高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板及其制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種TS780MPa以上、軋制方向及相對于軋制方向呈45°方向的楊氏模量為205GPa以上、相對于軋制方向呈直角方向的楊氏模量為220GPa以上、平均r值為1.05以上且極限拉伸比(LDR)為2.03以上的高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板。其具有如下成分組成：以質(zhì)量％計，含有C：0.060～0.150％、Si：0.50～2.20％、Mn：1.00％～3.00％、Nb：0.001～0.200％、V：0.001～0.200％，基于C、Nb及V的含量，利用規(guī)定的式求出的固溶C量(C*)滿足下述(1)式，該高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板具有如下顯微組織：鐵素體的面積率為20％以上，馬氏體的面積率為5％以上，鐵素體的平均晶粒直徑為20.0μm以下、鐵素體及馬氏體中γ-鐵相對于α-鐵的逆強(qiáng)度比均為1.00以上；500≤C*≤1300(1)，其中，C*的單位為質(zhì)量ppm。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板及其制造方法
本專利技術(shù)涉及主要適合提供給汽車車身的構(gòu)造部件的、高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板及其制造方法。
技術(shù)介紹
近年來，受到對地球環(huán)境問題的關(guān)心的高漲，汽車的排氣限制受到要求等，汽車中的車身輕量化成為極其重要的課題。為了車身輕量化，利用鋼板的高強(qiáng)度化而使鋼板的板厚減小(薄壁化)是有效的方法。最近，鋼板的高強(qiáng)度化顯著地推進(jìn)的結(jié)果是，存在如下動向：積極地應(yīng)用拉伸強(qiáng)度TS為780MPa以上且板厚低于2.0mm這樣的薄鋼板。但是，因薄壁化而導(dǎo)致的車身剛性的下降逐漸成為問題，提高汽車的構(gòu)造部件的剛性變得必要。若截面形狀相同的話，則構(gòu)造部件的剛性是由鋼板的板厚和楊氏模量決定的，因此在兼顧輕量化和構(gòu)造部件的剛性方面，提高鋼板的楊氏模量是有效的。對于楊氏模量，公知的是，其較大地受到鋼板的織構(gòu)的左右，在體心立方晶格的鐵的情況下，楊氏模量在作為原子的密排方向的＜111＞方向上高，反過來說在原子密度小的＜100＞方向上低。公知在晶體取向上沒有異向性的、通常的鐵的楊氏模量為大約206GPa。另外，通過使晶體取向具有異向性，提高特定方向的原子密度，能夠提高該方向的楊氏模量。但是，在考慮汽車車身的剛性的情況下，由于從各個方向施加載荷，因此尋求不是僅在特定方向具有高的楊氏模量，而是在各方向具有高的楊氏模量的鋼板。針對這樣的要求，例如，在專利文獻(xiàn)1中，提出有如下剛性優(yōu)異的高強(qiáng)度薄鋼板的制造方法，其特征在于，通過對以質(zhì)量％計含有C：0.02～0.15％、Si：0.3％以下、Mn：1.0～3.5％、P：0.05％以下、S：0.01％以下、Al：1.0％以下、N：0.01％以下及Ti：0.1～1.0％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)的板坯進(jìn)行熱軋，以20～85％的壓下率進(jìn)行冷軋，之后，進(jìn)行再結(jié)晶退火，從而具有鐵素體單相的顯微組織，TS為590MPa以上，且相對于軋制方向呈90°方向的楊氏模量為230GPa以上，相對于軋制方向呈0°、45°、90°方向的平均楊氏模量為215GPa以上。在專利文獻(xiàn)2中，提出有如下加工性優(yōu)異的高剛性高強(qiáng)度鋼板的制造方法，其特征在于：通過對以質(zhì)量％計含有C：0.02～0.15％、Si：1.5％以下、Mn：1.5～4.0％、P：0.05％以下、S：0.01％以下、Al：1.5％以下、N：0.01％以下及Nb：0.02～0.40％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)的板坯進(jìn)行熱軋，以50％以上的壓下率進(jìn)行冷軋，之后，進(jìn)行再結(jié)晶退火，從而具有鐵素體和馬氏體的混合組織，TS為590MPa以上，且相對于軋制方向呈直角方向的楊氏模量為225GPa以上。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-092130號公報專利文獻(xiàn)2：日本特開2006-183131號公報
技術(shù)實現(xiàn)思路
然而，在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，為了使拉伸強(qiáng)度達(dá)到780MPa以上，例如參照其實施例，需要添加V：0.4質(zhì)量％及W：0.5質(zhì)量％。另外，為了謀求進(jìn)一步高強(qiáng)度化，有效地使用Cr、Mo等昂貴的元素是必不可少的，因此存在合金成本增加這樣的問題。在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，在僅提高鋼板的一個方向的楊氏模量的方面是有效的。然而，無法應(yīng)用于提高要求鋼板在各個方向具有高楊氏模量的汽車的構(gòu)造部件的剛性。本專利技術(shù)的目的在于提供一種高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板及其制造方法，該高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板的拉伸強(qiáng)度為780MPa以上，在軋制方向及相對于軋制方向呈45°方向的楊氏模量為205GPa以上，且相對于軋制方向呈直角方向的楊氏模量為220GPa以上，此外，還具備良好的深拉性能(deepdrawability)。需要說明的是，本專利技術(shù)的高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板包括：作為冷軋鋼板的所謂的高強(qiáng)度高楊氏模量冷軋鋼板，作為在表面具有鍍膜的鍍敷鋼板的、所謂的高強(qiáng)度高楊氏模量鍍敷鋼板，作為在表面具有熱鍍鋅膜的熱鍍鋅鋼板的、所謂的高強(qiáng)度高楊氏模量熱鍍鋅鋼板，作為在表面具有合金化熱鍍鋅膜的合金化熱鍍鋅鋼板的、所謂的高強(qiáng)度高楊氏模量合金化熱鍍鋅鋼板等。本申請專利技術(shù)人針對拉伸強(qiáng)度為780MPa以上的高強(qiáng)度鋼板的高楊氏模量化及深拉性能的提高反復(fù)進(jìn)行了潛心的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了以下情況。使用添加了Nb及V且恰當(dāng)?shù)乜刂破渌辖鹪氐某煞纸M成而成的鋼，熱軋后在高溫下進(jìn)行卷繞而留下固溶C，并使Nb及V作為碳化物析出，由此能夠在之后的冷軋過程中，使α-纖維(α-fiber)及γ-纖維(γ-fiber)的織構(gòu)生長。此外，在退火時，控制析出物和退火溫度來使α-纖維及γ-纖維的織構(gòu)生長，從而提高所有方向的楊氏模量，并且利用固溶C生成一定比例以上的鐵素體及馬氏體，從而能夠確保期望的強(qiáng)度。進(jìn)而，發(fā)現(xiàn)了還具備良好的深拉性能的、高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板的制造成為可能。本專利技術(shù)是基于以上見解而完成的，以下是其主要內(nèi)容。[1]一種高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板，其特征在于，該高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板具有如下成分組成：以質(zhì)量％計，含有C：0.060％以上0.150％以下、Si：0.50％以上2.20％以下、Mn：1.00％以上3.00％以下、P：0.100％以下、S：0.0100％以下、Al：0.010％以上2.500％以下、N：0.0100％以下、Nb：0.001％以上0.200％以下及V：0.001％以上0.200％以下，C、Nb及V的含量滿足下述(1)式，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；該高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板具有如下顯微組織：鐵素體的面積率為20％以上，馬氏體的面積率為5％以上，所述鐵素體的平均晶粒直徑為20.0μm以下，所述鐵素體及所述馬氏體中γ-纖維相對于α-纖維的逆強(qiáng)度比(inverseintensityratio)均為1.00以上；500≤C*≤1300(1)其中，C*＝(C-(12.0/92.9)×Nb-(12.0/50.9)×V)×10000，式中各元素符號表示各元素的含量(質(zhì)量％)，C*的單位為質(zhì)量ppm。[2]根據(jù)上述技術(shù)方案[1]所述的高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板，其特征在于，此外，平均r值為1.05以上，且極限拉伸比(LDR)為2.03以上。[3]根據(jù)上述技術(shù)方案[1]或[2]所述的高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計，還含有從Cr：0.05％以上1.00％以下、Mo：0.05％以上1.00％以下、Ni：0.05％以上1.00％以下及Cu：0.05％以上1.00％以下中選擇的至少1種元素。[4]根據(jù)上述技術(shù)方案[1]～[3]中任一項所述的高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計，還含有B：0.0003％以上0.0050％以下。[5]根據(jù)上述技術(shù)方案[1]～[4]中任一項所述的高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計，還含有從Ca：0.0010％以上0.0050％以下、Mg：0.0005％以上0.0100％以下及REM：0.0003％以上0.0050％以下中選擇的至少1種元素。[6]根據(jù)上述技術(shù)方案[1]～[5]中任一項所述的高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計，還含有Ta：0.0010％以上0.1000％以下，C、Nb、V及Ta的含量滿足下述(2)式，以替代滿足上述(1)式；500≤C*≤1300(2)其中，C*＝(C-(12.0/92.9)×Nb-(12.0/50.9)×V-(12.0/180.9)×Ta)×1000本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板，其特征在于，該高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板具有如下成分組成：以質(zhì)量％計，含有C：0.060％以上0.150％以下、Si：0.50％以上2.20％以下、Mn：1.00％以上3.00％以下、P：0.100％以下、S：0.0100％以下、Al：0.010％以上2.500％以下、N：0.0100％以下、Nb：0.001％以上0.200％以下及V：0.001％以上0.200％以下，C、Nb及V的含量滿足下述(1)式，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；該高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板具有如下顯微組織：鐵素體的面積率為20％以上，馬氏體的面積率為5％以上，所述鐵素體的平均晶粒直徑為20.0μm以下，所述鐵素體及所述馬氏體中γ?鐵相對于α?鐵的逆強(qiáng)度比均為1.00以上；500≤C*≤1300??(1)其中，C*＝(C?(12.0/92.9)×Nb?(12.0/50.9)×V)×10000，式中各元素符號表示各元素的以質(zhì)量％計的含量，C*的單位為質(zhì)量ppm。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2013.08.02 JP 2013-1608791.一種高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板，其特征在于，該高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板具有如下成分組成：以質(zhì)量％計，含有C：0.060％以上0.150％以下、Si：0.50％以上2.20％以下、Mn：1.00％以上3.00％以下、P：0.100％以下、S：0.0100％以下、Al：0.010％以上2.500％以下、N：0.0100％以下、Nb：0.001％以上0.200％以下及V：0.001％以上0.200％以下，C、Nb及V的含量滿足下述(1)式，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；該高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板具有如下顯微組織：鐵素體的面積率為20％以上，馬氏體的面積率為5％以上，所述鐵素體的平均晶粒直徑為20.0μm以下，所述鐵素體及所述馬氏體中γ-纖維相對于α-纖維的逆強(qiáng)度比均為1.00以上；500≤C*≤1300(1)其中，C*＝(C-(12.0/92.9)×Nb-(12.0/50.9)×V)×10000，式中各元素符號表示各元素的以質(zhì)量％計的含量，C*的單位為質(zhì)量ppm。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板，其特征在于，平均r值為1.05以上，且極限拉伸比即LDR為2.03以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有選自以下(a)～(e)中的至少一項：(a)以質(zhì)量％計，從Cr：0.05％以上1.00％以下、Mo：0.05％以上1.00％以下、Ni：0.05％以上1.00％以下及Cu：0.05％以上1.00％以下中選擇的至少1種元素；(b)以質(zhì)量％計，B：0.0003％以上0.0050％以下；(c)以質(zhì)量％計，從Ca：0.0010％以上0.0050％以下、Mg：0.0005％以上0.0100％以下及REM：0.0003％以上0.0050％以下中選擇的至少1種元素；(d)以質(zhì)量％計，Ta：0.0010％以上0.1000％以下，C、Nb、V及Ta的含量滿足下述(2)式，以替代滿足上述(1)式，500≤C*≤1300(2)其中，C*＝(C-(12.0/92.9)×Nb-(12.0/50.9)×V-(12.0/180.9)×Ta)×10000，式中各元素符號表示各元素的以質(zhì)量％計的含量，C*的單位為質(zhì)量ppm；(e)以質(zhì)量％計，從Sn：0.0020％以上0.2000％以下及Sb：0.0020％以上0.2000％以下中選擇的至少1種元素。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有選自以下(a)～(e)中的至少一項：(a)以質(zhì)量％計，從Cr：0.05％以上1.00％以下、Mo：0.05％以上1.00％以下、Ni：0.05％以上1.00％以下及Cu：0.05％以上1.00％以下中選擇的至少1種元素；(b)以質(zhì)量％計，B：0.0003％以上0.0050％以下；(c)以質(zhì)量％計，從Ca：0.0010％以上0.0050％以下、Mg：0.0005％以上0.0100％以下及REM：0.0003％以上0.0050％以下中選擇的至少1種元素；(d)以質(zhì)量...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：南秀和，橫田毅，瀨戶一洋，
申請(專利權(quán))人：杰富意鋼鐵株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP