CN107406939B

CN107406939B - 高强度冷轧钢板及其制造方法

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Publication number: CN107406939B
Application number: CN201680013813.1A
Authority: CN
Inventors: 假屋房亮; 小野义彦; 船川义正; 森真; 森一真; 杉原玲子
Original assignee: NKK Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2016-02-16
Publication date: 2018-12-18
Anticipated expiration: 2036-02-16
Also published as: WO2016147550A1; MX2017011695A; US20180057919A1; JP6037087B1; KR20170110700A; US10655201B2; JPWO2016147550A1; EP3269836B1; CN107406939A; EP3269836A4; KR101975136B1; EP3269836A1

Abstract

一种拉伸强度为980MPa以上的高强度冷轧钢板及其制造方法，该高强度冷轧钢板以质量％计含有C：0.070～0.100％、Si：0.50～0.70％、Mn：2.40～2.80％、P：0.025％以下、S：0.0020％以下、Al：0.020～0.060％、N：0.0050％以下、Nb：0.010～0.060％、Ti：0.010～0.030％、B：0.0005～0.0030％、Sb：0.005～0.015％、Ca：0.0015％以下、Cr：0.01～2.00％、Mo：0.01～1.00％、Ni：0.01～5.00％、Cu：0.01～5.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，在距离钢板表面为板厚1/4的位置处，具有面积率为30％以上的铁素体相、面积率的合计为40～65％的选自贝氏体相与马氏体相的组中的至少一个相、和面积率为5％以下的渗碳体，在距离钢板表面为板厚50μm的位置处，具有面积率为40～55％的铁素体相。

Description

高强度冷轧钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及拉伸强度为980MPa以上的高强度冷轧钢板及其制造方法。本发明的高强度冷轧钢板的弯曲加工性优异，适合于汽车部件等用途。

背景技术

近年来，从保护地球环境的方面出发，正在尝试减少CO₂等废气。在汽车产业中，正在谋求通过使车体轻量化、提高油耗定额而减少废气量的对策。

作为车体轻量化的方法之一，可以举出通过使汽车中所用的冷轧钢板高强度化而减薄板厚的方法。但是，已知伴随着冷轧钢板的高强度化，弯曲加工性会降低，需要可兼顾高强度与弯曲加工性的冷轧钢板。随着高强度冷轧钢板的强度水平的上升，冷轧钢板内的机械性能的偏差具有变大的趋势。由此，在利用存在许多弯曲加工部位的弯曲成型制作部件时，从提高部件成品率的方面出发，要求提高冷轧钢板内的弯曲加工性的稳定性。需要说明的是，通常可以使用临界弯曲半径/板厚(R/t)作为弯曲加工性的稳定性评价指标，R/t的值越小则可以评价冷轧钢板内的弯曲加工性的稳定性越好。

针对上述要求，例如，专利文献1中公开了一种形状良好、弯曲性优异的拉伸强度为780～1470MPa的高强度冷轧钢板及其制造方法。对于特定组成范围的钢板，不以规定的贝氏体转变温度终止冷却而在过冷却后进行再加热，从而部分回火而混杂有马氏体，或者由于以不同的温度发生转变，因此有时存在硬度具有差异的贝氏体。在该情况下，专利文献1中也公开了下述内容：若Ms点为-196℃以上的残余奥氏体相的体积率为2％以下，则与以规定的贝氏体转变温度终止冷却的情况相比，实用上不会使弯曲性恶化，而且与在冷却至室温后进行再加热的情况相比，能够使形状显著良好。虽然利用90°弯曲试验评价了弯曲加工性，但关于评价位置未进行任何考虑，对于弯曲加工性的稳定性也没有公开。

专利文献2中公开了一种弯曲加工性和耐开孔性优异的钢板。并且专利文献2公开了下述方法：利用将钢板轧制后进行骤冷、或者在轧制终止后进行再加热并骤冷等方法，形成马氏体主体组织或马氏体与下贝氏体的混合组织，在C含量范围内使Mn/C的值为一定值，从而提高弯曲加工性。弯曲加工性利用压弯法进行评价，但关于评价位置未进行任何考虑，关于弯曲加工性的稳定性没有公开。此外，虽然有布氏硬度的规定，但关于拉伸强度没有公开。

专利文献3中公开了一种弯曲性优异的高张力钢板及其制造方法。并且专利文献3公开了下述方法：对具有特定化学组成的钢进行加热、粗轧后，实施在1050℃以下开始、在Ar₃点～Ar₃+100℃完成的热精轧，之后以20℃/秒以下的冷却速度冷却，在600℃以上进行卷取，进行酸洗、50～70％的压下率的冷轧，以(α+γ)两相区退火30～90秒，以5℃/秒以上冷却至550℃，由此得到在轧制方向弯曲、宽度方向弯曲和45°方向弯曲中密合弯曲均良好的钢板。弯曲加工性利用密合弯曲进行评价，但关于评价位置未进行任何考虑，关于弯曲加工性的稳定性没有公开。此外，虽然利用拉伸试验评价了拉伸特性，但强度为980MPa以下，作为用于汽车的高强度钢板存在强度不足的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-280090号公报

专利文献2：日本特开2007-231395号公报

专利文献3：日本特开2001-335890号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是鉴于上述情况进行的，其目的在于提供一种拉伸强度为980MPa以上、弯曲加工性优异、且强度·延展性平衡(TS×El)优异的高强度冷轧钢板及其制造方法。

用于解决课题的方案

本发明人从成分组成和金属组织的方面出发进行了深入的研究。结果发现，将成分组成调整为适当范围、适当地控制金属组织极其重要。并且发现，通过形成下述金属组织，即，在距离钢板表面为板厚1/4的位置处，具有面积率为30％以上的铁素体相、面积率为40～65％的贝氏体相和/或马氏体相与面积率为5％以下的渗碳体，在距离钢板表面为板厚50μm的位置处，具有面积率为40～55％的铁素体相，从而拉伸强度为980MPa以上，在冷轧钢板内可得到稳定的弯曲加工性。此外，令人惊讶地发现，不仅能够实现优异的强度和稳定的弯曲加工性，而且还能够实现优异的强度·延展性平衡。

作为用于获得良好的弯曲加工性的金属组织，优选铁素体相与马氏体相和/或贝氏体相的复合组织。该复合组织通过在退火后将钢板冷却至规定的温度而得到。但是，由于退火中或冷却中的气氛会使钢板表层的B(硼)量降低，从而钢板表层的淬火性降低，钢板表层的铁素体相的面积率增加，则奥氏体相中C变浓，在钢板表层有时会生成硬质的马氏体相或贝氏体相。钢板表层的金属组织为铁素体相与硬质的马氏体相和/或贝氏体相的复合组织时，硬度差大，因而在冷轧钢板内无法稳定地得到高的弯曲加工性。

与此相对，本发明人通过如上所述规定成分组成、特别是Sb含量和金属组织，从而在具有铁素体相、贝氏体相和/或马氏体相、渗碳体的复合组织中，拉伸强度为980MPa以上，并且在冷轧钢板内能够稳定地得到良好的弯曲加工性。即，作为金属组织，在距离钢板表面为板厚1/4的位置处，对铁素体相的面积率进行规定，从而确保了强度、延展性，对贝氏体相和/或马氏体相与渗碳体的面积率进行适当控制，从而确保了强度和弯曲加工性。此外，在距离钢板表面为板厚50μm的位置处，对铁素体相的面积率进行适当控制，从而在冷轧钢板内能够稳定地得到高的弯曲加工性。此外，不仅能够实现优异的强度和稳定的弯曲加工性，而且还能够实现优异的强度·延展性平衡。

本发明基于上述技术思想，其要点如下所述。

[1]一种拉伸强度为980MPa以上的高强度冷轧钢板，作为成分组成，其以质量％计含有C：0.070～0.100％、Si：0.50～0.70％、Mn：2.40～2.80％、P：0.025％以下、S：0.0020％以下、Al：0.020～0.060％、N：0.0050％以下、Nb：0.010～0.060％、Ti：0.010～0.030％、B：0.0005～0.0030％、Sb：0.005～0.015％、Ca：0.0015％以下、Cr：0.01～2.00％、Mo：0.01～1.00％、Ni：0.01～5.00％、Cu：0.01～5.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，作为金属组织，在距离钢板表面为板厚1/4的位置处，具有面积率为30％以上的铁素体相、面积率的合计为40～65％的选自贝氏体相与马氏体相的组中的至少一个相、和面积率为5％以下的渗碳体，在距离钢板表面为板厚50μm的位置处，具有面积率为40～55％的铁素体相。

[2]如[1]所述的拉伸强度为980MPa以上的高强度冷轧钢板，其中，作为成分组成，以质量％计进一步含有选自V：0.005～0.100％、REM：0.0010～0.0050％的组中的至少一种元素。

[3]一种拉伸强度为980MPa以上的高强度冷轧钢板的制造方法，其中，使用具有[1]或[2]所述的成分组成的钢材料，以Ar₃点以上的精轧终止温度进行热轧，以600℃以下的温度进行卷取，酸洗后进行冷轧，之后进行退火处理时，

在上述退火处理中，以0.15℃/分钟以下的平均加热速度加热至600℃以下的温度，以700～(Ac₃－5)℃的退火温度保持5～50小时，接下来，以1.2℃/分钟以上的平均冷却速度冷却至620℃以上的温度。

需要说明的是，本发明中，高强度是指拉伸强度TS为980MPa以上。本发明中，特别可以提供拉伸强度为980～1150MPa、弯曲加工性优异、且强度·延展性平衡优异的冷轧钢板。

发明的效果

根据本发明，可得到拉伸强度为980MPa以上、弯曲加工性优异、且强度·延展性平衡优异的高强度冷轧钢板。本发明的高强度冷轧钢板由于冷轧钢板内的弯曲加工性稳定、优异，因而例如通过用于汽车结构部件能够由车体轻量化而实现油耗定额的改善，并且能够实现高的部件成品率，工业上的利用价值非常大。

具体实施方式

下面，对本发明进行具体说明。需要说明的是，在下述说明中，关于钢的成分组成，各元素的含量的单位为“质量％”，只要不特别声明则仅以“％”表示。

首先，对本发明中作为最重要的特征的成分组成进行说明。

C：0.070～0.100％

C是为了确保所期望的强度、将金属组织复合化、使强度和延展性提高而必要的元素，因此需要为0.070％以上。另一方面，若含有超过0.100％的C，则强度上升显著，无法得到所期望的弯曲加工性。因此，C为0.070～0.100％的范围内。

Si：0.50～0.70％

Si是对于不使钢的延展性显著降低、强化钢有效的元素。此外，是对于控制距离钢板表面为50μm位置的铁素体相的面积率而言重要的元素。由此，Si需要为0.50％以上。但是，若含量超过0.70％，则强度显著上升，无法得到所期望的弯曲加工性。因此，Si为0.50～0.70％的范围内。优选Si为0.55～0.70％。

Mn：2.40～2.80％

Mn与C同样地是为了确保所期望的强度而必要的元素，是对于使奥氏体相稳定、在退火中的冷却中控制铁素体相生成而言重要的元素。因此，Mn需要为2.40％以上。但是，若过量地含有超过2.80％的Mn，则贝氏体相和/或马氏体相的面积率变得过大，无法得到所期望的弯曲加工性。因此，Mn为2.80％以下。优选Mn为2.50～2.80％。

P：0.025％以下

P是对钢的强化有效的元素，可以根据钢板的强度水平来添加P，为了得到这样的效果，优选含有0.005％以上的P。另一方面，若P含量超过0.025％，则焊接性劣化。因此，P为0.025％以下。在要求更优异的焊接性的情况下，P优选为0.020％以下。

S：0.0020％以下

S成为MnS等非金属夹杂物，在弯曲试验中非金属夹杂物与金属组织的界面容易破裂，无法得到所期望的弯曲加工性。S优选为极低，S为0.0020％以下。另外，在要求更优异的弯曲加工性的情况下，S优选为0.0015％以下。

Al：0.020～0.060％

Al含有0.020％以上，以进行钢的脱氧。另一方面，若超过0.060％，则表面性状劣化，因而Al为0.020～0.060％的范围内。

N：0.0050％以下

N若与B形成B氮化物，则在退火中的冷却中提高淬火性的B量降低，在板厚方向上距离钢板表面为50μm位置的铁素体相的面积率增加，无法得到所期望的弯曲加工性。由此，本发明中N优选尽可能少。因此，N为0.0050％以下。优选N为0.0040％以下。

Nb：0.010～0.060％

Nb在钢中形成碳氮化物，是对钢的高强度化和金属组织微细化有效的元素，为了获得这样的效果，含有0.010％以上的Nb。另一方面，若含有超过0.060％的Nb，则强度上升显著，无法得到所期望的弯曲加工性。因此，Nb为0.010～0.060％的范围内。Nb的下限侧优选为0.020％以上。上限侧优选为0.050％以下。

Ti：0.010～0.030％

Ti与Nb同样地在钢中形成碳氮化物，是对钢的高强度化和金属组织微细化有效的元素，同时抑制使淬火性降低的B氮化物的形成。为了获得这样的效果，含有0.010％以上的Ti。另一方面，若含有超过0.030％的Ti，则强度上升显著，无法得到所期望的弯曲加工性。因此，Ti为0.010～0.030％的范围内。Ti的下限侧优选为0.012％以上。上限侧优选为0.022％以下。

B：0.0005～0.0030％

B是对于提高钢的淬火性、在退火中的冷却中控制铁素体相生成而言重要的元素。此外，其是对于控制板厚方向上距离钢板表面为50μm位置处的铁素体相的面积率而言有效的元素。为了获得这样的效果，含有0.0005％以上的B。另一方面，若含有超过0.0030％的B，不仅其效果达到饱和，而且还会导致热轧、冷轧中的轧制负荷增大。因此，B为0.0005～0.0030％的范围内。优选B为0.0005～0.0025％。

Sb：0.005～0.015％

Sb在本发明中为最重要的元素。即，在退火过程中，Sb在钢的表层变浓，从而抑制存在于钢表层的B量的降低，能够将板厚方向上距离钢板表面为50μm位置处的铁素体相的面积率控制为所期望的范围。为了获得这样的效果，含有0.005％以上的Sb。另一方面，若含有超过0.015％的Sb，不仅其效果达到饱和，而且由于Sb的晶界偏析会使韧性降低。因此，Sb为0.005～0.015％的范围内。Sb的下限侧优选为0.008％以上。上限侧优选为0.012％以下。

Ca：0.0015％以下

Ca成为在轧制方向扩展的氧化物，在弯曲试验中该氧化物与金属组织的界面容易破裂，无法得到所期望的弯曲加工性。Ca量优选为极低，Ca为0.0015％以下。另外，在要求更优异的弯曲加工性的情况下，Ca优选为0.0007％以下。进一步优选为0.0003％以下。

Cr：0.01～2.00％

Cr是使钢的淬火性提高、有助于高强度化的元素。为了获得这样的效果，含有0.01％以上的Cr。另一方面，若含有超过2.00％的Cr，则强度过度上升，无法得到所期望的弯曲加工性，因而Cr为2.00％以下。优选Cr为0.01～1.60％。

Mo：0.01～1.00％

Mo与Cr同样地是使钢的淬火性提高、有助于高强度化的元素。为了获得这样的效果，含有0.01％以上的Mo。另一方面，若含有超过1.00％的Mo，则强度过度上升，无法得到所期望的弯曲加工性，因而Mo为1.00％以下。优选Mo为0.01～0.60％。

Ni：0.01～5.00％

Ni是有助于钢的强度的元素，为了强化钢而含有Ni。为了获得这样的效果，含有0.01％以上的Ni。另一方面，若含有超过5.00％的Ni，则强度过度上升，无法得到所期望的弯曲加工性，因而Ni为5.00％以下。优选Ni为0.01～1.00％。

Cu：0.01～5.00％

Cu与Ni同样地是有助于钢的强度的元素，为了强化钢而含有Cu。为了获得这样的效果，含有0.01％以上的Cu。另一方面，若含有超过5.00％的Cu，则强度过度上升，无法得到所期望的弯曲加工性，因而Cu为5.00％以下。优选Cu为0.01～1.00％。

剩余部分为Fe和不可避免的杂质。

上述成分为基本组成，但本发明中除了上述基本组成以外，也可以含有选自V、REM的组中的至少一种元素。

选自V：0.005～0.100％、REM：0.0010～0.0050％的组中的至少一种元素

为了提高钢的淬火性、进行高强度化，可以含有V。V的下限为获得所期望的效果的最低限的量，另外，上限为效果达到饱和的量。为了使硫化物形状球状化、改善弯曲加工性，可以含有REM。下限为获得所期望的效果的最低限的量，另外，上限为效果达到饱和的量。由此，在含有这些元素的情况下，V为0.005～0.100％，REM为0.0010～0.0050％。优选V为0.005～0.050％。

接着，对本发明的拉伸强度为980MPa以上的高强度冷轧钢板的金属组织的限定理由进行说明。首先，对板厚方向上距离钢板表面为1/4位置处的金属组织进行说明。

铁素体相的面积率：30％以上

为了确保延展性，铁素体相以面积率计需要为30％以上。优选为35％以上。另一方面，从确保拉伸强度为980MPa以上的观点来看，铁素体相的面积率优选为60％以下，更优选为55％以下。需要说明的是，本发明中，未再结晶铁素体相包含于铁素体相中。在包含未再结晶铁素体相时，未再结晶铁素体相的面积率优选为10％以下。

选自贝氏体相和马氏体相的组中的至少一种相的面积率：40～65％

为了确保强度，选自贝氏体相和马氏体相的组中的至少一种相的面积率需要为40％以上。另一方面，若选自贝氏体相和马氏体相的组中的至少一种相的面积率超过65％，则强度过度上升，无法得到所期望的弯曲加工性，因而面积率为65％以下。优选选自贝氏体相和马氏体相的组中的至少一种相的面积率为45～60％。本发明中所说的贝氏体相包括片状的渗碳体沿着条状铁素体的界面析出的所谓上贝氏体；和渗碳体在条状铁素体内微细分散的所谓下贝氏体。本发明中所说的马氏体相是指不存在渗碳体的析出的马氏体。需要说明的是，贝氏体相和马氏体相能够通过扫描型电子显微镜(SEM)容易地区分。

渗碳体的面积率：5％以下

为了确保良好的弯曲加工性，渗碳体的面积率需要为5％以下(包括0％)。另外，本发明中所说的渗碳体是指不包含于任一金属组织中而单独存在的渗碳体。

需要说明的是，作为铁素体相、贝氏体相、马氏体相、渗碳体以外的其他金属组织，可以包含残余奥氏体相等。该情况下，残余奥氏体相等其他金属组织的面积率优选为5％以下。

以上的金属组织可以利用后述实施例中记载的方法求出。

板厚方向上距离钢板表面为50μm位置处的铁素体相的面积率为40～55％

板厚方向上距离钢板表面为50μm位置处的铁素体相是本发明中最重要的金属组织。板厚方向上距离钢板表面为50μm位置处的铁素体相承担着分散因弯曲加工而对钢板所赋予的应变的作用。为了有效地分散应变、在钢板内稳定地确保高的弯曲加工性，需要板厚方向上距离钢板表面为50μm位置处的铁素体相的面积率为40％以上。另一方面，若该面积率超过55％，则在贝氏体相、马氏体相中C过度变浓，发生硬质化，铁素体相与贝氏体相、马氏体相的硬度差增大，无法得到所期望的弯曲加工性。因此，板厚方向上距离钢板表面为50μm位置处的铁素体相的面积率为55％以下。该面积率优选为45～55％。

以上的金属组织可以利用后述实施例中记载的方法求出。

从兼顾用于汽车车体时确保碰撞安全性与车体轻量化的方面考虑，本发明的冷轧钢板的拉伸强度为980MPa以上。

本发明的冷轧钢板中，板厚优选为0.8mm以上，更优选为1.0mm以上。另一方面，板厚优选为2.3mm以下。本发明的冷轧钢板在其表面具备化学转化处理膜等时，板厚为不包括在表面所具备的膜等的铁素体钢板的板厚。

接着，对拉伸强度为980MPa以上的高强度冷轧钢板的优选制造方法进行说明。

通过利用转炉等的熔炼方法对具有上述成分组成的钢液进行熔炼，利用连续铸造法等铸造方法制成钢材料(扁钢坯)。

[热轧工序]

接下来，使用所得到的钢材料，实施加热、轧制而制成热轧板的热轧。此时，热轧中，使精轧的终止温度为Ar₃点(℃)以上，以600℃以下的温度进行卷取。需要说明的是，在以下的热轧工序的说明中，温度为钢板表面温度。

精轧的终止温度：Ar₃点以上

若精轧的终止温度小于Ar₃点，则在钢板表层部生成铁素体相，由于加工应变导致的铁素体相的粗大化等，板厚方向的金属组织变得不均匀。此外，在冷轧或退火后的金属组织中，无法将板厚方向上距离钢板表面为50μm位置处的铁素体相的面积率控制为55％以下。因此，精轧的终止温度为Ar₃点以上。对上限没有特别限定，由于以过高的温度进行轧制时会引起氧化层损伤等，因而，精轧的终止温度优选为1000℃以下。需要说明的是，Ar₃点可以由下述式(1)算出。

Ar₃＝910-310×[C]-80×[Mn]-20×[Cu]-15×[Cr]-55×[Ni]-80×[Mo]+0.35×(t-0.8)…(1)

此处，[M]表示元素M的含量(质量％)，t表示板厚(mm)。

卷取温度：600℃以下

若卷取温度超过600℃，则在热轧后的热轧板中金属组织成为铁素体相和珠光体相，因而，在冷轧后的退火后的钢板中，成为渗碳体的面积率超过5％的金属组织，无法得到所期望的弯曲加工性。因此，卷取温度为600℃以下。需要说明的是，由于热轧板的形状会发生劣化，因而卷取温度优选为200℃以上。

[酸洗工序、冷轧工序]

接下来，进行酸洗，进而进行冷轧。

在酸洗工序中，将表面生成的黑皮氧化层除去。需要说明的是，酸洗条件没有特别限定。

冷轧的压下率：40％以上(优选条件)

若冷轧的压下率小于40％，则铁素体相的再结晶难以进行，在退火后的金属组织中残存有未再结晶铁素体相，弯曲加工性有时会降低。由此，冷轧的压下率优选为40％以上。

[退火工序]

接下来进行退火。此时，包括下述工序：以0.15℃/分钟以下的平均加热速度加热至600℃以下的第1加热温度的工序；以700～(Ac₃-5)℃的退火温度保持5～50小时的工序；接下来以1.2℃/分钟以上的平均冷却速度冷却至620℃以上的第1冷却温度的工序。需要说明的是，以下的退火工序的说明中的温度为钢板温度。

以0.15℃/分钟以下的平均加热速度加热至600℃以下的第1加热温度

平均加热速度超过0.15℃/分钟时，在退火后的钢板中距离钢板表面为板厚50μm位置处的铁素体相的面积率小于40％，无法得到所期望的弯曲加工性。平均加热速度小于0.10℃/分钟时，需要比通常更长的炉，消耗能量增大，会引起成本增加和生产效率的恶化。由此，平均加热速度优选为0.10℃/分钟以上。需要说明的是，若第1加热温度超过600℃，则板厚方向上距离钢板表面为50μm位置处的铁素体相的面积率过度增加，无法得到所期望的弯曲加工性。因此，第1加热温度为600℃以下。另一方面，为了稳定地将距离钢板表面表层为板厚50μm位置处的铁素体相的面积率确保为40％以上，第1加热温度优选为550℃以上。

以700～(Ac₃-5)℃的退火温度保持5～50小时

在上述控制加热后，进一步加热，升温至退火温度。退火(保持)温度小于700℃的情况下、或退火(保持)时间小于5小时的情况下，退火时在热轧工序中生成的渗碳体无法充分熔解，奥氏体相的生成变得不充分，在退火冷却时无法确保充分量的贝氏体相、马氏体相，强度变得不足。此外，渗碳体的面积率超过5％，无法得到所期望的弯曲加工性。另一方面，退火(保持)温度超过(Ac₃-5)℃的情况下，奥氏体相的晶粒生长显著，退火后距离钢板表面为板厚1/4位置处的铁素体相的面积率小于30％，强度过度上升，无法得到所期望的弯曲加工性。退火(保持)时间超过50小时的情况下，在退火后的钢板中板厚方向上距离钢板表面为50μm位置处的铁素体相的面积率超过55％，弯曲加工性劣化。需要说明的是，Ac₃点(℃)可以由下述式(2)算出。

Ac₃＝910-203×[C]^1/2-15.2×[Ni]+44.7×[Si]+104×[V]+31.5×[Mo]+13.1×[W]-30×[Mn]-11×[Cr]-20×[Cu]+700×[P]+400×[Al]+120×[As]+400×[Ti]…(2)

此处，[M]表示元素M的含量(质量％)，不含有的元素为0。

以1.2℃/分钟以上的平均冷却速度冷却至620℃以上的第1冷却温度

该温度区域(退火温度～第1冷却温度)的平均冷却速度是本发明中重要的特征之一。平均冷却速度小于1.2℃/分钟的情况下，冷却中在钢板的表层区域铁素体过度析出，板厚方向上距离钢板表面为50μm位置处的铁素体相的面积率超过55％，无法得到所期望的弯曲加工性。平均冷却速度优选为1.4℃/分钟以上。对平均冷却速度的上限没有特别规定，但超过1.7℃/分钟的冷却会出现效果饱和，因而平均冷却速度优选为1.7℃/分钟以下。第1冷却温度小于620度的情况下，冷却中在钢板的表层区域铁素体相过度析出，板厚方向上距离钢板表面为50μm位置处的铁素体相的面积率超过55％，无法得到所期望的弯曲加工性。由此，第1冷却温度为620℃以上。第1冷却温度优选为640℃以上。另一方面，为了稳定地将距离钢板表面表层为板厚50μm位置处的铁素体相的面积率确保为40％以上，第1冷却温度优选为680℃以下。

通过包括上述工序的制造方法，得到本发明的拉伸强度为980MPa以上的高强度冷轧钢板。

需要说明的是，在本发明的制造方法中的退火处理中，只要在上述温度范围内则保持温度未必是一定的，而且即便在冷却速度在冷却中发生了变化的情况下，只要在规定的平均冷却速度的范围内就没有问题。另外，只要热处理中满足所期望的热历史，即便使用任意的设备来实施热处理，也不会损害本发明的主旨。除此以外，也可以为了形状矫正而实施调制轧制。调制轧制以伸长率计优选为0.3％以下。

本发明中，假设了经过通常的炼钢、铸造、热轧、酸洗、冷轧、退火的各工序来制造钢板的情况。但是，例如，通过薄钢坯铸造等省略热轧工序的一部分或全部而进行制造，具备本发明的成分组成、金属组织、拉伸强度的情况也包含于本发明的范围中。

此外，本发明中，即便对所得到的高强度冷轧钢板实施化学转化处理等各种表面处理，也不会损害本发明的效果。

实施例

下面，基于实施例对本发明进行具体说明。本发明的技术范围不限定于下述实施例。

将具有表1所示的成分组成(剩余部分为Fe和不可避免的杂质)的钢材料(扁钢坯)作为起始材料。将这些钢材料加热至表2、表3所示的加热温度后，以表2、表3所示的条件进行热轧、酸洗，之后接着实施冷轧(压下率42～53％)、退火。需要说明的是，表2、表3所示的板厚在退火处理后也得到了维持。

对于如上得到的冷轧钢板，对组织观察、拉伸特性、弯曲加工性进行了评价。以下示出测定方法。

(1)组织观察

关于金属组织，对与钢板轧制方向平行的截面进行研磨后，用3％硝酸乙醇进行腐蚀，利用扫描型电子显微镜(SEM)以2000倍的倍率对10个视野观察距离钢板表面为板厚1/4的位置，通过使用了Media Cybernetics公司制造的图像分析软件”Image Pro Plusver.4.0”的图像分析处理，对其图像进行分析，求出各相的面积率。即，通过图像分析，在数字图像上辨别铁素体相、贝氏体相、马氏体相、渗碳体，并进行图像处理，在每个测定视野求出各个相的面积率。对这些值进行平均(10个视野)，作为各个相的面积率。

距离钢板表面为板厚50μm位置处的铁素体相的面积率

对与钢板轧制方向平行的表层位置进行研磨后，用3％硝酸乙醇进行腐蚀，利用扫描型电子显微镜(SEM)以2000倍的倍率对10个视野观察距离钢板表面为板厚50μm位置处的视野，通过使用了Media Cybernetics公司制造的图像分析软件”Image Pro Plusver.4.0”的图像分析处理，对其图像进行分析，求出铁素体相的面积率。即，通过图像分析，在数字图像上辨别铁素体相并进行图像处理，在每个测定视野求出铁素体相的面积率。对这些值进行平均(10个视野)，作为距离表层为50μm的铁素体相的面积率。

(2)拉伸特性

从与所得到的钢板的轧制方向成直角的方向采集JIS5号拉伸试验片，实施了拉伸试验(JIS Z 2241(2011))。拉伸试验实施至断裂为止，求出拉伸强度(TS)、延展性(断裂伸长率：El)。拉伸强度以980MPa以上为合格。另外，在拉伸强度(TS)与延展性(El)之积为12500MPa·％以上的情况下，判断强度·延展性平衡良好。优选强度·延展性平衡为13000MPa·％以上。

(3)弯曲加工性

弯曲加工性的评价基于JIS Z 2248中规定的V形块法来实施。关于评价用样品，在钢板的宽度方向(w)上在1/8w、1/4w、1/2w(板宽度方向中央)、3/4w、7/8w这5处各自采集N＝3。弯曲试验中，利用目视确认弯曲部的外侧有无裂缝，将不产生裂缝的最小的弯曲半径作为临界弯曲半径。本发明中，对5处的临界弯曲半径进行平均，作为钢板的临界弯曲半径。表2、表3中记载了临界弯曲半径/板厚(R/t)。本发明中，将R/t为2.5以下判断为良好。

将如上得到的结果与条件一并示于表2、表3中。

由表2和表3可知，作为金属组织，在距离钢板表面为板厚1/4的位置处具有面积率为30％以上的铁素体相、面积率为40～65％的贝氏体相和/或马氏体相、面积率为5％以下的渗碳体；并且在距离钢板表面为板厚50μm的位置处具有面积率为40～55％的铁素体相的本发明例中，拉伸强度、强度·延展性平衡、弯曲性加工性良好。

另一方面，在比较例中，强度、强度·延展性平衡、弯曲加工性中的任意一种以上低。特别是，可知：成分组成不合适的比较例(钢板No.15)即便使金属组织适当化，弯曲加工性也未得到改善。

Claims

1.一种拉伸强度为980MPa以上的高强度冷轧钢板，作为成分组成，其以质量％计含有C：0.070～0.100％、Si：0.50～0.70％、Mn：2.40～2.80％、P：0.025％以下、S：0.0020％以下、Al：0.020～0.060％、N：0.0050％以下、Nb：0.010～0.060％、Ti：0.010～0.030％、B：0.0005～0.0030％、Sb：0.005～0.015％、Ca：0.0015％以下、Cr：0.01～2.00％、Mo：0.01～1.00％、Ni：0.01～5.00％、Cu：0.01～5.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，

作为金属组织，

在距离钢板表面为板厚1/4的位置处，具有面积率为30％以上的铁素体相、面积率的合计为40％～65％的选自贝氏体相与马氏体相的组中的至少一个相、和面积率为5％以下的渗碳体，

在距离钢板表面为板厚50μm的位置处，具有面积率为40％～55％的铁素体相。

2.如权利要求1所述的拉伸强度为980MPa以上的高强度冷轧钢板，其中，作为成分组成，以质量％计进一步含有选自V：0.005～0.100％、REM：0.0010～0.0050％的组中的至少一种元素。

3.一种拉伸强度为980MPa以上的高强度冷轧钢板的制造方法，其中，使用具有权利要求1或2所述的成分组成的钢材料，以Ar₃点以上的精轧终止温度进行热轧，以600℃以下的温度进行卷取，酸洗后进行冷轧，之后进行退火处理时，

在所述退火处理中，以0.15℃/分钟以下的平均加热速度加热至550℃以上且600℃以下的温度，进一步加热，升温至700～(Ac₃－5)℃的退火温度，以700～(Ac₃－5)℃的退火温度保持5～50小时，接下来，以1.2℃/分钟以上的平均冷却速度冷却至620℃以上且680℃以下的温度。