JP2001279377A - Hot dip galvanized steel sheet excellent in spot weldability and its production method - Google Patents

Hot dip galvanized steel sheet excellent in spot weldability and its production method

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JP2001279377A
JP2001279377A JP2000096105A JP2000096105A JP2001279377A JP 2001279377 A JP2001279377 A JP 2001279377A JP 2000096105 A JP2000096105 A JP 2000096105A JP 2000096105 A JP2000096105 A JP 2000096105A JP 2001279377 A JP2001279377 A JP 2001279377A
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less
hot
steel sheet
cooling
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Norio Kanemoto
規生 金本
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hot dip galvanized steel sheet with a composite structure in which the formation of a composite structure is attained without adding a large amount of Si and P harmful to plating properties and spot weldability. SOLUTION: This hot dip galvanized steel sheet excellent in spot weldability has a composition containing, by mass, 0.02 to 0.1% C, <=0.1% Si, 1.5 to 3.0% Mn, <=0.020% P and <=0.06% Al, and the balance iron with inevitable impurities and has a structure of the main phase composed of polygonal ferrite and a hard second phase in which the volume ratio of martensite is >=90%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、主に自動車の強
度部材に使用して好適な、高強度熱延複合組織溶融めっ
き鋼板及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-strength hot-rolled composite structure hot-dip steel sheet which is suitable for use mainly as a strength member of an automobile and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、地球環境保全の観点から、自動車
の燃費の向上やCO2 排出量の低減が要請されていて、こ
れらの要請に応えるべく、自動車車体の軽量化が推し進
められている。軽量化には、鋼板の高強度化による板厚
の低減が有効であり、そのため、高強度の鋼板を用いる
ことが指向されている。その一方で、鋼板を加工する際
には、容易に成形できることが求められている。したが
って、高強度でかつ、加工性に優れる鋼板が望まれてい
るところである。
2. Description of the Related Art In recent years, from the viewpoint of global environmental protection, there has been a demand for improvement of fuel efficiency and reduction of CO 2 emission of automobiles. In order to meet these demands, weight reduction of automobile bodies has been promoted. To reduce the weight, it is effective to reduce the thickness of the steel sheet by increasing the strength, and therefore, it is intended to use a high-strength steel sheet. On the other hand, when processing a steel sheet, it is required that the steel sheet can be easily formed. Therefore, a steel sheet having high strength and excellent workability has been desired.

【0003】このような高強度でかつ、加工性に優れる
鋼板としては、フェライト相と低温変態相との複合組織
になる鋼板が知られており、例えば特開昭60-52528号公
報には、低炭素鋼を高温で焼鈍し、冷却後にマルテンサ
イト相を析出させることにより、延性に優れた高強度鋼
板の製造方法が提案されている。また、特開平10−1955
88号公報には、Si、P等の成分を含有し、平均粒径10μ
m 以下のフェライト相が体積率で80〜97%を占め、残部
は平均粒径がフェライト平均粒径の0.2 〜1.5倍である
マルテンサイトを主体とする第2相からなる、成形性と
耐衝突特性に優れる熱延高張力鋼板が提案されている。
As a steel sheet having such high strength and excellent workability, a steel sheet having a composite structure of a ferrite phase and a low-temperature transformation phase is known. For example, JP-A-60-52528 discloses There has been proposed a method for producing a high-strength steel sheet having excellent ductility by annealing a low-carbon steel at a high temperature and precipitating a martensite phase after cooling. In addition, JP-A-10-1955
No. 88 contains components such as Si and P and has an average particle size of 10 μm.
m or less of the ferrite phase occupies 80 to 97% by volume, and the balance consists of a second phase mainly composed of martensite having an average grain size of 0.2 to 1.5 times the average grain size of ferrite. A hot-rolled high-tensile steel sheet having excellent properties has been proposed.

【0004】このようなフェライトとマルテンサイトの
2相組織鋼板は、一般に、冷却時のフェライト変態を促
進させるためにSi又はPを積極的に含有させ、Ar3変態
点以上の温度で熱間圧延を終了し、フェライトが析出す
る温度まで急冷した後空冷し、フェライトを十分に析出
させ、残りのオーステナイト相中に炭素を濃化させ、そ
の後に急冷してオーステナイトをマルテンサイトに変態
させることにより製造され、硬質第2相による高強度
と、フェライト相による優れた成形性とを兼ね備えてい
る。
[0004] Such a ferrite and martensite dual phase steel sheet generally contains Si or P positively in order to promote ferrite transformation during cooling, and is hot-rolled at a temperature not lower than the Ar 3 transformation point. Finished, quenched to the temperature at which ferrite precipitates, then air-cooled, fully precipitate the ferrite, concentrate carbon in the remaining austenite phase, and then quenched to transform austenite to martensite It has both high strength by the hard second phase and excellent moldability by the ferrite phase.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の複合組織鋼板は、冷却時のフェライト変
態を促進させるためにSi又はPが添加されているため、
表面処理性又は溶接性が十分に満足できるとはいえない
場合があった。例えば、Siを多量に添加した鋼は溶融亜
鉛めっき性に劣り、また、Pを添加した鋼はスポット溶
接性が劣る場合があった。
However, in the above-described conventional composite structure steel sheet, Si or P is added in order to promote ferrite transformation during cooling.
In some cases, surface treatment properties or weldability were not sufficiently satisfactory. For example, steel to which a large amount of Si is added is inferior in hot-dip galvanizing properties, and steel to which P is added may be inferior in spot weldability.

【0006】自動車用鋼板は、防錆性、外観性向上のた
めに溶融亜鉛めっきが行われることがあり、また、組み
立て加工時にはスポット溶接が施されるため、これらの
溶融亜鉛めっき性及びスポット溶接性が良好であること
が、より望ましい。そこで、この発明は、Si及びPを多
量に添加することなく複合組織化を図った、溶融亜鉛め
っき性及びスポット溶接性に優れる複合組織鋼板を、そ
の有利な製造方法とともに提案することを目的とする。
[0006] Steel sheets for automobiles are sometimes subjected to hot-dip galvanizing in order to improve rust prevention and appearance, and spot welding is performed during assembling processing. It is more desirable that the property is good. Accordingly, an object of the present invention is to propose a composite structure steel sheet which is excellent in hot-dip galvanizing property and spot weldability and aims at a composite structure without adding a large amount of Si and P, together with its advantageous production method. I do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】発明者らは、複合組織鋼
板のめっき性及びスポット溶接性を向上させるべく研究
開発を進めた結果、従来の複合組織化方法、すなわち、
Si及びPを添加し、これにより熱間圧延後のフェライト
変態を促進させ、フェライトの粒成長を通じて所定のフ
ェライト量を確保するとともに、Cをオーステナイト中
に濃化させて、第2相をマルテンサイト組織とする複合
組織化する方法ではなく、全く別の方法により複合組織
化することにより、複合組織鋼板のめっき性及びスポッ
ト溶接性の向上を達成できることを見出し、この発明を
得るに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted research and development to improve the plating property and the spot weldability of a composite structure steel sheet, and as a result, a conventional composite structure forming method,
By adding Si and P, thereby promoting ferrite transformation after hot rolling, securing a predetermined amount of ferrite through grain growth of ferrite, and enriching C in austenite, thereby transforming the second phase into martensite. The present inventors have found that the improvement of the plating property and the spot weldability of a composite structure steel sheet can be achieved by forming a composite structure by a completely different method, not by a method of forming a composite structure.

【0008】この発明は、C:0.02〜0.1 mass%、Si:
0.1 mass%以下、Mn:1.5 〜3.0 mass%、P:0.020 ma
ss%以下及びAl:0.06mass%以下を含有し、残部は鉄及
び不可避的不純物の組成になり、かつ、ポリゴナルフェ
ライトからなる主相と、マルテンサイトが体積率90%以
上である硬質第2相とからなる組織をそなえるスポット
溶接性に優れる溶融亜鉛めっき鋼板である。
[0008] The present invention relates to a method for producing C: 0.02-0.1 mass%, Si:
0.1 mass% or less, Mn: 1.5 to 3.0 mass%, P: 0.020 ma
ss% or less and Al: 0.06 mass% or less, the balance being iron and unavoidable impurities, and a main phase composed of polygonal ferrite and a hard second phase having a martensite volume ratio of 90% or more. This is a hot-dip galvanized steel sheet having a structure consisting of phases and having excellent spot weldability.

【0009】この発明の他の態様は、C:0.02〜0.1 ma
ss%、Si:0.1 mass%以下、Mn:1.5 〜3.0 mass%、
P:0.020 mass%以下、Al:0.06mass%以下及びMo:0.
04〜0.4 mass%を含有し、残部は鉄及び不可避的不純物
の組成になり、かつ、ポリゴナルフェライトからなる主
相と、マルテンサイトが体積率90%以上である硬質第2
相とからなる組織をそなえるスポット溶接性に優れる溶
融亜鉛めっき鋼板である。
In another embodiment of the present invention, C: 0.02-0.1 ma
ss%, Si: 0.1 mass% or less, Mn: 1.5 to 3.0 mass%,
P: 0.020 mass% or less, Al: 0.06 mass% or less, and Mo: 0.
A hard secondary alloy containing 0.4 to 0.4 mass%, the balance being iron and unavoidable impurities, and a main phase composed of polygonal ferrite and a martensite having a volume fraction of 90% or more.
This is a hot-dip galvanized steel sheet having a structure consisting of phases and having excellent spot weldability.

【0010】この発明の他の態様は、C:0.02〜0.1 ma
ss%、Si:0.1 mass%以下、Mn:1.5 〜3.0 mass%、
P:0.020 mass%以下及びAl:0.06mass%以下含有し、
残部は鉄及び不可避的不純物の組成になる鋼スラブを11
00℃以下の温度に加熱し、次いで熱間圧延を仕上最終ス
タンドにおける圧下率が30%以上の条件で行い、熱間圧
延終了から0.1 秒以内に冷却を開始して冷却速度20℃/s
以上で700 ℃〜Ar3 変態点の範囲の温度まで冷却してか
ら700 ℃以上で巻取り、その後、750 〜800 ℃に加熱し
てから10℃/s以上の冷却速度でマルテンサイト変態点以
下まで冷却した後、溶融亜鉛めっきを施すことを特徴と
するスポット溶接性に優れる溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法である。
In another embodiment of the present invention, C: 0.02-0.1 ma
ss%, Si: 0.1 mass% or less, Mn: 1.5 to 3.0 mass%,
P: 0.020 mass% or less and Al: 0.06 mass% or less,
The rest consists of steel slabs with a composition of iron and unavoidable impurities.
Heat to a temperature of 00 ° C or less, then perform hot rolling under the condition that the rolling reduction in the final finishing stand is 30% or more, and start cooling within 0.1 second from the end of hot rolling to a cooling rate of 20 ° C / s.
After cooling to a temperature in the range of 700 ° C to Ar 3 transformation point above, winding at 700 ° C or more, then heating to 750 to 800 ° C, and below the martensite transformation point at a cooling rate of 10 ° C / s or more This is a method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having excellent spot weldability, wherein the hot-dip galvanized steel sheet is subjected to hot-dip galvanizing after cooling.

【0011】この発明の他の態様は、C:0.02〜0.1 ma
ss%、Si:0.1 mass%以下、Mn:1.5 〜3.0 mass%、
P:0.020 mass%以下、Al:0.06mass%以下及びMo:0.
04〜0.4 mass%を含有し、残部は鉄及び不可避的不純物
の組成になる鋼スラブを1100℃以下の温度に加熱し、次
いで熱間圧延を仕上最終スタンドにおける圧下率が30%
以上の条件で行い、熱間圧延終了から0.1 秒以内に冷却
を開始して冷却速度20℃/s以上で700 ℃〜Ar3 変態点の
範囲の温度まで冷却してから700 ℃以上で巻取り、その
後、750 〜800 ℃に加熱してから10℃/s以上の冷却速度
でマルテンサイト変態点以下まで冷却した後、溶融亜鉛
めっきを施すことを特徴とするスポット溶接性に優れる
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法である。
In another embodiment of the present invention, C: 0.02-0.1 ma
ss%, Si: 0.1 mass% or less, Mn: 1.5 to 3.0 mass%,
P: 0.020 mass% or less, Al: 0.06 mass% or less, and Mo: 0.
A steel slab containing 04 to 0.4 mass%, the balance being iron and unavoidable impurities, is heated to a temperature of 1100 ° C or less, and then hot-rolled to a final rolling stand with a rolling reduction of 30%.
Under the above conditions, start cooling within 0.1 seconds after the end of hot rolling, cool at a cooling rate of 20 ° C / s or more to a temperature in the range of 700 ° C to the Ar 3 transformation point, and wind at 700 ° C or more. Hot-dip galvanized steel sheet with excellent spot weldability, which is then heated to 750 to 800 ° C, then cooled to a temperature below the martensitic transformation point at a cooling rate of 10 ° C / s or more, and then galvanized. It is a manufacturing method of.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】この発明においては、良好なめっ
き性とスポット溶接性とを両立させるために、めっき性
やスポット溶接性劣化のおそれがあるSi量及びP量を低
減する。そして、製造過程においてスラブ加熱温度を低
くし、仕上最終スタンドの圧下率を高め、かつ、圧延直
後に急速冷却することにより、オーステナイト中のフェ
ライト変態核を多量に導入して、フェライト変態を促進
するとともに、巻取り温度を高温にすることでポリゴナ
ルフェライトを微細均一に生成させ、第2相中へのCの
濃化を促進させる。更に、溶融亜鉛めっき処理前の焼鈍
工程における加熱に引き続き、急速冷却を行うことによ
り、第2相をマルテンサイト変態させて所定の組織を得
るようにしている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, in order to achieve both good plating properties and spot weldability, the amounts of Si and P, which may deteriorate the plating properties and spot weldability, are reduced. In the manufacturing process, the slab heating temperature is lowered, the rolling reduction of the final finishing stand is increased, and by rapid cooling immediately after rolling, a large amount of ferrite transformation nuclei in austenite is introduced to promote ferrite transformation. At the same time, by setting the winding temperature to a high temperature, polygonal ferrite is finely and uniformly generated, and the enrichment of C in the second phase is promoted. Furthermore, rapid cooling is performed subsequent to the heating in the annealing step before the hot-dip galvanizing treatment, so that the second phase is transformed into martensite to obtain a predetermined structure.

【0013】この発明の鋼板の成分組成は、C:0.02〜
0.1 mass%、Si:0.1 mass%以下、Mn:1.5 〜3.0 mass
%、P:0.020mass %以下及びAl:0.06mass%以下を含
有し、残部は鉄及び不可避的不純物になる組成、又は、
C:0.02〜0.1 mass%、Si:0.1 mass%以下、Mn:1.5
〜3.0 mass%、P:0.020 mass%以下、Al:0.06mass%
以下及びMo:0.04〜0.4 mass%を含有し、残部は鉄及び
不可避的不純物の組成になる。
[0013] The composition of the steel sheet of the present invention is as follows: C: 0.02-
0.1 mass%, Si: 0.1 mass% or less, Mn: 1.5 to 3.0 mass
%, P: 0.020 mass% or less and Al: 0.06 mass% or less, with the balance being iron and unavoidable impurities, or
C: 0.02 to 0.1 mass%, Si: 0.1 mass% or less, Mn: 1.5
3.0 mass%, P: 0.020 mass% or less, Al: 0.06 mass%
The following and Mo: 0.04 to 0.4 mass% are contained, and the rest is composed of iron and inevitable impurities.

【0014】以下、この発明において成分組成範囲を限
定した理由について説明する。 ●C:0.02〜0.1 mass% Cは、二相組織中のマルテンサイトの強度及び体積分率
を高めるために必要な成分である。C量が0.02mass%に
満たないと、第2相中に十分な量のマルテンサイトが得
られない。一方、C量が0.1 mass%を超えると、スポッ
ト溶接性が劣化する。このため、Cの含有量は0.02〜0.
1 mass%とする。
Hereinafter, the reason why the composition range of the component is limited in the present invention will be described. C: 0.02 to 0.1 mass% C is a component necessary for increasing the strength and volume fraction of martensite in the two-phase structure. If the C content is less than 0.02 mass%, a sufficient amount of martensite cannot be obtained in the second phase. On the other hand, when the C content exceeds 0.1 mass%, the spot weldability deteriorates. For this reason, the content of C is 0.02-0.
1 mass%.

【0015】●Si:0.1 mass%以下 Siは、フェライト変態を促進させるとともに、フェライ
ト中の固溶Cをオーステナイト中に濃化させ、鋼の焼き
入れ性を向上させることから、従来、複合組織鋼に積極
的に添加されてきた。しかしながら、Siは、溶融亜鉛め
っき処理の前処理工程である焼鈍段階で、鋼板表面に酸
化物として析出することにより、溶融亜鉛の濡れ性を著
しく低下させ、ひいてはめっき不良を誘発するので、こ
の発明では望ましくない成分である。したがって、この
発明では、Si量を極力低下させることとし、Si含有量の
上限を0.1 mass%とする。より望ましくは、0.02mass%
以下とする。
Si: 0.1 mass% or less Si promotes ferrite transformation, and also enriches solid solution C in ferrite in austenite to improve the hardenability of steel. Has been positively added to. However, Si precipitates as an oxide on the surface of the steel sheet during the annealing step, which is a pretreatment step of the hot-dip galvanizing treatment, so that the wettability of the hot-dip zinc is significantly reduced, and as a result, poor plating is induced. Is an undesirable component. Therefore, in the present invention, the Si content is reduced as much as possible, and the upper limit of the Si content is set to 0.1 mass%. More preferably, 0.02 mass%
The following is assumed.

【0016】●Mn:1.5 〜3.0 mass% Mnは、オーステナイト形成成分であり、鋼の焼き入れ性
を十分に確保するために必要な成分である。この発明で
は、Si量を少なくしていることもあって、Mn量を多めに
する必要があり、そのためにMnは1.5 mass%以上を含有
させる。しかし、Mn含有量が3.0 mass%を超えると、鋼
板が硬化し成形性が低下する。このため、Mn含有量は1.
5 〜3.0 mass%の範囲とする。
Mn: 1.5 to 3.0 mass% Mn is an austenite-forming component and is a component necessary for ensuring sufficient hardenability of steel. In the present invention, it is necessary to increase the amount of Mn in part because the amount of Si is reduced, and therefore, Mn is contained in an amount of 1.5 mass% or more. However, if the Mn content exceeds 3.0 mass%, the steel sheet hardens and the formability decreases. Therefore, the Mn content is 1.
The range is 5 to 3.0 mass%.

【0017】●P:0.020 mass%以下 Pは、Siと同様にフェライト変態を促進させるととも
に、フェライト中の固溶Cをオーステナイト中に濃化さ
せ、鋼の焼き入れ性を向上させる作用を有することか
ら、従来の複合組織鋼板には積極的に添加されていた成
分である。しかしながら、Pはスポット溶接時にボタン
部を脆化させ、溶接強度を低下させることから、この発
明ではPをSi同様に極力低下させることとし、P含有量
の上限を0.02mass%とする。より好ましくは、0.015 ma
ss%以下である。
P: 0.020 mass% or less P promotes ferrite transformation like Si, and has the effect of concentrating solid solution C in ferrite in austenite to improve the hardenability of steel. Therefore, it is a component that has been positively added to the conventional composite structure steel sheet. However, since P embrittles the button portion during spot welding and lowers the welding strength, in the present invention, P is reduced as much as possible like Si, and the upper limit of the P content is set to 0.02 mass%. More preferably, 0.015 ma
ss% or less.

【0018】●Al:0.06mass%以下 Alは、脱酸成分として鋼中に通常添加される成分である
が、0.06mass%を超える添加量ではAl2O3 が多量に発生
し、連続鋳造工程におけるノズル詰まりや清浄度の低下
を招くので、0.06mass%を上限とした。
Al: 0.06 mass% or less Al is a component usually added to steel as a deoxidizing component. However, if the addition amount exceeds 0.06 mass%, a large amount of Al 2 O 3 is generated, and the continuous casting process is performed. In this case, the upper limit was set to 0.06 mass% because nozzle clogging and a decrease in cleanliness were caused.

【0019】以上の成分の他、この発明ではMoを必要に
応じて添加することができる。 ●Mo:0.04〜0.4 mass% Moは、マルテンサイトを生成するための臨界冷却速度を
低下させる作用を有しているので、望ましい成分であ
る。Moを添加する場合に、その添加量が0.04mass%に満
たないと所期した効果が十分に得られず、一方、0.4 ma
ss%を超えて添加しても効果は飽和する。そのため、0.
04〜0.4 mass%の範囲とする。
In addition to the above components, Mo can be added as required in the present invention. Mo: 0.04 to 0.4 mass% Mo is a desirable component because it has the effect of lowering the critical cooling rate for producing martensite. When adding Mo, if the amount of addition is less than 0.04 mass%, the intended effect cannot be sufficiently obtained.
The effect saturates even if it exceeds ss%. Therefore, 0.
The range is from 04 to 0.4 mass%.

【0020】次に、この発明の鋼板の組織について説明
すると、ポリゴナルフェライトからなる主相と、マルテ
ンサイトが体積率90%以上である硬質第2相とからなる
組織になる。この発明で対象とする熱延鋼板は複合組織
鋼であり、通常の複合組織鋼と同様にポリゴナルフェラ
イトを主相とする必要がある。ここで、主相とは体積率
で60%以上を占めることを意味し、ポリゴナルフェライ
トの体積率が組織全体の60%に満たないと、成形性が劣
化する。
Next, the structure of the steel sheet of the present invention will be described. The structure is composed of a main phase composed of polygonal ferrite and a hard second phase having a martensite content of at least 90% by volume. The hot-rolled steel sheet targeted in the present invention is a composite structure steel, and it is necessary to use polygonal ferrite as a main phase similarly to a normal composite structure steel. Here, the main phase means that the volume fraction occupies 60% or more, and if the volume fraction of the polygonal ferrite is less than 60% of the entire structure, the moldability deteriorates.

【0021】なお、この発明の鋼板の製造方法について
は後述するが、この発明では圧延条件及び圧延後の冷却
条件の限定により、オーステナイト中にフェライト変態
核を多量に導入して微細なフェライトを多量に生成さ
せ、よって必要なフェライトの体積率を得るとともに第
2相中へのCの濃化を促進させている。したがって、熱
間圧延後の冷却過程において生成するポリゴナルフェラ
イトは、平均結晶粒径が10μm 以下の微細なフェライト
であり、このポリゴナルフェライトは後工程の焼鈍工程
やめっき工程においても粒成長しない。そのため、この
発明の鋼板は、主相であるポリゴナルフェライトの平均
結晶粒径が10μm 以下であり、よって優れた成形性や耐
衝撃特性を有している。
The method for producing a steel sheet according to the present invention will be described later. However, in the present invention, a large amount of fine ferrite is introduced into austenite by introducing a large amount of ferrite transformation nuclei into austenite by limiting rolling conditions and cooling conditions after rolling. Thus, the required volume fraction of ferrite is obtained and the enrichment of C in the second phase is promoted. Therefore, polygonal ferrite produced in the cooling process after hot rolling is a fine ferrite having an average crystal grain size of 10 μm or less, and this polygonal ferrite does not grow in the subsequent annealing step or plating step. Therefore, the steel sheet of the present invention has an average crystal grain size of polygonal ferrite as a main phase of 10 μm or less, and thus has excellent formability and impact resistance.

【0022】一方、第2相は硬質の低温変態相により構
成され、通常の複合組織鋼と同様に第2相の大部分をマ
ルテンサイトとする必要がある。第2相中におけるマル
テンサイトの体積率が90%に満たないと、強度が低下し
てしまうために複合組織鋼としての有利性が損なわれ
る。
On the other hand, the second phase is composed of a hard low-temperature transformation phase, and it is necessary that most of the second phase be martensite as in the case of ordinary composite structure steel. If the volume fraction of martensite in the second phase is less than 90%, the strength is reduced and the advantage of the composite structure steel is impaired.

【0023】次に、この発明の鋼板の製造方法について
説明する。前述した成分組成範囲に調整した鋼スラブ
を、1100℃以下の温度に加熱し、次いで熱間圧延を仕上
最終スタンドにおける圧下率が30%以上の条件で行い、
熱間圧延終了から0.1 秒以内に冷却を開始して冷却速度
20℃/s以上で700 ℃〜Ar3 変態点の範囲の温度まで冷却
してから700 ℃以上で巻取り、その後、750 〜800 ℃に
加熱してから10℃/s以上の冷却速度でマルテンサイト変
態点以下まで冷却した後、溶融亜鉛めっきを施す。
Next, a method for manufacturing a steel sheet according to the present invention will be described. The steel slab adjusted to the component composition range described above is heated to a temperature of 1100 ° C. or less, and then hot rolling is performed at a reduction ratio of 30% or more in the final finishing stand,
Start cooling within 0.1 seconds after the end of hot rolling
After cooling to a temperature in the range of 700 ° C to Ar 3 transformation point at 20 ° C / s or more, winding at 700 ° C or more, then heating to 750 to 800 ° C, then cooling at a cooling rate of 10 ° C / s or more. After cooling to below the site transformation point, hot-dip galvanizing is applied.

【0024】●スラブ加熱温度1100℃以下 スラブ加熱温度を低くすることにより、鋼中に未固溶の
Alが残存し、オーステナイト粒の粗大化が抑制されて仕
上圧延後の結晶粒径を微細化できる。このため、スラブ
加熱温度は1100℃以下とする。なお、スラブ加熱温度の
下限については特に限定しないが、熱間圧延をAr3 変態
点以上で終了させることが可能な温度以上にする必要が
ある。
● Slab heating temperature 1100 ° C. or lower By lowering the slab heating temperature,
Al remains, and coarsening of austenite grains is suppressed, and the crystal grain size after finish rolling can be refined. Therefore, the slab heating temperature is set to 1100 ° C. or less. The lower limit of the slab heating temperature is not particularly limited, but needs to be higher than the temperature at which hot rolling can be completed at the Ar 3 transformation point or higher.

【0025】●仕上最終スタンドにおける圧下率30%以
上 平均結晶粒径が10μm 以下のポリゴナルフェライトを得
るためには、仕上圧延最終スタンドの圧下率を30%以上
にする必要がある。このように仕上圧延最終スタンドで
強圧下圧延を行うことにより、高密度の歪が鋼中に導入
され、これがフェライト変態の核となってポリゴナルフ
ェライト結晶粒の微細化に寄与する。仕上最終スタンド
の圧下率が30%未満では、歪の導入が不十分となって必
要なフェライト体積率が得られず、かつ、ポリゴナルフ
ェライトの平均結晶粒径が10μm以下にならない。な
お、仕上圧延温度は830 〜930 ℃程度である。
In order to obtain polygonal ferrite having an average crystal grain size of 10 μm or less, the rolling reduction of the final rolling final stand must be 30% or more. By performing high-pressure rolling at the final finish rolling stand in this manner, high-density strain is introduced into the steel, which serves as a core of ferrite transformation and contributes to refinement of polygonal ferrite crystal grains. If the rolling reduction of the final finishing stand is less than 30%, the introduction of strain becomes insufficient and the required volume ratio of ferrite cannot be obtained, and the average crystal grain size of polygonal ferrite does not become 10 μm or less. The finishing rolling temperature is about 830 to 930 ° C.

【0026】●仕上圧延終了後0.1 秒以内に冷却を開始
して冷却速度20℃/s以上で冷却 仕上圧延最終スタンドで歪を導入した後は、オーステナ
イト粒の回復と粒成長を抑制するために、圧延終了直後
で冷却を開始してAr3 変態点以下まで温度降下させる必
要がある。冷却を圧延終了後0.1 秒を超えてから開始し
たり、冷却速度が20℃/s未満であると、オーステナイト
粒の回復、粒成長が生じて、微細なポリゴナルフェライ
トを得ることが難しくなる。
● Cooling is started within 0.1 second after finishing rolling, and cooling is performed at a cooling rate of 20 ° C./s or more. After strain is introduced at the final finishing rolling stand, in order to suppress recovery of austenite grains and suppress grain growth. It is necessary to start cooling immediately after the end of rolling to lower the temperature to the Ar 3 transformation point or lower. If the cooling is started more than 0.1 second after the end of the rolling, or if the cooling rate is less than 20 ° C./s, the recovery of austenite grains and the grain growth occur, making it difficult to obtain fine polygonal ferrite.

【0027】●冷却停止温度が700 ℃〜Ar3 変態点の範
囲の温度 均一微細なポリゴナルフェライトからなる主相を得るた
めには、Ar3 変態点以下で冷却を停止する必要がある。
一方、冷却停止温度が低すぎるとポリゴナルフェライト
を得られず、また、後述するように巻取り温度は、700
℃以上とする必要があることから、冷却停止温度の下限
は700 ℃とする。
[0027] ● For cooling stop temperature to obtain a main phase consisting of 700 ° C. to Ar 3 temperature uniformity fine polygonal ferrite in the range of the transformation point, it is necessary to stop the cooling below Ar 3 transformation point.
On the other hand, if the cooling stop temperature is too low, polygonal ferrite cannot be obtained, and the winding temperature is 700
Since the temperature needs to be higher than ℃, the lower limit of the cooling stop temperature is set to 700 ℃.

【0028】●巻取り温度が700 ℃以上 巻取り温度が700 ℃未満では、ポリゴナルフェライト粒
を均一に分布させることができないので、巻取り温度は
700 ℃以上とする必要がある。なお、この発明ではAr3
変態点以下700 ℃以上で冷却を停止するため、仕上圧延
機出側に設けられたランアウトテーブルの前半部分で冷
却が終了する場合が考えられるが、この場合は冷却停止
後、巻取るまでの間は空冷すればよい。この場合の冷却
停止温度は、巻取り温度700 ℃以上を確保できる程度の
温度に調整する必要がある。
If the winding temperature is 700 ° C. or higher and the winding temperature is lower than 700 ° C., the polygonal ferrite grains cannot be uniformly distributed.
It must be at least 700 ° C. In the present invention, Ar 3
In order to stop cooling at 700 ° C or lower below the transformation point, cooling may be completed in the first half of the run-out table provided on the exit side of the finishing mill. May be air-cooled. In this case, the cooling stop temperature needs to be adjusted to a temperature at which the winding temperature of 700 ° C. or more can be secured.

【0029】●750 〜800 ℃に加熱してから10℃/s以上
の冷却速度でマルテンサイト変態点以下まで冷却 巻取り後の熱延鋼板の組織は、ポリゴナルフェライトか
らなる主相と、パーライトからなる第2相とを有する。
このような組織を有する鋼板を750 〜800 ℃に加熱する
ことにより第2相をオーステナイト化し、次いで10℃/s
以上の冷却速度で冷却することにより、第2相中に所定
の体積率のマルテンサイトを得る。このような加熱、冷
却処理は、連続式溶融亜鉛めっきの前処理として通常行
われる焼鈍を兼ねて行うことができる。加熱温度が750
℃に満たないと第2相を十分にオーステナイト化でき
ず、結果として必要量のマルテンサイトを得られない。
一方、800 ℃を超えると第2相中のCの濃化が不十分と
なり、結果としてマルテンサイトを得にくくなる。ま
た、冷却速度が10℃/s未満であると、第2相中のマルテ
ンサイトの割合を90%以上とすることができない。な
お、冷却はマルテンサイト変態点以下の温度まで行う必
要があることはいうまでもない。また、この発明におけ
る熱延鋼板は、Mn含有量が多いことから、めっき性が劣
化するおそれがある場合には、前記熱処理に先立って80
0 ℃以上に加熱してMnを表面に濃化させた後に、酸洗を
行ってMn濃化相を除去しておくことが望ましい。冷却後
は溶融亜鉛めっきを施す。この溶融亜鉛めっきは、常法
に従って行えばよい。
● After being heated to 750 to 800 ° C. and cooled to a temperature below the martensite transformation point at a cooling rate of 10 ° C./s or more, the structure of the hot-rolled steel sheet after winding has a main phase composed of polygonal ferrite, And a second phase consisting of
The second phase is austenitized by heating a steel sheet having such a structure to 750 to 800 ° C, and then 10 ° C / s
By cooling at the above cooling rate, martensite having a predetermined volume ratio is obtained in the second phase. Such heating and cooling treatments can also be performed as annealing which is usually performed as a pretreatment for continuous galvanizing. Heating temperature is 750
If the temperature is lower than ° C, the second phase cannot be sufficiently austenitized, and as a result, a required amount of martensite cannot be obtained.
On the other hand, when the temperature exceeds 800 ° C., the concentration of C in the second phase becomes insufficient, and as a result, it becomes difficult to obtain martensite. If the cooling rate is less than 10 ° C./s, the ratio of martensite in the second phase cannot be 90% or more. Needless to say, the cooling needs to be performed to a temperature lower than the martensite transformation point. Further, since the hot-rolled steel sheet of the present invention has a high Mn content, if there is a possibility that the plating property may be deteriorated, the hot-rolled steel sheet may be used prior to the heat treatment.
After heating to 0 ° C. or more to concentrate the Mn on the surface, it is desirable to perform acid washing to remove the Mn-enriched phase. After cooling, hot dip galvanizing is applied. This hot-dip galvanizing may be performed according to a conventional method.

【0030】[0030]

【実施例】表1に示す種々の成分組成になる鋼スラブを
用意し、これらのスラブを表2に示す条件でスラブ加
熱、熱間圧延、冷却、巻取りを行った。次いで連続式溶
融亜鉛めっきラインで焼鈍処理をしてから、溶融亜鉛め
っき処理を片面当たり目付量50g/m2で行った。
EXAMPLES Steel slabs having various component compositions shown in Table 1 were prepared, and these slabs were subjected to slab heating, hot rolling, cooling, and winding under the conditions shown in Table 2. Next, after performing an annealing treatment in a continuous hot-dip galvanizing line, the hot-dip galvanizing treatment was performed at a basis weight of 50 g / m 2 per one surface.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】かくして得られた溶融亜鉛めっき鋼板につ
いて、組織、機械的特性、めっき性、スポット溶接性を
調べた結果を表3に示す。表中、めっき性は、鋼板を曲
げ−曲げ戻し加工後に曲げ部内側にテープを貼付け、引
き剥がした後に該テープに付着する亜鉛の量で評価し、
ほとんど付着しないものを○と評価した。また、スポッ
ト溶接性は、2枚の鋼板に重なり部を設けて、この重な
り部をスポット溶接し、このときの塵発生の有無を評価
するとともに、スポット溶接後に重なり部を引張変形さ
せて破断させ、母材部で破断したか否かで評価し、塵発
生がなく、かつ、母材部で破断したものを○と評価し
た。更に、材質評価は、引張特性と組織調査により、降
伏比(降伏強度/引張強度)が0.60以下、第2相中のマ
ルテンサイト率が90%以上のものを○と評価した。表3
から、この発明の成分組成範囲になる鋼板は、優れため
っき性及びスポット溶接性を兼ね備えることが明白であ
る。
Table 3 shows the results of examining the structure, mechanical properties, plating properties and spot weldability of the hot-dip galvanized steel sheet thus obtained. In the table, the plating property is evaluated by the amount of zinc adhering to the tape after applying a tape to the inside of the bent portion after bending the steel sheet and bending back, and peeling off the tape.
Those that hardly adhered were evaluated as ○. In addition, the spot weldability is such that an overlapped portion is provided on two steel plates, the overlapped portion is spot-welded, and the presence or absence of dust at this time is evaluated. It was evaluated based on whether or not the base material portion was broken, and those having no dust and broken at the base material portion were evaluated as ○. Further, in the evaluation of material properties, those having a yield ratio (yield strength / tensile strength) of 0.60 or less and a martensite ratio in the second phase of 90% or more were evaluated as ○ by tensile properties and microstructure examination. Table 3
Therefore, it is clear that the steel sheet having the composition range of the present invention has both excellent plating property and spot weldability.

【0034】[0034]

【表3】 [Table 3]

【0035】[0035]

【発明の効果】この発明の複合組織溶融亜鉛めっき鋼板
は、めっき性とスポット溶接性を両立させることが可能
となったことから、鋼板の用途の拡大を図ることができ
るので、その効果は大である。
EFFECT OF THE INVENTION The composite structure galvanized steel sheet of the present invention can achieve both the plating property and the spot weldability, so that the use of the steel sheet can be expanded. It is.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】C:0.02〜0.1 mass%、Si:0.1 mass%以
下、Mn:1.5 〜3.0 mass%、P:0.020 mass%以下及び
Al:0.06mass%以下を含有し、残部は鉄及び不可避的不
純物の組成になり、かつ、ポリゴナルフェライトからな
る主相と、マルテンサイトが体積率90%以上である硬質
第2相とからなる組織をそなえるスポット溶接性に優れ
る溶融亜鉛めっき鋼板。
C: 0.02 to 0.1 mass%, Si: 0.1 mass% or less, Mn: 1.5 to 3.0 mass%, P: 0.020 mass% or less;
Al: contains 0.06 mass% or less, the balance is composed of iron and unavoidable impurities, and consists of a main phase composed of polygonal ferrite and a hard second phase in which martensite has a volume fraction of 90% or more. Hot-dip galvanized steel sheet with excellent spot weldability with a fine structure.
【請求項2】C:0.02〜0.1 mass%、Si:0.1 mass%以
下、Mn:1.5 〜3.0 mass%、P:0.020 mass%以下、A
l:0.06mass%以下及びMo:0.04〜0.4 mass%を含有
し、残部は鉄及び不可避的不純物の組成になり、かつ、
ポリゴナルフェライトからなる主相と、マルテンサイト
が体積率90%以上である硬質第2相とからなる組織をそ
なえるスポット溶接性に優れる溶融亜鉛めっき鋼板。
2. C: 0.02 to 0.1 mass%, Si: 0.1 mass% or less, Mn: 1.5 to 3.0 mass%, P: 0.020 mass% or less, A
l: 0.06 mass% or less and Mo: 0.04 to 0.4 mass%, the balance being iron and unavoidable impurities, and
A hot-dip galvanized steel sheet having an excellent spot weldability and having a structure comprising a main phase made of polygonal ferrite and a hard second phase having a martensite content of 90% or more by volume.
【請求項3】C:0.02〜0.1 mass%、Si:0.1 mass%以
下、Mn:1.5 〜3.0 mass%、P:0.020 mass%以下及び
Al:0.06mass%以下含有し、残部は鉄及び不可避的不純
物の組成になる鋼スラブを1100℃以下の温度に加熱し、
次いで熱間圧延を仕上最終スタンドにおける圧下率が30
%以上の条件で行い、熱間圧延終了から0.1 秒以内に冷
却を開始して冷却速度20℃/s以上で700 ℃〜Ar3 変態点
の範囲の温度まで冷却してから700 ℃以上で巻取り、そ
の後、750 〜800 ℃に加熱してから10℃/s以上の冷却速
度でマルテンサイト変態点以下まで冷却した後、溶融亜
鉛めっきを施すことを特徴とするスポット溶接性に優れ
る溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
3. C: 0.02 to 0.1 mass%, Si: 0.1 mass% or less, Mn: 1.5 to 3.0 mass%, P: 0.020 mass% or less;
Al: Contain 0.06 mass% or less, the remainder is heated to a temperature of 1100 ° C or less, a steel slab having a composition of iron and inevitable impurities,
Next, hot rolling is performed, and the rolling reduction in the final stand is 30.
%, Start cooling within 0.1 seconds after the end of hot rolling, cool at a cooling rate of 20 ° C / s or more to a temperature in the range of 700 ° C to the Ar 3 transformation point, and then roll at 700 ° C or more. Hot-dip galvanizing with excellent spot weldability, after heating to 750 to 800 ° C, cooling to a temperature below the martensite transformation point at a cooling rate of 10 ° C / s or more, and then applying hot-dip galvanizing Steel plate manufacturing method.
【請求項4】C:0.02〜0.1 mass%、Si:0.1 mass%以
下、Mn:1.5 〜3.0 mass%、P:0.020 mass%以下、A
l:0.06mass%以下及びMo:0.04〜0.4 mass%を含有
し、残部は鉄及び不可避的不純物の組成になる鋼スラブ
を1100℃以下の温度に加熱し、次いで熱間圧延を仕上最
終スタンドにおける圧下率が30%以上の条件で行い、熱
間圧延終了から0.1 秒以内に冷却を開始して冷却速度20
℃/s以上で700 ℃〜Ar3 変態点の範囲の温度まで冷却し
てから700 ℃以上で巻取り、その後、750 〜800 ℃に加
熱してから10℃/s以上の冷却速度でマルテンサイト変態
点以下まで冷却した後、溶融亜鉛めっきを施すことを特
徴とするスポット溶接性に優れる溶融亜鉛めっき鋼板の
製造方法。
4. C: 0.02 to 0.1 mass%, Si: 0.1 mass% or less, Mn: 1.5 to 3.0 mass%, P: 0.020 mass% or less, A
l: 0.06 mass% or less and Mo: 0.04 to 0.4 mass%, the balance is steel and the composition of iron and unavoidable impurities is heated to a temperature of 1100 ° C or less, and then hot rolling is performed at the finishing stand. Cooling was started within 0.1 seconds from the end of hot rolling, and the cooling rate was 20%.
After cooling to a temperature in the range of 700 ° C to Ar 3 transformation point at a temperature of ℃ / s or more, winding at 700 ° C or more, then heating to 750 to 800 ° C and then a martensite at a cooling rate of 10 ° C / s or more A method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having excellent spot weldability, characterized in that hot-dip galvanizing is performed after cooling to a temperature below the transformation point.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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