JP2009263715A - 穴広げ性に優れた熱延鋼板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】質量%で、C:0.005〜0.150%、Si:2.50%以下、Mn:0.10〜3.00%、P:0.150%以下、S:0.0150%以下、Al:0.150%以下、N:0.0100%以下、Nb:0.005〜0.07%を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、主組織がベイナイト組織であり、旧オーステナイト粒径が30μm以下であり、旧オーステナイト結晶粒のアスペクト比が4以下であることを特徴とする穴広げ性に優れた熱延鋼板。
【選択図】図1
Description
(2) 質量%で、Ti:0.05%以下、B:0.0015%以下の1種又は2種を含有することを特徴とする上記(1)に記載の穴広げ性に優れた熱延鋼板。
(3) 質量%で、Mo:0.01〜2.00%、Cr:0.01〜2.00%、W:0.01〜2.00%、Cu:0.01〜2.00%、Ni:0.01〜2.00%の1種又は2種以上を含有することを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の穴広げ性に優れた熱延鋼板。
(4) 質量%で、Ca:0.0005〜0.1000%、Rem:0.0005〜0.1000%、V:0.001〜0.100%の1種又は2種以上を含有することを特徴とする上記(1)〜(3)の何れか1項に記載の穴広げ性に優れた熱延鋼板。
(5) 圧延方向のランクフォード値、圧延方向と直角方向のランクフォード値及び圧延方向から45°の方向のランクフォード値が、0.7超、1.2以下であることを特徴とする上記(1)〜(4)の何れか1項に記載の穴広げ性に優れた熱延鋼板。
(6) 上記(1)〜(5)の何れか1項に記載の熱延鋼板に、溶融亜鉛めっきが施されていることを特徴とする穴広げ性に優れた溶融亜鉛メッキ鋼板。
(7) 上記(1)〜(5)の何れか1項に記載の熱延鋼板に、合金化溶融亜鉛めっきが施されていることを特徴とする穴広げ性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板。
(8) 上記(1)〜(5)の何れか1項に記載の熱延鋼板、(6)に記載の溶融亜鉛メッキ鋼板又は、(7)に記載の合金化溶融亜鉛メッキ鋼板が任意の方向に巻かれていることを特徴とする穴広げ性に優れた鋼管。
(10) 熱間圧延の終了後の空冷時間を、下記(式1)によって仕上温度FT[℃]から求められるX[s]以上100s以下として空冷することを特徴とする上記(9)に記載の穴広げ性に優れた熱延鋼板の製造方法。
X=10(18.4−0.0194×FT) ・・・(式1)
(11) 上記(9)又は(10)に記載の方法で製造した穴広げ性に優れた熱延鋼板に、溶融亜鉛メッキを施すことを特徴とする穴広げ性に優れた溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
(12) 溶融亜鉛メッキを連続ラインにて施すことを特徴とする上記(11)に記載の穴広げ性に優れた溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
(13) 上記(11)又は(12)に記載の溶融亜鉛メッキを施した後、450〜600℃までの温度範囲で5s以上の熱処理を行うことを特徴とする穴広げ性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
(14) 上記(9)又は(10)に記載の製造方法により得られた熱延鋼板、上記(11)又は(12)に記載の製造方法により得られた溶融亜鉛メッキ鋼板又は、上記(13)に記載の製造方法により得られた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を母材として造管することを特徴とする穴広げ性に優れた鋼管の製造方法。
X=10(18.4−0.0194×FT) ・・・(式1)
また、以上の検討により、上記の穴広げ性が良好な熱延鋼板を得るためには、1000℃以下での圧下率50%以上、仕上温度930℃以上で熱間圧延を行い、Ae3−100℃から700℃までの平均冷却速度を15℃/s以上として冷却し、350〜650℃で巻き取ればよいことが確認された。
Nbは、Cと結合し、特に、析出強化に寄与するNbCを形成する重要な元素である。強度を確保するためには、0.005%以上のNbの添加が必要である。しかし、Nbは、オーステナイトの再結晶を抑制する元素であるため、上限を0.07%とする。オーステナイトの再結晶を促進させるには、Nbの上限を0.05%以下にすることが好ましく、更に好ましい上限は0.04%以下である。
Alは脱酸元素であり、過剰に添加すると溶接性を劣化させるので、上限を0.150%とする。下限は特に限定しないが、脱酸の観点からは0.010%以上のAlを添加することが好ましい。
Tiは、Cと結合し、TiCを生成して強度を向上させる元素であり、必要に応じて添加する。Tiは、オーステナイトの再結晶を抑制する元素でもあるため、上限を0.05%とすることが好ましい。この観点から好ましくは0.03%以下、更に好ましくは0.01%以下である。
本発明の熱延鋼板の金属組織は、ベイナイトの面積率が95%以上であり、好ましくはベイナイト単相である。これは、金属組織を、析出強化されたベイナイトとすることにより、強度と穴広げ性の両立が可能になるためである。更に、この組織は比較的高温での変態によって生成するため、製造する際に低温まで冷却する必要がなくなり、材質安定性、生産性の観点でも好ましい組織である。
鋼を常法により溶製、鋳造し、熱間圧延に供する鋼片を得る。この鋼片は、鋼塊を鍛造又は圧延したものでも良いが、生産性の観点から、連続鋳造により鋼片を製造することが好ましい。また、薄スラブキャスターなどで製造してもよい。
通常、鋼片は鋳造後、冷却されるため、熱間圧延を行う際には、再度、加熱を行う。また、溶製した鋼を鋳造後、直ちに熱間圧延を行う連続鋳造−直接圧延(CC−DR)のようなプロセスを採用しても良い。
X=10(18.4−0.0194×FT[℃]) ・・・ (式1)
一方、空冷時間が長いと、粒成長が進行して、オーステナイト粒径が粗大になることがある。そのため、熱間圧延の終了後、空冷時間は100sを上限とすることが好ましい。より好ましくは10s以内の範囲であり、更に好ましくは5s以内である。
Ae3=911−239C−36Mn+40Si−28Cu−20Ni−12Cr+63Mo・・・(式2)
Ae3[℃]は、C、Mn、Si、Cu、Ni、Cr、Moの含有量[質量%]によって、以下の(式2)によって計算される変態温度である。なお、選択元素を含有しない場合は、0として計算した。
Ae3=911−239C−36Mn+40Si−28Cu−20Ni−12Cr+63Mo・・・(式2)
X=10(18.4−0.0194×FT) ・・・式(1)
表3のVB[%]はベイナイトの面積率である。表3には、残部の組織の種類を示し、残部がフェライト(F)と、残留オーステナイト及びマルテンサイトとからなる場合は、括弧内に面積率を示した。γ+Mは、残留オーステナイトとマルテンサイトの混合組織であることを意味する。
Claims (14)
- 質量%で、
C :0.005〜0.150%、
Mn:0.10〜3.00%、
Nb:0.005〜0.07%
を含有し、
Si:2.50%以下、
P :0.150%以下、
S :0.0150%以下、
Al:0.150%以下、
N :0.0100%以下
に制限し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、
金属組織におけるベイナイトの面積率が95%以上であり、旧オーステナイトの結晶粒径が30μm以下であり、かつアスペクト比が4以下であることを特徴とする穴広げ性に優れた熱延鋼板。 - 質量%で、
Ti:0.05%以下、
B:0.0015%以下
の1種又は2種を含有することを特徴とする請求項1に記載の穴広げ性に優れた熱延鋼板。 - 質量%で、
Mo:0.01〜2.00%、
Cr:0.01〜2.00%、
W :0.01〜2.00%、
Cu:0.01〜2.00%、
Ni:0.01〜2.00%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の穴広げ性に優れた熱延鋼板。 - 質量%で、
Ca:0.0005〜0.1000%、
Rem:0.0005〜0.1000%、
V:0.001〜0.100%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の穴広げ性に優れた熱延鋼板。 - 圧延方向のランクフォード値、圧延方向と直角方向のランクフォード値及び圧延方向から45°の方向のランクフォード値が、0.7超、1.2以下であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の穴広げ性に優れた熱延鋼板。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の熱延鋼板に、溶融亜鉛めっきが施されていることを特徴とする穴広げ性に優れた溶融亜鉛メッキ鋼板。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の熱延鋼板に、合金化溶融亜鉛めっきが施されていることを特徴とする穴広げ性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の熱延鋼板、請求項6に記載の溶融亜鉛メッキ鋼板又は、請求項7に記載の合金化溶融亜鉛メッキ鋼板が任意の方向に巻かれていることを特徴とする穴広げ性に優れた鋼管。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の化学成分を有する鋼片を1050〜1300℃に加熱し、1000℃以下での圧下率の合計が50%以上、仕上温度FT[℃]が930℃以上である熱間圧延を行い、Ae3−100℃から700℃までの平均冷却速度を15℃/s以上として冷却し、350℃超〜650℃で巻き取ることを特徴とする穴広げ性に優れた熱延鋼板の製造方法。
- 熱間圧延の終了後の空冷時間を、下記(式1)によって仕上温度FT[℃]から求められるX[s]以上100s以下として空冷することを特徴とする請求項9に記載の穴広げ性に優れた熱延鋼板の製造方法。
X=10(18.4−0.0194×FT) ・・・(式1) - 請求項9又は10に記載の方法で製造した穴広げ性に優れた熱延鋼板に、溶融亜鉛メッキを施すことを特徴とする穴広げ性に優れた溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
- 溶融亜鉛メッキを連続ラインにて施すことを特徴とする請求項11に記載の穴広げ性に優れた溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
- 請求項11又は12に記載の溶融亜鉛メッキを施した後、450〜600℃までの温度範囲で5s以上の熱処理を行うことを特徴とする穴広げ性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
- 請求項9又は10に記載の製造方法により得られた熱延鋼板、請求項11又は12に記載の製造方法により得られた溶融亜鉛メッキ鋼板又は、請求項13に記載の製造方法により得られた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を母材として造管することを特徴とする穴広げ性に優れた鋼管の製造方法。
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