JP2008266792A - 熱延鋼板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】質量%で、C:0.02〜0.25%、Si:2.0%以下、Mn:0.3〜2.5%、P:0.2%以下、S:0.05%以下、Al:0.005〜0.5%およびN:0.01%以下を含有し、残部がFeと不純物からなり、体積率で40〜95%のベイナイト相とフェライト相とからなる組織を有し、上記フェライトの平均結晶粒径が1.2μm以上で4μm未満である熱延鋼板。上記の成分に加えてTi、Nb、V、B、Cu、Ni、Cr、Mo、Ca、REMおよびMgの中の1種以上を含んでもよい。
【選択図】なし
Description
Ti:0.2%以下、Nb:0.1%以下、V:1%以下、B:0.005%以下、Cu:1.0%以下、Ni:1.0%以下、Cr:1.0%以下およびMo:1.0%以下。
それぞれ、または2種以上の合計で0.005%以下のCa、REMおよびMg。
C:
Cは、ベイナイト生成による強度確保のために重要な元素であり、また、高温でのオーステナイトを安定化させることで熱延の仕上げ温度を低下させることができ、フェライト結晶粒の微細化を促進する。これらの効果を得るためには、0.02%以上の含有が必要であるが、過度に添加するとフェライトの析出不足や粗大な鉄炭化物の析出による加工性の劣化を招き、また溶接性も劣化する。従って、含有量の上限は0.25%とする。より好ましい含有量は、0.03〜0.2%である。
Siは、鋼の延性の低下を抑制して強度を向上させる場合に添加することが有効であるが、過度の添加はAr3点を上昇させ、フェライト粒微細化を困難にするばかりでなく、鋼板の表面性状および溶接性も劣化させるため上限を2.0%とする。Siは、積極的に添加しなくてもよいので、含有量の下限は不純物レベルでもよい。しかし、前記の効果を得たい場合には0.01%以上含有させるのが望ましい。
Mnは、ベイナイト組織の生成による強度確保のために重要な元素であり、また、高温でのオーステナイトを安定化させるので、熱間圧延の仕上げ温度を低下させることができ、フェライト結晶粒の微細化を促進する。この効果を得るには0.3%以上の含有を必要とするが、過度の添加は非金属介在物の多量析出により伸びフランジ性を劣化させるため、含有量の上限を2.5%とする。より好ましい含有量は0.5〜2.0%である。
Pは、固溶強化元素として働くので、高強度化のために添加してもよい。一方、偏析し易い元素でもあるため過度の添加は粒界偏析により加工性の低下を招く。従って、含有量の上限を0.2%とする。より好ましいのは0.1%以下、さらに好ましいのは0.05%以下である。なお、Pは積極的に添加しなくてもよいので、含有量の下限は不純物レベルでもよい。一般には、製鋼段階で0.005%程度は不可避に混入する。ただし、上記の高強度化の効果を得たいときには、0.01%以上含有させるのがよい。
Sは、硫化物系介在物を形成して加工性を低下させる不純物元素であるため、その含有量は極力少なくするのが好ましい。含有量の許容上限を0.05%とするが、一段と優れた加工性を確保するには0.008%以下とするのが好ましく、さらに好ましいのは0.003%以下である。
Alは、鋼の脱酸元素として必要であり、0.005%以上の含有が必要である。一方、過度の添加はAr3点を上昇させ、フェライト粒微細化を困難にするばかりでなく、溶接性も劣化させるため含有量の上限は0.5%とする。
Nは、鋼の加工性を低下させる不純物元素であり、その含有量は0.01%以下に抑えることが望ましい。より好ましいのは、0.006%以下である。
Tiは、Ti(C、N)として析出し鋼の強度を増加させる。また、この析出物がオーステナイトやフェライトの粗大化を抑制して、結晶粒の微細化を促進する。これらの効果を得たい場合には添加してもよい。しかし、過度に添加すると、熱延以前の加熱時に粗大なTi(C、N)が多量に発生して伸びフランジ性の劣化を招き、また、面内異方性も大きくなるため、上限を0.2%とする。好ましいのは0.15%以下である。なお、上記の効果を得るのには、0.005%以上含有させるのがよい。
Nbは、Nb(C、N)として析出し、鋼の強度を増加させ、また、この析出物がオーステナイトやフェライトの粗大化を抑制して、結晶粒の微細化を促進する。これらの効果を得たい場合には添加してもよい。しかし、過度に添加すると、熱間圧延前の加熱時に粗大なNb(C、N)が多量に発生して伸びフランジ性の劣化を招き、また、面内異方性も大きくなる。従って、含有量の上限を0.1%とする。好ましいのは0.06%以下である。なお、上記の効果を得るのには、0.005%以上含有させるのがよい。
Vは、析出強化により鋼の強度を増加させ、また、この析出物がフェライトの粗大化を抑制して、結晶粒の微細化を促進する。これらの効果を得たい場合には添加してもよい。ただし、TiおよびNbと同様の理由で、延性や加工性を阻害するので、含有量の上限を1%とする。好ましいのは0.5%以下、さらに好ましいのは0.3%以下である。なお、上記の効果を得るのには、0.01%以上含有させるのがよい。
Bは、焼入れ性を向上させて高強度化に寄与する元素であるため、添加してもよいが、過度に添加するとその効果が飽和するだけでなく、延性が低下するので、その含有量の上限を0.005%とする。なお、上記の効果を得るのには、0.0005%以上含有させるのがよい。
Cuは、固溶強化及び析出強化に有効な元素であるため添加してもよいが、過度に添加するとその効果が飽和するだけでなく、コストアップを招くので1.0%を含有量の上限とする。なお、上記の効果を得るのには、0.01%以上含有させるのがよい。
Niは、焼入れ性を向上させて所望の組織を得るために有効な元素である。また、Cuを添加する場合はスラブの粒界脆化を防止する効果もある。これらの効果を得たいときには添加してもよい。その含有量はNi≧Cu/2の範囲であることが望ましいが、過度に添加するとコストアップになるので1.0%を上限とする。Cuと併用しない場合の望ましい含有量の下限は0.01%である。
Crは、焼入れ性を向上させて所望の組織を得るために有効な元素であるため添加してもよいが、過度に添加しても効果が飽和し、また、鋼板の製造コストを上昇させることにもなるので、その含有量の上限を1.0%とする。なお、上記の効果を得るためには、0.01%以上の含有が望ましい。
Moも焼入れ性を向上させて所望の組織を得るために有効な元素であるため添加してもよいが、過度に添加しても効果が飽和し、また、鋼板の製造方法コスト増加にもなるのでその上限を1.0%とする。好ましいのは0.5%以下であり、より好ましいのは0.3%以下である。なお、上記の効果を得るためには、0.005%以上の含有が望ましい。
これらの元素はMnSの形態を制御して鋼の加工性を改善する効果を有するので、この効果を得たいときには添加してもよい。しかし、これらの元素の含有量が増えるとその効果は飽和する傾向があり、また、いずれも高価な元素であるため、単独の含有量または合計の含有量で0.005%を上限とする。上記の加工性改善の効果を得るには、単独または合計で0.0002%以上の含有が望ましい。なお、REMとは、希土類元素の総称で、YおよびScも含む。
熱延鋼板の伸びフランジ性向上の観点からは、金属組織が均質であることが好ましい。高強度と高伸びフランジ性を兼備させるためには、ベイナイト相分率の多いほうが好ましいが、硬質相であるベイナイトは延性に乏しく高延性が得られない。従って、延性向上の観点からはフェライトの体積率を増加させることが好ましいが、フェライトとベイナイトの界面の増加により、加工初期にき裂が発生する確率が高くなり伸びフランジ性が劣化する。従って、延性と伸びフランジ性との兼ね合いの観点から、ベイナイト相の最適量が決まる。
本発明の熱延鋼板は次に述べる方法で製造することができる。まず、これまでに述べた化学組成を有する鋼の鋼片(スラブ)または鋼板を素材とする。これらの素材は、連続鋳造や鋳造・分塊により得たスラブ、ストリップキャスティングにより得た鋼板などや、必要によってはそれらに熱間加工または冷間加工を加えたものである。それらが冷材であればAc3点以上の温度に再加熱して、圧延する。
Claims (4)
- 質量%で、C:0.02〜0.25%、Si:2.0%以下、Mn:0.3〜2.5%、P:0.2%以下、S:0.05%以下、Al:0.005〜0.5%およびN:0.01%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、体積率で40〜95%のベイナイト相を含有して残部がフェライト相からなる組織を有し、上記フェライトの平均結晶粒径が1.2μm以上で4μm未満であることを特徴とする熱延鋼板。
- 質量%で、C:0.02〜0.25%、Si:2.0%以下、Mn:0.3〜2.5%、P:0.2%以下、S:0.05%以下、Al:0.005〜0.5%およびN:0.01%以下、ならびにTi:0.2%以下、Nb:0.1%以下、V:1%以下、B:0.005%以下、Cu:1.0%以下、Ni:1.0%以下、Cr:1.0%以下およびMo:1.0%以下の中から選んだ1種以上を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、体積率で40〜95%のベイナイト相を含有して残部がフェライト相からなる組織を有し、上記フェライトの平均結晶粒径が1.2μm以上で4μm未満であることを特徴とする熱延鋼板。
- 質量%で、C:0.02〜0.25%、Si:2.0%以下、Mn:0.3〜2.5%、P:0.2%以下、S:0.05%以下、Al:0.005〜0.5%およびN:0.01%以下、ならびにCa、REMおよびMgのうちの1種以上を合計で0.005%以下含有し、残部がFeおよび不純物からなり、体積率で40〜95%のベイナイト相を含有して残部がフェライト相からなる組織を有し、上記フェライトの平均結晶粒径が1.2μm以上で4μm未満であることを特徴とする熱延鋼板。
- 質量%で、C:0.02〜0.25%、Si:2.0%以下、Mn:0.3〜2.5%、P:0.2%以下、S:0.05%以下、Al:0.005〜0.5%およびN:0.01%以下、ならびにTi:0.2%以下、Nb:0.1%以下、V:1%以下、B:0.005%以下、Cu:1.0%以下、Ni:1.0%以下、Cr:1.0%以下およびMo:1.0%以下の中から選んだ1種以上、さらにCa、REMおよびMgのうちの1種以上を合計で0.005%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、体積率で40〜95%のベイナイト相を含有して残部がフェライト相からなる組織を有し、上記フェライトの平均結晶粒径が1.2μm以上で4μm未満であることを特徴とする熱延鋼板。
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