CN105308203A - 冷轧钢板、镀锌冷轧钢板以及它们的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的冷轧钢板具有规定的化学组成，且具有以下所示的组织：铁素体的面积分数：95％以上；残余奥氏体的面积分数以及马氏体的面积分数：合计1％～3％；残余奥氏体的面积分数与残余奥氏体中的碳浓度之积：1以上；将(hkl)面的强度表示为I(hkl)时，距表面的深度在冷轧钢板厚度的1/4区域的I(111)/{I(100)+I(110)}的值：2以下。

Description

冷轧钢板、镀锌冷轧钢板以及它们的制造方法

技术领域

本发明涉及冲压成形性优良的冷轧钢板、镀锌冷轧钢板以及它们的制造方法。

背景技术

在汽车中使用各种钢板，在骨架系部件中使用强度超过980MPa的钢板。这是为了确保碰撞安全性，而且使车体轻量化而提高汽车的燃烧效率。面板系部件用钢板为了兼顾车体的轻量化以及碰撞安全性也要求强度的提高，但面板系部件用钢板根据用途的不同，冲压成形性是非常重要的。

例如，要求冲压成形性的外板部件使用添加了Ti以及Nb的极低碳素钢板，特别对于是门的外板面板，为了赋予抗凹陷性(dentresistance)而使用BH(烘烤硬化：bakehardening)钢板。再者，从避免冲压成形时产生的被称之为平面应变的面缺陷的观点出发，也使用屈服强度较低的钢板。这样一来，即使在面板系部件用钢板中，对于内板等复杂形状的部件或者外板部件中使用的钢板，由于冲压成形时产生的平面应变等的制约，也不要求如骨架系部件那样的高强度，而是要求与软钢板同等的高延展性。

作为具有延展性以及高强度的钢板，为人所知的是活用了相变诱导塑性效果的TRIP(transformation-inducedplasticity)钢板。例如，在专利文献1中公开了外板用高强度热浸镀锌钢板及其制造方法。

然而，包括专利文献1中记载的钢板在内，在以前的TRIP钢板中，难以同时获得对面板系部件合适的380MPa～630MPa的强度、和更优良的延展性以及扩孔性。专利文献2～5中也记载着各种钢板，但难以同时获得380MPa～630MPa的强度、和更优良的延展性以及扩孔性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-117148号公报

专利文献2：日本特开2005-8961号公报

专利文献3：国际公开第2011/148490号

专利文献4：日本特开2000-290745号公报

专利文献5：日本特开2009-249676号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于：提供具有适度的强度、且可以得到优良的延展性以及扩孔性的冷轧钢板、镀锌冷轧钢板以及它们的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明人为解决上述课题而反复进行了潜心的研究，结果想到了以下所示的发明的诸方式。

(1)一种冷轧钢板，其特征在于，其以质量％计，具有以下所示的化学组成：

Si：0.01％～0.50％、

Mn或Cr或者它们双方：合计0.70％～1.50％、

C：在Cr：0％以上且低于0.30％的情况下为0.030％～0.060％、

在Cr：0.30％～1.50％的情况下为0.030％～0.080％、

Al：0.800％～2.000％、

P：0.030％以下、

S：0.0100％以下、

Mo：0.10％～0.50％、

O：0.0070％以下、

N：0.0070％以下、

B：0％～0.0020％、

Ti：0％～0.050％、

Nb：0％～0.050％、

V：0％～0.050％、

Ni：0％～1.00％、

Cu：0％～1.00％、

Ca或REM或者它们双方：合计0％～0.0300％、

W：0％～1.000％、

Mg：0％～0.010％、

Zr：0％～0.200％、

As：0％～0.500％、

Co：0％～1.000％、

Sn：0％～0.200％、

Pb：0％～0.200％、

Y：0％～0.200％、

Hf：0％～0.2000％、以及

剩余部分：Fe以及杂质，

且具有以下所示的组织：

铁素体的面积分数：95％以上、

残余奥氏体的面积分数以及马氏体的面积分数：合计1％～3％、

残余奥氏体的面积分数与残余奥氏体中的碳浓度之积：1以上、以及

将(hkl)面的强度表示为I(hkl)时，距表面的深度在冷轧钢板厚度的1/4区域的I(111)/{I(100)+I(110)}的值：2以下。

(2)根据上述(1)所述的冷轧钢板，其特征在于：在所述化学组成中，

Cr：0.30％～0.80％、或

Mn：0.40％～1.00％、

或者这两者成立。

(3)根据上述(1)或(2)所述的冷轧钢板，其特征在于：在所述化学组成中，

B：0.0003％～0.0020％、

Ti：0.005％～0.050％、

Nb：0.005％～0.050％、或

V：0.005％～0.050％、

或者它们的任意组合成立。

(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的冷轧钢板，其特征在于：在所述化学组成中，

Ni：0.01％～1.00％、或

Cu：0.01％～1.00％、

或者这两者成立。

(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的冷轧钢板，其特征在于：在所述化学组成中，Ca或REM或者它们双方：合计0.0005％～0.0300％成立。

(6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的冷轧钢板，其特征在于：在所述化学组成中，

W：0.001％～1.000％、

Mg：0.0001％～0.010％、

Zr：0.0001％～0.200％、

As：0.0001％～0.500％、

Co：0.0001％～1.000％、

Sn：0.0001％～0.200％、

Pb：0.0001％～0.200％、

Y：0.0001％～0.200％、或

Hf：0.0001％～0.2000％、

或者它们的任意组合成立。

(7)一种镀锌冷轧钢板，其特征在于，其包括：

上述(1)～(6)中任一项所述的冷轧钢板、以及

在所述冷轧钢板的表面形成的热浸镀锌层或者合金化热浸镀锌层。

(8)一种冷轧钢板的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下工序：

对加热至1250℃以下的温度区域的板坯进行热轧而得到热轧板的工序，

对所述热轧板在650℃以下的温度区域进行卷取的工序，

接着，以70％以上的压下率对所述热轧板进行冷轧而得到冷轧板的工序，以及

在750℃～900℃的温度区域对所述冷轧板进行连续退火的工序；

所述进行热轧的工序具有在850℃～1000℃的温度区域于铁素体和奥氏体2相存在的状态下进行精轧的工序；

在所述精轧中，将在最后3个机架的总压下量设定为60％以上；

从所述精轧结束后，在1秒钟以内开始冷却；

所述板坯以质量％计，具有以下所示的化学组成：

Si：0.01％～0.50％、

Mn或Cr或者它们双方：合计0.70％～1.50％、

C：在Cr：0％以上且低于0.30％的情况下为0.030％～0.060％、

在Cr：0.30％～1.50％的情况下为0.030％～0.080％、

Al：0.800％～2.000％、

P：0.030％以下、

S：0.0100％以下、

Mo：0.10％～0.50％、

O：0.0070％以下、

N：0.0070％以下、

B：0％～0.0020％、

Ti：0％～0.050％、

Nb：0％～0.050％、

V：0％～0.050％、

Ni：0％～1.00％、

Cu：0％～1.00％、

Ca或REM或者它们双方：合计0％～0.0300％、

W：0％～1.000％、

Mg：0％～0.010％、

Zr：0％～0.200％、

As：0％～0.500％、

Co：0％～1.000％、

Sn：0％～0.200％、

Pb：0％～0.200％、

Y：0％～0.200％、

Hf：0％～0.2000％、以及

剩余部分：Fe以及杂质。

(9)根据上述(8)所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于：在所述化学组成中，

Cr：0.30％～0.80％、或

Mn：0.40％～1.00％、

或者这两者成立。

(10)根据上述(8)或(9)所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于：在所述化学组成中，

B：0.0003％～0.0020％、

Ti：0.005％～0.050％、

Nb：0.005％～0.050％、或

V：0.005％～0.050％、

或者它们的任意组合成立。

(11)根据上述(8)～(10)中任一项所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于：在所述化学组成中，

Ni：0.01％～1.00％、或

Cu：0.01％～1.00％、

或者这两者成立。

(12)根据上述(8)～(11)中任一项所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于：在所述化学组成中，Ca或REM或者它们双方：合计0.0005％～0.0300％成立。

(13)根据上述(8)～(12)中任一项所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于：在所述化学组成中，

W：0.001％～1.000％、

Mg：0.0001％～0.010％、

Zr：0.0001％～0.200％、

As：0.0001％～0.500％、

Co：0.0001％～1.000％、

Sn：0.0001％～0.200％、

Pb：0.0001％～0.200％、

Y：0.0001％～0.200％、或

Hf：0.0001％～0.2000％、

或者它们的任意组合成立。

(14)一种镀锌冷轧钢板的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下工序：

采用上述(8)～(13)中任一项所述的方法制造冷轧钢板的工序，以及

在所述冷轧钢板的表面形成热浸镀锌层或者合金化热浸镀锌层的工序。

发明的效果

根据本发明，具有适度的强度，且可以得到优良的延展性以及扩孔性。另外，根据TRIP效果，可以期待深拉深性的提高。

具体实施方式

下面就本发明的实施方式进行说明。

首先，就本实施方式的冷轧钢板的组织进行说明。本实施方式的冷轧钢板具有以下所示的组织：铁素体的面积分数(V_F)：95％以上；残余奥氏体的面积分数(V_γR)以及马氏体的面积分数(V_M)：合计1％～3％；残余奥氏体的面积分数(V_γR)与残余奥氏体中的碳浓度(C_γR)之积：1以上；将(hkl)面的强度表示为I(hkl)时，距表面的深度在冷轧钢板厚度的1/4区域的I(111)/{I(100)+I(110)}的值：2以下。

(铁素体的面积分数(V_F(％))：95％以上)

铁素体呈现出优良的变形能力，使延展性得以提高。如果铁素体的面积分数低于95％，则不能得到充分的延展性。因此，铁素体的面积分数设定为95％以上。

(残余奥氏体的面积分数(V_γR(％))以及马氏体的面积分数(V_M(％))：合计1％～3％)

残余奥氏体以及马氏体有助于强度的确保。在残余奥氏体的面积分数以及马氏体的面积分数之和低于1％时，不能得到充分的强度。如果残余奥氏体的面积分数以及马氏体的面积分数之和超过3％，则不能得到充分的扩孔性。因此，残余奥氏体的面积分数以及马氏体的面积分数的合计设定为1％～3％。

(残余奥氏体的面积分数(V_γR(％))与残余奥氏体中的碳浓度(C_γR(质量％))之积：1以上)

残余奥氏体的特性大大地受到该残余奥氏体中的碳浓度的影响。在残余奥氏体的面积分数与残余奥氏体中的碳浓度之积(V_γR×C_γR)低于1时，不能得到充分的延展性、例如40％以上的拉伸率。因此，残余奥氏体的面积分数与残余奥氏体中的碳浓度之积设定为1以上。

(距表面的深度在冷轧钢板厚度的1/4区域的I(111)/{I(100)+I(110)}的值：2以下)

I(111)/{I(100)+I(110)}的值即面强度比反映铁素体的织构的形态。如果距表面的深度在冷轧钢板厚度的1/4的区域(板厚1/4t部)的面强度比超过2，则面内各向异性过大，因而不能得到充分的扩孔性。板厚1/4t部的面强度比优选为1以下。此外，(hkl)面的强度(I(hkl))可以通过使用场致发射型扫描型电子显微镜(FESEM：fieldemissionscanningelectronmicroscope)的电子背散射衍射(EBSD：electronbackscattereddiffractionpattern)法或X射线衍射法来取得。也就是说，采用FESEM-EBSD法或X射线衍射法，可以掌握铁素体的织构的特征。此外，在后述的实施例中，采用FESEM-EBSD法求出(111)面的强度、(100)面的强度以及(110)面的强度。

铁素体、残余奥氏体、马氏体以及贝氏体的判别、存在位置的确认以及面积分数的测定例如可以通过观察与冷轧钢板的轧制方向以及厚度方向平行的断面、或者与轧制方向正交的断面来进行。在断面的观察中，例如可以用硝酸乙醇试剂将该断面腐蚀，然后以1000倍～100000倍的放大倍数用扫描型电子显微镜(SEM：scanningelectronmicroscope)或者透射型电子显微镜(TEM：transmissionelectronmicroscope)进行观察。也可以使用其它腐蚀液以代替硝酸乙醇试剂。能够使用的腐蚀液的一个例子记载于日本特开昭59-219473号公报中。日本特开昭59-219473号公报中记载的腐蚀液是“一种着色腐蚀液，其特征在于：由前处理液和后处理液构成，所述前处理液是在100mL乙醇中以1～5g的比例使苦味酸溶解而得到A液，在100mL水中以硫代硫酸钠1～25g和柠檬酸1～5g的比例进行溶解而得到B液，在将A液和B液以1﹕1混合后，再以1.5～4％的比例添加混合硝酸而得到的；所述后处理液是在2％硝酸乙醇腐蚀液中以10％的比例混合所述前处理液、或者在100mL乙醇中以2～5％的比例混合硝酸而得到的”。另外，也可以采用使用了FESEM的EBSD法进行结晶方位解析，从而判别组织，确认存在位置，并测定面积分数。

马氏体的面积分数(V_M)、铁素体的面积分数(V_F)、残余奥氏体的面积分数(V_γR)以及贝氏体的面积分数(V_B)也可以采用如下的方法进行测定。例如，以与钢板的轧制方向以及厚度方向平行的断面为观察面而采集试料，对观察面进行电解研磨，采用FESEM对距表面的深度为钢板厚度的1/8～3/8的部分进行观察，并采用EBSD法测定面积分数。此时，以5000倍的放大倍数测定各10个视场，将其平均值设定为面积分数。解析可以使用株式会社TSLソリューションズ生产的“OIM-Analysis5”。

此外，即使含有贝氏体以及珠光体，只要它们的面积分数之和低于1％，就可以获得本实施方式的效果。

残余奥氏体中的碳浓度(C_γR)可以采用如下的方法进行测定。首先，采用以Fe为对阴极的X射线衍射，对于残余奥氏体的(200)面、(220)面以及(311)面，分别由面强度的半峰宽中点求出晶格常数。然后，将这些晶格常数的平均值设定为奥氏体的晶格常数(a₀)，由下述式1算出碳浓度(C_γR)。式1中的“％Al”为该冷轧钢板的Al含量，其系数(0.0087)是根据文献(C.M.Chuet.al.：Scr.Metal.etMater.,Vol.30,p.505-508)的表1通过多元回归而求出的值。

a₀＝3.572+0.033×(C_γR)+0.0087×(％Al)(式1)

在满足这些条件的情况下，与贝氏体邻接的残余奥氏体以及马氏体极少，可以得到良好的延展性以及扩孔性。另外，将贝氏体的面积分数(V_B)除以残余奥氏体的面积分数(V_γR)所得到的商(V_B/V_γR)为0.6以下。使与贝氏体邻接的残余奥氏体以及马氏体极少而得到良好的延展性以及扩孔性的理由并不清楚，但可以考虑如下。一般地说，通过使在残余奥氏体或者马氏体的周边容易变形的铁素体存在，成形能力得以更加提高。当在残余奥氏体的周边贝氏体较少时，由于该残余奥氏体的形状接近球状，因而应变的集中难以发生，该残余奥氏体即使接受冲压成形等加工，直至其后期也残存下来。因此，TRIP的效果得以持续，可以得到良好的延展性以及扩孔性。此外，与贝氏体邻接的残余奥氏体的面积分数以及马氏体的面积分数之和(f_N)越小越优选。面积分数之和(f_N)相对于马氏体的面积分数以及残余奥氏体的面积分数之和优选为3成以下，更优选为2成以下。

接着，就本发明的实施方式的冷轧钢板及其制造中使用的板坯的化学组成进行说明。详细情况后述，而本发明的实施方式的冷轧钢板经由板坯的热轧、冷却、卷取、冷轧以及连续退火等而制造。因此，冷轧钢板以及板坯的化学组成不仅考虑冷轧钢板的特性，而且考虑这些处理。在以下的说明中，冷轧钢板及其制造中使用的板坯所含有的各元素的含量的单位即“％”只要没有特别说明，就意味着“质量％”。本实施方式的冷轧钢板及其制造中使用的板坯具有以下所示的化学组成：Si：0.01％～0.50％、Mn或Cr或者它们双方：合计0.70％～1.50％、C：0.030％～0.060％(在Cr：0％以上且低于0.30％的情况下)或者0.030％～0.080％(在Cr：0.30％～1.50％的情况下)、Al：0.800％～2.000％、P：0.030％以下、S：0.0100％以下、Mo：0.10％～0.50％、O：0.0070％以下、N：0.0070％以下、B：0％～0.0020％、Ti：0％～0.050％、Nb：0％～0.050％、V：0％～0.050％、Ni：0％～1.00％、Cu：0％～1.00％、Ca或REM(稀土类金属)或者它们双方：合计0％～0.0300％、W：0％～1.000％、Mg：0％～0.010％、Zr：0％～0.200％、As：0％～0.500％、Co：0％～1.000％、Sn：0％～0.200％、Pb：0％～0.200％、Y：0％～0.200％、Hf：0％～0.2000％、剩余部分：Fe以及杂质。作为杂质，可以例示出在矿石和废料等原材料中含有的杂质、在制造工序中含有的杂质。

(Si：0.01％～0.50％)

Si有助于冷轧钢板的强度的提高，抑制渗碳体的析出而使残余奥氏体稳定化。在Si含量低于0.01％时，则不能充分地得到这些效果。因此，Si含量设定为0.01％以上。另外，为了降低Si含量，有时耗费很大的成本。在Si含量超过0.50％时，通过固溶强化而使强度变得过高，从而不能得到充分的冲压成形性。因此，Si含量设定为0.50％以下，优选设定为0.10％以下。如果Si含量过剩，则在形成热浸镀锌层时往往不能得到充分的镀层润湿性。

(Mn或Cr或者它们双方：合计0.70％～1.50％)

Mn以及Cr确保淬透性，从而有助于确保适量的残余奥氏体。在Mn含量以及Cr含量之和低于0.70％时，铁素体以及珠光体被过剩地形成，从而不能得到所希望的残余奥氏体的面积分数。Mn含量以及Cr含量之和设定为0.70％以上。在Mn含量以及Cr含量之和超过1.50％时，强度变得过高，从而不能得到充分的冲压成形性。由于起因于Mn和/或Cr偏析的脆化，铸造的板坯容易发生开裂等故障。焊接性有时也降低。热轧板的强度过度提高，从而有时也难以确保较高的冷轧率。因此，Mn含量和Cr含量之和设定为1.50％以下。只要Mn含量和Cr含量之和为0.70％～1.50％，也可以不含有Mn或者Cr之中的一种。

Cr含量优选为0.30％～0.80％，Mn含量优选为0.40％～1.00％。0.30％以上的Cr以及0.40％以上的Mn有助于淬透性的进一步提高。在Cr含量超过0.80％或者Mn含量超过1.00％时，起因于偏析的脆化往往容易发生，或者热轧板的强度提高而使冷轧性降低。如后所述，当Cr含量低于0.30％时，在C含量超过0.060％的情况下，不能得到充分的冲压成形，但如果Cr含量在0.30％以上，则即使C含量超过0.060％，往往也获得充分的冲压成形。

(C：0.030％～0.060％(在Cr：0％以上且低于0.30％的情况下)或者0.030％～0.080％(在Cr：0.30％～1.50％的情况下))

C有助于冷轧钢板的强度的提高，使残余奥氏体稳定化。在C含量低于0.030％时，则不能充分地得到这些效果。因此，C含量设定为0.030％以上，优选设定为0.040％以上。在Cr含量为0％以上且低于0.30％的情况下，当C含量超过0.060％时，强度变得过高，从而不能得到充分的冲压成形性。因此，在Cr含量为0％以上且低于0.30％的情况下，C含量设定为0.060％以下，优选设定为0.050％以下。另一方面，在Cr含量为0.30％～1.50％的情况下，只要C含量在0.080％以下，则即使C含量超过0.060％，也可以得到充分的冲压成形性。因此，在Cr含量为0.30％～1.50％的情况下，C含量设定为0.080％以下，优选设定为0.060％以下。C含量即使超过0.060％也可以得到充分的冲压成形性的理由尚不清楚，但可以认为其原因在于：在Cr的作用下，在退火时也使碳化物熔化残留，可以抑制残余奥氏体以及马氏体等硬质组织的生成，从而抑制强度的过剩上升。另外，Cr的固溶强化能力比Mn更低也可以认为是能够得到充分的冲压成形性的一个原因。

(Al：0.800％～2.000％)

Al具有对钢水进行脱氧的作用，使残余奥氏体稳定化，有助于确保较高的延展性。在Al含量低于0.800％时，不能得到充分的延展性。因此，Al含量设定为0.800％以上。如果Al含量超过2.000％，则氧化物在冷轧钢板中大量残存下来，从而机械特性、特别是局部变形能力劣化，或者特性的偏差增大。在Al含量超过2.000％时，使残余奥氏体稳定化的效果达到饱和。因此，Al含量设定为2.000％以下。从回避铸造时的喷嘴堵塞等角度考虑，Al含量优选设定为1.700％以下。

(P：0.030％以下)

P不是必须元素，例如作为杂质在钢中含有。P容易在钢板的厚度方向的中央部发生偏析，而且使焊接区脆化。P的偏析带来扩孔性的降低。因此，P含量越低越好。特别在P含量超过0.030％时，扩孔性的降低以及焊接区的脆化明显。因此，P含量设定为0.030％以下。此外，为了使P含量低于0.001％，有时需要很大的成本。P含量的降低耗费成本，如果欲降低至低于0.001％，则成本显著上升。因此，P含量也可以设定为0.001％以上。

(S：0.0100％以下)

S不是必须元素，例如作为杂质在钢中含有。S含量越高，铸造时的制造性以及热轧时的制造性越降低。因此，S含量越低越好。特别在S含量超过0.0100％时，制造性的降低明显。因此，S含量设定为0.0100％以下。S含量的降低耗费成本，如果欲降低至低于0.0001％，则成本显著上升。因此，S含量也可以设定为0.0001％以上。

(Mo：0.10％～0.50％)

Mo有助于残余奥氏体的确保，特别是有助于进行热浸镀锌处理时的残余奥氏体的确保。在Mo含量低于0.10％时，则不能充分地得到该效果。因此，Mo含量设定为0.10％以上。在Mo含量超过0.50％时，该效果达到饱和，从而只是成本上升。另外，在Mo含量超过0.50％时，使残余奥氏体稳定化的效果达到饱和。因此，Mo含量设定为0.50％以下，从成本的角度考虑，优选设定为0.30％以下。

(O：0.0070％以下)

O不是必须元素，例如作为杂质在钢中含有。O形成氧化物，从而使扩孔性劣化。另外，在冷轧钢板的表面附近存在的氧化物成为表面缺陷的原因，从而使外观品质劣化。如果在切断面存在氧化物，则在该切断面形成缺口状缺陷，从而使扩孔性劣化。因此，O含量越低越好。特别在O含量超过0.0070％时，扩孔性的劣化等明显。因此，O含量设定为0.0070％以下。O含量的降低耗费成本，如果欲降低至低于0.0001％，则成本显著上升。因此，O含量也可以设定为0.0001％以上。

(N：0.0070％以下)

N不是必须元素，例如作为杂质在钢中含有。N形成粗大的氮化物，使延展性以及扩孔性劣化。N也成为焊接时气孔的发生原因。因此，N含量越低越好。特别在N含量超过0.0070％时，弯曲性以及扩孔性的劣化等明显。N含量的降低耗费成本，如果欲降低至低于0.0010％，则成本显著上升。因此，N含量也可以设定为0.0010％以上。

B、Ti、Nb、V、Ni、Cu、Ca、REM、W、Mg、Zr、As、Co、Sn、Pb、Y以及Hf不是必须元素，是冷轧钢板也能够以规定量为限度而适当含有的任选元素。

(B：0％～0.0020％、Ti：0％～0.050％、Nb：0％～0.050％、V：0％～0.050％)

B有助于淬透性的提高。但是，在B含量超过0.0020％时，铁系的硼化物容易析出，从而不能得到淬透性的提高效果。因此，B含量设定为0.0020％以下。Ti通过与N键合而形成TiN，从而有助于B的氮化的抑制。但是，在Ti含量超过0.050％时，形成Ti铁系碳化物，从而有助于残余奥氏体稳定化的碳减少，因而延展性降低。因此，Ti含量设定为0.050％以下。Nb和V通过晶粒的微细粒子化而有助于强度的上升以及韧性的提高。但是，在Nb超过0.050％时，形成Nb铁系碳化物，从而有助于残余奥氏体稳定化的碳减少，因而延展性降低。因此，Nb含量设定为0.050％以下。同样，在V超过0.050％时，形成V铁系碳化物，从而有助于残余奥氏体稳定化的碳减少，因而延展性降低。因此，V含量设定为0.050％以下。为了切实地获得由上述作用产生的效果，B含量优选为0.0003％以上，Ti含量、Nb含量以及V含量均优选为0.005％以上。也就是说，优选满足“B：0.0003％～0.0020％”、“Ti：0.005％～0.050％”、“Nb：0.005％～0.050％”、或“V：0.005％～0.050％”、或者它们的任意组合。

(Ni：0％～1.00％、Cu：0％～1.00％)

Ni和Cu有助于淬透性的确保。但是，在Ni和/或Cu的含量超过1.00％时，焊接性、热加工性等发生劣化。因此，Ni含量设定为1.00％以下，Cu含量设定为1.00％以下。为了切实地获得由上述作用产生的效果，Ni含量和Cu含量均优选为0.01％以上，更优选为0.05％以上。也就是说，优选满足“Ni：0.01％～1.00％”、或“Cu：0.01％～1.00％”、或者它们的组合。

(Ca或REM或者它们双方：合计0％～0.0300％)

Ca和REM有助于强度的提高以及由组织微细化产生的韧性的改善。但是，如果Ca含量和REM含量之和超过0.0300％，则铸造性和热的加工性劣化。因此，Ca含量和REM含量之和设定为0.0300％以下。为了切实地获得由上述作用产生的效果，Ca含量和REM含量之和优选为0.0005％以上。也就是说，优选满足“Ca或REM或者它们双方：0.0005％～0.0300％”。REM是指Sc、Y以及属于镧系元素系列的元素，“REM含量”是指这些元素的合计含量。镧系元素在工业上大多例如以密铈合金(mischmetal)添加，含有La、Ce等多种元素。也可以单独添加金属La或者金属Ce等属于REM的金属元素。

(W：0％～1.000％、Mg：0％～0.010％、Zr：0％～0.200％、As：0％～0.500％、Co：0％～1.000％、Sn：0％～0.200％、Pb：0％～0.200％、Y：0％～0.200％、Hf：0％～0.2000％)

W、Mg以及Zr有助于抑制起因于夹杂物的局部延展性的降低。例如，Mg有助于夹杂物的无害化。但是，在W含量超过1.000％时，加工性降低。因此，W含量设定为1.000％以下。在Mg含量超过0.010％时，纯净度劣化。因此，Mg含量设定为0.010％以下。即使Zr含量超过0.200％，加工性也降低。因此，Zr含量设定为0.200％以下。As有助于机械强度的提高以及材质的改善。但是，如果As含量超过0.500％，则加工性降低。因此，As含量设定为0.500％以下。Co促进贝氏体相变。在TRIP钢中，Co对于活用贝氏体相变是有用的。但是，如果Co含量超过1.000％，则焊接性低劣。因此，Co含量设定为1.000％以下。Sn和Pb有助于镀层润湿性以及镀层附着力的提高。但是，在Sn和/或Pb的含量超过0.200％时，制造时容易产生缺陷，或者使韧性降低。因此，Sn含量设定为0.200％以下，Pb含量设定为0.200％以下。Y和Hf有助于耐蚀性的提高。Y在钢中形成氧化物，吸附钢中的氢，从而降低扩散性氢，因而也有助于耐氢脆特性的提高。但是，在Y含量超过0.200％或者Hf含量超过0.2000％时，扩孔性劣化。因此，Y含量设定为0.200％以下，Hf含量设定为0.2000％以下。

为了切实地获得由上述作用产生的效果，W含量优选为0.001％以上，Mg含量、Zr含量、As含量、Co含量、Sn含量、Pb含量、Y含量以及Hf含量均优选为0.0001％以上。也就是说，优选满足“W：0.001％～1.000％”、“Mg：0.0001％～0.010％”、“Zr：0.0001％～0.200％”、“As：0.0001％～0.500％”、“Co：0.0001％～1.000％”、“Sn：0.0001％～0.200％”、“Pb：0.0001％～0.200％”、“Y：0.0001％～0.200％”、或“Hf：0.0001％～0.2000％”、或者它们的任意组合。

接着，就实施方式的冷轧钢板的制造方法的例子进行说明。根据这里说明的方法，可以制造实施方式的冷轧钢板，但实施方式的冷轧钢板的制造方法并不局限于此。也就是说，即便是采用其它方法制造的冷轧钢板，只要其具有上述的组织和化学组成，就可以说在实施方式的范围内。

在该制造方法中，对加热至1250℃以下的温度区域的板坯进行热轧而取得热轧板，对该热轧板在650℃以下的温度区域进行卷取，以70％以上的压下率对该热轧板进行冷轧而取得冷轧板，然后在750℃～900℃的温度区域对该冷轧板进行连续退火。在进行热轧时，在850℃～1000℃的温度区域于铁素体和奥氏体2相存在的状态下进行精轧。在精轧中，将在最后3个机架的总压下量设定为60％以上，从精轧结束后，在1秒钟以内开始冷却。

作为供给热轧的板坯，使用由调整了成分从而使化学组成在上述范围内的钢水铸造而成的板坯。作为板坯，可以使用连续铸造板坯、或者采用薄板坯铸造机等制造的板坯等。也可以适用在铸造后，立即进行热轧的连续铸造-直接轧制(CC-DR)之类的工艺。

板坯加热温度设定为1250℃以下。如果板坯加热温度过高，则不仅生产率较差，而且制造成本升高。板坯加热温度优选设定为1200℃以下。另外，板坯加热温度优选设定为1050℃以上。如果板坯加热温度低于1050℃，则往往精轧温度降低，从而精轧时的轧制载荷升高。轧制载荷的上升往往引起轧制性的劣化以及轧制后钢板(热轧板)的形状不良。

在进行热轧时，在850℃～1000℃的温度区域于铁素体和奥氏体2相存在的状态下进行精轧。在精轧的温度(精轧温度)低于850℃时，往往轧制载荷升高，从而引起轧制性的劣化以及热轧板的形状不良。另外，精轧温度设定为1000℃以下。这是为了尽量减小热轧板的结晶粒径。在精轧中，将从最终机架的前2个机架至最终机架的总压下量、即在最后3个机架的总压下量设定为60％以上，从精轧结束后，在1秒钟以内开始冷却、例如开始水冷。在该总压下量低于60％时，热轧板的结晶粒径变得粗大。另外，如果从精轧结束至冷却开始耗费超过1秒钟的时间，则热轧板的结晶粒径变得粗大。

热轧板的卷取在650℃以下的温度区域进行。在该温度(卷取温度)为650℃时，形成于热轧板表面的氧化物的厚度过度增大，从而使酸洗性劣化。卷取温度优选设定为500℃以上。在卷取温度低于500℃时，热轧板的强度过剩增大，冷轧时往往产生断裂或形状不良。

此外，热轧时也可以将粗轧制板彼此之间接合而进行连续的精轧。另外，即使将粗轧制板暂时卷取也没有关系。

在热轧板卷取后，优选进行热轧板的酸洗。通过酸洗，热轧板表面的氧化物得以除去。因此，酸洗对于在其后形成热浸镀锌层或者合金化热浸镀锌层时的热浸镀覆性的提高是极其有效的。酸洗既可以进行一次，也可以分多次进行。

然后，以70％以上的压下率对热轧板进行冷轧而取得冷轧板。如果冷轧的压下率低于70％，则再结晶温度升高而不能得到充分的延展性，而且难以使钢板的形状保持平坦，从而作为最终产品的冷轧钢板的延展性劣化。压下率优选设定为90％以下。在压下率超过90％时，轧制载荷过于增大，从而冷轧变得困难。另外，在压下率超过90％时，有时也使各向异性增大，从而扩孔性发生劣化。通过将压下率设定为90％以下，可以将面强度比(I(111)/{I(100)+I(110)}的值)设定为2以下。此外，轧制道次的次数以及每个道次的压下率不会对本实施方式的效果产生影响，并没有特别的限定。

冷轧后，在750℃～900℃的温度区域进行冷轧板的连续退火。通过该连续退火，可以使因冷轧而高强度化的冷轧板的强度降低至规定的范围，而且可以得到含有适度的残余奥氏体的所希望的组织。也就是说，通过连续退火，使冷轧中导入的位错得以恢复，通过再结晶或者相变而使位错得以释放，从而可以得到稳定的残余奥氏体。在连续退火的温度低于750℃时，未再结晶晶粒残存下来，从而不能得到充分的延展性。在连续退火的温度超过900℃时，对连续退火炉施加过大的负荷。通过将连续退火的温度设定为750℃以上，可以将残余奥氏体的面积分数(V_γR)以及马氏体的面积分数(V_M)的合计设定为1％以上，可以将残余奥氏体的面积分数(V_γR)与残余奥氏体中的碳浓度(C_γR)之积设定为1以上。

这样，便可以制造冷轧钢板。

在制造镀锌冷轧钢板的情况下，在冷轧钢板的表面形成热浸镀锌层或者合金化热浸镀锌层。热浸镀锌层或者合金化热浸镀锌层的形成通过连续退火后的热浸镀锌处理或者紧接着连续退火的热浸镀锌处理来进行。通过热浸镀锌处理，可以得到抑制氧化皮形成以及提高耐蚀性的效果。在形成合金化热浸镀锌层的情况下，合金化温度设定为600℃以下。在合金化温度超过600℃时，由于残余奥氏体分解为铁素体以及渗碳体，因而不能得到较高的延展性。

热浸镀锌层或者合金化热浸镀锌层也可以含有Ni、Cu、Cr、Co、Al、Si、或Zn、或者它们的任意组合。在制造镀锌冷轧钢板的情况下，优选在冷轧和连续退火之间，事先将含有Ni、Cu、Co、或Fe、或者它们的任意组合的基底镀层形成于冷轧板的表面。通过事先形成基底镀层，可以提高热浸镀锌层或者合金化热浸镀锌层的附着力。

即使采用电镀法也可以形成镀层，但为了形成较厚的镀层，热浸镀锌法是优选的。

此外，上述实施方式都只不过示出了实施本发明时的具体化的例子，不能由上述的实施方式限定性地解释本发明的技术范围。也就是说，本发明不会脱离其技术思想、或其主要特征而能够以各种形式加以实施。

实施例

下面就本发明的实施例进行说明。实施例的条件是为了确认本发明的实施可能性以及效果而采用的一个条件例，本发明并不局限于该一个条件例。本发明只要不脱离本发明的宗旨，可以实现本发明的目的，就可以采用各种条件。

(第1实验)

在第1实验中，使用表1所示的化学组成的钢(钢种a～r以及A～G)铸造板坯，然后进行板坯加热、热轧、冷却、卷取、酸洗、冷轧以及连续退火。冷轧钢板的厚度设定为0.65mm。表1中的空栏表示该元素的含量低于检出极限。对于一部分冷轧钢板，在连续退火后进行热浸镀锌处理以及合金化处理。板坯加热的温度、热轧中的精轧温度、精轧中的在最终3个机架的总压下量、卷取温度、冷轧中的冷轧率、连续退火中的退火温度以及合金化处理中的合金化温度如表2以及表3所示。此外，在所有的条件中，冷却从精轧结束后，在1秒钟以内开始。表1、表2或者表3中的下划线表示其数值偏离本发明的范围。

然后，从所得到的钢板上采集试料，进行了机械试验以及组织观察。

关于拉伸特性，采集根据JISZ2201的拉伸试验片，根据JISZ2241而进行拉伸试验，从而测定出屈服强度(YP)、抗拉强度(TS)以及拉伸率(EL)。关于扩孔性，采用JISZ2256中记载的方法进行了试验。也就是说，冲裁出直径为10mm(d₀)的孔，使用60度的圆锥冲头以毛刺处于外侧的方式使该孔扩张，测定出裂纹贯通钢板的时间点下的孔径(d)。然后，算出扩孔率λ(＝((d－d₀)/d₀)×100)。

在组织观察中，测定出了马氏体的面积分数(V_M)、铁素体的面积分数(V_F)、残余奥氏体的面积分数(V_γR)以及贝氏体的面积分数(V_B)。关于这些面积分数，以与钢板的轧制方向以及厚度方向平行的断面为观察面而采集试料，对观察面进行电解研磨，采用FESEM对距表面的深度为钢板厚度的1/8～3/8的部分进行观察，并采用EBSD法测定面积分数。此时，以5000倍的放大倍数测定各10个视场，将其平均值设定为面积分数。解析使用株式会社TSLソリューションズ生产的“OIM-Analysis5”。另外，采用FESEM-EBSD法进行结晶方位解析，并进行了组织的判别以及板厚1/4t部的面强度比(I(111)/{I(100)+I(110)}的值)的测定。

在残余奥氏体中的碳浓度(C_γR)的测定中，采用以Fe为对阴极的X射线衍射，对于残余奥氏体的(200)面、(220)面以及(311)面，分别由面强度的半峰宽中点求出晶格常数。然后，将这些晶格常数的平均值设定为奥氏体的晶格常数(a₀)，由上述式1算出碳浓度(C_γR)。

进而求出与贝氏体邻接的残余奥氏体的面积分数和马氏体的面积分数之和(f_N)、不与贝氏体邻接且存在于晶界的残余奥氏体的面积分数和马氏体的面积分数之和(f_s)、以及不与贝氏体邻接且存在于晶粒内的残余奥氏体的面积分数和马氏体的面积分数之和(f_I)。此时，以与钢板的轧制方向以及厚度方向平行的断面为观察面而采集试料，用硝酸乙醇腐蚀液对观察面进行腐蚀，采用SEM对观察面进行观察。然后，将观察到贝氏体块状组织的组织设定为贝氏体，将其它的岛状组织设定为奥氏体和/或马氏体。

这些结果如表4以及表5所示。在此，将屈服强度(YP)在400MPa以下、抗拉强度(TS)在630MPa以上、抗拉强度(TS)与拉伸率(EL)之积(TS×EL)在16500MPa％以上、抗拉强度(TS)的立方根与扩孔率(λ)之积(TS^1/3×λ)在810MPa^1/3％以上者判断为良好。表4或者表5中的下划线表示其数值偏离这些所希望的范围或者本发明的范围。如果屈服强度(YP)超过400MPa，则产生平面应变，从而难以进行加工。如果抗拉强度(TS)超过630MPa，则难以进行加工。在“TS×EL”的值低于16500MPa％时，不能得到良好的冲压成形性。在“TS^1/3×λ”的值低于810MPa^1/3％时，不能得到良好的冲压成形性。如表4以及表5所示，所有的条件在本发明范围内的发明例可以确保适当的强度，且可以得到优良的延展性以及扩孔性。另一方面，在任一种以上的条件偏离本发明范围的比较例中，不能得到所希望的强度、延展性和/或扩孔性。

(第2实验)

在第2实验中，使用表6所示的化学组成的钢(钢种a2～n2以及A2～B2)铸造板坯，然后进行板坯加热、热轧、冷却、卷取、酸洗、冷轧以及连续退火。冷轧钢板的厚度设定为0.65mm。如表6所示，在这些钢中，含有W、Mg、Zr、As、Co、Sn、Pb、Y或者Hf。表6中的空栏表示该元素的含量低于检出极限。对于一部分冷轧钢板，在连续退火后进行热浸镀锌处理以及合金化处理。板坯加热的温度、热轧中的精轧温度、精轧中的在最终3个机架的总压下量、卷取温度、冷轧中的冷轧率、连续退火中的退火温度以及合金化处理中的合金化温度如表7所示。此外，在所有的条件中，冷却从精轧结束后，在1秒钟以内开始。表6或者表7中的下划线表示其数值偏离本发明的范围。

然后，从所得到的钢板上采集试料，与第1实验同样进行了机械试验以及组织观察。这些结果如表8所示。在此，以与第1实验同样的基准进行了评价。表8中的下划线表示其数值偏离所希望的范围或者本发明的范围。如表8所示，所有的条件在本发明范围内的发明例可以确保适当的强度，且可以得到优良的延展性以及扩孔性。在使用Cr含量为0.3％以上的钢种a2～f2的条件下，虽然C含量比较高，但可以抑制过剩的强度的上升。这意味着如果Cr含量为0.3％以上，则容易抑制强度的上升。另一方面，在任一种以上的条件偏离本发明范围的比较例中，不能得到所希望的强度、延展性和/或扩孔性。

(第3实验)

在第3实验中，使用表9所示的化学组成的钢(钢种a3～d3以及A3～H3)铸造板坯，然后进行板坯加热、热轧、冷却、卷取、酸洗、冷轧以及连续退火。冷轧钢板的厚度设定为0.65mm。表9中的空栏表示该元素的含量低于检出极限。板坯加热的温度、热轧中的精轧温度、精轧中的在最终3个机架的总压下量、卷取温度、冷轧中的冷轧率以及连续退火中的退火温度如表10所示。此外，在所有的条件中，冷却从精轧结束后，在1秒钟以内开始。表9或者表10中的下划线表示其数值偏离本发明的范围。

然后，从所得到的钢板上采集试料，与第1实验同样进行了机械试验以及组织观察。这些结果如表11所示。在此，以与第1实验同样的基准进行了评价。表11中的下划线表示其数值偏离所希望的范围或者本发明的范围。如表11所示，所有的条件在本发明范围内的发明例可以确保适当的强度，且可以得到优良的延展性以及扩孔性。另一方面，在任一种以上的条件偏离本发明范围的比较例中，不能得到所希望的强度、延展性和/或扩孔性。

表10

产业上的可利用性

本发明例如可以在与具有380MPa～630MPa强度的冲压成形性优良的冷轧钢板以及镀锌冷轧钢板相关联的产业中加以利用。

Claims (14)

1.一种冷轧钢板，其特征在于，其以质量％计，具有以下所示的化学组成：

Si：0.01％～0.50％、

Mn或Cr或者它们双方：合计0.70％～1.50％、

C：在Cr：0％以上且低于0.30％的情况下为0.030％～0.060％、

在Cr：0.30％～1.50％的情况下为0.030％～0.080％、

Al：0.800％～2.000％、

P：0.030％以下、

S：0.0100％以下、

Mo：0.10％～0.50％、

O：0.0070％以下、

N：0.0070％以下、

B：0％～0.0020％、

Ti：0％～0.050％、

Nb：0％～0.050％、

V：0％～0.050％、

Ni：0％～1.00％、

Cu：0％～1.00％、

Ca或REM或者它们双方：合计0％～0.0300％、

W：0％～1.000％、

Mg：0％～0.010％、

Zr：0％～0.200％、

As：0％～0.500％、

Co：0％～1.000％、

Sn：0％～0.200％、

Pb：0％～0.200％、

Y：0％～0.200％、

Hf：0％～0.2000％、以及

剩余部分：Fe以及杂质；

且具有以下所示的组织：

铁素体的面积分数：95％以上、

残余奥氏体的面积分数以及马氏体的面积分数：合计1％～3％、

残余奥氏体的面积分数与残余奥氏体中的碳浓度之积：1以上、以及

将(hkl)面的强度表示为I(hkl)时，距表面的深度在冷轧钢板厚度的1/4区域的I(111)/{I(100)+I(110)}的值：2以下。

2.根据权利要求1所述的冷轧钢板，其特征在于：在所述化学组成中，

Cr：0.30％～0.80％、或

Mn：0.40％～1.00％、

或者这两者成立。

3.根据权利要求1或2所述的冷轧钢板，其特征在于：在所述化学组成中，

B：0.0003％～0.0020％、

Ti：0.005％～0.050％、

Nb：0.005％～0.050％、或

V：0.005％～0.050％、

或者它们的任意组合成立。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的冷轧钢板，其特征在于：在所述化学组成中，

Ni：0.01％～1.00％、或

Cu：0.01％～1.00％、

或者这两者成立。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的冷轧钢板，其特征在于：在所述化学组成中，Ca或REM或者它们双方：合计0.0005％～0.0300％成立。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的冷轧钢板，其特征在于：在所述化学组成中，

W：0.001％～1.000％、

Mg：0.0001％～0.010％、

Zr：0.0001％～0.200％、

As：0.0001％～0.500％、

Co：0.0001％～1.000％、

Sn：0.0001％～0.200％、

Pb：0.0001％～0.200％、

Y：0.0001％～0.200％、或

Hf：0.0001％～0.2000％、

或者它们的任意组合成立。

7.一种镀锌冷轧钢板，其特征在于，其包括：

权利要求1～6中任一项所述的冷轧钢板、和

在所述冷轧钢板的表面形成的热浸镀锌层或者合金化热浸镀锌层。

8.一种冷轧钢板的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下工序：

对加热至1250℃以下的温度区域的板坯进行热轧而得到热轧板的工序，

对所述热轧板在650℃以下的温度区域进行卷取的工序，

接着，以70％以上的压下率对所述热轧板进行冷轧而得到冷轧板的工序，以及

在750℃～900℃的温度区域对所述冷轧板进行连续退火的工序；

所述进行热轧的工序具有在850℃～1000℃的温度区域于铁素体和奥氏体2相存在的状态下进行精轧的工序；

在所述精轧中，将在最后3个机架的总压下量设定为60％以上；

从所述精轧结束后，在1秒钟以内开始冷却；

所述板坯以质量％计，具有以下所示的化学组成：

Si：0.01％～0.50％、

Mn或Cr或者它们双方：合计0.70％～1.50％、

C：在Cr：0％以上且低于0.30％的情况下为0.030％～0.060％、

在Cr：0.30％～1.50％的情况下为0.030％～0.080％、

Al：0.800％～2.000％、

P：0.030％以下、

S：0.0100％以下、

Mo：0.10％～0.50％、

O：0.0070％以下、

N：0.0070％以下、

B：0％～0.0020％、

Ti：0％～0.050％、

Nb：0％～0.050％、

V：0％～0.050％、

Ni：0％～1.00％、

Cu：0％～1.00％、

Ca或REM或者它们双方：合计0％～0.0300％、

W：0％～1.000％、

Mg：0％～0.010％、

Zr：0％～0.200％、

As：0％～0.500％、

Co：0％～1.000％、

Sn：0％～0.200％、

Pb：0％～0.200％、

Y：0％～0.200％、

Hf：0％～0.2000％、以及

剩余部分：Fe以及杂质。

9.根据权利要求8所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于：在所述化学组成中，

Cr：0.30％～0.80％、或

Mn：0.40％～1.00％、

或者这两者成立。

10.根据权利要求8或9所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于：在所述化学组成中，

B：0.0003％～0.0020％、

Ti：0.005％～0.050％、

Nb：0.005％～0.050％、或

V：0.005％～0.050％、

或者它们的任意组合成立。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于：在所述化学组成中，

Ni：0.01％～1.00％、或

Cu：0.01％～1.00％、

或者这两者成立。

12.根据权利要求8～11中任一项所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于：在所述化学组成中，Ca或REM或者它们双方：合计0.0005％～0.0300％成立。

13.根据权利要求8～12中任一项所述的冷轧钢板的制造方法，其特征在于：在所述化学组成中，

W：0.001％～1.000％、

Mg：0.0001％～0.010％、

Zr：0.0001％～0.200％、

As：0.0001％～0.500％、

Co：0.0001％～1.000％、

Sn：0.0001％～0.200％、

Pb：0.0001％～0.200％、

Y：0.0001％～0.200％、或

Hf：0.0001％～0.2000％、

或者它们的任意组合成立。

14.一种镀锌冷轧钢板的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下工序：

采用权利要求8～13中任一项所述的方法制造冷轧钢板的工序，以及

在所述冷轧钢板的表面形成热浸镀锌层或者合金化热浸镀锌层的工序。