JP2012177139A - Hot-dip galvanized steel sheet and method for production thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法に関する。具体的には、本発明は、980MPa以上の極めて高い引張強度を有しながら優れた伸びフランジ性を有する高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a hot dip galvanized steel sheet and a method for producing the same. Specifically, the present invention relates to a high-strength hot-dip galvanized steel sheet having excellent stretch flangeability while having an extremely high tensile strength of 980 MPa or more and a method for producing the same.
ここで、本発明において、「溶融亜鉛めっき」は溶融めっき浴に亜鉛以外の元素(Alなど)が含まれる「溶融亜鉛合金めっき」を含む。また、「溶融亜鉛めっき鋼板」は、基材となる鋼板に溶融亜鉛めっき処理を施し、さらに合金化処理を施して得られる「合金化溶融亜鉛めっき鋼板」を含む。 Here, in the present invention, “hot dip galvanizing” includes “hot galvanizing alloy plating” in which elements other than zinc (such as Al) are contained in the hot dip plating bath. The “hot dip galvanized steel sheet” includes “alloyed hot dip galvanized steel sheet” obtained by subjecting a steel sheet as a base material to a hot dip galvanizing process and further subjecting it to an alloying process.
近年、地球環境保護の目的として自動車の燃費向上が求められていることから、乗員の安全性を確保しつつ車体の軽量化を可能にする高強度鋼板へのニーズが高まっている。特に、自動車用骨格部材の軽量化は車体の軽量化への寄与が大きいことから、自動車用骨格部材に供される鋼板について980MPa以上の引張強度を有する高強度鋼板、とりわけ、防錆性が要求される部材への適用が可能な高強度溶融亜鉛めっき鋼板へのニーズが高まっている。 In recent years, improvement in fuel efficiency of automobiles has been demanded for the purpose of protecting the global environment, and thus there is an increasing need for high-strength steel sheets that can reduce the weight of the vehicle body while ensuring the safety of passengers. In particular, the weight reduction of automobile frame members greatly contributes to the weight reduction of the vehicle body. Therefore, high-strength steel sheets having a tensile strength of 980 MPa or more, particularly rust prevention are required for the steel sheets used for the vehicle frame members. There is a growing need for high-strength hot-dip galvanized steel sheets that can be applied to such members.
そして、自動車用骨格部材に供される鋼板には、高い引張強度のみならず、プレス成形性、溶接性、めっき密着性といった、部材成形時に要求される様々な性能を満足することが必要とされる。中でも、ピラー類やメンバー類のような自動車用骨格部品の成形プロセスにおいて伸びフランジ成形が多用されていることから伸びフランジ性に優れることが必要とされる。
したがって、980MPa以上の引張強度を有しながら伸びフランジ性に優れる高強度溶融亜鉛めっき鋼板が求められている。
Steel sheets used for automotive framework members are required to satisfy not only high tensile strength but also various performances required during member molding, such as press formability, weldability, and plating adhesion. The Among them, since stretch flange molding is frequently used in the molding process of automobile frame parts such as pillars and members, it is necessary to have excellent stretch flangeability.
Therefore, there is a demand for a high-strength hot-dip galvanized steel sheet that has excellent tensile flangeability while having a tensile strength of 980 MPa or more.
しかし、一般に引張強度と伸びフランジ性とはトレードオフの関係にあり、図1に示すように、引張強度の上昇に伴って伸びフランジ性(穴拡げ率:HER)は著しく低下する。このため、高い引張強度と優れた伸びフランジ性とを両立させることは容易ではない。 However, there is generally a trade-off relationship between tensile strength and stretch flangeability, and as shown in FIG. 1, stretch flangeability (hole expansion ratio: HER) is significantly reduced as the tensile strength is increased. For this reason, it is not easy to achieve both high tensile strength and excellent stretch flangeability.
また、引張強度の上昇に伴って伸びフランジ性が著しく低下することから、伸びフランジ性そのものを高めるだけでなく、製造条件の変動に伴う引張強度の変動を抑制すること、換言すると、材質安定性を高めることも重要となる。 In addition, since the stretch flangeability significantly decreases with the increase in tensile strength, not only the stretch flangeability itself is improved, but also the tensile strength variation due to the fluctuation of manufacturing conditions is suppressed, in other words, the material stability. It is also important to increase
ところで、溶融亜鉛めっき鋼板は、生産性の観点から連続溶融亜鉛めっき設備により製造されることが一般的である。連続溶融亜鉛めっき設備における製造プロセスは、冷延鋼板などの基材鋼板を加熱し、所定の温度範囲内にて基材鋼板を保持し(この処理を「均熱」といい、均熱における保持温度を「均熱温度」という。)、この保持終了後の基材鋼板を冷却し、この均熱温度からの冷却の際に、400℃以上の温度に維持された溶融亜鉛めっき浴に浸漬し、必要に応じて再加熱して合金化処理を施す、という特徴的な温度履歴を有する。すなわち、均熱温度からの冷却過程において400℃以上の温度域で一旦冷却が中断される。高い引張強度を確保するために調整された化学組成を有する高強度鋼板において、上記温度域は本質的にベイナイト変態が進行しやすい温度域である。そのため、均熱温度からの冷却過程において上記温度域に一旦保持されることによりベイナイト変態が進行するのであるが、上記温度域に保持される時間が短時間であるため、殆どの低炭素低合金鋼において、ベイナイト変態は完結せずに、変態したベイナイトから排出されたCが未変態のオーステナイトに濃化する。斯かる状態から常温までの冷却が施されると、Cが濃化した前記オーステナイトは変態して島状マルテンサイトとなり、最終組織として島状マルテンサイトを含む組織を形成しやすくなる。島状マルテンサイトは非常に硬質な組織であり、不均一変形を助長するとともに、伸びフランジ成形においてフランジ部からの割れを誘発する。したがって、斯様な組織が形成されると優れた伸びフランジ性を確保することは極めて困難となる。 By the way, the hot dip galvanized steel sheet is generally manufactured by continuous hot dip galvanizing equipment from the viewpoint of productivity. The manufacturing process in a continuous hot dip galvanizing facility is to heat a base steel plate such as a cold rolled steel plate and hold the base steel plate within a predetermined temperature range (this process is called “soaking”, holding in soaking) The temperature is referred to as “soaking temperature”), the base steel plate after cooling is cooled, and when cooled from this soaking temperature, it is immersed in a hot dip galvanizing bath maintained at a temperature of 400 ° C. or higher. , Has a characteristic temperature history of reheating and applying alloying treatment as necessary. That is, the cooling is temporarily interrupted in the temperature range of 400 ° C. or higher in the cooling process from the soaking temperature. In a high-strength steel sheet having a chemical composition adjusted to ensure high tensile strength, the above temperature range is essentially a temperature range where bainite transformation is likely to proceed. Therefore, the bainite transformation proceeds by being held in the temperature range once in the cooling process from the soaking temperature, but since the time to be held in the temperature range is short, most low carbon low alloy In steel, the bainite transformation is not completed, and C discharged from the transformed bainite is concentrated into untransformed austenite. When cooling from such a state to room temperature is performed, the austenite enriched with C is transformed into island martensite, and a structure including island martensite is easily formed as a final structure. Insular martensite is a very hard structure, which promotes non-uniform deformation and induces cracks from the flange portion in stretch flange molding. Therefore, when such a structure is formed, it becomes extremely difficult to ensure excellent stretch flangeability.
また、連続溶融亜鉛めっき設備における製造プロセスにおいて、均熱温度からの冷却速度は通常0.5〜50℃/秒程度であり、連続焼鈍設備における製造プロセスのものより小さい。このため、980MPa以上の引張強度を有する高強度溶融亜鉛めっき鋼板を製造することはそれ自体容易なことではない。 Moreover, in the manufacturing process in the continuous hot dip galvanizing equipment, the cooling rate from the soaking temperature is usually about 0.5 to 50 ° C./second, which is smaller than that in the manufacturing process in the continuous annealing equipment. For this reason, it is not easy in itself to manufacture a high-strength hot-dip galvanized steel sheet having a tensile strength of 980 MPa or more.
このように、980MPa以上の引張強度を有しながら伸びフランジ性に優れる高強度溶融亜鉛めっき鋼板を提供することは非常に困難な技術課題であるが、幾つかの技術がこれまでに提案されている。 Thus, it is a very difficult technical problem to provide a high-strength hot-dip galvanized steel sheet that has a tensile strength of 980 MPa or more and is excellent in stretch flangeability, but several techniques have been proposed so far. Yes.
上記技術課題を解決するアプローチの多くは、鋼板の化学組成と連続溶融亜鉛めっき設備における温度履歴等とを適正化するというものである。
特許文献1には、特定の化学組成を有する冷延鋼板に対して、最高加熱温度を(Ac1+Ac3)/2℃以上で焼鈍した後、760〜680℃間で10秒以上の保持を行い、680℃〜550℃間を平均冷却速度1℃/秒以上で(亜鉛めっき浴温度−40)℃〜(亜鉛めっき浴温度+50)℃まで冷却した後、亜鉛めっき浴に浸漬し、室温まで冷却する高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法が開示されている。
Many approaches to solve the above technical problems are to optimize the chemical composition of the steel sheet and the temperature history in the continuous hot dip galvanizing equipment.
In Patent Document 1, a cold-rolled steel sheet having a specific chemical composition is annealed at a maximum heating temperature of (Ac 1 + Ac 3 ) / 2 ° C. or higher and then held at 760 to 680 ° C. for 10 seconds or longer. After cooling between 680 ° C. and 550 ° C. at an average cooling rate of 1 ° C./second or more to (zinc plating bath temperature −40) ° C. to (zinc plating bath temperature +50) ° C. A method for producing a high-strength hot-dip galvanized steel sheet for cooling is disclosed.
また、特許文献2には、特定の化学組成を有する冷延鋼板に対して、A3(℃)以上、(A3+30)(℃)以下で再結晶焼鈍を施し、その後600℃まで5℃/s以上の速度で冷却し、ついで酸洗後、鋼組成におけるSi,MnおよびNiの含有量により規定される温度A1(℃)以下、500℃以上の温度範囲で熱処理を行い、ついで溶融亜鉛めっき処理を施す溶融亜鉛めっき冷延鋼板の製造方法が開示されている。 Patent Document 2 discloses that a cold rolled steel sheet having a specific chemical composition is subjected to recrystallization annealing at A 3 (° C.) or more and (A 3 +30) (° C.) or less, and then 5 ° C. up to 600 ° C. After cooling at a rate of at least / s, and then pickling, heat treatment is performed at a temperature range of 500 ° C. or higher at a temperature A 1 (° C.) or less defined by the contents of Si, Mn and Ni in the steel composition, followed by melting A method for manufacturing a hot-dip galvanized cold-rolled steel sheet that is subjected to galvanizing treatment is disclosed.
また、特許文献3には、合金元素を適正に調整し、焼鈍過程における均熱温度からの冷却時に(Ms−100℃)〜(Ms−200℃)の温度域まで強冷却してオーステナイトの一部をマルテンサイトに変態させる部分焼入れを行った後、再加熱してめっき処理を施す溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法が開示されている。 Patent Document 3 discloses that austenite is prepared by properly adjusting alloy elements and strongly cooling to a temperature range of (Ms-100 ° C.) to (Ms-200 ° C.) during cooling from the soaking temperature in the annealing process. A method of manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet is disclosed in which after partial quenching is performed to transform the part into martensite, reheating is performed and plating is performed.
一方、介在物を制御することにより伸びフランジ性を改善しようとするアプローチもある。
特許文献4には、鋳造時の溶鋼にArガスを吹き込むことによって、伸びフランジ性を改善しようとする技術が開示されており、980MPa以上の引張強度を有しながら良好な伸びフランジ性を有するとされる溶融亜鉛めっき鋼板の例が開示されている。
On the other hand, there is also an approach for improving stretch flangeability by controlling inclusions.
Patent Document 4 discloses a technique for improving stretch flangeability by blowing Ar gas into molten steel at the time of casting, and has good stretch flangeability while having a tensile strength of 980 MPa or more. An example of a hot dip galvanized steel sheet is disclosed.
上述したように、980MPa以上の引張強度を有しながら伸びフランジ性に優れる高強度溶融亜鉛めっき鋼板を提供することについて幾つかの技術が提案されているが、何れも十分なものとはいえない。 As described above, several techniques have been proposed for providing a high-strength hot-dip galvanized steel sheet having excellent tensile flangeability while having a tensile strength of 980 MPa or more, but none of them is sufficient. .
特許文献1に開示された技術は、材質安定性に欠ける。すなわち、特許文献1には、最高加熱温度を(Ac1+Ac3)/2℃以上で焼鈍すると記載されているが、実施例の記載等から明らかなように最高加熱温度をAc3℃以下で焼鈍するもの、すなわち二相域温度で焼鈍するものである。そして、特許文献1に開示された技術は、Tiを微量に添加した化学組成とするものであるところ、Tiを微量に添加した鋼を二相域温度で焼鈍すると未再結晶のフェライトが残存してしまい、斯かる未再結晶のフェライトは引張強度を著しく上昇させるものの分率の制御が極めて困難であるため、安定した引張強度および伸びフランジを確保することが困難となる。したがって、特許文献1に開示された技術は材質安定性に欠けるものであり、980MPa以上の引張強度と良好な伸びフランジ性とを安定して確保することが困難である。 The technique disclosed in Patent Document 1 lacks material stability. That is, Patent Document 1 describes that annealing is performed at a maximum heating temperature of (Ac 1 + Ac 3 ) / 2 ° C. or higher, but as is clear from the description of the examples and the like, the maximum heating temperature is set at Ac 3 ° C. or lower. Annealing, that is, annealing at a two-phase temperature. The technique disclosed in Patent Document 1 has a chemical composition in which a small amount of Ti is added. However, when a steel in which a small amount of Ti is added is annealed at a two-phase temperature, unrecrystallized ferrite remains. Thus, although such unrecrystallized ferrite remarkably increases the tensile strength, it is very difficult to control the fraction, so that it is difficult to secure a stable tensile strength and a stretch flange. Therefore, the technique disclosed in Patent Document 1 lacks material stability, and it is difficult to stably ensure a tensile strength of 980 MPa or more and good stretch flangeability.
特許文献2に開示された技術は、材質安定性に欠けるとともに量産技術への適用が困難である。すなわち、一般に急冷プロセスを有する連続焼鈍炉で熱処理した鋼板に高温の熱処理を施すと強度低下を招いてしまうところ、特に、Mnの拡散が活発となる500℃以上A1点以下の温度域で熱処理を施す特許文献2に開示された技術においては斯かる傾向が顕著となり、熱処理温度の変動に伴う引張強度の変動が顕著となる。したがって、特許文献2に開示された技術は、材質安定性に欠けるものであり、980MPa以上の引張強度と良好な伸びフランジ性とを安定して確保することが困難である。また、再結晶焼鈍後に再度高温域に保持する熱処理を必要とする製造方法は生産性に劣るため、量産技術への適用は現実的でない。 The technique disclosed in Patent Document 2 lacks material stability and is difficult to apply to mass production techniques. That is, when a steel sheet heat treated in a continuous annealing furnace having a rapid cooling process is subjected to a high temperature heat treatment, the strength is lowered. In particular, the heat treatment is performed in a temperature range of 500 ° C. to A 1 point where Mn diffusion becomes active. Such a tendency becomes remarkable in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-228707, and the fluctuation of the tensile strength accompanying the fluctuation of the heat treatment temperature becomes remarkable. Therefore, the technique disclosed in Patent Document 2 lacks material stability, and it is difficult to stably ensure a tensile strength of 980 MPa or more and good stretch flangeability. Moreover, since the manufacturing method which requires the heat processing hold | maintained in a high temperature range again after recrystallization annealing is inferior in productivity, the application to mass-production technology is not realistic.
特許文献3に開示された技術は、量産技術への適用が困難である。すなわち、特許文献3に開示された技術においては、均熱後にMs点以下の温度域まで急冷却するため、鋼板の平坦性が著しく劣化してしまい、後続する溶融亜鉛めっき処理が困難となり、不めっきや外観ムラが散発するようになる。したがって、特許文献3に開示された技術の量産技術への適用は現実的でない。 The technology disclosed in Patent Document 3 is difficult to apply to mass production technology. That is, in the technique disclosed in Patent Document 3, since the steel sheet is rapidly cooled to a temperature range below the Ms point after soaking, the flatness of the steel sheet is remarkably deteriorated, and the subsequent hot dip galvanizing process becomes difficult. Plating and uneven appearance appear. Therefore, application of the technique disclosed in Patent Document 3 to mass production technology is not realistic.
特許文献4に開示された技術は、材質安定性に欠ける。すなわち、特許文献4に開示された技術においては、溶融亜鉛めっき鋼板について980MPa以上の引張強度を確保するために、強化元素であるMoを多量に添加している(特許文献4における実施例の鋼No.I)。これは、冷却速度が低い連続溶融亜鉛めっき設備の製造プロセスにおいては鋼自体の焼入れ性を高める必要があるとの理由によるものである。しかし、このようにMoが多量に添加されると、均熱温度の変動に伴う引張強度の変動が顕著となり、材質安定性が劣化する。したがって、特許文献4に開示された技術は、少なくとも溶融亜鉛めっき鋼板については材質安定性に欠けるものであり、980MPa以上の引張強度と良好な伸びフランジ性とを安定して確保することが困難である。 The technique disclosed in Patent Document 4 lacks material stability. That is, in the technique disclosed in Patent Document 4, a large amount of Mo, which is a strengthening element, is added in order to ensure a tensile strength of 980 MPa or more for the hot-dip galvanized steel sheet (the steel of the example in Patent Document 4). No. I). This is because it is necessary to improve the hardenability of the steel itself in the manufacturing process of the continuous hot dip galvanizing equipment with a low cooling rate. However, when a large amount of Mo is added in this way, the tensile strength varies significantly with the soaking temperature, and the material stability deteriorates. Therefore, the technique disclosed in Patent Document 4 lacks material stability at least for hot-dip galvanized steel sheets, and it is difficult to stably secure a tensile strength of 980 MPa or more and good stretch flangeability. is there.
このように、980MPa以上の引張強度を有しながら伸びフランジ性に優れる高強度溶融亜鉛めっき鋼板を提供することについて幾つかの技術が提案されているが、何れも十分なものとはいえなかった。 As described above, several techniques have been proposed for providing a high-strength hot-dip galvanized steel sheet having excellent tensile flangeability while having a tensile strength of 980 MPa or more, but none has been said to be sufficient. .
本発明は、上述したように従来製造することが困難であった、980MPa以上の極めて高い引張強度を有しながら優れた伸びフランジ性を有する高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。ここで、「優れた伸びフランジ性」とは、下記式(1)で規定される穴拡げ率(HER)が40%以上である機械特性を有することをいう。
HER=(Dh−D0)/D0×100 (1)
The present invention provides a high-strength hot-dip galvanized steel sheet having excellent stretch flangeability while having an extremely high tensile strength of 980 MPa or more, and a method for producing the same, which have been difficult to manufacture as described above. With the goal. Here, “excellent stretch flangeability” refers to having mechanical properties such that the hole expansion ratio (HER) defined by the following formula (1) is 40% or more.
HER = (D h −D 0 ) / D 0 × 100 (1)
ここで、D0は初期穴径(mm)、Dhは破断後の穴径(mm)であり、12.5%のクリアランスで打抜いた直径10mm(=D0)の円形の打抜き穴を、バリがダイス側となるようにして円筒平底ポンチ(直径:33mmφ、肩R:3mm)で押し拡げ、前記打抜き穴の縁において厚さ方向に貫通する亀裂が発生した際の前記打抜き穴の径(=Dh)である。 Here, D 0 is an initial hole diameter (mm), D h is a hole diameter (mm) after fracture, and a circular punched hole having a diameter of 10 mm (= D 0 ) punched with a clearance of 12.5% is used. The diameter of the punched hole when a crack that penetrates in the thickness direction at the edge of the punched hole is expanded by a cylindrical flat bottom punch (diameter: 33 mmφ, shoulder R: 3 mm) so that the burr is on the die side (= D h ).
なお、クリアランスとは、打抜きによって試験片に穴を開けたときの、ダイスとポンチの間隙を試験片の厚さに対する比率で表したものであり、下記式(2)により定義される。
c=(dd−dp)/2t×100 (2)
The clearance is the ratio of the gap between the die and the punch when punched into the test piece by punching as a ratio to the thickness of the test piece, and is defined by the following formula (2).
c = (d d −d p ) / 2t × 100 (2)
ここで、cはクリアランス(%)、ddは打抜きダイスの内径(mm)、dpは打抜きポンチの直径(dp=10mm)、tは試験片の厚さ(mm)である。 Here, c is the clearance (%), d d is the inner diameter (mm) of the punching die, d p is the diameter of the punching punch (d p = 10 mm), and t is the thickness (mm) of the test piece.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行い、溶融亜鉛めっき鋼板のめっき基材である鋼板の化学組成について、C、Si、Mn、TiおよびB含有量を極めて限られた範囲に制御するとともに、それに対する最適な製造条件を適用することによって、従来の技術では製造することが困難であった、980MPa以上の極めて高い引張強度を有しながら優れた伸びフランジ性を有する高強度溶融亜鉛めっき鋼板を得ることができるという新知見を得た。 The present inventor has intensively studied to solve the above problems, and the C, Si, Mn, Ti, and B contents are extremely limited with respect to the chemical composition of the steel sheet that is the plating base of the hot dip galvanized steel sheet. High strength with excellent stretch flangeability while having an extremely high tensile strength of 980 MPa or more, which was difficult to manufacture with conventional technology, by applying optimal manufacturing conditions for the control New knowledge that hot dip galvanized steel sheet can be obtained was obtained.
本発明は、上記新知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
(1)鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層を備える溶融亜鉛めっき鋼板であって、前記鋼板は、質量%で、C:0.070%超0.15%以下、Si:0.001%以上0.40%以下、Mn:2.2%超3.5%以下、P:0.05%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.001%以上0.40%以下、Ti:0.12%以上0.25%以下、B:0.0025%超0.010%以下およびN:0.01%以下を含有する化学組成を有し、前記溶融亜鉛めっき鋼板は、引張強度(TS)が980MPa以上であり、下記式(i)で規定される穴拡げ率(HER)が40%以上である機械特性を有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板。
HER=(Dh−D0)/D0×100 (i)
ここで、D0は初期穴径(mm)、Dhは破断後の穴径(mm)であり、12.5%のクリアランスで打抜いた直径10mm(=D0)の円形の打抜き穴を、バリがダイス側となるようにして円筒平底ポンチ(直径:33mmφ、肩R:3mm)で押し拡げ、前記打抜き穴の縁において厚さ方向に貫通する亀裂が発生した際の前記打抜き穴の径(=Dh)である。
The present invention has been made on the basis of the above new findings, and the gist thereof is as follows.
(1) A hot dip galvanized steel sheet provided with a hot dip galvanized layer on the surface of the steel sheet, wherein the steel sheet is in mass%, C: more than 0.070%, 0.15% or less, Si: 0.001% or more, 0 .40% or less, Mn: more than 2.2% and 3.5% or less, P: 0.05% or less, S: 0.01% or less, sol.Al: 0.001% or more and 0.40% or less, Ti : A chemical composition containing 0.12% or more and 0.25% or less, B: more than 0.0025% and 0.010% or less and N: 0.01% or less, and the hot dip galvanized steel sheet has a tensile strength. A hot-dip galvanized steel sheet having mechanical properties (TS) of 980 MPa or more and a hole expansion rate (HER) defined by the following formula (i) of 40% or more.
HER = (D h −D 0 ) / D 0 × 100 (i)
Here, D 0 is an initial hole diameter (mm), D h is a hole diameter (mm) after fracture, and a circular punched hole having a diameter of 10 mm (= D 0 ) punched with a clearance of 12.5% is used. The diameter of the punched hole when a crack that penetrates in the thickness direction at the edge of the punched hole is expanded by a cylindrical flat bottom punch (diameter: 33 mmφ, shoulder R: 3 mm) so that the burr is on the die side (= D h ).
(2)前記化学組成が、質量%で、Nb:0.5%以下、V:0.5%以下、Cr:0.5%以下、Mo:0.1%以下、Cu:0.5%以下およびNi:0.5%以下からなる群から選ばれた1種または2種以上をさらに含有することを特徴とする上記(1)に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。 (2) The chemical composition is mass%, Nb: 0.5% or less, V: 0.5% or less, Cr: 0.5% or less, Mo: 0.1% or less, Cu: 0.5% The hot-dip galvanized steel sheet according to the above (1), further comprising one or more selected from the group consisting of: Ni and 0.5% or less.
(3)前記化学組成が、質量%で、Ca:0.01%以下、Mg:0.01%以下、REM:0.01%以下およびZr:0.01%以下からなる群から選ばれた1種または2種以上をさらに含有することを特徴とする上記(1)または上記(2)に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。 (3) The chemical composition was selected from the group consisting of Ca: 0.01% or less, Mg: 0.01% or less, REM: 0.01% or less, and Zr: 0.01% or less in mass%. The hot-dip galvanized steel sheet according to (1) or (2) above, further containing one or more kinds.
(4)前記化学組成が、質量%で、Bi:0.05%以下をさらに含有することを特徴とする上記(1)から上記(3)のいずれか1項に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。 (4) The hot-dip galvanized steel sheet according to any one of (1) to (3) above, wherein the chemical composition further contains, by mass%, Bi: 0.05% or less.
(5)下記工程(A)〜(C)を備えることを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法:
(A)上記(1)から上記(4)までのいずれか1項に記載の化学組成を有する鋼材を1100℃以上1300℃以下として熱間圧延を施し、800℃以上1000℃以下の温度域で熱間圧延を完了し、400℃以上750℃以下の温度域で巻き取って熱延鋼板とする熱間圧延工程;
(B)前記熱延鋼板に、酸洗および冷間圧延を施して冷延鋼板とする酸洗・冷間圧延工程;および
(C)前記冷延鋼板を加熱してAc3点以上950℃以下の温度域に保持した後、750℃から580℃までの平均冷却速度を1.0℃/秒以上50℃/秒以下として400℃以上560℃以下の温度域まで冷却し、引き続いて、400℃以上600℃以下の温度域にめっき浴浸漬時を含めて10秒間以上500秒間以下保持して溶融亜鉛めっき鋼板とする連続溶融亜鉛めっき工程。
(5) A method for producing a hot dip galvanized steel sheet comprising the following steps (A) to (C):
(A) The steel material having the chemical composition described in any one of (1) to (4) above is hot-rolled at 1100 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower, and in a temperature range of 800 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower. A hot rolling step in which the hot rolling is completed and wound into a hot rolled steel sheet in a temperature range of 400 ° C. or higher and 750 ° C. or lower;
(B) Pickling and cold rolling step of pickling and cold rolling the hot-rolled steel sheet to obtain a cold-rolled steel sheet; and (C) Heating the cold-rolled steel sheet to Ac 3 point or more and 950 ° C or less. The average cooling rate from 750 ° C. to 580 ° C. is set to 1.0 ° C./second or more and 50 ° C./second or less, and is cooled to a temperature range of 400 ° C. or more and 560 ° C. or less. A continuous hot-dip galvanizing step in which a hot-dip galvanized steel sheet is maintained for 10 seconds or more and 500 seconds or less, including when immersed in a plating bath, in a temperature range of 600 ° C. or lower.
(6)前記工程(C)において、めっき浴浸漬後の溶融亜鉛めっき鋼板に430℃以上600℃以下の温度域で合金化処理を施すことを特徴とする上記(5)に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 (6) In the step (C), the hot dip galvanized steel sheet according to the above (5), wherein the hot dip galvanized steel sheet immersed in the plating bath is subjected to an alloying treatment in a temperature range of 430 ° C. to 600 ° C. A method of manufacturing a steel sheet.
本発明により、980MPa以上の極めて高い引張強度を有しながら優れた伸びフランジ性を有する高強度溶融亜鉛めっき鋼板を得ることができる。本発明に係る溶融亜鉛めっき鋼板は、産業上、特に、自動車分野において、広範に使用可能である。特に、自動車の車体のようにプレス成形、その中でも、従来適用が困難であった伸びフランジ成形が必要不可欠となる用途に好適である。 According to the present invention, a high-strength hot-dip galvanized steel sheet having excellent stretch flangeability while having an extremely high tensile strength of 980 MPa or more can be obtained. The hot-dip galvanized steel sheet according to the present invention can be used widely in industry, particularly in the automobile field. In particular, it is suitable for applications in which press molding, such as the body of an automobile, and in particular, stretch flange molding, which has been difficult to apply in the past, is indispensable.
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
1.化学組成
本発明に係る溶融亜鉛めっき鋼板のめっき基材である鋼板の化学組成を上述のように規定した理由を説明する。なお、以下の説明において、各元素の含有量を表す「%」は特に断りがない限り質量%を意味する。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
1. Chemical composition The reason which prescribed | regulated the chemical composition of the steel plate which is a plating base material of the hot dip galvanized steel plate which concerns on this invention as mentioned above is demonstrated. In the following description, “%” representing the content of each element means mass% unless otherwise specified.
(C:0.070%超0.15%以下)
Cは、鋼板の強度を高める作用を有する元素である。C含有量が0.070%以下では980MPa以上の引張強度を確保することが困難となる。したがって、C含有量は0.070%超とする。一方、C含有量が0.15%超では伸びフランジ性の劣化が顕著となる。したがって、C含有量は0.15%以下とする。好ましくは0.13%以下である。
(C: more than 0.070% and less than 0.15%)
C is an element having an effect of increasing the strength of the steel sheet. When the C content is 0.070% or less, it becomes difficult to ensure a tensile strength of 980 MPa or more. Therefore, the C content is more than 0.070%. On the other hand, when the C content exceeds 0.15%, the deterioration of stretch flangeability becomes significant. Therefore, the C content is 0.15% or less. Preferably it is 0.13% or less.
(Si:0.001%以上0.40%以下)
Siは、延性をさほど劣化させることなく、あるいは、延性を向上させて、鋼板の強度を高める作用を有する元素である。また、めっき密着性を高める作用を有する元素でもある。Si含有量が0.001%未満では上記作用を得ることが困難である。したがって、Si含有量は0.001%以上とする。Si含有量を0.05%以上にすると、TRIP効果が助長され、延性が一層向上する。したがって、Si含有量は0.05%以上とすることが好ましい。一方、Si含有量が0.40%超では、オーステナイトが過剰に生成してしまい、伸びフランジ性の劣化が著しくなる。したがって、Si含有量は0.40%以下とする。
(Si: 0.001% to 0.40%)
Si is an element having an effect of increasing the strength of the steel sheet without deteriorating the ductility so much or improving the ductility. Moreover, it is also an element which has the effect | action which improves plating adhesiveness. If the Si content is less than 0.001%, it is difficult to obtain the above effect. Therefore, the Si content is 0.001% or more. When the Si content is 0.05% or more, the TRIP effect is promoted and the ductility is further improved. Therefore, the Si content is preferably 0.05% or more. On the other hand, if the Si content exceeds 0.40%, austenite is excessively generated, and the stretch flangeability is significantly deteriorated. Therefore, the Si content is 0.40% or less.
(Mn:2.2%超3.5%以下)
Mnは、鋼板の強度を高めるとともに材質安定性を高める作用を有する元素である。Mn含有量が2.2%以下では、980MPa以上の引張強度を安定して確保することが困難となる。したがって、Mn含有量は2.2%超とする。Mn含有量を2.4%以上にすると、連続溶融亜鉛めっき設備における製造工程において均熱温度を880℃以下とすることが可能となり、これにより、均熱炉の損傷を抑制するとともに生産性を向上させることが可能となる。このため、Mn含有量は2.4%以上とすることが好ましい。一方、Mn含有量が3.5%超では、バンド組織が発達するとともにMnSが多量に生成してしまい、伸びフランジ性の劣化が著しくなる。したがって、Mn含有量は3.5%以下とする。冷間圧延時の荷重を低減して生産性を向上させる観点からは3.0%以下とすることが好ましく、2.7%以下とすることがさらに好ましい。
(Mn: more than 2.2% and 3.5% or less)
Mn is an element that has the effect of increasing the strength of the steel sheet and improving the material stability. When the Mn content is 2.2% or less, it becomes difficult to stably secure a tensile strength of 980 MPa or more. Therefore, the Mn content is over 2.2%. When the Mn content is 2.4% or more, the soaking temperature can be set to 880 ° C. or less in the production process in the continuous hot dip galvanizing equipment, thereby suppressing the soaking furnace from being damaged and increasing the productivity. It becomes possible to improve. For this reason, it is preferable that Mn content shall be 2.4% or more. On the other hand, if the Mn content exceeds 3.5%, a band structure develops and a large amount of MnS is generated, and the stretch flangeability deteriorates remarkably. Therefore, the Mn content is 3.5% or less. From the viewpoint of improving productivity by reducing the load during cold rolling, it is preferably 3.0% or less, and more preferably 2.7% or less.
(P:0.05%以下)
Pは、一般には鋼に不可避的に含有される不純物であるが、固溶強化により鋼板の強度を高める作用を有するので、積極的に含有させてもよい。しかし、P含有量が0.05%超では溶接性の劣化が著しくなる。したがって、P含有量は0.05%以下とする。好ましくは、0.012%以下である。上記作用をより確実に得るには、P含有量を0.005%以上とすることが好ましい。
(P: 0.05% or less)
P is an impurity that is inevitably contained in steel in general, but P has an effect of increasing the strength of the steel sheet by solid solution strengthening, and therefore may be positively contained. However, when the P content exceeds 0.05%, the weldability is significantly deteriorated. Therefore, the P content is 0.05% or less. Preferably, it is 0.012% or less. In order to obtain the above action more reliably, the P content is preferably set to 0.005% or more.
(S:0.01以下)
Sは、鋼に不可避的に含有される不純物であり、溶接性の観点からは低いほど好ましい。S含有量が0.01%超では溶接性の低下が著しくなる。したがって、S含有量は0.01%以下とする。好ましくは0.003%以下、さらに好ましくは0.0015%以下である。
(S: 0.01 or less)
S is an impurity inevitably contained in steel, and is preferably as low as possible from the viewpoint of weldability. If the S content exceeds 0.01%, the weldability is significantly reduced. Therefore, the S content is 0.01% or less. Preferably it is 0.003% or less, More preferably, it is 0.0015% or less.
(sol.Al:0.001%以上0.40%以下)
Alは、鋼を脱酸して鋼材を健全化する作用を有する元素であり、また、Ti等の炭窒化物形成元素の歩留まりを向上させる作用を有する元素でもある。sol.Al含有量が0.001%未満では上記作用を得ることが困難となる。したがって、sol.Al含有量は0.001%以上とする。好ましくは0.015%以上である。一方、sol.Al含有量が0.40%超では、溶接性の低下が著しくなるとともに、酸化物系介在物が増加して表面性状の劣化が著しくなる。したがって、sol.Al含有量は0.40%以下とする。好ましくは0.080%以下である。
(Sol.Al: 0.001% or more and 0.40% or less)
Al is an element having an action of deoxidizing steel to make the steel material sound, and is also an element having an action of improving the yield of carbonitride forming elements such as Ti. sol. If the Al content is less than 0.001%, it is difficult to obtain the above effect. Therefore, sol. Al content shall be 0.001% or more. Preferably it is 0.015% or more. On the other hand, sol. When the Al content exceeds 0.40%, the weldability is significantly lowered, and the oxide inclusions are increased, so that the surface properties are significantly deteriorated. Therefore, sol. The Al content is 0.40% or less. Preferably it is 0.080% or less.
(Ti:0.12%以上0.25%以下)
Tiは、本発明において重要な元素であり、鋼中に炭化物、窒化物、または炭窒化物である微細な析出物を形成することにより、鋼板の強度を著しく高める作用を有する元素である。そして、C含有量、Si含有量、Mn含有量およびB含有量とともに厳格に規定し、さらに、後述するような連続溶融亜鉛めっき処理条件を組み合わせることによって、980MPa以上の極めて高い引張強度を有しながら優れた伸びフランジ性を有する高強度溶融亜鉛めっき鋼板を得ることが可能となる。Ti含有量が0.12%未満では上記作用による効果を得ることが困難である。したがって、Ti含有量は0.12%以上とする。好ましくは0.14%以上である。一方、Ti含有量が0.25%超では、上記析出物が粗大化してしまい、鋼板の強度を著しく高める作用を得ることが困難となり、980MPa以上の引張強度を確保することが困難となる。したがって、Ti含有量は0.25%以下とする。好ましくは0.22%以下である。
(Ti: 0.12% or more and 0.25% or less)
Ti is an important element in the present invention, and is an element having an effect of remarkably increasing the strength of a steel sheet by forming fine precipitates which are carbide, nitride, or carbonitride in steel. And, it has a very high tensile strength of 980 MPa or more by stipulating strictly with C content, Si content, Mn content and B content, and further by combining continuous hot dip galvanizing treatment conditions as described later However, a high-strength hot-dip galvanized steel sheet having excellent stretch flangeability can be obtained. When the Ti content is less than 0.12%, it is difficult to obtain the effect by the above action. Therefore, the Ti content is 0.12% or more. Preferably it is 0.14% or more. On the other hand, if the Ti content exceeds 0.25%, the precipitates become coarse, making it difficult to obtain an effect of significantly increasing the strength of the steel sheet, and it is difficult to ensure a tensile strength of 980 MPa or more. Therefore, the Ti content is set to 0.25% or less. Preferably it is 0.22% or less.
(B:0.0025%超0.010%以下)
Bは、本発明において重要な元素であり、鋼板の強度を高める作用を有し、適切な量のBを含有させることによって、980MPa以上の引張強度を確保しつつ、B含有量の変動に伴う引張強度の変動を著しく抑制することが可能となる。すなわち、材質安定性が向上するのである。B含有量が0.0025%以下では、980MPa以上の引張強度を確保することが困難であるとともに、B含有量の変動に伴う引張強度の変動が大きく、十分な材質安定性を確保することが困難となる。したがって、B含有量は0.0025%超とする。一方、B含有量が0.010%超では、Bを含む酸化物が鋼板表面に生成し、表面性状が劣化する。したがって、B含有量は0.010%以下とする。
(B: more than 0.0025% and 0.010% or less)
B is an important element in the present invention, has an effect of increasing the strength of the steel sheet, and includes an appropriate amount of B, thereby ensuring a tensile strength of 980 MPa or more and accompanying a change in the B content. It becomes possible to remarkably suppress the fluctuation of the tensile strength. That is, the material stability is improved. When the B content is 0.0025% or less, it is difficult to secure a tensile strength of 980 MPa or more, and the fluctuation of the tensile strength due to the fluctuation of the B content is large, so that sufficient material stability can be ensured. It becomes difficult. Therefore, the B content is more than 0.0025%. On the other hand, if the B content exceeds 0.010%, an oxide containing B is generated on the surface of the steel sheet, and the surface properties deteriorate. Therefore, the B content is set to 0.010% or less.
(N:0.01%以下)
Nは、鋼に不可避的に含有される不純物であり、伸びフランジ性の観点からは低いほど好ましい。N含有量が0.01%超では伸びフランジ性の低下が著しくなる。したがって、N含有量は0.01%以下とする。好ましくは0.006%以下である。
(N: 0.01% or less)
N is an impurity inevitably contained in the steel, and is preferably as low as possible from the viewpoint of stretch flangeability. If the N content exceeds 0.01%, the stretch flangeability will be significantly reduced. Therefore, the N content is 0.01% or less. Preferably it is 0.006% or less.
(Nb:0.5%以下、V:0.5%以下、Cr:0.5%以下、Mo:0.1%以下、Cu:0.5%以下およびNi:0.5%以下からなる群から選ばれた1種または2種以上)
これらの元素は、いずれも鋼板の強度を高める作用を有する元素である。したがって、これらの元素の1種または2種以上を含有させてもよい。しかしながら、NbおよびVについては、それぞれ0.5%を超えて含有させると、NbやVを含む介在物に起因する表面性状の劣化が顕在化する場合がある。また、Cr、CuおよびNiは、それぞれ0.5%を超えて含有させても上記作用による効果は飽和して経済的に不利となり、また、熱間圧延や冷間圧延が困難となる。また、Moは0.1%を超えて含有させると、材質安定性が劣化する。したがって、各元素の含有量はそれぞれ上記のとおりとする。なお、上記作用による効果をより確実に得るには、Nb:0.003%以上、V:0.003%以上、Cr:0.005%以上、Mo:0.005%以上、Cu:0.005%以上およびNi:0.005%以上のいずれかを満足させることが好ましい。
(Nb: not more than 0.5%, V: not more than 0.5%, Cr: not more than 0.5%, Mo: not more than 0.1%, Cu: not more than 0.5% and Ni: not more than 0.5% One or more selected from the group)
These elements are all elements that have an effect of increasing the strength of the steel sheet. Therefore, you may contain 1 type, or 2 or more types of these elements. However, when Nb and V are contained in amounts exceeding 0.5%, deterioration of the surface properties due to inclusions containing Nb and V may become apparent. Further, even if Cr, Cu and Ni are contained in amounts exceeding 0.5%, the effects of the above action are saturated and disadvantageous economically, and hot rolling and cold rolling become difficult. Moreover, when Mo is contained exceeding 0.1%, the material stability deteriorates. Therefore, the content of each element is as described above. In order to obtain the effect of the above operation more surely, Nb: 0.003% or more, V: 0.003% or more, Cr: 0.005% or more, Mo: 0.005% or more, Cu: 0.00. It is preferable to satisfy any of 005% or more and Ni: 0.005% or more.
(Ca:0.01%以下、Mg:0.01%以下、REM:0.01%以下およびZr:0.01%以下からなる群から選ばれた1種または2種以上)
これらの元素は、いずれも介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、曲げ性を高める作用を有する元素である。したがって、これらの元素の1種または2種以上を含有させてもよい。しかしながら、いずれも0.01%を超えて含有させると表面性状の劣化が顕在化する場合がある。したがって、各元素の含有量はそれぞれ上記のとおりとする。なお、上記作用による効果をより確実に得るには、いずれかの元素の含有量を0.0005%以上とすることが好ましい。
ここで、REMとは、Sc、Yおよびランタノイドの合計17元素の総称であり、上記REMの含有量はこれらの元素の合計含有量を意味する。ランタノイドの場合、工業的にはミッシュメタルの形で添加される。
(One or two or more selected from the group consisting of Ca: 0.01% or less, Mg: 0.01% or less, REM: 0.01% or less, and Zr: 0.01% or less)
Any of these elements contributes to inclusion control, in particular, fine dispersion of inclusions, and has an effect of enhancing bendability. Therefore, you may contain 1 type, or 2 or more types of these elements. However, when the content exceeds 0.01%, deterioration of surface properties may become obvious. Therefore, the content of each element is as described above. In order to obtain the effect of the above action more reliably, the content of any element is preferably set to 0.0005% or more.
Here, REM is a generic name for a total of 17 elements of Sc, Y, and lanthanoid, and the content of REM means the total content of these elements. In the case of a lanthanoid, it is industrially added in the form of misch metal.
(Bi:0.05%以下)
Biは、曲げ性を高める作用を有する元素である。したがって、含有させてもよい。しかしながら、0.05%を超えて含有させると、熱間加工性が劣化して、熱間圧延が困難になる。したがって、Bi含有量は0.05%以下とする。なお、上記作用による効果をより確実に得るには、Bi含有量を0.0005%以上とすることが好ましい。
(Bi: 0.05% or less)
Bi is an element having an action of improving bendability. Therefore, you may make it contain. However, if the content exceeds 0.05%, the hot workability deteriorates and hot rolling becomes difficult. Therefore, the Bi content is set to 0.05% or less. In addition, in order to acquire the effect by the said action more reliably, it is preferable to make Bi content into 0.0005% or more.
2.鋼組織
本発明に係る溶融亜鉛めっき鋼板のめっき基材である鋼板の鋼組織は特に限定されない。しかし、目的とする引張強度と伸びフランジ性とを得るには以下の条件を満足する鋼組織とすることが好ましい。
2. Steel structure The steel structure of the steel sheet which is a plating base material of the hot dip galvanized steel sheet according to the present invention is not particularly limited. However, in order to obtain the target tensile strength and stretch flangeability, a steel structure that satisfies the following conditions is preferable.
(未再結晶フェライトの面積率:0.5%未満)
引張強度が980MPa以上となる領域で、目的とする伸びフランジ性を達成するには、未再結晶フェライトの面積率を0.5%未満とすることが好ましい(0%の場合も含む)。ここで述べる未再結晶フェライトは、顕微鏡観察によって確認される圧延方向に伸長した相である。
(Area ratio of non-recrystallized ferrite: less than 0.5%)
In order to achieve the target stretch flangeability in a region where the tensile strength is 980 MPa or more, the area ratio of non-recrystallized ferrite is preferably less than 0.5% (including the case of 0%). The non-recrystallized ferrite described here is a phase elongated in the rolling direction confirmed by microscopic observation.
(残留オーステナイトの面積率:3%以下)
引張強度が980MPa以上となる領域で、目的とする伸びフランジ性を達成するには、残留オーステナイトの面積率を3%以下とすることが好ましい(0%の場合も含む)。
(Area ratio of retained austenite: 3% or less)
In order to achieve the target stretch flangeability in a region where the tensile strength is 980 MPa or more, the area ratio of retained austenite is preferably 3% or less (including the case of 0%).
3.溶融亜鉛めっき層
本発明に係る溶融亜鉛めっき鋼板の溶融亜鉛めっき層の化学組成は特に限定されない。溶融亜鉛めっき層が合金化溶融亜鉛めっきである場合には、以下の条件を満足することが好ましい。
3. Hot-dip galvanized layer The chemical composition of the hot-dip galvanized layer of the hot-dip galvanized steel sheet according to the present invention is not particularly limited. When the hot dip galvanized layer is alloyed hot dip galvanized, it is preferable to satisfy the following conditions.
(Fe:8質量%以上15質量%以下)
溶融亜鉛めっき層中のFe含有量を8質量%以上とすることにより、合金化処理後のめっき層の表層部における軟質部位の形成が抑制され、摺動性が高まってめっき層が基材である鋼板との界面から剥離することによるフレーク状の剥離が抑制される。したがって、Fe含有量は8質量%以上とすることが好ましい。さらに好ましくは9.5質量%以上である。一方、Fe含有量を15質量%以下にすると、鋼板に曲げ加工が施された際に曲げ部の内側で合金化溶融亜鉛めっき層が圧縮変形を受けることによって生じるパウダリング剥離が抑制される。したがって、Fe含有量は15質量%以下とすることが好ましい。さらに好ましくは14質量%以下である。
(Fe: 8% to 15% by mass)
By setting the Fe content in the hot dip galvanized layer to 8% by mass or more, the formation of a soft portion in the surface layer portion of the plated layer after the alloying treatment is suppressed, the slidability is increased, and the plated layer is the base material. Flakes-like peeling due to peeling from the interface with a certain steel sheet is suppressed. Therefore, the Fe content is preferably 8% by mass or more. More preferably, it is 9.5 mass% or more. On the other hand, when the Fe content is 15% by mass or less, powdering peeling caused by compressive deformation of the alloyed hot-dip galvanized layer inside the bent portion when the steel sheet is bent is suppressed. Therefore, the Fe content is preferably 15% by mass or less. More preferably, it is 14 mass% or less.
(Al:0.15質量%以上0.50質量%)
溶融亜鉛めっき層中のAl含有量を0.15質量%以上とすることにより、溶融亜鉛めっき浴中における合金層の発達をより適正に抑制することができ、めっき付着量の制御が容易となる。したがって、Al含有量は0.15質量%以上とすることが好ましい。さらに好ましくは0.20質量%以上、特に好ましくは0.25質量%以上である。一方、Al含有量を0.50質量%以下とすることにより、適度な合金化速度を確保することができ、通常のライン速度でも540℃以下の合金化処理温度で上記Fe含有量を確保することができ、980MPa以上の引張強度を確保することが容易になる。したがって、Al含有量は0.50質量%以下とすることが好ましい。さらに好ましくは0.45質量%以下、特に好ましくは0.40質量%以下である。
(Al: 0.15 mass% or more and 0.50 mass%)
By setting the Al content in the hot dip galvanized layer to 0.15% by mass or more, the development of the alloy layer in the hot dip galvanizing bath can be more appropriately suppressed, and the control of the coating amount becomes easy. . Therefore, the Al content is preferably 0.15% by mass or more. More preferably, it is 0.20 mass% or more, Most preferably, it is 0.25 mass% or more. On the other hand, by setting the Al content to 0.50% by mass or less, an appropriate alloying rate can be secured, and the above Fe content is secured at an alloying treatment temperature of 540 ° C. or less even at a normal line speed. It becomes easy to ensure a tensile strength of 980 MPa or more. Therefore, the Al content is preferably 0.50% by mass or less. More preferably, it is 0.45 mass% or less, Most preferably, it is 0.40 mass% or less.
(その他)
溶融亜鉛めっき層中へは、合金化処理過程において、母材からSi、Mn、P、S、Ti、Nb、V、Cr、Mo、Cu、Ni、B、Ca、REM等がとりこまれるが、通常の条件で溶融めっきおよび合金化処理した際にめっき層中にとりこまれる範囲内であれば、めっき品質に悪影響を及ぼさないので、問題ない。ここでいう通常のめっき条件とは、後述するように、めっき浴温度が400℃以上490℃以下で、鋼板の侵入温度が400℃以上500℃以下、合金化温度が430℃以上600℃以下である。
(Other)
In the galvanized layer, Si, Mn, P, S, Ti, Nb, V, Cr, Mo, Cu, Ni, B, Ca, REM, etc. are taken in from the base material in the alloying process. As long as it is within the range that can be incorporated into the plating layer when hot-dip plating and alloying are performed under normal conditions, there is no problem because the plating quality is not adversely affected. The normal plating conditions here are, as described later, a plating bath temperature of 400 ° C. or higher and 490 ° C. or lower, a steel sheet penetration temperature of 400 ° C. or higher and 500 ° C. or lower, and an alloying temperature of 430 ° C. or higher and 600 ° C. or lower. is there.
4.製造方法
次に、本発明の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法の限定理由について説明する。
(A)熱間圧延工程
上述した鋼組成を有する溶鋼を転炉、電気炉等の常法の溶製方法で溶製し、連続鋳造法でスラブ等の鋼材とするのが好ましい。なお、連続鋳造法に代えて、造塊法、薄スラブ鋳造法などを採用してもよい。この鋼材に熱間圧延を施し熱延鋼板とする。熱間圧延は、鋳造された鋼材を室温まで冷却せず温片のまま加熱炉に装入して加熱した後に圧延する直送圧延、または、わずかの保熱を行った後に直ちに圧延する直接圧延、または、鋼材を一旦冷却した後に再加熱して圧延する再加熱圧延の何れでもよい。このとき、熱間圧延工程が粗圧延工程と仕上圧延工程とからなる場合には、粗圧延後仕上圧延前の粗バーに対して、誘導加熱等により全長の温度均一化を図ると、特性変動を抑制することができるので好ましい。
4). Manufacturing method Next, the reason for limitation of the manufacturing method of the hot dip galvanized steel sheet of this invention is demonstrated.
(A) Hot rolling process It is preferable to melt the molten steel having the above-described steel composition by a conventional melting method such as a converter or an electric furnace and to obtain a steel material such as a slab by a continuous casting method. In place of the continuous casting method, an ingot casting method, a thin slab casting method, or the like may be employed. This steel material is hot-rolled to obtain a hot-rolled steel sheet. Hot rolling is a direct feed rolling in which a cast steel material is not cooled to room temperature but is charged in a heating furnace while being heated and heated and then rolled, or a direct rolling in which rolling is performed immediately after performing a slight heat retention, Or any of the reheating rolling which reheats and rolls after once cooling a steel material may be sufficient. At this time, when the hot rolling process is composed of a rough rolling process and a finish rolling process, the temperature fluctuation of the entire length of the rough bar after the rough rolling and before the finish rolling is equalized by induction heating or the like. Can be suppressed, which is preferable.
(熱間圧延に供する鋼材の温度:1100℃以上1300℃以下)
熱間圧延に供する鋼材の温度は、1100℃以上1300℃以下とする。
本発明に係る溶融亜鉛めっき鋼板は、Ti等の微細析出物を分散させることによって目的とする引張強度を確保する。したがって、熱間圧延に供する段階においてTi等を固溶状態とする必要がある。熱間圧延に供する鋼材の温度が1100℃未満では、Ti等を固溶状態とすることが困難な場合がある。したがって、熱間圧延に供する鋼材の温度は1100℃以上とする。一方、熱間圧延に供する鋼材の温度を1300℃超としても、Ti等を固溶状態とする効果が飽和するだけでなく、スケールロス増加による歩留まりの低下が著しくなる。したがって、熱延鋼板に供する鋼材の温度は1300℃以下とする。熱間圧延に供する際に1100℃以上1300℃の温度域に保持する時間は特に規定しないが、Ti等をより確実に固溶状態とするために10分間以上とすることが好ましく、30分間以上とすることがさらに好ましい。また、過度のスケールロスを抑制するために10時間以下とすることが好ましく、5時間以下とすることがさらに好ましい。なお、直送圧延または直接圧延を行う場合であって、Ti等が固溶状態にある場合には、加熱処理を施さずにそのまま熱間圧延に供してもよい。
(Temperature of steel used for hot rolling: 1100 ° C to 1300 ° C)
The temperature of the steel material used for hot rolling is 1100 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower.
The hot-dip galvanized steel sheet according to the present invention ensures the intended tensile strength by dispersing fine precipitates such as Ti. Therefore, it is necessary to make Ti etc. into a solid solution state at the stage of hot rolling. When the temperature of the steel material used for hot rolling is less than 1100 ° C., it may be difficult to make Ti or the like into a solid solution state. Therefore, the temperature of the steel material used for hot rolling is set to 1100 ° C. or higher. On the other hand, even if the temperature of the steel material used for hot rolling exceeds 1300 ° C., not only the effect of making Ti or the like into a solid solution state is saturated, but also the yield decreases due to an increase in scale loss. Therefore, the temperature of the steel material used for the hot-rolled steel sheet is 1300 ° C. or less. The time for maintaining in the temperature range of 1100 ° C. or higher and 1300 ° C. when being subjected to hot rolling is not particularly specified, but it is preferably 10 minutes or longer, more preferably 30 minutes or longer in order to make Ti or the like more solid solution. More preferably. Moreover, in order to suppress an excessive scale loss, it is preferable to set it as 10 hours or less, and it is more preferable to set it as 5 hours or less. In addition, when direct feed rolling or direct rolling is performed and Ti or the like is in a solid solution state, it may be directly subjected to hot rolling without being subjected to heat treatment.
(圧延完了温度:800℃以上1000℃以下)
圧延完了温度は800℃以上1000℃以下とする。
圧延完了温度が800℃未満では、圧延時の変形抵抗が大きく、操業が困難となる。したがって、圧延完了温度は800℃以上とする。一方、圧延完了温度が1000℃超では、粒界酸化が顕著となり、溶融亜鉛めっき鋼板の表面性状の劣化が著しくなる。したがって、圧延完了温度は1000℃以下とする。
(Rolling completion temperature: 800 ° C or higher and 1000 ° C or lower)
Rolling completion temperature shall be 800 degreeC or more and 1000 degrees C or less.
If rolling completion temperature is less than 800 degreeC, the deformation resistance at the time of rolling will be large and operation will become difficult. Therefore, the rolling completion temperature is 800 ° C. or higher. On the other hand, when the rolling completion temperature exceeds 1000 ° C., the grain boundary oxidation becomes remarkable, and the surface property of the hot dip galvanized steel sheet is significantly deteriorated. Therefore, the rolling completion temperature is 1000 ° C. or less.
(巻取温度:400℃以上750℃以下)
巻取温度は400℃以上750℃以下とする。
巻取温度が400℃未満では、硬質なベイナイトやマルテンサイトが生成し、その後の冷間圧延が困難となる。したがって、巻取温度は400℃以上とする。好ましくは500℃以上である。一方、巻取温度が750℃超では、粒界酸化が顕著となり、溶融亜鉛めっき鋼板の表面性状の劣化が著しくなる。したがって、巻取温度は750℃以下とする。好ましくは700℃以下である。
(Winding temperature: 400 ° C or higher and 750 ° C or lower)
The coiling temperature is 400 ° C. or higher and 750 ° C. or lower.
When the coiling temperature is less than 400 ° C., hard bainite and martensite are generated, and subsequent cold rolling becomes difficult. Therefore, the coiling temperature is 400 ° C. or higher. Preferably it is 500 degreeC or more. On the other hand, when the coiling temperature is higher than 750 ° C., the grain boundary oxidation becomes remarkable, and the surface properties of the hot dip galvanized steel sheet deteriorate significantly. Therefore, the coiling temperature is 750 ° C. or lower. Preferably it is 700 degrees C or less.
(B)酸洗・冷間圧延工程
熱延鋼板は常法により酸洗を施された後に冷間圧延が行われ、冷延鋼板とされる。
酸洗の前または後に、0〜5%程度の軽度の圧延を行い、形状を修正すると平坦確保の点で有利となるので好ましい。また、酸洗の前に軽度の圧延を行うと、酸洗性が向上し、表面濃化元素の除去が促進され、めっき密着性を向上させる効果がある。
連続溶融亜鉛めっき後の鋼板の組織を微細化する観点からは、冷間圧延の圧下率は30%以上とすることが好ましい。また、冷間圧延中の破断を抑制する観点からは、冷間圧延の圧下率は70%以下とすることが好ましい。
(B) Pickling / cold rolling process The hot-rolled steel sheet is pickled by a conventional method and then cold-rolled to obtain a cold-rolled steel sheet.
Before or after pickling, it is preferable to perform a mild rolling of about 0 to 5% and correct the shape because it is advantageous in ensuring flatness. In addition, when mild rolling is performed before pickling, pickling performance is improved, removal of surface concentrating elements is promoted, and plating adhesion is improved.
From the viewpoint of refining the structure of the steel sheet after continuous hot dip galvanizing, the rolling reduction in cold rolling is preferably 30% or more. Moreover, from the viewpoint of suppressing breakage during cold rolling, the rolling reduction of cold rolling is preferably 70% or less.
(C)連続溶融亜鉛めっき工程
本発明では、Mnを多量に含有させ、さらにTiとBとを含有させているため、加工フェライトの再結晶は著しく抑制される。そのため、均熱に際しての昇温時に加工歪が残存し、未再結晶粒の残存が著しく促進され、引張強度および伸びフランジ性が連続溶融亜鉛めっき条件の影響を受ける。したがって、以下のような条件で連続溶融亜鉛めっき処理を行うことにより、目的とする性能が達成される。
(C) Continuous hot-dip galvanizing step In the present invention, since Mn is contained in a large amount and Ti and B are further contained, recrystallization of the processed ferrite is remarkably suppressed. Therefore, processing strain remains at the time of temperature rise during soaking, the remaining of non-recrystallized grains is remarkably promoted, and the tensile strength and stretch flangeability are affected by continuous hot dip galvanizing conditions. Therefore, the target performance is achieved by performing the continuous hot dip galvanizing treatment under the following conditions.
(均熱温度:Ac3点以上950℃以下)
均熱温度はAc3点以上950℃以下とする。
均熱温度がAc3点未満では、未再結晶が残存して均一な組織が得られなくなり、材質安定性と伸びフランジ性とが劣化する。したがって、均熱温度はAc3点以上とする。一方、均熱温度が950℃超では、焼鈍炉の損傷が顕在化するとともに生産性が低下する。したがって、均熱温度は950℃以下とする。好ましくは、880℃以下である。
(Soaking temperature: Ac 3 points or more and 950 ° C. or less)
The soaking temperature is Ac 3 points or more and 950 ° C. or less.
If the soaking temperature is less than Ac 3 points, unrecrystallized remains and a uniform structure cannot be obtained, and the material stability and stretch flangeability deteriorate. Therefore, the soaking temperature is Ac 3 points or more. On the other hand, if the soaking temperature exceeds 950 ° C., damage to the annealing furnace becomes obvious and productivity decreases. Therefore, the soaking temperature is 950 ° C. or lower. Preferably, it is 880 degrees C or less.
上記温度域に保持する均熱時間は、未再結晶を完全に除去し、良好な材質安定性と伸びフランジ性とを確保するために、10秒間以上とすることが好ましい。また、生産性の観点から300秒間以下とすることが好ましい。 The soaking time maintained in the above temperature range is preferably 10 seconds or longer in order to completely remove unrecrystallized materials and ensure good material stability and stretch flangeability. Moreover, it is preferable to set it as 300 seconds or less from a viewpoint of productivity.
なお、均熱温度まで加熱は、平均加熱速度を1℃/秒以上として行うことが好ましい。平均加熱速度を1℃/秒以上とすることにより、加熱過程における不均一な粒成長が抑制され、より均一な組織が得られ、良好な曲げ性を確保することができる。 The heating to the soaking temperature is preferably performed at an average heating rate of 1 ° C./second or more. By setting the average heating rate to 1 ° C./second or more, uneven grain growth in the heating process is suppressed, a more uniform structure can be obtained, and good bendability can be ensured.
(750℃から580℃までの平均冷却速度:1.0℃/秒以上50℃/秒以下)
均熱後の冷却において、750℃から580℃までの平均冷却速度は1.0〜50℃/秒とする。750℃から580℃までの温度域における平均冷却速度を規定するのは、上記温度域の冷却速度を制御することで、材質安定性を確保しつつ、980MPa以上の引張強度を確保するためである。
(Average cooling rate from 750 ° C. to 580 ° C .: 1.0 ° C./second or more and 50 ° C./second or less)
In cooling after soaking, the average cooling rate from 750 ° C. to 580 ° C. is 1.0 to 50 ° C./second. The reason for defining the average cooling rate in the temperature range from 750 ° C. to 580 ° C. is to secure the tensile strength of 980 MPa or more while ensuring the material stability by controlling the cooling rate in the temperature range. .
上記平均冷却速度が1.0℃/秒未満では、980MPa以上の引張強度の確保が困難になる。したがって、上記平均冷却速度は1.0℃/秒以上とする。好ましくは4℃/秒以上である。一方、上記平均冷却速度が50℃/秒超では、コイル全体にわたる冷却速度や冷却停止温度の制御が困難になり、連続溶融亜鉛めっき設備において操業することが困難である。したがって、上記平均冷却速度は50℃/秒以下とする。好ましくは30℃/秒以下である。 When the average cooling rate is less than 1.0 ° C./second, it is difficult to ensure a tensile strength of 980 MPa or more. Therefore, the average cooling rate is set to 1.0 ° C./second or more. Preferably, it is 4 ° C./second or more. On the other hand, if the average cooling rate exceeds 50 ° C./second, it is difficult to control the cooling rate and cooling stop temperature over the entire coil, and it is difficult to operate in a continuous hot dip galvanizing facility. Therefore, the average cooling rate is set to 50 ° C./second or less. Preferably it is 30 degrees C / sec or less.
(冷却停止温度:400℃以上560℃以下)
均熱後の冷却の冷却停止温度は400℃以上560℃以下とする。
上記冷却停止温度が400℃未満では、その後のめっき浴浸入時における抜熱量が大きく、操業が困難となる。したがって、冷却停止温度は400℃以上とする。一方、冷却停止温度が560℃を超えると、操業が困難になるとともに、伸びフランジ性が劣化する。したがって、冷却停止温度は560℃以下とする。なお、溶融亜鉛めっきでは、常法に従って、400℃以上490℃以下の溶融亜鉛めっき浴中に均熱した冷延鋼板を浸漬することにより行う。
(Cooling stop temperature: 400 ° C or more and 560 ° C or less)
The cooling stop temperature for cooling after soaking is 400 ° C. or more and 560 ° C. or less.
When the cooling stop temperature is less than 400 ° C., the amount of heat removal at the time of entering the plating bath is large and operation becomes difficult. Therefore, the cooling stop temperature is set to 400 ° C. or higher. On the other hand, when the cooling stop temperature exceeds 560 ° C., operation becomes difficult and stretch flangeability deteriorates. Therefore, the cooling stop temperature is set to 560 ° C. or lower. In hot dip galvanizing, a cold-rolled steel sheet soaked in a hot dip galvanizing bath at 400 ° C. or higher and 490 ° C. or lower is immersed in a conventional method.
(400℃以上600℃以下の温度域における滞在時間:10秒間以上500秒間以下、ただし、めっき浸漬時も含める)
上記冷却の後、溶融亜鉛めっき処理、さらには必要に応じて合金化処理を施す。ここで、溶融亜鉛めっき浴の浴温が通常400℃以上490℃以下であることから、溶融亜鉛めっき浴からの抜熱が過大となって操業が困難になるのを避けるため、また、安定しためっき品質を確保するため、溶融亜鉛めっき浴浸漬前の温度は通常400℃以上500℃以下とされる。また、合金化処理温度は後述するように430℃以上600℃以下とすることが好ましい。このため、溶融亜鉛めっき処理、さらには必要に応じて合金化処理を施すために400℃以上600℃以下の温度域に不可避的に滞在させることになる。しかし、当該温度域はベイナイト変態が最も進行する、換言すると、最終製品である溶融亜鉛めっき鋼板の引張強度に影響する温度域であるため、当該温度域における滞在時間の制御は極めて重要である。
(Dwelling time in a temperature range of 400 ° C. or more and 600 ° C. or less: 10 seconds or more and 500 seconds or less, but also during plating immersion)
After the cooling, a hot dip galvanizing treatment, and further an alloying treatment as necessary. Here, since the bath temperature of the hot dip galvanizing bath is usually 400 ° C. or higher and 490 ° C. or lower, in order to avoid excessive heat removal from the hot dip galvanizing bath and making the operation difficult, and stable In order to ensure plating quality, the temperature before immersion in the hot dip galvanizing bath is usually 400 ° C. or higher and 500 ° C. or lower. The alloying treatment temperature is preferably 430 ° C. or more and 600 ° C. or less as will be described later. For this reason, in order to perform a hot dip galvanization process and also an alloying process as needed, it will inevitably stay in the temperature range of 400 degreeC or more and 600 degrees C or less. However, the temperature range is the temperature range where the bainite transformation is most advanced, in other words, the temperature range that affects the tensile strength of the hot dip galvanized steel sheet as the final product. Therefore, the control of the residence time in the temperature range is extremely important.
400℃以上600℃以下の温度域における滞在時間が10秒間未満では、めっき浸漬を行うことやめっき付着量を制御することが困難である。したがって、上記滞在時間は10秒間以上とする。一方、上記滞在時間が500秒間超では、980MPa引張強度を確保することが困難である。したがって、上記滞在時間は500秒間以下とする。なお、材質安定性を特に高める観点から、上記滞在時間を30秒間以上150秒間以下とすることが好ましい。 If the residence time in the temperature range of 400 ° C. or more and 600 ° C. or less is less than 10 seconds, it is difficult to perform plating immersion and control the amount of plating adhesion. Therefore, the stay time is 10 seconds or more. On the other hand, if the residence time exceeds 500 seconds, it is difficult to ensure the 980 MPa tensile strength. Therefore, the stay time is 500 seconds or less. In addition, it is preferable that the said residence time shall be 30 second or more and 150 second or less from a viewpoint of improving material stability especially.
(合金化処理温度:430℃以上600℃以下)
めっき浴浸漬後に合金化処理を施す場合には、合金化処理温度は430℃以上600℃以下とする。
(Alloying temperature: 430 ° C or higher and 600 ° C or lower)
When the alloying treatment is performed after immersion in the plating bath, the alloying treatment temperature is set to 430 ° C. or more and 600 ° C. or less.
合金化処理温度が430℃未満では、合金化未処理が発生し、鋼板の表面性状が劣化する。したがって、合金化処理温度は430℃以上とする。好ましくは500℃以上である。一方、合金化処理温度が600℃を超えると、めっき密着性が劣化する。したがって、合金化処理温度は600℃以下とする。好ましくは550℃以下である。合金化処理時間は特に規定しないが、好適な合金化度(合金化溶融亜鉛めっき層のFe含有量)を確保する観点からは、5秒間以上60秒間以下とすることが好ましい。このようにすることにより、合金化度を8質量%以上15質量%以下とすることが好ましい。 When the alloying treatment temperature is less than 430 ° C., unalloyed treatment occurs, and the surface properties of the steel sheet deteriorate. Therefore, the alloying treatment temperature is set to 430 ° C. or higher. Preferably it is 500 degreeC or more. On the other hand, when the alloying treatment temperature exceeds 600 ° C., the plating adhesion deteriorates. Therefore, the alloying temperature is 600 ° C. or lower. Preferably it is 550 degrees C or less. Although the alloying treatment time is not particularly defined, it is preferably 5 seconds or more and 60 seconds or less from the viewpoint of securing a suitable degree of alloying (Fe content of the alloyed hot-dip galvanized layer). By doing in this way, it is preferable to make an alloying degree into 8 mass% or more and 15 mass% or less.
連続溶融亜鉛めっき処理後、さらに調質圧延を伸び率0.05〜1%の範囲で行うことが好ましい。調質圧延によって降伏点伸びが抑制されるとともに、降伏強度が調整される。 After the continuous hot dip galvanizing treatment, it is preferable to further perform temper rolling in the range of 0.05% to 1% elongation. Yield point elongation is suppressed by temper rolling, and yield strength is adjusted.
さらに、本発明を、実施例を参照しながらより具体的に説明する。
表1に示す化学成分を有する鋼を転炉で溶製し、連続鋳造により245mm厚のスラブとした。
Furthermore, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
Steels having chemical components shown in Table 1 were melted in a converter and slabs having a thickness of 245 mm were obtained by continuous casting.
得られたスラブを表2に示す条件にて熱間圧延し、2.6mm厚の熱延鋼板を製板した。 The obtained slab was hot-rolled under the conditions shown in Table 2 to produce a 2.6 mm thick hot rolled steel sheet.
得られた熱延鋼板を酸洗し、冷間圧延し、1.2mm厚の冷延鋼板を製板した。
得られた冷延鋼板について、連続溶融亜鉛めっき処理における熱履歴を模擬するように、表3に示す条件の熱処理を施して焼鈍冷延鋼板を作製した。すなわち、表3に示す均熱条件(均熱温度、均熱時間)にて均熱した後に冷却し、冷却停止温度で冷却後から浸漬開始まで所定の時間(浸漬前保持時間)保持し、想定めっき浴温である460℃まで4秒間かけて冷却し、さらに460℃で2秒間保持した。供試材No.18以外については、続いて表3に示す合金化処理温度まで4秒間かけて加熱し、合金化処理を模擬するように、各々の合金化処理温度で10秒間保持し、平均冷却速度20℃/秒で室温まで冷却した。供試材No.18については、460℃で2秒間保持した後に平均冷却速度20℃/秒で室温まで冷却した。このようにして得られた焼鈍冷延鋼板を伸び率0.1%で調質圧延し、各種評価用試験片を準備した。
The obtained hot-rolled steel sheet was pickled and cold-rolled to produce a 1.2 mm-thick cold-rolled steel sheet.
The obtained cold-rolled steel sheet was subjected to heat treatment under the conditions shown in Table 3 so as to simulate the thermal history in the continuous hot-dip galvanizing process, thereby producing an annealed cold-rolled steel sheet. That is, cooling is performed after soaking under the soaking conditions shown in Table 3 (soaking temperature, soaking time), and after cooling at the cooling stop temperature, a predetermined time (holding time before soaking) is maintained from the start of soaking. It cooled over 4 second to 460 degreeC which is plating bath temperature, and also hold | maintained at 460 degreeC for 2 second. Specimen No. Except for 18, it was heated for 4 seconds until the alloying treatment temperature shown in Table 3 was maintained for 10 seconds at each alloying treatment temperature so as to simulate the alloying treatment, and an average cooling rate of 20 ° C. / Cooled to room temperature in seconds. Specimen No. 18 was held at 460 ° C. for 2 seconds and then cooled to room temperature at an average cooling rate of 20 ° C./second. The annealed cold-rolled steel sheet thus obtained was temper-rolled at an elongation of 0.1% to prepare various test pieces for evaluation.
本例において作製した焼鈍冷延鋼板は、溶融亜鉛めっきが施されていないが、溶融亜鉛めっき鋼板(前述のように「合金化溶融亜鉛めっき鋼板」を含む。)と同じ熱履歴を受けているので、鋼板の機械的性質は、同じ熱履歴を有する溶融亜鉛めっき鋼板と実質的に同一である。 The annealed cold rolled steel sheet produced in this example is not hot dip galvanized, but has the same thermal history as a hot dip galvanized steel sheet (including “alloyed hot dip galvanized steel sheet” as described above). Therefore, the mechanical properties of the steel sheet are substantially the same as those of the hot dip galvanized steel sheet having the same thermal history.
各種製造条件で得られた焼鈍冷延鋼板に対して、鋼組織を解析し、引張試験と伸びフランジ試験を実施し、それぞれの機械特性を評価した。
[試験方法]
(未再結晶フェライトの面積率)
各焼鈍冷延鋼板の圧延方向および圧延方向に対して直角方向から試験片を採取し、圧延方向断面、圧延方向に対して直角方向断面の組織を電子顕微鏡で観察し、8mm2の領域を写真撮影し、画像解析により未再結晶フェライトの面積率を調査した。
Steel structures were analyzed for annealed cold-rolled steel sheets obtained under various production conditions, tensile tests and stretch flange tests were performed, and the respective mechanical properties were evaluated.
[Test method]
(Area ratio of non-recrystallized ferrite)
Test specimens were taken from the rolling direction of each annealed cold-rolled steel sheet and the direction perpendicular to the rolling direction, the cross section in the rolling direction and the structure of the cross section perpendicular to the rolling direction were observed with an electron microscope, and a region of 8 mm 2 was photographed. The area ratio of unrecrystallized ferrite was investigated by photographing and image analysis.
(残留オーステナイトの面積率)
各焼鈍冷延鋼板から採取した試験片(幅25mm×長さ25mm×板厚1.2mm)に化学研磨を施して0.3mm減厚し、化学研磨後の試験片表面に対しX線回折を三回実施した。得られたX線回折プロファイルを解析し、残留オーステナイトの面積率を求め、得られた3数値の平均値を、対応する焼鈍冷延板の残留オーステナイトの面積率とした。
(Area ratio of retained austenite)
A specimen (width 25 mm x length 25 mm x thickness 1.2 mm) taken from each annealed cold rolled steel sheet is subjected to chemical polishing to reduce the thickness by 0.3 mm, and X-ray diffraction is performed on the surface of the specimen after chemical polishing. Conducted three times. The obtained X-ray diffraction profile was analyzed to determine the area ratio of retained austenite, and the average value of the three numerical values obtained was taken as the area ratio of retained austenite of the corresponding annealed cold rolled sheet.
(引張試験)
各焼鈍冷延鋼板から、圧延方向に直角方向からJIS5号引張試験片を採取し、TS(引張強度)およびEl(全伸び)を測定した。
(Tensile test)
From each annealed cold-rolled steel sheet, a JIS No. 5 tensile specimen was taken from the direction perpendicular to the rolling direction, and TS (tensile strength) and El (total elongation) were measured.
(伸びフランジ試験)
各焼鈍冷延鋼板から採取した試験片(幅100mm×長さ100mm×板厚1.2mm)の中央に、直径10mm(=D0)の丸穴を、クリアランスが12.5%となる条件で打ち抜き、伸びフランジ試験片を作製した。打ち抜き部のバリがダイス側となるようにして、直径33mm、肩R3mmの円筒平底ポンチで押し拡げ、上記丸穴の縁において亀裂が板厚を貫通した直後の穴の直径Dhを測定し、次式で得られるHER(穴拡げ率)を算出した。
HER=(Dh−D0)/D0×100 (1)
(Stretch flange test)
A round hole with a diameter of 10 mm (= D 0 ) is formed in the center of a specimen (width 100 mm × length 100 mm × plate thickness 1.2 mm) collected from each annealed cold rolled steel sheet under the condition that the clearance is 12.5%. Punched and stretched flange specimens were prepared. With the burrs in the punched portion on the die side, it was expanded with a cylindrical flat bottom punch with a diameter of 33 mm and a shoulder R3 mm, and the diameter D h of the hole immediately after the crack penetrated the plate thickness at the edge of the round hole was measured. HER (hole expansion rate) obtained by the following formula was calculated.
HER = (D h −D 0 ) / D 0 × 100 (1)
(試験結果の説明)
これらの結果を表4に示す。
(Explanation of test results)
These results are shown in Table 4.
なお、表1〜4において下線を付された数値は、その数値により示される含有量、条件、または機械特性が本発明の範囲外であることを示している。 In addition, the numerical value underlined in Tables 1-4 has shown that content, conditions, or a mechanical characteristic shown by the numerical value is outside the range of this invention.
表4における供試材No.3、4、7、9、12、14、17〜19、23は、本発明の条件を全て満足する本発明例の鋼板である。
一方、供試材No.1、11および15は、化学組成が発明で規定する範囲を外れるため、目標とする伸びフランジ性が得られなかった。供試材No.2、6、21および22は、化学組成が発明で規定する範囲を外れるため、目的とする引張強度が得られなかった。供試材No.5、10および20は、製造条件が本発明で規定する範囲を外れるため、目的とする引張強度が得られなかった。供試材No.8および13は、製造条件が本発明で規定する範囲を外れるため、目的とする伸びフランジ性が得られなかった。供試材No.16は、Ti含有量が本発明で規定する範囲を外れるため、目的とする引張強度および伸びフランジ性が得られなかった。
Specimen Nos. 3, 4, 7, 9, 12, 14, 17-19, and 23 in Table 4 are steel plates of the present invention examples that satisfy all the conditions of the present invention.
On the other hand, since the test materials No. 1, 11 and 15 deviated from the range defined by the invention in the chemical composition, the target stretch flangeability was not obtained. Since the test materials No. 2, 6, 21, and 22 deviated from the range defined by the invention in the chemical composition, the intended tensile strength was not obtained. Since the test materials No. 5, 10 and 20 were out of the range defined in the present invention by the manufacturing conditions, the intended tensile strength could not be obtained. Since sample conditions No. 8 and 13 deviated from the range specified in the present invention, the intended stretch flangeability could not be obtained. Since test material No. 16 was outside the range which Ti content prescribes | regulates by this invention, the target tensile strength and stretch flangeability were not obtained.
Claims (6)
前記鋼板は、質量%で、C:0.070%超0.15%以下、Si:0.001%以上0.40%以下、Mn:2.2%超3.5%以下、P:0.05%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.001%以上0.40%以下、Ti:0.12%以上0.25%以下、B:0.0025%超0.010%以下およびN:0.01%以下を含有する化学組成を有し、
前記溶融亜鉛めっき鋼板は、引張強度(TS)が980MPa以上であり、下記式(1)で規定される穴拡げ率(HER)が40%以上である機械特性を有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板。
HER=(Dh−D0)/D0×100 (1)
ここで、D0は初期穴径(mm)、Dhは破断後の穴径(mm)であり、12.5%のクリアランスで打抜いた直径10mm(=D0)の円形の打抜き穴を、バリがダイス側となるようにして円筒平底ポンチ(直径:33mmφ、肩R:3mm)で押し拡げ、前記打抜き穴の縁において厚さ方向に貫通する亀裂が発生した際の前記打抜き穴の径(=Dh)である。 A hot-dip galvanized steel sheet provided with a hot-dip galvanized layer on the surface of the steel sheet,
The steel sheet is, by mass%, C: more than 0.070% and less than 0.15%, Si: 0.001% to 0.40%, Mn: more than 2.2% and 3.5% or less, P: 0 0.05% or less, S: 0.01% or less, sol.Al: 0.001% or more and 0.40% or less, Ti: 0.12% or more and 0.25% or less, B: more than 0.0025% Having a chemical composition containing 010% or less and N: 0.01% or less,
The hot dip galvanized steel sheet has mechanical properties such that the tensile strength (TS) is 980 MPa or more and the hole expansion rate (HER) defined by the following formula (1) is 40% or more. Plated steel sheet.
HER = (D h −D 0 ) / D 0 × 100 (1)
Here, D 0 is an initial hole diameter (mm), D h is a hole diameter (mm) after fracture, and a circular punched hole having a diameter of 10 mm (= D 0 ) punched with a clearance of 12.5% is used. The diameter of the punched hole when a crack that penetrates in the thickness direction at the edge of the punched hole is expanded by a cylindrical flat bottom punch (diameter: 33 mmφ, shoulder R: 3 mm) so that the burr is on the die side (= D h ).
(A)請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の化学組成を有する鋼材を1100℃以上1300℃以下として熱間圧延を施し、800℃以上1000℃以下の温度域で熱間圧延を完了し、400℃以上750℃以下の温度域で巻き取って熱延鋼板とする熱間圧延工程;
(B)前記熱延鋼板に、酸洗および冷間圧延を施して冷延鋼板とする酸洗・冷間圧延工程;および
(C)前記冷延鋼板を加熱してAc3点以上950℃以下の温度域に保持した後、750℃から580℃までの平均冷却速度を1.0℃/秒以上50℃/秒以下として400℃以上560℃以下の温度域まで冷却し、引き続いて、400℃以上600℃以下の温度域にめっき浴浸漬時を含めて10秒間以上500秒間以下保持して溶融亜鉛めっき鋼板とする連続溶融亜鉛めっき工程。 A method for producing a hot-dip galvanized steel sheet comprising the following steps (A) to (C):
(A) The steel material having the chemical composition according to any one of claims 1 to 4 is hot-rolled at a temperature of 1100 ° C to 1300 ° C and hot in a temperature range of 800 ° C to 1000 ° C. A hot rolling step in which rolling is completed and wound into a hot rolled steel sheet in a temperature range of 400 ° C. or higher and 750 ° C. or lower;
(B) Pickling and cold rolling step of pickling and cold rolling the hot-rolled steel sheet to obtain a cold-rolled steel sheet; and (C) Heating the cold-rolled steel sheet to Ac 3 point or more and 950 ° C or less. The average cooling rate from 750 ° C. to 580 ° C. is set to 1.0 ° C./second or more and 50 ° C./second or less, and is cooled to a temperature range of 400 ° C. or more and 560 ° C. or less. A continuous hot-dip galvanizing step in which a hot-dip galvanized steel sheet is maintained for 10 seconds or more and 500 seconds or less, including when immersed in a plating bath, in a temperature range of 600 ° C. or lower.
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