JP2014518945A - 高強度鋼板製品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
−スラブからの熱間圧延ストリップを熱間圧延する工程、
−この熱間圧延ストリップを冷間圧延して冷間圧延ストリップにする工程、
−この冷間圧延ストリップを熱処理する工程(この熱処理の過程で、
−冷間圧延ストリップは、この冷間圧延ストリップが構成されている鋼のAc3温度より50℃低い温度から最大2℃/秒の平均速度でそれぞれのAc3温度に加熱され、
−次に冷間圧延ストリップは、少なくともそれぞれのAc3温度に相当する温度で少なくとも10秒間保持され、
−この時間後すぐに冷間圧延ストリップは、それぞれの製鋼プロセスのマルテンサイト開始温度より100〜200℃低い温度に最小20℃/秒の平均速度で冷却され、かつ
−最後に冷間圧延ストリップは300〜600℃の温度に1〜600秒間加熱される)
を具備する方法を開示している。
−600〜1400MPaの降伏強度Rp0.2、
−0.40〜0.95の降伏強度対引張強度比Rp/Rm、
−10〜30%の伸びA50、
−15000〜35000MPa*%の引張強度Rmと伸びA50の積Rm *A50、
−穴拡げ率λ:50〜120%
(λ=(df−d0)/d0[%]、式中、df=拡げ後の穴径、d0=拡げ前の穴径)及び
−100°〜180°の許容曲げ角度αの範囲(マンドレル半径=2×シート厚でスプリングバック後)(DIN EN 7438に従って測定可能)。
未被覆鋼板製品、すなわち既に上述した鋼板製品と同じ鋼から製造された、保護層をまだ持っていない鋼板製品を準備する。従って、この鋼板製品は、鉄と不可避不純物に加えて(重量%で)C:0.10〜0.50%、Si:0.1〜2.5%、Mn:1.0〜3.5%、Al:2.5%まで、P:0.020%まで、S:0.003%まで、N:0.02%まで、並びに任意に下記量:Cr:0.1〜0.5%、Mo:0.1〜0.3%、V:0.01〜0.1%、Ti:0.001〜0.15%、Nb:0.02〜0.05%、ここで、V、Ti及びNbの量の合計Σ(V、Ti、Nb)についてはΣ(V、Ti、Nb)≦0.2%であり、B:0.0005〜0.005%、及びCa:0.01%までの元素「Cr、Mo、V、Ti、Nb、B及びCa」の1種以上を含む鋼から成る。準備される鋼板製品は特に冷間圧延鋼板製品であり得る。しかしながら、一発明方法では熱間圧延鋼板製品の加工も考えられる。
a)95%のマルテンサイト比率が達成された場合にマルテンサイト変換が完了したとみなす。
b)組成依存定数αは−0.011である。
c)マルテンサイト停止温度は冷却停止温度と同じである。
Tw オーステナイト化前の第1から第2加熱期への変化の温度 (℃)
θH2 オーステナイト化前の第2加熱期の加熱速度 (℃/秒)
THz オーステナイト化温度 (℃)
tHz オーステナイト化時間 (秒)
θQ オーステナイト化後の焼入れの冷却速度 (℃/秒)
θQ(最小) フェライト又はベイナイト変換を避けるための最小冷却速度 (℃/秒)
TQ オーステナイト化後の焼入れの冷却停止速度 (℃)
tQ 冷却停止温度での保持時間 (秒)
θP1 等温分配の温度までの加熱速度 (℃/秒)
tA 分配温度TPまでの加熱時間 (秒)
tPR 加熱中の分配時間(傾斜分配) (秒)
tPI 等温分配の保持時間 (秒)
tPT 総分配時間(tPR+tPI) (秒)
TP 等温分配の温度 (℃)
xD 総拡散距離 (μm)
xDr 傾斜分配からの拡散距離 (μm)
xDi 等温分配からの拡散距離 (μm)
θP2 分配後の冷却速度 (℃/秒)
F フェライト (%)
B ベイナイト (%)
MT 焼戻しマルテンサイト(旧マルテンサイト) (%)
MN 分配後の冷却からのマルテンサイト(新マルテンサイト) (%)
RA 残留オーステナイト (%)
Rp0.2 降伏強度 (MPa)
Rm 引張強度 (MPa)
Rp0.2/Rm 降伏強度対引張強度比 (−)
A50 伸び (%)
Rm *A50 引張強度と伸びの積(=高強度と同時の良い成形性の尺度) (MPa*%)
λ 穴拡げ率 (%)
α 曲げ角度(マンドレル半径=2×シート厚についてスプリングバック後) (°)
Claims (17)
- 少なくとも1200MPaの引張強度Rmを有し、かつFeと不可避不純物に加えて
(重量%で)
C:0.10〜0.50%、
Si:0.1〜2.5%、
Mn:1.0〜3.5%、
Al:2.5%まで、
P:0.020%まで、
S:0.003%まで、
N:0.02%まで、
並びに任意に下記量:
Cr:0.1〜0.5%、
Mo:0.1〜0.3%、
V:0.01〜0.1%、
Ti:0.001〜0.15%、
Nb:0.02〜0.05%、
ここで、V、Ti及びNbの量の合計Σ(V、Ti、Nb)についてはΣ(V、Ti、Nb)≦0.2%であり、
B:0.0005〜0.005%、
Ca:0.01%まで
の元素「Cr、Mo、V、Ti、Nb、B及びCa」の1種以上を含む
鋼から成り、かつ
(表面パーセントで)5%未満のフェライト、10%未満のベイナイト、5〜70%の焼戻しをしていないマルテンサイト、5〜30%の残留オーステナイト及び25〜80%の焼戻しマルテンサイトを含むミクロ構造を有し、前記焼戻しマルテンサイトに含まれる炭化鉄の少なくとも99%が500nm未満のサイズを有する、鋼板製品。 - (重量%で)Al含量が0.01〜1.5%であるか、Cr含量が0.20〜0.35%であるか、V含量が0.04〜0.08%であるか、Ti含量が0.008〜0.14%であるか、B含量が0.002〜0.004%であるか又はCa含量が0.0001〜0.006%であることを特徴とする請求項1に記載の鋼板製品。
- その鋼の炭素当量CEについて
0.35重量%≦CE≦1.2重量%
但し、
- 前記炭素当量CEについて
0.5重量%≦CE≦1.0重量%
が有効であることを特徴とする請求項3に記載の鋼板製品。 - 溶融コーティングによって塗布された金属保護層を備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の鋼板製品。
- 高強度鋼板製品の製造方法であって、下記作業工程:
−Feと不可避不純物に加えて(重量%で)
C:0.10〜0.50%、
Si:0.1〜2.5%、
Mn:1.0〜3.5%、
Al:2.5%まで、
P:0.020%まで、
S:0.003%まで、
N:0.02%まで、
並びに任意に下記量:
Cr:0.1〜0.5%、
Mo:0.1〜0.3%、
V:0.01〜0.1%、
Ti:0.001〜0.15%、
Nb:0.02〜0.05%、
ここで、V、Ti及びNbの量の合計Σ(V、Ti、Nb)についてはΣ(V、Ti、Nb)≦0.2%であり、
B:0.0005〜0.005%、
Ca:0.01%まで
の元素「Cr、Mo、V、Ti、Nb、B及びCa」の1種以上を含む
鋼の未被覆鋼板製品を準備する工程;
−前記鋼板製品の鋼のAc3温度より高く、最大960℃のオーステナイト化温度THZまで、少なくとも3℃/秒の加熱速度θH1、θH2で前記鋼板製品を加熱する工程;
−前記鋼板製品を20〜180秒のオーステナイト化時間tHZ前記オーステナイト化温度で保持する工程;
−マルテンサイト停止温度TMfより高く、マルテンサイト開始温度TMs未満の冷却停止温度TQまで(TMf<TQ<TMs)、
θQ≦θQ(最小)
但し、
−前記鋼板製品を10〜60秒の保持時間tQ前記冷却停止温度TQで保持する工程;
−前記冷却停止温度TQから開始して、2〜80℃/秒の加熱速度θP1で前記鋼板製品を400〜500℃の分配温度TPまで加熱する工程;
−必要に応じて前記鋼板製品を500秒までの保持時間tPi等温的に分配温度TPで保持する工程;
−前記分配温度TPから開始して、−3℃/秒〜−25℃/秒の冷却速度θP2で前記鋼板製品を冷却する工程
を具備する方法。 - 前記分配温度TPから開始して冷却速度θP2で冷却する工程において、
−前記鋼板製品を最初に400℃以上500℃未満の溶融浴入口温度TBに冷却し;
−この溶融浴入口温度TBに冷却された鋼板製品を次に溶融浴に通すことによって溶融コーティングし、前記鋼板製品上に生成された保護層の厚さを整え、
−最後に前記溶融浴を出る、前記保護層を備えた鋼板製品を冷却速度QP2で周囲温度に冷却することを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記オーステナイト化温度THZまでの加熱工程が、2つの逐次段階で中断せずに異なる加熱速度θH1、θH2で行なわれることを特徴とする請求項6又は7に記載の方法。
- 第1段階の前記加熱速度θH1が5〜25℃/秒であり、第2段階の前記加熱速度θH2が3〜10℃であることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記鋼板製品を第1加熱速度θH1で200〜500℃の中間温度まで加熱してから、第2加熱速度θH2で前記オーステナイト化温度THZまで加熱を続けることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記冷却速度θQが−20℃/秒〜−120℃/秒であることを特徴とする請求項6〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記冷却停止温度TQが少なくとも200℃であることを特徴とする請求項6〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記鋼板製品を前記冷却停止温度TQで保持する保持時間tQが12〜40秒であることを特徴とする請求項6〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記冷却停止温度TQから加熱が行なわれる加熱速度θP1が2〜80℃/秒であることを特徴とする請求項6〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記分配温度TPまでの加熱工程が1〜150秒の加熱時間tA内に行なわれることを特徴とする請求項6〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 分配温度TPまでの加熱中の分配時間tPrについて
- 拡散距離xDについて
xD≧1.0μm
(但し、 xD=xDi+xDr
xDi:下記式に従って計算され、等温保持の過程で得られる、拡散距離xDへの寄与
xDr:下記式に従って計算され、分配温度までの加熱の過程で得られる、拡散距離xDへの寄与
であることを特徴とする請求項6〜16のいずれか1項に記載の方法。
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