本
发明人对通过廉价淬火方法得到高强度、良好韧性的薄钢板进 行了研究,得到了如下结果。
i)淬火时加热温度在1000℃以下,特别是在950℃以下为了确 实达到汽车结构部件必要程度的高强度化,必须添加C、B。
ii)淬火后的韧性,对于析出物的粒径或微组织的影响很大。特 别是析出物BN与TiN的形态改变淬火加热时奥氏体粒的大小,所以 可以影响淬火后的韧性。即BN微细析出时因为在淬火加热中BN溶 解且奥氏体粒显著粗大化,而且TiN微细析出时因为淬火加热中奥氏 体粒显著微细化并在冷却时部分生成
铁素体粒,所以韧性会下降。
iii)对于高频加热后的冷却之前的时间变化,14B/(10.8N)的影响 或添加Ti时B-(10.8/14)N*的影响较大,这样的值小时,与ii)一样, 冷却时生成铁素体粒而韧性下降,其中N*=N-(14/48)Ti,N*为负时, 认为N*=0。
本发明以上述结果为
基础,下面进一步详细说明。
1)钢成分
本发明的薄钢板本质上由下述元素及剩余部分Fe组成。
C:C是得到淬火后强度的重要元素。得到980Mpa以上的强度 至少需要在0.10%以上。但是添加量超过0.37%时韧性会显著下降。 因此,C含量设定为0.10-0.37%。为了得到更高的强度与更优良的韧 性优选0.15-0.30%。
Si:Si是提高淬火性的同时通过固溶强化而提高强度的元素。但 是添加量超过1%时热轧钢板上形成作为偏析带的带状组织而韧性下 降。因此Si含量设定为1%以下。为了得到更优良的韧性优选0.5%以 下,为了得到极其优良的韧性优选0.15%以下。
Mn:Mn是提高淬火性的同时通过固溶强化而提高强度的元素。 但是添加量超过2.5%时明显形成偏析带而韧性下降。因此Mn含量设 定为2.5%以下。而且为了得到更优良的韧性优选1.5%以下。
P:P是提高淬火性的同时通过固溶强化而提高强度的元素。而 且P也是在晶粒边界偏析而使韧性下降的元素。通过添加B可以抑制 晶粒边界偏析,但是添加量超过0.1%时导致晶粒边界脆化而韧性下 降。因此P含量设定为0.1%以下。而且为了得到更优良的韧性优选 0.05%以下。
S:S是因形成硫化物而使韧性下降,所以需要减少的元素。特 别是超过0.03%时使韧性显著劣化。因此S含量设定为0.03%以下。 而且为了得到更优良的韧性优选0.02%以下。
sol.Al:sol.Al是用作
脱氧剂而提高钢纯度的元素。但是不足0.01% 时纯度会下降,夹杂物增多,韧性下降。另一方面,添加量超过0.1% 时显著生成AlN,淬火加热时奥氏体粒发生微细化并在冷却时生成铁 素体粒而韧性下降。因此sol.Al的含量设定为0.01-0.1%。而且为了得 到更优良的韧性优选0.03-0.07%。
N:N是添加BN或Ti时形成TiN、抑制淬火加热时奥氏体粒的 生长而提高韧性的重要元素。需要至少添加0.0005%。另一方面,添 加量超过0.0050%时不仅BN或TiN,AlN的形成也变得显著,淬火 加热时奥氏体粒发生微细化并在冷却时生成铁素体粒而韧性下降。因 此N含量设定为0.0005-0.0050%。
B:B是提高淬火性的同时形成BN并抑制淬火加热时奥氏体粒 粗大化,添加Ti时抑制铁素体粒生成而提高韧性的重要元素。但是不 足0.0003%时得不到充分的效果。另一方面,添加量超过0.0050%时 热轧的负荷增高而作业性下降,同时钢板的加工性也下降。因此B含 量设定为0.0003-0.0050%。而且为了得到更优良的韧性优选0.0010- 0.0030%。
另外添加TiN时,加入上述元素并将Ti含量控制如下。
Ti:Ti是与N形成TiN,抑制淬火加热时的奥氏体粒粗大化而提 高韧性的重要元素。但是不足0.005%时得不到充分的效果。另一方面, 添加量超过0.05%时TiC的形成变得明显,明显抑制淬火加热时的奥 氏体粒的生长,加热后冷却时生成铁素体粒,韧性下降。因此Ti含量 设定为0.005-0.05%。
在上述元素基础上添加Cr时不影响加工性而可以提高淬火性。 其添加量不足0.05%时淬火性提高效果不明显,添加量超过0.30%会 导致成本增加,所以Cr含量设定为0.05-0.30%。
而且添加选自Ni、Mo中的至少1种元素可以得到优良的淬火性。 但是过多的添加导致成本增加,所以添加量设定为1%以下。
为了抑制淬火加热时奥氏体粒的粗大化添加0.1%以下的Nb或添 加0.1%以下的V,为了提高延展性添加0.01%以下的Ca,为了提高 耐
腐蚀性可以添加不足1%的Cu。
2)14B/(10.8N)与B-(10.8/14)N*
在控制上述元素的基础上,相对淬火条件的变动为了能够确保稳 定而优良的韧性,如下所示,不添加Ti时需要控制14B/(10.8N),添 加Ti时需要控制B-(10.8/14)N*。
2.1)14B/(10.8N)
熔炼具有C:0.16%、Si:0.01%、Mn:0.75%、P:0.015%、S: 0.012%、sol.Al:0.040%、N:0.0020-0.0028%、B:0.0003-0.0028%、 14B/(10.8N):0.19-1.30成分的钢,在加热温度:1200℃、终轧温度: 880℃、中间温度(输出辊道的中央部温度):710℃、卷绕温度:640 ℃条件下进行热轧,
酸洗之后以延伸率50%进行
冷轧,以
退火温度700 ℃进行两分钟退火而制造厚度为1.2mm的冷轧钢板,测定了高频淬火 后的韧性。
高频淬火以图1所示方法进行。即在宽度35mm×长度300mm 的钢板上移动高频线圈的同时加热四秒钟达到900℃之后,冷轧开始 时间改变为通常施行的0.5秒、1.5秒、3秒3种,通
过冷却喷管进行 冷却。而且使用图2所示的试验片,在-50℃进行摆锤式冲击试验,得 到了吸收能量。而且吸收能量为摆锤式冲击试验进行3次的的平均值。
图3表示了摆锤式冲击试验与冷却开始时间、14B/(10.8N)之间的 关系。
14B/(10.8N)在0.5以上时,冷却时间为3秒也可以得到稳定的高 摆锤式冲击吸收能量。另一方面,14B/(10.8N)不足0.5时,淬火加热 时不能充分确保固溶的B量,冷却开始时间推迟时生成铁素体粒而导 致韧性下降。因此为了得到稳定而高的韧性,14B/(10.8N)设定为0.5 以上。
2.2)B-(10.8/14)N*
添加Ti时有效固溶的B给淬火条件的变动带来较大影响。因此 熔炼具有C:0.15%、Si:0.02%、Mn:0.90%、P:0.020%、S:0.015%、 sol.Al:0.035%、Ti:0.01%、N:0.0018-0.0030%、B:0-0.0031%、 B-(10.8/14)N*:0-0.0017成分的钢,在加热温度:1200℃、终轧温度: 870℃、中间温度:700℃、卷绕温度:620℃条件下进行热轧,酸洗之 后以延伸率50%进行冷轧,以退火温度720℃进行两分钟退火而制造 厚度为1.2mm的冷轧钢板,利用与上述相同的方法测定了高频淬火后 的韧性。
B-(10.8/14)N*在0.0005%以上时,冷却时间为3秒也可以得到稳定 的高摆锤式冲击吸收能量。另一方面,B-(10.8/14)N*不足0.0005%时,淬 火加热时不能充分确保固溶的B量,冷却开始时间推迟时生成铁素体粒 而导致韧性下降。因此为了得到稳定而高的韧性,B-(10.8/14)N*设定为 0.0005%以上。
3)BN与TiN
为了控制淬火加热时的奥氏体粒的大小,没添加Ti的钢需要控 制BN的粒径,添加Ti的钢需要控制TiN的粒径。
3.1)BN
BN的平均粒径不足0.1μm时,在900℃以上加热时BN会溶解, 不能抑制奥氏体粒的生长,导致淬火加热时奥氏体粒的粗大化,韧性 下降。因此BN的平均粒径设定为0.1μm以上。而且从韧性方面考虑 优选为1μm以下。
3.2)TiN
TiN的平均粒径不足0.06μm时,淬火加热时奥氏体粒变得极其 微细,冷却时生成铁素体粒,韧性下降。另一方面,超过0.3μm时与 BN一样不能抑制淬火加热时奥氏体粒的生长,韧性下降。因此TiN的平均粒径设定为0.06-0.30μm。
4)淬火后的旧奥氏体粒径
不论添加Ti,还是没有添加Ti,淬火后的旧奥氏体粒径,即淬 火后测定的相变前的旧奥氏体粒径对韧性产生较大影响。旧奥氏体粒 径不足2μm时,加热后冷却时生成一部分铁素体粒,铁素体粒与奥氏 体粒的界面产生应
力集中,韧性下降。另一方面,超过25μm时晶粒 边界脆化变得明显,与以往规格JSC980Y相比韧性下降。因此淬火后 的旧奥氏体粒径设定为2-25μm。
旧奥氏体粒径为将钢板的表面
研磨、腐蚀后,用光学
显微镜观察, 使用微量分析器测定的平均粒径。
5)钢板表面的粗糙度
从淬火性的观点来看,钢板表面的粗糙度优选Ra(算术平均粗 糙度)在0.40μm以上,Ry(最大高度)在12.0μm以下。其中Ra与 Ry为以JISB0601为基础测定
轧制方向与轧制垂直方向并取平均的 值。
Ra设定为0.40μm以上时表面积会增大,利用高频短时间加热也 可以充分加热,淬火性会提高。但是超过1.6μm时会导致韧性劣化, 所以Ra优选1.6μm以下。
Ry超过12.0μm时因为切口效应会产生韧性劣化,所以Ry优选 在12.0μm以下。Ry不足2.0μm时表面粗糙度变小导致淬火性下降, 所以Ry优选在2.0μm以上。
6)制造方法
上述薄钢板,例如可以通过包括将满足上述成分条件的钢坯在Ar3 相变点以上的温度下进行热轧的工序,及热轧后在500-720℃的温度 进行卷绕的工序的薄钢板制造方法制造。此时制造的薄钢板为热轧钢 板。为了得到均匀的组织,需要在Ar3相变点以上的温度下进行热轧。 卷绕温度如果超过720℃,珠光体的层间隔会增大,淬火性下降,同 时淬火时渗
碳体溶解并残留,使韧性下降,所以优选720℃以下,更 加优选700℃以下。另一方面,不足500℃时形成极其微细的BN或 TiN,所以淬火加热时BN溶解而使奥氏体粒粗大化,通过微细的TiN奥氏体变得极其微细,冷却时生成铁素体,导致韧性劣化,所以卷绕 温度优选在500℃以上,更加优选在580℃以上。
而且热轧后的钢板在卷绕之前移动的输出辊道中央部的钢板温度 称为中间温度,该中间温度为了确实抑制铁素体的生成设定为750℃ 以下,而且为了确实抑制微细BN或TiN的形成优选设定为560℃以 上。
热轧后的钢板酸洗后,进行退火会使
渗碳体变成球状,可以得到 具有更优良的加工性和淬火性的热轧钢板。退火温度不足640℃时渗 碳体的球状化不充分,超过Ac1相变点时部分奥氏体化,冷却过程中 生成粗大的珠光体,加工性与淬火性下降,同时淬火时渗碳体溶解并 残留,使韧性下降,所以退火温度优选在640℃以上、Ac1相变点以 下。
热轧后的钢板酸洗后,以30%以上的延伸率进行冷轧,在640℃ 以上、Ac1相变点以下的温度下进行退火,可以得到具有优良加工性 与淬火性的冷轧钢板。延伸率不足30%时,退火后残留未再结晶部分 的同时渗碳体的球状化变得不充分,所以延伸率设为30%以上。延伸 率的上限没有特别的规定,但优选设为80%以下,以不增大轧钢机的 负荷。
热轧后的钢板酸洗后,将在640℃以上、Ac1相变点以下的温度 进行退火的热轧钢板,以30%以上的延伸率进行冷轧后,在600℃以 上、Ac1相变点以下的温度下进行退火,也可以得到相同的冷轧钢板。
上述热轧钢板或冷轧钢板,以形状矫正及表面粗糙度调整为目 的,可以实施平整轧制。此时为了不导致材料劣化,拉伸率优选3.0% 以下。而且上述钢板表面粗糙度的调整,可以通过平整轧制的滚筒表 面粗糙度或拉伸率进行。
以上述制造条件制造本发明的薄钢板时,作为材料的钢,例如通 过转炉、电炉等熔炼。而且
板坯的制造可以适用
铸锭-开坯法、连续铸 造法、薄板坯
铸造法、带材铸造法中任意一种方法。
热轧可以通过板坯再加热后轧制的方法或连续铸造后进行短时间 再加热或省略再加热直接轧制的直接输送轧制法进行。而且热轧过程 中也可以通过杆式加热器(バ一ヒ一タ一)进行加热。而且为了得到 均匀的组织,热轧后1秒内可以200℃/秒以上的冷却速度进行冷却。
作为本发明薄钢板的热轧钢板或冷轧钢板,可以进行适当的表面 处理(化学
转化处理、热
镀锌、
合金化热镀锌)。
本发明的薄钢板,通过廉价的淬火方法达到980Mpa以上的高强 度,可以得到优良的韧性,所以成形后进行淬火处理的汽车部件,特 别是车门缓冲横梁、汽车中柱等结构部件或用作座位倾斜调节器、车 窗开闭调节器等传动部件的功能部件。
[
实施例1]
熔炼具有表1所示钢No.1-12成分的钢,之后在表2所示的条件 下进行热轧或热轧后退火,制造厚度为2.4mm的热轧钢板。沿着与压 延方向垂直的方向采用JIS5号试验片进行拉伸试验。利用透射式
电子 显微镜观察BN,得到了其平均粒径。利用与上述同样的方法进行高 频淬火,利用上述方法测定摆锤式冲击吸收能量与旧奥氏体粒径。而 且淬火后的拉伸试验也利用与上述同样的方法进行。摆锤式冲击吸收 能量,利用将热轧钢板的厚度磨削至1.2mm的试验片而求得,满足以 往规格JSC980Y的0.4kgm以上为合格。
结果如表3所示。
表1 钢 No. C Si Mn P S sol.Al N B 其他 14B/ (10.8N) 备注 1 0.16 0.02 0.80 0.015 0.012 0.045 0.0020 0.0026 - 1.70 本发明例 2 0.12 0.50 1.30 0.028 0.018 0.037 0.0023 0.0018 0.2Ni,0.1Mo 1.01 本发明例 3 0.29 0.01 0.50 0 009 0.004 0.066 0.0042 0.0030 0.2Cr 0.93 本发明例 4 0.35 0.02 0 20 0.008 0.002 0.021 0.0011 0.0005 0.2Cr 0.59 本发明例 5 0.18 0.01 0.70 0.070 0.024 0.090 0.0021 0.0024 0.02Nb 1.48 本发明例 6 0.05* 0.02 1.20 0.014 0.010 0.044 0.0022 0.0028 - 1.73 比较例 7 0.42* 0.21 0.65 0.031 0.024 0.032 0.0025 0.0032 0.1Cr 1.66 比较例 8 0.15 1.20* 0.43 0.110* 0.008 0.047 0.0018 0.0016 - 1.15 比较例 9 0.12 0.01 3.00* 0.021 0.042* 0.030 0.0015 0.0027 0.2Mo 2.33 比较例 10 0.13 0.02 0.76 0.023 0.012 0.140* 0.0064* 0.0045 - 0.91 比较例 11 0.16 0.12 0.46 0.018 0.015 0.037 0.0005 0.0002* - 0.52 比较例 12 0.17 0.24 0.41 0.015 0.010 0.052 0.0031 0.0008 - 0.33* 比较例
单位是质量%
*:本发明范围外
表2 钢板No. 钢No. 加热温度(℃) 终轧温度(℃) 中间温度(℃) 卷绕温度(℃) 退火条件 A 1 1200 880 700 640 - B 2 1200 900 700 640 - C 3 1250 870 680 620 720℃×40小时 D 3 1250 870 780 740* - E 4 1200 850 700 640 720℃×40小时 F 4 1200 850 570 480* 720℃×40小时 G 5 1200 900 700 640 - H 6 1200 900 720 660 - I 7 1200 830 680 600 720℃×40小时 J 8 1100 900 700 640 - K 9 1200 900 700 640 - L 10 1250 900 700 640 - M 11 1200 880 700 640 - N 12 1200 880 700 640 -
*:本发明范围外
表3 钢 板 No. 钢 No. 淬火前 淬火后 备注 拉伸 强度 (MPa) BN平均 粒径 (μm) 冷却开始时间:0.5秒 冷却开始时间:3秒 旧奥氏 体粒径 (μm) 拉伸强度 (MPa) 摆锤式冲击吸 收能量(kgm) 拉伸强度 (MPa) 摆锤式冲击吸 收能量(kgm) A 1 488 0.20 1470 0.58 1460 0.52 8.0 本发明例 B 2 463 0.24 1310 0.61 1260 0.62 12.1 本发明例 C 3 477 0.12 1590 0.51 1520 0.50 21.8 本发明例 D 3 438 0.29 1270 0.28 1130 0.20 8.4 比较例 E 4 442 0.21 1660 0.47 1590 0.46 8.5 本发明例 F 4 512 0.07* 1320 0.24 1200 0.21 29.2* 比较例 G 5 476 0.15 1080 0.43 1030 0 42 3.2 本发明例 H 6 359 0.24 840 0.74 760 0.66 6.2 比较例 I 7 564 0.23 1890 0.11 1810 0.13 9.6 比较例 J 8 483 0.28 1490 0.10 1370 0.07 10.2 比较例 K 9 508 0.18 1380 0.13 1270 0.08 4.4 比较例 L 10 475 0.33 1410 0.42 1030 0.10 0.8* 比较例 M 11 456 0.04* 1120 0.23 1060 0.15 37.2* 比较例 N 12 468 0.11 1370 0.46 1130 0.12 23.3 比较例
*:本发明范围外
成分、14B/(10.8N)、BN的平均粒径、旧奥氏体粒径在本发明范 围内的钢板No.A、B、C、E、G淬火后可以得到980MPa以上的拉伸 强度,而且不受冷却开始时间的影响而稳定,得到0.4kgm以上的摆 锤式冲击吸收能量,即可以得到优良的韧性。特别是C、Si、Mn、P、 S的含量低,sol.Al为0.03-0.07%,B为0.0010-0.0030%的钢板No.A、 B、C的摆锤式冲击吸收能量在0.5kgm以上,可以得到极其优良的韧 性。
另一方面,C的含量比本发明范围低的钢板No.H,拉伸强度低。 C的含量比本发明范围高的钢板No.I,Si与P的含量比本发明范围高 的钢板No.J,Mn与S的含量比本发明范围高的钢板No.K的摆锤式 冲击吸收能量低,得不到优良的韧性。另外,sol.Al与N的含量比本 发明范围高的钢板No.L,旧奥氏体粒径比本发明范围小,冷却开始时 间推迟时摆锤式冲击吸收能量会降低。B的含量比本发明范围低、且 BN的平均粒径在本发明范围外的钢板No.M,旧奥氏体粒径发生比本 发明范围大的粗大化,韧性下降。14B/(10.8N)比本发明范围小的钢板 No.N,推迟冷却时间时摆锤式冲击吸收能量会降低。卷绕温度比本发 明范围高的钢板No.D,淬火时渗碳体溶解并残留,摆锤式冲击吸收能 量降低。卷绕温度比本发明范围低的钢板No.F,BN的平均粒径比本 发明范围小,旧奥氏体粒径发生比本发明范围大的粗大化,摆锤式冲 击吸收能量降低。
[实施例2]
使用具有表1所示的钢No.1-12成分的钢,在表4所示条件下进 行热轧或热轧后进行一次退火,以延伸率50%进行冷轧后在表4所示 条件下进行最终退火而制造厚度为1.2mm的冷轧钢板。而且最终退火 后进行平整轧制,达到了Ra为0.8±0.1μm、Ry为6.4±0.1μm。之后进 行了与实施例1相同的调查。
结果如表5所示。
表4 钢板No. 钢No. 加热温度 (℃) 终轧温度 (℃) 中间温度 (℃) 卷绕温度 (℃) 1次退火条件 最终退火条件 a 1 1200 880 700 640 - 720℃×2分钟 b 1 1200 880 550 450 - 720℃×2分钟 c 2 1200 900 700 620 - 720℃×2分钟 d 3 1250 870 680 620 - 680℃×20小时 e 4 1250 870 700 640 680℃×40小时 680℃×20小时 f 4 1200 850 780 740* - 720℃×40小时 g 4 1200 850 560 470* 720℃×40小时 720℃×40小时 h 5 1200 900 700 640 - 720℃×2分钟 i 6 1200 900 720 660 - 720℃×2分钟 j 7 1200 830 660 600 720℃×40小时 720℃×40小时 k 8 1100 900 700 640 - 720℃×2分钟 l 9 1200 900 700 640 - 720℃×2分钟 m 10 1250 900 700 640 - 720℃×2分钟 n 11 1200 880 700 640 - 720℃×2分钟 o 12 1200 880 700 640 - 720℃×2分钟
*:本发明范围外
表5 钢 板 No. 钢 No. 淬火前 淬火后 备注 拉伸 强度 (MPa) BN平均 粒径 (μm) 冷却开始时间:0.5秒 冷却开始时间:3秒 旧奥氏 体粒径 (μm) 拉伸强度 (MPa) 摆锤式冲击吸 收能量(kgm) 拉伸强度 (MPa) 摆锤式冲击吸 收能量(kgm) a 1 446 0.22 1490 0.55 1470 0.51 8.3 本发明例 b 1 495 0.05* 1530 0.26 1530 0.22 32.0* 比较例 c 2 452 0.27 1310 0.65 1250 0.64 11.9 本发明例 d 3 432 0.14 1580 0.52 1530 0.50 19.7 本发明例 e 4 458 0.20 1680 0.45 1630 0.42 9.4 本发明例 f 4 521 0.23 1390 0.29 1270 0.22 2.8 比较例 g 4 515 0.07* 1420 0.27 1300 0.19 30.3* 比较例 h 5 461 0.16 1060 0.42 1020 0.42 2.8 本发明例 i 6 347 0.25 860 0.73 790 0.67 6.7 比较例 j 7 552 0.22 1880 0.13 1780 0.12 8.9 比较例 k 8 483 0.27 1520 0.08 1480 0.05 9.2 比较例 l 9 498 0.19 1390 0.11 1280 0.09 4.7 比较例 m 10 460 0.31 1440 0.43 1120 0 12 0.9* 比较例 n 11 442 0.03* 1110 0.21 1080 0.17 36.0* 比较例 o 12 456 0.12 1340 0.47 1150 0.13 23.3 比较例
*:本发明范围外
与实施例1的热轧钢板一样,成分、14B/(10.8N)、BN的平均粒 径、旧奥氏体粒径在本发明范围内的钢板No.a、c、d、e、h淬火后可 以得到980MPa以上的拉伸强度,而且不受冷却开始时间的影响而稳 定,得到0.4kgm以上的摆锤式冲击吸收能量,即可以得到优良的韧 性。特别是C、Si、Mn、P、S的含量低,sol.Al为0.03-0.07%,B为 0.0010-0.0030%的钢板No.a、c、d的摆锤式冲击吸收能量在0.5kgm 以上,可以得到极其优良的韧性。
另一方面,卷绕温度低、BN的平均粒径比本发明范围小的钢板 No.b、g,旧奥氏体粒径比本发明范围大,推迟冷却开始时间时摆锤 式冲击吸收能量会降低,得不到优良的韧性。C的含量比本发明范围 低的钢板No.i,拉伸强度低。C的含量比本发明范围高的钢板No.j, Si与P的含量比本发明范围高的钢板No.k,Mn与S的含量比本发明 范围高的钢板No.1的摆锤式冲击吸收能量降低。另外,sol.Al和N的 含量比本发明范围高的钢板No.m,旧奥氏体粒径比本发明范围小, 推迟冷却开始时间时,摆锤式冲击吸收能量降低。B的含量比本发明 范围低、且BN的平均粒径在本发明范围外的钢板No.n,旧奥氏体粒 径发生比本发明范围大的粗大化,韧性下降。14B/(10.8N)比本发明范 围小的钢板No.o,推迟冷却时间时摆锤式冲击吸收能量会降低。卷绕 温度比本发明范围高的钢板No.f,淬火时渗碳体溶解并残留,摆锤式 冲击吸收能量降低。
[实施例3]
熔炼具有表6所示钢No.1-13成分的钢,之后在表7所示的条件 下进行热轧或热轧后退火,制造厚度为2.4mm的热轧钢板。之后进行 了与实施例1相同的调查。其中任何一个钢板都添加了Ti,所以可以 通过透射式电子显微镜观察的是TiN。
结果如表8所示。
表6 钢 No. C Si Mn P S so1.Al N Ti B 其他 14B/ (10.8N) 备注 1 0.15 0.01 0.90 0.020 0.015 0.035 0.0026 0.016 0.0016 - 0.0016 本发明例 2 0.11 0.45 1.40 0.015 0.008 0.057 0.0034 0.011 0.0020 0.5Ni, 0.1Mo 0.0019 本发明例 3 0.29 0.02 0.55 0.008 0.003 0.028 0.0014 0.032 0.0005 0.1Cr 0.0005 本发明例 4 0.34 0.01 0.20 0.023 0.012 0.043 0.0038 0.010 0.0034 0.2Cr 0.0027 本发明例 5 0.17 0.02 0.55 0.068 0.022 0.088 0.0019 0.006 0.0013 0.02Nb 0.0012 本发明例 6 0.06** 0.01 1.00 0.012 0.007 0.035 0.0024 0.010 0.0022 - 0.0022 比较例 7 0.41** 0.18 0.72 0.016 0.006 0.038 0.0021 0.014 0.0020 0.15Cr 0.0020 比较例 8 0.16 1.30** 0.40 0.121** 0.009 0.027 0.0017 0.008 0.0012 - 0.0012 比较例 9 0.11 0.02 2.70** 0.018 0.040** 0.034 0.0032 0.013 0.0018 0.2Mo 0.0018 比较例 10 0.17 0.01 0.85 0.021 0.023 0.120** 0.0058** 0.012 0.0048 - 0.0030 比较例 11 0.14 0.14 0.55 0.012 0.009 0.022 0.0012 0.015 0.0002** - 0.0002** 比较例 12 0.20 0.18 0.45 0.017 0.011 0.064 0.0033 0.002** 0.0007 - 0** 比较例 13 0.15 0.01 0.87 0.018 0.012 0.033 0.0031 0.067 0.0017 - 0.0017 比较例
单位是质量%
**:本发明范围外
表7 钢板No. 钢No. 加热温度(℃) 终轧温度(℃) 中间温度(℃) 卷绕温度(℃) 退火条件 A 1 1200 880 690 620 - B 2 1200 900 690 620 - C 3 1250 870 690 610 720℃×40小时 D 3 1250 870 780 740* 680℃×20小时 E 4 1200 850 690 620 720℃×40小时 F 4 1200 850 600 490* 720℃×40小时 G 5 1200 900 690 620 - H 6 1200 900 720 660 - I 7 1200 830 660 600 720℃×40小时 J 8 1250 900 690 620 - K 9 1200 900 690 620 - L 10 1250 900 690 620 - M 11 1200 880 690 620 - N 12 1200 880 690 620 680℃×20小时 O 13 1200 880 690 620 -
*:本发明范围外
表8 钢 板 No. 钢 No. 淬火前 淬火后 备注 拉伸 强度 (MPa) TiN平 均粒径 (μm) 冷却开始时间:0.5秒 冷却开始时间:3秒 旧奥氏 体粒径 (μm) 拉伸强度 (MPa) 摆锤式冲击吸 收能量(kgm) 拉伸强度 (MPa) 摆锤式冲击吸 收能量(kgm) A 1 475 0.15 1440 0.55 1420 0.53 6.8 本发明例 B 2 469 0.12 1250 0.65 1200 0.64 11.3 本发明例 C 3 447 0.25 1580 0.53 1510 0.52 18.3 本发明例 D 3 432 0.18 1060 0.34 870 0.26 4.4 比较例 E 4 434 0.15 1680 0.41 1650 0.40 8.4 本发明例 F 4 508 0.05* 1460 0.37 1320 0.18 1.4* 比较例 G 5 463 0.09 1340 0.47 1270 0.41 2.7 本发明例 H 6 371 0.15 860 0.74 780 0.67 6.1 比较例 I 7 558 0.22 1840 0.14 1810 0.13 8.2 比较例 J 8 462 0.08 1520 0.12 1480 0.05 3.2 比较例 K 9 493 0.22 1320 0.15 1240 0.07 5.6 比较例 L 10 465 0.21 1540 0.47 1060 0.16 1.0* 比较例 M 11 448 0.25 1490 0.55 1110 0.13 5.9 比较例 N 12 441 0.04* 1580 0.23 1530 0.15 34.1* 比较例 O 13 467 0.84* 1300 0.43 870 0.15 0.9* 比较例
*:本发明范围外
成分、B-(10.8/14)N*、TiN的平均粒径、旧奥氏体粒径在本发明 范围内的钢板No.A、B、C、E、G淬火后可以得到980MPa以上的拉 伸强度,而且不受冷却开始时间的影响而稳定,得到0.4kgm以上的 摆锤式冲击吸收能量,即可以得到优良的韧性。特别是C、Si、Mn、 P、S的含量低,sol.Al为0.03-0.07%,B为0.0005-0.0020%的钢板No.A、 B、C的摆锤式冲击吸收能量在0.5kgm以上,可以得到极其优良的韧 性。
另一方面,C的含量比本发明范围低的钢板No.H,拉伸强度低。 C的含量比本发明范围高的钢板No.I,Si与P的含量比本发明范围高 的钢板No.J,Mn与S的含量比本发明范围高的钢板No.K的摆锤式 冲击吸收能量低,得不到优良的韧性。另外,sol.Al与N的含量比本 发明范围高的钢板No.L,旧奥氏体粒径比本发明范围小,冷却开始时 间推迟时摆锤式冲击吸收能量会降低。B的含量比本发明范围低、且 B-(10.8/14)N*在本发明范围外的钢板No.M,推迟冷却开始时间时生 成铁素体粒,韧性劣化。Ti的含量比本发明范围低、TiN的平均粒径 比本发明范围小、且B-(10.8/14)N*在本发明范围外的钢板No.N,旧 奥氏体粒径发生粗大化,摆锤式冲击吸收能量降低。Ti的含量比本发 明范围高、TiN的平均粒径比本发明范围大的钢板No.O,旧奥氏体粒 径比本发明范围小,摆锤式冲击吸收能量降低。卷绕温度比本发明范 围高的钢板No.D,淬火时渗碳体溶解并残留,摆锤式冲击吸收能量降 低。卷绕温度比本发明范围低的钢板No.F,TiN的平均粒径比本发明 范围小,旧奥氏体粒径比本发明范围小,所以推迟冷却时间时摆锤式 冲击吸收能量降低。
[实施例4]
使用具有表6所示的钢No.1-13成分的钢,在表9所示条件下进 行热轧或热轧后进行一次退火,以延伸率50%进行冷轧后在表9所示 条件下进行最终退火而制造厚度为1.2mm的冷轧钢板。而且最终退火 后进行平整轧制,达到了Ra为0.8±0.1μm、Ry为6.4±0.1μm。之后进 行了与实施例3相同的调查。
结果如表10所示。
表9 钢板No. 钢No. 加热温度 (℃) 终轧温度 (℃) 中间温度 (℃) 卷绕温度 (℃) 1次退火条件 最终退火条件 a 1 1200 880 690 620 - 720℃×2分钟 b 1 1300 880 570 480 - 720℃×2分钟 c 2 1200 900 690 620 - 720℃×2分钟 d 3 1250 870 690 610 - 680℃×20小时 e 4 1200 850 690 620 680℃×40小时 680℃×40小时 f 4 1200 850 780 740* - 720℃×40小时 g 4 1200 850 580 490* 680℃×40小时 720℃×40小时 h 5 1200 900 690 620 - 720℃×2分钟 i 6 1200 900 720 660 - 720℃×2分钟 j 7 1200 830 660 600 720℃×40小时 720℃×40小时 k 8 1250 900 690 620 - 720℃×2分钟 l 9 1200 900 690 620 - 720℃×2分钟 m 10 1250 900 690 620 - 720℃×2分钟 n 11 1200 880 690 620 - 720℃×2分钟 o 12 1200 880 690 620 680℃×20小时 680℃×40小时 p 13 1200 880 690 620 - 720℃×2分钟
*:本发明范围外
表10 钢 板 No. 钢 No. 淬火前 淬火后 备注 拉伸 强度 (MPa) TiN平 均粒径 (μm) 冷却开始时间:0.5秒 冷却开始时间:3秒 旧奥氏 体粒径 (μm) 拉伸强度 (MPa) 摆锤式冲击吸 收能量(kgm) 拉伸强度 (MPa) 摆锤式冲击吸 收能量(kgm) a 1 437 0.16 1470 0.57 1430 0.54 6.9 本发明例 b 1 458 0.05* 1520 0.52 1480 0.25 1.2* 比较例 c 2 457 0.14 1250 0.68 1210 0.65 11.8 本发明例 d 3 434 0.23 1590 0.52 1530 0.50 21.5 本发明例 e 4 447 0.17 1700 0.41 1680 0.40 9.1 本发明例 f 4 516 0.15 1420 0.30 1300 0.21 3.2 比较例 g 4 510 0.04* 1440 0.38 1320 0.20 1.3* 比较例 h 5 442 0.08 1360 0.46 1250 0.40 3.0 本发明例 i 6 348 0.14 840 0.77 770 0.69 6.4 比较例 j 7 531 0.24 1910 0.11 1880 0.08 12.7 比较例 k 8 443 0.09 1510 0.13 1470 0.06 4.4 比较例 l 9 479 0.20 1340 0.14 1230 0.07 6.5 比较例 m 10 452 0.22 1530 0.49 1070 0.15 1.2* 比较例 n 11 433 0.24 1470 0.56 1090 0.14 6.1 比较例 o 12 432 0.05* 1560 0.24 1540 0.17 35.2* 比较例 p 13 452 0.78* 1290 0.41 860 0.16 0.7* 比较例
*:本发明范围外
与实施例3的热轧钢板一样,成分、B-(10.8/14)N*、TiN的平均 粒径、旧奥氏体粒径在本发明范围内的钢板No.a、c、d、e、h淬火后 可以得到980MPa以上的拉伸强度,而且不受冷却开始时间的影响而 稳定,得到0.4kgm以上的摆锤式冲击吸收能量,即可以得到优良的 韧性。特别是C、Si、Mn、P、S的含量低,sol.Al为0.03-0.07%,B为0.0005-0.0020%的钢板No.a、c、d的摆锤式冲击吸收能量在0.5kgm 以上,可以得到极其优良的韧性。
另一方面,卷绕温度低、TiN的平均粒径比本发明范围小的钢板 No.b、g,旧奥氏体粒径比本发明范围小,推迟冷却开始时间时摆锤 式冲击吸收能量会降低,得不到优良的韧性。C的含量比本发明范围 低的钢板No.i,拉伸强度低。C的含量比本发明范围高的钢板Noj, Si与P的含量比本发明范围高的钢板No.k,Mn与S的含量比本发明 范围高的钢板No.1的摆锤式冲击吸收能量降低。另外,sol.Al与N的 含量比本发明范围高的钢板No.m,旧奥氏体粒径比本发明范围小, 冷却开始时间推迟时摆锤式冲击吸收能量会降低。B的含量比本发明 范围低、且B-(10.8/14)N*在本发明范围外的钢板No.n,推迟冷却开始 时间时生成铁素体粒,韧性下降。Ti的含量比本发明范围低、TiN的 平均粒径比本发明范围小、且B-(10.8/14)N*在本发明范围外的钢板 No.o,旧奥氏体粒径发生粗大化,摆锤式冲击吸收能量降低。Ti的含 量比本发明范围高、TiN的平均粒径比本发明范围大的钢板No.p,旧 奥氏体粒径比本发明范围小,摆锤式冲击吸收能量降低。卷绕温度比 本发明范围高的钢板No.f,淬火时渗碳体溶解并残留,摆锤式冲击吸 收能量降低。