TWI277658B - High strength steel sheet and method for manufacturing same - Google Patents

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Description

1277.658九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於最適合作為汽車車體、補強材、鋼 盤零件、其他所有機械構造零件用的高強度薄鋼板
造方法。 【先前技術】 為提昇地球環境保護及乘客安全性，對汽車用鋼 討著高強度、薄壁化。但是，一般而言，若將材料 化，壓鑄成形性便將降低，因而高強度鋼板擴大適 要課題之一，便有如成形性之提昇。 因應上述課題，自習知起便有以肥粒鐵、麻田散 相的二相鋼板（亦稱「Dual Phase鋼」、「DP鋼」、「 織鋼」），上述二相鋼板係因為降伏比（Y i e 1 d R a t i c 稱「Y R」）較低、延伸度較高，因而拉伸成形性、形 性（S h a p e a c c u r a c y )等壓鑄成形性優越，係作為頗 的汽車用材料且正處開發中。 例如，熱軋鋼板中的二相組織係在熱軋後的冷 中，大量析出等軸肥粒鐵（Polygonal ferrite)，藉 餘沃斯田鐵中的熔質元素濃化，而增加淬火性，經 散鐵化而形成，在此技術中，為提昇組織形成與機相 對等軸肥粒鐵析出量的控制係屬重要一環，相關此 有開發多種方法。 專利文獻1〜1 1中，有揭示組合下述二項：鋼的成 為大量添加以S i為開始的肥粒鐵安定化元素（P、/ 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230 圈、底 及其製 板正探 高強度 用的重 鐵為主 複合組 )(以下 狀精度 受矚目 卻過程 由使殘 由麻田 :特性， 方面已 分設計 1等）， 5 1277658 以及在熱軋後的冷卻過程中，於促進肥粒鐵析出的A 1點附 近停止冷卻，並經保持1 0秒程度之後，再度進行冷卻的二 段冷卻法。 另外，在專利文獻1 2〜1 5中所揭示未採行添加肥粒鐵生 成元素的方法，係例如藉由採行將完工軋延後的急冷分為 2 階段實施等，冷卻控制形式不同於習知的方法，而獲得 標的鋼板的製造方法。
再者，在專利文獻1 6〜1 8中，則有揭示在熱軋後，馬上 施行急速冷卻的方法。特別係在專利文獻 16中，對含低 S i鋼採行上述方法。 專利文獻1 :日本專利特開昭6 0 - 1 2 1 2 2 5號公報 專利文獻2 :日本專利特開平3 - 1 0 0 4 9號公報 專利文獻3 :日本專利特開平4 - 2 3 5 2 1 9號公報 專利文獻4 :曰本專利特開平4 - 2 8 9 1 2 6號公報 專利文獻5 :日本專利特開平4 - 3 3 7 0 2 6號公報 專利文獻6 :曰本專利特開平4 - 3 4 1 5 2 3號公報 專利文獻7 :曰本專利特開平7 - 1 5 0 2 9 4號公報 專利文獻8 :日本專利特開平9 - 6 7 6 4 1號公報 專利文獻9 :曰本專利特開平9 _ 1 2 5 1 9 4號公報 專利文獻1 0 :日本專利特開平9 - 1 3 7 2 4 9號公報 專利文獻1 1 :日本專利特開平1 0 - 1 9 5 5 8 8公報 專利文獻1 2 :日本專利特開昭5 4 - 0 6 5 1 1 8號公報 專利文獻1 3 :日本專利特開昭5 6 _ 1 3 6 9 2 8號公報 專利文獻1 4 :日本專利特開平3 - 1 2 6 8 1 3號公報 6 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230 1277.658 專利文獻1 5 :日本專利特開平4 - 2 7 6 Ο 2 4號公報 專利文獻1 6 :日本專利特開2 0 0 2 - 6 9 5 3 4公報 專利文獻1 7 :日本專利特開2 Ο Ο 1 - 1 9 2 7 3 6公報 專利文獻1 8 :日本專利特開2 Ο Ο 1 - 3 5 5 0 2 3號公報 但是，專利文獻 1〜1 1雖均屬機械特性良好，但是因為 必須大量添加 S i、Ρ、A1，因而將因生成紅色結垢，而發 生表面物性劣化、塗裝性劣化、及熔接性劣化等問題，導 致適用範圍受限。
依專利文獻1 2〜1 5所製得鋼板，因為S i、P、A 1的添加 量偏低，因而在習知冷卻方法中，在熱軋後將無法於偏轉 台上充分進行從沃斯田鐵到肥粒鐵之形態轉變。所以，等 軸肥粒鐵體積率偏低、麻田散鐵體積率偏高，且同樣的理 由，等軸肥粒鐵粒徑將粗大化，並無法獲得本案所規定的 適當金屬組織。因此，機械特性的Y R將超過0 . 6，呈差劣 狀態。另外，為提高應變分散能力並使形狀精度呈良好狀 態，便必須將Y R設定在0. 6以下。 依此而言，習知的熱軋二相鋼板之製造方法，將犧牲表 面物性等，添加肥粒鐵安定化元素（S i、P、A1等），或犧 牲機械特性。 另外，在專利文獻1 6、1 7中並未考慮到相關Y R、及達 成此目的之金屬組織。 再者，專利文獻 1 8係屬於添加高濃度 S i鋼之製造技 術，因而鋼板表面物性不佳。為提昇表面物性，雖有考慮 降低S i，但是若降低S i，便將無法獲得適當的金屬組織， 7 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230 1277658 導致Y R特性劣化。依此便無法滿足Y R與表面物性二者。 【發明内容】 本發明之目的在於藉由開發一種無須大量添加對表面 物性、熔接性等造成不良影響的肥粒鐵安定化元素（S i、P、 A 1 )，適當的控制金屬組織，俾提昇鋼板機械特性之方法， 而提供加工性（Y R : 0 . 6以下）與表面物性均優越的高強度 薄鋼板及其製造方法。
本發明者等發現在熱軋後，於2秒内便開始1 5 0 °C /秒以 上的超急速冷卻，並在7 5 0〜6 0 0 °C中保持一定時間，藉此 即便未大量添加肥粒鐵安定化元素，在相較於習知的二段 冷卻法之下，將有明顯促進生成細微肥粒鐵的現象，便將 此現象應用於二相式熱軋高強度鋼板的製造方面，遂完成 本發明。 本發明係提供下述高強度薄鋼板： 含有依 m a s s % 計的 C : 0 · 0 5 〜0 · 1 5 %、S i : 0 · 5 % 以下、 Μ η : 1. 0 0 〜2 · 0 0 %、P : 0 · 0 9 % 以下、S : 0 · 0 1 % 以下、N : 0 · 0 0 5 〇/〇 以下、S ο 1 · A 1 : 0 . 0 1〜0 . 1 %，而殘餘部分則為F e與無法避 免雜質，且等軸肥粒鐵的體積率在 6 0 %以上，麻田散鐵的 體積率在5〜3 0 %。 上述等軸肥粒鐵最好具有6 0〜9 5 %的體積率。此外，等軸 肥粒鐵最好具有5〜1 0 // m的平均粒徑。 上述麻田散鐵最好具有1 0〜2 0 %的體積率。 上述高強度薄鋼板最好含有依 m a s s %計為 0 . 0卜0 . 5 %的 S i。S i含有量尤以依m a s s %計在0 . 2 5 %以下為佳。另外， 8 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230
1277658 因為Si具有提昇強度的效果，因而最好在0.01 含有量最好依m a s s %計為0 . 0 2 0〜0 . 0 6 %。 上述高強度薄鋼板亦可更含有從依 ma Μ 〇 : 0 . 0 1 - 0 . 3 °/〇 ^ N b : 0 · 0 0卜 0 · 0 5 % 、 Ti : 0. 001 B : 0 · 0 0 0 3 〜0 · 0 0 2 %、C r : 0 · 0 5 〜0 · 4 9 °/◦所構成組群中 擇1種。 上述高強度薄鋼板最好具有0. 6以下的降伏比 比超過0 . 6，壓鑄成形時的形狀精度（即尺寸精度 再者，本發明係提供包括有下述步驟的高強度 製造方法： 鎢造出含有依mass%計的C:0.05〜0.15%、Si:0. Μη:1·00〜2.00°/。、Ρ:0·09%以下、S:0.01%以下、 以下、Sol. Α1:0·01〜0.1%，而殘餘部分為Fe與 雜質的鋼坯之步驟； 對所鑄得鋼坯直接或經加熱，在Ar3點溫度以 軋的步驟； 經熱軋結束後，在 2秒以内便開始冷卻，並仿 秒以上的冷卻速度冷卻至7 5 0〜6 0 0 °C的第1冷卻j 在7 5 0〜6 0 0 °C的溫度範圍内保持2〜1 5秒的步驟 依2 0 °C /秒以上的冷卻速度施行冷卻的第 2冷 以及 依4 0 0 °C以下的捲取溫度進行捲取的步驟。 上述鋼链亦可更進一步含有從依 ma Μ 〇 : 0· (Π 〜0· 3 % 、 N b : 0· 0 0 1 〜（Κ 0 5 % 、 Ti : 0. 001 3 ] 2XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230 %以上。P s s %計的 〜(L 1 % 、 ，至少選 。若降伏 )將劣化。 薄鋼板之 5 %以下、 N : 0 . 0 0 5 °/〇 無法避免 上施行熱 :1 5 0 t / t驟； 卻步驟； s s %計的 〜0. 10/〇 、 9 1277658 B : Ο · Ο Ο Ο 3〜Ο · Ο Ο 2 %、C r : Ο . Ο 5〜Ο . 4 9 %所構成組群中，至少選 擇1種。 上述第1冷卻步驟的冷卻速度最好為1 5 0〜1 0 0 0 °C /秒， 尤以2 0 0〜7 0 0 °C /秒為佳。 上述第2冷卻步驟的冷卻速度最好為2 0〜1 0 0 0 °C /秒。 上述捲取溫度最好為0〜400 °C。 另外，本說明書中，表示鋼成分的「％」全部係指m a s s %。
再者，在本發明中，所謂「高強度薄鋼板」係指頗適用 為機械構造零件，拉伸強度（T S )超過5 9 0 Μ P a的薄鋼板。 依照本發明將可獲得加工性與表面物性均優越的高強 度薄鋼板。依此藉由本發明所獲得薄鋼板，因為不僅具有 高強度，並具有低Y R ( 0 . 6以下）、高延伸性，且壓鑄成形 性優越，表面物性、點炼接性均優越，因而可輕易的使用 為汽車零件、機械構造零件。此外，可依如同習知軟質鋼 板相同的步驟進行製造，因為在未添加特別元素的情況 下，便可獲得良好性能，因而可形成低製造成本化。所以， 今後將期待廣泛的實用化，可判斷藉由因汽車輕量化所產 生的地球環境保護及提昇安全性，將對社會的發展具有正 面作用。 【實施方式】 本發明的高強度薄鋼板係將成分規範如下述，且特徵在 於將等軸肥粒鐵體積率設定在6 0 %以上，將麻田散鐵體積 率設定為5〜3 0 %，更將等軸肥粒鐵的平均粒徑設定為 5〜1 0 // m，該等事項在本發明中屬於最重要的關鍵。藉由依 10 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230 1277658
此規範成分與組織，便可獲得加工性與表面物性均優越的 高強度薄鋼板。此外，上述高強度薄鋼板係在Ar3點溫度 以上施行熱軋，接著在熱軋結束後，於2秒以内便開始冷 卻，依1 5 0 °C /秒以上的冷卻速度冷卻至7 5 0〜6 0 0 °C ，然後 在7 5 0〜6 0 0 °C的溫度範圍内保持2〜1 5秒後，再依2 0 °C /秒 以上的冷卻速度施行冷卻，並依4 0 0 °C以下的溫度施行捲 取，依此便可製得。依此的話，在製造方法中，於熱軋後 在2秒以内便開始冷卻，並施行1 5 0 °C /秒以上的超急速冷 卻，且在7 5 0〜6 0 0 °C中保持一定時間之事，便屬重要關鍵。 以下，詳細說明本發明。 首先，針對本發明鋼板的化學成分限制理由進行說明。 C : 0 · 0 5 〜（K 1 5 °/〇 C係屬於強化麻田散鐵相的重要元素，為達充分的效 果，便需要添加0 . 0 5 %以上。而若添加量超過0 . 1 5 %，則沃 斯田鐵將安定化，頗難二相化，導致延伸性降低。依上述， 便將C設定為0 · 0 5 %以上0 . 1 5 %以下。另外，若考慮點熔接 性，當添加量未滿0 . 0 7 %時，將有拉伸剪切強度（T e n s i 1 e Shear Strength)降低的情況發生。反之，若超過0.10%， 將有十字拉伸強度（Cross Tension Strength)降低的情況 發生。所以，最好為0 . 0 7 %以上0 . 1 0 %以下。 S i : 0 · 5 % 以下 S i係不僅將因紅色結垢而使表面物性劣化，且亦將使塗 裝性、熔接性劣化。若超過0 . 5 %，S i的不良影響將趨於明 顯。依上述，便將S i設定在0. 5 %以下。當屬於特別重視 11 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230 1277.658 表面物性之用途的情況時，S i最好在Ο . 2 5 %以下。另一方 面，因為S i具有提昇強度的效果，因而最好在0 . 0 1 %以上。 Μ η : 1 · 0 0 〜2 · 0 0 %
Μ η係在熱軋後的冷卻中抑制生成珠光鐵，而負責形成二 相組織的重要作用。若未滿1 . 0 0 %，效果將嫌不足，將生 成珠光鐵，YR將上昇，造成壓鑄成形性劣化。反之，若超 過2 . 0 0 %，沃斯田鐵將過度安定化，而妨礙等軸肥粒鐵的 生成。依上述，便將Μ η設定為1 . 0 0 %以上2 . 0 0 %以下。而 且，因為若Μ η未滿1 . 3 0 %，將有強度降低的情況發生，因 而最好在1 . 3 0 %以上，反之，因為若超過1 . 8 0 %，將有延伸 度降低的情況發生，因而最好在1 · 8 0 %以下。 Ρ : 0 · 0 9 % 以下 Ρ係因為若超過0 . 0 9 %，延伸將明顯劣化，因而設定在 0 . 0 9 %以下。且若超過0 . 0 6 %，熔接部的韌性將劣化，有接 合強度降低的情況發生，因而Ρ最好在0 . 0 6 %以下。此外， 因為若Ρ在0 . 0 2 0 %以上，便將促進等軸肥粒鐵生成，具有 較低Y R的效果，因而最好在0 . 0 2 0 %以上。 S : 0 . 0 1 % 以下 S係屬於粗鋼中所含的雜質，因為將使素材鋼板的成形 性與熔接性劣化，因而最好儘可能在製鋼步驟中便去除（或 減少）。但是，若將S減少至必要以上，因為精煉成本將上 昇，因而便將S設定在無實質傷害的0 · 0 1 %以下。 Ν : 0 · 0 0 5 % 以下 Ν係粗鋼中所含的雜質，因為將使素材鋼板的成形性劣 12 312ΧΡ/發明說明書(補件)/9105/94102230
1277.658 化，因而最好儘可能在製鋼步驟中便去除（或減 若將N減少至必要以上，因為精煉成本將上昇 N設定在無實質傷害的0 . 0 0 5 %以下。
Sol . A 1 : (K 0卜（K 1 % A 1係為脱氧及將N形成A 1 N並析出而添加白ί 0.01%，脱氧•脱氮效果將嫌不足，反之，若南 A 1的添加效果已達飽和，不符經濟效益。依上述 A 1設定在0 . 0 1 %以上0 · 1 %以下。 再者，本發明鋼係利用上述必要添加元素而 性，但是除上述必要添加元素之外，為提昇強 要亦可添加如：Μ 〇、N b、T i、B、C r等之1種或 此情況下，若各個添加量分別未滿0 . 0 1 %、0 .( 0.001%、 0.0003%、 0.05%，添加效果將嫌不足 Mo、N b、T i、B 分別超過 0 . 3 %、0 · 0 5 %、0 . 1 %、 妨礙二相組織的生成，且析出強化量將過度增 械特性將劣化（Y R上昇或延伸降低）。此外，若 0.49%，化成處理性將劣化。所以，當添加該等 設定為Μ 〇 : 0 . 0 1 %以上0 . 3 %以下、N b : 0 · 0 0 1 %以 下、T i : 0 · 0 0 1 % 以上 0 . 1 % 以下、B : 0 . 0 0 0 3 % 以上 下、C r : 0 · 0 5 %以上0 . 4 9 %以下。 另外，除上述以外的殘餘部分係由F e與無 所構成。無法避免的雜質有如0，因為將形成： 對品質造成不良影響，因而最好將0降低至0. 此外，在本發明中，在不妨礙本發明的作用效 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230 少）。但是， ，因而便將 I。若未滿 i 過 0 · 1 %， ，便將S ο 1 . 獲得目標特 度，配合需 2種以上。 )0 10/〇、 。反之，若 0.002%，將 加，因而機 Cr超過 元素時，便 上0 . 0 5 %以 0 . 0 0 2 °/〇 以 会避免雜質 会屬介質， 0 0 3 %以下。 果前提下， 13 1277658 亦可含有微量元素，如Ο . 1 %以下之範圍内的N i、V、C u、 S b n Sn、Mg' REMo 其次，針對本發明的金屬組織限制理由進行説明。
首先，將等軸肥粒鐵體積率設定在6 0 %以上。等軸肥粒 鐵體積率係對突顯本發明特徵的低YR特性，屬於極重要的 因素。為將Y R設定在0. 6以下，便必須將等軸肥粒鐵的體 積率設定在6 0 %以上。另外，所謂「等軸肥粒鐵」係指在 肥粒鐵相中，於形態上與針狀肥粒鐵有所區分，且肥粒鐵 結晶粒的最長徑與最短徑比在5以下者。 麻田散鐵體積率係設定為5〜3 0 %。因為麻田散鐵體積率 將對強度、延伸性及低YR特性造成影響，因而如同上述等 軸肥粒鐵體積率，在本發明中屬於重要的要件。若麻田散 鐵體積率未滿5 %，強度偏低，無法獲得低Y R特性。反之， 若超越3 0 %，延伸性將降低。所以，麻田散鐵體積率設定 於5 %以上3 0 %以下。而且，為獲得良好的低Y R特性，麻田 散鐵體積率最好在1 0 %以上2 0 %以下。另外，殘餘部分組織 係針狀肥粒鐵（A c i c u 1 a r f e r r i t e )、變軔鐵、珠光鐵等， 若等軸肥粒鐵與麻田散鐵的各體積率在上述範圍内的話， 便將達本發明效果，因而殘餘部分組織的體積率便無特別 的限制。 再者，為更加提昇強度與延伸性的均衡（即強度與延伸 値的乘積），最好將等軸肥粒鐵的平均粒徑設定為 5〜1 0 // m 〇 —般拉伸試驗中的延伸値係依同等延伸與局部延 伸的和表示，若等軸肥粒鐵粒徑未滿5 // m，將有同等延伸 14 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230
1277.658 降低的情況發生。反之，若超過1 Ο // m，雖4 内，但是局部延伸將劣化。此現象可認為若結 在二相鋼中的變形將不均勻，因而應力將集 份，而促進細微龜裂的生成之緣故所致。 其次，針對本發明的加工性與表面物性均 薄鋼板之製造方法進行説明。 本發明的高強度薄鋼板，係在鑄造經調整 分範圍的鋼场之後，便直接或經施行加熱， 以上施行熱軋，其次，經熱軋結束後便於2 卻，依1 5 0 °C /秒以上的冷卻速度冷卻至7 5 0 在7 5 0〜6 0 0 °C的溫度範圍内保持2〜1 5秒後， 上的冷卻速度施行冷卻，然後依4 0 0 °C以下ά 取，藉此便可獲得。 上述中，鋼坯的鑄造方法並無限制。當連 時，可直接在此狀態下施行熱軋，亦可在冷 才施行熱軋。 熱軋係依Ar3點溫度以上實施。未滿Ar3 肥粒鐵、沃斯田鐵2相區域中將產生熱軋， 粒鐵的生成，導致YR上昇，延伸性降低。 經熱軋結束後於2秒以内便開始進行冷卻 秒以上的冷卻速度，冷卻至保持溫度的7 5 0〜 軋剛完成後的1次冷卻，因為將突顯本發明 (依促進生成等軸肥粒鐵所產生的低Y R效果 重要的要件。依此規範1次冷卻，藉由馬上施 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230 巧在容許範圍 晶粒粗大化’ 中於其中一部 優越的高強度 成上述化學成 在Ar3點溫度 矛少以内開始冷 〜6 0 0 °C ，接著 依2 0 °C /秒以 |勺溫度進行捲 續鑄造的情況 卻後經再加熱 點的溫度，在 而妨礙等軸肥 ，並依 1 5 0 °C / 6 0 0 °C 。此熱 所產生的效果 )，因而屬於最 行急速冷卻， 15 1277658
便可在1次冷卻後的所接著實施的保持於7 5 0〜6 Ο 0 °C中， 大幅促進等軸肥粒鐵的細微析出。從熱軋結束後起截至開 始冷卻的時間若超過2秒，沃斯田鐵粒界中肥粒鐵將不均 勻生成，而將妨礙冷卻後保持中的等軸肥粒鐵析出。且， 若冷卻速度未滿1 5 0 °C /秒，將仍然無抑制冷卻中肥粒鐵對 沃斯田鐵粒界上的不均勻析出情況，將妨礙冷卻後的保持 中之等軸肥粒鐵析出。此外，為增加此效果，1次冷卻速 度最好在2 0 0 °C /秒以上。此外，若1次冷卻速度超過1 0 0 0 °C /秒，在板厚範圍内的金屬組織將成不均勻狀態，導致機 械特性劣化，因而1次冷卻速度最好在1 0 0 0 °c /秒以下。 尤以7 0 0 °C /秒以下為佳。 經1次冷卻後，便在7 5 0〜6 0 0 t：的溫度範圍内保持2〜1 5 秒。若執行保持的溫度區域超過7 5 0 °C ，肥粒鐵的生成驅 動力偏小，無法獲得析出促進效果。反之，若未滿6 0 0 °C ， 依F e原子擴散限速的肥粒鐵析出將遲緩，無法獲得充分的 等軸肥粒鐵生成。而且，若保持時間未滿2秒，肥粒鐵析 出時間將不足，無法獲得低Y R特性。反之，若超過1 5秒， 因為珠光鐵將開始生成，因而機械特性將劣化。 經保持後，依2 0 °C /秒以上的冷卻速度施行2次冷卻， 然後依4 0 0 °C以下的溫度進行捲取。2次冷卻中的冷卻速度 係為抑制冷卻中的珠光鐵、變軔鐵之生成，便必須設定在 2 0 °C /秒以上。另外，若2次冷卻速度超過1 0 0 0 °C /秒，在 板厚範圍内的金屬組織將呈不均勻狀態，導致機械特性劣 化，因而2次冷卻速度最好在1 0 0 0 °C /秒以下。 16 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230
1277,658 捲取溫度在為抑制捲取後生成珠光鐵、變軔鐵，俾 麻田散鐵，並達成目標值0 . 6以下的Y R，便必須設定在 °C以下。此外，為抑制鋼捲内的強度變動情況，最好 取溫度設定在3 0 0 °C以下，尤以2 0 0 °C以下為佳。另外 未滿0 t，將較難利用水進行冷卻，因而捲取溫度最好 t：以上。 另外，為對依上述所獲得本發明的高強度薄鋼板施 狀矯正，亦可施行表皮軋延。此外，亦可以本發明的 度薄鋼板為基底，施行熔融鋅或電鍍鋅等各種表面處 (實施例1 ) 連續鑄造具有表1所示化學成分的鋼坯之後，先施 卻，接著再加熱至1 1 0 0〜1 3 0 0 °C ，然後在A r 3點溫度-°C中施行最後軋延，而將板厚形成1 . 6〜3 . 2 m m。其次 最後軋延結束後，於1秒以内便開始施行冷卻，依3 0 0 °C /秒的冷卻速度一次冷卻至6 8 0〜7 2 0 °C，並在該溫度 内保持7〜1 2秒，接著依2 5〜3 0 °C /秒施行冷卻，並在 °C以下進行捲取，便獲得熱軋鋼板。其中，鋼編號4 一次冷卻速停止溫度設為5 5 0 °C ，鋼編號5係將捲取i 設為4 5 0 °C ，藉此而調整為表1所記載的組織構成。： 肥粒鐵與麻田散鐵體積率係觀察鋼板板寬方向的垂直 面，藉由測定各相的面積率而計算出。等軸肥粒鐵粒 在上述截面組織中利用線性分析進行測定，並取軋延 與板厚方向的平均値。 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230 生成 400 將捲 ，若 在0 行形 向強 理。 行冷 -850 ，在 〜500 範圍 350 係將 盈度 事軸 截 徑係 方向 17 1277.658
(Is 等軸肥粒 鐵粒徑 (//m) CNI T—Η L〇 t—1 r-H οο οο CO οο 卜 LO Cvl t—H CD 卜 OD ◦ r—1 LO 殘餘部分的主要 組織 變軔鐵10% 針狀肥粒鐵10% 針狀肥粒鐵10% g LO 輕 變軔鐵15% 1 1 珠光鐵10% 珠光鐵10% 變軔鐵5% 變軔鐵5% 1 1 珠光鐵10% 1 1 1 1 1 1 B ^ LO C5 i1 L〇 。 ο Ο) L〇 LO LO CO m cz> LO r-H r-H o s LO o CD τ-Ή 等軸肥粒 鐵體積率 (%) S Ο g in oo ο S ο LO OO m oo s s s LO OO g 寸 οο 化學成分（mass%) 其他 1 1 0.0008B 1 1 1 0. IMo 1 1 1 1 0.02Nb 1 1 1 1 1 1 0.04Ti 0.40Cr S 〇 d> s ◦ CD 0.004 0. 004 寸 CD C3» 0. 004 CO c=> c? s ο ο ί 0.004 1 1 0. 004 1 0.003 ! 0. 002 0. 004 0. 004 0. 003 0. 002 0. 004 0. 004 CO CD C3 s cz> c 1—Η r—4 eg s CD LO CD in ο LO Ο 安 CD S O s o 卜 。· CO 〇 s ◦ r-H cz> ο LO CO 卜 CO CO LO 寸 CD 呀 o 00 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 s 〇> o r-H o 卜 〇 〇 0.004 CO o o 0. 001 0.005 0.002 0.003 0.002 0.001 0. 004 0.005 0.004 0. 004 Oh 0.015 o r-H <z> CD Η CZ) Ο τ—Η CD CD CD c=> t—H CD LO CD 〇 ◦ 〇 (ΝΙ 〇 ◦ CO r-H o ί〇. 008| 0.018 0.011 0.009 0.012 0.014 0.040 0. 100 0.025 LO ◦ o s r-H s 1 s r-H S r-H s r-H s r-H r—4 寸 寸 S r-H r-H LO CD r-H LO 寸 r-H LO LO r—i O LO t—H LO CO 1—i 寸 LO r-H 1.35 ◦ T-H r—i o r—H CD t~H CD r-H ο r—H CD S c=> 7—H CD LO 〇 LO Ο t-H o o OQ LO 寸 o 茭 CD LO CD <N1 oa <〇 r-H CO CD 〇> CD CO oo o 〇 CO CZ5 CO c=> CO CZ5 co CZ5 co CD g CD r-H r-H CZ5 CZ5 卜 ◦ CD CD CD g o CD o CZ> t-H CZ5 cz> CD 〇 (Si CD 卜 CD 0. 06 鋼編號 1—H CNI CO LO CO 卜 〇〇 o < r-H τ-Η <NI CO 寸 lo co 卜 r-H OO V>、 A / 區分 比較例 本發明例Ί 本發明例 -Ο 比較例 本發明例 本發明例Ί 本發明例Ί 比較例 本發明例 本發明例 本發明例 比較例 比較例 本發明例 比較例 本發明例 比較例 本發明例 本發明例 00 1277658 • ， 針對依上述所獲得熱軋鋼板，評估機械特性、表面物 性、點熔接性。所獲得結果如表2所示。另外，各評估方 法係如下述。機械特性係針對J I S 5號拉伸試驗片在軋延方 向與直角上進行取樣，並依據JISZ2241進行試驗。表面物 性係依目視判斷有如紅色結垢。點熔接性係依形成5 X，板 厚（m m )碎塊的條件施行點熔接之後，再依照使用鑿刀的剝 _ 離試驗（Peel test using a chisel)，所產生的斷裂形態， 當母材斷裂時便判斷為「〇」，當熔接部斷裂時便判斷為
(表2) 區分 鋼編號 機械特性 表面物性 熔接性 YP(MPa) TS(MPa) El(°/〇) YR 比較例 1 390 520 36. 5 0. 75 Δ 〇 本發明例 2 354 610 31. 1 0. 58 〇 〇 本發明例 3 352 640 29. 7 0. 55 〇 〇 比較例 4 390 600 31.7 0. 65 〇 〇 比較例 5 428 570 33. 3 0. 75 〇 〇 本發明例 6 345 650 29. 2 0. 53 〇 〇 本發明例 7 373 690 27. 5 0. 54 〇 〇 本發明例 8 462 810 23. 5 0. 57 〇 〇 比較例 9 683 1050 18. 1 0. 65 〇 X 本發明例 10 369 670 28. 4 0. 55 〇 〇 本發明例 11 336 590 32. 2 0. 57 〇 〇 本發明例 12 352 640 29. 7 0. 55 Δ 〇 比較例 13 369 670 28. 4 0. 55 X 〇 比較例 14 451 530 35. 8 0. 85 Δ 〇 本發明例 15 383 710 26. 8 0. 54 〇 〇 比較例 16 723 850 22. 4 0. 85 〇 〇 本發明例 17 385 700 27. 1 0. 55 Δ 〇 比較例 18 468 780 24. 4 0. 60 〇 X 本發明例 19 398 675 28. 1 0. 59 〇 〇 本發明例 20 389 695 27. 3 0. 56 〇 〇 由表2中得知，本發明的鋼均屬於機械特性優越（Y R : 0 . 6 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230 19 1277658 以下），且表面物性、熔接性均良好。另外，鋼編號 12、 1 7則因為 S i濃度略高，因而表面物性稍微劣化，但是判 斷屬於實用上無問題的程度。 相對於此，比較例的鋼編號1則因為C濃度在本發明範 圍外的偏低狀態，因而麻田散鐵的硬度將不足，結果 YR 偏高。鋼編號4、5係因為等軸肥粒鐵體積率或麻田散鐵體 積率在本發明範圍外，因而將無法獲得良好的二相組織，
Y R偏高。鋼編號9則因為C濃度在本發明範圍外的偏高狀 態，因而肥粒鐵生成較遲滯，無法獲得良好的二相組織， 且 Y R偏高。又，點熔接性將劣化。鋼編號 1 3則因為 S i 濃度在本發明範圍外的偏高狀態，因而發生紅色結垢，表 面物性不佳。鋼編號1 4則因為Μ η濃度在本發明範圍外的 偏低狀態，因而沃斯田鐵不安定化，而發生珠光鐵，且YR 偏高。鋼編號1 6則因為Μ η濃度在本發明範圍外的偏高狀 態，因而等軸肥粒鐵生成量偏少，造成 YR偏高。鋼編號 1 8則因為Ρ濃度在本發明範圍外的偏高狀態，因而點熔接 性明顯的劣化。 (實施例2 ) 採用具有表1所示化學成分的鋼坯其中一部分，依表3 所示製造條件，施行熱軋、冷卻、捲取，而獲得熱軋鋼板。 20 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-05/94102230 1277658 ιζ (3。) 崧# (，#/ P) (，s Li 紫^ (i P) l^dgr^^l
(3。) 制鴻T W (P) 铡鴻#,与 ?έ €綦 ¥, € (00<) zscoLOe ^ 8CO卜 09 寸 ς·0 OLOOOQsr-H2 V 冢驭僉4 i Icoglco QOI > CNJOOCO l LI i 6 口 ZK oILnlco 8ILOI 1LO8ICN1 m 181 ZIICN1 911 6ILO2 ZIICO 9ICOIup cozco
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08寸 09π OOILO 0$ Qlcolcooos 08S 065 099 E Q6ICO E OICOILO olooz m OILO寸 E QIOOI OILOoezolcog 06OO — 0ICO8 0ICO8 gloo — 01LO8 i 01CO8 QZ8 i 0Z8 0ICO8 0ICO8 018 i 0ICO8 i ogloo 0ICO8 ozloo i ocooo
OZZI oILnII 0QZI om OIOOII OQZI OIZI OICOZI 08Π Qlcon I 08ΖΪ OILOII OZII 0011 QQZI QILOgl OILOII ◦ SOI I OLOCNII il n n n AI π 3 A 1- 1- 1-M 卜 〇 ί4銻省 f# ΙΤΒΦ^ ^ 4 $ ^ Φ 4 f#ff^4 i#«^ 5^^4 5盔僉4 ί要銻^ 苍銻壬 ?^φ4 ^ 4 5浮僉4i#«q1 φ5^φ4 ί4驭僉4 罢浮命4 5銻乇 f#銻省 【#^僉4 5^^4 0ezsIt76/g46/ff}5i)_^^^®/CIX(Nle 1277658 針對依上述所獲得熱軋鋼板，施行機械特性、表面物 性、點熔接性的評估。所獲得結果如表4所示。另外，各 評估方法係如同實施例1。 (表4 ) 區分 編號 等軸肥粒 鐵體積率 (°/〇) 麻田散鐵 體積率 (%) 等軸肥粒 鐵粒徑 ([1 m) 機械特性 YP(MPa) TS(MPa) ΕΚ%) YR 本發明例 A 75 10 8 341 620 30. 6 0. 55 本發明例 B 75 10 9 342 610 31. 1 0. 56 本發明例 C 80 10 10 354 610 31. 1 0. 58 比較例 D 50 10 13 447 630 30. 2 0. 71 比較例 E 40 5 15 488 650 29. 2 0. 75 本發明例 F 80 10 9 365 640 29. 7 0. 57 本發明例 G 75 10 7 330 600 31. 7 0. 55 本發明例 Η 80 10 6 369 670 28. 4 0. 55 比較例 I 30 15 10 490 680 27. 9 0. 72 本發明例 J 85 12 8 381 680 27. 9 0. 56 本發明例 K 90 10 7 336 590 32. 2 0. 57 本發明例 L 80 10 5 364 650 29. 2 0. 56 比較例 Μ 35 5 4 446 550 34. 5 0. 81 比較例 N 45 10 4 441 630 30. 2 0. 70 本發明例 0 85 13 9 389 670 28. 4 0. 58 本發明例 P 80 10 8 358 640 29. 7 0. 56 比較例 Q 80 0 12 451 530 35. 8 0. 85 比較例 R 80 3 11 498 560 33. 9 0. 89 本發明例 S 85 8 9 369 670 28. 4 0. 55 本發明例 T 75 18 8 412 710 26. 8 0. 58 本發明例 U 85 15 5 366 690 27. 5 0. 53 本發明例 V 85 15 8 385 700 27. 1 0. 55 比較例 w 75 0 9 475 650 29. 2 0. 73 由表4得知，本發明鋼的機械特性均呈優越狀態（Y R : 0. 6 以下）。另外，表面物性、點熔接性在實施例2的範圍中均 呈良好狀態。
相對於此，比較例的編號D係因為從軋延結束後起至開 始1次冷卻的時間，在本發明範圍外的較長時間，因而在 冷卻開始前便不均勻的發生肥粒鐵，無法形成良好的二相 22 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230 1277.658
組織，造成YR偏高。編號E則因為1次冷卻速度在本發明 範圍外的偏低狀態，因而在冷卻中將不均勻的生成肥粒 鐵，無法形成良好的二相組織，造成Y R偏高。編號I則因 為1次冷卻停止溫度在本發明範圍外的偏高狀態，因而在 爾後的保持中將無法充分的生成肥粒鐵，無法形成良好的 二相組織，造成YR偏高。編號Μ則因為1次冷卻停止溫度 在本發明範圍外的偏低狀態，因而在爾後的保持中將無法 充分的生成肥粒鐵，無法形成良好的二相組織，造成 YR 偏高。編號Ν則因為1次冷卻後的保持時間在本發明範圍 外的不足時間狀態，因而肥粒鐵生成將不足，無法形成良 好的二相組織，造成YR偏高。編號Q則因為1次冷卻後的 保持時間在本發明範圍外的較久時間狀態，因而在保持中 便將生成珠光鐵，無法形成良好的二相組織，造成 YR偏 高。編號R則因為2次冷卻速度在本發明範圍外的偏低狀 態，因而在冷卻中將生成變軔鐵，無法形成良好的二相組 織，造成Y R偏高。編號W則因為捲取溫度在本發明範圍外 的偏高狀態，因而在捲取後將生成變軔鐵，無法形成良好 的二相組織，造成YR偏高。 圖1所示係鋼No. 2的YR與1次冷卻速度間之關係。得 知在本發明範圍的1 5 0 °C /秒以上的情況時，Y R較低，可獲 得良好的特性。另外，樣本D則因為截至1次冷卻的時間 為5秒，已超越本發明範圍外，因而無法獲得良好的結果。 本發明鋼板係具有優越的壓鑄成形性，且具有優越的表 面物性，因而亦適用於注重外觀物性的成形零件等用途方 23 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230 1277,658 ' * 面〇 【圖式簡單說明】 圖1為降伏比（Y R )與1次冷卻速度間之關係圖。
312XP/發明說明書(補件)/94-05/94102230 24

Claims (1)

1277658 2006 0 3 MAY 十、申請專利範圍： 1 . 一種高強度薄鋼板，其特徵係含有依m a s s %計的 C : 0 . 0 5 〜0 · 1 5 %、S i : 5 % 以下、Μ η 丄 0 0 〜2 · 0 0 %、Ρ : 0 . 0 9 °/〇 以下、S : 0 . 0 1 % 以下、Ν : 0 · 0 0 5 % 以下、S ο 1 . A 1 : 0· 0 1 〜0 · 1 %， 而殘餘部分則為F e與無法避免雜質，且具有5〜1 0 // m的平 均粒徑之等軸肥粒鐵的體積率在6 0 %以上，麻田散鐵的體 ' 積率在5〜3 0 %。 2. 如申請專利範圍第1項之高強度薄鋼板，其中，上述 Φ )等軸肥粒鐵係具有6 0〜9 5 %的體積率。 3. 如申請專利範圍第1項之高強度薄鋼板，其中，上述 麻田散鐵係具有1 0〜2 0 %的體積率。 4. 如申請專利範圍第1項之高強度薄鋼板，其中，更進 一步含有從依mass%計的Μο:0·01〜0.3%、 Nb:0.001〜 0 . 0 5 %、T i : 0 0 卜 0 · 10/〇、B : 0· 0 0 0 3 〜0 · 0 0 2 %、C r : 0 5 〜0 · 4 9 0/〇 所構成組群中，至少選擇1種。
5 .如申請專利範圍第1項之高強度薄鋼板，其中，S i 含有量係依m a s s %計為0 · (Π〜0 · 5 %。 6. 如申請專利範圍第1項之高強度薄鋼板，其中，S i 含有量係依mass%計為0.01〜0.25%。 7. 如申請專利範圍第1項之高強度薄鋼板，其中，P含 有量係依m a s s %計為0 . 0 2 0〜0 . 0 6 °/〇。 8. 如申請專利範圍第1項之高強度薄鋼板，其中，具有 0 . 6以下的降伏比。 9. 一種高強度薄鋼板之製造方法，其特徵係包含有： 25 326\總檔\94\94102230\94102230(替換)-1 1277658 鑄造出含有依mass%計的C:0.05〜0.15%、Si:0.5%以下、 Μ η : 1. 0 0 〜2 , 0 0 °/〇、Ρ : 0 . 0 9 % 以下、S : 0 . 0 1 % 以下、Ν : 0 . 0 0 5 % 以下、S ο 1 . A 1 : 0 . 0 1〜0 . 1 %，而殘餘部分為F e與無法避免 雜質的鋼坯之步驟； 對所鑄得鋼坯直接或經加熱，在A r 3點溫度以上施行熱 軋的步驟； 經熱軋結束後，在2秒以内便開始冷卻，並依1 5 0 °C / 秒以上的冷卻速度冷卻至7 5 0〜6 0 0 °C的第1冷卻步驟；
在7 5 0〜6 0 0 °C的溫度範圍内保持2〜1 5秒的步驟； 依2 0 °C /秒以上的冷卻速度施行冷卻的第2冷卻步驟； 以及 依4 0 0 °C以下的捲取溫度進行捲取的步驟。 1 0 .如申請專利範圍第9項之高強度薄鋼板之製造方 法，其中，上述鋼坯係更進一步含有從依m a s s %計的 Μ 〇 : 0 · (Π 〜0 . 3 %、N b : 0 · 0 0 卜 0 · 0 5 %、T i : (K 0 0 卜（L 1 %、 B : 0 . 0 0 0 3〜0 . 0 0 2 %、C r : 0 . 0 5〜0 . 4 9 %所構成組群中，至少選 擇1種。 1 1 .如申請專利範圍第9項之高強度薄鋼板之製造方 法，其中，上述第1冷卻步驟的冷卻速度係1 5 0〜1 0 0 0 °C / 秒。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之高強度薄鋼板之製造方 法，其中，上述第1冷卻步驟的冷卻速度係2 0 0〜7 0 0 °C /秒。 1 3 .如申請專利範圍第9項之高強度薄鋼板之製造方 法，其中，上述第2冷卻步驟的冷卻速度係2 0〜1 0 0 0 °C /秒。 26 326\總檔Λ94\94102230\94102230(替換1 1277658 1 4 .如申請專利範圍第 9項之高強度薄鋼板之製造方 法，其中，上述捲取溫度係〇〜4 0 0 °C。
326\總檔\94\94102230\94102230(替換)-1 27
TW094102230A 2004-01-29 2005-01-26 High strength steel sheet and method for manufacturing same TWI277658B (en)

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