JP2012167358A - 高強度電縫鋼管およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動車衝撃吸収部材用として好適な、高強度電縫鋼管を提供する。
【解決手段】質量%で、C:0.05〜0.20%、Si:0.5〜2.0%、Mn:1.0〜3.0%、Al:0.01〜0.1%、N:0.005%以下を含み、残部Feおよび不可避的不純物かなる組成と、フェライト相とマルテンサイト相からなる二相組織で、マルテンサイト相が体積率で20〜60%である組織とを有し、引張強さTSが1180MPa以上、管軸方向の伸びElが10%以上、降伏比が90%未満で、2%歪付与−170℃×10minの塗装焼付け処理後のBH量が100MPa以上で、かつ降伏比が90%以上となる優れた衝撃吸収特性を有する。
【選択図】なし
Description
また、特許文献2〜5に記載された技術では、焼鈍時の加熱保持後の冷却速度が遅いため、炭化物が析出し、フェライトの固溶C量が不十分となり、予歪付与−塗装焼付け処理による強度増加量(BH量)が少なく、BH量:100MPa以上を確保できていないという問題がある。
なお、ここでいう「高強度」とは、引張強さTSが1180MPa以上である場合をいうものとする。また、ここでいう「優れた加工性」とは、JIS規格に規定されるJIS 12号引張試験片(GL:50mm)を用いた引張試験で得られる、管軸方向の伸びElが10%以上、好ましくは12%以上で、かつ管軸方向の降伏比(=(0.2%耐力/引張強さ)×100(%))が90%未満である場合をいうものとする。また、ここでいう「優れた衝撃吸収特性」とは、管に2%の予歪を付与し、さらに170℃×10minの熱処理(塗装焼付け処理)を施したのちの0.2%耐力と、2%の予歪付与時の強度との差、である強度増加量(BH量)が100MPa以上であり、管軸方向の降伏比が90%以上である場合をいうものとする。なお、BH量は、図2に定義される。
(1)質量%で、C:0.05〜0.20%、Si:0.5〜2.0%、Mn:1.0〜3.0%、P:0.1%以下、S:0.01%以下、Al:0.01〜0.1%、N:0.005%以下を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成と、フェライト相とマルテンサイト相からなる二相組織で、該マルテンサイト相が体積率で20〜60%である組織とを有し、引張強さTSが1180MPa以上、管軸方向の伸びElが10%以上、降伏比が90%未満で、予歪:2%付与したのち170℃×10minの熱処理を施す塗装焼付け処理後の強度増加量(BH量)が100MPa以上で、かつ降伏比が90%以上となることを特徴とする高強度電縫鋼管。
(3)(1)または(2)において、前記組成に加えてさらに、質量%で、Ca:0.0050%以下、REM:0.0050%以下のうちから選ばれた1種または2種を含有する組成とすることを特徴とする高強度電縫鋼管。
(6)(4)または(5)において、前記組成に加えてさらに、質量%で、Ca:0.0050%以下、REM:0.0050%以下のうちから選ばれた1種または2種を含有する組成とすることを特徴とする高強度電縫鋼管の製造方法。
C:0.05〜0.20%
Cは、鋼を強化する作用を有する元素であり、所望の強度を確保するために本発明では0.05%以上の含有を必要とする。一方、0.20%を超える含有は、溶接性を低下させる。このため、本発明では、Cは0.05〜0.20%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.08〜0.18%である。
Siは、脱酸剤として作用するとともに、固溶して鋼を強化し、さらにフェライト形成を促進させる作用を有し、優れた加工性を確保するために重要な元素である。また、Siは、フェライト相を固溶強化することにより、マルテンサイト相分率を少なく抑えて、所望の高強度を達成できる。このような効果を得るためには、0.5%以上の含有を必要とする。一方、2.0%を超えて含有すると、鋼板表面にSi酸化物を多量に形成し、化成処理性を低下させる。このため、本発明では、Siは0.5〜2.0%の範囲に限定した。なお、好ましくは1.0〜1.8%である。
Mnは、焼入れ性を向上させ、マルテンサイト相を生成しやすくして、鋼の強度を増加させる元素であり、所望の強度を確保するために本発明では1.0%以上の含有を必要とする。一方、3.0%を超える含有は、偏析を助長し、鋳造時にスラブ割れを発生しやすくするとともに、マルテンサイト相が過剰に増加して加工性を低下させる。このため、Mnは1.0〜3.0%の範囲に限定した。なお、好ましくは1.5〜2.5%である。
Pは、本発明では不純物として、加工性への悪影響を回避するため、できるだけ低減することが好ましいが、過度の低減は精錬コストを高騰させる。このため、Pは実質的に悪影響のない0.1%以下に限定した。なお、好ましくは0.05%以下である。
S:0.01%以下
Sは、Pと同様に本発明では不純物として、加工性への悪影響を回避するため、できるだけ低減することが好ましいが、過度の低減は精錬コストを高騰させるため、上限は0.01%とした。なお、好ましくは0.005%以下である。
Alは、脱酸剤として作用する元素であり、このような効果を得るためには、0.01%以上の含有を必要とする。一方、0.1%を超えて含有しても、効果が飽和し含有量に見合う効果が期待できなくなる。このため、Alは0.01〜0.1%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.01〜0.08%である。
Nは、鋼を強化し、成形性を低下させる元素であり、不純物としてできる限り低減することが好ましいが、過度の低減は精錬コストを高騰させる。このため、Nは実質的に悪影響のない0.005%以下に限定した。なお、好ましくは0.004%以下である。
上記した成分が基本の成分であるが、基本の組成に加えてさらに、必要に応じて、Cu:1.0%以下、Ni:1.0%以下、Cr:0.5%以下、Mo:0.5%以下、Nb:0.05%以下、Ti:0.05%以下、W:0.05%以下、B:0.0050%以下のうちから選ばれた1種または2種以上、および/または、Ca:0.0050%以下、REM:0.0050%以下のうちから選ばれた1種または2種、を選択して含有することができる。
Cu:1.0%以下
Cuは、鋼の強度を増加させるとともに、耐食性を向上させる作用を有する元素であり、必要に応じて含有できる。このような効果は0.05%以上の含有で認められるが、1.0%を超える含有は、熱間加工性を低下させる。このため、含有する場合は、Cuは1.0%以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.08〜0.5%である。
Niは、鋼の強度を増加させるとともに、耐食性を向上させる作用を有する元素であり、必要に応じて含有できる。このような効果は0.05%以上の含有で認められるが、Niは高価な元素であり、1.0%を超える多量の含有は、材料コストを高騰させる。このため、含有する場合は、Niは1.0%以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.08〜0.5%である。
Crは、焼入れ性向上を介して鋼の強度を増加させるとともに、耐食性を向上させる作用を有する元素で、必要に応じて含有できる。このような効果は0.05%以上の含有で認められるが、0.5%を超えて含有すると、加工性を低下させる。このため、含有する場合は、Crは0.5%以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.05〜0.4%である。
Moは、焼入れ性向上に加えて、析出強化により鋼の強度を増加させる作用を有する元素で、必要に応じて含有できる。このような効果は0.05%以上の含有で認められるが、0.5%を超えて含有すると、延性が低下するとともに、材料コストの高騰を招く。このため、含有する場合は、Moは0.5%以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.1〜0.4%である。
Nbは、結晶粒を微細化するとともに、析出強化を介して鋼の強度を増加させる作用を有する元素で、必要に応じて含有できる。このような効果は0.005%以上の含有で認められるが、0.05%を超えて含有すると、延性が低下する。このため、含有する場合は、Nbは0.05%以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.008〜0.03%である。
Tiは、結晶粒を微細化するとともに、析出強化を介して鋼の強度を増加させる作用を有する元素で、必要に応じて含有できる。このような効果は0.005%以上の含有で認められるが、0.05%を超えて含有すると、延性が低下する。このため、含有する場合は、Tiは0.05%以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.008〜0.03%である。
Wは、析出強化を介して鋼の強度を増加させる作用を有する元素で、必要に応じて含有できる。このような効果は0.01%以上の含有で認められるが、0.05%を超えて含有すると、延性が低下する。このため、含有する場合は、Wは0.05%以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.01〜0.03%である。
Bは、焼入れ性向上を介してマルテンサイト分率を所定の範囲内に調整するとともに、鋼の強度を増加させる作用を有する元素で、必要に応じて含有できる。このような効果は0.0005%以上の含有で認められるが、0.0050%を超える含有は、効果が飽和し含有量に見合う効果が期待できないため、経済的に不利となる。このため、含有する場合は、Bは0.0050%以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.001〜0.003%である。
Ca、REMはいずれも、硫化物系介在物の形態制御を介して延性を向上させる作用を有する元素であり、必要に応じて含有できる。このような効果はCa、REMともに0.0020%以上の含有で認められるが、0.0050%を超える含有は、介在物量が増加しすぎて、鋼の清浄度が低下する。このため、含有する場合は、Ca、REMはいずれも0.0050%以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.0020〜0.0040%である。
つぎに、本発明鋼管の組織限定理由について説明する。
本発明鋼管は、体積率で20〜60%のマルテンサイト相を含み、残部フェライト相からなる二相組織を有する。このような組織とすることにより、所望の高強度と、優れた加工性、優れた塗装焼付け硬化性を兼備することが可能となる。
つぎに、本発明鋼管の好ましい製造方法について説明する。
使用する鋼素材の製造方法は、特に限定されないが、上記した組成を有する溶鋼を、転炉等の常用の溶製方法で溶製し、連続鋳造法あるいは造塊−圧延法でスラブ等の鋼素材とすることが好ましい。
得られた鋼素材は、冷却後再加熱するか、あるいは鋼素材が所定量の熱を保有している場合には、再加熱することなくそのまま、直送して熱間圧延を行なってもよい。再加熱する場合には、加熱温度は1000〜1250℃とすることが好ましい。再加熱時の加熱温度が1000℃未満では、変形抵抗が高く圧延機に与える負荷が大きくなりすぎて、圧延が困難となる場合がある。一方、1250℃を超えて加熱すると、結晶粒の粗大化が進行し、延性等の低下が著しくなる。
仕上圧延終了温度がAr3変態点未満では、仕上圧延が(α+γ)の二相域圧延となり、著しく粗大な結晶粒と微細な結晶粒とが混在する混粒組織となる。このため、その後に冷延工程−焼鈍工程を施しても、良好な加工性を確保できなかったり、プレス成形、曲げ加工等の加工に際して肌荒れが生じたりする。このため、熱間圧延の仕上圧延終了温度をAr3変態点以上に限定した。また、巻取温度が、500℃未満では、冷却中に硬質相が生成するため、冷間圧延時の圧延負荷が大きくなり、生産性が低下する。一方、700℃を超えて高温となると、未変態オーステナイトがパーライトに変態するため、加工性が低下する。このため、巻取温度は500〜700℃の範囲に限定した。なお、好ましくは650℃以下である。
得られた冷延板は、ついで、焼鈍工程を施され、冷延焼鈍板とされる。
焼鈍工程は、本発明では所望の加工性と所望の塗装焼付け硬化性(BH性)を確保するうえで重要な工程である。焼鈍工程は、連続焼鈍ラインを利用することが好ましい。
さらに、本発明の焼鈍工程では、急冷処理後、さらに靭性向上を目的として、150〜300℃の温度範囲に再加熱する焼戻処理を行う。焼戻温度が150℃未満では、靭性改善効果が期待できない。一方、300℃を超えると低温焼戻脆性により延性が低下する。このため、再加熱の温度範囲は150〜300℃に限定した。
上記した工程を経た冷延焼鈍板(冷延焼鈍鋼帯)を鋼管用素材とし、ついで、該鋼管用素材に造管工程を施して、電縫鋼管とする。造管工程は、鋼管用素材を連続的に成形し略円筒状のオープン管とし、該オープン管を電縫溶接して電縫管とする工程である。
電縫鋼管の管軸方向の伸びが10%未満では、管としての加工性が低下し、所望の形状への成形が難しくなる。なお、好ましくは伸びは12%以上である、また、電縫鋼管の降伏比が90%を超えると、管としての加工性が低下し、所望の形状への成形が難しくなる。なお、好ましくは降伏比は85%以下である。また、電縫鋼管のBH量が100MPa未満では、衝突時に吸収できるエネルギーが少なくなり、衝撃部材として機能を満足できなくなる。なお好ましくはBH量は110MPa以上である。また、本発明電縫鋼管の製造に当たり採用した造管工程では、造管時に付加される歪を最小限に低減することができ、さらに管円周方向に付与される歪のばらつきも小さくなるため、本発明電縫鋼管における、管円周方向各位置でのBH量のばらつき(最大値と最小値との差)は小さく、電縫部を除く管円周方向各位置でのBH量は、均一で、100〜130MPaの範囲内とすることができる。また、電縫鋼管の降伏比が90%未満では、衝突時に吸収できるエネルギーが少なくなり、衝撃部材として機能できなくなる。
(1)組織観察
得られた鋼管素材から、組織観察用試験片を採取し、圧延方向断面を研磨し、ナイタール液を用いて腐食して、走査型電子顕微鏡(倍率:2000倍)を用い組織を観察し、各10視野以上撮像し、画像解析装置を利用して、フェライト、マルテンサイト等組織の種類を同定し、各相の組織分率(体積率)を算出した。
(2)引張試験
得られた鋼管素材から、JIS Z 2201の規定に準拠して、引張方向が圧延方向となるようにJIS 12号引張試験片(標点距離:50mm)を採取し、JIS Z 2241の規定に準拠して、引張試験を実施し、0.2%耐力YS(MPa)、引張強さTS(MPa)、伸びEl(%)を求め、降伏比YRを算出し、強度と加工性を評価した。
得られた結果を表3に示す。
得られた電縫鋼管について、組織観察、引張試験、および塗装焼付け処理試験を実施し、組織、引張特性、塗装焼付け硬化特性を評価した。試験方法は次のとおりとした。
(1)組織観察
得られた鋼管から、組織観察用試験片を採取し、管軸方向断面を研磨し、ナイタール液を用いて腐食して、走査型電子顕微鏡(倍率:2000倍)を用い組織を観察し、各10視野以上撮像し、画像解析装置を利用して、フェライト、マルテンサイト等の組織の種類を同定し、各相の組織分率(体積率)を算出した。
(2)引張試験
得られた鋼管から、JIS Z 2201の規定に準拠して、引張方向が管軸方向となるようにJIS 12号引張試験片(標点距離:50mm)を採取し、JIS Z 2241の規定に準拠して、引張試験を実施し、0.2%耐力YS(MPa)、引張強さTS(MPa)、伸びEl(%)を求め、降伏比YRを算出し、強度と加工性を評価した。
(3)塗装焼付け処理試験
得られた鋼管から、JIS Z 2201の規定に準拠して、引張方向が管軸方向となるようにJIS 12号引張試験片を採取し、ついで予歪として2%の引張歪を付与し、170℃×10minの熱処理を行なう、塗装焼付け処理を施した。なお、引張試験片は、管円周方向各位置(電縫部を0°とし、円周方向に30°ピッチで、計11位置。電縫部は除く)から採取した。
なお、さらに塗装焼付け処理条件の影響を調査した。
表2に示す鋼管No.1(本発明例)から、JIS Z 2201の規定に準拠して、引張方向が管軸方向となるようにJIS 12号引張試験片を採取し、ついで予歪として2%の引張歪を付与し、加熱温度と保持時間を、100〜250℃×5〜30minの範囲で変化させた熱処理を行う、塗装焼付け処理を施した。なお、引張試験片は、管円周方向各位置(電縫部を0°とし、円周方向に30°ピッチで、計11位置。電縫部は除く)から採取した。そして、塗装焼付け処理済み試験片について引張試験を実施して、塗装焼付け処理後の、0.2%耐力YSおよび引張強さTSを求め、塗装焼付け処理後の降伏比(=(YS/TS)×100(%))を算出した。また、塗装焼付け硬化量(BH量)を、図2に示すように、塗装焼付け処理後の0.2%耐力と2%の引張歪を付与後の強度との差として算出した。BH量は円周方向各位置での最大値と最小値を求めた。なお、YS、TSは円周方向各位置での値の算術平均を求めた。得られた結果を表4に示す。
2 エッジベンドロール
3 センターベンドロール
4 ケージロール
5 フィンパスロール
6 溶接手段
7 スクイズロール
8 電縫溶接管
9 切断機
10 オープン管
Claims (6)
- 質量%で、
C:0.05〜0.20%、 Si:0.5〜2.0%、
Mn:1.0〜3.0%、 P:0.1%以下、
S:0.01%以下、 Al:0.01〜0.1%、
N:0.005%以下
を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成と、フェライト相とマルテンサイト相からなる二相組織で、該マルテンサイト相が体積率で20〜60%である組織とを有し、引張強さTSが1180MPa以上、管軸方向の伸びElが10%以上、降伏比が90%未満で、予歪:2%付与したのち170℃×10minの熱処理を施す塗装焼付け処理後の強度増加量(BH量)が100MPa以上で、かつ降伏比が90%以上となることを特徴とする高強度電縫鋼管。 - 前記組成に加えてさらに、質量%で、Cu:1.0%以下、Ni:1.0%以下、Cr:0.5%以下、Mo:0.5%以下、Nb:0.05%以下、Ti:0.05%以下、W:0.05%以下、B:0.0050%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とする請求項1に記載の高強度電縫鋼管。
- 前記組成に加えてさらに、質量%で、Ca:0.0050%以下、REM:0.0050%以下のうちから選ばれた1種または2種を含有する組成とすることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度電縫鋼管。
- 鋼素材に、該鋼素材を熱間圧延して熱延板とする熱延工程と、該熱延板に酸洗処理を施し、ついで冷間圧延を施し冷延板とする冷延工程と、該冷延板に、焼鈍処理を施し冷延焼鈍板とする焼鈍工程とを施して鋼管用素材とし、ついで該鋼管用素材に、該鋼管用素材を連続的に成形し略円筒状のオープン管とし、該オープン管を電縫溶接して電縫管とする造管工程を施して電縫鋼管とするにあたり、前記鋼素材を、質量%で、
C:0.05〜0.20%、 Si:0.5〜2.0%、
Mn:1.0〜3.0%、 P:0.1%以下、
S:0.01%以下、 Al:0.01〜0.1%、
N:0.005%以下
を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有する鋼素材とし、
前記熱延工程を、仕上圧延終了温度がAr3変態点以上で、巻取温度が500〜700℃である熱間圧延を施し熱延板とする工程とし、
前記焼鈍工程を、Ac1変態点〜Ac3変態点の範囲の二相温度域の温度で、均熱保持したのち、600〜750℃の範囲の温度まで、平均で冷却速度10℃/s以上の冷却速度で冷却した後、600〜750℃の範囲の温度から室温まで500℃/s以上の冷却速度で急冷し、ついで、150〜300℃の温度範囲で均熱保持する処理を施す工程とし、
前記成形を、ケージロール方式のロール成形とし、
前記電縫鋼管が、引張強さTSが1180MPa以上、管軸方向の伸びElが10%以上、降伏比が90%未満であり、予歪:2%付与したのち170℃×10minの熱処理を施す塗装焼付け処理後の強度増加量(BH量)が100MPa以上で、かつ降伏比が90%以上となる鋼管である、
ことを特徴とする高強度電縫鋼管の製造方法。 - 前記組成に加えてさらに、質量%で、Cu:1.0%以下、Ni:1.0%以下、Cr:0.5%以下、Mo:0.5%以下、Nb:0.05%以下、Ti:0.05%以下、W:0.05%以下、B:0.0050%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とする請求項4に記載の高強度電縫鋼管の製造方法。
- 前記組成に加えてさらに、質量%で、Ca:0.0050%以下、REM:0.0050%以下のうちから選ばれた1種または2種を含有する組成とすることを特徴とする請求項4または5に記載の高強度電縫鋼管の製造方法。
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---|---|---|---|---|
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WO2020262653A1 (ja) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 日本製鉄株式会社 | 衝撃吸収部材、衝撃吸収部材の製造方法、および、冷間塑性加工用鋼板の製造方法 |
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102605240A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-07-25 | 首钢总公司 | 一种具有高强度和高塑性的双相钢及其生产方法 |
CN105238995B (zh) * | 2014-06-11 | 2017-08-11 | 鞍钢股份有限公司 | 一种液压成型钢管用热轧酸洗板及其制造方法 |
CN106048153A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-10-26 | 柳州科尔特锻造机械有限公司 | 一种合金钢的快速热处理工艺 |
KR102232097B1 (ko) | 2016-10-24 | 2021-03-24 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 고강도 박육 중공 스태빌라이저용 전봉 강관 및 그 제조 방법 |
KR102043524B1 (ko) | 2017-12-26 | 2019-11-12 | 주식회사 포스코 | 초고강도 열연 강판, 강관, 부재 및 그 제조 방법 |
CN109465609A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-15 | 无锡苏嘉法斯特汽车零配件有限公司 | 一种汽车异型车门防撞梁用焊接钢管的制备方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03122219A (ja) | 1989-10-06 | 1991-05-24 | Nippon Steel Corp | 引張り強さ120Kgf/mm↑2以上の機械構造用高強度鋼管の製造方法 |
JPH04276017A (ja) * | 1991-03-01 | 1992-10-01 | Kobe Steel Ltd | 圧壊特性に優れたドアガードバーの製造方法 |
TW515847B (en) * | 1997-04-09 | 2003-01-01 | Kawasaki Steel Co | Coating/baking curable type cold rolled steel sheet with excellent strain aging resistance and method for producing the same |
DE60018940D1 (de) * | 2000-04-21 | 2005-04-28 | Nippon Steel Corp | Stahlblech mit hervorragender gratbearbeitbarkeit bei gleichzeitiger hoher ermüdungsfestigeit und verfahren zu dessen herstellung |
JP4396243B2 (ja) | 2003-11-28 | 2010-01-13 | Jfeスチール株式会社 | 成形後の耐遅れ破壊特性に優れた高加工性超高強度冷延鋼板の製造方法 |
EP1717331B1 (en) * | 2004-02-19 | 2012-04-25 | Nippon Steel Corporation | Steel sheet or steel pipe being reduced in expression of bauschinger effect, and method for production thereof |
JP2006089804A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Nisshin Steel Co Ltd | 縮管性に優れたインパネリインフォースメント用高強度電縫鋼管の製造方法 |
EP1676932B1 (en) * | 2004-12-28 | 2015-10-21 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | High strength thin steel sheet having high hydrogen embrittlement resisting property |
JP2006299414A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-11-02 | Jfe Steel Kk | 低温靭性に優れた低降伏比電縫鋼管の製造方法 |
JP5234876B2 (ja) | 2005-09-30 | 2013-07-10 | Jfeスチール株式会社 | 高張力冷延鋼板の製造方法 |
KR20090004840A (ko) * | 2005-10-24 | 2009-01-12 | 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 | 낮은 항복 비, 높은 인성 및 탁월한 용접성을 갖는 고강도복합조직 강 |
JP4466619B2 (ja) * | 2006-07-05 | 2010-05-26 | Jfeスチール株式会社 | 自動車構造部材用高張力溶接鋼管およびその製造方法 |
JP4957185B2 (ja) * | 2006-10-31 | 2012-06-20 | Jfeスチール株式会社 | 塗装後降伏比の低い高靱性電縫鋼管用熱延鋼板およびその製造方法 |
JP5051886B2 (ja) * | 2007-06-22 | 2012-10-17 | 住友金属工業株式会社 | 冷延鋼板およびめっき鋼板の製造方法 |
JP5365217B2 (ja) | 2008-01-31 | 2013-12-11 | Jfeスチール株式会社 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
JP5251208B2 (ja) | 2008-03-28 | 2013-07-31 | Jfeスチール株式会社 | 高強度鋼板とその製造方法 |
JP5394709B2 (ja) | 2008-11-28 | 2014-01-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐水素脆化特性および加工性に優れた超高強度鋼板 |
JP5418168B2 (ja) | 2008-11-28 | 2014-02-19 | Jfeスチール株式会社 | 成形性に優れた高強度冷延鋼板、高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびそれらの製造方法 |
-
2011
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11198928B2 (en) | 2011-11-28 | 2021-12-14 | Arcelormittal | Method for producing high silicon dual phase steels with improved ductility |
WO2020071522A1 (ja) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | 日本製鉄株式会社 | 冷延鋼板 |
JP6697728B1 (ja) * | 2018-10-04 | 2020-05-27 | 日本製鉄株式会社 | 冷延鋼板 |
WO2020262653A1 (ja) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 日本製鉄株式会社 | 衝撃吸収部材、衝撃吸収部材の製造方法、および、冷間塑性加工用鋼板の製造方法 |
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