CN111868286B - 钢板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供对于结构构件、特别是汽车的骨架构件或增强构件、进而耐碰撞构件有用的具有1320MPa以上的抗拉强度及26000MPa％以上的抗拉强度与总拉伸率之积、并且拉伸特性的不均小的含有Mn浓度高的钢板。该钢板的特征在于，以质量％计含有C：超过0.18％且低于0.45％、Si：0.001％以上且低于3.50％、Mn：超过4.00％且低于9.00％及sol.Al：0.001％以上且低于1.00％、B：0.0003％～0.010％、P：0.023％以下、S：0.010％以下、N：低于0.050％、O：低于0.020％及任意选择的元素，剩余部分为铁及杂质；抗拉强度为1320MPa以上及抗拉强度与总拉伸率之积为26000MPa％以上，总拉伸率的标准偏差为2.5以下。

Description

钢板
技术领域
本申请涉及具有优异的成形性的超高强度钢板，具体而言涉及具有优异的拉伸特性和高强度的含有Mn浓度高的钢板。
背景技术
为了达成汽车的车体及部件等的轻量化和安全性这两者，作为它们的原材料的钢板的高强度化正在取得进展。一般而言，如果将钢板高强度化，则拉伸率降低，钢板的成形性受损。因此，为了使用高强度钢板作为汽车用构件，需要提高相反的特性即强度和成形性这两者。
为了提高抗拉强度和拉伸率，迄今为止，提出了利用残余奥氏体的相变诱导塑性的所谓TRIP钢(例如专利文献1)。
残余奥氏体采用如下的方法来获得：通过使C在奥氏体中浓化，从而使奥氏体即便在室温下也不会相变成其它相。作为使奥氏体稳定化的技术，提出了使钢板中含有Si及Al等碳化物析出抑制元素，于钢板的制造阶段在钢板中产生的贝氏体相变期间使C在奥氏体中浓化。就该技术而言，如果钢板中含有的C含量多，则奥氏体进一步稳定化，能够增加残余奥氏体量，其结果是，能够制造强度和拉伸率这两者优异的钢板。然而，在钢板被用于结构构件的情况下，大多对钢板进行焊接，但如果钢板中的C含量多，则变得难以充分确保焊接性，作为结构构件使用受到限制。因此，期望以更少的C含量来提高钢板的强度和拉伸率这两者。
作为C含量少于上述TRIP钢、进而残余奥氏体量多于上述TRIP钢、强度和延展性超过上述TRIP钢的钢板，提出了添加有超过4.0％的Mn的钢(例如非专利文献1)。
在专利文献1中公开了一种钢板，其是添加有3.5％以上的Mn的钢板，通过将铁素体控制在30％～80％，抗拉强度及拉伸性优异。
在专利文献2中公开了一种钢板，其通过将添加有2～6％的Mn的钢的制造条件优化，从而抗拉强度及拉伸性优异。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-237054号公报
专利文献2：日本特开平7-188834号公报
非专利文献
非专利文献1：古川敬、松村理，熱処理，日本国、日本热处理协会，平成9年、第37号卷、第4号，p.204
发明内容
发明所要解决的课题
为了使用高强度钢板作为汽车用构件，期望在不降低焊接性的情况下确保相反的特性即强度和成形性。具体而言，期望具有抗拉强度为1320MPa以上及抗拉强度与总拉伸率之积为26000MPa％以上的优异的拉伸特性及高强度。
然而，例如在上述的专利文献1及专利文献2以及非专利文献1中公开的那样的含有超过4.0％的Mn的钢中，认为晶界及异相界面变得脆弱，抗拉强度试验中的拉伸特性的不均变大。因此，即使抗拉强度及抗拉强度与总拉伸率之积满足上述特性，关于实质性的拉伸特性也残留改善的余地。这样的拉伸特性的不均如果抗拉强度超过1320MPa则显著。
因此，期望具有抗拉强度为1320MPa以上及抗拉强度与总拉伸率之积为26000MPa％以上的优异的拉伸特性及高强度、并且拉伸特性的不均小的含有Mn浓度高的钢板。
用于解决课题的手段
在含有Mn浓度高的钢板中，为了确保抗拉强度为1320MPa以上及抗拉强度与总拉伸率之积为26000MPa％以上的特性、进而减小拉伸特性的不均，本发明人认识到：将含有Mn浓度高的钢板的P含量控制为0.023质量％以下及将B含量控制为0.0003质量％～0.010质量％的范围，进而，将这样的钢板以以往所没有的热轧条件和退火条件进行控制是有效的。
本申请的钢板是基于上述认识而进行的，其主旨如下。
(1)一种钢板，其特征在于，以质量％计含有：
C：超过0.18％且低于0.45％、
Si：0.001％以上且低于3.50％、
Mn：超过4.00％且低于9.00％、
sol.Al：0.001％以上且低于1.00％、
B：0.0003％～0.010％、
P：0.023％以下、
S：0.010％以下、
N：低于0.050％、
O：低于0.020％、
Cr：0.00％以上且低于2.00％、
Mo：0.00％～2.00％、
W：0.00％～2.00％、
Cu：0.00％～2.00％、
Ni：0.00％～2.00％、
Ti：0.000％～0.300％、
Nb：0.000％～0.300％、
V：0.000％～0.300％、
Ca：0.000％～0.010％、
Mg：0.000％～0.010％、
Zr：0.000％～0.010％、
REM：0.000％～0.010％、
Sb：0.000％～0.050％、
Sn：0.000％～0.050％、及
Bi：0.000％～0.050％，
剩余部分为铁及杂质；
抗拉强度为1320MPa以上及抗拉强度与总拉伸率之积为26000MPa％以上，
总拉伸率的标准偏差为2.5以下。
(2)根据上述(1)所述的钢板，其特征在于，以质量％计含有：
Cr：0.01％以上且低于2.00％、
Mo：0.01％～2.00％、
W：0.01％～2.00％、
Cu：0.01％～2.00％、及
Ni：0.01％～2.00％中的1种或2种以上。
(3)根据上述(1)或(2)所述的钢板，其特征在于，以质量％计含有：
Ti：0.005％～0.300％、
Nb：0.005％～0.300％、及
V：0.005％～0.300％中的1种或2种以上。
(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的钢板，其特征在于，以质量％计含有：
Ca：0.0001％～0.0100％、
Mg：0.0001％～0.0100％、
Zr：0.0001％～0.0100％、及
REM：0.0001％～0.0100％中的1种或2种以上。
(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的钢板，其特征在于，以质量％计含有：
Sb：0.0005％～0.0500％、
Sn：0.0005％～0.0500％、及
Bi：0.0005％～0.0500％中的1种或2种以上。
(6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的钢板，其特征在于，上述钢板的在L截面中距离表面为厚度的1/4位置处的金属组织以面积率计包含15％～75％的残余奥氏体。
(7)根据上述(1)～(6)中任一项所述的钢板，其特征在于，在上述钢板的表面具有热浸镀锌层。
(8)根据上述(1)～(6)中任一项所述的钢板，其特征在于，在上述钢板的表面具有合金化热浸镀锌层。
发明效果
根据本申请，能够提供对于结构构件、特别是汽车的骨架构件或增强构件、进而耐碰撞构件有用的具有1320MPa以上的抗拉强度及26000MPa％以上的抗拉强度与总拉伸率之积、并且拉伸特性的不均小的含有Mn浓度高的钢板。
具体实施方式
本发明人进行了深入研究，结果认识到：对于将含有Mn浓度高的钢板的P含量控制为0.023质量％以下及将B含量控制为0.0003质量％～0.010质量％的范围、进而具有上述的1320MPa以上的抗拉强度及26000MPa％以上的抗拉强度与总拉伸率之积的钢板，为了制造拉伸特性的不均小的钢板，以以往所没有的热轧条件和退火条件进行控制是有效的。
即，通过解析而清楚地表明：在Mn浓度高的钢板中可能产生的总拉伸率的不均不是起因于由以往的铸造引起的P的凝固偏析及与之相伴随的热轧钢板的带状组织的形成的总拉伸率的不均，或者也不是起因于热轧时的宽度方向的冷却不均等制造方法的不均的总拉伸率的不均，而是由向初生马氏体(硬质相)及残余奥氏体和其周围的组织的晶界的P的偏析及B的析出引起的脆化、换而言之是起因于晶界脆化的钢板的本质性不均。本发明以抑制了该晶界脆化的钢板作为对象。另外，本申请中，提出了包含用于抑制该晶界脆化的热处理方法的制造方法。
以下，对本申请的钢板的实施方式的例子进行说明。
1.化学组成
对如上述那样规定本申请的钢板的化学组成的理由进行说明。在以下的说明中，表示各元素的含量的“％”只要没有特别说明，则是指质量％。
(C：超过0.18％且低于0.45％)
C是为了提高钢的抗拉强度而极为重要的元素。为了得到1320MPa以上的抗拉强度，变得需要超过0.18％的C含量。另一方面，由于如果过剩地含有C则会损害钢板的焊接性，因此将C含量的上限设定为低于0.45％。从提高抗拉强度和总拉伸率的方面出发，C含量的下限值优选为0.20％以上，更优选为0.24％以上。通过将C含量的下限值设定为0.20％以上，在后述的退火中，以规定的退火温度将退火时间设定为15000s以上，从而以面积率(面积％)计残余奥氏体成为15％以上，抗拉强度与总拉伸率之积成为28000MPa％以上。通过将C含量的下限值设定为0.24％以上，进而将后述的B含量控制为0.0005％～0.0040％，在后述的退火中，在规定的退火温度下将退火时间设定为15000s以上，从而能够获得将抗拉强度与总拉伸率之积维持在28000MPa％以上、并且抗拉强度为1470MPa以上这样超高强度的钢板。C含量的上限值优选为0.40％以下，更优选为0.35％以下，通过将C含量的上限值设定为上述范围，能够进一步提高钢板的焊接性。
(Si：0.001％以上且低于3.50％)
Si也具有抑制渗碳体的析出和粗大化、容易控制在退火中生成的奥氏体的作用。为了获得上述效果，变得需要0.001％以上的Si含量。Si含量的下限值优选为0.01％以上，更优选为0.40％以上。另外，由于如果Si的含量成为1.00％以上，则能够保持强度-延展性平衡并且提高疲劳特性，因此Si含量的下限值进一步优选为1.00％以上。另一方面，由于如果过剩地含有Si则会损害钢板的镀覆性、化学转化处理性，因此将Si含量的上限值设定为低于3.50％。进而，Si含量的上限值优选为3.00％以下，更优选为2.50％以下。
(Mn：超过4.00％且低于9.00％)
Mn是使奥氏体稳定化、提高抗拉强度和总拉伸率的元素。另外，在本申请的钢板中，使Mn分配于奥氏体中，进一步使奥氏体稳定化。为了在室温下使奥氏体稳定化，需要超过4.00％的Mn。另一方面，由于如果钢板过剩地含有Mn则会损害延展性，因此将Mn含量的上限设定为低于9.00％。Mn含量的下限值优选为4.30％以上，更优选为4.80％以上，进一步优选为5.50％以上。Mn含量的上限值优选为8.00％以下，更优选为7.50％以下。通过将Mn含量的下限值及上限值设定为上述范围，能够进一步使奥氏体稳定化。
(sol.Al：0.001％以上且低于1.00％)
Al为脱氧剂，需要含有0.001％以上。另外，Al由于会扩展退火时的双相温度区域，因此还具有提高材质稳定性的作用。Al的含量越多则其效果变得越大，但由于如果过剩地含有Al，则会导致表面性状、涂装性及焊接性等的劣化，因此将sol.Al的上限设定为低于1.00％。sol.Al含量的下限值优选为0.005％以上，更优选为0.010％以上，进一步优选为0.020％以上。sol.Al含量的上限值优选为0.80％以下，更优选为0.60％以下。通过将sol.Al含量的下限值及上限值设定为上述范围，脱氧效果及材质稳定提高效果与表面性状、涂装性及焊接性的平衡变得更加良好。本说明书中所谓的“sol.Al”是指“酸可溶性Al”。
(B：0.0003％～0.010％)
B是为了在抗拉强度为1320MPa以上的钢板中表现出优异的拉伸特性、进而减小拉伸特性的不均而极为重要的元素。为了获得26000MPa％以上的抗拉强度与总拉伸率之积、并且抑制总拉伸率的不均，变得需要0.0003％以上的B含量。另一方面，由于如果过剩地含有B则会损害韧性，因此将B含量的上限设定为0.010％以下。B含量的下限值优选为0.0005％以上，更优选为0.0008％以上，B含量的上限值优选为0.0040％以下，更优选为0.0030％以下。
(P：0.023％以下)
P为杂质，如果钢板过剩地含有P，则不仅会损害韧性、焊接性，而且会阻碍由B的添加带来的晶界脆化抑制效果，拉伸率显著降低。因此，将P含量的上限设定为0.023％以下。P含量的上限值优选为0.020％以下，更优选为0.015％以下，进一步优选为0.012％以下。本实施方式的钢板由于不需要P，因此也可以实质上不含有P，P含量的下限值为0.000％。P含量的下限值也可以超过0.000％或为0.001％以上，但P含量越少越优选。
(S：0.010％以下)
S为杂质，如果钢板过剩地含有S，则会生成通过热轧而伸长的MnS，导致弯曲性及扩孔性等成形性的劣化。因此，将S含量的上限设定为0.010％以下。S含量的上限值优选为0.007％以下，更优选为0.003％以下。本实施方式的钢板由于不需要S，因此也可以实质上不含有S，S含量的下限值为0.000％。也可以将S含量的下限值设定为超过0.000％或0.001％以上，但S含量越少越优选。
(N：低于0.050％)
N为杂质，如果钢板含有0.050％以上的N则会损害韧性。因此，将N含量的上限设定为低于0.050％。N含量的上限值优选为0.010％以下，更优选为0.006％以下。本实施方式的钢板由于不需要N，因此也可以实质上不含有N，N含量的下限值为0.000％。也可以将N含量的下限值设定为超过0.000％或0.001％以上，但N含量越少越优选。
(O：低于0.020％)
O为杂质，如果钢板含有0.020％以上的O则会导致延展性的劣化。因此，将O含量的上限设定为低于0.020％。O含量的上限值优选为0.010％以下，更优选为0.005％以下，进一步优选为0.003％以下。本实施方式的钢板由于不需要O，因此也可以实质上不含有O，O含量的下限值为0.000％。也可以将O含量的下限值设定为超过0.000％或0.001％以上，但O含量越少越优选。
所谓“杂质”是在工业上制造钢材时由于矿石、废料等原料、制造工序的各种要因而混入的成分，是指在不对本发明造成不良影响的范围内被允许的成分。
本实施方式的钢板也可以进一步含有选自由Cr、Mo、W、Cu、Ni、Ti、Nb、V、Ca、Mg、Zr、REM、Sb、Sn及Bi构成的组中的1种或2种以上。然而，本实施方式的钢板由于不需要Cr、Mo、W、Cu、Ni、Ti、Nb、V、B、Ca、Mg、Zr、REM、Sb、Sn及Bi，因此也可以不含有Cr、Mo、W、Cu、Ni、Ti、Nb、V、Ca、Mg、Zr、REM、Sb、Sn及Bi，即含量的下限值也可以为0％。本说明书中所谓的REM是指Sc、Y及镧系元素的合计17种元素，所谓REM含量在REM为1种的情况下是指其含量，在为2种以上的情况下是指它们的合计含量。另外，REM一般也可以作为多种REM的合金即混合稀土来供给。因此，也可以添加1种或2种以上个别的元素且按照REM含量成为上述范围的方式含有，例如，也可以以混合稀土的形式添加且按照REM含量成为上述范围的方式含有。
(Cr：0.00％以上且低于2.00％)
(Mo：0.00％～2.00％)
(W：0.00％～2.00％)
(Cu：0.00％～2.00％)
(Ni：0.00％～2.00％)
Cr、Mo、W、Cu及Ni由于各自不是本实施方式的钢板所必须的元素，因此也可以不含有，各自的含量为0.00％以上。然而，Cr、Mo、W、Cu及Ni由于是使钢板的强度提高的元素，因此也可以含有。为了获得钢板的强度提高效果，钢板也可以分别含有0.01％以上的选自由Cr、Mo、W、Cu及Ni构成的组中的1种或2种以上的元素。然而，如果钢板过剩地含有这些元素，则有时变得容易生成热轧时的表面伤痕，进而，热轧钢板的强度变得过高，从而冷轧性降低。因此，将选自由Cr、Mo、W、Cu及Ni构成的组中的1种或2种以上的元素各自的含量的上限值设定为2.00％以下。
(Ti：0.000％～0.300％)
(Nb：0.000％～0.300％)
(V：0.000％～0.300％)
Ti、Nb及V由于不是本实施方式的钢板所必须的元素，因此也可以不含有，各自的含量为0.000％以上。但是，Ti、Nb及V由于是生成微细的碳化物、氮化物或碳氮化物的元素，因此对于钢板的强度提高是有效的。因此，钢板也可以含有选自由Ti、Nb及V构成的组中的1种或2种以上的元素。为了获得钢板的强度提高效果，优选将选自由Ti、Nb及V构成的组中的1种或2种以上的元素各自的含量的下限值设定为0.005％以上。另一方面，如果过剩地含有这些元素，则有时热轧钢板的强度过于上升，从而冷轧性降低。因此，将选自由Ti、Nb及V构成的组中的1种或2种以上的元素各自的含量的上限值设定为0.300％以下。
(Ca：0.000％～0.010％)
(Mg：0.000％～0.010％)
(Zr：0.000％～0.010％)
(REM：0.000％～0.010％)
Ca、Mg、Zr及REM(稀土类金属)由于在本申请的钢板中不是必须的元素，因此也可以不含有，各自的含量为0.000％以上。然而，Ca、Mg、Zr及REM会使钢板的局部延展性及扩孔性提高。为了获得该效果，将选自由Ca、Mg、Zr及REM构成的组中的1种或2种以上的元素各自的含量的下限值优选设定为0.0001％以上，更优选设定为0.001％以上。但是，由于过剩量的这些元素会使钢板的加工性劣化，因此优选将这些元素各自的含量的上限设定为0.010％以下，将选自由Ca、Mg、Zr及REM构成的组中的1种或2种以上的元素的含量的合计设定为0.030％以下。
(Sb：0.000％～0.050％)
(Sn：0.000％～0.050％)
(Bi：0.000％～0.050％)
Sb、Sn及Bi由于在本申请的钢板中不是必须的元素，因此也可以不含有，各自的含量为0.000％以上。然而，Sb、Sn及Bi会抑制钢板中的Mn、Si和/或Al等易氧化性元素扩散至钢板表面而形成氧化物，提高钢板的表面性状、镀覆性。为了获得该效果，将选自由Sb、Sn及Bi构成的组中的1种或2种以上的元素各自的含量的下限值优选设定为0.0005％以上，更优选设定为0.0010％以上。另一方面，由于如果这些元素各自的含量超过0.050％，则其效果饱和，因此将这些元素各自的含量的上限值设定为0.050％以下。
2.机械特性
接着，对本实施方式的钢板的机械特性进行说明。
本实施方式的钢板的抗拉强度为1320MPa以上，优选为1470MPa以上。这是由于，在将钢板作为汽车等的结构材料的原材料而使用时，通过高强度化而减少板厚，有助于轻量化。钢板的抗拉强度的上限没有特别规定，例如也可以为1600MPa以下。另外，为了将本实施方式的钢板供于压力成形等塑性加工，进而，为了将经塑性加工的构件供于耐碰撞构件，优选总拉伸率优异。这种情况下，抗拉强度与总拉伸率之积为26000MPa％以上，优选为28000MPa％以上，更优选为30000MPa％以上。抗拉强度与总拉伸率之积的上限没有特别规定，例如也可以为45000MPa％以下。另外，为了提高经塑性加工的构件的成品率、提高加工时的生产率，总拉伸率的标准偏差为2.5以下。本申请的钢板由于如上所述具有高强度，进而拉伸特性也良好，成形性优异，因此最适于车柱、前侧梁等汽车部件用途。
3.金属组织
接着，对本实施方式的钢板的金属组织进行说明。
(钢板的1/4t部的金属组织中的残余奥氏体的面积率：15％～75％)
本实施方式的钢板的在L截面中距离表面为厚度的1/4位置(也称为1/4t部)处的金属组织优选以面积率计包含15％～75％的残余奥氏体。残余奥氏体的面积率根据退火的条件而发生变化，对强度、拉伸特性等材质造成影响。所谓L截面是指按照与板厚方向和轧制方向平行地通过钢板的轧制方向的中心轴的方式切断的面。
残余奥氏体的面积率使用X射线衍射法来测定。由于在扫描型电子显微镜的观察中，难以区别残余奥氏体和初生马氏体，因此残余奥氏体和初生马氏体的面积率通过下述的方法来测定。将钢板的L截面进行镜面研磨后，用3％硝酸乙醇(3％硝酸―乙醇溶液)进行腐蚀，用扫描型电子显微镜，对距离钢板的表面为厚度的1/4位置的显微组织进行观察，测定残余奥氏体及初生马氏体的合计的面积率。接着，从残余奥氏体及初生马氏体的合计的面积率减去通过X射线衍射法而测定的残余奥氏体的面积率，算出初生马氏体的面积率。
残余奥氏体是通过相变诱导塑性而提高钢板的延展性、特别是钢板的均匀拉伸特性的组织。残余奥氏体由于通过伴随拉伸变形的鼓凸、拉深、拉伸凸缘或弯曲加工可相变为马氏体，因此还有助于钢板的强度的提高。为了获得这些效果，残余奥氏体的面积率的下限值优选设定为15％以上，更优选设定为20％以上。如果残余奥氏体的面积率成为15％以上，则抗拉强度与总拉伸率之积成为28000MPa％以上。进而，如果残余奥氏体的面积率成为20％以上，则抗拉强度与拉伸率之积成为30000MPa％以上，即使是更高强度也可维持更优异的拉伸特性。
残余奥氏体的面积率越高越优选。然而，在具有上述的化学成分的钢板中，以面积率计75％成为残余奥氏体的含量的上限。如果含有超过9.0％的Mn，则虽然能够使残余奥氏体以面积率计超过75％，但这种情况下，钢板的延展性、铸造性受损。另外，如果考虑氢脆的观点，则残余奥氏体的面积率优选为60％以下，更优选为50％以下，进一步优选为45％以下。
本实施方式的钢板的金属组织除了含有残余奥氏体以外，还可以含有回火马氏体、铁素体、贝氏体及初生马氏体。由于初生马氏体为硬质的组织，因此初生马氏体的含量越少，则钢板的弯曲性、韧性变得越高。因此，从确保弯曲性和韧性的观点出发，初生马氏体的含量的上限值以面积率计优选为30％以下，更优选为20％以下。
4.制造方法
接着，对本实施方式的钢板的制造方法进行说明。
本实施方式的钢板通过将具有上述的化学组成的钢利用常规方法进行熔炼，铸造而制作板坯或钢锭，将其加热而进行热轧，将所得到的热轧钢板进行酸洗后，冷轧，实施退火来制造。
热轧只要通过通常的连续热轧生产线来进行即可。退火只要满足后述的条件，则可以通过退火炉及连续退火生产线中的任一者来进行。退火优选在还原气氛中进行，例如也可以在氮98％及氢2％的还原气氛中进行。通过在还原气氛中进行热处理，能够抑制在钢板的表面附着氧化皮。进而，也可以对冷轧轧制后的钢板进行表皮光轧。
为了获得本申请的钢板的机械特性，在以下所示的范围内进行热轧条件及退火条件。
本实施方式的钢板只要具有上述的化学组成，则钢液可以是通过通常的高炉法而熔炼的钢液，也可以如通过电炉法而制成的钢那样，原材料大量地包含废料的钢液。板坯可以是通过通常的连续铸造工艺而制造的板坯，也可以是通过薄板坯铸造而制造的板坯。
将上述的板坯或钢锭进行加热，进行热轧。供于热轧的钢材的温度优选设定为1100℃～1300℃。通过将供于热轧的钢材的温度设定为1100℃以上，能够进一步减小热轧时的变形阻力。另一方面，通过将供于热轧的钢材的温度设定为1300℃以下，能够抑制因氧化皮损耗增加而引起的成品率的降低。在本说明书中，温度是指在钢板表面的中央位置测定的温度。
在热轧前在1100℃～1300℃的温度区域中保持的时间没有特别规定，但为了提高弯曲性，优选设定为30分钟以上，进一步优选设定为1小时以上。另外，为了抑制过度的氧化皮损耗，在1100℃～1300℃的温度区域中保持的时间优选设定为10小时以下，进一步优选设定为5小时以下。此外，在进行直送轧制或直接轧制的情况下，也可以不实施加热处理而直接供于热轧。
精轧开始温度优选设定为700℃～1000℃。通过将精轧开始温度设定为700℃以上，能够减小轧制时的变形阻力。另一方面，通过将精轧开始温度设定为1000℃以下，能够抑制因晶界氧化而引起的钢板的表面性状的劣化。
将进行精轧而得到的热轧钢板冷却，卷取，制成卷材。为了抑制退火后的钢板中的脆化元素的晶界偏析，优选将进行精轧后的热轧钢板以10℃/秒以上冷却至550℃以下。冷却后的卷取温度优选设定为550℃以下。通过将卷取温度设定为550℃以下，可抑制内部氧化，之后的酸洗变得容易。卷取温度更优选为530℃以下，进一步优选为500℃以下。卷取温度的下限没有特别规定，例如也可以为室温。
将所卷取的热轧钢板实质上冷却至室温后，在冷轧前在300℃～530℃的温度范围内将热轧钢板回火。通过将热轧钢板的回火温度设定为300℃以上，能够进一步抑制冷轧时的断裂。另一方面，通过将热轧钢板的回火温度设定为530℃以下，能够减少拉伸特性的不均。热轧钢板的回火温度的下限值更优选为350℃。热轧钢板的回火温度的上限值优选为500℃以下。
热轧钢板通过常规方法而实施酸洗后，进行冷轧，制成冷轧钢板。
如果在冷轧之前且酸洗之前或之后进行超过0％～5％左右的轻度的轧制而修正形状，则在确保平坦的方面变得有利，因此优选。另外，通过在酸洗前进行轻度的轧制而酸洗性提高，表面浓化元素的除去得以促进，具有提高化学转化处理性、镀覆处理性的效果。
从将退火后的钢板的组织微细化的观点出发，冷轧的压下率优选设定为20％以上。从抑制冷轧中的断裂的观点出发，冷轧的压下率优选设定为70％以下。
将经由上述热轧工序及冷轧工序而得到的冷轧钢板进行加热，在600℃以上且低于Ac3点的温度区域中保持10000秒以上而进行退火。通过将退火温度设定为600℃以上且低于Ac3点，能够提高抗拉强度，提高拉伸特性。如果退火时间变得低于10000秒，则不仅拉伸降低，而且拉伸特性的不均也明显化。虽然不局限于理论，但可以认为如果退火时间变得低于10000秒，则由于P、S等脆化元素容易晶界偏析，进而晶界及异相界面中的析出物密度变多，因此拉伸率的降低及拉伸特性的不均变大。因此，将退火时间设定为10000秒以上。进而，通过15000秒以上的加热，残余奥氏体变成15％以上，拉伸特性显著提高，变得容易获得28000MPa％以上的抗拉强度与拉伸率之积。这样的效果在Mn含量为5.50％以上时变得显著，残余奥氏体以面积率计成为20％以上，抗拉强度与拉伸率之积成为30000MPa％以上。另一方面，由于即使退火时间超过100000秒，其效果也饱和，因此优选将退火时间设定为100000秒以下。所谓异相界面是马氏体、残余奥氏体等不同组织的界面。其中，对于含有C：0.05％～0.5％、Si：0％～3.5％、Mn：0～9.0％、Al：0～2.0％的多种冷轧钢板在加热速度0.5～50℃/秒下测量Ac3点并进行研究，结果作为Ac3点，获得以下的式子：
Ac3＝910-200√C+44Si-25Mn+44Al
使用该式算出Ac3点。对于上述的式中的元素符号，代入对应的元素的含量(质量％)。
上述退火后的冷却在不对钢板进行镀覆的情况下，只要直接进行至室温即可。另外，在对钢板进行镀覆的情况下，如下那样操作。
在对钢板的表面实施热浸镀锌来制造热浸镀锌钢板的情况下，将上述退火后的钢板再次加热，冷却至430～500℃的温度范围，接着将该钢板浸渍于熔融锌的镀浴中而进行热浸镀锌处理。镀浴的条件只要设定为通常的范围内即可。镀覆处理后只要冷却至室温即可。
在对钢板的表面实施合金化热浸镀锌来制造合金化热浸镀锌钢板的情况下，对钢板实施热浸镀锌处理后，在将钢板冷却至室温前，在450～620℃的温度下进行热浸镀锌的合金化处理。合金化处理条件只要设定为通常的范围内即可。
通过如以上那样制造钢板，能够获得本实施方式的钢板。
实施例
参照例子的同时对本申请的钢板更具体地进行说明。但是，以下的例子为本申请的钢板的例子，本申请的钢板并不限定于以下的例子的方案。
1.评价用钢板的制造
将具有表1中所示的化学成分的钢用转炉进行熔炼，通过连续铸造而得到245mm厚的板坯。
Figure BDA0002683968870000161
将所得到的板坯以表2中所示的条件进行热轧，制板2.6mm厚的热轧钢板。接着，将所得到的热轧钢板进行酸洗，以表2中所示的冷轧率实施冷轧，制板冷轧钢板。
Figure BDA0002683968870000171
对于所得到的冷轧钢板，实施表3中所示的条件的热处理而制作了退火冷轧钢板。冷轧钢板的热处理在氮98％及氢2％的还原气氛中进行。
表3
Figure BDA0002683968870000181
对于一部分退火冷轧钢板例，进行最终的退火之后，进一步加热至600℃后的冷却在460℃下停止，将冷轧钢板在460℃的熔融锌的镀浴中浸渍2秒钟，进行了热浸镀锌处理。镀浴的条件与以往的条件相同。在不实施后述的合金化处理的情况下，在460℃的保持后，以平均冷却速度10℃/秒冷却至室温。
对于一部分退火冷轧钢板例，在进行热浸镀锌处理后，没有冷却至室温，继续实施了合金化处理。加热至520℃，在520℃下保持5秒钟而进行合金化处理，之后，以平均冷却速度10℃/秒冷却至室温。
将像这样操作而得到的退火冷轧钢板以拉伸率0.1％进行调质轧制，准备了各种评价用钢板。
2.评价方法
对于各例中得到的退火冷轧钢板，评价了残余奥氏体及初生马氏体的面积率、抗拉强度、以及总拉伸率。各评价的方法如下。
(金属组织)
残余奥氏体及初生马氏体的面积率由利用扫描型电子显微镜的组织观察及X射线衍射测定算出。对于将钢板与轧制方向平行地切断的L截面，进行镜面研磨，接着利用3％硝酸乙醇使显微组织显现出来，用放大倍数为5000倍的扫描型电子显微镜，对距离表面为1/4位置处的显微组织进行观察，对于0.1mm×0.3mm的范围通过图像解析(Photoshоp(注册商标))，算出残余奥氏体和初生马氏体的合计的面积率。进而，由所得到的钢板切出宽度为25mm、长度为25mm的试验片，对该试验片实施化学研磨而减厚板厚1/4量，对于化学研磨后的试验片的表面，实施3次使用了Co管球的X射线衍射分析，将所得到的线形(profile)进行解析，将它们平均而算出残余奥氏体的面积率。从通过扫描型电子显微镜观察而算出的残余奥氏体和初生马氏体的合计的面积率，减去通过X射线衍射测定而算出的残余奥氏体的面积率，算出初生马氏体的面积率。
(机械性质)
从与钢板的轧制方向成直角的方向从250mm(与轧制方向成直角的方向)×200mm(与轧制方向平行的方向)的一钢板中采集5片JIS5号拉伸试验片，由各个试验片测定抗拉强度(TS)及总拉伸率(EL)。拉伸试验使用JIS5号拉伸试验片，通过JIS Z2241：2011中规定的方法来进行。总拉伸率的测定使用JIS5号试验片，通过JIS Z2241：2011中规定的方法来进行。抗拉强度及抗拉强度与总拉伸率之积(TS×EL)设定为5次拉伸试验的平均值，总拉伸率的标准偏差由该5次算出。
3.评价结果
将上述的评价的结果示于表4中。将具有1320MPa以上的抗拉强度及26000MPa％以上的抗拉强度与总拉伸率之积、并且拉伸特性的标准偏差为2.5以下的钢板评价为实施例。
表4
Figure BDA0002683968870000201

Claims (5)

1.一种钢板，其特征在于，以质量％计含有：
C：超过0.18％且低于0.45％、
Si：0.001％以上且低于3.50％、
Mn：超过4.00％且低于9.00％、
sol.Al：0.001％以上且低于1.00％、
B：0.0003％～0.010％、
P：0.023％以下、
S：0.010％以下、
N：低于0.050％、
O：低于0.020％、
Cr：0.00％以上且低于2.00％、
Mo：0.00％～2.00％、
W：0.00％～2.00％、
Cu：0.00％～2.00％、
Ni：0.00％～2.00％、
Ti：0.000％～0.300％、
Nb：0.000％～0.300％、
V：0.000％～0.300％、
Ca：0.000％～0.010％、
Mg：0.000％～0.010％、
Zr：0.000％～0.010％、
REM：0.000％～0.010％、
Sb：0.000％～0.050％、
Sn：0.000％～0.050％、及
Bi：0.000％～0.050％，
剩余部分为铁及杂质；
抗拉强度为1320MPa以上及抗拉强度与总拉伸率之积为26000MPa％以上，
总拉伸率的标准偏差为2.5以下。
2.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于，以质量％计含有：
Cr：0.01％以上且低于2.00％、
Mo：0.01％～2.00％、
W：0.01％～2.00％、
Cu：0.01％～2.00％、
Ni：0.01％～2.00％、
Ti：0.005％～0.300％、
Nb：0.005％～0.300％、
V：0.005％～0.300％、
Ca：0.0001％～0.0100％、
Mg：0.0001％～0.0100％、
Zr：0.0001％～0.0100％、
REM：0.0001％～0.0100％、
Sb：0.0005％～0.0500％、
Sn：0.0005％～0.0500％、及
Bi：0.0005％～0.0500％中的1种或2种以上。
3.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于，所述钢板的在L截面中距离表面为厚度的1/4位置处的金属组织以面积率计包含15％～75％的残余奥氏体。
4.根据权利要求1或3所述的钢板，其特征在于，在所述钢板的表面具有热浸镀锌层。
5.根据权利要求1或3所述的钢板，其特征在于，在所述钢板的表面具有合金化热浸镀锌层。
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