JP2005281867A - 加工性と形状凍結性に優れた鋼板とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 質量%で、
C:0.04%以下、Si:0.6%未満、Mn:0.5〜3.0%、P:0.15%以下、S:0.03%以下、Al:0.50%以下、N:0.01%以下、Mo:0.01〜1.0%を含み、残部がFeおよび不可避的不純物から成る鋼組成を有し、金属組織が、残留オーステナイトを体積率で0.5%以上10%未満を含み、残部がフェライトと、ベイナイトおよび/またはマルテンサイトの硬質相とから成る複合組織であり、降伏点が300MPa以下である高強度冷延鋼板である。
Description
(1)質量%で、
C:0.04%以下、Si:0.6%未満、Mn:0.5〜3.0%、P:0.15%以下、S:0.03%以下、Al:0.50%以下、N:0.01%以下、Mo:0.01〜1.0%を含み、残部がFeおよび不可避的不純物から成る鋼組成を有し、金属組織が、残留オーステナイトを体積率で0.5%以上10%未満を含み、残部がフェライトと、ベイナイトおよび/またはマルテンサイトの硬質相とから成る複合組織であり、降伏点が300MPa以下であることを特徴とする高強度冷延鋼板、
(2)降伏点が280MPa以下である(1)項記載の高強度冷延鋼板、
(3)降伏点が250MPa以下である(1)項記載の高強度冷延鋼板、
(4)圧延方向に対し直角方向の引張試験によって、2%引張り予歪みの加工硬化量とBH量がそれぞれ30MPa以上で、降伏比が75%以下である(1)〜(3)項のいずれかに記載の高強度冷延鋼板、
(5)鋼組成におけるSi含有量が0.4%以下である、(1)〜(4)のいずれかに記載の高強度冷延鋼板、
(6)鋼組成がさらにCr:1.5%未満を含む、(1)〜(5)項のいずれかに記載の高強度冷延鋼板、
(7)鋼組成がさらにTi:0.05%以下を含む、(1)〜(6)項のいずれかに記載の高強度冷延鋼板、
(8)鋼組成がさらにB:0.01%以下を含む、(1)〜(7)のいずれかに記載の高強度冷延鋼板、
(9)(1)〜(8)項のいずれかに記載の高強度冷延鋼板に亜鉛系めっき皮膜をさらに設けた高強度亜鉛系めっき鋼板、
(10)(1)〜(8)項のいずれかに記載の鋼組成を有する鋼片を鋳造し、直接あるいは1300℃以下に加熱後熱間粗圧延を施し、そのまま又は再加熱あるいは保定後、熱間仕上圧延を開始し、780℃以上で仕上圧延を終了し、平均冷却速度3℃/s以上で750℃以下まで冷却後巻き取り、そのまま又はスケール除去後冷間圧延を施し、焼鈍温度700℃以上に加熱後平均冷却速度3℃/s以上で600℃以下まで冷却してから450 〜600℃の間で10秒以上保持し、さらに冷却して溶融亜鉛めっきを施すことを特徴とする高強度亜鉛系めっき鋼板の製造方法、
(11)(1)〜(8)項のいずれかに記載の鋼組成を有する鋼片を鋳造し、直接あるいは1300℃以下に加熱後熱間粗圧延を施し、そのまま又は再加熱あるいは保定後、熱間仕上圧延を開始し、780℃以上で仕上圧延を終了し、平均冷却速度3℃/s以上で750℃以下まで冷却後巻き取り、そのまま又はスケール除去後冷間圧延を施し、焼鈍温度700℃以上に加熱後平均冷却速度3℃/s以上で600℃以下まで冷却してから450 〜600℃の間で10秒以上保持し、さらに冷却して溶融亜鉛めっきを施し、合金化処理を施すことを特徴とする高強度亜鉛系めっき鋼板の製造方法、
(12)上記(1)〜(8)項のいずれかに記載の鋼組成を有する鋼片を鋳造し、直接あるいは1300℃以下に加熱後、熱間粗圧延を実施し、そのまま又は再加熱あるいは保定後、熱間仕上圧延を開始し、780℃以上で仕上圧延を終了し、平均冷却速度3℃/s以上で750℃以下まで冷却後巻き取り、そのまま又はスケール除去後冷間圧延を施し、焼鈍温度700℃以上に加熱後、平均冷却速度3℃/s以上で600℃以下まで冷却をしてから、250〜600℃の間で10秒以上保持し冷却することを特徴とする高強度鋼板の製造方法、
(13)(12)項に記載の方法により得られた鋼板の表面に亜鉛を主体とした金属または合金の電気めっきを施すことを特徴とする高強度亜鉛系めっき鋼板の製造方法
である。
C:Cは複合組織および残留オーステナイトを得るのに必要な元素である。しかしながら、その含有量が0.04%を超えると鋼板の降伏強度が高すぎ、自動車パネル用途には適さない。したがってC含有量は0.04%以下と定めた。好ましくは0.001 %以上0.04%以下、さらに好ましくは0.005 %以上0.04%以下、さらに好ましくは0.01%以上0.04%以下である。
N:Nは拡散速度が速いため常温時効劣化を大きくする。したがってその含有量は少ないほうが好ましく、上限を0.01%と定めた。
金属組織として残留オーステナイトを体積率で (以下、金属組織を表わす「%」は体積率を意味する。)0.5%以上10%未満含有する。複合組織鋼板のr値が低く成形性に劣るという問題は、残留オーステナイトのTRIP効果(歪誘起変態塑性)により、伸びが向上することで改善される。その効果を得るためには残留オーステナイトは0.5%以上必要である。またTRIP効果により高い加工硬化が得られるため、耐デント性に有効な2%引張り予歪みの加工硬化量も高くなる。しかしながら、その体積率が10%以上では高い加工硬化が高い歪みまで過度に得られるため、強度が高くなりすぎて延性が低下するとともに、表面品質を悪化させる降伏点伸び(YPE)が発生しやすくなる。好ましい範囲は0.5%以上、5%以下、さらに好ましくは0.5%以上、4%以下である。
(C)熱間圧延条件
熱間圧延条件は、連続鋳造後直接、またはスラブを1300℃以下に加熱あるい保定後熱間粗圧延を開始し、熱間粗圧延終了後、そのまま直接、または、必要に応じて粗バーに再加熱あるいは温度保定を施して仕上げ圧延を開始し、780 ℃以上で仕上圧延を終了して、平均冷却速度3℃/s以上で750 ℃以下まで冷却後、巻取りを行う。
仕上温度は780 ℃を下回ると不適正な集合組織の量が熱延鋼板で増えるため最終製品のr値が低下して好ましくない。好ましい仕上温度は、820℃以上、さらに好ましくは850℃以上である。
熱間圧延後スケール除去して必要に応じて冷間圧延を行う。スケール除去は酸洗にて行うのが一般的である。またスケール除去の前、または後でスキンパスやレベラーによる平坦矯正を行っても何ら問題ない。冷間圧延は常法にしたがって実施されるが、圧下率は40%以上が適正な集合組織を得るためには好ましい。
保持後はそのまま、あるいは溶融亜鉛めっきを施すか、またはさらに鉄−亜鉛の合金化処理を施してから3℃/s以上で冷却するのが好ましい。冷却速度が3℃/s未満では冷却過程でオーステナイトがパーライトやセメンタイトに分解してしまうため、常温時効性の良好な複合組織が得られない。
本例では、表1に示す化学組成の鋼を実験室で溶解し、80mm厚のスラブを製造した。
得られたスラブに表2に示す条件で3mm厚まで熱間圧延を行った。この熱間圧延における粗圧延は各パス間で5秒以上あけて4パス圧延し30mm厚の粗バーを製造してシミュレートした。仕上圧延は、各パス間5秒以内3パス圧延にて、熱延鋼板を製造した。一部の条件では粗圧延出側温度より仕上げ圧延入側温度を高くするために、粗バーを誘導加熱により60秒以内加熱した。仕上圧延後、巻取温度に相当する温度まで水スプレーにて冷却してから、その温度の炉に装入し、20℃/ 時で300 ℃以下まで炉冷し、巻き取りをシミュレートした。
引張り特性は圧延方向に対して直角方向に採取したJIS 5号引張り試験片で調査した。さらに、2%予歪みでの加工硬化量 (WH量) と2%予歪み後の応力と170 ℃×20分の熱処理を加えた後の降伏点の応力差 (BH量) を測定した。
金属組織はナイタル液を使って腐食後、光学顕微鏡およびSEM にて試料表面を観察し、特定が困難な場合はTEM にて観察し、金属組織を特定した。また残留オーステナイト量は板厚1/4 の位置でX線にて測定した。
表3に示すように、本発明鋼は、YPが300MPa以下、70℃×14日の時効においてYPE が0.3 %以下、伸びの低下量が2%以下の良好な常温時効性を示した。またWH量およびBH量とも高い値が得られ、耐デント性に優れることが分かる。
Claims (9)
- 質量%で、
C:0.04%以下、Si:0.6%未満、Mn:0.5〜3.0%、P:0.15%以下、S:0.03%以下、Al:0.50%以下、N:0.01%以下、Mo:0.01〜1.0%を含み、残部がFeおよび不可避的不純物から成る鋼組成を有し、金属組織が、残留オーステナイトを体積率で0.5%以上10%未満を含み、残部がフェライトと、ベイナイトおよび/またはマルテンサイトの硬質相とから成る複合組織であり、降伏点が300MPa以下であることを特徴とする高強度冷延鋼板。 - 前記降伏点が280MPa以下である請求項1記載の高強度冷延鋼板。
- 前記降伏点が250MPa以下である請求項1記載の高強度冷延鋼板。
- 圧延方向に対し直角方向の引張試験によって、2%引張り予歪みの加工硬化量とBH量がそれぞれ30MPa以上で、降伏比が75%以下である請求項1〜3のいずれかに記載の高強度冷延鋼板。
- 前記鋼組成におけるSi含有量が0.4%以下である、請求項1〜4のいずれかに記載の高強度冷延鋼板。
- 前記鋼組成がさらにCr:1.5%未満を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の高強度冷延鋼板。
- 前記鋼組成がさらにTi:0.05%以下を含む、請求項1〜6のいずれかに記載の高強度冷延鋼板。
- 前記鋼組成がさらにB:0.01%以下を含む、請求項1〜7のいずれかに記載の高強度冷延鋼板。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の高強度冷延鋼板に亜鉛系めっき皮膜をさらに設けた高強度亜鉛系めっき鋼板。
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