TWI467030B - 鋼板及其製造方法 - Google Patents

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Yuji Fukumoto
Takashi Aramaki
Junichi Yasui
Norimitsu Harada
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Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
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Description

鋼板及其製造方法 發明領域
本發明係有關於一種低降伏比且具有優異延伸性之高強度鋼板及其製造方法。
本申請案係基於已於2011年10月06日於日本提出之日本特願2011-221904號來主張優先權，並於此援引其內容。
 發明背景
近年來，係對汽車等尋求因燃料費上升而車體輕量化、及為於衝撞時保護乘客之衝突安全性的提升。因此，高強度鋼板的使用增加，但對用於汽車等之高強度鋼板除了所需之強度外，還對車體及零件的成形要求必要之優異加工性(延展性等)。
作為評價高強度鋼板的指標之一，有降伏強度(YP)對降伏比(拉伸強度(TS))的比：YP/TS×100(%))。通常，若降低降伏比，則可抑制有隨著高強度化而發生裂化之傾向的形狀凍結性、及皺曲發生。並且，可降低加壓荷重。
作為供於視良好的延伸性(延展性)為必要之用途上，已知有具有肥粒鐵與麻田散鐵之雙相組織的Dual-Phase鋼(以下亦有稱為「DP鋼」的情況)，且做為汽車用結構材而廣泛地使用。DP鋼不僅具有比固熔強化型鋼板及析出強化型鋼板更優異之強度-延展性平衡，還具有低降伏比之特徵(例如參照專利文獻1~6)。
於專利文獻1中係揭示有下述技術：於Ac1以上且Ac1+75℃以下之溫度範圍下保持15秒後，以10℃/秒以上之冷卻速度冷卻至200℃以下之溫度為止，而形成肥粒鐵與麻田散鐵之雙相組織。
於專利文獻2中係揭示有下述技術：以15℃/秒以下自退火均熱溫度起冷卻至700~600℃為止，接著，以100℃/秒以上冷卻至常溫為止後，進行再加熱並保持在150~250℃下，而形成肥粒鐵與麻田散鐵之雙相組織。
於專利文獻3中係揭示有下述技術：自兩相域溫度起冷卻至Ms點以下之溫度為止(宜20℃/秒以上)而使沃斯田鐵變態成麻田散鐵後，保持在100~250℃的溫度域下10秒以上，藉此可將組織製成肥粒鐵+麻田散鐵之雙相，且可調整鋼中的固熔C量、麻田散鐵硬度。
於專利文獻4中係揭示有下述技術：保持在Ac1點以上且低於Ac3點之兩相域溫度下30~90秒且退火後，以5℃/秒以上冷卻至550℃為止，而形成肥粒鐵+麻田散鐵之雙相組織。
於專利文獻5中係揭示有下述技術：將冷軋鋼板以所需溫度下退火後，以10℃/秒以上、宜為20℃/秒以上的冷卻速度冷卻，而形成肥粒鐵+麻田散鐵之雙相組織。
於專利文獻6中係揭示有下述技術：將冷軋鋼板以所需溫度退火3秒以上後，以2~200℃/秒的冷卻速度冷卻至低於400℃，而形成肥粒鐵+麻田散鐵之雙相組織。
以上，如同專利文獻1~6所揭示，可知為獲得滿 足所需機械特性之雙相組織(DP鋼)，控制雙相域退火後的冷卻速度與冷卻結束溫度係很重要的。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開平09-287050號公報
專利文獻2：日本特開平10-147838號公報
專利文獻3：日本特開平11-350063號公報
專利文獻4：日本特開2001-335890號公報
專利文獻5：日本特開2002-226937號公報
專利文獻6：日本特開2003-213370號公報
 發明概要
但是，於專利文獻1~6中，為製造具有肥粒鐵與麻田散鐵之雙相組織的鋼板，會大量使用到會使驟冷裝置或淬火性上升的Mn。因此，而有自成分偏析的影響所造成的局部材質劣化造成加工性惡化之課題。
通常，於雙相域下將鋼均熱後，若不以快的冷卻速度進行冷卻的話，會自麻田散鐵或變韌鐵等淬火組織析出波來鐵，而無法確保所需強度。並且，將鋼板於一般具有過度時效帶的連續退火爐中進行退火並冷卻的形況下，因冷卻結束溫度被保持在400℃左右，故先生成的麻田散鐵會被回火，而分解成波來鐵。
如同鋼容易變態，於大量使用沃斯田鐵成形體 (Mn為一般性)的情況時，若不將退火後的冷卻速度最適當化的話，因成分偏析而加工性會惡化，並且起因於在Mn偏析部的麻田散鐵會造成延展性(延伸性)會劣化。
而，雖然為了獲得可呈現低降伏比且具有優異延伸性之雙相組織，控制雙相域退火後的冷卻速度與冷卻結束溫度係很重要的，但僅以退火後的冷卻，係無法穩定獲得可呈現低降伏比且具優異延伸性之高強度鋼。
本發明係經思慮過所述情事而成者，且以提供一種具有可呈現低降伏比且具優異延伸性之組織的高強度鋼板、及其製造方法為目的。此外，本發明中，低降伏比係指降伏比在65%以下，高強度係指拉伸強度在590MPa以上。
又，若考慮到適用於汽車構件等時，以加工性來說，拉伸強度TS與延伸E1的積TS×E1宜為17500(MPa%)以上。
本發明者等已就解決上述課題之手法進行了積極檢討。結果，發現對雙相域退火後的冷卻速度與冷卻結束溫度進行嚴格管理，進而於進行了冷卻後在最適宜的溫度範圍下進行滯留係有效的。亦即，發現了下述情事。而且，所謂的滯留並不意指只有等溫保持，即使在該溫度域下有溫度變化亦可。
(i)藉由減慢鋼板退火後的冷卻速度(一次冷卻速度)，且將冷卻結束溫度停在所需溫度域，可獲得含有鋼板組織主要為肥粒鐵與麻田散鐵之組織(所謂的雙相組織)。因 此，對製造低降伏比且具有優異延伸性之590MPa以上之鋼板係有效的。
(ii)但是，於一次冷卻速度慢的情況下，麻田散鐵難以生成，而難以獲得雙相組織。另一方面，為了生成麻田散鐵而增加Mn量的話，Mn會偏析，而因自Mn偏析部的麻田散鐵，則延展性會劣化，降伏點會上升。相對於此，即使Mn量多，但加長退火中的均熱時間的話，Mn會均一地擴散而使偏析消失，則麻田散鐵會均一地往厚度方向及寬度方向生成，而材質會均一化。
(iii)進而，藉由於均熱處理及一次冷卻後進行已控制了滯留時間及滯留溫度的滯留，可獲得適用於低降伏比且具優異延伸性之590MPa以上之鋼板的組織。
本發明係鑑於上述見解而成者，其要旨如下述。
(1)本發明之一態樣的鋼板，以質量%計，含有：C：0.04%以上且0.15%以下、Si：0.3%以上且0.7%以下、Mn：1.0%以上且3.0%以下、及Al：0.005%以下且0.10%以下，並限制P：0.03%以下、S：0.01%以下、及N：0.01%以下，且剩餘部分係由Fe及不可避免的雜質所構成；且具有藉由下述方式所得之鋼組織：於Ac1溫度以上且低於Ac3溫度之兩相域溫度下，進行均熱時間為15秒以上且35秒以下之均熱處理；接著，於3秒以內，以冷卻速度0.5℃/秒以上且30℃/秒以下，進行一次冷卻至250℃以上且380℃以下之溫度域為止；於前述一次冷卻後，於260℃以上且370℃以下之溫度域下進行180秒以上且540秒以下之滯 留；並且降伏比係65%以下，拉伸強度係590MPa以上。
於此，前述Ac1溫度係單位℃，且係以下述式(a)所示之溫度；前述Ac3溫度係單位℃，且係以下述式(b)所示之溫度：Ac1=732-26.6×[C]+17.6×[Si]-11.6×[Mn]．．．(a)
Ac3=924+56.1×[Si]-19.7×[Mn]-436.5×[C]．．．(b)
於此，[C]、[Si]、[Mn]分別為C、Si、Mn的含量，且其單位係質量%。
(2)上述(1)記載之鋼板，其中前述冷卻速度亦可為0.5℃/秒以上且15℃/秒以下。
(3)上述(1)~(2)記載之鋼板，其中前述滯留中滯留溫度與滯留時間的積亦即y，與前述一次冷卻中前述冷卻速度之x，亦可滿足下述式(c)：y≦796700×x(-0.971) ．．．(c)。
(4)上述(1)~(3)中任一項記載之鋼板，其以質量%計，亦可更含有下述之1種或2種以上之元素：Cr：0.01%以上且0.5%以下、Mo：0.01%以上且0.5%以下、及B：0.0005%以上且0.005%以下，其中前述Ac1溫度係單位℃，且係以下述式(d)所示之溫度；前述Ac3溫度係單位℃，且係以下述式(e)所示之溫度：Ac1=732-26.6×[C]+17.6×[Si]-11.6×[Mn]+24.1×[Cr]．．．(d)，Ac3=924+56.1×[Si]-19.7×[Mn]-4.9×[Cr]- 436.5×[C]．．．(e)；於此，[C]、[Si]、[Mn]、[Cr]分別為C、Si、Mn、Cr的含量，且其單位係質量%。
(5)上述(4)記載之鋼板，其以質量%計，亦可更含有合計為0.005%以上且0.05%以下之Nb、Ti及V之1種或2種以上。
(6)上述(1)~(3)中任一項記載之鋼板，其以質量%計，亦可更含有合計為0.005%以上且0.05%以下之Nb、Ti及V之1種或2種以上。
(7)上述(1)~(3)中任一項記載之鋼板，其中前述鋼組織，以面積分率計，亦可含有合計為3%以上且10%以下之變韌鐵及麻田散鐵、1%以上且3%以下之殘留沃斯田鐵，且剩餘部分由肥粒鐵構成之組織。
(8)上述(7)記載之鋼板，其中前述鋼組織係以面積分率計，更將變韌鐵限制在1%以下之組織。
(9)發明之一態樣之鋼板之製造方法，係具有使用連續退火裝置，將含有上述(1)記載之成分組成的素材鋼板進行下述步驟：第1滯留步驟，係於Ac1溫度以上且低於Ac3溫度之兩相域溫度下使其滯留15秒以上且35秒以下；一次冷卻步驟，於前述第1滯留步驟後，於3秒以內，以冷卻速度0.5℃/秒以上且30℃/秒以下，進行一次冷卻至250℃以上且380℃以下之溫度域為止；第2滯留步驟，於前述一次冷卻步驟後，使前述鋼板以滯留時間為180秒以上且540秒以下，一邊通過配置於已設定在260℃以上且 370℃以下之前述連續退火設備的過度時效帶並滯留。
(10)上述(9)記載之鋼板之製造方法，其中在前述第2滯留步驟中，前述通過過度時效帶時的前述滯留溫度之過度時效帶通過溫度、與前述滯留時間之過度時效帶通過時間的積亦即y，及前述一次冷卻步驟中前述冷卻速度之x，亦可滿足下述式(f)：y≦796700×x(-0.971) ．．．(f)。
(11)上述(9)或(10)記載之鋼板之製造方法，其更可於前述一次冷卻步驟開始前具有預備通板步驟，該預備通板步驟係使業已設定在一次冷卻停止溫度330℃以下之溫度調整鋼板通過前述連續退火設備所需量以上。
(12)上述(11)記載之鋼板之製造方法，其中前述所需量可為30噸。
(13)上述(9)或(10)記載之鋼板之製造方法，其中前述素材鋼板以質量%計，更可含有下述之1種或2種以上之元素：Cr：0.01%以上且0.5%以下、Mo：0.01%以上且0.5%以下、及B：0.0005%以上且0.005%以下。
(14)上述(13)記載之鋼板之製造方法，其中前述素材鋼板以質量%計，更可含有合計為0.005%以上且0.05%以下之Nb、Ti及V之1種或2種以上。
(15)上述(9)或(10)記載之鋼板之製造方法，其中前述素材鋼板以質量%計，更可含有合計為0.005%以上且0.05%以下之Nb、Ti及V之1種或2種以上。
根據本發明，可提供一種適宜用於汽車車體及零件之低降伏比且具有優異延伸性之高強度鋼板。
圖式簡單說明
圖1係表示於260℃以上且370℃以下之溫度域下之滯留時，滯留溫度與滯留時間之積的y與一次冷卻速度的x之關係的圖。
圖2係表示本發明一實施形態之鋼板之製造方法的流程圖。
 用以實施發明之形態
以下，將就以上述見解為基礎之本發明的一實施形態進行說明。
本實施形態之低降伏比且具有優異延伸性之高強度鋼板(以下亦有稱為「本實施形態之鋼板」的情況)，係一種以質量%計，含有：C：0.04%以上且0.15%以下、Si：0.3%以上且0.7%以下、Mn：1.0%以上且3.0%以下、及Al：0.005%以下且0.10%以下，並限制P：0.03%以下、S：0.01%以下、及N：0.01%以下，且剩餘部分係由Fe及不可避免的雜質所構成之鋼板；且具有藉由下述方式所得之鋼組織：於Ac1溫度以上且低於Ac3溫度之兩相域溫度下，進行均熱時間為15秒以上且35秒以下之均熱處理；接著，於3秒以內，以冷卻速度0.5℃/秒以上且30℃/秒以下，進行一次冷卻至250℃以上且380℃以下之溫度域為止；於前述一次冷卻後，於260℃以上且370℃以下之溫度域下進行180秒以上且540秒以 下之滯留。
首先，將就本實施形態之鋼板其限定成分組成的理由進行說明。其中，成分組成的%係意指質量%。
C：0.04%以上且0.15%以下
C可有助於變韌鐵及麻田散鐵的生成，且對獲得低降伏比及高強度係有效的元素。若C含量低於0.04%，則無法獲得其效果，故設下限為0.04%。另一方面，若超過0.15%，因變韌鐵及麻田散鐵會過剩生成，故設上限為0.15%。並且，C含量一多熔接性就會劣化，而有實用上的問題。故宜為0.07%以上且0.12%以下。
Si：0.3%以上且0.7%以下
Si係可不損害延展性而提升機械性強度(TS)之有效的元素。然而，若Si含量低於0.3%，則無法充分展現添加效果，故舍含量下限為0.3%。另一方面，若含量超過0.7%，則延展性會降低，故設上限為0.7%。並且，若Si含量超過0.7%，則恐有殘留沃斯田鐵過剩生成之虞。故宜為0.4%以上且0.6%以下。
Mn：1.0%以上且3.0%以下
Mn可安定化沃斯田鐵，且即使在冷卻速度慢的情況下，亦可有助於麻田散鐵均一的生成、及延展性的改善之元素。然而，若Mn含量低於1.0%，則無法充分地展現添加效果，故設下限為1.0%。
另一方面，若Mn含量超過3.0%，則Mn會偏析。而於偏析部生成之麻田散鐵會成為因延展性劣化、降伏點 上升而造成加工性降低之原因。並且，若Mn含量超過3.0%，則麻田散鐵會過剩生成，而延展性會降低。因此，設Mn含量上限為3.0%。且宜為2.6%。
P：0.03%以下
因P為雜質元素，故越少越佳。但，若為至0.03%為止則不會阻礙到機械特性，故設P含量上限為0.03%。又宜為0.01%以下。且，將P設為0%，在操作作業上會有困難，故不含0%。
S：0.01%以下
因S為雜質元素，故越少越佳。但，若為至0.01%為止則不會阻礙到機械特性，故設S含量上限為0.01%。又宜為0.005%以下。並且，將S設為0%，在操作作業上會有困難，故不含0%。
Al：0.005%以上且0.10%以下
Al通常係用於脫氧的元素，且與Mn一樣係有助於淬火性提升的元素。然而，若Al含量低於0.005%，則脫氧會不充分、延展性會劣化，故設下限為0.005%。並且，於Al含量低於0.005%的情況下，恐有因淬火性降低、拉伸強度降低而降伏比上升之虞。另一方面，若Al含量超過0.10%，則添加效果會飽和，故設上限為0.10%。又宜為0.01%以上且0.06%以下。
N：0.01%以下
N與C同樣為有助於麻田散鐵生成的元素。但，若於有脫氧元素的Al存在時，會形成Al氮化物，而使延展性劣化， 故舍N含量為0.01%以下。雖N宜少，但若低於0.001%，則必須進行脫N步驟，而造成製造成本上升，故宜設下限為0.001%。又宜為0.001%以上且0.005%以下。
本實施形態之鋼板，以質量%計，更可含有下述之1種或2種以上：Cr：0.01%以上且0.5%以下、Mo：0.01%以上且0.5%以下、及B：0.0005%以上且0.005%以下。
Cr：0.01%以上且0.5%以下
Cr係可提升鋼的淬火性，而有助於麻田散鐵的生成之元素。但，若Cr含量低於0.01%，則添加效果不充分，故設若為有添加的情況之下限為0.01%。另一方面，若超過0.5%，則成形性及熔接性會降低，故設上限為0.5%。又宜為0.05%以上且0.3%以下。
Mo：0.01%以上且0.5%以下
Mo與Cr同樣為可提升鋼的淬火性，而有助於麻田散鐵的生成之元素。但，若Mo含量低於0.01%，則添加效果不充分，故設若為有添加的情況之下限為0.01%。另一方面，若超過0.5%，則成形性及熔接性會降低，故設上限為0.5%。又宜為0.05%以上且0.3%以下。
B：0.0005%以上且0.005%以下
B與Cr、Mo同樣為可提升鋼的淬火性，而有助於麻田散鐵的生成之元素。但，若B含量低於0.0005%，則添加效果不充分，故設若為有添加的情況之下限為0.0005%。另一方面，若超過0.005%，則肥粒鐵量會過少，而造成加工性劣化，故設上限為0.005%。又宜為0.0008%以上且0.003% 以下。
本實施形態之鋼板以質量%計，更可含有合計為0.005%以上且0.05%以下之Nb、Ti及V之1種或2種以上。
Nb、Ti及V係可形成會析出於鋼中之碳氮化物，而有助於鋼板的機械性特性提升之元素。若Nb、Ti及V之1種或2種以上合計含量低於0.005%，則幾乎無法獲得添加效果，故設若為有添加的情況之下限為0.005%。另一方面，若上述合計量超過0.05%，則加工性會降低，故設上限為0.05%。又宜為0.008%以上且0.03%以下。
本實施形態之鋼板，更可在不危害特性之範圍含有上述以外的元素(例如Cu、Ni、Zr、Sn、Co、As等)作為不可避免之雜質
接著就本實施形態之鋼板的金屬組織(微組織)進行說明。
本實施形態之鋼板具有藉由下述方式所得之鋼組織：對上述成分組成之素材鋼板於Ac1溫度以上且低於Ac3溫度之兩相域溫度下，進行均熱時間為15秒以上且35秒以下之均熱處理；接著，於3秒以內，以冷卻速度0.5℃/秒以上且30℃/秒以下，進行一次冷卻至250℃以上且380℃以下之溫度域為止；於一次冷卻後，於260℃以上且370℃以下之溫度域下進行180秒以上且540秒以下之滯留。藉由製成上述組織，而成為降伏比為65%以下、拉伸強度為590MPa以上，且具有優異延伸性之鋼板。
本實施形態之鋼板，其鋼組織，例如以面積分率計， 可為含有合計為3%以上且10%以下之變韌鐵及麻田散鐵、1%以上且3%以下之殘留沃斯田鐵，且剩餘部分由肥粒鐵構成之組織。而若為具有所述面積分率之情況下，則可容易具有低降伏比、且使鋼延伸性與高強度兼具。
藉由含有合計為3%以上之變韌鐵及麻田散鐵，可獲得所欲目標之高強度。但若超過10%，則會發生組織強度不均，而造成局部延展性降低，故而不宜。藉由使殘留沃斯田鐵均一地存在，則可使延展性提升。因若低於1%則其效果小，故宜設下限為1%。不過，變韌鐵及麻田散鐵、以及殘留沃斯田鐵為競爭關係，意即，若殘留沃斯田鐵的面積率增加，則變韌鐵及麻田散鐵的面積率會降低。若殘留沃斯田鐵的面積率超過3%，因變韌鐵及麻田散鐵的面積率會降低，造成拉升強度降低，而造成降伏比上升，故而不宜。而且，因與麻田散鐵相比，變韌鐵會使強度-延展性平衡降低，故宜為1%以下。而以含有波來鐵的組織來說，相對於降伏強度係難以獲得充分的拉伸強度，意即，會有降伏比變高的情況。又，因波來鐵的生成而C往未變態沃斯田鐵的濃縮會受到抑制，故會組害殘留沃斯田鐵的生成。因此，宜不含有波來鐵。
組織的觀察與判定係將經進行了NITAL(硝酸乙醇腐蝕液)試藥的試樣，以倍率400倍且用光學顯微鏡3視野以上，並且觀察1000以上的結晶粒來進行即可。
接著，就本實施形態之鋼板的製造方法進行說明。
首先，將具有上述成分組成的素材鋼板進行下述均熱處理(第1滯留)：於兩相域溫度下加熱，即於Ac1溫度以上且低於Ac3溫度下加熱，且均熱時間為15秒以上且35秒以下。若低於15秒，則無法使Mn等的偏析均一化，而致使素材鋼板的材質產生不均。結果，因在無法獲得充分的偏析的地方會生成波來鐵，故而不宜。
又，上述素材鋼板可使用以公知的製造方法、色亞方法所製造之鋼板。
Mn等之取代型元素其擴散速度很慢。因此，若均熱後的冷卻速度慢，則麻田散鐵及殘留沃斯田鐵會以Mn偏析部為中心而生成。因此，會有麻田散鐵及殘留沃斯田鐵難以在Mn偏析部以外生成，而製成不均一的組織之虞。但，若如同上述所示花費充分的均熱時間，使Mn等取代行元素均一地擴散的話，麻田散鐵會於鋼板的板厚方向及寬度方向均一地生成，而可抑制加工之局部集中。
均熱溫度若低於Ac1溫度，則Mn的擴散速度慢，而Mn不會濃化，故以本實施形態的冷卻速度會生成波來鐵。又，若均熱速度為Ac3以上，則於均熱處理中C往沃斯田鐵(γ)的濃化不會進展，而會生成波來鐵。因此，設均熱速度為Ac1溫度以上且低於Ac3溫度。
藉由花費充分的均熱時間，殘留沃斯田鐵可於組織中均一地生成。而該殘留沃斯田鐵係有助於延展性的改善。
另一方面，若均熱時間過長，則鏽垢的量會增 加，造成成品率降低。因此，設均熱時間為35秒以下。
均熱處理後，以冷卻速度0.5℃/秒以上且30℃/秒以下，進行一次冷卻至250℃以上且380℃以下之溫度域為止。若製冷卻開始為止的時間長，則會有未變態的沃斯田鐵往腓力鐵的變態進展，而於冷卻後無法製得變韌鐵及麻田散鐵之情況。因此，均熱處理結束後，宜於3秒以內進行一次冷卻。雖然均熱處理後盡量在短時間內開始一次冷卻為佳，但設為低於1.5秒在實際製造上會很困難，故此為實質的下限。
若均熱時間的冷卻速度(一次冷卻速度)低於0.5℃/秒，則即使Mn量於本發明範圍內，亦會產生Mn的偏析，而造成組織不均一。並且，會因從淬火組織析出波來鐵等，而無法獲得所需強度。
另一方面，若冷卻速度超過30℃/秒，則因冷卻速度會過快，而麻田散鐵會過剩生成等，故強度-延展性平衡會降低。因此，設均熱處理後的冷卻速度為0.5℃/秒以上且30℃/秒以下。且宜為0.5℃/秒以上且15℃/秒以下。
於均熱處理後的冷卻中，不僅0.5℃/秒以上且30℃/秒以下之冷卻速度，將冷卻結束溫度設在250℃以上且380℃以下之溫度域亦很重要。若冷卻結束溫度低於250℃，則會發生製成僅有肥粒鐵與麻田散鐵的組織，而無法獲得均一的組織，且於加工時發生斷裂等之加工性降低。
另一方面，若冷卻結束溫度超過380℃，則暫時生成的麻田散鐵會被回火，分解成波來鐵等，而無法獲得 所需強度。因此，設冷卻結束溫度為250℃以上且380℃以下之溫度域之溫度。且宜為280℃以上且350℃以下。
進而，於前述一次冷卻後，於260℃以上且370℃以下之溫度域下進行180秒以上且540秒以下之滯留(第2滯留)。藉由於一次冷卻後，以上述條件進行滯留，可形成強度與延伸經平衡(TS×El為高)之鋼組織。
若滯留的溫度域低於260℃，則變韌鐵及麻田散鐵之面積率會過剩，而延展性會降低。另一方面，若超過370℃，則變韌鐵或麻田散鐵會被回火，而被分解成波來鐵，故而不佳。
又，滯留時間若低於180秒，則無法充分地謀求C往未變態沃斯田鐵的濃度，故而會生成波來鐵而不宜。另一方面，若超過540秒，則因生產性會降低故而不宜。
關於上述滯留，若係於以連續退火設備將本實施形態之鋼板進行組織控制的情況時，將連續退火設備的過度時效帶設在260℃以上且370℃以下之溫度，並花180秒以上540秒以下之時間使其通過該過度時效帶，藉此使鋼板滯留即可。
並且，第2滯留後，以任意方法冷卻至室溫為止製成製品即可。
進而，本發明者等發現：於使上述鋼板滯留於過度時效帶時，使滯留溫度(過度時效帶通過溫度)與滯留時間(過度時效帶通過時間)的積亦即y，及一次冷卻速度之x滿足下述式，藉此可使使強度與延伸性的平衡更加提升。
y≦796700×x(-0.971)
圖1係本發明人等經實機調查(過度時效帶通過溫度×過度時效帶通過時間)：y與一次冷卻速度：x之關係。
於本實施形態之鋼板中，藉由均熱溫度、均熱時間、一次冷卻溫度、一次冷卻停止溫度、滯留溫度、滯留時間之緊密連結，可獲得低降伏比且具優異延伸性之高強度鋼板。
本實施形態之鋼板之製造方法，雖無限定裝置即可獲得其效果，但以謀求藉由急速加熱．冷卻以使組織細粒化、線圈內之材質均質化方面來看，宜以連續退火裝置來實施。
又，於使用連續退火裝置時，使已將本實施形態之鋼板的一次冷卻停止溫度(一此冷卻出側板溫度)設為250℃以上且380℃以下之鋼板通過過度時效帶時，為了將過度時效帶的溫度調整成260℃以上且370℃以下，宜於進行一次冷卻前，使已將一次冷卻停止溫度設為330℃以下之鋼板(溫度調整鋼板)通過所需量，例如通過30噸以上。藉此，因為就不需要用以調整過度時效帶溫度之鼓風機等之設備，故可縮小設備，且可降低建設成本。因此，於連續退火裝置中，可容易獲得低降伏比並且具有拉伸強度為590MPa以上且具優異延伸性之鋼板。
若溫度調整鋼板的溫度超過330℃，則因無法充分降低過度時效帶的環境溫度而不宜。另一方面，若低於300℃，則環境溫度會過度下降而不宜。
此外若使通過100噸以上之鋼板，則因會有過度時效帶的溫度過度下降之情形，故宜設使通過的溫度調整鋼板的上限設為100噸。又，若使溫度調整鋼板通過結束後起至一次冷卻開始為止的時間超過30分鐘，則因恐有幾乎無法獲得上述效果之虞，故宜使溫度調整鋼板於一次冷卻開始前30分鐘以內通過。
實施例
接著，就本發明實施例進行說明，而實施例中的條件係採用了為了確認本發明的可實施性及效果之一條件例，本發明並不限定於該一條件例。本發明係只要不脫離本發明之要旨，於可達成本發明目的之限度內，即可採用各種條件者。
(實施例1)
以表2所示之均熱處理條件及滯留條件(過度時效帶通過條件)，將表1所示之成分組成的鋼板進行了熱處理。並將結果一併示於表2。
本實施例中，只要為降伏比為65%以下、TS為590MPa以上、且TS×El為17500MPa．%以上，即可獲得降伏比低，且具優異延伸性之高強度鋼板。
拉伸試驗則係採取了垂直於鋼板方向之JIS5號試驗片，且以JIS Z2241：2011為基準，對拉伸特性進行了評價。
組織的觀察及判定係將經進行了NITAL試藥的試樣，以倍率400倍且20視野進行觀察，並藉由影像解析求得個組織的面積率。
表1中之成分的剩餘部分係指Fe及不可避免的雜質，「-」則表示未進行檢測。
本發明實施例中，係可穩定獲得降伏比低、具優異延伸性之拉伸強度為590MPa以上的高強度鋼板。
[表1]
(實施例2)
使表1所示之鋼種A的鋼板於一次冷卻後、通過連續退火裝置的過度時效帶之前，使其在表3所示之條件下通過溫度調整鋼板。之後，使表4所示之鋼種A鋼板通過過度時效帶。並將結果示於表5。此外，除了使鋼板通過外，並無進行過度時效帶的溫度控制。而得知，藉由於事前將溫度調整鋼板通過連續退火裝置的過度時效帶，可將過度時效帶的溫度降低至適切的範圍，而即使不以鼓風機等進行冷卻，亦可獲得本發明之鋼板。
產業上之可利用性
如同前述，依據本發明，可提供一種適宜於汽車車體及零件、低降伏比且具優異延伸性之高強度鋼板。因此，本發明在鋼鐵產業及汽車製造產業上可利用性高。
圖1係表示於260℃以上且370℃以下之溫度域下之滯留時，滯留溫度與滯留時間之積的y與一次冷卻速度的x之關係的圖。
圖2係表示本發明一實施形態之鋼板之製造方法的流程圖。

Claims (15)

  1. 一種鋼板，其特徵在於：以質量%計，含有：C：0.04%以上且0.15%以下、Si：0.3%以上且0.7%以下、Mn：1.0%以上且3.0%以下、及Al：0.005%以下且0.10%以下，並限制P：0.03%以下、S：0.01%以下、及N：0.01%以下，且剩餘部分係由Fe及不可避免的雜質所構成；且具有藉由下述方式所得之鋼組織：於Ac1溫度以上且低於Ac3溫度之兩相域溫度下，進行均熱時間為15秒以上且35秒以下之均熱處理；接著，於3秒以內，以冷卻速度0.5℃/秒以上且30℃/秒以下，進行一次冷卻至250℃以上且380℃以下之溫度域為止；於前述一次冷卻後，於260℃以上且370℃以下之溫度域下進行180秒以上且540秒以下之滯留；並且降伏比係65%以下，拉伸強度係590MPa以上；於此，前述Ac1溫度係單位℃，且係以下述式(1)所示之溫度；前述Ac3溫度係單位℃，且係以下述式(2)所示之溫度：Ac1=732-26.6×[C]+17.6×[Si]-11.6× [Mn]．．．(1)，Ac3=924+56.1×[Si]-19.7×[Mn]-436.5×[C]．．．(2)，於此，[C]、[Si]、[Mn]分別為C、Si、Mn的含量，且其單位係質量%。
  2. 如申請專利範圍第1項之鋼板，其中前述冷卻速度係0.5℃/秒以上且15℃/秒以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之鋼板，其中前述滯留中滯留溫度與滯留時間的積亦即y，與前述一次冷卻中前述冷卻速度之x，係滿足下述式(3)：y≦796700×x(-0.971) ．．．(3)。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任1項之鋼板，其以質量%計，更含有下述之1種或2種以上：Cr：0.01%以上且0.5%以下、Mo：0.01%以上且0.5%以下、及B：0.0005%以上且0.005%以下，其中前述Ac1溫度係單位℃，且係以下述式(4)所示之溫度；前述Ac3溫度係單位℃，且係以下述式(5)所示之溫度：Ac1=732-26.6×[C]+17.6×[Si]-11.6×[Mn]+24.1×[Cr]．．．(4)，Ac3=924+56.1×[Si]-19.7×[Mn]-4.9×[Cr]-436.5×[C]．．．(5)；於此，[C]、[Si]、[Mn]、[Cr]分別為C、Si、Mn、 Cr的含量，且其單位係質量%。
  5. 如申請專利範圍第4項之鋼板，其以質量%計，更含有合計為0.005%以上且0.05%以下之Nb、Ti及V之1種或2種以上。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任1項之鋼板，其以質量%計，更含有合計為0.005%以上且0.05%以下之Nb、Ti及V之1種或2種以上。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任1項之鋼板，其中前述鋼組織，以面積分率計，係含有合計為3%以上且10%以下之變韌鐵及麻田散鐵、1%以上且3%以下之殘留沃斯田鐵，且剩餘部分由肥粒鐵構成之組織。
  8. 如申請專利範圍第7項之鋼板，其中前述鋼組織係以面積分率計，更將變韌鐵限制在1%以下之組織。
  9. 一種鋼板之製造方法，係具有使用連續退火裝置，將含有申請專利範圍第1項之成分組成的素材鋼板進行下述步驟：第1滯留步驟，係於Ac1溫度以上且低於Ac3溫度之兩相域溫度下使其滯留15秒以上且35秒以下；一次冷卻步驟，於前述第1滯留步驟後，於3秒以內，以冷卻速度0.5℃/秒以上且30℃/秒以下，進行一次冷卻至250℃以上且380℃以下之溫度域為止；第2滯留步驟，於前述一次冷卻步驟後，使前述鋼板以滯留時間為180秒以上且540秒以下，一邊通過配置於已設定在260℃以上且370℃以下之前述連續退火設 備的過度時效帶並滯留。
  10. 如申請專利範圍第9項之鋼板之製造方法，其中在前述第2滯留步驟中，前述通過過度時效帶時的前述滯留溫度之過度時效帶通過溫度、與前述滯留時間之過度時效帶通過時間的積亦即y，及前述一次冷卻步驟中前述冷卻速度之x，係滿足下述式(6)：y≦796700×x(-0.971) ．．．(6)。
  11. 如申請專利範圍第9或10項之鋼板之製造方法，其更於前述一次冷卻步驟開始前具有預備通板步驟，該預備通板步驟係使業已設定在一次冷卻停止溫度330℃以下之溫度調整鋼板通過前述連續退火設備所需量以上。
  12. 如申請專利範圍第11項之鋼板之製造方法，其中前述所需量係30噸。
  13. 如申請專利範圍第9或10項之鋼板之製造方法，其中前述素材鋼板以質量%計，更含有下述之1種或2種以上：Cr：0.01%以上且0.5%以下、Mo：0.01%以上且0.5%以下、及B：0.0005%以上且0.005%以下。
  14. 如申請專利範圍第13項之鋼板之製造方法，其中前述素材鋼板以質量%計，更含有合計為0.005%以上且0.05%以下之Nb、Ti及V之1種或2種以上。
  15. 如申請專利範圍第9或10項之鋼板之製造方法，其中前述素材鋼板以質量%計，更含有合計為0.005%以上且0.05%以下之Nb、Ti及V之1種或2種以上。
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