JP3081197B1 - 加工性と疲労特性に優れた高強度鋼板 - Google Patents

加工性と疲労特性に優れた高強度鋼板

Info

Publication number
JP3081197B1
JP3081197B1 JP11038105A JP3810599A JP3081197B1 JP 3081197 B1 JP3081197 B1 JP 3081197B1 JP 11038105 A JP11038105 A JP 11038105A JP 3810599 A JP3810599 A JP 3810599A JP 3081197 B1 JP3081197 B1 JP 3081197B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel sheet
strength steel
excellent workability
fatigue properties
workability
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP11038105A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000239783A (ja
Inventor
道治 中屋
哲夫 十代田
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 JP11038105A priority Critical patent/JP3081197B1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3081197B1 publication Critical patent/JP3081197B1/ja
Publication of JP2000239783A publication Critical patent/JP2000239783A/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】 高い加工性を有し、その加工性を充分に発揮
させるべく、厳しい加工を受けた場合においても、優れ
た疲労強度を備えた高強度鋼板を提供する。 【解決手段】 化学成分がmass%で、C:0.05〜
0.25%、Si:0.5〜2.5%、Mn:0.6〜
2.5%を含み、残部がFeおよび不可避不純物からな
り、ミクロ組織が面積%でフェライト60〜90%、残
留オーステナイト3〜15%を有し、残部がベイナイト
であり、組織中の平均セメンタイトサイズが0.8μm
以下としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、自動車用部材とし
て好適に用いることができる加工性(成形性)の優れた
高強度鋼板に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車の安全性向上および燃費向
上の観点から、自動車用鋼板の高強度化が広く進められ
ている。各種自動車用部材の素材となる薄鋼板は、多く
はプレス成形により所定形状の部材に成形加工される
が、通常高強度化によって成形性は劣化するため、成形
性に優れた各種の鋼板が開発されてきた。近年では、残
留オーステナイトのTRIP(変態誘起塑性)現象を利
用した鋼板が開発され、この種の鋼板は例えば特開平7
−252592号公報に記載されているように、特に優
れた延性(TS×El≧20000N/mm2 )が得られ
る。
【0003】高強度鋼板に要求される特性としては加工
性に加えて疲労特性が重要となる。残留オーステナイト
を含有する鋼板の疲労特性については、例えば特開平7
−62485号公報には、疲労損傷部近傍で残留オース
テナイトが歪み誘起変態することによって発生する圧縮
の残留応力により疲労強度が改善されることが記載され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、加工性の優れ
た残留オーステナイト鋼板はその加工性の高さ故に、従
来の加工用鋼板に比べて非常に厳しい加工が施される場
合が多い。このような厳しい加工がなされた場合には、
ほとんどの残留オーステナイトは加工時にマルテンサイ
トに変態してしまうため、上記の疲労強度改善効果は十
分に得られないため、疲労強度が低下してしまう場合が
ある。従って、この種の高強度鋼板は、高い加工性を持
っているにも関わらず、疲労特性が要求される部材にお
いてはその適用に限度があるのが実情である。
【0005】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、高い加工性を有し、その加工性を充分に発揮させる
べく、厳しい加工を受けた場合においても、優れた疲労
強度を備えた高強度鋼板を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、種々の残留
オーステナイトを含有し、かつ種々のミクロ組織を有す
る鋼板を実験室的に製造し、相当歪みで0.20以上の
厳しい加工を付与して疲労強度を調査したところ、疲労
強度の低い鋼板のオーステナイトの含有量は3%未満で
あること、また鋼板の表面近傍にクラックが発生してお
り、疲労き裂の起点は粒界上の粗大なセメンタイトある
いはベイナイト中の粗大なセメンタイトが主体であるこ
とを知見した。
【0007】本発明の高強度鋼板は、このような知見に
基づいてなされたものであり、化学成分がmass%で、 C :0.05〜0.25%、 Si:0.5〜2.5%、 Mn:0.6〜2.5% を含み残部がFeおよび不可避不純物からなり、ミクロ
組織が面積%でフェライト60〜90%、残留オーステ
ナイト3〜15%を有し、残部がベイナイトであり、
界上あるいはベイナイト中を含む組織中(以下、単に組
織中という。)の平均セメンタイトサイズが0.8μm
以下としたものである。
【0008】本発明について、まず、化学成分の限定理
由について説明する。 C:0.05〜0.25% Cは、残留オーステナイトを得るため必須の元素であ
る。0.05%未満では所望の組織が得られず、0.2
5%を越えて添加すると溶接性が劣化するほか、成形性
も劣化するため、下限を0.05%、上限を0.25%
とする。
【0009】Si:0.5〜2.5% Siは、フェライト変態を促進して所定の面積率を得る
のに有効である。また製造過程においてフェライト中の
固溶Cを排出し、オーステナイト中へ濃縮する作用によ
り、成形性を向上させる。さらに、粗大な炭化物の生成
を抑え、強加工後の疲労強度の向上にも寄与する。Si
量が0.5%未満では粗大な炭化物生成抑制効果が過少
であり、一方2.5%を超えて添加すると溶接性が劣化
するほか、表面性状の劣化が著しくなる。このため、下
限を0.5%、上限を2.5%とする。
【0010】Mn:0.6〜2.5% Mnは強度確保以外にもパーライトの生成を抑制し、ベ
イナイトや残留オーステナイトを得るために有効であ
る。この効果を有効に発揮させるためには少なくとも、
0.6%以上添加する必要があるが、過多に添加すると
きは延性を低下させるだけでなく溶接性を害するので、
その上限を2.5%とする。
【0011】本発明の高強度鋼板は、上記基本成分のほ
か、残部Feおよび不純物元素からなるが、材質特性を
向上させるため、基本成分にさらに下記Cr、A群(C
a,REM )から1種以上、B群(Nb,Ti,V,N
i,Mo,B,Cu,P)から1種以上の元素を添加し
て、下記(1) 〜(3) の成分(残部Feおよび不純物)と
することができる。なお、不純物元素であるSについて
は、特に穴拡げ性を劣化させるため、0.01%以下に
止めることが好ましい。 (1) 基本成分およびCr (2) 基本成分又は前記(1) の成分にさらにA群から1種
以上 (3) 基本成分、前記(1) 又は前記(2) の成分にさらにB
群から1種以上
【0012】Cr:0.01〜1.0% Crはパーライトを抑制し残留オーステナイトを得るの
に有効である。0.01%未満ではかかる効果が過少で
あり、一方1.0%を越えて添加するとマルテンサイト
が生成し加工性が劣化するので、下限を0.01%、上
限を1.0%とする。
【0013】A群:Ca,REM A群の元素は硫化物の形態制御を通じて伸びフランジ性
を改善する効果を有するが、過剰に添加しても効果が飽
和し、コスト高を招来するため、上限をCa0.01
%、REM 0.05%とする。
【0014】B群:Nb,Ti,V,Ni,Mo,B,
Cu,P B群の元素は強度確保のために必要に応じて添加するこ
とができる。添加量が過少では効果が薄く、一方過剰な
添加は加工性を劣化させるので、Nb:0.005〜
0.1%、Ti:0.005〜0.2%、V:0.01
〜0.5%、Ni:0.01〜2.0%、Mo:0.0
5〜1.0%、B:0.0005〜0.01%、Cu:
0.05〜1.5%、P:0.1%以下とする。
【0015】次に、本発明鋼板のミクロ組織について説
明する。本発明鋼板のミクロ組織は、フェライト、残留
オーステナイト(残留γ)および残部ベイナイトの3相
組織であり、さらに組織中のセメンタイトの大きさが
0.8μm 以下に制限される。なお、組織量は面積%で
ある。
【0016】フェライトは60〜90%とする。フェラ
イトはそれ自身が高い延性を有していることと、製造過
程においてオーステナイトへCを排出することによっ
て、残留オーステナイトの安定生成に効果があるため、
下限を60%、好ましくは75%とする。一方、フェラ
イト量が過多になると、強度劣化を招来するので、上限
を90%、好ましくは85%とする。
【0017】残留オーステナイトは3〜15%とする。
残留オーステナイトは優れた伸びを得るために必須の組
織であり、3%未満では伸びが過少となるので、下限を
3%とする。一方、過度に含有すると却って加工性、強
加工時の疲労強度が低下するため、上限を15%、好ま
しくは10%とする。
【0018】前記フェライトおよび残留オーステナイト
のほか、残部はベイナイトで構成される。残部をベイナ
イトとするのは、オーステナイトにさらにCを濃化して
残留オーステナイトを確保するためである。
【0019】さらに、組織中に生成したセメンタイトは
そのサイズを0.8μm 以下とする。強加工時の疲労強
度を確保するためには、ミクロ組織中に存在するセメン
タイトのサイズが0.8μm 以下でなければならず、こ
れを越えるセメンタイトが存在する場合には、特に強加
工時の疲労強度が低下する。この理由についての詳細は
不明であるが、おそらく強加工時に粗大セメンタイトを
起点とした微細なクラックが発生し、その後、繰り返し
荷重を受ける場合にそのクラックがき裂の起点となるた
めと考えられる。
【0020】
【実施例】下記表1に示す化学成分を有する鋼を真空溶
解炉にて溶製してインゴットを得た。次に1200℃に
加熱した後、粗圧延により厚み120mmから30mmまで
圧延し、いったん室温まで空冷した。次に、1050〜
1300℃で120分以上再加熱した後、図1の加工熱
処理線図に示すように、仕上圧延終了温度を830〜9
50℃の範囲として3.0mm厚まで4パスで仕上圧延し
た。圧延後5秒以内に冷却速度50℃/秒で600〜7
30℃の温度域内の停止温度1まで急冷し(処理1)、
その温度で6秒間空冷した(処理2)。その後さらに3
50〜500℃の温度域内の停止温度2までを50℃/
秒で冷却し(処理3)、その温度でさらに10分間保持
後(処理4)、炉冷した。なお、処理1、処理2はフェ
ライト変態を十分に起こさせるための処理であり、処理
3はパーライト変態を抑制するための処理であり、処理
4はベイナイト変態を起こさせるための処理である。
【0021】得られた熱延鋼板のミクロ組織を顕微鏡観
察し、フェライト量および残留γ量(残部はベイナイ
ト)を調べた。また、組織中のセメンタイトサイズを測
定した。セメンタイトサイズは透過型電子顕微鏡により
組織観察を行い、測定した。また、前記熱延鋼板からJ
IS5号試験片を採取して引張試験に供した。さらに、
前記熱延鋼板に冷延率20%の冷間加工を行い、この冷
延鋼板から疲労試験片を採取して疲労試験に供した。こ
れらの調査結果を表2に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】 表2より、本発明の鋼成分を満たさない鋼種E、M、
N、O、Pを用いた試料No. 5、13〜16は、所定の
残留γ量が得られておらず、また粗大なセメンタイトが
生成している場合があり、優れた加工性、疲労強度が得
られていない。また、試料No. 17は発明成分を満足す
る鋼種Qを用いたものであるが、残留γ量が過多である
ため、また試料No. 20、21も発明成分を満足する鋼
種Aを用いたものであるが、残留γおよびセメンタイト
サイズが発明範囲外であるため疲労強度が低下してい
る。これらに対して、本発明の成分、組織を満足する発
明例では、TS×Elも高く、また疲労強度も優れてい
ることがわかる。
【0024】
【発明の効果】本発明の高強度鋼板によれば、特定の鋼
成分を有し、ミクロ組織を特定量のフェライト、残留γ
および残部ベイナイトとし、さらに組織中のセメンタイ
トサイズを0.8μm 以下に規制したので、高強度で高
い加工性を有し、しかも厳しい加工条件の下でも優れた
疲労強度を備えたものとなり、特に自動車用高強度鋼板
として好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例における加工熱処理線図を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−322479(JP,A) 特開 平9−170048(JP,A) 特開 平6−287685(JP,A) 特開 平10−195591(JP,A) 特開 平7−252592(JP,A) 特開 平7−252584(JP,A) 特開 平9−137249(JP,A) 特開 平7−207405(JP,A) 特開 平4−329848(JP,A) 特開 平8−295933(JP,A) 特開 平10−280051(JP,A) 特開 平8−295994(JP,A) 特開 平9−263887(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 38/00 301 C22C 38/04 C22C 38/58

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化学成分がmass%で、 C :0.05〜0.25%、 Si:0.5〜2.5%、 Mn:0.6〜2.5% を含み残部がFeおよび不可避不純物からなり、ミクロ
    組織が面積%でフェライト60〜90%、残留オーステ
    ナイト3〜15%を有し、残部がベイナイトであり、
    界上あるいはベイナイト中を含む組織中の平均セメンタ
    イトサイズが0.8μm 以下であることを特徴とする加
    工性と疲労特性に優れた高強度鋼板。
  2. 【請求項2】 化学成分として、さらにCr:0.01
    〜1.0%、を含有する請求項1に記載の加工性と疲労
    特性に優れた高強度鋼板。
  3. 【請求項3】 化学成分として、さらにCa:0.01
    %以下、REM :0.05%以下の1種または2種を含有
    する請求項1または2に記載の加工性と疲労特性に優れ
    た高強度鋼板。
  4. 【請求項4】 化学成分として、さらにNb:0.00
    5〜0.1%、Ti:0.005〜0.2%、V :
    0.01〜0.5%、Ni:0.01〜2.0%、M
    o:0.05〜1.0%、B:0.0005〜0.01
    %、Cu:0.05〜1.5%、P:0.1%以下の1
    種または2種以上を含有する請求項1〜3のいずれか1
    項に記載の加工性と疲労特性に優れた高強度鋼板。
JP11038105A 1999-02-17 1999-02-17 加工性と疲労特性に優れた高強度鋼板 Expired - Lifetime JP3081197B1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11038105A JP3081197B1 (ja) 1999-02-17 1999-02-17 加工性と疲労特性に優れた高強度鋼板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11038105A JP3081197B1 (ja) 1999-02-17 1999-02-17 加工性と疲労特性に優れた高強度鋼板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP3081197B1 true JP3081197B1 (ja) 2000-08-28
JP2000239783A JP2000239783A (ja) 2000-09-05

Family

ID=12516203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11038105A Expired - Lifetime JP3081197B1 (ja) 1999-02-17 1999-02-17 加工性と疲労特性に優れた高強度鋼板

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3081197B1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100419639B1 (ko) * 1998-12-24 2004-04-17 주식회사 포스코 페라이트 입도 미세화에 의한 60kgf/㎟급 고장력강의 제조방법
JP4806887B2 (ja) * 2002-06-18 2011-11-02 Jfeスチール株式会社 疲労き裂伝播特性に優れた鋼材およびその製造方法
DE102005051052A1 (de) * 2005-10-25 2007-04-26 Sms Demag Ag Verfahren zur Herstellung von Warmband mit Mehrphasengefüge

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000239783A (ja) 2000-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3172505B2 (ja) 成形性に優れた高強度熱延鋼板
JP5034308B2 (ja) 耐遅れ破壊特性に優れた高強度厚鋼板およびその製造方法
KR101486680B1 (ko) 인성이 우수한 고강도 열연 강판 및 그 제조 방법
JP4692259B2 (ja) 成形性および形状凍結性に優れる高強度鋼板
WO2018033960A1 (ja) 熱間プレス成形部材
WO2018117228A1 (ja) H形鋼及びその製造方法
JP5363922B2 (ja) 伸びと伸びフランジ性のバランスに優れた高強度冷延鋼板
JP5316634B2 (ja) 加工性に優れた高強度鋼板およびその製造方法
JP2007291511A (ja) 靭性に優れた高張力厚鋼板およびその製造方法
JP6809524B2 (ja) 超低降伏比高張力厚鋼板およびその製造方法
JP3231204B2 (ja) 疲労特性にすぐれる複合組織鋼板及びその製造方法
EP2792762A1 (en) High-yield-ratio high-strength cold-rolled steel sheet and method for producing same
JP3790135B2 (ja) 伸びフランジ性に優れた高強度熱延鋼板およびその製造方法
WO2019088104A1 (ja) 熱延鋼板及びその製造方法
JP5302840B2 (ja) 伸びと伸びフランジ性のバランスに優れた高強度冷延鋼板
JP4205853B2 (ja) バーリング加工性と疲労特性に優れた熱延鋼板およびその製造方法
JP6988836B2 (ja) 超低降伏比高張力厚鋼板およびその製造方法
JP2007197823A (ja) 低降伏比550MPa級高張力厚鋼板およびその製造方法
JP5257289B2 (ja) 高張力冷延鋼板およびその製造方法
KR102286270B1 (ko) 고강도 냉연 강판과 그의 제조 방법
JP3081197B1 (ja) 加工性と疲労特性に優れた高強度鋼板
JP5446900B2 (ja) 高い焼付硬化性と優れた伸びフランジ性を有する高張力熱延鋼板およびその製造方法
JP3781344B2 (ja) バーリング加工性と疲労特性に優れた熱延鋼板の製造方法
JP3887161B2 (ja) 低サイクル疲労強度に優れる高バーリング性熱延鋼板およびその製造方法
JP6673320B2 (ja) 厚鋼板および厚鋼板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080623

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090623

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623

Year of fee payment: 10