JP6964686B2 - 高い延性、成形性及び溶接性を有する高強度鋼板を製造する方法並びに得られる鋼板 - Google Patents
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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-
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-
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Description
・重量%にて、
0.15%≦C≦0.23%、
1.4%≦Mn≦2.6%、
0.6%≦Si≦1.3%、
またC+Si/10≦0.30%であり、
0.4%≦Al≦1.0%、
またAl≧6(C+Mn/10)−2.5%であり、
0.010%≦Nb≦0.035%、
0.1%≦Mo≦0.5%を含み、
残部がFe及び不可避の不純物である、化学組成を有する鋼から作製した冷間圧延鋼板を提供することと、
・冷間圧延鋼板に860℃〜900℃の間に含まれる焼なまし温度TAで焼なましを行い、少なくとも90%のオーステナイト及び少なくとも2%の初析フェライトからなる組織を有する焼なまし鋼板を得ることと、
・焼なまし温度TAからMs−10℃〜Ms−60℃の間に含まれる焼入れ温度QTまで30℃/sを超える平均冷却速度Vcで温度を下げて、焼なまし鋼板を焼入れし、焼入れした鋼板を得ることと、
・焼入れした鋼板を焼入れ温度QTから410℃〜470℃の間に含まれる分配温度PTまで加熱し、鋼板を分配温度PTで60秒〜130秒の間に含まれる分配時間Ptの間保持することと、
・浴で鋼板を溶融めっきすることと、
・鋼板を室温まで冷却して、面積分率にて、
・45%〜68%のマルテンサイトであって、このマルテンサイトは分配マルテンサイトとフレッシュマルテンサイトからなり、このマルテンサイトは85%〜95%が分配マルテンサイトであり、上記分配マルテンサイトは最大0.45%のC含有量を有する、マルテンサイト、
・10%〜15%の残留オーステナイト、
・2%〜10%の初析フェライト、
・20%〜30%の下部ベイナイト、を含む微細構造を有する被覆鋼板を得ることと、を含む。
・2%〜10%の初析フェライト、
・少なくとも10%の残留オーステナイト、
・少なくとも38%のマルテンサイト及び
・少なくとも15%の下部ベイナイト、
・最大で5%の変態フェライト、からなる構造を有する。
・上記鋼から作製された半製品を熱間圧延して、熱間圧延鋼板を得ることと、
・400℃〜750℃を含む温度Tcで上記熱間圧延鋼板を巻き取ることと、
・500℃〜700℃の間に含まれる温度THBAで、2〜6日の間に含まれる時間の間、バッチ焼なましを行うことと、
・上記熱間圧延鋼板を冷間圧延して、上記冷間圧延鋼板を得ることと、を含む。
・45%〜68%のマルテンサイトであって、このマルテンサイトは分配マルテンサイト及びフレッシュマルテンサイトからなり、このマルテンサイトは85%〜95%が分配マルテンサイトであり、上記分配マルテンサイトは最大0.45%のC含有量を有する、マルテンサイト、
・10%〜15%の残留オーステナイト、
・2%〜10%の初析フェライト、
・20%〜30%の下部ベイナイト、
・最大で5%の変態フェライト、からなる構造を有する。
・45%〜68%のマルテンサイトであって、このマルテンサイトは分配マルテンサイトとフレッシュマルテンサイトからなり、このマルテンサイトは85%〜95%が分配マルテンサイトであり、上記分配マルテンサイトは最大0.45%のC含有量を有する、マルテンサイト、
・10%〜15%の残留オーステナイト、
・2%〜10%の初析フェライト、
・20%〜30%の下部ベイナイト、からなり、
被覆鋼板は、少なくとも14%の全伸びを有する。
・本発明による方法で第1の被覆鋼板を製造することと、
・C+Si/10≦0.30%及びAl≧6(C+Mn/10)−2.5%などの組成を有する第2の鋼板を提供することと、
・上記第1の被覆鋼板を上記第2の鋼板に抵抗スポット溶接することと、を含む。
0.15%≦C≦0.23%、
1.4%≦Mn≦2.6%、
0.6%≦Si≦1.3%、
またC+Si/10≦0.30%であり、
0.4%≦Al≦1.0%、
またAl≧6(C+Mn/10)−2.5%であり、
0.010%≦Nb≦0.035%、
0.1%≦Mo≦0.5%を含み、
残部がFe及び不可避の不純物である、化学組成を有する鋼で作製された被覆鋼板、
面積分率にて、
・45%〜68%のマルテンサイトであって、このマルテンサイトは分配マルテンサイトとフレッシュマルテンサイトからなり、このマルテンサイトは85%〜95%が分配マルテンサイトであり、上記分配マルテンサイトは最大0.45%のC含有量を有する、マルテンサイト、
・10%〜15%の残留オーステナイト、
・2%〜10%の初析フェライト、
・20%〜30%の下部ベイナイト、を含む微細構造を有する上記被覆鋼板に関する。
・45%〜68%のマルテンサイトであって、このマルテンサイトは分配マルテンサイト及びフレッシュマルテンサイトからなり、このマルテンサイトは85%〜95%が分配マルテンサイトであり、上記分配マルテンサイトは最大0.45%のC含有量を有する、マルテンサイト、
・10%〜15%の残留オーステナイト、
・2%〜10%の初析フェライト、
・20%〜30%の下部ベイナイト、
・最大で5%の変態フェライト、からなる構造を有する。
・45%〜68%のマルテンサイトであって、このマルテンサイトは分配マルテンサイト及びフレッシュマルテンサイトからなり、このマルテンサイトは85%〜95%が分配マルテンサイトであり、上記分配マルテンサイトは最大0.45%のC含有量を有する、マルテンサイト、
・10%〜15%の残留オーステナイト、
・2%〜10%の初析フェライト、
・20%〜30%の下部ベイナイト、からなる。
・第1の鋼板と第2の鋼板を提供することと、
・第1の鋼板と第2の鋼板を部分的に重ねて置くことと、
・重ねて置かれた鋼板に垂直に配置された電極によって、3.5〜5kNの間に含まれる力を適用することと、
・第1の鋼板と第2の鋼板を、上記第1の被覆鋼板を上記第2の鋼板へ抵抗スポット溶接する際にImax〜1.1*Imaxの間に含まれる強度(Imaxは、液体金属の散りが観察され始める強度)で抵抗スポット溶接して、少なくとも10か所の抵抗スポット溶接部を製造することと、を含む、本発明による溶接構造体を製造する工程に関する。
S1:C=0.226%、Mn=2.01%、Si=0,716、Al=0.802%、
S2:C=0.204%、Mn=2.07%、Si=1.44%、Al=0.033%、を有する鋼で実施した。
・電極先端の直径:8mm、
・加圧力:4.5kN、
・溶接時間:40msの時間(冷却時間)を空けた180msの3回のパルス、
・保持時間:400ms、である。
・2%〜10%の間、好ましくは5%を超える初析フェライト、
・少なくとも10%の残留オーステナイト、
・少なくとも38%のマルテンサイト及び
・少なくとも15%の下部ベイナイト、を含む。
・2%〜10%の間、好ましくは5%を超える初析フェライト、
・少なくとも10%の残留オーステナイト、
・少なくとも38%のマルテンサイト、
・少なくとも15%の下部ベイナイト及び
・最大で5%の変態フェライト、からなる。
・2%〜10%の間、好ましくは5%を超える初析フェライト、
・少なくとも10%の残留オーステナイト、
・少なくとも38%のマルテンサイト及び
・少なくとも15%の下部ベイナイト、からなる。
・45%〜68%のマルテンサイト、
・10%〜15%の残留オーステナイト、
・2%〜10%の初析フェライト、
・20%〜30%の下部ベイナイト、を含む最終構造体(すなわち、分配後の溶融めっき及び室温までの冷却を行ったもの)を得られる。
・45%〜68%のマルテンサイト、
・10%〜15%の残留オーステナイト、
・2%〜10%の初析フェライト、
・20%〜30%の下部ベイナイト、
・最大5%、好ましくは最大2%の変態フェライト、からなる。
・45%〜68%のマルテンサイト、
・10%〜15%の残留オーステナイト、
・2%〜10%の初析フェライト、
・20%〜30%の下部ベイナイト、からなる。
例及び比較例として、表1による鋼の組成の鋼板を製作した。元素は重量で記した。Ac1やAc3などの変態温度を表1に報告する。Ac1及びAc3は膨張測定術で測定した。
表6による鋼の組成の鋼板を製作した。元素は重量で記した。Ac1やAc3などの変態温度を表1に報告する。Ac1及びAc3は膨張測定術で測定した。表6では、鋼I1は表1と同じ鋼である。
・電極先端の直径:6mm、
・加圧力:4.5kN、
・溶接時間:380ms、
・冷却時間:0ms、
・保持時間:300ms、である。
Claims (27)
- 少なくとも800MPaの降伏強度、少なくとも1180MPaの引張強度、少なくとも13%のISO規格6892−1による全伸び及び少なくとも30%のISO規格16630:2009による穴拡げ率HERを有する被覆鋼板を製造する方法であって、
以下の連続ステップ、
質量%にて、
0.15%≦C≦0.23%、
1.4%≦Mn≦2.6%、
0.6%≦Si≦1.3%、
またC+Si/10≦0.30%であり、
0.4%≦Al≦1.0%、
またAl≧6(C+Mn/10)−2.5%であり、
0.010%≦Nb≦0.035%、
0.1%≦Mo≦0.5%を含み、
残部がFe及び不可避の不純物である、化学組成を有する鋼から作製した冷間圧延鋼板を提供することと、
前記冷間圧延鋼板に860℃〜900℃の間に含まれる焼なまし温度TAで焼なましを行い、前記焼なまし温度はAc3未満であり、少なくとも90%のオーステナイト及び少なくとも2%の初析フェライトからなる組織を有する焼なまし鋼板を得ることと、
前記焼なまし温度TAからMs−10℃〜Ms−60℃の間に含まれる焼入れ温度QTまで30℃/sを超える平均冷却速度Vcで温度を下げて、前記焼なまし鋼板を焼入れし、焼入れした鋼板を得ることと、
前記焼入れした鋼板を前記焼入れ温度QTから410℃〜470℃の間に含まれる分配温度PTまで加熱し、前記鋼板を前記分配温度PTで60秒〜130秒の間に含まれる分配時間Ptの間保持することと、
浴で前記鋼板を溶融めっきすることと、
前記鋼板を室温まで冷却して、面積分率にて、
45%〜68%のマルテンサイトであって、前記マルテンサイトは分配マルテンサイト及びフレッシュマルテンサイトからなり、前記マルテンサイトは85%〜95%が分配マルテンサイトであり、前記分配マルテンサイトは最大0.45%のC含有量を有する、マルテンサイト、
10%〜15%の残留オーステナイト、
2%〜10%の初析フェライト、
20%〜30%の下部ベイナイト、を含む微細構造を有する被覆鋼板を得ることと、を含む方法。 - 焼入れした鋼板が、分配温度PTへの加熱の直前に、面積分率にて、
2%〜10%の初析フェライト、
少なくとも10%の残留オーステナイト、
少なくとも38%のマルテンサイト及び
少なくとも15%の下部ベイナイト、
最大で5%の変態フェライト、からなる構造を有する、請求項1に記載の方法。 - 冷間圧延鋼板を提供するステップが、
前記鋼から作製された半製品を熱間圧延して、熱間圧延鋼板を得ることと、
400℃〜750℃を含む温度Tcで前記熱間圧延鋼板を巻き取ることと、
500℃〜700℃の間に含まれる温度THBAで、2〜6日に含まれる時間の間、バッチ焼なましを行うことと、
前記熱間圧延鋼板を冷間圧延して、前記冷間圧延鋼板を得ることと、を含む、請求項1又は2のいずれか一項に記載の方法。 - 冷間圧延鋼板が、焼なまし温度TAにて、80秒〜180秒の間に含まれる焼なまし時間tAの間保持される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも90%のオーステナイト及び5%を超える初析フェライトからなる構造を有する焼なまし鋼板を得られるように、焼なましを行う際、焼なまし温度TAが最大880℃であり、被覆鋼板の微細構造が5%を超える初析フェライトを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 焼なまし温度TAと焼入れ温度QTとの間の平均冷却速度Vcが、少なくとも50℃/sであり、被覆鋼板の微細構造が、面積分率にて、
45%〜68%のマルテンサイトであって、前記マルテンサイトは分配マルテンサイト及びフレッシュマルテンサイトからなり、前記マルテンサイトは85%〜95%が分配マルテンサイトであり、前記分配マルテンサイトは最大0.45%のC含有量を有する、マルテンサイト、
10%〜15%の残留オーステナイト、
2%〜10%の初析フェライト、
20%〜30%の下部ベイナイト、からなり、
前記被覆鋼板が、少なくとも14%の全伸びを有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 - 焼なまし温度TAと焼入れ温度QTとの間の平均冷却速度Vcが、少なくとも60℃/sであり、全伸びが少なくとも14%であり、引張強度が少なくとも1250MPaである、請求項6に記載の方法。
- 0.6%≦Si<1.0%及び0.7%≦Al≦1.0%である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 0.17%≦C≦0.21%である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 1.9%≦Mn≦2.3%である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 鋼板がZn又はZn合金で被覆されている、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも2枚の鋼板の抵抗スポット溶接部を製造する工程であって、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法で第1の被覆鋼板を製造することと、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法で第2の鋼板を製造することと、
前記第1の被覆鋼板を前記第2の鋼板に抵抗スポット溶接することと、を含む工程。 - 質量%にて、以下の化学組成を有する鋼から作製した被覆鋼板であって、前記化学組成が、
0.15%≦C≦0.23%、
1.4%≦Mn≦2.6%、
0.6%≦Si≦1.3%、
またC+Si/10≦0.30%であり、
0.4%≦Al≦1.0%、
またAl≧6(C+Mn/10)−2.5%であり、
0.010%≦Nb≦0.035%、
0.1%≦Mo≦0.5%を含み、
残部がFe及び不可避の不純物であり、
面積分率にて、
45%〜68%のマルテンサイトであって、前記マルテンサイトは分配マルテンサイト及びフレッシュマルテンサイトからなり、前記マルテンサイトは85%〜95%が分配マルテンサイトであり、前記分配マルテンサイトは最大0.45%のC含有量を有する、マルテンサイト、
10%〜15%の残留オーステナイト、
2%〜10%の初析フェライト、
20%〜30%の下部ベイナイト、を含む微細構造を有し、
被覆鋼板が、少なくとも800MPaの降伏強度、少なくとも1180MPaの引張強度、少なくとも13%のISO規格6892−1による全伸び及び少なくとも30%のISO規格16630:2009HERによる穴拡げ率を有する、
被覆鋼板。 - 残留オーステナイトが、1.0%〜1.3%との間に含まれる平均C含有量を有する、請求項13に記載の被覆鋼板。
- 被覆鋼板の微細構造が、5%を超える初析フェライトを含む、請求項13又は14のいずれか一項に記載の被覆鋼板。
- 0.6%≦Si<1.0%及び0.7%≦Al≦1.0%である、請求項13〜15のいずれか一項に記載の被覆鋼板。
- 0.17%≦C≦0.21%である、請求項13〜16のいずれか一項に記載の被覆鋼板。
- 1.9%≦Mn≦2.3%である、請求項13〜17のいずれか一項に記載の被覆鋼板。
- 被覆鋼板がZn又はZn合金で被覆され、前記被覆が480℃未満の温度での被覆から生じる、請求項13〜18のいずれか一項に記載の被覆鋼板。
- 微細構造が、面積分率にて、
45%〜68%のマルテンサイトであって、前記マルテンサイトは分配マルテンサイト及びフレッシュマルテンサイトからなり、前記マルテンサイトは85%〜95%が分配マルテンサイトであり、前記分配マルテンサイトは最大0.45%のC含有量を有する、マルテンサイト、
10%〜15%の残留オーステナイト、
2%〜10%の初析フェライト、
20%〜30%の下部ベイナイト、
最大で5%の変態フェライト、からなる、請求項13〜19のいずれか一項に記載の被覆鋼板。 - 微細構造が、面積分率にて、
45%〜68%のマルテンサイトであって、前記マルテンサイトは分配マルテンサイト及びフレッシュマルテンサイトからなり、前記マルテンサイトは85%〜95%が分配マルテンサイトであり、前記分配マルテンサイトは最大0.45%のC含有量を有する、マルテンサイト、
10%〜15%の残留オーステナイト、
2%〜10%の初析フェライト、
20%〜30%の下部ベイナイト、からなる、請求項13〜20のいずれか一項に記載の被覆鋼板。 - 少なくとも第1の鋼板及び第2の鋼板の、少なくとも10か所の抵抗スポット溶接部を含む溶接構造体であって、前記第1の鋼板が請求項13〜21のいずれか一項に記載の被覆鋼板であり、前記第2の鋼板が請求項13〜21のいずれか一項に記載の被覆鋼板であり、抵抗スポット溶接部あたりの割れの平均個数が6未満である、溶接構造体。
- 溶接構造体が、第1の鋼板及び第2の鋼板からなる、2枚の鋼板の溶接構造体であり、少なくとも10か所の抵抗スポット溶接部における、100ミクロンを超える深さを有する割れの平均数が0.1個未満である、請求項22に記載の溶接構造体。
- 溶接構造体が、前記第1の鋼板、前記第2の鋼板並びに請求項13〜21のいずれか一項に記載の被覆鋼板である第3の鋼板の溶接構造体であり、少なくとも10か所の抵抗スポット溶接部における、100ミクロンを超える深さを有する割れの平均数が4個未満である、請求項22に記載の溶接構造体。
- 請求項23に記載の溶接構造体を製造する方法であって、
第1の鋼板及び第2の鋼板を提供することと、
前記第1の鋼板及び前記第2の鋼板を部分的に重ねて置くことと、
前記重ねて置かれた鋼板に垂直に配置された電極によって、3.5〜5kNの間に含まれる力を適用することと、
前記第1の鋼板及び前記第2の鋼板を、前記第1の鋼板を前記第2の鋼板へ抵抗スポット溶接する際にImax〜1.1*Imaxの間に含まれる強度(Imaxは、液体金属の散りが観察され始める強度)で抵抗スポット溶接して、少なくとも10か所の抵抗スポット溶接部を製造することと、を含む方法。 - 自動車両の構造部品の製作のための、請求項13〜21のいずれか一項に記載の被覆鋼板の使用。
- 自動車両の構造部品の製作のための、請求項22〜24のいずれか一項に記載の溶接構造体の使用。
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