本發(fā)明涉及一種壓力容器用熱軋鋼板及其制造方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種強度及延展性優(yōu)異的壓力容器用熱軋鋼板及其制造方法。

背景技術：

對于液化氣容器等壓力容器而言，制作容器后基于水壓的破裂試驗中的破裂壓力非常重要。因此，這時所使用的熱軋鋼板的強度是重要變量。為此，通常將C、Si、Mn、Ti、Nb、Mo及V等加入鋼雜質(zhì)含量減少到最低的高純鋼中，以使用于制作容器的熱軋鋼板具有高強度。

目前，為了制造高強度熱軋鋼板，加入Ti、Nb、V、Mo等利用這些元素的析出強化來制造熱軋鋼板，或者大量加入Cr或Mn等以確保強度，抑或通過對加入Mn及Cr的鋼進行回火退火(temper annealing)來強化沖擊強度及拉伸特性。

然而，最近因為容器爆炸事故等安全法規(guī)得到強化，在強化后的安全法規(guī)下，不僅對破裂試驗中的破裂壓力設有標準，還出現(xiàn)了對容器的體積膨脹率的標準。因此，為了滿足被強化的對壓力容器的安全法規(guī)，不僅是鋼，就連熱軋鋼板也要求具有優(yōu)異的延展性。以上的現(xiàn)有技術其焦點僅在于通過基于C、Si、Mn、Cr、Mo及W等合金成分的固溶強化或者基于Ti、Nb、Mo等合金成分的析出強化來達到高強度，因此對于為確保容器的體積膨脹率的延展性改善是有限制的。

另外，在熱軋工藝中，影響鋼板材質(zhì)的重要因素可能會是精軋出口溫度(Final Delivery Temperature，以下簡稱FDT)、卷取溫度(Coiling Temperature，以下簡稱CT)以及在輸出輥道(Run Out Table,ROT)為配合卷取溫度(CT)的冷卻模式。

特別是，在通過輸出輥道(ROT)的期間，熱軋鋼板經(jīng)過強制冷卻所導致的相變過程，可能會具有最終相(phase)。這種相變過程會受到溫度和時間的影響，因此即使具有相同的精軋出口溫度(FDT)和卷取溫度(CT)，也會因冷卻模式而具有不同相，進而影響材質(zhì)。常規(guī)熱軋在終軋結(jié)束后進行連續(xù)冷卻直至卷取溫度，因而無法形成等軸鐵素體，存在延展性差的問題。

技術實現(xiàn)要素：

技術問題

本發(fā)明提供一種壓力容器用熱軋鋼板及其制造方法。

技術方案

根據(jù)本發(fā)明的熱軋鋼板，其中相對于熱軋鋼板總100重量％，可包含C：0.1重量％至0.2重量％、Si：0.5重量％以下(不包含0重量％)、Mn：0.5重量％至1.5重量％、P：0.03重量％以下(不包含0重量％)、S：0.015重量％以下(不包含0重量％)、Al：0.05重量％以下(不包含0重量％)、N：0.01重量％以下(不包含0重量％)，余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。

所述其它不可避免的雜質(zhì)可包含Cr：0.3重量％以下(不包含0重量％)、Ni：0.3重量％以下(不包含0重量％)、Mo：0.2重量％以下(不包含0重量％)、Cu：0.1重量％以下(不包含0重量％)。

再者，所述熱軋鋼板可由珠光體及鐵素體顯微組織構(gòu)成，相對于所述熱軋鋼板顯微組織的總分數(shù)100％，所述鐵素體組織的體積分數(shù)可為75％至85％，所述珠光體組織的體積分數(shù)可為15％至25％。

所述鐵素體顯微組織的等軸晶率(aspect ratio)可為0.7至1.3。

根據(jù)所述特征的熱軋鋼板的屈服強度可為295MPa至520MPa，屈服強度×伸長率的值可為11,500以上且17,500。

本發(fā)明另外提供一種熱軋鋼板制造方法，可包括以下步驟：準備鋼坯，相對于總的100重量％，所述鋼坯包含C：0.1重量％至0.2重量％、S i：0.5重量％以下(不包含0重量％)、Mn：0.5重量％至1.5重量％、P：0.03重量％以下(不包含0重量％)、S：0.015重量％以下(不包含0重量％)、Al：0.05重量％以下(不包含0重量％)、N：0.01重量％以下(不包含0重量％)，余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)；對所述鋼坯在1100℃至1300℃下進行再加熱；對所述再加熱的鋼坯進行粗軋；對所述粗軋的鋼坯進行終軋；對所述終軋的板材進行冷卻；以及卷取所述冷卻的板材而得到熱軋鋼板。

只是，對所述終軋的板材進行冷卻的步驟，可包括以下步驟：對所述終軋的板材以40℃/s至60℃/s的速度進行第一次冷卻；以及對所述第一次冷卻的板材以1℃/s至8℃/s的速度進行第二次冷卻。

另外，所述其它不可避免的雜質(zhì)可包含Cr：0.3重量％以下(不包含0重量％)、Ni：0.3重量％以下(不包含0重量％)、Mo：0.2重量％以下(不包含0重量％)、Cu：0.1重量％以下(不包含0重量％)。

首先，在對所述鋼坯在1100℃至1300℃下進行再加熱的步驟，所述鋼坯可被再加熱100分鐘至400分鐘。之后，可以實施對所述再加熱的鋼坯進行粗軋的步驟。

更具體地，在對所述粗軋的鋼坯進行終軋的步驟，所述終軋可在A₁-20℃至A₁+20℃的溫度范圍內(nèi)實施，所述A₁如式(1)所示。

A₁＝932.1-392.8[C]-61.9[Mn]+43.9[Si]+420.6[P]+220.0[Al]-15.5[Cr]-15.2[Ni]+31.5[Mo]-20[Cu]----------------------式(1)

在式(1)中，所述[C]、[Mn]、[Si]、[P]、[Al]、[Cr]、[Ni]、[Mo]及[Cu]表示各自成分含量的重量％。

通過對所述粗軋的鋼坯進行終軋的步驟，所述終軋的鋼坯可具有大小為10μm至40μm的奧氏體顯微組織。

對所述終軋的板材進行冷卻的步驟，可包括以下步驟：對所述終軋的板材以40℃/s至60℃/s的速度進行第一次冷卻；以及對所述第一次冷卻的板材以1℃/s至8℃/s的速度進行第二次冷卻。

更具體地，在對所述終軋的板材以40℃/s至60℃/s的速度進行第一次冷卻的步驟中，可將所述終軋的板材冷卻到A₂-20℃至A₂+20℃的溫度范圍，所述A₂如式(2)所示。

A₂＝740.1-35.4[C]-64.5[Mn]+29.1[Si]+16.9[Cr]-16.9[Ni]-----------式(2)

在式(2)中，所述[C]、[Mn]、[Si]、[Cr]及[Ni]表示各自成分含量的重量％。

在對所述第一次冷卻的板材以1℃/s至8℃/s的速度進行第二次冷卻的步驟中，所述第一次冷卻的板材可被冷卻1秒鐘至8秒鐘。通過對所述終軋的板材進行冷卻的步驟，可以得到形成等軸鐵素體(polygonal ferrite)結(jié)構(gòu)的板材。

通過對所述終軋的板材進行冷卻的步驟，可以得到相對于顯微組織總分數(shù)100％具有75％至85％的等軸鐵素體組織及15％至25％的奧氏體組織的板材。

通過卷取所述冷卻的板材而得到熱軋鋼板的步驟，可將所述板材冷卻到A₃-20℃至A₃+20℃的溫度范圍后卷取，所述A₃如式(3)所示。

A₃＝693.4-444.5[C]-80.5[Mn]-35.0[Si]-76.0[Cr]-35.0[Ni]-85.7[Mo]-式(3)

在式(3)中，所述[C]、[Mn]、[Si]、[Cr]、[Ni]及[Mo]表示各自成分含量的重量％。

在卷取所述冷卻的板材而得到熱軋鋼板的步驟中，所述板材可以40℃/s至60℃/s的速度被冷卻。

通過卷取所述冷卻的板材而得到熱軋鋼板的步驟，可以得到形成珠光體結(jié)構(gòu)的熱軋鋼板。

本發(fā)明的熱軋鋼板制造方法，還可以包括以下步驟：卷取所述冷卻的板材而得到熱軋鋼板；之后，對所得到的熱軋鋼板進行酸洗。

所述熱軋鋼板可由珠光體及鐵素體顯微組織構(gòu)成，相對于所述熱軋鋼板顯微組織的總分數(shù)100％，所述鐵素體組織的體積分數(shù)可為75％至85％，珠光體組織的體積分數(shù)可為15％至25％。

所述熱軋鋼板的屈服強度可為295MPa至520MPa，所述熱軋鋼板的屈服強度×伸長率的值可為11,500以上且17,500以下。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明可以提供一種熱軋鋼板，具有295MPa以上的強度，同時具有優(yōu)異的延展性。

附圖說明

圖1示出發(fā)明例和比較例的用屈服強度、伸長率及屈服強度×伸長率導出的值。

圖2示出根據(jù)發(fā)明例的熱軋鋼板的冷卻模式。

具體實施方式

參照附圖和下述實施例，就可以清楚地理解本發(fā)明的優(yōu)點、特征及實現(xiàn)這些的方法。然而，本發(fā)明能夠以各種不同的方式實施，并不局限于下面公開的實施例。提供下述實施例的目的在于，充分公開本發(fā)明以使所屬領域的技術人員對發(fā)明內(nèi)容有整體和充分的了解，本發(fā)明的保護范圍應以權(quán)利要求書為準。通篇說明書中相同的附圖標記表示相同的構(gòu)成要素。

因此，對于在一些實施例已眾所周知的技術，將不再進行詳細說明，以避免本發(fā)明被解釋得模糊不清。除非另有定義，否則本說明書中使用所有術語(包括技術術語和科學術語)的含義就是所屬領域的技術人員通常理解的意思。在通篇說明書中，某一部分“包括(或包含)”某一構(gòu)件時，除非有特別相反的記載，否則表示還可以包括其他構(gòu)件而非排除其他構(gòu)件。除非另有說明，否則單數(shù)形式也意在包括復數(shù)形式。

根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的熱軋鋼板，其中相對于熱軋鋼板100重量％，可包含C：0.1重量％至0.2重量％、Si：0.5重量％以下(不包含0重量％)、Mn：0.5重量％至1.5重量％、P：0.03重量％以下(不包含0重量％)、S：0.015重量％以下(不包含0重量％)、Al：0.05重量％以下(不包含0重量％)、N：0.01重量％以下(不包含0重量％)，余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。

下面，說明限制本發(fā)明的成分范圍的理由。

碳(C)在鋼的強化中起到最經(jīng)濟有效的作用。若所述C的含量低于0.1重量％，就不會生成足夠的珠光體，難以確保所需強度。相反，若所述C的含量超出0.2重量％，就會因強度過分提高而導致延展性降低。因此，C的含量可為0.1重量％至0.2重量％。

硅(Si)使鐵水脫氧，并具有固溶強化效果。若所述Si的含量超出0.5 重量％，就會在熱軋時鋼板表面形成Si引起的紅色氧化鐵皮，不僅導致鋼板表面質(zhì)量變得很差，還會降低焊接性。因此，雖然硅是必須包含的，但是含量可為0.5重量％以下。

錳(Mn)和Si一樣是對鋼的固溶強化有效的元素。在本發(fā)明的一個示例性實施方式中，可包含0.5重量％以上，以顯示出所述效果。只是，若所述Mn的含量超出1.5重量％，就會在連鑄工序鑄造鋼坯時于厚度中心部生成非常發(fā)達的偏析部，因而最終產(chǎn)品的焊接性及成型性可能會降低。因此，所述Mn的含量可為0.5重量％至1.5重量％。

磷(P)是雜質(zhì)元素，其含量超出0.03重量％時，焊接性降低以及使鋼產(chǎn)生脆性的風險會變大。因此，雖然是必須包含的，但是含量可為0.03重量％以下。

硫(S)和所述磷(P)元素一樣是不可避免的雜質(zhì)，可能會與Mn等結(jié)合而形成非金屬夾雜物。因此，鋼的韌性可能會大大降低，所以需要盡量抑制硫的含量。在理論上，硫的含量限制為0重量％是有利的，但制造工藝上必然會含有硫。因此，雖然硫是必然會含有的元素，但根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式，硫(S)元素其含量可為0.015重量％以下。

鋁(Al)是為了脫氧而添加的元素，在煉鋼工藝中作為脫氧劑添加量可以超出0.05重量％。只是，若添加量過多，就會在連鑄時出現(xiàn)管口(nozzle)堵塞等，因而生產(chǎn)性可能會降低。因此，雖然是必須包含的，但含量可為0.05重量％以下。

氮(N)是對鋼材的硬度有效的元素，但存在不易控制的缺點。因此，若氮的含量超出0.01重量％，就會增加產(chǎn)生脆性的風險。因此，雖然是必須包含的，但含量可為0.01重量％以下。

更具體地，作為所述其它不可避免的雜質(zhì)可包含：Cr：0.3重量％以下(不 包含0重量％)、Ni：0.3重量％以下(不包含0重量％)、Mo：0.2重量％以下(不包含0重量％)、Cu：0.1重量％以下(不包含0重量％)。只是，所述其它雜質(zhì)并不局限于此，還可以包含除此之外的常規(guī)雜質(zhì)。

更具體地，鉻(Cr)的作用是使鋼固溶強化，在冷卻時延遲貝氏體相變，以易于獲得等軸晶的鐵素體。只是，若所述鉻的含量超出0.3重量％，就會過分延遲鐵素體轉(zhuǎn)變，不能確保所需的鐵素體分數(shù)，因而伸長率可能會減少。而且，鉻元素是在煉鋼工藝步驟不可避免會加入的元素，因此鉻含量不會是0重量％。

鎳(Ni)具有同時提高基底材料的強度和韌性的作用。只是，由于鎳是昂貴的元素，因此含量超出0.3重量％時，不僅會降低經(jīng)濟性，還會造成焊接性變差。而且，鎳元素是在煉鋼工藝步驟不可避免會加入的元素，因此鎳含量不會是0重量％。

鉬(Mo)起到通過固溶強化提高屈服強度以及通過晶界強化提高沖擊韌性的作用。只是，由于鉬是昂貴的元素，因此含量超出0.2％時，不僅制造成本上升，還會造成焊接性變差。而且，鉬元素是在煉鋼工藝步驟不可避免會加入的元素，因此鉬含量不會是0重量％。

銅(Cu)起到促使微小析出物析出以提高強度的作用。只是，若銅含量超出0.1重量％，就會造成熱加工性及常溫加工性變差。而且，銅元素是在煉鋼工藝步驟不可避免會加入的元素，因此銅含量不會是0重量％。

此外，滿足所述成分及組分范圍的熱軋鋼板可由珠光體及鐵素體顯微組織構(gòu)成，而且相對于所述熱軋鋼板顯微組織的總分數(shù)100％，所述鐵素體組織的體積分數(shù)可為75％至85％。再者，相對于所述熱軋鋼板顯微組織的總分數(shù)100％，所述珠光體組織的體積分數(shù)可為15％至25％。

如前所述，當鐵素體顯微組織的分數(shù)為75％至85％時，熱軋鋼板可具有 295MPa至520MPa的屈服強度。不僅如此，所述熱軋鋼板的屈服強度×伸長率的值可以是11,500以上。

只是，若鐵素體顯微組織的分數(shù)低于75％，則包含珠光體的第二相就會超出25％，可能會造成伸長率變差。反之，若鐵素體顯微組織的分數(shù)超出85％，則包含珠光體的第二相就會低于15％，可能會造成強度變差。因此，屈服強度×伸長率的值低于11,500，可能無法滿足本發(fā)明的一個示例性實施方式的范圍。再者，所述屈服強度×伸長率的值越高越能得到好的鋼材，但最高可以是17,500以下，只是不局限于此。

所述屈服強度作為材料的抗拉試驗中的強度基準值，表示開始塑性變形時的應力。更具體地，若出現(xiàn)屈服點延伸，則可以上屈服點為基準測定所述屈服強度，若沒有屈服點延伸，則可通過0.2％殘余變形(off-set)法測定所述屈服強度。本說明書中所提到的屈服強度的定義及測定方法以下相同。更具體地，所述伸長率表示材料延伸的比例。更具體地，對于伸長率的測定，若抗拉試樣斷裂，就可以測定斷裂時的伸長率。而且，若抗拉試樣沒有斷裂，就可以測定在所施加的強度下降(drop)80％的強度下的伸長率。

為測定所述屈服強度及伸長率的抗拉試驗是采用ZWICK公司的Z600測力傳感器(Load cell)及BTC-EXMULTI.003型進行的，而且變形率速度為5mm/min。

另外，所述鐵素體顯微組織的等軸晶率(aspect ratio)可為0.7至1.3。等軸晶率(aspect ratio)是指橫向和縱向的比例即縱橫比，通過分析鋼材的電子背散射衍射(EBSD)分析就可以知道所述顯微組織的等軸晶率。

更具體地，以500倍的倍率在隨機位置進行10次EBSD檢測，對所得數(shù)據(jù)利用TSL OIM Analysis 6.0軟件的基本軟件Grain Shape Aspect Ratio軟件取平均值。

當所述鐵素體顯微組織的縱橫比為0.7至1.3時，材料各向異性降低，因而伸長率可能會增加。尤其，可能會有利于液化氣容器制作工序之一的拉拔工序的拉拔性。相反地，當所述鐵素體顯微組織的縱橫比低于0.7或者超出1.3時，拉拔性變差，存在容器成型時產(chǎn)生裂紋的風險，即使拉拔時不產(chǎn)生裂紋，也存在最終產(chǎn)品的抗裂性變差的風險。

根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方式的熱軋鋼板制造方法，包括以下步驟：準備鋼坯，相對于總的100重量％，所述鋼坯包含C：0.1重量％至0.2重量％、Si：0.5重量％以下(不包含0重量％)、Mn：0.5重量％至1.5重量％、P：0.03重量％以下(不包含0重量％)、S：0.015重量％以下(不包含0重量％)、Al：0.05重量％以下(不包含0重量％)、N：0.01重量％以下(不包含0重量％)，余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)；對所述鋼坯在1100℃至1300℃下進行再加熱；對所述再加熱的鋼坯進行粗軋；對所述粗軋的鋼坯進行終軋；對所述終軋的板材進行冷卻；以及卷取所述冷卻的板材而得到熱軋鋼板。

其中，對所述終軋的板材進行冷卻的步驟，可包括以下步驟：對所述終軋的板材以40℃/s至60℃/s的速度進行第一次冷卻；以及對所述第一次冷卻的板材以1℃/s至8℃/s的速度進行第二次冷卻。

首先，可以準備鋼坯，相對于總的100重量％，所述鋼坯包含C：0.1重量％至0.2重量％、Si：0.5重量％以下(不包含0重量％)、Mn：0.5重量％至1.5重量％、P：0.03重量％以下(不包含0重量％)、S：0.015重量％以下(不包含0重量％)、Al：0.05重量％以下(不包含0重量％)、N：0.01重量％以下(不包含0重量％)，余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。

更具體地，所述其它不可避免的雜質(zhì)可包含Cr：0.3重量％以下(不包含0重量％)、Ni：0.3重量％以下(不包含0重量％)、Mo：0.2重量％以下(不包含0重量％)、Cu：0.1重量％以下(不包含0重量％)，但是不局限于此。

所述鋼坯的成分及組分范圍與前述的熱軋鋼板的成分及組分范圍相同，因此省略限制所述成分的理由。

然后，可以實施對所述鋼坯在1100℃至1300℃下進行再加熱的步驟。更具體地，所述鋼坯可被再加熱100分鐘至400分鐘。

如上所述，若在1100℃以上的溫度下進行再加熱，就可以確保鋼坯的溫度，從而降低軋制負荷。只是，如果在過高的溫度下進行再加熱，則由于奧氏體晶粒的異常生長會發(fā)生局部粗化，有可能導致最終顯微組織粗化。因此，晶?？赡懿痪鶆?。

然后，可以實施對所述再加熱的鋼坯進行粗軋的步驟。

更具體地，所述粗軋是終軋前的中間工序，在本說明書中提到的粗軋含義都相同。

由此，可以對再加熱的鋼坯進行粗軋，以使粗軋的鋼坯厚度成為所述再加熱鋼坯厚度的10％至25％。只是，粗軋最終溫度可以是充分高的溫度，以便能夠確保后續(xù)終軋溫度。這是本發(fā)明所屬領域的技術人員容易理解的，因此省略其詳細說明。

然后，可以實施對所述粗軋的鋼坯進行終軋的步驟。

在對所述粗軋的鋼坯進行終軋的步驟中，所述終軋可以在A₁-20℃至A₁+20℃的溫度范圍內(nèi)實施。所述A₁如以下式(1)所示，本說明書中將A₁-20℃至A₁+20℃的溫度范圍定義為終軋溫度。

A₁＝932.1-392.8[C]-61.9[Mn]+43.9[Si]+420.6[P]+220.0[Al]-15.5[Cr]-15.2[Ni]+31.5[Mo]-20[Cu]----------------------式(1)

在式(1)中，所述[C]、[Mn]、[Si]、[P]、[Al]、[Cr]、[Ni]、[Mo] 及[Cu]表示各自成分含量的重量％。

以上內(nèi)容表明，為了得到同時具有優(yōu)異的強度及延展性的熱軋鋼板，需要利用所述式(1)來控制基于合金成分變化的終軋溫度。更具體地，若所述終軋溫度超過A₁+20℃，就會使鋼坯的奧氏體晶粒粗化，屈服強度可能會降低，因此可能無法得到所要的屈服強度×伸長率的值。而且，如果所述終軋溫度低于A₁-20℃，則由于產(chǎn)生兩相區(qū)軋制造成的混晶組織，延展性可能會降低，而且熱軋時軋制負荷大大增加，生產(chǎn)性可能會降低。所述混晶組織是指粒度不同的晶粒并存的組織。

因此，在所述溫度范圍進行熱軋終軋時，所述終軋的鋼坯可以得到具有目標大小即10μm至40μm的微細奧氏體組織。

然后，可以實施對所述終軋的板材進行冷卻的步驟。對所述終軋的板材進行冷卻的步驟，可包括以下步驟：對所述終軋的板材以40℃/s至60℃/s的速度進行第一次冷卻；以及對所述第一次冷卻的板材以1℃/s至8℃/s的速度進行第二次冷卻。

更具體地，在對所述終軋的板材以40℃/s至60℃/s的速度進行第一次冷卻的步驟中，可以冷卻到A₂-20℃至A₂+20℃的溫度范圍。其中，所述A₂如式(2)所示，本說明書中將A₂-20℃至A₂+20℃的溫度范圍定義為中間步驟溫度。

A₂＝740.1-35.4[C]-64.5[Mn]+29.1[Si]+16.9[Cr]-16.9[Ni]-----------式(2)

在式(2)中，所述[C]、[Mn]、[Si]、[Cr]及[Ni]表示各自成分含量的重量％。

更具體地，通過將所述終軋的板材冷卻到A₂-20℃至A₂+20℃的溫度范圍 的第一次冷卻步驟，所述終軋的板材能夠以40℃/s至60℃/s的速度冷卻到所述A₂-20℃至A₂+20℃的溫度范圍。

然后，通過對所述第一次冷卻的板材以1℃/s至8℃/s的速度進行第二次冷卻的步驟，所述第一次冷卻的板材可被冷卻1秒鐘至8秒鐘。

以上內(nèi)容表明，為了得到同時具有優(yōu)異的強度及延展性的熱軋鋼板，需要利用所述式(2)來控制基于合金成分變化的中間步驟溫度。

通過常規(guī)連續(xù)冷卻法來制造熱軋鋼板時，由于從終軋溫度到達卷取溫度的時間非常短，所以無法期待生成充分的等軸鐵素體顯微組織。因此，將會形成針狀鐵素體，導致延展性變差。

通過根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的合金成分以及式(2)來控制中間步驟溫度范圍和冷卻條件，可以促進等軸鐵素體的形成，從而提高延展性。所述等軸鐵素體是指鐵素體顯微組織的縱橫比為0.7至1.3的鐵素體組織，因為所述組織的形成，等軸鐵素體分數(shù)增加時，可以提高延展性。

只是，因所述中間步驟溫度過高而超過A₂+20℃時，雖然會形成等軸鐵素體，但是由于鐵素體晶粒生長，屈服強度可能會降低。相反地，中間步驟溫度低于A₂-20℃時，由于針狀鐵素體的形成，延展性可能會降低。因此，屈服強度×伸長率的值低于11,500，有可能無法滿足本發(fā)明的一個示例性實施方式的范圍。

因此，將中間步驟溫度控制在所述A₂-20℃至A₂+20℃的溫度范圍內(nèi)進行冷卻時，可以得到形成等軸鐵素體結(jié)構(gòu)的板材。而且，相對于所述冷卻的板材的顯微組織總分數(shù)100％，可具有75％至85％的等軸鐵素體組織及15％至25％的奧氏體組織。

最后，可以實施卷取所述冷卻的板材而得到熱軋鋼板的步驟。更具體地， 通過卷取所述冷卻的板材而得到熱軋鋼板的步驟，可將所述板材冷卻到A₃-20℃至A₃+20℃的溫度范圍后卷取。所述A₃如式(3)所示，本說明書中將所述A₃-20℃至A₃+20℃的溫度范圍定義為卷取溫度。

A₃＝693.4-444.5[C]-80.5[Mn]-35.0[Si]-76.0[Cr]-35.0[Ni]-85.7[Mo]-式(3)

在式(3)中，所述[C]、[Mn]、[Si]、[Cr]、[Ni]及[Mo]表示各自成分含量的重量％。

在卷取所述冷卻的板材而得到熱軋鋼板的步驟中，所述板材可以40℃/s至60℃/s的速度冷卻到A₃-20℃至A₃+20℃的溫度范圍后卷取。

再者，所述卷取可實施1分鐘至50000分鐘。更具體地，所述卷取可實施1分鐘至幾百個小時。更進一步地，所述卷取可實施1分鐘至幾十個小時。在卷取之后，卷材溫度接近常溫時才可以進行后續(xù)作業(yè)，因此如上所述可能需要較長的卷取時間。

為了獲得同時具有優(yōu)異的強度及延展性的熱軋鋼板，如所述式(3)所示控制基于合金成分變化的卷取溫度，以形成微細珠光體組織。

若卷取溫度超過A₃+20℃，就會形成粗大的珠光體，可能導致屈服強度降低，從而有可能無法得到所要的屈服強度×伸長率的值。相反的，若卷取溫度低于A₃-20℃，就會造成延展性變差。更具體地，卷取溫度低于A₃-20℃時，雖然形成微細珠光體而提高屈服強度，但是延展性會變差，有可能無法得到所要的屈服強度×伸長率的值。因此，卷取溫度控制在所述溫度范圍內(nèi)并進行冷卻時，可以獲得形成珠光體結(jié)構(gòu)的熱軋鋼板。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的熱軋鋼板制造方法的終軋后的溫度變化。

更具體地，對終軋溫度(A₁-20℃至A₁+20℃)、中間步驟溫度(A₂-20℃至A₂+20℃)、及卷取溫度(A₃-20℃至A₃+20℃)根據(jù)合金成分進行控制，圖2中示出了各步驟的冷卻速度等溫度變化。因此，可通過圖2確認前述的溫度條件及冷卻速度。

另外，通過根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的制造方法來制造的所述熱軋鋼板，無需進行后續(xù)工序可直接利用，但是還可以包括以下步驟：卷取所述冷卻的板材而得到熱軋鋼板；之后，對所得到的熱軋鋼板進行酸洗。不僅如此，還可以進一步經(jīng)退火工序等過程。

通過所述方法制造的最終熱軋鋼板可由珠光體及鐵素體顯微組織構(gòu)成。而且，相對于所述熱軋鋼板顯微組織的總分數(shù)100％，所述鐵素體組織的體積分數(shù)可為75％至85％，珠光體組織的體積分數(shù)可為15％至25％。此時，所述鐵素體晶粒的等軸晶率可為0.7至1.3。

具有所述顯微組織的熱軋鋼板的屈服強度可為295MPa至520MPa。再者，所述熱軋鋼板的屈服強度和伸長率的組合即屈服強度×伸長率的值可為11,500以上。

下面，通過實施例進行詳細說明。但是，下列實施例只是用于例示本發(fā)明而已，本發(fā)明的內(nèi)容不局限于下列實施例。

實施例

在本發(fā)明的一個實施例中，作為示例所制造的發(fā)明鋼和比較鋼的鋼坯成分如上述表1所示。

然后，將包含所述表1成分的鋼坯在1150℃下再加熱200分鐘。

對所述再加熱的鋼坯進行粗軋之后，在下述表2所示的終軋溫度(A₁-20℃至A₁+20℃)下實施終軋。

對所述終軋的板材進行第一次冷卻，以50℃/s的速度冷卻至下述表2所示的中間溫度(A₂-20℃至A₂+20℃)。達到所述中間溫度之后以5℃/s的速度進行第二次冷卻，冷卻時間是5秒鐘。

將所述冷卻的板材以50℃/s的速度冷卻至下述表2所示的卷取溫度(A₃-20℃至A₃+20℃)后卷取，從而得到熱軋鋼板。

[表2]

[表3]

利用具有所述表1的成分及組分范圍的鋼坯，在所述表2的終軋溫度、中間溫度、及卷取溫度條件下制造了熱軋鋼板。對最終熱軋鋼板的顯微組織、抗拉性能等進行評價后，將結(jié)果示于所述表3中。

所述表3的抗拉強度是指在抗拉試驗中材料斷裂之前所承受的最大載荷除以試樣原橫截面的值，所述抗拉強度是在前述的測定屈服強度及伸長率時所用的試驗機器及試驗條件下同樣測定的。除此之外，屈服強度及伸長率的測定方法及設備如前所述，因此省略其詳細說明。

更具體地，所述表1的比較鋼1及2與根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的碳含量存在差異。更具體地，對于利用所含碳成分低于0.1重量％的比較鋼1的比較例1，其基于碳元素的固溶強化效果不足，因此珠光體分數(shù)也非常低，這一點通過所述表3可以確認。因此，如所述表3所示，可知屈服強度×伸長率的值變差。

對于利用所含碳成分超出0.2重量％的比較鋼2的比較例2，可知由于珠光體顯微組織過量生成而造成伸長率變差。因此，可以確認屈服強度×伸長率的值也變差。

另外，所述表1的比較鋼3及4與根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的錳含量存在差異。更具體地，對于所含錳成分低于0.5重量％的比較鋼3，其基于錳元素的固溶強化不足，因此珠光體分數(shù)低，這一點通過所述表3的比較例3可以確認。如果珠光體分數(shù)低，則屈服強度可能會降低，可知所述表3中比較例3的屈服強度×伸長率的值變差。

對于利用所含錳成分超出1.5重量％的比較鋼4的比較例4，其由式(1)導出的終軋溫度過低，因此不可能進行實際軋制。其結(jié)果，可以確認無法得到所要的屈服強度×伸長率的值。

再者，對于比較例5，可知超出由式(1)導出的終軋溫度范圍。更具體地，與所述比較例5一樣，如果超出由式(1)導出的終軋溫度范圍，則隨著屈服強度下降，屈服強度×伸長率的值變差。

對于比較例6及7，可知由式(2)導出的中間步驟溫度范圍超出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的范圍。

因此，對于所述比較例6及7，可知隨著伸長率下降，屈服強度×伸長率的值變差。

此外，對于比較例8及9，可知由式(3)導出的卷取溫度范圍超出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的范圍。

更具體地，對于無法滿足由式(3)導出的卷取溫度范圍的比較例8，可知強度變差，而對于比較例9，伸長率變差。因此，對于所述比較例8及9，可知屈服強度×伸長率的值變差。

比較例10及11是通過常規(guī)制造工藝制造的情形，呈現(xiàn)了從終軋溫度連續(xù)冷卻至卷取溫度而未經(jīng)中間步驟溫度的情形。

其結(jié)果，所述比較例10及11無法滿足根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的鐵素體等軸晶率的范圍，可知延展性變差。而且，可知屈服強度×伸長率的值變差。

相反地，對于根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的組成范圍及由式導出的熱軋條件都被滿足的發(fā)明例1至2，可以確認具有優(yōu)異的屈服強度及伸長率。

圖1示出了由發(fā)明例和比較例的屈服強度和伸長率及屈服強度×伸長率導出的值。

更具體地，圖1中方塊部分表示比較例1至11的值，圓形部分表示發(fā)明例1及2的值。因此，如圖1所示，發(fā)明例1及2具有優(yōu)異的強度及延展性。更具體地，對于所述發(fā)明例1及2，屈服強度×伸長率的值為11500以上，因此包括在灰色區(qū)域內(nèi)。

以上參照附圖對本發(fā)明的實施例進行了說明，但所屬領域的技術人員可以理解，在不改變技術思想及必要特征的情況下，本發(fā)明能夠以其他具體實施方式實施。

因此，上述實施例只是示例性的并非限制性的。本發(fā)明的保護范圍應以權(quán)利要求書為準而非上述說明，由權(quán)利要求書的含義、范圍及等效概念導出的所有變更或者變更的形式，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。