JP2010275587A - Hot-rolled steel sheet and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high strength hot-rolled steel sheet with which since this steel sheet has the high yield ratio and good durability and high difference between the stational-state and the moving-state, this steel sheet is suitable for applying to a member for automobile, etc. <P>SOLUTION: The steel micro-structure on the surface layer part having 100 μm depth in the sheet thickness direction from the steel sheet surface is composed by volume ratio of 2-15% retained austenite and 3% to <19% martensite and the balance ferrite, and also, the average granular diameter of the ferrite is <1.5 μm, and steel micro-structure at the center part of the sheet thickness having >1/4 of the sheet thickness to the depth in the sheet thickness direction from the steel sheet surface is composed of 10% to <45% martensite and ≤2% retained austenite and the balance ferrite and also, the average granular diameter of the martensite is ≤1.5 μm and the same of the ferrite is ≤2.0 μm, and this hot-rolled steel sheet has the mechanical characteristics of ≥780 MPa tensile strength, ≥0.70 yield ratio and TS×El value which is the product of the tensile strength and the breaking elongation is ≥20,000 MPa×(%). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱延鋼板およびその製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、例えば自動車や産業機器の構造部材の素材に好適な、高い降伏比と良好な延性とを具備する高強度熱延鋼板およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a hot-rolled steel sheet and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to a high-strength hot-rolled steel sheet having a high yield ratio and good ductility suitable for, for example, a material for structural members of automobiles and industrial equipment, and a method for producing the same.

連続熱間圧延によって製造される、いわゆる熱延鋼板は、比較的安価な構造材料として、例えば自動車や産業機器の構造部材の素材として広く用いられている。近年、自動車等の軽量化を目的として、各種構造部材の素材に用いられる鋼板について高強度化が進められており、これらの熱延鋼板についても高強度化が進められている。   A so-called hot-rolled steel sheet produced by continuous hot rolling is widely used as a relatively inexpensive structural material, for example, as a material for structural members of automobiles and industrial equipment. In recent years, for the purpose of reducing the weight of automobiles and the like, the strength of steel sheets used for various structural members has been increased, and the strength of these hot-rolled steel sheets has also been increased.

ところで、一般に、鋼板は引張強度を高めると延性等の加工性が低下することから、引張強度を高めつつ良好な加工性を確保する方法として、主相となるフェライトに残留オーステナイト相、マルテンサイト相、ベイナイト相、析出相などの第2相を混在させた複相鋼板が幾つか提案されている。   By the way, in general, since the workability such as ductility is lowered when the tensile strength of the steel sheet is increased, as a method for securing good workability while increasing the tensile strength, the retained austenite phase and the martensite phase are added to the main phase ferrite. Several multi-phase steel sheets in which second phases such as a bainite phase and a precipitation phase are mixed have been proposed.

例えば、特許文献1には、第2相が主として残留オーステナイト相である残留オーステナイト鋼板として、C:0.16〜0.30%未満(本明細書では特に断りがない限り化学組成に関する「%」は「質量%」を意味するものとする)、Si:0.5〜3.0%、Mn:0.5〜3.0%、Si+Mn:1.5超〜6.0%、P:0.02%以下、S:0.01%以下、Al:0.005〜0.10%、およびFeを主成分として含み、さらに必要に応じCa:0.0005〜0.01%またはREM:0.005〜0.05%を含有し、ミクロ組織としてフェライト、ベイナイト、残留オーステナイトの3相で構成され、かつフェライト占積率(V)とフェライト粒径(d)の比(V/d)が7以上で2μm以下の残留オーステナイト占積率が5%以上であり、降伏比(YR):60%以上、強度−延性バランス(引張強さ×全伸び):2000kgf/mm・%以上、穴拡げ比(d/d0):1.1以上、一様伸び:10%以上の特性を具備する、成形性に優れた高降伏比型熱延高強度鋼板とその製造方法に係る発明が開示されている。 For example, in Patent Document 1, as a retained austenite steel sheet in which the second phase is mainly a retained austenite phase, C: less than 0.16 to 0.30% (“%” relating to the chemical composition unless otherwise specified in this specification) Means “mass%”), Si: 0.5 to 3.0%, Mn: 0.5 to 3.0%, Si + Mn: more than 1.5 to 6.0%, P: 0 0.02% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.005 to 0.10%, and Fe as main components, and if necessary, Ca: 0.0005 to 0.01% or REM: 0 0.005 to 0.05%, which is composed of three phases of ferrite, bainite, and retained austenite as a microstructure, and the ratio of the ferrite space factor (V F ) to the ferrite particle size (d F ) (V F / d F ) is 7 or more and 2 μm or less Stenite space factor is 5% or more, yield ratio (YR): 60% or more, strength-ductility balance (tensile strength x total elongation): 2000 kgf / mm 2 % or more, hole expansion ratio (d / d0) An invention relating to a high yield ratio hot rolled high strength steel sheet having excellent formability and a method for producing the same having characteristics of: 1.1 or more, uniform elongation: 10% or more is disclosed.

また、特許文献2には、第2相がマルテンサイト相である鋼板として、C:0.03〜0.2%、Mn:0.5〜2.0%を含み、さらに、SiとAlの内の1種もしくは2種の合計量が0.02〜4.0%、P:0.02〜0.2%、Cr:0.02〜1.0%の少なくとも1種以上を含み、残部はFeおよび不可避的成分からなり、マルテンサイト占積率が3〜30%、且つ該マルテンサイトの平均結晶粒径が5μm以下であり、鋼板の特性として、加工硬化指数が0.13以上、降伏比が75%以下、引張強さ×全伸びが18000以上、穴拡げ性が1.2以上である自動車用高強度鋼板に係る発明が開示されている。   Patent Document 2 includes C: 0.03 to 0.2%, Mn: 0.5 to 2.0% as a steel plate whose second phase is a martensite phase, and further includes Si and Al. The total amount of one or two of them is at least one of 0.02 to 4.0%, P: 0.02 to 0.2%, Cr: 0.02 to 1.0%, and the balance Is composed of Fe and inevitable components, has a martensite space factor of 3 to 30%, an average crystal grain size of the martensite is 5 μm or less, and has a work hardening index of 0.13 or more as a property of the steel sheet. An invention relating to an automotive high-strength steel sheet having a ratio of 75% or less, tensile strength × total elongation of 18000 or more, and hole expansibility of 1.2 or more is disclosed.

また、鋼板の引張強度を高めつつ良好な加工性を確保する方法としては、鋼板の鋼組織を微細化することも有効であると考えられており、このような観点からも幾つかの鋼板に係る発明も開示されている。   In addition, as a method of ensuring good workability while increasing the tensile strength of the steel sheet, it is considered effective to refine the steel structure of the steel sheet. Such an invention is also disclosed.

特開平5−171345号公報JP-A-5-171345 特開平11−61327号公報JP-A-11-61327

上述したように、近年、自動車等の軽量化のために各種構造部材の素材に用いられる鋼板について高強度化が進められている。ここで、自動車の足廻り部品、バンパー部品、衝撃吸収用部材などに用いられる熱延鋼板には、高い引張強度の他にも、軽量性、優れた耐久性さらには衝撃吸収性能などの観点から、高い降伏比を備えることが望まれている。また、複雑な形状への成形加工に耐え得るだけの良好な延性を備えることも必要とされている。   As described above, in recent years, the strength of steel sheets used as materials for various structural members has been increased to reduce the weight of automobiles and the like. Here, in addition to high tensile strength, hot-rolled steel sheets used for automobile undercarriage parts, bumper parts, shock absorbing members, etc., from the viewpoint of lightness, excellent durability, and shock absorbing performance, etc. It is desirable to have a high yield ratio. There is also a need to have good ductility that can withstand molding into complex shapes.

このような背景から、上述したように、従来技術においては各種方法による鋼板の高強度化が検討されているものの、これらの従来技術には以下に示す課題が存在する。
特許文献1により開示された発明のように、第2相を主として残留オーステナイト相とすると、鋼板の引張強度を効率的に高めることは困難である。高強度化のみに着目すればCやSiなどの含有量を高めることが考えられるが、溶接性の劣化が著しくなったり、遅れ破壊に対するリスクが高まったりするため、これらの元素の含有量は実用上制約される。したがって、特許文献1により開示された発明において780MPa以上の引張強度を確保することは実用上困難である。
From such a background, as described above, in the prior art, increasing the strength of the steel sheet by various methods has been studied, but these conventional techniques have the following problems.
If the second phase is mainly the retained austenite phase as in the invention disclosed in Patent Document 1, it is difficult to efficiently increase the tensile strength of the steel sheet. If attention is focused only on increasing the strength, it is conceivable to increase the content of C, Si, etc. However, since the weldability deteriorates significantly and the risk of delayed fracture increases, the content of these elements is practical. Restricted above. Therefore, it is practically difficult to secure a tensile strength of 780 MPa or more in the invention disclosed in Patent Document 1.

また、特許文献2により開示された発明のように第2相をマルテンサイト相とすると、鋼板の降伏比の低下を招いてしまう。このため、特許文献2により開示された発明において780MPa以上の引張強度を確保しつつ0.70超の高い降伏比を確保することは困難である。上述したように、自動車の足廻り部品、バンパー部品、衝撃吸収用部材などに用いられる熱延鋼板には、軽量化、優れた耐久性や衝撃吸収能などの観点から高い降伏比を備えることが要求されるため、特許文献2により開示された発明をこれらの用途に供する鋼板に適用することは好ましくない。   Moreover, when the second phase is a martensite phase as in the invention disclosed in Patent Document 2, the yield ratio of the steel sheet is lowered. For this reason, in the invention disclosed in Patent Document 2, it is difficult to ensure a high yield ratio exceeding 0.70 while securing a tensile strength of 780 MPa or more. As described above, hot-rolled steel sheets used for automobile undercarriage parts, bumper parts, shock absorbing members, etc. must have a high yield ratio from the viewpoints of weight reduction, excellent durability and shock absorption capacity, etc. Since it is required, it is not preferable to apply the invention disclosed in Patent Document 2 to a steel sheet used for these applications.

本発明は、これらの従来の技術が有する課題に鑑みてなされたものであり、780MPa以上の高い引張強度を有するとともに、0.70以上の高い降伏比と、引張強度と全伸びとの積であるTS×El値が20000MPa・%以上という良好な延性とを有する、熱延鋼板およびその製造方法を提供することを第1の目的とし、このような熱延鋼板を、諸特性を害する程度の過剰な合金元素の含有を伴わずに、提供することを第2の目的とする。   The present invention has been made in view of the problems of these conventional techniques, and has a high tensile strength of 780 MPa or more, a high yield ratio of 0.70 or more, and the product of tensile strength and total elongation. A first object is to provide a hot-rolled steel sheet having a good TS × El value of 20000 MPa ·% or more and a method for manufacturing the hot-rolled steel sheet. It is a second object to provide without including an excessive alloy element.

本発明者らは、複相組織の高強度熱延鋼板について、高い降伏比と良好な延性とを具備させる方法について鋭意検討を行った。その結果、以下に列記する知見が得られた。
(A)Hall−Petchの法則に従い、結晶粒の微細化とともに降伏応力および降伏比は増加する。
(B)主相であるフェライトの平均粒径を2.0μm以下と微細にした鋼組織に、マルテンサイト相や残留オーステナイト相の硬質第2相を含有させると、延性が飛躍的に向上する。
(C)この場合において、マルテンサイト相や残留オーステナイト相の硬質第2相を微細化することにより、延性が一層向上する。
(D)上記鋼組織を有する複相鋼板は、熱間圧延過程での組織制御により製造することができる。すなわち、熱間加工されたオーステナイトからのフェライト変態により、微細なフェライト相を形成させることができ、残部を低温でマルテンサイト変態させることによりマルテンサイト相としたり、もしくは変態させずにオーステナイト相のまま残存させて残留オーステナイト相としたりすることができる。
(D)従来技術におけるフェライト相とマルテンサイト相とからなる複相熱延鋼板の製造方法は、通常、熱間圧延後の冷却過程で鋼組織の一部をフェライト変態させた後に、所定の冷却速度で焼き入れることによって残部をマルテンサイト変態させるものである。このように製造された複相熱延鋼板は、板厚方向に均質な複相組織を有し、降伏比が低い。
(E)しかし、所定の化学組成を有する鋼板を安定オーステナイト域で多パス圧延し、かつ、表層部にせん断歪を与えると、加工オーステナイトの圧延下部組織は微細し、さらに圧延の極直後に急冷却を施して所定の温度域に保持すると、上記の微細な圧延下部組織がフェライトの核生成サイトとなって微細なポリゴナルフェライト粒が形成され、残部には炭素が多量に濃縮してオーステナイトが安定化する。これにより、鋼板の表層部にはマルテンサイトの他に残留オーステナイトを含有する微細な鋼組織が形成される。
(F)このような微細なポリゴナルフェライトに挟まれた残留オーステナイトは極めて安定であり、マルテンサイトへの変態が著しく抑制される。これは、微細粒による3次元的な拘束力の影響で、Ms点が室温以下まで低下したためと考えられる。
(G)鋼板表層部に形成された残留オーステナイト相は、鋼板の降伏比を高めるとともに、TRIP効果により延性を向上させる作用を有する。
(H)すなわち、所定の化学組成を有する鋼板に所定の条件で熱間圧延を施すことにより、鋼板の板厚中心部を、主としてフェライト相とマルテンサイト相とからなる鋼組織として、高い引張強度と良好な延性とを確保するとともに、鋼板の表層部を、残留オーステナイト相を含有する鋼組織とすることにより、板厚中心部の組織による低降伏比化を補償して高い降伏比を実現し、さらに、より一層延性を高めることができる。
(I)このような鋼組織を有する鋼板は、引張変形過程における歪の集中が分散され、複相組織を基本としながら、従来の残留オーステナイト鋼を凌駕するほどの強度−延性特性を示す。
The present inventors diligently studied a method of providing a high yield hot rolled steel sheet having a high yield ratio and good ductility for a high strength hot rolled steel sheet having a multiphase structure. As a result, the knowledge listed below was obtained.
(A) According to Hall-Petch's law, the yield stress and the yield ratio increase with the refinement of crystal grains.
(B) When a hard secondary phase such as a martensite phase or a retained austenite phase is contained in a steel structure in which the average grain size of ferrite as a main phase is refined to 2.0 μm or less, the ductility is dramatically improved.
(C) In this case, ductility is further improved by refining the hard second phase of the martensite phase or the retained austenite phase.
(D) The duplex steel sheet having the steel structure can be manufactured by controlling the structure in the hot rolling process. That is, a ferrite transformation from hot-worked austenite can form a fine ferrite phase, and the remainder can be martensite transformed at a low temperature to become a martensite phase or remain austenite without transformation. It can be left to form a retained austenite phase.
(D) In the prior art, a method for producing a dual-phase hot-rolled steel sheet composed of a ferrite phase and a martensite phase usually has a predetermined cooling after a part of the steel structure is ferrite transformed in the cooling process after hot rolling. The remainder is martensitic transformed by quenching at a speed. The multi-phase hot-rolled steel sheet manufactured in this way has a homogeneous multi-phase structure in the sheet thickness direction and a low yield ratio.
(E) However, when a steel plate having a predetermined chemical composition is subjected to multi-pass rolling in a stable austenite region and a shear strain is applied to the surface layer portion, the rolled substructure of the processed austenite becomes finer, and further abruptly immediately after rolling. When cooled and maintained in a predetermined temperature range, the fine rolled substructure becomes nucleation sites of ferrite to form fine polygonal ferrite grains, and the remainder is enriched with a large amount of carbon to form austenite. Stabilize. Thereby, a fine steel structure containing retained austenite in addition to martensite is formed in the surface layer portion of the steel sheet.
(F) The retained austenite sandwiched between such fine polygonal ferrites is extremely stable, and the transformation to martensite is remarkably suppressed. This is presumably because the Ms point was lowered to room temperature or lower due to the influence of the three-dimensional restraining force due to the fine particles.
(G) The retained austenite phase formed in the steel sheet surface layer portion has an effect of increasing the yield ratio of the steel plate and improving ductility by the TRIP effect.
(H) That is, by subjecting a steel sheet having a predetermined chemical composition to hot rolling under a predetermined condition, the steel sheet thickness center portion is formed as a steel structure mainly composed of a ferrite phase and a martensite phase, and has high tensile strength. In addition to ensuring a good ductility, the steel layer has a steel structure containing a retained austenite phase, which compensates for the low yield ratio due to the structure at the center of the plate thickness and achieves a high yield ratio. Furthermore, the ductility can be further increased.
(I) A steel sheet having such a steel structure has a strength-ductility characteristic that surpasses that of conventional retained austenitic steels, while the concentration of strain in the tensile deformation process is dispersed and is based on a multiphase structure.

本発明は、これらの知見に基づいてなされたものであり、鋼板の表層部を微細なフェライト相を主相として残留オーステナイト相を含有する鋼組織とし、鋼板の板厚中心部を主として微細なフェライト相とマルテンサイト相とから構成される鋼組織とすることによって、従来技術によっては得られなかった高い降伏比と良好な延性とを有する高強度熱延鋼板を得られるという技術思想に基づくものである。   The present invention has been made on the basis of these findings. The surface layer portion of the steel sheet has a fine ferrite phase as a main phase and a steel structure containing a retained austenite phase. It is based on the technical idea that a high-strength hot-rolled steel sheet having a high yield ratio and good ductility can be obtained by making a steel structure composed of a phase and a martensite phase. is there.

本発明は、鋼板表面から板厚方向の深さが100μmである表層部の鋼組織が、体積率で、残留オーステナイト:2%以上15%以下およびマルテンサイト:3%以上19%未満を含有し、残部がフェライトからなるとともに、フェライトの平均粒径が1.5μm未満であり、鋼板表面から板厚方向の深さが板厚の1/4以上である板厚中心部の鋼組織が、体積率で、マルテンサイト:10%以上45%以下および残留オーステナイト:2%以下を含有し、残部がフェライトからなるとともに、マルテンサイトの平均粒径が1.5μm以下、フェライトの平均粒径が2.0μm以下であり、引張強度:780MPa以上、降伏比:0.70以上、引張強度と破断伸びとの積であるTS×El値が20000MPa・%以上である機械特性を有することを特徴とする熱延鋼板である。   In the present invention, the steel structure of the surface layer part having a depth of 100 μm in the thickness direction from the steel sheet surface contains, by volume ratio, residual austenite: 2% to 15% and martensite: 3% to less than 19%. The steel structure of the center portion of the plate thickness, in which the balance is made of ferrite and the average grain size of the ferrite is less than 1.5 μm, and the depth in the plate thickness direction from the steel plate surface is 1/4 or more of the plate thickness, The martensite content is 10% or more and 45% or less and the retained austenite content is 2% or less. The balance is made of ferrite, the martensite has an average particle size of 1.5 μm or less, and the ferrite has an average particle size of 2. The mechanical properties are 0 μm or less, tensile strength: 780 MPa or more, yield ratio: 0.70 or more, and TS × El value, which is the product of tensile strength and breaking elongation, is 20000 MPa ·% or more. This is a hot-rolled steel sheet.

この本発明に係る熱延鋼板は、C:0.1%以上0.2%以下、Mn:1%以上3%以下、Si+Al:0.3%以上1.0%未満、Cr:0.1%以上0.6%以下およびN:0.001%以上0.008%以下を含有し、さらに、Ti:0.05%以下およびNb:0.05%以下からなる群から選択される1種または2種を含有し、残部がFeおよび不純物からなる化学組成を有することが好ましい。   The hot-rolled steel sheet according to the present invention has C: 0.1% to 0.2%, Mn: 1% to 3%, Si + Al: 0.3% to less than 1.0%, Cr: 0.1 %: 0.6% or less and N: 0.001% or more and 0.008% or less, and further selected from the group consisting of Ti: 0.05% or less and Nb: 0.05% or less Or it is preferable to have a chemical composition which contains 2 types and the remainder consists of Fe and an impurity.

別の観点からは、本発明は、上記化学組成を有するスラブに[Ae点−50(℃)]以上[Ae点+50(℃)]以下の温度域で圧延を完了する多パス熱間圧延を施して熱延鋼板となし、この熱延鋼板を、圧延完了後0.4秒間以内に600℃/秒以上の平均冷却速度で700℃以下の温度域まで冷却し、次いで600℃以上700℃以下の温度域に0.4秒間以上5秒間以内保持し、その後100℃/秒以上の平均冷却速度で450℃以下の温度域まで冷却することを特徴とする熱延鋼板の製造方法である。 From another viewpoint, the present invention is a multi-pass hot rolling that completes rolling in a temperature range of [Ae 3 points−50 (° C.)] to [Ae 3 points + 50 (° C.)] on the slab having the above chemical composition. The steel sheet is rolled to form a hot-rolled steel sheet, and the hot-rolled steel sheet is cooled to a temperature range of 700 ° C. or lower at an average cooling rate of 600 ° C./second or higher within 0.4 seconds after completion of rolling, and then 600 ° C. or higher and 700 ° C. A method for producing a hot-rolled steel sheet, wherein the steel sheet is maintained in a temperature range of 0.4 ° C. or less for 0.4 seconds to 5 seconds and then cooled to a temperature range of 450 ° C. or less at an average cooling rate of 100 ° C./second or more. .

本発明によれば、諸特性を害する程度の過剰な合金元素の含有を伴わずに、780MPa以上の高い引張強度を有するとともに、0.70以上の高い降伏比と、引張強度と全伸びとの積であるTS×El値が20000MPa・%以上という良好な延性とを有する高強度の熱延鋼板が得られる。本発明に係る熱延鋼板を例えば自動車用部材等に適用すれば、それらの部材の衝突安全性を一段と改善することが可能になる。   According to the present invention, it has a high tensile strength of 780 MPa or more without including an excessive amount of alloying elements that impairs various properties, and has a high yield ratio of 0.70 or more, tensile strength, and total elongation. A high-strength hot-rolled steel sheet having a good ductility of a product TS × El value of 20000 MPa ·% or more is obtained. If the hot-rolled steel sheet according to the present invention is applied to, for example, automobile members, the collision safety of those members can be further improved.

図1は、断面急変型引張試験片の形状を示す図面である。FIG. 1 is a drawing showing the shape of a rapidly changing tensile tensile test piece. 図2は、実施例における板厚中心部におけるマルテンサイト相の平均粒径と、TS×El値との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the average particle size of the martensite phase at the center of the plate thickness in the example and the TS × El value. 図3は、実施例における表層部における残留オーステナイト体積率と、TS×El値との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the volume fraction of retained austenite in the surface layer portion and the TS × El value in the examples.

はじめに、本発明に係る熱延鋼板の鋼組織および化学組成を説明する。
1.鋼組織
(1)鋼板表面から板厚方向の深さが100μmである表層部における鋼組織
表層部における鋼組織は、体積率で、残留オーステナイト:2%以上15%以下およびマルテンサイト:3%以上19%未満を含有し、残部がフェライトからなるとともに、フェライトの平均粒径が1.5μm未満であるものとする。
First, the steel structure and chemical composition of the hot rolled steel sheet according to the present invention will be described.
1. Steel structure (1) Steel structure in the surface layer part having a depth of 100 μm from the surface of the steel sheet The steel structure in the surface layer part is a volume ratio of retained austenite: 2% to 15% and martensite: 3% or more The content is less than 19%, the balance is made of ferrite, and the average particle size of ferrite is less than 1.5 μm.

表層部における鋼組織は、鋼板に高い降伏比と良好な延性とを具備させるために決定される。すなわち、後述する板厚中心部は高い引張強度を確保することを目的に複相組織とするのであるが、斯かる鋼組織は降伏比を低下させてしまう。このため、表層部の鋼組織を制御することにより、降伏比を高めるととともに、延性を一層向上させるのである。   The steel structure in the surface layer is determined so that the steel sheet has a high yield ratio and good ductility. That is, the center portion of the plate thickness, which will be described later, has a multiphase structure for the purpose of ensuring a high tensile strength, but such a steel structure reduces the yield ratio. For this reason, by controlling the steel structure of a surface layer part, while improving a yield ratio, ductility is improved further.

(a)体積率
残留オーステナイト相の体積率が2%未満では、目的とする降伏比や延性が得られない場合がある。したがって、残留オーステナイト相の体積率は2%以上とする。一方、残留オーステナイト相の体積率が15%超では、残留オーステナイト相の安定性が低下してしまい、目的とする延性が得られない場合がある。したがって、残留オーステナイト相の体積率は15%以下とする。
(A) Volume ratio If the volume ratio of the retained austenite phase is less than 2%, the intended yield ratio and ductility may not be obtained. Therefore, the volume ratio of the retained austenite phase is 2% or more. On the other hand, if the volume fraction of the retained austenite phase exceeds 15%, the stability of the retained austenite phase is lowered, and the target ductility may not be obtained. Therefore, the volume ratio of the retained austenite phase is 15% or less.

マルテンサイト相の体積率が3%未満では、目的とする強度および延性が得られない場合がある。したがって、マルテンサイト相の体積率は3%以上とする。一方、マルテンサイト相の体積率が19%以上では目的とする延性が得られない場合がある。したがって、マルテンサイト相の体積率は19%未満とする。   If the volume ratio of the martensite phase is less than 3%, the intended strength and ductility may not be obtained. Therefore, the volume ratio of the martensite phase is 3% or more. On the other hand, if the volume ratio of the martensite phase is 19% or more, the intended ductility may not be obtained. Therefore, the volume ratio of the martensite phase is less than 19%.

残部はフェライト相である。
(b)平均粒径
フェライト相の平均粒径が1.5μm以上では、変形時にフェライト相に歪みが集中するため、目的とする良好な延性が得られない場合がある。したがって、フェライト相の平均粒径は1.5μm未満とする。
The balance is the ferrite phase.
(B) Average particle size When the average particle size of the ferrite phase is 1.5 μm or more, strain concentrates on the ferrite phase during deformation, and the desired good ductility may not be obtained. Therefore, the average particle size of the ferrite phase is less than 1.5 μm.

本発明に係る熱延鋼板は、鋼板表面から板厚方向の深さが100μmである表層部が、以上の体積率および平均粒径を有する鋼組織を有する。
(2)鋼板表面から板厚方向の深さが板厚の1/4以上である板厚中心部の鋼組織
板厚中心部における鋼組織は、体積率で、マルテンサイト:10%以上45%以下および残留オーステナイト:0%以上2%以下を含有し、残部がフェライトからなるとともに、マルテンサイトの平均粒径が1.5μm以下、フェライトの平均粒径が2.0μm以下であるものとする。
The hot-rolled steel sheet according to the present invention has a steel structure in which a surface layer part having a depth of 100 μm in the thickness direction from the steel sheet surface has the above volume ratio and average particle diameter.
(2) Steel structure in the center of the plate thickness where the depth in the plate thickness direction is 1/4 or more of the plate thickness from the surface of the steel plate. The steel structure in the center of the plate thickness is by volume ratio, martensite: 10% or more and 45%. And retained austenite: 0% or more and 2% or less, the balance being made of ferrite, the average particle size of martensite being 1.5 μm or less, and the average particle size of ferrite being 2.0 μm or less.

板厚中心部における鋼組織は、鋼板に高い引張強度と良好な延性とを具備させるために決定される。すなわち、効果的に引張強度を向上させることができるとともに、良好な延性を確保することを可能とするマルテンサイトを第2相とし、フェライト相とマルテンサイト相を微細なものとするのである。   The steel structure in the central portion of the plate thickness is determined in order to make the steel plate have high tensile strength and good ductility. That is, the martensite that can effectively improve the tensile strength and ensure good ductility is the second phase, and the ferrite phase and the martensite phase are made fine.

(a)体積率
マルテンサイト相の体積率が10%未満では、目的とする引張強度が得られない場合がある。したがってマルテンサイトの体積率は10%以上とする。一方、マルテンサイト相の体積分率が45%超では、延性の低下が著しくなる。したがって、マルテンサイトの体積率は45%以下とする。
(A) Volume ratio If the volume ratio of the martensite phase is less than 10%, the intended tensile strength may not be obtained. Therefore, the volume ratio of martensite is 10% or more. On the other hand, when the volume fraction of the martensite phase exceeds 45%, the ductility is significantly reduced. Therefore, the volume ratio of martensite is 45% or less.

残留オーステナイト相の体積率が2%超では、目的とする引張強度が得られない場合がある。したがって残留オーステナイト相の体積率は2%以下とする。板厚中心部における残留オーステナイト相は必須ではないので、残留オーステナイト相の体積率の下限は特に規定しない。すなわち0%であっても構わない。   If the volume ratio of the retained austenite phase exceeds 2%, the intended tensile strength may not be obtained. Therefore, the volume ratio of the retained austenite phase is 2% or less. Since the retained austenite phase in the central portion of the plate thickness is not essential, the lower limit of the volume ratio of the retained austenite phase is not particularly specified. That is, it may be 0%.

残部はフェライト相である。
(b)平均粒径
マルテンサイト相の平均粒径が1.5μm超では、目的とする引張強度や延性が得られない場合がある。したがってマルテンサイト相の平均粒径1.5μm以下とする。
The balance is the ferrite phase.
(B) Average particle diameter If the average particle diameter of the martensite phase exceeds 1.5 μm, the intended tensile strength and ductility may not be obtained. Therefore, the average particle size of the martensite phase is 1.5 μm or less.

フェライト相の平均粒径が2.0μm超では、目的とする引張強度が得られない場合がある。したがって、板厚中心部におけるフェライト相の平均粒径は2.0μm以下とする。   If the average particle size of the ferrite phase exceeds 2.0 μm, the intended tensile strength may not be obtained. Therefore, the average grain size of the ferrite phase in the center portion of the plate thickness is 2.0 μm or less.

なお、マルテンサイト相およびフェライト相の体積率は、SEM像やEBSD解析による2次元画像から3次元体積分率に換算して求められる。また、残留オーステナイト相の体積分率は、X線回折試験によって求められる。また、マルテンサイト相およびフェライト相の平均粒径は、SEM像やEBSD解析による2次元画像から求められる公称粒径である。   The volume fractions of the martensite phase and the ferrite phase are obtained by converting into a three-dimensional volume fraction from a two-dimensional image obtained by SEM image or EBSD analysis. Further, the volume fraction of the retained austenite phase is determined by an X-ray diffraction test. Moreover, the average particle diameter of a martensite phase and a ferrite phase is a nominal particle diameter calculated | required from the two-dimensional image by a SEM image or EBSD analysis.

本発明に係る熱延鋼板は、鋼板表面から板厚方向の深さが板厚の1/4以上である板厚中心部が、以上の体積率および平均粒径を有する鋼組織を有する。
2.化学組成
[C:0.1%以上0.2%以下]
C含有量が0.1%未満では、表層部および板厚中心部において所定量のマルテンサイト相を確保することができずに、また、表層部において所定量の残留オーステナイト相を確保することができずに、目的とする引張強度、延性または降伏比が得られない場合がある。したがって、C含有量は0.1%以上とする。一方、C含有量が0.2%超では、マルテンサイト相や残留オーステナイト相の体積率が過剰となり、目的とする延性が得られない場合がある。したがって、C含有量は0.2%以下とする。
The hot-rolled steel sheet according to the present invention has a steel structure in which a thickness center portion whose depth in the sheet thickness direction is 1/4 or more of the sheet thickness from the steel sheet surface has the above volume ratio and average particle diameter.
2. Chemical composition [C: 0.1% or more and 0.2% or less]
If the C content is less than 0.1%, a predetermined amount of martensite phase cannot be secured in the surface layer portion and the center of the plate thickness, and a predetermined amount of retained austenite phase can be secured in the surface layer portion. In some cases, the intended tensile strength, ductility, or yield ratio cannot be obtained. Therefore, the C content is 0.1% or more. On the other hand, if the C content exceeds 0.2%, the volume ratio of the martensite phase or the retained austenite phase becomes excessive, and the target ductility may not be obtained. Therefore, the C content is 0.2% or less.

[Mn:1%以上3%以下]
Mnは、焼入れ性を高める作用を有する元素であり、目的とするマルテンサイトや残留オーステナイトの体積率を確保するうえで重要な元素である。Mn含有量が1%未満では、焼入れ性向上作用が不十分となり、目的とするマルテンサイトや残留オーステナイトの体積率を確保することが困難となり、目的とする強度および延性を確保することが困難となる場合がある。したがって、Mn含有量は1%以上とする。好ましくは、1.5%以上である。一方、Mn含有量が3%を超えると、第2相分率が過大となりかえって延性が低下したり、溶接性を阻害したりする。したがって、Mn含有量は3%以下とする。好ましくは、2.5%以下である。
[Mn: 1% to 3%]
Mn is an element having an effect of improving hardenability, and is an important element for securing the target martensite and retained austenite volume fraction. If the Mn content is less than 1%, the effect of improving the hardenability becomes insufficient, it becomes difficult to secure the volume ratio of the target martensite and retained austenite, and it is difficult to ensure the target strength and ductility. There is a case. Therefore, the Mn content is 1% or more. Preferably, it is 1.5% or more. On the other hand, if the Mn content exceeds 3%, the second phase fraction becomes excessive, and ductility is lowered or weldability is impaired. Therefore, the Mn content is 3% or less. Preferably, it is 2.5% or less.

[SiおよびAlの合計含有量:0.3%以上1.0%未満]
SiおよびAlは、マルテンサイトを生成させるために有用な元素である。フェライトの生成を促進し、炭化物の生成を抑制することにより、マルテンサイトを確保する作用を有する。さらに、固溶強化により鋼の強度を高める作用と脱酸により鋼を健全化する作用を有する。SiおよびAlの合計含有量が0.3%未満では上記作用による効果を得ることが困難となる場合がある。したがって、SiおよびAlの合計含有量は0.3%以上とする。SiとAlとは同種の性質を有し、互いに他を代替することができるので、SiおよびAlのそれぞれの含有量の下限は規定しない。ただし、鋼の強化能はSiの方がAlよりも高いので、AlよりSiを積極的に使用することが好ましい。したがって、Si含有量は0.3%以上とすることが好ましい。一方で、Alは鋼中に窒化物や酸化物を形成することにより、結晶粒の粗大化を抑制する作用を有する。したがって、Al含有量は0.001%以上とすることが好ましい。一方、SiおよびAlの合計含有量が1.0%以上では、鋼の脆化が著しくなる場合がある。したがって、SiおよびAlの合計含有量は1.0%未満とする。好ましくは、Si含有量が0.7%以下であり、Al含有量が0.1%以下である。
[Total content of Si and Al: 0.3% or more and less than 1.0%]
Si and Al are useful elements for generating martensite. By promoting the formation of ferrite and suppressing the formation of carbides, it has the effect of securing martensite. Furthermore, it has the effect | action which raises the intensity | strength of steel by solid solution strengthening, and the effect | action which makes steel healthy by deoxidation. If the total content of Si and Al is less than 0.3%, it may be difficult to obtain the effect of the above action. Therefore, the total content of Si and Al is 0.3% or more. Since Si and Al have the same kind of properties and can substitute each other, the lower limit of the respective contents of Si and Al is not specified. However, since the strengthening ability of steel is higher than that of Al, it is preferable to use Si more actively than Al. Therefore, the Si content is preferably 0.3% or more. On the other hand, Al has the effect | action which suppresses the coarsening of a crystal grain by forming nitride and an oxide in steel. Therefore, the Al content is preferably 0.001% or more. On the other hand, when the total content of Si and Al is 1.0% or more, the embrittlement of the steel may be remarkable. Therefore, the total content of Si and Al is less than 1.0%. Preferably, the Si content is 0.7% or less and the Al content is 0.1% or less.

[Cr:0.1%以上0.6%以下]
Crは、オーステナイトを安定化してマルテンサイトを確保する作用があるとともに鋼を強化する作用を有する元素である。Cr含有量が0.1%未満では、所望の強度が得られない場合がある。したがって、Cr含有量は0.1%以上とする。一方、Cr含有量が0.6%を超えると、フェライト変態が過剰に抑制されてしまい、目的とするフェライト体積率を確保することが困難となる。したがって、Cr含有量は0.6%以下とする。
[Cr: 0.1% to 0.6%]
Cr is an element that has the effect of stabilizing austenite and ensuring martensite and strengthening steel. If the Cr content is less than 0.1%, the desired strength may not be obtained. Therefore, the Cr content is 0.1% or more. On the other hand, if the Cr content exceeds 0.6%, the ferrite transformation is excessively suppressed, and it becomes difficult to ensure the target ferrite volume fraction. Therefore, the Cr content is 0.6% or less.

[N:0.001%以上0.008%以下]
Nは、Tiおよび/またはNbと結合して鋼中に窒化物を形成し、結晶粒の粗大化を抑制する作用を有する元素である。N含有量が0.001%未満では、鋼中に形成される上記窒化物の量が過少であるために、上記作用による効果が不十分となって結晶粒の粗大化が生じる場合がある。したがって、N含有量は0.001%以上とする。一方、N含有量が0.008%を超えると、鋼中に形成される窒化物が粗大となり、鋼板の延性に悪影響を及ぼす。したがって、N含有量は0.008%以下とする。
[N: 0.001% to 0.008%]
N is an element that has an action of binding to Ti and / or Nb to form nitrides in the steel and suppressing coarsening of crystal grains. If the N content is less than 0.001%, the amount of the nitride formed in the steel is too small, so that the effect of the above action is insufficient and the crystal grains may be coarsened. Therefore, the N content is 0.001% or more. On the other hand, if the N content exceeds 0.008%, the nitride formed in the steel becomes coarse, which adversely affects the ductility of the steel sheet. Therefore, the N content is 0.008% or less.

[Ti:0.05%以下およびNb:0.05%以下の1種または2種]
TiおよびNbは、鋼中に窒化物を形成して結晶粒の粗大化を抑制する作用を有する元素であるので、1種または2種を含有させる。しかしながら、TiまたはNbの含有量が0.05%を超えると、粗大な窒化物を形成して鋼板の延性の低下が著しくなったり、フェライト変態が抑制されて目的とするフェライト体積率を確保することができなかったりする。したがって、Ti:0.05%以下およびNb:0.05%以下の1種または2種を含有させる。上記作用による効果を確実に得るには、Tiを0.002%以上またはNbを0.01%以上含有させることが好ましい。
[Ti: 0.05% or less and Nb: 0.05% or less, one or two]
Ti and Nb are elements having an effect of suppressing the coarsening of crystal grains by forming nitrides in the steel, so that one or two of them are contained. However, when the content of Ti or Nb exceeds 0.05%, coarse nitrides are formed and the ductility of the steel sheet is significantly reduced, or ferrite transformation is suppressed to ensure the target ferrite volume fraction. I can't. Therefore, one or two of Ti: 0.05% or less and Nb: 0.05% or less are contained. In order to surely obtain the effect by the above action, it is preferable to contain 0.002% or more of Ti or 0.01% or more of Nb.

上述した以外の残部はFeおよび不純物である。
3.製造方法
次に、本発明に係る熱延鋼板の製造方法の一例を、説明する。
The balance other than those described above is Fe and impurities.
3. Manufacturing Method Next, an example of a method for manufacturing a hot-rolled steel sheet according to the present invention will be described.

上記化学組成を有するスラブに[Ae点−50(℃)]以上[Ae点+50(℃)]以下の温度域で圧延を完了する多パス熱間圧延を施して熱延鋼板となし、この熱延鋼板を、圧延完了後0.4秒間以内に600℃/秒以上の平均冷却速度で700℃以下の温度域まで冷却し、次いで600℃以上700℃以下の温度域に0.4秒間以上5秒間以内保持し、その後100℃/秒以上の平均冷却速度で450℃以下の温度域まで冷却する。 A slab having the above chemical composition is subjected to multi-pass hot rolling to complete rolling in a temperature range of [Ae 3 points−50 (° C.)] or more and [Ae 3 points + 50 (° C.)] or less to form a hot rolled steel sheet, This hot-rolled steel sheet is cooled to a temperature range of 700 ° C. or lower at an average cooling rate of 600 ° C./second or higher within 0.4 seconds after completion of rolling, and then is cooled to a temperature range of 600 ° C. or higher and 700 ° C. or lower for 0.4 seconds. Hold for 5 seconds or more, and then cool to a temperature range of 450 ° C. or less at an average cooling rate of 100 ° C./second or more.

すなわち、上記鋼組織は、所定の温度域で圧延を完了する多パス熱間圧延を施すことにより、オーステナイト中に加工歪を確実に加え、圧延の極直後に急冷却を施してオーステナイトの再結晶を抑制し、所定の温度域に保持することによりフェライト変態を促進させることにより得ることが好ましい。   That is, the steel structure is subjected to multi-pass hot rolling that completes rolling in a predetermined temperature range, thereby surely adding work strain in the austenite and performing rapid cooling immediately after rolling to recrystallize austenite. Is preferably obtained by promoting ferrite transformation by maintaining the temperature in a predetermined temperature range.

多パス熱間圧延の圧延完了温度が[Ae点−50(℃)]未満では、圧延過程でフェライト変態が生じてしまい、目的とする鋼組織を得られなくなる場合がある。したがって、多パス熱間圧延の圧延完了温度は[Ae点−50(℃)]以上とすることが好ましい。一方、多パス熱間圧延の圧延完了温度が[Ae点+50(℃)]超では、圧延により鋼板に加えた加工歪が容易に解放されてしまい、上記鋼組織を得られない場合がある。したがって、多パス熱間圧延の圧延完了温度は[Ae点+50(℃)]以下とすることが好ましい。 If the rolling completion temperature of multi-pass hot rolling is less than [Ae 3 points-50 (° C.)], ferrite transformation may occur in the rolling process, and the intended steel structure may not be obtained. Therefore, the rolling completion temperature of the multi-pass hot rolling is preferably [Ae 3 points−50 (° C.)] or higher. On the other hand, if the rolling completion temperature of multi-pass hot rolling exceeds [Ae 3 points + 50 (° C.)], the processing strain applied to the steel sheet by rolling is easily released, and the steel structure may not be obtained. . Therefore, the rolling completion temperature of multi-pass hot rolling is preferably set to [Ae 3 points + 50 (° C.)] or less.

圧延完了後から700℃以下の温度域に急冷却するのに要する時間が0.4秒間超であったり、平均冷却速度が600℃/秒未満であったりすると、圧延により鋼板に加えた加工歪が解放されてしまい、上記鋼組織を得られない場合がある。したがって、圧延完了後0.4秒間以内に600℃/秒以上の平均冷却速度で700℃以下の温度域まで冷却することが好ましい
上記急冷却後は、フェライト変態が進行する600℃以上700℃以下の温度域に保持するが、フェライト変態を確実に進行させるために、上記温度域に保持する時間を0.4秒間以上とすることが好ましい。一方、上記温度域に保持する時間が5秒間を超えると、延性に悪影響を及ぼす炭化物が析出するため、上記温度域に保持する時間は5秒間以下とすることが好ましい。
If the time required for rapid cooling to a temperature range of 700 ° C. or less after the completion of rolling exceeds 0.4 seconds or the average cooling rate is less than 600 ° C./second, the processing strain applied to the steel sheet by rolling May be released and the steel structure may not be obtained. Accordingly, it is preferable to cool to a temperature range of 700 ° C. or less at an average cooling rate of 600 ° C./second or more within 0.4 seconds after completion of rolling. After the rapid cooling, 600 ° C. or more and 700 ° C. or less at which ferrite transformation proceeds. However, in order to make the ferrite transformation proceed reliably, it is preferable that the time for holding in the temperature range is 0.4 seconds or more. On the other hand, since the carbide | carbonized_material which has a bad influence on ductility will precipitate when the time hold | maintained in the said temperature range exceeds 5 second, it is preferable that the time hold | maintained in the said temperature range shall be 5 second or less.

上記保持後は、フェライト変態しなかった残部のうち、鋼板表層部に形成された安定な残留オーステナイト相を除いてマルテンサイト変態させるために、100℃/秒以上の平均冷却速度で450℃以下の温度域まで冷却することが好ましい。   After the above holding, in order to make a martensitic transformation excluding the stable retained austenite phase formed in the steel sheet surface layer portion of the remainder that has not undergone ferrite transformation, the average cooling rate of 100 ° C./second or more is 450 ° C. or less. It is preferable to cool to a temperature range.

このようにして、本発明により、上記鋼組織と、諸特性を害する程度の過剰な合金元素の含有を伴わない化学組成とを有し、780MPa以上の高い引張強度と、0.70以上の高い降伏比と、引張強度と全伸びとの積であるTS×El値が20000MPa・%以上という良好な延性とを兼ね備える高強度の熱延鋼板を提供することができる。   Thus, according to the present invention, the steel structure has a chemical composition that does not involve an excessive amount of alloy elements that impairs various properties, and has a high tensile strength of 780 MPa or more and a high value of 0.70 or more. It is possible to provide a high-strength hot-rolled steel sheet having both a yield ratio and a good ductility of TS × El value, which is a product of tensile strength and total elongation, of 20000 MPa ·% or more.

実施例を参照しながら、本発明をより具体的に説明する。
表1に示す化学組成を有する鋼A、BおよびCからなるスラブ(厚さ:35mm、幅:170mm、長さ:75mm)を供試材として、試験用熱間圧延機を用いて試験を行った。鋼AおよびBは請求項2に係る本発明で規定する化学組成を満足する鋼であり、鋼Cは請求項2に係る本発明で規定する化学組成を満足しない鋼である。
The present invention will be described more specifically with reference to examples.
Using a test hot rolling mill as a test material, slabs (thickness: 35 mm, width: 170 mm, length: 75 mm) composed of steels A, B and C having the chemical composition shown in Table 1 were tested. It was. Steels A and B are steels that satisfy the chemical composition defined in the present invention according to claim 2, and Steel C is steel that does not satisfy the chemical composition defined in the present invention according to claim 2.

Figure 2010275587
Figure 2010275587

いずれのスラブも炉内温度1250℃の加熱炉に1時間保持した後、3〜4パスの粗熱間圧延を施した、さらに3パスの仕上圧延を施して、鋼板サンプルとした。サンプルの仕上厚さはいずれも2mmであった。圧延条件を表2に示す。   Each slab was held in a heating furnace having an in-furnace temperature of 1250 ° C. for 1 hour, then subjected to 3 to 4 passes of rough hot rolling, and further subjected to 3 passes of finish rolling to obtain steel plate samples. The finished thickness of each sample was 2 mm. Table 2 shows the rolling conditions.

Figure 2010275587
Figure 2010275587

得られた鋼板について鋼組織の観察および引張試験を行って機械特性を調査した。各評価方法を以下に列記する。
(a)フェライトおよびマルテンサイトの体積率および粒径
鋼板の圧延方向に平行な板厚断面について、表層部および板厚中心部をSEMにより3000倍の倍率で撮影し、得られたSEM2次元画像から、体積率および粒径を測定し、粒径については平均値を求めた。
The obtained steel sheet was examined for mechanical properties by observing the steel structure and conducting a tensile test. Each evaluation method is listed below.
(A) Volume ratio and grain size of ferrite and martensite About the plate thickness section parallel to the rolling direction of the steel plate, the surface layer portion and the plate thickness center portion were photographed by SEM at a magnification of 3000 times, and from the obtained SEM two-dimensional image The volume ratio and the particle size were measured, and the average value was obtained for the particle size.

(b)残留オーステナイト相の体積率
機械研磨により現出させて化学研磨により加工層を除去した、鋼板表面から板厚方向の深さが100μmの面、板厚の(1/4)である面および板厚中心面についてX線回折試験を行い、オーステナイト量を定量分析した。
(B) Volume ratio of residual austenite phase A surface having a depth of 100 μm in the thickness direction from the surface of the steel plate, which is revealed by mechanical polishing and removed by chemical polishing, and is (1/4) the thickness of the plate An X-ray diffraction test was performed on the center plane of the plate thickness, and the austenite amount was quantitatively analyzed.

(c)機械特性
JIS5号引張試験片を用いて、引張試験を行い、0.2%耐力、引張強度、破断伸びを求めた。また0.2%耐力と引張強度の比を降伏比として求めた。
(C) Mechanical properties A tensile test was performed using a JIS No. 5 tensile test piece to obtain 0.2% proof stress, tensile strength, and elongation at break. The ratio of 0.2% proof stress and tensile strength was determined as the yield ratio.

(d)静動差
試験番号3〜6、13および14について、図1に示す、平行部の幅10mm、ゲージ長20mmの断面急変型引張試験片を用い、高速衝撃引張試験装置を用いて、歪速度0.0025/秒と1000/秒で試験を行い、引張強度の差を静動差とした。自動車の強度部材においては高速走行中に衝突した場合に受けるひずみ速度が1000/秒に達する場合があり、高速変形下での動的強度の向上が求められるが、この静動差が大きいことは、衝突時に高強度を保障することを意味するため、衝突安全性が高いことを示す。
(D) Static motion difference For test numbers 3 to 6, 13, and 14, using a rapid change tensile test apparatus using a rapidly changing tensile tensile test piece having a parallel portion width of 10 mm and a gauge length of 20 mm shown in FIG. The tests were performed at strain rates of 0.0025 / sec and 1000 / sec, and the difference in tensile strength was defined as a static difference. In the case of the strength member of an automobile, the strain rate received when it collides during high-speed traveling may reach 1000 / second, and an improvement in dynamic strength under high-speed deformation is required, but this difference in static motion is large. This means that high strength is ensured in the event of a collision, which indicates that collision safety is high.

結果を表3にまとめて示す。また、図2は、実施例における板厚中心部におけるマルテンサイト相の平均粒径と、TS×El値との関係を示すグラフであり、図3は、実施例における表層部における残留オーステナイト量と、TS×El値との関係を示すグラフである。   The results are summarized in Table 3. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the average particle size of the martensite phase at the center of the plate thickness in the example and the TS × El value, and FIG. 3 shows the amount of retained austenite in the surface layer in the example. It is a graph which shows the relationship with TS * El value.

Figure 2010275587
Figure 2010275587

表3における試験番号1、5、6、8、9、13〜15は、本発明の条件を満足する発明例であり、試験番号2〜4、7、10〜12、16は、本発明の条件を満足しない比較例である。   Test numbers 1, 5, 6, 8, 9, 13 to 15 in Table 3 are examples of the invention satisfying the conditions of the present invention, and test numbers 2 to 4, 7, 10 to 12, and 16 are those of the present invention. This is a comparative example that does not satisfy the conditions.

試験番号1、5、6、8、9、13〜15は、780MPa以上の高い引張強度と、0.70以上の高い降伏比と、TS×El値が20000MPa・%以上という良好な延性とを兼ね備えている。さらに、静動差の評価を行った試験番号5、6、13および14は、試験番号3および4に比して非常に高い静動差特性を示した。   Test Nos. 1, 5, 6, 8, 9, 13 to 15 have a high tensile strength of 780 MPa or more, a high yield ratio of 0.70 or more, and a good ductility of TS × El value of 20000 MPa ·% or more. Have both. Furthermore, test numbers 5, 6, 13 and 14 for which the static difference was evaluated showed very high static difference characteristics as compared with test numbers 3 and 4.

これに対し、試験番号2〜4、7、10〜12は、降伏比および/またはTS×El値が低かった。また、試験番号16は引張強度が780MPa未満であり、TS×El値が低かった。   On the other hand, the test numbers 2 to 4, 7, and 10 to 12 had a low yield ratio and / or TS × El value. Test No. 16 had a tensile strength of less than 780 MPa and a low TS × El value.

Claims (3)

鋼板表面から板厚方向の深さが100μmである表層部の鋼組織が、体積率で、残留オーステナイト:2%以上15%以下およびマルテンサイト:3%以上19%未満を含有し、残部がフェライトからなるとともに、前記フェライトの平均粒径が1.5μm未満であり、
鋼板表面から板厚方向の深さが板厚の1/4以上である板厚中心部の鋼組織が、体積率で、マルテンサイト:10%以上45%以下および残留オーステナイト:2%以下を含有し、残部がフェライトからなるとともに、前記マルテンサイトの平均粒径が1.5μm以下、前記フェライトの平均粒径が2.0μm以下であり、
引張強度:780MPa以上、降伏比:0.70以上、引張強度と破断伸びとの積であるTS×El値が20000MPa・%以上である機械特性を有することを特徴とする熱延鋼板。
The steel structure of the surface layer part having a depth of 100 μm in the thickness direction from the surface of the steel sheet contains, by volume ratio, residual austenite: 2% to 15% and martensite: 3% to less than 19%, with the balance being ferrite And the average particle size of the ferrite is less than 1.5 μm,
The steel structure at the center of the plate thickness whose depth in the plate thickness direction is ¼ or more of the plate thickness from the surface of the steel plate contains, by volume, martensite: 10% to 45% and residual austenite: 2% or less. And the balance is made of ferrite, the average particle size of the martensite is 1.5 μm or less, the average particle size of the ferrite is 2.0 μm or less,
A hot-rolled steel sheet having mechanical properties such that a tensile strength: 780 MPa or more, a yield ratio: 0.70 or more, and a TS × El value that is a product of tensile strength and elongation at break is 20000 MPa ·% or more.
質量%で、C:0.1%以上0.2%以下、Mn:1%以上3%以下、Si+Al:0.3%以上1.0%未満、Cr:0.1%以上0.6%以下およびN:0.001%以上0.008%以下を含有し、さらに、Ti:0.05%以下およびNb:0.05%以下からなる群から選択される1種または2種を含有し、残部がFeおよび不純物からなる化学組成を有することを特徴とする請求項1に記載の熱延鋼板。   In mass%, C: 0.1% to 0.2%, Mn: 1% to 3%, Si + Al: 0.3% to less than 1.0%, Cr: 0.1% to 0.6% And N: 0.001% or more and 0.008% or less, and further containing one or two selected from the group consisting of Ti: 0.05% or less and Nb: 0.05% or less The hot-rolled steel sheet according to claim 1, wherein the balance has a chemical composition comprising Fe and impurities. 請求項2に記載の化学組成を有するスラブに[Ae点−50(℃)]以上[Ae点+50(℃)]以下の温度域で圧延を完了する多パス熱間圧延を施して熱延鋼板となし、前記熱延鋼板を、前記圧延完了後0.4秒間以内に600℃/秒以上の平均冷却速度で700℃以下の温度域まで冷却し、次いで600℃以上700℃以下の温度域に0.4秒間以上5秒間以内保持し、その後100℃/秒以上の平均冷却速度で450℃以下の温度域まで冷却することを特徴とする熱延鋼板の製造方法。 The slab having the chemical composition according to claim 2 is subjected to multi-pass hot rolling to complete rolling in a temperature range of [Ae 3 points−50 (° C.)] or more and [Ae 3 points + 50 (° C.)] or less. The hot-rolled steel sheet is cooled to a temperature range of 700 ° C. or lower at an average cooling rate of 600 ° C./second or higher within 0.4 seconds after completion of the rolling, and then a temperature of 600 ° C. or higher and 700 ° C. or lower. A method for producing a hot-rolled steel sheet, wherein the steel sheet is held in a region for 0.4 seconds or more and within 5 seconds and then cooled to a temperature region of 450 ° C. or less at an average cooling rate of 100 ° C./second or more.
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