JP2020204084A - Steel sheet - Google Patents

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Abstract

To provide a steel sheet having excellent strength and low temperature toughness.SOLUTION: A steel sheet contains, by mass%, C: 0.03 to 0.12%, Mn: 6.0 to 13.0%, Ni: exceeding 1.0% and 5.0% or smaller, Si: 1.50% or smaller, Al: 0.30% or smaller, P: 0.010% or smaller, S: 0.0050% or smaller, N: 0.0100% or smaller, O: 0.0050% or smaller, as needs arise, one or more kinds of Cu, Co, Cr, Mo, W, B, Nb, V, Ti, Zr, Hf, Ta, Mg, Ca, and REM, and has a metallographic structure made of, by vol%, one or more kinds of α'martensite: 80% or larger, a residual γ: 10 to 20%, the balance made of bainite: 5% or smaller, ferrite: 5% or smaller, and ε martensite :10% or smaller, a circle equivalent diameter of α'martensite: 0.1 to 5.0 μm, a residual γ circle equivalent diameter: 0.01 to 2.50 μm, an old γ particle circle equivalent diameter: 200 μm or smaller, an old γ particle aspect ratio : 1 to 50, and an old γ interface occupation rate due to the residual γ : 40 to 100%.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、鋼板に関するものである。 The present invention relates to a steel sheet.

鋼に含まれるMnは、オーステナイトを安定化させ、焼入れ性を高める効果を発現する。また、Mnは、比較的、安価な元素であり、従来から、同様の効果を発現する比較的高価なNiの代替としてMnを含有させた鋼が提案されている(例えば、特許文献1〜3、参照)。特許文献1〜3には、室温における強度及び低温における靭性に優れた鋼板が開示されている。 Mn contained in steel exhibits the effect of stabilizing austenite and enhancing hardenability. Further, Mn is a relatively inexpensive element, and steel containing Mn as a substitute for relatively expensive Ni that exhibits the same effect has been conventionally proposed (for example, Patent Documents 1 to 3). ,reference). Patent Documents 1 to 3 disclose steel sheets having excellent strength at room temperature and toughness at low temperature.

特表2014−501848号公報Special Table 2014-501848 特開平5−195156号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-195156 特開平4−346636号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-346636

特許文献1には、低温靭性に優れた鋼板が開示されているが、鋼板の薄手化等の観点から、さらに引張強度を高めることが望ましい。一方、特許文献2及び3には、引張強度に優れた鋼板が開示されているが、用途の拡大等の観点から、低温における靭性をさらに向上させることが望ましい。本発明は、このような実情に鑑み、強度及び低温靭性に優れた鋼板の提供を課題とするものである。 Patent Document 1 discloses a steel sheet having excellent low temperature toughness, but it is desirable to further increase the tensile strength from the viewpoint of thinning the steel sheet. On the other hand, Patent Documents 2 and 3 disclose steel sheets having excellent tensile strength, but it is desirable to further improve the toughness at low temperatures from the viewpoint of expanding applications. In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a steel sheet having excellent strength and low temperature toughness.

本発明者らの検討の結果、6.0%以上のMnを含有する鋼板の製造工程において、熱間圧延後にそのまま加速冷却を施す加工熱処理(以下、直接焼入れということがある。)を採用すると、鋼板の低温靭性が向上するという知見が得られた。一方、熱間圧延後に空冷して再加熱及び焼入れを施す再加熱焼入れの場合、再加熱焼入れの際の加熱時に結晶粒が成長し、結果として結晶粒界が脆化することがわかった。次に、熱間圧延では、オーステナイトの再結晶が抑制される温度域、いわゆる未再結晶温度域における圧延(以下、制御圧延ということがある。)によって低温靭性がさらに改善されることがわかった。これは、主に、制御圧延によって負荷された応力又は導入された歪みが、εマルテンサイトからα’マルテンサイトへの変態進行を促進する効果によるものと推定される。さらに、熱間圧延では、仕上圧延前の粗圧延の圧下率を確保することによって金属組織が微細化され、強度及び低温靭性に優れた鋼板が得られることがわかった。また、Niの含有量を高めることにより、低温靭性が顕著に向上するという知見が得られた。 As a result of the studies by the present inventors, in the manufacturing process of the steel sheet containing Mn of 6.0% or more, a processing heat treatment (hereinafter, may be referred to as direct quenching) in which accelerated cooling is performed as it is after hot rolling is adopted. , It was found that the low temperature toughness of the steel sheet is improved. On the other hand, in the case of reheating quenching in which air cooling is performed after hot rolling and then reheating and quenching are performed, it was found that crystal grains grow during heating during reheating quenching, and as a result, grain boundaries become embrittlement. Next, in hot rolling, it was found that low-temperature toughness is further improved by rolling in a temperature range in which recrystallization of austenite is suppressed, that is, a so-called unrecrystallized temperature range (hereinafter, may be referred to as controlled rolling). .. It is presumed that this is mainly due to the effect that the stress applied or the strain introduced by the controlled rolling promotes the transformation progress from ε-martensite to α'martensite. Further, it was found that in hot rolling, the metallographic structure is refined by ensuring the rolling reduction ratio of rough rolling before finish rolling, and a steel sheet having excellent strength and low temperature toughness can be obtained. Further, it was found that the low temperature toughness is remarkably improved by increasing the Ni content.

本発明は、このような知見に基づいて完成されたものであり、その要旨は以下のとおりである。
[1] 質量%で、
C:0.03%以上、0.12%以下、
Mn:6.0%以上、13.0%以下、
Ni:1.00%超、5.00%以下、
Si:0%以上、1.50%以下、
Al:0%以上、0.30%以下、
Cu:0%以上、2.00%以下、
Co:0%以上、2.00%以下、
Cr:0%以上、2.00%以下、
Mo:0%以上、2.00%以下、
W:0%以上、2.00%以下、
B:0%以上、0.0100%以下、
Nb:0%以上、0.100%以下、
V:0%以上、0.100%以下、
Ti:0%以上、0.100%以下、
Zr:0%以上、0.100%以下、
Hf:0%以上、0.100%以下、
Ta:0%以上、0.100%以下、
Mg:0%以上、0.0100%以下、
Ca:0%以上、0.0100%以下、及び
REM:0%以上、0.0100%以下
を含有し、
P:0.010%以下、
S:0.0050%以下、
N:0.0100%以下、及び
O:0.0050%以下
であり、残部がFe及び不純物からなり、
金属組織が、体積%で、80%以上のα’マルテンサイト、10%以上、20%以下の残留オーステナイトを含み、残部組織が、存在する場合は、体積%で、5%以下のベイナイト、5%以下のフェライト、10%以下のεマルテンサイトからなり、
前記α’マルテンサイトの円相当直径は0.1μm以上、5.0μm以下であり、
前記残留オーステナイトの円相当直径は0.01μm以上、2.50μm以下であり、
旧オーステナイトの円相当直径は200μm以下であり、かつ、旧オーステナイトのアスペクト比は1以上、50以下であり、
前記残留オーステナイトによる前記旧オーステナイトの粒界占積率は40%以上、100%以下である、鋼板。
[2] 前記旧オーステナイトのアスペクト比が4以上、50以下である、上記[1]に記載の鋼板。
[3] 質量%で、
Cu:0.10%以上、2.00%以下、
Co:0.10%以上、2.00%以下、
Cr:0.10%以上、2.00%以下、
Mo:0.10%以上、2.00%以下、
W:0.10%以上、2.00%以下、
B:0.0002%以上、0.0100%以下、
Nb:0.005%以上、0.100%以下、
V:0.005%以上、0.100%以下、
Ti:0.005%以上、0.100%以下、
Zr:0.005%以上、0.100%以下、
Hf:0.005%以上、0.100%以下、及び
Ta:0.005%以上、0.100%以下
のうち1種又は2種以上を含有する、上記[1]又は[2]に記載の鋼板。
[4] 質量%で、
Mg:0.0001%以上、0.0100%以下、
Ca:0.0001%以上、0.0100%以下、及び
REM:0.0001%以上、0.0100%以下
のうち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鋼板。
The present invention has been completed based on such findings, and the gist thereof is as follows.
[1] By mass%
C: 0.03% or more, 0.12% or less,
Mn: 6.0% or more, 13.0% or less,
Ni: Over 1.00%, 5.00% or less,
Si: 0% or more, 1.50% or less,
Al: 0% or more, 0.30% or less,
Cu: 0% or more, 2.00% or less,
Co: 0% or more, 2.00% or less,
Cr: 0% or more, 2.00% or less,
Mo: 0% or more, 2.00% or less,
W: 0% or more, 2.00% or less,
B: 0% or more, 0.0100% or less,
Nb: 0% or more, 0.100% or less,
V: 0% or more, 0.100% or less,
Ti: 0% or more, 0.100% or less,
Zr: 0% or more, 0.100% or less,
Hf: 0% or more, 0.100% or less,
Ta: 0% or more, 0.100% or less,
Mg: 0% or more, 0.0100% or less,
Ca: 0% or more, 0.0100% or less, and REM: 0% or more, 0.0100% or less,
P: 0.010% or less,
S: 0.0050% or less,
N: 0.0100% or less, O: 0.0050% or less, and the balance consists of Fe and impurities.
The metallic structure contains 80% or more of α'martensite by volume and 10% or more and 20% or less of retained austenite, and if the residual structure is present, 5% or less of bainite by volume. Consists of less than% ferrite and less than 10% ε martensite
The circle-equivalent diameter of the α'martensite is 0.1 μm or more and 5.0 μm or less.
The equivalent circle diameter of the retained austenite is 0.01 μm or more and 2.50 μm or less.
The circle-equivalent diameter of the old austenite is 200 μm or less, and the aspect ratio of the old austenite is 1 or more and 50 or less.
A steel sheet having a grain boundary space occupied by the retained austenite of 40% or more and 100% or less.
[2] The steel sheet according to the above [1], wherein the former austenite has an aspect ratio of 4 or more and 50 or less.
[3] By mass%
Cu: 0.10% or more, 2.00% or less,
Co: 0.10% or more, 2.00% or less,
Cr: 0.10% or more, 2.00% or less,
Mo: 0.10% or more, 2.00% or less,
W: 0.10% or more, 2.00% or less,
B: 0.0002% or more, 0.0100% or less,
Nb: 0.005% or more, 0.100% or less,
V: 0.005% or more, 0.100% or less,
Ti: 0.005% or more, 0.100% or less,
Zr: 0.005% or more, 0.100% or less,
The above-mentioned [1] or [2], wherein Hf: 0.005% or more and 0.100% or less, and Ta: 0.005% or more and 0.100% or less contain one or more kinds. Steel plate.
[4] By mass%
Mg: 0.0001% or more, 0.0100% or less,
Any of the above [1] to [3], which contains one or more of Ca: 0.0001% or more and 0.0100% or less, and REM: 0.0001% or more and 0.0100% or less. Steel plate described in Crab.

本発明によれば、強度及び低温靭性に優れた鋼板を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a steel sheet having excellent strength and low temperature toughness.

一般に、鋼は、高温に加熱されると、結晶粒界が移動し、結晶粒径が大きくなる。高温で結晶粒界が移動する現象は粒界移動と称され、結晶粒径が大きくなる現象は粒成長と称される。本発明者らの検討の結果、6.0%以上のMnを含有する鋼(以下、中Mn鋼ということがある。)は、高温に加熱されると、結晶粒界が移動する際に結晶粒界へのMnの濃化が促進されるという知見が得られた。さらに、結晶粒径が大きくなると、結晶粒界におけるMnの濃度が平均的な含有量よりも高くなり、粒界破壊が発生して低温靭性を低下させることがわかった。したがって、中Mn鋼の低温靭性の低下の抑制という観点から、製造工程として、熱間圧延後、高温に再加熱される再加熱焼入れよりも、再加熱を行わず熱間圧延後に焼入れを行う直接焼入れを採用することが望ましいと考えられる。 In general, when steel is heated to a high temperature, the grain boundaries move and the crystal grain size becomes large. The phenomenon in which the grain boundaries move at high temperatures is called grain boundary movement, and the phenomenon in which the grain size increases is called grain growth. As a result of the examination by the present inventors, a steel containing 6.0% or more of Mn (hereinafter, may be referred to as medium Mn steel) crystallizes when the grain boundaries move when heated to a high temperature. It was found that the concentration of Mn at the grain boundaries is promoted. Furthermore, it was found that as the crystal grain size increases, the concentration of Mn at the grain boundaries becomes higher than the average content, and grain boundary fracture occurs and the low temperature toughness decreases. Therefore, from the viewpoint of suppressing the decrease in low-temperature toughness of medium-Mn steel, as a manufacturing process, direct quenching is performed after hot rolling without reheating, rather than reheating quenching in which the medium Mn steel is reheated to a high temperature after hot rolling. It is considered desirable to adopt quenching.

さらに、熱間圧延において、粒界移動の抑制という観点から、仕上圧延では、未再結晶温度域での圧延(制御圧延)を採用することが好ましい。また、本発明者らは、制御圧延によって、εマルテンサイトの生成が顕著に抑制されることを見出した。εマルテンサイトは、六方最密充填構造(hcp構造)を有しており、延性が低く、鋼の靭性に悪影響を及ぼす。そのため、鋼板の低温靭性は、εマルテンサイトの生成の抑制によって顕著に改善される。このような制御圧延の効果は、圧延によって負荷された応力又は導入された歪が、中Mn鋼の変態挙動に影響を及ぼした結果であると考えられる。詳細は不明であるが、制御圧延によって、εマルテンサイトからα’マルテンサイトへの変態が促進される可能性がある。ここで、α’マルテンサイトは体心正方構造(bct構造)を有するマルテンサイトである。 Further, in hot rolling, from the viewpoint of suppressing grain boundary movement, it is preferable to employ rolling in the unrecrystallized temperature range (controlled rolling) in finish rolling. The present inventors have also found that the formation of ε-martensite is remarkably suppressed by controlled rolling. ε-Martensite has a hexagonal close-packed structure (hcp structure), has low ductility, and adversely affects the toughness of steel. Therefore, the low temperature toughness of the steel sheet is significantly improved by suppressing the formation of ε-martensite. The effect of such controlled rolling is considered to be the result of the stress applied by rolling or the strain introduced by the rolling affecting the transformation behavior of the medium Mn steel. Although details are unknown, controlled rolling may promote the transformation of ε-martensite to α'martensite. Here, α'martensite is a martensite having a body-centered square structure (bct structure).

また、制御圧延によって、残留オーステナイトが増加していることを知見した。残留オーステナイトは、熱間圧延後の加速冷却によって他の相に変態せず、室温まで冷却された後に鋼中に残存しているオーステナイトであり、以下では残留γと称する場合がある。残留オーステナイトも、鋼板の低温靭性を改善させると考えられる。一般に、残留オーステナイトの生成は、オーステナイトを安定化させる元素の濃化に起因している。上述のように、中Mn鋼のオーステナイトの結晶粒界のMn濃度は高くなり、炭素原子もオーステナイトの結晶粒界に濃化しやすくなると考えられる。そして、熱間圧延を低温で行うと、オーステナイトの結晶粒界のMn及び炭素の濃度が高くなり、オーステナイトが安定化した状態で冷却され、その結果、残留オーステナイトの生成が促進されると考えられる。 It was also found that the retained austenite was increased by controlled rolling. The retained austenite is an austenite that does not transform into another phase by accelerated cooling after hot rolling and remains in the steel after being cooled to room temperature, and may be referred to as residual austenite below. Residual austenite is also thought to improve the low temperature toughness of the steel sheet. In general, the formation of retained austenite is due to the enrichment of the elements that stabilize austenite. As described above, it is considered that the Mn concentration at the grain boundaries of austenite in the medium Mn steel becomes high, and the carbon atoms are also likely to be concentrated at the grain boundaries of austenite. It is considered that when hot rolling is performed at a low temperature, the concentrations of Mn and carbon at the grain boundaries of austenite increase, and the austenite is cooled in a stabilized state, and as a result, the formation of retained austenite is promoted. ..

さらに、金属組織の微細化は、鋼板の強度及び靭性を高めるために、極めて有効であり、旧オーステナイトの微細化が望ましい。この理由は以下の知見に基づいている。旧オーステナイトは、熱間圧延後の加速冷却によって他の相に変態する前のオーステナイトであり、以下では旧γと称する場合がある。中Mn鋼では、オーステナイトからεマルテンサイト、εマルテンサイトからα’マルテンサイトへと変態が進行する。このとき、Mnの含有量を一定の範囲に制御することで、α’マルテンサイトのブロックが顕著に微細化することがわかった。また、α’マルテンサイトのブロックの微細化には、変態前のオーステナイト、いわゆる旧オーステナイトの細粒化が有効である。したがって、旧オーステナイトの微細化により、α’マルテンサイトのブロックが微細になり、低温靭性が向上する。粗圧延の圧延条件の制御により、制御圧延前のオーステナイトの再結晶が促進されて、旧オーステナイトの結晶粒径が微細になる。 Further, the miniaturization of the metal structure is extremely effective for increasing the strength and toughness of the steel sheet, and the miniaturization of the former austenite is desirable. The reason for this is based on the following findings. The austenite is austenite before it is transformed into another phase by accelerated cooling after hot rolling, and may be referred to as old γ below. In medium Mn steel, transformation proceeds from austenite to ε-martensite and from ε-martensite to α'martensite. At this time, it was found that by controlling the Mn content within a certain range, the blocks of α'martensite were remarkably miniaturized. Further, in order to refine the block of α'martensite, granulation of austenite before metamorphosis, so-called old austenite, is effective. Therefore, due to the miniaturization of the old austenite, the block of α'martensite becomes finer and the low temperature toughness is improved. By controlling the rolling conditions of rough rolling, recrystallization of austenite before controlled rolling is promoted, and the grain size of the old austenite becomes finer.

<化学成分>
以下、本実施形態に係る鋼板について詳細に説明する。なお、本実施形態において「鋼板」とは、板厚が3mm以上、例えば、5mm以上、10mm以上、15mm以上、18mm以上、20mm以上、25mm以上、30mm以上、又は50mm以上であって、熱間圧延によって製造された圧延鋼板である。まず、本実施形態に係る鋼板に含まれる化学成分について説明する。なお、元素の含有量に関する「%」は、特に断りがない限り、「質量%」を意味する。
<Chemical composition>
Hereinafter, the steel sheet according to this embodiment will be described in detail. In the present embodiment, the "steel plate" has a plate thickness of 3 mm or more, for example, 5 mm or more, 10 mm or more, 15 mm or more, 18 mm or more, 20 mm or more, 25 mm or more, 30 mm or more, or 50 mm or more and is hot. It is a rolled steel sheet manufactured by rolling. First, the chemical composition contained in the steel sheet according to the present embodiment will be described. In addition, "%" regarding the content of an element means "mass%" unless otherwise specified.

[C:0.03%以上、0.12%以下]
Cは、鋼の強度を高める元素であり、一方で、過剰に含有させると低温靭性が悪化する。本実施形態において、強度を確保するために、Cの含有量は0.03%以上である。Cの含有量は、好ましくは0.04%以上であり、より好ましくは0.05%以上である。一方、低温靭性を確保するために、本実施形態において、Cの含有量は0.12%以下である。Cの含有量は、好ましくは0.10%以下であり、より好ましくは0.08%以下である。
[C: 0.03% or more, 0.12% or less]
C is an element that increases the strength of steel, and on the other hand, if it is contained in an excessive amount, the low temperature toughness deteriorates. In the present embodiment, the content of C is 0.03% or more in order to secure the strength. The content of C is preferably 0.04% or more, more preferably 0.05% or more. On the other hand, in order to ensure low temperature toughness, the content of C is 0.12% or less in this embodiment. The content of C is preferably 0.10% or less, more preferably 0.08% or less.

[Mn:6.0%以上、13.0%以下]
Mnは、オーステナイトを安定化させ、鋼の焼入れ性を高める元素である。本実施形態に係る中Mn鋼においては、Mnはα’マルテンサイトのブロックのサイズや粒界脆化に影響を及ぼす極めて重要な元素である。本実施形態では、α’マルテンサイトの体積率を高めて強度を向上させるとともに、α’マルテンサイトのブロックを微細化して低温靭性を確保するためにMnを含有させる。このような効果を得るために必要とされるMnの含有量は、本実施形態では、6.0%以上である。Mnの含有量は、好ましくは7.0%以上、より好ましくは8.0%以上である。一方、Mnによる粒界脆化を抑制し、マルテンサイトのブロックを微細化して低温靭性を確保するために、本実施形態では、Mnの含有量は13.0%以下である。Mnの含有量は、好ましくは12.0%以下であり、より好ましくは11.0%以下である。
[Mn: 6.0% or more and 13.0% or less]
Mn is an element that stabilizes austenite and enhances hardenability of steel. In the medium Mn steel according to the present embodiment, Mn is an extremely important element that affects the block size and grain boundary embrittlement of α'martensite. In the present embodiment, Mn is contained in order to increase the volume fraction of α'martensite to improve the strength and to miniaturize the block of α'martensite to ensure low temperature toughness. The Mn content required to obtain such an effect is 6.0% or more in this embodiment. The Mn content is preferably 7.0% or more, more preferably 8.0% or more. On the other hand, in order to suppress grain boundary embrittlement due to Mn and to miniaturize the martensite block to ensure low temperature toughness, the Mn content is 13.0% or less in this embodiment. The Mn content is preferably 12.0% or less, more preferably 11.0% or less.

[Ni:1.00%超、5.00%以下]
Niは、オーステナイトを安定化させ、靭性を向上させる元素であり、残留オーステナイトの生成を促進し、低温靭性を向上させるために含有させる。本実施形態では、Niの含有量は1.00%超であり、好ましくは1.50%以上、より好ましくは2.00%以上である。製造コストの観点から、本実施形態では、Niの含有量は5.00%以下である。Niの含有量は、好ましくは4.00%以下、より好ましくは3.50%以下である。
[Ni: more than 1.00%, less than 5.00%]
Ni is an element that stabilizes austenite and improves toughness, and is contained to promote the formation of retained austenite and improve low temperature toughness. In the present embodiment, the Ni content is more than 1.00%, preferably 1.50% or more, and more preferably 2.00% or more. From the viewpoint of manufacturing cost, the Ni content is 5.00% or less in this embodiment. The Ni content is preferably 4.00% or less, more preferably 3.50% or less.

[Si:0%以上、1.50%以下]
Siは脱酸元素である。ただし、Al、Tiなどの脱酸元素を含有させてもよく、本実施形態では、Siの含有量は0%以上であってよい。固溶強化や炭化物の生成の抑制や、残留γの増加という観点から、Siの含有量は、好ましくは0.01%以上である。Siの含有量は、より好ましくは0.10%以上である。一方、粗大な介在物の生成の抑制や、低温靭性の確保という観点から、本実施形態では、Siの含有量は1.50%以下である。Siの含有量は、好ましくは1.20%以下、より好ましくは0.50%以下である。
[Si: 0% or more, 1.50% or less]
Si is a deoxidizing element. However, a deoxidizing element such as Al or Ti may be contained, and in the present embodiment, the Si content may be 0% or more. The Si content is preferably 0.01% or more from the viewpoint of strengthening the solid solution, suppressing the formation of carbides, and increasing the residual γ. The Si content is more preferably 0.10% or more. On the other hand, from the viewpoint of suppressing the formation of coarse inclusions and ensuring low temperature toughness, the Si content is 1.50% or less in this embodiment. The Si content is preferably 1.20% or less, more preferably 0.50% or less.

[Al:0%以上、0.30%以下]
Alは脱酸元素である。ただし、Si、Tiなどの脱酸元素を含有させてもよく、本実施形態では、Alの含有量は0%以上であってよい。脱酸を確実に行うために、Alの含有量は、好ましくは0.01%以上である。また、炭化物の生成の抑制や、残留γを増加させるという観点から、Alの含有量は、より好ましくは0.03%以上である。一方、粗大な介在物の生成の抑制や、低温靭性の確保という観点から、本実施形態では、Alの含有量は0.30%以下である。Alの含有量は、好ましくは0.10%以下であり、より好ましくは0.05%以下である。
[Al: 0% or more, 0.30% or less]
Al is a deoxidizing element. However, a deoxidizing element such as Si or Ti may be contained, and in the present embodiment, the Al content may be 0% or more. The Al content is preferably 0.01% or more in order to ensure deoxidation. Further, from the viewpoint of suppressing the formation of carbides and increasing the residual γ, the Al content is more preferably 0.03% or more. On the other hand, from the viewpoint of suppressing the formation of coarse inclusions and ensuring low temperature toughness, the Al content is 0.30% or less in this embodiment. The Al content is preferably 0.10% or less, more preferably 0.05% or less.

[P:0.010%以下]
Pは、不純物であり、粒界に偏析して靭性を低下させる。低温靭性を確保するために、本実施形態では、Pの含有量は0.010%以下である。Pの含有量は、好ましくは0.008%以下であり、より好ましくは0.006%以下である。Pの含有量は少ないほど好ましいが、製造コストの観点から、0.001%以上であってもよい。
[P: 0.010% or less]
P is an impurity that segregates at grain boundaries and reduces toughness. In order to ensure low temperature toughness, the content of P is 0.010% or less in this embodiment. The content of P is preferably 0.008% or less, more preferably 0.006% or less. The smaller the P content, the more preferable, but from the viewpoint of manufacturing cost, it may be 0.001% or more.

[S:0.0050%以下]
Sは、不純物であり、MnSを生成して、延性や靭性を低下させる。低温靭性を確保するために、本実施形態では、Sの含有量は、0.0050%以下である。Sの含有量は、好ましくは0.0030%以下であり、より好ましくは0.0010%以下である。Sの含有量は少ないほど好ましいが、製造コストの観点から、0.0001%以上であってもよい。
[S: 0.0050% or less]
S is an impurity that produces MnS and reduces ductility and toughness. In order to ensure low temperature toughness, the content of S in this embodiment is 0.0050% or less. The content of S is preferably 0.0030% or less, more preferably 0.0010% or less. The smaller the S content, the more preferable, but from the viewpoint of manufacturing cost, it may be 0.0001% or more.

[N:0.0100%以下]
Nは、一般に不純物として含有されるが、本実施形態に係る中Mn鋼においては、オーステナイトを安定化させ、強度を向上させる元素であるので、積極的に含有させてもよい。ただし、Nの効果はCと同等であり、必ずしも含有させる必要はないため、Nの含有量の下限は限定されない。製造コストの観点から、Nの含有量は0.0010%以上であってもよい。また、Nは、窒化物を形成する元素であり、鋼中に分散した微細な窒化物は、組織の粗大化の抑制に有効である。本実施形態においては、残留オーステナイトの確保や旧オースナイトの微細化、さらに強度の向上という観点から、Nの含有量は、好ましくは0.0020%以上、より好ましくは0.0030%以上である。一方、鋼中に固溶したN原子が転位と結合し、時効硬化を発現すると、靭性が低下する場合がある。したがって、本実施形態では、低温靭性の確保という観点から、Nの含有量は0.0100%以下である。Nの含有量は、好ましくは0.0080%以下であり、より好ましくは0.0060%以下である。
[N: 0.0100% or less]
Although N is generally contained as an impurity, it may be positively contained in the medium Mn steel according to the present embodiment because it is an element that stabilizes austenite and improves the strength. However, since the effect of N is the same as that of C and it is not always necessary to include it, the lower limit of the content of N is not limited. From the viewpoint of manufacturing cost, the content of N may be 0.0010% or more. Further, N is an element that forms a nitride, and the fine nitride dispersed in the steel is effective in suppressing the coarsening of the structure. In the present embodiment, the N content is preferably 0.0020% or more, more preferably 0.0030% or more, from the viewpoint of securing retained austenite, refining the former austenite, and improving the strength. .. On the other hand, when N atoms dissolved in steel are bonded to dislocations to cause age hardening, the toughness may decrease. Therefore, in the present embodiment, the N content is 0.0100% or less from the viewpoint of ensuring low temperature toughness. The content of N is preferably 0.0080% or less, more preferably 0.0060% or less.

[O:0.0050%以下]
Oは、不純物であり、酸化物を形成する。粗大な酸化物の生成を抑制し、靭性を確保するために、本実施形態では、Oの含有量は0.0050%以下である。Oの含有量は、好ましくは0.0040%以下であり、より好ましくは0.0030%以下である。Oの含有量は少ないほど好ましいが、製造コストの観点から、0.0005%以上であってもよい。
[O: 0.0050% or less]
O is an impurity and forms an oxide. In this embodiment, the O content is 0.0050% or less in order to suppress the formation of coarse oxides and ensure toughness. The content of O is preferably 0.0040% or less, and more preferably 0.0030% or less. The smaller the O content, the more preferable, but from the viewpoint of manufacturing cost, it may be 0.0005% or more.

本実施形態に係る鋼板において、機械特性を向上させるために、必要に応じて、Cu:0%以上、2.00%以下、Co:0%以上、2.00%以下、Cr:0%以上、2.00%以下、Mo:0%以上、2.00%以下、W:0%以上、2.00%以下、B:0%以上、0.0100%以下、Nb:0%以上、0.100%以下、V:0%以上、0.100%以下、Ti:0%以上、0.100%以下、Zr:0%以上、0.100%以下、Hf:0%以上、0.100%以下、及びTa:0%以上、0.100%以下のうち、1種又は2種以上が含有される。 In the steel sheet according to the present embodiment, Cu: 0% or more, 2.00% or less, Co: 0% or more, 2.00% or less, Cr: 0% or more, if necessary, in order to improve the mechanical properties. , 2.00% or less, Mo: 0% or more, 2.00% or less, W: 0% or more, 2.00% or less, B: 0% or more, 0.0100% or less, Nb: 0% or more, 0 .100% or less, V: 0% or more, 0.100% or less, Ti: 0% or more, 0.100% or less, Zr: 0% or more, 0.100% or less, Hf: 0% or more, 0.100 % Or less, and Ta: 0% or more and 0.100% or less, one or more of them are contained.

[Cu:0%以上、2.00%以下]
Cuは、オーステナイトを安定化させる元素であり、残留オーステナイトの生成を促進して低温靭性を向上させるために必要に応じて含有される。本実施形態では、Cuの含有量は0%以上であり、好ましくは0.10%以上、より好ましくは0.20%以上である。製造コストの観点から、本実施形態では、Cuの含有量は2.00%以下である。Cuの含有量は、好ましくは1.00%以下、より好ましくは0.50%以下である。
[Cu: 0% or more, 2.00% or less]
Cu is an element that stabilizes austenite and is contained as necessary to promote the formation of retained austenite and improve low temperature toughness. In the present embodiment, the Cu content is 0% or more, preferably 0.10% or more, and more preferably 0.20% or more. From the viewpoint of manufacturing cost, the Cu content in this embodiment is 2.00% or less. The Cu content is preferably 1.00% or less, more preferably 0.50% or less.

[Co:0%以上、2.00%以下]
Coは、オーステナイトを安定化させる元素であり、残留オーステナイトの生成を促進して低温靭性を向上させるために必要に応じて含有される。本実施形態では、Coの含有量は0%以上であり、好ましくは0.10%以上、より好ましくは0.20%以上である。製造コストの観点から、本実施形態では、Coの含有量は2.00%以下である。Coの含有量は、好ましくは1.00%以下、より好ましくは0.50%以下である。
[Co: 0% or more, 2.00% or less]
Co is an element that stabilizes austenite and is contained as necessary to promote the formation of retained austenite and improve low temperature toughness. In the present embodiment, the Co content is 0% or more, preferably 0.10% or more, and more preferably 0.20% or more. From the viewpoint of manufacturing cost, the Co content is 2.00% or less in this embodiment. The Co content is preferably 1.00% or less, more preferably 0.50% or less.

[Cr:0%以上、2.00%以下]
Crは、鋼の焼入れ性を高める元素であり、炭化物を形成して強度を向上させるために、必要に応じて含有される。本実施形態では、Crの含有量は0%以上であり、好ましくは0.10%以上、より好ましくは0.20%以上である。一方、強度の上昇に伴って靭性が劣化することから、低温靭性を向上させるために、本実施形態では、Crの含有量は2.00%以下である。Crの含有量は、好ましくは1.00%以下、より好ましくは0.50%以下である。
[Cr: 0% or more, 2.00% or less]
Cr is an element that enhances the hardenability of steel, and is contained as necessary in order to form carbides and improve the strength. In the present embodiment, the Cr content is 0% or more, preferably 0.10% or more, and more preferably 0.20% or more. On the other hand, since the toughness deteriorates as the strength increases, the Cr content is 2.00% or less in this embodiment in order to improve the low temperature toughness. The Cr content is preferably 1.00% or less, more preferably 0.50% or less.

[Mo:0%以上、2.00%以下]
Moは、鋼の焼入れ性を高める元素であり、強度を向上させるために、必要に応じて含有される。本実施形態では、Moの含有量は0%以上であり、好ましくは0.10%以上、より好ましくは0.20%以上である。一方、製造コストの観点から、本実施形態では、Moの含有量は2.00%以下である。Moの含有量は、好ましくは1.00%以下、より好ましくは0.50%以下である。
[Mo: 0% or more, 2.00% or less]
Mo is an element that enhances the hardenability of steel, and is contained as necessary in order to improve the strength. In the present embodiment, the Mo content is 0% or more, preferably 0.10% or more, and more preferably 0.20% or more. On the other hand, from the viewpoint of manufacturing cost, the Mo content is 2.00% or less in this embodiment. The Mo content is preferably 1.00% or less, more preferably 0.50% or less.

[W:0%以上、2.00%以下]
Wは、鋼の焼入れ性を高める元素であり、強度を向上させるために、必要に応じて含有される。本実施形態では、Wの含有量は0%以上であり、好ましくは0.10%以上、より好ましくは0.20%以上である。一方、製造コストの観点から、本実施形態では、Wの含有量は2.00%以下である。Wの含有量は、好ましくは1.00%以下、より好ましくは0.50%以下である。
[W: 0% or more, 2.00% or less]
W is an element that enhances the hardenability of steel, and is contained as necessary in order to improve the strength. In the present embodiment, the W content is 0% or more, preferably 0.10% or more, and more preferably 0.20% or more. On the other hand, from the viewpoint of manufacturing cost, the W content is 2.00% or less in this embodiment. The W content is preferably 1.00% or less, more preferably 0.50% or less.

[B:0%以上、0.0100%以下]
Bは、鋼の焼入れ性を顕著に高める元素であり、また、オーステナイトの結晶粒界に偏析して粒界破壊を抑制する元素でもある。Bは、必要に応じて含有され、本実施形態では、Bの含有量は0%以上である。特に、低温靭性を向上させるという観点から、Bの含有量は好ましくは0.0002%以上、より好ましくは0.0005%以上である。一方、Bは窒化物や炭硼化物を形成する元素でもあり、低温靭性の確保という観点から、Bの含有量は0.0100%以下である。Bの含有量は、好ましくは0.0050%以下、より好ましくは0.0030%以下である。
[B: 0% or more, 0.0100% or less]
B is an element that remarkably enhances the hardenability of steel, and is also an element that segregates at the grain boundaries of austenite and suppresses grain boundary fracture. B is contained as needed, and in the present embodiment, the content of B is 0% or more. In particular, from the viewpoint of improving low temperature toughness, the content of B is preferably 0.0002% or more, more preferably 0.0005% or more. On the other hand, B is also an element that forms nitrides and carbon dioxide, and the content of B is 0.0100% or less from the viewpoint of ensuring low temperature toughness. The content of B is preferably 0.0050% or less, more preferably 0.0030% or less.

[Nb:0%以上、0.100%以下]
Nbは、炭化物や窒化物などの析出物を生成する元素である。Nbは、結晶粒径の微細化や析出強化によって強度及び靭性を向上させるために、必要に応じて含有される。本実施形態では、Nbの含有量は、0%以上であり、好ましくは0.005%以上、より好ましくは0.010%以上である。一方、析出物の粗大化を抑制し、低温靭性を確保するために、本実施形態では、Nbの含有量は0.100%以下である。Nbの含有量は、好ましくは0.050%以下、より好ましくは0.040%以下である。
[Nb: 0% or more, 0.100% or less]
Nb is an element that produces precipitates such as carbides and nitrides. Nb is contained as necessary in order to improve the strength and toughness by refining the crystal grain size and strengthening precipitation. In the present embodiment, the Nb content is 0% or more, preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more. On the other hand, in order to suppress the coarsening of the precipitate and secure the low temperature toughness, the content of Nb is 0.100% or less in this embodiment. The Nb content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.040% or less.

[V:0%以上、0.100%以下]
Vは、炭化物や窒化物などの析出物を生成する元素である。Vは、結晶粒径の微細化や析出強化によって強度及び靭性を向上させるために、必要に応じて含有される。本実施形態では、Vの含有量は、0%以上であり、好ましくは0.005%以上、より好ましくは0.010%以上である。一方、析出物の粗大化を抑制し、低温靭性を確保するために、本実施形態では、Vの含有量は0.100%以下である。Vの含有量は、好ましくは0.050%以下、より好ましくは0.040%以下である。
[V: 0% or more, 0.100% or less]
V is an element that produces precipitates such as carbides and nitrides. V is contained as necessary in order to improve the strength and toughness by refining the crystal grain size and strengthening precipitation. In the present embodiment, the V content is 0% or more, preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more. On the other hand, in order to suppress the coarsening of the precipitate and secure the low temperature toughness, the V content is 0.100% or less in this embodiment. The V content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.040% or less.

[Ti:0%以上、0.100%以下]
Tiは、炭化物や窒化物などの析出物を生成する元素である。Tiは、結晶粒径の微細化や析出強化によって強度及び靭性を向上させるために、必要に応じて含有される。本実施形態では、Tiの含有量は、0%以上であり、好ましくは0.005%以上、より好ましくは0.010%以上である。一方、析出物の粗大化を抑制し、低温靭性を確保するために、本実施形態では、Tiの含有量は0.100%以下である。Tiの含有量は、好ましくは0.050%以下、より好ましくは0.040%以下である。
[Ti: 0% or more, 0.100% or less]
Ti is an element that produces precipitates such as carbides and nitrides. Ti is contained as necessary in order to improve the strength and toughness by refining the crystal grain size and strengthening precipitation. In the present embodiment, the Ti content is 0% or more, preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more. On the other hand, in order to suppress the coarsening of the precipitate and secure the low temperature toughness, the Ti content is 0.100% or less in this embodiment. The Ti content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.040% or less.

[Zr:0%以上、0.100%以下]
Zrは、炭化物や窒化物などの析出物を生成する元素である。Zrは、結晶粒径の微細化や析出強化によって強度及び靭性を向上させるために、必要に応じて含有される。本実施形態では、Zrの含有量は、0%以上であり、好ましくは0.005%以上、より好ましくは0.010%以上である。一方、析出物の粗大化を抑制し、低温靭性を確保するために、本実施形態では、Zrの含有量は0.100%以下である。Zrの含有量は、好ましくは0.050%以下、より好ましくは0.040%以下である。
[Zr: 0% or more, 0.100% or less]
Zr is an element that produces precipitates such as carbides and nitrides. Zr is contained as necessary in order to improve the strength and toughness by refining the crystal grain size and strengthening precipitation. In the present embodiment, the Zr content is 0% or more, preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more. On the other hand, in order to suppress the coarsening of the precipitate and secure the low temperature toughness, the content of Zr is 0.100% or less in this embodiment. The Zr content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.040% or less.

[Hf:0%以上、0.100%以下]
Hfは、炭化物や窒化物などの析出物を生成する元素である。Hfは、結晶粒径の微細化や析出強化によって強度及び靭性を向上させるために、必要に応じて含有される。本実施形態では、Hfの含有量は、0%以上であり、好ましくは0.005%以上、より好ましくは0.010%以上である。一方、析出物の粗大化を抑制し、低温靭性を確保するために、本実施形態では、Hfの含有量は0.100%以下である。Hfの含有量は、好ましくは0.050%以下、より好ましくは0.040%以下である。
[Hf: 0% or more, 0.100% or less]
Hf is an element that produces precipitates such as carbides and nitrides. Hf is contained as necessary in order to improve the strength and toughness by refining the crystal grain size and strengthening precipitation. In the present embodiment, the Hf content is 0% or more, preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more. On the other hand, in order to suppress the coarsening of the precipitate and secure the low temperature toughness, the content of Hf is 0.100% or less in this embodiment. The Hf content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.040% or less.

[Ta:0%以上、0.100%以下]
Taは、炭化物や窒化物などの析出物を生成する元素である。Taは、結晶粒径の微細化や析出強化によって強度及び靭性を向上させるために、必要に応じて含有される。本実施形態では、Taの含有量は、0%以上であり、好ましくは0.005%以上、より好ましくは0.010%以上である。一方、析出物の粗大化を抑制し、低温靭性を確保するために、本実施形態では、Taの含有量は0.100%以下である。Taの含有量は、好ましくは0.050%以下、より好ましくは0.040%以下である。
[Ta: 0% or more, 0.100% or less]
Ta is an element that produces precipitates such as carbides and nitrides. Ta is contained as necessary in order to improve the strength and toughness by refining the crystal grain size and strengthening precipitation. In the present embodiment, the Ta content is 0% or more, preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more. On the other hand, in order to suppress the coarsening of the precipitate and secure the low temperature toughness, the Ta content is 0.100% or less in this embodiment. The content of Ta is preferably 0.050% or less, more preferably 0.040% or less.

本実施形態に係る鋼板において、介在物の形態を制御するために、必要に応じて、Mg:0%以上、0.0100%以下、Ca:0%以上、0.0100%以下、及びREM:0%以上、0.0100%以下のうち、1種又は2種以上が含有される。 In the steel sheet according to the present embodiment, in order to control the morphology of inclusions, Mg: 0% or more, 0.0100% or less, Ca: 0% or more, 0.0100% or less, and REM: Of 0% or more and 0.0100% or less, one type or two or more types are contained.

[Mg:0%以上、0.0100%以下]
Mgは、酸化物や硫化物を形成する元素である。Mgは、微細な酸化物や硫化物により、結晶粒径を微細化するために、必要に応じて含有される。本実施形態では、Mgの含有量は、0%以上であり、好ましくは0.0001%以上、より好ましくは0.0005%以上である。一方、介在物の粗大化を抑制し、低温靭性を確保するために、本実施形態では、Mgの含有量は0.0100%以下である。Mgの含有量は、好ましくは0.0050%以下、より好ましくは0.0040%以下である。
[Mg: 0% or more, 0.0100% or less]
Mg is an element that forms oxides and sulfides. Mg is contained as necessary in order to refine the crystal grain size with fine oxides and sulfides. In the present embodiment, the Mg content is 0% or more, preferably 0.0001% or more, and more preferably 0.0005% or more. On the other hand, in order to suppress the coarsening of inclusions and ensure low temperature toughness, the Mg content is 0.0100% or less in this embodiment. The Mg content is preferably 0.0050% or less, more preferably 0.0040% or less.

[Ca:0%以上、0.0100%以下]
Caは、酸化物や硫化物を形成する元素である。Caは、MnSの圧延方向への延伸化を防止し、靭性を向上させるために、必要に応じて含有される。本実施形態では、Caの含有量は、0%以上であり、好ましくは0.0001%以上、より好ましくは0.0005%以上である。一方、介在物の粗大化を抑制し、低温靭性を確保するために、本実施形態では、Caの含有量は0.0100%以下である。Caの含有量は、好ましくは0.0050%以下、より好ましくは0.0040%以下である。
[Ca: 0% or more, 0.0100% or less]
Ca is an element that forms oxides and sulfides. Ca is contained as necessary in order to prevent the MnS from being stretched in the rolling direction and to improve the toughness. In the present embodiment, the Ca content is 0% or more, preferably 0.0001% or more, and more preferably 0.0005% or more. On the other hand, in order to suppress the coarsening of inclusions and ensure low temperature toughness, the Ca content is 0.0100% or less in this embodiment. The Ca content is preferably 0.0050% or less, more preferably 0.0040% or less.

[REM:0%以上、0.0100%以下]
REM(希土類元素)とは、Sc、Yの2元素と、La、CeやNdなどのランタノイド15元素の総称を意味する。本実施形態でいうREMとは、これら希土類元素から選択される1種以上で構成されるものであり、以下に説明するREMの含有量とは、希土類元素の合計量である。
REMは、酸化物や硫化物を形成する元素である。REMは、MnSの圧延方向への延伸化を防止し、靭性を向上させるために、必要に応じて含有される。本実施形態では、REMの含有量は、0%以上であり、好ましくは0.0001%以上、より好ましくは0.0005%以上である。一方、介在物の粗大化を抑制し、低温靭性を確保するために、本実施形態では、REMの含有量は0.0100%以下である。REMの含有量は、好ましくは0.0050%以下、より好ましくは0.0040%以下である。
[REM: 0% or more, 0.0100% or less]
REM (rare earth element) is a general term for two elements, Sc and Y, and 15 lanthanoid elements such as La, Ce and Nd. The REM referred to in the present embodiment is composed of one or more kinds selected from these rare earth elements, and the REM content described below is the total amount of the rare earth elements.
REM is an element that forms oxides and sulfides. REM is contained, if necessary, in order to prevent the MnS from being stretched in the rolling direction and to improve the toughness. In the present embodiment, the content of REM is 0% or more, preferably 0.0001% or more, and more preferably 0.0005% or more. On the other hand, in order to suppress the coarsening of inclusions and ensure low temperature toughness, the content of REM is 0.0100% or less in this embodiment. The content of REM is preferably 0.0050% or less, more preferably 0.0040% or less.

本実施形態に係る鋼板において、上記化学成分以外の残部は、Fe及び不純物からなる。ここで、不純物とは、鋼板を工業的に製造する際に、鉱石やスクラップ等のような原料を始めとして、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本実施形態に係る鋼板の特性に悪影響を与えない範囲での含有が許容されるものを意味する。 In the steel sheet according to the present embodiment, the balance other than the above chemical components is composed of Fe and impurities. Here, the impurity is a component that is mixed due to various factors in the manufacturing process, including raw materials such as ore and scrap, when the steel sheet is industrially manufactured, and is the component of the steel sheet according to the present embodiment. It means that the content is allowed within the range that does not adversely affect the characteristics.

<金属組織>
次に、本実施形態に係る鋼板の金属組織について説明する。本実施形態に係る鋼板の金属組織は、α’マルテンサイト及び残留オーステナイトを含み、その残部組織は、存在する場合は、ベイナイト、フェライト、εマルテンサイトの1種又は2種以上で構成される。あるいは、金属組織は、α’マルテンサイト及び残留オーステナイトのみで構成される。なお、α’マルテンサイト、残留オーステナイト、ベイナイト、フェライト、εマルテンサイトの体積率に関する「%」は、特に断りがない限り、「体積%」を意味する。ここで、α’マルテンサイト、残留オーステナイト、ベイナイト、フェライト及びεマルテンサイトの体積率は、鋼板の表面から板厚の1/4の位置において、電子線後方散乱回折法(Electron BackScatter Diffraction、EBSD)によって測定した各相の面積率とする。α’マルテンサイト及び残留オーステナイトの円相当直径は、EBSDによって測定した各相の面積及び個数から算出する。
<Metal structure>
Next, the metal structure of the steel sheet according to the present embodiment will be described. The metallographic structure of the steel sheet according to the present embodiment contains α'martensite and retained austenite, and the residual structure thereof, if present, is composed of one or more of bainite, ferrite, and ε-martensite. Alternatively, the metallographic structure is composed only of α'martensite and retained austenite. Unless otherwise specified, "%" relating to the volume fraction of α'martensite, retained austenite, bainite, ferrite, and ε martensite means "volume%". Here, the volume ratios of α'martensite, retained austenite, bainite, ferrite and ε-martensite are electron backscatter diffraction (EBSD) at a position 1/4 of the plate thickness from the surface of the steel sheet. The area ratio of each phase measured by. The circle-equivalent diameter of α'martensite and retained austenite is calculated from the area and number of each phase measured by EBSD.

[α’マルテンサイト:80%以上]
α’マルテンサイトは、本実施形態に係る鋼板において、最も体積率が大きい主体組織である。α’マルテンサイトは、熱間圧延後の加速冷却によって生成する低温変態組織であり、転位密度が高く、鋼の強度を顕著に向上させる。α’マルテンサイトの体積率は、強度を確保するために、本実施形態では、80%以上である。α’マルテンサイトの体積率は、好ましくは83%以上であり、より好ましくは85%以上である。α’マルテンサイトの体積率は、高いほど好ましいが、本実施形態では、残留オーステナイトの体積率が10%以上であることから、α’マルテンサイトの体積率は90%以下である。
[α'martensite: 80% or more]
α'martensite is the main structure having the largest volume fraction in the steel sheet according to the present embodiment. α'martensite is a low-temperature transformation structure generated by accelerated cooling after hot rolling, has a high dislocation density, and significantly improves the strength of steel. The volume fraction of α'martensite is 80% or more in this embodiment in order to secure the strength. The volume fraction of α'martensite is preferably 83% or more, more preferably 85% or more. The higher the volume fraction of α'martensite is, the more preferable it is. However, in the present embodiment, since the volume fraction of retained austenite is 10% or more, the volume fraction of α'martensite is 90% or less.

[α’マルテンサイトの円相当直径:0.1μm以上、5.0μm以下]
α’マルテンサイトの円相当直径は、α’マルテンサイトのブロックの円相当直径であり、EBSDによって測定することができる。α’マルテンサイトの円相当直径が小さくなると、鋼の靭性が高くなる。低温靭性の確保という観点から、本実施形態では、α’マルテンサイトの円相当直径は5.0μm以下である。α’マルテンサイトの円相当直径は、好ましくは4.0μm以下であり、より好ましくは3.0μm以下である。α’マルテンサイトの円相当直径は、小さいことが望ましいが、本実施形態では、0.1μm以上である。α’マルテンサイトの円相当直径は、0.5μm以上であってもよい。α’マルテンサイトの円相当直径は、鋼の焼入れ性を高めること、加速冷却の冷却速度を高めること、旧オーステナイトを微細化すること、などによって微細にすることができる。
[Circle-equivalent diameter of α'martensite: 0.1 μm or more, 5.0 μm or less]
The circle-equivalent diameter of α'martensite is the circle-equivalent diameter of the block of α'martensite and can be measured by EBSD. The smaller the circle-equivalent diameter of α'martensite, the higher the toughness of the steel. From the viewpoint of ensuring low temperature toughness, the equivalent circle diameter of α'martensite is 5.0 μm or less in this embodiment. The equivalent circle diameter of α'martensite is preferably 4.0 μm or less, and more preferably 3.0 μm or less. The equivalent circle diameter of α'martensite is preferably small, but in this embodiment, it is 0.1 μm or more. The equivalent circle diameter of α'martensite may be 0.5 μm or more. The equivalent circle diameter of α'martensite can be made finer by increasing the hardenability of steel, increasing the cooling rate of accelerated cooling, and making old austenite finer.

[残留オーステナイト:10%以上、20%以下]
残留オーステナイトは、熱間圧延後の加速冷却によって変態せずに、冷却後の鋼板に残存するオーステナイトであり、鋼の低温靭性を顕著に向上させる。残留オーステナイトの体積率は、低温靭性を確保するために、本実施形態では、10%以上である。残留オーステナイトの体積率は、好ましくは12%以上であり、より好ましくは14%以上である。一方、残留オーステナイトの体積率が増加すると、残留オーステナイトに含まれる炭素の濃度が低下する。炭素濃度が低下した残留オーステナイトは、低温に冷却され、さらに変形が加えられると、α’マルテンサイトに変態しやすくなり、靭性を低下させる可能性がある。このような観点から、低温靭性を確保するために、残留オーステナイトの体積率は、本実施形態では、20%以下である。残留オーステナイトの体積率は、好ましくは18%以下であり、より好ましくは16%以下である。
[Residual austenite: 10% or more, 20% or less]
The retained austenite is austenite that remains in the steel sheet after cooling without being transformed by accelerated cooling after hot rolling, and significantly improves the low temperature toughness of the steel. The volume fraction of retained austenite is 10% or more in this embodiment in order to ensure low temperature toughness. The volume fraction of retained austenite is preferably 12% or more, more preferably 14% or more. On the other hand, as the volume fraction of retained austenite increases, the concentration of carbon contained in retained austenite decreases. Retained austenite with a reduced carbon concentration is cooled to a low temperature, and when further deformed, it is easily transformed into α'martensite, which may reduce toughness. From such a viewpoint, in order to ensure low temperature toughness, the volume fraction of retained austenite is 20% or less in this embodiment. The volume fraction of retained austenite is preferably 18% or less, more preferably 16% or less.

[残留オーステナイトの円相当直径:0.01μm以上、2.50μm以下]
残留オーステナイトは、低温靭性を向上させるものの、粗大な残留オーステナイトは、低温に冷却され、さらに変形が加えられると、α’マルテンサイトに変態しやすい。したがって、低温靭性の確保という観点から、残留オーステナイトの円相当直径は2.50μm以下である。残留オーステナイトの円相当直径は、好ましくは2.00μm以下であり、より好ましくは1.50μm以下である。残留オーステナイトの円相当直径は、小さいことが望ましいが、本実施形態では、0.01μm以上である。残留オーステナイトの円相当直径は、0.50μm以上であってもよい。残留オーステナイトの円相当直径は、加速冷却の冷却速度を高めること、旧オーステナイトを微細化すること、などによって微細にすることができる。
[Circle-equivalent diameter of retained austenite: 0.01 μm or more, 2.50 μm or less]
Although retained austenite improves low temperature toughness, coarse retained austenite is susceptible to transformation into α'martensite when cooled to low temperatures and further deformed. Therefore, from the viewpoint of ensuring low temperature toughness, the equivalent circle diameter of retained austenite is 2.50 μm or less. The equivalent circle diameter of the retained austenite is preferably 2.00 μm or less, more preferably 1.50 μm or less. The equivalent circle diameter of the retained austenite is preferably small, but in the present embodiment, it is 0.01 μm or more. The equivalent circle diameter of the retained austenite may be 0.50 μm or more. The circle-equivalent diameter of retained austenite can be made finer by increasing the cooling rate of accelerated cooling, making old austenite finer, and so on.

[ベイナイト:0%以上、5%以下]
ベイナイトは、ラス状の低温変態組織であるが、セメンタイトが析出しており、α’マルテンサイトに比べると結晶粒径が大きい。ベイナイトは、α’マルテンサイトに比べると軟質な組織で、破壊の起点になりやすく、鋼の強度及び低温靭性を確保するために、ベイナイトの体積率は少ないほど好ましい。本実施形態では、ベイナイトの体積率は、0%以上、5%以下である。ベイナイトの体積率は、好ましくは3%以下であり、より好ましくは0%である。
[Bainite: 0% or more and 5% or less]
Bainite is a lath-like low-temperature metamorphosis structure, but cementite is precipitated and the crystal grain size is larger than that of α'martensite. Bainite has a softer structure than α'martensite and is likely to be a starting point of fracture. In order to ensure the strength and low temperature toughness of steel, it is preferable that the volume ratio of bainite is small. In the present embodiment, the volume fraction of bainite is 0% or more and 5% or less. The volume fraction of bainite is preferably 3% or less, more preferably 0%.

[フェライト:0%以上、5%以下]
フェライトは、低温変態組織に比べると軟質な組織であり、結晶粒径が大きい。本実施形態では、鋼の強度及び低温靭性を確保するために、フェライトの体積率は少ないほど好ましい。本実施形態では、フェライトの体積率は、0%以上、5%以下である。フェライトの体積率は、好ましくは3%以下であり、より好ましくは0%である。
[Ferrite: 0% or more and 5% or less]
Ferrite has a softer structure than the low temperature transformation structure and has a large crystal grain size. In the present embodiment, in order to secure the strength and low temperature toughness of the steel, it is preferable that the volume fraction of ferrite is small. In the present embodiment, the volume fraction of ferrite is 0% or more and 5% or less. The volume fraction of ferrite is preferably 3% or less, and more preferably 0%.

[εマルテンサイト:0%以上、10%以下]
本実施形態に係る中Mn鋼は、Mnが積層欠陥エネルギーを低下させるため、εマルテンサイトが生成されることがある。オーステナイトからα’マルテンサイトへの変態の過程でεマルテンサイトが生成すると、金属組織が微細になる。しかし、εマルテンサイトは延性が低いため、α’マルテンサイトに再変態させることが望ましく、本実施形態では、εマルテンサイトの体積率は、0%以上である。εマルテンサイトは、破壊の起点となって鋼の靭性を低下させる場合があることから、低温靭性を確保するために、本実施形態では、εマルテンサイトの体積率は、10%以下である。εマルテンサイトの体積率は、好ましくは5%以下であり、より好ましくは1%以下である。εマルテンサイトの体積率は、0%が望ましい。
[ε Martensite: 0% or more and 10% or less]
In the medium Mn steel according to the present embodiment, ε-martensite may be generated because Mn lowers the stacking defect energy. When ε-martensite is formed in the process of transformation from austenite to α'martensite, the metallographic structure becomes finer. However, since ε-martensite has low ductility, it is desirable to retransform it into α'martensite, and in the present embodiment, the volume fraction of ε-martensite is 0% or more. Since ε-martensite may become a starting point of fracture and reduce the toughness of steel, the volume ratio of ε-martensite is 10% or less in this embodiment in order to secure low temperature toughness. The volume fraction of ε-martensite is preferably 5% or less, more preferably 1% or less. The volume fraction of ε-martensite is preferably 0%.

金属組織の体積率及び円相当直径の測定には、鋼板の圧延幅方向に垂直断面を観察面、板厚方向で表面から板厚の1/4の位置を観察部位の中心とする試料が使用される。観察面には電解研磨が施される。フェライトの体積率は、EBSDによって、周囲の測定点との局所的な方位の粒内平均値(Grain Average Misorientation、GAM)が1゜以下の領域の面積率として算出される。残留オーステナイト及びεマルテンサイトの体積率は、EBSDによって、300×300μmの領域を0.1μmステップで測定し、結晶構造の相違から各相を同定して、その面積率から求められる。なお、体積率と面積率とは、定量金属組織学の観点から同一である。残留オーステナイトの円相当直径は、EBSDによって残留オーステナイトであると判定された領域を0.02μmステップで測定し、求められた残留オーステナイトの面積及び個数から算出される。残留オーステナイト同士が隣接する場合は、15°方位差のある境界を粒界として結晶粒の個数が測定される。 To measure the volume ratio of the metal structure and the equivalent diameter of the circle, a sample is used with the observation surface perpendicular to the rolling width direction of the steel sheet and the center of the observation site at the position of 1/4 of the plate thickness from the surface in the plate thickness direction. Will be done. The observation surface is electropolished. The volume fraction of ferrite is calculated by EBSD as the area fraction of a region where the grain average misorientation (GAM) in the local orientation with respect to the surrounding measurement points is 1 ° or less. The volume fractions of retained austenite and ε-martensite are determined by measuring a region of 300 × 300 μm in 0.1 μm steps by EBSD, identifying each phase from the difference in crystal structure, and determining the area fraction. The volume fraction and the area fraction are the same from the viewpoint of quantitative metallographic histology. The circle-equivalent diameter of retained austenite is calculated from the area and number of retained austenite obtained by measuring the region determined to be retained austenite by EBSD in 0.02 μm steps. When the retained austenites are adjacent to each other, the number of crystal grains is measured with the boundary having a 15 ° orientation difference as the grain boundary.

EBSDによって、フェライト、残留オーステナイト及びεマルテンサイトと判定された領域を除いた部分がα’マルテンサイト及びベイナイトである。さらに、EBSDによる判別が行われた視野を走査型電子顕微鏡(SEM)によって観察し、α’マルテンサイトとベイナイトとの判別が行われる。SEMによって5000倍に拡大して撮影された、ラス構造を呈する20視野の写真において、セメンタイトの長軸方向がブロック内に2方向以上配向している部分がα’マルテンサイト、それ以外の部分がベイナイトと判別され、それぞれの面積が算出される。さらに、α’マルテンサイトの円相当直径は、15°方位差のある境界を粒界として測定された結晶粒の個数及び面積から算出される。 The portions excluding the regions determined by EBSD as ferrite, retained austenite and ε-martensite are α'martensite and bainite. Further, the field of view discriminated by EBSD is observed with a scanning electron microscope (SEM) to discriminate between α'martensite and bainite. In a 20-field photograph showing a lath structure taken by SEM at a magnification of 5000 times, the part where the long axis direction of cementite is oriented in two or more directions in the block is α'martensite, and the other part is It is determined to be bainite, and the area of each is calculated. Further, the circle-equivalent diameter of α'martensite is calculated from the number and area of crystal grains measured with the boundary having a 15 ° orientation difference as the grain boundary.

[旧オーステナイトの円相当直径:200μm以下]
旧オースナイトは、熱間圧延後、加速冷却前のオーステナイトである。本実施形態の鋼板は、α’マルテンサイトの体積率が80%以上であることから、旧オーステナイトの円相当直径は、鋼板の表面から板厚の1/4の位置において、研磨及びエッチングを施した試料を光学顕微鏡で観察し、撮影された写真を用いて測定される。上述したα’マルテンサイトのブロックサイズは、結晶方位差が数度以内でほぼ同じ領域であり、旧オーステナイトの円相当直径が小さくなると、α’マルテンサイトのブロックサイズも小さくなる。したがって、旧オーステナイトの円相当直径は、低温靭性を確保するために小さい方が好ましく、本実施形態では、200μm以下である。旧オーステナイトの円相当直径は、好ましくは100μm以下であり、より好ましくは50μm以下である。旧オーステナイトの円相当直径の下限は限定されないが、10μm以上であってよく、20μm以上であってもよい。旧オーステナイトの円相当直径を小さくするために、熱間圧延の粗圧延における圧下率を確保し、制御圧延前のオーステナイトを微細にすることが推奨される。
[Old austenite circle-equivalent diameter: 200 μm or less]
Old austenite is austenite after hot rolling and before accelerated cooling. Since the volume ratio of α'martensite is 80% or more in the steel sheet of the present embodiment, the circle-equivalent diameter of the former austenite is polished and etched at a position 1/4 of the plate thickness from the surface of the steel sheet. The sample is observed with an optical microscope and measured using the photograph taken. The above-mentioned block size of α'martensite is almost the same region within a few degrees of crystal orientation difference, and as the diameter corresponding to the circle of old austenite becomes smaller, the block size of α'martensite also becomes smaller. Therefore, the equivalent circle diameter of the old austenite is preferably small in order to ensure low temperature toughness, and is 200 μm or less in the present embodiment. The equivalent circle diameter of the austenite is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less. The lower limit of the circle-equivalent diameter of the former austenite is not limited, but may be 10 μm or more, and may be 20 μm or more. In order to reduce the circle-equivalent diameter of the old austenite, it is recommended to secure the rolling reduction in rough rolling of hot rolling and to make the austenite finer before controlled rolling.

[旧オーステナイトのアスペクト比:1以上、50以下]
旧オーステナイトのアスペクト比は、研磨及びエッチングによって現出する金属組織の形状から、長径に対する短径の比率として測定される。仕上圧延において、未再結晶温度域における圧下率が大きいほど、α’マルテンサイトの結晶粒径が微細になり鋼の強度及び靭性が改善される。粗圧延の圧下率は、粗圧延前の鋼片の厚さ及び粗圧延終了後の鋼片の厚さから求められる。粗圧延終了後の鋼片の厚さは、粗圧延から仕上圧延に移送される鋼片の厚さであり、移送厚と称される。粗圧延前の鋼片の厚さは鋼片厚と称される場合がある。
[Aspect ratio of old austenite: 1 or more, 50 or less]
The aspect ratio of the old austenite is measured as the ratio of the minor axis to the major axis from the shape of the metal structure that appears by polishing and etching. In finish rolling, the larger the rolling reduction in the unrecrystallized temperature range, the finer the grain size of α'martensite and the better the strength and toughness of the steel. The rolling reduction of rough rolling is obtained from the thickness of the steel piece before rough rolling and the thickness of the steel piece after the rough rolling. The thickness of the steel piece after the rough rolling is the thickness of the steel piece transferred from the rough rolling to the finish rolling, and is called the transfer thickness. The thickness of the steel piece before rough rolling is sometimes referred to as the piece thickness.

粗圧延の圧下率=[(粗圧延前の鋼片の厚さ−移送厚)/粗圧延前の鋼片の厚さ]×100 Rough rolling reduction rate = [(thickness of steel pieces before rough rolling-transfer thickness) / thickness of steel pieces before rough rolling] x 100

本実施形態では、旧オーステナイトのアスペクト比は、1以上でよいが、鋼の強度及び低温靭性を向上させるという観点から、旧オーステナイトのアスペクト比は、1超が好ましい。仕上圧延において、未再結晶温度域で圧延が施されると、旧オーステナイトのアスペクト比は1超になる。旧オーステナイトのアスペクト比は、好ましくは2以上、より好ましくは4以上である。未再結晶温度域における圧延の圧下比を2以上とすることより、旧オーステナイトのアスペクト比が4以上の鋼板を製造することができる。一方、旧オーステナイトのアスペクト比を増加させると、機械特性の異方性が顕著になる。鋼板の機械特性は等方的であることが望ましく、このような観点から、旧オーステナイトのアスペクト比は50以下である。旧オーステナイトのアスペクト比は、好ましくは40以下であり、より好ましくは30以下である。 In the present embodiment, the aspect ratio of the former austenite may be 1 or more, but the aspect ratio of the former austenite is preferably more than 1 from the viewpoint of improving the strength and low temperature toughness of the steel. In the finish rolling, when rolling is performed in the unrecrystallized temperature range, the aspect ratio of the old austenite becomes more than 1. The aspect ratio of the old austenite is preferably 2 or more, more preferably 4 or more. By setting the rolling reduction ratio in the unrecrystallized temperature range to 2 or more, it is possible to manufacture a steel sheet having an aspect ratio of old austenite of 4 or more. On the other hand, when the aspect ratio of the old austenite is increased, the anisotropy of the mechanical properties becomes remarkable. It is desirable that the mechanical properties of the steel sheet be isotropic, and from this viewpoint, the aspect ratio of the former austenite is 50 or less. The aspect ratio of the old austenite is preferably 40 or less, more preferably 30 or less.

[残留オーステナイトによる旧オーステナイトの粒界占積率:40%以上、100%以下]
残留オーステナイトが旧オーステナイトの粒界に生成していると、粒界破壊が抑制され、低温靭性が向上する。残留オーステナイトによる旧オーステナイト粒界の占積率(以下、残留γ占積率という場合がある。)は、旧オーステナイトの粒界において残留オーステナイトが占める割合である。低温靭性を向上させるために必要とされる、残留オーステナイトによる旧オーステナイトの粒界占積率は、40%以上である。残留オーステナイトによる旧オーステナイトの粒界占積率は、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上である。残留オーステナイトによる旧オーステナイトの粒界占積率は、大きいほど低温靭性が向上し、100%以下であってよい。
[Granular space occupancy of old austenite due to retained austenite: 40% or more, 100% or less]
When retained austenite is generated at the grain boundaries of the former austenite, the grain boundary fracture is suppressed and the low temperature toughness is improved. The space factor of the former austenite grain boundary by retained austenite (hereinafter, may be referred to as the residual γ space factor) is the ratio of retained austenite in the grain boundary of the former austenite. The grain boundary space factor of austenite due to retained austenite, which is required to improve low temperature toughness, is 40% or more. The grain boundary space occupied by the retained austenite of the former austenite is preferably 50% or more, more preferably 60% or more. The higher the grain boundary space factor of the former austenite due to the retained austenite, the better the low temperature toughness, and the lower the temperature toughness may be 100% or less.

旧オーステナイトの円相当直径及びアスペクト比は、鋼板の表面から板厚の1/4の位置において、光学顕微鏡によって測定される。鋼板の圧延幅方向に垂直な面が観察面とされ、アルミナ研磨後にナイタールによる腐食が施される。試料の観察面において、1mm角の視野が光学顕微鏡によって100倍に拡大され、旧オーステナイトの結晶粒の個数と面積が測定される。このとき、フェライトと判別された領域は除外される。旧オーステナイトの円相当直径は、結晶粒の個数及び面積から算出される。次に、旧オーステナイトのアスペクト比は、各結晶粒の長径及び短径を測定し、長径を短径で除した比率として求める。ここで、長径とは旧オーステナイトの圧延方向長さであり、短径とは旧オーステナイトの板厚方向長さである。圧延方向が不明な場合は、旧オーステナイトの結晶粒が延伸している方向の長さが長径であり、長径と直交する方向の長さが短径である。残留γ占積率は、鋼板の表面から板厚の1/4の位置において、SEMとEBSDとを併用して測定される。EBSDによる残留オーステナイトの位置の特定に使用された試料にナイタールによる腐食が施され、SEMによる観察及び写真撮影が行われる。SEMによって特定された旧オーステナイトの粒界の位置と、EBSDによって特定された残留オーステナイトの位置とを照合し、総長5mm以上の旧オーステナイトの粒界長さに対し残留オーステナイトが占める割合として残留γ占積率が測定される。 The equivalent circle diameter and aspect ratio of the old austenite are measured by an optical microscope at a position 1/4 of the thickness of the steel sheet from the surface. The surface perpendicular to the rolling width direction of the steel sheet is used as the observation surface, and is corroded by nital after alumina polishing. On the observation surface of the sample, the 1 mm square field of view is magnified 100 times by an optical microscope, and the number and area of crystal grains of the former austenite are measured. At this time, the region determined to be ferrite is excluded. The circle-equivalent diameter of the former austenite is calculated from the number and area of crystal grains. Next, the aspect ratio of the old austenite is obtained as a ratio obtained by measuring the major axis and the minor axis of each crystal grain and dividing the major axis by the minor axis. Here, the major axis is the length in the rolling direction of the former austenite, and the minor axis is the length in the plate thickness direction of the former austenite. When the rolling direction is unknown, the length in the direction in which the crystal grains of the old austenite are stretched is the major axis, and the length in the direction orthogonal to the major axis is the minor axis. The residual γ space factor is measured in combination with SEM and EBSD at a position of 1/4 of the plate thickness from the surface of the steel plate. The sample used to locate the retained austenite by EBSD is corroded by nital and observed and photographed by SEM. The position of the grain boundary of the former austenite specified by SEM is compared with the position of the retained austenite specified by EBSD, and the residual austenite is occupied as the ratio of the residual austenite to the grain boundary length of the former austenite having a total length of 5 mm or more. The product ratio is measured.

次に、本実施形態に係る鋼板の製造方法の例を説明する。以下の説明は、本発明の鋼板を製造するための方法の例示を意図するものであって、本発明の鋼板を以下に説明するような製造方法によって製造されるものに限定することを意図するものではない。 Next, an example of a method for manufacturing a steel sheet according to the present embodiment will be described. The following description is intended to illustrate the method for manufacturing the steel sheet of the present invention, and intends to limit the steel sheet of the present invention to those manufactured by the manufacturing method as described below. It's not a thing.

本実施形態に係る鋼板は、鋼を溶製し、鋳造して鋼片を製造し、得られた鋼片に熱間圧延を施して製造される。鋼片の製造方法は限定されず、公知の方法で製造すればよい。例えば、鋼片は、転炉、電気炉等の通常の精錬プロセスで溶製した後、連続鋳造法、造塊-分塊法等の方法で製造される。例えば、鋼片は、100〜300mmの厚さであればよい。鋼片は、熱間圧延を施された後、そのまま水冷等の制御冷却を施される。さらに、機械特性を調整するために、熱処理が施される場合がある。 The steel sheet according to the present embodiment is manufactured by melting steel, casting it to produce a steel piece, and hot rolling the obtained steel piece. The method for producing the steel piece is not limited, and the steel piece may be produced by a known method. For example, steel pieces are melted by a normal refining process such as a converter or an electric furnace, and then manufactured by a method such as a continuous casting method or a ingot-breaking method. For example, the steel piece may have a thickness of 100 to 300 mm. The steel pieces are hot-rolled and then subjected to controlled cooling such as water cooling as they are. In addition, heat treatment may be applied to adjust the mechanical properties.

以下、本実施形態に係る鋼板の好ましい製造条件について説明する。 Hereinafter, preferable manufacturing conditions for the steel sheet according to the present embodiment will be described.

[加熱]
上述した化学成分から構成され、連続鋳造法によって製造された厚み200mm以上の鋼片は、一旦、400℃以下に冷却されるとよい。その後、鋼片は、好ましくは、Ac3変態点以上、1250℃以下に加熱される。鋼片の金属組織をオースナイト単相の組織とするために、加熱温度は、Ac3変態点以上であるとよい。加熱前の鋼片に存在する炭化物を鋼中に固溶させるという観点から、加熱温度は、より好ましくは1000℃以上であり、さらに好ましくは1050℃以上である。一方、鋼片の表面の酸化やオーステナイトの粗大化の抑制という観点から、加熱温度は1250℃以下であるとよい。加熱温度は、好ましくは1200℃以下であり、より好ましくは1100℃以下である。なお、Ac3変態点は、昇温によってオーステナイトへの変態が完了する温度であり、加熱時の体積変化から求めることができる。
[heating]
A steel piece having a thickness of 200 mm or more, which is composed of the above-mentioned chemical components and is produced by a continuous casting method, may be once cooled to 400 ° C. or lower. After that, the steel pieces are preferably heated to 1250 ° C. or higher at the Ac3 transformation point or higher. In order to make the metal structure of the steel piece into an ausnite single-phase structure, the heating temperature is preferably equal to or higher than the Ac3 transformation point. From the viewpoint of solid-solving the carbides present in the steel pieces before heating in the steel, the heating temperature is more preferably 1000 ° C. or higher, still more preferably 1050 ° C. or higher. On the other hand, from the viewpoint of suppressing oxidation of the surface of the steel piece and coarsening of austenite, the heating temperature is preferably 1250 ° C. or lower. The heating temperature is preferably 1200 ° C. or lower, more preferably 1100 ° C. or lower. The Ac3 transformation point is the temperature at which the transformation to austenite is completed by raising the temperature, and can be obtained from the volume change during heating.

[粗圧延]
熱間圧延工程は、粗圧延と、これに続く仕上圧延とからなる。粗圧延は、オーステナイトの再結晶温度以上の温度域で行われ、粗圧延の開始温度及び圧下率によって本実施形態に係る鋼板の旧オーステナイトの結晶粒径が制御される。旧オーステナイトの結晶粒径を微細にするために、粗圧延の開始温度は、低い方が好ましい。粗圧延の開始温度は、鋼片の加熱温度を超えることはなく、好ましくは1100℃以下である。粗圧延の開始温度は、例えば900℃以上であってよい。また、旧オーステナイトの結晶粒径を微細にするために、粗圧延の圧下率は20%以上とする。粗圧延の圧下率は、好ましくは25%以上、より好ましくは30%以上である。また、粗圧延の圧下率は、仕上圧延の圧下率を確保するという観点から、好ましくは90%以下であり、より好ましくは80%以下、さらに好ましくは70%以下である。
[Rough rolling]
The hot rolling process comprises rough rolling followed by finish rolling. Rough rolling is performed in a temperature range equal to or higher than the recrystallization temperature of austenite, and the crystal grain size of the old austenite of the steel sheet according to the present embodiment is controlled by the starting temperature and rolling reduction of rough rolling. In order to reduce the grain size of the old austenite, the starting temperature of rough rolling is preferably low. The starting temperature of rough rolling does not exceed the heating temperature of the steel pieces, and is preferably 1100 ° C. or lower. The starting temperature of rough rolling may be, for example, 900 ° C. or higher. Further, in order to make the crystal grain size of the old austenite finer, the reduction ratio of rough rolling is set to 20% or more. The rolling reduction of rough rolling is preferably 25% or more, more preferably 30% or more. Further, the rolling reduction ratio of rough rolling is preferably 90% or less, more preferably 80% or less, still more preferably 70% or less, from the viewpoint of securing the rolling reduction ratio of finish rolling.

[仕上圧延]
粗圧延に続いて仕上圧延が施される。仕上圧延の開始温度は、粗圧延の終了温度を超えることはなく、α’マルテンサイトの結晶粒径の微細化及び、残留オーステナイトの確保という観点から、低い方が好ましい。仕上圧延の開始温度は、好ましくは1000℃以下である。仕上圧延の開始温度は、未再結晶温度域における圧延が施されるという観点から、より好ましくは900℃以下である。仕上圧延の開始温度は、例えば700℃以上であってよい。一方、仕上圧延の終了温度は、鋼板の機械特性の異方性の抑制という観点から、Ar3変態点以上である。仕上圧延の終了温度は、好ましくは700℃以上である。ただし、仕上圧延の終了温度は、α’マルテンサイトの結晶粒径の微細化及びεマルテンサイトの生成の抑制、残留オーステナイトの確保という観点から、低い方が望ましい。仕上圧延の終了温度が900℃以上である場合は、旧オーステナイトのアスペクト比は1に近くなり、仕上圧延の終了温度が低下すると、アスペクト比が大きくなるため、900℃未満であると好ましい。Ar3変態点は、降温によってオーステナイトからフェライトへの変態が開始する温度であり、加熱後の降温時の体積変化から求めることができる。
[Finish rolling]
After rough rolling, finish rolling is performed. The start temperature of finish rolling does not exceed the end temperature of rough rolling, and is preferably low from the viewpoint of refining the crystal grain size of α'martensite and ensuring retained austenite. The starting temperature of finish rolling is preferably 1000 ° C. or lower. The start temperature of finish rolling is more preferably 900 ° C. or lower from the viewpoint of rolling in the unrecrystallized temperature range. The starting temperature of finish rolling may be, for example, 700 ° C. or higher. On the other hand, the end temperature of finish rolling is equal to or higher than the Ar3 transformation point from the viewpoint of suppressing the anisotropy of the mechanical properties of the steel sheet. The finish temperature of the finish rolling is preferably 700 ° C. or higher. However, the end temperature of finish rolling is preferably low from the viewpoint of refining the crystal grain size of α'martensite, suppressing the formation of ε-martensite, and securing retained austenite. When the finish rolling end temperature is 900 ° C. or higher, the aspect ratio of the old austenite becomes close to 1, and when the finish rolling end temperature decreases, the aspect ratio increases. Therefore, it is preferably less than 900 ° C. The Ar3 transformation point is the temperature at which the transformation from austenite to ferrite starts due to the temperature decrease, and can be obtained from the volume change during the temperature decrease after heating.

仕上圧延の圧下率は、α’マルテンサイトの結晶粒径の微細化及びεマルテンサイトの生成の抑制、残留オーステナイトの確保という観点から、30%以上であることが好ましい。仕上圧延の圧下率は、より好ましくは40%以上である。また、仕上圧延の圧下率は、鋼片の厚さや製品の板厚による制限や、粗圧延の圧下率の確保という観点から、好ましくは90%以下であり、より好ましくは80%以下、さらに好ましくは70%以下である。一方、未再結晶温度域における圧下率が大きくなると、旧オーステナイトのアスペクト比が大きくなる。大まかな目安として、仕上圧延の開始温度が900℃以下であり、圧下率が50%程度であるとき、旧オーステナイトのアスペクト比は4程度である。仕上圧延の圧下率は、仕上圧延前の中間体の厚さ及び仕上圧延終了後の鋼板の板厚から求められる。仕上圧延前の中間体の厚さは、移送厚と同義である。 The rolling reduction of finish rolling is preferably 30% or more from the viewpoint of refining the crystal grain size of α'martensite, suppressing the formation of ε-martensite, and securing retained austenite. The rolling reduction of finish rolling is more preferably 40% or more. Further, the rolling reduction ratio of finish rolling is preferably 90% or less, more preferably 80% or less, still more preferably 80% or less, from the viewpoint of limiting by the thickness of the steel piece and the plate thickness of the product and securing the rolling reduction ratio of rough rolling. Is 70% or less. On the other hand, as the reduction rate in the unrecrystallized temperature range increases, the aspect ratio of the old austenite increases. As a rough guide, when the start temperature of finish rolling is 900 ° C. or lower and the rolling reduction is about 50%, the aspect ratio of the old austenite is about 4. The rolling reduction of the finish rolling is obtained from the thickness of the intermediate body before the finish rolling and the plate thickness of the steel plate after the finish rolling. The thickness of the intermediate before finish rolling is synonymous with the transfer thickness.

仕上圧延の圧下率=[(移送厚−鋼板の板厚)/移送厚]×100 Rolling reduction rate of finish rolling = [(transfer thickness-steel plate thickness) / transfer thickness] x 100

[直接焼入れ]
熱間圧延の終了後、速やかに水冷による直接焼入れが施される。直接焼入れによって、オーステナイトからα’マルテンサイトへの変態を促進させることができる。直接焼入れの開始温度は、フェライトの生成の抑制という観点から、Ar3変態点以上である。直接焼入れの開始温度は、好ましくは600℃以上、より好ましくは650℃以上である。一方、直接焼入れの開始温度は、例えば、1000℃以下、又は950℃以下である。また、直接焼入れの終了温度は、α’マルテンサイトへの変態が開始するMs点以下であることが望ましい。直接焼入れの終了温度は、本実施形態では、350℃以下である。直接焼入れの終了温度は、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは100℃以下である。直接焼入れの終了温度は室温であってもよい。また、冷却速度は、鋼板の板厚を考慮し、冷却水の水量密度によって制御され、100℃/秒以下であってもよい。直接焼入れの冷却速度は、ベイナイトやフェライトの生成の抑制という観点から、3℃/秒以上である。直接焼入れの冷却速度は、より好ましくは5℃/秒以上であり、さらに好ましくは10℃/秒以上である。なお、Ms点は、加熱後の急冷によってオーステナイトからマルテンサイトへの変態が開始する温度であり、体積変化から求めることができる。
[Direct quenching]
After the completion of hot rolling, direct quenching by water cooling is performed immediately. Direct quenching can promote the transformation of austenite to α'martensite. The starting temperature of direct quenching is equal to or higher than the Ar3 transformation point from the viewpoint of suppressing the formation of ferrite. The starting temperature of direct quenching is preferably 600 ° C. or higher, more preferably 650 ° C. or higher. On the other hand, the starting temperature of direct quenching is, for example, 1000 ° C. or lower, or 950 ° C. or lower. Further, it is desirable that the end temperature of direct quenching is equal to or lower than the Ms point at which the transformation to α'martensite starts. The end temperature of direct quenching is 350 ° C. or lower in this embodiment. The end temperature of direct quenching is more preferably 200 ° C. or lower, still more preferably 100 ° C. or lower. The end temperature of direct quenching may be room temperature. Further, the cooling rate is controlled by the water amount density of the cooling water in consideration of the plate thickness of the steel plate, and may be 100 ° C./sec or less. The cooling rate of direct quenching is 3 ° C./sec or more from the viewpoint of suppressing the formation of bainite and ferrite. The cooling rate of direct quenching is more preferably 5 ° C./sec or higher, and even more preferably 10 ° C./sec or higher. The Ms point is the temperature at which the transformation from austenite to martensite starts due to rapid cooling after heating, and can be obtained from the volume change.

[中間熱処理]
鋼板の機械特性を改善するために、直接焼入れ後に熱処理を施し、残留オーステナイトの体積率や安定性、機械特性を調整することができる。具体的には、Ac1変態点以上、Ac3変態点未満の二相域温度で実施する中間熱処理と、焼戻し処理である。中間熱処理後の冷却は、ベイナイトやフェライトの生成を抑制するため、水冷が好ましく、冷却速度は3℃/秒以上、100℃/秒以下であってよい。中間熱処理の冷却速度は、より好ましくは5℃/秒以上であり、さらに好ましくは10℃/秒以上である。また、中間熱処理の冷却停止温度は、α’マルテンサイトへの変態が開始するMs点以下であることが望ましい。中間熱処理の冷却停止温度は、本実施形態では、好ましくは350℃以下である。中間熱処理の冷却停止温度は、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは100℃以下である。中間熱処理の冷却停止温度は室温であってもよい。なお、Ac1変態点は、昇温によってオーステナイトへの変態が開始する温度であり、加熱時の体積変化から求めることができる。
[Intermediate heat treatment]
In order to improve the mechanical properties of the steel sheet, heat treatment can be performed after direct quenching to adjust the volume fraction, stability, and mechanical properties of retained austenite. Specifically, it is an intermediate heat treatment performed at a two-phase region temperature equal to or higher than the Ac1 transformation point and lower than the Ac3 transformation point, and a tempering treatment. Cooling after the intermediate heat treatment is preferably water cooling in order to suppress the formation of bainite and ferrite, and the cooling rate may be 3 ° C./sec or more and 100 ° C./sec or less. The cooling rate of the intermediate heat treatment is more preferably 5 ° C./sec or more, and even more preferably 10 ° C./sec or more. Further, it is desirable that the cooling stop temperature of the intermediate heat treatment is equal to or lower than the Ms point at which the transformation to α'martensite starts. The cooling stop temperature of the intermediate heat treatment is preferably 350 ° C. or lower in this embodiment. The cooling stop temperature of the intermediate heat treatment is more preferably 200 ° C. or lower, still more preferably 100 ° C. or lower. The cooling stop temperature of the intermediate heat treatment may be room temperature. The Ac1 transformation point is the temperature at which transformation to austenite starts when the temperature rises, and can be obtained from the volume change during heating.

[焼戻し処理]
直接焼入れ又は中間熱処理の後に、焼戻し処理を施すことができる。焼戻し処理によって、鋼板の機械特性が調整される。焼戻し処理の温度は、効果を得るために、好ましくは100℃以上である。焼戻し処理の温度は、より好ましくは400℃以上である。一方、焼戻し処理の加熱によって相変態が生じると特性の変化が大きくなるため、焼戻し処理の温度は、好ましくはAc1未満である。焼戻し処理の温度は、より好ましくは550℃以下である。
[Tempering]
Tempering can be performed after direct quenching or intermediate heat treatment. The tempering process adjusts the mechanical properties of the steel sheet. The temperature of the tempering treatment is preferably 100 ° C. or higher in order to obtain the effect. The temperature of the tempering treatment is more preferably 400 ° C. or higher. On the other hand, the temperature of the tempering treatment is preferably less than Ac1 because the change in characteristics becomes large when the phase transformation occurs due to the heating of the tempering treatment. The temperature of the tempering treatment is more preferably 550 ° C. or lower.

次に、本実施形態に係る鋼板が有する機械特性について説明する。 Next, the mechanical properties of the steel sheet according to this embodiment will be described.

[降伏強度(YS)]
本実施形態に係る鋼板は、構造物等に要求される強度を確保するために、降伏強度が700N/mm2以上であると好ましい。降伏強度は、より好ましくは750N/mm2以上、さらに好ましくは800N/mm2以上である。降伏強度の上限は特に限定されないが、優れた低温靭性を得るために、降伏強度は1100N/mm2以下であることが好ましい。
[Yield strength (YS)]
The steel sheet according to the present embodiment preferably has a yield strength of 700 N / mm 2 or more in order to secure the strength required for a structure or the like. Yield strength is more preferably 750 N / mm 2 or more, further preferably 800 N / mm 2 or more. The upper limit of the yield strength is not particularly limited, but the yield strength is preferably 1100 N / mm 2 or less in order to obtain excellent low temperature toughness.

[引張強度(TS)]
本実施形態に係る鋼板は、構造物等に要求される強度を確保するために、引張強度が800N/mm2以上であると好ましい。引張強度は、より好ましくは900N/mm2以上、さらに好ましくは1000N/mm2以上である。引張強度の上限は特に限定されないが、優れた低温靭性を得るために、引張強度は1500N/mm2以下であることが好ましい。
[Tensile strength (TS)]
The steel sheet according to the present embodiment preferably has a tensile strength of 800 N / mm 2 or more in order to secure the strength required for a structure or the like. The tensile strength is more preferably 900 N / mm 2 or more, still more preferably 1000 N / mm 2 or more. The upper limit of the tensile strength is not particularly limited, but in order to obtain excellent low temperature toughness, the tensile strength is preferably 1500 N / mm 2 or less.

[伸び(EL)]
本実施形態に係る鋼板は、加工性の観点から、十分な延性を確保するために、伸びが35%以上であると好ましい。伸びは、より好ましくは38%以上、さらに好ましくは40%以上である。伸びの上限は特に限定されないが、例えば、伸びは60%以下であってよい。
[Elongation (EL)]
From the viewpoint of workability, the steel sheet according to the present embodiment preferably has an elongation of 35% or more in order to secure sufficient ductility. The elongation is more preferably 38% or more, still more preferably 40% or more. The upper limit of elongation is not particularly limited, but for example, the elongation may be 60% or less.

[吸収エネルギー(KV2)]
本実施形態に係る鋼板は、液体燃料のタンク等の低温用途に要求される低温靭性を確保するために、−196℃におけるシャルピー吸収エネルギーが100J以上であると好ましい。−196℃におけるシャルピー吸収エネルギーは、より好ましくは150J以上、さらに好ましくは200J以上である。−196℃におけるシャルピー吸収エネルギーの上限は特に限定されないが、例えば、500J以下であってよい。
[Absorbed energy (KV 2 )]
The steel sheet according to the present embodiment preferably has a Charpy absorption energy of 100 J or more at -196 ° C. in order to secure the low temperature toughness required for low temperature applications such as liquid fuel tanks. The Charpy absorption energy at -196 ° C. is more preferably 150 J or more, still more preferably 200 J or more. The upper limit of the Charpy absorption energy at -196 ° C. is not particularly limited, but may be, for example, 500 J or less.

以下に本発明の実施例を示すが、以下に示す実施例は本発明の一例であり、本発明は以下に説明する実施例に制限されるものではない。 Examples of the present invention will be shown below, but the examples shown below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the examples described below.

転炉による鋼の溶製、連続鋳造によって製造された鋼片は、室温まで冷却され、再加熱されて、熱間圧延が施された。表1に示される化学成分は、鋼板から採取された試料を用いて化学分析を行い、求められたものである。また、表1に示されるAr3変態点、Ac1変態点、Ac3変態点、Ms点は鋼板から採取された試料を用いて、加熱及び冷却による体積変化から求められた。Ac1変態点及びAc3変態点は、加熱速度を10℃/sとし、1100℃まで加熱する条件で測定された。1100℃で600s保持した後、Ar3変態点の測定は、冷却速度を5℃/sとして行われた。Ms点の測定は、1100℃で600s保持した後、冷却速度を50℃/sとして行われた。表2には製造条件が示されている。表2及び表3において、「直接焼入」と記載される場合は、熱間圧延後にそのまま加速冷却を施したことを意味し、「再加熱焼入」と記載される場合は、熱間圧延後に一旦空冷して室温まで冷却した後に再加熱及び焼入れを施したことを意味する。 Steel pieces produced by melting and continuous casting of steel in a converter were cooled to room temperature, reheated, and hot-rolled. The chemical components shown in Table 1 were obtained by performing a chemical analysis using a sample collected from a steel sheet. The Ar3 transformation point, Ac1 transformation point, Ac3 transformation point, and Ms point shown in Table 1 were determined from the volume change due to heating and cooling using a sample collected from a steel plate. The Ac1 transformation point and the Ac3 transformation point were measured under the condition of heating to 1100 ° C. at a heating rate of 10 ° C./s. After holding at 1100 ° C. for 600 s, the Ar3 transformation point was measured at a cooling rate of 5 ° C./s. The measurement of the Ms point was carried out at a cooling rate of 50 ° C./s after holding at 1100 ° C. for 600 s. Table 2 shows the manufacturing conditions. In Tables 2 and 3, when "direct quenching" is described, it means that accelerated cooling is applied as it is after hot rolling, and when it is described as "reheating quenching", it means hot rolling. It means that after that, it was once air-cooled, cooled to room temperature, and then reheated and hardened.

金属組織の体積率及び円相当直径の測定には、鋼板の圧延幅方向に垂直断面を観察面、板厚方向で表面から板厚の1/4の位置を観察部位の中心とする試料が使用された。観察面には電解研磨が施され、EBSDによって、フェライト、残留オーステナイト及びεマルテンサイトの体積率が、各相の面積率から求められた。残留オーステナイトの円相当直径は、EBSDによって求められた残留オーステナイトの面積及び個数から算出された。α’マルテンサイト及びベイナイトは、フェライト、残留オーステナイト及びεマルテンサイトの残部である。α’マルテンサイトとベイナイトとの判別にはSEMが用いられ、各相の面積率から、α’マルテンサイト及びベイナイトの体積率が求められた。さらに、α’マルテンサイトの円相当直径は、15°方位差のある境界を粒界として測定された結晶粒の個数及び面積から求めた。旧オーステナイトの円相当直径及びアスペクト比は、鋼板の表面から板厚の1/4の位置において、鋼板の圧延の幅方向に垂直な面を観察面とし、観察面にアルミナ研磨及びナイタールによる腐食が施された試料を用いて測定された。旧オーステナイトの円相当直径及びアスベクト比は、上述のようにして光学顕微鏡の観察によって測定された。残留γによる旧γ粒界の占積率は、鋼板の表面から板厚の1/4の位置において、SEMとEBSDとを併用し、上述のようにして測定された。 To measure the volume ratio of the metal structure and the equivalent diameter of the circle, a sample is used with the observation surface perpendicular to the rolling width direction of the steel sheet and the center of the observation site at the position of 1/4 of the plate thickness from the surface in the plate thickness direction. Was done. The observation surface was electropolished, and the volume fractions of ferrite, retained austenite, and ε-martensite were determined from the area fraction of each phase by EBSD. The circle-equivalent diameter of retained austenite was calculated from the area and number of retained austenite determined by EBSD. α'martensite and bainite are the remnants of ferrite, retained austenite and ε-martensite. SEM was used to discriminate between α'martensite and bainite, and the volume fraction of α'martensite and bainite was determined from the area ratio of each phase. Further, the equivalent circle diameter of α'martensite was determined from the number and area of crystal grains measured with the boundary having a 15 ° orientation difference as the grain boundary. The circle-equivalent diameter and aspect ratio of the old austenite are such that the surface perpendicular to the rolling width direction of the steel sheet is the observation surface at a position 1/4 of the plate thickness from the surface of the steel sheet, and the observation surface is corroded by alumina polishing and nital. It was measured using the applied sample. The equivalent circle diameter and aspect ratio of the old austenite were measured by light microscopy as described above. The space factor of the old γ grain boundary due to the residual γ was measured as described above by using SEM and EBSD in combination at a position of 1/4 of the plate thickness from the surface of the steel sheet.

[引張試験]
鋼板の引張特性を評価する引張試験は、JIS Z 2241:2011に準拠し、鋼板の板幅方向を長手方向とし、鋼板の表面から板厚方向に板厚の1/2の部位から採取された、2本の4号試験片を用いて行われた。降伏強度(YS)、引張強度(TS)及び伸び(EL)は、それぞれ、2本の試験片の平均値(相加平均)である。
[Tensile test]
The tensile test for evaluating the tensile properties of a steel sheet was taken from a portion of 1/2 of the sheet thickness in the plate thickness direction from the surface of the steel sheet, with the plate width direction of the steel sheet as the longitudinal direction, in accordance with JIS Z 2241: 2011. It was carried out using two No. 4 test pieces. The yield strength (YS), tensile strength (TS), and elongation (EL) are the average values (arithmetic mean) of the two test pieces, respectively.

[シャルピー衝撃試験]
シャルピー衝撃試験は、JIS Z 2242:2018に準拠し、3本のVノッチ試験片を用いて行われ、吸収エネルギーが測定された。試験片は、鋼板の表面から板厚方向に板厚の1/2の位置において、圧延方向を長手方向とし、板幅方向に亀裂が伝播するようにVノッチを入れた。試験温度は−196℃である。吸収エネルギー(KV2)は、このようにして測定された3本の試験片の吸収エネルギーの平均値(相加平均)である。
[Charpy impact test]
The Charpy impact test was performed in accordance with JIS Z 2242: 2018 using three V-notch test pieces, and the absorbed energy was measured. The test piece was formed with a V notch at a position of 1/2 of the plate thickness in the plate thickness direction from the surface of the steel plate so that the rolling direction was the longitudinal direction and cracks propagated in the plate width direction. The test temperature is -196 ° C. The absorbed energy (KV 2 ) is the average value (arithmetic mean) of the absorbed energies of the three test pieces measured in this way.

Figure 2020204084
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Figure 2020204084
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Figure 2020204084
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発明例の鋼は、引張強度が800N/mm2以上であり、−196℃におけるシャルピー吸収エネルギーは100J以上である。 The steel of the invention example has a tensile strength of 800 N / mm 2 or more and a Charpy absorption energy at -196 ° C. of 100 J or more.

本発明は化学組成と金属組織とを適切に制御することによって、強度と靭性に優れた鋼板を提供するものである。鋼板としては、3mm程度から200mm程度までの多様な板厚で幅5m程度、長さ50m程度に製造することが可能であり、極めて大型の構造部材として用いることができる。本発明の高強度かつ高靭性の低温用厚鋼板は、陸上のLNG貯蔵タンク、船舶用のLNG貯蔵タンク、液体水素やエタン、ブタン、LPGなどの極低温燃料等の貯蔵タンクに利用できる。また、同様な特性を持つ鋼管、形鋼を製造することもできる。 The present invention provides a steel sheet having excellent strength and toughness by appropriately controlling the chemical composition and the metallographic structure. The steel plate can be manufactured in various thicknesses from about 3 mm to about 200 mm to a width of about 5 m and a length of about 50 m, and can be used as an extremely large structural member. The high-strength and high-toughness low-temperature thick steel sheet of the present invention can be used for land-based LNG storage tanks, marine LNG storage tanks, and storage tanks for cryogenic fuels such as liquid hydrogen, ethane, butane, and LPG. It is also possible to manufacture steel pipes and shaped steels having similar characteristics.

Claims (4)

質量%で、
C:0.03%以上、0.12%以下、
Mn:6.0%以上、13.0%以下、
Ni:1.00%超、5.00%以下、
Si:0%以上、1.50%以下、
Al:0%以上、0.30%以下、
Cu:0%以上、2.00%以下、
Co:0%以上、2.00%以下、
Cr:0%以上、2.00%以下、
Mo:0%以上、2.00%以下、
W:0%以上、2.00%以下、
B:0%以上、0.0100%以下、
Nb:0%以上、0.100%以下、
V:0%以上、0.100%以下、
Ti:0%以上、0.100%以下、
Zr:0%以上、0.100%以下、
Hf:0%以上、0.100%以下、
Ta:0%以上、0.100%以下、
Mg:0%以上、0.0100%以下、
Ca:0%以上、0.0100%以下、及び
REM:0%以上、0.0100%以下
を含有し、
P:0.010%以下、
S:0.0050%以下、
N:0.0100%以下、及び
O:0.0050%以下
であり、残部がFe及び不純物からなり、
金属組織が、体積%で、80%以上のα’マルテンサイト、10%以上、20%以下の残留オーステナイトを含み、残部組織が、存在する場合は、体積%で、5%以下のベイナイト、5%以下のフェライト、10%以下のεマルテンサイトからなり、
前記α’マルテンサイトの円相当直径は0.1μm以上、5.0μm以下であり、
前記残留オーステナイトの円相当直径は0.01μm以上、2.50μm以下であり、
旧オーステナイトの円相当直径は200μm以下であり、かつ、旧オーステナイトのアスペクト比は1以上、50以下であり、
前記残留オーステナイトによる前記旧オーステナイトの粒界占積率は40%以上、100%以下である、鋼板。
By mass%
C: 0.03% or more, 0.12% or less,
Mn: 6.0% or more, 13.0% or less,
Ni: Over 1.00%, 5.00% or less,
Si: 0% or more, 1.50% or less,
Al: 0% or more, 0.30% or less,
Cu: 0% or more, 2.00% or less,
Co: 0% or more, 2.00% or less,
Cr: 0% or more, 2.00% or less,
Mo: 0% or more, 2.00% or less,
W: 0% or more, 2.00% or less,
B: 0% or more, 0.0100% or less,
Nb: 0% or more, 0.100% or less,
V: 0% or more, 0.100% or less,
Ti: 0% or more, 0.100% or less,
Zr: 0% or more, 0.100% or less,
Hf: 0% or more, 0.100% or less,
Ta: 0% or more, 0.100% or less,
Mg: 0% or more, 0.0100% or less,
Ca: 0% or more, 0.0100% or less, and REM: 0% or more, 0.0100% or less,
P: 0.010% or less,
S: 0.0050% or less,
N: 0.0100% or less, O: 0.0050% or less, and the balance consists of Fe and impurities.
The metallic structure contains 80% or more of α'martensite by volume and 10% or more and 20% or less of retained austenite, and if the residual structure is present, 5% or less of bainite by volume. Consists of less than% ferrite and less than 10% ε martensite
The circle-equivalent diameter of the α'martensite is 0.1 μm or more and 5.0 μm or less.
The equivalent circle diameter of the retained austenite is 0.01 μm or more and 2.50 μm or less.
The circle-equivalent diameter of the old austenite is 200 μm or less, and the aspect ratio of the old austenite is 1 or more and 50 or less.
A steel sheet having a grain boundary space occupied by the retained austenite of 40% or more and 100% or less.
前記旧オーステナイトのアスペクト比が4以上、50以下である、請求項1に記載の鋼板。 The steel sheet according to claim 1, wherein the austenite has an aspect ratio of 4 or more and 50 or less. 質量%で、
Cu:0.10%以上、2.00%以下、
Co:0.10%以上、2.00%以下、
Cr:0.10%以上、2.00%以下、
Mo:0.10%以上、2.00%以下、
W:0.10%以上、2.00%以下、
B:0.0002%以上、0.0100%以下、
Nb:0.005%以上、0.100%以下、
V:0.005%以上、0.100%以下、
Ti:0.005%以上、0.100%以下、
Zr:0.005%以上、0.100%以下、
Hf:0.005%以上、0.100%以下、及び
Ta:0.005%以上、0.100%以下
のうち1種又は2種以上を含有する、請求項1又は請求項2に記載の鋼板。
By mass%
Cu: 0.10% or more, 2.00% or less,
Co: 0.10% or more, 2.00% or less,
Cr: 0.10% or more, 2.00% or less,
Mo: 0.10% or more, 2.00% or less,
W: 0.10% or more, 2.00% or less,
B: 0.0002% or more, 0.0100% or less,
Nb: 0.005% or more, 0.100% or less,
V: 0.005% or more, 0.100% or less,
Ti: 0.005% or more, 0.100% or less,
Zr: 0.005% or more, 0.100% or less,
The invention according to claim 1 or 2, wherein Hf: 0.005% or more and 0.100% or less, and Ta: 0.005% or more and 0.100% or less contain one or more of them. Steel plate.
質量%で、
Mg:0.0001%以上、0.0100%以下、
Ca:0.0001%以上、0.0100%以下、及び
REM:0.0001%以上、0.0100%以下
のうち1種又は2種以上を含有する、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の鋼板。
By mass%
Mg: 0.0001% or more, 0.0100% or less,
Any one of claims 1 to 3, which contains one or more of Ca: 0.0001% or more and 0.0100% or less, and REM: 0.0001% or more and 0.0100% or less. The steel plate according to item 1.
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