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TWI406956B - 具有優異的撓曲性之超高強度冷軋鋼板 - Google Patents

具有優異的撓曲性之超高強度冷軋鋼板 Download PDF

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TWI406956B
TWI406956B TW100105981A TW100105981A TWI406956B TW I406956 B TWI406956 B TW I406956B TW 100105981 A TW100105981 A TW 100105981A TW 100105981 A TW100105981 A TW 100105981A TW I406956 B TWI406956 B TW I406956B
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TW201207125A (en
Inventor
Kenji Kawamura
Kazuhiro Seto
Original Assignee
Jfe Steel Corp
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Description

具有優異的撓曲性之超高強度冷軋鋼板
本發明的鋼板係適用於製造:被要求具有優異的撓曲性以及耐延遲破壞性之汽車用零件的強度構件等。
近年來,基於與環保相關連之提昇燃油效率的觀點,乃強烈地要求汽車用鋼板的高強度化。汽車製造廠為了對應不斷被提高限制的CO2 排出量,也開始檢討是否要應用拉伸強度超過1270 MPa的鋼板了。基於將零件更為輕量化的觀點,乃趨向採用更薄的鋼板,對於板厚為0.8~1.6 mm的薄型物的需求也更為迫切。一般而言,拉伸強度為1270 MPa以上的超高強度冷軋鋼板,並不適用:衝壓成形、膨脹凸出成形這一類的較適用於軟鋼板身上的成形方法,其成形方法,還是以撓曲成形以及凸緣延伸成形為主。因此,在使用超高強度冷軋鋼板來當作汽車的構造零件的情況下,其重要的選定基準之一就是:必須具備良好的撓曲性以及凸緣延伸性。此外,拉伸強度為1270 MPa以上的超高強度冷軋鋼板,其延遲破壞性也令人擔心,因此也必須具備良好的耐延遲破壞性。
已知的具有良好加工性之超高強度冷軋鋼板是DP鋼,係在軟質的肥粒鐵基材內分散著硬質的麻田散鐵,以資同時提昇強度與加工性,已經被廣泛地使用。但是,這種DP鋼雖然確實具有良好的延性,但是在於撓曲性上則有問題,並不適用在以嚴酷的撓曲加工來製造的零件上。此外,因為有軟質的肥粒鐵存在的緣故,難以確保超過1270 MPa的拉伸強度。
然而,已經知道在鋼板的撓曲加工中,係有較大的拉伸應力加諸在撓曲的外周表層部的圓周方向上,而且係有較大的壓縮應力加諸在撓曲的內周表層部,因此,表層部的狀態係對於超高強度冷軋鋼板的撓曲性具有很大的影響,藉由在表層具備軟質層的做法,可以緩和在進行撓曲加工時之發生在鋼板表面的拉伸應力、壓縮應力,因而能夠改善撓曲性。關於這種在表層具有軟質層之高強度鋼板,在專利文獻1~4中係揭露出以下的這些鋼板以及製造方法。
首先,專利文獻1所揭示的高強度鋼板及其製造方法,係以改善撓曲加工性與點焊的焊接性為其目的,該高強度鋼板係具有:硬質中心層,該硬質中心層係對於表層實施脫碳退火,而包含在表層為10 Vol%的軟質層,在內層為10 Vol%以上的殘留沃斯田鐵。然而,為了使其在中心層含有殘留沃斯田鐵10 Vol%以上,在進行成形時將會形成麻田散鐵,因而在軟質的肥粒鐵與硬質相的界面將會產生氣孔,發生龜裂現象,很容易導致龜裂的擴大延伸,因此,有時候將會導致撓曲性欠佳。
專利文獻2所揭示的冷軋鋼板以及製造方法,係在冷軋鋼板的兩面的表層具有3~15%的軟質層,該軟質層係含C:0.1 wt%以下,而在冷軋鋼板的其餘部分係由:未滿10%的殘留沃斯田鐵與低溫變態相、或與肥粒鐵共同組成之複合組織。然而,在表層具有C:0.1 wt%以下的軟質層係意味著:鋼板的表面硬度極端地降低,耐疲勞特性也降低,並不是好事。此外,也完全未揭露出與延遲破壞性相關的記載。
專利文獻3所揭示的冷軋鋼板及其製造方法,冷軋鋼板表層的10μm~200μm的部分係由肥粒鐵主體所組成,內層部分則是以變韌鐵、麻田散鐵為主體。然而,表層的10μm~200μm的部分係以肥粒鐵為主體,會產生耐疲勞特性不佳之問題,並不是好事。
專利文獻4所揭示的具有優異的凸緣延伸性之冷軋鋼板以及製造方法,其冷軋鋼板係除了表層的10μm以內的部分,其餘部分的金屬組織,實質上係為麻田散鐵單相。雖然揭示出:在厚度為10μm以內的最表層,係生成了肥粒鐵,但是,並不屬於所謂的「積極地生成表層軟質層,控制其生成量以資提昇加工性的技術」,而且撓曲性也不夠充分。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平2-175839號公報
[專利文獻2]日本特開平5-195149號公報
[專利文獻3]日本特開平10-130782號公報
[專利文獻4]日本特開2002-161336號公報
如上所述,就現狀而言,尚未能夠製得:既可具有良好的撓曲性又可達到1270 MPa以上的高強度,而且具有優異的耐延遲破壞性之超高強度冷軋鋼板。
本發明係為了解決上述問題點而開發完成的,其目的在於提供:具有優異的撓曲性以及耐延遲破壞性之板厚為0.8~1.6 mm之超高強度冷軋鋼板。
本發明人等,為了要解決上述的問題,乃就鋼成分以及金屬組織等的各方面加以精心地探究。其結果,找到了一種創見就是:藉由將鋼成分控制在適正的範圍,而且將金屬組織予以最適當化,即可獲得具有優異的撓曲性與1270 MPa以上的拉伸強度,同時又具有在實施成形後之優異的延遲破壞性特性的薄型物用之超高強度冷軋鋼板。
本發明係根據前述的創見而開發完成的,其要旨如下所述。
(1)一種具有優異的撓曲性之超高強度冷軋鋼板,其特徵為:以質量%計,係含有C:0.15~0.30%、Si:0.01~1.8%、Mn:1.5~3.0%、P:0.05%以下、S:0.005%以下、Al:0.005~0.05%、N:0.005%以下,其餘部分是Fe以及不可避免的雜質所組成,並且具有符合下列的(1)及(2)的數式所制定的條件之鋼板表層軟質部,
Hv(S)/Hv(C)≦0.8 ‧‧‧‧‧(1)
Hv(S):鋼板表層軟質部的硬度;Hv(C):鋼板中心部的硬度;
0.10≦t(S)/t≦0.30 ‧‧‧‧‧(2)
t(S):鋼板表層軟質部的厚度;t:板厚;而且前述鋼板表層軟質部係回火麻田散鐵佔體積率90%以上,前述鋼板中心部的組織係回火麻田散鐵,拉伸強度係1270 MPa以上。
(2)如前述(1)的發明所述之具有優異的撓曲性之超高強度冷軋鋼板,其中,又含有:從Ti、Nb、V之中所選出的一種以上,而上述Ti、Nb、V的含量,以質量%計,Ti:0.001~0.10%、Nb:0.001~0.10%、V:0.01~0.50%。
(3)如前述(1)或(2)的發明所述之具有優異的撓曲性之超高強度冷軋鋼板,其中,又含有:以質量%計,B:0.0001~0.005%。
(4)如前述(1)或(2)或(3)的發明所述之具有優異的撓曲性之超高強度冷軋鋼板,其中,又含有:從Cu、Ni、Mo、Cr之中所選出的一種以上,而上述Cu、Ni、Mo、Cr的含量,以質量%計,Cu:0.01~0.50%、Ni:0.01~0.50%、Mo:0.01~0.50%、Cr:0.01~0.50%。
根據本發明,係可製得:具有拉伸強度為1270 MPa以上的超高強度,而且具有優異的撓曲性與耐延遲破壞性之薄型物用的超高強度冷軋鋼板,因而能夠應用在以往難以應用高強度鋼板之用途,例如:汽車的構造用構件等之不易成形的構件。此外,將本發明的超高強度冷軋鋼板當作汽車的構造用構件來使用的情況下,對於汽車的輕量化、提昇安全性等各方面具有貢獻,對產業而言極有助益。
茲詳細說明本發明的實施方式如下。首先,分別具體說明本發明中的化學成分以及金屬組織。又,在以下的說明當中,有關化學成分之以%來表示時,除非有特別的註明,否則都是表示質量%(mass%)。
[化學成分]
C:0.15~0.30%
C係利用低溫變態相來強化鋼所必須而不可欠缺的元素。一般而言,低溫變態相的強度係有與含C量成正比之傾向。為了要在鋼板表層存在著軟質部,且獲得1270 MPa以上的拉伸強度,C含量必須為0.15%以上。但是,C含量若超過0.30%的話,焊接部韌性將會明顯惡化。此外,會有鋼板的強度變得過大,鋼板的延性等的加工性也有明顯下降之傾向。基於上述這些理由,C的含量係選定為0.15%以上0.30%以下。較佳係選定為0.15%以上0.25%以下。
Si:0.01~1.8%
Si係用來改善延性,並且對於提昇強度具有幫助的元素,但是如果含量未滿0.01%的話,其效果無法發揮。另一方面,即使含量超過1.8%,其效果趨於飽和不再增加。
此外,如果含量過高的話,實施電阻方式焊接時,隨著電阻的增加將會妨礙其焊接性,而且也會有使得化成處理、塗裝後的耐腐蝕性惡化之傾向。基於上述理由,Si的含量係選定為0.01%以上1.8%以下。較佳係選定為0.01%以上1.0%以下。
Mn:1.5~3.0%
Mn係透過可降低Ar3 變態點的作用,而對於結晶粒的細小化有所幫助,具有不會大幅地降低延性、擴孔率λ,又可提高強度的作用。又,Mn也是用來抑制:因S的熱間脆性所導致的表面龜裂現象之重要元素。此外,Mn是沃斯田鐵穩定化元素,基於確保強度的理由,想要從在加熱退火時存在的沃斯田鐵,於冷卻過程中獲得穩定的低溫變態相的話,Mn的含量必須是1.5%以上。另一方面,如果含量超過3.0%的話,則會因為Mn的偏析等的原因而導致金屬組織變得不均勻,會有讓加工性、成形後的耐延遲破壞性趨於惡化之傾向。基於上述理由,Mn的含量係選定為1.5%以上3.0%以下。
P:0.05%以下
P是固熔在鋼中而對於鋼板的強化有所幫助的元素。另一方面,這種元素P也會因為在粒界處偏析出來而導致粒界的結合力降低,而令加工性惡化,並且因為濃度太過集中於鋼板表面,因而降低了化成處理性、耐腐蝕性等。如果P含量超過0.05%的話,上述的不良現象就會顯著地出現。因此,P的含量必須選定為0.05%以下。此外,如果P的含量過度減少的話,將會導致製造成本的增加,因此考慮到這種觀點,可將P含量選定為0.001%以上。
S:0.005%以下
S是對於加工性造成不良影響的元素。S的含量增加的話,將會變成MnS的夾雜物存在,特別是會降低材料的局部性的延性,因而導致加工性下降。又,因為硫化物的存在也將會使得焊接部韌性變差。藉由將S含量選定為0.005%以下,即可避免這種不良現象,而可顯著地改善衝壓加工性。因此,乃將S含量選定為0.005%以下。此外,S含量的過度減少將會導致製造成本的增加,因此考慮到這種觀點,可將S含量選定為0.0001%以上。
Al:0.005~0.05%
Al是用來脫氧以及提昇碳化物形成元素的良率之有效的元素,想要充分地發揮這種效果,Al的含量必須選定為0.005%以上。又,Al也是用來提昇鋼板清淨度所必須的元素,基於這種觀點,Al的含量必須選定為0.005%以上。如果Al含量未滿0.005%的話,就無法完全除去Si系的夾雜物,將會變成有許多個延遲破壞性之起點存在其中,因而容易發生延遲破壞性。另一方面,如果Al的添加量超過0.05%的話,不僅是其效果趨於飽和,而且加工性也會惡化,而會產生所謂的「發生表面缺陷的傾向會增大」等的問題。基於上述理由,將Al含量選定為0.005%以上0.05%以下。
N:0.005%以下
N的含量太多的話,將會形成許多氮化物,會成為延遲破壞性的起點而很容易發生延遲破壞性。因此,必須將N的含量限制在0.005%以下。此外,N的含量過度減少的話,將會導致製造成本增加,因此考慮到這種觀點,可將N的含量選定為0.0001%以上。
又,在本發明的鋼中,除了上述的成分範圍之外,亦可含有下列的元素。
如果添加入Ti、Nb、V的話,因為是對於結晶粒的細小化,金屬組織的均勻化有所幫助,所以具有可抑制延遲破壞性的效果。但是要發揮這種效果的話,Ti、Nb的含量必須是0.001%以上,V的含量必須是0.01%以上。但是,這三種元素的任何一種元素的含量過多的話,將會形成碳氮化物,所以並不太好。因此,可以含有這三種元素的其中一種以上,但是,Ti、Nb的含量係選定在0.001%以上0.10%以下的範圍,而V的含量係選定在0.01%以上0.50%以下的範圍。
此外,如果添加入B的話,可以發現係具有:因為透過優先偏析於結晶粒界所產生的粒界強化作用等,因而可以抑制延遲破壞性的效果。想要獲得這種效果的話,B的含量必須為0.0001%以上。另一方面,如果含量超過0.005%的話,其效果係有趨於飽和之傾向。因此,B的含量係在0.0001~0.005%的範圍為宜。
此外,添加入Cu、Ni、Mo、Cr的話,是對於強度有所幫助的元素,想要獲得這種效果的話,其個別的含量都是要0.01%以上為宜。另一方面,其個別的含量如果超過0.50%的話,其效果趨於飽和,所以只要是其個別的含量在0.01%以上0.50%以下的範圍的話,即可添加入由這個群組中所選出的一種以上。
此外,在本發明的鋼板中,除了上述的成分以外,則是Fe以及不可避免的雜質。但只要是在不損及本發明之效果的範圍內的話,並不排除也可以含有上述以外的成分。
[金屬組織]
本發明的高張力鋼板,實質上是回火麻田散鐵單相組織。此處,稱之為「實質上」的這種說法,是因為其餘部分的金屬組織,有時也會含有不可避免地存在之未變態的殘留沃斯田鐵以及肥粒鐵組織等的緣故。關於金屬組織的界定方式,雖然可將利用光學顯微鏡進行的觀察(400倍~600倍)以及利用掃描型電子顯微鏡(以下簡稱為「SEM」)進行之1000倍的觀察適當地組合在一起來進行確認,但是也可以利用其他的方法。以下,金屬組織的比率係使用圖像處理裝置來求出金屬組織的面積率,再將這個數值當成體積率以%來表示。
※中心部的金屬組織係回火麻田散鐵
中心部的金屬組織,為了確保強度以及成形性,實質上係採用回火麻田散鐵單相。如果有微量的肥粒鐵生成的話,該處將成為應力集中的起點,耐延遲破壞性將會急遽地降低,所以最好不要含有肥粒鐵。然而,中心部的金屬組織也沒有必要完全都是回火麻田散鐵,只要是未滿3%的話,含有肥粒鐵及/或殘留沃斯田鐵也無妨。因為只要是在這個範圍內的話,就可以無視其對於鋼板的機械性質所造成的影響。而中心部的金屬組織,係可利用光學顯微鏡以及SEM,針對於板厚的1/2部分的細微組織加以觀察而界定出來。
※鋼板表層軟質部的硬度與厚度
關於鋼板的硬度,係針對於板厚剖面從表面部分起迄中心部的範圍,以每隔20μm的間隔,使用荷重為50公克(試驗力:0.49N)的維氏硬度計來進行測定,而可以求出具備下列(1)式及下列(2)式的條件之鋼板表層軟質部的硬度以及厚度。
本發明的鋼板係在鋼板表層部具有較之鋼板中心部更為軟質的領域。該軟質的領域係可利用上述方式之從鋼板表層部起迄中心部為止所進行的硬度測定而確認出來。本發明中的鋼板表層軟質部,係在上述軟質的領域之中,依據下列(1)式來定義的領域。
亦即,在本發明中,鋼板表層軟質部必須符合下列數式所規定的相對於中心部的硬度比。
Hv(S)/Hv(C)≦0.8‧‧‧‧(1)
Hv(S):鋼板表層軟質部的硬度;Hv(C):鋼板中心部的硬度;亦即,鋼板表層軟質部就是具有:0.8×Hv(C)以下的硬度之領域。如果Hv(S)/Hv(C)係超過0.8的情況下,因為與中心部的硬度之差值很小,並不具有對於鋼板的撓曲性及耐延遲破壞性的提昇效果,因此將Hv(S)/Hv(C)選定為0.8以下。此外,藉由選定在這個範圍,可改善鋼板的耐疲勞特性。
此外,此處的鋼板中心部的硬度Hv(C)係採用在板厚1/2部分的領域的五個測定點的平均值。
又,由上述(1)式所規定的鋼板表層軟質部的厚度必須符合下列(2)式。
0.10≦t(S)/t≦0.30‧‧‧‧(2)
t(S):鋼板表層軟質部的厚度;t:板厚;此處,鋼板表層軟質部的厚度t(S),係從鋼板表層部起沿板厚中心方向進行硬度測定,以求出在鋼板表層部中之具有:0.8×Hv(C)以下的硬度之領域的厚度,並且是以存在於鋼板的表裏兩面的該層的厚度的合計值來表示。如果鋼板表層軟質部的厚度t(S)未達到板厚t的0.10的話,並不被認為具有可顯著提昇鋼板的撓曲性之效果,而且也不被認為具有提昇耐延遲破壞性的效果,因此乃選定為0.10以上。又,如果超過0.30的話,鋼板強度將會明顯地降低,極難以維持超過1270 MPa的高強度,所以乃選定為0.30以下。
※鋼板表層軟質部的金屬組織
以上述(1)式及(2)式的兩種條件制定出來的鋼板表層軟質部的金屬組織,回火麻田散鐵對於該鋼板表層軟質部的金屬組織整體而言,係佔體積率的90%以上。藉由將鋼板表層軟質部製作成:回火麻田散鐵佔90%以上,可以確保上述的撓曲加工性等的成形性。
用來求出這個領域之回火麻田散鐵的體積率的方法,係就已測定硬度後的旁邊領域的鋼板表層軟質部,從表層起迄板厚中心部的整個區域,進行利用光學顯微鏡觀察(400倍~600倍)以及利用SEM的觀察(1000倍),再藉由圖像處理來進行定量,然後才求出該領域的平均體積率。雖然在從表層起迄未滿5μm的範圍內,即使有一部分的肥粒鐵存在也無妨,但是該肥粒鐵的體積率還是以未滿10%為宜。如果在表層部的主體金屬組織是肥粒鐵的話,其耐疲勞特性將會大幅地惡化,拉伸強度也大幅地降低,所以肥粒鐵的金屬組織愈少愈好。例如:鋼板的板厚為0.8~1.6 mm的話,在從鋼板的表層起算5μm以上的板厚中心部方向的領域內,如果有肥粒鐵生成的情況下,就變成難以維持1270 MPa以上的強度,因此,在這個領域中還是不要有肥粒鐵的存在為宜。
藉由以上述的方式來界定:成分、金屬組織,可獲得超高強度鋼板,這種鋼板當實施撓曲加工時,其表層軟質部會一面將作用於鋼板表層的應力予以緩和,又會一面與板厚內部層保持良好平衡地產生變形,因而具有優異的撓曲加工性,而且也具有優異的耐延遲破壞性。至於為何會具有優異的耐延遲破壞性的理由,其詳細的理由尚未被完全地解明,但是,係被推定為:因為衝壓加工時所產生的殘留應力,尤其是作用在表層部的應力降低,還有在板厚方向中心部的金屬組織,係採用以回火麻田散鐵為主體之均勻的金屬組織,所以不容易產生氣孔(氣孔是形成龜裂的起點)的緣故吧。
用來製造本發明鋼的方法,例如:利用脫碳退火,將鋼板表層軟質部的硬度製作成較之鋼板中心部的硬度更為軟質,而得以符合前述(1)式的條件。具體而言,先以具有與上述鋼板的組成分同樣的組成分的鋼作為素材,進行熱軋、酸洗之後,再實施脫碳退火、冷軋;或者是先實施熱軋、酸洗、冷軋之後,進行脫碳退火。接下來,立即進行連續退火,進行加熱及保持均熱到達Ar3 點以上之後,進行急速冷卻至Ms點以下。或者,實施熱軋、酸洗、冷軋之後,立即進行連續退火來作脫碳退火之後,進行加熱及保持均熱到達Ar3 點以上之後,進行急速冷卻至Ms點以下。雖然對於脫碳量雖然並未特別地規定,但是例如:鋼板的板厚為0.8~1.6 mm的情況下,在從最表層起算之距離30μm的位置處的含C量如果未滿0.10%的話,表層軟質部就很容易變成以肥粒鐵主體的金屬組織,強度會大幅地降低,因此並不合適。
脫碳退火的方法雖然並未特別地規定,例如:係在含氧的氣氛中、或者是在高露點的氣氛中進行退火,藉此,係可降低鋼板中的碳濃度。在製造工序中,以連續退火方式從進行加熱及保持均熱到達Ar3 點以上的工序起迄進行急速冷卻的工序為止,是在實施本發明時之特別重要的工序,至於進行急速冷卻的方法,基於在板寬度方向上的溫度偏差較少,可容易確保冷卻速度的觀點,係採用水冷方式為佳。但是,急速冷卻的方法並不只限定於水冷方式,亦可單獨或者併用:噴氣式冷卻、霧滴式冷卻、輥子式冷卻等方式。
然後,在150~400℃的範圍內進行退火處理。此外,退火溫度若超過300℃的話,強度會大幅降低,為了要確保1270 MPa的強度,必須要大量地添加合金元素,因此退火溫度係以150~300℃為宜。用來製造本發明的鋼的方法亦可採用其他公知的製造方法。
[實施例1]
以下將依據實施例來具體地說明本發明,但是本發明並未侷限於這些實施例。
進行脫碳退火、連續退火,而成為超高強度冷軋鋼板。又,鋼板表層軟質部的脫碳退火條件係在高露點氣氛下,實施700~800℃×15~60分鐘的熱處理。此外,實施連續退火時係根據表2所示的條件,來進行均熱、冷卻、退火處理。又,將所獲得的鋼板的成分進行分析之後,係與表1相同。
表2係將脫碳退火條件保持一定:都是露點為30℃、700℃×30分鐘之條件,主要是針對鋼板化學成分的影響加以調查,又,表3則是適度地改變脫碳條件、均熱溫度、回火溫度,藉以改變軟質部厚度(μm)、中心部組織,然後針對機械特性(拉伸特性、擴孔率、撓曲特性)以及耐延遲破壞性加以調查之結果。在各表之中,係將鋼板表層軟質部以及鋼板中心部分別簡稱為「軟質部」以及「中心部」。
鋼板中心部的金屬組織係在板厚1/2的位置,進行研磨、並以硝酸加酒精而成的腐蝕液進行蝕刻之後,進行光學顯微鏡觀察(400倍)以及SEM觀察(1000倍),以資確認有無肥粒鐵組織,如果有肥粒鐵組織存在的話,則利用圖像處理技術來測定肥粒鐵的百分率(面積百分率),將其當作體積百分率。在觀察表層軟質部的金屬組織時,事前先測定硬度分布,藉此,在表裏兩面都測定出相當於表層軟質部的厚度,再求出兩者的厚度的合計值,然後,進行研磨、並以硝酸加酒精而成的腐蝕液進行蝕刻之後,利用光學顯微鏡觀察、SEM觀察(1000倍)來觀察表層軟質部的金屬組織。此外,鋼板的硬度係利用荷重為50g(試驗力:0.49N)之維氏硬度計,以20μm間隔來進行測定,並取5點的平均值,藉此獲得在板厚方向上的剖面的硬度分布。又,板厚中心部的硬度係板厚1/2部分的領域的5點平均值。亦即,由這裡所獲得的板厚方向上的剖面的硬度分布,將前述方式之硬度符合0.8×HV(C)以下的條件之鋼板表層的領域視為鋼板軟質部,並且求出其厚度,對於該領域進行觀察。
拉伸試驗,係依照日本工業規格之JIS-Z-2241的規格,使用以輥軋直角方向當作長軸方向來擷取出來的JIS-5號試驗片來進行拉伸試驗。擴孔試驗,係依照日本鐵鋼連盟之JFS-T-1001的規格來實施的。撓曲試驗係依照JIS-Z-2248的規格,朝向與輥軋方向垂直的方向擷取出短片狀試驗片,改變撓曲半徑來進行180°的U形撓曲,以評估其界限撓曲半徑R。此外,界限撓曲半徑R為5.0mm以下的話,可稱為具有優異的撓曲性。
延遲破壞性試驗係採用與撓曲試驗同樣的試驗片,將撓曲半徑R設定為5mm來進行U形撓曲後的試驗片浸泡在pH值3的鹽酸中,根據其發生裂縫的時間來進行評估。最大的浸泡時間為96小時,以在於這個時間點是否有發生裂縫,當作耐延遲破壞性性的指標。又,針對於限界撓曲半徑R為5mm以上的材料,係以界限撓曲半徑R值+1mm之後的撓曲半徑R的條件來製作試驗片。此處,如果在浸泡時間為96小時的時間點,並未發生裂縫的話(也就是說,發生裂縫的時間點係>96小時的話)就稱為具有優異的耐延遲破壞性性。
將以上的結果,依上述的方式一併標示於表2~表3。由表2~表3可以得知:將比較例與本發明例互相比較的話,本發明例係具有1270MPa以上的拉伸強度,並且具有優異的撓曲性以及耐延遲破壞性。

Claims (5)

  1. 一種具有優異的撓曲性之超高強度冷軋鋼板,其特徵為:以質量%計,係含有C:0.15~0.30%、Si:0.01~1.8%、Mn:1.5~3.0%、P:0.05%以下、S:0.005%以下、Al:0.005~0.05%、N:0.005%以下,其餘部分是Fe以及不可避免的雜質所組成,並且具有符合下列的(1)及(2)的數式所制定的條件之鋼板表層軟質部,Hv(S)/Hv(C)≦0.8 ‧‧‧‧‧(1)Hv(S):鋼板表層軟質部的硬度;Hv(C):鋼板中心部的硬度;0.10≦t(S)/t≦0.30 ‧‧‧‧‧(2)t(S):鋼板表層軟質部的厚度;t:板厚;而且前述鋼板表層軟質部係回火麻田散鐵佔體積率90%以上,前述鋼板中心部的組織係回火麻田散鐵,拉伸強度係1270 MPa以上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有優異的撓曲性之超高強度冷軋鋼板,其中,又含有:從Ti、Nb、V之中所選出的一種以上,而上述Ti、Nb、V的含量,以質量%計,Ti:0.001~0.10%、Nb:0.001~0.10%、V:0.01~0.50%。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之具有優異的撓曲性之超高強度冷軋鋼板,其中,又含有:以質量%計,B:0.0001~0.005%。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之具有優異的撓曲性之超高強度冷軋鋼板,其中,又含有:從Cu、Ni、Mo、Cr之中所選出的一種以上,而上述Cu、Ni、Mo、Cr的含量,以質量%計,Cu:0.01~0.50%、Ni:0.01~0.50%、Mo:0.01~0.50%、Cr:0.01~0.50%。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之具有優異的撓曲性之超高強度冷軋鋼板,其中,又含有:從Cu、Ni、Mo、Cr之中所選出的一種以上,而上述Cu、Ni、Mo、Cr的含量,以質量%計,Cu:0.01~0.50%、Ni:0.01~0.50%、Mo:0.01~0.50%、Cr:0.01~0.50%。
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Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI468534B (zh) * 2012-02-08 2015-01-11 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 高強度冷軋鋼板及其製造方法
JP6017341B2 (ja) * 2013-02-19 2016-10-26 株式会社神戸製鋼所 曲げ性に優れた高強度冷延鋼板
CA2907507C (en) * 2013-03-29 2017-09-12 Jfe Steel Corporation Steel material, hydrogen container, method for proucing the steel material, and method for prodcuing the hydrogen container
CN103215505B (zh) * 2013-04-18 2015-08-26 首钢总公司 超高强热连轧带钢及其生产方法
US10196705B2 (en) * 2013-12-11 2019-02-05 Arcelormittal Martensitic steel with delayed fracture resistance and manufacturing method
KR101568511B1 (ko) * 2013-12-23 2015-11-11 주식회사 포스코 강도와 연성이 우수한 열처리 경화형 강판 및 그 제조방법
JP6306481B2 (ja) 2014-03-17 2018-04-04 株式会社神戸製鋼所 延性及び曲げ性に優れた高強度冷延鋼板および高強度溶融亜鉛めっき鋼板、並びにそれらの製造方法
US20170145528A1 (en) * 2014-06-17 2017-05-25 Gary M. Cola, JR. High Strength Iron-Based Alloys, Processes for Making Same, and Articles Resulting Therefrom
JP5958659B2 (ja) * 2014-07-25 2016-08-02 Jfeスチール株式会社 高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
KR101725274B1 (ko) * 2015-10-16 2017-04-10 삼화스틸(주) 고강도 강판 및 그 제조방법
WO2017168957A1 (ja) 2016-03-31 2017-10-05 Jfeスチール株式会社 薄鋼板およびめっき鋼板、並びに、熱延鋼板の製造方法、冷延フルハード鋼板の製造方法、薄鋼板の製造方法およびめっき鋼板の製造方法
UA124536C2 (uk) 2016-05-10 2021-10-05 Юнайтед Стейтс Стііл Корпорейшн Вироби з високоміцної сталі і способи їх виготовлення
US11993823B2 (en) 2016-05-10 2024-05-28 United States Steel Corporation High strength annealed steel products and annealing processes for making the same
US11560606B2 (en) 2016-05-10 2023-01-24 United States Steel Corporation Methods of producing continuously cast hot rolled high strength steel sheet products
US10718044B2 (en) 2016-07-15 2020-07-21 Nippon Steel Corporation Hot-dip galvanized steel sheet
KR101967959B1 (ko) 2016-12-19 2019-04-10 주식회사 포스코 굽힘 가공성이 우수한 초고강도 강판 및 이의 제조방법
KR101886171B1 (ko) * 2017-01-31 2018-08-08 삼화스틸(주) 고항복비를 갖는 고강도 강판의 제조방법
KR102228292B1 (ko) * 2017-02-20 2021-03-16 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 강판
KR20190108130A (ko) * 2017-02-20 2019-09-23 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 핫 스탬프 성형체
WO2018151324A1 (ja) * 2017-02-20 2018-08-23 新日鐵住金株式会社 鋼板及びその製造方法
CN110177894B (zh) * 2017-02-20 2021-11-19 日本制铁株式会社 高强度钢板
CN110168125B (zh) * 2017-02-20 2021-11-26 日本制铁株式会社 高强度钢板
CN110325656B (zh) * 2017-02-20 2021-06-15 日本制铁株式会社 钢板
KR20190102022A (ko) * 2017-02-20 2019-09-02 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 핫 스탬프 성형체
JP6428970B1 (ja) 2017-03-30 2018-11-28 Jfeスチール株式会社 ホットプレス部材およびその製造方法
BR112019018215A2 (pt) * 2017-04-28 2020-06-23 Nippon Steel Corporation Chapa de aço de alta resistência e método de produção da mesma
KR102020435B1 (ko) * 2017-12-22 2019-09-10 주식회사 포스코 굽힘성 및 저온인성이 우수한 고강도 열연강판 및 이의 제조방법
KR101999019B1 (ko) * 2017-12-24 2019-07-10 주식회사 포스코 초고강도 냉연강판 및 그 제조방법
JP6645636B1 (ja) 2018-05-01 2020-02-14 日本製鉄株式会社 亜鉛系めっき鋼板及びその製造方法
MX2020011442A (es) 2018-05-01 2020-12-07 Nippon Steel Corp Lamina de acero enchapada con zinc y metodo de fabricacion de la misma.
CN112585290B (zh) * 2018-08-22 2022-05-24 杰富意钢铁株式会社 高强度钢板及其制造方法
EP3825432B1 (en) 2018-08-22 2023-02-15 JFE Steel Corporation High-strength steel sheet and method for manufacturing same
WO2020039696A1 (ja) 2018-08-22 2020-02-27 Jfeスチール株式会社 高強度鋼板及びその製造方法
ES2927204T3 (es) 2018-09-26 2022-11-03 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Procedimiento para la fabricación de un producto plano de acero recubierto y producto plano de acero recubierto
MX2021003897A (es) 2018-10-12 2021-06-04 Nippon Steel Corp Miembro de bastidor.
KR102544884B1 (ko) * 2018-12-26 2023-06-19 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그의 제조 방법
EP3904553B1 (en) 2018-12-26 2023-12-13 JFE Steel Corporation High-strength hot-dip zinc-coated steel sheet
JP6750772B1 (ja) 2019-02-06 2020-09-02 日本製鉄株式会社 溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
US11970752B2 (en) 2019-03-29 2024-04-30 Nippon Steel Corporation Steel sheet
CN114007796B (zh) * 2019-05-24 2023-03-31 日本制铁株式会社 点焊接头以及点焊接头的制造方法
WO2020262651A1 (ja) * 2019-06-28 2020-12-30 日本製鉄株式会社 鋼板
JP7356030B2 (ja) * 2020-02-12 2023-10-04 日本製鉄株式会社 自動車構造体の評価性能予測方法、評価性能予測プログラム、及び設計方法
EP4123045A4 (en) * 2020-03-16 2023-04-26 Nippon Steel Corporation GALVANISED STEEL
MX2023001482A (es) * 2020-08-07 2023-03-08 Nippon Steel Corp Lamina de acero.
US20230304528A1 (en) * 2020-09-28 2023-09-28 Nippon Steel Corporation Crankshaft
WO2023013372A1 (ja) * 2021-08-02 2023-02-09 日本製鉄株式会社 高強度鋼板
MX2024004251A (es) 2021-10-21 2024-04-24 Nippon Steel Corp Lamina de acero.
KR20240068702A (ko) 2021-10-21 2024-05-17 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 강판
KR20250028466A (ko) 2022-08-03 2025-02-28 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 강판
KR20240098202A (ko) * 2022-12-20 2024-06-28 주식회사 포스코 냉연강판 및 그 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005256044A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Jfe Steel Kk 加工性および塗装後耐食性に優れる高強度冷延鋼板およびその製造方法
JP2006070328A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Sumitomo Metal Ind Ltd 高強度薄鋼板およびその製造方法
TW200702446A (en) * 2005-07-04 2007-01-16 Sumitomo Metal Ind High-tensile cold-rolled steel sheet, high-tensile plated steel sheet and process for producing them

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4180418A (en) * 1973-09-11 1979-12-25 Stahlwerke Peine-Salzgitter A.G. Method of making a steel wire adapted for cold drawing
US4108695A (en) * 1973-09-11 1978-08-22 Stahlwerke Peine-Salzgitter A.G. Steel wire
JPH02175839A (ja) * 1988-12-28 1990-07-09 Kawasaki Steel Corp 溶接性、加工性に優れた高強度冷延鋼板およびその製造方法
JPH05195149A (ja) 1992-01-21 1993-08-03 Nkk Corp 曲げ加工性及び衝撃特性の優れた超高強度冷延鋼板
JPH10130782A (ja) 1996-11-01 1998-05-19 Nippon Steel Corp 超高強度冷延鋼板およびその製造方法
JP4435953B2 (ja) * 1999-12-24 2010-03-24 新日本製鐵株式会社 冷間鍛造用棒線材とその製造方法
JP3790087B2 (ja) * 2000-03-31 2006-06-28 株式会社神戸製鋼所 加工性に優れる高強度熱延鋼板
JP3729108B2 (ja) 2000-09-12 2005-12-21 Jfeスチール株式会社 超高張力冷延鋼板およびその製造方法
US7090731B2 (en) * 2001-01-31 2006-08-15 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) High strength steel sheet having excellent formability and method for production thereof
JP4119676B2 (ja) * 2002-05-01 2008-07-16 株式会社神戸製鋼所 曲げ加工性に優れた低降伏比型高張力鋼板およびその製造方法
JP4586449B2 (ja) * 2004-02-27 2010-11-24 Jfeスチール株式会社 曲げ性および伸びフランジ性に優れた超高強度冷延鋼板およびその製造方法
JP4661306B2 (ja) * 2005-03-29 2011-03-30 Jfeスチール株式会社 超高強度熱延鋼板の製造方法
JP5082649B2 (ja) * 2007-07-25 2012-11-28 Jfeスチール株式会社 製造安定性に優れた高強度冷延鋼板およびその製造方法
US8460800B2 (en) * 2009-03-31 2013-06-11 Kobe Steel, Ltd. High-strength cold-rolled steel sheet excellent in bending workability

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005256044A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Jfe Steel Kk 加工性および塗装後耐食性に優れる高強度冷延鋼板およびその製造方法
JP2006070328A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Sumitomo Metal Ind Ltd 高強度薄鋼板およびその製造方法
TW200702446A (en) * 2005-07-04 2007-01-16 Sumitomo Metal Ind High-tensile cold-rolled steel sheet, high-tensile plated steel sheet and process for producing them

Also Published As

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