JP2640065B2 - 加工性の良好な730N/mm2以上の強度を有する高強度熱延鋼板とその製造方法 - Google Patents
加工性の良好な730N/mm2以上の強度を有する高強度熱延鋼板とその製造方法Info
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- JP2640065B2 JP2640065B2 JP4235248A JP23524892A JP2640065B2 JP 2640065 B2 JP2640065 B2 JP 2640065B2 JP 4235248 A JP4235248 A JP 4235248A JP 23524892 A JP23524892 A JP 23524892A JP 2640065 B2 JP2640065 B2 JP 2640065B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加工性に優れた730
N/mm2以上の強度(TS)を有する高強度熱延鋼板とそ
の製造方法に関するものである。
N/mm2以上の強度(TS)を有する高強度熱延鋼板とそ
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、自動車の燃費の節減のための軽量化が進められてお
り、加工性の優れた熱延高強度鋼板として、これまで、
伸びの優れたフェライトとマルテンサイトを主体とする
鋼板(特開昭54−114425号、特開昭55−38
979号、特開昭60−121225号等)や、伸びフ
ランジ性の優れたフェライトとベイナイトを主体とする
鋼板(特開昭56−130456号、特開昭57−10
1649号等)が提案されている。
り、自動車の燃費の節減のための軽量化が進められてお
り、加工性の優れた熱延高強度鋼板として、これまで、
伸びの優れたフェライトとマルテンサイトを主体とする
鋼板(特開昭54−114425号、特開昭55−38
979号、特開昭60−121225号等)や、伸びフ
ランジ性の優れたフェライトとベイナイトを主体とする
鋼板(特開昭56−130456号、特開昭57−10
1649号等)が提案されている。
【0003】しかし、自動車の足回り部品やメンバー等
は、伸びと伸びフランジ性を共に必要とするため、両特
性を兼備する必要がある。このような要求に対し、フェ
ライトとマルテンサイトとベイナイトを主体とする鋼板
(特開昭55−146020号、特開昭57−1459
25号)が提案されているが、かゝる鋼板では、近年求
められている730N/mm2以上の強度が得られないと
いう問題がある。
は、伸びと伸びフランジ性を共に必要とするため、両特
性を兼備する必要がある。このような要求に対し、フェ
ライトとマルテンサイトとベイナイトを主体とする鋼板
(特開昭55−146020号、特開昭57−1459
25号)が提案されているが、かゝる鋼板では、近年求
められている730N/mm2以上の強度が得られないと
いう問題がある。
【0004】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
し、加工性、特に伸びと伸びフランジ性を兼ね備えた7
30N/mm2以上の強度を有する熱延鋼板を提供し、ま
たその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
し、加工性、特に伸びと伸びフランジ性を兼ね備えた7
30N/mm2以上の強度を有する熱延鋼板を提供し、ま
たその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上記の従来提案されている各種の技術に鑑みて鋭意研究
を行った結果、加工用高強度鋼板として、やや多めの添
加元素を含有させ、かつ組織を的確に調整することによ
り、730N/mm2以上の強度を有すると共に、良好な
伸びと伸びフランジ性を兼備させることができることを
見い出し、ここに本発明を完成するに至ったものであ
る。
上記の従来提案されている各種の技術に鑑みて鋭意研究
を行った結果、加工用高強度鋼板として、やや多めの添
加元素を含有させ、かつ組織を的確に調整することによ
り、730N/mm2以上の強度を有すると共に、良好な
伸びと伸びフランジ性を兼備させることができることを
見い出し、ここに本発明を完成するに至ったものであ
る。
【0006】すなわち、本発明は、重量%で(以下、同
じ)、C:0.1〜0.2%、Si:1.5%を超え
2.5%以下、Mn:1.5〜2.5%、Cr:0.5
〜1.5%、P≦0.03%、S≦0.005%、A
l:0.01〜0.06%を含有し、必要に応じて更に
Ca≦0.01%を含有し、残部が鉄及び不可避的不純
物よりなる鋼板であって、 フェライト体積率(VfF):30%以上、 マルテンサイト(残留γを含む)体積率(VfM):1
〜20%、 ベイナイト(微細な炭化物を有する疑似パーライトを含
む)体積率(VfB):≧2×VfM、 の3相組織からなることを特徴とする加工性の良好な7
30N/mm2以上の強度を有する高強度熱延鋼板を要
旨とするものである。
じ)、C:0.1〜0.2%、Si:1.5%を超え
2.5%以下、Mn:1.5〜2.5%、Cr:0.5
〜1.5%、P≦0.03%、S≦0.005%、A
l:0.01〜0.06%を含有し、必要に応じて更に
Ca≦0.01%を含有し、残部が鉄及び不可避的不純
物よりなる鋼板であって、 フェライト体積率(VfF):30%以上、 マルテンサイト(残留γを含む)体積率(VfM):1
〜20%、 ベイナイト(微細な炭化物を有する疑似パーライトを含
む)体積率(VfB):≧2×VfM、 の3相組織からなることを特徴とする加工性の良好な7
30N/mm2以上の強度を有する高強度熱延鋼板を要
旨とするものである。
【0007】また、その製造方法は、上記化学成分を有
する鋼を、熱間圧延によりAr3点以上で仕上げた後、
3〜20℃/secの冷却速度にてAr3〜Ar1の二
相域まで徐冷し、その後、30℃/sec以上の冷却速
度で冷却した後、350〜550℃で巻き取ることによ
り、 フェライト体積率(VfF):30%以上、 マルテンサイト(残留γを含む)体積率(VfM):1
〜20%、 ベイナイト(微細な炭化物を有する疑似パーライトを含
む)体積率(VfB):≧2×VfM、 の3相組織を得ることを特徴としている。
する鋼を、熱間圧延によりAr3点以上で仕上げた後、
3〜20℃/secの冷却速度にてAr3〜Ar1の二
相域まで徐冷し、その後、30℃/sec以上の冷却速
度で冷却した後、350〜550℃で巻き取ることによ
り、 フェライト体積率(VfF):30%以上、 マルテンサイト(残留γを含む)体積率(VfM):1
〜20%、 ベイナイト(微細な炭化物を有する疑似パーライトを含
む)体積率(VfB):≧2×VfM、 の3相組織を得ることを特徴としている。
【0008】また、他の製造方法は、上記化学成分を有
する鋼を、熱間圧延によりAr3点以上で仕上げた後、
30℃/sec以上の冷却速度にてAr3〜Ar1の二
相域まで冷却した後、3〜20℃/secの冷却速度に
て1〜20秒間徐冷し、その後、30℃/sec以上で
冷却し、350〜550℃で巻き取ることにより、 フェライト体積率(VfF):30%以上、 マルテンサイト(残留γを含む)体積率(VfM):1
〜20%、 ベイナイト(微細な炭化物を有する疑似パーライトを含
む)体積率(VfB):≧2×VfM、 の3相組織を得ることを特徴としている。
する鋼を、熱間圧延によりAr3点以上で仕上げた後、
30℃/sec以上の冷却速度にてAr3〜Ar1の二
相域まで冷却した後、3〜20℃/secの冷却速度に
て1〜20秒間徐冷し、その後、30℃/sec以上で
冷却し、350〜550℃で巻き取ることにより、 フェライト体積率(VfF):30%以上、 マルテンサイト(残留γを含む)体積率(VfM):1
〜20%、 ベイナイト(微細な炭化物を有する疑似パーライトを含
む)体積率(VfB):≧2×VfM、 の3相組織を得ることを特徴としている。
【0009】
【0010】以下に本発明を更に詳細に説明する。ま
ず、本発明における鋼の化学成分の限定理由について説
明する。
ず、本発明における鋼の化学成分の限定理由について説
明する。
【0011】C:Cは所望の低温変態生成物を確保する
のに重要な元素であり、含有量が0.1%未満では所望
の低温変態生成物体積率が得られず、結果として730
N/mm2以上の強度を確保するのも困難となる。また、
0.2%を超えて含有させると低温変態生成物を70%
以上生成したり、硬いマルテンサイトを20%以上生成
することにより加工性を劣化させる。よって、C含有量
は0.1〜0.2%の範囲とする。
のに重要な元素であり、含有量が0.1%未満では所望
の低温変態生成物体積率が得られず、結果として730
N/mm2以上の強度を確保するのも困難となる。また、
0.2%を超えて含有させると低温変態生成物を70%
以上生成したり、硬いマルテンサイトを20%以上生成
することにより加工性を劣化させる。よって、C含有量
は0.1〜0.2%の範囲とする。
【0012】Si: Siは伸びをあまり劣化させることなくTSを上昇させ
る元素であり、所望の強度を確保するには1.5%を超
えて含有させる必要がある。しかし、含有量が2.5%
を超えて含有させると、多量の赤スケール発生により表
面の肌荒れがひどく、商品価値を損なう上、生産性も阻
害する。よって、Si含有量は1.5%を超え2.5%
以下の範囲とする。
る元素であり、所望の強度を確保するには1.5%を超
えて含有させる必要がある。しかし、含有量が2.5%
を超えて含有させると、多量の赤スケール発生により表
面の肌荒れがひどく、商品価値を損なう上、生産性も阻
害する。よって、Si含有量は1.5%を超え2.5%
以下の範囲とする。
【0013】Mn:Mnは低温変態生成物の生成を促進す
る元素であり、所定の低温変態生成物体積率を得るには
1.5%以上含有させる必要がある。しかし、2.5%を
超えて多く含有させるとその効果が飽和する。よって、
Mn含有量は1.5〜2.5%の範囲とする。
る元素であり、所定の低温変態生成物体積率を得るには
1.5%以上含有させる必要がある。しかし、2.5%を
超えて多く含有させるとその効果が飽和する。よって、
Mn含有量は1.5〜2.5%の範囲とする。
【0014】Cr:Crは低温変態生成物の生成を促進す
る元素であり、所定の低温変態生成物体積率を得るには
0.5%以上含有させる必要がある。しかし、1.5%を
超えて含有させてもその効果は飽和する。よって、Cr
含有量は0.5〜1.5%の範囲とする。
る元素であり、所定の低温変態生成物体積率を得るには
0.5%以上含有させる必要がある。しかし、1.5%を
超えて含有させてもその効果は飽和する。よって、Cr
含有量は0.5〜1.5%の範囲とする。
【0015】P:Pはフェライト粒界に偏析して粒界脆
化を生じ易いので、0.03%以下に抑制する必要があ
る。
化を生じ易いので、0.03%以下に抑制する必要があ
る。
【0016】S:SはMnS等の非金属介在物を生成
し、伸び、伸びフランジ性を劣化させるので、含有量は
少ない程好ましく、0.005%以下に抑制する必要が
ある。
し、伸び、伸びフランジ性を劣化させるので、含有量は
少ない程好ましく、0.005%以下に抑制する必要が
ある。
【0017】Al:Alは鋼の脱酸のために必要な元素で
あり、含有量が0.01%未満では脱酸効果は少なく、
また0.06%を超えて多量に含有させると、アルミナ
系の非金属介在物を生成し易くなり、かつ微細なAlN
が多量に析出し易くなり、加工性を劣化させる。よっ
て、Al含有量は0.01〜0.06%の範囲とする。
あり、含有量が0.01%未満では脱酸効果は少なく、
また0.06%を超えて多量に含有させると、アルミナ
系の非金属介在物を生成し易くなり、かつ微細なAlN
が多量に析出し易くなり、加工性を劣化させる。よっ
て、Al含有量は0.01〜0.06%の範囲とする。
【0018】Ca:Caは加工性に悪影響を及ぼす非金属
介在物の形態を変えて加工性を向上させる元素であり、
必要に応じて適量を含有させることができる。添加する
場合、0.01%を超えて含有させてもこの効果は飽和
するので、0.01%以下とする。
介在物の形態を変えて加工性を向上させる元素であり、
必要に応じて適量を含有させることができる。添加する
場合、0.01%を超えて含有させてもこの効果は飽和
するので、0.01%以下とする。
【0019】次に本発明鋼の組織の規定理由について述
べる。
べる。
【0020】フェライトは、軟質なため、鋼板に伸びを
付与するのに重要であり、図1に示すように、30%未
満では強度−伸びバランスが劣化するので、フェライト
体積率(VfF)は30%以上とする。
付与するのに重要であり、図1に示すように、30%未
満では強度−伸びバランスが劣化するので、フェライト
体積率(VfF)は30%以上とする。
【0021】マルテンサイトは、強度を向上させるのに
重要であり、730N/mm2の強度を得るには1%以上
含有させる必要がある。しかし、硬質なために孔拡げ加
工時に割れの起点となり易く、20%より多量に含有さ
せるとTS−λ(孔拡げ率)バランスが劣化する(図2参
照)。なお、本発明にいうマルテンサイトには、残留γ
が存在する場合、これも含む意味である。
重要であり、730N/mm2の強度を得るには1%以上
含有させる必要がある。しかし、硬質なために孔拡げ加
工時に割れの起点となり易く、20%より多量に含有さ
せるとTS−λ(孔拡げ率)バランスが劣化する(図2参
照)。なお、本発明にいうマルテンサイトには、残留γ
が存在する場合、これも含む意味である。
【0022】ベイナイトは、余り伸びフランジ性を劣化
させることなく強度を向上させるのに有効であり、ベイ
ナイトの体積比(VfB)をVfB/VfM≧2とすること
により、TS−λバランスの優れた高強度鋼板を得るこ
とができる(図3参照)。なお、本発明にいうベイナイト
には、微細な炭化物を有する疑似パーライトが存在する
場合、この低温変態生成物も含む意味である。
させることなく強度を向上させるのに有効であり、ベイ
ナイトの体積比(VfB)をVfB/VfM≧2とすること
により、TS−λバランスの優れた高強度鋼板を得るこ
とができる(図3参照)。なお、本発明にいうベイナイト
には、微細な炭化物を有する疑似パーライトが存在する
場合、この低温変態生成物も含む意味である。
【0023】次に製造条件について説明する。
【0024】上記化学成分を有する鋼は常法により溶
製、鋳造し、熱間圧延に供されるが、熱間圧延の仕上げ
温度は、Ar3点未満ではフェライト加工組織の残存によ
り伸び、伸びフランジ性が劣化するので、Ar3点以上と
する。
製、鋳造し、熱間圧延に供されるが、熱間圧延の仕上げ
温度は、Ar3点未満ではフェライト加工組織の残存によ
り伸び、伸びフランジ性が劣化するので、Ar3点以上と
する。
【0025】熱間仕上げ圧延後、良好な伸び、伸びフラ
ンジ性に重要なフェライトの生成を促進するため、3〜
20℃/secの冷却速度でAr3〜Ar1点の間(二相域)ま
で徐冷するか、或いはAr3〜Ar1点の間まで30℃/se
c以上の冷却速度で冷却した後、3〜20℃/secの冷却
速度で1〜20秒間徐冷する。
ンジ性に重要なフェライトの生成を促進するため、3〜
20℃/secの冷却速度でAr3〜Ar1点の間(二相域)ま
で徐冷するか、或いはAr3〜Ar1点の間まで30℃/se
c以上の冷却速度で冷却した後、3〜20℃/secの冷却
速度で1〜20秒間徐冷する。
【0026】その後、伸びフランジ性を劣化させるパー
ライトの生成を抑制するため、30℃/sec以上の冷
却速度で急冷し、550℃以下で巻き取る必要がある。
その際、伸びフランジ性を劣化させるマルテンサイトを
20%以下とするため、350℃以上で巻き取る必要が
ある。これによって、所定の体積率を有するフェライ
ト、マルテンサイト、ベイナイトの3相組織が得られ
る。
ライトの生成を抑制するため、30℃/sec以上の冷
却速度で急冷し、550℃以下で巻き取る必要がある。
その際、伸びフランジ性を劣化させるマルテンサイトを
20%以下とするため、350℃以上で巻き取る必要が
ある。これによって、所定の体積率を有するフェライ
ト、マルテンサイト、ベイナイトの3相組織が得られ
る。
【0027】次に本発明の実施例を比較例と共に示す。
【0028】
【0029】表1に示す化学成分を有する鋼を真空溶解
した後、30mm板厚まで粗圧延し供試材とした。これを
1200℃に加熱し、表2に示す条件にて板厚4mmまで
熱間圧延した後、表裏面を3.5mmまで研磨し、引張り
試験(JIS5号)、孔拡げ試験〔(成形後の孔径−初期
孔径)/初期孔径×100%〕を行った。また、各組織
の面積率は、SEM写真の画像解析により求めた。これ
らの結果を表3に示す。
した後、30mm板厚まで粗圧延し供試材とした。これを
1200℃に加熱し、表2に示す条件にて板厚4mmまで
熱間圧延した後、表裏面を3.5mmまで研磨し、引張り
試験(JIS5号)、孔拡げ試験〔(成形後の孔径−初期
孔径)/初期孔径×100%〕を行った。また、各組織
の面積率は、SEM写真の画像解析により求めた。これ
らの結果を表3に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【表3】
【0033】表3より明らかなように、No.1〜No.4
の本発明例は、いずれもTS≧730N/mm2の高強度
で、TS×El≧15000、かつ、TS×λ≧400
00と良好な加工性を示している。
の本発明例は、いずれもTS≧730N/mm2の高強度
で、TS×El≧15000、かつ、TS×λ≧400
00と良好な加工性を示している。
【0034】一方、No.5〜No.10の比較例は、化学
成分が本発明範囲から外れた例であり、またNo.3-A
〜No.3-Dの比較例は、化学成分は本発明範囲内のN
o.3と同じであるが、組織条件或いは圧延条件が本発明
範囲から外れた例である。いずれの比較例も、上記特性
(強度、伸び、伸びフランジ性)の特性のいずれかが劣っ
ている。
成分が本発明範囲から外れた例であり、またNo.3-A
〜No.3-Dの比較例は、化学成分は本発明範囲内のN
o.3と同じであるが、組織条件或いは圧延条件が本発明
範囲から外れた例である。いずれの比較例も、上記特性
(強度、伸び、伸びフランジ性)の特性のいずれかが劣っ
ている。
【0035】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
730N/mm2以上の強度を有すると共に加工性、特に
良好な伸びと伸びフランジ性を兼備した熱延鋼板を提供
できるので、自動車用材料としてその軽量化に寄与する
効果は大きい。
730N/mm2以上の強度を有すると共に加工性、特に
良好な伸びと伸びフランジ性を兼備した熱延鋼板を提供
できるので、自動車用材料としてその軽量化に寄与する
効果は大きい。
【図1】フェライト体積率(VfF)と強度(TS)−伸び
(El)バランスの関係を示す図である。
(El)バランスの関係を示す図である。
【図2】マルテンサイト体積率(VfM)と強度(TS)−
孔拡げ率(λ)バランスの関係を示す図である。
孔拡げ率(λ)バランスの関係を示す図である。
【図3】ベイナイト体積率(VfB)と強度(TS)−孔拡
げ率(λ)バランスの関係を示す図である。
げ率(λ)バランスの関係を示す図である。
【図4】(a)、(b)、(c)はそれぞれ実施例にお
ける製造条件(冷却条件)を説明する図である。
ける製造条件(冷却条件)を説明する図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 重量%で(以下、同じ)、C:0.1〜
0.2%、Si:1.5%を超え2.5%以下、Mn:
1.5〜2.5%、Cr:0.5〜1.5%、P≦0.
03%、S≦0.005%、Al:0.01〜0.06
%を含有し、残部が鉄及び不可避的不純物よりなる鋼板
であって、 フェライト体積率(VfF):30%以上、 マルテンサイト(残留γを含む)体積率(VfM):1
〜20%、 ベイナイト(微細な炭化物を有する疑似パーライトを含
む)体積率(VfB):≧2×VfM、 の3相組織からなることを特徴とする加工性の良好な7
30N/mm2以上の強度を有する高強度熱延鋼板。 - 【請求項2】 更にCa≦0.01%を含有する請求項
1に記載の熱延鋼板。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の化学成分を有す
る鋼を、熱間圧延によりAr3点以上で仕上げた後、3
〜20℃/secの冷却速度にてAr3〜Ar1の二相
域まで徐冷し、その後、30℃/sec以上の冷却速度
で冷却した後、350〜550℃で巻き取ることによ
り、 フェライト体積率(VfF):30%以上、 マルテンサイト(残留γを含む)体積率(VfM):1
〜20%、 ベイナイト(微細な炭化物を有する疑似パーライトを含
む)体積率(VfB):≧2×VfM、 の3相組織を得ることを特徴とする加工性の良好な73
0N/mm2以上の強度を有する高強度熱延鋼板の製造
方法。 - 【請求項4】 請求項1又は2に記載の化学成分を有す
る鋼を、熱間圧延によりAr3点以上で仕上げた後、3
0℃/sec以上の冷却速度にてAr3〜Ar1の二相
域まで冷却した後、3〜20℃/secの冷却速度にて
1〜20秒間徐冷し、その後、30℃/sec以上で冷
却し、350〜550℃で巻き取ることにより、 フェライト体積率(VfF):30%以上、 マルテンサイト(残留γを含む)体積率(VfM):1
〜20%、 ベイナイト(微細な炭化物を有する疑似パーライトを含
む)体積率(VfB):≧2×VfM、 の3相組織を得ることを特徴とする加工性の良好な73
0N/mm2以上の強度を有する高強度熱延鋼板の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4235248A JP2640065B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 加工性の良好な730N/mm2以上の強度を有する高強度熱延鋼板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4235248A JP2640065B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 加工性の良好な730N/mm2以上の強度を有する高強度熱延鋼板とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0657376A JPH0657376A (ja) | 1994-03-01 |
JP2640065B2 true JP2640065B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=16983272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4235248A Expired - Fee Related JP2640065B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 加工性の良好な730N/mm2以上の強度を有する高強度熱延鋼板とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2640065B2 (ja) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57145925A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-09 | Kobe Steel Ltd | Production of high strength hot rolled steel plate |
JPH03264645A (ja) * | 1982-03-29 | 1991-11-25 | Kobe Steel Ltd | 伸びフランジ性等にすぐれた高強度鋼板 |
JPS5935653A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-27 | Kawasaki Steel Corp | 熱延高張力鋼板 |
JPS59143027A (ja) * | 1983-02-07 | 1984-08-16 | Kawasaki Steel Corp | 延性および加工性の良好な高強度鋼板の製造方法 |
JPS61276952A (ja) * | 1985-06-01 | 1986-12-06 | Nissan Motor Co Ltd | 強靭鋼 |
JPS6293006A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-28 | Kobe Steel Ltd | 高強度熱延鋼板の製造法 |
JPH0697341B2 (ja) * | 1986-06-06 | 1994-11-30 | 松下電器産業株式会社 | パタ−ン形成方法 |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP4235248A patent/JP2640065B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0657376A (ja) | 1994-03-01 |
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