JP2009235440A - 高降伏比高強度冷延鋼板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】質量%で、C:0.02〜0.10%、Si:1.5%以下、Mn:1.0〜2.0%、P:0.005〜0.1%、S:0.01%以下、Al:0.005〜0.1%、N:0.01%以下、Ti:0.05〜0.40%を含有し、下記の式(1)を満たし、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、かつミクロ組織がフェライトを有し、前記フェライトにおけるアスペクト比が3未満の結晶粒のミクロ組織全体に占める面積率が80%以上であり、前記フェライトには粒径20nm以下のTi系炭化物が1.0×104個/mm2以上析出している高降伏比高強度冷延鋼板;(Ti/48)/(C/12)=0.1〜0.9・・・(1)、ただし、式(1)中のTi、Cは、各々の元素の含有量(質量%)を表す。
【選択図】図1
Description
(Ti/48)/(C/12)=0.1〜0.9・・・(1)
ただし、式(1)中のTi、Cは、各々の元素の含有量(質量%)を表す。
C:0.02〜0.10%
Cは、後述のTiとともに本願発明の重要な元素であり、強度確保のために必要不可欠な成分である。440MPa以上のTSを得るために必要な量のTiCを析出させるためには、C量を0.02%以上とする必要がある。しかしながら、C量が0.10%を超えると、粗大な析出物が生成し、目標とするTSが得られず、延性の低下も招く。したがって、C量は0.02〜0.10%とする。
Si量が1.5%を超えると、熱間圧延時に赤スケールと称される表面欠陥が発生する他、溶融亜鉛めっき(合金化を含む)を施す場合にめっきの濡れ性を悪くし、めっきむらの発生を招き、表面外観を悪くする。したがって、Si量は1.5%以下とする。なお、本発明において、Si量は0%であってもよいが、Siは固溶強化に有効な元素であるため、その量を0.01%以上とすることが好ましい。
Mn量は、固溶強化の観点から、1.0%以上とする。しかしながら、その量が2.0%を超えると偏析が生じ、加工性が低下する。したがって、Mn量は1.0〜2.0%とする。
Pは、固溶強化の効果がある元素である。しかしながら、P量が0.005%未満では、その効果が得られない。一方、P量が0.1%を超えると、Pが粒界に偏析して耐二次加工脆性や溶接性を劣化させる。また、溶融亜鉛めっき鋼板とする際には、溶融亜鉛めっき後の合金化処理時に鋼板からめっき層へのFeの拡散を抑制するため、合金化処理温度を高くする必要があり、めっき層にパウダリングやチッピングなどが生じやすくなる。したがって、P量は0.005〜0.1%、好ましくは0.01〜0.1%とする。
Sは、熱間割れの原因になる他、鋼中で介在物として存在し延性を劣化させるので、S量は0.01%以下とするが、少ないほど好ましい。
Alは、固溶強化や固溶Nを固定して耐常温時効性を向上させる作用がある。また、Alはフェライト生成元素であり、フェライト+オーステナイトの二相域の温度調整にも有効な元素である。このような作用を発揮させるためには、Al量を0.005%以上とする必要がある。一方、Al量が0.1%を超えると、合金コスト高を招くとともに、表面欠陥を誘発する。したがって、Al量は0.005〜0.1%とする。
Nは、固溶Nとして存在すると耐常温時効性を劣化させる。そのため、その量が0.01%を超えると固溶Nを固定するために多量のAlやTiなどの添加が必要となり、合金コスト高を招く。したがって、N量は0.01%以下とする必要があるが、少ないほど好ましい。
Tiは、本発明において重要な元素であり、Cと結合してTiCを形成し、鋼の強化に有効に働く。440MPa以上のTSを得るためには、Ti量を0.05%以上とする必要がある。一方、Ti量が0.40%を超えると、高強度で、高YRが得られない。したがって、Ti量は0.05〜0.40%とする。
C:0.04%、Si:tr.、Mn:1.1%、P:0.01%、S:0.001%、Al:0.04%、N:0.0020%で、Ti量を0.02〜0.6%に変えた鋼XとC:0.08%、Si:tr.、Mn:1.3%、P:0.01%、S:0.001%、Al:0.04%、N:0.0020%で、Ti量を0.05〜0.8%に変えた鋼Yとを、熱間圧延、冷間圧延し、連続焼鈍をシミュレートした熱サイクルで880℃で60s間保持後、620℃まで空冷し、620℃で240s間保持後空冷して鋼板試料を作製し、作製後の試料から圧延方向に対して90°方向にJIS 5号引張試験片を採取し、JIS Z 2241の規定に準拠して、クロスヘッド速度10mm/minで引張試験を行い、TSおよびYRを測定した。その結果、図1に示すように、TSおよびYRは、(Ti/48)/(C/12)が0.9前後で大きく変動し、YRを0.8以上とするには、(Ti/48)/(C/12)を0.9以下とする必要があることがわかる。また、この場合、TS≧440MPaが得られた。なお、Ti量の少ない場合(鋼X:Ti=0.02%)は、YRは0.8未満となり、TSも440MPa未満となった。
上記の鋼Yを、熱間圧延、冷間圧延し、連続焼鈍をシミュレートした熱サイクルで840〜920℃で60s間保持後、620℃まで空冷し、620℃で240s間保持後空冷して鋼板試料を作製し、上記と同様な方法で引張試験を行い、TS×Elを測定した。良好な加工性を確保するためには、フェライトを含有させる必要があるが、図3に示すように、フェライトにおけるアスペクト比が3未満の結晶粒の組織全体に占める面積率を80%以上にすれば、12000MPa・%以上のTS×Elが得られる。
Claims (1)
- 質量%で、C:0.02〜0.10%、Si:1.5%以下、Mn:1.0〜2.0%、P:0.005〜0.1%、S:0.01%以下、Al:0.005〜0.1%、N:0.01%以下、Ti:0.05〜0.40%を含有し、下記の式(1)を満たし、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、かつミクロ組織がフェライトを有し、前記フェライトにおけるアスペクト比が3未満の結晶粒のミクロ組織全体に占める面積率が80%以上であり、前記フェライトには粒径20nm以下のTiを含む炭化物(Ti系炭化物)が1.0×104個/mm2以上析出していることを特徴とする高降伏比高強度冷延鋼板;
(Ti/48)/(C/12)=0.1〜0.9・・・(1)
ただし、式(1)中のTi、Cは、各々の元素の含有量(質量%)を表す。
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