具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板及其制造方法

摘要

本发明系以提供一种可显示高冲击能量吸收能之高强度钢板及其制造方法为目的。而该高强度钢板则是一种能成型加工为车架前端边梁等当车辆碰撞时可挡负吸收冲击能量用构件之钢材。乃是其最终所获微视组织含有肥粒铁及／或变韧铁，为一种以其中任一为主相与含有体积分率3～50％残留沃斯田铁之第3相复合之组织，且其经等效畸变0％以上10％以下予先变形后再于5×10^-4～5×10^-1(1/s)之畸变速度范围变形时之准静变形强度σs，与其经上述予先变形后再于5×10^2～5×10^3(1/s)畸变速度予以变形时之动态变形强度σd之差；σd-σs为60MPa以上，并其畸变5～10％之加工硬化指数了满足0.130以上为特征之具有高动态阻力之优良加工性高强度钢板。

主权项

1.一种具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板,其特征在于:其最终所获钢板之微视组织含有肥粒铁及/或变韧铁,是一种以其中任一为主相与含有体积分率3-50%残留沃斯田铁之第3相复合之组织,且其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后再于510-4-510-3(1/s)之畸变速度范围变形时之准静变形强度s与其经上述予先变形后以5102-5103(1/s)之畸变速度予以变形时之动态变形强度d之差;d-s为60MPa以上,并其畸变5-10%之加工硬化指数可满足0.130以上。2.一种具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板,其特征在于:其最终所获钢扳之微视组织含有肥粒铁及/或变韧铁,是一种以其中任一为主相与含有体积分率3-50%残留沃斯田铁之第3相复合之组织,且其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后再于510-4-510-3(1/s)之畸变速度范围变形时之准静变形强度s与其经上述予先变形后以5102-5103(1/s)之畸变速度予以变形时之动态变形强度d之差:d-s为60MPa以上,并其在5102-5103(1/s)畸变速渡范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値dyn(MPa)与其在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围变形时之310%等效畸变范围之变形应力平均値st(MPa)之差,可满足在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围测得之静态拉力测试之最大应力TS(MPa)所表示算式(dyn-st)≧-0.272TS+300,及其畸变5-10%之加工硬化指数可满足0.130以上。3.一种具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板,其特征在于:其最终所获钢板之微视组织含有肥粒铁及/或变韧铁,是一种以其中任一为主相与含有体积分率3-50%残留沃斯田铁之第3相复合之组织,且其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后再于510-4-510-3(1/s)之畸变速度范围变形时之准静变形强度s与其经上述予先变形后再于5102-5103(1/s)之畸变速度予以变形时之动态变形强度d之差:d-s为60MPa以上,并其在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値dyn(MPa)与其在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値st(MPa)之差,可满足在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围测得之静态拉力测试之最大应力TS(MPa)所表示算式(dyn-st)≧-0.272TS+300,及上述残留沃斯田铁之固溶[C]与钢材平均Mn等量Mn eq=Mn+(Ni+Cr+Cu+Mo)/2所决定之値(M)可满足M=678-428[C]-33Mn eq为-140以上70以下,及其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后之钢材残留沃斯田铁体积分率为2.5%以上,且其残留沃斯田铁之初期体积分率V(0)与其经等效畸变10%予先变形之残留沃斯田铁体积分率V(10)之比,V(10)/V(0)可满足0.3以上,以及其畸变5-10%之加工硬化指数可满足0.130以上。4.如申请专利范围第1-3项之任一项之具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板,其特征在于:上述残留沃斯田铁之平均结晶粒径为5m以下,且上述残留沃斯田铁之平均结晶粒径与其主相之肥粒铁或变韧铁之平均结晶粒径之比为0.6以下,及主相之平均结晶粒径为10m以下最好为6m以下。5.如申请专利范围第1-3项之任一项之具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板,其特征在于:其肥粒铁之占空因素为40%以上。6.如申请专利范围第1-3项之任一项之具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板,其特征在于:其拉力强度总延伸率之値为20,000以上。7.一种具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板,其特征在于:其最终所获钢板之微视组织含有肥粒铁及/或变韧铁,是一种以其中任一为主相与含有体积分率3-50%残留沃斯田铁之第3相复合之组织,且其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后再于510-4-510-3(1/s)之畸变速度范围变形时之准静变形强度s与其经上述予先变形后以5102-5103(1/s)之畸变速度予以变形时之动态变形强度d之差;d-s为60MPa以上,并其畸变5-10%之加工硬化指数可满足0.130以上;又,以重量计,含有C:0.03%以上0.3%以下,Si与Al之一方或双方合计0.5%以上3%以下,及因应所需含有Mn,Ni,Cr,Cu,Mo之一种或两种以上合计0.5%以上3.5%以下,而其余则以Fe为主成份。8.一种具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板,其特征在于:其最终所获钢板之微视组织含有肥粒铁及/或变韧铁,是一种以其中任一为主相与含有体积分率3-50%残留沃斯田铁之第3相复合之组织,且其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后再于510-4-510-3(1/s)之畸变速度范围变形时之准静变形强度s与其经上述予先变形后以5102-5103(1/s)之畸变速度予以变形时之动态变形强度d之差:d-s为60MPa以上,并其在5102-5103(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値dyn(MPa)与其在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値st(MPa)之差,可满足在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围测得之静态拉力测试之最大应力TS(MPa)所表示算式(dyn-st)≧-0.272TS+300,及其畸变5-10%之加工硬化指数可满足0.130以上;又,以重量计,含有C:0.03%以上0.3%以下,Si与Al之一方或双方合计0.5%以上3%以下,及因应所需含有Mn,Ni,Cr,Cu,Mo之一种或两种以上合计0.5%以上3.5%以下,而其余则以Fe为主成份。9.一种具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板,其特征在于:其最终所获钢板之微视组织含有肥粒铁及/或变韧铁,是一种以其中任一为主相与含有体积分率3-50%残留沃斯田铁之第3相复合之组织,且其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后再于510-4-510-3(1/s)之畸变速度范围变形时之准静变形强度s与其经上述予先变形后再于5102-5103(1/s)之畸变速度予以变形时之动态变形强度d之差:d-s为60MPa以上,并其在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値dyn(MPa)与其在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値st(MPa)之差,可满足在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围测得之静态拉力测试之最大应力TS(MPa)所表示算式(dyn-st)≧-0.272TS+300,及上述残留沃斯田铁之固溶[C]与钢材平均Mn等量Mn eq=Mn+(Ni+Cr+Cu+Mo)/2所决定之値(M)可满足M=678-428[C]-33Mn eq为-140以上70以下,及其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后之钢材残留沃斯田铁体积分率为2.5%以上,且其残留沃斯田铁之初期体积分率V(0)与其经等效畸变10%予先变形之残留沃斯田铁体积分率V(10)之比,V(10)/V(0)可满足0.3以上,以及其畸变5-10%之加工硬化指数可满足0.130以上;又,以重量计,含有C:0.03%以上0.3%以下,Si与A1之一方或双方合计0.5%以上3%以下,及因应所需含有Mn,Ni,Cr,Cu,Mo之一种或两种以上合计0.5%以上3.5%以下,而其余则以Fe为主成份。10.一种具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板,其特征在于:其最终所获钢板之微视组织含有肥粒铁及/或变韧铁,是一种以其中任一为主相与含有体积分率3-50%残留沃斯田铁之第3相复合之组织,且其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后再于510-4-510-3(1/s)之畸变速度范围变形时之准静变形强度s与其经上述予先变形后以5102-5103(1/s)之畸变速度予以变形时之动态变形强度d之差;d-s为60MPa以上,并其畸变5-10%之加工硬化指数可满足0.130以上;又,以重量计,含有C:0.03%以上0.3%以下,Si与Al之一方或双方合计0.5%以上3%以下,及因应所需含有Mn,Ni,Cr,Cu,Mo之一种或两种以上合计0.5%以上3.5%以下,而其余则以Fe为主成份;依需要更含有Nb,Ti,V,P及B之一种或两种以上,以重量计,其中Nb,Ti,V之一种或两种以上合计为0.3%以下,P为0.3%以下,及B为0.01%以下。11.一种具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板,其特征在于:其最终所获钢板之微视组织含有肥粒铁及/或变韧铁,是一种以其中任一为主相与含有体积分率3-50%残留沃斯田铁之第3相复合之组织,且其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后再于510-4-510-3(1/s)之畸变速度范围变形时之准静变形强度s与其经上述予先变形后以5102-5103(1/s)之畸变速度予以变形时之动态变形强度d之差:d-s为60MPa以上,并其在5102-5103(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値dyn(MPa)与其在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値st(MPa)之差,可满足在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围测得之静态拉力测试之最大应力TS(MPa)所表示算式(dyn-st)≧-0.272TS+300,及其畸变5-10%之加工硬化指数可满足0.130以上;又,以重量计,含有C:0.03%以上0.3%以下,Si与Al之一方或双方合计0.5%以上3%以下,及因应所需含有Mn,Ni,Cr,Cu,Mo之一种或两种以上合计0.5%以上3.5%以下,而其余则以Fe为主成份;依需要更含有Nb,Ti,V,P及B之一种或两种以上,以重量计,其中Nb,Ti,V之一种或两种以上合计为0.3%以下,P为0.3%以下,及B为0.01%以下。12.一种具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板,其特征在于:其最终所获钢板之微视组织含有肥粒铁及/或变韧铁,是一种以其中任一为主相与含有体积分率3-50%残留沃斯田铁之第3相复合之组织,且其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后再于510-4-510-3(1/s)之畸变速度范围变形时之准静变形强度s与其经上述予先变形后再于5102-5103(1/s)之畸变速度予以变形时之动态变形强度d之差:d-s为60MPa以上,并其在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値dyn(MPa)与其在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値st(MPa)之差,可满足在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围测得之静态拉力测试之最大应力TS(MPa)所表示算式(dyn-st)≧-0.272TS+300,及上述残留沃斯田铁之固溶[C]与钢材平均Mn等量Mneq=Mn+(Ni+Cr+Cu+Mo)/2所决定之値(M)可满足M=678-428[C]-33Mn eq为-140以上70以下,及其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后之钢材残留沃斯田铁体积分率为2.5%以上,且其残留沃斯田铁之初期体积分率V(0)与其经等效畸变10%予先变形之残留沃斯田铁体积分率V(10)之比,V(10)/V(0)可满足0.3以上,以及其畸变5-10%之加工硬化指数可满足0.130以上;又,以重量计,含有C:0.03%以上0.3%以下,Si与Al之一方或双方合计0.5%以上3%以下,及因应所需含有Mn,Ni,Cr,Cu,Mo之一种或两种以上合计0.5%以上3.5%以下,而其余则以Fe为主成份;依需要更含有Nb,Ti,V,P及B之一种或两种以上,以重量计,其中Nb,Ti,V之一种或两种以上合计为0.3%以下,P为0.3%以下,及B为0.01%以下。13.如申请专利范围第7-9及10-12项中任一项之具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度钢板,其特征在于:依需更含有以重量计,Ca:0.0005%以上0.01%以下,REM:0.005%以上0.05%以下。14.一种具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度热轧钢板制造方法,其特征在于:将以重量计,含有C:0.03%以上0.3%以下,Si与Al之一方或双方合计0.5%以上3%以下,及因应所需含有Mn,Ni,Cr,Cu,Mo之一种或两种以上合计0.5%以上3.5%以下,更依据所需含有Nb,Ti,V,P,B,Ca,REM之一种或两种以上,其中Nb,Ti,V之一种或两种以上合计为0.3%以下,P为0.3%以下,B为0.01%以下,Ca为0.0005%以上0.01%以下,REM:0.005%以上0.05%以下,其余则以Fe为主成份之连续铸造扁钢胚,以其铸造原样直送热轧工程或经冷却再加热后予以热轧,再于Ar3-50℃-Ar3+120℃之加工温度完成热轧,并在继该热轧之冷却过程经过平均冷却速度5℃/秒以上冷却后,以500℃以下温度予以绕取制成热轧钢板。而该热轧钢板之内部微视组织则含有肥粗铁及/或变韧铁,是一种以其中任一为主相与含有体积分率3-50%残留沃斯田铁之第3相复合之组织,且其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后再于510-4-510-3(1/s)之畸变速度范围变形时之准静变形强度s与其经上述予先变形后再以5102-5103(1/s)之畸变速度予以变形时之动态变形强度d之差:d-s为60MPa以上,并其在5102-5103(1/s)畸变速度范围变形时之30%等效畸变范围之变形应力平均値dyn(MPa)与其在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値st(MPa)之差,可满足其在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围测得之静态拉力测试之最大应力TS(MPa)所表示算式(dyn-st)≧-0.272TS+300,及其畸变510%之加工硬化指数可满足0.130以上。15.如申请专利范围第14项之具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度热轧钢板制造方法,其特征在于:在上述热轧加工温度为Ar3-50℃-Ar3+120℃之温度范围进行金属参数;A可满足下列(1)式及(2)式之热轧,且将输出辊道之平均冷却速度设为5℃/秒以上,及上述金属参数:A与绕取温度(CT)之关系可满足(3)式加以绕取,9≦logA≦18......(1)T≦21logA-178......(2)6logA+312≦CT≦6logA+392......(3)。16.一种具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度冷轧钢板制造方法,其特征在于:将以重量计,含有C:0.03%以上0.3%以下,Si与Al之一方或双方合计0.5%以上3%以下,及因应所需含有Mn,Ni,Cr,Cu,Mo之一种或两种以上合计0.5%以上3.5%以下,更依据所需含有Nb,Ti,V,P,B,Ca,REM之一种或两种以上,其中Nb,Ti,V之一种或两种以上合计为0.3%以下,P为0.3%以下,B为0.01%以下,Ca为0.0005%以上0.01%以下,REM:0.005%以上0.05%以下,其余以Fe为主成份之连续铸造扁钢胚,以其铸造原样直送热轧工程或经冷却再加热后予以热轧,且将热轧后绕取之热轧钢板又予以酸洗冷轧,复经连续退火工程加以退火制成最终产品时,在0.1(Ac3-Ac1)+Ac1℃以上Ac3+50℃以下温度退火10秒-3分钟后,以1-10℃/秒之一次冷却速度冷却至550-720℃范围之一次冷却停止温度,并继之以10-200℃/秒之二次冷却速度冷却至200-450℃之二次冷却停止温度后,在200-500℃温度范围保持15秒-20分钟再予以冷却至室温制成冷轧钢板,而该冷轧钢板之内部微视组织则含有肥粒铁及/或变韧铁,是一种以其中任一为主相与含有体积分率3-50%残留沃斯田铁之第3相复合之组织,且其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后再于510-4-510-3(1/s)之畸变速度范围变形时之准静变形温度s与其经上述予先变形后以5102-5103(1/s)之畸变速度予以变形时之动态变形强度d之差;d-s为60MPa以上,并其在5102-5103(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値dyn(MPa)与其在510-4-510-3(1/s)之畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均极st(MPa)之差,可满足在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围测得之静态拉力测试之最大应力TS(MPa)所表示算式(dyn-st)≧-0.272TS+300,及其畸变5-10%之加工硬化指数可满足0.130以上。17.如申请专利范围第16项之具有高动态变形阻力之优良加工性的高强度冷轧钢板制造方法,其特征在于:在上述连续退火工程予以退火制成最终产品时,经0.1(Ac3-Ac1)+Ac1℃以上Ac3+50℃以下温度退火10秒-3分钟后,以1-10℃/秒之一次冷却速度冷却至550-720℃范围之二次冷却开始温度Tq,并继之以10-200℃/秒之二次冷却速度冷却至由钢材成份及退火温度To所决定温度Tem以上500℃以下之二次冷却终了温度Te后,在Te-50℃以上500℃以下温度Toa保持15秒-20分钟再予冷却至室温制成冷轧钢板。而该冷轧钢板之内部微视组织则含有肥粒铁及/或变韧铁,是一种以其中任一为主相与含有体积分率3-50%残留沃斯田铁之第3相复合之组织,且其经等效畸变0%以上10%以下予先变形后再于510-4-510-3(1/s)之畸变速度范围变形时之准静变形强度s与其经上述予先变形后以5102-5103(1/s)之畸变速度予以变形时之动态变形温度d之差;d-s为60MPa以上,并其在5102-5103(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値dyn(MPa)与其在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値st(MPa)之差,可满足在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围测得之静态拉力测试之最大应力TS(MPa)所表示算式(dyn-st)≧-0.272TS+300,及其畸变5-10%之加工硬化指数可满足0.130以上。图式简单说明:第一图为本发明之构件吸收能量与TS之关系显示图;第二图为第一图之构件吸收能量测定用成形构件显示图;第三图为钢板之畸变5-10%之加工硬化指数与动态能量吸收量(J)之关系显示图;第四图a为第三图之动态能量吸收量测定用冲击压溃试验构件(帽型)之概略图;第四图b为第四图a所用试片断面图;第四图c为冲击压溃试验模式图;第五图为本发明碰撞时冲击能量吸收能指标之在5102-5103(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値dyn,及在510-4-510-3(1/s)畸变速度范围变形时之3-10%等效畸变范围之变形应力平均値st之差(dyn-st)与TS之关系显示图;第六图为畸变5-10%之加工硬化指数与拉力强度(TS)总延伸率(TE1)之关系显示图;第七图为本发明之热轧工程之T与金属参数A之关系显示图;第八图为本发明之热轧工程之绕取温度与金属参数A之关系显示图;第九图为本发明之连续退火工程之退火循环模式显示图;第十图为本发明之连续退火工程之二次冷却温度(Te)与其后保持温度(Toa)之关系显示图。