JP2017524821A - 高強度鋼板を製造する方法および得られた鋼板 - Google Patents
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- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
Abstract
Description
− 重量パーセントで0.19%から0.22%のC、2%から2.6%のMn、1.45%から1.55%のSi、0.15%から0.4%のCr、0.020%未満のP、0.011%未満のS、0.008%未満のN、0.015%から0.070%のAlを含有し、残部がFeおよび不可避不純物である鋼から、圧延により鋼板を調製する工程、
− 圧延鋼板を焼鈍する工程であって、860℃から890℃の間の焼鈍温度TAにおいて100秒から210秒の間の時間で鋼板を均熱化する工程を含む、工程、
− 焼鈍した鋼板を220℃から330℃の間の焼入れ温度TQまで冷却する工程であって、鋼板を500℃以上の初期冷却温度TCから焼入れ温度TQまで15℃/秒以上の冷却スピードで冷却する工程を含む、工程、
− 115秒から240秒の間の時間をかけて380℃を超える第1の過時効温度TOA1まで鋼板を加熱し、次いで300秒から610秒の間の時間をかけて420℃から450℃の間の第2の過時効温度TOA2まで鋼板を加熱する工程、および
− 鋼板を100℃未満の温度まで5℃/秒未満の冷却スピードで冷却する工程、
を含み、鋼板が80%を超える焼き戻しマルテンサイト、5%を超える残留オーステナイト、5%未満のフェライト、5%未満のベイナイトおよび6%未満のフレッシュマルテンサイトを含有する組織を有する、方法に関する。
− 本発明に対応する鋼でできたスラブを、1030℃を超える温度で加熱する工程、
− 厚さが2mmから3mmの間である熱間圧延鋼板を得るようにスラブを熱間圧延する工程であって、終了時の圧延温度が880℃を超え、好ましくは890℃から910℃の間である、工程、
− 熱間圧延鋼板を520℃から600℃の間、好ましくは550℃から570℃の間の温度で巻取りする工程、
− 厚さが0.7mmから1.5mmの間である冷間圧延鋼板を得るために、熱間圧延鋼板を50%から60%の間の圧延率で冷間圧延する工程
を含んでいてもよい。
− 十分な強度を確保し、十分な伸びを得るのに必要である残留オーステナイトの安定性を改善するための、0.19%≦C≦0.22%であるC。炭素含量が高すぎる場合、熱間圧延鋼板は硬すぎて冷間圧延できず、溶接性が不十分である。
− 2%≦Mn≦2.6%。鋼板が製造される連続焼鈍ラインの冷却能力を考慮し、また2%未満では引張強度が1150MPa未満となるため、少なくとも80%の焼き戻しマルテンサイトを含む組織を得ることを可能とするために十分な硬化性を有するように、マンガン含量は2%を超える必要があり、好ましくは2.1%を超える必要がある。2.6%を超えると、成形性に悪影響を与える分離の問題が現れることになる。好ましい実施形態において、分離の問題を低減するためにMn含量は2.3%以下である。
− 1.3%≦Si≦1.6%;好ましくはSi≧1.45%;好ましくはSi≦1.55%。Si含量はオーステナイトを安定化させるため、および固溶強化を得るために十分でなければならない。さらに、Siは、過時効によって生じるマルテンサイトからオーステナイトへの炭素の再分配の間に炭化物が形成されるのを遅らせ、そのため炭素を固溶体中に保持してオーステナイトを安定化させる。しかしSi含量が高すぎると、酸化ケイ素が表面に形成されることになりこれは被覆性に対して悪影響を与える。
− 硬化性を高めるため、および過時効処理の間のベイナイトの形成を遅らせるために残留オーステナイトを安定化させるための、0.15%≦Cr≦0.4%であるCr。好ましくはクロム含量は0.30%以上である。
− P≦0.02%。リンは炭化物の形成を減少させることができ、それにより炭素のオーステナイトへの再分配を促進する。しかしPの添加が多すぎると熱間圧延温度において鋼板を脆化させ、マルテンサイトの靱性を低下させる。
− S≦0.011%、好ましくは≦0.005%。硫黄は、中間製品または最終製品を脆化させる可能性がある不純物である。
− N≦0.008%。この元素は精錬から生じる。Nは焼鈍の間にオーステナイト結晶粒が粗大化するのを制限する窒化アルミニウムを形成することができる。
− 0.015%≦Al≦0.070%。アルミニウムは脱酸素の目的で通常の場合に溶鋼に加えられる。さらに、酸素と結びつかないアルミニウムの残部は、高温でオーステナイト結晶粒径の粗大化を制限する窒化物を形成することができる。
− 鋼板を周囲温度から焼鈍温度TAまで加熱する工程;
− 鋼板を焼鈍温度TA1で均熱化する工程(第1の均熱化);
− 鋼板を焼鈍温度から795℃の間の温度TA2で均熱化する工程であって、鋼板の温度が焼鈍温度TA1から温度TA2まで規則的にゆっくりと低下する、工程(第2の均熱化);
− 鋼板を500℃以上の初期冷却温度TCまで冷却する工程(初期冷却);
− 鋼板を焼入れするために、鋼板を温度TCから焼入れ温度TQまで15℃/秒を超える冷却スピードで冷却する工程;
− 鋼板を115から240秒の間の時間t1の間、第1の過時効温度TOA1まで加熱する工程;
− 鋼板を300秒から610秒の間の時間t2の間、第1の過時効温度から第2の過時効温度TOA2まで加熱する工程;
− 鋼板を室温(または周囲温度)まで冷却する工程。
Claims (9)
- 降伏強度YSが1000MPaを超え、引張強度TSが1150MPaを超え、且つ全伸びEが8%を超える鋼板を製造する方法であって、以下の工程:
− 重量パーセントで0.19%から0.22%のC、2%から2.6%のMn、1.45%から1.55%のSi、0.15%から0.4%のCr、0.020%未満のP、0.011%未満のS、0.008%未満のN、0.015%から0.070%のAlを含有し、残部がFeおよび不可避不純物である鋼から、圧延により鋼板を調製する工程、
− 圧延鋼板を焼鈍する工程であって、860℃から890℃の間の焼鈍温度TAにおいて100秒から210秒の間の時間で鋼板を均熱化する工程を含む、工程、
− 焼鈍した鋼板を220℃から330℃の間の焼入れ温度TQまで冷却する工程であって、鋼板を500℃以上の初期冷却温度TCから焼入れ温度TQまで15℃/秒以上の冷却スピードで冷却する工程を含む、工程、
− 115秒から240秒の間の時間をかけて380℃を超える第1の過時効温度TOA1まで鋼板を加熱し、次いで300秒から610秒の間の時間をかけて420℃から450℃の間の第2の過時効温度TOA2まで鋼板を加熱する工程、および
− 鋼板を100℃未満の温度まで5℃/秒未満の冷却スピードで冷却する工程、
を含み、鋼板が80%を超える焼き戻しマルテンサイト、5%を超える残留オーステナイト、5%未満のフェライト、5%未満のベイナイトおよび6%未満のフレッシュマルテンサイトを含有する組織を有する、方法。 - 焼鈍する工程が、鋼板を焼鈍温度TAから795℃の間の温度において90秒から190秒の間の時間で均熱化する第2の工程を含む、請求項1に記載の方法。
- 均熱化する第2の工程と冷却する工程との間に、均熱化する第2の工程の終了時の温度から初期冷却温度TCまで7℃/秒から16℃/秒の間の冷却スピードで初期冷却する工程をさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 圧延による鋼板の調製が、以下の工程:
− 請求項1に記載の鋼でできたスラブを、1030℃を超える温度で加熱する工程、
− 厚さが2mmから3mmの間である熱間圧延鋼板を得るようにスラブを熱間圧延する工程であって、終了時の圧延温度が880℃を超え、好ましくは890℃から910℃の間である、工程、
− 熱間圧延鋼板を520℃から600℃の間、好ましくは550℃から570℃の間の温度で巻取りする工程、
− 厚さが0.7mmから1.5mmの間である冷間圧延鋼板を得るために、熱間圧延鋼板を50%から60%の間の圧延率で冷間圧延する工程
を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。 - 巻取りする工程と冷間圧延する工程との間に、600℃から700℃の間の温度において30時間を超える時間でHNX雰囲気下においてバッチ焼鈍する工程をさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 重量基準で0.19%から0.22%のC、2%から2.6%のMn、1.45%から1.55%のSi、0.15%から0.4%のCr、0.020%未満のP、0.0011%未満のS、0.008%未満のN、0.015%から0.07%のAlを含有し、残部がFeおよび不可避不純物である鋼でできている、降伏強度YSが1000MPaを超え、引張強度TSが1150MPaを超え、且つ全伸びEが8%を超える高強度鋼板であって、鋼が80%を超える焼き戻しマルテンサイト、5%を超える残留オーステナイト、5%未満のフェライト、5%未満のベイナイトおよび6%未満のフレッシュマルテンサイトを含有する微細組織を有する、高強度鋼板。
- 残留オーステナイト中のCの量が少なくとも0.9%である、請求項6に記載の高強度鋼板。
- 残留オーステナイト中のCの量が0.9%から1.5%の間に含まれる、請求項7に記載の高強度鋼板。
- 残留オーステナイト中のCの量が0.9%から1.2%の間に含まれる、請求項8に記載の高強度鋼板。
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