JP2019536906A - 降伏比に優れた超高強度鋼板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
微細組織は、面積分率で、残留オーステナイトを5〜30%含み、二次マルテンサイトを5%以下含む、降伏比に優れた超高強度鋼板に関する。
上記加熱された鋼スラブを、仕上げ圧延出口側の温度が500〜950℃となるように熱間圧延して熱延鋼板を得る段階と、
上記熱延鋼板を750℃以下の温度で巻き取る段階と、
上記巻き取られた熱延鋼板を30〜80%の圧下率で冷間圧延して冷延鋼板を得る段階と、
上記冷延鋼板を750〜950℃の温度範囲で焼鈍する段階と、
上記焼鈍された冷延鋼板をMf〜Ms−90℃の冷却終了温度まで冷却する段階と、
上記冷却された冷延鋼板をMs+100℃以上で250秒以上熱処理する段階と、を含む、降伏比に優れた超高強度鋼板の製造方法に関する。
以下、本発明の一側面による降伏比に優れた超高強度鋼板について詳細に説明する。
炭素(C)は、残留オーステナイトの安定化に寄与する元素である。
Siは、炭化物が析出することを抑制する元素であって、残留オーステナイトの安定化に寄与する元素である。しかし、Si含量が2.0%を超える場合には、900℃以上の高温でもフェライト相が存在するため、高温でオーステナイト単相を確保することができないという問題がある。したがって、Si含量は2.0%以下(0%は除く)であることが好ましく、より好ましくは1.8%以下であり、さらに好ましくは1.5%以下であってよい。
Mnは、残留オーステナイトの形成及び安定化に寄与する元素である。Mnは変態誘起塑性鋼に多く用いられる元素として知られており、通常のTRIP鋼の場合は、3.0%以下、オーステナイト単相鋼であるTWIP鋼の場合は、18.0%以上添加されるのが普通である。
Pは、不純物元素であって、その含量が0.02%を超える場合には、溶接性が低下し、鋼の低温脆性が発生する危険性が大きく増加する。したがって、P含量は0.02%以下であることが好ましい。
Sは、不純物元素であって、その含量が0.01%を超える場合には、鋼板の延性及び溶接性を阻害する可能性が高い。したがって、S含量は、0.01%以下であることが好ましい。
Alは、酸素と結合して脱酸作用をする元素であり、安定した脱酸効果を得るために、Al含量は0.01%以上を維持することが好ましい。但し、Alは、Siと同様に高温における代表的なフェライト領域拡張元素であって、その含量が3.0%を超える場合には、900℃以上の高温でもフェライト相がオーステナイト相と共存して、熱処理過程中において重要なオーステナイト単相領域が存在しなくなり得る。したがって、Al含量は、0.01〜3.0%であることが好ましく、より好ましくは0.02〜2.5%であってよい。
Nは、オーステナイトを安定化させるのに有効な作用をする成分であるが、0.02%を超える場合には、脆性が発生する危険性が大きく増加する。したがって、その含量を0.02%以下に限定する。
以下、本発明の他の一側面である降伏比に優れた超高強度鋼板の製造方法について詳細に説明する。
上述の合金組成を満たす鋼スラブを1000〜1250℃の温度で加熱する。鋼スラブ加熱温度が1000℃未満の場合、圧延荷重が急増するという問題が発生し、1250℃を超える場合は、エネルギーコストが増加するだけでなく、表面スケール量が大きく増加するという問題が発生する。
上記加熱された鋼スラブを、仕上げ圧延出口側の温度が500〜950℃となるように熱間圧延して熱延鋼板を得た後、750℃以下の温度で巻き取る。
上記巻き取られた熱延鋼板を30〜80%の圧下率で冷間圧延して冷延鋼板を得た後、上記冷延鋼板を750〜950℃の温度範囲で焼鈍する。
上記焼鈍された冷延鋼板をMf〜Ms−90℃の冷却終了温度まで冷却した後、上記冷却された冷延鋼板をMs+100℃以上で250秒以上熱処理する。
関係式1:Ms=547.6−596.9C−27.4Mn−13.1Si−17.7Cr+8.8Al
但し、上記関係式1において各元素記号は、各元素の含量を重量%で表した値であり、Msの単位は℃である。該当元素が含まれていない場合は0として計算した。
関係式1:Ms=547.6−596.9C−27.4Mn−13.1Si−17.7Cr+8.8Al
Claims (12)
- 重量%で、C:0.3〜0.5%、Si:2.0%(0%は除く)、Mn:3.0〜6.5%、P:0.02%以下、S:0.01%以下、Al:0.01〜3.0%、N:0.02%以下(0%は除く)、残りFe、及びその他の不可避不純物を含み、
微細組織は、面積分率で、残留オーステナイトを5〜30%含み、二次マルテンサイトを5%以下含む、降伏比に優れた超高強度鋼板。 - 前記残留オーステナイト及び前記二次マルテンサイトを除いた微細組織は、フェライト、ベイナイト、及びフレッシュマルテンサイトを含む、請求項1に記載の降伏比に優れた超高強度鋼板。
- 前記フェライト及びベイナイトの合計は、20面積%以下である、請求項2に記載の降伏比に優れた超高強度鋼板。
- 前記鋼板は、重量%で、Cr:1.5%以下(0%は除く)、Ti:0.005〜0.5%、Nb:0.005〜0.5%、V:0.005〜0.5%、及びMo:0.05〜0.3%のうち1種以上をさらに含む、請求項1に記載の降伏比に優れた超高強度鋼板。
- 前記鋼板は、降伏強度が1000MPa以上であり、引張強度が1300MPa以上であり、降伏比が0.7以上である、請求項1に記載の降伏比に優れた超高強度鋼板。
- 前記鋼板は、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が形成されている、請求項1に記載の降伏比に優れた超高強度鋼板。
- 重量%で、C:0.3〜0.5%、Si:2.0%(0%は除く)、Mn:3.0〜6.5%、P:0.02%以下、S:0.01%以下、Al:0.01〜3.0%、N:0.02%以下(0%は除く)、残りFe、及びその他の不可避不純物を含む鋼スラブを1000〜1250℃の温度で加熱する段階と、
前記加熱された鋼スラブを、仕上げ圧延出口側の温度が500〜950℃となるように熱間圧延して熱延鋼板を得る段階と、
前記熱延鋼板を750℃以下の温度で巻き取る段階と、
前記巻き取られた熱延鋼板を30〜80%の圧下率で冷間圧延して冷延鋼板を得る段階と、
前記冷延鋼板を750〜950℃の温度範囲で焼鈍する段階と、
前記焼鈍された冷延鋼板をMf〜Ms−90℃の冷却終了温度まで冷却する段階と、
前記冷却された冷延鋼板をMs+100℃以上で250秒以上熱処理する段階と、を含む、降伏比に優れた超高強度鋼板の製造方法。 - 前記巻き取り段階後の冷間圧延前に、巻き取られた熱延鋼板を800℃以下の温度で30分以上熱処理する段階をさらに含む、請求項7に記載の降伏比に優れた超高強度鋼板の製造方法。
- 前記Ms温度は、下記関係式1により求められる、請求項7に記載の降伏比に優れた超高強度鋼板の製造方法。
関係式1:Ms=547.6−596.9C−27.4Mn−13.1Si−17.7Cr+8.8Al
(但し、前記関係式1において各元素記号は、各元素の含量を重量%で表した値であり、Msの単位は℃である。該当元素が含まれていない場合は0として計算した。) - 前記鋼スラブは、重量%で、Cr:1.5%以下(0%は除く)、Ti:0.005〜0.5%、Nb:0.005〜0.5%、V:0.005〜0.5%、及びMo:0.05〜0.3%のうち1種以上をさらに含む、請求項7に記載の降伏比に優れた超高強度鋼板の製造方法。
- 前記熱処理段階後に、熱処理された冷延鋼板を亜鉛めっき浴に浸漬して溶融亜鉛めっき層を形成する段階をさらに含む、請求項7に記載の降伏比に優れた超高強度鋼板の製造方法。
- 前記溶融亜鉛めっき層が形成された冷延鋼板を合金化熱処理して合金化溶融亜鉛めっき層を形成する段階をさらに含む、請求項11に記載の降伏比に優れた超高強度鋼板の製造方法。
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