JP2001172745A - 加工性と疲労特性に優れた高強度熱延鋼板およびその製造方法 - Google Patents
加工性と疲労特性に優れた高強度熱延鋼板およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、伸びフランジ性と母材及び打抜
きせん断部の疲労特性に優れた高強度熱延鋼板およびそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．０２〜０．０５％、
Ｓｉ：０．３〜１％、Ｍｎ：１．３〜２．３％、Ｐ：
０．１％以下、Ｓ：＜０．００１％，Ｃｒ：０．０５〜
０．７％、Ｍｏ：０．０５〜０．５％を含有し、且つ
（１）式を満足する組成の鋼を、圧延終了温度Ａｒ3以
上で仕上圧延後、冷却速度３５〜６５℃／Ｓで５００〜
６００℃まで冷却し、その後、冷却速度２〜２０℃／Ｓ
で冷却後、３００〜４７５℃で巻き取り、ベイナイトと
フェライト組織を有し、ベイナイト体積率が６０〜９５
％であり、鋼板表面の最大高さＲy：≦２０μｍとす
る。 （Ｐ−０．０２）／Ｓｉ＞１／６０…（１） 但し、Ｐ，Ｓｉは質量％とする。
きせん断部の疲労特性に優れた高強度熱延鋼板およびそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．０２〜０．０５％、
Ｓｉ：０．３〜１％、Ｍｎ：１．３〜２．３％、Ｐ：
０．１％以下、Ｓ：＜０．００１％，Ｃｒ：０．０５〜
０．７％、Ｍｏ：０．０５〜０．５％を含有し、且つ
（１）式を満足する組成の鋼を、圧延終了温度Ａｒ3以
上で仕上圧延後、冷却速度３５〜６５℃／Ｓで５００〜
６００℃まで冷却し、その後、冷却速度２〜２０℃／Ｓ
で冷却後、３００〜４７５℃で巻き取り、ベイナイトと
フェライト組織を有し、ベイナイト体積率が６０〜９５
％であり、鋼板表面の最大高さＲy：≦２０μｍとす
る。 （Ｐ−０．０２）／Ｓｉ＞１／６０…（１） 但し、Ｐ，Ｓｉは質量％とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用足回り部
材の素材に適した加工性と疲労特性に優れた高強度熱延
鋼板に関し、特に伸びフランジ性と母材及び打抜きせん
断部の疲労特性に優れた高強度熱延鋼板およびその製造
方法に関する。
材の素材に適した加工性と疲労特性に優れた高強度熱延
鋼板に関し、特に伸びフランジ性と母材及び打抜きせん
断部の疲労特性に優れた高強度熱延鋼板およびその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の安全性向上と環境保全につなが
る燃費向上の観点から、自動車用熱延鋼板の高強度薄肉
化が強く求められている。特にホイールや足回り部材の
軽量化は自動車の燃費向上に極めて有効であるため、こ
れらの部材に用いられる鋼材に対する高強度薄肉化の要
望は強い。ホイールや足回り部材は複雑な形状で保安強
度部材でもあるため、加工性、特に伸びフランジ性とと
もに母材および打ち抜きせん断部の疲労特性に優れてい
ることも必要とされる。
る燃費向上の観点から、自動車用熱延鋼板の高強度薄肉
化が強く求められている。特にホイールや足回り部材の
軽量化は自動車の燃費向上に極めて有効であるため、こ
れらの部材に用いられる鋼材に対する高強度薄肉化の要
望は強い。ホイールや足回り部材は複雑な形状で保安強
度部材でもあるため、加工性、特に伸びフランジ性とと
もに母材および打ち抜きせん断部の疲労特性に優れてい
ることも必要とされる。
【０００３】特開平９−３１５３４号公報には、低Ｓ
ｉ，Ｔｉおよび微量Ｎｂを添加し、低Ｎとしたフェライ
トーマルテンサイト複合組織鋼板が開示されている。本
技術は、低Ｓｉ化により、表面性状を改善し、Ｔｉ添加
することで母材疲労強度を確保するとともに、低Ｎ，Ｔ
ｉおよび微量Ｎｂを添加することで延性と伸びフランジ
性を確保し、マルテンサイトを生成させることで延性と
打抜きせん断部の疲労強度を確保することを提案してい
る。
ｉ，Ｔｉおよび微量Ｎｂを添加し、低Ｎとしたフェライ
トーマルテンサイト複合組織鋼板が開示されている。本
技術は、低Ｓｉ化により、表面性状を改善し、Ｔｉ添加
することで母材疲労強度を確保するとともに、低Ｎ，Ｔ
ｉおよび微量Ｎｂを添加することで延性と伸びフランジ
性を確保し、マルテンサイトを生成させることで延性と
打抜きせん断部の疲労強度を確保することを提案してい
る。
【０００４】しかし、最近の足回り部材は、薄肉化に伴
う剛性低下を補うためプレス時の断面形状がより複雑と
なっており、要求される伸びフランジ性はますます厳し
くなっている。このため、非常に硬質なマルテンサイト
を含む混合組織では、フェライトとの硬度差が大きく、
伸びフランジ加工を受けた場合、フェライトとマルテン
サイトの境界でボイドの発生が容易となり、伸びフラン
ジ性を満足することが出来ない。
う剛性低下を補うためプレス時の断面形状がより複雑と
なっており、要求される伸びフランジ性はますます厳し
くなっている。このため、非常に硬質なマルテンサイト
を含む混合組織では、フェライトとの硬度差が大きく、
伸びフランジ加工を受けた場合、フェライトとマルテン
サイトの境界でボイドの発生が容易となり、伸びフラン
ジ性を満足することが出来ない。
【０００５】特開平９−１３７２４９号公報には、Ｔ
ｉ，ＮｂをＣと所定の関係を満たすように添加し、金属
組織はフェライトを主相として所定の面積率のベイナイ
トと所定の面積率のマルテンサイトもしくは残留オース
テナイトからなる混合組織とし、鋼板表面粗さＲａ≦
１．５μｍ，鋼板表層のフェライト粒径≦５μｍとする
鋼板が提案されている。
ｉ，ＮｂをＣと所定の関係を満たすように添加し、金属
組織はフェライトを主相として所定の面積率のベイナイ
トと所定の面積率のマルテンサイトもしくは残留オース
テナイトからなる混合組織とし、鋼板表面粗さＲａ≦
１．５μｍ，鋼板表層のフェライト粒径≦５μｍとする
鋼板が提案されている。
【０００６】本技術ではＣと所定の関係を満たすように
添加したＴｉとＮｂがフェライト内に炭化物として析出
して加工性と母材疲労強度を確保し、上記、混合組織と
することにより延性と伸びフランジ性を、表面粗さと鋼
板表層のフェライト粒径の規定により母材疲労強度を確
保することを提案している。しかし、マルテンサイトが
存在し、また、残留オーステナイトも伸びフランジ加工
中にマルテンサイト変態するため、最近の厳しい伸びフ
ランジ加工を満足することができない。
添加したＴｉとＮｂがフェライト内に炭化物として析出
して加工性と母材疲労強度を確保し、上記、混合組織と
することにより延性と伸びフランジ性を、表面粗さと鋼
板表層のフェライト粒径の規定により母材疲労強度を確
保することを提案している。しかし、マルテンサイトが
存在し、また、残留オーステナイトも伸びフランジ加工
中にマルテンサイト変態するため、最近の厳しい伸びフ
ランジ加工を満足することができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたもので、その目的は、自動車用足廻り部材
のようにプレス時の断面形状が複雑で、優れた加工性、
特に伸びフランジ性を必要とする部位に用いられ、且つ
母材および打ち抜きせん断部の疲労特性に優れた高強度
熱延鋼板を提供することにある。
鑑みなされたもので、その目的は、自動車用足廻り部材
のようにプレス時の断面形状が複雑で、優れた加工性、
特に伸びフランジ性を必要とする部位に用いられ、且つ
母材および打ち抜きせん断部の疲労特性に優れた高強度
熱延鋼板を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく加工性、疲労特性に及ぼす金属組織および
鋼板の表面性状の影響について鋭意検討を行い、以下の
知見を得た。
を達成すべく加工性、疲労特性に及ぼす金属組織および
鋼板の表面性状の影響について鋭意検討を行い、以下の
知見を得た。
【０００９】（１）高強度で延性を損なわず伸びフラン
ジ性を向上させるには、可能な限り低Ｃ化し、主相がベ
イナイトで、固溶強化したフェライトを適切な体積比率
とした金属組織とする。
ジ性を向上させるには、可能な限り低Ｃ化し、主相がベ
イナイトで、固溶強化したフェライトを適切な体積比率
とした金属組織とする。
【００１０】（２）母材疲労強度の向上にはＰとＳｉが
所定の関係を満たすように添加することが有効である。
所定の関係を満たすように添加することが有効である。
【００１１】（３）打ち抜きせん断面の疲労強度向上に
はパーライトあるいは粗大な炭化物の回避が有効であ
る。
はパーライトあるいは粗大な炭化物の回避が有効であ
る。
【００１２】本発明はこれらの知見に更に検討を加えて
なされたものである。
なされたものである。
【００１３】１． 質量％で、Ｃ：０．０２〜０．０５
％、Ｓｉ：０．３〜１％、Ｍｎ：１．３〜２．３％、
Ｐ：０．１％以下、Ｓ：＜０．００１％，Ｃｒ：０．０
５〜０．７％、Ｍｏ：０．０５〜０．５％を含有し、且
つ（１）式を満足する鋼で、ベイナイトとフェライト組
織を有し、ベイナイト体積率が６０〜９５％であること
を特徴とする加工性と疲労特性に優れた高強度熱延鋼
板。
％、Ｓｉ：０．３〜１％、Ｍｎ：１．３〜２．３％、
Ｐ：０．１％以下、Ｓ：＜０．００１％，Ｃｒ：０．０
５〜０．７％、Ｍｏ：０．０５〜０．５％を含有し、且
つ（１）式を満足する鋼で、ベイナイトとフェライト組
織を有し、ベイナイト体積率が６０〜９５％であること
を特徴とする加工性と疲労特性に優れた高強度熱延鋼
板。
【００１４】 （Ｐ−０．０２）／Ｓｉ＞１／６０…（１） 但し、Ｐ，Ｓｉは質量％とする。
【００１５】２． 更に、質量％で、Ｔｉ：０．０１〜
０．０６％、Ｎｂ：０．０１〜０．０３％、Ｖ：０．０
１〜０．０８％の一種または二種以上を含有する１に記
載の高強度熱延鋼板。
０．０６％、Ｎｂ：０．０１〜０．０３％、Ｖ：０．０
１〜０．０８％の一種または二種以上を含有する１に記
載の高強度熱延鋼板。
【００１６】３． 更に、鋼板表面の最大高さＲy：≦
２０μｍであることを特徴とする１又は２記載の高強度
熱延鋼板。
２０μｍであることを特徴とする１又は２記載の高強度
熱延鋼板。
【００１７】４．１又は２に記載の化学成分を有する鋼
を圧延終了温度Ａｒ3以上で仕上圧延後、冷却速度３５
〜６５℃／Ｓで５００〜６００℃まで冷却し、その後、
冷却速度２〜２０℃／Ｓで冷却後、３００〜４７５℃で
巻き取ることを特徴とする１乃至３の何れかに記載の高
強度熱延鋼板の製造方法。
を圧延終了温度Ａｒ3以上で仕上圧延後、冷却速度３５
〜６５℃／Ｓで５００〜６００℃まで冷却し、その後、
冷却速度２〜２０℃／Ｓで冷却後、３００〜４７５℃で
巻き取ることを特徴とする１乃至３の何れかに記載の高
強度熱延鋼板の製造方法。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の化学成分、金属組織及び
製造条件について詳細に説明する。
製造条件について詳細に説明する。
【００１９】［化学成分］ Ｃ：０．０２〜０．０５％ Ｃはベイナイトを形成し、鋼を強化するのに有効で、ベ
イナイトを形成するため０．０２％以上を添加する。し
かし、０．０５％を超えて添加するとベイナイトが硬化
し、延性が低下するとともに、フェライトとベイナイト
の硬度差が大きくなり伸びフランジ性を損なうため０．
０２〜０．０５％以下とする。
イナイトを形成するため０．０２％以上を添加する。し
かし、０．０５％を超えて添加するとベイナイトが硬化
し、延性が低下するとともに、フェライトとベイナイト
の硬度差が大きくなり伸びフランジ性を損なうため０．
０２〜０．０５％以下とする。
【００２０】Ｓｉ：０．３〜１％ Ｓｉはフェライトを固溶強化して延性の低下を抑制しつ
つ強度を上昇させ、かつベイナイトとフェライトの硬度
差を減少させ、伸びフランジ性を向上させるので０．３
％以上添加する。しかし、１％を超えて添加するとフェ
ライト体積率が高くなりすぎ、高強度で高伸びフランジ
性に必要な組織比率から外れるため０．３〜１％を添加
する。
つ強度を上昇させ、かつベイナイトとフェライトの硬度
差を減少させ、伸びフランジ性を向上させるので０．３
％以上添加する。しかし、１％を超えて添加するとフェ
ライト体積率が高くなりすぎ、高強度で高伸びフランジ
性に必要な組織比率から外れるため０．３〜１％を添加
する。
【００２１】Ｍｎ：１．３〜２．３％ Ｍｎは鋼を強化するため、１．３％以上添加する。しか
し、２．３％を超えて添加すると鋳造時に偏析し易く、
熱間圧延後のベイナイトとフェライトの組織がバンド状
で不均一となり加工性を低下させるので１．３〜２．３
％とする。
し、２．３％を超えて添加すると鋳造時に偏析し易く、
熱間圧延後のベイナイトとフェライトの組織がバンド状
で不均一となり加工性を低下させるので１．３〜２．３
％とする。
【００２２】Ｐ：０．１％以下 Ｐは本発明において重要で、母材疲労強度に影響するス
ケールと地鉄の界面の凹凸を低減させることができるＳ
ｉの許容添加量を増大させる効果があり、フェライトを
固溶強化して強度を上昇させ、ベイナイトとの硬度差を
小さくすることで伸びフランジ性を向上させる。しか
し、０．１％を超えると熱間圧延時に割れを生じるた
め、０．１％以下とする。
ケールと地鉄の界面の凹凸を低減させることができるＳ
ｉの許容添加量を増大させる効果があり、フェライトを
固溶強化して強度を上昇させ、ベイナイトとの硬度差を
小さくすることで伸びフランジ性を向上させる。しか
し、０．１％を超えると熱間圧延時に割れを生じるた
め、０．１％以下とする。
【００２３】Ｓ：＜０．００１％ Ｓは伸びフランジ性を向上させるために重要であり、硫
化物を極力低減して伸びフランジ加工時に生じるボイド
を回避するため０．００１％未満とする。
化物を極力低減して伸びフランジ加工時に生じるボイド
を回避するため０．００１％未満とする。
【００２４】Ｃｒ：０．０５〜０．７％ Ｃｒは加工性の劣化と打抜きせん断部の疲労強度を低下
させるパーライトの生成を抑制し、かつフェライトを固
溶強化することでベイナイトとの硬度差を小さくして伸
びフランジ性を向上させるため、０．０５％以上を添加
する。打抜きせん断部の疲労強度と伸びフランジ性をよ
り向上させる場合は０．２％以上とすることが望まし
い。しかし、過度に添加するとマルテンサイトを生成
し、伸びフランジ性を極端に低下させるため０．７％以
下とする。尚、打抜きせん断部の疲労強度は、加工の
際、極端に硬いパーライト中のセメンタイトや粗大な炭
化物の廻りにボイドが発生し、端面に現れマイクロクラ
ックとして応力が集中することにより、低下すると推測
される。
させるパーライトの生成を抑制し、かつフェライトを固
溶強化することでベイナイトとの硬度差を小さくして伸
びフランジ性を向上させるため、０．０５％以上を添加
する。打抜きせん断部の疲労強度と伸びフランジ性をよ
り向上させる場合は０．２％以上とすることが望まし
い。しかし、過度に添加するとマルテンサイトを生成
し、伸びフランジ性を極端に低下させるため０．７％以
下とする。尚、打抜きせん断部の疲労強度は、加工の
際、極端に硬いパーライト中のセメンタイトや粗大な炭
化物の廻りにボイドが発生し、端面に現れマイクロクラ
ックとして応力が集中することにより、低下すると推測
される。
【００２５】Ｍｏ：０．０５〜０．５％ Ｍｏは加工性の劣化と打抜きせん断部の疲労強度を低下
させるパーライトの生成を抑制し、かつフェライトを固
溶強化することでベイナイトとの硬度差を小さくして伸
びフランジ性を向上させるため、０．０５％以上を添加
する。打抜きせん断部の疲労強度と伸びフランジ性をよ
り向上させる場合は、０．１％以上とすることが望まし
い。しかし、０．５％を超えて添加しても効果が飽和
し、コストの上昇をもたらすので０．０５〜０．５％と
する。
させるパーライトの生成を抑制し、かつフェライトを固
溶強化することでベイナイトとの硬度差を小さくして伸
びフランジ性を向上させるため、０．０５％以上を添加
する。打抜きせん断部の疲労強度と伸びフランジ性をよ
り向上させる場合は、０．１％以上とすることが望まし
い。しかし、０．５％を超えて添加しても効果が飽和
し、コストの上昇をもたらすので０．０５〜０．５％と
する。
【００２６】（Ｐ−０．０２）／Ｓｉ＞１／６０ 但し、Ｐ，Ｓｉは質量％とする。
【００２７】本パラメータは母材の疲労強度を低下させ
る鋼板表面の凹凸を抑制するためにＰ，Ｓｉの添加量を
規定するもので、本パラメータを満足するようにＰ，Ｓ
ｉを添加したとき、Ｓｉ添加によりスケールと地鉄界面
の凹凸が増大してもたらされる鋼板表面の凹凸が抑制さ
れる。
る鋼板表面の凹凸を抑制するためにＰ，Ｓｉの添加量を
規定するもので、本パラメータを満足するようにＰ，Ｓ
ｉを添加したとき、Ｓｉ添加によりスケールと地鉄界面
の凹凸が増大してもたらされる鋼板表面の凹凸が抑制さ
れる。
【００２８】Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖの一種または二種以上 これらの元素は熱間圧延後のオーステナイトから生成す
るフェライトを微細化し、フェライトとベイナイトの硬
度差を小さくする効果があるため、更に伸びフランジ性
を向上させる場合、一種または二種以上添加する。添加
量はＴｉ：０．０３％以上０．０６％未満、Ｎｂ：０．
０１％以上、０．０３％未満、Ｖ：０．０１％以上、
０．０８％未満とする。各々の元素の添加量の下限はそ
の効果を得るため、上限はその効果が飽和し、コストの
上昇をもたらすので規定する。
るフェライトを微細化し、フェライトとベイナイトの硬
度差を小さくする効果があるため、更に伸びフランジ性
を向上させる場合、一種または二種以上添加する。添加
量はＴｉ：０．０３％以上０．０６％未満、Ｎｂ：０．
０１％以上、０．０３％未満、Ｖ：０．０１％以上、
０．０８％未満とする。各々の元素の添加量の下限はそ
の効果を得るため、上限はその効果が飽和し、コストの
上昇をもたらすので規定する。
【００２９】［金属組織］本発明では金属組織を高強度
でかつ高伸びフランジ性を確保するため、ベイナイトと
フェライト組織を有し、ベイナイト体積率６０〜９５％
を満足するように規定する。フェライトとの硬度差がマ
ルテンサイトより小さいベイナイト組織を体積率６０〜
９５％の主相とし、フェライト相を含んだ組織とするこ
とにより、高強度で加工性の良好な組織とする。
でかつ高伸びフランジ性を確保するため、ベイナイトと
フェライト組織を有し、ベイナイト体積率６０〜９５％
を満足するように規定する。フェライトとの硬度差がマ
ルテンサイトより小さいベイナイト組織を体積率６０〜
９５％の主相とし、フェライト相を含んだ組織とするこ
とにより、高強度で加工性の良好な組織とする。
【００３０】すなわち、高強度化に有効なベイナイトを
主相とするが、低Ｃ化により硬度を低減させる。そし
て、フェライトの硬度を固溶強化により増大させ、ベイ
ナイトとフェライトの硬度差を小さくし、伸びフランジ
性を向上させる。
主相とするが、低Ｃ化により硬度を低減させる。そし
て、フェライトの硬度を固溶強化により増大させ、ベイ
ナイトとフェライトの硬度差を小さくし、伸びフランジ
性を向上させる。
【００３１】本発明においては「ベイナイトおよびフェ
ライト」を、マルテンサイトおよび残留オーステナイト
を除く組織と定義し、ベイナイトにはグラニュラーベイ
ニチィックフェライト、ベイニチィックフェライトも含
み、フェライトにはポリゴナルフェライトおよび擬ポリ
ゴナルフェライトを含むものとする。
ライト」を、マルテンサイトおよび残留オーステナイト
を除く組織と定義し、ベイナイトにはグラニュラーベイ
ニチィックフェライト、ベイニチィックフェライトも含
み、フェライトにはポリゴナルフェライトおよび擬ポリ
ゴナルフェライトを含むものとする。
【００３２】尚、本発明においては、主たる組織がベイ
ナイトとフェライトより構成されていれば良く、その作
用効果が得られる範囲において、ベイナイト、フェライ
ト以外の組織を許容するものとする。
ナイトとフェライトより構成されていれば良く、その作
用効果が得られる範囲において、ベイナイト、フェライ
ト以外の組織を許容するものとする。
【００３３】［表面性状］鋼板は高強度化するほど切欠
き感受性が高まる。鋼板表面の凹凸は切欠きと同様に作
用し、凹部に応力が集中し、鋼板（母材）の疲労強度を
低下させるため、表面粗さにおける最大高さＲｙを２０
μｍ以内とする。図１に鋼板表面の最大高さＲｙが疲労
強度比（母材疲労強度／ＴＳ）に及ぼす影響を示す。最
大高さＲｙが２０μｍ以内の場合、疲労強度比（母材疲
労強度／ＴＳ）が向上する。
き感受性が高まる。鋼板表面の凹凸は切欠きと同様に作
用し、凹部に応力が集中し、鋼板（母材）の疲労強度を
低下させるため、表面粗さにおける最大高さＲｙを２０
μｍ以内とする。図１に鋼板表面の最大高さＲｙが疲労
強度比（母材疲労強度／ＴＳ）に及ぼす影響を示す。最
大高さＲｙが２０μｍ以内の場合、疲労強度比（母材疲
労強度／ＴＳ）が向上する。
【００３４】尚、本発明では鋼板表面性状の指針とし
て、疲労破壊が1箇所からの応力集中部によって生じる
事より、最大高さＲｙを用いる。鋼板表面の粗さを平均
化して表す平均粗さＲａの場合、Ｒｙが大きくてＲａが
小さい場合もあることより、図２に示す如く、平均粗さ
Ｒａは疲労強度の指針とならない。また、表面粗さはＪ
ＩＳＢ０６０１により求めるものとする。
て、疲労破壊が1箇所からの応力集中部によって生じる
事より、最大高さＲｙを用いる。鋼板表面の粗さを平均
化して表す平均粗さＲａの場合、Ｒｙが大きくてＲａが
小さい場合もあることより、図２に示す如く、平均粗さ
Ｒａは疲労強度の指針とならない。また、表面粗さはＪ
ＩＳＢ０６０１により求めるものとする。
【００３５】［製造条件］ 仕上圧延終了温度：Ａｒ3以上 仕上圧延終了温度は延性を確保するため、Ａｒ3以上と
する。Ａｒ3未満の場合、フェライトとオーステナイト
の二相組織で仕上圧延を終了するため加工フェライトが
残存し、延性を損なう。
する。Ａｒ3未満の場合、フェライトとオーステナイト
の二相組織で仕上圧延を終了するため加工フェライトが
残存し、延性を損なう。
【００３６】冷却条件：仕上圧延後５００〜６００℃ま
で冷却速度３５〜６５℃／Ｓで冷却後，引き続き、２〜
２０℃／Ｓで冷却 冷却条件は、フェライトの体積率を調整し、およびベイ
ナイトの延性あるいは伸びフランジ性を向上させるた
め、規定する。仕上圧延温度が６００℃より高い場合、
冷却速度を６５℃／Ｓとしても、その後の冷却パターン
においてフェライトの体積率が４０％を超え、５００℃
より低いと、冷却速度を３５℃／Ｓとしてもフェライト
の体積率は５％未満となる。
で冷却速度３５〜６５℃／Ｓで冷却後，引き続き、２〜
２０℃／Ｓで冷却 冷却条件は、フェライトの体積率を調整し、およびベイ
ナイトの延性あるいは伸びフランジ性を向上させるた
め、規定する。仕上圧延温度が６００℃より高い場合、
冷却速度を６５℃／Ｓとしても、その後の冷却パターン
においてフェライトの体積率が４０％を超え、５００℃
より低いと、冷却速度を３５℃／Ｓとしてもフェライト
の体積率は５％未満となる。
【００３７】さらに、引き続き行なう冷却において冷却
速度が２０℃／Ｓより大きいとベイナイト内の転位の開
放が不十分で延性が低くなり、２℃／Ｓより小さい場
合、ベイナイト内の炭化物の凝集が進行し粗大となり伸
びフランジ性が損なわれる。従って、本発明では冷却条
件を仕上圧延後５００〜６００℃まで冷却速度３５〜６
５℃／Ｓで冷却後，引き続き、２〜２０℃／Ｓで冷却す
るように規定する。
速度が２０℃／Ｓより大きいとベイナイト内の転位の開
放が不十分で延性が低くなり、２℃／Ｓより小さい場
合、ベイナイト内の炭化物の凝集が進行し粗大となり伸
びフランジ性が損なわれる。従って、本発明では冷却条
件を仕上圧延後５００〜６００℃まで冷却速度３５〜６
５℃／Ｓで冷却後，引き続き、２〜２０℃／Ｓで冷却す
るように規定する。
【００３８】巻取温度：３００〜４７５℃ 巻取温度はベイナイト組織を得るため、３００〜４７５
℃とする。３００℃より低い場合、マルテンサイトが生
じ伸びフランジ性を低下させ、４７５℃より高いとＰの
偏析が顕著となり延性、および伸びフランジ性を共に劣
化させるため、３００〜４７５℃とする。より一層優れ
た伸びフランジ性とする場合は巻取り温度を４００℃以
下とすることが望ましい。
℃とする。３００℃より低い場合、マルテンサイトが生
じ伸びフランジ性を低下させ、４７５℃より高いとＰの
偏析が顕著となり延性、および伸びフランジ性を共に劣
化させるため、３００〜４７５℃とする。より一層優れ
た伸びフランジ性とする場合は巻取り温度を４００℃以
下とすることが望ましい。
【００３９】
【実施例】表１に示す化学成分を有する鋼を１１８０〜
１２８０℃に加熱後、表２に示す製造条件を用いて板厚
３．６ｍｍの熱延鋼板とした。表２において仕上圧延終
了温度（ＦＴ），仕上圧延後の第１段目冷却での冷却速
度（ＣＲ１），第１段目冷却の停止温度（Ｔ１），Ｔ１
後の冷却速度（ＣＲ２），および巻取温度（ＣＴ）とす
る。
１２８０℃に加熱後、表２に示す製造条件を用いて板厚
３．６ｍｍの熱延鋼板とした。表２において仕上圧延終
了温度（ＦＴ），仕上圧延後の第１段目冷却での冷却速
度（ＣＲ１），第１段目冷却の停止温度（Ｔ１），Ｔ１
後の冷却速度（ＣＲ２），および巻取温度（ＣＴ）とす
る。
【００４０】得られた熱延鋼板より酸洗後、ＪＩＳ５号
引張試験片（圧延垂直方向）、穴拡げ試験片、母材疲労
試験片および打抜き穴付き疲労試験片（ともに圧延垂直
方向）を採取した。穴拡げ試験は１３０ｍｍ角の鋼板の
中央に１０ｍｍφのポンチによりクリアランス１２．５
％で打抜いた穴を有する試験片を準備し、６０°円錐ポ
ンチにより打抜き穴のバリ側の反対方向から押し上げる
方法とした。
引張試験片（圧延垂直方向）、穴拡げ試験片、母材疲労
試験片および打抜き穴付き疲労試験片（ともに圧延垂直
方向）を採取した。穴拡げ試験は１３０ｍｍ角の鋼板の
中央に１０ｍｍφのポンチによりクリアランス１２．５
％で打抜いた穴を有する試験片を準備し、６０°円錐ポ
ンチにより打抜き穴のバリ側の反対方向から押し上げる
方法とした。
【００４１】母材疲労試験片および打抜き穴付き疲労試
験片を図３に示す。打抜き穴は１０ｍｍφのポンチによ
りクリアランス１５％で打抜いた。疲労試験は片振り引
張り疲労試験とし、疲労強度は１０7回繰り返し負荷に
おける未破断となる最大の応力とした。表３にこれら試
験の結果を示す。母材疲労強度については疲労限度比
（疲労強度／引張強度）も併せて示す。
験片を図３に示す。打抜き穴は１０ｍｍφのポンチによ
りクリアランス１５％で打抜いた。疲労試験は片振り引
張り疲労試験とし、疲労強度は１０7回繰り返し負荷に
おける未破断となる最大の応力とした。表３にこれら試
験の結果を示す。母材疲労強度については疲労限度比
（疲労強度／引張強度）も併せて示す。
【００４２】試験結果は、延性についてはＴＳ×Ｅｌが
１２０００以上を良好（評価○）、１２０００未満を不
良（評価×）とし、伸びフランジ性については穴拡げ率
が８０以上を良好（評価○）、８０未満を不良（評価
×）とし、母材疲労強度については疲労強度比が０．７
０以上を良好（評価○）、０．７０未満を不良（評価
×）とし、打抜きせん断部疲労強度については穴疲労強
度が１９０以上を良好（評価○）、１９０未満を不良
（評価×）とした。
１２０００以上を良好（評価○）、１２０００未満を不
良（評価×）とし、伸びフランジ性については穴拡げ率
が８０以上を良好（評価○）、８０未満を不良（評価
×）とし、母材疲労強度については疲労強度比が０．７
０以上を良好（評価○）、０．７０未満を不良（評価
×）とし、打抜きせん断部疲労強度については穴疲労強
度が１９０以上を良好（評価○）、１９０未満を不良
（評価×）とした。
【００４３】表３より、本発明による熱延鋼板は延性、
伸びフランジ性、母材疲労強度、および打抜きせん断部
疲労強度のいずれにおいても優れた結果が得られている
が、比較例である鋼板は一つ以上の特性において劣って
いる。
伸びフランジ性、母材疲労強度、および打抜きせん断部
疲労強度のいずれにおいても優れた結果が得られている
が、比較例である鋼板は一つ以上の特性において劣って
いる。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
【表４】
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、熱延鋼板の組織が主相
である低Ｃ化により延性に富んだベイナイトと、固溶強
化により該ベイナイトとほぼ均一な硬度としたフェライ
トを有し、かつＰ，Ｓｉの添加量の調整により鋼板表面
の凹凸が抑制されるので、高強度で伸びフランジ性に優
れ、母材、打ち抜きせん断面の疲労強度にも優れた高強
度熱延鋼板が得られ、自動車用足廻り部材のようにプレ
ス時の断面形状が複雑な部位に用いることが可能で、産
業上、極めて有用である。
である低Ｃ化により延性に富んだベイナイトと、固溶強
化により該ベイナイトとほぼ均一な硬度としたフェライ
トを有し、かつＰ，Ｓｉの添加量の調整により鋼板表面
の凹凸が抑制されるので、高強度で伸びフランジ性に優
れ、母材、打ち抜きせん断面の疲労強度にも優れた高強
度熱延鋼板が得られ、自動車用足廻り部材のようにプレ
ス時の断面形状が複雑な部位に用いることが可能で、産
業上、極めて有用である。
【図１】母材の疲労強度比（母材疲労強度／引張強さ）
に及ぼす鋼板表面の最大高さＲｙの影響を示す図。
に及ぼす鋼板表面の最大高さＲｙの影響を示す図。
【図２】母材の疲労強度比（母材疲労強度／引張強さ）
を鋼板表面の平均粗さＲａで整理した結果を示す図。
を鋼板表面の平均粗さＲａで整理した結果を示す図。
【図３】打抜き穴付き疲労試験片、母材疲労試験片の外
観形状を示す図。
観形状を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 徹夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 木戸 章雅 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4K032 AA04 AA11 AA16 AA17 AA19 AA22 AA27 AA29 AA31 AA35 AA36 BA01 CA02 CA03 CB02 CC04 CD02 CD03 CE01 4K037 EA05 EA11 EA15 EA16 EA17 EA19 EA23 EA25 EA27 EA31 EA32 EB05 EB08 EB11 FA02 FA03 FC04 FC07 FD02 FD03 FD04 FE01 FE06 HA05 JA06
Claims (4)
- 【請求項１】 質量％で、Ｃ：０．０２〜０．０５％、
Ｓｉ：０．３〜１％、Ｍｎ：１．３〜２．３％、Ｐ：
０．１％以下、Ｓ：＜０．００１％，Ｃｒ：０．０５〜
０．７％、Ｍｏ：０．０５〜０．５％を含有し、且つ
（１）式を満足する鋼で、ベイナイトとフェライト組織
を有し、ベイナイト体積率が６０〜９５％であることを
特徴とする加工性と疲労特性に優れた高強度熱延鋼板。 （Ｐ−０．０２）／Ｓｉ＞１／６０…（１） 但し、Ｐ，Ｓｉは質量％とする。 - 【請求項２】 更に、質量％で、Ｔｉ：０．０１〜０．
０６％、Ｎｂ：０．０１〜０．０３％、Ｖ：０．０１〜
０．０８％の一種または二種以上を含有する請求項１に
記載の高強度熱延鋼板。 - 【請求項３】 更に、鋼板表面の最大高さＲy：≦２０
μｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の高強
度熱延鋼板。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載の化学成分を有す
る鋼を圧延終了温度Ａｒ3以上で仕上圧延後、冷却速度
３５〜６５℃／Ｓで５００〜６００℃まで冷却し、その
後、冷却速度２〜２０℃／Ｓで冷却後、３００〜４７５
℃で巻き取ることを特徴とする請求項１乃至３の何れか
に記載の高強度熱延鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35592199A JP3601387B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 加工性と疲労特性に優れた高強度熱延鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35592199A JP3601387B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 加工性と疲労特性に優れた高強度熱延鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001172745A true JP2001172745A (ja) | 2001-06-26 |
| JP3601387B2 JP3601387B2 (ja) | 2004-12-15 |
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ID=18446426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35592199A Expired - Fee Related JP3601387B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 加工性と疲労特性に優れた高強度熱延鋼板およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3601387B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008137899A1 (en) | 2007-05-06 | 2008-11-13 | Nucor Corporation | A thin cast strip product with microalloy additions, and method for making the same |
| JP2009084637A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Kobe Steel Ltd | 疲労特性及び伸びフランジ性に優れた高強度熱延鋼板 |
| WO2014002941A1 (ja) | 2012-06-26 | 2014-01-03 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度熱延鋼板及びその製造方法 |
| WO2023007876A1 (ja) | 2021-07-27 | 2023-02-02 | 日本製鉄株式会社 | 熱延鋼板 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112410671A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-26 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种采用复相组织生产轮辋用钢的生产方法 |
-
1999
- 1999-12-15 JP JP35592199A patent/JP3601387B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008137899A1 (en) | 2007-05-06 | 2008-11-13 | Nucor Corporation | A thin cast strip product with microalloy additions, and method for making the same |
| EP2162251A1 (en) * | 2007-05-06 | 2010-03-17 | Nucor Corporation | A thin cast strip product with microalloy additions, and method for making the same |
| EP2162251A4 (en) * | 2007-05-06 | 2014-08-27 | Nucor Corp | THIN CASTED STEEL BANDING PRODUCT WITH MICRO-ALLOYING EQUIPMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF |
| JP2009084637A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Kobe Steel Ltd | 疲労特性及び伸びフランジ性に優れた高強度熱延鋼板 |
| WO2014002941A1 (ja) | 2012-06-26 | 2014-01-03 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度熱延鋼板及びその製造方法 |
| KR20150023699A (ko) | 2012-06-26 | 2015-03-05 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 고강도 열연 강판 및 그 제조 방법 |
| US9803266B2 (en) | 2012-06-26 | 2017-10-31 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | High-strength hot-rolled steel sheet and method for producing the same |
| WO2023007876A1 (ja) | 2021-07-27 | 2023-02-02 | 日本製鉄株式会社 | 熱延鋼板 |
| KR20230158061A (ko) | 2021-07-27 | 2023-11-17 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 열연 강판 |
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| JP3601387B2 (ja) | 2004-12-15 |
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