JP2024072572A - Hot rolled steel sheet and method of producing the same - Google Patents

Hot rolled steel sheet and method of producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2024072572A
JP2024072572A JP2022183475A JP2022183475A JP2024072572A JP 2024072572 A JP2024072572 A JP 2024072572A JP 2022183475 A JP2022183475 A JP 2022183475A JP 2022183475 A JP2022183475 A JP 2022183475A JP 2024072572 A JP2024072572 A JP 2024072572A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
hot
steel sheet
rolled steel
temperature
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
JP2022183475A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
典晃 ▲高▼坂
Noriaki Takasaka
広志 松田
Hiroshi Matsuda
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
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 JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to JP2022183475A priority Critical patent/JP2024072572A/en
Publication of JP2024072572A publication Critical patent/JP2024072572A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

To provide a hot rolled steel sheet which has a yield strength (YS) of 500 MPa or more and has excellent bending workability and toughness, and to provide a method of producing the same.SOLUTION: Provided is a hot rolled steel sheet of a composition comprising C, Si, Mn, P, S, Al, N, Nb, and optionally selected components, which has, in terms of areal fraction of the metallic structure, 0 to 85% of ferrite, 3% or less of retained austenite, 5% or less of lath morphology, 15% or more of a structure having a KAM value of 1.0, and which has a yield strength of 500 MPa or more with carbides containing Nb with an average particle size of 8 nm or less. Also provided is method producing a hot rolled steel sheet, including; a rough rolling step of heating or not heating a steel raw material having the above-mentioned component composition; a finish rolling step in which the starting temperature is 950°C or lower, the total draft from the first pass to the fifth pass is 75% or more, and the finishing temperature is 860°C or higher or 910°C or lower; a cooling step; and a coiling step.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、降伏強さが500MPa以上で、優れた曲げ加工性と靭性を有する熱延鋼板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a hot-rolled steel sheet having a yield strength of 500 MPa or more and excellent bending workability and toughness, and a method for manufacturing the same.

近年、地球環境保全の観点から、CO排出量の規制を目的として自動車業界全体で自動車の燃費改善が指向されている。自動車の燃費改善には、使用部品の薄肉化による自動車の軽量化が最も有効であるため、近年、自動車部品用素材としての高強度鋼板の使用量が増加しつつある。
一般に、鋼板の高強度化にともない成形性および靭性は悪化する傾向にあるため、高強度鋼板の普及をさらに拡大させるには、高い強度、加工性及び靭性の並立が必須である。
In recent years, from the perspective of protecting the global environment, the entire automobile industry has been oriented toward improving automobile fuel efficiency in order to regulate CO2 emissions. The most effective way to improve automobile fuel efficiency is to reduce the weight of automobiles by making the parts thinner, so in recent years the amount of high-strength steel sheets used as materials for automobile parts has been increasing.
Generally, as the strength of a steel plate increases, its formability and toughness tend to deteriorate. Therefore, in order to further expand the use of high-strength steel plates, it is essential that high strength, formability and toughness are achieved simultaneously.

そこで、これらの問題を解決するため、これまでに様々な鋼板の高強度化と加工性向上の技術が提案されている。 Therefore, to solve these problems, various technologies have been proposed to increase the strength and improve the workability of steel plates.

例えば、特許文献1では、面積率が95%以上のフェライト結晶中に平均粒径6nm未満のTi炭化物と平均粒径0.5μm以下のTiSを鋼板中に分散させた熱延鋼板が開示されている。そうすることで曲げ加工性が良好な引張強さが780MPa以上900MPa以下の高張力熱延鋼板が得られるとしている。 For example, Patent Document 1 discloses a hot-rolled steel sheet in which Ti carbides with an average grain size of less than 6 nm and TiS with an average grain size of 0.5 μm or less are dispersed in ferrite crystals with an area ratio of 95% or more. This results in a high-tensile hot-rolled steel sheet with a tensile strength of 780 MPa to 900 MPa and good bending workability.

特許文献2では、Ti、Nbを1種以上含む鋼スラブを加熱し、熱間粗圧延して鋼板とし、先行する粗圧延された鋼板の後端と接合して、Ar3からAr3+50℃の温度範囲で熱間仕上げ圧延する技術が開示されている。そうすることにより、靭性が良好な加工用熱延鋼板が得られるとしている。 Patent Document 2 discloses a technology in which a steel slab containing one or more of Ti and Nb is heated, roughly hot rolled to produce a steel plate, which is then joined to the rear end of the preceding roughly rolled steel plate and hot finish rolled in the temperature range of Ar3 to Ar3+50°C. This is said to produce a hot-rolled steel plate for processing with good toughness.

国際公開第2013/099196号International Publication No. 2013/099196 特開平09-227949号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-227949

しかし、上記特許文献に開示された従来技術には、以下のような問題がある。 However, the prior art disclosed in the above patent document has the following problems:

特許文献1に記載の技術では、例えば実施例の鋼板No.5でみられるように、本発明で求める組織を得ることができない。このため、降伏強さが500MPa以上で良好な曲げ加工性と靭性を両立することができない。 The technology described in Patent Document 1 does not allow the structure required by the present invention to be obtained, as seen in the example of steel plate No. 5. For this reason, it is not possible to achieve both good bending workability and toughness at a yield strength of 500 MPa or more.

また、特許文献2に記載の技術では、安定的に降伏強さが500MPa以上の鋼板が得られないうえ、良好な曲げ性を得るための要件についても、特許文献2は何ら示唆がない。さらに、高靭性を得るための熱延温度の狭レンジ制御は、製造性を著しく妨げ、製造サイズによっては実施できない場合があった。 In addition, the technology described in Patent Document 2 does not consistently produce steel sheets with a yield strength of 500 MPa or more, and Patent Document 2 does not suggest any requirements for obtaining good bendability. Furthermore, narrow range control of the hot rolling temperature to obtain high toughness significantly hinders manufacturability, and in some cases was not feasible depending on the manufacturing size.

本発明は、従来技術が抱える上記の問題点に鑑み開発したものであって、降伏強さ(YS)が500MPa以上で、優れた曲げ加工性と靭性を有する熱延鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was developed in consideration of the above-mentioned problems with the conventional technology, and aims to provide a hot-rolled steel sheet having a yield strength (YS) of 500 MPa or more and excellent bending workability and toughness, and a manufacturing method thereof.

発明者らは上記課題を解決するために、降伏強さが500MPa以上の熱延鋼板における曲げ加工性と靭性とを兼備する要件について鋭意検討した。近年の自動車用熱延鋼板の高強度化の動向を考慮すると、降伏強さは500MPa以上とすることが好ましく、後述するようにNbとTiとを複合添加することが好ましい。良好な加工性を得るには、高い延性を持たせることが必要であるため、高い全伸びが得られる、高い巻取温度を前提とするプロセスを検討した。熱延鋼板の巻取温度が600℃以上で500MPa以上の強さを得るため、ナノサイズの極めて微細なNbを含む炭化物で熱延鋼板を強化することとした。 In order to solve the above problems, the inventors have thoroughly studied the requirements for combining bending workability and toughness in a hot-rolled steel sheet with a yield strength of 500 MPa or more. Considering the recent trend toward higher strength hot-rolled steel sheets for automobiles, it is preferable to set the yield strength to 500 MPa or more, and it is preferable to add Nb and Ti in combination, as described below. Since high ductility is necessary to obtain good workability, a process that assumes a high coiling temperature that can obtain high total elongation was examined. In order to obtain a strength of 500 MPa or more at a coiling temperature of 600°C or more, it was decided to strengthen the hot-rolled steel sheet with extremely fine nano-sized carbides containing Nb.

しかしながら、Nbを含む炭化物を析出させる熱延鋼板の巻取温度が600℃以上では、転位を多く含まないフェライト相が鋼板中に生成することがこれまでの常識であった。このフェライト組織での靭性に大きな影響をおよぼす破面単位は、フェライト粒径と同等であるとされる。そして、フェライト相の微細化の検討を行った結果、安定的に目的の靭性を得ることは困難であると結論付けた。 However, it was previously common knowledge that when the coiling temperature of hot-rolled steel sheet, which precipitates carbides containing Nb, is 600°C or higher, a ferrite phase that does not contain many dislocations is formed in the steel sheet. The fracture surface unit that has a significant effect on the toughness of this ferrite structure is said to be equivalent to the ferrite grain size. And, after investigating ways to refine the ferrite phase, it was concluded that it would be difficult to stably obtain the desired toughness.

そこで、この熱延鋼板の巻取温度が600℃以上でフェライト以外の結晶組織の形成の可能性について鋭意検討した結果、フェライトともベイナイトとも分類されない、新しい組織が得られ、この組織の強度、並びに曲げ加工性及び靭性が良好であることを見出した。
この新しい組織は、熱間圧延の仕上げ圧延の過程で再結晶し、この微細な再結晶オーステナイト粒から生成することを知見した。
Therefore, the inventors conducted extensive research into the possibility of the formation of a crystal structure other than ferrite when the coiling temperature of this hot-rolled steel sheet is 600°C or higher, and as a result, they obtained a new structure that cannot be classified as either ferrite or bainite, and found that this structure has good strength, bending workability, and toughness.
It was discovered that this new structure is formed from fine recrystallized austenite grains that recrystallize during the finish rolling process of hot rolling.

上記知見に基づき開発した本発明に係る熱延鋼板は、以下のように構成される。
[1]質量%で、C:0.030%以上0.100%以下、Si:1.5%以下、Mn:1.3%以下、P:0.05%以下、S:0.010%以下、Al:0.005%以上0.080%以下、N:0.0060%以下、Nb:0.03%以上0.20%以下、
任意選択的に、さらに、下記のA群からC群のうちから少なくとも1群の成分を含有し、
A群;Ti:0.010%以上0.150%以下、
B群;B:0.0002%以上0.0050%以下、
C群;V、Mo、Sb、REM、Mg、Ca、Sn、Ni、Cu、Co、As、Cr、W、Ta、Pb、Cs、Zr、Hf、Te、Bi及びSeのいずれか1種以上を合計で1%以下、残部がFe及び不可避的不純物からなる成分組成を有し、金属組織の面積率で、フェライトが0%以上85%以下、残留オーステナイトが3%以下、ラス形態の組織が5%以下、KAM値が1.0以上の組織が15%以上であって、平均粒子径が8nm以下のNbを含む炭化物を有する、降伏強さが500MPa以上の熱延鋼板である。
[2]上記の[1]において、前記熱延鋼板の表面にめっき層を有する熱延鋼板である。
The hot-rolled steel sheet according to the present invention, which has been developed based on the above findings, has the following configuration.
[1] In mass%, C: 0.030% to 0.100%, Si: 1.5% or less, Mn: 1.3% or less, P: 0.05% or less, S: 0.010% or less, Al: 0.005% to 0.080% or less, N: 0.0060% or less, Nb: 0.03% to 0.20% or less,
Optionally, it further contains at least one component from group A to group C below:
Group A: Ti: 0.010% or more and 0.150% or less,
Group B: B: 0.0002% or more and 0.0050% or less,
Group C: A hot-rolled steel sheet having a component composition containing one or more of V, Mo, Sb, REM, Mg, Ca, Sn, Ni, Cu, Co, As, Cr, W, Ta, Pb, Cs, Zr, Hf, Te, Bi, and Se in total at 1% or less, with the balance being Fe and unavoidable impurities, in which, in terms of area ratio of the metal structure, ferrite is 0% to 85% and retained austenite is 3% or less, a lath-type structure is 5% or less, and a structure with a KAM value of 1.0 or more is 15% or more, and which has carbides containing Nb and having an average particle size of 8 nm or less, and has a yield strength of 500 MPa or more.
[2] In the above [1], the hot-rolled steel sheet has a plating layer on a surface thereof.

上記知見に基づき開発した本発明に係る熱延鋼板の製造方法は、以下のように構成される
[3]上記の[1]に記載の成分組成を有する鋼素材を、加熱温度が1200℃以上に加熱し、又は加熱せずに、粗圧延してシートバーとする粗圧延工程と、該シートバーを、圧延の開始温度が950℃以上、1パス目から5パス目までの合計圧下率が75%以上、及び圧延の完了温度が860℃以上910℃以下で仕上げ圧延して熱延鋼板とする仕上げ圧延工程と、該熱延鋼板を冷却停止温度600℃以上700℃以下まで平均冷却速度40℃/s以上で冷却する冷却工程と、冷却された前記熱延鋼板を巻取温度が600℃以上700℃以下で巻き取る巻取工程と、を含む熱延鋼板の製造方法である。
[4]上記の[3]において、前記粗圧延工程または前記仕上げ圧延工程の前に[1]に記載の成分組成を有する、厚さが35mm以上200mm以下の鋼素材を鋳造する鋳造工程を含み、前記粗圧延工程を適用し、または、適用せずにシートバーとする熱延鋼板の製造方法である。
[5]上記の[3]において、前記粗圧延工程と前記仕上げ圧延工程の間に、粗圧延された前記シートバーと先行するシートバーとを1050℃以上で接合する接合工程を含み、前記仕上げ圧延工程では、接合されたシートバーを仕上げ圧延する熱延鋼板の製造方法である。
[6]上記の[3]から[5]のいずれかにおいて、さらに、前記熱延鋼板を、焼鈍温度が720℃以下で焼鈍する熱延板焼鈍工程と、焼鈍された前記熱延鋼板にめっき処理を施すめっき工程と、を含む熱延鋼板の製造方法である。
[7]上記の[6]において、さらに、めっきされた前記熱延鋼板に480℃以上600℃以下の合金化処理を施す合金化工程を含む熱延鋼板の製造方法である。
The manufacturing method of the hot-rolled steel sheet according to the present invention, which was developed based on the above findings, is configured as follows: [3] A rough rolling process in which a steel material having the component composition described in the above [1] is heated to a heating temperature of 1200 ° C. or more or not heated, and then roughly rolled to a sheet bar; a finish rolling process in which the sheet bar is finish-rolled to a hot-rolled steel sheet at a rolling start temperature of 950 ° C. or more, a total reduction rate from the first pass to the fifth pass of 75% or more, and a rolling completion temperature of 860 ° C. to 910 ° C.; a cooling process in which the hot-rolled steel sheet is cooled at an average cooling rate of 40 ° C./s or more to a cooling stop temperature of 600 ° C. to 700 ° C.; and a coiling process in which the cooled hot-rolled steel sheet is coiled at a coiling temperature of 600 ° C. to 700 ° C. This is a manufacturing method of the hot-rolled steel sheet.
[4] In the above [3], the method includes a casting step of casting a steel material having a thickness of 35 mm to 200 mm and having the component composition described in [1] before the rough rolling step or the finish rolling step, and the method is to produce a sheet bar by applying or not applying the rough rolling step.
[5] The method for producing a hot-rolled steel sheet according to the above item [3] further includes a joining step of joining the roughly rolled sheet bar and a preceding sheet bar at 1050°C or higher between the rough rolling step and the finish rolling step, and in the finish rolling step, the joined sheet bar is finish-rolled.
[6] In any one of the above [3] to [5], the method for producing a hot-rolled steel sheet further includes a hot-rolled sheet annealing step of annealing the hot-rolled steel sheet at an annealing temperature of 720°C or less, and a plating step of plating the annealed hot-rolled steel sheet.
[7] The method for producing a hot-rolled steel sheet according to the above [6], further comprising an alloying step of subjecting the plated hot-rolled steel sheet to an alloying treatment at a temperature of 480°C or higher and 600°C or lower.

本発明によれば、降伏強さ(YS)が500MPa以上の高強度と、優れた曲げ加工性および靭性を備える熱延鋼板を製造することが可能となる。本発明に係る熱延鋼板を自動車部品に適用すれば、自動車部品のさらなる軽量化が実現される。 According to the present invention, it is possible to manufacture a hot-rolled steel sheet having high strength with a yield strength (YS) of 500 MPa or more, and excellent bending workability and toughness. If the hot-rolled steel sheet according to the present invention is applied to automobile parts, further weight reduction of the automobile parts can be realized.

以下、本実施形態に係る熱延鋼板について説明する。
<熱延鋼板の化学成分>
熱延鋼板の成分組成は、質量%で、C:0.030%以上0.100%以下、Si:1.5%以下、Mn:1.3%以下、P:0.05%以下、S:0.010%以下、Al:0.005%以上0.080%以下、N:0.0060%以下、Nb:0.03%以上0.20%以下の範囲で含有させる。以下で各成分を説明する。以下の説明において、成分の含有量を表す「%」は「質量%」を意味する。
Hereinafter, the hot-rolled steel sheet according to this embodiment will be described.
<Chemical composition of hot-rolled steel sheet>
The composition of the hot-rolled steel sheet is, in mass%, C: 0.030% to 0.100%, Si: 1.5% or less, Mn: 1.3% or less, P: 0.05% or less, S: 0.010% or less, Al: 0.005% to 0.080% or less, N: 0.0060% or less, and Nb: 0.03% to 0.20% or less. Each component is explained below. In the following explanation, "%" representing the content of a component means "mass%".

C:0.030%以上0.100%以下
Cは、Tiと結合することで鋼板の高強度化と等温変態時に高転位組織を形成するのに寄与する。降伏強さが500MPa以上の鋼板を得るには、C含有量は0.030%以上とする。一方、C含有量が0.100%を上回ると粗大なセメンタイトが析出し、曲げ加工性および靭性が低下するリスクが高まる。そのため、C含有量は0.030%以上0.100以下とする。好ましくは0.035%以上0.090%以下である。
C: 0.030% or more and 0.100% or less C combines with Ti to contribute to increasing the strength of the steel sheet and forming a highly dislocated structure during isothermal transformation. To obtain a steel sheet with a yield strength of 500 MPa or more, the C content is set to 0.030% or more. On the other hand, if the C content exceeds 0.100%, coarse cementite precipitates, increasing the risk of reducing bending workability and toughness. Therefore, the C content is set to 0.030% or more and 0.100 or less. It is preferably 0.035% or more and 0.090% or less.

Si:1.5%以下
Siは、鋼板の伸びを上昇させ、セメンタイト析出を抑制するため、加工性を向上させる有効な元素である。一方で、Si含有量が1.5%を超えると曲げ加工性の向上効果が小さくなり、表面性状や溶接性が悪化し、多量添加のSiによる悪影響が大きくなる。そのため、Si含有量は1.5%以下とする。好ましくは、Si含有量は1.2%以下である。なお、Si量は0%であっても本実施形態の効果は損なわれることはないが、安定的にラス構造を持たず、結晶ひずみの大きい組織を生成するには、Si含有量は0.15%以上とすることが好ましい。
Si: 1.5% or less Si is an effective element for improving workability, since it increases the elongation of the steel sheet and suppresses cementite precipitation. On the other hand, if the Si content exceeds 1.5%, the effect of improving bending workability is reduced, the surface properties and weldability are deteriorated, and the adverse effects of the large amount of Si added are increased. Therefore, the Si content is set to 1.5% or less. Preferably, the Si content is set to 1.2% or less. Note that even if the Si content is 0%, the effect of this embodiment is not impaired, but in order to generate a structure that does not have a lath structure stably and has large crystal strain, the Si content is preferably set to 0.15% or more.

Mn:1.3%以下
Mnは、焼入性を上昇させ、熱間圧延後の冷却過程で結晶ひずみが小さいフェライトの生成を抑制する。安定的に熱延鋼板を製造するためには、Mn含有量は0.2%以上とすることが好ましい。また、熱間圧延でオーステナイトが、再結晶するには、熱間加工ひずみが存在することが好ましく、置換型固溶元素であるSiおよびMnの含有量を狭い範囲で制御することが有効である。このためには、以下の(1)式を満たすことが好ましい。
0.9≦0.8[%Si]+[%Mn]≦2.7・・・(1)
ここで、[%Si]、[%Mn]は、質量%のSi含有量、Mn含有量である。
一方、Mn含有量が1.3%を超えると、オーステナイトからフェライトへ変態する駆動力が過度に低下し、結晶ひずみが小さい組織が得られない。したがって、Mn含有量は1.3%以下とする。好ましくは、Mn含有量は、1.2%以下である。
Mn: 1.3% or less Mn increases hardenability and suppresses the formation of ferrite with small crystal strain during the cooling process after hot rolling. In order to stably manufacture hot-rolled steel sheets, the Mn content is preferably 0.2% or more. In addition, in order for austenite to recrystallize during hot rolling, it is preferable that hot working strain exists, and it is effective to control the contents of Si and Mn, which are substitutional solid solution elements, within a narrow range. For this purpose, it is preferable to satisfy the following formula (1).
0.9≦0.8[%Si]+[%Mn]≦2.7... (1)
Here, [%Si] and [%Mn] are the Si content and the Mn content in mass%.
On the other hand, if the Mn content exceeds 1.3%, the driving force for the transformation from austenite to ferrite is excessively reduced, and a structure with small crystal strain cannot be obtained. Therefore, the Mn content is set to 1.3% or less. Preferably, the Mn content is 1.2% or less.

P:0.05%以下
Pは、粒界に偏析することで靭性を低下させる有害元素であるため極力低減し、P含有量は0.05%以下とする。好ましくは、P含有量は0.04%以下であるが、より厳しい靭性が求められる環境で使用する場合は、0.02%以下とすることがより好ましい。一方、製造上、0.002%のPが不可避的に混入する場合がある。
P: 0.05% or less P is a harmful element that segregates at grain boundaries and reduces toughness, so it is reduced as much as possible, with the P content being 0.05% or less. The P content is preferably 0.04% or less, but when used in an environment where stricter toughness is required, it is more preferable to keep it 0.02% or less. On the other hand, 0.002% P may be inevitably mixed in during manufacturing.

S:0.010%以下
Sは、鋼中で粗大な硫化物を形成し、これが熱間圧延時に伸展し楔状の介在物となることで、靭性に悪影響をもたらす。そのため、Sも有害元素であるため極力低減し、S含有量は、0.010%以下とする。好ましくは、S含有量は0.003%以下であるが、より厳しい靭性が要求される環境で使用するには、0.001%以下とすることがより好ましい。製造上、0.0001%のSが不可避的に混入する場合がある。
S: 0.010% or less S forms coarse sulfides in steel, which expand during hot rolling to become wedge-shaped inclusions, adversely affecting toughness. Therefore, since S is also a harmful element, it is reduced as much as possible, and the S content is set to 0.010% or less. Preferably, the S content is 0.003% or less, but for use in environments where stricter toughness is required, it is more preferable to set it to 0.001% or less. In manufacturing, 0.0001% S may be inevitably mixed in.

Al:0.005%以上0.080%以下
Alを製鋼の段階で脱酸剤として添加する場合、Al含有量は0.005%以上である。Alは酸化物を形成することで、曲げ加工性および靭性が低下する。そこで、Al含有量は、0.080%以下とする。好ましくは、Al含有量は、0.010%以上0.070%以下である。
Al: 0.005% to 0.080% When Al is added as a deoxidizer at the steelmaking stage, the Al content is 0.005% or more. Al forms oxides, which reduces bending workability and toughness. Therefore, the Al content is set to 0.080% or less. Preferably, the Al content is 0.010% to 0.070%.

N:0.0060%以下
Nは、Nbと結合し粗大なNbを含む窒化物を形成することで、強度、曲げ加工性、及び靭性を低下させる有害元素である。そのため、N含有量は出来る限り低減し、0.0060%以下とする。好ましくは、N含有量は0.0050%以下である。製造上、0.0005%のNが不可避的に混入する場合がある。
N: 0.0060% or less N is a harmful element that combines with Nb to form coarse Nb-containing nitrides, thereby reducing strength, bending workability, and toughness. Therefore, the N content is reduced as much as possible to 0.0060% or less. Preferably, the N content is 0.0050% or less. In manufacturing, 0.0005% N may be inevitably mixed in.

Nb:0.03%以上0.20%以下
NbはCと結合し、鋼板の高強度化に寄与する。500MPa以上の降伏強さを得るため、Nb含有量は0.03%以上である。一方、Nb含有量が0.20%を上回ると、熱間圧延前の加熱工程で粗大なNbを含む炭窒化物を溶解することができなくなり、高強度化への効果が飽和するだけでなく、曲げ加工性や靭性に悪影響をもたらす。そのため、Nb含有量は0.03%以上0.20%以下とする。好ましくは、Nb含有量は0.035%以上0.20%以下である。
Nb: 0.03% or more and 0.20% or less Nb combines with C and contributes to increasing the strength of the steel plate. In order to obtain a yield strength of 500 MPa or more, the Nb content is 0.03% or more. On the other hand, if the Nb content exceeds 0.20%, it becomes impossible to dissolve the coarse Nb-containing carbonitrides in the heating process before hot rolling, and not only does the effect of increasing the strength become saturated, but it also has a negative effect on bending workability and toughness. Therefore, the Nb content is set to 0.03% or more and 0.20% or less. Preferably, the Nb content is 0.035% or more and 0.20% or less.

また、前述の通り、Cは結晶ひずみが大きい組織形成に寄与する一方で、Nbと結合することでNbを含む炭化物形成にも利用される。そのため、本実施形態に係る熱延鋼板で求める金属組織を安定的に得るには以下の(2)式を満たすことが好ましい。特に(2)式が1.5を下回ると等温変態時の粒界に堆積するC濃度が減少し、安定的に結晶ひずみが大きい組織が得られなくなる。そのため、(2)式は1.5以上とすることが好ましい。
一方、降伏強さが500MPa以上の鋼板を得るには、ナノオーダーの微細なNbを含む炭化物で強化する必要がある。しかし、(2)式が3.5を超えるとスラブ再加熱時に粗大なNbCを溶解できなくなり、鋼板強度の低下や、鋼板曲げ加工性の低下を招く。そのため(2)式は3.5以下とすることが好ましい。
1.5≦([%C]/12)/([%Nb]/93)≦3.5・・・(2)
ここで、[%C]、[%Nb]は、質量%のC含有量、Nb含有量である。
As described above, C contributes to the formation of a structure with large crystal strain, while it is also used to form carbides containing Nb by combining with Nb. Therefore, in order to stably obtain the metal structure required for the hot-rolled steel sheet according to this embodiment, it is preferable to satisfy the following formula (2). In particular, if the formula (2) is below 1.5, the concentration of C deposited at the grain boundaries during isothermal transformation decreases, and a structure with large crystal strain cannot be stably obtained. Therefore, it is preferable that the formula (2) is 1.5 or more.
On the other hand, in order to obtain a steel sheet with a yield strength of 500 MPa or more, it is necessary to strengthen the steel sheet with fine carbides containing Nb of the nano-order. However, if the formula (2) exceeds 3.5, the coarse NbC cannot be dissolved during reheating of the slab, which leads to a decrease in the strength of the steel sheet and a decrease in the bending workability of the steel sheet. Therefore, it is preferable that the formula (2) is 3.5 or less.
1.5≦([%C]/12)/([%Nb]/93)≦3.5 (2)
Here, [%C] and [%Nb] are the C content and Nb content in mass%.

以上が本実施形態に係る熱延鋼板の成分組成の基本構成であるが、任意選択的に、さらに、下記のA群からC群のうちから少なくとも1群の成分を含有することができる。
A群;Ti:0.010%以上0.15%以下
B群;B:0.0002%以上0.0050%以下
C群;V、Mo、Sb、REM、Mg、Ca、Sn、Ni、Cu、Co、As、Cr、W、Ta、Pb、Cs、Zr、Hf、Te、Bi及びSeのいずれか1種以上を合計で1%以下
The above is the basic composition of the components of the hot-rolled steel sheet according to this embodiment, but optionally, at least one component selected from the following groups A to C may be further contained.
Group A: Ti: 0.010% or more and 0.15% or less Group B: B: 0.0002% or more and 0.0050% or less Group C: V, Mo, Sb, REM, Mg, Ca, Sn, Ni, Cu, Co, As, Cr, W, Ta, Pb, Cs, Zr, Hf, Te, Bi, and Se, any one or more of which is 1% or less in total

Ti:0.010%以上0.150%以下
TiはCと結合し、Tiを含む微細な炭化物を形成することで鋼板の高強度化に寄与する。降伏強さが500MPa以上を得るため、Ti含有量は0.010%以上である。一方、Ti含有量が0.150%を上回ると、熱間圧延前の加熱工程で粗大なTiを含む炭化物を溶解することができなくなり、高強度化への効果が飽和するだけでなく、曲げ加工性や靭性に悪影響をもたらす。そのため、Ti含有量の範囲は0.010%以上0.150%以下とする。好ましくは、Ti含有量は0.02%以上0.14%以下である。
Ti: 0.010% to 0.150% Ti combines with C to form fine carbides containing Ti, thereby contributing to the strength of the steel plate. In order to obtain a yield strength of 500 MPa or more, the Ti content is 0.010% or more. On the other hand, if the Ti content exceeds 0.150%, the coarse carbides containing Ti cannot be dissolved in the heating process before hot rolling, and not only is the effect of increasing the strength saturated, but it also has a negative effect on bending workability and toughness. Therefore, the range of the Ti content is 0.010% to 0.150%. Preferably, the Ti content is 0.02% to 0.14%.

自動車用部材の高強度化を鑑みると、降伏強さが500MPa以上を得ることが好ましいケースがある。この場合には、NbとTiとを複合添加することが有効であり、次の(3)式を満たすことで降伏強さが500MPa以上の熱延鋼板を得ることができる。
0.10≦([%Nb]/2)+[%Ti*]・・・(3)
ここで、[%Ti*]=[%Ti]-48[%N]/14であり、[%Nb]、[%Ti]及び[%N]は、質量%のNb含有量、Ti含有量、及びN含有量である。
NbとTiを複合添加する場合には、NbだけでなくTiもCと結合して、Cが利用される。そのため、(2)式の代わりに以下の(4)式を満たすことが好ましい。
1.5≦([%C]/12)/([%Nb]/93+[%Ti*]/48)≦3.5
・・・(4)
Considering the need to increase the strength of automotive components, it is sometimes preferable to obtain a yield strength of 500 MPa or more. In this case, it is effective to add Nb and Ti in combination, and a hot-rolled steel sheet having a yield strength of 500 MPa or more can be obtained by satisfying the following formula (3).
0.10≦([% Nb]/2)+[% Ti*] (3)
Here, [% Ti*] = [% Ti] - 48 [% N] / 14, and [% Nb], [% Ti] and [% N] are the Nb content, Ti content and N content in mass%.
When Nb and Ti are added in combination, not only Nb but also Ti is bonded to C, and C is utilized. Therefore, it is preferable to satisfy the following formula (4) instead of formula (2).
1.5≦([%C]/12)/([%Nb]/93+[%Ti*]/48)≦3.5
...(4)

B:0.0002%以上0.0050%以下
Bは焼入性を向上させるために有効な元素であり、結晶ひずみが大きい組織を得るには焼入性を確保することが必要となる。B含有量は、0.0002%以上とすることで、安定的に所望の組織を得ることができる。一方、B含有量は、0.0050%を超えると、鋼の焼入性に対する効果が飽和するため、0.0050%以下とする。より好ましくは、B含有量は0.0004%以上0.0030%以下である。
B: 0.0002% or more and 0.0050% or less B is an element effective for improving hardenability, and it is necessary to ensure hardenability in order to obtain a structure with large crystal strain. By setting the B content to 0.0002% or more, it is possible to stably obtain a desired structure. On the other hand, if the B content exceeds 0.0050%, the effect on the hardenability of the steel is saturated, so the B content is set to 0.0050% or less. More preferably, the B content is 0.0004% or more and 0.0030% or less.

V、Mo、Sb、REM、Mg、Ca、Sn、Ni、Cu、Co、As、Cr、W、Ta、Pb、Cs、Zr、Hf、Te、Bi及びSeのいずれか1種以上を合計で1%以下
いずれか1種以上を合計で1%以下の含有量であれば、本実施形態に係る熱延鋼板の特性への影響は少ない。一方、好ましくは、各々の元素の含有量は、0.03%以下に制限する。
Any one or more of V, Mo, Sb, REM, Mg, Ca, Sn, Ni, Cu, Co, As, Cr, W, Ta, Pb, Cs, Zr, Hf, Te, Bi, and Se are contained in a total content of 1% or less. If any one or more of them are contained in a total content of 1% or less, there is little effect on the properties of the hot-rolled steel sheet according to the present embodiment. On the other hand, preferably, the content of each element is limited to 0.03% or less.

本実施形態に係る熱延鋼板の化学組成は、上記の元素を含有し、残部はFe及び不可避的不純物である。 The chemical composition of the hot-rolled steel sheet according to this embodiment contains the above elements, with the remainder being Fe and unavoidable impurities.

<熱延鋼板の金属組織>
次に、熱延鋼板の金属組織について説明する。
本実施形態に係る熱延鋼板の金属組織は、フェライトの面積率が0%以上85%以下、残留オーステナイトの面積率が3%以下、ラス形態を持つ組織の面積率が5%以下、KAM値が1.0以上の組織の面積率が15%以上であって、平均粒子径が8nm以下のNbを含む炭化物を有するものである。
以下の説明において、金属組織を表す「%」は「面積率」を意味する。
<Metal structure of hot-rolled steel sheet>
Next, the metal structure of the hot-rolled steel sheet will be described.
The metal structure of the hot-rolled steel sheet according to this embodiment has an area ratio of ferrite of 0% or more and 85% or less, an area ratio of retained austenite of 3% or less, an area ratio of a structure having a lath morphology of 5% or less, an area ratio of a structure having a KAM value of 1.0 or more of 15% or more, and has carbides containing Nb having an average particle size of 8 nm or less.
In the following description, the "%" representing the metal structure means the "area ratio".

フェライトが0%以上85%以下
フェライトは、本実施形態に係る熱延鋼板における結晶ひずみが大きい新組織よりも、脆性破壊時の破面単位が大きいため、靭性に劣る組織である。所望の靭性を得るには、フェライトの面積率は、85%以下に制限する必要がある。好ましくは、フェライトの面積率は80%以下であり、より好ましくは、70%以下である。
Ferrite is 0% or more and 85% or less Ferrite is a structure with inferior toughness because the fracture surface unit at the time of brittle fracture is larger than the new structure with large crystal strain in the hot-rolled steel sheet according to this embodiment. In order to obtain the desired toughness, the area ratio of ferrite needs to be limited to 85% or less. Preferably, the area ratio of ferrite is 80% or less, more preferably 70% or less.

残留オーステナイトが3%以下(0%を含む)
本実施形態で規定するベイナイトおよび焼き戻しマルテンサイトは粒内にラス構造が観察されるものである。マルテンサイトはSEM上で白いコントラストとして観察される組織であるが、セメンタイトの可能性があるので電子線後方散乱回折(Electron BackScatter Diffraction pattern:EBSD)解析により結晶構造で分離すれば良い。例えば、母相とKurdjumov-Sachsの関係を満たすベイナイト、マルテンサイト、及び焼き戻しマルテンサイトは単一の旧γ粒領域の(001)α極点図を得ることで該当するか否かを判断することができる。残留オーステナイトは、鋼板表面を、表面から板厚の1/4まで研削加工した後、0.1mm以上化学研磨したサンプルを用いてXRD解析することにより求めることができる。本実施形態の熱延鋼板において、これら組織は強度、加工性、及び靭性を低下させる。これら組織は可能な限り低減することが好ましく、残留オーステナイトは3%以下とする。好ましくは、ベイナイト、マルテンサイト、焼き戻しマルテンサイト、マルテンサイト及び残留オーステナイトの合計は、5%以下であり、より好ましくは、3%以下である。
Retained austenite is 3% or less (including 0%)
The bainite and tempered martensite defined in this embodiment are those in which a lath structure is observed within the grains. Martensite is a structure observed as a white contrast on an SEM, but since it may be cementite, it is sufficient to separate it by crystal structure using electron backscatter diffraction (EBSD) analysis. For example, it is possible to determine whether or not bainite, martensite, and tempered martensite that satisfy the Kurdjumov-Sachs relationship with the parent phase are applicable by obtaining a (001) α pole figure of a single prior γ grain region. The retained austenite can be obtained by XRD analysis using a sample that has been chemically polished 0.1 mm or more after grinding the steel sheet surface to 1/4 of the sheet thickness from the surface. In the hot-rolled steel sheet of this embodiment, these structures reduce strength, workability, and toughness. It is preferable to reduce these structures as much as possible, and the retained austenite is 3% or less. Preferably, the total amount of bainite, martensite, tempered martensite, martensite and retained austenite is 5% or less, and more preferably, 3% or less.

ラス形態の組織が5%以下、KAM値が1.0以上の組織が15%以上
ラス構造を持たない結晶ひずみの大きい組織を、平均粒子径が8nm以下のNbを含む炭化物で強化することが本実施形態の最大の技術的特徴である。フェライトは結晶のひずみが小さい、すなわちKAM値が1を下回る。ベイナイトやマルテンサイト、焼き戻しマルテンサイトといった低温変態相はラス構造を持つ。したがって、ラス構造を持たない結晶ひずみの大きい組織は、フェライトやベイナイトに分類することができない組織である。ラスは透過型電子顕微鏡(TEM)やEBSD解析により、粒内に板状の形態として観察される組織である。このラス構造を持つ組織は硬質であるが、加工性に乏しく、所望の曲げ性が得られなくなる。本願発明の結晶ひずみの大きい組織とは、EBSD解析によって求められるKAM値が1.0以上であるものいう。KAM値は結晶構造の乱れを示しており、この結晶の乱れによって、有効破面単位が微細化し、フェライト組織鋼よりも強靭化が達成される。以上から、この組織により加工性および靭性が良好な鋼板を得ることができる。したがって、ラス構造を持たない組織は、ラス形態組織の面積率が5%以下であり、結晶ひずみの大きい組織は、KAM値が1.0以上の組織が15%以上であるものをいう。より好ましくはKAM値が1.0以上の組織は20%以上である。
The largest technical feature of this embodiment is that the structure having a large crystal strain and not having a lath structure is strengthened with carbides containing Nb with an average particle size of 8 nm or less. Ferrite has small crystal strain, that is, the KAM value is less than 1. Low-temperature transformation phases such as bainite, martensite, and tempered martensite have a lath structure. Therefore, a structure having a large crystal strain and not having a lath structure is a structure that cannot be classified as ferrite or bainite. Lath is a structure observed as a plate-like form within a grain by transmission electron microscope (TEM) or EBSD analysis. A structure having this lath structure is hard, but has poor workability and does not obtain the desired bendability. The structure having a large crystal strain in the present invention is one having a KAM value of 1.0 or more as determined by EBSD analysis. The KAM value indicates a disorder in the crystal structure, and this disorder in the crystal makes the effective fracture surface unit finer, achieving toughness greater than that of ferritic structure steel. From the above, this structure makes it possible to obtain a steel sheet with good workability and toughness. Therefore, a structure without a lath structure has an area ratio of lath-shaped structure of 5% or less, and a structure with large crystal strain has a structure with a KAM value of 1.0 or more of 15% or more. More preferably, the structure with a KAM value of 1.0 or more of 20% or more.

平均粒子径が8nm以下のNbを含む炭化物
本実施形態では、Nbを含む炭化物によって鋼板を強化している。降伏強さが500MPa以上の高強度の熱延鋼板を得るには、鋼中に分散するNbを含む炭化物の平均粒子径を8nm以下とする必要がある。安定的に降伏強さが500MPa以上の強度を得るには、Nbを含む炭化物の平均粒子径を5nm以下とすることが好ましい。Nbを含む炭化物はTiと複合炭化物であっても良い。
さらに、本実施形態の熱延鋼板の製造において、巻取温度を600℃以上とすると、置換型元素であってもNbは、鋼中で十分に拡散する。このNbの性質を利用し、Nbを鋼中で拡散、析出させることで、高強度鋼板で良く活用されるベイナイト、マルテンサイト及び焼き戻しマルテンサイトの組織が少量であっても、降伏強さが500MPa以上の鋼板を得ることができる。降伏強さが500MPa以上の鋼板を得るには、含有するNbの80%以上を析出に活用する。好ましくは、含有するNbの85%以上を析出に活用する。
Carbide containing Nb with an average particle size of 8 nm or less In this embodiment, the steel sheet is strengthened by carbide containing Nb. In order to obtain a high-strength hot-rolled steel sheet with a yield strength of 500 MPa or more, it is necessary to set the average particle size of the carbide containing Nb dispersed in the steel to 8 nm or less. In order to stably obtain a strength with a yield strength of 500 MPa or more, it is preferable to set the average particle size of the carbide containing Nb to 5 nm or less. The carbide containing Nb may be a composite carbide with Ti.
Furthermore, in the production of the hot-rolled steel sheet of this embodiment, when the coiling temperature is 600°C or higher, Nb, even though it is a substitutional element, diffuses sufficiently in the steel. By utilizing this property of Nb and diffusing and precipitating Nb in the steel, a steel sheet having a yield strength of 500 MPa or more can be obtained even if the structure of bainite, martensite, and tempered martensite, which are often used in high-strength steel sheets, is small. To obtain a steel sheet having a yield strength of 500 MPa or more, 80% or more of the contained Nb is utilized for precipitation. Preferably, 85% or more of the contained Nb is utilized for precipitation.

本実施形態に係る熱延鋼板は、表面にめっき層を有することが好ましい。めっき層が形成されても、熱延鋼板の機能は損なわれない。めっき層の組成は、Zn、Si、Al、Ni、Mgから1種または2種以上を選択することが好ましい。
なお、本実施形態におけるめっき鋼板は、溶融亜鉛めっき処理を施したもの(GI)、溶融亜鉛めっき処理後にさらに合金化処理を施したもの(GA)、電気亜鉛めっき処理を施したもの(EG)のいずれも対象とする。
The hot-rolled steel sheet according to the present embodiment preferably has a plating layer on the surface. Even if the plating layer is formed, the function of the hot-rolled steel sheet is not impaired. The composition of the plating layer is preferably one or more selected from Zn, Si, Al, Ni, and Mg.
In this embodiment, the plated steel sheet includes any of those that have been subjected to a hot-dip galvanizing treatment (GI), those that have been subjected to an alloying treatment after hot-dip galvanizing treatment (GA), and those that have been subjected to an electrolytic galvanizing treatment (EG).

次に、本実施形態に係る熱延鋼板の製造方法の第一形態を説明する。
<熱延鋼板の製造方法>
一般に、熱延鋼板の製造は、スラブ(鋼素材)を鋳造後、1000℃以下まで温度低下したスラブ(鋼素材)を加熱炉に装入して、短時間で加熱した後に熱間圧延ラインで所定の厚みまで減厚してコイルに巻き取る。あるいは、スラブ(鋼素材)を鋳造後、一旦常温まで冷えてしまったスラブ(鋼素材)を加熱炉内にて長時間加熱した後に熱間圧延ラインで所定の厚みまで減厚してコイルに巻き取る。また、鋳造されたスラブ(鋼素材)を、加熱炉内で加熱することなく熱間圧延ラインに直送し、所定の厚みまで減厚してコイルに巻き取る製造方法がある。
本実施形態に係る熱延鋼板の製造方法は、鋳造後、鋼素材を加熱するプロセスだけでなく、鋳造後、鋼素材を加熱することなく熱間圧延ラインに直送するプロセスにも適用できる。
Next, a first embodiment of the method for producing a hot-rolled steel sheet according to the present embodiment will be described.
<Method of manufacturing hot-rolled steel sheet>
In general, hot-rolled steel sheets are manufactured by casting a slab (steel material), loading the slab (steel material) whose temperature has been reduced to 1000° C. or less into a heating furnace, heating it for a short time, and then reducing the thickness to a predetermined thickness in a hot rolling line and winding it into a coil. Alternatively, after casting a slab (steel material), the slab (steel material) that has once cooled to room temperature is heated for a long time in a heating furnace, and then reducing the thickness to a predetermined thickness in a hot rolling line and winding it into a coil. There is also a manufacturing method in which the cast slab (steel material) is directly sent to a hot rolling line without being heated in a heating furnace, and reduced to a predetermined thickness and wound into a coil.
The manufacturing method of the hot-rolled steel sheet according to this embodiment can be applied not only to a process in which the steel material is heated after casting, but also to a process in which the steel material is directly sent to a hot rolling line without being heated after casting.

<第一形態の鋼素材>
本実施形態の鋼素材製造のための溶製方法は、特に限定せず、転炉、電気炉等、公知の溶製方法を採用することができる。また、真空脱ガス炉にて2次精錬を行ってもよい。そのようにして上記成分組成に調整した溶鋼を、その後、生産性や品質を考慮して、連続鋳造法によりスラブ(鋼素材)とすることが好ましい。また、造塊-分塊圧延法、その他公知の鋳造方法でスラブとしてもよい。
<First form steel material>
The smelting method for producing the steel material of this embodiment is not particularly limited, and known smelting methods such as converters and electric furnaces can be adopted. Secondary refining may also be performed in a vacuum degassing furnace. The molten steel thus adjusted to the above-mentioned composition is then preferably made into a slab (steel material) by a continuous casting method, taking into consideration productivity and quality. Alternatively, the slab may be made into a slab by an ingot casting-blooming rolling method or other known casting methods.

<第一形態の粗圧延工程>
本実施形態では、鋼素材を、加熱温度が1200℃以上に加熱し、又は加熱せずに、鋼素材を粗圧延し、シートバーとする。
<第一形態の仕上げ圧延工程>
次いで、仕上げ圧延の開始温度が950℃以上、1パス目から5パス目までの合計圧下率が75%以上、及び仕上げ圧延の完了温度が860℃以上910℃以下の仕上げ圧延する熱間圧延を施し、熱延鋼板とする。
<第一形態の冷却工程>
次いで、熱間圧延された熱延鋼板を冷却停止温度600℃以上700℃以下まで平均冷却速度40℃/s以上で冷却する。
<第一形態の巻取工程>
その後、冷却された熱延鋼板を巻取温度が600℃以上700℃以下で巻き取るものである。
<First form of rough rolling step>
In this embodiment, the steel material is heated to a heating temperature of 1200° C. or higher, or is not heated, and is roughly rolled to form a sheet bar.
<Finish rolling process of the first embodiment>
Next, hot rolling is performed in which the start temperature of finish rolling is 950°C or higher, the total rolling reduction from the first pass to the fifth pass is 75% or higher, and the completion temperature of finish rolling is 860°C to 910°C, to produce a hot-rolled steel sheet.
<Cooling step of the first embodiment>
Next, the hot-rolled steel sheet is cooled to a cooling stop temperature of 600° C. or more and 700° C. or less at an average cooling rate of 40° C./s or more.
<Winding process of the first embodiment>
Thereafter, the cooled hot-rolled steel sheet is coiled at a coiling temperature of 600°C or higher and 700°C or lower.

鋼素材の加熱:1200℃以上に加熱、又は加熱せず
スラブ(鋼素材)中に析出したNbを含む粗大な炭化物を、熱間圧延前の加熱工程で溶解することで、熱間圧延後にNbを含む微細な炭化物が析出する。そこで、平均粒子径が8nm以下のTiを含む炭化物を得るには、スラブ(鋼素材)を1200℃以上に加熱する。好ましくは1220℃以上であり、Nb含有量が0.12%以上の場合には1240℃以上にスラブ(鋼素材)を加熱することがより好ましい。上限は特に設けないが、加熱炉の熱損傷を避けるため、スラブ(鋼素材)の加熱は、1300℃が製造上の制約である。
鋳造後、1200℃以上に保持した鋼素材を熱間圧延ラインに直送する場合は、鋳造後の鋼素材を加熱しない。
Heating of steel material: heating to 1200°C or higher, or not heating Coarse carbides containing Nb precipitated in the slab (steel material) are dissolved in a heating process before hot rolling, so that fine carbides containing Nb are precipitated after hot rolling. Therefore, in order to obtain carbides containing Ti with an average particle size of 8 nm or less, the slab (steel material) is heated to 1200°C or higher. It is preferably 1220°C or higher, and it is more preferable to heat the slab (steel material) to 1240°C or higher when the Nb content is 0.12% or more. Although there is no particular upper limit, in order to avoid thermal damage of the heating furnace, the heating of the slab (steel material) is restricted to 1300°C in manufacturing.
When the steel material held at 1200° C. or higher after casting is directly sent to the hot rolling line, the cast steel material is not heated.

仕上げ圧延開始温度:950℃以上、1パス目から5パス目までの合計圧下率が75%以上、仕上げ圧延完了温度:860℃以上910℃以下
本実施形態に係る熱延鋼板で特徴とする結晶ひずみの大きい組織を生成するには、熱延条件を精緻に制御する必要がある。具体的には、仕上げ圧延でオーステナイトが再結晶することで微細なオーステナイトが形成する。このためには、仕上げ圧延の開始温度が950℃以上、かつ1パス目から5パス目までの合計圧下率が75%以上とし、本実施形態に係る熱延鋼板の化学成分の範囲であれば、オーステナイトの再結晶が、5パス以降の仕上げ圧延スタンド内で生じる。
したがって、仕上げ圧延は、5パス以上で実施する。仕上げ圧延開始温度が950℃を下回ると仕上げ圧延で早期にオーステナイトが再結晶し、再度、再結晶オーステナイトが圧延される。そうすると、フェライトが生成し、結晶ひずみの大きい組織が得られない。
仕上げ圧延開始温度が1100℃を上回ると仕上げ圧延でオーステナイトの再結晶が発生しない可能性が高まることから、仕上げ圧延開始温度は1100℃以下とすることが好ましい。
Finish rolling start temperature: 950°C or higher, total reduction rate from the first pass to the fifth pass of 75% or higher, finish rolling end temperature: 860°C to 910°C In order to generate a structure with large crystal strain, which is characteristic of the hot-rolled steel sheet according to this embodiment, it is necessary to precisely control the hot rolling conditions. Specifically, fine austenite is formed by recrystallization of austenite during finish rolling. For this purpose, the start temperature of finish rolling is 950°C or higher, and the total reduction rate from the first pass to the fifth pass of 75% or higher. If the chemical composition of the hot-rolled steel sheet according to this embodiment is within the range, austenite recrystallization occurs in the finish rolling stand after the fifth pass.
Therefore, the finish rolling is performed in 5 passes or more. If the finish rolling start temperature is lower than 950°C, austenite will recrystallize early in the finish rolling, and the recrystallized austenite will be rolled again. This will result in the formation of ferrite, and a structure with large crystal strain will not be obtained.
If the finish rolling start temperature exceeds 1100°C, there is a high possibility that austenite recrystallization will not occur during the finish rolling, so the finish rolling start temperature is preferably 1100°C or lower.

仕上げ圧延完了温度が860℃を下回ると圧延中にフェライトが生じる危険性が高まる。一方、仕上げ圧延完了温度が910℃を上回ると、仕上げ圧延でオーステナイトが再結晶できない。そこで、仕上げ圧延完了温度は860℃以上910℃以下とする。安定的にオーステナイトの再結晶を得るには、仕上げ圧延完了温度は890℃以下とすることが好ましい。 If the finish rolling completion temperature falls below 860°C, there is a high risk of ferrite being generated during rolling. On the other hand, if the finish rolling completion temperature exceeds 910°C, austenite cannot be recrystallized during finish rolling. Therefore, the finish rolling completion temperature is set to 860°C or higher and 910°C or lower. To stably obtain austenite recrystallization, it is preferable to set the finish rolling completion temperature to 890°C or lower.

仕上げ圧延でオーステナイトを再結晶させるには、前述した通り、仕上げ圧延の1パスから5パス目までにひずみを蓄積させる必要がある。このため、1パスから5パス目までの圧延間隔が長くなると、圧延によって与えたひずみが回復し、安定的に仕上げ圧延でオーステナイトが再結晶できない。したがって、このオーステナイトの回復の悪影響を避ける観点から、1パス目から5パス目までの圧延間隔時間は少なくとも1.5秒以下にすることが好ましい。 As mentioned above, in order to recrystallize austenite by finish rolling, it is necessary to accumulate strain from the first pass to the fifth pass of finish rolling. For this reason, if the rolling interval from the first pass to the fifth pass is long, the strain imparted by rolling will recover, and austenite cannot be recrystallized stably by finish rolling. Therefore, from the viewpoint of avoiding the adverse effects of this austenite recovery, it is preferable to set the rolling interval time from the first pass to the fifth pass to at least 1.5 seconds or less.

仕上げ圧延後の冷却停止温度600℃以上700℃以下まで平均冷却速度40℃/s以上
熱間圧延後、700℃以下までの冷却速度が遅いと高温で粗大かつ粒内に結晶ひずみの小さいポリゴナルフェライト(フェライト)が生成する。このフェライトの生成を抑制するには、熱延後、平均冷却速度40℃/s以上で冷却する。好ましくは、熱間圧延後2s以内で平均冷却速度を700℃以下まで50℃/s以上で冷却する。
一方、冷却停止温度が600℃を下回ると、Nbを含む炭化物が得られにくくなり、降伏強さが500MPa以上の鋼板が得られない。
したがって、冷却停止温度は、600℃以上700℃以下とする。好ましくは、冷却停止温度は、610℃以上690℃以下である。ここで、平均冷却速度は、熱延後、放冷以外の強制冷却で{(冷却開始温度)-(冷却完了温度)}/(放冷以外の強制冷却時間)で計算すれば良い。強制冷却の手段として、例えば水冷が挙げられる。
Cooling stop temperature after finish rolling is 600°C to 700°C at an average cooling rate of 40°C/s or more. If the cooling rate to 700°C or less after hot rolling is slow, polygonal ferrite (ferrite) that is coarse at high temperature and has small crystal strain within the grains is generated. To suppress the generation of this ferrite, the material is cooled at an average cooling rate of 40°C/s or more after hot rolling. Preferably, the material is cooled at an average cooling rate of 50°C/s or more to 700°C or less within 2 seconds after hot rolling.
On the other hand, if the cooling stop temperature is below 600° C., it becomes difficult to obtain carbides containing Nb, and a steel sheet having a yield strength of 500 MPa or more cannot be obtained.
Therefore, the cooling stop temperature is set to 600° C. or more and 700° C. or less. Preferably, the cooling stop temperature is 610° C. or more and 690° C. or less. Here, the average cooling rate may be calculated by {(cooling start temperature)-(cooling completion temperature)}/(forced cooling time other than natural cooling) after hot rolling, in which forced cooling other than natural cooling is performed. An example of the forced cooling method is water cooling.

巻取温度:600℃以上700℃以下
冷却停止温度と同一の理由で巻取温度を600℃以上700℃以下とする。好ましくは610℃以上690℃以下である。この温度域で巻き取りをすれば、フェライト、ベイナイト、マルテンサイト、及び残留オーステナイトの生成を抑制することができる。
Coiling temperature: 600° C. or higher and 700° C. or lower For the same reason as the cooling stop temperature, the coiling temperature is set to 600° C. or higher and 700° C. or lower. The coiling temperature is preferably 610° C. or higher and 690° C. or lower. If coiling is performed in this temperature range, the generation of ferrite, bainite, martensite, and retained austenite can be suppressed.

次に、本実施形態に係る熱延鋼板の製造方法の第二形態を説明する。本実施形態では第一形態との違いを説明する。
<第二形態の鋳造工程>
本実施形態に係る熱延鋼板は薄スラブ連鋳法でも製造することが可能である。薄スラブ連鋳法で製造する場合には、厚さ35mm以上200mm以下の鋼素材を鋳造する。
<第二形態の粗圧延工程>
鋳造された鋼素材を、加熱温度が1200℃以上に加熱し、又は加熱せずに、必要に応じて粗圧延してシートバーとする。
仕上げ圧延工程以降は、第一形態と同様である。
Next, a second embodiment of the method for producing a hot-rolled steel sheet according to the present embodiment will be described. In this embodiment, the difference from the first embodiment will be described.
<Second type casting process>
The hot rolled steel sheet according to the present embodiment can also be produced by a thin slab continuous casting method. When produced by the thin slab continuous casting method, a steel material having a thickness of 35 mm to 200 mm is cast.
<Second type rough rolling step>
The cast steel material is heated to a heating temperature of 1200° C. or higher, or is not heated, and is roughly rolled as necessary to form a sheet bar.
The process after the finish rolling step is the same as that of the first embodiment.

ここでは、薄スラブ連鋳法で特有のスラブ(鋼素材)厚さについて説明する。 Here, we will explain the slab (steel material) thickness that is unique to the thin slab continuous casting method.

スラブ厚さ(鋼素材):厚さ35mm以上200mm以下
薄スラブ連鋳法では連続鋳造法とは異なり、熱間圧延前のスラブが薄いことから、熱間圧延におけるオーステナイトの加工度が低い。スラブ厚さが35mmを下回ると、75%以上の1パス目から5パス目までの合計圧下率が得られなくなる。一方、スラブ厚さが200mmを上回ると、鋳造速度が遅くなり、連続鋳造法に比べて薄スラブ連鋳法における生産性の優位性が失われる。したがって、薄スラブ連鋳法におけるスラブ厚さは35mm以上200mm以下である。
Slab thickness (steel material): 35 mm to 200 mm Unlike continuous casting, the thin slab before hot rolling is thin in thin slab continuous casting, so the degree of austenite processing in hot rolling is low. If the slab thickness is less than 35 mm, a total reduction rate of 75% or more from the first pass to the fifth pass cannot be obtained. On the other hand, if the slab thickness exceeds 200 mm, the casting speed becomes slow, and the productivity advantage of thin slab continuous casting is lost compared to continuous casting. Therefore, the slab thickness in thin slab continuous casting is 35 mm to 200 mm.

次に、本実施形態に係る熱延鋼板の製造方法の第三形態を説明する。本実施形態では第一形態や第二形態との違いを説明する。第三形態は、熱間連続圧延技術を適用することができる。
<第三形態の接合工程>
第一形態または第二形態で得たシートバーを仕上げ圧延前に先行するシートバーと1050℃以上で接合する。1050℃を下回ると950℃以上の仕上げ圧延開始温度で圧延することが困難となる。好ましい接合時のシートバーの加熱温度は、1070℃以上である。
冷却工程以降は第一形態と同様である。
Next, a third embodiment of the method for producing a hot-rolled steel sheet according to the present embodiment will be described. In this embodiment, the difference from the first and second embodiments will be described. In the third embodiment, a continuous hot rolling technique can be applied.
<Joining process of the third embodiment>
The sheet bar obtained in the first or second embodiment is joined to the preceding sheet bar at 1050° C. or higher before finish rolling. If the temperature is lower than 1050° C., it becomes difficult to perform rolling at the finish rolling start temperature of 950° C. or higher. The preferred heating temperature of the sheet bar during joining is 1070° C. or higher.
The steps after the cooling step are the same as those in the first embodiment.

本実施形態に係る熱延鋼板の製造方法では、焼鈍温度が720℃以下の連続焼鈍ラインで焼鈍する焼鈍工程と、連続めっきラインでめっきするめっき工程と、を適用することができる。さらに、めっき処理した熱延鋼板を480℃以上600℃以下に加熱し合金化処理を施す合金化工程を有していてもよい。この焼鈍処理、又はこのめっき処理しても本実施形態に係る熱延鋼板の材質に影響をおよぼさない。そのため、熱延鋼板表面に、さらにめっき処理を施し、鋼板表面にめっき層を有することが可能である。 In the manufacturing method of the hot-rolled steel sheet according to this embodiment, an annealing process in which annealing is performed in a continuous annealing line at an annealing temperature of 720°C or less, and a plating process in which plating is performed in a continuous plating line can be applied. Furthermore, an alloying process in which the plated hot-rolled steel sheet is heated to 480°C or more and 600°C or less and alloyed is performed may be included. This annealing process or this plating process does not affect the material of the hot-rolled steel sheet according to this embodiment. Therefore, it is possible to further plate the surface of the hot-rolled steel sheet to provide a plating layer on the steel sheet surface.

また、前述のように、めっき処理やめっき浴の組成は、本実施形態に係る熱延鋼板の材質に影響をおよぼさないため、めっき処理としては、溶融亜鉛めっき処理、合金化溶融亜鉛めっき処理、電気亜鉛めっき処理のいずれも適用可能である。めっき浴の組成は、Zn、Al、Mg、Si、及びNiの1種または2種以上を含むことができる。すなわち、めっき処理において熱延鋼板の表面に形成されるめっき層の組成は、Zn、Al、Mg、Si、及びNiの1種または2種以上を含むことが可能である。 As described above, the plating process and the composition of the plating bath do not affect the material of the hot-rolled steel sheet according to this embodiment, and therefore any of hot-dip galvanizing, alloyed hot-dip galvanizing, and electrolytic galvanizing processes can be applied as the plating process. The composition of the plating bath can include one or more of Zn, Al, Mg, Si, and Ni. In other words, the composition of the plating layer formed on the surface of the hot-rolled steel sheet in the plating process can include one or more of Zn, Al, Mg, Si, and Ni.

本発明の実施形態を実施例によりさらに説明する。なお、本発明は、以下に実施例で示す製造条件及び製品性能に限定されるものではない。実施形態が本発明の範囲内では、所望の性能を達成し得るものである。 The embodiments of the present invention will be further explained using examples. Note that the present invention is not limited to the manufacturing conditions and product performance shown in the examples below. As long as the embodiments are within the scope of the present invention, they can achieve the desired performance.

<連続鋳造法による第一形態>
表1-1~1-2に示す成分組成を有する厚さ250mmの鋼素材を、表2に示す粗圧延、仕上げ圧延の条件で熱間圧延し、次いで伸長率0.1~0.5%の調質圧延、酸洗を施した後、評価に供する鋼板を製造した。
<First form using continuous casting method>
Steel materials having a thickness of 250 mm and having the chemical compositions shown in Tables 1-1 and 1-2 were hot rolled under the rough rolling and finish rolling conditions shown in Table 2, and then temper rolled at an elongation rate of 0.1 to 0.5% and pickled to produce steel plates to be evaluated.

<薄スラブ連鋳法による第二形態>
表1-1に示す成分組成を有する鋼を表3に示す条件で薄スラブを熱間圧延し、伸長率0.1~0.5%の調質圧延、酸洗を施した後、評価に供する鋼板を製造した。
<Second method using thin slab continuous casting method>
Steel having the chemical composition shown in Table 1-1 was hot-rolled into thin slabs under the conditions shown in Table 3, and then the steel was temper-rolled to an elongation rate of 0.1 to 0.5% and pickled to produce steel sheets for evaluation.

<熱間連続圧延法による第三形態>
表1-1に示す成分組成を有する鋼を表4に示す条件でシートバー接合し、その接合されたシートバーを熱間圧延し、伸長率0.1~0.5%の調質圧延、酸洗を施した後、評価に供する鋼板を製造した。
<Third form by hot continuous rolling method>
Steels having the chemical compositions shown in Table 1-1 were joined into sheet bars under the conditions shown in Table 4, and the joined sheet bars were hot-rolled, temper-rolled to an elongation rate of 0.1 to 0.5%, and pickled to produce steel sheets for evaluation.

<熱延鋼板にめっき層を付与する製造方法>
表2の条件で製造した熱延コイルを酸洗し、次いで、表5に示す条件で、連続溶融めっきライン(CGL)において熱延鋼板をめっき処理した。これにより、連続溶融めっき鋼板(GI)、及び合金化溶融めっき鋼板(GA)を製造した。
<Manufacturing method for imparting a plating layer to a hot-rolled steel sheet>
The hot-rolled coil produced under the conditions shown in Table 2 was pickled, and then the hot-rolled steel sheet was plated in a continuous hot-dip galvanizing line (CGL) under the conditions shown in Table 5. In this manner, a continuous hot-dip galvanized steel sheet (GI) and an alloyed hot-dip galvanized steel sheet (GA) were produced.

Figure 2024072572000001
Figure 2024072572000001

Figure 2024072572000002
Figure 2024072572000002

Figure 2024072572000003
Figure 2024072572000003

Figure 2024072572000004
Figure 2024072572000004

Figure 2024072572000005
Figure 2024072572000005

Figure 2024072572000006
Figure 2024072572000006

Figure 2024072572000007
Figure 2024072572000007

表2から表5に示す条件で得られた熱延鋼板を、金属組織、引張特性、曲げ加工性、靭性の観点から以下の方法で評価した。その結果を表6に示す。 The hot-rolled steel sheets obtained under the conditions shown in Tables 2 to 5 were evaluated in terms of metal structure, tensile properties, bending workability, and toughness using the following methods. The results are shown in Table 6.

(i)金属組織の面積率
熱延鋼板から、圧延方向に平行な断面が観察面となるように、試験片を切り出し、板厚中心部を1%ナイタールで腐食し、組織を現出させ、走査電子顕微鏡(SEM)で2000倍に拡大して加速電圧15kVで、板厚1/4t部を10視野分撮影した。
フェライトは粒内に腐食痕が認められずマルテンサイトよりも低い輝度(SEMでは灰色)で観察される結晶粒である。ベイナイトおよび焼き戻しマルテンサイトは粒内に幅500nm以下のラス状の腐食痕が3つ以上隣接して観察される結晶粒である。マルテンサイトは粒内に腐食痕は認められないが、フェライトよりも高い輝度(SEMでは白色)で観察される結晶粒である。以上のようにして分離した組織を画像解析ソフト(Photoshop elementsおよびImage J)を用いて、金属組織の面積率を求めた。
残留オーステナイトは、試験片表面を全厚に対し、3/4まで研削し、0.1mm以上化学研磨し、研磨された表面をX線回折法により測定した。残留オーステナイトの体積率は、入射線源はMoKα線を用い、(200)α、(211)α、(220)α、(200)γ、(220)γ、(311)γのピークから測定した。これにより得られた残留オーステナイト相の体積率を残留オーステナイトの面積率とした。
(i) Area ratio of metal structure A test piece was cut out from a hot-rolled steel sheet so that a cross section parallel to the rolling direction was the observation surface, and the center part of the sheet thickness was etched with 1% nital to reveal the structure. Then, images of 10 fields of view of the ¼t part of the sheet thickness were taken with a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 2000 times and an acceleration voltage of 15 kV.
Ferrite is a crystal grain that does not show any corrosion marks within the grain and is observed with a lower brightness than martensite (gray in SEM). Bainite and tempered martensite are crystal grains in which three or more adjacent lath-shaped corrosion marks with a width of 500 nm or less are observed within the grain. Martensite is a crystal grain that does not show any corrosion marks within the grain, but is observed with a higher brightness than ferrite (white in SEM). The area ratio of the metal structure of the structure separated in the above manner was determined using image analysis software (Photoshop elements and Image J).
The retained austenite was measured by grinding the surface of the test piece to 3/4 of the total thickness, chemically polishing it to 0.1 mm or more, and measuring the polished surface by X-ray diffraction. The volume fraction of the retained austenite was measured from the peaks of (200)α, (211)α, (220)α, (200)γ, (220)γ, and (311)γ using MoKα radiation as the incident radiation source. The volume fraction of the retained austenite phase obtained in this manner was taken as the area fraction of the retained austenite.

ラス構造を持たない結晶ひずみの大きい組織の面積率は、SEMおよびEBSD法を用いて行った。観察前にSEMとEBSD法とで同一視野が得られるよう、観察前にビッカース試験機などで試験片へ目印を付ける。SEMで観察したときラス構造を持たない結晶ひずみの大きい組織は、粒内に腐食痕を有する。このとき、腐食痕の形状によってはラスではないが、腐食痕がラスのように見えるものが生じる場合がある。この場合、ラスのように見える組織とラス組織とを区別するため、結晶粒の短辺側の幅が500nmを超え2つ以下が隣接した粒内に生じた長方形状の組織は、ラス構造とはみなさない。結晶粒の短辺側の幅が500nm以下かつ3つ以上が隣接した組織をベイナイトや焼き戻しマルテンサイトで観察されるラス構造とした。このラス構造は、透過型電子顕微鏡(TEM)で観察すれば、より明瞭に区別することができる。そして、OIM Analysisソフトウェア(TSL社)を使用し、EBSD解析を行った。EBSD解析により、角度差が15°以上の大角粒界で囲まれる粒内のうち、求められるKAM値が1.0を超え、かつラス構造を持たない組織を、ラス構造を持たない結晶ひずみの大きい組織として、1mm以上の視野でその面積率を求めた。KAM値の解析には、1st nearest neighborの条件で行った。 The area ratio of the structure with large crystal strain that does not have a lath structure was measured using SEM and EBSD. Before observation, the test piece was marked with a Vickers tester or the like so that the same field of view could be obtained by SEM and EBSD. When observed with SEM, the structure with large crystal strain that does not have a lath structure has corrosion marks in the grains. In this case, depending on the shape of the corrosion marks, there may be cases where the corrosion marks are not laths but look like laths. In this case, in order to distinguish between the structure that looks like laths and the lath structure, a rectangular structure that occurs in a grain with a width of the short side of the crystal grain exceeding 500 nm and two or less adjacent grains is not considered to be a lath structure. A structure with a width of the short side of the crystal grain being 500 nm or less and three or more adjacent grains was considered to be a lath structure observed in bainite or tempered martensite. This lath structure can be more clearly distinguished by observation with a transmission electron microscope (TEM). Then, EBSD analysis was performed using OIM Analysis software (TSL). In the EBSD analysis, within the grains surrounded by high-angle grain boundaries with an angle difference of 15° or more, the structure with a KAM value exceeding 1.0 and having no lath structure was determined as a structure with large crystal distortion without a lath structure, and the area ratio of the structure was calculated in a field of view of 1 mm2 or more. The analysis of the KAM value was performed under the condition of 1st nearest neighbor.

(ii)Nbを含む炭化物の平均粒子径
熱延鋼板の板厚1/4に相当する場所から観察用薄膜を採取し、透過型電子顕微鏡により60万倍以上の倍率で300個以上のNbを含む炭化物を撮影した。撮影したNbを含む炭化物の円相当径を求め、その平均値を平均粒子径とした。Nbを含む炭化物の特定はTEMに付帯するEDXでNbに由来するピークの有無を確認すれば良い。
(ii) Average particle size of Nb-containing carbides A thin film for observation was taken from a location equivalent to 1/4 of the plate thickness of the hot-rolled steel plate, and 300 or more Nb-containing carbides were photographed at a magnification of 600,000 times or more using a transmission electron microscope. The circle-equivalent diameters of the photographed Nb-containing carbides were calculated, and the average value was taken as the average particle size. The Nb-containing carbides can be identified by checking the presence or absence of a peak derived from Nb using EDX attached to the TEM.

(iii)Nbを含む炭化物の析出量分析
試験片の表裏面を、それぞれ板厚に対して25%研削加工し、次いで10%AA電解溶液にて溶解し、その溶解液をメッシュ径0.2μmのフィルターでろ過し、ろ過後の電解溶液に含まれるNb濃度をICP-MSを用いて分析した。含有するNb量から電解溶液に含まれるNb濃度を差し引くことで、Nbを含む炭化物の析出量とした。
(iii) Analysis of Precipitation Amount of Carbide Containing Nb The front and back surfaces of the test piece were ground by 25% of the plate thickness, and then dissolved in a 10% AA electrolytic solution. The solution was filtered through a filter with a mesh size of 0.2 μm, and the Nb concentration in the electrolytic solution after filtration was analyzed using ICP-MS. The amount of precipitated carbide containing Nb was determined by subtracting the Nb concentration in the electrolytic solution from the amount of Nb contained.

(iv)引張試験
表2から表5に示す条件で得られた熱延鋼板から、圧延方向に対して垂直方向にJIS5号の引張試験片を作製し、JIS Z2241(2011)の規定に準拠した引張試験を5回行い、平均の降伏強さ(YS)および引張強さ(TS)を求めた。引張試験のクロスヘッドスピードは10mm/minとした。表6において、降伏強さが500MPa以上を発明例とした。
(iv) Tensile test From the hot-rolled steel sheets obtained under the conditions shown in Tables 2 to 5, tensile test pieces of JIS No. 5 were prepared in the direction perpendicular to the rolling direction, and tensile tests in accordance with the provisions of JIS Z2241 (2011) were performed five times to obtain the average yield strength (YS) and tensile strength (TS). The crosshead speed of the tensile test was 10 mm/min. In Table 6, the steel sheets with a yield strength of 500 MPa or more were considered to be examples of the invention.

(v)曲げ試験
表2から表5に示す条件で得られた熱延鋼板から、端面を研削加工した幅35mm、長さ100mmの試験片を採取し、JIS Z 2248に記載のVブロック法で5回曲げ試験を行った。降伏強さが500MPa以上680MPa未満の試験片についてはR/tが0.1以下、降伏強さが680MPa以上の試験片についてはR/tが0.5以下を本発明で求める特性として表6の結果に“〇”を、5回試験したうち、前記条件で1回以上、試験片表面に割れが認められた試験片は本発明で求める特性ではないとして“×”を記した。
(v) Bending test From the hot rolled steel sheets obtained under the conditions shown in Tables 2 to 5, test pieces with a width of 35 mm and a length of 100 mm were taken by grinding the end faces, and a bending test was performed five times by the V-block method described in JIS Z 2248. For test pieces with a yield strength of 500 MPa or more and less than 680 MPa, R/t was 0.1 or less, and for test pieces with a yield strength of 680 MPa or more, R/t was 0.5 or less, which are the properties required in the present invention, and the results in Table 6 were marked with "◯". For test pieces in which cracks were found on the surface of the test piece at least once under the above conditions out of the five tests, they were marked with "X" as they do not have the properties required in the present invention.

(vi)シャルピー衝撃試験
表2から表5に示す条件で得られた熱延鋼板から、長手方向が圧延方向に対して法線方向となるようにJIS Z2242に記載のVノッチ試験片を採取した。熱延鋼板の厚さが10mm未満の場合は複数枚の試験片を重ね合わせ、試験片端部を穴あけ後、ボルトで連結して厚さが10±1mmとなるように調節した。降伏強さが500MPa以上680MPa未満の試験片については、-80℃に調節した浴槽に10分以上、浸漬した後、JIS Z 2242に準拠した方法で試験を行った。その試験結果を表6に示す。吸収エネルギーが30J/cm以上は、本発明で求める特性として“〇”を、30J/cmを下回る水準は、本発明で求める特性ではないとして“×”を記した。降伏強さが680MPa以上の試験片については、-40℃に調節した浴槽に10分以上浸漬した後、JIS Z2242に準拠した方法で試験を行った。吸収エネルギーが30J/cm以上は、本発明で求める特性として“〇”を、30J/cmを下回る水準は、本発明で求める特性ではないとして“×”を記した。
(vi) Charpy impact test From the hot-rolled steel sheets obtained under the conditions shown in Tables 2 to 5, V-notch test pieces according to JIS Z2242 were taken so that the longitudinal direction was normal to the rolling direction. When the thickness of the hot-rolled steel sheet was less than 10 mm, a plurality of test pieces were stacked, holes were drilled at the ends of the test pieces, and the thickness was adjusted to 10±1 mm by connecting them with bolts. For test pieces having a yield strength of 500 MPa or more and less than 680 MPa, the test was performed by a method conforming to JIS Z 2242 after immersing them in a bath adjusted to −80° C. for 10 minutes or more. The test results are shown in Table 6. When the absorbed energy was 30 J/cm 2 or more, it was marked with “◯” as the characteristic required by the present invention, and when it was less than 30 J/cm 2 , it was marked with “×” as it was not the characteristic required by the present invention. Test pieces with a yield strength of 680 MPa or more were immersed in a bath adjusted to -40°C for 10 minutes or more, and then tested according to a method conforming to JIS Z2242. Absorbed energy of 30 J/cm2 or more was marked with "◯" as it is a characteristic required by the present invention, and a level below 30 J/ cm2 was marked with "X" as it is not a characteristic required by the present invention.

本発明例はいずれも、降伏強さ(YS)が500MPa以上であり、良好な曲げ加工性および靭性が得られた。一方、本発明の範囲を外れる比較例は、降伏強さが500MPaに達していないか、本発明で求める曲げ加工性もしくは靭性が得られなかった。

All of the examples of the present invention had a yield strength (YS) of 500 MPa or more, and good bending workability and toughness were obtained. On the other hand, the comparative examples outside the range of the present invention either had a yield strength not reaching 500 MPa or did not obtain the bending workability or toughness required by the present invention.

Claims (7)

質量%で、
C:0.030%以上0.100%以下、
Si:1.5%以下、
Mn:1.3%以下、
P:0.05%以下、
S:0.010%以下、
Al:0.005%以上0.080%以下、
N:0.0060%以下、
Nb:0.03%以上0.20%以下を含有し、
任意選択的に、さらに、下記のA群からC群のうちから少なくとも1群の成分を含有し、

A群;
Ti:0.010%以上0.150%以下、
B群;
B:0.0002%以上0.0050%以下、
C群;
V、Mo、Sb、REM、Mg、Ca、Sn、Ni、Cu、Co、As、Cr、W、
Ta、Pb、Cs、Zr、Hf、Te、Bi及びSeのいずれか1種以上を合計で1%
以下、
残部がFe及び不可避的不純物からなる成分組成を有し、
金属組織の面積率で、
フェライトが0%以上85%以下、
残留オーステナイトが3%以下、
ラス形態の組織が5%以下、
KAM値が1.0以上の組織が15%以上であって、
平均粒子径が8nm以下のNbを含む炭化物を有する、降伏強さが500MPa以上の熱延鋼板。
In mass percent,
C: 0.030% or more and 0.100% or less,
Si: 1.5% or less,
Mn: 1.3% or less,
P: 0.05% or less,
S: 0.010% or less,
Al: 0.005% or more and 0.080% or less,
N: 0.0060% or less,
Nb: 0.03% or more and 0.20% or less;
Optionally, it further contains at least one component from group A to group C below:
Group A:
Ti: 0.010% or more and 0.150% or less,
Group B:
B: 0.0002% or more and 0.0050% or less,
Group C:
V, Mo, Sb, REM, Mg, Ca, Sn, Ni, Cu, Co, As, Cr, W,
Ta, Pb, Cs, Zr, Hf, Te, Bi and Se, total of 1%
below,
The balance is Fe and unavoidable impurities.
The area ratio of the metal structure is
Ferrite is 0% or more and 85% or less.
Retained austenite is 3% or less.
Lath-shaped structure is 5% or less,
The KAM value of the tissue is 1.0 or more and 15% or more of the tissue is
A hot-rolled steel sheet having a yield strength of 500 MPa or more and containing Nb-containing carbides with an average grain size of 8 nm or less.
前記熱延鋼板の表面にめっき層を有することを特徴とする請求項1に記載の熱延鋼板。 The hot-rolled steel sheet according to claim 1, characterized in that the surface of the hot-rolled steel sheet has a plating layer. 請求項1に記載の成分組成を有する鋼素材を、加熱温度が1200℃以上に加熱し、又は加熱せずに、粗圧延してシートバーとする粗圧延工程と、
該シートバーを圧延の開始温度が950℃以上、1パス目から5パス目までの合計圧下率が75%以上、及び圧延の完了温度が860℃以上910℃以下で仕上げ圧延して熱延鋼板とする仕上げ圧延工程と、
該熱延鋼板を600℃以上700℃以下の冷却停止温度まで平均冷却速度40℃/s以上で冷却する冷却工程と、
冷却された前記熱延鋼板を巻取温度が600℃以上700℃以下で巻き取る巻取工程と、
を含むことを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
A rough rolling process in which the steel material having the composition according to claim 1 is roughly rolled into a sheet bar with or without heating at a heating temperature of 1200 ° C. or more;
a finish rolling step of finish rolling the sheet bar at a rolling start temperature of 950° C. or more, a total rolling reduction rate of 75% or more from the first pass to the fifth pass, and a rolling completion temperature of 860° C. to 910° C. to obtain a hot-rolled steel sheet;
A cooling step of cooling the hot-rolled steel sheet to a cooling stop temperature of 600° C. or more and 700° C. or less at an average cooling rate of 40° C./s or more;
a coiling step of coiling the cooled hot-rolled steel sheet at a coiling temperature of 600° C. or more and 700° C. or less;
A method for producing a hot-rolled steel sheet, comprising:
前記粗圧延工程、又は前記仕上げ圧延工程の前に、請求項1に記載の成分組成を有する、厚さが35mm以上200mm以下の鋼素材を鋳造する鋳造工程を含み、
前記粗圧延工程を適用し、または、適用せずにシートバーとすることを特徴とする請求項3に記載の熱延鋼板の製造方法。
A casting process is included prior to the rough rolling process or the finish rolling process, in which a steel material having a thickness of 35 mm or more and 200 mm or less and having the component composition according to claim 1 is cast,
The method for producing a hot-rolled steel sheet according to claim 3, characterized in that the rough rolling step is applied or not applied to produce a sheet bar.
前記粗圧延工程と前記仕上げ圧延工程の間に、粗圧延された前記シートバーと先行するシートバーとを1050℃以上で接合する接合工程を含み、
前記仕上げ圧延工程では、接合された前記シートバーを仕上げ圧延することを特徴とする請求項3に記載の熱延鋼板の製造方法。
Between the rough rolling step and the finish rolling step, a joining step of joining the roughly rolled sheet bar and a preceding sheet bar at 1050 ° C. or more is included;
The method for producing a hot-rolled steel sheet according to claim 3, characterized in that, in the finish rolling step, the joined sheet bar is finish-rolled.
さらに、前記熱延鋼板を、焼鈍温度が720℃以下で焼鈍する熱延板焼鈍工程と、
焼鈍された前記熱延鋼板にめっき処理を施すめっき工程と、
を含むことを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の熱延鋼板の製造方法。
Further, a hot-rolled steel sheet annealing process is performed in which the hot-rolled steel sheet is annealed at an annealing temperature of 720° C. or less.
A plating process for plating the annealed hot-rolled steel sheet;
The method for producing a hot-rolled steel sheet according to any one of claims 3 to 5, further comprising the steps of:
さらに、めっきされた前記熱延鋼板に480℃以上600℃以下の合金化処理を施す合金化工程を含むことを特徴とする請求項6に記載の熱延鋼板の製造方法。

The method for producing a hot-rolled steel sheet according to claim 6, further comprising an alloying step of subjecting the plated hot-rolled steel sheet to an alloying treatment at a temperature of 480°C or higher and 600°C or lower.

JP2022183475A 2022-11-16 2022-11-16 Hot rolled steel sheet and method of producing the same Pending JP2024072572A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022183475A JP2024072572A (en) 2022-11-16 2022-11-16 Hot rolled steel sheet and method of producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022183475A JP2024072572A (en) 2022-11-16 2022-11-16 Hot rolled steel sheet and method of producing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024072572A true JP2024072572A (en) 2024-05-28

Family

ID=91197265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022183475A Pending JP2024072572A (en) 2022-11-16 2022-11-16 Hot rolled steel sheet and method of producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024072572A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101320148B1 (en) High strength hot-rolled steel sheet having excellent stretch-flange formability and method for manufacturing the same
JP4635525B2 (en) High-strength steel sheet excellent in deep drawability and manufacturing method thereof
JP4072090B2 (en) High-strength steel sheet with excellent stretch flangeability and manufacturing method thereof
US8657970B2 (en) Hot-rolled steel sheet excellent in fatigue properties and stretch-flange formability and method for manufacturing the same
KR101749948B1 (en) High-strength hot-rolled steel sheet and method for producing the same
KR102316660B1 (en) Hot-pressed member and manufacturing method thereof, and cold-rolled steel sheet for hot pressing and manufacturing method thereof
WO2009125874A1 (en) High-strength steel sheets which are extremely excellent in the balance between burring workability and ductility and excellent in fatigue endurance, zinc-coated steel sheets, and processes for production of both
JP3924159B2 (en) High-strength thin steel sheet with excellent delayed fracture resistance after forming, its manufacturing method, and automotive strength parts made from high-strength thin steel sheet
JP2015147968A (en) High-strength cold-rolled steel sheet excellent in surface property, and production method thereof
JP5915412B2 (en) High strength hot-rolled steel sheet excellent in bendability and manufacturing method thereof
JP2008174776A (en) High-strength cold-rolled steel sheet excellent in stretch-flange formability and impact energy absorption characteristic and its production method
WO2018143318A1 (en) Molten zinc plating steel sheet and production method therefor
JP5641086B2 (en) High-strength hot-rolled steel sheet excellent in mass production punchability and manufacturing method thereof
WO2019003538A1 (en) Hot-pressed member and method for manufacturing same, and cold-rolled steel sheet for hot pressing and method for manufacturing same
WO2016157258A1 (en) High-strength steel sheet and production method therefor
JP4407449B2 (en) High strength steel plate and manufacturing method thereof
JP5978614B2 (en) High-strength hot-rolled steel sheet excellent in punchability and manufacturing method thereof
JP2004256906A (en) High strength steel sheet with excellent stretch-flange formability and its manufacturing method
JP5887903B2 (en) High strength hot-rolled steel sheet excellent in weldability and method for producing the same
JP2004250749A (en) High strength thin steel sheet having burring property, and production method therefor
JP2018090893A (en) Process for manufacturing hot-rolled steel plate and process for manufacturing cold-rolled full hard steel plate
WO2021172299A1 (en) Steel sheet, member, and methods respectively for producing said steel sheet and said member
WO2021172298A1 (en) Steel sheet, member, and methods respectively for producing said steel sheet and said member
JP5861434B2 (en) High-strength hot-rolled steel sheet excellent in punchability and manufacturing method thereof
JP5655436B2 (en) High-strength steel sheet excellent in deep drawability and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240626