TWI425100B - 延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明是關於適於作為汽車產業領域所使用的零件之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板及其製造方法。
近年來,由於地球環境保護的意識提高,為了減少汽車的CO2
排放量而強烈地要求燃料消耗率的改善。伴隨著此,藉由車體材料之高強度化而謀求薄型化並使車體輕量化的動向變得熱門起來。然而,隨著鋼板的高強度化,會有延伸性、擴孔性降低之虞。因此,期望能開發出兼具高延伸性和高擴孔性之高強度鋼板。再者,為了在側面碰撞時保護乘坐者而從確保耐挫曲性的觀點,對高降伏比鋼板的期望也變高。此外,在考慮防鏽性的零件方面,高強度熔融鍍鋅鋼板的需求越來越高。
針對高強度鋼板之擴孔性提昇,例如在專利文獻1,是規定化學成分,並規定複合組織中之肥粒鐵的面積率及結晶粒徑、肥粒鐵中所存在的微細析出物的尺寸、量以及殘留沃斯田鐵的面積率,藉此提出一種材質穩定性及擴孔性優異之高強度合金化熔融鍍鋅鋼板及其製造方法。此外,針對高強度鋼板之擴孔性提昇及降伏比上昇,在專利文獻2,是規定化學成分,並讓麻田散鐵、殘留沃斯田鐵及變韌鐵的硬質相組織微細分散於肥粒鐵基體中而構成複合組織,藉此提出一種成形性優異之高強度熱軋鋼板及高強度熔融鍍鋅鋼板以及其製造方法。再者,在專利文獻3,是規定化學成分,具有以肥粒鐵為主體的組織並控制Ti量和C量的比,藉此提出一種疲勞特性和延伸突緣成形性優異之熱軋鋼板及其製造方法。
[專利文獻1]日本特開2008-291314號公報
[專利文獻2]日本特開2001-335892號公報
[專利文獻3]日本特開2008-274416號公報
然而,在專利文獻1,由於是以擴孔性提昇為主要目的,並未考慮延伸性的提昇及降伏比上昇。此外,在專利文獻2、3,雖然有考慮擴孔性提昇及降伏比上昇,但並未探討延伸性的提昇。因此,兼具高延伸性、高擴孔性及高降伏比之高強度熔融鍍鋅鋼板的開發成為重要的課題。
本發明是有鑒於上述事情而開發完成的,其目的是為了提供一種具有高強度(590MPa以上的抗張強度TS)且延伸性及擴孔性優異之高降伏比熔融鍍鋅鋼板及其製造方法。
本發明人等,為了獲得具有高強度(590MPa以上的抗張強度TS)且延伸性及擴孔性優異之高降伏比熔融鍍鋅鋼板而進行深入探討的結果,獲得以下的認知。
藉由在以肥粒鐵為主體的組織中添加Si,可利用肥粒鐵本身的加工硬化性能提昇以提昇延伸性,可利用肥粒鐵的固溶強化以確保強度,並能減少其與第二相的硬度差以提昇擴孔性。此外,藉由控制在肥粒鐵的結晶粒界所存在之雪明碳鐵等的碳化物之尺寸和長寬比,可減少衝切所進行之鑽孔加工時所產生之微孔洞量,進一步抑制擴孔加工時的龜裂進展,而更加提昇擴孔性。此外,藉由形成麻田散鐵的分率低之組織,可獲得高降伏比。藉由以上的手法,對於抗張強度TS為590MPa以上的強度等級鋼板,能使其具有高延伸性及高擴孔性,且進一步具有高降伏比。
本發明是基於以上的認知而開發完成的,係具備以下的特徵。
[1]一種延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其特徵在於,成分組成以質量%計,係含有C:0.04%以上0.13%以下、Si:0.9%以上2.3%以下、Mn:0.8%以上2.4%以下、P:0.1%以下、S:0.01%以下、Al:0.01%以上0.1%以下、N:0.008%以下,剩餘部分為鐵及不可避免的雜質所構成;其組織以面積率計,係含有肥粒鐵94%以上、麻田散鐵2%以下,肥粒鐵之平均結晶粒徑為10μm以下,肥粒鐵之維氏硬度為140以上,而且在肥粒鐵的結晶粒界上所存在的碳化物之平均結晶粒徑為0.5μm以下,在肥粒鐵的結晶粒界上所存在的碳化物之長寬比為2.0以下。
[2]如前述[1]所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,將鋼組織使用3000倍的掃描型電子顯微鏡進行觀察時,在結晶粒內含有5個以上碳化
物之肥粒鐵的結晶粒為0.005個/μm2
以上。
[3]如前述[1]或[2]所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成,以質量%計,係含有選自Cr:0.05%以上1.0%以下、V:0.005%以上0.5%以下、Mo:0.005%以上0.5%以下、Ni:0.05%以上1.0%以下、Cu:0.05%以上1.0%以下之至少1種元素。
[4]如前述[1]~[3]中任一者所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成,以質量%計,係含有選自Ti:0.01%以上0.1%以下、Nb:0.01%以上0.1%以下、B:0.0003%以上0.005%以下之至少1種元素。
[5]如前述[1]~[4]中任一者所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成,以質量%計,係含有選自Ca:0.001%以上0.005%以下、REM(鹼土類金屬):0.001%以上0.005%以下之至少1種元素。
[6]如前述[1]~[5]中任一者所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成,以質量%計,係含有選自Ta:0.001%以上0.010%以下、Sn:0.002%以上0.2%以下之至少1種元素。
[7]如前述[1]~[6]中任一者所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成,以質量%計,係含有Sb:0.002%以上0.2%以下。
[8]一種延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板之製造方法,其特徵在於,將具有前述[1]、[3]~[7]中任一者所述的成分組成之鋼坯實施精軋出口側溫度850℃以上之熱軋,以450~600℃進行捲繞後,實施酸洗,在600~750℃的溫度區保持50~550秒而進行退火後,將其冷卻,接著實施熔融鍍鋅。
[9]如前述[8]所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板之製造方法,其中,在實施熔融鍍鋅後,在470~600℃的溫度區實施鋅鍍層的合金化處理。
又在本說明書中,表示鋼成分之%都是指質量%。此外,在本發明,「高強度熔融鍍鋅鋼板」是指抗張強度TS為590MPa以上之熔融鍍鋅鋼板。
此外,在本發明,不論是否實施合金化處理,將藉由熔融鍍鋅方法而在鋼板上鍍鋅後的鋼板,統稱為熔融鍍鋅鋼板。亦即,本發明之熔融鍍鋅鋼板是包含:未實施合金化處理之熔融鍍鋅鋼板、實施合金化處理之合金化熔融鍍鋅鋼板雙方。
依據本發明,可獲得具有高強度(590MPa以上的抗張強度TS)、且延伸性及擴孔性優異之高降伏比熔融鍍鋅鋼板。藉由將本發明的高強度熔融鍍鋅鋼板例如運用於汽車構造零件,可使車體輕量化而謀求燃料消耗率改善,其產業上的利用價值非常大。
以下詳細地說明本發明。
一般而言,軟質的肥粒鐵和硬質的麻田散鐵所構成之二相組織構造,雖可確保延伸性,但由於肥粒鐵和麻田散鐵之硬度差很大,而無法獲得充分的擴孔性,這是已知的。此外,DP組織(肥粒鐵+麻田散鐵)無法獲得高降伏比也是已知的。另一方面,以肥粒鐵為主體且第二相是由雪明碳鐵等的碳化物所構成,藉由減少硬度差較大之異相界面的量可確保擴孔性,且由於不含麻田散鐵而能獲得高降伏比,但並無法獲得充分的強度和延伸性,這也是已知的。於是,本發明人著眼於以下構想的可能性而進行探討,亦即,其組織構造是以肥粒鐵為主體,且第二相是減少麻田散鐵分率而以雪明碳鐵等的碳化物為主體,藉由積極地活用Si而利用肥粒鐵的固溶強化以確保強度,並利用肥粒鐵本身的加工硬化能力提昇以確保延伸性。此外進一步著眼於,藉由縮小存在於肥粒鐵的結晶粒界之雪明碳鐵等的碳化物之尺寸及長寬比,以減少衝切所進行的鑽孔加工時產生的微孔量,進一步抑制擴孔加工時之龜裂進展,而更加提高擴孔性的可能性。結果得知,對於抗張強度TS為590MPa以上之強度等級的鋼板,可具有高延伸性和高據孔性,又進一步具有高降伏比。
以上是讓本發明到達完成之技術特徵。
而且,本發明的特徵在於,成分組成以質量%計,係含有C:0.04%以上0.13%以下、Si:0.9%以上2.3%以下、Mn:0.8%以上2.4%以下、P:0.1%以下、S:0.01%以下、Al:0.01%以上0.1%以下、N:0.008%以下,剩餘部分為鐵及不可避免的雜質所構成,其組織以面積率計,係含有肥粒鐵94%以上、麻田散鐵2%以下,肥粒鐵的平均結晶粒徑為10μm以下,肥粒鐵的維氏硬度為140以上,且存在於肥粒鐵的結晶粒界上之碳化物的平均結晶粒徑為0.5μm以下,存在於肥粒鐵的結晶粒界上之碳化物的長寬比為2.0以下。
(1)首先說明成分組成。
C屬於沃斯田鐵生成元素,是讓組織複合化而使強度和延伸性提昇之主要元素。若C量未達0.04%,難以確保強度。另一方面,若C量超過0.13%而添加過多,成為延伸突緣成形裂痕的起點之碳化物量增加,擴孔性會降低。因此,將C設定成0.04%以上0.13%以下。較佳為0.06%以上0.11%以下。
Si屬於肥粒鐵生成元素,是有助於肥粒鐵固溶強化的元素。為了提昇強度和延伸性的均衡性並確保肥粒鐵的硬度,其添加量必須為0.9%以上。然而,若Si添加過多,因紅鏽等的產生,會引起表面特性劣化、鍍層之附著性和密合性的劣化。因此將Si設定成0.9%以上2.3%以下。較佳為1.0%以上1.8%以下。
Mn是有助於鋼強化的元素。此外,是屬於沃斯田鐵生成元素,若Mn量未達0.8%,難以確保強度。另一方面,若超過2.4%而添加過多,成為延伸突緣成形裂痕的起點之碳化物量增加,而使擴孔性降低。此外,近年來,由於Mn合金成本高漲,成為成本上昇的主要原因。Mn較佳為0.8%以上1.8%以下,更佳為1.0%以上1.8%以下。
P是有助於鋼強化的元素,若超過0.1%而添加過多,因粒界偏析會引起脆化,而使耐衝擊性降低。若超過0.1%,會使合金化速度大幅延遲。因此P設定成0.1%以下。
S,會形成MnS等的夾雜物,而成為耐衝擊性降低、熔接部沿著金屬流(metal flow)裂開的原因,因此應儘量減少,基於製造成本的觀點,將S設定成0.01%以下。
Al是為了讓鋼脫氧而添加的元素,利用AlN能使熱軋後的鋼組織微細化,是有助於改善材質的元素。若Al量未達0.01%,其添加效果不彰,因此將下限定為0.01%。然而若Al添加過多,因氧化物系夾雜物的增加會造成表面特性、成形性降低,且也會導致成本增高,因此將Al設定成0.1%以下。
N是最會讓鋼的耐時效性變差的元素,其含量越少越好,若超過0.008%,耐時效性的劣化變顯著。因此,N設定成0.008%以下。
剩餘部分為Fe及不可避免的雜質。但除了該等的成分元素以外,按照需要也能添加以下的合金元素。
選自Cr:0.05%以上1.0%以下、V:0.005%以上0.5%以下、Mo:0.005%以上0.5%以下、Ni:0.05%以上1.0%以下、Cu:0.05%以上1.0%以下之至少1種
Cr、V、Mo、Ni、Cu是有助於鋼的強化的元素,只要在本發明所規定的範圍內,將其使用於鋼的強化亦無妨。關於其效果,Cr在0.05%以上、V在0.005%以上、Mo在0.005%以上、Ni在0.05%以上、Cu在0.05%以上可顯現。然而,若Cr超過1.0%、V超過0.5%、Mo超過0.5%、Ni超過1.0%、Cu超過1.0%而添加過多,第二相的分率變得過大,因顯著的強度上昇有降低延伸性及擴孔性之虞。此外,也會成為成本上昇的主要原因。因此,在添加該等元素的情況,其含量分別設定成:Cr為0.05%以上1.0%以下、V為0.005%以上0.5%以下、Mo為0.005%以上0.5%以下、Ni為0.05%以上1.0%以下、Cu為0.05%以上1.0%以下。
再者,可含有選自下述的Ti、Nb及B當中至少1種以上的元素。
Ti、Nb是有助於鋼析出強化的元素。關於其效果,Ti在0.01%以上、Nb在0.01%以上可顯現。然而,若Ti超過0.1%、Nb超過0.1%而添加過多,第二相的分率變得過大,因顯著的強度上昇有降低延伸性及擴孔性之虞。此外,也會成為成本上昇的主要原因。因此,在添加Ti、Nb的情況,將其添加量設定成,Ti為0.01%以上0.1%以下、Nb為0.01%以上0.1%以下。
B是有助於鋼強化的元素,其效果在含量0.0003%以上可顯現。然而,若B超過0.005%而添加過多,第二相的分率變得過大,因顯著的強度上昇有降低延伸性及擴孔性之虞。此外,也會成為成本上昇的主要原因。因此,在添加B的情況,將其量設定成0.0003%以上0.005%以下。
Ca及REM,是有助於使硫化物的形狀球狀化而改善硫化物對擴孔性造成不良影響之元素。為了獲得其效果,必要含量分別為0.001%以上。然而,若添加過多,會引起夾雜物等的增加,而引起表面及內部缺陷等。因此,在添加Ca、REM的情況,將其添加量分別設定成0.001%以上0.005%以下。
Ta,是與Ti、Nb同樣的,不僅可形成合金碳化物、合金碳氮化物而有助於高強度化,且能局部固溶於Nb碳化物、Nb碳氮化物中而形成(Nb,Ta)(C,N)般的複合析出物,藉此顯著抑制析出物的粗大化,使利用析出強化之強度提昇變穩定。因此,在添加Ta的情況,較佳為將其含量設定成0.001%以上。但當添加過多的情況,不僅上述析出物穩定化效果達飽和,且會造成合金成本上昇,因此在添加Ta的情況,較佳為將其含量設定成0.010%以下。
Sn,可基於抑制鋼板表面的氮化、氧化、或是氧化所產生之鋼板表層上數十μm區域之脫碳的觀點而予以添加。藉由如此般抑制氮化、氧化,可防止鋼板表面之麻田散鐵生成量減少,而能改善疲勞特性、耐時效性。基於抑制氮化、氧化的觀點而添加Sn的情況,其含量較佳為設定成0.002%以上,若超過0.2%會導致靭性降低,較佳為將其含量設定成0.2%以下。
Sb,也是與Sn同樣的,可基於抑制鋼板表面的氮化、氧化、或是氧化所產生之鋼板表層上數十μm區域之脫碳的觀點而予以添加。藉由如此般抑制氮化、氧化,可防止鋼板表面之麻田散鐵生成量減少,而能改善疲勞特性、耐時效性。基於抑制氮化、氧化的觀點而添加Sb的情況,其含量較佳為設定成0.002%以上,若超過0.2%會導致靭性降低,較佳為將其含量設定成0.2%以下。
(2)接著說明微組織。
為了確保良好的延伸性及擴孔性,肥粒鐵的面積率必須為94%以上。
為了確保高降伏比和良好的擴孔性,麻田散鐵的面積率必須為2%以下。
為了確保期望的強度,肥粒鐵的平均結晶粒徑必須為10μm以下。
為了確保期望的強度和良好的據孔性,肥粒鐵的維氏硬度必須為140以上。肥粒鐵的維氏硬度更佳為150以上。
為了確保良好的擴孔性,存在於肥粒鐵的結晶粒界上之碳化物的平均結晶粒徑必須為0.5μm以下。
為了確保良好的擴孔性,存在於肥粒鐵的結晶粒界上之碳化物的長寬比必須為2.0以下。
為了確保更高的降伏比,將鋼組織使用3000倍的掃描型電子顯微鏡進行觀察時,較佳為在結晶粒內含有5個以上碳化物之肥粒鐵的結晶粒為0.005個/μm2
以上。以3000倍的倍率進行觀察的原因在於,在該倍率下適於觀察具有提高降伏比的作用之碳化物並算出其個數。
又除了肥粒鐵、麻田散鐵、雪明碳鐵等的碳化物以外,也會有產生變韌肥粒鐵、波來鐵、球狀化的波來鐵、殘留沃斯田鐵等的情況,只要符合上述的肥粒鐵面積率及麻田散鐵面積率等,皆可達成本發明的目的。
(3)接下來說明製造方法。
本發明之高強度熔融鍍鋅鋼板,是將組成範圍適合上述成分組成範圍之鋼坯,實施精軋出口側溫度850℃以上之熱軋,以450~600℃進行捲繞後,實施酸洗,在600~750℃的溫度區保持50~550秒而進行退火後,將其冷卻,接著實施熔融鍍鋅。又按照需要,在實施熔融鍍鋅後,在470~600℃的溫度區實施鍍鋅的合金化處理,藉由此方法而製造出。
以下進行詳細的說明。
具有上述成分組成的鋼,藉由通常公知的步驟進行熔製後,經由塊料輥軋或連續鑄造而成為鋼坯,實施熱軋而獲得熱軋板。關於鋼坯的加熱條件沒有特別的限定,例如加熱至1100~1300℃後,實施精軋出口側溫度為850℃以上之熱軋,於450~600℃進行捲繞。
熱精軋出口測溫度未達850℃的情況,肥粒鐵成為朝輥軋方向伸展的組織,且雪明碳鐵等的碳化物之長寬比變大,而使擴孔性降低。因此,將熱精軋出口測溫度設定成850℃以上。
當捲繞溫度未達450℃的情況,在熱軋組織中,麻田散鐵、變韌鐵之硬質相占大部分,最終回火(tempering)後成為麻田散鐵及變韌鐵含量多的組織,因顯著的強度上昇會造成延伸性及擴孔性降低。再者,在之後的退火處理後,使用3000倍的掃描型電子顯微鏡觀察鋼組織時,要確保在結晶粒內含有5個以上碳化物之肥粒鐵的結晶粒為0.005個/μm2
以上變困難,無法獲得高降伏比。此外,當捲繞溫度超過600℃的情況,肥粒鐵的結晶粒徑變大,無法獲得期望的強度。因此,將捲繞溫度設定成450~600℃。
將前述獲得的熱軋板藉由通常公知的方法進行酸洗,按照需要實施脫脂等的預備處理,之後進行以下的退火。
本發明,是在600~750℃的溫度區,具體的而言是在肥粒鐵單相區保持50~550秒而進行退火。當退火溫度未達600℃的情況、或保持時間(退火時間)未達50秒的情況,熱軋時所生成的波來鐵仍會殘存而使延伸性降低。另一方面,若退火溫度超過750℃,變成在肥粒鐵和沃斯田鐵之雙相區進行退火,最後大部分的第二相會變態成麻田散鐵而無法獲得高降伏比。此外,若保持時間(退火時間)超過550秒,結晶粒變得粗大化,難以確保期望的強度。因此,退火條件設定成在600~750℃的溫度區保持50~550秒。
退火後,經由冷卻,將鋼板浸入通常浴溫之鍍浴中進行熔融鍍鋅,藉由氣體擦拭等來調整附著量。
為了確保衝壓成形性、點熔接性及塗料密合性,在製造合金化熔融鍍鋅鋼板(在鍍層中讓鋼板的Fe擴散)時,是在實施熔融鍍鋅後,於470~600℃的溫度區進行鍍鋅的合金化處理。
當合金化處理溫度比600℃更高的情況,肥粒鐵的結晶粒變得粗大化,難以確保期望的強度。此外,當合金化處理溫度比470℃更低的情況,合金化無法進展,無法獲得合金化熔融鍍鋅鋼板。
又,在本發明的製造方法之一連串熱處理中,只要符合熱經歴條件,鋼板是藉由任何設備來實施熱處理皆可。此外,在熔融鍍鋅後實施合金化處理的情況,即使在合金化處理後為了矯正形狀而對本發明的鋼板實施調質輥軋也是包含於本發明的範圍。
將具有表1所示的成分組成且剩餘部分為Fe及不可避免的雜質所構成之鋼,在旋轉爐進行熔製,藉由連續鑄造法做成鋼坯。將所獲得的鋼坯加熱至1200℃後,以表2所示的精軋出口測溫度進行熱軋直到成為2.3~3.2mm的各板厚為止,以表2所示的捲繞溫度進行捲繞。接著,將所製得的熱軋板實施酸洗,藉由連續熔融鍍鋅生產線,以表2所示的條件進行退火後,實施熔融鍍鋅,進一步實施表2所示的條件之合金化處理而製得熔融鍍鋅鋼板(合金化熔融鍍鋅鋼板,表3之鍍覆種類:GA)。也獲得一部分之未實施合金化處理之熔融鍍鋅鋼板(表3之鍍覆種類:GI)。熔融鍍鋅浴是使用含有Al:0.14%之鋅浴,浴溫為460℃。鍍鋅量調整成每一面為45g/m2
,合金化處理是調整成被膜中Fe濃度為9~12%。
對於所製得的熔融鍍鋅鋼板之肥粒鐵、麻田散鐵的面積率,是將與鋼板的輥軋方向平行之板厚截面予以研磨後,以3%硝太蝕劑進行腐蝕,對於板厚1/4位置,使用SEM(掃描型電子顯微鏡)以2000倍的倍率觀察10視野,利用Media Cybernetics公司製之Image-Pro算出10視野當中各相的面積率,求取其等的平均值。肥粒鐵的平均結晶粒徑,是利用上述Image-Pro來求出各肥粒鐵結晶粒的面積,算出圓等效直徑,求取其等的平均值。此外,存在於肥粒鐵的結晶粒界上之碳化物的平均結晶粒徑,是使用TEM(穿透型電子顯微鏡)觀察存在於20個肥粒鐵的結晶粒界上之碳化物,求出各碳化物的面積,算出圓等效直徑,求取其等的平均值。再者,存在於肥粒鐵的結晶粒界上之碳化物的長寬比,是使用TEM觀察存在於20個肥粒鐵的結晶粒界上之碳化物,利用上述Image-Pro,將各碳化物的長軸除以短軸後的值予以平均而求出。
此外,關於在結晶粒內含有5個以上碳化物之肥粒鐵結晶粒的個數,是使用SEM以3000倍的倍率觀察鋼組織的10視野(合計為10000μm2
),求出在結晶粒內含有5個以上碳化物之肥粒鐵結晶粒的個數,換算成每1μm2
的個數。
肥粒鐵的維氏硬度,是使用維氏硬度計以載重2g、負載時間15秒的條件進行測定。在肥粒鐵的中央附近,是測定10個肥粒鐵粒子的硬度,取其平均值作為肥粒鐵的維氏硬度。
拉伸試驗,是使用以拉伸方向與鋼板的輥軋方向垂直的方式取樣之JIS5號試驗片,依據JIS Z2241來進行,測定YS(降伏強度)、TS(抗張強度)、EL(全伸長率)。在此,YR(降伏比)=YS/TS。延伸性是使用TS×EL的數值評價。又在本發明,將YR≧0.75、TS×EL≧19000MPa‧%的情況判定為良好。
此外,對於以上所製得的熔融鍍鋅鋼板測定擴孔性。擴孔性是依據日本鐵鋼連盟規格JFST1001來進行。將所製得的各鋼板裁切成100mm×100mm後,以模隙12%±1%的條件衝切出直徑10mm的孔後,使用內徑75mm的衝模(dies)在藉由8ton的壓邊力壓邊之狀態下,將60°圓錐的衝頭(punch)衝入孔中,測定龜裂發生界限之孔直徑,根據下式求出極限擴孔率λ(%),根據該極限擴孔率的數值來評價擴孔性。
極限擴孔率λ(%)={(Df
-D0
)/D0
}×100
其中,Df
為龜裂發生時的孔徑(mm),D0
為初期孔徑(mm)。又在本發明,λ≧80(%)的情況判定為良好。
將以上所得的結果顯示於表3。
本發明例之高強度熔融鍍鋅鋼板之TS都在590MPa以上,且延伸性及擴孔性優異,並具有高降伏比。另一方面,在比較例,強度、延伸性、擴孔性、降伏比當中之至少一個以上變差。
依據本發明,可獲得具有高強度(590MPa以上的抗張強度TS)且延伸性及擴孔性優異之高降伏比熔融鍍鋅鋼板。藉由將本發明的高強度熔融鍍鋅鋼板運用於例如汽車構造零件,可謀求車體輕量化以改善燃料消耗率。
Claims (14)
- 一種延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其特徵在於,成分組成以質量%計,係含有C:0.04%以上0.13%以下、Si:0.9%以上2.3%以下、Mn:0.8%以上2.4%以下、P:0.1%以下、S:0.01%以下、Al:0.01%以上0.1%以下、N:0.008%以下,剩餘部分為鐵及不可避免的雜質所構成;其組織以面積率計,係含有肥粒鐵94%以上、麻田散鐵2%以下,肥粒鐵之平均結晶粒徑為10μm以下,肥粒鐵之維氏硬度為140以上,而且在肥粒鐵的結晶粒界上所存在的碳化物之平均結晶粒徑為0.5μm以下,在肥粒鐵的結晶粒界上所存在的碳化物之長寬比為2.0以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,將鋼組織使用3000倍的掃描型電子顯微鏡進行觀察時,在結晶粒內含有5個以上碳化物之肥粒鐵的結晶粒為0.005個/μm2 以上。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成,以質量%計,係含有選自Cr:0.05%以上1.0%以下、V:0.005%以上0.5%以下、Mo:0.005%以上0.5%以下、Ni:0.05%以上1.0%以下、Cu:0.05%以上1.0%以下之至少1種元素。
- 如申請專利範圍第1項所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成, 以質量%計,係含有選自Ti:0.01%以上0.1%以下、Nb:0.01%以上0.1%以下、B:0.0003%以上0.005%以下之至少1種元素。
- 如申請專利範圍第3項所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成,以質量%計,係含有選自Ti:0.01%以上0.1%以下、Nb:0.01%以上0.1%以下、B:0.0003%以上0.005%以下之至少1種元素。
- 如申請專利範圍第1或4項所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成,以質量%計,係含有選自Ca:0.001%以上0.005%以下、REM(鹼土類金屬):0.001%以上0.005%以下之至少1種元素。
- 如申請專利範圍第5項所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成,以質量%計,係含有選自Ca:0.001%以上0.005%以下、REM(鹼土類金屬):0.001%以上0.005%以下之至少1種元素。
- 如申請專利範圍第1或4項所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成,以質量%計,係含有選自Ta:0.001%以上0.010%以下、Sn:0.002%以上0.2%以下之至少1種元素。
- 如申請專利範圍第5項所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成, 以質量%計,係含有選自Ta:0.001%以上0.010%以下、Sn:0.002%以上0.2%以下之至少1種元素。
- 如申請專利範圍第1或4項所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成,以質量%計,係含有Sb:0.002%以上0.2%以下。
- 如申請專利範圍第5項所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成,以質量%計,係含有Sb:0.002%以上0.2%以下。
- 如申請專利範圍第8項所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板,其中,作為成分組成,以質量%計,係含有Sb:0.002%以上0.2%以下。
- 一種延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板之製造方法,其特徵在於,將具有如申請專利範圍第1、3~12項中任一項所述的成分組成之鋼坯實施精軋出口側溫度850℃以上之熱軋,以450~600℃進行捲繞後,實施酸洗,在600~750℃的溫度區保持50~550秒而進行退火後,將其冷卻,接著實施熔融鍍鋅。
- 如申請專利範圍第13項所述之延伸性及擴孔性優異之高降伏比高強度熔融鍍鋅鋼板之製造方法,其中,在實施熔融鍍鋅後,在470~600℃的溫度區實施鋅鍍層的合金化處理。
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