钢板、其制造方法，部件以及制造所述部件的方法.pdf

一种具有低温热处理特性的用于成型的钢板，其中在进行热压成型或冷成型后的后热处理时，热处理在比常规钢板低的温度范围内进行；一种制造所述钢板的方法，及一种使用所述钢板制造部件的方法。所述钢板的组成按重量计为：碳(C)：0.15-0.35％，硅(Si)：0.5％或更少，锰(Mn)：1.5-2.2％，磷(P)：0.025％或更少，硫(S)：0.01％或更少，铝(Al)：0.01-0.05％，氮(N)：50-200ppm，钛(Ti)：0.005-0.05％，钨(W)：0.005-0.1％，和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N是相应元素的原子比，用下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，Ar3温度的范围从670℃至725℃，[式]Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。

1.  一种用于热压成型的钢板，按重量计含有：
碳(C)：0.15-0.35％；
硅(Si)：0.5％或更少；
锰(Mn)：1.5-2.2％；
磷(P)：0.025％或更少；
硫(S)：0.01％或更少；
铝(Al)：0.01-0.05％；
氮(N)：50-200ppm；
钛(Ti)：0.005-0.05％；
钨(W)：0.005-0.1％；和
硼(B)：1-50ppm，
其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N是相应元素的原子比，用下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，且温度Ar3的范围从670℃至725℃，
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。

2.  权利要求1的钢板，还含有至少一种选自按重量计的以下组分：铌(Nb)：0.005-0.1％；钒(V)：0.005-0.1％；铜(Cu)：0.1-1.0％；和镍(Ni)：0.05-0.5％。

3.  权利要求1的钢板，其中所述钢板具有含铁素体和珠光体的微结构。

4.  一种制造用于热压成型的热轧钢板的方法，包括：
将一种钢锭加热至1150℃-1250℃的温度，所述扁钢锭的组成按重量计为：碳(C)：0.15-0.35％，硅(Si)：0.5％或更少，锰(Mn)：1.5-2.2％，磷(P)：0.025％或更少，硫(S)：0.01％或更少，铝(Al)：0.01-0.05％，氮(N)：50-200ppm，钛(Ti)：0.005-0.05％，钨(W)：0.005-0.1％，和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，且温度Ar3的范围从670℃至725℃；和
将所述加热的钢锭经一个粗扎过程和一个精轧过程进行轧制以形成钢板，
其中所述精轧过程包括：
将所述钢板在Ar3温度以上进行轧制；和
将该钢板冷却至600℃-700℃的温度并进行卷取，
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。

5.  权利要求4的方法，其中所述钢锭还含有至少一种选自按重量计的以下组分：铌(Nb)：0.005-0.1％；钒(V)：0.005-0.1％；铜(Cu)：0.1-1.0％；和镍(Ni)：0.05-0.5％。

6.  一种制造用于热压成型的冷轧钢板的方法，包括：
将一种热轧钢板进行酸洗，所述热轧钢板的组成按重量计为：碳(C)：0.15-0.35％，硅(Si)：0.5％或更少，锰(Mn)：1.5-2.2％，磷(P)：0.025％或更少，硫(S)：0.01％或更少，铝(Al)：0.01-0.05％，氮(N)：50-200ppm，钛(Ti)：0.005-0.05％，钨(W)：0.005-0.1％，和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，且温度Ar3的范围从670℃至725℃；
将经酸渍的钢板进行冷轧来制造全硬质钢板；和
将该全硬质钢板进行连续退火，
其中，连续退火的温度被控制在750℃-850℃的范围内，并且随后的过时效工段的温度被控制在450℃-600℃的范围内，
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。

7.  权利要求6的方法，其中所述热轧钢板还含有至少一种选自按重量计的以下组分：铌(Nb)：0.005-0.1％；钒(V)：0.005-0.1％；铜(Cu)：0.1-1.0％；和镍(Ni)：0.05-0.5％。

8.  权利要求6或7的方法，还包括用锌涂镀所述钢板。

9.  权利要求8的方法，其中用锌涂镀钢板包括选自热浸镀锌、镀锌退火、锌电镀或锌-铁电镀中的一种。

10.  一种制造用于热压成型的镀铝钢板的方法，包括：
将一种热轧钢板进行酸洗，所述热轧钢板的组成按重量计为：碳(C)：0.15-0.35％，硅(Si)：0.5％或更少，锰(Mn)：1.5-2.2％，磷(P)：0.025％或更少，硫(S)：0.01％或更少，铝(Al)：0.01-0.05％，氮(N)：50-200ppm，钛(Ti)：0.005-0.05％，钨(W)：0.005-0.1％，和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，Ar3温度范围从670℃至725℃；
将经酸洗的钢板进行冷轧来制造全硬质钢板；
将该全硬质钢板在750℃-850℃的温度进行退火；和
将退火的钢板浸渍在一种热的铝浴或铝合金浴中以便将该涂镀钢板以5℃/秒-15℃/秒的冷却速率冷却至室温，
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。

11.  权利要求10的方法，其中所述镀铝钢板还含有至少一种选自以下的组分(按重量计)：铌(Nb)：0.005-0.1％；钒(V)：0.005-0.1％；铜(Cu)：0.1-1.0％；和镍(Ni)：0.05-0.5％。

12.  一种制造部件的方法，包括：
准备一种由用于热压成型的钢板构成的坯料，所述钢板的组成按重量计为：碳(C)：0.15-0.35％，硅(Si)：0.5％或更少，锰(Mn)：1.5-2.2％，磷(P)：0.025％或更少，硫(S)：0.01％或更少，铝(Al)：0.01-0.05％，氮(N)：50-200ppm，钛(Ti)：0.005-0.05％，钨(W)：0.005-0.1％，和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，温度Ar3范围从670℃至725℃；
将该坯料在820℃-950℃的温度加热；
将加热的坯料保持60秒或更长时间，并将保持过的坯料取出；
将取出的坯料送入一个制造模具中，并实施热压成型；和
在模具中以20℃/秒或更大的冷却速率将热压成型的部件冷却至200℃或更低的温度，
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。

13.  一种制造部件的方法，包括：
准备一种由用于后热处理的钢板构成的坯料或管材，所述钢板的组成按重量计为：碳(C)：0.15-0.35％，硅(Si)：0.5％或更少，锰(Mn)：1.5-2.2％，磷(P)：0.025％或更少，硫(S)：0.01％或更少，铝(Al)：0.01-0.05％，氮(N)：50-200ppm，钛(Ti)：0.005-0.05％，钨(W)：0.005-0.1％，和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，温度Ar3范围从670℃至725℃；
将准备的坯料或管材冷成型为部件的形状；
在820℃-950℃的温度加热该制造的部件；
将加热的部件保持60秒或更长时间，并将经过保持的部件取出；和
以20℃/秒或更大的冷却速率将该取出的部件冷却至200℃或更低的温度，
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。

14.  权利要求12或13的方法，其中所述用于成型的钢板还含有至少一种选自按重量计的以下组分：铌(Nb)：0.005-0.1％；钒(V)：0.005-0.1％；铜(Cu)：0.1-1.0％；和镍(Ni)：0.05-0.5％。

15.  一种用于机动车辆的结构部件，所述部件通过热压成型、和冷成型后的后热处理进行制造，其中：
所述钢板的组成按重量计为：碳(C)：0.15-0.35％，硅(Si)：0.5％或更少，锰(Mn)：1.5-2.2％，磷(P)：0.025％或更少，硫(S)：0.01％或更少，铝(Al)：0.01-0.05％，氮(N)：50-200ppm，钛(Ti)：0.005-0.05％，钨(W)：0.005-0.1％，和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，且温度Ar3范围从670℃至725℃；并且
所述钢板的最终微结构包括，按面积分数计90％或更多的马氏体，且余量为选自贝氏体和铁素体中的至少一种，
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。

钢板、其制造方法，部件以及制造所述部件的方法
相关申请的相互参引
本申请要求2008年3月24日在韩国知识产权局提交的申请号为10-2008-0026975的韩国专利申请的优先权，该专利申请公开的内容以引用的方式纳入本说明书。
技术领域
本发明涉及一种具有低温热处理特性的用于热压成型的钢板、其制造方法及使用所述钢板制造部件的方法，更具体而言，涉及一种用于成型的钢板，其中，如果进行热压成型或冷成型后的后热处理，则热处理过程在比常规钢板更低的温度范围内进行，从而使得可以解决在高温进行热处理时出现的多种问题并且确保足够的强度，涉及所述钢板的制造方法，以及制造用于机动车辆的冲压部件和结构部件的方法。
背景技术
最近，随着机动车辆的乘客保护安全条例以及为保护全球环境而对燃料效率的限制越来越严格，对机动车辆的关注程度在不断提高，特别是在提高机动车辆的刚度和降低其重量方面。例如，在多个部件如用于乘客室周围的安全笼形区域的立柱强化件(pillar reinforcement)或横向构件(cross member)、用于碰撞区域的侧部构件(side member)、前保险杠或后保险杠等都希望减轻重量的情况下，为确保刚度及对碰撞的安全性，就不可避免地需要使用高强度钢板。
但是，用于机动车辆的钢板强度的增加不可避免地导致以下问题：可成型性由于屈服强度的增加和伸长率的降低而显著下降，以及部件尺寸在成型之后由于过度回弹而改变，即形状可固定性下降。为解决所述问题，已开发并商业化了先进的高强度刚(AHSS)，例如通过将马氏体相引入铁素体基质而具有低屈服比性能的双相(DP)钢，以及通过在铁素体基质中含有贝氏体和剩余奥氏体相而具有极优良的强度-伸长率平衡的相变诱发塑性(TRIP)钢。并且具有约500MPa至约1000MPa拉伸强度的所述钢已商业化。但是，它们对满足机动车辆强度大于1000MPa的要求，即降低重量和改进对碰撞的安全性方面具有局限性。
同时，从制造机动车辆部件的观点看，材料的强度越高，所需的成型力越大。因此，需要提高压力机的能力。此外，生产能力由于高接触压力导致冲模的磨损增加和寿命降低而下降。最近提出了一种能够用小于压制成型的成型力制造部件的、被称为轧制成型的方法。但是，该轧制成型方法存在的一个问题是，它仅可用于具有相对简单形状的部件。
为解决关于高强度钢板制造中的上述问题，一种被称为热压成型或热成型、用来制造具有1000MPa或更高的超高强度的机动车辆部件的成型方法已被商业化。该成型方法通过以下步骤实施：冲切具有500MPa-700MPa范围的拉伸强度的钢板，加热该冲切的钢板至Ac₃以上的奥氏体区域，取出该经加热的钢板，使用装配有带冷却系统的模具的压力机使取出的钢板成型，对该成型的钢板进行模压淬火。从而，最终形成马氏体相或其中马氏体和贝氏体相混合的相。因此，所述成型方法是一种通常可获得1000MPa或更大的超高强度以及极高尺寸精度的部件的方法。
热压成型的基本概念和所用的钢组分在GB1490535中首次被提出。之后，美国专利No.6296805提出了一种对每一种元素的上限和下限进行限制的涂覆铝或铝合金的热轧钢板和冷轧钢板，以抑制在热压成型方法的加热过程中在钢板表面形成氧化物，但组成体系类似于上一的专利。此外，EP1143029中提出了一种使用通过用锌或锌合金涂镀热轧钢板而制得的镀锌钢板来制造热压成型部件的方法，以改进耐腐蚀性并抑制加热过程中氧化层的形成。此外，韩国专利申请公开No.2002-0042152了一种制造用于热压成型的镀锌钢板的方法。
但是，如上所述，用于热压成型的常规钢板为具有以下组成体系的经热处理的钢板：其中，根据EN标准的规定，钛和铬是在组成体系22MnB5的基础上共同添加，即0.22％的C—1.2％的Mn—最多50ppm的B。为了在热处理之后获得约1500MPa的拉伸强度，通常需要在900℃或更高的温度加热所述钢板。但是，热压成型部件越薄，从加热炉中取出的坯料的温度降低得越快。因此，最终热压成型部件强度降低的可能性增加。换言之，任何材料如果变薄，则其辐射热容增加。如此，坯料从加热炉中取出后在进行热压成型之前，已发生过度冷却，并且因此增加了在表面层形成铁素体的可能性。由于这个原因，最终部件的强度降低。相反，为了在进行热压成型时保持整个材料的温度在奥氏体区域内，必须进一步提高加热温度。但是，如果提高加热温度，则又会发生如下多个问题。具体而言，在热轧钢板或冷轧钢板的情况下，加热过程中表面氧化层的厚度增加，热压成型剥落的氧化层粘附在模具表面，由此可能导致最终部件的表面质量变差。
此外，对于镀锌钢板，当钢板被加热时，一些锌被挥发掉。为防止这种挥发，JP2003-073774公开了一种在热压成型的加热过程中形成一层氧化锌屏障层的方法。但是，如上所述，当加热温度升高时，形成的氧化锌层不均匀，因此最终部件的表面质量同样变差。此外，对镀铝钢板，当加热温度升高时，氧化铝的厚度增加。此外，进行热压成型时，增厚的氧化铝很有可能剥落并粘附在模具表面。因此，对于热压成型所用的任何钢板，当加热温度升高时，最终部件的表面质量变差。此外，加热成本增加。
此外，在实施后热处理以便通过冷压成型而非热压成型来改进钢板强度的情况下，就生产成本而言，也优选降低加热温度。
发明内容
本发明是为了解决前述现有技术存在的问题，因此本发明涉及用于热压成型或后热处理的钢板、所述钢板的制造方法及使用所述钢板制造部件的方法——基于一种虽然在与相关现有技术相比较低温度下加热但是能在热压成型之后或后热处理之后容易地获得1470MPa或更大的拉伸强度、并且还能够在烘焙热处理过程中提高屈服强度的新思想。
本说明书中，热压成型指的是加热后进行成型、然后进行模压淬火的成型过程，后热处理指的是冷成型后另外采用的诸如高频感应加热或熔炉加热等的后续热处理。
本发明的一方面提供一种用于热压成型的钢板，所述钢板按重量计含有碳(C)：0.15-0.35％；硅(Si)：0.5％或更少；锰(Mn)：1.5-2.2％；磷(P)：0.025％或更少；硫(S)：0.01％或更少；铝(Al)：0.01-0.05％；氮(N)：50-200ppm；钛(Ti)：0.005-0.05％；钨(W)：0.005-0.1％；和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，温度Ar3的范围从670℃至725℃。
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。
Ar3＝910-310C-80Mn-20Cu-55Ni：670-725℃
其中C、Mn、Cu和Ni表示各元素的含量(重量％)。
此处，所述钢板还可含有至少一种选自以下的组分(按重量计)：铌(Nb)：0.005-0.1％；钒(V)：0.005-0.1％；铜(Cu)：0.1-1.0％；和镍(Ni)：0.05-0.5％。
此外，钢板可以含有具有铁素体相和珠光体相的微结构。
根据本发明的一个方面，提供一种制造用于热压成型的热轧钢板的方法，所述方法包括：将一种钢锭加热至1150℃-1250℃的温度，所述钢锭的组成按重量计为：碳(C)：0.15-0.35％；硅(Si)：0.5％或更少；锰(Mn)：1.5-2.2％；磷(P)：0.025％或更少；硫(S)：0.01％或更少；铝(Al)：0.01-0.05％；氮(N)：50-200ppm；钛(Ti)：0.005-0.05％；钨(W)：0.005-0.1％；和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，温度Ar3的范围从670℃至725℃；将所述热钢锭经由粗扎和精轧过程进行轧制来制造钢板，其中精轧过程包括：将该钢板在Ar3或更高温度进行轧制；将该钢板冷却至600℃-700℃的温度并进行卷取。
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。
此处，钢锭还可含有至少一种选自以下的组分(按重量计)：铌(Nb)：0.005-0.1％；钒(V)：0.005-0.1％；铜(Cu)：0.1-1.0％；和镍(Ni)：0.05-0.5％。
根据本发明的一个方面，提供了一种制造用于热压成型的冷轧钢板的方法，该方法包括：将一种热轧钢板进行酸洗，所述热轧钢板的组成按重量计：碳(C)：0.15-0.35％；硅(Si)：0.5％或更少；锰(Mn)：1.5-2.2％；磷(P)：0.025％或更少；硫(S)：0.01％或更少；铝(Al)：0.01-0.05％；氮(N)：50-200ppm；钛(Ti)：0.005-0.05％；钨(W)：0.005-0.1％；和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，温度Ar3的范围从670℃至725℃；将经酸洗的钢板进行冷轧来制造全硬质(fullhard)钢板；以及将该全硬质钢板进行连续退火，其中，连续退火的温度控制在750℃-850℃范围内时，随后的过时效工段的温度控制在450℃-600℃范围内。
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。
此处，热轧钢板还可含有至少一种选自以下的组分(按重量计)：铌(Nb)：0.005-0.1％；钒(V)：0.005-0.1％；铜(Cu)：0.1-1.0％；和镍(Ni)：0.05-0.5％。
此外，该方法可通过选自热镀锌、锌电镀和锌-铁电镀中的一种进行实施。
根据本发明的一个方面，提供一种制造用于热压成型的镀铝钢板的方法，该方法包括：将一种热轧钢板进行酸洗，所述热轧钢板的组成按重量计为：碳(C)：0.15-0.35％，硅(Si)：0.5％或更少，锰(Mn)：1.5-2.2％，磷(P)：0.025％或更少，硫(S)：0.01％或更少，铝(Al)：0.01-0.05％，氮(N)：50-200ppm，钛(Ti)：0.005-0.05％，钨(W)：0.005-0.1％，和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，温度Ar3范围从670℃至725℃；将经酸洗的钢板进行冷轧来制造全硬质钢板；以及将该全硬质钢板在750℃-850℃的温度进行退火；并将退火的钢板浸渍在含有一种铝或铝合金的热金属浴中以形成涂层钢板，然后将该涂层钢板以5℃/秒-15℃/秒的冷却速率冷却至室温。
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。
此处，镀铝钢板还可含有至少一种选自以下的组分(按重量计)：铌(Nb)：0.005-0.1％；钒(V)：0.005-0.1％；铜(Cu)：0.1-1.0％；和镍(Ni)：0.05-0.5％。
根据本发明的一个方面，提供一种制造部件的方法，该方法包括：准备一种由用于热压成型的钢板构成的坯料，所述钢板的组成按重量计为：碳(C)：0.15-0.35％，硅(Si)：0.5％或更少，锰(Mn)：1.5-2.2％，磷(P)：0.025％或更少，硫(S)：0.01％或更少，铝(Al)：0.01-0.05％，氮(N)：50-200ppm，钛(Ti)：0.005-0.05％，钨(W)：0.005-0.1％，和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，温度Ar3范围从670℃至725℃；将该坯料在820℃-950℃的温度加热；将加热的坯料保持60秒或更长时间，并将该经过保持的坯料取出；将取出的坯料送至配备有一个或多个模具的压力机，并实施热压成型；并以20℃/秒或更大的冷却速率模压淬火至200℃或更低的温度。
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。
根据本发明的一个方面，提供一种制造部件的方法，该方法包括：准备一种由用于后热处理的钢板构成的坯料或管材，所述钢板的组成按重量计为：碳(C)：0.15-0.35％，硅(Si)：0.5％或更少，锰(Mn)：1.5-2.2％，磷(P)：0.025％或更少，硫(S)：0.01％或更少，铝(Al)：0.01-0.05％，氮(N)：50-200ppm，钛(Ti)：0.005-0.05％，钨(W)：0.005-0.1％，和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，温度Ar3范围从670℃至725℃；并将准备的坯料或管材冷成型为部件的预成型形状；在820℃-950℃的温度加热该预成型形状的部件；将该预成型形状的部件保持60秒或更长时间；并将该预成型形状的部件取出；并且如果需要，将该预成型形状的部件热压成型为最终形状的部件；以及用模压淬火或冷却剂以20℃/秒或更大的冷却速率将该部件淬火至200℃或更低温度。
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。
此处，用于成型的钢板还可含有至少一种选自以下的组分(按重量计)：铌(Nb)：0.005-0.1％；钒(V)：0.005-0.1％；铜(Cu)：0.1-1.0％；和镍(Ni)：0.05-0.5％。
根据本发明的一个方面，提供用于机动车辆的结构部件，该部件通过热压成型；和在初步冷成型之后进行热压成型，或冷成型之后进行后热处理而进行制造，其中：该钢板的组成按重量计为：碳(C)：0.15-0.35％，硅(Si)：0.5％或更少，锰(Mn)：1.5-2.2％，磷(P)：0.025％或更少，硫(S)：0.01％或更少，铝(Al)：0.01-0.05％，氮(N)：50-200ppm，钛(Ti)：0.005-0.05％，钨(W)：0.005-0.1％，和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：小于3.4，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式表示的Ceq范围从0.48至0.58，温度Ar3范围从670℃至725℃；并且该钢板的最终结构按面积分数计含有90％或更多的马氏体，余量为选自贝氏体和铁素体中的至少一种。
[式]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。
本发明的热轧钢板、冷轧钢板及涂层钢板，同相关领域商业化的用于热压成型的钢板相比，具有高的碳当量。这样，即使将钢板在实施热压成型或冷成型之后在低温下加热，仍可容易地获得1470MPa或更高的拉伸强度，减小机械性能的偏差，还可在热处理之后进行的涂镀热处理过程中提高屈服强度。因此，当制造用于热压成型的部件时，可减小能量消耗，并且可显著改进用于机动车辆的冲击构件和结构构件的强度均一性和碰撞性能。
附图说明
本发明的以上及其它方面、特征及其它优点将在以下结合附图的详细描述中更清楚地理解，其中：
图1为描绘本发明的一种合金组合物的Ar3和Ceq之间关系的图；
图2为展示将常规钢、本发明钢1和对照钢1在不同加热温度进行热压成型制造最终部件时各最终部件强度的比较结果图。
具体实施方式
现将参照附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。
为解决上述问题，本发明人经过对其深入研究发现了以下结果，并作出了本发明。
如上所述，用于机动车辆的钢板要求该钢板的最终产品具有1470MPa或更大的强度，以便提高燃料效率并从而减轻机动车辆的车身重量。为此目的，需要在热压成型之后，将所制造部件的微结构调至马氏体为主要相，以及同相关现有技术相比含有更高的氮含量以便进一步强化该部件。
但是，优选钢板强度在预成型或冲切之前维持在某一水平以下。这是因为，如果钢板的强度太高，则钢板本身难于进行压制或冲切，并且尺寸精度由于回弹等而降低。
尤其是，对薄材料实施热压成型的情况下，其温度必须高于奥氏体转化成铁素体的温度，即Ar3。此外，此温度与厚度成反比例。因此，材料越薄，材料所需的加热温度越高。在薄材料的情况下，能量消耗相对增加，并且由于高温加热，会产生多种问题。为解决所述问题，优选将钢板的组成体系调节为同相关现有技术相比可进一步降低温度Ar3的组成体系，在Ar3温度下奥氏体转化成铁素体。
此外，为了确保用于成型的钢板的韧性，优选对钢板进行处理以使其不仅具有更精细的微结构而且能尽可能地防止脆性结构。为此目的，更优选将钢板的组成调至合适范围，以及用适当的制造方法制造钢板。
为此目的，本发明的特征在于将钢板的合金组成调至如下指定的范围内，并且对本发明钢板的加工条件进行如下适宜改进。现将对钢板的组成范围进行描述。
即，本发明的钢板按重量计包含：碳(C)：0.15-0.35％；硅(Si)：0.5％或更少；锰(Mn)：1.5-2.2％；磷(P)：0.025％或更少；硫(S)：0.01％或更少；铝(Al)：0.01-0.05％；氮(N)：50-200ppm；钛(Ti)：0.005-0.05％；钨(W)：0.005-0.1％；和硼(B)：1-50ppm，其中Ti/N：3.4或更少，其中Ti/N为相应元素的原子比，通过下式1表示的Ceq范围从0.48至0.58，温度Ar3范围从670℃至725℃。
[式1]
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14
其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量％)。
在此，为了进一步改进钢板的机械性能，优选钢板还含有至少一种选自以下的组分(按重量计)：铌(Nb)：0.005-0.1％；钒(V)：0.005-0.1％；铜(Cu)：0.1-1.0％；和镍(Ni)：0.05-0.5％。
在具有上述组成的钢板中，不是添加元素例如Cr等，而是同常规现有技术相比进一步增加Mn的含量——Mn具有显著的从奥氏体转化为铁素体的延迟效应，并调节其它元素的含量，以便在冷却时，降低奥氏体至铁素体的转化温度。这可以防止在热处理时强度由于铁素体的转化而降低，即使从加热炉中取出的温度并不高。此外，这也使得热压成型制得的产品中可含有在一定水平之上的足够比例的马氏体，因为添加了一种所谓的可淬性改进元素，所述可淬性改进元素可促进冷却过程中马氏体的形成。此外，形成氮化物之后剩余的氮也有助于进一步确保对制造的产品进行后处理时的强度。
在下文中，将对钢板组成的限制进行描述。
碳：0.15-0.35重量％
碳(C)是一种提高钢板强度的代表性元素。具体而言，马氏体结构由如在热压成型过程中的热处理之后进行淬火获得，其强度具有很强的同碳的量成比例的趋势。而且，如果碳的含量降低，则温度Ac3升高。此外，全部奥氏体化受本发明的低温加热的限制。为此，碳的下限为0.15重量％。此外，如果碳的含量超过0.35重量％，则可焊性变差，并且热轧钢板、冷轧钢板及涂层钢板的强度变为750MPa或更大，导致预成型或冲切模具的寿命缩短。因此，碳的上限限定为0.35重量％。
硅(Si)：0.5重量％或更少
硅(Si)为固溶体增强元素，其对提高强度有效。但是，由于Si提高温度Ac3并因此不可避免地使加热温度升高，因此Si的上限限定为0.5重量％。同时，Si的下限不必特别考虑。但是，如果过度降低Si的含量以将Si从钢中除去，则会增加制造成本。考虑到该限制条件，其下限优选设定为0.01重量％。
锰：1.5-2.2重量％
锰(Mn)为固溶体增强元素，是一种极有助于提高强度和降低温度Ar3的代表性元素。此外，Mn具有优良的通过抑制奥氏体至铁素体的转化而改进钢可淬性的作用，所以Mn是本发明中一种非常重要的元素。由于当Mn的含量为1.5重量％或更多时其作用变得显著，因此Mn的下限限定为1.5重量％。反之，如果Mn超过2.2重量％，则可焊性变差，并且热轧钢板或冷轧钢板及涂层钢板的强度变为750MPa或更大。这导致预成型或冲切模具的寿命缩短。因此，Mn的上限限定为2.2重量％。
磷：0.025重量％或更少
磷(P)同硅元素一样用于提高强度。此外，P提高温度Ar3，在连续浇铸的情况下引起钢锭的分离，并使可焊性变差。因此，P被限定为0.025重量％或更少。
硫：0.01重量％或更少
硫(S)在钢中是一种杂质元素。如果S在钢中与锰相结合，并从而以硫化物的形式存在，则该硫化物不仅损坏热延性从而导致表面缺陷，而且可使可焊性变差。因此，S的含量限定为0.01重量％或更少。
铝：0.01-0.05重量％
铝(Al)是用作脱氧剂的代表性元素，其一般具有0.01重量％或更多的含量，这能满足通常的目的。但是，Al提高温度Ar3并因而提高加热温度。具体而言，过量的Al——超过脱氧所需的剩余量——与氮结合，从而降低钢中所溶解的氮的量，进而抑制烘焙过程之后屈服强度的提高，该屈服强度的提高是由于按本发明进行的氮的添加。因此，Al的含量被限定为0.05重量％或更少。
氮：50-200ppm
氮(N)是一种有助于固溶体硬化的元素，与碳的情形类似，并有助于烘焙硬化。本发明特征在于，氮添加至主要含有溶解的氮的程度。考虑到提高热压成型后获得的马氏体强度的作用以及提高烘焙过程之后屈服强度的作用，N以50ppm或更多的量添加。反之，如果过量添加N，则N会导致连续浇铸性能的劣化和连续浇铸钢锭中角裂(corner-crack)的产生。因此，其上限被限定为200ppm，优选为50-150ppm，并且更优选为50-100ppm。
钛：0.005-0.05重量％
钛(Ti)以0.005重量％或更多的量进行添加，以便通过碳氮化钛限制热压成型的加热过程中奥氏体晶粒的生长。但是，如果过量添加Ti，则所溶解的氮的量减少，从而使本发明想要获得的可淬性变差，并且还降低了对提高烘焙热处理过程中屈服强度的提高有效的所溶解的氮的量。因此，其上限被限定为0.05重量％。
钨：0.005-0.1重量％
钨(W)是一种对提高钢板强度有效的元素。碳化钨限制奥氏体晶粒的生长，并可在热压成型后细化晶粒，从而具有增加韧性的作用。因此，W是本发明中的一种重要元素。当W的含量在0.005重量％以下时，以上作用无法实现。而当W的含量超过0.1重量％时，添加效果饱和，并且生产成本增加。因此，W的上限被限定为0.1重量％。
硼：1-50ppm
硼(B)是一种对提高热处理钢的可淬性非常有效的元素。甚至其最少量也可起到极大地提高热处理钢的强度的效果。因此，B的下限优选为1ppm。但是，随着添加量的增加，可淬性提高的效果与添加量相比变弱，并且可能在连续浇铸的钢锭的角部产生缺陷。此外，根据本发明，考虑到提高热压成型后得到的马氏体的强度的作用以及提高烘焙之后的屈服强度的作用，氮必须是溶解的。因此，B的上限被限定为50ppm，并且优选为1-30ppm。
此外，考虑到对钢板机械性能的影响或各元素之间的热力学行为，优选除以上各元素的组分外，还按如下条件控制Ti/N、Ceq和Ar3。
Ti/N：3.4以下(其中Ti/N为相应元素的原子比)
如上所述，钛和氮形成(碳)氮化钛，限制了晶粒生长，从而使钢板的微结构更精细。一般需对其含量进行控制以使组成中含有过量的钛，即添加量多于所需量，以便使用沉淀物本身而尽可能不使用固溶体状态的氮。在此情况下，Ti/N的数值一般为3.4或更大。但是，根据本发明，Ti/N的原子比设定为3.4或更小，以便含有有效的溶质氮，从而通过它来进一步提高烘焙热处理后的强度。即，尽管常规的添加硼的钢在加工时是使氮含量降低至最大程度，以增加有效的溶质硼，但本发明采用了增加氮含量的方法。这是因为本发明人已发现，即使出现氮含量增加的情形，但如果按本发明对组成进行控制，仍然存在溶质氮，则会因此提高可淬性从而有助于提高热压成型后产品的强度，并由于在产品的烘焙热处理过程中溶质氮的存在而提供烘焙硬化的效果。
此外，由于过量氮而形成的BN沉淀在比TiN更低的温度下分解，因此该物质——本说明中其经过热压成型或冷成型后的后热处理——在加热过程中溶解在钢中，这样可提高钢的可淬性。
Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14：0.48-0.58
Ceq意指碳当量，其表示各合金元素相对于碳行为的值，以单一指标表示，其中各合金元素按照它们同碳行为的类似程度进行加权。通常，Ceq被广泛用作可焊性指标。这样就需要控制Ceq的含量，因为在本发明中通常存在的情况是，通过成型制造的产品在焊接之后使用。但是，根据本发明，在确保可焊性所需的Ceq的范围内，进一步限制Ceq范围以便确保适当的强度范围和足够宽的奥氏体区域。即，如果Ceq的含量过多，则热轧钢板或冷轧钢板或涂层钢板的强度太大以致于在成型时，特别是在冲切过程中制造坯料时，模具严重超负载以致其寿命缩短。相反，如果Ceq的含量太低，则最终产品的强度不足以满足使用目的。此外，如图1中所示，在本发明的合金体系中，Ceq对Ar3温度也产生很大影响，该温度优选落在670-725℃范围内。但是，如果Ceq范围控制在0.48-0.58的范围内，则很容易将Ar3温度控制在以上优选范围内。
Ar3＝910-310C-80Mn-20Cu-55Ni：670-725℃
如前面所述，Ar3为当将钢材料在加热之后进行冷却时，其微结构开始从奥氏体向铁素体转化的温度点。随着Ar3温度的降低，钢材中奥氏体区域的温度范围变宽和变低。用于成型的常规钢板的Ar3约为760℃，在较薄规格的板材热压成型时，该Ar3可导致板材强度或质量的下降。根据本发明，限制合金的组成范围，并且还将Ar3的温度范围限制在上述670-725℃范围内。此处，优选Ar3的温度范围可控且无需进行过多的重复实验。为此目的，本发明使用关联Ar3和合金组分的经验式来确定该数值。在所述式中，C、Mn、Cu、Ni等表示各相应元素的含量(重量％)。
同样如上所述，为了进一步改进钢板的特性，除上述组分之外，所述钢板还可含有以下合金元素中的至少一种。
铌：0.005-0.1重量％
铌(Nb)是一种对提高钢板强度和韧性以及晶粒细化有效的元素。此外，Nb限制再热过程中晶粒的生长，因此对冷却过程中奥氏体和铁素体之间转化的延迟有效。但是，如果其含量在0.005重量％以下，则无法获得以上效果。相反，如果其含量超过0.1重量％，则可能由于碳氮化物的过量形成而使可加工性变差并产生延迟断裂。因此，Nb的上限限定为0.1重量％。
钒：0.005-0.1重量％
钒(V)对提高钢板的强度和可淬性以及晶粒细化有效。但是，如果V的含量在0.005重量％以下，则无法获得上述效果。此外，如果V的含量超过0.1重量％，则可能由于碳氮化物的过量形成而使可加工性变差并产生延迟断裂。因此，V的上限限定为0.1重量％。
铜：0.1-1.0重量％
铜(Cu)是一种对提高钢板的强度以及可淬性有效的元素。此外，当热压成型后进行回火处理来提高韧性时，过饱和的铜沉淀为ε碳化物，提供时效硬化效果。但是，如果Cu的含量在0.1重量％以下，则无法获得所述效果，所以Cu的下限限定为0.1重量％。由于Ac3温度随Cu加入量的增加而降低，因此Cu可降低热压成型过程中的加热温度，并且也可预期获得时效硬化的效果。但是，如果Cu的含量超过0.1重量％，则以上趋势饱和，生产成本不经济，因此Cu的上限限定为0.1重量％。
镍：0.05-0.5重量％
镍(Ni)对提高钢板的强度、韧性和可淬性有效。此外，Ni还对仅添加铜引起的热缩敏感性的降低有效。由于一般而言如果添加的镍为所添加Cu量的一半水平则可避免所述缺陷，因此Ni的下限和上限分别限定为0.05重量％和0.5重量％。
如上构成的本发明钢板，可以热轧钢板或冷轧钢板的形式使用，或者如果需要，可以表面被涂镀的状态使用。进行涂镀处理可防止钢板的表面氧化并改进热压成型部件的抗腐蚀性。所述钢板可通过热浸镀锌或电镀锌及热浸镀铝进行制造。所述热浸镀铝层和镀锌层可含有合金元素。
此外，优选所述钢板基本上不含有低温微结构，例如马氏体或贝氏体。也就是说，就预成型或冲切而言，钢板具有750MPa或更小的强度是有利的。如果钢板含有低温微结构，例如马氏体或贝氏体，则强度增大，从而可能使模具，包括冲切模具，遭到磨损和破坏。因此，优选钢板具有铁素体和珠光体微结构。
具有以上有利条件的本发明钢板，优选通过以下方法制造成热轧钢板、冷轧钢板、镀锌钢板或镀铝钢板。
首先，现将描述制造热轧钢板的方法。
热轧钢板通过以下步骤进行制造：将满足上述组成范围的钢锭加热至1150-1250℃的范围；通过粗轧和精轧过程将热钢锭轧制形成钢板，其中精轧过程在Ar3温度以上实施；并冷却钢板至600-700℃的温度范围，并卷取钢板。以上未述及的其它条件可设定为常规制造方法的条件，详细内容将不再具体描述，因为本领域技术人员可通过使用现有技术中的知识容易地类推而无需进行过多的重复实验。
将钢锭加热至1150-1250℃范围的原因是为了使该钢锭的结构均匀，使元素例如Ti、Nb或V充分再溶解，并防止钢锭的晶粒过度生长。
优选精轧过程在Ar3温度以上实施。如果精轧过程的温度过低，则由于热轧在两相区(包括铁素体和奥氏体的共存区)进行，在两相区奥氏体的一部分已转化成铁素体，因而变形抗力变得不均匀从而损害滚轧(rolling threading)。此外，如果应力集中于铁素体，则钢带可能发生断裂，这是不利的。此外，为了使钢板仅含有铁素体和珠光体而不含低温转化的微结构，优选卷取温度在600-700℃的范围内。如果卷取温度太低，则易于形成低温转化的微结构，例如马氏体和/或贝氏体，这是不利的。
通过以上方法制造的热轧钢板可用来制造热压成型的产品或冷成型工艺之后进行后热处理的产品，或者用来通过后继的冷轧或涂镀工艺制造冷轧钢板或涂层钢板。
此处，冷轧钢板通过以下步骤制造：将通过以上方法制造的热轧钢板进行酸洗；将经酸洗的钢板冷轧形成全硬质钢板；并将该全硬质钢板连续退火，其中连续退火时，退火温度控制在750-850℃的范围内，并且随后的过时效工段的温度被控制在450℃-600℃范围内。
即，一般而言，连续退火通过以下步骤实施：将冷轧钢板(全硬质材料)加热至退火温度，进行一个缓慢冷却步骤来实施初次冷却，并实施二次冷却至过时效温度，其中750-850℃的退火温度意指浸渍钢板的温度范围，过时效温度意指钢板二次冷却后所保持的温度。
如果退火温度太低，则不能充分重结晶——重结晶为退火的目的。相反，如果退火温度太高，则由沉淀物引起的钉扎效应(pinning effect)降低，因此可使奥氏体晶粒变粗，这对得到细小均一的微结构是不利的。
此外，过时效工段的温度决定钢板的最终结构。如果过时效工段的温度太低，则可能形成低温结构，例如马氏体和贝氏体，这是不利的。相反，如果过时效工段的温度太高，则能量消耗增大，这是不经济的。可采用过时效之前的冷却步骤中的温度和冷却速率范围，其对于本领域技术人员而言是很容易改变的。
镀锌钢板可通过将以上方法制得的冷轧钢板进行镀锌或镀锌退火而制造。对于镀锌，热浸镀锌法和电镀法均可使用。具体而言，电镀在连续电镀生产线中可使用Zn电镀法或Zn-Fe电镀法。
此外，镀铝钢板可通过以下步骤制造：将通过以上方法制造的热轧钢板进行酸洗；将经酸洗的钢板冷轧形成全硬质钢板；将该全硬质钢板在750-850℃的温度进行退火；并将该退火钢板浸入热的铝浴或铝合金浴中以便将其在5-15℃/秒范围内的冷却速率下冷却至室温。
此处，如果加热全硬质钢板(材料)的温度太高，则可能不利地发生晶粒粗化。相反，如果该温度太低，则不能充分重结晶，因此无法获得退火效应。
此外，为了控制浸在热铝浴中的钢板的冷却速率使其缓慢，使钢板的传送速度变缓慢，因此生产力下降，而且由于低冷却速率，在钢板表面发生热浸镀铝层的粘损缺陷，这是不利的。相反，如果冷却速率太高，则产生低温结构，例如马氏体和贝氏体，从而使涂层钢板的强度增大，缩短模具例如冲切模具的寿命，这是不利的。
通过以上方法制造的热轧钢板、冷轧钢板、镀锌钢板或镀铝钢板可在提供合适的坯料后通过以下成型方法制造成用于汽车等的部件。现将详细描述使用所述用于成型的钢板的成型方法。
热压成型法包括以下步骤：准备由用于成型的钢板制成的坯料；将坯料在820-950℃的温度进行加热；将加热的坯料保持60秒或更长时间，并将其取出；将取出的坯料送至配备有热压成型工具的压力机，并对送入的坯料进行热压成型；并将该热成型的部件以20℃/秒或更大的冷却速率冷却至200℃或更低的温度。
此处，如果加热坯料的温度在820℃以下，则由于在取出和送至模具之间时间推移过程中通过自然冷却温度下降至Ar3以下，从而易在坯料表面产生铁素体相，这可不利地降低最终部件的强度。相反，如果温度太高，则奥氏体晶粒尺寸粗化，并产生高的能量消耗，并且不能得到晶粒尺寸细化效果，还可能出现氧化层(scale)缺陷的问题，例如由涂层的额外氧化而导致的表面鼓泡或不均一性。
此处，坯料优选在加热温度保持60秒或更长时间。这是为了均热处理以使整个坯料的温度均一。如果保持时间太短，难于获得坯料的温度均一的效果。相反，为使坯料温度均一，基本无需确定保持时间的上限，因为本领域普通技术人员可根据情形适当地改变并使其合适。
此外，冷却速率是为了使热压成型部件中马氏体结构转变至最大程度以确保钢板的强度。如果冷却速率低，则不利地形成不希望的微结构，例如铁素体或珠光体。因此，冷却速率必须为20℃/秒或更大。相反，由于随着冷却速率的增大，易于产生马氏体结构，并在整个部件内获得超高强度，因此无需确定冷却速率的上限。但是，因为实现300℃/秒或更大的冷却速率实际上非常困难，需要额外的设备，并且不经济，因此冷却速率的上限可确定为300℃/秒。
由用于成型的钢板制造部件的另一种方法可以是一种冷成型后后热处理的方法。该方法包括以下步骤：准备本发明的由用于成型的钢板制成的坯料或管材；将准备的坯料或管材进行冷成型以将其制造成部件的形状；将制造的部件在820-950℃的温度加热；将加热的部件保持60秒或更长时间并将其取出；并将取出的部件以20℃/秒或更大的冷却速率冷却至200℃或更低的温度。
此处，部件的加热温度、保持时间和冷却速率因与热压成型过程中相同的理由进行限制，略去详细描述。但是，在冷轧后的后热处理过程中，与热压成型不同的是，可不进行模压淬火，而是采用一种使部件与具有适当温度和比热的冷却剂相接触的方法。冷却剂的确定和接触方法将不再进行描述，因为本领域技术人员可根据现有技术容易地对其进行选择和采纳。
由以上方法(热压成型或在冷成型之后的后热处理)制造的本发明的部件，具有由按面积分数计90％或更多的马氏体以及贝氏体或铁素体中的一种或多种构成的微结构。此处，优选马氏体的含量可为90％或更多，但也可为100％，100％意指全部为马氏体相。此外，优选部件具有1470MPa或更大的超高强度(拉伸强度)。此外，依照本发明的组成，部件在烘焙处理后具有约100MPa或更大的烘焙可淬性。
实施例
热轧钢板通过按照表2中所报道的条件对具有如表1中所报道组成的钢锭进行热轧、接着在650℃进行卷取而制得。将该热轧钢板酸洗，然后以50％的压下率进行冷轧，在如表2中所报道的条件下制造冷轧钢板、镀铝钢板和镀锌钢板。在表2的最终产品列中，HR表示热轧钢板，CR表示冷轧钢板，Al表示镀铝钢板，Zn表示镀锌退火钢板。
冷轧钢板通过以下步骤制造：在表2中所报道的温度进行退火，接着以3-6℃/秒的冷却速率缓慢冷却至650℃，以7℃/秒的冷却速率冷却至400℃-550℃的温度范围内，然后进行过时效处理。
镀锌退火钢板通过以下步骤制造：将冷轧钢板在前述退火温度下进行退火，接着以3-6℃/秒的冷却速率缓慢冷却至650℃，以7℃/秒的冷却速率冷却至500℃，浸入保持在460℃的热浸锌浴中，然后在490℃进行熔合处理。
不同于镀锌退火钢板的是，镀铝钢板通过以下步骤制造：在810℃进行退火，接着浸入保持在680℃的熔融铝浴中，然后以8-15℃/秒的冷却速率进行冷却。涂层厚度为26-33μm，随钢板的位置有一些变化。
表1

注)
CS(A)：常规钢，IS：本发明钢，
CS(B)：对照钢
表2

注)
SHT：钢锭加热温度，FRT：精轧温度，
T：厚度，
HRS：热轧钢板，CRS：冷轧钢板，
AT：退火温度，OAT：过时效温度，
CRAP：出熔锅后的冷却速率(cooling rate after pot)，
CS(A)：常规钢，CE(A)：常规实施例，
IS：本发明钢，IE：本发明实施例，
CS(B)：对照钢，CE(B)：对照实施例
在以上表1中，常规钢表示常规Cr钢的组成，对照钢1表示Mn含量过量的情况，对照钢2表示C含量低于本发明所限定范围的情况，对照钢3表示Mn含量在本发明所限定范围之外的情况，对照钢4表示N含量超出上限以致Ti/N原子比过高的情况，对照钢5表示Mn含量过高的情况。此外，常规钢、对照钢2和对照钢3具有低于本发明所限定Ceq范围的Ceq值，对照钢1具有高于本发明所限定Ceq范围的Ceq值。剩余的本发明钢1-9具有满足本发明所限定组成范围的组成，其中Ti/N原子比，Ceq范围和Ar3条件均满足。
在表3中所报道条件下，对热轧钢板HR、冷轧钢板CR、镀铝钢板Al和镀锌退火钢板Zn进行热压成型模拟，并对热压前和热压后的拉伸特性进行检测。通过制造符合JIS#5的拉伸试样对拉伸特性进行评估。
通过以下步骤进行热压成型模拟：以10℃/秒的加热速率进行加热，接着加热至表3中所报道的加热温度，在该加热温度保持5分钟，空气冷却14秒，然后以70℃/秒的平均冷却速率冷却。为了评估烘焙之后屈服强度的提高，将具有热压成型热史(thermal history)的试样在170℃进行热处理20分钟而不变形，然后评估烘焙可淬性BHo。在下表3中，YS表示屈服强度，TS表示拉伸强度，E1表示伸长率，BHo表示在预应变为零时的烘焙硬化值。该表中，所有的YS、TS和BHo均以MPa表示，E1以百分数(％)表示。
表3


注)
HPF：热压成型，
CS(A)：常规钢板，CB(A)：常规实施例，
IS：本发明钢，IE：本发明实施例，
CS(B)：对照钢，CE(B)：对照实施例
根据以上表3中报道的结果，在对常规钢板进行热压成型时，通过在900℃加热而获得具有1470Mpa或更大拉伸强度的部件(常规实施例)。但是，如常规实施例2中，当加热温度降低非常小的程度时，拉伸强度急剧下降。此外，对于根据本发明条件制造的本发明钢，当热压成型前的加热温度降低时，拉伸强度也下降，如对照实施例1。因而，拉伸强度低于本发明所需的1470Mpa。在对照实施例2的情况下，当冷轧过时效温度过度降低时，冷轧钢板的强度不能满足本发明拉伸强度为750Mpa或更低的条件。
对于Mn含量过高并且Ceq值超出本发明范围的对照钢1和5的情形，当热压成型前的加热温度在本发明范围内时(对照实施例3和4)，最终部件的拉伸强度比本发明的范围更优。但是，镀铝钢板(对照实施例3)和冷轧钢板(对照实施例4)在热压成型前的拉伸强度太高，以致冲切模具或压力模具有损坏的危险。此外，具有低加热温度的对照钢1的对照实施例5是不适合的，因为坯料的强度较高而最终产品的强度低于本发明所要求的1470MPa。对于C含量低于本发明值的对照钢2(对照实施例6)，尽管钢板在加热至高温之后成型，但拉伸强度未超过本发明的值。此外，对于其中Mn含量相对较低的对照钢3(对照实施例7)，尽管其通过在足够的温度下加热成型，但由于钢的较窄的奥氏体区域和较差的可淬性而使其拉伸强度不令人满意。在具有低N含量的对照钢4(对照实施例8)的情况下，77MPa的烘焙硬化是不够的。对于具有过量Mn含量的对照钢5(对照实施例9和10)，模具由于钢板的过高的强度而具有磨损的危险。
在镀铝钢板的情况下，经过熔融铝浴之后，钢板的快速冷却速率提高了钢板(本发明实施例4-1和4-2)的强度。此外，如对照钢1的过多的Mn含量也提高了钢板的强度，因此未获得本发明所要求的不超过750Mpa的强度(对照实施例3)。
图2示例说明将常规钢、本发明钢1和对照钢1以其各自的加热温度加热5分钟、随后取出、空气冷却、热压成型并进行模压淬火的结果。从图中可以看出，常规钢在不超过870℃的加热温度下强度降低，而本发明钢1和对照钢1具有1470MPa或更大的高拉伸强度，尽管它们分别在比常规钢的加热温度低50℃和70℃的温度下加热。对于Mn含量太高的对照钢1，尽管热压成型后其拉伸强度为如本发明要求的1470MPa或更大，但热压成型前的钢的强度太高，以致使模具处于如上所述的危险之中。
从而，证实了本发明的组成范围及制造方法的效果。
尽管已结合示例性实施方案对本发明进行了展示和说明，但对本领域技术人员来说明显的是，在不偏离所附权利要求书所限定的本发明主旨和范围的情况下可进行改进和变型。