JP2009235441A - 伸びフランジ性に優れる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:0.6〜2.0、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、式(1)を満たし、残部がFe及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、主相であるフェライトと、マルテンサイト、ベイナイト、パーライトのうちの少なくとも1種からなる第二相との複合組織であり、第二相の組織全体に占める面積率が1〜25%であり、フェライトには、第二相と接する粒界から100nm以内の領域に粒径5nm以下のTi系炭化物が1.0×109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)=0.1〜0.95・・・(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)=0.1〜0.95・・・(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。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、0.6%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0.6〜2.0%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%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。
本発明の鋼板はフェライトを主相とするものであり、440MPa以上のTSを得るには、ミクロ組織を、主相であるフェライトと、フェライトよりも硬質なマルテンサイト、ベイナイト、パーライトのうちから選ばれた少なくとも1種からなる第二相との複合組織とし、かつ次に述べるTiとCの含有量の比、すなわち(Ti/48)/(C/12)を適切に制御する必要がある。ここで、第二相の面積率が1%未満だと、440MPa以上のTSが得られず、25%を超えると、硬質第二相が過大となり、引張り伸びの劣化やボイド発生量の増加によるλの低下が生じる場合がある。したがって、第二相の面積率は1〜25%とする必要があり、10%以下とすることが好ましい。
C:0.04%、Si:tr.、Mn:1.3%、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、700℃まで平均冷却速度15℃/sで冷却し、その後700℃から550℃まで平均冷却速度1℃/sで冷却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、(Ti/48)/(C/12)を0.95以下にすれば、440MPa以上のTSと0.8以上のYRが得られる。(Ti/48)/(C/12)が0.95を超えると、440MPa以上のTSと0.8以上のYRが得られない理由は、Ti系炭化物が粗大化するためと考えられる。なお、(Ti/48)/(C/12)が0.1未満では、十分な量の微細なTi系炭化物が確保されず、440MPa以上のTSや0.8以上のYRが得られないので、(Ti/48)/(C/12)は0.1以上とする必要がある。また、上記検討において、TS≧440MPa、YR≧0.8の得られた試料の析出物を観察したところ、第二相との粒界近傍のフェライト中に微細析出物が多量に析出していることが確認された。
Claims (1)
- 質量%で、C:0.02〜0.10%、Si:1.5%以下、Mn:0.6〜2.0%、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、主相であるフェライトと、マルテンサイト、ベイナイト、パーライトのうちから選ばれた少なくとも1種からなる第二相との複合組織であり、前記第二相の組織全体に占める面積率が1〜25%であり、前記フェライトには、前記第二相と接する粒界から100nm以内の領域に粒径5nm以下のTiを含む炭化物(Ti系炭化物)が1.0×109個/mm2以上析出していることを特徴とする伸びフランジ性に優れる高降伏比高強度冷延鋼板;
(Ti/48)/(C/12)=0.1〜0.95・・・(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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