JP2002309345A - 焼入れ後の衝撃特性に優れる薄鋼板およびその製造方法 - Google Patents

焼入れ後の衝撃特性に優れる薄鋼板およびその製造方法

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JP2002309345A JP2001268316A JP2001268316A JP2002309345A JP 2002309345 A JP2002309345 A JP 2002309345A JP 2001268316 A JP2001268316 A JP 2001268316A JP 2001268316 A JP2001268316 A JP 2001268316A JP 2002309345 A JP2002309345 A JP 2002309345A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼入れ条件による変動が小さく、焼入れ後の
衝撃特性に優れる薄鋼板を提供する。 【解決手段】 mass%で、C:0.10〜0.37
%、Si:1.0%以下、Mn:2.5%以下、P:
0.10%以下、S:0.03%以下、sol.Al:
0.01〜0.10%、N:0.0005〜0.005
0%、Ti:0.005〜0.05%、B:0.000
3〜0.0050%を含有し、またはさらに、mass
%で、Ni、Cr、Moの1種または2種以上を合計
で、1.0%以下を含有し、B(10.8/14)N*
≧0.0005%(N*=N−(14/48)Ti、但
し、右辺≦0の場合、N*=0)を満足し、鋼中析出物
であるTiNの平均粒径が0.06〜0.30μmであ
り、かつ焼入れ後の旧オーステナイト粒径が2〜25μ
mである焼入れ後の衝撃特性に優れる薄鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の構造部品
等に使用される薄鋼板およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、ドアインパクトビームやセンター
ピラー等の自動車構造部品として、軽量かつ高耐久性の
観点から980MPa以上の高強度の鋼板が使用されて
いる。しかし、これらの部品は成形性が厳しいため、上
記高強度の鋼板を使用した場合、割れや形状不良の問題
が多く、また、素材コストも高い。
【0003】近年では、このような問題を背景に440
MPaレベルの低強度の薄鋼板を用いて成形を行い、高
周波焼入れ等により高強度化が図られている。このよう
な例として、「まてりあ、第37巻、第6号(199
8)」では、センターピラーリンフォースメントやフロ
ントクロスメンバー等において、それぞれ、440MP
a、390MPaの鋼板を用いて高周波焼入れにより高
強度化している。そして、表面が3次元形状をしている
部品に対し、高周波焼入れを行うに際して焼入れコイル
をロボットに支持させ、これを部品形状に沿って精密に
移動させながら焼入れを行う方法を新規に開発してい
る。
【0004】また、後熱処理により高強度化する技術と
しては、特開昭60−238424号公報において、レ
ーザー照射による部分強化の方法が開示されている。
【0005】特開平7−126807号公報では、高エ
ネルギー密度ビーム照射により強化する技術が開示され
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、「まて
りあ、第37巻、第6号(1998)」に記載の技術
は、焼入れ条件の変動を小さくするため、莫大な設備投
資が必要となっている。
【0007】特開昭60−238424号公報に記載の
技術は、レーザ照射部は極く僅かであり、部材の強度上
昇には長時間を要する。また、設備投資も莫大となりコ
スト増を招く。
【0008】特開平7−126807号公報に記載の技
術は、局所的な強化を行うだけであるため、得られる強
度レベルも710MPa程度に過ぎない。
【0009】このように、焼入れ安定性に優れ、かつ焼
入れ後の衝撃特性に優れる鋼板は未だ提案されてないの
が現状である。
【0010】よって、本発明は、焼入れ条件による変動
が小さく、焼入れ後の衝撃特性に優れる薄鋼板およびそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らが上記目的を
達成するために、鋭意研究を重ねた結果、以下のことを
見出した。
【0012】加熱温度が1000℃以下、特に950
℃以下での焼入れ性に対しては、成分組成が大きく影響
し、C、Bの添加が必須である。
【0013】焼入れ後の衝撃特性に対しては、析出物
の粒径、ミクロ組織の影響が大きく、Ti含有鋼におい
て、TiNの形態が加熱時のオーステナイト粒径を大き
く変化させ、TiNが微細に析出している場合、著しく
オーステナイト粒径が微細化するため、冷却時にフェラ
イトが部分的に生成してしまいフェライトとオーステナ
イト界面で亀裂が伸展しやすくなり衝撃特性が低下す
る。
【0014】さらに、高周波加熱後の冷却までの時間
の変動といった焼入れ条件の変動に対しては、B−(1
0.8/14)N*の影響が大きく、B−(10.8/
14)N*が小さい場合、高周波加熱後の冷却時にフェ
ライトが生成し、オーステナイト粒径が細粒化した場合
と同じくフェライトとオーステナイトとの界面で亀裂が
伸展しやすくなり衝撃特性が低下する。
【0015】本発明はかかる知見に基づきなされたもの
で、鋼成分としてmass%で、C:0.10〜0.3
7%、Si:1%以下、Mn:2.5%以下、P:0.
1%以下、S:0.03%以下、sol.Al:0.0
1〜0.1%、N:0.0005〜0.0050%、T
i:0.005〜0.05%、B:0.0003〜0.
0050%を含有し、 B−(10.8/14)N*≧0.0005% (N*=N−(14/48)Ti、但し、右辺≦0の場
合、N*=0) を満足し、鋼中析出物であるTiNの平均粒径が0.0
6〜0.30μmであり、かつ焼入れ後の旧オーステナ
イト粒径が2〜25μmであることを特徴とする焼入れ
後の衝撃特性に優れる薄鋼板である。
【0016】この発明において、さらに、鋼成分として
mass%で、Ni、Cr、Moの1種以上を、合計で
1%以下含有することを特徴とする焼入れ後の衝撃特性
に優れる薄鋼板とすることもできる。
【0017】上記の発明の薄鋼板を得ることができる製
造方法の発明は、上記の鋼成分を有する鋼を、巻取温度
720℃以下で熱間圧延することを特徴とする焼入れ後
の衝撃特性に優れる薄鋼板の製造方法である。
【0018】この発明においてさらに、熱延鋼板を酸洗
した後、640℃以上Ac1変態点以下で球状化焼鈍す
ることを特徴とする焼入れ後の衝撃特性に優れる薄鋼板
の製造方法とすることもできる。
【0019】これらの製造方法の発明においてさらに、
冷圧率30%以上で冷間圧延を行い、その後、600℃
以上Ac1変態点以下で焼鈍することを特徴とする焼入
れ後の衝撃特性に優れる薄鋼板の製造方法とすることも
できる。
【0020】まず、鋼板の鋼成分について限定理由を説
明する。
【0021】C: 0.10〜0.37% Cは、焼入れ後の強度を得るための重要な元素であり、
980MPa以上を得るには少なくとも0.10%以上
が必要である。しかし、0.37%を超えて添加すると
強度は得られるものの衝撃特性が著しく低下する。従っ
て、本発明においてCの添加範囲は0.10%〜0.3
7%とする。優れた衝撃特性を得るには0.30%以下
が好ましい。
【0022】Si: 1%以下 Siは焼入れ性を向上させるとともに固溶強化により強
度を上昇させる元素である。しかし、1%を超えて添加
すると、熱延板において偏析帯であるバンド組織が著し
くなるため衝撃特性が劣化する。従って、本発明におい
てはSiの添加範囲は1%以下とする。また、優れた衝
撃特性を得るには0.5%以下が好ましい。また、優れ
た衝撃特性を得るには0.5%以下が好ましい。
【0023】Mn: 2.5%以下 Mnは焼入れ性を向上させるとともに固溶強化により強
度を上昇させる元素である。しかし、2.5%を超える
添加は、偏析帯であるマンガンバンドの生成が顕著とな
り衝撃特性が劣化する。従って、本発明においてMnの
添加範囲は2.5%以下とする。また、優れた衝撃特性
を得るには1.5%以下が好ましい。
【0024】P: 0.1%以下 Pは焼入れ性を向上させるとともに固溶強化により強度
を上昇させる元素である。しかし、Pは粒界に偏析し衝
撃特性を低下させる元素でもある。B添加により粒界偏
析は抑制されるが、それでもPの0.1%を超える添加
は粒界脆化を招き衝撃特性が劣化する。よって、本発明
においてはPの添加範囲は0.1%以下とする。また、
優れた衝撃特性を得るには0.05%以下が好ましい。
【0025】S: 0.03%以下 Sは、硫化物を形成し衝撃特性を低下させるため、低減
しなければならない元素である。含有量が0.03%を
超える場合、衝撃特性が著しく劣化するため、0.03
%以下に抑制しなければならない。よって、本発明にお
いてSの添加範囲は0.03%以下とする。なお、優れ
た衝撃特性を得るには0.02%以下が好ましい。
【0026】sol.Al: 0.01〜0.1% sol.Alは脱酸剤として用い鋼の清浄度を向上させ
る元素である。0.01%未満の添加は、清浄度が低下
し介在物が増大し、衝撃特性を低下させる。一方、0.
1%を越える添加はAlNの形成が顕著となり、焼入れ
時のオーステナイトが微細化し冷却時にフェライトが生
成してしまい衝撃特性が劣化する。よって、本発明にお
いてsol.Alの添加範囲は0.01%〜0.1%と
する。なお、優れた衝撃特性を得るには0.03%〜
0.07%が好ましい。
【0027】N: 0.0005〜0.0050% NはTiNを形成し加熱時のオーステナイトの粒成長を
抑制し衝撃特性を向上させる重要な元素であり、少なく
とも0.0005%以上が必要である。一方、0.00
50%を越える添加はTiNのみならずBN、AlNの
形成も顕著となり、焼入れ時のオーステナイトが微細化
し冷却時にフェライトが生成してしまい衝撃特性が劣化
する。よって、本発明においてNの添加範囲は0.00
05%〜0.0050%とする。
【0028】Ti: 0.005〜0.05% Tiは、NとTiNを形成し、オーステナイト粒の粗大
化を抑制し、衝撃特性を向上させる重要な元素である。
しかし、添加量が0.005%未満の場合、十分な効果
が得られず、0.05%を超える過剰な添加はTiCの
形成が顕著となり、低温短時間焼入れ時のオーステナイ
ト粒成長を著しく抑制し、加熱後の冷却時にフェライト
が生成し衝撃特性が劣化する。よって、本発明において
Tiの添加範囲は、0.005%〜0.05%とする。
【0029】B: 0.0003〜0.0050% Bは焼入れ性を高めるとともに、加熱後冷却時のフェラ
イト生成を抑制し衝撃特性を向上させる重要な元素であ
る。しかし、添加量が0.0003%未満の場合、十分
な効果が得られない。一方、0.0050%を超える添
加は熱間圧延の負荷が高くなり操業性が低下するととと
もに、加工性が低下する。よって、本発明においてBの
添加範囲は、0.0003%〜0.0050%とする。
なお、極めて優れた効果を得るには0.0005%〜
0.0020%が好ましい。
【0030】有効B: B−(10.8/14)N*≧
0.0005% 有効Bは、焼入れ条件の変動に対して大きな影響を及ぼ
す比率である。
【0031】有効B=B−(10.8/14)N* ここで、N*=N−(14/48)Ti (但し、右辺
≦0の場合、N*=0) そこで、焼入れ後の衝撃特性に及ぼす有効B:B−(1
0.8/14)N*の影響について調査した。
【0032】ベース成分として、C:0.15%、S
i:0.02%、Mn:0.90%、P:0.020
%、S:0.015%、sol.Al:0.035%、
Ti:0.01%とし、N:0.0018〜0.003
0%、B:0〜0.0031%、B−(10.8/1
4)N*:0〜0.0017%の化学成分を有する鋼を
溶製し、次いで、加熱温度:1200℃、熱延仕上温
度:870℃、中間温度:700℃、巻取温度:620
℃で熱延し、酸洗後、冷圧率:50%、焼鈍温度:72
0℃で1.2mmtの冷延板を製造した。
【0033】次いで、得られたサンプルについて高周波
焼入後の衝撃特性を評価した。高周波焼入れは、平板
(幅35mm×長さ300mm)に対し高周波コイルを
移動させながら加熱・焼入れを実施した。図1に高周波
焼入れの実施態様を示す。この時の加熱温度は、900
℃の低温とし、加熱時間は、900℃までの通電時間を
4秒とした。
【0034】冷却開始時間は、通常行われる即冷却とし
て0.5秒と、焼入れ安定性を評価するために1.5
秒、3秒の3パターンを実施した。
【0035】高周波焼入れ後の評価としては、シャルピ
ー衝撃試験を実施した。シャルピー衝撃試験は、図2に
示すような試験片形状にて、試験温度:−50℃、n=
3で行った。
【0036】得られた結果を図3に示す。図3より、B
−(10.8/14)N*が0.0005%以上で冷却
開始時間が3秒においても安定して高いシャルピー衝撃
吸収エネルギーが得られることがわかる。
【0037】また、B−(10.8/14)N*が0.
0005%未満の場合、焼入れ加熱時の固溶B量が十分
確保されず、加熱後の冷却開始時間の遅れるような場
合、フェライトが生成し衝撃特性の劣化を招く。
【0038】よって、生産上のバラツキを低減し安定し
て高い衝撃特性を得るために、本発明において、B−
(10.8/14)N*は0.0005%以上とする。
ただし、N*=N−(14/48)Tiであり、右辺≦
0の場合、N*=0である。
【0039】Ni、Cr、Mo: 添加する場合1種以
上を合計1%以下 Ni、Cr、Moは焼入れ性向上元素であり、1種以上
を添加しても良い。しかし、過剰な添加はコスト増を招
くため、Ni、Cr、Moの1種以上を合計で1%以下
とする。
【0040】なお、本発明において、加熱時のオ−ステ
ナイト粒の粗大化抑制のためにNbを0.1%以下、V
を0.1%以下、および延性向上のためにCaを0.0
1%以下添加しても良い。また、耐食性向上のためにC
uを1%を超えない範囲で添加しても良い。
【0041】また、本発明において、上記元素以外は実
質的にFeであり、本発明の作用効果を無くさない限
り、不可避不純物をはじめ、他の微量元素を含有するも
のが本発明の範囲に含まれ得ることを意味する。
【0042】次に、析出物について限定理由を説明す
る。
【0043】 TiN平均粒径: 0.06〜0.30μm TiNは、焼入れ加熱時のオーステナイト粒の粗大化を
抑制する析出物である。TiN平均粒径が0.06μm
未満の場合、オーステナイト粒が極めて微細となり、加
熱後の冷却時にフェライトが生成し、衝撃特性が劣化す
る。一方、0.30μmを超える粗大な析出物の場合、
オーステナイトの粒成長を抑制することができない。よ
って、本発明においてTiN平均粒径は、0.06μm
〜0.30μmとする。
【0044】次に、ミクロ組織について限定理由を説明
する。
【0045】 焼入れ後の旧オーステナイト粒径: 2〜25μm 焼入れ後の旧オーステナイト粒径、即ち焼入れ後に測定
される変態前の旧オーステナイト粒径は、衝撃特性に大
きな影響を及ぼす。旧オーステナイト粒径が2μm未満
の場合、加熱後冷却時に一部フェライトが生成しフェラ
イトとオーステナイト界面の応力集中に起因して衝撃特
性が低下する。一方、25μmを越えるような粗大粒の
場合、粒界脆化が顕著となり従来のJSC980Y(鉄
連規格)より衝撃特性が低下する。よって、本発明にお
いて焼入れ後の旧オーステナイト粒径は、2〜25μm
とする。
【0046】次に製造方法の限定理由について説明す
る。
【0047】巻取温度: 720℃以下 熱間圧延での巻取温度については、720℃を超えると
パーライトのラメラ間隔が大きくなり、焼入性が低下す
るとともに、焼入時にセメンタイトが溶け残り衝撃特性
が低下する。よって、本発明において、熱間圧延での巻
取温度は720℃以下とする。
【0048】熱延後の球状化焼鈍温度: 640℃以上
Ac1変態点以下 熱延鋼板を酸洗した後、セメンタイトを球状化し、優れ
た加工性と焼入性を得るため球状化焼鈍を行うことがで
きる。焼鈍温度が640℃未満の場合、セメンタイトの
球状化が不十分となり、効果が得られない。一方、焼鈍
温度がAc1変態点を超える場合、部分的にオーステナ
イト化して冷却中に粗大なパーライトを生成し、加工性
が低下するとともに、焼入性も低下する。また、焼入れ
時にセメンタイトが溶け残り衝撃特性が低下する。よっ
て、本発明において熱延後に球状化焼鈍を行う場合は、
焼鈍温度を640℃以上Ac1変態点以下とする。
【0049】冷間圧延時の圧下率: 30%以上 冷間圧延を行う場合の圧下率(冷圧率)は、30%未満
であると焼鈍後に未再結晶部が残るとともに、セメンタ
イトの球状化が不十分となり、軟質化が得られず加工性
が劣化する。よって、冷間圧延を行う場合の冷圧率は、
30%以上とする。冷圧率の上限は、特に規定しない
が、圧延機への負荷が大きくならないように、80%以
下とするのが好ましい。
【0050】冷間圧延後の焼鈍温度: 640℃以上又
は600℃以上Ac1変態点以下 冷間圧延後の焼鈍については、熱延後の球状化焼鈍を省
略した場合は、ここで球状化焼鈍を行う。冷間圧延後の
球状化焼鈍の焼鈍温度は、前述の熱延後の球状化焼鈍と
同様、640℃以上Ac1変態点以下とする。
【0051】熱延後の球状化焼鈍を行った場合は、ここ
で再結晶焼鈍を行う。冷間圧延後の再結晶焼鈍の焼鈍温
度は、600℃未満では未再結晶部が残り加工性が低下
する。一方、焼鈍温度がAc1変態点を超える場合、部
分的にオーステナイト化して冷却中に粗大なパーライト
を生成し、加工性が低下するとともに、焼入性も低下す
る。また、焼入れ時にセメンタイトが溶け残り衝撃特性
が低下する。よって、本発明において冷間圧延後の再結
晶焼鈍を行う場合は、焼鈍温度を600℃以上Ac1
態点以下とする。
【0052】
【発明の実施の形態】本発明において、対象とする薄鋼
板は、熱延鋼板あるいは冷延鋼板のいずれでも良い。本
発明鋼板を製造する場合、素材鋼は、例えば転炉、電気
炉等により溶製される。鋼片の製造は造塊−分塊圧延
法、連続鋳造法、薄スラブ鋳造法、ストリップ鋳造法の
いずれでも構わない。
【0053】熱延プロセスはスラブ加熱後圧延する方
法、連続鋳造後短時間の加熱処理を施してあるいは前記
加熱工程を省略して直ちに圧延する方法のいずれでもよ
いが、優れた表面品質を付与するためには、一次スケー
ルのみならず熱間圧延時に生成する二次スケールについ
ても十分に除去するのが好ましい。なお、熱間圧延中に
おいては、バーヒーターにより加熱を行ってもよい。
【0054】仕上圧延終了温度は、組織の均一性からA
3点以上とすることが好ましい。また、組織の均一化
を目的として、仕上圧延後1秒以内に200℃/秒以上
の急速冷却を行ってもよい。巻取温度は材質安定性の観
点から500℃以上とするのが好ましく、一方、上限は
スケール生成増大による酸洗性の低下から700℃以下
が好ましい。
【0055】冷延鋼板を本発明の薄鋼板として用いる場
合、冷間圧延時の圧延率(冷圧率)は80%以下とする
のが好ましい。冷圧率が80%を超えるような高い冷圧
率の場合、圧延負荷が高くなりすぎるため生産性を低下
させる。このときの冷間圧延はタンデム圧延、リバース
圧延のいずれでも良い。
【0056】なお、再結晶焼鈍を行う方法としては、連
続焼鈍、箱焼鈍、または溶融亜鉛めっき処理に先行する
連続熱処理のいずれでもよい。
【0057】本発明に係る熱延鋼板、冷延鋼板は、適
宜、表面処理(化成処理、溶融亜鉛めっき、合金化溶融
亜鉛めっき)が施されて使用されてもよい。
【0058】
【実施例】〔実施例1〕表1に示す鋼番1から13の化
学成分組成を有する鋼を溶製し、次いで表2に示す製造
条件に従って熱間圧延−焼鈍を行い、2.4mmtの熱
延板を製造した。
【0059】
【表1】
【0060】
【表2】
【0061】このようにして製造した熱延板について引
張試験(JIS5号、C方向(圧延方向に垂直))、T
iNの平均粒径測定および高周波焼入れ特性を調査し
た。
【0062】TiN平均粒径は、レプリカ法によりTi
Nを抽出し、透過電子顕微鏡により析出物を撮影し、サ
ンプル数:500個をマイクロアナライザーを用いて測
定した。
【0063】高周波焼入れは、平板(幅35mm×長さ
300mm)に対し高周波コイルを移動させながら加熱
・焼入れを実施した。図1に高周波焼入れの実施態様を
示す。この時の加熱温度は900℃の低温とし、加熱時
間は900℃までの通電時間を4秒とした。
【0064】冷却開始時間は、通常行われる即冷却とし
て0.5秒と、焼入れ安定性を評価するために3秒の2
パターンを実施した。
【0065】高周波焼入れ後の評価として、引張試験
(JIS5号、C方向(圧延方向に垂直))、シャルピ
ー衝撃試験、旧オーステナイト粒径測定を実施した。シ
ャルピー衝撃試験は、図2に示すような試験片形状に
て、試験温度:−50℃、n=3で行った。また、熱延
板の板厚を1.2mmtに研削加工し、後述の冷延板と
同一形状とした。なお、シャルピー衝撃試験値は、同一
条件で試験を実施したJSC980Yレベルの0.4k
gm以上を合格とした。
【0066】旧オーステナイト粒径は、サンプルの板厚
断面を研磨・腐食後、光学顕微鏡にてミクロ組織を撮影
し、マイクロアナライザーを用いて平均粒径を測定し
た。
【0067】上記より得られた結果を表3に示す。
【0068】
【表3】
【0069】表3より、成分、B−(10.8/14)
N*、TiN平均粒径、旧オーステナイト粒径が本範囲
内であるNo.A、B、C、E、Gは、焼入れ後の特性
として980MPa以上の強度を有し、焼入れ後の冷却
開始時間にかかわらず安定してJSC980Y以上
(0.4kgm以上)のシャルピー衝撃吸収エネルギー
が得られ、優れた衝撃特性が得られていることが明らか
となった。
【0070】特に、C、Si、Mn、P、Sが低く、s
ol.Alが0.03%〜0.07%、Bが0.000
5%〜0.0020%であるNo.A、B、Cはシャル
ピー衝撃吸収エネルギーが0.5kgm以上であり、極
めて優れた衝撃特性が得られていることがわかった。
【0071】一方、Cが本発明範囲外で低いNo.Hは
強度が低く、Cが本発明範囲外で高いNo.Iと、S
i、Pが本発明範囲外で高いNo.Jと、Mn、Sが本
発明範囲外で高いNo.Kは、シャルピー衝撃吸収エネ
ルギーが低く、衝撃特性が劣化している。
【0072】sol.Al、Nが本発明範囲外で高いN
o.Lは、旧オーステナイト粒径が本発明範囲外で小さ
く、冷却開始時間が遅い場合、シャルピー衝撃吸収エネ
ルギーが低く、衝撃特性が劣化している。
【0073】Bが本発明範囲外で低く、かつ、B−(1
0.8/14)N*が本発明範囲外であるNo.Mは、
冷却開始時間が遅い場合、フェライトが生成し衝撃特性
が劣化している。
【0074】Tiが本発明範囲外で低く、TiN平均粒
径が本発明範囲外で小さく、かつ、B−(10.8/1
4)N*が本発明範囲外であるNo.Nは、TiNの量
が少なくオーステナイト粒成長の抑制がなされず、シャ
ルピー衝撃吸収エネルギーが低く衝撃特性が劣化してい
る。
【0075】Tiが本発明範囲外で高く、かつ、TiN
平均粒径が本発明範囲外で大きいNo.Oは、旧オース
テナイト粒径が小さく、冷却開始時間が遅い場合、シャ
ルピー衝撃吸収エネルギーが低く衝撃特性が劣化してい
る。
【0076】巻取温度が本発明範囲外で高いNo.D
は、焼入時にセメンタイトが溶け残り、シャルピー衝撃
吸収エネルギーが低く衝撃特性が劣化している。
【0077】焼鈍温度が本発明範囲外で高いNo.F
は、部分的にパーライトが生成し、シャルピー衝撃吸収
エネルギーが低く衝撃特性が劣化している。
【0078】〔実施例2〕表1に示す鋼番1から13の
化学成分組成を有する鋼を溶製し、次いで表4に示す製
造条件に従って熱間圧延−冷間圧延−焼鈍を行い、1.
2mmtの冷延板を製造した。
【0079】
【表4】
【0080】このようにして製造した冷延板について、
実施例1と同様に、引張試験、TiNの平均粒径測定、
および高周波焼入れ特性を調査した。結果を表5に示
す。
【0081】
【表5】
【0082】表5より、熱延鋼板の場合と同様に、成
分、B−(10.8/14)N*、TiN平均粒径、旧
オーステナイト粒径が本範囲内であるNo.a、c、
d、e、hは、焼入れ後の特性として980MPa以上
の強度を有し、焼入れ後の冷却開始時間にかかわらず安
定してJSC980Y以上(0.4kgm以上)のシャ
ルピー衝撃吸収エネルギーが得られ、優れた衝撃特性が
得られていることが明らかとなった。
【0083】特に、C、Si、Mn、P、Sが低く、s
ol.Alが0.03%〜0.07%、Bが0.000
5%〜0.0020%であるNo.a、c、dはシャル
ピー衝撃吸収エネルギーが0.5kgm以上であり、極
めて優れた衝撃特性が得られていることがわかった。
【0084】一方、TiN平均粒径が本発明範囲外で小
さいあるNo.bは旧オーステナイト粒径が小さく、冷
却開始時間が遅い場合、シャルピー衝撃吸収エネルギー
が低く衝撃特性が劣化している。
【0085】また、Cが本発明範囲外で低いNo.iは
強度が低く、Cが本発明範囲外で高いNo.jと、S
i、Pが本発明範囲外で高いNo.kと、Mn、Sが本
発明範囲外で高いNo.l(Lの小文字)は、シャルピ
ー衝撃吸収エネルギーが低く、衝撃特性が劣化してい
る。
【0086】sol.Al、Nが本発明範囲外で高いN
o.mは、旧オーステナイト粒径が本発明範囲外で小さ
く、冷却開始時間が遅い場合、シャルピー衝撃吸収エネ
ルギーが低く、衝撃特性が劣化している。
【0087】Bが本発明範囲外で低く、かつ、B−(1
0.8/14)N*が本発明範囲外であるNo.nは、
冷却開始時間が遅い場合、フェライトが生成し衝撃特性
が劣化している。
【0088】Tiが本発明範囲外で低く、TiN平均粒
径が本発明範囲外で小さく、かつ、B−(10.8/1
4)N*が本発明範囲外であるNo.oは、TiNの量
が少なくオーステナイト粒成長の抑制がなされず、シャ
ルピー衝撃吸収エネルギーが低く衝撃特性が劣化してい
る。
【0089】Tiが本発明範囲外で高く、かつ、TiN
平均粒径が本発明範囲外で大きいNo.pは、旧オース
テナイト粒径が小さく、冷却開始時間が遅い場合、シャ
ルピー衝撃吸収エネルギーが低く衝撃特性が劣化してい
る。
【0090】巻取温度が本発明範囲外で高いNo.f
は、焼入時にセメンタイトが溶け残り、シャルピー衝撃
吸収エネルギーが低く衝撃特性が劣化している。
【0091】冷間圧延後の焼鈍温度が本発明範囲外で高
いNo.gは、部分的にパーライトが生成し、シャルピ
ー衝撃吸収エネルギーが低く衝撃特性が劣化している。
【0092】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、低
温短時間での焼入れ性に優れ、焼入れ条件による変動が
小さい焼入れ後の衝撃特性に優れる薄鋼板を得ることが
できる。 さらに、上記薄鋼板が安定して低コストで得
られるため、高強度部材として工業的に有用な効果をも
たらし、例えば、自動車構造部品として最適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】高周波焼入れの一実施態様を示す図。
【図2】シャルピー衝撃試験における試験片形状の一実
施態様を示す図。
【図3】シャルピー衝撃吸収エネルギーに及ぼす冷却開
始時間とB−(10.8/14)N*の影響を示す図。
フロントページの続き (72)発明者 中村 展之 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 占部 俊明 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 伊藤 克俊 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) 4K037 EA06 EA11 EA13 EA15 EA16 EA17 EA18 EA19 EA20 EA23 EA25 EA27 EA31 EA32 EB06 EB07 EB09 FA03 FC04 FE01 FE02 FE03 FF02 FJ04 FJ05 HA02 JA06 JA07

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼成分としてmass%で、C:0.1
    0〜0.37%、Si:1%以下、Mn:2.5%以
    下、P:0.1%以下、S:0.03%以下、sol.
    Al:0.01〜0.1%、N:0.0005〜0.0
    050%、Ti:0.005〜0.05%、B:0.0
    003〜0.0050%を含有し、 B−(10.8/14)N*≧0.0005% N*=N−(14/48)Ti、但し、右辺≦0の場
    合、N*=0 を満足し、鋼中析出物であるTiNの平均粒径が0.0
    6〜0.30μmであり、かつ焼入れ後の旧オーステナ
    イト粒径が2〜25μmであることを特徴とする焼入れ
    後の衝撃特性に優れる薄鋼板。
  2. 【請求項2】 鋼成分としてさらに、mass%で、N
    i、Cr、Moの1種以上を、合計で1%以下含有する
    ことを特徴とする請求項1記載の焼入れ後の衝撃特性に
    優れる薄鋼板。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の鋼成分を有
    する鋼を、巻取温度720℃以下で熱間圧延することに
    より、請求項1又は請求項2記載の薄鋼板を得ることを
    特徴とする焼入れ後の衝撃特性に優れる薄鋼板の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 請求項1又は請求項2記載の鋼成分を有
    する鋼を、巻取温度720℃以下で熱間圧延し、酸洗し
    た後、640℃以上Ac1変態点以下で球状化焼鈍する
    ことにより、請求項1又は請求項2記載の薄鋼板を得る
    ことを特徴とする焼入れ後の衝撃特性に優れる薄鋼板の
    製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1又は請求項2記載の鋼成分を有
    する鋼を、巻取温度720℃以下で熱間圧延し、酸洗し
    た後、冷圧率30%以上で冷間圧延し、その後、640
    ℃以上Ac1変態点以下で焼鈍することにより、請求項
    1又は請求項2記載の薄鋼板を得ることを特徴とする焼
    入れ後の衝撃特性に優れる薄鋼板の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項1又は請求項2記載の鋼成分を有
    する鋼を、巻取温度720℃以下で熱間圧延し、酸洗し
    た後、640℃以上Ac1変態点以下で球状化焼鈍し
    て、冷圧率30%以上で冷間圧延し、その後、600℃
    以上Ac1変態点以下で焼鈍することにより、請求項1
    又は請求項2記載の薄鋼板を得ることを特徴とする焼入
    れ後の衝撃特性に優れる薄鋼板の製造方法。
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