JP2023177132A - Production method for steel sheet - Google Patents

Production method for steel sheet Download PDF

Info

Publication number
JP2023177132A
JP2023177132A JP2022089874A JP2022089874A JP2023177132A JP 2023177132 A JP2023177132 A JP 2023177132A JP 2022089874 A JP2022089874 A JP 2022089874A JP 2022089874 A JP2022089874 A JP 2022089874A JP 2023177132 A JP2023177132 A JP 2023177132A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
mass
cooling
less
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022089874A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
俊夫 村上
Toshio Murakami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP2022089874A priority Critical patent/JP2023177132A/en
Publication of JP2023177132A publication Critical patent/JP2023177132A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

To provide a method for producing a steel sheet having high strength, excellent in strength-ductility balance when the ductility is evaluated by uniform elongation, and excellent in stretch flange formability.SOLUTION: A method for producing a steel sheet comprises applying a heat treatment including the steps (a)-(d) below to a rolled material having a predetermined chemical composition. (a) Heating for at least 10 seconds at a heating temperature equal to or higher than the Ac3 point. (b) From the cooling start temperature below the heating temperature and above (the heating temperature-300°C), cooling to a cooling stop temperature 1 of 150-230°C, or from the cooling start temperature below the heating temperature and above (the heating temperature-300°C), cooling to a stay temperature range of 350-440°C, and after staying in the temperature range for 10-200 seconds, cooling to the cooling stop temperature 2 of 150-250°C, both at an average cooling rate of 10°C/s or more from the cooling start temperature to 440°C. (c) Reheating from each cooling stop temperature to a reheating temperature range of 380-480°C and staying at the reheating temperature range for 5-1800 seconds. (d) Cooling to room temperature after the reheating.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は、鋼板の製造方法に関し、とりわけ、自動車用部品をはじめとする各種の用途に使用可能な鋼板の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method of manufacturing a steel plate, and particularly to a method of manufacturing a steel plate that can be used for various uses including automobile parts.

自動車用部品の製造に用いられる鋼板には、軽量化による燃費改善を実現するために薄肉化が求められており、薄肉化と部品強度の確保とを両立するために、高強度化が要求されている。また、自動車用部品の製造に用いられる鋼板には、衝突安全性を考慮して、衝突時における高いエネルギー吸収能が要求されており、高延性化が求められている。一般的に、強度を向上させると延性が低下するため、衝突時のエネルギー吸収を担保することが難しくなる。そのため、高強度及び高延性を実現するために、引張強度(TS)の向上による高強度化に加えて、TS×EL(伸び)の向上による高延性化が必要である。 Steel plates used in the manufacture of automobile parts are required to be thinner in order to improve fuel efficiency through weight reduction, and to achieve both thinner walls and component strength, higher strength is required. ing. In addition, steel plates used in the manufacture of automobile parts are required to have high energy absorption capacity in the event of a collision, in consideration of collision safety, and are required to have high ductility. In general, improving strength reduces ductility, making it difficult to ensure energy absorption in the event of a collision. Therefore, in order to achieve high strength and high ductility, in addition to high strength by improving tensile strength (TS), it is necessary to increase ductility by improving TS×EL (elongation).

更に、自動車用部品の製造に用いられる鋼板には、形状の複雑な部品に加工するために優れた成形加工性も要求され、とりわけ、局部変形能の指標である穴広げ率(λ)に優れること、すなわち伸びフランジ性に優れることが求められる。 Furthermore, steel sheets used in the manufacture of automobile parts must have excellent formability in order to be processed into parts with complex shapes, and in particular, they must have excellent hole expansion ratio (λ), which is an index of local deformability. In other words, it is required to have excellent stretch flangeability.

例えば、特許文献1には、熱間圧延において、1000℃以上、1200℃以下の温度範囲で40%以上の圧下パスを1回以上含む第一熱間圧延を行い、T1+30℃以上且つT1+200℃以下の温度で大圧下を行い、Ar℃以上且つT1+30℃未満の温度域の圧下率を制限することで、5/8~3/8の板厚範囲の特定の結晶方位の極密度を所定の範囲に制御した鋼板が開示されている。当該鋼板は、TS×EL>14000であることが示されている。 For example, in Patent Document 1, in hot rolling, a first hot rolling including one or more reduction passes of 40% or more in a temperature range of 1000°C or higher and 1200°C or lower is performed, and the temperature is T1 + 30°C or higher and T1 + 200°C or lower. By performing a large reduction at a temperature of A steel plate controlled within a range is disclosed. The steel plate is shown to have TS×EL>14000.

特許文献2には、焼戻しマルテンサイト、ベイナイト、オーステナイトを含み、フェライトを10%以下に制限したうえで、ベイナイトのうち、80%以上のベイナイト粒において粒界が焼戻しマルテンサイト及びオーステナイトのいずれもが接触する状態とした鋼板が開示されている。当該鋼板は、1300MPa以上の強度を有し、成形性に優れていることが示されている。 Patent Document 2 includes tempered martensite, bainite, and austenite, and after limiting ferrite to 10% or less, in bainite, 80% or more of the bainite grains have grain boundaries that are both tempered martensite and austenite. Steel plates brought into contact are disclosed. It has been shown that the steel plate has a strength of 1300 MPa or more and excellent formability.

特許文献3には、熱間圧延後に300℃~Ac点の温度域で30分以上保持する第一焼鈍と、冷間圧延後に、Ac点~950℃に加熱後、150~600℃に冷却した後、溶融亜鉛めっきを施し、その後、300℃以下まで冷却した後、100~600℃の温度域で焼戻しを施すことにより、残留オーステナイトを10%以上、残留オーステナイト中の炭素量を0.85%以上、残留オーステナイト中のMn量と平均のMn量との比を1.1以上に制御した鋼板が開示されている。当該鋼板は、1470MPa以上の強度を有し、変形性に優れていることが示されている。 Patent Document 3 describes that after hot rolling, the first annealing is held in a temperature range of 300°C to 3 Ac points for 30 minutes or more, and after cold rolling, the temperature is heated to 150°C to 600°C after being heated to 1 Ac point to 950°C. After cooling, hot-dip galvanizing is applied, followed by cooling to below 300°C and tempering in a temperature range of 100 to 600°C to reduce the retained austenite to 10% or more and the carbon content in the retained austenite to 0. A steel sheet is disclosed in which the ratio of the Mn amount in retained austenite to the average Mn amount is controlled to be 85% or more and 1.1 or more. It has been shown that the steel plate has a strength of 1470 MPa or more and excellent deformability.

特許文献4には、炭素量を0.35~0.60質量%以上、Si量を2.1~2.8質量%、Mn量を1.2~1.8質量%含み、ベイナイトと米にティックフェライトとマルテンサイト、残留オーステナイトとマルテンサイト・オーステナイト混合組織を主相としつつ、セメンタイトの存在しないフェライト・米にティックフェライト・マルテンサイトが3~5%含むことで、引張強度1470MPa以上、EL14%以上、λ:25%以上を確保できることが示されている。 Patent Document 4 discloses that the carbon content is 0.35 to 0.60% by mass or more, the Si content is 2.1 to 2.8% by mass, the Mn content is 1.2 to 1.8% by mass, and bainite and rice are used. The main phase is tick ferrite and martensite, retained austenite and martensite/austenite mixed structure, and 3 to 5% of tick ferrite/martensite is contained in ferrite and rice, which has no cementite, resulting in a tensile strength of 1470 MPa or more and EL14. % or more, and it has been shown that it is possible to secure λ: 25% or more.

国際公開第2012/133563号パンフレットInternational Publication No. 2012/133563 pamphlet 特開2015-151576号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-151576 特開2017-053001号公報Japanese Patent Application Publication No. 2017-053001 特開2020-132929号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-132929

鋼板の特性向上を目的に、上述の技術を始めとした広範な検討がなされているが、高強度及び高延性を達成し、且つ、伸びフランジ性に優れた鋼板の製造は難しいのが現状である。なお、延性の指標として通常、全伸びを用いられるが、伸びは試験片の板厚等の幾何学的な影響を受けるため、材料のより本質的な延性を示す「均一伸び」で評価することが好ましい。 A wide range of studies have been conducted to improve the properties of steel sheets, including the techniques described above, but it is currently difficult to manufacture steel sheets that achieve high strength and ductility and have excellent stretch flangeability. be. Note that total elongation is usually used as an indicator of ductility, but since elongation is affected by geometric factors such as the thickness of the test piece, it should be evaluated using "uniform elongation," which indicates the more essential ductility of the material. is preferred.

本開示は、このような状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、高強度であって、延性を均一伸びで評価したときに、優れた強度-延性バランスを示し、かつ伸びフランジ性に優れた鋼板の製造方法を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of these circumstances, and its purpose is to provide high strength, excellent strength-ductility balance when ductility is evaluated by uniform elongation, and stretch-flangeability. The purpose of the present invention is to provide an excellent method for manufacturing steel sheets.

本発明の態様1は、
化学組成が、
C :0.32質量%以上、0.48質量%以下、
Si:2.1質量%以上、3.0質量%以下、
Mn:1.6質量%以上、3.0質量%以下、
Ti:0.010質量%以上、0.15質量%以下、
P :0質量%超、0.05質量%以下、
S :0質量%超、0.01質量%以下、
Al:0.01質量%以上、0.1質量%以下、および
N :0質量%超、0.010質量%以下を満たし、
残部がFeおよび不可避不純物である圧延材に、
下記の(a)~(d)の工程を含む熱処理を施すことを含む、鋼板の製造方法である。
(a)前記圧延材を、下記式(1)から求められるAc3点以上の加熱温度で、10秒以上加熱する工程
(b)前記加熱後に、
前記加熱温度以下、(前記加熱温度-300℃)以上の冷却開始温度から、150℃以上、230℃以下の冷却停止温度1まで冷却するか、または、
前記加熱温度以下、(前記加熱温度-300℃)以上の冷却開始温度から、350℃以上、440℃以下の滞在温度域まで冷却し、該滞在温度域で10秒以上、200秒以下滞在させた後、該滞在温度域から、150℃以上、250℃以下の冷却停止温度2まで冷却する工程であって、
いずれの場合であっても、前記冷却開始温度から440℃までの冷却の平均冷却速度を10℃/s以上とすること
(c)前記冷却停止温度1または冷却停止温度2から、380℃以上、480℃以下の再加熱温度域まで再加熱し、該再加熱温度域で5秒以上、1800秒以下滞在させる工程
(d)前記(c)の再加熱後、室温まで冷却する工程
Ac3点(℃)=910-203√(C)+44.7Si-30Mn-11Cr+31.5Mo-20Cu-15.2Ni+700P ・・・(1)
式(1)において、元素記号は、圧延材に含まれる元素の含有量(質量%)を示し、含まれない元素はゼロとする。
Aspect 1 of the present invention is
The chemical composition is
C: 0.32% by mass or more, 0.48% by mass or less,
Si: 2.1% by mass or more, 3.0% by mass or less,
Mn: 1.6% by mass or more, 3.0% by mass or less,
Ti: 0.010% by mass or more and 0.15% by mass or less,
P: more than 0 mass%, 0.05 mass% or less,
S: more than 0% by mass, 0.01% by mass or less,
Al: 0.01% by mass or more and 0.1% by mass or less, and N: more than 0% by mass and 0.010% by mass or less,
In the rolled material where the balance is Fe and unavoidable impurities,
This is a method for manufacturing a steel sheet, which includes performing heat treatment including the following steps (a) to (d).
(a) A step of heating the rolled material for 10 seconds or more at a heating temperature of Ac3 or more determined from the following formula (1) (b) After the heating,
Cooling from a cooling start temperature of not more than the heating temperature and not less than (the heating temperature -300°C) to a cooling stop temperature 1 of not less than 150°C and not more than 230°C, or
From the cooling start temperature below the above heating temperature and above (the above heating temperature -300°C), it was cooled to a staying temperature range of 350°C or above and 440°C or below, and staying in the staying temperature range for 10 seconds or more and 200 seconds or less. After that, a step of cooling from the residence temperature range to a cooling stop temperature 2 of 150 ° C. or more and 250 ° C. or less,
In either case, the average cooling rate for cooling from the cooling start temperature to 440°C is 10°C/s or more; (c) from the cooling stop temperature 1 or cooling stop temperature 2 to 380°C or more; Step (d) of reheating to a reheating temperature range of 480°C or lower and staying in the reheating temperature range for 5 seconds or more and 1800 seconds or less (d) Step of cooling to room temperature after reheating in (c) Ac 3 points (°C )=910-203√(C)+44.7Si-30Mn-11Cr+31.5Mo-20Cu-15.2Ni+700P...(1)
In formula (1), the element symbol indicates the content (mass%) of the element contained in the rolled material, and elements not contained are set to zero.

本開示によれば、高強度であって、延性を均一伸びで評価したときに優れた強度-延性バランスを示し、かつ伸びフランジ性に優れた鋼板が提供される。 According to the present disclosure, a steel plate is provided that has high strength, exhibits an excellent strength-ductility balance when ductility is evaluated by uniform elongation, and has excellent stretch flangeability.

本発明者らは鋭意検討した結果、特定の化学組成の圧延材に対し、所定の条件で熱処理を施すことによって、高強度であって、強度と均一伸びのバランスが高く、かつ伸びフランジ性に優れる鋼板が得られることを見いだした。 As a result of extensive studies, the inventors of the present invention found that by heat-treating a rolled material with a specific chemical composition under predetermined conditions, it is possible to achieve high strength, a good balance between strength and uniform elongation, and excellent stretch flangeability. It was discovered that an excellent steel plate could be obtained.

鋼板の強度-延性バランスを確保するには、ベイナイト、ベイニティックフェライト、マルテンサイト、および、それらの焼き戻し組織のうち、1種または2種以上を主体の組織としつつ、延性を確保するため、残留オーステナイト、マルテンサイト/オーステナイト混合組織を、一定量以上含む組織とすることが有効である。 In order to ensure the balance between strength and ductility of a steel plate, it is necessary to maintain ductility while maintaining a structure mainly composed of one or more of bainite, bainitic ferrite, martensite, and their tempered structures. It is effective to have a structure containing a certain amount or more of retained austenite, martensite/austenite mixed structure.

これらを実現する手段として、化学組成の観点からは、残留オーステナイトを確保するため、オーステナイト安定化元素であるC、Mn等の含有量を増加させつつ、Cがセメンタイトとして消費されることを避けるため、セメンタイトの形成を抑制するSi、Al等の元素を含むことが有効である。 As a means of achieving these, from the viewpoint of chemical composition, in order to ensure retained austenite, the content of austenite stabilizing elements such as C and Mn is increased, while avoiding C from being consumed as cementite. It is effective to contain elements such as Si and Al that suppress the formation of cementite.

また、製造方法の観点からは、フェライトやパーライトの形成を避けて、前記組織を確保するため、熱延板または冷延板(以下、これらを「圧延板」ということがある)を、一旦、オーステナイト単相域に加熱してから、フェライトやパーライト変態を避けるために特定の温度域を急冷し、ベイナイト、ベイニティックフェライト、マルテンサイトを形成させつつ、一部を微細な未変態のオーステナイトとするためにMs点以下、Mf点以上まで冷却し、それから、再加熱して未変態オーステナイトの変態と未変態オーステナイト中へのC濃化を促進させて、微細な残留オーステナイトを確保することが有効である。 In addition, from the viewpoint of the manufacturing method, in order to avoid the formation of ferrite and pearlite and ensure the above-mentioned structure, hot-rolled sheets or cold-rolled sheets (hereinafter sometimes referred to as "rolled sheets") are After heating to the austenite single phase region, in order to avoid ferrite and pearlite transformation, it is rapidly cooled in a specific temperature range to form bainite, bainitic ferrite, and martensite, while some become fine untransformed austenite. In order to achieve this, it is effective to cool to below the Ms point and above the Mf point, and then reheat to promote the transformation of untransformed austenite and the concentration of C in untransformed austenite, thereby ensuring fine residual austenite. It is.

そして本実施形態の製造方法では、前記化学組成において、更に所定量のTiを含有させることによって、旧オーステナイト粒径の微細化を実現でき、その結果、残留オーステナイトの確保および残留オーステナイトの微細化を十分に図ることができ、残留オーステナイト量の確保による伸びの向上と、残留オーステナイトの微細化による優れた伸びフランジ性の確保を両立することができた。 In the manufacturing method of this embodiment, by further containing a predetermined amount of Ti in the chemical composition, it is possible to achieve a refinement of the prior austenite grain size, and as a result, it is possible to secure retained austenite and to refine the retained austenite. It was possible to achieve both improvement in elongation by ensuring the amount of retained austenite and ensuring excellent stretch flangeability by making the retained austenite fine.

以下、本実施形態の高強度鋼板の製造方法について順に説明する。以下では、熱処理に供する圧延材の化学組成から説明する。なお、下記の化学組成は、最終的に得られる鋼板の化学組成でもある。 Hereinafter, the method for manufacturing a high-strength steel plate of this embodiment will be explained in order. The chemical composition of the rolled material to be subjected to heat treatment will be explained below. In addition, the chemical composition below is also the chemical composition of the steel plate finally obtained.

[化学組成]
[C:0.32質量%以上、0.48質量%以下]
Cは、オーステナイト安定化元素として、残留オーステナイト量の確保のために必須の元素であり、引張強度を含む所望の特性を確保するため、C量を0.32質量%以上とする。C量は、好ましくは0.35質量%以上、より好ましくは0.37質量%以上、更に好ましくは0.38質量%以上である。一方、C量を高めすぎると、残留オーステナイトのサイズが粗大になり、優れた伸びフランジ性を確保できなくなる。よってC量は、0.48質量%以下、好ましくは0.45質量%以下、より好ましくは0.43質量%以下、更に好ましくは0.42質量%以下とする。
[Chemical composition]
[C: 0.32 mass% or more, 0.48 mass% or less]
C, as an austenite stabilizing element, is an essential element for ensuring the amount of retained austenite, and in order to ensure desired properties including tensile strength, the amount of C is set to 0.32% by mass or more. The amount of C is preferably 0.35% by mass or more, more preferably 0.37% by mass or more, still more preferably 0.38% by mass or more. On the other hand, if the C content is too high, the size of retained austenite becomes coarse, making it impossible to ensure excellent stretch flangeability. Therefore, the amount of C is 0.48% by mass or less, preferably 0.45% by mass or less, more preferably 0.43% by mass or less, still more preferably 0.42% by mass or less.

[Si:2.1質量%以上、3.0質量%以下]
Siは、固溶強化により強度を高めると共に、Ms点以下、Mf点以上まで冷却した後、加熱する工程において、セメンタイトの形成を抑制して、未変態オーステナイトが分解するのを抑制しつつ、未変態オーステナイトへのC濃化を促進させ、熱処理で残留オーステナイトを十分確保するのに必要な元素である。よってSi量は、2.1質量%以上、好ましくは2.2質量%以上、より好ましくは2.3質量%以上、更に好ましくは2.4質量%以上とする。一方、Siが過剰に含まれていると、固溶強化の効果が過剰となり母相が脆化することで、伸びや穴広げ率が低下する。よってSi量は、3.0質量%以下、好ましくは2.9質量%以下、より好ましくは2.8質量%以下、更に好ましくは2.7質量%以下とする。
[Si: 2.1% by mass or more, 3.0% by mass or less]
In addition to increasing the strength through solid solution strengthening, Si suppresses the formation of cementite and suppresses the decomposition of untransformed austenite in the process of heating after cooling to below the Ms point and above the Mf point. It is an element necessary to promote C concentration in transformed austenite and to ensure sufficient residual austenite during heat treatment. Therefore, the amount of Si is 2.1% by mass or more, preferably 2.2% by mass or more, more preferably 2.3% by mass or more, even more preferably 2.4% by mass or more. On the other hand, if Si is contained excessively, the effect of solid solution strengthening becomes excessive and the matrix becomes brittle, resulting in a decrease in elongation and hole expansion rate. Therefore, the amount of Si is 3.0% by mass or less, preferably 2.9% by mass or less, more preferably 2.8% by mass or less, still more preferably 2.7% by mass or less.

[Mn:1.6質量%以上、3.0質量%以下]
Mnは、フェライトやパーライトの形成を抑制し、残留オーステナイトの量を確保するための、オーステナイト安定化元素として有効な元素である。よってMn量は、1.6質量%以上とする。Mn量は、好ましくは1.7質量%以上、より好ましくは1.8質量%以上である。一方、Mnの含有量が多くなりすぎると、残留オーステナイトのサイズが粗大になりすぎて、優れた伸びフランジ性を確保できなくなる。よってMn量は、3.0質量%以下、好ましくは2.8質量%以下、より好ましくは2.6質量%以下、さらに好ましくは2.4質量%以下、より更に好ましくは2.2質量%以下とする。
[Mn: 1.6% by mass or more, 3.0% by mass or less]
Mn is an effective element as an austenite stabilizing element for suppressing the formation of ferrite and pearlite and ensuring the amount of retained austenite. Therefore, the amount of Mn is set to 1.6% by mass or more. The amount of Mn is preferably 1.7% by mass or more, more preferably 1.8% by mass or more. On the other hand, if the Mn content becomes too large, the size of retained austenite becomes too large, making it impossible to ensure excellent stretch flangeability. Therefore, the amount of Mn is 3.0% by mass or less, preferably 2.8% by mass or less, more preferably 2.6% by mass or less, even more preferably 2.4% by mass or less, even more preferably 2.2% by mass. The following shall apply.

[Ti:0.010質量%以上、0.15質量%以下]
Tiは、Cと結びついて微細な析出物であるTiCを形成する。微細なTiCが存在することで、熱処理でオーステナイト単相域に加熱した際に、微細なTiCによるピンニング効果により、オーステナイト粒の成長が抑制され、その後に形成される組織を微細化できる。残留オーステナイトが微細化することで伸びフランジ性が向上する。また、組織サイズが微細になることで、残留オーステナイトへのC濃化が生じやすく、その結果、残留オーステナイト量を担保できて伸び向上に寄与する。これらの効果を発現させるため、Ti量を0.010質量%以上とする。Ti量は、好ましくは0.012質量%以上、より好ましくは0.015質量%以上、更に好ましくは0.020質量%以上、より更に好ましくは0.025質量%以上であり、より更には0.030質量%以上、より更には0.040質量%以上であってもよい。一方、Tiが過剰に含まれていると、Nとの化合物である硬質なTiNが粗大化して破壊の起点となり、伸びフランジ性が劣化する。よってTi量は、0.15質量%以下とする。Ti量は、好ましくは0.13質量%以下、より好ましくは0.12質量%以下である。
[Ti: 0.010% by mass or more, 0.15% by mass or less]
Ti combines with C to form TiC, which is a fine precipitate. The presence of fine TiC suppresses the growth of austenite grains due to the pinning effect of fine TiC when heated to the austenite single-phase region by heat treatment, and the structure formed thereafter can be refined. Stretch flangeability improves as retained austenite becomes finer. Furthermore, as the structure size becomes finer, carbon concentration in retained austenite tends to occur, and as a result, the amount of retained austenite can be secured, contributing to improved elongation. In order to exhibit these effects, the amount of Ti is set to 0.010% by mass or more. The amount of Ti is preferably 0.012% by mass or more, more preferably 0.015% by mass or more, even more preferably 0.020% by mass or more, even more preferably 0.025% by mass or more, and even more preferably 0.020% by mass or more, and even more preferably 0.025% by mass or more. It may be 0.030% by mass or more, and even more preferably 0.040% by mass or more. On the other hand, if Ti is contained excessively, hard TiN, which is a compound with N, becomes coarse and becomes a starting point of fracture, deteriorating stretch flangeability. Therefore, the amount of Ti is set to 0.15% by mass or less. The amount of Ti is preferably 0.13% by mass or less, more preferably 0.12% by mass or less.

なお、炭化物形成元素として、Ti以外にNb、Vが挙げられるが、NbはTiに比べてCとの結合力が強く、本実施形態の圧延材のC量レベルでは、熱間圧延の加熱段階でNbの多くが合金炭化物として粗大に残存、すなわち微細な合金炭化物が少なく、熱処理時のオーステナイト単相域への加熱で、ピンニング効果が得られにくい。またVは、Tiと比べてCとの結合力が弱く、熱処理時のオーステナイト単相域への加熱で一部が固溶するため、ピンニング効果が得られ難い。また、オーステナイト単相域への加熱段階で固溶したVが、その後の冷却・再加熱の工程で微細に析出する場合があり、その場合、母相が析出強化して延性が低下する懸念があるため好ましくない。 In addition to Ti, Nb and V can be cited as carbide-forming elements, but Nb has a stronger bonding force with C than Ti, and at the C content level of the rolled material of this embodiment, the heating stage of hot rolling Most of the Nb remains coarsely as alloy carbides, that is, there are few fine alloy carbides, and it is difficult to obtain a pinning effect by heating to the austenite single phase region during heat treatment. Further, V has a weaker bonding force with C than Ti, and a part of V becomes a solid solution when heated to the austenite single phase region during heat treatment, making it difficult to obtain a pinning effect. In addition, V dissolved in solid solution during the heating step to form the austenite single phase region may be finely precipitated during the subsequent cooling and reheating steps, and in that case, there is a concern that the parent phase will be strengthened by precipitation and the ductility will be reduced. I don't like it because of this.

[P:0質量%超、0.05質量%以下]
Pは、不純物元素として不可避的に存在する。P含有量が0.05質量%を超えると、伸び(EL)及び穴広げ率が低下する。そのため、P含有量は0.05質量%以下とする。P含有量は、好ましくは0.03質量%以下である。P含有量は少なければ少ない程好ましく、0質量%であることが最も好ましいが、製造工程上の制約などにより0質量%超、例えば、0.001質量%程度残存してしまう場合もある。
[P: more than 0 mass%, 0.05 mass% or less]
P inevitably exists as an impurity element. When the P content exceeds 0.05% by mass, the elongation (EL) and hole expansion rate decrease. Therefore, the P content is set to 0.05% by mass or less. The P content is preferably 0.03% by mass or less. The smaller the P content is, the more preferable it is, and the most preferable is 0% by mass. However, due to constraints in the manufacturing process, more than 0% by mass, for example, about 0.001% by mass may remain.

[S:0質量%超、0.01質量%以下]
Sは、不純物元素として不可避的に存在する。S含有量が0.01質量%を超えると、MnS等の硫化物系介在物が形成され、当該介在物が割れの起点となるため、穴広げ率が低下する。そのため、S含有量は0.01質量%以下とする。S含有量は、好ましくは0.005質量%以下である。S含有量は少なければ少ない程好ましく、0質量%であることが最も好ましいが、製造工程上の制約などにより0質量%超、例えば、0.001質量%程度残存してしまう場合もある。
[S: more than 0 mass%, 0.01 mass% or less]
S is inevitably present as an impurity element. When the S content exceeds 0.01% by mass, sulfide-based inclusions such as MnS are formed, and the inclusions serve as starting points for cracks, resulting in a decrease in hole expansion rate. Therefore, the S content is set to 0.01% by mass or less. The S content is preferably 0.005% by mass or less. The smaller the S content is, the more preferable it is, and the most preferable is 0% by mass. However, due to constraints in the manufacturing process, more than 0% by mass, for example, about 0.001% by mass may remain.

[Al:0.01質量%以上、0.1質量%以下]
Alは、脱酸元素として機能し、溶鋼中の酸素量を低減することで、介在物の数密度を低減させ、鋼材の基本品質を向上させる。このような作用を有効に発揮させるためには、Al含有量は0.01質量%以上とする。Al含有量は、好ましくは0.015質量%以上、より好ましくは0.020質量%以上である。一方、Al含有量が過剰であると、フェライトの形成が促進され、所望の組織を得ることができなくなる。そのため、Al含有量は0.1質量%以下とする。Al含有量は、好ましくは0.08質量%以下、より好ましくは0.06質量%以下である。
[Al: 0.01% by mass or more, 0.1% by mass or less]
Al functions as a deoxidizing element and reduces the amount of oxygen in molten steel, thereby reducing the number density of inclusions and improving the basic quality of the steel material. In order to effectively exhibit such an effect, the Al content is set to 0.01% by mass or more. The Al content is preferably 0.015% by mass or more, more preferably 0.020% by mass or more. On the other hand, if the Al content is excessive, the formation of ferrite will be promoted, making it impossible to obtain the desired structure. Therefore, the Al content is set to 0.1% by mass or less. The Al content is preferably 0.08% by mass or less, more preferably 0.06% by mass or less.

[N:0質量%超、0.010質量%以下]
Nは、不純物元素として不可避的に存在する。本実施形態に係る化学組成のようにTiが含まれる場合、NはTiと結合し、硬質なTiNを形成し、変形時の破壊の起点となり、特に穴広げ率を低下させる。そのため、N含有量は0質量%であることが最も好ましいが、製造工程上不可避的に残存してしまう。N含有量は上記観点から低減することが好ましく、N含有量は0.010質量%以下、好ましくは0.008質量%以下、より好ましくは0.006質量%以下である。
[N: more than 0 mass%, 0.010 mass% or less]
N is inevitably present as an impurity element. When Ti is included as in the chemical composition according to the present embodiment, N combines with Ti to form hard TiN, which becomes a starting point for fracture during deformation and particularly reduces the hole expansion rate. Therefore, although it is most preferable that the N content be 0% by mass, it inevitably remains in the manufacturing process. It is preferable to reduce the N content from the above viewpoint, and the N content is 0.010% by mass or less, preferably 0.008% by mass or less, and more preferably 0.006% by mass or less.

[残部がFeおよび不可避不純物]
残部はFeおよび不可避不純物(例えば、As、Sb、Sn等)である。不可避不純物は、原料、資材、製造設備等の状況によって持ち込まれる元素である。また、Oのような元素も不可避的に混入しうる。それぞれ、例えば100ppm以下ならば不純物元素としての混入が許容され得る。なお、例えば、P、S及びNのように、通常、含有量が少ないほど好ましく、従って不可避不純物であるが、その組成範囲について上記のように別途規定している元素がある。このため、本明細書において、残部を構成する「不可避不純物」という場合は、別途その組成範囲が規定されている元素を除いた概念である。
[The remainder is Fe and inevitable impurities]
The remainder is Fe and unavoidable impurities (eg, As, Sb, Sn, etc.). Unavoidable impurities are elements that are brought in depending on the conditions of raw materials, materials, manufacturing equipment, etc. Further, elements such as O may be inevitably mixed. For example, if the amount is 100 ppm or less, mixing as an impurity element can be allowed. Note that, for example, there are elements such as P, S, and N, which are preferably contained in smaller amounts and are therefore unavoidable impurities, but whose composition ranges are separately specified as described above. Therefore, in this specification, the term "inevitable impurities" constituting the remainder is a concept excluding elements whose composition range is separately defined.

本実施形態に係る鋼板の製造方法は、前記化学組成を満たす圧延材に、
下記の(a)~(d)の工程を含む熱処理を施すことを含む。
(a)前記圧延材を、下記式(1)から求められるAc3点以上の加熱温度で、10秒以上加熱する工程
(b)前記加熱後に、
前記加熱温度以下、(前記加熱温度-300℃)以上の冷却開始温度から、150℃以上、230℃以下の冷却停止温度1まで冷却するか、または、
前記加熱温度以下、(前記加熱温度-300℃)以上の冷却開始温度から、350℃以上、440℃以下の滞在温度域まで冷却し、該滞在温度域で10秒以上、200秒以下滞在させた後、該滞在温度域から、150℃以上、250℃以下の冷却停止温度2まで冷却する工程であって、
いずれの場合であっても、前記冷却開始温度から440℃までの冷却の平均冷却速度を10℃/s以上とすること
(c)前記冷却停止温度1または冷却停止温度2から、380℃以上、480℃以下の再加熱温度域まで再加熱し、該再加熱温度域で5秒以上、1800秒以下滞在させる工程
(d)前記(c)の再加熱後、室温まで冷却する工程
Ac3点(℃)=910-203√(C)+44.7Si-30Mn-11Cr+31.5Mo-20Cu-15.2Ni+700P ・・・(1)
式(1)において、元素記号は、圧延材に含まれる元素の含有量(質量%)を示し、含まれない元素はゼロとする。
The method for manufacturing a steel plate according to the present embodiment includes rolling material satisfying the above chemical composition,
It includes performing heat treatment including the following steps (a) to (d).
(a) A step of heating the rolled material for 10 seconds or more at a heating temperature of Ac3 or more determined from the following formula (1) (b) After the heating,
Cooling from a cooling start temperature of not more than the heating temperature and not less than (the heating temperature -300°C) to a cooling stop temperature 1 of not less than 150°C and not more than 230°C, or
From the cooling start temperature below the above heating temperature and above (the above heating temperature -300°C), it was cooled to a staying temperature range of 350°C or above and 440°C or below, and staying in the staying temperature range for 10 seconds or more and 200 seconds or less. After that, a step of cooling from the residence temperature range to a cooling stop temperature 2 of 150 ° C. or more and 250 ° C. or less,
In either case, the average cooling rate for cooling from the cooling start temperature to 440°C is 10°C/s or more; (c) from the cooling stop temperature 1 or cooling stop temperature 2 to 380°C or more; Step (d) of reheating to a reheating temperature range of 480°C or lower and staying in the reheating temperature range for 5 seconds or more and 1800 seconds or less (d) Step of cooling to room temperature after reheating in (c) Ac 3 points (°C )=910-203√(C)+44.7Si-30Mn-11Cr+31.5Mo-20Cu-15.2Ni+700P...(1)
In formula (1), the element symbol indicates the content (mass%) of the element contained in the rolled material, and elements not contained are set to zero.

以下、熱処理における各工程について説明する。 Each step in the heat treatment will be explained below.

[(a)前記圧延材を、下記式(1)から求められるAc3点以上の加熱温度で、10秒(s)以上加熱する工程
Ac3点(℃)=910-203√(C)+44.7Si-30Mn-11Cr+31.5Mo-20Cu-15.2Ni+700P ・・・(1)
式(1)において、元素記号は、圧延材に含まれる元素の含有量(質量%)を示し、含まれない元素はゼロとする。]
[(a) Step of heating the rolled material for 10 seconds (s) or more at a heating temperature of Ac3 points or more determined from the following formula (1) Ac3 points (°C) = 910-203√(C)+44.7Si -30Mn-11Cr+31.5Mo-20Cu-15.2Ni+700P...(1)
In formula (1), the element symbol indicates the content (mass%) of the element contained in the rolled material, and elements not contained are set to zero. ]

圧延材の組織に含まれるフェライトやセメンタイトを一旦、固溶させるため、圧延材をAc3点以上に加熱する。加熱温度がAc3点よりも低いと、軟質なフェライトが残存し、変形時に破壊の起点となるため、強度や伸びフランジ性が確保できなくなる。加熱温度の上限は特に定めないが、950℃を超えると、Tiが含まれていてもオーステナイト粒が粗大化し、伸びフランジ性の確保が難しくなるため、加熱温度は950℃を上限とすることが好ましい。加熱時間は、十分に固溶させるため、10秒以上とする。加熱時間は、好ましくは20秒以上、より好ましくは30秒以上、さらに好ましくは100秒以上であり、製造性の観点から例えば1800秒以下、更には1000秒以下とすることができる。 In order to temporarily dissolve the ferrite and cementite contained in the structure of the rolled material, the rolled material is heated to an Ac level of 3 or higher. If the heating temperature is lower than the Ac3 point, soft ferrite remains and becomes a starting point for destruction during deformation, making it impossible to ensure strength and stretch flangeability. There is no particular upper limit for the heating temperature, but if it exceeds 950°C, the austenite grains will become coarse even if Ti is included, making it difficult to ensure stretch flangeability, so the upper limit of the heating temperature should be 950°C. preferable. The heating time is set to 10 seconds or more in order to sufficiently form a solid solution. The heating time is preferably 20 seconds or more, more preferably 30 seconds or more, even more preferably 100 seconds or more, and can be, for example, 1800 seconds or less, and even 1000 seconds or less from the viewpoint of manufacturability.

[(b)前記加熱後に、
前記加熱温度以下、(前記加熱温度-300℃)以上の冷却開始温度から、150℃以上、230℃以下の冷却停止温度1まで冷却するか、または、
前記加熱温度以下、(前記加熱温度-300℃)以上の冷却開始温度から、350℃以上、440℃以下の滞在温度域まで冷却し、該滞在温度域で10秒以上、200秒以下滞在させた後、該滞在温度域から、150℃以上、250℃以下の冷却停止温度2まで冷却する工程であって、
いずれの場合であっても、前記冷却開始温度から440℃までの冷却の平均冷却速度を10℃/s以上とする]
[(b) After the heating,
Cooling from a cooling start temperature of not more than the heating temperature and not less than (the heating temperature -300°C) to a cooling stop temperature 1 of not less than 150°C and not more than 230°C, or
From the cooling start temperature below the above heating temperature and above (the above heating temperature -300°C), it was cooled to a staying temperature range of 350°C or above and 440°C or below, and staying in the staying temperature range for 10 seconds or more and 200 seconds or less. After that, a step of cooling from the residence temperature range to a cooling stop temperature 2 of 150 ° C. or more and 250 ° C. or less,
In either case, the average cooling rate from the cooling start temperature to 440°C shall be 10°C/s or more]

前記(a)の加熱後、ベイナイト、ベイニティックフェライト、およびマルテンサイトのうちの1以上が形成され、かつ、一部が未変態オーステナイトとして残存する温度域まで冷却する。この時に形成されたベイナイト、ベイニティックフェライト、およびマルテンサイトのうちの1以上が母相となり、強度を確保でき、更に、これらの組織の間に未変態オーステナイトを残存させることができる。この未変態オーステナイトは、下記(c)の工程での加熱で、C濃化により安定化され、最終組織を構成する残留オーステナイトとなる。 After the heating in (a) above, it is cooled to a temperature range in which at least one of bainite, bainitic ferrite, and martensite is formed and a portion remains as untransformed austenite. One or more of bainite, bainitic ferrite, and martensite formed at this time becomes the matrix, ensuring strength and further allowing untransformed austenite to remain between these structures. This untransformed austenite is stabilized by C concentration during heating in the step (c) below, and becomes residual austenite that constitutes the final structure.

(b)の工程では、加熱温度以下、(前記加熱温度-300℃)以上の冷却開始温度から、440℃までの冷却の、平均冷却速度を10℃/s以上とする。前記冷却開始温度から冷却中に、フェライト、粗大なベイナイト、または、粗大なベイニティックフェライトが形成されることを抑制するため、これらフェライト等が形成する温度域を急速で冷却する。前記平均冷却速度は、好ましくは15℃/s以上、より好ましくは20℃/s以上である。なお、設備等の性能を考慮すれば、前記平均冷却速度の上限は500℃/s程度である。 In the step (b), the average cooling rate of cooling from the cooling start temperature which is below the heating temperature and above (the heating temperature -300°C) to 440°C is 10°C/s or more. In order to suppress the formation of ferrite, coarse bainite, or coarse bainitic ferrite during cooling from the cooling start temperature, the temperature range in which these ferrites and the like are formed is rapidly cooled. The average cooling rate is preferably 15°C/s or more, more preferably 20°C/s or more. In addition, if the performance of equipment etc. is considered, the upper limit of the said average cooling rate is about 500 degreeC/s.

(b)の工程での平均冷却速度は、前記冷却開始温度から440℃までの冷却の平均冷却速度が10℃/s以上であればよく、440℃から例えば冷却停止温度1または冷却停止温度2までの冷却の平均冷却速度は問わない。 The average cooling rate in step (b) may be such that the average cooling rate from the cooling start temperature to 440°C is 10°C/s or more, and from 440°C to cooling stop temperature 1 or cooling stop temperature 2, for example. The average cooling rate for cooling up to

(b)の工程で、前記冷却開始温度から440℃まで前記平均冷却速度で冷却することを含む第1の態様として、前記冷却開始温度から、150℃以上、230℃以下の冷却停止温度1までの冷却において、前記冷却開始温度から440℃までの冷却の平均冷却速度を10℃/s以上とすることが挙げられる。 In the step (b), the first aspect includes cooling from the cooling start temperature to 440°C at the average cooling rate, from the cooling start temperature to a cooling stop temperature 1 of 150°C or more and 230°C or less. In the cooling, the average cooling rate from the cooling start temperature to 440°C is set to 10°C/s or more.

第1の態様において、冷却停止温度1が低すぎると、十分な量の残留オーステナイトを確保できず、優れた強度-延性バランスを確保できない。よって冷却停止温度1は150℃以上とする。冷却停止温度1は、好ましくは160℃以上、より好ましくは170℃以上である。一方、冷却段階でマルテンサイトを十分形成し、その後の加熱段階でベイナイトまたはベイニティックフェライトが形成されることを抑制し、強度を確保する観点から、冷却停止温度1は230℃以下とする。冷却停止温度1は好ましくは220℃以下である。 In the first embodiment, if the cooling stop temperature 1 is too low, a sufficient amount of retained austenite cannot be secured, and an excellent strength-ductility balance cannot be secured. Therefore, the cooling stop temperature 1 is set to 150° C. or higher. The cooling stop temperature 1 is preferably 160°C or higher, more preferably 170°C or higher. On the other hand, from the viewpoint of sufficiently forming martensite in the cooling stage, suppressing the formation of bainite or bainitic ferrite in the subsequent heating stage, and ensuring strength, the cooling stop temperature 1 is set to 230° C. or lower. The cooling stop temperature 1 is preferably 220°C or lower.

(b)の工程で、前記冷却開始温度から440℃まで前記平均冷却速度で冷却することを含む第2の態様として、前記冷却開始温度から、350℃以上、440℃以下の滞在温度域まで冷却し、該滞在温度域で10秒以上、200秒以下滞在させた後、該滞在温度域から、150℃以上、250℃以下の冷却停止温度2まで冷却する、との工程において、前記冷却開始温度から440℃までの冷却の平均冷却速度を10℃/s以上とすることが挙げられる。 In the step (b), a second aspect includes cooling from the cooling start temperature to 440°C at the average cooling rate, cooling from the cooling start temperature to a staying temperature range of 350°C or more and 440°C or less. and, after staying in the staying temperature range for 10 seconds or more and 200 seconds or less, cooling from the staying temperature range to a cooling stop temperature 2 of 150 °C or more and 250 °C or less, the cooling start temperature An example of this is to set the average cooling rate for cooling from 10° C. to 440° C. to 10° C./s or more.

この第2の態様では、前記冷却開始温度から冷却停止温度2までの冷却中に、ベイナイト変態が進行する350℃以上、440℃以下の滞在温度域で滞在させることによって、ベイナイトもしくはベイニティックフェライトが形成される。ベイナイトもしくはベイニティックフェライトを、積極的に、少なくとも部分的に形成させることによって、オーステナイトが分割され、その後のマルテンサイト変態時にマルテンサイトの組織を微細化できる。その結果、高強度であって、優れた強度-延性バランスと優れた伸びフランジ性を示す鋼板が得られる。更には、衝撃変形時の破壊の起点となるMAを微細化することができ、それにより、-40℃でのぜい性破面率を低減でき、優れた低温靱性も兼備させることができる。 In this second aspect, during cooling from the cooling start temperature to the cooling stop temperature 2, bainite or bainitic ferrite is produced by staying in a staying temperature range of 350°C or more and 440°C or less where bainite transformation progresses. is formed. By actively forming bainite or bainitic ferrite at least partially, austenite is divided and the martensite structure can be refined during subsequent martensite transformation. As a result, a steel plate with high strength, excellent strength-ductility balance and excellent stretch flangeability can be obtained. Furthermore, the MA, which is the origin of fracture during impact deformation, can be made finer, thereby reducing the brittle fracture rate at -40°C and providing excellent low-temperature toughness.

上述の通り、ベイナイトもしくはベイニティックフェライトを形成する観点から、前記滞在温度域を350℃以上とする。前記滞在温度域は、好ましくは355℃以上、より好ましくは360℃以上である。一方、前記滞在温度域の温度が高すぎると、粗大なベイナイトまたはベイニティックフェライトが形成されやすい。よって、これらの粗大な組織の形成を抑制して、優れた伸びフランジ性と低温靱性を達成する観点から、前記滞在温度域は、440℃以下、好ましくは435℃以下、より好ましくは430℃以下とする。 As mentioned above, from the viewpoint of forming bainite or bainitic ferrite, the residence temperature range is set to 350° C. or higher. The residence temperature range is preferably 355°C or higher, more preferably 360°C or higher. On the other hand, if the temperature in the residence temperature range is too high, coarse bainite or bainitic ferrite is likely to be formed. Therefore, from the viewpoint of suppressing the formation of these coarse structures and achieving excellent stretch flangeability and low-temperature toughness, the residence temperature range is 440°C or less, preferably 435°C or less, more preferably 430°C or less. shall be.

前記滞在温度域での滞在時間は、上記組織を形成する観点から、10秒以上、好ましくは15秒以上、より好ましくは20秒以上である。一方、前記滞在温度域での滞在時間が長すぎると、ベイナイトやベイニティックフェライトが過剰に形成されて、強度が確保できなくなるため、前記滞在時間は、200秒以下、好ましくは170秒以下、より好ましくは160秒以下である。 The residence time in the residence temperature range is 10 seconds or more, preferably 15 seconds or more, and more preferably 20 seconds or more from the viewpoint of forming the above-mentioned structure. On the other hand, if the residence time in the residence temperature range is too long, bainite and bainitic ferrite will be formed excessively, making it impossible to ensure strength. More preferably, it is 160 seconds or less.

前記滞在温度域に滞在後、150℃以上、250℃以下の冷却停止温度2まで冷却する。冷却停止温度2の下限値の設定理由は、上述した冷却停止温度1と同じであり、冷却停止温度2が低すぎると、十分な量の残留オーステナイトを確保できず、優れた強度-延性バランスを確保できない。よって冷却停止温度2は150℃以上とする。冷却停止温度2は、好ましくは160℃以上、より好ましくは170℃以上である。一方、冷却停止温度2が高すぎると強度確保が困難になる。なお第2の態様の通り、前記滞在温度域での滞在を設ける場合、該滞在により、既にベイナイト変態が部分的に進んでいるため、冷却停止温度2の上限は250℃まで許容できる。冷却停止温度2は、更に230℃以下、更には220℃以下であってもよい。本明細書において「滞在」とは、一定温度範囲内において、温度が一定である他、温度が変動することを含む。以下、再加熱温度域での滞在についても同じである。 After staying in the staying temperature range, it is cooled to a cooling stop temperature 2 of 150° C. or more and 250° C. or less. The reason for setting the lower limit value of the cooling stop temperature 2 is the same as the cooling stop temperature 1 mentioned above. If the cooling stop temperature 2 is too low, it will not be possible to secure a sufficient amount of retained austenite, and it will be difficult to maintain an excellent strength-ductility balance. Cannot be secured. Therefore, the cooling stop temperature 2 is set to 150°C or higher. The cooling stop temperature 2 is preferably 160°C or higher, more preferably 170°C or higher. On the other hand, if the cooling stop temperature 2 is too high, it will be difficult to ensure strength. In addition, when providing a stay in the above-mentioned stay temperature range as in the second aspect, the upper limit of the cooling stop temperature 2 can be up to 250° C. because bainite transformation has already partially progressed due to the stay. The cooling stop temperature 2 may further be 230°C or lower, and even 220°C or lower. In this specification, "stay" includes not only a constant temperature but also a temperature fluctuation within a certain temperature range. The same applies to the stay in the reheating temperature range below.

[(c)前記冷却停止温度1または冷却停止温度2から、380℃以上、480℃以下の再加熱温度域まで再加熱し、該再加熱温度域で5秒以上、1800秒以下滞在させる工程] [(c) Step of reheating from the cooling stop temperature 1 or cooling stop temperature 2 to a reheating temperature range of 380°C or more and 480°C or less, and staying in the reheating temperature range for 5 seconds or more and 1800 seconds or less]

前記(b)の工程で冷却停止温度1または冷却停止温度2まで冷却後、該冷却停止温度1または冷却停止温度2から、380℃以上、480℃以下の再加熱温度域まで再加熱し、該再加熱温度域で5秒以上、1800秒以下滞在させる。 After cooling to cooling stop temperature 1 or cooling stop temperature 2 in the step (b), reheating from the cooling stop temperature 1 or cooling stop temperature 2 to a reheating temperature range of 380 ° C. or higher and 480 ° C. or lower, and Stay in the reheating temperature range for 5 seconds or more and 1800 seconds or less.

前記(b)の工程で形成されたベイナイト、ベイニティックフェライト、およびマルテンサイトのうちの1以上を、この工程で焼戻しすることにより、母相の延性を改善することができる。更には、この工程で、これらの組織から未変態オーステナイトへのCの分配を進行させ、未変態オーステナイト中のC濃度を高めることによって、最終的に室温まで冷却しても残留オーステナイトとして残存させることができ、その結果、強度-延性バランスを向上させることができる。これらを達成させるため、前記再加熱温度域は、380℃以上、480℃以下とする。再加熱温度域は、好ましくは385℃以上、より好ましくは390℃以上であって、好ましくは470℃以下、より好ましくは460℃以下である。再加熱温度域での加熱時間は、十分に焼戻しを行うため、5秒以上とする。加熱時間は、好ましくは10秒以上であり、より好ましくは100秒以上であり、さらに好ましくは300秒以上であり、製造性の観点から1800秒以下、好ましくは1000秒以下である。 By tempering one or more of the bainite, bainitic ferrite, and martensite formed in the step (b) in this step, the ductility of the matrix can be improved. Furthermore, in this step, the distribution of C from these structures to untransformed austenite is promoted, and by increasing the C concentration in untransformed austenite, it can ultimately remain as residual austenite even when cooled to room temperature. As a result, the strength-ductility balance can be improved. In order to achieve these, the reheating temperature range is set to 380°C or higher and 480°C or lower. The reheating temperature range is preferably 385°C or higher, more preferably 390°C or higher, and preferably 470°C or lower, more preferably 460°C or lower. The heating time in the reheating temperature range is set to 5 seconds or more in order to perform sufficient tempering. The heating time is preferably 10 seconds or more, more preferably 100 seconds or more, even more preferably 300 seconds or more, and from the viewpoint of manufacturability, 1800 seconds or less, preferably 1000 seconds or less.

[(d)前記(c)の再加熱後、室温まで冷却する工程]
前記(c)の再加熱後は、室温まで冷却すればよいが、その冷却方法は問わず、例えば水冷、空冷、放冷等が挙げられる。
[(d) Step of cooling to room temperature after reheating in (c) above]
After the reheating in (c) above, it may be cooled to room temperature, and any cooling method may be used, such as water cooling, air cooling, and natural cooling.

本実施形態に係る鋼板の製造方法において、熱処理における前記(a)~(d)以外の工程については特に限定されない。熱処理後に、例えば形状矯正や電気メッキなどを施すこと等が含まれうる。 In the method for manufacturing a steel plate according to the present embodiment, there are no particular limitations on the heat treatment steps other than the above (a) to (d). After the heat treatment, it may include, for example, performing shape correction or electroplating.

また、本実施形態に係る鋼板の製造方法に用いる圧延材の製造方法も限定されない。圧延材は、熱間圧延によって得られた熱延板の他、熱延板に、必要に応じて酸洗等を適宜施した後、冷間圧延を施して得られた冷延板であってもよい。前記熱間圧延では、最終の熱間圧延の加熱温度が1150℃以上であることが好ましい。また、熱延板の厚さは特に限定されないが、最終製品として冷延板を得る場合、冷延板の厚さに応じて、冷間圧延率を30~70%とできるように熱延板の厚さを選定すればよい。 Further, the method for manufacturing a rolled material used in the method for manufacturing a steel plate according to this embodiment is also not limited. The rolled material is not only a hot-rolled sheet obtained by hot rolling, but also a cold-rolled sheet obtained by subjecting a hot-rolled sheet to appropriate pickling, etc. as necessary, and then cold rolling. Good too. In the hot rolling, it is preferable that the heating temperature of the final hot rolling is 1150° C. or higher. In addition, the thickness of the hot-rolled sheet is not particularly limited, but when obtaining a cold-rolled sheet as a final product, the hot-rolled sheet is All you have to do is select the thickness.

前記製造方法により得られた鋼板は、高強度かつ強度-延性バランスに優れ、伸びフランジ性にも優れている。前記鋼板は、引張強度(TS)が1470MPa以上であって、引張強度と均一伸び(uEL)のバランスを示すTS×uELが17500MPa%以上であり、更に、穴広げ率(λ)が20%以上の優れた伸びフランジ性を示す。また、本実施形態の製造方法によれば、-40℃でシャルピー試験を実施したときのぜい性破面率が好ましくは50%以下に抑えられた、優れた低温靱性も兼備させることが可能である。 The steel plate obtained by the above manufacturing method has high strength, excellent strength-ductility balance, and excellent stretch flangeability. The steel plate has a tensile strength (TS) of 1,470 MPa or more, TS x uEL, which indicates the balance between tensile strength and uniform elongation (uEL), of 17,500 MPa% or more, and a hole expansion rate (λ) of 20% or more. Shows excellent stretch flangeability. Furthermore, according to the manufacturing method of this embodiment, it is possible to have excellent low-temperature toughness, with the brittle fracture ratio being preferably suppressed to 50% or less when performing a Charpy test at -40°C. It is.

以下、実施例を挙げて本実施形態をより具体的に説明する。本開示は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、前述および後述する趣旨に合致し得る範囲で、適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本開示の技術的範囲に包含される。 Hereinafter, this embodiment will be described in more detail with reference to Examples. The present disclosure is not limited by the following examples, and can be implemented with appropriate changes within the scope that can meet the spirit described above and below, and all of these are within the technical scope of the present disclosure. included in

1.サンプル作製
表1に示す化学組成の鋼(インゴット)を真空溶製により溶解した。表1において、線(-)を記載した元素は、その成分が検出されなかったことを意味する。また、表1~表3において、下線を付した数値は、本実施形態の範囲から外れているか、一定レベル以上の特性が得られていないことを示している。ただし「-」については、本実施形態の範囲から外れていても下線を付していないことに留意されたい。
1. Sample Preparation Steel (ingot) having the chemical composition shown in Table 1 was melted by vacuum melting. In Table 1, the elements marked with a line (-) mean that the component was not detected. Further, in Tables 1 to 3, underlined values indicate that the values are outside the range of the present embodiment or that characteristics above a certain level are not obtained. However, it should be noted that "-" is not underlined even if it is outside the scope of this embodiment.

得られたインゴットに対し、熱間圧延を2回施し、最終の熱間圧延では加熱温度を1200℃で300秒保持した後、多パスで熱間圧延を施して、3.2mmの熱延板を作製した。この時、最終圧延時の狙い温度は900℃とした。また、熱間圧延の巻取りを模擬するため、600℃の保持炉で30分以上保持後、炉冷して熱延板を得た。 The obtained ingot was hot rolled twice, and in the final hot rolling, the heating temperature was held at 1200°C for 300 seconds, and then hot rolled in multiple passes to form a 3.2 mm hot rolled plate. was created. At this time, the target temperature during final rolling was 900°C. In addition, in order to simulate winding during hot rolling, a hot rolled sheet was obtained by holding in a holding furnace at 600° C. for 30 minutes or more and then cooling in the furnace.

熱延板に酸洗を施して、表面のスケールを除去した後、1.6mmまで冷間圧延を施して圧延板を得た。これをソルトバスにて、表2に示す条件で熱処理を施した。表2において、No.1~9は、Ac3点以上に加熱後、表2の冷却停止温度まで冷却し、No.10~14は、Ac3点以上に加熱後、表2に示す温度で滞在させてから、表2の冷却停止温度まで冷却した。その後、いずれも表2に示す温度・時間で再加熱を行った。 The hot rolled plate was pickled to remove surface scale, and then cold rolled to a thickness of 1.6 mm to obtain a rolled plate. This was heat-treated in a salt bath under the conditions shown in Table 2. In Table 2, No. Nos. 1 to 9 were heated to Ac3 point or higher and then cooled to the cooling stop temperature shown in Table 2. For samples Nos. 10 to 14, after heating to Ac3 point or higher, they were allowed to stay at the temperature shown in Table 2, and then cooled to the cooling stop temperature shown in Table 2. Thereafter, each sample was reheated at the temperature and time shown in Table 2.

なお、平均冷却速度については、ソルトバスではサンプル自体の冷却速度を測定することが困難なため、ダミー材を用いて、加熱温度、滞在、冷却温度が、同等の条件で平均冷却速度を測定して適用した。上記ダミー材を用いた場合と合致する条件がないものについては、他の実験結果から平均冷却速度を類推した。 Regarding the average cooling rate, since it is difficult to measure the cooling rate of the sample itself in a salt bath, we used a dummy material to measure the average cooling rate under conditions with the same heating temperature, staying temperature, and cooling temperature. It was applied. For cases where there were no conditions consistent with the use of the above dummy material, the average cooling rate was estimated from other experimental results.

2.特性の評価
(引張強度、均一伸び)
上記得られた鋼板を用い、JIS5号試験片に加工後、JIS Z2241の金属材料引張試験方法に準じて引張試験を行い、引張強さ(TS)、均一伸び(最大試験力時塑性伸び)を求めた。そして、引張強さ(TS)が1470MPa以上であって、かつ引張強度と均一伸び(uEL)のバランスを示すTS×uELが17500MPa%以上である場合を、高強度であって強度-延性バランスに優れると評価した。
2. Evaluation of properties (tensile strength, uniform elongation)
Using the steel plate obtained above, after processing it into a JIS No. 5 test piece, a tensile test was conducted according to the method for tensile testing of metal materials of JIS Z2241, and the tensile strength (TS) and uniform elongation (plastic elongation at maximum test force) were measured. I asked for it. If the tensile strength (TS) is 1,470 MPa or more, and TS x uEL, which indicates the balance between tensile strength and uniform elongation (uEL), is 17,500 MPa% or more, it is considered to be high strength and has a strength-ductility balance. Rated as excellent.

(穴広げ率)
上記得られた鋼板を用い、JIS Z2256の金属材料の穴広げ試験方法に準じて、穴広げ率(λ)を測定した。そして穴広げ率(λ)が20%以上の場合を、伸びフランジ性に優れていると評価した。なお、表1~3のNo.14については、引張強度が1470MPa未満であったため、穴広げ率は評価しなかった。
(hole expansion rate)
Using the steel plate obtained above, the hole expansion rate (λ) was measured according to JIS Z2256 hole expansion test method for metal materials. A case where the hole expansion ratio (λ) was 20% or more was evaluated as having excellent stretch flangeability. In addition, No. in Tables 1 to 3. Regarding No. 14, since the tensile strength was less than 1470 MPa, the hole expansion rate was not evaluated.

(ぜい性破面率)
一部の鋼板については、上記得られた鋼板から、JIS Z2242を参考にして、長さ55mm、断面が10mm×1.6mm(板厚)の長方形断面を有する形状に切り出してから、Vノッチを付与したシャルピー衝撃試験片を用意した。そして該シャルピー衝撃試験片を用い、-40℃でシャルピー衝撃試験を実施してぜい性破面率を測定した。これらの評価結果を表3に示す。
(Brittle fracture rate)
For some steel plates, a rectangular cross section with a length of 55 mm and a cross section of 10 mm x 1.6 mm (plate thickness) is cut out from the steel plate obtained above, with reference to JIS Z2242, and then a V-notch is cut out. A Charpy impact test piece was prepared. Using the Charpy impact test piece, a Charpy impact test was conducted at -40°C to measure the brittle fracture ratio. Table 3 shows these evaluation results.

Figure 2023177132000001
Figure 2023177132000001

Figure 2023177132000002
Figure 2023177132000002

Figure 2023177132000003
Figure 2023177132000003

表1~表3から次のことがわかる。No.3、4、6~8、およびNo.11~13はいずれも、本実施形態に係る製造方法で鋼板を製造したため、高強度かつ強度-延性バランスに優れ、更に伸びフランジ性にも優れた鋼板が得られた。また、No.8とNo.11~13を比較すると、鋼板の製造方法において、Ac3点以上の温度で加熱後、冷却開始温度から冷却停止温度までの間に、350℃以上、440℃以下の滞在温度域で滞在させることによって、優れた低温靱性も兼備できることがわかる。 The following can be seen from Tables 1 to 3. No. 3, 4, 6-8, and No. In all of Nos. 11 to 13, steel sheets were manufactured using the manufacturing method according to the present embodiment, so that steel sheets with high strength, excellent strength-ductility balance, and excellent stretch flangeability were obtained. Also, No. 8 and no. Comparing Nos. 11 to 13, in the steel sheet manufacturing method, after heating at a temperature of Ac 3 or higher, by staying in a staying temperature range of 350 ° C or more and 440 ° C or less from the cooling start temperature to the cooling stop temperature. It can be seen that this material also has excellent low-temperature toughness.

これに対して、No.1はSi量が不足したため、強度-延性バランスに劣る結果となった。また、No.2はTiを含んでいないため、伸びフランジ性に劣った。 On the other hand, No. No. 1 had a poor strength-ductility balance due to insufficient Si content. Also, No. Since sample No. 2 did not contain Ti, it had poor stretch flangeability.

No.5は、再加熱温度が低いため、強度-延性バランスに劣る結果となった。 No. Sample No. 5 had a poor strength-ductility balance due to the low reheating temperature.

No.9は、冷却停止温度が高いため、高強度が得られなかった。 No. In No. 9, high strength could not be obtained because the cooling stop temperature was high.

No.10は、Ac3点以上の温度で加熱後の冷却時の平均冷却速度が遅く、また、150~250℃の温度域までの冷却において、滞在させる温度が高かったため、伸びフランジ性に劣った。 No. In No. 10, the average cooling rate during cooling after heating at a temperature of Ac 3 or higher was slow, and the temperature at which it stayed was high during cooling to a temperature range of 150 to 250°C, resulting in poor stretch flangeability.

No.14は、C量が不足したため、高強度が得られなかった。 No. In No. 14, high strength could not be obtained because the amount of C was insufficient.

Claims (1)

化学組成が、
C :0.32質量%以上、0.48質量%以下、
Si:2.1質量%以上、3.0質量%以下、
Mn:1.6質量%以上、3.0質量%以下、
Ti:0.010質量%以上、0.15質量%以下、
P :0質量%超、0.05質量%以下、
S :0質量%超、0.01質量%以下、
Al:0.01質量%以上、0.1質量%以下、および
N :0質量%超、0.010質量%以下を満たし、
残部がFeおよび不可避不純物である圧延材に、
下記の(a)~(d)の工程を含む熱処理を施すことを含む、鋼板の製造方法。
(a)前記圧延材を、下記式(1)から求められるAc3点以上の加熱温度で、10秒以上加熱する工程
(b)前記加熱後に、
前記加熱温度以下、(前記加熱温度-300℃)以上の冷却開始温度から、150℃以上、230℃以下の冷却停止温度1まで冷却するか、または、
前記加熱温度以下、(前記加熱温度-300℃)以上の冷却開始温度から、350℃以上、440℃以下の滞在温度域まで冷却し、該滞在温度域で10秒以上、200秒以下滞在させた後、該滞在温度域から、150℃以上、250℃以下の冷却停止温度2まで冷却する工程であって、
いずれの場合であっても、前記冷却開始温度から440℃までの冷却の平均冷却速度を10℃/s以上とすること
(c)前記冷却停止温度1または冷却停止温度2から、380℃以上、480℃以下の再加熱温度域まで再加熱し、該再加熱温度域で5秒以上、1800秒以下滞在させる工程
(d)前記(c)の再加熱後、室温まで冷却する工程
Ac3点(℃)=910-203√(C)+44.7Si-30Mn-11Cr+31.5Mo-20Cu-15.2Ni+700P ・・・(1)
式(1)において、元素記号は、圧延材に含まれる元素の含有量(質量%)を示し、含まれない元素はゼロとする。
The chemical composition is
C: 0.32% by mass or more, 0.48% by mass or less,
Si: 2.1% by mass or more, 3.0% by mass or less,
Mn: 1.6% by mass or more, 3.0% by mass or less,
Ti: 0.010% by mass or more and 0.15% by mass or less,
P: more than 0 mass%, 0.05 mass% or less,
S: more than 0% by mass, 0.01% by mass or less,
Al: 0.01% by mass or more and 0.1% by mass or less, and N: more than 0% by mass and 0.010% by mass or less,
In the rolled material where the balance is Fe and unavoidable impurities,
A method for manufacturing a steel plate, which includes heat treatment including the following steps (a) to (d).
(a) A step of heating the rolled material for 10 seconds or more at a heating temperature of Ac3 or more determined from the following formula (1) (b) After the heating,
Cooling from a cooling start temperature of not more than the heating temperature and not less than (the heating temperature -300°C) to a cooling stop temperature 1 of not less than 150°C and not more than 230°C, or
From the cooling start temperature below the heating temperature and above (the above heating temperature -300°C), it was cooled to a staying temperature range of 350°C or above and 440°C or below, and was allowed to stay in the staying temperature range for 10 seconds or more and 200 seconds or less. After that, a step of cooling from the residence temperature range to a cooling stop temperature 2 of 150 ° C. or more and 250 ° C. or less,
In either case, the average cooling rate for cooling from the cooling start temperature to 440°C is 10°C/s or more; (c) from the cooling stop temperature 1 or cooling stop temperature 2 to 380°C or more; Step (d) of reheating to a reheating temperature range of 480°C or lower and staying in the reheating temperature range for 5 seconds or more and 1800 seconds or less (d) Step of cooling to room temperature after reheating in (c) Ac 3 points (°C )=910-203√(C)+44.7Si-30Mn-11Cr+31.5Mo-20Cu-15.2Ni+700P...(1)
In formula (1), the element symbol indicates the content (mass%) of the element contained in the rolled material, and elements not contained are set to zero.
JP2022089874A 2022-06-01 2022-06-01 Production method for steel sheet Pending JP2023177132A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022089874A JP2023177132A (en) 2022-06-01 2022-06-01 Production method for steel sheet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022089874A JP2023177132A (en) 2022-06-01 2022-06-01 Production method for steel sheet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023177132A true JP2023177132A (en) 2023-12-13

Family

ID=89122479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022089874A Pending JP2023177132A (en) 2022-06-01 2022-06-01 Production method for steel sheet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023177132A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11920207B2 (en) Cold rolled steel sheet and a method of manufacturing thereof
KR102470965B1 (en) Steel sheet having excellent toughness, ductility and strength, and manufacturing method thereof
KR101232972B1 (en) Method of producing high-strength steel plates with excellent ductility and plates thus produced
US11365468B2 (en) Cold rolled and heat treated steel sheet and a method of manufacturing thereof
JP4291860B2 (en) High-strength steel sheet and manufacturing method thereof
JP6846522B2 (en) High-strength cold-rolled steel sheets with excellent yield strength, ductility, and hole expansion properties, hot-dip galvanized steel sheets, and methods for manufacturing these.
US20090139611A1 (en) Galvanized Steel Sheet and Method for Producing the Same
JP6079726B2 (en) Manufacturing method of high-strength steel sheet
EP3164513A2 (en) Method for manufacturing a high-strength steel sheet and sheet obtained by the method
JP4457681B2 (en) High workability ultra-high strength cold-rolled steel sheet and manufacturing method thereof
KR102289525B1 (en) Method for manufacturing hot stamping product and hot stamping product manufactured using the same
KR102222614B1 (en) Cold-rolled steel sheet having high resistance for hydrogen embrittlement and manufacturing method thereof
JP4492105B2 (en) Manufacturing method of high-strength cold-rolled steel sheet with excellent stretch flangeability
KR101489243B1 (en) High strength galvannealed steel sheet having excellent formability and coating adhesion and method for manufacturing the same
KR102468051B1 (en) Ultra high strength steel sheet having excellent ductility and method for manufacturing thereof
KR101452052B1 (en) High strength alloyed galvanized steel sheet with excellent coating adhesion and method for manufacturing the same
JP2023177132A (en) Production method for steel sheet
KR101828699B1 (en) Cold-rolled steel sheet for car component and manufacturing method for the same
JP6541504B2 (en) High strength high ductility steel sheet excellent in production stability, method for producing the same, and cold rolled base sheet used for production of high strength high ductility steel sheet
KR102398151B1 (en) A method of preparing utlra high strength hot-rolled steel sheet having excellent ductility and utlra high strength hot-rolled steel sheet using the same
KR100368241B1 (en) A method for manufacturing hot rolled trip steels with excellent flange formability
JP2024063127A (en) Steel material for hot forming, hot forming member, and manufacturing method thereof
KR101615032B1 (en) Cold-rolled steel sheet and method of manufacturing the same
CN113412340A (en) Steel plate
KR20230087773A (en) Steel sheet having excellent strength and ductility, and manufacturing method thereof