JP2009542920A - 優れた耐遅れ割れ性を有する鉄−炭素−マンガンオーステナイト系鋼板の製造方法、およびそのようにして製造された鋼板 - Google Patents
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P10/25—Process efficiency
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T428/12785—Group IIB metal-base component
- Y10T428/12792—Zn-base component
- Y10T428/12799—Next to Fe-base component [e.g., galvanized]
Abstract
Description
鋼に、重量で表して、0.35%≦C≦1.05%、15%≦Mn≦26%、Si≦3%、Al≦0.050%、S≦0.030%、P≦0.080%、N≦0.1%の各元素、バナジウム、チタン、ニオブ、モリブデンおよびクロム(0.050%≦V≦0.50%、0.040%≦Ti≦0.50%、0.070%≦Nb≦0.50%、0.14%≦Mo≦2%、0.070%≦Cr≦2%)から選択される少なくとも1つの金属元素X、および場合によっては、0.0005%≦B≦0.010%、Ni≦2%、Cu≦5%から選択される1つ以上の元素を含み、残部が、鉄と、水素を含む、製造に伴う不可避の不純物である組成物を供給することと、
鋼を半完成製品の形態で鋳造し、半完成製品を再加熱し、半完成製品を圧延終了温度まで熱間圧延を行って、板を得、板をコイル化し、場合によっては冷間圧延および焼鈍を行い、再加熱温度、圧延終了温度、コイル化温度、焼鈍温度は、選択されて、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態の金属元素の次の量Xp:0.030%≦Vp≦0.40%、0.030%≦Tip≦0.50%、0.040%≦Nbp≦0.40%、0.14%≦Mop≦0.44%、0.070%≦Crp≦0.6%を得ることと、
一連の少なくとも5つの試料から測定されることが可能である最大水素含有量を示す浸漬後の水素含有量Hmaxと、量Xpとが、重量で表して、1000Hmax/Xp<3.3を満足するように、板は、少なくとも15秒の時間tの間、250〜900℃の温度θで浸漬される少なくとも1つの浸漬処理を行うこととを含む製造方法である。
裸の鋼板を供給し、組成物は、重量で表して、0.35%≦C≦1.05%、15%≦Mn≦26%、Si≦3%、Al≦0.050%、S≦0.030%、P≦0.080%、N≦0.1%の各元素、バナジウム、チタン、ニオブ、モリブデンおよびクロム(0.050%≦V≦0.50%、0.040%≦Ti≦0.50%、0.070%≦Nb≦0.50%、0.14%≦Mo≦2%、0.070%≦Cr≦2%)から選択される少なくとも1つの金属元素X、および場合によっては、0.0005%≦B≦0.010%、Ni≦2%、Cu≦5%から選択される1つ以上の元素を含み、残部が、鉄と、製錬に伴う不可避の不純物とからなり、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態の金属元素の量Xpは、重量で表して、0.030%≦Vp≦0.40%、0.030%≦Tip≦0.50%、0.040%≦Nbp≦0.40%、0.14%≦Mop≦0.44%、0.070%≦Crp≦0.6%であることと、
250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で上記板を浸漬することとを含む製造方法である。
ZnまたはZn−Y合金被覆鋼帯鋼または板を供給し、元素Yは、Ni、Cr、Mgの1つまたは複数であるが、FeまたはMnではなく、鋼組成物は、重量で表して、0.35%≦C≦1.05%、15%≦Mn≦26%、Si≦3%、Al≦0.050%、S≦0.030%、P≦0.080%、N≦0.1%の各元素、バナジウム、チタン、ニオブ、モリブデンおよびクロム(0.050%≦V≦0.50%、0.040%≦Ti≦0.50%、0.070%≦Nb≦0.50%、0.14%≦Mo≦2%、0.070%≦Cr≦2%)から選択される少なくとも1つの金属元素X、および場合によっては、0.0005%≦B≦0.010%、Ni≦2%、Cu≦5%から選択される1つ以上の元素を含み、残部が、鉄と、製錬に伴う不可避の不純物とからなり、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態の金属元素の量Xpは、重量で表して、0.030%≦Vp≦0.40%、0.030%≦Tip≦0.50%、0.040%≦Nbp≦0.40%、0.14%≦Mop≦0.44%、0.070%≦Crp≦0.6%であることと、
時間tの間、250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で帯鋼または板を浸漬し、温度および時間は、θ(℃)Ln(t(s))≧2200を満足することとを含む製造方法である。
重量で表して、0.35%≦C≦1.05%、15%≦Mn≦26%、Si≦3%、Al≦0.050%、S≦0.030%、P≦0.080%、N≦0.1%の各元素、バナジウム、チタン、ニオブ、モリブデンおよびクロム(0.050%≦V≦0.50%、0.040%≦Ti≦0.50%、0.070%≦Nb≦0.50%、0.14%≦Mo≦2%、0.070%≦Cr≦2%)から選択される少なくとも1つの金属元素X、および場合によっては、0.0005%≦B≦0.010%、Ni≦2%、Cu≦5%から選択される1つ以上の元素を含み、残部が、鉄と、製造に伴う不可避の不純物とからなる、鋼組成物を供給することと、
上記鋼組成物から半完成製品を鋳造することと、
上記半完成製品を1100〜1300℃の温度に加熱することと、
890℃以上の圧延終了温度で半完成製品を熱間圧延して、板を得ることと、
上記板を580℃より低い温度でコイル化することと、
ZnまたはZn−Y合金被覆物で上記板を被覆することと、
上記被覆板上で少なくとも1つの浸漬処理を行い、上記浸漬は、時間tの間、250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で行われ、上記温度および時間は、θ(℃)Ln(t(s))≧2200を満足することとを含む製造方法を有する。
上記のような鋼組成物を供給することと、
上記鋼組成物から半完成製品を鋳造することと、
上記半完成製品を1100〜1300℃の温度に加熱することと、
890℃以上の圧延終了温度で半完成製品を熱間圧延して、板を得ることと、
上記板を580℃より低い温度でコイル化することと、
上記板の少なくとも1つの冷間圧延を行うことと、
上記板の少なくとも1つの焼鈍処理を行い、上記処理は、700〜870℃の温度Tsで、30〜180秒の時間、2〜10℃/秒の加熱速度Vhと、10〜50℃/秒の冷却速度とを含むことと、
上記板をZnまたはZn−Y被覆物で被覆することと、
上記被覆板上で少なくとも1つの浸漬処理を行い、上記浸漬は、時間tの間、250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で行われ、上記温度および時間は、θ(℃)Ln(t(s))≧2200を満足することと
を含む製造方法を有する。
量が0.050重量%〜0.50重量%で、析出物の形態での量Vpが0.030重量%〜0.40重量%であるバナジウム(好ましくは、バナジウム含有量は、0.070%〜0.40%であり、量Vpは、0.070重量%〜0.140重量%である)、
量が0.040重量%〜0.50重量%で、析出物の形態での量Tipが0.030%〜0.50%であるチタン(好ましくは、チタン含有量は、0.060%〜0.40%であり、量Tipは、0.060重量%〜0.110重量%である)、
量が0.070重量%〜0.50重量%で、析出物の形態での量Nbpが0.040%〜0.40%であるニオブ(好ましくは、ニオブ含有量は、0.090%〜0.40%であり、量Nbpは、0.090重量%〜0.200重量%である)、
量が0.070重量%〜2重量%で、析出物の形態での量Crpが、0.070%〜0.6%であるクロム、
量が0.14重量%〜2重量%で、析出物の形態での量Mopが0.14%〜0.44%であるモリブデン(好ましくは、モリブデン含有量は、0.20%〜1.8%であり、量Mopは0.20%〜0.35%である)
から選択される1つ以上の金属元素Xを含有する。
材料からの水素脱ガスのための駆動力を向上するために、純窒素またはアルゴン雰囲気を使用することによる、水素の最低割合
処理中に材料からの水素を富ませて、このようにして、脱ガス効率を限定することが可能な静的または滞留雰囲気と対照的な再生成された雰囲気の動的循環。
被覆物およびオーステナイト基板と被覆物との界面からの水素脱ガス、
鋼板の厚さによる水素分布の均質化、
上記特定の金属析出物上の存在するオーステナイト基板中での水素トラッピングの活性化、
残留非合金ZnまたはZn−Y合金被覆物、またはさらなる処理に由来する水素に対する障害の役割をするFeおよびMnに富むZnの合金層の形成。
冷間圧延板はすべて、オーステナイト系ミクロ構造の充分な再結晶を得るために、740℃〜810℃の浸漬温度で連続的に焼鈍された。処理は、3℃/秒の加熱速度での加熱、および25℃/秒の冷却速度での冷却を含んでいた。ある場合には、同じ組成物のいくつかの冷間圧延板が、異なる条件で焼鈍された。参照符号A1、A2、A3は、例えば、条件1、2、3で焼鈍された組成物Aの鋼板を示す。A5およびC2と称する2枚の鋼板について、バッチ焼鈍によるさらなる浸漬は、冷間圧延および連続焼鈍された鋼板上で行われた。処理の異なる温度(θ)および時間(t)が表2に示される。
上述するように、組成物AおよびCを有する鋼板は冷間圧延され、次いで、800℃で180秒間連続焼鈍され、さらに、ZnSO4槽中で電気めっきを施すことによって各面上に7.5μmのZnで被覆された。
Claims (37)
- 耐遅れ割れ性に優れたオーステナイト系鋼板であって、
前記鋼の組成物が、重量で表して、
0.35%≦C≦1.05%、
15%≦Mn≦26%、
Si≦3%、
Al≦0.050%、
S≦0.030%、
P≦0.080%、
N≦0.1%
の各元素、下記のバナジウム、チタン、ニオブ、モリブデンおよびクロム
0.050%≦V≦0.50%、
0.040%≦Ti≦0.50%、
0.070%≦Nb≦0.50%、
0.14%≦Mo≦2%、
0.070%≦Cr≦2%
から選択される少なくとも1つの金属元素X、および場合によっては、
0.0005%≦B≦0.010%、
Ni≦2%、
Cu≦5%
から選択される1つ以上の元素を含み、
残部が、鉄と、水素を含む、製造に伴う不可避の不純物とからなり、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態の前記少なくとも1つの金属元素の量Xpが、重量で表して、
0.030%≦Vp≦0.40%、
0.030%≦Tip≦0.50%、
0.040%≦Nbp≦0.40%、
0.14%≦Mop≦0.44%、
0.070%≦Crp≦0.6%
であり、
一連の少なくとも5つの試料から測定されることが可能である最大水素含有量を表す水素含有量Hmaxと、量Xpとが、重量で表して、1000Hmax/Xp≦3.3の関係である、オーステナイト系鋼板。 - 1000Hmax/Xp≦2.5であることを特徴とする、請求項1に記載の鋼板。
- 前記鋼板が、亜鉛または亜鉛−Y合金被覆物を含み、元素Yが、Ni、Cr、Mgのうちの1つまたは複数であるが、FeまたはMnでないことを特徴とする、請求項1または2に記載の鋼板。
- 亜鉛または亜鉛−Y合金被覆物を有するベース鋼を含む被覆鋼板であって、
元素Yが、前記ベース鋼上でNi、Cr、Mgの1つまたは複数であるが、FeまたはMnではなく、
前記ベース鋼の組成物が、重量で表して、
0.35%≦C≦1.05%、
15%≦Mn≦26%、
Si≦3%、
Al≦0.050%、
S≦0.030%、
P≦0.080%、
N≦0.1%
の各元素、下記のバナジウム、チタン、ニオブ、モリブデンおよびクロム
0.050%≦V≦0.50%、
0.040%≦Ti≦0.50%、
0.070%≦Nb≦0.50%、
0.14%≦Mo≦2%、
0.070%≦Cr≦2%
から選択される少なくとも1つの金属元素X、および場合によっては、
0.0005%≦B≦0.010%、
Ni≦2%、
Cu≦5%
から選択される1つ以上の元素を含み、
残部が、鉄と、製造に伴う不可避の不純物とからなり、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態の前記少なくとも1つの金属元素の量Xpが、重量で表して、
0.030%≦Vp≦0.40%、
0.030%≦Tip≦0.50%、
0.040%≦Nbp≦0.40%、
0.14%≦Mop≦0.44%、
0.070%≦Crp≦0.6%
であり、
前記被覆物の厚さが、50μm以下であり、前記被覆物が、前記基材との界面に、鉄およびマンガンに富むZn合金層を含み、前記合金層の厚さが、1μm以上である、被覆鋼板。 - 前記合金層の厚さが、4μm以上であることを特徴とする、請求項4に記載の鋼板。
- 前記合金層の厚さが、7μm以上であることを特徴とする、請求項4に記載の鋼板。
- 前記ベース鋼の上に亜鉛または亜鉛−Y合金被覆物を有するベース鋼を含み、
前記鋼と前記亜鉛または亜鉛−Y合金被覆物との間で水素バリアの機能を果たす金属被覆物層を含むことを特徴とする、請求項4に記載の組成物を有する、被覆鋼板。 - 前記金属被覆物層の金属が、Sn、Ni、Ti、Cu、WまたはAl、またはこれらの前記金属系合金から選択されることを特徴とする、請求項7に記載の鋼板。
- 前記金属被覆物層が、0.1〜1μmの厚さを有することを特徴とする、請求項7または8に記載の鋼板。
- 前記組成物が、重量で表して、0.35%≦C≦0.50%のCを含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の鋼板。
- 前記組成物が、重量で表して、0.50%<C≦0.70%のCを含むことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の鋼板。
- 前記組成物が、重量で表して、0.70%<C≦1.05%のCを含むことを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の鋼板。
- 前記組成物が、重量で表して、17%≦Mn≦24%のMnを含むことを特徴とする、請求項10または11に記載の鋼板。
- 前記組成物が、重量で表して、16%≦Mn≦19%のMnを含むことを特徴とする、請求項12に記載の鋼板。
- 前記組成物が、0.070%≦V≦0.40%のVを含み、析出した炭化物、窒化物、炭窒化物の形態のバナジウムVpが、0.070%≦Vp≦0.140%であることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の鋼板。
- 前記組成物が、0.060%≦Ti≦0.40%のTiを含み、析出した炭化物、窒化物、炭窒化物の形態のチタンTipが、0.060%≦Tip≦0.110%であることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に記載の鋼板。
- 前記組成物が、0.090%≦Nb≦0.40%のNbを含み、析出した炭化物、窒化物、炭窒化物の形態のニオブNbpが、0.090%≦Nbp≦0.200%であることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか一項に記載の鋼板。
- 前記組成物が、0,20%≦Mo≦1.8%のMoを含み、炭化物の形態のモリブデンMopが、0.20%≦Mop≦0.35%であることを特徴とする、請求項1〜17のいずれか一項に記載の鋼板。
- 前記炭化物、窒化物、炭窒化物の集団の少なくとも75%が、粒内位置にあることを特徴とする、請求項1〜19のいずれか一項に記載の鋼板。
- 優れた耐遅れ割れ性を示す鋼板の製造方法であって、
鋼に、重量で表して、
0.35%≦C≦1.05%、
15%≦Mn≦26%、
Si≦3%、
Al≦0.050%、
S≦0.030%、
P≦0.080%、
N≦0.1%
の各元素、下記のバナジウム、チタン、ニオブ、モリブデンおよびクロム
0.050%≦V≦0.50%、
0.040%≦Ti≦0.50%、
0.070%≦Nb≦0.50%、
0.14%≦Mo≦2%、
0.070%≦Cr≦2%
から選択される少なくとも1つの金属元素X、および場合によっては、
0.0005%≦B≦0.010%、
Ni≦2%、
Cu≦5%
から選択される1つ以上の元素を含み、
残部が、鉄と、水素を含む、製造に伴う不可避の不純物とからなる組成物を供給することと、
前記鋼を半完成製品の形態で鋳造することと、
前記半完成製品を再加熱することと、
前記半完成製品を圧延終了温度まで熱間圧延を行って、板を得ることと、
前記板をコイル化することと、
場合によっては冷間圧延および焼鈍を行い、再加熱温度、圧延終了温度、コイル化温度、焼鈍温度が、選択されて、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態の金属元素の次の量Xp
0.030%≦Vp≦0.40%、
0.030%≦Tip≦0.50%、
0.040%≦Nbp≦0.40%、
0.14%≦Mop≦0.44%、
0.070%≦Crp≦0.6%
を得ることと、
一連の少なくとも5つの試料から測定されることが可能である最大水素含有量を示す浸漬後の水素含有量Hmaxと、量Xpとが、重量で表して、1000Hmax/Xp<3.3を満足するように、前記板が、少なくとも15秒の時間tの間、250〜900℃の温度θで浸漬される少なくとも1つの浸漬処理を行うことと
を含む、鋼板の製造方法。 - 前記温度θおよび前記時間tが、1000Hmax/Xp<2.5のように選択されることを特徴とする、請求項21に記載の製造方法。
- 前記半完成製品が、5〜20日の時間、900〜1000℃の温度で熱処理されることを特徴とする、請求項21または22に記載の製造方法。
- 優れた耐遅れ割れ性を示す鋼板の製造方法であって、
鋼板を供給し、前記鋼の組成物が、請求項4によることと、
250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で前記板を浸漬することと
を含む、製造方法。 - 優れた耐遅れ割れ性を示す被覆鋼板の製造方法であって、
ZnまたはZn−Y合金被覆鋼板を供給し、元素Yが、Ni、Cr、Mgの1つまたは複数であるが、FeまたはMnではなく、前記鋼の組成物が、請求項4によることと、
時間tの間、250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で前記板を浸漬し、前記温度および時間が、θ(℃)Ln(t(s))≧2200を満足することと
を含む、製造方法。 - 優れた耐遅れ割れ性を示す熱間圧延被覆鋼板の製造方法であって、
重量で表して、
0.35%≦C≦1.05%、
15%≦Mn≦26%、
Si≦3%、
Al≦0.050%、
S≦0.030%、
P≦0.080%、
N≦0.1%
の各元素、下記のバナジウム、チタン、ニオブ、モリブデンおよびクロム
0.050%≦V≦0.50%、
0.040%≦Ti≦0.50%、
0.070%≦Nb≦0.50%、
0.14%≦Mo≦2%、
0.070%≦Cr≦2%
から選択される少なくとも1つの金属元素X、および場合によっては、
0.0005%≦B≦0.010%、
Ni≦2%、
Cu≦5%
から選択される1つ以上の元素を含み、
残部が、鉄と、製造に伴う不可避の不純物とからなる、鋼組成物を供給することと、
前記鋼組成物から半完成製品を鋳造することと、
前記半完成製品を1100〜1300℃の温度に加熱することと、
890℃以上の圧延終了温度で半完成製品を熱間圧延して、板を得ることと、
前記板を580℃より低い温度でコイル化することと、
ZnまたはZn−Y合金被覆物で前記板を被覆することと、
前記被覆板上で少なくとも1つの浸漬処理を行い、前記浸漬が、時間tの間、250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で行われ、前記温度および時間が、θ(℃)Ln(t(s))≧2200を満足することと
を含む、製造方法。 - 優れた耐遅れ割れ性を示す冷間圧延被覆鋼板の製造方法であって、
請求項26による鋼組成物を供給することと、
前記鋼組成物から半完成製品を鋳造することと、
前記半完成製品を1100〜1300℃の温度に加熱することと、
890℃以上の圧延終了温度で前記半完成製品を熱間圧延して、板を得ることと、
前記板を580℃より低い温度でコイル化することと、
前記板の少なくとも1つの冷間圧延を行うことと、
前記板の少なくとも1つの焼鈍処理を行い、前記処理が、700〜870℃の温度Tsで、30秒〜180秒の時間、2〜10℃/秒の加熱速度Vhと、10〜50℃/秒の冷却速度とを含むことと、
前記板をZnまたはZn−Y被覆物で被覆することと、
前記被覆板上で少なくとも1つの浸漬処理を行い、前記浸漬が、時間tの間、250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で行われ、前記温度および時間が、θ(℃)Ln(t(s))≧2200を満足することと
を含む、製造方法。 - θ(℃)Ln(t(s))≧2450であることを特徴とする、請求項25〜27のいずれか一項に記載の製造方法。
- θ(℃)Ln(t(s))≧2750であることを特徴とする、請求項25〜27のいずれか一項に記載の製造方法。
- 浸漬温度θが、再結晶温度未満である、請求項24〜29のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記浸漬が、連続焼鈍によって行われることを特徴とする、請求項21〜30のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記浸漬が、バッチ焼鈍によって行われることを特徴とする、請求項21〜31のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記浸漬が、オープンコイル焼鈍によって行われる、請求項32に記載の製造方法。
- 前記浸漬が、誘導加熱によって行われることを特徴とする、請求項21〜29のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記浸漬が、横断方向電磁場で行われることを特徴とする、請求項34に記載の製造方法。
- 前記鋼板が、冷間形成されて部品を得て、前記浸漬が、前記部品の冷間形成の前または後に行われることを特徴とする、請求項21〜35のいずれか一項に記載の製造方法。
- 自動車分野での構造部品、補強要素または外部部品の製造のための、請求項1〜20のいずれか一項に記載の、または請求項21〜36のいずれか一項に記載の方法によって製造される、オーステナイト系鋼板の使用。
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