JP2020507007A - 主成分としてベイナイトのミクロ組織を有する複合相鋼からなる熱延平鋼生産物およびかかる平鋼生産物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
C:0.01-0.1%、
Si:0.1-0.45%、
Mn:1-2.5%、
Al:0.005-0.05%、
Cr:0.5-1%、
Mo:0.05-0.15%、
Nb:0.01-0.1%、
Ti:0.05-0.2%、
N:0.001-0.009%、
P:0.02%未満、
S:0.005%未満、
Cu:0.1%まで
Mg:0.0005%まで、
O:0.01%まで、
各場合において随意に、以下の規定(following stipulation)を伴う群「Ni、B、V、Ca、Zr、Ta、W、REM、Co」からの一の元素または複数の元素
Ni:1%まで
B:0.005%まで
V:0.3%まで
Ca:0.0005-0.005%、
Zr、Ta、W:合計で2%まで、
REM:0.0005-0.05%、
Co:1%まで、
および残余として鉄および製造関連の不可避不純物
からなり、
そこでTi、Nb、N、CおよびSの複合相鋼の含量は以下の条件:
(1)%Ti>(48/14)%N+(48/32)%S
(2)%Nb <(93/12)%C+(45/14)%N+(45/32)%S
そこでは、%Ti:それぞれのTi含量、
%Nb:それぞれのNb含量、
%N:それぞれのN含量、
%C:それぞれのC含量、
%S:それぞれのS含量で、そこで%Sはまた「0」であることができる
を満たす。
%Ti>(48/14)%N +(48/32)%S
を用い、本発明による鋼のTi含量%Ti、N含量%NおよびS含量%Sは、TiNによるベイナイト変態のための核形成部位の十分な形成および最適化された微細な粒状性(粒度とも言う)が溶接後に保証されるように互いに関連して設定する。
本発明による鋼のNb含量%Nb、C含量%C、N含量%NおよびS含量%Sは、最適化された微細な粒状性が十分な数の核形成部位を形成すること、および以前に発生したTiによるNの結合を考慮に入れたNb(C, N)の形成による最適化された強度によって達成されるように互いに適合される。これは次の関係によって表すことができる。
%Nb<(93/12)%C+[(93/14)%N-(48/14)%N]+(45/32)%S
それは次に条件(2)
%Nb<(93/12)%C+(45/14)%N+(45/32)%S
を与える。
(3)HvB=-323+185%C+330%Si+153%Mn+65%Ni+144%Cr+191%Mo+(89+53%C-55%Si-22%Mn-10%Ni-20%Cr-33%Mo)*ln dT/dt
および、以下の式に従って算出される、平鋼生産物の理論上の合計硬度Hv
(4)Hv=XM*HvM+XB*HvB+XF*HvF
について、以下が適用されるようにされる:
|(Hv-HvB)/Hv|≦5%
次式に従って算出される、平鋼生産物の構造において含まれる可能性があるマルテンサイトの理論上の硬度HvMを有し
(5)HvM=127+949%C+27%Si+11%Mn+8%Ni+16%Cr+21*ln dT/dt
および次式に従って算出される、平鋼生産物の構造において含まれる可能性があるフェライトHvFの理論上の硬度HvFを有し
(6)HvF=42+223%C+53%Si+30%Mn+12.6%Ni+7%Cr+19%Mo+(10-19%Si+4%Ni+8%Cr-130%V)*ln dT/dt
「%C」はそれぞれのC含量を指定し、「%Si」はそれぞれのSi含量、「%Mn」はそれぞれのMn含量、「%Ni」はそれぞれのNi含量、「%Cr」はそれぞれのCr含量、「%Mo」はそれぞれMo含量および「%V」はそれぞれのV含量であり、複合相鋼のもので、それぞれの場合に重量%で示され、「ln dT/dt」はいわゆる「t 8/5冷却速度」、すなわち、冷却速度の自然対数であり、そこで、冷却中に800-500℃の温度範囲を通過し、K/sにおいて示され、「XM」はマルテンサイトの割合、「XB」はベイナイトの割合、および「XF」はフェライトの割合で、平鋼生産物の構造のもので、いずれの場合にも面積%で示される。
(3)HvB=-323+185%C+330%Si+153%Mn+65%Ni+144%Cr+191%Mo+(89+53%C-55%Si-22%Mn-10%Ni-20%Cr-33%Mo)*ln dT/dt
および次の式に従って算出される、平鋼生産物のミクロ組織において含まれるフェライトの理論上の硬度HvF
(6)HvF=42+223%C+53%Si+30%Mn+12.6%Ni+7%Cr+19%Mo+(10-19%Si+4%Ni+8%Cr-130%V)*ln dT/dt
について、以下が適用される場合である:
|(HvB-HvF)/HvF|≦35%
「%C」はそれぞれのC含量を指定し、「%Si」はそれぞれのSi含量、「%Mn」はそれぞれのMn含量、「%Ni」はそれぞれのNi含量、「%Cr」はそれぞれのCr含量を示し、MoはそれぞれのMo含量および「%V」はそれぞれのV含量であり、複合相鋼のもので、それぞれの場合において重量%で示され、および「ln dT/dt」はいわゆる「t 8/5冷却速度」の自然対数で、K/sにおいて示される。
a)(重量%で)C:0.01-0.1%、Si:0.1-0.45%、Mn:1-2.5%、Al:0.005-0.05%、Cr:0.5-1%、Mo:0.05-0.15%、Nb:0.01-0.1%、Ti:0.05-0.2%、N:0.001-0.009%、P:0.02%未満、S:0.005%未満、Cu:0.1%まで、Mg:0.0005%まで、O:0.01%まで、およびそれぞれの場合において随意に群「Ni、B、V、Ca、Zr、Ta、W、REM、Co」から一の元素または複数の元素、および残余として鉄および不可避不純物が含まれる、鋼を溶融することであり、そこでは、群「Ni、B、V、Ca、Zr、Ta、W、REM」の随意に加えられる元素の含量について、Ni含量は1%までであり、B含量は0.005%までであり、V含量は0.3%までであり、Ca含量は0.0005-0.005%までであり、Zr、TaおよびWの含量は合計で2%までであり、REMの含量は0.0005-0.05%であり、およびCoの含量は1%までであることがあてはまり、およびそこでは、Ti、Nb、N、CおよびSの複合相鋼の含量は以下の条件を満たし:
(1)%Ti>(48/14)%N+(48/32)%S
(2)%Nb<(93/12)%C+(45/14)%N+(45/32)%S
そこでは、%Ti:それぞれのTi含量、
%Nb:それぞれのNb含量、
%N:それぞれのN含量、
%C:それぞれのC含量、
%S:それぞれのS含量で、そこで、%Sはまた「0」であることもでき;
b)中間生成物を形成するために溶融物をキャスティングすること;
c)中間生成物を1100-1300℃の予熱温度に加熱すること;
d)熱延ストリップを形成するために中間生成物を熱延すること;
-そこで、熱延の開始時の中間生成物の圧延開始温度WATは1000-1250℃であり、および完成した熱延ストリップの圧延最終温度WETは800-950℃であり、および
-そこで、熱延は、少なくとも1.5の縮小比(reduction ratio)d0/d1を有する温度範囲RLT-RSTにおいて行われ、
-そこで、圧延の開始に先立ち熱延ストリップの出発厚さd0は温度範囲RLT-RST内にあり(is in the temperature range)、d0と共に指定され、および圧延後の熱延ストリップの厚さは温度範囲RLT-RSTにおいてd1と共に指定され、および
-そこで
縮小比d0/d1が≦2である場合において、温度はRLT=Tnr+50℃であり、
縮小比d0/d1が>2である場合において、温度はRLT=Tnr+100℃であり、
縮小比d0/d1が≧2である場合において、温度はRST=Tnr-50°Cであり、
縮小比d0/d1が<2である場合において、温度はRST=Tnr-100℃であり、
および未再結晶(non-recrystallisation)温度はTnrと共に指定され、および以下のように算出され:
(7)Tnr[℃]=174*log{%Nb*(%C+12/14%N)}+1444
そこで、%Nb:それぞれのNb含量、
%C:それぞれのC含量、
%N:それぞれのN含量;
e)完成熱延ホットストリップ(finish hot rolled hot strip)を、15K/sよりも速い冷却速度により350-600℃のコイリング温度(coiling temperature、巻取り温度)に冷却すること;
f)コイリング温度HTまで冷却されたホットストリップ(熱延鋼板と言うこともある)を、コイルを形成するために巻き取ること、およびホットストリップをコイルにおいて冷却すること
である。
(8)Bs=830-270%C-37%Ni-90%Mn-70%Cr-83%Mo、
そこで、%C=それぞれのC含量、
%Ni=それぞれのNi含量、
%Mn=それぞれのMn含量、
%Cr=それぞれのCr含量、
%Mo=鋼のそれぞれのMo含量で、鋼のもの、
厚さが3mmの金属シートの場合、縮小比d0/d1ges、縮小比d0/d1Tnr、冷却速度t8/5およびコイリング温度HTである。
Claims (15)
- 複合相鋼から作成された熱延平鋼生産物であって、
-平鋼生産物は、少なくとも60%の穴拡がり、少なくとも660MPaの降伏強度Rp0.2、少なくとも760MPaの引張強度Rmおよび少なくとも10%の破断点伸びA80をもち、
-そこで複合相鋼は次のもの(重量%にて)
C:0.01-0.1%、
Si:0.1-0.45%、
Mn:1-2.5%、
Al:0.005-0.05%、
Cr:0.5-1%、
Mo:0.05-0.15%、
Nb:0.01-0.1%、
Ti:0.05-0.2%、
N:0.001-0.009%、
P:0.02%未満、
S:0.005%未満、
Cu:0.1%まで
Mg:0.0005%まで、
O:0.01%まで、
各場合において随意に、以下の規定を伴う群「Ni、B、V、Ca、Zr、Ta、W、REM、Co」からの一の元素または複数の元素
Ni:1%まで
B:0.005%まで
V:0.3%まで
Ca:0.0005-0.005%、
Zr、Ta、W:合計で2%まで、
REM:0.0005-0.05%、
Co:1%まで、
および残余として鉄および製造関連の不可避不純物
からなり、
-そこでTi、Nb、N、CおよびSの複合相鋼の含量は以下の条件:
(1)%Ti>(48/14)%N+(48/32)%S
(2)%Nb <(93/12)%C+(45/14)%N+(45/32)%S
そこでは、%Ti:それぞれのTi含量、
%Nb:それぞれのNb含量、
%N:それぞれのN含量、
%C:それぞれのC含量、
%S:それぞれのS含量で、そこで%Sはまた「0」であることもできる
を満たし、および
-そこで平鋼生産物のミクロ組織は、少なくとも80面積%のベイナイト、15面積%未満のフェライト、15面積%未満のマルテンサイト、5面積%未満のセメンタイトおよび5容量%未満の残留オーステナイトからなる、平鋼生産物。 - %Ti/%N>3.42は本発明に従う鋼のTi含量%TiおよびN含量%Nによって形成される比率%Ti/%Nに適用されることを特徴とする、請求項1に記載の平鋼生産物。
- 次の式
(3)HvB=-323+185%C+330%Si+153%Mn+65%Ni+144%Cr+191%Mo+(89+53%C-55%Si-22%Mn-10%Ni-20%Cr-33%Mo)*ln dT/dt
に従って算出される、平鋼生産物のミクロ組織において含まれるベイナイトの理論上の硬度HvB、
および、次の式
(4)Hv=XM*HvM+XB*HvB+XF*HvF
に従って算出される、平鋼生産物の理論上の合計硬度Hvについて
以下:
|(Hv-HvB)/Hv|≦5%
が適用され、
そこで
(5)HvM=127+949%C+27%Si+11%Mn+8%Ni+16%Cr+21*In dT/dt
(6)HvF=42+223%C+53%Si+30%Mn+12.6%Ni+7%Cr+19%Mo+(10-19%Si+4%Ni+8%Cr-130%V)*ln dT/dt
%C:複合相鋼のそれぞれのC含量;
%Si:複合相鋼のそれぞれのSi含量;
%Mn:複合相鋼のそれぞれのMn含量;
%Ni:複合相鋼のそれぞれのNi含量;
%Cr:複合相鋼のそれぞれのCr含量;
%Mo:複合相鋼のそれぞれのMo含量;
%V:複合相鋼のそれぞれのV含量;
ln dT/dt:K/sにおいてt 8/5冷却速度の自然対数
XM:面積%において平鋼生産物のミクロ組織のマルテンサイトの割合、
XB:面積%において平鋼生産物のミクロ組織のベイナイトの割合、
XF:面積%において平鋼生産物のミクロ組織のフェライトの割合
であることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に記載の平鋼生産物。 - 平鋼生産物のミクロ組織においてフェライトが存在する場合に、次の式
(3)HvB=-323+185%C+330%Si+153%Mn+65%Ni+144%Cr+191%Mo+(89+53%C-55%Si-22%Mn-10%Ni-20%Cr-33%Mo)*ln dT/dt
に従って算出される、平鋼生産物のミクロ組織において含まれるベイナイトの理論上の硬度HvB、
および、次の式
(6)HvF=42+223%C+53%Si+30%Mn+12.6%Ni+7%Cr+19%Mo+(10-19%Si+4%Ni+8%Cr-130%V)*ln dT/dt
に従って算出される、平鋼生産物のミクロ組織において含まれるフェライトの理論上の硬度HvFについて
以下:
|(HvB-HvF)/HvF|≦35%
が適用され、
そこで、%C:複合相鋼のそれぞれのC含量;
%Si:複合相鋼のそれぞれのSi含量;
%Mn:複合相鋼のそれぞれのMn含量;
%Ni:複合相鋼のそれぞれのNi含量;
%Cr:複合相鋼のそれぞれのCr含量;
%Mo:複合相鋼のそれぞれのMo含量;
%V:複合相鋼のそれぞれのV含量;
ln dT/dt:K/sにおいてt 8/5の冷却速度
であることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に記載の平鋼生産物。 - そのC含量は少なくとも0.04重量%または多くて0.06重量%であることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に記載の平鋼生産物。
- そのCr含量は少なくとも0.6重量%または多くて0.8重量%であることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に記載の平鋼生産物。
- そのNb含量は少なくとも0.045重量%または多くて0.06重量%であることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に記載の平鋼生産物。
- そのTi含量は少なくとも0.1重量%または多くて0.13重量%に限されることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に記載の平鋼生産物。
- 溶融めっきによって適用されるZn系金属保護被覆を備えることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に記載の平鋼生産物。
- 先行する請求項のいずれか一項に従って提供される平鋼生産物を製造するために、以下の作業ステップ:
a)(重量%にて)C:0.01-0.1%、Si:0.1-0.45%、Mn:1-2.5%、Al:0.005-0.05%、Cr:0.5-1%、Mo:0.05-0.15%、Nb:0.01-0.1%、Ti:0.05-0.2%、N:0.001-0.009%、P:0.02%未満、S:0.005%未満、Cu:0.1%まで、Mg:0.0005%まで、O:0.01%まで、ならびに随意に群「Ni、B、V、Ca、Zr、Ta、W、REM、Co」からの一の元素または複数の元素、ならびに残余として鉄および不可避不純物を含む、鋼を溶融することであり、そこでは、群「Ni、B、V、Ca、Zr、Ta、W、REM」の随意に加えられる元素の含量について、Ni含量は1%までであり、B含量は0.005%までであり、V含量は0.3%までであり、Ca含量は0.0005-0.005%までであり、Zr、TaおよびWの含量は合計で2%までであり、REMの含量は0.0005-0.05%であり、およびCoの含量は1%までであることがあてはまり、およびそこでは、Ti、Nb、N、CおよびSの複合相鋼の含量は以下の条件:
(1)%Ti>(48/14)%N+(48/32)%S
(2)%Nb <(93/12)%C+(45/14)%N+(45/32)%S
を満たし、
そこでは、%Ti:それぞれのTi含量、
%Nb:それぞれのNb含量、
%N:それぞれのN含量、
%C:それぞれのC含量、
%S:それぞれのS含量で、そこで、%Sはまた「0」であることもでき;
b)中間生産物を形成するために溶融物をキャスティングすること;
c)中間生産物を1100-1300℃の予熱温度に加熱すること;
d)熱延ストリップを形成するために中間生産物を熱延することであり、
-そこで、熱延の開始時の中間生産物の圧延開始温度WATは1000-1250℃であり、および完成した熱延ストリップの圧延最終温度WETは800-950℃であり、および
-そこで、熱延は、少なくとも1.5の縮小比d0/d1を有する温度範囲RLT-RSTにおいて行われ、
-そこでは、圧延の開始に先立ち熱延ストリップの出発厚さd0は温度範囲RLT-RSTにおいてd0と共に指定され、および圧延後の熱延ストリップの厚さは温度範囲RLT-RSTにおいてd1と共に指定され、および
-そこで
縮小比d0/d1が≦2である場合において、温度はRLT=Tnr+50℃であり、
縮小比d0/d1が>2である場合において、温度はRLT=Tnr+100℃であり、
縮小比d0/d1が≧2である場合において、温度はRST=Tnr-50°Cであり、
縮小比d0/d1が<2である場合において、温度はRST=Tnr-100℃であり、
および未再結晶温度はTnrと共に指定され、および(andis)以下のように算出され:
(7)Tnr[℃]=174*log{%Nb*(%C+12/14%N)}+1444
そこで、%Nb:それぞれのNb含量、
%C:それぞれのC含量、
%N:それぞれのN含量であり;
e)完成した(finished)熱延ホットストリップを、15K/sよりも速い冷却速度により350-600℃のコイリング温度に冷却すること;
f)コイリング温度HTまで冷却されたホットストリップを、コイルを形成するために巻き取ること、およびホットストリップをコイルにおいて冷却すること
を含む、方法。 - 作業ステップd)において、温度範囲RLT-RSTにおいて圧延するとき縮小比d0/d1は少なくとも2であることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 温度範囲RLT-RSTにおいて圧延することによって作業ステップd)で全体的に達成される縮小比d0/d1は少なくとも6であることを特徴とする、請求項11に記載の方法。
- 作業ステップe)において、冷却速度は25K/sよりも速いことを特徴とする、請求項10または11のいずれか一項に記載の方法。
- 熱延最終温度WETが870℃未満である場合において、コイリング温度HTは350-460℃であることを特徴とする、請求項10ないし12のいずれか一項に記載の方法。
- 熱延最終温度WETが少なくとも870℃である場合において、コイリング温度HTは350-550℃であることを特徴とする、請求項10ないし12のいずれか一項に記載の方法。
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