JP3090421B2 - 耐久疲労性に優れた加工用熱延高強度鋼板 - Google Patents
耐久疲労性に優れた加工用熱延高強度鋼板Info
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Description
限度比)に優れた加工用熱延高強度鋼板に関するもので
ある。
安全性の確保、車体重量の軽減、燃費の向上を目的に高
強度鋼板(ハイテン)の需要が増加している。
形工程を経て製品となるのでハイテンの高い強度特性と
共に優れた冷間加工性が強く求められている。
をフェライト(α)相とマルテンサイト相の分散混合し
た複合組織(Dual Phase)を形成せしめる方
法が行われている。
域の歪みは軟質のフェライト相で受け持ち、他方高歪み
領域の強度は硬質マルテンサイト相(硬質第2相)から
得ている。その結果、降伏点が低く、強度−伸びバラン
スが良好なハイテンを得ている。
特公昭61−11291号公報による提案は、これ等を
提供するものである。
よる重量軽減を目的に、乗用車のホイールディスク等に
使用すると、安定して高い耐久疲労性が得られず、前記
したハイテンに更に必要な特性として安定して高い耐久
疲労性が強く求められている。
労性を示す両振の平面曲げによる疲労試験(繰返速度=
3000cpm)の疲労限度比=σW/σB 〔σB:引張
強さ、σW :疲労強度(疲れ限度、1×107サイク
ル)〕が0.4〜0.5で安定して0.5を超えること
はなかった。
クロ組織の種類と大きさの影響を受けるのに対し、従来
これ等のバランスを最良の状態に制御する技術がなかっ
たことにあり、そのため安定して高いレベルの耐久疲労
性が得られなかったのである。
比=σw/σBが0.52以上の耐久疲労性に優れた加工
用熱延高強度鋼板の提供を課題とするものである。
0.52以上の耐久疲労性に優れた加工用熱延高強度鋼
板を得るために、 (1) 重量%で、 C:0.05〜0.15% P:≦0.020% Si:0.1〜1.5% S:≦0.010% Mn:0.5〜2.0%と不可避的成分及び残部Feか
らなり、ミクロ組織としてフェライト組織と第2相であ
るマルテンサイト組織の複合組織で構成されかつ全板厚
におけるフェライト平均粒径が6.5μm以下であり、
マルテンサイトの平均粒径が4μm、且つ最大粒径が2
0μm以下であり、第2相中に混在するベイナイト占積
率が5%未満とする。
てフェライト組織と第2相であるマルテンサイト組織の
複合組織で構成され、かつ全板厚におけるフェライト平
均粒径が6.5μm以下であり、第2相の平均粒径が4
μm以下、且つ最大粒径が20μm以下であり、第2相
中に混在するベイナイト占積率が5%未満とする。
%と不可避的成分及び残部Feからなり、ミクロ組織と
してフェライト組織と第2相であるマルテンサイト組織
の複合組織で構成され、かつ全板厚におけるフェライト
平均粒径が6.5μm以下であり、第2相の平均粒径が
4μm以下、且つ最大粒径が20μm以下であり、第2
相中に混在するベイナイト占積率が5%未満とする。
記載の鋼がさらに重量%で、 Ca:0.0005〜0.0050% REM:0.005〜0.015%の中のいずれかを含
有する。
板の添加理由は次による。
め下限を設け、溶接性、延性の劣化を防ぎ、第2相分率
の過大化を防止するため上限を設けている。
ナイ卜ヘCを濃化させ炭化物生成を抑制して前記した複
合組織を得るため添加しており、その効果の飽和による
経済性から上限を設定している。
合はSiの含有量を不可避的に混入する量に止め、Si
に期待している複合組織の生成効果の不足分をCrの限
定添加量の範囲でCrに転化する。
け、第2相分率の過大化と溶接性、延性への悪影響の防
止のため上限を設定している。
劣化防止から上限を設定している。
上限を設定している。
織化を促進するため下限を設け、経済性、C濃化に必要
なフェライト変態量の確保から上限を設定している。但
しSiを0.1%以上含み、複合組織の生成を含んでそ
の作用をSiに託せる時はCrを添加しなくても良く、
Crの無添加は経済的にも有利である。
つ安定させるには、SiとCrの両者の複合添加を行
う。
性の向上から添加量の範囲を設定している。
るので、溶鋼の脱酸は必須で、この脱酸にはAlを使用
しており、その添加量は通常脱酸効果の確保のため下限
を0.005%程度、脱酸効果の飽和に基づく経済性か
ら上限は0.05%程度で、本発明でもAlは前記理由
から不可避的に添加している。
て、種々の実験・検討を繰り返した。
に粗大フェライト粒とその表層下部に混粒層が存在する
か、フェライト及び第2相の結晶粒径が大きく、第2相
にベイナイトが混在することを見出した。該表層の状態
を図6に模式的に示す。
層、3は整粒層、4は混粒深さを示す。
明の課題を解消する鋼板)は、最表層粗大フェライ卜粒
1と混粒層2が存在せず、整粒層3の粒径が細かく、第
2相中にベイナイトを実質的に含有しない(べイナイト
占積率<5%)鋼板であった。
を開発するため、第1表に示すA鋼を供試鋼として実験
・検討を重ね、図1〜図4の関係を得ると共に、第1表
に示すA〜I鋼を供試鋼として図5の関係を得た。
無と混粒層の深さを採り、横軸に圧延終了温度を採って
両者の関係を見たものである。
に粗大フェライト粒、混粒が発生することが判明した。
フェライト粒の平均円相当径(平均粒径)dF(μm)
と第2相粒の平均円相当径(平均粒径)d2(μm)と
20μm以上の第2相粒の有無を、横軸に圧延終了温度
を採って各々の関係を見たものである。
イト粒径、第2相粒径が粗大化し、900°Cを超える
と第2相にベイナイトが混入し、20μmを超える粗大
な第2相が出現することを知見した。
温度をとって両者の関係を見たものである。
は表層粗大フェライト粒と混粒のため、高い疲労限度比
が得られず900°C超では粒径が粗くなるため高い疲
労限度比が得られないことが判明した。
の範囲では、表層に粗大フェライト粒と混粒がなく、且
つ整粒層の粒径が細かく、疲労限度比は優れた値を示す
ことを知得した。
占積率、疲労限度比と巻取温度(冷却終了温度)の関係
を見たものである。
相中にベイナイトが混入し、高い疲労限度比が得られな
いことが判明した。
〜900℃の範囲で圧延後、30℃/sec以上の冷却
速度で760℃〜600℃の温度域迄冷却し、この温度
域で3秒〜15秒の間冷却又は保持した後、この温度域
から200℃以下の温度域まで30℃/sec以上の冷
却速度で冷却することが必要であり、圧延後の急速冷却
速度が上記した下限を割るとフェライト粒径及び第2相
粒径が粗大化して目標の疲労限度比が得られず、また、
空冷・保持時間が上記した下限を割るか、空冷・保持温
度域が上記した上限・下限を外れるか、空冷・保持後の
急速冷却速度が上記した下限を割ると第2相にベイナイ
トが混入して目標の疲労限度比が得られず、また、空冷
・保持時間が上記した上限を超えるとフェライト粒径及
び第2相粒径が粗大化して目標の疲労限度比が得られな
いことを知見した。
加工性の指標であるTS×E1に及ぼす影響を示す。
化を促進する成分であり、疲労限度比を高めるが、その
複合組織化作用は両者の複合添加により更に高まり、疲
労限度比を一段と高めることが判明した。
作用を併せ持つことも判明した。
はないので装置能力に応じて設けて良いことが判明し
た。
の加熱温度が1170°Cを超えると、ファヤラィト
(Fayalite)つまり(2Fe0・ Si02)
の生成によるSiスケールにより表面性状の劣化が避け
られないので、より高い疲労限度比を必要とする時は、
加熱は鋼片温度が1170°C以下になる加熱温度を用
いるか、鋼片温度を1170°C以上とした後上記Si
スケールを溶削除去すると良いことが判明した。
分・製造条件のみが、本発明の諜題を達成する鋼板を作
り出すことを知見したのである。
1の外REMを0.005%、B鋼は表1の外Caを
0.0036%、D鋼は表1の外Caを0.0030%
含む。
は、表層に粗大フェライト粒と混粒が発生し、また、比
較例で圧延終了温度が900°Cを超えた鋼番9は、フ
ェライト粒径、第2相粒径が粗大化し、更に第2相にベ
イナイトが混入し、20μmを超える粗大な第2相が出
現し、また、比較例で圧延後の冷却速度が30°C/s
ecに達しなかった鋼番10、空冷・保持時間が15秒
を超えた鋼番12は共にフェライト粒径及び第2相粒径
が粗大化し、共に疲労限度比は目標の0.52に達しな
かった。
った鋼番11、空冷・保持温度域が760〜600°C
を外れ、フェライトの生成不足のためベイナイトの生成
量が多くなり、また、その粒径も大きくなった鋼番1
4、15、又比較例で空冷・保持後の急速冷却の冷却速
度が30°C/secを割った鋼番13、巻取温度(冷
却終了温度)が200°Cを超えた鋼番16〜19は第
2相にベイナイトが混入し共に疲労限度比は目標の0.
52に達しなかった。
本発明例は、表層粗大フェライト粒及び表層混粒がな
く、フェライト粒径、第2相粒径、表面スケール性状は
良好な領域にあり、ベイナイトの第2相混入及び第2相
粒の粗大化が見られず、疲労限度比は目標の0.52以
上を示した。
0.10%を超え、加熱温度が1170°Cを超え、鋼
材の表面溶削を行わなかったものである。本例は表面ス
ケール性状は求められているレベルを示す「良好」であ
り、耐久疲労性は目標の0.52を超えた。
労限度比が0.52以上の優れた耐久疲労性を備えた加
工用熱延高強度鋼板であって、得られる疲労限度比は安
定し、その鋼材の生産性は高く経済性に優れているの
で、本鋼板の製造者、使用者共に得られる効果は大き
い。
さと圧延終了温度の関係を示す図である。
び20μm以上の粒の出現の有無と圧延終了温度の関係
を示す図である。
ある。
の関係を示す図である。
1に及ぼす関係を示す図である。
模式的に示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 重量%で、 C:0.05〜0.15% P:≦0.020% Si:0.1〜1.5% S:≦0.010% Mn:0.5〜2.0%と不可避的成分及び残部Feか
らなり、ミクロ組織としてフェライト組織と第2相であ
るマルテンサイト組織の複合組織で構成され、かつ、表
層部に粗大フェライト及び混粒層がなく、全板厚におけ
る前記フェライト平均粒径が6.5μm以下であり、第
2相の平均粒径が4μm以下、且つ最大粒径が20μm
以下であり第2相中に混在するべイナイト占積率が5%
未満であることを特徴とする疲労限度比が0.52以上
の耐久疲労性に優れた加工用熱延高強度鋼板。 - 【請求項2】 重量%で、 C:0.05〜0.15% P:≦0.020% S:≦0.010% Mn:0.5〜2.0
% Cr:0.01〜0.30% と不可避的成分及び残部Feからなり、ミクロ組織とし
てフエライト組織と第2相であるマルテンサイト組織の
複合組織で構成され、かつ、表層部に粗大フェライト及
び混粒層がなく、全板厚における前記フェライト平均粒
径が6.5μm以下であり、第2相の平均粒径が4μm
以下、且つ最大粒径が20μm以下であり第2相中に混
在するベイナイト占積率が5%未満であることを特徴と
する疲労限度比が0.52以上の耐久疲労性に優れた加
工用熱延高強度鋼板。 - 【請求項3】 重量%で、 C:0.05〜0.15% P:≦0.020% Si:0.1〜1.5% S:≦0.010% Mn:0.5〜2.0% Cr:0.01〜0.3
0% と不可避的成分及び残部Feからなり、ミクロ組織とし
てフェライト組織と第2相であるマルテンサイト組織の
複合組織で構成され、かつ、表層部に粗大フェライト及
び混粒層がなく、全板厚におけるフェライト平均粒径が
6.5μm以下であり、第2相の平均粒径が4μm以
下、且つ最大粒径が20μm以下であり、第2相中に混
在するベイナイト占積率が5%未満であることを特徴と
する疲労限度比が0.52以上の耐久疲労性に優れた加
工用熱延高強度鋼板。 - 【請求項4】 請求項1から請求項3のいずれかに記載
の鋼がさらに重量%で、 Ca:0.0005〜0.0050% REM:0.005〜0.015% の中のいずれかを含有することを特徴とする疲労限度比
が0.52以上の耐久疲労性に優れた加工用熱延高強度
鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08192602A JP3090421B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 耐久疲労性に優れた加工用熱延高強度鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08192602A JP3090421B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 耐久疲労性に優れた加工用熱延高強度鋼板 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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ID=16294001
Family Applications (1)
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JP08192602A Expired - Lifetime JP3090421B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 耐久疲労性に優れた加工用熱延高強度鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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CA2271639C (en) * | 1997-09-11 | 2006-11-14 | Kawasaki Steel Corporation | Hot rolled steel sheet having ultra fine grains with improved formability, and production of hot rolled or cold rolled steel sheet |
KR100419639B1 (ko) * | 1998-12-24 | 2004-04-17 | 주식회사 포스코 | 페라이트 입도 미세화에 의한 60kgf/㎟급 고장력강의 제조방법 |
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JP4404004B2 (ja) * | 2005-05-11 | 2010-01-27 | 住友金属工業株式会社 | 高張力熱延鋼板とその製造方法 |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP08192602A patent/JP3090421B2/ja not_active Expired - Lifetime
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