形状冻结性优异的冷轧钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及适合作为电机、汽车、建材等领域中的要求形状精度严格的部件的构 件的、成型性优异的冷乳钢板及其制造方法，特别涉及形状冻结性（shapefixability)的 提尚。
【背景技术】
[0002] 近年来，从保护地球环境减少0)2排放量这样的观点考虑，要求减少汽车油耗。针 对这样的减少油耗的要求，有汽车车体轻型化的趋势，再加上低成本化的要求，希望实现使 用的钢材薄壁化，日益期望减少钢材的使用量。但是，如果使钢材（钢板）薄壁化则部件刚 性下降，则部件的挠曲、皱缩、翘曲等问题变得明显。此外，在AV、0A设备等家电领域，对部 件的尺寸精度的要求也越来越严格，对形状冻结性优异的钢板的要求越来越多。
[0003] 针对这样的期望，例如专利文献1中记载了形状冻结性优异的铁素体系薄钢。专 利文献1记载的技术中，使以质量％计含有C :0. 0001~0. 05%、Si :0. 01~1. 0%、Mn : 0.01~2.0%、？：0.15%以下、5:0.03%以下、六1:0.01%以下、^0.01%以下、0:0.007% 以下的成分组成的钢在变点~950°C的总压下率为25%以上，且在950°C以下的热轧 中的摩擦系数为0.2以下，在Ar3相变点以上结束热轧，冷却后，在规定的临界温度以下的 温度卷取，由此，得到与板面平行的{100}面与{111}面的比为1. 0以上的薄钢板。认为这 样的薄钢板，能够控制弯曲加工时的滑动体系，在以弯曲加工为主体的成型中能够抑制回 弹。
[0004] 另外，专利文献2中记载了成型品的尺寸精度优异的冲压成型方法。专利文献2 记载的技术中记载了使用与板面平行的{100}面与{111}面的比为1. 0以上的钢板，边对 帽形部件的纵壁部施加材料拉伸强度的40~100%的拉伸应力边进行成型的成型品的尺 寸精度优异的冲压成型方法。根据专利文献2记载的技术，帽形弯曲加工性显著提高，能够 提供回弹量少、形状冻结性优异的部件。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:国际公开W0 00/06791号
[0008] 专利文献2:日本特开2002 - 66637号公报
【发明内容】
[0009] 然而，专利文献1记载的技术中，进行弯曲加工以外的冲压成型时，形状冻结性的 改善程度小，另外，即便进行弯曲加工时，也因晶界滑动等的影响具有回弹变大等问题。另 外，专利文献2记载的技术中，进行帽形成型以外的冲压成型时，没有提高成型品的尺寸精 度的效果，另外，即便进行帽形成型时，为了对纵壁部施加应力需要增大压边压力，因此需 要大幅增加冲压机的能力，具有成本增大这样的问题。
[0010] 本发明的目的在于解决上述现有技术的问题，提供尤其是在成型后的部件平坦部 不发生大的变形的形状冻结性优异的冷轧钢板及其制造方法。
[0011] 本发明人等为了实现上述目的，对形状冻结性，尤其是影响成型后的部件平坦部 的变形的因素进行了深入研宄。其结果，发现成型后的部件平坦部的变形受所使用钢板的 比例极限得影响很大。进而得到了如下观点：尤其是比例极限超过lOOMPa，则成型后的部 件平坦部的变形明显增大。并且，进行了更进一步的研宄，结果发现为了使比例极限达到 lOOMPa以下，需要设成在极低碳系中必须含有Ti、B的组成，并且调整成B含量与C含量的 比B/C满足0. 5以上。
[0012] 首先，对作为本发明的基础的实验结果进行说明。
[0013]对以质量％计含有 0? 0010 ~0? 0035%C、0. 01 ~0? 03%Si、0. 10 ~0? 45%Mn、 0? 03 ~0? 08%A1、0. 022 ~0? 060%Ti、0. 0003 ~0? 0048%B、0. 0015 ~0? 0040%N的组 成的钢材料（板坯）实施热轧、冷轧以及改变各种加热均热冷却条件的退火，制成了冷轧退 火板。
[0014] 以拉伸方向成为轧制方向的方式从得到的冷轧退火板采集JIS5号试验片，求出 比例极限。应予说明，在拉伸试验片的平行部贴附长度5mm的应变计，以拉伸速度 的拉伸速度实施拉伸试验，将应力一应变曲线的斜率开始减小的应力作为比例极限。
[0015] 另外，从得到的冷轧退火板采集试验材（大小：120X120mm)，进行胀形。胀形是用 直径20mm的球形凸模使试验材中央部鼓凸8mm的冲压成型。应予说明，胀形中，如图1所 示，边以100kN的载荷按压直径28~54mm的区域（斜线部），边进行成型。接着，如图2示 意所示，在平台上放置成型后的试验材，测定凸缘部的最大变形高度。应予说明，对得到的 冷轧退火板观察了组织的结果，冷轧退火板均是以铁素体为主体的组织。
[0016] 将得到的结果示于图3、图4。图3表示凸缘部的最大变形高度与比例极限的关系， 图4表示比例极限与B/C的关系。
[0017] 由图3可知如果比例极限大到超过lOOMPa，则凸缘部的最大变形高度急剧增加。 另外，由图4可知为了使比例极限达到lOOMPa以下，需要使B/C为0.5以上。
[0018] 由此发现了通过将具有必须含有Ti、B且B/C为0. 5以上的组成和铁素体主体的 组织、并且比例极限为lOOMPa以下的钢板作为材料，从而能提高冲压部件的形状冻结性， 尤其是成型后的部件平坦部的变形明显减少。而且，根据本发明人等的深入研宄，通过使热 轧条件合理化以使C成为固溶状态，进而实施冷轧，并且在退火时使含有C、Fe的B的粗大 析出物在晶界乃至粒内析出，则能有效提高形状冻结性。认为如果是这样的组织，则在冲压 加工时分散析出的B的粗大析出物适当地固定位错，使变形集中在析出物周围而防止位错 集中在晶界，从而抑制位错混杂，由此大幅减少回弹，比例极限变低，形状冻结性显著提高。
[0019] 本发明是基于上述观点进一步深入研宄而完成的。即，本发明的要点如下。
[0020] (1) 一种形状冻结性优异的冷轧钢板，具有如下组成和以平均粒径：10~30ym的 铁素体为主体的组织，比例极限为lOOMPa以下，所述组成是以质量％计含有：
[0021]
【主权项】
1. 一种形状冻结性优异的冷轧钢板，具有如下组成和以平均粒径：1〇~30 μ m的铁素 体为主体的组织，比例极限为IOOMPa以下， 所述组成是以质量％计含有：
B :0. 0005~0. 0050%，且以满足B/C为0. 5以上的方式含有B和C，剩余部分由Fe和 不可避免的杂质构成。
2. 根据权利要求1所述的冷轧钢板，在所述组成的基础上，进一步以质量％计含有Nb : 0. 009% 以下。
3. 根据权利要求1所述的冷轧钢板，在所述组成的基础上，进一步以质量％计含有Cr : 0. 06%以下。
4. 根据权利要求1所述的冷轧钢板，在所述组成的基础上，进一步以质量％计含有Nb : 0. 009%以下和Cr :0. 06%以下。
5. 根据权利要求2所述的冷轧钢板，其中，所述Nb含量以质量％计为0. 001~ 0. 009%。
6. 根据权利要求3所述的冷轧钢板，其中，所述Cr含量以质量％计为0. 001~0. 06 %。
7. 根据权利要求1所述的冷轧钢板，其中，所述B/C为0. 5~5。
8. 根据权利要求7所述的冷轧钢板，其中，所述B/C为I. 0~3. 3。
9. 根据权利要求8所述的冷轧钢板，其中，所述B/C为1. 5~3. 3。
10. 根据权利要求1所述的冷轧钢板，其中，所述比例极限为40MPa~lOOMPa。
11. 根据权利要求1所述的冷轧钢板，其中，所述以铁素体为主体的组织是以面积率计 含有95%以上的铁素体的组织。
12. -种形状冻结性优异的冷轧钢板的制造方法，对钢材料依次实施热轧工序、酸洗工 序、冷轧工序和退火工序， 所述钢材料是具有如下组成的钢材料，即，以质量％计含有：
且以满足B/C为0. 5以上的方式含有B和C，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成， 所述热轧工序是对所述钢材料进行加热，实施粗轧和精轧结束温度：870~950°C的精 车L，在卷取温度：450~630°C下进行卷取的工序， 所述冷轧工序是实施压下率：90%以下的冷轧的工序， 所述退火工序是在600°C以上的温度区域以平均1~30°C /s的加热速度加热至700~ 850°C的范围的均热温度，在该均热温度保持30~200s之后，将600°C为止的温度区域以平 均3°C /s以上的冷却速度进行冷却的工序。
13. 根据权利要求12所述的冷轧钢板的制造方法，其中，在所述组成的基础上，进一步 以质量％计含有Nb :0. 009%以下。
14. 根据权利要求12所述的冷轧钢板的制造方法，其中，在所述组成的基础上，进一步 以质量％计含有Cr :0. 06%以下。
15. 根据权利要求12所述的冷轧钢板的制造方法，其中，在所述组成的基础上，进一步 以质量％计含有Nb :0. 009%以下和Cr :0. 06%以下。
16. 根据权利要求13所述的冷轧钢板的制造方法，其中，所述Nb含量以质量％计为 0. 001 ~0. 009%。
17. 根据权利要求14所述的冷轧钢板的制造方法，其中，所述Cr含量以质量％计为 0. 001 ~0. 06%。
18. 根据权利要求12所述的冷轧钢板的制造方法，其中，所述B/C为0. 5~5。
19. 根据权利要求18所述的冷轧钢板的制造方法，其中，所述B/C为I. 0~3. 3。
20. 根据权利要求19所述的冷轧钢板的制造方法，其中，所述B/C为1. 5~3. 3。
【专利摘要】提供形状冻结性优异的冷轧钢板及其制造方法。对钢材料实施热轧工序、冷轧工序和退火工序，得到以平均粒径：10～30μm的铁素体为主体的组织且比例极限为100MPa以下的形状冻结性优异的冷轧钢板；钢材料以质量％计含有C：0.0010～0.0030％、Si：0.05％以下、Mn：0.1～0.5％、Ti：0.021～0.060％、B：0.0005～0.0050％，以B/C满足0.5以上地含B和C。热轧工序是对钢材料实施精轧结束温度：870～950℃的精轧，在卷取温度：450～630℃卷取；冷轧工序中冷轧压下率：90％以下；退火工序是在冷轧工序后，600℃以上的温度区域以1～30℃/s的平均加热速度加热至700～850℃的均热温度，保持30～200s后，600℃为止的温度区域以平均3℃/s以上的冷却速度冷却。
【IPC分类】C22C38-14, C22C38-32, C21D9-46, C21D8-02
【公开号】CN104870678
【申请号】CN201280076329
【发明人】木津太郎, 藤田耕一郎, 古贺秀晴, 森川容任, 田原健司
【申请人】杰富意钢铁株式会社
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2012年10月11日
【公告号】EP2907887A1, US20150252456, WO2014057519A1