JP2021105197A - Steel - Google Patents

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藤原 知哉
Tomoya Fujiwara
知哉 藤原
夏実 大浦
Natsumi Oura
夏実 大浦
顕吾 畑
Kengo Hata
顕吾 畑
ひとみ 西畑
Hitomi Nishihata
ひとみ 西畑
里奈 藤村
Rina Fujimura
里奈 藤村
河野 佳織
Yoshiori Kono
佳織 河野
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Abstract

To provide a steel that excels in strength and ductility and has an ultrafine structure.SOLUTION: A steel has a chemical composition consisting of, in mass%, C: 0.001-0.9%, Si: 0.01-2.5%, Mn: 0.01-6.0%, P: 0.10% or less, S: 0.030% or less, Al: 0.001-2.5%, N: 0.010% or less, Ni: 0-10.0%, Cu: 0-1.5%, Cr: 0-5.0%, Ti: 0-0.5%, Nb: 0-0.5%, V: 0-0.5%, Mo: 0-1.5%, W: 0-0.8%, B: 0-0.005%, Co: 0-0.5%, Ca: 0-0.01%, Mg: 0-0.01%, REM: 0-0.01%, with the balance being Fe an impurities. The metallographic structure includes martensite of 90.0% or more in vol.%, the old γ grain size is 10.0 μm or less, the number fraction of cementite grains in martensite lath is 90% or more relative to the total number fraction of cementite grains in the steel, and an average minor axis length of the cementite grains in the martensite lath is 15 nm or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、鋼材に係り、特に、超微細組織を有する鋼材に関する。 The present invention relates to steel materials, and more particularly to steel materials having an ultrafine structure.

鋼の組織が微細になるほど、強度および延性のいずれもが向上することが知られている。そのため、これまでに、超微細組織を有する鋼を得るための研究が数多くなされてきた。 It is known that the finer the structure of steel, the better both strength and ductility. Therefore, many studies have been conducted to obtain steel having a hyperfine structure.

例えば、特許文献1には、旧オーステナイト粒の平均粒径が12μm以下かつ最大粒径が平均粒径の4倍以下である機械構造用部品が開示されている。また、特許文献2には、旧オーステナイト結晶粒径が1000nm以下であり、ブロックの平均厚みが200nm以下の焼戻しマルテンサイト組織からなる、ばね鋼およびばねが開示されている。さらに、特許文献3には、マルテンサイトのパケットの平均径またはマルテンサイトを生成する前の旧オーステナイト粒の平均径が5μm以下であるマルテンサイトを主体とした組織からなる、加工性に富んだ微細粒マルテンサイト鋼材が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a mechanical structural component having an average particle size of 12 μm or less and a maximum particle size of 4 times or less of the average particle size of the former austenite grains. Further, Patent Document 2 discloses a spring steel and a spring having a tempered martensite structure having a former austenite crystal grain size of 1000 nm or less and an average block thickness of 200 nm or less. Further, Patent Document 3 describes a highly workable fine structure composed mainly of martensite in which the average diameter of martensite packets or the average diameter of former austenite grains before forming martensite is 5 μm or less. Granular martensite steel is disclosed.

特開2006−52459号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-52459 特開2016−113671号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-113671 特開平2−310338号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-310338

特許文献1では、微細なベイナイト組織および/または微細なマルテンサイト組織を含有する鋼材を素材として、昇温速度400℃/s以上かつ到達温度1000℃以下の高周波加熱を施すこととしている。 In Patent Document 1, a steel material containing a fine bainite structure and / or a fine martensite structure is used as a material, and high-frequency heating is performed at a heating rate of 400 ° C./s or higher and an ultimate temperature of 1000 ° C. or lower.

また、特許文献2では、等軸フェライトおよび球状セメンタイトの二相組織を有するばね鋼を素材として、昇温速度25℃/s以上でAc点以上まで加熱し、加熱温度に到達して0〜2s以内に急冷することとしている。さらに、特許文献3では、低温相組織に塑性加工を加えながら温度を上げて変態点を超えさせる処理を施すこととしている。 Further, in Patent Document 2, using a spring steel having a two-phase structure of equiaxed ferrite and spherical cementite as a material, it is heated to 3 points or more of Ac at a heating rate of 25 ° C./s or more, and reaches the heating temperature of 0 to 0. It is supposed to be rapidly cooled within 2 seconds. Further, in Patent Document 3, it is defined that the low temperature phase structure is subjected to a process of raising the temperature to exceed the transformation point while performing plastic working.

しかしながら、本発明者らのその後の研究開発の結果、これらの従来技術では、超微細な組織が得られたとしても、強度および延性等の特性が優れない場合があることを見出した。従来の技術においては、超微細組織を有する鋼を得る上で、改良の余地が残されている。 However, as a result of subsequent research and development by the present inventors, it has been found that in these conventional techniques, even if an ultrafine structure is obtained, properties such as strength and ductility may not be excellent. In the conventional technique, there is room for improvement in obtaining a steel having an ultrafine structure.

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、強度および延性に優れた超微細組織を有する鋼材を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a steel material having an ultrafine structure having excellent strength and ductility.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、下記の鋼材を要旨とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and the following steel materials are the gist of the present invention.

(1)鋼材であって、
化学組成が、質量%で、
C:0.001〜0.9%、
Si:0.01〜2.5%、
Mn:0.01〜6.0%、
P:0.10%以下、
S:0.030%以下、
Al:0.001〜2.5%、
N:0.010%以下、
Ni:0〜10.0%、
Cu:0〜1.5%、
Cr:0〜5.0%、
Ti:0〜0.5%、
Nb:0〜0.5%、
V:0〜0.5%、
Mo:0〜1.5%、
W:0〜0.8%、
B:0〜0.005%、
Co:0〜0.5%、
Ca:0〜0.01%、
Mg:0〜0.01%、
REM:0〜0.01%、
残部:Feおよび不純物であり、
金属組織が、体積%で、90.0%以上のマルテンサイトを含み、
旧オーステナイト粒径が10.0μm以下であり、
マルテンサイトラス内に存在するセメンタイト粒の個数分率が、前記鋼材中のセメンタイト粒の総個数分率に対して90%以上であり、かつ、
マルテンサイトラス内に存在する前記セメンタイト粒の短軸長さの平均値が15nm以下である、
鋼材。
(1) It is a steel material
The chemical composition is mass%,
C: 0.001 to 0.9%,
Si: 0.01-2.5%,
Mn: 0.01-6.0%,
P: 0.10% or less,
S: 0.030% or less,
Al: 0.001-2.5%,
N: 0.010% or less,
Ni: 0-10.0%,
Cu: 0-1.5%,
Cr: 0-5.0%,
Ti: 0-0.5%,
Nb: 0-0.5%,
V: 0-0.5%,
Mo: 0-1.5%,
W: 0-0.8%,
B: 0 to 0.005%,
Co: 0-0.5%,
Ca: 0-0.01%,
Mg: 0-0.01%,
REM: 0-0.01%,
Remaining: Fe and impurities,
The metallic structure contains 90.0% or more martensite by volume and contains 90.0% or more of martensite.
The old austenite particle size is 10.0 μm or less,
The number fraction of cementite grains present in the martensite truss is 90% or more with respect to the total number fraction of cementite grains in the steel material, and
The average value of the minor axis lengths of the cementite grains present in the martensite truss is 15 nm or less.
Steel material.

(2)前記化学組成が、質量%で、
Ni:0.01〜10.0%、
Cu:0.01〜1.5%、および
Cr:0.01〜5.0%、
から選択される1種以上を含有する、
上記(1)に記載の鋼材。
(2) The chemical composition is mass%.
Ni: 0.01 to 10.0%,
Cu: 0.01-1.5%, and Cr: 0.01-5.0%,
Contains one or more selected from,
The steel material according to (1) above.

(3)前記化学組成が、質量%で、
Ti:0.003〜0.5%、
Nb:0.003〜0.5%、
V:0.005〜0.5%、
Mo:0.01〜1.5%、
W:0.005〜0.8%、
B:0.0001〜0.005%、および
Co:0.01〜0.5%、
から選択される1種以上を含有する、
上記(1)または(2)に記載の鋼材。
(3) The chemical composition is mass%.
Ti: 0.003 to 0.5%,
Nb: 0.003 to 0.5%,
V: 0.005-0.5%,
Mo: 0.01-1.5%,
W: 0.005-0.8%,
B: 0.0001 to 0.005%, and Co: 0.01 to 0.5%,
Contains one or more selected from,
The steel material according to (1) or (2) above.

(4)前記化学組成が、質量%で、
Ca:0.0001〜0.01%、
Mg:0.0001〜0.01%、および
REM:0.0001〜0.01%、
から選択される1種以上を含有する、
上記(1)から(3)までのいずれかに記載の鋼材。
(4) The chemical composition is mass%.
Ca: 0.0001-0.01%,
Mg: 0.0001 to 0.01%, and REM: 0.0001 to 0.01%,
Contains one or more selected from,
The steel material according to any one of (1) to (3) above.

(5)下記(i)式で定義されるCeqが0.10〜1.00である、上記(1)から(4)までのいずれかに記載の鋼材。
Ceq=C+1/24Si+1/6Mn+1/40Ni+1/5Cr+1/4Mo+1/14V ・・・(i)
但し、上記式中の元素記号は、鋼材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表し、含有されない場合は0を代入するものとする。
(5) The steel material according to any one of (1) to (4) above, wherein the Ceq defined by the following formula (i) is 0.10 to 1.00.
Ceq = C + 1 / 24Si + 1 / 6Mn + 1 / 40Ni + 1 / 5Cr + 1 / 4Mo + 1 / 14V ... (i)
However, the element symbol in the above formula represents the content (mass%) of each element contained in the steel material, and if it is not contained, 0 is substituted.

本発明によれば、旧オーステナイト粒径が10.0μm以下の超微細組織を有し、強度および延性に優れる鋼材を得ることが可能になる。 According to the present invention, it is possible to obtain a steel material having an ultrafine structure having an old austenite particle size of 10.0 μm or less and having excellent strength and ductility.

本発明者らは、超微細組織を有し、かつ、強度および延性に優れる鋼材を得るための方法について鋭意検討を行った結果、以下の知見を得るに至った。 As a result of diligent studies on a method for obtaining a steel material having an ultrafine structure and excellent strength and ductility, the present inventors have obtained the following findings.

(a)鋼素材を超急速加熱し、一気にオーステナイト単相域まで加熱することで超微細なオーステナイト粒が得られる。 (A) Ultra-fine austenite grains can be obtained by ultra-rapidly heating the steel material and heating it to the austenite single-phase region at once.

(b)超急速加熱を行う前の鋼素材の組織の違いによって、加熱後の微細度合が大きく変わる。鋼素材には、金属組織中にオーステナイトの核生成サイトが多数存在する鋼を用いる必要がある。具体的には、マルテンサイト、ベイナイト、冷間加工されたマルテンサイト、および冷間加工されたベイナイトからなる鋼を素材として用いるのが望ましい。 (B) The degree of fineness after heating changes greatly depending on the structure of the steel material before ultra-rapid heating. As the steel material, it is necessary to use steel in which a large number of austenite nucleation sites are present in the metallographic structure. Specifically, it is desirable to use steel composed of martensite, bainite, cold-worked martensite, and cold-worked bainite as a material.

(c)生成した超微細オーステナイト粒は、高温状態では粒界の移動により粗大な粒に成長しやすい。そのため、超急速加熱後、速やかに急冷することが望ましい。 (C) The produced ultrafine austenite grains tend to grow into coarse grains due to the movement of grain boundaries in a high temperature state. Therefore, it is desirable to quickly quench after ultra-rapid heating.

(d)一方、上記鋼素材の組織の境界等には、製造過程で生成した球状のセメンタイト粒が析出している。そのため、鋼素材を超急速加熱直後に急冷すると、セメンタイト粒は十分に固溶できずに鋼材中に残る。このようにして鋼材の組織の境界等に残ったセメンタイト粒は、鋼材の破壊の起点となる。 (D) On the other hand, spherical cementite grains produced in the manufacturing process are precipitated at the boundary of the structure of the steel material. Therefore, when the steel material is rapidly cooled immediately after ultra-rapid heating, the cementite grains cannot be sufficiently solid-solved and remain in the steel material. The cementite grains remaining at the boundary of the structure of the steel material in this way serve as the starting point of fracture of the steel material.

(e)したがって、超急速加熱後、適切な時間保持し、超微細組織を維持したまま、組織の境界等に析出したセメンタイト粒を十分に固溶した後に急冷する。その結果、組織の境界等におけるセメンタイト粒の残存を抑制できる。なお、冷却工程でマルテンサイトが自己焼戻しを受けて焼戻しマルテンサイトとなり、当該焼戻しマルテンサイト中にセメンタイト粒が析出する場合がある。しかし、この際に析出するセメンタイト粒を、ラス内に微細分散させることができれば、破壊の起点とならない。これにより、鋼材の強度を維持しつつ、延性を向上させることが可能となる。 (E) Therefore, after ultra-rapid heating, the cementite granules precipitated at the boundary of the tissue are sufficiently solid-solved and then rapidly cooled while being held for an appropriate time and maintaining the hyperfine structure. As a result, the residual cementite grains can be suppressed at the boundary of the tissue or the like. In the cooling step, martensite undergoes self-tempering to become tempered martensite, and cementite grains may precipitate in the tempered martensite. However, if the cementite particles precipitated at this time can be finely dispersed in the lath, it will not be the starting point of fracture. This makes it possible to improve ductility while maintaining the strength of the steel material.

ここで、組織の境界等とは、マルテンサイト組織の旧オーステナイト粒界、および旧オーステナイト粒の下部組織である、パケット、ブロック、ラス等の境界を意味する。 Here, the tissue boundary and the like mean the boundary of the former austenite grain boundary of the martensite structure and the boundary of packets, blocks, laths and the like which are the substructures of the former austenite grain.

(f)超微細オーステナイト粒の成長粗大化を防止するため、変態温度を低くすることも有効である。粒界の移動は原子の拡散によるものであるため、温度を下げて拡散速度を小さくすれば、微細な粒のまま維持することが可能になる。 (F) It is also effective to lower the transformation temperature in order to prevent the growth and coarsening of the ultrafine austenite grains. Since the movement of grain boundaries is due to the diffusion of atoms, it is possible to maintain fine grains by lowering the temperature and reducing the diffusion rate.

(g)Mn等の含有量を調整することによって、鋼素材の変態温度を低下させることが可能になる。 (G) By adjusting the content of Mn and the like, it becomes possible to lower the transformation temperature of the steel material.

本発明は、上記の知見を基礎としてなされたものである。以下、本発明の各要件について詳しく説明する。 The present invention has been made on the basis of the above findings. Hereinafter, each requirement of the present invention will be described in detail.

(A)化学組成
各元素の限定理由は下記のとおりである。なお、以下の説明において含有量についての「%」は、「質量%」を意味する。
(A) Chemical composition The reasons for limiting each element are as follows. In the following description, "%" for the content means "mass%".

C:0.001〜0.9%
Cは鋼材の強度を向上させる元素である。C含有量は鋼材の要求される特性に応じて選定され、0.001%以上とする必要がある。一方、C含有量が0.9%を超えると、強度と延性または強度と靱性とのアンバランスが生じる。そのため、C含有量は0.001〜0.9%とする。C含有量は0.010%以上であるのが好ましい。また、C含有量は0.3%未満であるのが好ましく、0.2%以下であるのがより好ましい。
C: 0.001 to 0.9%
C is an element that improves the strength of steel materials. The C content is selected according to the required characteristics of the steel material and needs to be 0.001% or more. On the other hand, when the C content exceeds 0.9%, an imbalance between strength and ductility or strength and toughness occurs. Therefore, the C content is set to 0.001 to 0.9%. The C content is preferably 0.010% or more. The C content is preferably less than 0.3%, more preferably 0.2% or less.

Si:0.01〜2.5%
Siはフェライト相へ分配される元素であって、超微細オーステナイト組織の成長粗大化を抑制するには脱酸のために含有させる必要がある。一方、Si含有量が2.5%を超えると、熱間加工性が劣化して圧延時に割れやすくなる。そのため、Si含有量は0.01〜2.5%とする。Si含有量は0.05%以上であるのが好ましく、0.10%以上であるのがより好ましい。また、Si含有量は、2.0%以下であるのが好ましく、1.5%以下であるのがより好ましく、1.0%以下であるのがさらに好ましい。
Si: 0.01-2.5%
Si is an element distributed to the ferrite phase and needs to be contained for deoxidation in order to suppress the growth coarsening of the hyperfine austenite structure. On the other hand, if the Si content exceeds 2.5%, the hot workability deteriorates and it becomes easy to crack during rolling. Therefore, the Si content is set to 0.01 to 2.5%. The Si content is preferably 0.05% or more, more preferably 0.10% or more. The Si content is preferably 2.0% or less, more preferably 1.5% or less, and even more preferably 1.0% or less.

Mn:0.01〜6.0%
MnはA変態点を低下させてオーステナイト生成温度域を低くしてオーステナイト相の成長粗大化速度を低くするのに有効であり、かつMnはオーステナイト相へ分配される元素である。また、残留オーステナイトを活用したい場合には有効な元素となる。超微細オーステナイト組織の成長粗大化を抑制するには、Mnを0.01%以上含有させる必要がある。一方、Mn含有量が6.0%を超えると、粒成長の抑制効果が飽和してくる。そのため、Mn含有量は0.01〜6.0%とする。Mn含有量は0.10%以上であるのが好ましく、0.50%以上であるのがより好ましい。また、Mn含有量は3.0%以下であるのが好ましく、2.0%以下であるのがより好ましい。
Mn: 0.01-6.0%
Mn is effective to reduce the growth coarsening rate of the austenite phase to lower the austenite-forming temperature range by lowering the A 1 transformation point, and Mn is an element which is distributed to the austenite phase. In addition, it is an effective element when it is desired to utilize retained austenite. In order to suppress the growth coarsening of the hyperfine austenite structure, it is necessary to contain Mn in an amount of 0.01% or more. On the other hand, when the Mn content exceeds 6.0%, the effect of suppressing grain growth becomes saturated. Therefore, the Mn content is set to 0.01 to 6.0%. The Mn content is preferably 0.10% or more, and more preferably 0.50% or more. The Mn content is preferably 3.0% or less, more preferably 2.0% or less.

P:0.10%以下
Pは、一般に不純物として含有される元素であるが、固溶強化により強度を高める効果を有する元素でもある。したがって、Pを積極的に含有させてもよい。しかし、Pは偏析し易い元素であり、その含有量が0.10%を超えると、粒界偏析に起因する成形性および靱性の低下が顕著となる。したがって、P含有量は0.10%以下とする。P含有量は0.050%以下であるのが好ましく、0.030%以下であるのがより好ましく、0.020%以下であるのがさらに好ましい。P含有量の下限は特に規定する必要はないが、上記の効果を得たい場合には、0.001%以上とすることが好ましい。
P: 0.10% or less P is an element generally contained as an impurity, but it is also an element having an effect of increasing the strength by strengthening the solid solution. Therefore, P may be positively contained. However, P is an element that is easily segregated, and when its content exceeds 0.10%, the moldability and toughness are significantly reduced due to grain boundary segregation. Therefore, the P content is set to 0.10% or less. The P content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less. The lower limit of the P content does not need to be specified in particular, but when the above effect is desired, it is preferably 0.001% or more.

S:0.030%以下
Sは、不純物として含有される元素であり、鋼中に硫化物系介在物を形成して鋼板の成形性を低下させる。S含有量が0.030%を超えると、成形性の低下が著しくなる。したがって、S含有量は0.030%以下とする。S含有量は0.010%以下であるのが好ましく、0.005%以下であるのがより好ましく、0.001%以下であるのがさらに好ましい。S含有量の下限は特に規定する必要はないが、精錬コストの上昇を抑制する観点からは0.0001%以上とすることが好ましい。
S: 0.030% or less S is an element contained as an impurity and forms sulfide-based inclusions in the steel to reduce the formability of the steel sheet. When the S content exceeds 0.030%, the moldability is significantly reduced. Therefore, the S content is 0.030% or less. The S content is preferably 0.010% or less, more preferably 0.005% or less, and even more preferably 0.001% or less. The lower limit of the S content does not need to be specified, but it is preferably 0.0001% or more from the viewpoint of suppressing an increase in the refining cost.

Al:0.001〜2.5%
Alはフェライト相へ分配される元素であって、超微細オーステナイト組織の成長粗大化を抑制するには脱酸のために含有させる必要がある。一方、Al含有量が2.5%を超えると、熱間加工性が劣化して圧延時に割れやすくなる。そのため、Al含有量は0.001〜2.5%とする。Al含有量は0.005%以上であるのが好ましい。また、Al含有量は0.50%以下であるのが好ましく、0.10%以下であるのがより好ましく、0.05%以下であるのがさらに好ましい。
Al: 0.001-2.5%
Al is an element distributed to the ferrite phase and needs to be contained for deoxidation in order to suppress the growth coarsening of the hyperfine austenite structure. On the other hand, if the Al content exceeds 2.5%, the hot workability deteriorates and it becomes easy to crack during rolling. Therefore, the Al content is set to 0.001 to 2.5%. The Al content is preferably 0.005% or more. The Al content is preferably 0.50% or less, more preferably 0.10% or less, and even more preferably 0.05% or less.

N:0.010%以下
Nは、不純物として含有される元素であり、鋼板の成形性を低下させる作用を有する。N含有量が0.010%を超えると、成形性の低下が著しくなる。したがって、N含有量は0.010%以下とする。N含有量は0.0080%以下であるのが好ましく、0.0070%以下であるのがより好ましい。N含有量の下限は特に規定する必要はないが、後述するようにTi、NbおよびVの1種以上を含有させて鋼組織の微細化を図る場合を考慮すると、炭窒化物の析出を促進させるためにN含有量は、0.0010%以上とすることが好ましく、0.0020%以上とすることがより好ましい。
N: 0.010% or less N is an element contained as an impurity and has an action of lowering the moldability of the steel sheet. When the N content exceeds 0.010%, the moldability is significantly reduced. Therefore, the N content is 0.010% or less. The N content is preferably 0.0080% or less, more preferably 0.0070% or less. The lower limit of the N content does not need to be specified in particular, but considering the case where one or more of Ti, Nb and V are contained to miniaturize the steel structure as described later, precipitation of carbonitride is promoted. The N content is preferably 0.0010% or more, and more preferably 0.0020% or more.

本発明に係る鋼には、上記の元素に加えてさらに、下記に示す量のNi、Cu、Cr、Ti、Nb、V、Mo、W、B、Co、Ca、MgおよびREMから選択される1種以上の元素を含有させてもよい。 In addition to the above elements, the steel according to the present invention is further selected from the following amounts of Ni, Cu, Cr, Ti, Nb, V, Mo, W, B, Co, Ca, Mg and REM. It may contain one or more elements.

Ni:0〜10.0%
NiはA変態点を低下させてオーステナイト生成温度域を低くすることによって、オーステナイト相の成長粗大化速度を低下させるのに有効な元素である。また、Niはオーステナイト相へ分配される元素である。そのため必要に応じてNiを含有させてもよい。しかしながら、Ni含有量が10.0%を超えると、粒成長の抑制効果が飽和してくる。したがって、Ni含有量は10.0%以下とする。Ni含有量は5.0%以下であるのが好ましく、2.0%以下であるのがより好ましい。上記の効果を得るためには、Ni含有量は0.01%以上であるのが好ましく、0.10%以上であるのがより好ましい。
Ni: 0 to 10.0%
Ni is by lowering the austenite formation temperature range by lowering the A 1 transformation point is an element effective in reducing the growth coarsening rate of the austenite phase. Ni is an element that is distributed to the austenite phase. Therefore, Ni may be contained if necessary. However, when the Ni content exceeds 10.0%, the effect of suppressing grain growth becomes saturated. Therefore, the Ni content is set to 10.0% or less. The Ni content is preferably 5.0% or less, more preferably 2.0% or less. In order to obtain the above effects, the Ni content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.10% or more.

Cu:0〜1.5%
CuはA変態点を低下させてオーステナイト生成温度域を低くすることによって、オーステナイト相の成長粗大化速度を低下させるのに有効な元素である。また、Cuはオーステナイト相へ分配される元素である。そのため必要に応じてCuを含有させてもよい。しかしながら、Cu含有量が1.5%を超えると、加工性が劣化して圧延時に割れやすくなる。したがって、Cu含有量は1.5%以下とする。Cu含有量は0.5%未満であるのが好ましい。上記の効果を得るためには、Cu含有量は0.01%以上であるのが好ましく、0.10%以上であるのがより好ましい。
Cu: 0-1.5%
Cu is by lowering the austenite formation temperature range by lowering the A 1 transformation point is an element effective in reducing the growth coarsening rate of the austenite phase. Cu is an element that is distributed to the austenite phase. Therefore, Cu may be contained if necessary. However, if the Cu content exceeds 1.5%, the workability deteriorates and it becomes easy to crack during rolling. Therefore, the Cu content is set to 1.5% or less. The Cu content is preferably less than 0.5%. In order to obtain the above effects, the Cu content is preferably 0.01% or more, and more preferably 0.10% or more.

Cr:0〜5.0%
Crはオーステナイト相へ分配される元素であり、超微細オーステナイト組織の成長粗大化を抑制するのに有効な元素である。そのため必要に応じてCrを含有させてもよい。しかしながら、Cr含有量が5.0%を超えると、強度と延性または強度と靱性とのアンバランスが生じる。したがって、Cr含有量は5.0%以下とする。Cr含有量は3.0%以下であるのが好ましい。上記の効果を得るためには、Cr含有量は0.01%以上であるのが好ましい。
Cr: 0-5.0%
Cr is an element that is distributed to the austenite phase and is an effective element for suppressing the growth coarsening of the hyperfine austenite structure. Therefore, Cr may be contained if necessary. However, if the Cr content exceeds 5.0%, an imbalance between strength and ductility or strength and toughness occurs. Therefore, the Cr content is set to 5.0% or less. The Cr content is preferably 3.0% or less. In order to obtain the above effects, the Cr content is preferably 0.01% or more.

Ti:0〜0.5%
Tiはフェライト相へ分配され、かつ、拡散の遅い元素であり、超微細オーステナイト組織の成長粗大化を抑制するのに有効な元素である。そのため必要に応じてTiを含有させてもよい。しかしながら、Ti含有量が0.5%を超えると、鋼が脆化してくる。したがって、Ti含有量は0.5%以下とする。Ti含有量は0.05%以下であるのが好ましい。上記の効果を得るためには、Ti含有量は0.003%以上であるのが好ましく、0.005%以上であるのがより好ましい。
Ti: 0-0.5%
Ti is an element that is distributed to the ferrite phase and diffuses slowly, and is an effective element for suppressing the growth coarsening of the hyperfine austenite structure. Therefore, Ti may be contained if necessary. However, if the Ti content exceeds 0.5%, the steel becomes brittle. Therefore, the Ti content is set to 0.5% or less. The Ti content is preferably 0.05% or less. In order to obtain the above effects, the Ti content is preferably 0.003% or more, and more preferably 0.005% or more.

Nb:0〜0.5%
Nbはフェライト相へ分配され、かつ、拡散の遅い元素であり、超微細オーステナイト組織の成長粗大化を抑制するのに有効な元素である。そのため必要に応じてNbを含有させてもよい。しかしながら、Nb含有量が0.5%を超えると、鋼が脆化してくる。したがって、Nb含有量は0.5%以下とする。Nb含有量は0.05%以下であるのが好ましい。上記の効果を得るためには、Nb含有量は0.003%以上であるのが好ましく、0.005%以上であるのがより好ましい。
Nb: 0-0.5%
Nb is an element that is distributed to the ferrite phase and diffuses slowly, and is an effective element for suppressing the growth coarsening of the hyperfine austenite structure. Therefore, Nb may be contained if necessary. However, when the Nb content exceeds 0.5%, the steel becomes brittle. Therefore, the Nb content is set to 0.5% or less. The Nb content is preferably 0.05% or less. In order to obtain the above effects, the Nb content is preferably 0.003% or more, and more preferably 0.005% or more.

V:0〜0.5%
Vはフェライト相へ分配される元素であり、超微細オーステナイト組織の成長粗大化を抑制するのに有効な元素である。そのため必要に応じてVを含有させてもよい。しかしながら、V含有量が0.5%を超えると、鋼が脆化してくる。したがって、V含有量は0.5%以下とする。V含有量は0.1%以下であるのが好ましい。上記の効果を得るためには、V含有量は0.005%以上であるのが好ましく、0.010%以上であるのがより好ましい。
V: 0-0.5%
V is an element distributed to the ferrite phase and is an effective element for suppressing the growth coarsening of the hyperfine austenite structure. Therefore, V may be contained if necessary. However, when the V content exceeds 0.5%, the steel becomes brittle. Therefore, the V content is set to 0.5% or less. The V content is preferably 0.1% or less. In order to obtain the above effects, the V content is preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.

Mo:0〜1.5%
Moはフェライト相へ分配され、かつ、拡散の遅い元素であり、超微細オーステナイト組織の成長粗大化を抑制するのに有効な元素である。そのため必要に応じてMoを含有させてもよい。しかしながら、Mo含有量が1.5%を超えると、粒成長の抑制効果が飽和してくる。したがって、Mo含有量は1.5%以下とする。Mo含有量は1.0%以下であるのが好ましい。上記の効果を得るためには、Mo含有量は0.01%以上であるのが好ましく、0.03%以上であるのがより好ましい。
Mo: 0-1.5%
Mo is an element that is distributed to the ferrite phase and diffuses slowly, and is an effective element for suppressing the growth coarsening of the hyperfine austenite structure. Therefore, Mo may be contained if necessary. However, when the Mo content exceeds 1.5%, the effect of suppressing grain growth becomes saturated. Therefore, the Mo content is set to 1.5% or less. The Mo content is preferably 1.0% or less. In order to obtain the above effects, the Mo content is preferably 0.01% or more, and more preferably 0.03% or more.

W:0〜0.8%
Wはフェライト相へ分配され、かつ、拡散の遅い元素であり、超微細オーステナイト組織の成長粗大化を抑制するのに有効な元素である。そのため必要に応じてWを含有させてもよい。しかしながら、W含有量が0.8%を超えると、粒成長の抑制効果が飽和してくる。したがって、W含有量は0.8%以下とする。W含有量は0.5%以下であるのが好ましい。上記の効果を得るためには、W含有量は0.005%以上であるのが好ましく、0.010%以上であるのがより好ましい。
W: 0-0.8%
W is an element that is distributed to the ferrite phase and diffuses slowly, and is an element that is effective in suppressing the growth coarsening of the hyperfine austenite structure. Therefore, W may be contained if necessary. However, when the W content exceeds 0.8%, the effect of suppressing grain growth becomes saturated. Therefore, the W content is set to 0.8% or less. The W content is preferably 0.5% or less. In order to obtain the above effects, the W content is preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.

B:0〜0.005%
Bは焼入れ性が向上する元素で、マルテンサイトを含む組織を得るには有効な元素である。そのため必要に応じてBを含有させてもよい。しかしながら、B含有量が0.005%を超えると、靱性が悪化する。したがって、B含有量は0.005%以下とする。B含有量は0.003%以下であるのが好ましい。上記の効果を得るためには、B含有量は0.0001%以上であるのが好ましい。
B: 0 to 0.005%
B is an element that improves hardenability and is an effective element for obtaining a structure containing martensite. Therefore, B may be contained if necessary. However, if the B content exceeds 0.005%, the toughness deteriorates. Therefore, the B content is set to 0.005% or less. The B content is preferably 0.003% or less. In order to obtain the above effects, the B content is preferably 0.0001% or more.

Co:0〜0.5%
Coはフェライト相へ分配される元素であり、超微細オーステナイト組織の成長粗大化を抑制するのに有効な元素である。そのため必要に応じてCoを含有させてもよい。しかしながら、Co含有量が0.5%を超えると、粒成長の抑制効果が飽和してくる。したがって、Co含有量は0.5%以下とする。Co含有量は0.3%以下であるのが好ましい。上記の効果を得るためには、Co含有量は0.01%以上であるのが好ましく、0.10%以上であるのがより好ましい。
Co: 0-0.5%
Co is an element distributed to the ferrite phase and is an effective element for suppressing the growth coarsening of the hyperfine austenite structure. Therefore, Co may be contained if necessary. However, when the Co content exceeds 0.5%, the effect of suppressing grain growth becomes saturated. Therefore, the Co content is set to 0.5% or less. The Co content is preferably 0.3% or less. In order to obtain the above effects, the Co content is preferably 0.01% or more, and more preferably 0.10% or more.

Ca:0〜0.01%
Mg:0〜0.01%
REM:0〜0.01%
Ca、MgおよびREMは、オーステナイト粒成長を抑制するピン留め効果を有し、オーステナイト粒を微細化する効果を有する。そのため必要に応じてこれらの元素から選択される1種以上を含有させてもよい。しかしながら、これらの元素の含有量がそれぞれ0.01%を超えると、脆化して加工性が劣化する。したがって、各元素ともその含有量を0.01%以下とする。また、2種以上を複合的に含有させる場合、その合計含有量は0.03%であってもよい。上記の効果を得るためには、Ca、MgおよびREMから選択される1種以上を0.0001%以上含有させるのが好ましい。
Ca: 0-0.01%
Mg: 0-0.01%
REM: 0-0.01%
Ca, Mg and REM have a pinning effect of suppressing the growth of austenite grains and have an effect of refining austenite grains. Therefore, one or more selected from these elements may be contained as needed. However, if the content of each of these elements exceeds 0.01%, it becomes brittle and the workability deteriorates. Therefore, the content of each element is set to 0.01% or less. Further, when two or more kinds are contained in a complex manner, the total content may be 0.03%. In order to obtain the above effects, it is preferable to contain 0.0001% or more of one or more selected from Ca, Mg and REM.

ここで、REMは、Sc、Yおよびランタノイドの合計17元素を指し、前記REMの含有量はこれらの元素の合計含有量を意味する。 Here, REM refers to a total of 17 elements of Sc, Y and lanthanoid, and the content of the REM means the total content of these elements.

本発明の製造方法に供される鋼の化学組成において、残部はFeおよび不純物である。 In the chemical composition of the steel used in the production method of the present invention, the balance is Fe and impurities.

なお「不純物」とは、鋼材を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。 The "impurity" is a component mixed with raw materials such as ore and scrap, and various factors in the manufacturing process when the steel material is industrially manufactured, and is allowed as long as it does not adversely affect the present invention. Means things.

Ceq:0.10〜1.00
本発明で規定する組織を得るには、下記(i)式で定義する炭素当量Ceqを適切な範囲内とすることが好ましい。Ceqが0.10未満では、焼き入れを施してもマルテンサイト組織が十分に得られないおそれがある。一方、Ceqが1.00を超えると、延性および靱性が悪化するだけでなく、溶接を行う場合には溶接性および溶接部特性が劣化する場合がある。したがって、Ceqは0.10〜1.00とすることが好ましい。Ceqは0.20以上であるのがより好ましく、0.30以上であるのがさらに好ましい。また、Ceqは0.90以下であるのがより好ましく、0.80以下、または0.70以下であるのがさらに好ましい。
Ceq=C+1/24Si+1/6Mn+1/40Ni+1/5Cr+1/4Mo+1/14V ・・・(i)
但し、式中の各元素記号は、鋼素材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表し、含有されない場合は0を代入するものとする。
Ceq: 0.10 to 1.00
In order to obtain the structure specified in the present invention, it is preferable that the carbon equivalent Ceq defined by the following formula (i) is within an appropriate range. If Ceq is less than 0.10, a sufficient martensite structure may not be obtained even after quenching. On the other hand, when Ceq exceeds 1.00, not only ductility and toughness deteriorate, but also weldability and welded portion characteristics may deteriorate when welding is performed. Therefore, Ceq is preferably 0.10 to 1.00. Ceq is more preferably 0.20 or more, and even more preferably 0.30 or more. Further, Ceq is more preferably 0.90 or less, and further preferably 0.80 or less, or 0.70 or less.
Ceq = C + 1 / 24Si + 1 / 6Mn + 1 / 40Ni + 1 / 5Cr + 1 / 4Mo + 1 / 14V ... (i)
However, each element symbol in the formula represents the content (mass%) of each element contained in the steel material, and if it is not contained, 0 is substituted.

(B)鋼材の金属組織
本発明に係る鋼材の金属組織は、マルテンサイトが主体である。具体的には、マルテンサイトの体積率が90.0%以上である金属組織を有する。マルテンサイトの体積率が90.0%未満であると、強度が不十分となる。マルテンサイトには、加熱温度から冷却する過程で自己焼戻しされたマルテンサイトも含まれることとする。マルテンサイトの体積率は95.0%以上であるのが好ましい。鋼材中には、ベイナイト、フェライト、パーライト、残留オーステナイト、焼戻しマルテンサイト等の組織が混在する場合もあるが、これらの組織は合計体積率で10.0%以下であれば許容される。
(B) Metallic structure of steel material The metal structure of the steel material according to the present invention is mainly martensite. Specifically, it has a metal structure in which the volume fraction of martensite is 90.0% or more. If the volume fraction of martensite is less than 90.0%, the strength will be insufficient. Martensite shall also include martensite that has been self-tempered in the process of cooling from the heating temperature. The volume fraction of martensite is preferably 95.0% or more. Structures such as bainite, ferrite, pearlite, retained austenite, and tempered martensite may coexist in the steel material, but these structures are allowed if the total volume fraction is 10.0% or less.

また、鋼材中に含まれるマルテンサイト組織の旧オーステナイト粒径は、10.0μm以下とする。鋼材の機械的性質は結晶粒径の微細化とともに向上し、特に、旧オーステナイト粒径が10.0μm以下になると、強度および延性のバランスが良好になる。さらに、靱性も向上する。旧オーステナイト粒径は5.0μm以下であるのが望ましく、3.0μm以下であるのがより望ましい。なお、ここでいう「旧オーステナイト粒径」は、旧オーステナイト粒の平均粒径を意味する。 The grain size of the old austenite of the martensite structure contained in the steel material shall be 10.0 μm or less. The mechanical properties of the steel material improve as the crystal grain size becomes finer, and in particular, when the old austenite grain size is 10.0 μm or less, the balance between strength and ductility becomes good. In addition, toughness is also improved. The particle size of the old austenite is preferably 5.0 μm or less, and more preferably 3.0 μm or less. The "former austenite particle size" here means the average particle size of the former austenite grains.

上述のように、鋼素材の製造過程で生成したセメンタイト粒を鋼材中に十分に固溶させることにより、鋼材の延性を向上させることができる。組織の境界等に粗大なセメンタイト粒が多く溶け残って残存していると、延性が悪化するだけでなく、耐水素脆化性も劣化する。 As described above, the ductility of the steel material can be improved by sufficiently dissolving the cementite grains produced in the manufacturing process of the steel material in the steel material. If a large amount of coarse cementite particles remain undissolved at the boundary of the structure or the like, not only the ductility deteriorates but also the hydrogen embrittlement resistance deteriorates.

また、マルテンサイトが自己焼戻しされると、焼戻しマルテンサイト中にセメンタイト粒が析出する。この際に析出するセメンタイト粒の多くは、後述するように、熱処理条件を適切に制御することにより、マルテンサイトラス内に析出させることができる。しかし、組織の境界等でのセメンタイト粒の析出を完全には防止できない。 In addition, when martensite is self-tempered, cementite grains are precipitated in the tempered martensite. Most of the cementite grains precipitated at this time can be precipitated in the martensite truss by appropriately controlling the heat treatment conditions, as will be described later. However, it is not possible to completely prevent the precipitation of cementite grains at the boundary of the tissue or the like.

このように、溶け残りまたは自己焼戻しによる析出によって、セメンタイト粒の一部は不可避的に組織の境界等に存在するが、その個数分率が10%以下であれば許容される。したがって、マルテンサイトラス内に存在するセメンタイト粒の個数分率は、鋼材中のセメンタイト粒の総個数分率に対して90%以上とする。これにより、セメンタイト粒の組織の境界等への凝集を防ぎ、鋼材の延性を向上させることができる。 As described above, a part of cementite grains is inevitably present at the boundary of the structure or the like due to undissolved residue or precipitation by self-tempering, but it is permissible if the number fraction is 10% or less. Therefore, the number fraction of cementite grains existing in the martensite truss is 90% or more with respect to the total number fraction of cementite grains in the steel material. As a result, it is possible to prevent the cementite grains from agglomerating at the boundary of the structure and improve the ductility of the steel material.

また、マルテンサイトラス内に析出するセメンタイト粒は、針状の結晶とする必要がある。マルテンサイトラス内に析出するセメンタイト粒の短軸長さが15nm超であると、破壊の起点となりやすいため、鋼材の延性を劣化させる。したがって、マルテンサイトラス内に析出するセメンタイト粒は、楕円近似したときの短軸長さが15nm以下とする。マルテンサイトラス内に析出するセメンタイト粒の長軸長さは、粒によって異なるため、特に制限はない。 In addition, the cementite grains precipitated in the martensite truss need to be needle-shaped crystals. If the minor axis length of the cementite grains precipitated in the martensite truss is more than 15 nm, it tends to be a starting point of fracture, which deteriorates the ductility of the steel material. Therefore, the cementite grains precipitated in the martensitic truss have a minor axis length of 15 nm or less when approximated by an ellipse. The major axis length of the cementite grains precipitated in the martensite truss varies depending on the grains, and is not particularly limited.

本発明において、マルテンサイトの体積率、旧オーステナイト粒径ならびにセメンタイト粒の個数分率および短軸長さは、例えば、以下の方法により測定することができる。 In the present invention, the volume fraction of martensite, the particle size of the former austenite, the number fraction of cementite grains, and the minor axis length can be measured by, for example, the following methods.

まず、鋼材の圧延方向および板厚方向に平行な断面が観察面となるように、試料を採取する。そして、当該観察面を鏡面研磨し、ナイタール腐食液で腐食した後、走査電子顕微鏡(SEM)を用いて組織観察を行う。 First, a sample is taken so that the cross section parallel to the rolling direction and the plate thickness direction of the steel material is the observation surface. Then, the observation surface is mirror-polished, corroded with a nital corrosive solution, and then the structure is observed using a scanning electron microscope (SEM).

上記観察面の板厚1/4深さ位置において、1000倍で300μm×300μmの範囲を撮影する。得られたミクロ組織写真を白黒の二値化処理を施してから画像解析を行い、パーライト、ベイナイトおよびフェライトを特定し、JIS G 0551(2013)規格に定める、「鋼−結晶粒度の顕微鏡試験方法」に基づく方法を用いて、それらの面積率の合計量を求める。 At a depth of 1/4 of the plate thickness of the observation surface, a range of 300 μm × 300 μm is photographed at 1000 times. The obtained microstructure photograph is subjected to black-and-white binarization and then image analysis is performed to identify pearlite, bainite and ferrite, and the "steel-crystal grain size microscopic test method" specified in JIS G 0551 (2013) standard. The total amount of those area ratios is calculated by using the method based on.

さらに、上記の組織の面積率から体積率への換算は、線分法により行う。当該線分法は、例えば、Robert T. DeHoff、Frederik N. Rhines共編(Quantitative Microscopy、1968年)に記載される手法に基づく。 Further, the conversion from the area ratio of the structure to the volume ratio is performed by the line segment method. The line segment method is based on, for example, the method described in Robert T. DeHoff and Frederik N. Rhines co-edited (Quantitative Microscopy, 1968).

残留オーステナイトは、SEMではマルテンサイトとの区別が困難であるが、X線回折法によって残留オーステナイトの体積率の測定を行うことができる。そして、上記の方法によって得られたパーライト、ベイナイト、フェライトおよび残留オーステナイトの合計体積率を、100%から差し引くことによって、マルテンサイトの体積率を求める。 Although it is difficult to distinguish retained austenite from martensite by SEM, the volume fraction of retained austenite can be measured by X-ray diffraction. Then, the volume fraction of martensite is obtained by subtracting the total volume fraction of pearlite, bainite, ferrite and retained austenite obtained by the above method from 100%.

そして、さらに腐食後の上記試験片を用いて、EBSDによる結晶方位の測定および解析を行う。これにより、旧オーステナイト粒径を測定する。 Then, the crystal orientation is measured and analyzed by EBSD using the above-mentioned test piece after corrosion. Thereby, the old austenite particle size is measured.

セメンタイト粒の個数分率は、SEMまたは透過電子顕微鏡(TEM)によって測定する。観察用試料として、SEMで測定する場合には、腐食後の上記試験片を用いる。TEMで測定する場合には、鋼材の圧延方向および板厚方向に平行な断面において、板厚1/4深さ位置から採取した、厚さ100nmの薄膜を用いる。 The number fraction of cementite grains is measured by SEM or transmission electron microscope (TEM). When measuring with SEM as an observation sample, the above-mentioned test piece after corrosion is used. When measuring by TEM, a thin film having a thickness of 100 nm is used, which is taken from a depth position of 1/4 of the plate thickness in a cross section parallel to the rolling direction and the plate thickness direction of the steel material.

そして、いずれの場合も10000倍で5μm×5μmの視野を10か所観察する。組織の境界等に存在するセメンタイト粒の個数と、マルテンサイトラス内に存在するセメンタイト粒の個数とを数える。そして、マルテンサイトラス内に存在するセメンタイト粒の個数分率の平均値を算出する。 Then, in each case, a field of view of 5 μm × 5 μm is observed at 10 places at 10000 times. The number of cementite grains present at the boundary of the tissue and the number of cementite grains present in the martensite truss are counted. Then, the average value of the number fraction of the cementite grains existing in the martensite truss is calculated.

また、セメンタイト粒の短軸長さは、TEMによって測定する。上記試験片を用い、10000倍で5μm×5μmの視野を10か所観察する。そして、セメンタイト粒を楕円近似して短軸を測定し、その平均値をセメンタイト粒の短軸長さとする。 The minor axis length of cementite grains is measured by TEM. Using the above test piece, observe 10 places of a 5 μm × 5 μm field of view at 10000 times. Then, the cementite grains are approximated by an ellipse to measure the minor axis, and the average value is taken as the minor axis length of the cementite grains.

(C)製造方法
本発明に係る鋼材は、上述の化学組成を有し、所定の金属組織を有する鋼素材に対して、超急速加熱した後、直ちに冷却を開始する熱処理を施すことによって製造することが可能である。各条件について、以下に詳しく説明する。
(C) Manufacturing Method The steel material according to the present invention is manufactured by subjecting a steel material having the above-mentioned chemical composition and a predetermined metal structure to a heat treatment that immediately starts cooling after ultra-rapid heating. It is possible. Each condition will be described in detail below.

<鋼素材>
熱処理を施す前の鋼素材としては、マルテンサイト組織、ベイナイト組織、もしくはそれらの混合組織、または冷間加工されたマルテンサイト組織、冷間加工されたベイナイト組織、もしくはそれらの混合組織を主体とする金属組織を有するものを用いる。その理由は以下のとおりである。
<Steel material>
The steel material before heat treatment is mainly a martensite structure, a bainite structure, or a mixed structure thereof, or a cold-worked martensite structure, a cold-worked bainite structure, or a mixed structure thereof. Use one with a metallographic structure. The reason is as follows.

加熱時に微細なオーステナイトの結晶粒を多数分散させるためには、金属組織中に予め多数のオーステナイトの核生成サイトを得ておく必要がある。核生成サイトとなり得るのは、初期組織の結晶粒界、炭化物等の析出物と素地の結晶粒との界面などである。マルテンサイト組織およびベイナイト組織は、旧オーステナイト粒の中にパケット、ブロック、ラス等の下部組織を有し、それらの境界も核生成サイトとなり得る。したがって、マルテンサイト組織およびベイナイト組織は、フェライト/パーライト組織等と比較して、オーステナイトの核生成サイトが多く、加熱時に微細な組織が得られる。 In order to disperse a large number of fine austenite crystal grains during heating, it is necessary to obtain a large number of austenite nucleation sites in advance in the metal structure. Possible nucleation sites are the grain boundaries of the initial structure, the interface between precipitates such as carbides, and the crystal grains of the substrate. The martensite structure and bainite structure have substructures such as packets, blocks, and laths in the old austenite grains, and their boundaries can also be nucleation sites. Therefore, the martensite structure and the bainite structure have more austenite nucleation sites than the ferrite / pearlite structure and the like, and a fine structure can be obtained when heated.

また、マルテンサイト組織およびベイナイト組織に冷間加工を施すと、結晶粒がより微細になるため、さらに核生成サイトが増加し、金属組織中に細かく分散した状態となる。そのため、冷間加工されたマルテンサイトおよび冷間加工されたベイナイトを鋼素材として用いればより微細な組織が得られる。 Further, when the martensite structure and the bainite structure are cold-processed, the crystal grains become finer, so that the number of nucleation sites is further increased, and the martensite structure and the bainite structure are finely dispersed in the metal structure. Therefore, if cold-worked martensite and cold-worked bainite are used as the steel material, a finer structure can be obtained.

マルテンサイトおよびベイナイトを加熱する場合には、オーステナイトに変態するのに先立ち、マルテンサイトに固溶していたCが炭化物として析出する。炭化物もオーステナイトと同じく金属組織内の組織の境界等に優先的に析出する。一方、ベイナイトには元々、微細な炭化物が析出している。炭化物と素地組織との界面も有効な核生成サイトであることから、冷間加工されたマルテンサイト組織およびベイナイトを出発組織とし、加熱過程で微細な炭化物が多数形成する過程を経てからオーステナイト変態が開始するように加熱することで、より多くの核生成サイトを得ることができる。 When martensite and bainite are heated, C dissolved in martensite is precipitated as carbide prior to transformation into austenite. Carbides, like austenite, are preferentially deposited at the boundaries of the structure within the metal structure. On the other hand, fine carbides are originally precipitated in bainite. Since the interface between the carbide and the substrate structure is also an effective nucleation site, the austenite transformation occurs after a process in which a large number of fine carbides are formed in the heating process, starting from the cold-processed martensite structure and bainite. More nucleation sites can be obtained by heating to initiate.

ここで、上記の「マルテンサイト組織、ベイナイト組織、もしくはそれらの混合組織、または冷間加工されたマルテンサイト組織、ベイナイト組織、もしくはそれらの混合組織を主体とする金属組織」は、マルテンサイト、オースフォームドマルテンサイト、ベイナイト、冷間加工されたマルテンサイトおよび冷間加工されたベイナイトの合計体積率が95.0%以上である金属組織を意味する。鋼素材中には、フェライト、パーライト、残留オーステナイト、焼戻しマルテンサイト等の組織が混在する場合もあるが、これらの組織は合計体積率で5.0%以下であれば許容される。 Here, the above-mentioned "martensite structure, bainite structure, or a mixed structure thereof, or a cold-processed martensite structure, a bainite structure, or a metal structure mainly composed of a mixed structure thereof" refers to martensite, aus. It means a metallographic structure in which the total volume ratio of foamed martensite, bainite, cold-worked martensite and cold-worked bainite is 95.0% or more. Structures such as ferrite, pearlite, retained austenite, and tempered martensite may coexist in the steel material, but these structures are allowed if the total volume fraction is 5.0% or less.

なお、鋼素材の製造方法については、金属組織が上記の規定を満足するものである限り特に制限はなく、一般的な方法を用いればよい。また、マルテンサイト組織および/またはベイナイト組織が主体の鋼素材に冷間加工を施す方法についても特に制限はなく、例えば、冷間圧延を行う場合、冷間加工度が20%以上となる条件とすることが望ましい。 The method for producing the steel material is not particularly limited as long as the metal structure satisfies the above-mentioned regulations, and a general method may be used. Further, there is no particular limitation on the method of cold-working a steel material mainly composed of martensite structure and / or bainite structure. For example, in the case of cold rolling, the cold workability is 20% or more. It is desirable to do.

<昇温工程>
前述の化学組成および金属組織を有する鋼素材を、まず500℃/s以上の平均昇温速度でAc点以上の温度域まで加熱する。Ac点以上のオーステナイト単相域まで加熱することで、均一な組織を得ることができる。加熱温度の上限については特に制限はないが、Ac点を大きく超えて加熱すると粒成長の速度が大きくなり粗大なオーステナイト粒に成長してしまう。したがって、加熱温度はAc点+50℃以下とすることが望ましい。
<heating process>
The steel material having the above-mentioned chemical composition and metallographic structure is first heated to a temperature range of Acc 3 points or more at an average temperature rise rate of 500 ° C./s or more. A uniform structure can be obtained by heating to the austenite single-phase region of Ac 3 points or more. The upper limit of the heating temperature is not particularly limited, but if the heating exceeds the Ac 3 point, the rate of grain growth increases and the grains grow into coarse austenite grains. Therefore, it is desirable that the heating temperature is Ac 3 points + 50 ° C. or less.

また、本発明の好適態様によれば、オーステナイトに変態する際に生成するオーステナイト粒が成長粗大化してしまわないように、超急速加熱することが重要である。また、昇温速度が遅い場合、加熱中に組織の境界およびマルテンサイトラス内にセメンタイト粒が析出し、球状に粗大化する。そのため、Ac点以上の温度域までの平均昇温速度は、500℃/s以上とする。平均昇温速度は1000℃/s以上であるのが望ましい。平均昇温速度の上限については特に制限はないが、実用的な範囲として20000℃/s以下であることが望ましい。 Further, according to a preferred embodiment of the present invention, it is important to perform ultra-rapid heating so that the austenite grains produced during the transformation into austenite do not grow and coarsen. In addition, when the heating rate is slow, cementite particles are precipitated at the boundary of the structure and in the martensite truss during heating, and coarsen into a spherical shape. Therefore, the average heating rate up to the temperature range of 3 points or more of Ac is set to 500 ° C./s or more. The average heating rate is preferably 1000 ° C./s or higher. The upper limit of the average temperature rise rate is not particularly limited, but it is desirable that it is 20000 ° C./s or less as a practical range.

なお、本発明において、Ac点は以下の方法により求める。同一の化学組成および金属組織を有する複数の試験片を用意し、所定の加熱速度で、種々の温度まで加熱後、保持時間を1s以内として、前記加熱温度から70℃まで1000℃/sの平均冷却速度で冷却する。そして、その後の試験片の硬度が、最高焼き入れ硬さとなる試験片に適用した加熱温度をAc点とする。また、Ac点は加熱時の熱膨張測定から求めても同様の結果が得られる。 In the present invention, three Ac points are obtained by the following method. Prepare a plurality of test pieces having the same chemical composition and metal structure, heat them to various temperatures at a predetermined heating rate, and then set the holding time within 1 s, and average 1000 ° C./s from the heating temperature to 70 ° C. Cool at the cooling rate. Then, the heating temperature applied to the test piece in which the hardness of the subsequent test piece becomes the maximum quenching hardness is defined as Ac 3 points. Further, the same result can be obtained even if the three points of Ac are obtained from the measurement of thermal expansion during heating.

<保持工程>
上記の条件で加熱した後、2s超500s以内に冷却を開始する。Ac点以上の温度域での保持時間が2s以下では、鋼素材に含まれるセメンタイト粒を十分に固溶させることができない。そのため、鋼材の組織の境界等に粗大なセメンタイト粒が残留し、鋼材の延性が劣化する。保持時間は2s超であっても、直ぐにはオーステナイト粒の粗大化は起こらず、鋼材の強度への影響も小さい。しかし、保持時間が500sを超えると、保持中にオーステナイトの粒成長が起こり、微細な粒が得られなくなる。
<Holding process>
After heating under the above conditions, cooling is started within more than 2 s and 500 s. If the holding time in the temperature range of 3 points or more is 2 s or less, the cementite grains contained in the steel material cannot be sufficiently solid-solved. Therefore, coarse cementite grains remain at the boundary of the structure of the steel material, and the ductility of the steel material deteriorates. Even if the holding time is more than 2 s, the austenite grains do not become coarse immediately, and the influence on the strength of the steel material is small. However, if the holding time exceeds 500 s, grain growth of austenite occurs during holding, and fine grains cannot be obtained.

<冷却工程>
冷却工程では、Ac点以上の温度域から600℃未満の温度域までの平均冷却速度を100℃/s以上とする。冷却停止温度が600℃以上では、ベイナイト等の組織が増加するため、十分なマルテンサイトが得られない。また、固溶したCがセメンタイト粒としてマルテンサイト中に析出し、球状に粗大化する。したがって、冷却停止温度は600℃未満とする。600℃未満の温度域から室温までの冷却は、水冷でもよいし、放冷でもよい。冷却速度が100℃/s未満では、冷却後の鋼材の組織にマルテンサイト以外の組織が多く形成され、マルテンサイト主体の組織とならないため、100℃/s以上とする。
<Cooling process>
In the cooling step, the average cooling rate from the temperature range of 3 points or more to the temperature range of less than 600 ° C. is set to 100 ° C./s or more. When the cooling shutdown temperature is 600 ° C. or higher, the structure of bainite or the like increases, so that sufficient martensite cannot be obtained. Further, the solid-dissolved C is precipitated in martensite as cementite grains and coarsened into a spherical shape. Therefore, the cooling shutdown temperature is set to less than 600 ° C. Cooling from a temperature range of less than 600 ° C. to room temperature may be water cooling or free cooling. If the cooling rate is less than 100 ° C./s, many structures other than martensite are formed in the structure of the steel material after cooling, and the structure is not mainly martensite. Therefore, the cooling rate is set to 100 ° C./s or more.

マルテンサイトおよびベイナイトを含む鋼素材は、転位密度が高いという特徴がある。一般的に、鋼中の転位は加熱により消滅する。しかし、上記鋼素材に対して、超急速加熱後、速やかに急冷すると、加熱により転位が消滅する余裕なく冷却される。そのため、高転位密度を維持したまま冷却される。 Steel materials containing martensite and bainite are characterized by a high dislocation density. Generally, dislocations in steel disappear by heating. However, if the steel material is rapidly cooled rapidly after ultra-rapid heating, the steel material is cooled without a margin for dislocations to disappear due to heating. Therefore, it is cooled while maintaining a high dislocation density.

冷却工程でマルテンサイトは不可避的に自己焼戻しを受けて焼戻しマルテンサイトとなる。その際、当該焼戻しマルテンサイト中にセメンタイト粒が析出する場合がある。しかし、本発明においては、高転位密度を維持したまま冷却できる。そのため、セメンタイト粒をラス内に微細分散させることができる。これにより、鋼材の延性を向上させることが可能となる。 In the cooling process, martensite inevitably undergoes self-tempering to become tempered martensite. At that time, cementite grains may precipitate in the tempered martensite. However, in the present invention, cooling can be performed while maintaining a high dislocation density. Therefore, the cementite grains can be finely dispersed in the lath. This makes it possible to improve the ductility of the steel material.

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

表1に示す化学組成を有する180kgの鋼塊を高周波真空溶解炉にて溶製し、熱間鍛造により30mm厚さの鋼片にした。得られたスラブについて、熱間圧延試験機によって熱間圧延を施し、厚さ2mmの熱延鋼板とした。その後、主体となる金属組織が表2に示す組織になるように、種々の加熱処理を施した。表2に示す試験番号9、20、および21については、上記の加熱処理後の熱延鋼板を鋼素材とした。また、それ以外の熱間鋼板については、さらに冷間圧延試験機にて冷間圧延を施し、厚さ1mmの冷延鋼板とし、鋼素材とした。 A 180 kg steel ingot having the chemical composition shown in Table 1 was melted in a high-frequency vacuum melting furnace and hot forged to obtain a steel piece having a thickness of 30 mm. The obtained slab was hot-rolled by a hot-rolling tester to obtain a hot-rolled steel sheet having a thickness of 2 mm. Then, various heat treatments were performed so that the main metal structure became the structure shown in Table 2. For test numbers 9, 20, and 21 shown in Table 2, the hot-rolled steel sheet after the above heat treatment was used as the steel material. The other hot steel sheets were further cold-rolled with a cold rolling tester to obtain a 1 mm-thick cold-rolled steel sheet, which was used as a steel material.

Figure 2021105197
Figure 2021105197

Figure 2021105197
Figure 2021105197

得られた鋼素材から、幅10mm、長さ50mm、および厚さ1mmの試験片を採取した。採取した各試験片に対して、表2に示す条件に従って熱処理を実施した。加熱は通電加熱により行い、通電加熱の電源遮断後、表2に示す温度まで冷却した後、室温まで放冷した。なお、表2には、各素材のAc点を併せて示す。熱処理前後の各試験片について組織観察に供した。 From the obtained steel material, test pieces having a width of 10 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 1 mm were collected. Each of the collected test pieces was heat-treated according to the conditions shown in Table 2. The heating was carried out by energization heating, and after the power supply of the energization heating was cut off, the mixture was cooled to the temperature shown in Table 2 and then allowed to cool to room temperature. Table 2 also shows the three Ac points of each material. Each test piece before and after the heat treatment was subjected to microstructure observation.

熱処理前後の試験片の金属組織は、以下の方法により測定した。 The metallographic structure of the test piece before and after the heat treatment was measured by the following method.

まず、熱処理前後の試験片から、圧延方向および板厚方向に平行な断面が観察面となるように、観察用試料を採取した。そして、当該観察面を鏡面研磨し、ナイタール腐食液で腐食した後、SEMを用いて組織観察を行った。 First, an observation sample was taken from the test piece before and after the heat treatment so that the cross section parallel to the rolling direction and the plate thickness direction became the observation surface. Then, the observation surface was mirror-polished, corroded with a nital corrosive solution, and then the structure was observed using SEM.

上記観察面の板厚1/4深さ位置において、1000倍で130μm×130μmの範囲を撮影した。得られたミクロ組織写真を白黒の二値化処理を施してから画像解析を行い、パーライト、ベイナイトおよびフェライトを特定し、JIS G 0551(2013)に基づきそれぞれの面積率を求め、線分法によりそれぞれの体積率に換算した。 At a depth of 1/4 of the plate thickness of the observation surface, a range of 130 μm × 130 μm was photographed at 1000 times. The obtained microstructure photograph is subjected to black-and-white binarization processing and then image analysis is performed to identify pearlite, bainite and ferrite, and the area fraction of each is obtained based on JIS G 0551 (2013), and the area fraction of each is obtained by the linear method. Converted to each volume fraction.

また、残留オーステナイトの体積率は、X線回折法によって測定した。そして、上記の方法によって得られたパーライト、ベイナイト、フェライトおよび残留オーステナイトの合計体積率を、100%から差し引くことによって、マルテンサイトの体積率を求めた。 The volume fraction of retained austenite was measured by an X-ray diffraction method. Then, the volume fraction of martensite was determined by subtracting the total volume fraction of pearlite, bainite, ferrite and retained austenite obtained by the above method from 100%.

また、旧オーステナイト粒径は、ナイタールで腐食処理した後、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置において、EBSDによる結晶方位の測定および解析から求めた。 The old austenite grain size was determined by measuring and analyzing the crystal orientation by EBSD at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface of the steel plate after being corroded with nital.

セメンタイト粒の個数分率および短軸長さは、TEMによって測定した。まず、鋼板の圧延方向および板厚方向に平行な断面において、板厚1/4深さ位置から、厚さ100nmの薄膜を作製し、10000倍で5μm×5μmの視野を10か所観察した。そして、組織の境界等に存在するセメンタイト粒の個数と、マルテンサイトラス内に存在するセメンタイト粒の個数とを数えた。そして、マルテンサイトラス内に存在するセメンタイト粒の個数分率の平均値を算出した。また、各粒を楕円近似して短軸を測定し、その平均値をセメンタイト粒の短軸長さとした。 The number fraction and minor axis length of cementite grains were measured by TEM. First, in a cross section parallel to the rolling direction and the plate thickness direction of the steel plate, a thin film having a thickness of 100 nm was prepared from a depth position of 1/4 of the plate thickness, and 10 visual fields of 5 μm × 5 μm were observed at 10000 times. Then, the number of cementite grains existing at the boundary of the tissue and the number of cementite grains existing in the martensite truss were counted. Then, the average value of the number fraction of cementite grains existing in the martensite truss was calculated. In addition, each grain was approximately elliptical and the minor axis was measured, and the average value was taken as the minor axis length of the cementite grains.

さらに、これらの試験片を引張試験に供し、機械的特性の測定を行った。引張試験は、ASTM規格E8の規定に準拠して、インストロン社製引張試験機で実施した。上記試験片から、試験方向が圧延方向に平行になるように、インストロン型引張試験片(平行部長さ:30mm、平行部板幅:6.0mm)を採取した。なお、本実施例で用いた通電加熱装置冷却装置では、長さ200mm程度のサンプルから得られる均熱部位は限られるため、ASTM規格E8のハーフサイズ板状試験片を採用することとした。そして、引張強さ(TS)が1000MPa以上となったものを強度に優れると判断し、伸び(EL)が15.0%以上となったものを延性に優れると判断した。これらの結果を表3に示す。 Furthermore, these test pieces were subjected to a tensile test to measure their mechanical properties. The tensile test was carried out with an Instron tensile tester in accordance with the standards of ASTM Standard E8. From the above test piece, an Instron type tensile test piece (parallel part length: 30 mm, parallel part plate width: 6.0 mm) was collected so that the test direction was parallel to the rolling direction. In the energization heating device cooling device used in this example, since the soaking portion obtained from a sample having a length of about 200 mm is limited, it was decided to use an ASTM standard E8 half-size plate-shaped test piece. Then, it was judged that the one having a tensile strength (TS) of 1000 MPa or more was excellent in strength, and the one having an elongation (EL) of 15.0% or more was judged to be excellent in ductility. These results are shown in Table 3.

Figure 2021105197
Figure 2021105197

表1〜3を参照して、本発明で規定される条件を全て満足する方法で製造された試験番号1〜13は、ベイナイト、マルテンサイトを含む鋼を素材とするとともに超微細組織を有し粒径が10.0μm以下となった。また、機械特性にも優れる結果となった。 With reference to Tables 1 to 3, test numbers 1 to 13 produced by a method satisfying all the conditions specified in the present invention are made of steel containing bainite and martensite and have an ultrafine structure. The particle size was 10.0 μm or less. In addition, the result was excellent in mechanical properties.

一方、試験番号14は、鋼素材としてフェライト・パーライトを用いたため、旧オーステナイト粒が粗大となり、強度が劣る結果となった。試験番号15は、加熱温度がAc点未満であったため、マルテンサイトの体積率が90.0%未満となり、強度が劣る結果となった。試験番号16は、昇温速度が500℃/s未満であったため、旧オーステナイト粒が粗大化し、マルテンサイトラス内に粗大なセメンタイト粒が析出して固溶しにくくなり、延性が劣る結果となった。 On the other hand, in Test No. 14, since ferrite pearlite was used as the steel material, the old austenite grains became coarse and the strength was inferior. In Test No. 15, since the heating temperature was less than 3 points of Ac, the volume fraction of martensite was less than 90.0%, resulting in inferior strength. In Test No. 16, since the heating rate was less than 500 ° C./s, the old austenite grains became coarse, and coarse cementite grains were precipitated in the martensite truss, making it difficult to dissolve in solid solution, resulting in poor ductility. ..

試験番号17は、保持時間が2s以下であったため、鋼素材中のセメンタイト粒を十分に固溶できず、延性が劣る結果となった。試験番号18は、冷却速度が100℃/s未満であったため、マルテンサイトの体積率が90.0%未満となり、強度が劣る結果となった。試験番号19は、冷却停止温度が600℃以上であったため、十分なマルテンサイトが得られず、またセメンタイト粒が粗大化したため、強度および延性が劣る結果となった。 In Test No. 17, since the holding time was 2 s or less, the cementite grains in the steel material could not be sufficiently solid-solved, resulting in inferior ductility. In Test No. 18, since the cooling rate was less than 100 ° C./s, the volume fraction of martensite was less than 90.0%, resulting in inferior strength. In Test No. 19, since the cooling shutdown temperature was 600 ° C. or higher, sufficient martensite could not be obtained, and the cementite grains became coarse, resulting in inferior strength and ductility.

試験番号20は、Mn含有量が6.0%超であったため、焼き入れが不十分となり、マルテンサイトの体積率が低く、強度が劣化した。試験番号21は、C含有量が0.9%超であったため、焼き入れが不十分となり、マルテンサイトの体積率が低くなった。また、Ceqが1.00超であったため、延性が劣化した。試験番号22は、Ceqが0.10未満であったため、マルテンサイトの体積率が低く、また、鋼素材としてフェライト・パーライトを用いたため、旧オーステナイト粒が粗大となり、強度が劣る結果となった。 In Test No. 20, since the Mn content was more than 6.0%, quenching was insufficient, the volume fraction of martensite was low, and the strength was deteriorated. In Test No. 21, since the C content was more than 0.9%, quenching was insufficient and the volume fraction of martensite was low. Moreover, since Ceq was more than 1.00, ductility deteriorated. In test number 22, since Ceq was less than 0.10, the volume fraction of martensite was low, and since ferrite pearlite was used as the steel material, the old austenite grains became coarse and the strength was inferior.

本発明によれば、旧オーステナイト粒径が10.0μm以下の超微細組織を有し、強度および延性に優れる鋼材を得ることが可能になる。 According to the present invention, it is possible to obtain a steel material having an ultrafine structure having an old austenite particle size of 10.0 μm or less and having excellent strength and ductility.

Claims (5)

鋼材であって、
化学組成が、質量%で、
C:0.001〜0.9%、
Si:0.01〜2.5%、
Mn:0.01〜6.0%、
P:0.10%以下、
S:0.030%以下、
Al:0.001〜2.5%、
N:0.010%以下、
Ni:0〜10.0%、
Cu:0〜1.5%、
Cr:0〜5.0%、
Ti:0〜0.5%、
Nb:0〜0.5%、
V:0〜0.5%、
Mo:0〜1.5%、
W:0〜0.8%、
B:0〜0.005%、
Co:0〜0.5%、
Ca:0〜0.01%、
Mg:0〜0.01%、
REM:0〜0.01%、
残部:Feおよび不純物であり、
金属組織が、体積%で、90.0%以上のマルテンサイトを含み、
旧オーステナイト粒径が10.0μm以下であり、
マルテンサイトラス内に存在するセメンタイト粒の個数分率が、前記鋼材中のセメンタイト粒の総個数分率に対して90%以上であり、かつ、
マルテンサイトラス内に存在する前記セメンタイト粒の短軸長さの平均値が15nm以下である、
鋼材。
It is a steel material
The chemical composition is mass%,
C: 0.001 to 0.9%,
Si: 0.01-2.5%,
Mn: 0.01-6.0%,
P: 0.10% or less,
S: 0.030% or less,
Al: 0.001-2.5%,
N: 0.010% or less,
Ni: 0-10.0%,
Cu: 0-1.5%,
Cr: 0-5.0%,
Ti: 0-0.5%,
Nb: 0-0.5%,
V: 0-0.5%,
Mo: 0-1.5%,
W: 0-0.8%,
B: 0 to 0.005%,
Co: 0-0.5%,
Ca: 0-0.01%,
Mg: 0-0.01%,
REM: 0-0.01%,
Remaining: Fe and impurities,
The metallic structure contains 90.0% or more martensite by volume and contains 90.0% or more of martensite.
The old austenite particle size is 10.0 μm or less,
The number fraction of cementite grains present in the martensite truss is 90% or more with respect to the total number fraction of cementite grains in the steel material, and
The average value of the minor axis lengths of the cementite grains present in the martensite truss is 15 nm or less.
Steel material.
前記化学組成が、質量%で、
Ni:0.01〜10.0%、
Cu:0.01〜1.5%、および
Cr:0.01〜5.0%、
から選択される1種以上を含有する、
請求項1に記載の鋼材。
When the chemical composition is mass%,
Ni: 0.01 to 10.0%,
Cu: 0.01-1.5%, and Cr: 0.01-5.0%,
Contains one or more selected from,
The steel material according to claim 1.
前記化学組成が、質量%で、
Ti:0.003〜0.5%、
Nb:0.003〜0.5%、
V:0.005〜0.5%、
Mo:0.01〜1.5%、
W:0.005〜0.8%、
B:0.0001〜0.005%、および
Co:0.01〜0.5%、
から選択される1種以上を含有する、
請求項1または請求項2に記載の鋼材。
When the chemical composition is mass%,
Ti: 0.003 to 0.5%,
Nb: 0.003 to 0.5%,
V: 0.005-0.5%,
Mo: 0.01-1.5%,
W: 0.005-0.8%,
B: 0.0001 to 0.005%, and Co: 0.01 to 0.5%,
Contains one or more selected from,
The steel material according to claim 1 or 2.
前記化学組成が、質量%で、
Ca:0.0001〜0.01%、
Mg:0.0001〜0.01%、および
REM:0.0001〜0.01%、
から選択される1種以上を含有する、
請求項1から請求項3までのいずれかに記載の鋼材。
When the chemical composition is mass%,
Ca: 0.0001-0.01%,
Mg: 0.0001 to 0.01%, and REM: 0.0001 to 0.01%,
Contains one or more selected from,
The steel material according to any one of claims 1 to 3.
下記(i)式で定義されるCeqが0.10〜1.00である、請求項1から請求項4までのいずれかに記載の鋼材。
Ceq=C+1/24Si+1/6Mn+1/40Ni+1/5Cr+1/4Mo+1/14V ・・・(i)
但し、上記式中の元素記号は、鋼材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表し、含有されない場合は0を代入するものとする。
The steel material according to any one of claims 1 to 4, wherein the Ceq defined by the following formula (i) is 0.10 to 1.00.
Ceq = C + 1 / 24Si + 1 / 6Mn + 1 / 40Ni + 1 / 5Cr + 1 / 4Mo + 1 / 14V ... (i)
However, the element symbol in the above formula represents the content (mass%) of each element contained in the steel material, and if it is not contained, 0 is substituted.
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