專利名稱：酸洗性、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性、疲勞特性、擴(kuò)孔性及成形時的耐表面粗糙性優(yōu)良且強(qiáng)度和延展 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合用作汽車等運(yùn)輸設(shè)備的部件的、特別是抗拉強(qiáng)度為780MPa以上的高強(qiáng)度熱軋鋼板及其制造方法。本申請基于2009年11月18日提出的日本專利申請?zhí)卦?009-263268號并主張其優(yōu)先權(quán)，這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
根據(jù)近年來的社會的要求，對于汽車等運(yùn)輸設(shè)備一直強(qiáng)烈要求降低重量。汽車等運(yùn)輸設(shè)備中一直廣泛使用鋼板，為了應(yīng)對輕量化的要求，對于外板(車身)及骨架構(gòu)件一直在推進(jìn)使用高強(qiáng)度材料。對于支撐臂或輪盤等行走部件一直采用熱軋鋼板，但關(guān)于這些行走部件，令人擔(dān)心剛性的降低對乘坐感覺的影響，因而沒有積極地研究高強(qiáng)度化帶來的薄壁化。可是，對輕量化的要求進(jìn)一步增強(qiáng)，即使行走部件也不例外。例如，以往使用的熱軋鋼板的抗拉強(qiáng)度的上限為590MPa級，但已開始研究使用780MPa級的鋼板。在這樣的狀況下，對于鋼板，不用說與強(qiáng)度相稱的成形性，還要求疲勞特性及耐蝕性。關(guān)于這些特性中的耐蝕性，以往為了確保剛性而采用具有足夠板厚的鋼板。因此， 即使因腐蝕而使板厚減薄，對部件特性的影響也小，對于鋼板的耐蝕性不太視為問題?？墒?，如上所述面向部件的薄壁化，縮小了以便允許腐蝕導(dǎo)致的板厚減少的腐蝕余量。這里， 所謂腐蝕余量，是考慮到使用中因腐蝕造成的金屬減耗部分而在設(shè)計(jì)時事先增加的厚度。 此外，以削減制造成本為目的，也假想了使化學(xué)轉(zhuǎn)化處理及涂裝簡略化。因此，對于鋼材表面的性狀，與以往相比也需要更加注意。在將熱軋鋼板應(yīng)用于行走部件等時，熱軋鋼板在經(jīng)過酸洗、涂油后上市。而且，熱軋鋼板在加工成部件后，大多經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化處理和涂裝的工序。在該處理工序所要求的熱軋鋼板的特性中，特別是化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性最容易受到鋼板的表面性狀的影響，從而對耐蝕性產(chǎn)生的影響也較大。此外，由于使行走部件等強(qiáng)度構(gòu)件負(fù)載著交變應(yīng)力，因此對熱軋鋼板還要求疲勞特性。另外，由于大多對切斷的端部進(jìn)行加工，因而對于熱軋鋼板還要求拉伸凸緣性即擴(kuò)孔性的事件增多。除此以外，加工時的材料(熱軋鋼板)的特性的各向同性也更加被重視。如果沖壓成形性等的各向異性小，則成形用坯料的采取自由度提高，因而能夠期待成品率的提高。從鋼板上采取成形用坯料后的剩余部分成為廢料，因而為了盡量減少該廢料的發(fā)生，要求對坯料進(jìn)行分配。但是，在鋼板的成形性具有各向異性的情況下，如果將成形條件嚴(yán)格的部件的方向(例如更大延伸的方向)分配在成形性(例如延伸率)差的方向上，則使成形時的缺陷的發(fā)生比例提高。因此，坯料的分配方向受到制約。其結(jié)果是，與沒有制約的情況相比，利用率(廢料發(fā)生量的多少)降低。優(yōu)選鋼板材質(zhì)為各向同性的理由是對這種情況的反映。成形時抑制表面粗糙的發(fā)生也是所要求的特性之一，也一直要求其對策。所謂表面粗糙，是在沖壓成形后的部件的一部分上可以看到的一種不良情況，為人所熟知的是其原因在于極微細(xì)的凹凸。為了解決表面粗糙，已知不使原材料表層的晶粒的軋制方向的長度極端增大是一種有效的手段。人們也開始重視熱軋鋼板的酸洗性。對于熱軋鋼板的酸洗面(酸洗后的表面性狀)，以往并不要求冷軋鋼板這樣的光滑度?？墒牵蛳M(fèi)者需求的變化等，優(yōu)選盡量光滑的傾向在增強(qiáng)。酸洗面的光滑度可通過降低酸洗中使用的鹽酸水溶液的鹽酸濃度和溫度來提高。 可是，在這些條件下都由于生產(chǎn)率下降，以至優(yōu)選酸洗性比以前更為優(yōu)良的熱軋鋼板。人們提出了多種提高鋼板的疲勞特性及拉伸凸緣性的技術(shù)，本發(fā)明人也進(jìn)行了使鋼板的化學(xué)成分及顯微組織最優(yōu)化的研究。另一方面，眾所周知，鋼板的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性依賴于鋼板的Si含量，Si含量越多， 化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性越處于劣勢。但是，在通過使Si固溶在鐵素體相中來謀求鋼板的高強(qiáng)度化時，可得到延展性的劣化不是那么大的特征。因此，Si是在高強(qiáng)度鋼板的制造中想盡量有效利用的元素。此外，特別是在通過使鐵素體相和馬氏體相之類的硬質(zhì)相復(fù)合而制造兼?zhèn)涓哐诱剐院透邚?qiáng)度的鋼板的情況下，Si對于確保規(guī)定的鐵素體相分率也是有效的元素。作為應(yīng)對這樣的二律背反的要求的方法之一，人們提出了用Al置換Si的一部分的技術(shù)(例如專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I中公開了含有低于1%的Si和O. 005 I. 0%的Al的高強(qiáng)度熱軋鋼板及其制造方法?？墒?，專利文獻(xiàn)I的制造方法具有對粗棒(粗軋材)進(jìn)行加熱的工序，其特殊之處在于以加熱粗軋材為前提，存在只能由限定的技術(shù)人員來實(shí)施的問題。一般在熱軋鋼板的制造工序中使用的設(shè)備由加熱爐、粗軋機(jī)、除鱗裝置、精軋機(jī)、 冷卻裝置及卷取機(jī)構(gòu)成。各設(shè)備被配置在最合適位置，因此，即使想享受加熱粗軋材的有益性，也無設(shè)置新設(shè)備的空間、或者需要非常大規(guī)模的設(shè)備改造。因此，加熱粗軋材沒有達(dá)到通用化。此外，對于采用專利文獻(xiàn)I的技術(shù)得到的鋼板具有怎樣的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性，則沒有記載。另一方面，專利文獻(xiàn)2中公開了在含有Si和Al的同時、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性也優(yōu)良的熱軋鋼板及其制造方法。但是，在專利文獻(xiàn)2中，記載著將Al含量的上限值規(guī)定為O. 1%，在超過此量的情況下，其理由尚不清楚，但耐蝕性下降。這樣，沒有找到與Si —同至少含有O. 3%以上的Al，且具有優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的熱軋鋼板及其制造方法?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2006-316301號公報
專利文獻(xiàn)2 日本特開2005-139486號公報非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I M. Nomura, I. Hashimoto, M. Kamura, S. Kozuma, Y. Omiya Research and Development, Kobe Steel Engineering Reports, Vol.57, No. 2 (2007),74-7
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明是鑒于這樣的實(shí)情而完成的，其目的在于提供一種酸洗性、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性、疲勞特性、擴(kuò)孔性及成形時的耐表面粗糙性優(yōu)良，且強(qiáng)度和延展性為各向同性的高強(qiáng)度熱軋鋼板及其制造方法。用于解決課題的手段本發(fā)明人選擇使鐵素體相和馬氏體相復(fù)合的DP鋼板作為疲勞特性優(yōu)良的鋼板， 通過使化學(xué)成分和制造條件在大的范圍內(nèi)變化而評價了機(jī)械性質(zhì)和化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)如果通過將Si含量和Al含量組合控制在適當(dāng)?shù)姆秶?，則可得到不僅機(jī)械性質(zhì)優(yōu)良， 而且酸洗性、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性及耐表面粗糙性也優(yōu)良的鋼板，以至完成了本發(fā)明。本發(fā)明的一方式涉及一種酸洗性、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性、疲勞特性、擴(kuò)孔性及成形時的耐表面粗糙性優(yōu)良，且強(qiáng)度和延展性為各向同性的高強(qiáng)度熱軋鋼板，其以質(zhì)量％計(jì)，含有C : 0. 05 0. 12%,Si 0. 8 I. 2%、Mn :1. 6 2· 2%、A1 :0. 30 0. 6%、P :0. 05% 以下、S 0. 005% 以下及N :0. 01%以下，剩余部分包括鐵和不可避免的雜質(zhì)，金屬組織由60面積％以上的鐵素體相、超過10面積％的馬氏體相和低于O I面積％的殘余奧氏體相構(gòu)成，或者所述金屬組織由60面積％以上的鐵素體相、超過10面積％的馬氏體相、低于5面積％的貝氏體相和低于O I面積％的殘余奧氏體相構(gòu)成,在從酸洗后的鋼板表面到厚度500nm的范圍內(nèi)， 通過輝光放電發(fā)射光譜分析檢測出的Al的最大濃度為0. 75質(zhì)量％以下。在本發(fā)明的一方式的酸洗性、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性、疲勞特性、擴(kuò)孔性及成形時的耐表面粗糙性優(yōu)良，且強(qiáng)度和延展性為各向同性的高強(qiáng)度熱軋鋼板中，以質(zhì)量％計(jì)，也可以進(jìn)一步含有選自 Cu 0. 002 2. 0%、Ni 0. 002 I. 0%、Ti 0. 001 0. 5%、Nb 0. 001 0. 5%、 Mo 0. 002 I. 0%、V 0. 002 0. 2%、Cr 0. 002 I. 0%、Zr 0. 002 0. 2%、Ca 0. 0005
0.0050%、REM 0. 0005 0. 0200% 及 B 0. 0002 0. 0030% 之中的 I 種或 2 種以上。在從鋼板表面到厚度20 μ m的范圍內(nèi)，鐵素體晶粒的軋制方向的平均長度也可以為20 μ m以下。本發(fā)明的一方式涉及一種酸洗性、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性、疲勞特性、擴(kuò)孔性及成形時的耐表面粗糙性優(yōu)良，且強(qiáng)度和延展性為各向同性的高強(qiáng)度熱軋鋼板的制造方法，其具有以下工序?qū)撆骷訜嶂罷l以下的加熱溫度，按壓下率為80%以上、且最終溫度為T2以下的條件對所述鋼坯進(jìn)行粗軋，從而形成粗軋材的工序；對所述粗軋材進(jìn)行除鱗，接著按將精軋溫度規(guī)定在700 950°C的范圍內(nèi)的條件進(jìn)行精軋，從而形成軋制板的工序；將所述軋制板以5 90°C /s的平均冷卻速度冷卻到550 750°C，接著以15°C /s以下的平均冷卻速度冷卻到450 700°C，再以30°C /s以上的平均冷卻速度冷卻到250°C以下，從而形成熱軋鋼板的工序；以及卷取所述熱軋鋼板的工序。其中，Tl= 1215 + 35X [Si] — 70X [Al]
T2 = 1070 + 35X [Si] - 70 X [Al]這里，[Si]及[Al]分別表示鋼坯中的Si濃度(質(zhì)量％)及鋼坯中的Al濃度(質(zhì)
量％x在本發(fā)明的一方式的酸洗性、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性、疲勞特性、擴(kuò)孔性及成形時的耐表面粗糙性優(yōu)良，且強(qiáng)度和延展性為各向同性的高強(qiáng)度熱軋鋼板的制造方法中，在對所述鋼坯進(jìn)行粗軋的工序中，也可以將所述鋼坯的加熱溫度規(guī)定為低于1200°C，將所述粗軋的最終溫度規(guī)定為960°C以下，在對所述粗軋材進(jìn)行精軋的工序中，也可以將所述精軋溫度規(guī)定為 700 900 0C ο發(fā)明的效果本發(fā)明的一方式的熱軋鋼板由于按適當(dāng)?shù)乃龊亢蠸i和Al，且按所述條件進(jìn)行制造，因此可得到化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性與機(jī)械性質(zhì)一同優(yōu)良的特性。特別是在從酸洗后的表面到厚度500nm的范圍內(nèi)，Al的最大濃度為O. 75質(zhì)量％以下，因而含有Al的氧化物在表面所占的比例較低。因此，鋼板表面對化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液的潤濕性優(yōu)良，可得到優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性。此外，除鱗性及酸洗性也優(yōu)良，因而可得到更優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性。因此， 能夠在鋼板表面形成附著力優(yōu)良的鍍層或涂膜，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)良的耐蝕性。因此，在通過對熱軋鋼板實(shí)施鍍覆或涂裝而應(yīng)用于運(yùn)輸設(shè)備的部件的情況下，可降低腐蝕余量，能夠減小使用板厚，因而能夠有助于降低運(yùn)輸設(shè)備的重量。因含有適當(dāng)?shù)乃龊康腟i而可得到優(yōu)良的擴(kuò)孔性。因此，加工工序中的制約較少，熱軋鋼板的可適用范圍擴(kuò)大。金屬組織具有鐵素體相和馬氏體相，并將各相的面積率調(diào)整到適當(dāng)?shù)乃鲋担蚨傻玫?80MPa以上的抗拉強(qiáng)度、23%以上的延伸率及O. 45以上的疲勞極限比。這樣，由于機(jī)械特性及疲勞特性優(yōu)良，因而也可應(yīng)用于行走部件等負(fù)載著交變應(yīng)力的構(gòu)件。此外，熱軋鋼板的機(jī)械性質(zhì)(強(qiáng)度及延伸率)的各向異性小，為各向同性，因而能夠高成品率地采取加工時的坯料。這樣，由于成形性優(yōu)良，因而即便是高強(qiáng)度鋼板，也可加工成各種形狀的部件。由于可得到優(yōu)良的酸洗性，因而能夠?qū)崿F(xiàn)與消費(fèi)者的需求相適應(yīng)的光滑的表面性狀。此外，由于表面性狀優(yōu)良，因而可使化學(xué)轉(zhuǎn)化處理或涂裝簡略化，從而能夠削減將熱軋鋼板加工成部件時的制造成本。此外，表層的鐵素體晶粒的軋制方向的平均長度為20 μ m以下，因而可抑制表層晶粒在軋制方向的長大。因此，可抑制成形時的表面粗糙的發(fā)生。在本發(fā)明的一方式的熱軋鋼板的制造方法中，能夠制造具有前述優(yōu)良特性的熱軋鋼板。特別是，通過適當(dāng)?shù)貙撆鞯募訜釡囟?、粗軋終止溫度及軋制率調(diào)整到所述值，在粗軋后的除鱗工序中能夠高效率地充分除去氧化皮。因此，能夠制造具有優(yōu)良的酸洗性的熱軋鋼板。此外，通過將鋼坯的加熱溫度規(guī)定為低于1200°C，將粗軋終止溫度規(guī)定為960°C 以下，便能夠制造精軋前的奧氏體粒徑被細(xì)?；摹⒊尚螘r的耐表面粗糙性優(yōu)良的熱軋鋼板。通過將精軋終止溫度規(guī)定為900°C以下，能夠制造強(qiáng)度和延展性為各向同性的熱軋鋼板。


圖I是表示熱軋酸洗后的鋼板表面的氧化物分布的示意圖。
具體實(shí)施例方式在完成本發(fā)明時，本發(fā)明人選擇疲勞特性優(yōu)良的DP鋼板作為基礎(chǔ)鋼板，通過進(jìn)行使化學(xué)成分和制造條件在大范圍變化的實(shí)驗(yàn)，評價了機(jī)械性質(zhì)和化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過將Si含量和Al含量控制在適當(dāng)?shù)姆秶疫m當(dāng)?shù)卣{(diào)整制造條件， 可得到不僅機(jī)械性質(zhì)優(yōu)良，而且化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性也優(yōu)良的鋼板。首先，對得到這樣的研究結(jié)果的見解進(jìn)行具體的說明。再有，在以下的說明中，成分元素的含量和濃度的單位為質(zhì)量％，只要沒有特別說明，就只用％表示。熔煉含有C :大約 O. 09%、Si 0. 85 I. 15%、Mn :大約 2%、A1 :0. 25 O. 46%、P :大約O. 02%、S :大約O. 002%及N :大約O. 002%，剩余部分包括鐵和不可避免的雜質(zhì)的鋼，以制造鋼坯。將得到的鋼坯加熱至1130 1250°C，進(jìn)行粗軋，進(jìn)行除鱗。接著，將精軋溫度規(guī)定為860°C進(jìn)行精軋。接著，以72°C /s的平均冷卻速度一次冷卻到630°C，以8°C /s的平均冷卻速度二次冷卻到593°C，再以71°C /s的平均冷卻速度三次冷卻到65°C，然后進(jìn)行卷取，從而制成熱軋鋼板。在將這樣得到的鋼板酸洗后，調(diào)查了其機(jī)械性質(zhì)，結(jié)果在大致整個鋼板上，強(qiáng)度為 780MPa以上，延伸率為23%以上，疲勞極限比為O. 45以上，得到了優(yōu)良的特性。另一方面，既可以是作為化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的指標(biāo)的磷酸鹽薄膜量為I. 5g/m2以上而顯示出優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的鋼板，也可以是磷酸鹽薄膜量低于I. 5g/m2的鋼板。顯示出優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的鋼板的Al含量在O. 3%以上的范圍內(nèi)。非專利文獻(xiàn)I中有關(guān)于化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性優(yōu)良的高強(qiáng)度冷軋鋼板的記述，示出了可得到優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的Si含量和Mn含量的范圍，同時還謀求其機(jī)理的明確解釋?？芍绻麑⒈景l(fā)明人得到的上述鋼板的Si、Mn的含量適用于非專利文獻(xiàn)1，則為全部鋼板的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性處于劣勢的范圍。推測非專利文獻(xiàn)I的記載事項(xiàng)和本發(fā)明人的研究結(jié)果的差異起因于兩者的Al濃度大不相同。于是，將加速電壓規(guī)定為15kV，通過EPMA對得到的鋼板的表面的Si、Mn、及Al的濃度進(jìn)行了定量分析。其結(jié)果是，Si及Mn的濃度在3. 5%以下，但Al濃度與鋼板所含的Al 量一致。因此，不能在表面的Al濃度和化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的優(yōu)劣之間找出任何關(guān)系。這起因于在利用EPMA的分析中，檢測出了從鋼板最表面到3 μ m左右的深度的整個區(qū)域的平均濃度。然而，可以推斷Al的濃度在距表面的深度為3μπι以下的淺區(qū)域有某種差異，從而該差異對化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性產(chǎn)生影響。于是，作為能夠在比較短的時間測定多個元素的深度方向的濃度變化，且可靠性也高的手段，認(rèn)為使用輝光放電發(fā)射光譜分析法(GDS)是最合適的而進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)詳細(xì)情況將通過實(shí)施例進(jìn)行論述，而在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性(磷酸鹽薄膜量)的優(yōu)劣和通過GDS求出的表面正下方的Al的最大濃度之間具有明確的相關(guān)關(guān)系。可以認(rèn)為在Al含量為O. 3%以上的情況下，即便是非專利文獻(xiàn)I中將化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性評價為差的Si、Mn濃度、也得到了優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的理由在于制造條件。而且， 將上述鋼坯加熱到各種溫度，按幾個軋制率進(jìn)行粗軋，接著進(jìn)行除鱗，繼而進(jìn)行精軋，從而制造出熱軋鋼板。精軋條件與上述同樣。觀察了精軋后的鋼板表面。此外，對制造的熱軋鋼板進(jìn)行酸洗，觀察酸洗后的鋼板表面，確認(rèn)有無難酸洗部位(即在鋼板表面殘存氧化皮的部位)。酸洗通過在保持為80°C的3%HC1水溶液中浸潰60秒來進(jìn)行。酸洗后，將鋼板充分水洗，并使其迅速干燥。從所有的發(fā)現(xiàn)難酸洗部位的鋼板(稱為難酸洗鋼板)及沒有發(fā)現(xiàn)難酸洗部位的鋼板(稱為健全鋼板)采取試驗(yàn)片，評價了化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性。再有，對于難酸洗鋼板，采用不殘存氧化皮的部位。其結(jié)果是，判明與同一組成的健全鋼板的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性相比，難酸洗鋼板的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性較差。于是，對兩者(即酸洗后的健全鋼板、及酸洗后的難酸洗鋼板而沒有殘存氧化皮的部位)，通過GDS進(jìn)行表面元素的分析，對從表面到500nm的范圍進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在表層濃化的Al的濃度的最大值為O. 75%以下時，可得到優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性。再有，另外采用AES進(jìn)行了分析，結(jié)果確認(rèn)在表層濃化的Al以Al2O3的形態(tài)存在。然后，對于難酸洗部位的發(fā)生，通過對照鋼坯的加熱溫度和預(yù)先測定的粗軋終止時點(diǎn)的溫度(即除鱗開始時的溫度)，研究了難酸洗部位的發(fā)生的有無和制造條件的關(guān)聯(lián)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在難酸洗部位的發(fā)生與鋼坯的加熱溫度條件及粗軋終止溫度條件的組合之間具有關(guān)系。此外還發(fā)現(xiàn)在沒有發(fā)生難酸洗部位的溫度條件和鋼坯的化學(xué)成分之間也具有一定的關(guān)系。如果將鋼坯的加熱溫度規(guī)定為下述Tl以下，且將粗軋終止溫度規(guī)定為下述T2以下，則可得到不發(fā)生難酸洗部位、且化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性優(yōu)良的鋼板。與此相對照，顯然在偏離上述溫度條件的情況下，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性處于劣勢。此外，顯然在化學(xué)成分偏離本實(shí)施方式的范圍的情況下，即使?jié)M足上述溫度條件，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性也處于劣勢。Tl = 1215 + 35X [Si] — 70X [Al]T2 = 1070 + 35X [Si] - 70 X [Al]式中的[Si]及[Al]分別表示鋼坯中的Si含量(質(zhì)量％)及鋼坯中的Al含量(質(zhì)
量％x關(guān)于在從鋼坯中的Si含量和Al含量算出的鋼坯加熱溫度的上限值及粗軋終止溫度的上限值與難酸洗部位發(fā)生的有無之間具有關(guān)系，雖不一定清楚，但可以推測如下。如果在粗軋后的除鱗工序中殘存氧化皮，則該氧化皮殘存部位(除鱗不良部位)在精軋后的酸洗工序中成為難酸洗部位。因此，在除鱗工序中的除鱗性優(yōu)良的情況下，在酸洗工序中難以發(fā)生難酸洗部位，酸洗性也優(yōu)良。眾所周知，鋼坯中的Si及Al兩者都是比Fe容易氧化的元素，特別是如果將鋼坯加熱至規(guī)定的溫度以上，則Si使除鱗性(氧化皮的易剝離性)降低?？墒?，如果與Si —同含有Al，則Al具有分布在Si和基底金屬之間的傾向，特別是在Si和Al的含量為后述的本實(shí)施方式規(guī)定的比例的情況下，則發(fā)揮使Si氧化皮造成的除鱗性的降低得以緩和的作用。該作用在加熱溫度為從Si和Al兩者的量算出的溫度(Tl)以下的低溫時是有效的。如果在從Si和Al兩者的量算出的溫度(Tl)以下的低溫下對鋼坯進(jìn)行加熱，接著在伴有一定量的溫度下降、且軋制率為80%以上的條件下進(jìn)行粗軋，則能夠以適合除鱗的方式將一次氧化皮破碎。因此，粗軋后即使不特別進(jìn)行加熱，也可進(jìn)行除鱗(氧化皮的除去)?？梢哉J(rèn)為在粗軋終止溫度為規(guī)定的溫度(T2)以下的低溫時除鱗性不產(chǎn)生問題，反映出粗軋時的溫度降低幅度。也就是說，可以認(rèn)為由于粗軋時的溫度降低幅度較大，因而根據(jù)鋼的熱膨脹系數(shù)和氧化皮的熱膨脹系數(shù)之差，通過溫度變化產(chǎn)生熱應(yīng)力，從而使使氧化皮變得容易剝離。在本發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)中，還發(fā)現(xiàn)在粗軋率和難酸洗部位發(fā)生的有無之間具有關(guān)系。 其理由不一定清楚。可得知正如后述的實(shí)施例I所示，通過將粗軋率規(guī)定為80%以上，便能夠制造不發(fā)生難酸洗部位的熱軋鋼板。此外，如上所述，在通過使化學(xué)成分和制造條件在大范圍變化而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果將化學(xué)成分和制造條件組合控制在后述的適當(dāng)?shù)姆秶瑒t也可得到優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性。關(guān)于熱軋及酸洗后的鋼板的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性與Si含量及Al含量之間的關(guān)系， 可推斷如下。在酸洗后的鋼板表面，如圖I的示意圖所示，在200 500nm的厚度范圍內(nèi)，Si、 Mn、Al等構(gòu)成元素的氧化物存在于部分表面中，在表面的剩余部分C發(fā)生濃化。在鋼板表面，在含Al的氧化物(可以認(rèn)為主要是Al2O3)比后述的規(guī)定的量更多地存在的情況下，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液的潤濕性惡化，由此可以認(rèn)為化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性尤其惡化。本實(shí)施方式是基于上述的研究而完成的，以下對本實(shí)施方式的限定理由進(jìn)行說明。首先，對鋼板的化學(xué)成分及鋼板表面的Al濃度進(jìn)行說明。C :O. 05 O. 12%C是為確保鋼板的強(qiáng)度，而且得到DP組織所必需的元素。在C量低于O. 05%時，得不到780MPa以上的抗拉強(qiáng)度。另一方面，如果超過O. 12%地含有C，則焊接性劣化。于是， 將C含量規(guī)定為O. 05 O. 12%。C含量優(yōu)選為O. 06 O. 10%,更優(yōu)選為O. 065 O. 09%。Si 0. 8 I. 2%Si是促進(jìn)鐵素體相變的元素，因此通過適當(dāng)?shù)乜刂艭含量容易得到DP組織?？墒?，Si對熱軋氧化皮的性狀及化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性也有較強(qiáng)的影響。在Si含量低于O. 8%時，不容易確保鐵素體相。此外，Si氧化皮部分地(條紋狀、斑狀地)生成，顯著有損外觀。與此相對照，在Si含量超過I. 2%時，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性大幅度下降。于是，將Si含量規(guī)定為O. 8
1.2%。此外，特別是在要求高的擴(kuò)孔性的情況下，優(yōu)選將Si含量規(guī)定為I. 0%以上。Mn :1.6 2. 2%Mn是確保鋼板強(qiáng)度所必需的元素，并且提高淬透性而使DP鋼板的制造變得容易。 因此需要含有1.6%以上的Mn。另一方面，在Mn含量超過2. 2%時，則有因板厚方向的偏析而使延展性變差、或切斷時使剪斷面的性狀惡化的可能性。因此，將Mn含量的上限規(guī)定為
2.2%。Mn含量優(yōu)選為I. 7 2. 1%，更優(yōu)選為I. 8 2. 0%。Al :O. 3 O. 6%Al是與Si —同在本實(shí)施方式中起到最重要的作用的元素。Al促進(jìn)鐵素體相變。此外，Al改善熱軋氧化皮的形態(tài)，因此還影響粗軋后的除鱗及熱軋后的酸洗性。在Al含量低于O. 3%時，Si氧化皮的除鱗性的改善效果并不充分。另一方面，在Al含量超過O. 6%時， 即使將鋼坯的加熱溫度及粗軋的條件規(guī)定在本實(shí)施方式的范圍內(nèi)，Al的氧化物本身也關(guān)系到化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的劣化，因而是不優(yōu)選的。Al含量優(yōu)選為O. 35 O. 55%。
0096]P 0. 0005 O. 05%
0097]P作為固溶強(qiáng)化(晶界強(qiáng)化)元素發(fā)揮作用，但由于是雜質(zhì)，因而擔(dān)心偏析導(dǎo)致的加工性的劣化。于是，需要將P含量規(guī)定在O. 05%以下。P含量優(yōu)選為O. 03%以下，更優(yōu)選為 O. 025%以下。另一方面，要使P含量低于O. 0005%，則伴有成本的顯著增加。
0098]S 0. 0005 O. 005%
0099]S由于形成MnS等夾雜物而使機(jī)械性質(zhì)劣化，因此希望盡量降低S含量。可是，允許含有O. 005%以下的S。另一方面，要使S含量低于O. 0005%，則伴有成本的顯著增加。S 含量優(yōu)選為O. 004%以下，更優(yōu)選為O. 003%以下。
0100]N :0· 0005 O. 01%
0101]N是雜質(zhì)，因形成AlN等夾雜物而有影響加工性的可能性。于是，將N含量的上限規(guī)定為0.01%。N含量優(yōu)選為O. 0075%以下，更優(yōu)選為O. 005%以下。另一方面，要使N含量低于O. 0005%,則伴有成本的顯著增加。
0102]在本實(shí)施方式的熱軋鋼板中，也可以根據(jù)需要含有以下的元素。
0103]Cu :0. 002 2. 0%
0104]Cu具有改善疲勞特性的效果，因此也可以按上述范圍含有。
0105]Ni :0. 002 I. 0%
0106]Ni為了防止含有Cu時的熱脆化也可以含有。Ni含量可以將Cu含量的一半作為目標(biāo)。
0107]也可以含有選自以下元素之中的I種或2種以上
0108]Ti :0. 001 O. 5%、
0109]Nb 0. 001 O. 5%、
0110]Mo :0. 002 I. 0%、
0111]V :0. 002 O. 2%、
0112]Cr :0· 002 L 0%、及
0113]Zr :0. 002 O. 2%。
0114]上述元素通過固溶強(qiáng)化及析出強(qiáng)化而對鋼板的高強(qiáng)度化是有效的，也可以根據(jù)需要含有。將其效果明顯的量作為下限，將效果飽和的量作為上限。
0115]選自Ca 0. 0005 O. 0050%、REM 0. 0005 O. 0200% 中的任一方或雙方。
0116]這里，所謂REM，是稀土類金屬，為選自 Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、 Ho、Er、Tm、Yb、Lu之中的I種以上。這些元素通過控制非金屬夾雜物的形態(tài)而有助于機(jī)械性質(zhì)的提高。至少在 O. 0005%以上可以看到其效果。在Ca的情況下，在含量為O. 0050%時效果達(dá)到飽和，在REM 的情況下，在含量為O. 0200%時效果達(dá)到飽和。因此，也可以在上述范圍含有Ca、REM中的任一方或雙方。各自的含量優(yōu)選為Ca :0. 0040%以下、REM :0. 0100%以下，更優(yōu)選為Ca
O.0030% 以下、REM :0. 0050% 以下。
B :0· 0002 O. 0030%B具有通過晶界強(qiáng)化改善機(jī)械性質(zhì)，同時提高淬透性的作用。因此，B對于確保馬氏體相是有效的。其效果在O. 0002%以上時可以看到，在O. 0030%時達(dá)到飽和。于是，也可以在上述范圍含有B。B含量優(yōu)選為O. 0025%以下，更優(yōu)選為O. 0020%以下。在從酸洗后的表面到深度(厚度)500nm的范圍，通過⑶S檢測的Al的濃度的最大值0. 75%以下在所述值超過O. 75%時，得不到必要的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性。所述值優(yōu)選為O. 65%以下。下限沒有特別的限定。即使在鋼板中的Al的平均濃度以下也沒有任何問題。再有，在本實(shí)施方式中上述以外的成分為Fe，但允許含有從廢料等熔煉原料混入的不可避免的雜質(zhì)。GDS只要用市售的裝置，按標(biāo)準(zhǔn)條件進(jìn)行就可以。但是，由于是極表層的分析，所以優(yōu)選縮短測取周期(取樣時間)，優(yōu)選規(guī)定為比O. 05秒/次短的周期。接著對鋼板的顯微組織進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的熱軋鋼板的金屬組織基本上是含有鐵素體相和馬氏體相的雙相組織。詳細(xì)地說，金屬組織由60面積％以上的鐵素體相、超過10面積％的馬氏體相和低于 O I面積％的殘余奧氏體相構(gòu)成，或者所述金屬組織由60面積％以上的鐵素體相、超過10 面積％的馬氏體相、低于5面積％的貝氏體相和低于O I面積％的殘余奧氏體相構(gòu)成。通過將鐵素體相的面積率規(guī)定為60%以上、將馬氏體相的面積率規(guī)定為超過10%、 將貝氏體相的面積率規(guī)定為低于O 5%，可得到具有780MPa以上的抗拉強(qiáng)度、23%以上的延伸率及O. 45以上的疲勞極限比的鋼板。此外，只要用X射線衍射法檢測的殘余奧氏體相的面積率為低于O 1%就是允許的。鐵素體相的面積率優(yōu)選為70%以上，馬氏體相的面積率優(yōu)選超過12%，貝氏體相的面積率優(yōu)選低于3%。在從鋼板表面到深度(厚度)20 μ m的范圍，鐵素體晶粒的軋制方向的平均長度 20 μ m以下為了抑制沖壓成形時的表面粗糙的發(fā)生，優(yōu)選在從鋼板表面到深度(厚度)20 μ m 的表層存在的鐵素體晶粒的軋制方向的平均長度為20μπι以下。因此，如后述那樣，有效的方法是將粗軋終止溫度規(guī)定為960°C以下，不使精軋前的奧氏體晶粒粗大化。接著，對鋼板的制造方法進(jìn)行論述。鋼坯可通過采用常規(guī)方法的熔煉及鑄造來制造。從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選連續(xù)鑄造。加熱溫度(SRT) T1以下粗軋率80%以上粗軋終止溫度T2以下這里，Tl、Τ2為可由下式算出的值。Tl = 1215 + 35Χ [Si] — 70Χ [Al]Τ2 = 1070 + 35Χ [Si] - 70 X [Al]再有，[Si]及[Al]分別表示鋼還中的Si含量(質(zhì)量％)及鋼還中的Al含量(質(zhì)
量％χ將鋼坯加熱至Tl以下的加熱溫度，在壓下率為80%以上、且最終溫度為Τ2以下的條件下對所述鋼坯進(jìn)行粗軋，從而形成粗軋材。SRT通過一次氧化皮的形態(tài)對粗軋后的除鱗性施加影響。此外，粗軋率和粗軋終止溫度是決定一次氧化皮的破碎狀態(tài)的最大因子，影響粗軋后的除鱗狀態(tài)(除鱗不良部位的有無等)。除鱗不良部位在酸洗后成為難酸洗部位，作為結(jié)果，粗軋率和粗軋終止溫度影響精軋后的酸洗性。特別是對于制造成形時的耐表面粗糙性優(yōu)良的鋼板，優(yōu)選將SRT規(guī)定為低于 1200°C，將粗軋終止溫度規(guī)定為960°C以下。如通過實(shí)施例具體所示的那樣，通過將粗軋終止溫度規(guī)定為960°C以下，能夠得到成形時的耐表面粗糙性優(yōu)良的鋼板?？梢哉J(rèn)為通過使精軋前的奧氏體粒徑細(xì)?；軌虻玫酱诵Ч?。此外，為了將SRT規(guī)定為1200°C以上，且將粗軋終止溫度規(guī)定為960°C以下，需要在粗軋后使被軋制材(粗軋材)滯留在生產(chǎn)線上，從而使生產(chǎn)率大大降低。因此，SRT優(yōu)選低于1200°C，更優(yōu)選低于1150°C。此外，粗軋終止溫度優(yōu)選為960°C以下，更優(yōu)選為950°C以下。只要能夠使后述的精軋?jiān)?00°C以上結(jié)束，SRT的下限及粗軋終止溫度的下限就沒有特別的限定?？筛鶕?jù)能夠使精軋?jiān)?00°C以上結(jié)束的軋制設(shè)備的能力及規(guī)格，適宜決定 SRT的下限及粗軋終止溫度的下限。粗軋率(粗軋的壓下率)為80%以上，優(yōu)選為82%以上。這些條件都是通過實(shí)驗(yàn)而發(fā)現(xiàn)的，其導(dǎo)出方法將在實(shí)施例中詳述。除鱗接著，對粗軋材進(jìn)行除鱗。除鱗能夠用通用的裝置進(jìn)行。關(guān)于水壓、水量、噴射開度、噴嘴傾斜角及鋼板和噴嘴距離等，技術(shù)人員可以與通常的熱軋同樣地進(jìn)行選擇。例如，能夠選擇水壓lOMPa、水量
I.5升/秒、噴射開度25°、噴嘴傾斜角10°、鋼板和噴嘴的垂直距離250mm等。精軋溫度(FT):700 950O接著按將精軋溫度規(guī)定在700 950°C的范圍內(nèi)的條件進(jìn)行精軋，從而形成軋制板。需要將FT規(guī)定為700°C以上。在FT低于700°C時，在表層容易形成粗大的晶粒， 從而擔(dān)心疲勞特性降低。此外，即使在冷卻條件上下工夫，也有不能充分得到延展性的可能性。另一方面，在FT過高時，結(jié)晶粒徑變得粗大，得不到優(yōu)良的機(jī)械性質(zhì)，因而是不優(yōu)選的。 于是，將950°C作為FT的上限。特別是為了制造強(qiáng)度及延展性的各向同性優(yōu)良的鋼板，優(yōu)選將FT規(guī)定為900°C以下。通過將FT規(guī)定為900°C以下，軋制時蓄積的應(yīng)變能能夠由盡量高的狀態(tài)發(fā)生鐵素體相變，從而能夠得到具有更加各向同性的強(qiáng)度及延展性的鋼板。熱軋后的冷卻軋制終止后，首先以5 90°C /s的平均冷卻速度(CRl)進(jìn)行一次冷卻。將一次冷卻終止溫度(MT)規(guī)定為550 750°C。如果將CRl規(guī)定為低于5°C /s，則損害生產(chǎn)率，因而是不優(yōu)選的。此外，還擔(dān)心因晶粒粗大化而使機(jī)械性質(zhì)降低。如果將CRl規(guī)定為超過90°C /s，則冷卻變得不均勻，因而是不優(yōu)選的。
為了在不損害生產(chǎn)率的情況下得到具有光滑酸洗面的鋼板，CRl優(yōu)選為50°C /s以上，更優(yōu)選為60°C /s以上。優(yōu)選利用水冷進(jìn)行冷卻，由此可抑制軋制后的氧化皮的發(fā)生，從而改善酸洗性。在MT超過750°C時，有形成粗大的馬氏體相的可能性，從而擔(dān)心機(jī)械性質(zhì)的劣化。 另一方面，在MT低于550°C時，因得不到必要的馬氏體相分率而有強(qiáng)度不足的可能性。MT 優(yōu)選為580 720°C。接著，以15°C /s以下的平均冷卻速度(CR2)進(jìn)行二次冷卻。將二次冷卻終止溫度 (MT2)規(guī)定為450 700°C。作為冷卻手段，也可選擇空冷。在CR2超過15°C /s時、或MT2超過700°C時，C向奧氏體相的濃化變得不充分，有形成與鐵素體相的強(qiáng)度差較小的馬氏體相的可能性。因此，有成形性下降的可能性。在MT2 低于450°C時，擔(dān)心生成珠光體相。CR2優(yōu)選為10°C /s以下，MT2優(yōu)選為480 680°C。接續(xù)上述，以30°C /s以上的平均冷卻速度(CR3)進(jìn)行3次冷卻。將冷卻終止溫度 (CT)規(guī)定為250°C以下。在CR3低于30°C/s時，不能抑制珠光體的生成。此外，在CT超過 250°C時，擔(dān)心生成的M相被回火。如果CR3過大，則有熱軋鋼板的寬度方向及軋制方向的冷卻不均勻的可能性，因而優(yōu)選將上限規(guī)定為100°c /S。CR3優(yōu)選為45 90°C /s, CT優(yōu)選為200°C以下。冷卻后，按照常規(guī)方法進(jìn)行卷取。酸洗接著，通過對冷卻后的熱軋鋼板進(jìn)行酸洗，也可以除去鋼板表面的氧化皮。酸洗通過浸潰在保持于70 90°C的HCl水溶液中來進(jìn)行。將HCl的濃度規(guī)定為 2 10%,將浸潰時間規(guī)定為I 4分鐘。在溫度低于70°C時、或濃度低于2%時,需要較長的浸潰時間，從而損害生產(chǎn)效率。另一方面，在溫度超過90°C時、或HCl的濃度超過10%時，酸洗后的表面粗糙度降低，因而是不優(yōu)選的。在浸潰時間低于I分鐘時，氧化皮的除去并不完全，因而是不優(yōu)選的。此外，在浸潰時間超過4分鐘時，損害生產(chǎn)效率。酸洗后，有時經(jīng)由加工等工序進(jìn)行作為涂裝的基底處理的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。根據(jù)本實(shí)施方式，能夠在不發(fā)生難酸洗部位的情況下形成健全的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理膜。實(shí)施例(實(shí)施例I)對具有表I所示的化學(xué)成分的鋼坯進(jìn)行加熱、粗軋，接著進(jìn)行除鱗，然后進(jìn)行精軋。表4中示出了直到粗軋的條件。此外，表2、3中分別示出了粗軋后的除鱗條件及精軋條件。再有，在表3中，F(xiàn)T表示精軋溫度，CRl 3分別表示I 3次冷卻的冷卻速度。MT1、 MT2分別表示1、2次冷卻的終止溫度，CT表示冷卻終止溫度。對得到的熱軋鋼板進(jìn)行酸洗。酸洗通過在保持于80°C的3%HC1水溶液中浸潰60 秒鐘來進(jìn)行。酸洗后，進(jìn)行充分水洗，使其迅速干燥。通過觀察精軋后的鋼板表面，同時也觀察酸洗后的鋼板表面，確認(rèn)了難酸洗部位的有無。從所有的發(fā)現(xiàn)難酸洗部位的鋼板及沒有發(fā)現(xiàn)難酸洗部位的鋼板(稱為健全鋼板) 采取試驗(yàn)片，實(shí)施化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，評價了化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性。
在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理中，采用市售的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理劑，在55°C下燒結(jié)2分鐘而進(jìn)行成膜。將目標(biāo)的附著量規(guī)定為2g/m2。再有，處理液的調(diào)整或處理的方法按照廠家的推薦條件來進(jìn)行?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化處理性的評價通過測定磷酸鹽的薄膜量W來進(jìn)行，將薄膜量W為I. 5g/m2 以上時評價為優(yōu)，將低于I. 5g/m2時評價為劣。結(jié)果判明與同一組成的健全鋼板的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性相比，發(fā)現(xiàn)難酸洗部位的鋼板的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性較差。對全部的鋼板，在酸洗后進(jìn)行了采用GDS的表面元素的分析。該表面分析采用 JOBIN YVON公司生產(chǎn)的JY5000RF，在功率為40W、Ar流壓為775Pa、取樣間隔為0. 045秒的條件下進(jìn)行。C、Si、Mn及Al元素的光譜波長分別為156nm、288nm、258nm以及396nm。在從表面到深度(厚度)500nm的范圍，測定了這些元素的濃度。再有，在發(fā)生難酸洗部位(氧化皮的殘存部位)的鋼板中，從不殘存氧化皮的地方 (部位)采取測定用的樣品，進(jìn)行了采用GDS的Al量的測定以及化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的評價。表4及表5中歸納了得到的結(jié)果。對這些元素的濃度分布和化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的優(yōu)劣進(jìn)行了研究。其結(jié)果是，在C、Si、 Mn這三種元素的濃度和化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的優(yōu)劣之間沒有發(fā)現(xiàn)特定的關(guān)系。然而發(fā)現(xiàn)在Al 的濃度和化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的優(yōu)劣之間具有關(guān)聯(lián)性，在Al的最大濃度為0. 75%以下的鋼板中，可得到優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性。然后，對于難酸洗部位的發(fā)生，通過對照鋼坯的加熱溫度和預(yù)先測定的粗軋終止時點(diǎn)的溫度(即除鱗開始時的溫度)，對難酸洗部位的發(fā)生的有無和制造條件的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在難酸洗部位的發(fā)生、和鋼坯的加熱溫度條件及粗軋終止溫度條件的組合之間具有關(guān)系。此外還發(fā)現(xiàn)在不發(fā)生難酸洗部位的溫度條件和鋼坯的化學(xué)成分之間也具有一定的關(guān)系。首先，對鋼坯的加熱溫度進(jìn)行了研究。選擇了無難酸洗部位、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性也優(yōu)良，且Al的最大濃度為0. 75%以下的試樣No. 1、2、4、9、13、15及18。由這些試樣的實(shí)際值，考慮可以得到鋼坯的加熱溫度的上限，對鋼坯的加熱溫度的上限和化學(xué)成分的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)研究。已知C、Si、Mn、P、S及Al對鋼板的一次氧化皮形成產(chǎn)生影響。從這些元素中選擇 I個或2個元素，將其濃度(質(zhì)量％)作為自變量(X或XI、X2)，將鋼坯的加熱溫度作為因變量(Y)，進(jìn)行了單元線性回歸分析或多元線性回歸分析。也就是說，求出Y = aX + b或Y = cXl + dX2 + e的關(guān)系式以最小誤差(殘差平方和)成立時的a及b、或C、d及e。結(jié)果得知在作為自變量選擇[Si]及[Al]的組合的情況下，殘差平方和為最小。 也就是說，得知在鋼坯的加熱溫度的上限值和[Si]及[Al]之間具有最強(qiáng)的相關(guān)。再有，計(jì)算通過市售的計(jì)算軟件來進(jìn)行。得到的回歸方程式為Y = 1208 + 35[Si] — 64[A1]。以該式為基礎(chǔ)，進(jìn)行c、d 及e的擬合，作為全部滿足上述7個試樣的條件的溫度式，得到Tl = 1215 + 35X [Si] 一 70X [Al]。接著，對粗軋終止溫度進(jìn)行了研究。
采用與鋼坯加熱溫度同樣的手法，選擇相同的試樣No. 1、2、4、9、13、15及18。根據(jù)這些試樣的實(shí)際值，考慮可得到粗軋終止溫度的上限，對粗軋終止溫度的上限和化學(xué)成分的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)研究。如上所述，對C、Si、Mn、P、S及Al進(jìn)行單元回歸分析，接著進(jìn)行選擇兩種元素的多元回歸分析。結(jié)果得知與鋼坯的加熱溫度的情況同樣，在作為自變量選擇[Si]及[Al]的組合的情況下，可得到最小的殘差平方和。得到的回歸方程式為Y = 1068 + 32 [Si] — 66 [Al]。以該式為基礎(chǔ)進(jìn)行擬合，作為全部滿足上述7個試樣的條件的溫度式，得到T2 = 1070 + 35X [Si] 一 70X [Al]。也就是說，得出以下結(jié)論如果將鋼坯的加熱溫度規(guī)定為Tl以下，且將粗軋終止溫度規(guī)定為T2以下，則不會發(fā)生難酸洗部位，可得到化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性優(yōu)良的鋼板。很明顯，在鋼坯的加熱溫度及粗軋終止溫度中的任一方或兩方偏離上述溫度條件時(試樣No.3、5、7、8、ll、12及17)，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性處于劣勢。此外，很明顯，在化學(xué)成分偏離本實(shí)施方式規(guī)定的范圍時(試樣No. 6)，即使?jié)M足上述的溫度條件，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性也處于劣勢。另ー方面，即使?jié)M足上述的溫度條件，在粗軋率低于80%時(試樣No. 10及20)，大概由于氧化皮破碎并不充分，因而使除鱗性較差，由此可判斷為發(fā)生難酸洗部位，而且化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性劣化。表5為表4的續(xù)表，示出了抗拉強(qiáng)度(0 B)、延伸率(e B)、擴(kuò)孔極限值(擴(kuò)孔性)(入) 及疲勞極限比?？估瓘?qiáng)度和延伸率按照J(rèn)IS Z 2241進(jìn)行了測定。詳細(xì)地說，以與軋制方向呈直角的方向?yàn)槔煸囼?yàn)片的長度方向的方式，米取JIS Z 2201的5號拉伸試驗(yàn)片。然后,對拉伸試驗(yàn)片的長度方向(與軋制方向呈直角的方向)施加拉伸力，測定了抗拉強(qiáng)度和延伸率。此外，擴(kuò)孔極限值按照日本鋼鐵聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)JFST 1001-1996進(jìn)行了測定。試驗(yàn)片的尺寸為150X150mm，沖孔的尺寸為O 10mm。將余隙規(guī)定為12. 5%，用60°的圓錐沖頭從剪切面?zhèn)冗M(jìn)行擴(kuò)孔。求出裂紋貫通板厚時刻的孔的內(nèi)徑d。如果將擴(kuò)孔前的內(nèi)徑設(shè)定為も， 則由下式求出極限擴(kuò)孔值、(%)。極限擴(kuò)孔值人(%)= Cd — d0) /d0X 100疲勞極限比是利用以下的手法算出的。采取按JIS Z 2275確定的I號試驗(yàn)片(b =15mm、R = 30mm)，使其長度方向與垂直于鋼板的軋制方向的方向平行。用25Hz進(jìn)行平面彎曲疲勞試驗(yàn)，基于得到的試驗(yàn)結(jié)果繪制S-N線圖。在得到的S-N線圖中，將I X IO7次時的強(qiáng)度作為疲勞強(qiáng)度ow，由下式算出疲勞極限比。疲勞極限比=ow/O B由以上的結(jié)果得知無論哪種特性都得到了充分的特性。關(guān)于擴(kuò)孔性，通過將Si 量規(guī)定為1%以上，如試樣No. 7 20中所示的那樣，特別是得到了擴(kuò)孔性優(yōu)良的鋼板。表I化學(xué)成分
權(quán)利要求
1.一種酸洗性、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性、疲勞特性、擴(kuò)孔性及成形時的耐表面粗糙性優(yōu)良且強(qiáng)度和延展性為各向同性的高強(qiáng)度熱軋鋼板，其特征在于以質(zhì)量％計(jì)，含有 C 0. 05 O. 12%、Si :0. 8 I. 2%、Mn :I. 6 2. 2%、Al :0. 30 O. 6%、P :0. 05% 以下、S :0. 005%以下、以及 N :0. 01% 以下，剩余部分包括鐵和不可避免的雜質(zhì)；金屬組織由60面積％以上的鐵素體相、超過10面積％的馬氏體相和低于O I面積％ 的殘余奧氏體相構(gòu)成，或者所述金屬組織由60面積％以上的鐵素體相、超過10面積％的馬氏體相、低于5面積％的貝氏體相和低于O I面積％的殘余奧氏體相構(gòu)成，在從酸洗后的鋼板表面到厚度500nm的范圍內(nèi)，通過輝光放電發(fā)射光譜分析檢測出的 Al的最大濃度為O. 75質(zhì)量％以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的酸洗性、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性、疲勞特性、擴(kuò)孔性及成形時的耐表面粗糙性優(yōu)良且強(qiáng)度和延展性為各向同性的高強(qiáng)度熱軋鋼板，其特征在于以質(zhì)量 ％ 計(jì)，進(jìn)一步含有選自 Cu 0. 002 2. 0%、Ni 0. 002 I. 0%、Ti 0. 001 O. 5%、 Nb :0. 001 O. 5%、Mo :0. 002 I. 0%、V :0. 002 O. 2%、Cr :0. 002 I. 0%、Zr :0. 002 O. 2%、Ca 0. 0005 O. 0050%、REM 0. 0005 O. 0200% 及 B 0. 0002 O. 0030% 之中的 I 種或2種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的酸洗性、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性、疲勞特性、擴(kuò)孔性及成形時的耐表面粗糙性優(yōu)良且強(qiáng)度和延展性為各向同性的高強(qiáng)度熱軋鋼板，其特征在于在從鋼板表面到厚度20 μ m的范圍內(nèi)，鐵素體晶粒的軋制方向的平均長度為20 μ m以下。
4.一種酸洗性、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性、疲勞特性、擴(kuò)孔性及成形時的耐表面粗糙性優(yōu)良且強(qiáng)度和延展性為各向同性的高強(qiáng)度熱軋鋼板的制造方法，其特征在于，所述制造方法具有以下工序?qū)撆骷訜嶂罷l以下的加熱溫度，按壓下率為80%以上、且最終溫度為T2以下的條件對所述鋼坯進(jìn)行粗軋，從而形成粗軋材的工序；對所述粗軋材進(jìn)行除鱗，接著按將精軋溫度規(guī)定在700 950°C的范圍內(nèi)的條件進(jìn)行精軋，從而形成軋制板的工序；將所述軋制板以5 90°C /s的平均冷卻速度冷卻到550 750°C，接著以15°C /s以下的平均冷卻速度冷卻到450 700°C，再以30°C /s以上的平均冷卻速度冷卻到250°C以下，從而形成熱軋鋼板的工序；以及卷取所述熱軋鋼板的工序；其中，Tl = 1215 + 35X [Si] — 70X [Al]T2 = 1070 + 35X [Si] — 70 X [Al]這里，[Si]及[Al]分別表示鋼坯中的以質(zhì)量％計(jì)的Si濃度及鋼坯中的以質(zhì)量％計(jì)的 Al濃度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的酸洗性、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性、疲勞特性、擴(kuò)孔性及成形時的耐表面粗糙性優(yōu)良且強(qiáng)度和延展性為各向同性的高強(qiáng)度熱軋鋼板的制造方法，其特征在于 在對所述鋼坯進(jìn)行粗軋的工序中，將所述鋼坯的加熱溫度規(guī)定為低于1200°C，將所述粗軋的最終溫度規(guī)定為960°C以下；在對所述粗軋材進(jìn)行精軋的工序中，將所述精軋溫度規(guī)定為700 900°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度熱軋鋼板，其以質(zhì)量%計(jì)，含有C0.05～0.12%、Si0.8～1.2%、Mn1.6～2.2%、Al0.30～0.6%、P0.05%以下、S0.005%以下及N0.01%以下，剩余部分包括鐵和不可避免的雜質(zhì)，金屬組織由60面積%以上的鐵素體相、超過10面積%的馬氏體相和低于0～1面積%的殘余奧氏體相構(gòu)成，或者所述金屬組織由60面積%以上的鐵素體相、超過10面積%的馬氏體相、低于5面積%的貝氏體相和低于0～1面積%的殘余奧氏體相構(gòu)成，在從酸洗后的鋼板表面到厚度500nm的范圍內(nèi)，通過輝光放電發(fā)射光譜分析檢測出的Al的最大濃度為0.75質(zhì)量%以下。
文檔編號C22C38/00GK102612569SQ20108005175
公開日2012年7月25日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者岡田浩幸, 友清壽雅, 林邦夫, 棚橋浩之, 福田修史, 藤田展弘, 齊藤伸也 申請人:新日本制鐵株式會社