JP2012219284A - 局部変形能に優れた高強度冷延鋼板とその製造方法 - Google Patents
局部変形能に優れた高強度冷延鋼板とその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012219284A JP2012219284A JP2011082964A JP2011082964A JP2012219284A JP 2012219284 A JP2012219284 A JP 2012219284A JP 2011082964 A JP2011082964 A JP 2011082964A JP 2011082964 A JP2011082964 A JP 2011082964A JP 2012219284 A JP2012219284 A JP 2012219284A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel sheet
- rolling
- rolled steel
- strength cold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 20
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 76
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 76
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 74
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 37
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 34
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 20
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 15
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 24
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 9
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910001568 polygonal ferrite Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001887 electron backscatter diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003954 pattern orientation Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
【解決手段】C:0.002〜0.20%、Si:0.001〜2.5%、Mn:0.001〜4.0%、P:0.001〜0.15%、S:0.0005〜0.03%、Al:0.001〜2.0%、N:0.0005〜0.01%、O:0.0005〜0.01%を含有し、金属組織におけるベイナイトの面積率が95%以上であり、鋼板の集合組織で少なくとも鋼板の表面から5/8〜3/8の板厚における板面の{100}<011>〜{223}<110>方位群のX線ランダム強度比の平均値が4.0未満でかつ{332}<113>の結晶方位のX線ランダム強度比が5.0以下、さらに粒単位のサイズの体積平均が7μm以下であることを特徴とする局部変形能に優れた高強度冷延鋼板。
【選択図】図6
Description
これらの要素が複合的に絡み合い鋼板の局部変形能が決定されているため、集合組織制御による局部変形能の上昇代を最大化するためには、併せて組織制御を行い、組織間硬度差に起因する不均一性を極力排除する必要がある。
加えて、特定の結晶方位群の各方位の強度を制御した組織においては粒単位のサイズが局部延性に大きく影響を及ぼすことを見出した。
すなわち、本発明でいう粒単位は、EBSP(Electron Back Scattering Pattern: 電子後方散乱パターン)による鋼板の方位の解析において、例えば、1500倍の倍率にて、0.5μm以下の測定ステップで方位測定を行い、隣りあう測定点の方位差が15°を超えた位置を粒単位の粒境界として定めるものである。そして、測定された粒単位の円相当径dを求め、個々の体積を4/3πd3で求め、体積の重み付け平均により、体積平均径を求めることができ、低温生成相が混在した組織の結晶粒を定量化して評価できるようになる。
(1)質量%で、
C :0.002%以上、0.20%以下、
Si:0.001%以上、2.5%以下、
Mn:0.01%以上、4.0%以下、
P :0.001%以上、0.15%以下、
S :0.0005%以上、0.03%以下、
Al:0.001%以上、2.0%以下、
N :0.0005%以上、0.01%以下、
O :0.0005%以上、0.01%以下、
Si+Al:1.0%未満
を含有し、残部鉄および不可避的不純物からなり、
鋼板の金属組織におけるベイナイトの面積率が95%以上であり、鋼板の集合組織における、少なくとも鋼板の表面から5/8〜3/8の板厚における板面の{100}<011>〜{223}<110>方位群のX線ランダム強度比の平均値が4.0未満で、かつ{332}<113>の結晶方位のX線ランダム強度比が5.0以下であり、更に鋼板の金属組織における粒単位のサイズの体積平均が7μm以下であることを特徴とする局部変形能に優れた高強度冷延鋼板。
(3)更に、質量%で、
Ti:0.001%以上、0.20%以下、
Nb:0.001%以上、0.20%以下、
V :0.001%以上、1.0%以下、
W :0.001%以上、1.0%以下
の1種又は2種以上を含有する上記(1)または(2)に記載の局部変形能に優れた高強度冷延鋼板。
(4)更に、質量%で、
B :0.0001以上、0.0050%以下
Mo:0.001以上、1.0%以下、
Cr:0.001以上、2.0%以下、
Cu:0.001以上、2.0%以下、
Ni:0.001以上、2.0%以下、
Co:0.0001以上、1.0%以下、
Sn:0.0001以上、0.2%以下、
Zr:0.0001以上、0.2%以下、
As:0.0001以上、0.50%以下
の1種又は2種以上を含有する上記(1)〜(3)のいずれかに記載の局部変形能に優れた高強度冷延鋼板。
(5)更に、質量%で、
Mg:0.0001以上、0.010%以下、
REM:0.0001以上、0.1%以下、
Ca:0.0001以上、0.010%以下
の1種又は2種以上を含有する上記(1)〜(4)のいずれかに記載の局部変形能に優れた高強度冷延鋼板。
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の高強度冷延鋼板の表面に、溶融亜鉛めっき層または、合金化溶融亜鉛めっき層を備えることを特徴とする局部変形能に優れた高強度冷延鋼板。
所定の鋼板成分に溶製したのち、鋼塊またはスラブに鋳造して、それに粗圧延にて1000℃以上、1200℃以下の温度域で20%以上の圧下を少なくとも1回以上行い、オーステナイト粒径を200μm以下とし、その後、仕上圧延において(式1)にある鋼板成分により決定される温度をT1℃とすると、T1+30℃以上、T1+200℃以下の温度範囲における圧下率の合計を50%以上とし、その後のT1℃以上、T1+30℃未満の温度範囲における圧下率の合計を30%以下とした後、Ar3変態温度以上で熱間圧延を終了し、圧下の最終パス後のT1℃以上、T1+30℃以下の温度域での停留時間t(秒)が、(式2)を満たした後、冷却を行い、つづいて、酸洗し、冷間にて30%以上、70%以下の圧延を行い、その後、Ae3〜950℃の温度域で1〜300秒間の焼鈍をした後、Ae3〜500℃の温度域における平均冷却速度を10℃/s以上、200℃/s以下とし、さらに、350℃以上、500℃以下の過時効熱処理温度にて(式4)を満たすt2秒間以上保持することを特徴とする局部変形能に優れた高強度冷延鋼板の製造方法。ただし、t2の最大値は400秒とする。
T1(℃)=850+10×(C+N)×Mn+350×Nb+250×Ti+40×B+10×Cr+100×Mo+100×V
・・・(式1)
t<t1 ・・・(式2)
ここで、t1は(式3)で表される。
t1=0.001((Tf−T1)×P1)2−0.109((Tf−T1)×P1)+3.1 ・・・(式3)
ここで、TfおよびP1は、それぞれ、T1+30℃以上、T1+200℃以下の温度範囲における最終圧下時の温度と圧下率である。
log(t2)=0.0002(T2−425)2+1.18 ・・・(式4)
ここで、T2は過時効処理温度である。
(9)上記(7)または(8)に記載の製造方法で、Ar3変態温度以上で熱間圧延を終了した後、前記(式2)で示されるt秒以内に冷却温度変化が40℃以上、150℃以下で冷却速度が50℃/s以上となる直後急冷を開始することを特徴とする局部変形能に優れた高強度冷延鋼板の製造方法。
(10)上記(7)〜(9)のいずれかに記載の製造方法によって製造された冷延鋼板の表面に、溶融亜鉛めっき層または、合金化溶融亜鉛めっき層を形成することを特徴とする局部変形能に優れた高強度冷延鋼板の製造方法。
まず、冷延鋼板の表面から5/8〜3/8の板厚における板面のX線ランダム強度比について述べる。
本発明の冷延鋼板において、鋼板の表面から5/8〜3/8の板厚における板面の{100}<011>〜{223}<110>方位群のX線ランダム強度比の平均値、及び{332}<113>の結晶方位のX線ランダム強度比は、特に重要な特性値である。
これら各方位のX線ランダム強度比はX線回折やEBSD(Electron Back Scattering Diffraction:電子後方散乱回折法)などの装置を用いて測定する。{110}極点図に基づきベクトル法により計算した3次元集合組織や{110}、{100}、{211}、{310}極点図のうち複数の極点図(好ましくは3つ以上)を用いて級数展開法で計算した3次元集合組織から求めればよい。
{100}<011>〜{223}<110>方位群の平均値とは、上記の各方位の相加平均である。上記の全ての方位の強度を得ることができない場合には、{100}<011>、{116}<110>、{114}<110>、{112}<110>、{223}<110>の各方位の相加平均で代替してもよい。(「マイナス1」を表すアッパーバー付きの1は「−1」で表記した。)
当然のことであるが、上述のX線強度の限定が板厚1/2近傍だけでなく、なるべく多くの厚みについて満たされることで、より一層局延性能が良好になる。
しかしながら, 鋼板の表面から3/8〜5/8の測定を行うことで概ね鋼板全体の材質特性を代表することができるためこれを規定するものとする。なお、{hkl}<uvw>で表される結晶方位とは、板面の法線方向が<hkl>に平行で、圧延方向が<uvw>と平行であることを示している。
本発明者らは、冷延鋼板における集合組織制御を鋭意検討した結果、その集合組織が上記のように制御された条件では粒単位が、局部延性に及ぼす影響が極めて大きく、これを微細化することで局部延性の飛躍的な向上が得られることがわかった。
その理由は明らかではないが、熱延鋼帯の集合組織のランダム化、粒単位の微細化はミクロオーダーで生じる局部的な歪集中を抑制し、変形の均質化が高まることでミクロ的な局部歪集中を抑え、歪をミクロオーダーにおいても均一に分散できるためと考えている。
なお、粒単位の測定方法については、前述のとおりとする。
Cは鋼組織の95%以上をベイナイトとするために下限を0.02%とする。また、Cは強度を増加させる元素であるので、強度確保のためには0.025%以上とすることが好ましい。一方で、C量が0.20%を超えると溶接性を損なうことがあったり、硬質組織の増加により加工性が極端に劣化することあったりするため、上限を0.20%とする。また、C量が0.10%を超えると成形性が劣化するため、C量を0.10%以下とすることが好ましい。
Ti、Nb、V、Wの添加でこの効果を得るためには、Tiは0.001%、Nbは0.001%、Vは0.001%以上、Wは0.001%以上の添加が必要である。析出強化が特に必要である場合は、Tiを0.01%以上、Nbを0.005%以上、Vを0.01%以上、Wを0.01%以上添加することが望ましい。ただし過度な添加でも強度上昇は飽和してしまうこと、加えて、熱延後の再結晶を抑制することで、冷延焼鈍後の結晶方位制御を困難にすることから、Tiで0.20%以下、Nbで0.20%以下、Vで1.0%以下、Wで1.0%以下とする必要がある。
本発明の冷延鋼板の金属組織は、ベイナイトの面積率が95%以上であり、好ましくはベイナイト単相である。これは、金属組織を、ベイナイトとすることにより、強度と穴広げ性の両立が可能になるためである。更に、この組織は比較的高温での変態によって生成するため、製造する際に低温まで冷却する必要がなくなり、材質安定性、生産性の観点でも好ましい組織である。
すなわち、連続冷却変態組織(Zw)とは、光学顕微鏡観察組織として上記参考文献125〜127項にあるように、主にBainitic ferrite(α°B)と、Granular bainitic ferrite(αB)と、Quasi-polygonal ferrite(αq)とから構成され、さらに少量の残留オーステナイト(γr)と、Martensite-austenite(MA)とを含むミクロ組織であると定義される。
本発明における連続冷却変態組織(Zw)とは、このうちα°B、αB、αq、γr、MAのうちいずれか一種又は二種以上を含むミクロ組織と定義される。なお、少量のγr、MAはその合計量を3%以下とする。
EBSP−OIM(Electron Back Scatter Diffraction Pattern−Orientation Image Microscopy登録商標)法とは、走査型電子顕微鏡SEM(Scaninng Electron Microscope)内で高傾斜した試料に電子線を照射し、後方散乱して形成された菊池パターンを高感度カメラで撮影し、コンピュータ画像処理する事により照射点の結晶方位を短時間で測定する装置及びソフトウエアで構成されている。
EBSP法では、バルク試料表面の微細構造並びに結晶方位の定量的解析ができ、分析エリアは、SEMの分解能にもよるが、SEMで観察できる領域内であれば最小20nmの分解能まで分析できる。EBSP−OIM法による解析は、数時間かけて、分析したい領域を等間隔のグリッド状に数万点マッピングして行う。多結晶材料では、試料内の結晶方位分布や結晶粒の大きさを見ることができる。本発明おいては、その各パケットの方位差を15°としてマッピングした画像より判別が可能なものを連続冷却変態組織(Zw)と便宜的に定義しても良い。
KAM法は測定データのうちのある正六角形のピクセルの隣り合う6個(第一近似)もしくはさらにその外側12(第二近似)、さらにはさらにその外側の18個(第三近似)のピクセル間の方位差の平均し、その値をその中心のピクセルの値とする計算を各ピクセルに行う。
粒界を越えないようにこの計算を実施することで粒内の方位変化を表現するマップを作成できる。すなわち、このマップは粒内の局所的な方位変化に基づくひずみの分布を表している。なお、本発明において解析条件はEBSP−OIMにおいて隣接するピクセル間の方位差を計算する条件は第三近似として、この方位差が5°以下となるものを表示させた。である。
これは、高温で変態したポリゴナルな初析フェライトは拡散変態で生成するので、転位密度が小さく、粒内の歪みが少ないため、結晶方位の粒内差が小さく、これまで発明者らが実施してきた様々な調査結果より、光学顕微鏡観察で得られるポリゴナルなフェライト体積分率とKAM法にて測定した方位差第三近似1°で得られるエリアの面積分率がほぼ良い一致を得たためである。
優れた局部変形能を実現するためには、X線ランダム強度比をもつ集合組織を形成させることおよび粒単位の微細化、等軸粒化、均質化の条件を満たした鋼板とすることが重要で、これらを同時に満たすための製造条件の詳細を以下に記す。
また、熱間圧延においては粗圧延後にシートバーを接合し、連続的に仕上げ圧延をしても良い。その際に粗バーを一旦コイル状に巻き、必要に応じて保温機能を有するカバーに格納し、再度巻き戻してから接合を行っても良い。
まず、粗圧延後すなわち仕上げ圧延前のオーステナイト粒径が重要で、仕上げ圧延前のオーステナイト粒径が小さいことが望ましく、200μm以下であれば粒単位の微細化及び主相の均質化に大きく寄与することが判明した。
圧下率およびその圧下の回数は大きいほど、細粒を得ることができ、この効果をより効率的に得るためには、100μm以下のオーステナイト粒径にすることが望ましく、このためには、40%以上の圧延は2回以上行うことが望ましい。ただし、70%を超える圧下や10回を超える粗圧延は温度の低下やスケールの過剰生成の懸念がある。
これは、仕上げ圧延中の再結晶核の1つとして粗圧延後の(すなわち仕上げ圧延前の)オーステナイト粒界が機能することによると推測される。
T1(℃)=850+10×(C+N)×Mn+350×Nb+250×Ti+40×B+10×Cr+100×Mo
+100×V ・・・(式1)
を基準に、T1+30℃以上、T1+200℃以下の温度域における圧下率の合計を50%以上とすることが必要であり、続けて、T1以上T1+30℃未満での圧下率を極力抑えることにより、最終製品の局部変形能を確保することができる。図4〜図5に各温度域での圧下率と各方位のX線ランダム強度比の関係を示す。
更に、熱延板の均質性を高め、局部延性を極限まで高めるためには、T1+30℃以上T1+200℃以下の温度域での圧延のうち、最終パスの圧延率は25%以上である必要がある。但し、より高い加工性が要求される場合は最終の2パスを25%以上とする必要がある。
一方、前述の規定した温度域よりも高温で圧延が行われたり小さい圧下率を取ってしまったりすると、粗粒化や混粒となり、20μmを超える結晶粒の面積率が増大する。
T1+30℃以上、T1+200℃未満の温度範囲における圧下の最終パスから冷却開始までの時間t(秒)が、5秒以下であることが望ましい。5秒以上ではオーステナイト粒が粗大化して強度と局部延性が低下する。更に、冷却開始までの時間は、最終圧下の実施温度Tfと圧延率P1に対して、(式2)を満たす必要がある。時間tがt1以上になると、粗粒化が進み局部延性が著しく低下する。
t<t1 ・・・(式2)
ここで、t1は下記の(式3)で求めることのできる数値である。
t1=0.001((Tf−T1)×P1)2−0.109((Tf−T1)×P1)+3.1 ・・・(式3)
Ae3=911−239C−36Mn+40Si−28Cu−20Ni−12Cr+63Mo ・・・(式5)
一次冷却速度が、10℃/s未満では、フェライトが過剰に生じてしまいベイナイト組織の分率を95%以上とすることが出来ないため、集合組織制御による局部延性の上昇代が低下する。一方、200℃/sを超える冷却速度としても、冷却終点温度の制御性が著しく劣化するため200℃/s以下とする。好ましくは、フェライト変態とパーライト変態を確実に抑制するため、HF〜0.5HF+250℃における平均冷却速度は、0.5HF+250℃~500℃における平均冷却速度を超えないものとする。
Log(t2)=0.0002(T2−425)2+1.18 ・・・(式4)
なお、本発明において、保持とは等温保持のみさすのではなく、500〜350℃の温度域で滞留させることを意味する。即ち、一旦、350℃に冷却した後、500℃まで加熱しても良いし、500℃に冷却後350℃まで冷却しても良い。
実施例として、表1に示した成分組成を有する、AからTまでの本発明の請求項の成分を満たす鋼及びaからiの比較鋼を用いて検討した結果について説明する。
これらの鋼は、鋳造後、そのままもしくは一旦室温まで冷却された後に再加熱し、1000℃〜1300℃の温度範囲に加熱され、その後、表2の条件で熱間圧延が施され、Ar3変態温度以上で熱間圧延を終了し、表2に示す条件で冷却して2〜5mm厚の熱延鋼板とした後、酸洗し、冷延した後、1.2〜2.3mm厚に冷間圧延を施し、表2に示す焼鈍条件にて焼鈍を施した後、0.5%のスキンパス圧延を行い、材質評価に供した。
局部変形能の指標として穴拡げ率および60°V字曲げによる限界曲げ半径を用いた。曲げ試験はC方向曲げとした。なお、引っ張り試験および曲げ試験はJIS Z 2241およびZ 2248(Vブロック90°曲げ試験)に、穴拡げ試験は鉄連規格JFS T1001にそれぞれ準拠した。X線ランダム強度比は前述のEBSPを用いて圧延方向に平行な断面の3/8〜5/の領域を0.5μmピッチで測定した。表3において、Bはベイナイト、Pはパーライト、Fは初析フェライト、Mはマルテンサイト、rAは残留オーステナイトを意味する。
Claims (10)
- 質量%で、
C :0.02%以上、0.20%以下、
Si:0.001%以上、2.5%以下、
Mn:0.01%以上、4.0%以下、
P :0.001%以上、0.15%以下、
S :0.0005%以上、0.03%以下、
Al:0.001%以上、2.0%以下、
N :0.0005%以上、0.01%以下、
O :0.0005%以上、0.01%以下、
Si+Al:1.0%未満
を含有し、残部鉄および不可避的不純物からなり、
鋼板の金属組織におけるベイナイトの面積率が95%以上であり、
鋼板の集合組織における、少なくとも鋼板の表面から5/8〜3/8の板厚における板面の{100}<011>〜{223}<110>方位群のX線ランダム強度比の平均値が4.0未満で、かつ{332}<113>の結晶方位のX線ランダム強度比が5.0以下であり、
更に鋼板の金属組織における粒単位のサイズの体積平均が7μm以下であることを特徴とする局部変形能に優れた高強度冷延鋼板。 - 更に、ベイナイトの粒単位のうち圧延方向の長さdLと板厚方向の長さdtの比、dL/dtが3.0以下である粒の割合が50%以上であることを特徴とする請求項1に記載の局部変形能に優れた高強度冷延鋼板。
- 更に、質量%で、
Ti:0.001%以上、0.20%以下、
Nb:0.001%以上、0.20%以下、
V :0.001%以上、1.0%以下、
W :0.001%以上、1.0%以下
の1種又は2種以上を含有する請求項1又は2に記載の局部変形能に優れた高強度冷延鋼板。 - 更に、質量%で、
B :0.0001以上、0.0050%以下
Mo:0.001以上、1.0%以下、
Cr:0.001以上、2.0%以下、
Cu:0.001以上、2.0%以下、
Ni:0.001以上、2.0%以下、
Co:0.0001以上、1.0%以下、
Sn:0.0001以上、0.2%以下、
Zr:0.0001以上、0.2%以下、
As:0.0001以上、0.50%以下
の1種又は2種以上を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の局部変形能に優れた高強度冷延鋼板。 - 更に、質量%で、
Mg:0.0001以上、0.010%以下、
REM:0.0001以上、0.1%以下、
Ca:0.0001以上、0.010%以下
の1種又は2種以上を含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の局部変形能に優れた高強度冷延鋼板。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の高強度冷延鋼板の表面に、溶融亜鉛めっき層または、合金化溶融亜鉛めっき層を備えることを特徴とする局部変形能に優れた高強度冷延鋼板。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の高強度冷延鋼板を製造するに当たり、
所定の鋼板成分に溶製したのち、鋼塊またはスラブに鋳造して、それに粗圧延にて1000℃以上、1200℃以下の温度域で20%以上の圧下を少なくとも1回以上行い、オーステナイト粒径を200μm以下とし、
その後、仕上圧延において(式1)にある鋼板成分により決定される温度をT1℃とすると、T1+30℃以上、T1+200℃以下の温度範囲における圧下率の合計を50%以上とし、その後のT1℃以上、T1+30℃未満の温度範囲における圧下率の合計を30%以下とした後、Ar3変態温度以上で熱間圧延を終了し、圧下の最終パス後のT1℃以上、T1+30℃以下の温度域での停留時間t(秒)が、(式2)を満たした後、冷却を行い、
つづいて、酸洗し、冷間にて30%以上、70%以下の圧延を行い、その後、Ae3〜950℃の温度域で1〜300秒間の焼鈍をした後、Ae3〜500℃の温度域における平均冷却速度を10℃/s以上、200℃/s以下とし、さらに、350℃以上、500℃以下の過時効熱処理温度にて、(式4)を満たすt2秒以上400秒以下保持することを特徴とする局部変形能に優れた高強度冷延鋼板の製造方法。ただし、t2の最大値は400秒とする。
T1(℃)=850+10×(C+N)×Mn+350×Nb+250×Ti+40×B+10×Cr+100×Mo+100×V
・・・(式1)
t<t1 ・・・(式2)
ここで、t1は(式3)で表される。
t1=0.001((Tf−T1)×P1)2−0.109((Tf−T1)×P1)+3.1 ・・・(式3)
ここで、TfおよびP1は、それぞれ、T1+30℃以上、T1+200℃以下の温度範囲における最終圧下時の温度と圧下率である。
log(t2)=0.0002(T2−425)2+1.18 ・・・(式4)
ここで、T2は過時効処理温度であり、t2の最大値は400とする。 - 請求項7に記載の製造方法において、T1+30℃以上、T1+200℃以下の温度範囲における圧延の最終パスの圧延率は25%以上であることを特徴とする局部変形能に優れた高強度冷延鋼板の製造方法。
- 請求項7または8に記載の製造方法で、Ar3変態温度以上で熱間圧延を終了した後、前記(式2)で示されるt秒以内に冷却温度変化が40℃以上、150℃以下で冷却速度が50℃/s以上となる直後急冷を開始することを特徴とする局部変形能に優れた高強度冷延鋼板の製造方法。
- 請求項7〜9のいずれか1項に記載の製造方法によって製造された冷延鋼板の表面に、溶融亜鉛めっき層または、合金化溶融亜鉛めっき層を形成することを特徴とする局部変形能に優れた高強度冷延鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011082964A JP5533765B2 (ja) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | 局部変形能に優れた高強度冷延鋼板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011082964A JP5533765B2 (ja) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | 局部変形能に優れた高強度冷延鋼板とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012219284A true JP2012219284A (ja) | 2012-11-12 |
JP5533765B2 JP5533765B2 (ja) | 2014-06-25 |
Family
ID=47271136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011082964A Expired - Fee Related JP5533765B2 (ja) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | 局部変形能に優れた高強度冷延鋼板とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5533765B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105950993A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-09-21 | 芜湖恒固混凝土材料有限公司 | 一种用于混凝土搅拌罐的金属材料及其制备方法 |
JP2017510703A (ja) * | 2014-02-05 | 2017-04-13 | アルセロールミタル・エス・ア | 熱間形成性空気焼き入れ性溶接性鋼板 |
KR101813914B1 (ko) * | 2013-10-22 | 2018-01-02 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 연신의 면내 이방성이 작은 고강도 강판 및 그의 제조 방법 |
KR101813912B1 (ko) * | 2013-10-22 | 2018-01-02 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 연신의 면내 이방성이 작은 고강도 강판 및 그의 제조 방법 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0665685A (ja) * | 1992-08-24 | 1994-03-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 超高張力冷延鋼板およびその製造方法 |
JP2000080440A (ja) * | 1998-08-31 | 2000-03-21 | Kawasaki Steel Corp | 高強度冷延薄鋼板およびその製造方法 |
JP2001226741A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-21 | Kawasaki Steel Corp | 伸びフランジ加工性に優れた高強度冷延鋼板およびその製造方法 |
JP2006022390A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度冷延鋼板及びその製造方法 |
WO2012014926A1 (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-02 | 新日本製鐵株式会社 | 熱延鋼板、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板およびこれらの製造方法 |
-
2011
- 2011-04-04 JP JP2011082964A patent/JP5533765B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0665685A (ja) * | 1992-08-24 | 1994-03-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 超高張力冷延鋼板およびその製造方法 |
JP2000080440A (ja) * | 1998-08-31 | 2000-03-21 | Kawasaki Steel Corp | 高強度冷延薄鋼板およびその製造方法 |
JP2001226741A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-21 | Kawasaki Steel Corp | 伸びフランジ加工性に優れた高強度冷延鋼板およびその製造方法 |
JP2006022390A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度冷延鋼板及びその製造方法 |
WO2012014926A1 (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-02 | 新日本製鐵株式会社 | 熱延鋼板、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板およびこれらの製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101813914B1 (ko) * | 2013-10-22 | 2018-01-02 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 연신의 면내 이방성이 작은 고강도 강판 및 그의 제조 방법 |
KR101813912B1 (ko) * | 2013-10-22 | 2018-01-02 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 연신의 면내 이방성이 작은 고강도 강판 및 그의 제조 방법 |
JP2017510703A (ja) * | 2014-02-05 | 2017-04-13 | アルセロールミタル・エス・ア | 熱間形成性空気焼き入れ性溶接性鋼板 |
CN105950993A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-09-21 | 芜湖恒固混凝土材料有限公司 | 一种用于混凝土搅拌罐的金属材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5533765B2 (ja) | 2014-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5408386B2 (ja) | 局部変形能に優れた高強度冷延鋼板とその製造方法 | |
US10066283B2 (en) | High-strength cold-rolled steel sheet having excellent uniform elongation and hole expandability | |
JP5163835B2 (ja) | 熱延鋼板、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板およびこれらの製造方法 | |
JP5621942B2 (ja) | 熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP6179676B2 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
JP6179677B2 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
JP5533729B2 (ja) | 局部変形能に優れ、成形性の方位依存性の少ない延性に優れた高強度熱延鋼板及びその製造方法 | |
JP5413536B2 (ja) | 熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP5488763B2 (ja) | 冷延鋼板及びその製造方法 | |
JP5464302B2 (ja) | 冷延鋼板及びその製造方法 | |
JP5157375B2 (ja) | 剛性、深絞り性及び穴拡げ性に優れた高強度冷延鋼板及びその製造方法 | |
JPWO2013018740A1 (ja) | 耐衝撃特性に優れた高強度鋼板およびその製造方法、高強度亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
JP2008106350A (ja) | 高強度冷延鋼板及びその製造方法 | |
JP5533765B2 (ja) | 局部変形能に優れた高強度冷延鋼板とその製造方法 | |
JP5454488B2 (ja) | 均一変形能及び局部変形能に優れた高強度冷延鋼板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130812 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140317 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140401 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5533765 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140414 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |