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钢板的制作方法

  • 国知局
  • 2024-10-09 16:12:18

本发明涉及钢板。本技术基于2022年02月04日在日本技术的特愿2022-016071号而主张优先权,并将其内容援引于此。

背景技术:

1、本发明涉及钢板。

2、在产业技术领域高度分工化的今日,对于各技术领域所使用的材料,要求特殊且高超的性能。特别是,关于汽车用钢板,出于对地球环境的考虑,为了将车体轻量化来提高燃料效率,对高强度钢板的需求在显著提高。但是,大多数金属材料伴随着高强度化而诸特性劣化,特别是氢脆敏感性提高。在钢构件中,已知如果抗拉强度达到1200mpa以上,则氢脆敏感性提高,在汽车领域率先开展了高强度化的螺栓钢中存在氢脆开裂的事例。因此,对于抗拉强度为1500mpa以上的高强度钢板,强烈要求氢脆的根本解决。

3、氢的侵入在室温下也发生,因此在汽车用钢板中,无法完全抑制氢的侵入。因此,为了提高耐氢脆特性,对钢板的组织进行改性是必不可少的。

4、以往,作为用于汽车部件的高强度钢板,应用了显微组织以马氏体作为主体的钢板,但近年来,也研究了在同一强度下进行比较的情况下具有比马氏体组织更优异的耐氢脆特性(耐氢脆性)的以珠光体组织作为主体的钢板的应用。

5、例如,在专利文献1中公开了一种抗拉强度为1500mpa以上的高强度钢板,其成分组成以质量%计包含c:0.3~1.0%、si:2.0%以下、mn:2.0%以下、p:0.005~0.1%、s:0.05%以下、al:0.005~0.1%、n:0.01%以下,含有cr:0.2%~4.0%、mo:0.2%~4.0%、ni:0.2%~4.0%中的任一种或两种以上,剩余部分包含fe及不可避免的杂质,在主相组织中,铁素体与碳化物形成层,进而碳化物的长宽比为10以上,并且上述层的间隔为50nm以下的层状组织以相对于组织整体的体积率计为65%以上,进而与铁素体形成层的碳化物中的长宽比为10以上且相对于轧制方向具有25°以内的角度的碳化物的分率以面积率计为80%以上。

6、在专利文献2中公开了一种抗拉强度为1500mpa以上的高强度钢板,其成分组成以质量%计含有c:0.3~1.0%、si:2.5%以下、mn:2.5%以下、si+mn:1.0%以上、p:0.005~0.1%、s:0.05%以下、al:0.005~0.1%、n:0.01%以下,剩余部分包含fe及不可避免的杂质,在主相组织中,铁素体与碳化物形成层,进而碳化物的长宽比为10以上,并且上述层的间隔为50nm以下的层状组织以相对于组织整体的体积率计为65%以上,进而与铁素体形成层的碳化物中的长宽比为10以上且相对于轧制方向具有25°以内的角度的碳化物的分率以面积率计为75%以上。

7、在专利文献1、2中记载了:关于该高强度钢板,沿轧制方向伸展的碳化物如纤维组织那样相对于其弯曲方向进行强化,因此弯曲性及耐延迟破坏特性优异。

8、现有技术文献

9、专利文献

10、专利文献1:日本特开2010-138488号公报

11、专利文献2:日本特开2010-138489号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、在专利文献1及专利文献2中公开的钢板中,在将u弯曲(r=10mm)后进行了螺栓紧固的样品浸渍于ph=3的盐酸中的情况下,表现出48小时以上未破坏。

3、然而,近年来,要求可耐受更严苛的评价的耐氢脆特性。本发明的发明者们对专利文献1及专利文献2中公开的钢板在更严苛的条件下评价了耐氢脆特性,结果获知不能说是充分的。

4、因此,本发明的课题是提供具有1200mpa以上的抗拉强度的高强度钢板,该钢板具备优异的耐氢脆特性。

5、用于解决课题的手段

6、本发明的发明者们对于具有以珠光体作为主体的显微组织的钢板的耐氢脆特性进行了研究。其结果是,得到了以下的认识。

7、已知珠光体具有被称为板条块(block)或晶团(colony)的下部组织。在该板条块和/或晶团的界面形成粗大渗碳体,当在该粗大渗碳体存在的状态下受到加工的情况下,在粗大渗碳体与基底金属的界面形成应变梯度。如果氢在形成有应变梯度的状态下侵入,则氢容易被该应变场捕获,氢的堆积量增加。如果氢的堆积量增加,则促进空隙的形成及生长,引起空隙的连结,产生氢脆开裂。

8、即,本发明的发明者们发现:在具有以珠光体作为主体的显微组织的钢板中,氢脆起因于粗大渗碳体的存在,因此粗大渗碳体的控制是重要的。

9、本发明是鉴于上述认识而完成的。本发明的主旨如下所述。

10、[1]本发明的一个方案的钢板具有下述化学组成:以质量%计包含:c:0.150%以上且低于0.400%、si:0.01~2.00%、mn:0.80~2.00%、p:0.0001~0.0200%、s:0.0001~0.0200%、al:0.001~1.000%、n:0.0001~0.0200%、o:0.0001~0.0200%、cr:0.500~4.000%、co:0~0.500%、ni:0~1.000%、mo:0~1.0000%、ti:0~0.500%、b:0~0.010%、nb:0~0.500%、v:0~0.500%、cu:0~0.500%、w:0~0.100%、ta:0~0.100%、sn:0~0.050%、sb:0~0.050%、as:0~0.050%、mg:0~0.0500%、ca:0~0.050%、y:0~0.050%、zr:0~0.050%、la:0~0.050%、ce:0~0.050%以及剩余部分:fe及杂质,距离表面在板厚方向上为板厚的1/8~3/8的范围即t/4部的显微组织以面积率计包含铁素体:低于10.0%、珠光体:超过90.0%,上述显微组织的剩余部分为贝氏体、马氏体及残余奥氏体中的1种或2种以上,在上述显微组织中,在将上述珠光体所包含的板条块与相邻的板条块的边界设定为板条块边界,将上述珠光体所包含的晶团与相邻的晶团的边界设定为晶团边界时,在上述板条块边界上及上述晶团边界上中的一者或两者中存在粒状渗碳体,在上述板条块边界上存在的粒状渗碳体及在上述晶团边界上存在的粒状渗碳体的最大直径为0.50μm以下,在上述板条块边界上存在的上述粒状渗碳体及在上述晶团边界上存在的上述粒状渗碳体在上述板条块边界上或上述晶团边界上的每单位长度的个数为0.3个/μm~5.0个/μm,上述粒状渗碳体是长宽比低于10的渗碳体,上述钢板的抗拉强度为1200mpa以上。

11、[2]根据[1]所述的钢板,其中,上述化学组成也可以以质量%计含有选自co:0.001~0.500%、ni:0.001~1.000%、mo:0.0005~1.0000%、ti:0.001~0.500%、b:0.001~0.010%、nb:0.001~0.500%、v:0.001~0.500%、cu:0.001~0.500%、w:0.001~0.100%、ta:0.001~0.100%、sn:0.001~0.050%、sb:0.001~0.050%、as:0.001~0.050%、mg:0.0001~0.0500%、ca:0.001~0.050%、y:0.001~0.050%、zr:0.001~0.050%、la:0.001~0.050%及ce:0.001~0.050%中的1种以上。

12、[3]根据[1]或[2]所述的钢板,其也可以在表面具有包含锌、铝、镁或它们的合金的被膜层。

13、发明效果

14、根据本发明的上述方案,能够提供耐氢脆特性优异的高强度钢板。

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