JP2003277888A - 疲労き裂伝播特性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 - Google Patents
疲労き裂伝播特性に優れた高強度鋼板およびその製造方法Info
- Publication number
- JP2003277888A JP2003277888A JP2002084670A JP2002084670A JP2003277888A JP 2003277888 A JP2003277888 A JP 2003277888A JP 2002084670 A JP2002084670 A JP 2002084670A JP 2002084670 A JP2002084670 A JP 2002084670A JP 2003277888 A JP2003277888 A JP 2003277888A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel sheet
- temperature
- fatigue crack
- crack propagation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 普通鋼ないし低合金鋼の範疇で疲労き裂伝播
特性に優れる高強度鋼板およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 Ｃ：0.02％以上0.5 ％以下、Mn：0.3 ％
以上3.5 ％以下、Al：0.02％以下、Mo：0.05％以上3.0
％以下、Ｎ：0.0050％以上0.040 ％以下を含み、あるい
はさらに、Si：0.2 ％以上2.5 ％以下、Ｐ：0.02％以上
0.15％以下、Cr：0.1 ％以上1.5 ％以下、ＲＥＭ：0.00
1 ％以上0.010 ％以下のうち１種または２種以上を含む
組成になる鋼スラブを、Ａr3点以上で仕上げ圧延し、そ
の後巻取りまで平均30℃/s以上の冷却速度で冷却し、20
0 ℃〜600 ℃で巻き取る。または、前記組成になる熱延
鋼板を30％以上の圧下率で冷間圧延した後、フェライト
分率が10％以下となるフェライト- オーステナイト２相
域以上の温度まで加熱して30秒以上保持し、次いで300
℃以上600 ℃以下の温度まで平均10℃/s以上の冷却速度
で冷却して５秒以上保持したのち冷却する。
特性に優れる高強度鋼板およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 Ｃ：0.02％以上0.5 ％以下、Mn：0.3 ％
以上3.5 ％以下、Al：0.02％以下、Mo：0.05％以上3.0
％以下、Ｎ：0.0050％以上0.040 ％以下を含み、あるい
はさらに、Si：0.2 ％以上2.5 ％以下、Ｐ：0.02％以上
0.15％以下、Cr：0.1 ％以上1.5 ％以下、ＲＥＭ：0.00
1 ％以上0.010 ％以下のうち１種または２種以上を含む
組成になる鋼スラブを、Ａr3点以上で仕上げ圧延し、そ
の後巻取りまで平均30℃/s以上の冷却速度で冷却し、20
0 ℃〜600 ℃で巻き取る。または、前記組成になる熱延
鋼板を30％以上の圧下率で冷間圧延した後、フェライト
分率が10％以下となるフェライト- オーステナイト２相
域以上の温度まで加熱して30秒以上保持し、次いで300
℃以上600 ℃以下の温度まで平均10℃/s以上の冷却速度
で冷却して５秒以上保持したのち冷却する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、引張強さが440MPa
程度以上である疲労き裂伝播特性に優れた高強度鋼板お
よびその製造方法に関する。この高強度鋼板は、例えば
自動車用の足回り部品等の疲労特性を要する部品に好ま
しく適用される。
程度以上である疲労き裂伝播特性に優れた高強度鋼板お
よびその製造方法に関する。この高強度鋼板は、例えば
自動車用の足回り部品等の疲労特性を要する部品に好ま
しく適用される。
【０００２】
【従来の技術】昨今の地球環境問題からの排出ガス規制
に関連し、車体重量の軽減は極めて重要な問題である。
使用部材の高強度化は車体軽量化に有効であるが、上記
対象部品に関しては、板厚が3.2 mm程度〜7.0mm 程度が
要求され、板厚が薄くなる分、疲労特性を向上させる必
要がある。とくに足回り部品は穴拡げ成形部位が多く、
高い疲労き裂伝播停止特性が必要である。
に関連し、車体重量の軽減は極めて重要な問題である。
使用部材の高強度化は車体軽量化に有効であるが、上記
対象部品に関しては、板厚が3.2 mm程度〜7.0mm 程度が
要求され、板厚が薄くなる分、疲労特性を向上させる必
要がある。とくに足回り部品は穴拡げ成形部位が多く、
高い疲労き裂伝播停止特性が必要である。
【０００３】上記課題に対し、オーステナイト系ステン
レス鋼板においては、Moを1.0 ％以上およびＮを0.25％
以上添加した鋼で疲労き裂伝播特性が向上することが述
べられているが、普通鋼やフェライト系ステンレス鋼の
ようなフェライト系の鋼板にはそのような多量のＮは添
加不可能であり、また、自動車の足回り部品にオ−ステ
ナイト系ステンレス鋼板のように高合金で高価なステン
レス鋼を用いることは、足回り部品の製造コストが高く
なりすぎる。そのため、普通鋼で疲労き裂伝播特性が高
い鋼板の開発が要望されている。
レス鋼板においては、Moを1.0 ％以上およびＮを0.25％
以上添加した鋼で疲労き裂伝播特性が向上することが述
べられているが、普通鋼やフェライト系ステンレス鋼の
ようなフェライト系の鋼板にはそのような多量のＮは添
加不可能であり、また、自動車の足回り部品にオ−ステ
ナイト系ステンレス鋼板のように高合金で高価なステン
レス鋼を用いることは、足回り部品の製造コストが高く
なりすぎる。そのため、普通鋼で疲労き裂伝播特性が高
い鋼板の開発が要望されている。
【０００４】
【発明が開発しようとする課題】本発明は、上記要望に
応えて、普通鋼ないし低合金鋼の範疇で疲労き裂伝播特
性に優れる高強度鋼板およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
応えて、普通鋼ないし低合金鋼の範疇で疲労き裂伝播特
性に優れる高強度鋼板およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を
得るに到った。すなわち、フェライト鋼にMoとＮを所定
量添加することに加えて、Alを低減すことにより、疲労
き裂伝播下限界値が向上することを見出した。この理由
は、MoとＮがペアとなって存在することにより変形した
時の転位の入り方が変化し、変形下部組織が変化するこ
とになると推定されるが、Alの低減により、その変化が
より顕著に現れるものと考えられる。
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を
得るに到った。すなわち、フェライト鋼にMoとＮを所定
量添加することに加えて、Alを低減すことにより、疲労
き裂伝播下限界値が向上することを見出した。この理由
は、MoとＮがペアとなって存在することにより変形した
時の転位の入り方が変化し、変形下部組織が変化するこ
とになると推定されるが、Alの低減により、その変化が
より顕著に現れるものと考えられる。
【０００６】本発明は、これらの知見に基づいてなされ
たものであり、その要旨とするところは以下の通りであ
る。 （１）質量％で、Ｃ：0.02％以上0.5 ％以下、Mn：0.3
％以上3.5 ％以下、Al：0.02％以下、Mo：0.05％以上3.
0 ％以下、Ｎ：0.0050％以上0.040 ％以下を含み、残部
がFeおよび不可避的不純物からなる組成を有することを
特徴とする疲労伝播特性に優れた高強度鋼板。
たものであり、その要旨とするところは以下の通りであ
る。 （１）質量％で、Ｃ：0.02％以上0.5 ％以下、Mn：0.3
％以上3.5 ％以下、Al：0.02％以下、Mo：0.05％以上3.
0 ％以下、Ｎ：0.0050％以上0.040 ％以下を含み、残部
がFeおよび不可避的不純物からなる組成を有することを
特徴とする疲労伝播特性に優れた高強度鋼板。
【０００７】（２）前記組成にさらに質量％で、Si：0.
2 ％以上2.5 ％以下、Ｐ：0.02％以上0.15％以下、Cr：
0.1 ％以上1.5 ％以下、ＲＥＭ：0.001 ％以上0.010 ％
以下のうち１種または２種以上が付加されてなる組成を
有することを特徴とする（１）記載の疲労き裂播特性に
優れた高強度鋼板。 （３）質量％で、Ｃ：0.02％以上0.5 ％以下、Mn：0.3
％以上3.5 ％以下、Al：0.02％以下、Mo：0.05％以上3.
0 ％以下、Ｎ：0.0050％以上0.040 ％以下を含み、ある
いはさらに、Si：0.2 ％以上2.5 ％以下、Ｐ：0.02％以
上0.15％以下、Cr：0.1 ％以上1.5 ％以下、ＲＥＭ：0.
001 ％以上0.010 ％以下のうち１種または２種以上を含
む組成になる鋼スラブを、Ａr3変態点以上の仕上げ圧延
温度で熱間圧延し、その後巻取りまで平均30℃/s以上の
冷却速度で冷却し、200 ℃〜600℃で巻き取ることを特
徴とする疲労き裂伝播特性に優れた高強度熱延鋼板の製
造方法。
2 ％以上2.5 ％以下、Ｐ：0.02％以上0.15％以下、Cr：
0.1 ％以上1.5 ％以下、ＲＥＭ：0.001 ％以上0.010 ％
以下のうち１種または２種以上が付加されてなる組成を
有することを特徴とする（１）記載の疲労き裂播特性に
優れた高強度鋼板。 （３）質量％で、Ｃ：0.02％以上0.5 ％以下、Mn：0.3
％以上3.5 ％以下、Al：0.02％以下、Mo：0.05％以上3.
0 ％以下、Ｎ：0.0050％以上0.040 ％以下を含み、ある
いはさらに、Si：0.2 ％以上2.5 ％以下、Ｐ：0.02％以
上0.15％以下、Cr：0.1 ％以上1.5 ％以下、ＲＥＭ：0.
001 ％以上0.010 ％以下のうち１種または２種以上を含
む組成になる鋼スラブを、Ａr3変態点以上の仕上げ圧延
温度で熱間圧延し、その後巻取りまで平均30℃/s以上の
冷却速度で冷却し、200 ℃〜600℃で巻き取ることを特
徴とする疲労き裂伝播特性に優れた高強度熱延鋼板の製
造方法。
【０００８】（４）質量％で、Ｃ：0.02％以上0.5 ％以
下、Mn：0.3 ％以上3.5 ％以下、Al：0.02％以下、Mo：
0.05％以上3.0 ％以下、Ｎ：0.0050％以上0.040 ％以下
を含み、あるいはさらに、Si：0.2 ％以上2.5 ％以下、
Ｐ：0.02％以上0.15％以下、Cr：0.1 ％以上1.5 ％以
下、ＲＥＭ：0.001 ％以上0.010 ％以下のうち１種また
は２種以上を含む組成になる鋼スラブを熱間圧延し、次
いで、30％以上の圧下率で冷間圧延した後、フェライト
分率が10％以下となるフェライト- オーステナイト２相
域以上の温度まで加熱して該温度で30秒以上保持し、次
いで300 ℃以上600 ℃以下の温度まで平均10℃/s以上の
冷却速度で冷却して該温度で５秒以上保持したのち冷却
することを特徴とする疲労き裂伝播特性に優れた高強度
冷延鋼板の製造方法。
下、Mn：0.3 ％以上3.5 ％以下、Al：0.02％以下、Mo：
0.05％以上3.0 ％以下、Ｎ：0.0050％以上0.040 ％以下
を含み、あるいはさらに、Si：0.2 ％以上2.5 ％以下、
Ｐ：0.02％以上0.15％以下、Cr：0.1 ％以上1.5 ％以
下、ＲＥＭ：0.001 ％以上0.010 ％以下のうち１種また
は２種以上を含む組成になる鋼スラブを熱間圧延し、次
いで、30％以上の圧下率で冷間圧延した後、フェライト
分率が10％以下となるフェライト- オーステナイト２相
域以上の温度まで加熱して該温度で30秒以上保持し、次
いで300 ℃以上600 ℃以下の温度まで平均10℃/s以上の
冷却速度で冷却して該温度で５秒以上保持したのち冷却
することを特徴とする疲労き裂伝播特性に優れた高強度
冷延鋼板の製造方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】まず、本発明における鋼組成の限
定理由について述べる。 Ｃ：0.02％以上0.5 ％以下 Ｃは他元素を過剰に添加することなくＴＳ（引張強さ）
を440MPa程度以上とするために0.02％以上必要である。
しかし、Ｃが0.5 ％を超えると溶接性が著しく劣化し、
実使用に耐えないため、上限を0.5 ％とする。好ましく
は0.05〜0.3 ％である。
定理由について述べる。 Ｃ：0.02％以上0.5 ％以下 Ｃは他元素を過剰に添加することなくＴＳ（引張強さ）
を440MPa程度以上とするために0.02％以上必要である。
しかし、Ｃが0.5 ％を超えると溶接性が著しく劣化し、
実使用に耐えないため、上限を0.5 ％とする。好ましく
は0.05〜0.3 ％である。
【００１０】Mn：0.3 ％以上3.5 ％以下
MnはＴＳ440MPa程度以上を達成するために0.3 ％以上必
要である。しかし、過剰な添加は溶接性を著しく低下さ
せるため上限を3.5 ％とする。好ましくは1.0〜3.0 ％
である。 Al：0.02％以下 Alは鋼の脱酸剤として添加され、鋼の清浄度を向上させ
るのに有効な元素であり、鋼の組織微細化のためにも添
加が望ましい元素である。しかし、0.02％を超えるとMo
とＮを所定量含有させても疲労き裂伝播特性の向上が見
られなかった。従ってAlは0.02％以下とする。なお、材
質安定性からの観点からは、0.001 〜0.016 ％が好まし
い。
要である。しかし、過剰な添加は溶接性を著しく低下さ
せるため上限を3.5 ％とする。好ましくは1.0〜3.0 ％
である。 Al：0.02％以下 Alは鋼の脱酸剤として添加され、鋼の清浄度を向上させ
るのに有効な元素であり、鋼の組織微細化のためにも添
加が望ましい元素である。しかし、0.02％を超えるとMo
とＮを所定量含有させても疲労き裂伝播特性の向上が見
られなかった。従ってAlは0.02％以下とする。なお、材
質安定性からの観点からは、0.001 〜0.016 ％が好まし
い。
【００１１】Mo：0.05％以上3.0 ％以下
Moは、Ｎと複合添加しAlを所定量まで低減することによ
り疲労き裂伝播特性が向上するが、0.05％未満ではその
効果に乏しいため0.05％以上とする。一方、多量に含有
すると冷間圧延が困難になるため上限を3.0 ％とした。
好ましくは0.10 〜2.0 ％である。
り疲労き裂伝播特性が向上するが、0.05％未満ではその
効果に乏しいため0.05％以上とする。一方、多量に含有
すると冷間圧延が困難になるため上限を3.0 ％とした。
好ましくは0.10 〜2.0 ％である。
【００１２】Ｎ：0.0050％以上0.040 ％以下
Ｎは、Moと複合添加しAlを所定量まで低減することによ
り、疲労き裂伝播特性を向上させるが、0.0050％未満で
はその効果に乏しく、一方、0.040 ％超では鋼板の表面
欠陥が増加するという弊害をもたらす。よって、Ｎは0.
0050％以上0.040 ％以下とする。なお、材質安定性の観
点からは0.0070〜0.0170％がより好ましい。
り、疲労き裂伝播特性を向上させるが、0.0050％未満で
はその効果に乏しく、一方、0.040 ％超では鋼板の表面
欠陥が増加するという弊害をもたらす。よって、Ｎは0.
0050％以上0.040 ％以下とする。なお、材質安定性の観
点からは0.0070〜0.0170％がより好ましい。
【００１３】本発明では、上記必須成分元素の他、必要
に応じて適宜以下の成分元素のうち１種または２種以上
を含む鋼組成としてもよい。 Si：0.2 ％以上2.5 ％以下 Siは、不可避的不純物として、0.2 ％未満程度含有し得
るが、0.2 ％以上の含有によりＴＳを大きく上昇させる
ことができる。しかし、2.5 ％超の多量の含有は冷間圧
延性を低下させる。よって、Siは0.2 〜2.5 ％含有させ
ることが好ましい。より好ましくは0.3 〜2.0 ％であ
る。
に応じて適宜以下の成分元素のうち１種または２種以上
を含む鋼組成としてもよい。 Si：0.2 ％以上2.5 ％以下 Siは、不可避的不純物として、0.2 ％未満程度含有し得
るが、0.2 ％以上の含有によりＴＳを大きく上昇させる
ことができる。しかし、2.5 ％超の多量の含有は冷間圧
延性を低下させる。よって、Siは0.2 〜2.5 ％含有させ
ることが好ましい。より好ましくは0.3 〜2.0 ％であ
る。
【００１４】Ｐ：0.02％以上0.15％以下
Ｐは、不可避的不純物として0.02％未満程度含有し得る
が、0.02％以上の含有によりＴＳを大きく上昇させるこ
とができる。しかし、0.15％超の多量の含有は溶接性を
著しく低下させる。よって、Ｐは0.02〜0.15％含有させ
ることが好ましい。より好ましくは0.03〜0.1 ％であ
る。
が、0.02％以上の含有によりＴＳを大きく上昇させるこ
とができる。しかし、0.15％超の多量の含有は溶接性を
著しく低下させる。よって、Ｐは0.02〜0.15％含有させ
ることが好ましい。より好ましくは0.03〜0.1 ％であ
る。
【００１５】Cr：0.1 ％以上1.5 ％以下
Crは、不可避的不純物として0.1 ％未満程度含有し得る
が、0.1 ％以上の含有によりＴＳを大きく上昇させるこ
とができる。しかし、1.5 ％超の多量の含有は部品に成
形した後の電着塗装性を低下させる。よって、Crは0.1
〜1.5 ％含有させることが好ましい。より好ましくは、
0.2 〜1.0 ％である。
が、0.1 ％以上の含有によりＴＳを大きく上昇させるこ
とができる。しかし、1.5 ％超の多量の含有は部品に成
形した後の電着塗装性を低下させる。よって、Crは0.1
〜1.5 ％含有させることが好ましい。より好ましくは、
0.2 〜1.0 ％である。
【００１６】ＲＥＭ：0.001 ％以上0.010 ％以下
ＲＥＭは、不可避的不純物として0 .0001 ％程度含有し
得るが、0.001 ％以上の含有により旧γ粒径を微細化す
る効果がある。しかし、0.010 ％を超えて多量に添加し
てもその効果が飽和する。よって、ＲＥＭは0.001 〜0.
010 ％含有させることが好ましい。
得るが、0.001 ％以上の含有により旧γ粒径を微細化す
る効果がある。しかし、0.010 ％を超えて多量に添加し
てもその効果が飽和する。よって、ＲＥＭは0.001 〜0.
010 ％含有させることが好ましい。
【００１７】次に、製造方法における限定要件について
述べる。なお、当該要件以外の製造条件は常法によれば
よい。 (i) 熱延鋼板を最終製品とする場合 仕上げ圧延温度：Ａr3変態点以上 上記組成の鋼スラブを熱間圧延するが、この際Ａr3変態
点未満で仕上げ圧延を行うと疲労き裂伝播特性が低下す
るため、熱間圧延の仕上げ圧延温度はＡr3変態点以上と
した。
述べる。なお、当該要件以外の製造条件は常法によれば
よい。 (i) 熱延鋼板を最終製品とする場合 仕上げ圧延温度：Ａr3変態点以上 上記組成の鋼スラブを熱間圧延するが、この際Ａr3変態
点未満で仕上げ圧延を行うと疲労き裂伝播特性が低下す
るため、熱間圧延の仕上げ圧延温度はＡr3変態点以上と
した。
【００１８】仕上げ圧延終了から巻取り開始までの平均
冷却速度：30℃/s以上 30℃/s未満で冷却すると疲労き裂伝播特性が低下するた
め、当該冷却速度は30℃/s以上とした。 巻取り温度：200 ℃〜600 ℃ 600 ℃を超える温度で巻き取ると疲労き裂伝播特性が低
下する。また、200 ℃未満で巻き取ると鋼板形状が不安
定になる。そのため、巻取り温度は200 ℃〜600 ℃とし
た。 (ii)冷延焼鈍鋼板を最終製品とする場合 上記組成の鋼スラブを熱間圧延して熱延鋼板とし、この
熱延鋼板を冷間圧延後焼鈍して冷延鋼板とする。ここで
は、冷間圧延の素材とする熱延鋼板の熱延製造条件は常
法に従えばよく、上記(i) の要件に限定されない。
冷却速度：30℃/s以上 30℃/s未満で冷却すると疲労き裂伝播特性が低下するた
め、当該冷却速度は30℃/s以上とした。 巻取り温度：200 ℃〜600 ℃ 600 ℃を超える温度で巻き取ると疲労き裂伝播特性が低
下する。また、200 ℃未満で巻き取ると鋼板形状が不安
定になる。そのため、巻取り温度は200 ℃〜600 ℃とし
た。 (ii)冷延焼鈍鋼板を最終製品とする場合 上記組成の鋼スラブを熱間圧延して熱延鋼板とし、この
熱延鋼板を冷間圧延後焼鈍して冷延鋼板とする。ここで
は、冷間圧延の素材とする熱延鋼板の熱延製造条件は常
法に従えばよく、上記(i) の要件に限定されない。
【００１９】冷間圧下率：30％以上
30％未満の冷間圧下率で冷間圧延を行うと疲労き裂伝播
特性が低下するため、冷間圧下率は30％以上とした。 焼鈍：フェライト分率が10％以下となるフェライト- オ
−ステナイト２相域以上の温度に加熱し、該温度（焼鈍
温度という）で30秒以上保持 フェライト分率が10％を超える比較的低い温度条件で焼
鈍すると疲労き裂伝搬特性が低下するため、フェライト
分率含有量10％以下となるフェライト- オ−ステナイト
２相域以上の温度に加熱するものとした。なお、現状の
設備では焼鈍温度の上限は概ね950 ℃である。また、フ
ェライトから変態するオ−ステナイト量をほぼ飽和させ
材質を安定させるためには、30秒以上の保持を要する。
なお、900 秒を超えて保持してもその効果は変わらずコ
ストアップとなるため、保持時間は30〜900 秒とするの
が好ましい。
特性が低下するため、冷間圧下率は30％以上とした。 焼鈍：フェライト分率が10％以下となるフェライト- オ
−ステナイト２相域以上の温度に加熱し、該温度（焼鈍
温度という）で30秒以上保持 フェライト分率が10％を超える比較的低い温度条件で焼
鈍すると疲労き裂伝搬特性が低下するため、フェライト
分率含有量10％以下となるフェライト- オ−ステナイト
２相域以上の温度に加熱するものとした。なお、現状の
設備では焼鈍温度の上限は概ね950 ℃である。また、フ
ェライトから変態するオ−ステナイト量をほぼ飽和させ
材質を安定させるためには、30秒以上の保持を要する。
なお、900 秒を超えて保持してもその効果は変わらずコ
ストアップとなるため、保持時間は30〜900 秒とするの
が好ましい。
【００２０】上記焼鈍完了から下記中間保持開始までの
平均冷却温度：10℃/s以上 焼鈍終了〜中間保持開始間を平均10℃/s未満で冷却する
と疲労き裂伝播特性が低下するため、この間の平均冷却
速度を10℃/s以上とした。 中間保持：300 ℃以上600 ℃以下の温度で５秒以上保持 焼鈍完了から室温まで一気に冷却すると疲労き裂伝播特
性が低下するが、この冷却の途中で鋼板の温度を保持
（中間保持という）することにより、疲労き裂伝播特性
の向上が得られる。しかし、この中間保持温度を300 ℃
未満もしくは600℃超としたのではかえって疲労き裂伝
播特性が低下するため、中間保持温度は300 ℃以上600
℃以下とした。また、中間保持の時間が５秒未満では疲
労き裂伝播特性向上効果に乏しいため、当該保持時間は
５秒以上とした。なお、600 秒を超えて保持してもその
効果は変わらずコストアップとなるため、中間保持時間
は５〜600 秒とするのが好ましい。
平均冷却温度：10℃/s以上 焼鈍終了〜中間保持開始間を平均10℃/s未満で冷却する
と疲労き裂伝播特性が低下するため、この間の平均冷却
速度を10℃/s以上とした。 中間保持：300 ℃以上600 ℃以下の温度で５秒以上保持 焼鈍完了から室温まで一気に冷却すると疲労き裂伝播特
性が低下するが、この冷却の途中で鋼板の温度を保持
（中間保持という）することにより、疲労き裂伝播特性
の向上が得られる。しかし、この中間保持温度を300 ℃
未満もしくは600℃超としたのではかえって疲労き裂伝
播特性が低下するため、中間保持温度は300 ℃以上600
℃以下とした。また、中間保持の時間が５秒未満では疲
労き裂伝播特性向上効果に乏しいため、当該保持時間は
５秒以上とした。なお、600 秒を超えて保持してもその
効果は変わらずコストアップとなるため、中間保持時間
は５〜600 秒とするのが好ましい。
【００２１】
【実施例】表１に示す組成になる鋼スラブを溶製し、表
２に示す条件で熱間圧延を施して板厚4.0 〜7.0mm の熱
延鋼板サンプルを得た。また、前記鋼スラブの一部（鋼
種Ｂ、Ｄ）について、通常の条件（仕上げ圧延温度860
〜950 ℃、巻取り温度 400〜 600℃）で熱間圧延し、得
られた熱延鋼板（板厚10.0mmまたは8.75mm）からなる冷
延用素材を表３に示す条件で冷間圧延して板厚3.0 〜7.
0mm の冷延鋼板となし、これをさらに表３に示す条件で
熱処理して冷延焼鈍鋼板サンプルを得た。なお、適正焼
鈍温度下限（フェライト分率が10％となる加熱温度）
は、前記冷延用素材から別途採取した組織観察用試片を
種々の温度で30秒保持した後、水冷し、その断面組織の
ＳＥＭ観察像を画像解析することにより得たフェライト
分率の測定データに基づいて決定した。
２に示す条件で熱間圧延を施して板厚4.0 〜7.0mm の熱
延鋼板サンプルを得た。また、前記鋼スラブの一部（鋼
種Ｂ、Ｄ）について、通常の条件（仕上げ圧延温度860
〜950 ℃、巻取り温度 400〜 600℃）で熱間圧延し、得
られた熱延鋼板（板厚10.0mmまたは8.75mm）からなる冷
延用素材を表３に示す条件で冷間圧延して板厚3.0 〜7.
0mm の冷延鋼板となし、これをさらに表３に示す条件で
熱処理して冷延焼鈍鋼板サンプルを得た。なお、適正焼
鈍温度下限（フェライト分率が10％となる加熱温度）
は、前記冷延用素材から別途採取した組織観察用試片を
種々の温度で30秒保持した後、水冷し、その断面組織の
ＳＥＭ観察像を画像解析することにより得たフェライト
分率の測定データに基づいて決定した。
【００２２】得られた熱延鋼板サンプルおよび冷延焼鈍
鋼板サンプルについて、引張特性、疲労き裂伝播下限界
値を調査した。引張特性は、JIS ５号試験片を用いてJI
S Z2241 に準拠した方法で求めた。疲労き裂伝播下限界
値は、ASTM E-647に準拠した手順で、平面ひずみかつ小
規模降伏条件で疲労き裂伝播試験を行って求めた。
鋼板サンプルについて、引張特性、疲労き裂伝播下限界
値を調査した。引張特性は、JIS ５号試験片を用いてJI
S Z2241 に準拠した方法で求めた。疲労き裂伝播下限界
値は、ASTM E-647に準拠した手順で、平面ひずみかつ小
規模降伏条件で疲労き裂伝播試験を行って求めた。
【００２３】結果を表２および表３に示す。本発明を逸
脱するサンプル（比較例）の疲労き裂下限界値がほぼ2.
5MPa・m1/2であるのに対し、本発明要件を満たすサンプ
ル（実施例）では、疲労き裂伝播下限界値が3.0MPa・m
1/2以上の高い特性を呈する。
脱するサンプル（比較例）の疲労き裂下限界値がほぼ2.
5MPa・m1/2であるのに対し、本発明要件を満たすサンプ
ル（実施例）では、疲労き裂伝播下限界値が3.0MPa・m
1/2以上の高い特性を呈する。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
【表３】
【００２７】なお、上記疲労き裂伝播試験では、平面ひ
ずみかつ小規模降伏条件を満足するために、板厚3.0 〜
7.0mm の試験片を用いて試験を行ったが、これより薄い
板厚の材料については、平面応力に近い状態となる。よ
って、ここでは実施例を示さなかった板厚3.0mm 未満の
鋼板についても、その疲労き裂伝播下限界値は表２、表
３に示した実施例と同等もしくはそれ以上となることは
明らかである。
ずみかつ小規模降伏条件を満足するために、板厚3.0 〜
7.0mm の試験片を用いて試験を行ったが、これより薄い
板厚の材料については、平面応力に近い状態となる。よ
って、ここでは実施例を示さなかった板厚3.0mm 未満の
鋼板についても、その疲労き裂伝播下限界値は表２、表
３に示した実施例と同等もしくはそれ以上となることは
明らかである。
【００２８】
【発明の効果】本発明の疲労き裂伝播特性に優れる高強
度鋼板は、普通鋼ないし低合金鋼の範疇でMo, Ｎ，Al含
有量を厳密にコントロールすることにより、ＴＳ440MPa
以上で疲労き裂伝播下限界値が3.0MPa・m1/2以上を達成
し、自動車車体の高性能化に大きく寄与するという優れ
た効果を奏する。
度鋼板は、普通鋼ないし低合金鋼の範疇でMo, Ｎ，Al含
有量を厳密にコントロールすることにより、ＴＳ440MPa
以上で疲労き裂伝播下限界値が3.0MPa・m1/2以上を達成
し、自動車車体の高性能化に大きく寄与するという優れ
た効果を奏する。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ２２Ｃ 38/38 Ｃ２２Ｃ 38/38
(72)発明者 坂田 敬
千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製
鉄株式会社技術研究所内
Ｆターム(参考） 4K037 EA01 EA05 EA06 EA11 EA15
EA16 EA17 EA18 EA23 EA27
EA28 EA36 EB06 EB08 EB09
FC04 FC07 FD04 FE01 FE02
FE06 FG01 FH01 FJ06 FK03
FK08 HA00 JA06
Claims (4)
- 【請求項１】 質量％で、Ｃ：0.02％以上0.5 ％以下、
Mn：0.3 ％以上3.5％以下、Al：0.02％以下、Mo：0.05
％以上3.0 ％以下、Ｎ：0.0050％以上0.040％以下を含
み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成を有す
ることを特徴とする疲労伝播特性に優れた高強度鋼板。 - 【請求項２】 前記組成にさらに質量％で、Si：0.2 ％
以上2.5 ％以下、Ｐ：0.02％以上0.15％以下、Cr：0.1
％以上1.5 ％以下、ＲＥＭ：0.001 ％以上0.010 ％以下
のうち１種または２種以上が付加されてなる組成を有す
ることを特徴とする請求項１記載の疲労き裂播特性に優
れた高強度鋼板。 - 【請求項３】 質量％で、Ｃ：0.02％以上0.5 ％以下、
Mn：0.3 ％以上3.5％以下、Al：0.02％以下、Mo：0.05
％以上3.0 ％以下、Ｎ：0.0050％以上0.040％以下を含
み、あるいはさらに、Si：0.2 ％以上2.5 ％以下、Ｐ：
0.02％以上0.15％以下、Cr：0.1 ％以上1.5 ％以下、Ｒ
ＥＭ：0.001 ％以上0.010 ％以下のうち１種または２種
以上を含む組成になる鋼スラブを、Ａr3変態点以上の仕
上げ圧延温度で熱間圧延し、その後巻取りまで平均30℃
/s以上の冷却速度で冷却し、200 ℃〜600 ℃で巻き取る
ことを特徴とする疲労き裂伝播特性に優れた高強度熱延
鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 質量％で、Ｃ：0.02％以上0.5 ％以下、
Mn：0.3 ％以上3.5％以下、Al：0.02％以下、Mo：0.05
％以上3.0 ％以下、Ｎ：0.0050％以上0.040％以下を含
み、あるいはさらに、Si：0.2 ％以上2.5 ％以下、Ｐ：
0.03％以上0.15％以下、Cr：0.1 ％以上1.5 ％以下、Ｒ
ＥＭ：0.001 ％以上0.010 ％以下のうち１種または２種
以上を含む組成になる鋼スラブを熱間圧延し、次いで、
30％以上の圧下率で冷間圧延した後、フェライト分率が
10％以下となるフェライト- オーステナイト２相域以上
の温度まで加熱して該温度で30秒以上保持し、次いで30
0 ℃以上600 ℃以下の温度まで平均10℃/s以上の冷却速
度で冷却して該温度で５秒以上保持したのち冷却するこ
とを特徴とする疲労き裂伝播特性に優れた高強度冷延鋼
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002084670A JP2003277888A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 疲労き裂伝播特性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002084670A JP2003277888A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 疲労き裂伝播特性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003277888A true JP2003277888A (ja) | 2003-10-02 |
Family
ID=29231901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002084670A Pending JP2003277888A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 疲労き裂伝播特性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003277888A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104245987A (zh) * | 2012-04-24 | 2014-12-24 | 株式会社神户制钢所 | 冷加工用机械结构用钢及其制造方法 |
-
2002
- 2002-03-26 JP JP2002084670A patent/JP2003277888A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104245987A (zh) * | 2012-04-24 | 2014-12-24 | 株式会社神户制钢所 | 冷加工用机械结构用钢及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2465961B1 (en) | High-strength steel sheets and processes for production of the same | |
| JP4470701B2 (ja) | 加工性および表面性状に優れた高強度薄鋼板およびその製造方法 | |
| JP5146051B2 (ja) | 靭性および変形能に優れた板厚：２５ｍｍ以上の高強度鋼管用鋼材およびその製造方法 | |
| JP5321605B2 (ja) | 延性に優れる高強度冷延鋼板およびその製造方法 | |
| KR20140138854A (ko) | 건축 구조 부재용 각형 강관용 두꺼운 열연 강판 및 그 제조 방법 | |
| JPH1171635A (ja) | 耐衝撃特性に優れた高強度高加工性冷延鋼板 | |
| JP4586449B2 (ja) | 曲げ性および伸びフランジ性に優れた超高強度冷延鋼板およびその製造方法 | |
| WO2013094130A1 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
| JP3301348B2 (ja) | 熱延高張力鋼板の製造方法 | |
| JP2007254797A (ja) | 母材部および電縫溶接部の靱性に優れた厚肉電縫鋼管およびその製造方法 | |
| EP2623625B1 (en) | Steel plate for pipe line, having excellent hydrogen induced crack resistance, and preparation method thereof | |
| JP2004043856A (ja) | 低降伏比型鋼管 | |
| JP4333379B2 (ja) | 加工性、表面性状および板平坦度に優れた高強度薄鋼板の製造方法 | |
| JP2003253385A (ja) | 高速変形特性および曲げ特性に優れた冷延鋼板およびその製造方法 | |
| JP2008297570A (ja) | 低降伏比鋼板 | |
| JP4848960B2 (ja) | 薄肉低降伏比高張力鋼板およびその製造方法 | |
| US11718887B2 (en) | Ferrite-based stainless steel having excellent impact toughness, and method for producing same | |
| JP2009030081A (ja) | 高張力冷延鋼板およびその製造方法 | |
| JPH10251794A (ja) | プレス成形性と表面性状に優れた構造用熱延鋼板およびその 製造方法 | |
| JP7437509B2 (ja) | 降伏比に優れた高強度熱延鋼板及びその製造方法 | |
| JPH0213013B2 (ja) | ||
| JP4430511B2 (ja) | 穴拡げ性に優れた高強度冷延薄鋼板の製造方法 | |
| KR102463485B1 (ko) | 페라이트계 스테인리스 강판, 및 그 제조 방법 그리고 페라이트계 스테인리스 부재 | |
| JP6225733B2 (ja) | 高強度熱延鋼板およびその製造方法 | |
| JP4432725B2 (ja) | 伸びフランジ性に優れたＣｒ含有高強度冷延鋼板およびその製造方法 |