生成会受到抑制，因此，无法确保期望的铁素体相百分率，从而无法确保期望的优良的冷加工性。另外，热轧后的平均冷却速度CR超过20℃/s时，对组织的影响变大，钢板宽度方向上的组织的均匀性降低，特别是难以使边缘端部的组织形成包含具有期望的组织百分率的铁素体相的组织，从而使钢板宽度方向上的强度和硬度的偏差增大。因此，将热轧后的平均冷却速度CR限定为20℃/s以下。需要说明的是，从提高冷加工性的观点、抑制宽度方向上的强度偏差的观点出发，热轧后的平均冷却速度越慢越好，但从生产率的观点出发，优选设定为约5℃/s~约15℃/s。上述冷却优选利用水喷雾等冷却方法来实现。通过利用水喷雾等冷却方法，能够抑制表面氧化皮的形成。
另外，在精轧结束后的冷却中，也可以利用边部遮挡等边部隔热方法对热轧板进行冷却，从而抑制边缘端部的温度降低。
卷取温度CT：500℃以上
在卷取温度CT低于500℃时，铁素体相、珠光体发生微细化，珠光体片层间距变窄，并且生成贝氏体和马氏体而发生硬质化，因此使冷加工性降低。因此，卷取温度CT限定为500℃以上。卷取温度的上限无需特别限定，优选设定为750℃以下。当卷取温度CT超过750℃而达到高温时，钢板表面的氧化皮的生成变得显著而使钢板表面的性状降低，并且发生钢板表面的脱碳而难以确保淬火后期望的硬度(强度)。因此，优选将卷取温度CT设定为750℃以下，进一步优选设定为700℃以下。另外，卷取成卷状的热轧板的冷却可以采用利用了卷材遮挡的冷却。
实施例
将表1所示组成的钢水利用转炉进行熔炼，通过连铸法制成钢坯(钢原材)。接着，对钢坯(钢原材)实施如下的热轧工序，将所述钢坯加热至1250℃，进行将精轧结束温度FT设定为表2所示温度的热轧，热轧结束后，进行以表2所示的平均冷却速度CR冷却至卷取温度的冷却，在表2所示的卷取温度CT下进行卷取，得到板厚为4.0mm的热轧钢板(热轧钢带)。需要说明的是，精轧结束温度FT、平均冷却速度CR、卷取温度CT使用钢板表面的温度。
从所得到的热轧钢板上裁取试验片，实施组织观察、拉伸试验、模具损耗试验、淬透性试验。试验方法如下。
(1)组织观察
从所得到的热轧钢板的板宽中央部裁取组织观察用试验片，进行研磨、腐蚀，使用光学显微镜(倍率：400倍)对板厚中央部的10个部位的组织拍照，利用图像分析装置，进行组织的鉴定并求出铁素体相的平均结晶粒径和组织百分率(体积%)。需要说明的是，铁素体相的平均结晶粒径通过求出各晶粒的面积、由该各晶粒的面积计算出各晶粒的圆等效直径并对其进行算术平均来求出。
(2)拉伸试验
从所得到的热轧钢板的宽度方向各位置以拉伸方向成为轧制方向的方式裁取JIS 5号试验片，依据JIS Z 2241的规定实施拉伸试验，并求出宽度方向各位置处的拉伸强度TS。宽度方向各位置是指试验片的中央部为宽度方向中央部、宽度方向1/4部、宽度方向1/8部、宽度方向3/8部、距边缘端15mm的位置。由所得到的宽度方向各位置处的TS求出最高值与最低值之差ΔTS，作为各钢板的宽度方向上的强度偏差。需要说明的是，从边缘部裁取的拉伸试验片以使自边缘端5mm开始的内侧区域包括在试验片平行部内的方式裁取。
(3)模具损耗试验
从所得到的热轧钢板的宽度方向中央部裁取平板试验材料(尺寸：宽度50mm×长度50mm)，实施精冲试验，求出直到冲头的齿发生缺损为止的试验次数(冲裁次数)，评价对模具寿命的影响。将冲裁次数为1000次以上的情况视为对模具寿命的影响小而记作合格(○)，将除此以外的情况记作不合格(×)。需要说明的是，精冲在冲头直径：10mmφ、单侧间隙：0.02mm的条件下进行。
(4)淬透性试验
从所得到的热轧钢板上裁取平板试验片，实施淬透性试验。淬透性试验中，进行气氛淬火和高频淬火这两种。淬火处理后，使用维氏硬度试验机(载荷：200gf(试验力：1.97N))对试验片截面测定各10个点的表层(距表面0.1mm)的硬度，进行算术平均，作为该钢板的淬火后硬度HV。将淬火后硬度HV达到350HV以上(气氛淬火)、420HV以上(高频淬火)的情况视为淬透性优良而评价为合格(○)，将除此以外的情况评价为不合格(×)。
(i)气氛淬透性试验
使用平板试验片(尺寸：宽度50×长度50mm)实施淬火处理。淬火处理设定为如下的处理：将试验片装入向RX气体中混合空气而调节成碳势与钢中的C量相等的气氛气体中，进行900℃×1小时的加热保持，然后投入(浸渍)到50℃的油中，进行搅拌。
(ii)高频淬透性试验
使用平板试验片(尺寸：宽度30×长度100mm)实施淬火处理。淬火处理设定为如下的处理：使用100kHz的高频，在使高频线圈移动的同时用4s加热至900℃，保持0s，进行水冷。需要说明的是，保持0s是指达到900℃以后立即进行冷却。
将所得到的结果示于表3中。
Figure BDA00002159482800151
Figure BDA00002159482800161
Figure BDA00002159482800171
本发明例均形成如下的热轧钢板：具有由铁素体相和珠光体构成的组织，所述铁素体相的平均结晶粒径为7.0~15.0μm且组织百分率为50%以上，拉伸强度TS低至500MPa以下，冷加工性优良，且能够在不使模具寿命降低的情况下进行精冲加工，而且能够确保期望的淬火后的硬度，淬透性也优良。另外可知，本发明例中，拉伸强度在宽度方向上的偏差ΔTS为60MPa以下，板宽方向上的强度偏差小，连板边缘也能够作为部件用原材料使用，因而本发明钢板能够以高利用率作为部件用原材料使用。另一方面，超出本发明的范围的比较例中，拉伸强度TS过高而使冷加工性降低，或者精冲加工中的模具寿命降低，或者不能确保期望的淬火后的硬度，或者板宽方向上的强度偏差大。

Claims (9)

1.一种拉伸强度为500MPa以下的冷加工性和淬透性优良的热轧钢板，其特征在于，
具有如下的组成和组织：作为所述组成，以质量%计，含有C：0.18~0.29%、Si：1%以下、Mn：1.5%以下、P：0.1%以下、S：0.03%以下、sol.Al：0.1%以下、N：0.0050%以下，而且含有Ti：0.002~0.05%、B：0.0005~0.0050%，余量由Fe及不可避免的杂质构成；所述组织中，铁素体相和珠光体的体积率的合计以相对于全部组织的组织百分率计为95%以上，并且
所述铁素体相具有7.0~15.0μm的平均结晶粒径以及以相对于全部组织的体积率计为50%以上的组织百分率。
2.如权利要求1所述的热轧钢板，其特征在于，在所述组成的基础上，以质量%计还含有合计为0.1%以下的选自Nb、V中的一种或两种。
3.如权利要求1或2所述的热轧钢板，其特征在于，在所述组成的基础上，以质量%计还含有合计为1.5%以下的选自Ni、Cr、Mo中的一种或两种以上。
4.如权利要求1~3中任一项所述的热轧钢板，其特征在于，在所述组成的基础上，以质量%计还含有合计为0.1%以下的选自Sb、Sn中的一种或两种。
5.如权利要求1~4中任一项所述的热轧钢板，其特征在于，自钢板的两边缘端5mm开始的内侧区域的拉伸强度在宽度方向上的偏差ΔTS为60MPa以下。
6.一种冷加工性和淬透性优良的热轧钢板的制造方法，其特征在于，对钢原材实施如下热轧工序，对所述钢原材进行精轧结束温度为800~900℃的热轧而制成热轧板，在该热轧结束后，将所述热轧板以20℃/s以下的平均冷却速度冷却，并在500℃以上的卷取温度CT下进行卷取，
其中，作为所述钢原材具有的组成，以质量%计，含有C：0.18~0.29%、Si：1%以下、Mn：1.5%以下、P：0.1%以下、S：0.03%以下、sol.Al：0.1%以下、N：0.0050%以下，而且含有Ti：0.002~0.05%、B：0.0005~0.0050%，余量由Fe及不可避免的杂质构成。
7.如权利要求6所述的热轧钢板的制造方法，其特征在于，在所述组成的基础上，以质量%计还含有合计为0.1%以下的选自Nb、V中的一种或两种。
8.如权利要求6或7所述的热轧钢板的制造方法，其特征在于，在所述组成的基础上，以质量%计还含有合计为1.5%以下的选自Ni、Cr、Mo中的一种或两种以上。
9.如权利要求6~8中任一项所述的热轧钢板的制造方法，其特征在于，在所述组成的基础上，以质量%计还含有合计为0.1%以下的选自Sb、Sn中的一种或两种。
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