本發(fā)明涉及用于作為汽車(chē)用鋼板的用途的延展性優(yōu)良的高強(qiáng)度鍍鋅鋼板、高強(qiáng)度構(gòu)件和它們的制造方法。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，從保護(hù)地球環(huán)境的觀點(diǎn)出發(fā)，提高汽車(chē)的燃料效率成為重要的課題。與此相伴，通過(guò)車(chē)身材料的高強(qiáng)度化來(lái)實(shí)現(xiàn)薄壁化，從而使車(chē)身本身輕量化的動(dòng)向變得活躍。但是，鋼板的高強(qiáng)度化導(dǎo)致延展性的降低、即成形加工性的降低。因此，現(xiàn)狀是期望開(kāi)發(fā)出兼具高強(qiáng)度和高加工性的材料。此外，還考慮到最近對(duì)汽車(chē)的耐腐蝕性提高的要求的提高，進(jìn)行了許多實(shí)施了熱鍍鋅的高張力鋼板的開(kāi)發(fā)。

2、對(duì)于這樣的要求，迄今為止開(kāi)發(fā)了鐵素體、馬氏體雙相鋼(dp鋼)、利用殘余奧氏體的相變誘發(fā)塑性的trip鋼等多種復(fù)合組織型高強(qiáng)度鋼板。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種利用鐵素體和馬氏體的dp組織而具有高加工性的高強(qiáng)度熱鍍鋅鋼板。此外，在專利文獻(xiàn)2中提出了一種加工性優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板，其通過(guò)添加大量si，確保殘余γ，實(shí)現(xiàn)高延展性。

3、但是，這些dp鋼、trip鋼雖然均勻變形特性優(yōu)良，但存在局部變形特性差的問(wèn)題。局部變形特性是在均勻變形的最終階段產(chǎn)生頸縮并局部地進(jìn)行變形直至斷裂的變形特性，如果局部變形特性變低，則導(dǎo)致延伸凸緣性、彎曲性的降低。特別是對(duì)于高強(qiáng)度鋼板而言，延伸凸緣成形、彎曲成形是重要的成形方法，與均勻變形特性一起提高局部變形特性很重要。

4、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

5、專利文獻(xiàn)

6、專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2010-106323號(hào)公報(bào)

7、專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)平11-279691號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的問(wèn)題

2、本發(fā)明的目的在于提供具有優(yōu)良的均勻變形特性和局部變形特性且拉伸強(qiáng)度ts為980mpa以上的鍍鋅鋼板、構(gòu)件和它們的制造方法。

3、在此，拉伸強(qiáng)度ts是指依據(jù)jis?z2241(2011)的規(guī)定通過(guò)以10-3/s的應(yīng)變速率進(jìn)行拉伸試驗(yàn)而得到的拉伸強(qiáng)度。

4、優(yōu)良的均勻變形特性是指依據(jù)jis?z2241(2011)的規(guī)定通過(guò)以10-3/s的應(yīng)變速率進(jìn)行拉伸試驗(yàn)而得到的總伸長(zhǎng)率t.el與上述拉伸強(qiáng)度ts之積ts×t.el為17000mpa·%以上。

5、優(yōu)良的局部變形特性是指依據(jù)jis?z2241(2011)的規(guī)定以10-3/s的應(yīng)變速率進(jìn)行拉伸試驗(yàn)、由以下的式(2)算出的極限變形能力εl為0.70以上。

6、εl=-{ln(w/w0)+ln(t/t0)}?…(2)

7、在此，εl為極限變形能力，w為拉伸試驗(yàn)后的拉伸試驗(yàn)片的斷裂面的板寬(mm)，w0為拉伸試驗(yàn)前的拉伸試驗(yàn)片的板寬(mm)，t為拉伸試驗(yàn)后的拉伸試驗(yàn)片的斷裂面的板厚(mm)，t0為拉伸試驗(yàn)前的拉伸試驗(yàn)片的板厚(mm)。

8、用于解決問(wèn)題的方法

9、本發(fā)明人使用連續(xù)退火生產(chǎn)線、連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線，為了制造延展性優(yōu)良的復(fù)合組織型高強(qiáng)度鋼板，從鋼板的成分組成和顯微組織的觀點(diǎn)出發(fā)反復(fù)進(jìn)行了深入研究。

10、其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在復(fù)合組織型高強(qiáng)度鋼板的顯微組織中，通過(guò)與mn濃度低的低mn鐵素體一起包含mn濃度高的高mn鐵素體，進(jìn)而降低鋼中的擴(kuò)散性氫量，能夠同時(shí)提高均勻變形特性和局部變形特性。

11、鐵素體是與馬氏體等硬質(zhì)相相比而c、mn濃度較低的軟質(zhì)的相，是對(duì)提高均勻變形特性有效的相。但是，由于鐵素體與馬氏體等硬質(zhì)相的硬度差大，因此在其界面容易生成空隙，由于生成的空隙的連結(jié)而成為導(dǎo)致局部變形特性降低的因素。對(duì)于這樣的問(wèn)題，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)包含特定量的mn濃度為鋼板的mn濃度(mn含量)的1.05倍以上且2.5倍以下的高mn鐵素體，能夠在維持高均勻變形特性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)局部變形特性的大幅改善。關(guān)于由包含高mn鐵素體帶來(lái)的局部變形特性的改善，其機(jī)理還不清楚，但認(rèn)為有可能高mn鐵素體的生成對(duì)鐵素體與馬氏體的界面的空隙生成有效地發(fā)揮作用。此外，還發(fā)現(xiàn)降低鋼中的擴(kuò)散性氫量對(duì)提高延展性有效地發(fā)揮作用，特別是局部變形特性大幅提高。

12、本發(fā)明是基于上述見(jiàn)解而構(gòu)成的。

13、[1]一種鍍鋅鋼板，其是具備鋼板和形成在該鋼板上的鍍鋅層的鍍鋅鋼板，

14、上述鋼板具有以質(zhì)量%計(jì)含有c：0.08%以上且0.3%以下、si：0.5%以上且3.0%以下、mn：2.0%以上且3.5%以下、p：0.1%以下、s：0.01%以下、al：0.01%以上且0.1%以下、n：0.015%以下、余量由fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的成分組成，

15、具有鐵素體的面積率為20%以上且70%以下、馬氏體的面積率為30%以上且80%以下的組織，

16、上述鐵素體具有mn濃度為上述鋼板的mn含量的0.80倍以上且0.95倍以下的低mn鐵素體和mn濃度為上述鋼板的mn含量的1.05倍以上且2.5倍以下的高mn鐵素體，

17、上述低mn鐵素體在鐵素體整體中所占的比率以面積率計(jì)為20%以上且80%以下，并且

18、上述高mn鐵素體在鐵素體整體中所占的比率以面積率計(jì)為20%以上且80%以下，

19、上述馬氏體的平均結(jié)晶粒徑為10μm以下，

20、鋼中的擴(kuò)散性氫量為0.30質(zhì)量ppm以下。

21、[2]根據(jù)上述[1]所述的鍍鋅鋼板，其中，作為上述成分組成，以質(zhì)量%計(jì)含有選自ti：0.2%以下、nb：0.2%以下中的一種或兩種。

22、[3]根據(jù)上述[1]或[2]所述的鍍鋅鋼板，其中，作為上述成分組成，以質(zhì)量%計(jì)含有選自cr：1.0%以下、mo：1.0%以下、v：1.0%以下中的一種或兩種以上。

23、[4]根據(jù)上述[1]～[3]中任一項(xiàng)所述的鍍鋅鋼板，其中，作為上述成分組成，以質(zhì)量%計(jì)含有b：0.005%以下。

24、[5]根據(jù)上述[1]～[4]中任一項(xiàng)所述的鍍鋅鋼板，其中，作為上述成分組成，以質(zhì)量%計(jì)含有選自ca：0.005%以下、sb：0.03%以下中的一種或兩種。

25、[6]根據(jù)上述[1]～[5]中任一項(xiàng)所述的鍍鋅鋼板，其中，

26、對(duì)于上述鋼板，將自鋼板表面起沿板厚方向200μm以下的區(qū)域設(shè)為表層時(shí)，

27、在上述表層中具有維氏硬度相對(duì)于板厚1/4位置的維氏硬度為85%以下的表層軟質(zhì)層，

28、在自上述鋼板表面起上述表層軟質(zhì)層的板厚方向深度的1/4位置和板厚方向深度的1/2位置各自的板面的50μm×50μm的區(qū)域中測(cè)定300點(diǎn)以上的納米硬度時(shí)，

29、自上述鋼板表面起上述表層軟質(zhì)層的板厚方向深度的1/4位置的板面的納米硬度為7.0gpa以上的測(cè)定數(shù)比例是相對(duì)于上述表層軟質(zhì)層的板厚方向深度的1/4位置的總測(cè)定數(shù)為0.10以下，并且，

30、自上述鋼板表面起上述表層軟質(zhì)層的板厚方向深度的1/4位置的板面的納米硬度的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ為1.8gpa以下，

31、并且自上述鋼板表面起上述表層軟質(zhì)層的板厚方向深度的1/2位置的板面的納米硬度的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ為2.2gpa以下。

32、[7]根據(jù)上述[1]～[6]中任一項(xiàng)所述的鍍鋅鋼板，其中，在上述鍍鋅鋼板的單面或兩面具有形成于上述鋼板與上述鍍鋅層之間的金屬鍍層。

33、[8]根據(jù)上述[1]～[7]中任一項(xiàng)所述的鍍鋅鋼板，其中，上述鍍鋅層中，fe含量以質(zhì)量%計(jì)為8～15%，每單面的鍍層附著量為20～120g/m2。

34、[9]一種構(gòu)件，其是使用上述[1]～[8]中任一項(xiàng)所述的鍍鋅鋼板而成的構(gòu)件。

35、[10]一種鍍鋅鋼板的制造方法，其包括：

36、熱軋工序，對(duì)具有上述[1]～[5]中任一項(xiàng)記載的成分組成的鋼坯實(shí)施熱軋，制成具有貝氏體和馬氏體的面積率的合計(jì)為80%以上的組織的熱軋鋼板；

37、酸洗工序，對(duì)得到的上述熱軋鋼板進(jìn)行酸洗；

38、冷軋工序，在上述酸洗工序后以30%以上且80%以下的冷軋壓下率實(shí)施冷軋而得到冷軋鋼板；

39、連續(xù)退火工序，對(duì)上述冷軋鋼板實(shí)施連續(xù)退火；

40、第一冷卻工序，在上述連續(xù)退火工序后，對(duì)于得到的冷軋退火鋼板，將750～550℃的溫度范圍的平均冷卻速度設(shè)定為3℃/s以上且50℃/s以下，實(shí)施冷卻至550℃以下；

41、鍍鋅工序，在上述第一冷卻工序后實(shí)施鍍鋅處理；

42、第二冷卻工序，將上述鍍鋅工序后的鍍覆鋼板冷卻至100℃以下；和

43、再加熱工序，對(duì)上述第二冷卻工序后的鍍覆鋼板在150℃以上且450℃以下的溫度范圍進(jìn)行10秒以上且72小時(shí)以下的保持，

44、在上述連續(xù)退火工序中，

45、將500～700℃的平均加熱速度設(shè)定為3℃/s以上，

46、在780℃以上且低于940℃時(shí)，下述式(1)中的d滿足1.0×10-6以上且8.0×10-6以下，

47、加熱至780℃以上且(ac3點(diǎn)-20℃)以下的最高到達(dá)溫度，

48、將780℃以上的溫度范圍的退火爐內(nèi)的氫濃度設(shè)定為1體積%以上且20體積%以下。

49、

50、在此，式(1)中，

51、ti為ti℃以上且低于ti+10℃的溫度范圍的停留時(shí)間(s)，

52、ti(℃)為780+i×10(i：0～15的整數(shù))，

53、超過(guò)上述最高到達(dá)溫度的溫度范圍內(nèi)的停留時(shí)間ti(s)為0s。

54、[11]根據(jù)上述[10]所述的鍍鋅鋼板的制造方法，其中，在露點(diǎn)為-30℃以上的氣氛下進(jìn)行上述連續(xù)退火工序中的連續(xù)退火。

55、[12]根據(jù)上述[10]或[11]所述的鍍鋅鋼板的制造方法，其中，包括金屬鍍覆工序，在上述冷軋工序后且上述連續(xù)退火工序前的上述冷軋鋼板的單面或兩面實(shí)施金屬鍍覆而形成金屬鍍層。

56、[13]根據(jù)上述[10]～[12]中任一項(xiàng)所述的鍍鋅鋼板的制造方法，其中，包括合金化處理工序，對(duì)上述鍍鋅工序后且上述第二冷卻工序前的鍍覆鋼板在480～560℃的溫度范圍實(shí)施5～60s的合金化處理。

57、[14]一種構(gòu)件的制造方法，其包括對(duì)上述[1]～[8]中任一項(xiàng)所述的鍍鋅鋼板實(shí)施成形加工、接合加工中的至少一者而制成構(gòu)件的工序。

58、發(fā)明效果

59、根據(jù)本發(fā)明，提供具有優(yōu)良的均勻變形特性和局部變形特性且拉伸強(qiáng)度ts為980mpa以上的鍍鋅鋼板、構(gòu)件和它們的制造方法。本發(fā)明的鍍鋅鋼板能夠適合用作汽車(chē)部件用原材。