Высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаный стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованный стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованный погружением стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженный оцинкованный погружением стальной лист, способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаного стального листа, способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного погружением стального листа и способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженного оцинкованного погружением стального листа

Высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаный стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованный стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованный погружением стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженный оцинкованный погружением стальной лист, способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаного стального листа, способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного погружением стального листа и способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженного оцинкованного погружением стального листа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к высокопрочному с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стальному листу, высокопрочному с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаному стальному листу, высокопрочному с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованному стальному листу, высокопрочному с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованному погружением стальному листу, высокопрочному с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженному оцинкованному погружением стальному листу, способу изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаного стального листа, способу изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного погружением стального листа и способу изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженного оцинкованного погружением стального листа.

Известный уровень техники

В области автомобильной промышленности в последние годы с точки зрения охраны окружающей среды является востребованным, например, снижение веса кузова автомобиля для улучшения расхода топлива для снижения выбросов СO₂. Между тем, с точки зрения обеспечения безопасности водителя и пассажиров кузов автомобиля очевидно должен быть более прочным при ударе. Для того чтобы соответствовать этим требованиям, необходимо достичь снижение веса и высокую прочность автомобильного корпуса. Обычно увеличивают прочность и снижают толщину стального листа в качестве материалов автомобильного корпуса, не вызывая проблем с жесткостью автомобильного корпуса. Кроме того, в дополнение к улучшению прочности и снижению толщины стального листа востребованным становится улучшение отношение предела текучести к пределу прочности (YR) для увеличения ударной прочности. Кроме того, например, когда готовый стальной лист является холоднокатаным стальным листом, требуются превосходная обрабатываемость химическим превращением стального листа в дополнение к прочности и пластичности, которые должны быть сохранены. Кроме того, когда стальной лист является оцинкованным погружением стальным листом с применением цинкования погружением, необходимы превосходные свойства покрытия стального листа. Когда готовый стальной лист является отожженным оцинкованным погружением стальным листом, легированным в дополнение к цинкованию погружением, необходимо достичь требуемую прочность и пластичность стального листа после легирования. Как описано выше, для использования стального листа необходимы подходящие свойства, такие как прочность, формуемость, в том числе пластичность, обрабатываемость химическим превращением или свойства покрытия.

В общем, при повышении прочности стального листа, формуемость, например пластичность, стального листа снижается. Например, когда элементы, упрочняющие твердый раствор, такие как Mn, Si и p, или элементы, улучшающие прокаливаемость, такие как Cr и Mo, добавляют в сталь для повышения прочности стального листа, формуемость, например пластичность, снижается. Кроме того, эти легирующие элементы, содержащиеся в стальном листе, снижают обрабатываемость химическим превращением или свойства покрытия стального листа, создавая таким образом компромисс между эффектом увеличения прочности стального листа и улучшением обрабатываемости химическим превращением или свойств покрытия стального листа. Поэтому даже когда может быть достигнуто увеличение прочности стального листа, трудно ожидать превосходной обрабатываемости химическим превращением на линии непрерывного отжига (CAL) и превосходных свойств покрытия на линии цинкования погружением (CGL). В частности, когда проводят цинкование погружением стального листа при температуре 450-490°С или применяют легирование стального листа после цинкования погружением, происходит частичное разложение непревращенного аустенита, диспергированного в ферритной основе, и, следовательно, предел прочности (TS) снижается, общее удлинение (EL) снижается и появляется удлинение, соответствующее пределу текучести (YP-EL). Разложение непревращенного аустенита легко происходит, например, с уменьшением содержания Mn, Si, Cr, Mo. С другой стороны, свойства покрытия снижаются, например, вместе с увеличением содержания Mn, Si, Cr, Mo. Как описано выше, в случае когда легирующие элементы просто добавляются к стальному материалу, трудно получить высокопрочный стальной лист с высокой прочностью наряду с превосходной формуемостью и способностью обеспечить превосходные свойства покрытия при цинковании погружением или легировании стального листа.

В качестве способа преодоления таких вышеописанных проблем обычно предлагались различные виды подходов для регулирования сочетание элементов, условий изготовления, например, в зависимости от требуемых характеристики. Например, патентный документ JP №3684914 раскрывает способы изготовления высокопрочного оцинкованного погружением стального листа, превосходного по обрабатываемости и адгезионной способности металлического покрытия. В патентном документе JP №3684914 такие элементы, как Mo, добавляют в материал, и их содержание и, например, условия изготовления соответственно регулируются для улучшения обрабатываемости и адгезионной способности металлического покрытия.

Между тем, высокопрочный стальной лист с улучшенной формуемостью, например пластичностью, является общеизвестным листом из двухфазной стали, содержащей фазу низкотемпературного превращения, состоящую в основном из мартенсита в ферритной основе. Лист из двухфазной стали может быть изготовлен нагреванием до температуры двухфазной области феррита и аустенита и последующей закалкой, например водяным или газовым охлаждением, получая таким образом превосходную формуемость, сохраняя при этом высокую прочность. Например, патентный документ JP №3687400 раскрывает для такого листа из двухфазной стали способы изготовления высокопрочной тонколистовой стали, превосходной по обрабатываемости и адгезионной способности металлического покрытия. В патентном документе 2 элементы, такие как Cr и Mo, добавляют в материал, и их содержание и, например, условия изготовления соответственно регулируются для улучшения обрабатываемости и адгезионной способности металлического покрытия.

Существо изобретения

Проблема, решаемая изобретением

Однако в способах, раскрытых в патентном документе JP №3684914 и патентном документе JP №3687400, является необходимым использование дорогостоящих элементов, таких как Cr или Mo, и эти способы не направлены на улучшение отношения предела текучести к пределу прочности, трудно получать высокопрочный стальной лист с высоким отношением предела текучести к пределу прочности и с превосходной формуемостью.

Настоящее изобретение было выполнено для решения указанных проблем и целью настоящего изобретения является создание высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стального листа, высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаного стального листа, высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного стального листа, высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного погружением стального листа, высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженного оцинкованного погружением стального листа, способа изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаного стального листа, способа изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного погружением стального листа и способа изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженного оцинкованного погружением стального листа.

Средства решения проблемы

Авторы настоящего изобретения интенсивно изучали пути решения вышеуказанных задач. В результате изобретатели установили, что можно получать высокопрочный стальной лист с высоким отношением предела текучести к пределу прочности и с превосходной формуемостью, добавлением одного или более видов элементов из Ti, Nb и V до общего содержания 0,010-1,000%, даже когда не добавляют элементы Mo и Cr. Изобретатели пришли к следующему заключению. Все из указанных высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стального листа, высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаного стального листа, высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного стального листа, высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного погружением стального листа, высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженного оцинкованного погружением стального листа означают стальной лист с отношением предела текучести к пределу прочности YR, равным 60% или более, и пределом прочности (TS) 590 МПа или выше.

Высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стальной лист включает: в качестве компонентов состава, в % масс., 0,03-0,20% С, 1,0% или менее Si, от более 1,5 до 3,0% Mn, 0,10% или менее P, 0,05% или менее S, 0,10% или менее Аl, 0,010% или менее N, один или несколько элементов, выбранных из Ti, Nb и V, общее содержание которых составляет 0,010-1,000%, и остальное Fe с неизбежными примесями; и структуру, включающую ферритную основу и вторичную фазу в качестве микроструктуры, в которой доля площади феррита составляет 50% и более, и средний размер кристаллического зерна 18 мкм или менее, вторичная фаза включает мартенсит, доля площади которого составляет от 1% до менее 7% и толщина лентовидной структуры, образованной вторичной фазой, удовлетворяет следующему сравнительному выражению (1):

T b / T ≤ 0,005      (1)

где Тb означает среднюю толщину лентовидной структуры в направлении толщины листа и Т означает толщину листа.

Средний размер кристаллического зерна мартенсита высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стального листа может составлять 3 мкм или менее.

В качестве компонента состава в % масс. высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стального листа может быть включен, по меньшей мере, один элемент, выбранный из 0,05-1,00% Cu, 0,05-1,00% Ni и 0,0003-0,0050% В.

В качестве компонента состава в % масс. высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стального листа может быть включен, по меньшей мере, один элемент, выбранного из 0,001-0,005% Ca, 0,001-0,005% Mg и 0,001-0,005% редкоземельных металлов (REM).

В качестве компонента состава в % масс высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стального листа могут быть дополнительно включены 0,002-0,200% Sn и/или 0,002-0,200% Sb.

В качестве компонента состава в % масс. высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стального листа по пп.1-5 формулы изобретения может быть дополнительно включено 0,001-0,010% Ta.

Высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаный стальной лист представляет собой холоднокатаный высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стальной лист, указанный выше.

В высокопрочном с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованном стальном листе высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стальной лист включает пленку металлического покрытия на основе цинка, сформированной на нем.

В высокопрочном с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованном погружением стальном листе пленка металлического покрытия на основе цинка высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного стального листа является пленкой цинкового покрытия, полученного цинкованием погружением.

В высокопрочном с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженном оцинкованном погружением стальном листе пленка металлического покрытия на основе цинка высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного стального листа является отожженной пленкой цинкового покрытия.

Способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаного стального листа включает: нагрев стального сляба вышеописанного состава до температуры 1150-1300°С, горячую прокатку стального сляба при конечной температуре 850-950°С; намотку стального листа, полученного горячей прокаткой, при температуре 450-750°С, нагрев холоднокатаного листа, полученного холодной прокаткой, до температуры 750°С или выше, охлаждение листа до температуры 550-700°С со средней скоростью охлаждения 3°С/с или выше.

Способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного погружением стального листа включает: нагрев стального сляба вышеописанного состава до температуры 1150-1300°С, горячую прокатку стального сляба при конечной температуре 850-950°С; намотку стального листа, полученного горячей прокаткой, при температуре 450-750°С, нагрев полученного горячекатаного листа или холоднокатаного листа, полученного холодной прокаткой после намотки, до температуры 750°С или выше, охлаждение листа до температуры 550-700°С со средней скоростью охлаждения 3°С/с или выше; и цинкование погружением листа.

Способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного погружением стального листа включает: нагрев стального сляба вышеописанного состава до температуры 1150-1300°С, горячую прокатку стального сляба при конечной температуре 850-950°С; намотку стального листа, полученного горячей прокаткой при температуре 450-750°С, однократный нагрев полученного горячекатаного листа или холоднокатаного листа, полученного холодной прокаткой после намотки, до температуры 750°С или выше; повторный нагрев листа до температуры 700°С или выше после охлаждения и декапирования после нагрева;

охлаждение листа до температуры охлаждение листа до температуры 550-700°С со средней скоростью охлаждения 3°С/с или выше; и цинкование погружением листа.

Способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженного оцинкованного стального листа включает: нагрев стального сляба вышеописанного состава до температуры 1150-1300°С, горячую прокатку стального сляба при конечной температуре 850-950°С; намотку стального листа, полученного горячей прокаткой при температуре 450-750°С, нагрев полученного горячекатаного листа или холоднокатаного листа, полученного холодной прокаткой после намотки, до температуры 750°С или выше, охлаждение листа до температуры 550-700°С со средней скоростью охлаждения 3°С/с или выше; цинкование погружением листа; и легирование оцинкованного листа при температуре 470-600°С.

Способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженного оцинкованного стального листа включает: нагрев стального сляба вышеописанного состава до температуры 1150-1300°С, горячую прокатку стального сляба при конечной температуре 850-950°С; намотку стального листа, полученного горячей прокаткой при температуре 450-750°С, однократный нагрев полученного горячекатаного листа или холоднокатаного листа, полученного холодной прокаткой после намотки, до температуры 750°С или выше; повторный нагрев листа до температуры 700°С или выше после охлаждения и декапирования после нагрева; охлаждение листа до температуры охлаждение листа до температуры 550-700°С со средней скоростью охлаждения 3°С/с или выше; и цинкование погружением листа; и легирование оцинкованного листа при температуре 470-600°С.

Эффект изобретения

В соответствии с настоящим изобретением можно создать высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаный стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованный стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованный погружением стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженный оцинкованный погружением стальной лист, каждый из которых обладает высокой прочностью и высоким отношением предела текучести к пределу прочности и превосходной формуемостью, и создать способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаного стального листа, способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного погружением стального листа и способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженного оцинкованного погружением стального листа.

Лучший(е) вариант(ы) осуществления изобретения

Высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаный стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованный стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованный погружением стальной лист, высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженный оцинкованный погружением стальной лист, способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности холоднокатаного стального листа, способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности оцинкованного погружением стального листа и способ изготовления высокопрочного с высоким отношением предела текучести к пределу прочности отожженного оцинкованного погружением стального листа, которые относятся к настоящему изобретению далее будут подробно описаны по отдельности с обращением внимания на компоненты состава и микроструктуру вышеуказанного стального листа и способ изготовления вышеуказанного стального листа.

Прежде всего раскрываются компоненты состава. В последующем раскрытии “%”, указывающее единицы содержания элемента, содержащегося в стали, означает “% масс.”, если прямо не оговорено иное.

(Содержание углерода)

Углерод (С) является одним из важных основных компонентов стали и способствует улучшению силы в виде бейнита и мартенсита, которые образуются при низкой температуре. Кроме того, в частности, в настоящем изобретении углерод (С) осаждается в виде карбида Ti, Nb и V, которые описаны далее, и способствует улучшению прочности. Однако, когда содержание С менее 0,03%, трудно не только формировать вышеуказанные выделения, но и бейнит, и мартенсит. Между тем, когда содержание С превышает 0,20%, ухудшается свариваемость методом точечной сварки. Соответственно содержание С составляет 0,03-0,20%. Для достижения более высоких свойств, предпочтительно, чтобы содержание С было установлено равным 0,05-0,12%.

(Содержание Si)

Кремний (Si) является элементом, способным улучшить формуемость, например, пластичность за счет снижения содержания твердого раствора С в феррите. Однако, когда содержание Si превышает 1,0%, обрабатываемость химическим превращением или свойства покрытия ухудшаются. Соответственно содержание Si устанавливается равным 1,0% или менее. Предпочтительно содержание Si устанавливается равным 0,005-0,5%.

(Содержание Mn)

Марганец (Mn) является одним из важных элементов настоящего изобретения и элементом, способным подавлять превращение в двухфазной структуре и стабилизировать аустенит. Однако, когда содержание марганца составляет 1,5% или менее, вышеупомянутые эффекты не могут быть получены. Между тем, когда содержание Mn превышает 3,0%, обрабатываемость химическим превращением или свойства покрытия ухудшаются. Соответственно содержание Mn устанавливается равным от более 1,5 до 3,0%. Предпочтительно содержание Mn устанавливается равным 1,6-2,3%.

(Содержание P)

Фосфор (P) является элементом, влияющим на упрочнение твердого раствора, который может быть добавлен в зависимости от требуемой прочности, и эффективным в формировании двухфазной структуры для ускорения превращения феррита. Однако, когда содержание P превышает 0,10%, свариваемость методом точечной сварки ухудшается и при применении легирования после цинкования, снижается скорость легирования и ухудшаются свойства металлического покрытия. Соответственно содержание P устанавливается равным 0,10% или менее. Предпочтительно содержание P устанавливается равным 0,001-0,050%.

(Содержание S)

Сера (S) становится фактором, вызывающим возникновение горячих трещин во время горячей прокатки, а также существует в виде сульфидов, снижающих местную формуемость. Таким образом, предпочтительно снизить насколько возможно содержание S. Таким образом, содержание S устанавливают равным 0,05% или менее, предпочтительно 0,01% или менее. Между тем, когда содержание S составляет менее 0,0005%), стоимость производства увеличивается. Соответственно более предпочтительно нижний предел содержания S составляет 0,0005%.

(Содержание Аl)

При избыточном введении алюминия (Аl) более 0,10% увеличивается стоимость изготовления. Поэтому содержание Аl устанавливается равным 0,10% или менее, предпочтительно 0,05% или менее. Между тем, когда содержание Аl составляет менее 0,005%, возможно недостаточное раскисление. Соответственно более предпочтительно содержание Аl устанавливается равным 0,005% или более.

(Содержание N)

Азот (N) является элементом, который ухудшает устойчивость к старению стали. В частности, когда содержание N превышает 0,010%, устойчивость к старению значительно ухудшается. Поэтому содержание N устанавливают равным 0,010% или менее и предпочтительно 0,0060% или менее. Кроме того, в зависимости от технологических ограничений, допускается нижний предел содержания N, составляющий 0,0005%.

(Общее содержание Ti, Nb и V)

Титан (Ti), ниобий (Nb) и ванадий (V) образуют карбид, и элементы эффективны в повышении прочности стали. Этот эффект достигается, когда общее содержание одного или нескольких элементов, выбранных из Ti, Nb и V, устанавливается равным 0,010% или более. Однако, поскольку каждый элемент является дорогим, большое количество добавляемого элемента значительно увеличивает стоимость производства. Кроме того, когда общее содержание элементов превышает 1,000%, слишком много образуется мелкодисперсных выделений, вызывающих подавление выхода и рекристаллизации после холодной прокатки, тем самым снижая пластичность. Таким образом, элементы Ti, Nb и V добавляются так, чтобы общее содержание одного или нескольких элементов, выбранных из Ti, Nb и V, устанавливалось равным 0,010-1,000%. Предпочтительно общее содержание этих элементов устанавливается равным 0,010-0,200%.

(Содержание Cu, Ni и B)

Предпочтительно, чтобы содержание, по меньшей мере, одного элемента, выбранного из меди (Cu), никеля (Ni) и бора (В), было содержанием, описанным далее.

Медь (Cu) является вредным элементом, который вызывает возникновение горячих трещин, являясь фактором возникновения поверхностных дефектов во время горячей прокатки. Однако, когда стальной лист производится в виде холоднокатаного стального листа, неблагоприятное воздействие за счет Cu на свойства стального листа снижается и допускается содержание меди 1,00% или менее. Соответственно, может быть использовано повторно используемое сырье, например скрап, для снижения стоимости сырья. Поэтому, когда добавляют Cu, содержание Cu составляет 0,05-1,00%.

Отрицательное воздействие на свойства стального листа, обусловленное содержанием никеля (Ni), невелико так же, как и в случае Cu. Между тем, Ni предотвращает возникновение поверхностных дефектов за счет добавления меди. Однако чрезмерное добавление Ni ускоряет появление других поверхностных дефектов, относимых к неравномерному образованию окалины. Поэтому, когда добавлен Ni, содержание Ni предпочтительно равно 1,00% или менее. Содержание Ni устанавливается равным 0,05-1,00%.

Бор (В) подавляет образование перлита или бейнита из аустенита и ускоряет образование мартенсита за счет стабилизации аустенита, эффективно обеспечивая таким образом прочность стального листа. Эти эффекты могут быть получены, когда содержание В составляет 0,0003% или более. Между тем, даже при содержании В, превышающем 0,0050%), эффект насыщается. Кроме того, содержание В более 0,0050% является фактором снижения производительности во время горячей прокатки. Поэтому содержание В устанавливается равным 0,0003-0,0050%.

(Содержание Ca, Mg и REM)

Предпочтительно содержание, по меньшей мере, одного элемента, выбранного из кальция (Ca), магния (Mg) и редкоземельных металлов (REM), было содержанием, описанным далее. То есть Ca, Mg и REM - это элементы, используемые для раскисления и эффективные в сфероидизировании формы сульфида, уменьшающие негативное воздействие сульфида на формуемость при раздаче отверстия или местную пластичность. Эти эффекты могут быть получены созданием содержания любого из элементов Ca, Mg и REM 0,001% и более. Между тем, любой из элементов Ca, Mg и REM приводит к увеличению включений, например, если их содержание превышает 0,005% и вызывает поверхностные или внутренние дефекты и т.п. Поэтому, когда добавлены Ca, Mg или REM, их содержание составляет 0,001-0,005%.

(Содержание Sn и Sb)

Предпочтительно содержание, по меньшей мере, одного элемента, выбранного из олова (Sn) и сурьмы (Sb), должно быть содержанием, описанным далее. То есть Sn и/или Sb добавляют по мере необходимости с точки зрения подавления обезуглероживания, вызванного азотированием и окислением поверхности стального листа на глубину нескольких десятков микрометров поверхностного слоя стального листа. При подавлении азотирования и окисления, можно предотвратить снижение количества образующегося мартенсита на поверхности стального листа и улучшить усталостные характеристики и стойкость к старению. Между тем, когда содержание любого из этих элементов превышает 0,200%, снижается ударная вязкость. Поэтому, когда добавлены Sn и/или Sb, их содержание составляет 0,002 - 0,200%.

(Содержание Ta)

Тантал (Ta) способствует, так же как и в случае Ti и Nb, увеличению прочности, давая твердый сплав на основе карбидов и твердый сплав на основе карбонитридов. Кроме того, полагают, что Та является эффективным в стабилизации вклада в прочность за счет дисперсионного упрочнения и частичного растворения в карбидах Nb или карбонитридах Nb и формирования композитных осадков, таких как (Nb, Ta) или (C, N) для подавления значительного увеличения размеров осадка. Следовательно, предпочтительно включать в состав Ta. При этом эффект стабилизации вышеуказанных осадков может быть получен при содержании Ta 0,001% и более. Между тем, даже когда Ta добавлен чрезмерно, эффект стабилизации осадков насыщается и увеличивается стоимость сплава. Поэтому при добавлении Та его содержание составляет 0,001-0,010%.

Остаток, отличный от компонентов, содержание которых представлено выше, содержит железо и неизбежные примеси. При этом другие компоненты, кроме указанных выше компонентов, могут присутствовать, когда содержание каждого компонента не ухудшает положительный эффект настоящего изобретения. Однако, поскольку кислород (О) дает неметаллические включения, оказывающие неблагоприятное воздействие на качество стального листа, предпочтительно его содержание устанавливают равным 0,003%), или менее.

Далее будет описана микроструктура листа.

(Доля площади мартенсита)

Настоящее изобретение выполнено применительно к материалам корпуса автомобиля (стальной лист для автомобиля), которые требуют высокой прочности, в качестве одной из целей настоящего изобретения. Когда доля площади мартенсита составляет менее 1%, то трудно обеспечить необходимый предел прочности (TS) и, в частности, обеспечить предел прочности (TS) 590 МПа или выше. Между тем, когда доля площади мартенсита составляет 7% или более, трудно обеспечить высокое отношение предела текучести к пределу прочности, и также снижается пластичность. Таким образом, доля площади мартенсита устанавливается в диапазоне от 1% до менее 7%.

(Доля площади феррита)

Стальной лист для автомобиля, являющийся одной из целей настоящего изобретения, требует превосходной пластичности. Когда доля площади феррита составляет 50% или менее, трудно обеспечить формуемость, способную обеспечить необходимую пластичность и формуемость при раздаче отверстия. Поэтому долю площади феррита устанавливают равной 50% и более. Когда требуется более высокая формуемость, предпочтительно установить долю площади феррита равной 75% или более. Вышеуказанный феррит включает, в дополнение к так называемому ферриту, бейнитный феррит и игольчатый феррит, в которых отсутствует выделение карбида.

Доля площади феррита и мартенсита может быть определена следующими методиками. Поверхность поперечного сечения (L поверхность поперечного сечения) в направлении толщины листа, параллельном направлению прокатки стального листа, полируют и протравливают 3% раствором ниталя, поверхность изучают в 10 полях зрения при 2000х увеличении в положении 1/4 толщины листа (позиция от поверхности стального листа на 1/4 толщины листа в направлении глубины) с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM), структуру изображений, полученных в 10 полях зрения анализируют с помощью программного обеспечения Image-Pro (зарегистрированная торговая марка), разработанного Media Cybernetics Inc. для определения доли площади соответствующих структур (феррита и мартенсита), и долю площади получают усреднением значений, определенных таким образом. Кроме того, в вышеуказанных изображениях структур структура феррита принимает серый цвет (основная структура) и структура мартенсита принимает белый цвет.

(Средний размер кристаллического зерна феррита)

Когда размер кристаллического зерна феррита становится большим при нагреве до температуры двухфазной области феррита и аустенита во время отжига, следовательно, размер кристаллического зерна аустенита, получающегося из феррита по границам зерна, становится большим. В результате, большое кристаллическое зерно аустенита превращается в сравнительно большую вторичную фазу мартенсита, бейнита, например, что становится отправной точкой трещин и снижает формуемость при раздаче отверстия и усталостные характеристики. Поэтому в настоящем изобретении для улучшения формуемости при раздаче отверстия и усталостных характеристик размер кристаллического зерна феррита снижают, так чтобы средний размер кристаллического зерна феррита составлял 18 мкм или менее. Когда средний размер кристаллического зерна составляет менее 1 мкм, существует тенденция к снижению пластичности. Соответственно, без необходимости в его ограничении предпочтительно, чтобы средний размер кристаллического зерна феррита был установлен равным 1 мкм или более.

Средний размер кристаллического зерна феррита определяют следующими методиками, то есть площадь каждого кристаллического зерна феррита, определенная с использованием программного обеспечения Image-Pro (зарегистрированный товарный знак), определяют эквивалентный диаметр круга зерна феррита и средний размер кристаллического зерна получают усреднением полученных значений эквивалентного диаметра круга. Микроструктура настоящего изобретения может содержать нерекристаллизованный феррит (феррит, который не был рекристаллизован в процессе отжига, с высокой плотностью дислокаций в кристаллическом зерне), карбид, такой как перлит или цементит, остаточный аустенит, отпущенный мартенсит, бейнит, например. Даже когда содержатся эти компоненты, положительные эффекты настоящего изобретения не ухудшаются.

(Лентовидная структура)

Лентовидного структура содержит группы вторичной фазы, сформированные в виде линейной или слоистой структуры в направлении прокатки или направлении ширины листа в отожженном листе, удлинением концентрированного слоя С и Mn, агрегированного по границе зерна в основном на стадии охлаждения сляба стали, содержащее большие количества С и Mn. Толщину лентовидной структуры создают удовлетворяющей следующему сравнительному выражению (1). В следующем выражении (1) Tb является средней толщиной лентовидной структурой в направлении толщины листа и Т является толщиной полученного стального листа.

T b / T ≤ 0,005                                                               (1)

В качестве компонента композиция настоящего изобретения содержит большое количество Mn, лентовидная структура вторичной фазы (лентовидная структура), содержащая С и Mn, в качестве основных компонентов, описанных выше, сформированная в отожженном листе, способна утолщаться. Причина, почему толщина лентовидной структуры должна быть создана удовлетворяющей сравнительному выражению (1), состоит в том, что, когда толщина лентовидной структуры увеличивается, жесткий мартенсит с трудом равномерно диспергируется в материале ферритной основы и снижается эффективность производства высокопрочного стального листа. Для решения таких проблем и эффективного производства высокопрочного стального листа необходимо диспергировать С и Mn, сконцентрированные в лентовидной структуре. Значение отношения средней толщины Tb лентовидной структуры к толщине T листа используется в качестве ориентира для диспергирования. Когда это отношение удовлетворяет вышеуказанному выражению (1), можно равномерно диспергировать мартенсит и эффективно изготавливать высокопрочный стальной лист.

Среднюю толщину Tb лентовидной структуры фактически определяют следующими методиками. Образец, погруженный в материал смолы, так что поверхность поперечного сечения полученного стального листа становится анализируемой поверхностью, травят погружением в 3% ниталь в течение 15 секунд при комнатной температуре. После этого поверхность анализируют с помощью анализатора изображения при увеличении порядка 1000х и измеряют толщину 20 выбранных областей лентовидной структуры на анализируемой поверхности. Среднее значение толщины 20 областей определяется как средняя толщина Tb лентовидной структуры.

(Средний размер кристаллического зерна мартенсита)

Когда средний размер кристаллического зерна мартенсита превышает 3 мкм, существует риск того, что снижаются формуемость при раздаче отверстия или усталостные характеристики. Поэтому предпочтительно устанавливать средний размер кристаллического зерна мартенсита равным 3 мкм или менее. Кроме того, когда средний размер кристаллического зерна мартенсита составляет менее 0,2 мкм, существует тенденция к снижению предела прочности TS. Соответственно, поскольку нет необходимости его ограничивать, предпочтительно чтобы средний размер кристаллического зерна мартенсита составлял 0,2 мкм или более. При этом средний размер кристаллического зерна мартенсита определяют по следующим методикам. Площадь каждого кристаллического зерна мартенсита получают с использованием вышеуказанного программного обеспечения Image-Pro (зарегистрированный товарный знак), определяют эквивалентный диаметр круга каждого кристаллического зерна мартенсита и средний размер кристаллического зерна определяют усреднением таким образом полученных значений эквивалентного диаметра круга.

В настоящем изобретении вышеуказанные компоненты состава стали регулируются для формирования вышеуказанной микроструктуры, получая таким образом высокопрочный с высоким отношением предела текучести к пределу прочности стальной лист и т.д., с превосходной формуемостью. Далее раскрываются спосо