JP2010159453A - コイル内での強度ばらつきの小さい高強度冷延鋼板コイルおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フェライトとマルテンサイトを主体とする複合組織鋼板からなる冷延鋼板コイルであって、全組織に対する占積率でフェライト:10〜40%、マルテンサイト:60〜90%である組織形態を有すると共に、コイルの任意の位置から切り出した800mm×800mmの鋼板の4角および重心の位置のフェライト分率(面積%)を、夫々Vα1、Vα2、Vα3、Vα4、Vα5、およびそれら5点の平均値をVαmとしたとき、上記フェライト分率Vα1、Vα2、Vα3、Vα4、Vα5のいずれもがVαm±5(面積%)の範囲内にある。
【選択図】なし
Description
Cは、マルテンサイトを生成させて鋼板の強度を高める上で重要な元素である。こうした効果を発揮させるためには、Cの含有量は0.05%以上とすることが好ましい。高強度化の観点からするとC含有量は多いほど好ましいが、多過ぎると伸びフランジ性を劣化させる残留オーステナイトが多量に生成してしまう他、溶接性にも悪影響を及ぼす様になるので、0.3%以下とすることが好ましい。C含有量のより好ましい下限は0.07%であり、より好ましい上限は0.25%である。
Siは、鋼を溶製する際に脱酸性元素として有効に作用する他、鋼の延性を劣化させることなく強度を高める有効な元素であり、更には伸びフランジ性を劣化させる粗大な炭化物の析出を抑える作用も有している。これらの効果を有効に発揮させるには、Siは0.01%以上の含有させることが好ましい。しかしながら、Siによる添加効果は約3%で飽和するので、好ましい上限を3%と定めた。Si含有量のより好ましい下限は0.1%であり、より好ましい上限は2.5%である。
Mnは鋼板の焼入れ性を高めて高強度を確保するうえで有用な元素であり、こうした効果を発揮させるためには0.5%以上含有させることが好ましい。しかしながら、Mn含有量が過剰になると、延性を低下させて加工性に悪影響を及ぼす様になるので、3%を上限とする。より好ましいMn含有量は0.7%以上、2.5%以下である。
Alは脱酸作用を有する元素であり、Al脱酸を行う場合は0.01%以上のAlを添加する必要がある。しかしAl含有量が多過ぎると、上記効果が飽和するばかりか、非金属系介在物源となって物性や表面性状を劣化させるので、0.1%を上限とする。Alのより好ましい含有量は0.03%以上、0.08%以下である。
これらの元素は、CやNと炭化物、窒化物、炭窒化物などの析出物を形成し、強度向上に寄与する他、熱延時における結晶粒を微細化して伸びを高める作用も有している。こうした効果は、これらの合計(1種または2種以上)で0.01%以上含有させることによって有効に発揮される。より好ましい含有量は0.03%以上である。しかし、多過ぎると伸びおよび伸びフランジ性を却って劣化させるので、1%以下、より好ましくは0.7%以下に抑えるべきである。
これらの元素は、強度−延性バランスを高く維持したまま、高強度化を実現するのに有効な元素である。こうした効果はそれらの含有量が増加するにつれて増大するが、合計(1種または2種)で1%を超えて含有させても上記効果が飽和してしまう他、熱延時に割れが生じる恐れがある。尚、これらの含有量のより好ましい下限は0.05%であり、より好ましい上限は0.7%である。
CrとMoは、いずれもオーステナイト相を安定化し、冷却過程での低温変態相の生成を容易にするのに有効な元素であり、その効果は、含有量が増加するにつれて増大するが、過剰に含有されると延性が劣化するので、Crは2%以下(より好ましくは1.5%以下)、Moは1%以下(より好ましくは0.7%以下)に抑えるべきである。
Bは焼入れ性を向上し、微量で鋼板の強度を高めるのに有効な元素である。こうした効果を発揮させるためには、0.0001%以上含有させることが好ましい。しかしながら、Bの含有量が過剰になって0.005%を超えると、結晶粒界が脆化して圧延時に割れが生じるおそれがある。
CaおよびREM(希土類元素)は、鋼中の硫化物の形態を制御し、加工性向上に有効な元素である。こうした効果はその含有量が増加するにつれて増大するが、過剰に含有されると、上記効果が飽和するので0.003%以下とすべきである。
Ms(℃)=550−361・[C]−39・[Mn]−35・[V]−20・[Cr]−17・[Ni]−10・[Cu]−5・[Mo]−5・[W]+15・[Co]+30・[Al] …(2)
但し、[C],[Ni],[Si],[V],[Mo],[W],[Mn],[Cr],[Cu],[P],[Al],[As],[Ti]および[Co]は、夫々C,Ni,Si,V,Mo,W,Mn,Cr,Cu,P,Al,As,TiおよびCoの含有量(質量%)を示す。
[試験鋼板の機械的特性の測定方法]
(a)引張試験:インストロン社製の万能引張試験機を使用し、JIS5号引張試験片を用いて0.2%耐力σ0.2、引張強度TSと伸び(全伸び率:EL)を求めた。
(b)穴拡げ試験:東京衡機社製の20トン穴拡げ試験機を使用し、鉄鋼連盟規格(JFST1001−1996)に準拠して穴拡げ率λを求めて伸びフランジ性を評価した。
[試験鋼板の組織の測定方法]
フェライトの分率Vαおよびマルテンサイトの占積率Vα’については、前述した方法によってナイタール腐食後の組織写真を画像解析することによって測定した。
Claims (10)
- フェライトとマルテンサイトを主体とする複合組織鋼板からなる冷延鋼板コイルであって、全組織に対する占積率でフェライト:10〜40%(「面積%」で示す、組織については以下同じ)、マルテンサイト:60〜90%である組織形態を有すると共に、コイルの任意の位置から切り出した800mm×800mmの鋼板の4角および重心の位置のフェライト分率(「面積%」で示す)を、夫々Vα1、Vα2、Vα3、Vα4、Vα5、およびそれら5点の平均値をVαmとしたとき、上記フェライト分率Vα1、Vα2、Vα3、Vα4、Vα5のいずれもがVαm±5(面積%)の範囲内にあることを特徴とする引張強度が980MPa以上でコイル内での強度ばらつきの小さい高強度冷延鋼板コイル。
- コイル内の任意の位置から切り出した800mm×800mmの鋼板の4角および重心の位置の0.2%耐力(MPa)を、夫々σ0.21、σ0.22、σ0.23、σ0.24、σ0.25、およびそれら5点の平均値をσ0.2mとしたとき、上記0.2%耐力σ0.21、σ0.22、σ0.23、σ0.24、σ0.25のいずれもがσ0.2m±30(MPa)の範囲内にある請求項1に記載の高強度冷延鋼板コイル。
- C:0.05〜0.3%(「質量%」の意味、化学成分については以下同じ)、Si:0.01〜3%、Mn:0.5〜3%、Al:0.01〜0.1%を夫々含むものである請求項1または2のいずれかに記載の高強度冷延鋼板コイル。
- 更に、Ti,Nb,VおよびZrよりなる群から選ばれる1種または2種以上を合計で0.01〜1%含むものである請求項3に記載の高強度冷延鋼板コイル。
- 更に、Niおよび/またはCuを合計で1%以下(0%を含まない)を含むものである請求項3または4に記載の高強度冷延鋼板コイル。
- 更に、Cr:2%以下(0%を含まない)および/またはMo:1%以下(0%を含まない)を含むものである請求項3〜5のいずれかに記載の高強度冷延鋼板コイル。
- 更に、B:0.0001〜0.005%を含むものである請求項3〜6のいずれかに記載の高強度冷延鋼板コイル。
- 更に、Caおよび/またはREMを合計で0.003%以下(0%を含まない)を含むものである請求項3〜7のいずれかに記載の高強度冷延鋼板コイル。
- 請求項3〜8のいずれかに記載の高強度冷延鋼板コイルを製造するに当り、前記化学成分組成を有する鋼板を素地鋼板とし、この素地鋼板を加熱してAc3点〜(Ac3点+30℃)の温度Tssで30〜300秒保持した後、平均冷却速度が異なる2段階の制御冷却をおこなって(オーステナイト+フェライト)の二相領域の温度Tqまで冷却するに際し、前段の平均冷却速度CR1と後段の平均冷却速度CR2との間に、CR1>CR2の関係を満足させると共に、CR2<5℃/秒の条件で冷却を行ない、その後前記温度Tqからマルテンサイトの変態開始温度Ms点以下まで100℃/秒以上の平均冷却速度で急冷し、引き続き450〜550℃の温度範囲に30〜600秒の時間、再加熱保持することを特徴とする引張強度が980MPa以上でコイル内での強度バランスの少ない高強度冷延鋼板コイルの製造方法。
- 平均冷却速度CR2で冷却を開始する温度をTmとしたとき、この温度Tmと前記温度Tqとが、Tm−Tq≦100(℃)の関係を満足するようする請求項9に記載の製造方法。
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