JP3286050B2 - 疲労特性に優れた加工用高強度熱延鋼板 - Google Patents

疲労特性に優れた加工用高強度熱延鋼板

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、疲労特性が優れ、強度
−伸びバランス及び伸びフランジ性に優れる高強度熱延
鋼板に関し、特に、自動車の足まわり部材やホィールデ
ィスク等の素材として好適に用いることができる高強度
熱延鋼板に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
自動車の安全性向上及び燃費向上が検討されており、自
動車用鋼板の高強度薄肉化の試みが多くなされている。
これらの中でも、バネ下部材となるホィールや足まわり
部材の軽量化は、自動車の燃費向上に極めて有効な手段
であるので、ホィールや足まわり部材への高強度鋼板の
適用が検討されている。
【0003】かゝる高強度鋼板としては、フェライト・
マルテンサイト複合組織鋼板、所謂デュアル・フェイズ
鋼板(DP鋼板)が既に知られている。このDP鋼板は、
降伏比が低く、強度に比べて伸びが大きく、成形性及び
形状凍結性に優れており、また、疲労特性も良好であ
る。しかしながら、この高強度鋼板は伸びフランジ性の
面で劣っており、そのためにホィールディスク等への適
用に際して、ディスク成形時の穴拡げ部からの割れの発
生や、疲労試験時又は走行試験中における穴拡げ部から
の割れの発生の問題を有し、これらの問題は未だ解決さ
れていない。
【0004】最近では、このDP鋼板の欠点である伸び
フランジ性を向上させるために、フェライト・ベーナイ
ト・マルテンサイトの3相の組織を最適合に調整した、
所謂トライフェイズ鋼板(特開昭57−70257号、
特開昭57−145965号)がある。これらは、強度
−伸びバランス及び伸びフランジ性に優れているが、疲
労特性の要求の厳しい足まわり部材やホィールでは疲労
強度の向上が要求されている。
【0005】本発明は、上記従来技術の欠点を解消し
て、強度−伸びバランス及び伸びフランジ性に優れる高
強度熱延鋼板において、特に疲労特性に優れる加工用高
強度熱延鋼板を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
前記課題を解決するために鋭意研究した結果、トライフ
ェイズ鋼板であっても、ベーナイト面積率とマルテンサ
イト面積率の分率を制御することによって、強度−伸び
バランス及び伸びフランジ性をさほど損なうことなく、
疲労強度を向上できることを見い出し、本発明に至った
ものである。
【0007】すなわち、本発明は、 C :0.05〜0.20%、 Si:0.20〜2.0%、 Mn:0.60〜2.5%、 S :0.005%以下、 P :0.1%以下、 Al:0.1%以下 を含み、必要に応じて更に、Cu:0.1〜2.0%、
Ni:0.1〜2.0%、Cr:0.05〜2.0%、
Mo:0.05〜1.0%、V:0.01〜0.50
%、Ti:0.01〜0.30%、Nb:0.01〜
0.30%、B:0.0005〜0.01%、Ca:
0.005%以下よりなる群から選ばれた1種或いは2
種以上を含み、残部がFe及び不可避的不純物元素から
なる鋼であって、その組織がポリゴナルフェライト、ベ
ーナイト及びマルテンサイトの3相からなり、ベーナイ
ト面積率(VfB)が1〜15%(好ましくは1.5〜
5%)、マルテンサイト面積率(VfM)が2〜30%
(好ましくは5〜20%)で、かつ、VfM/VfBの
比が2以上20以下であることを特徴とする疲労特性に
優れた加工用高強度熱延鋼板を要旨としている。
【0008】
【作用】以下に本発明について更に詳述する。
【0009】本発明においては、鋼板の組織をポリゴナ
ルフェライト、ベーナイト及びマルテンサイトの3相に
し、VfM/VfBを制御することが本質的に重要であ
る。
【0010】すなわち、後述する実施例で実証されてい
るが、図1に示すように強度−伸びフランジ性のバラン
スは、ベーナイト鋼板が最も良好で、次いでトライフェ
イズ鋼板、DP鋼板の順である。本発明鋼板は、ポリゴ
ナルフェライト、ベーナイト及びマルテンサイトの3相
からなるトライフェイズ鋼板であるので、従来のトライ
フェイズ鋼板とほぼ同等の強度−伸びフランジ性バラン
スを示している。
【0011】しかも、図2に示すように、強度−疲労強
度比は、DP鋼板が最も良好で、トライフェイズ鋼板、
ベーナイト鋼板の順である。本発明鋼板は、ベーナイト
及びマルテンサイイトの面積率及びVfM/VfBを制御
することにより、DP鋼板と同等の強度−疲労強度比が
得られている。
【0012】したがって、本発明による鋼板は、トライ
フェイズ鋼板並みの優れた加工性を有し、かつ、DP鋼
板と同等の疲労強度を有し、すべての特性に優れてい
る。
【0013】そのためには、本発明による鋼板では、上
記したようにポリゴナルフェライト、ベーナイト及びマ
ルテンサイトの3相を有するが、特にそのベーナイト面
積率(VfB)が1〜15%の範囲にあることが必要であ
る。ベーナイト面積率が15%を超えると、前記したマ
ルテンサイトを導入しても強度−疲労強度比が低下す
る。また、1%未満では、DP鋼板並みの伸びフランジ
性しか得ることができず、厳しい穴拡げ加工などに対し
ての加工性が不十分となる。特に好ましいベーナイト面
積率は1.5〜5%の範囲である。
【0014】次に、マルテンサイト面積率(VfM)は2
〜30%の範囲にあることが必要である。マルテンサイ
ト面積率が30%を超えると、伸びフランジ性が低下
し、厳しい穴拡げ加工などに対しての加工性が不十分と
なる。また、2%未満では、強度−疲労強度比が低くな
る。特に好ましいマルテンサイト面積率は5〜20%の
範囲である。また、ベーナイト及びマルテンサイトの平
均粒径を10μm以下にすることで、より良好な強度−
疲労強度比及び伸びフランジ性を得ることができる。な
お、本発明において規定するマルテンサイトには、一
部、残留オーステナイトを包含するものとする。
【0015】更に、本発明による鋼板では、上記のベー
ナイト面積率(VfB)とマルテンサイト面積率(VfM)が
所定の範囲にあることを必要条件とし、かつ、VfM/
VfBの比を2以上20以下にコントロールされること
が肝要であり、この条件を満足しなければ良好な強度−
伸びバランス及び伸びフランジ性を確保し優れた疲労特
性が併せて得られない。図3に示すように、本発明の組
成であっても、VfM/VfBの比が2未満では、σw/
TSが低く、優れた疲労特性を得ることができない。ま
た、VfM/VfBの比が20を超えると、伸びフランジ
性が低下するので望ましくない。
【0016】上記鋼板組織の調整は、以下に説明する鋼
板の化学成分を考慮したうえで、鋼板の熱間圧延及び圧
延後の冷却条件を調整し、或いはその後の連続焼鈍或い
はバッチ焼鈍における焼鈍条件を調節することによって
得ることができる。
【0017】C:Cは鋼の強化に効果を有する。特にベ
ーナイト及びマルテンサイト等の低温変態生成物を形成
するために必要な元素であり、このためには少なくとも
0.05%を添加する必要がある。しかし、過多に添加
すると延性の劣化が著しく溶接性も低下するので、その
上限を0.20%とする。
【0018】Si:Siは溶鋼の脱酸元素としての役割を
有するほか、置換型固溶強化元素としても有効な元素で
あり、高延性を与える働きをする。また、本発明のよう
な複合組織鋼板においては、熱延後のγ−α変態におい
てαへの変態を促進すると共にα中の固溶炭素をγ中へ
排出する作用があり、その結果、α相の清浄性を高め、
しかもγ中への炭素の濃縮によりγの安定化を図り、硬
質相の生成が容易になるため、機械的性質が向上する。
このためには、少なくとも0.20%の添加を必要とす
る。しかし、過多に添加すると溶接部の脆化を招くだけ
でなく、酸化スケールの生成により表面性状が悪化する
ので、2.0%を上限とする。
【0019】Mn:Mnは焼入れ性を向上させ、所望の組
織を得るために必要な元素である。この効果を有効に発
揮させるには少なくとも0.60%を添加する必要があ
るが、過多に添加すると、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。
【0020】S:Sは通常0.008%程度は含まれて
いるが、成形性、特に、伸びフランジ性の改善のため
に、本発明においては、特に0.005%以下の範囲に
規制する。
【0021】P:Pは置換型固溶強化元素として有効な
元素であり、高延性を与える効果がある。しかし、過多
に添加すると、粒界に偏析し、脆化を招くので、0.1
%以下とする。
【0022】Al:Alは脱酸剤として添加するが、過多
に添加してもその効果が飽和するだけでなく、コストア
ップを招くので、0.1%以下とする。
【0023】本発明では、必要に応じて更に、Cu、N
i、Cr、Mo、V、Ti、Nb、B及びCaの1種或いは2
種以上を適量にて含有せしめることができる。
【0024】Cu:Cuは固溶強化及び析出強化に有効な
元素であり、伸びフランジ性を損なうことなく鋼板を強
化する働きがある。また、疲労強度を向上させる効果も
ある。これらの効果を発揮するためには少なくとも0.
1%添加する必要がある。しかし、過多に添加するとそ
の効果が飽和するだけでなく、コストアップを招くの
で、2.0%を上限とする。
【0025】Ni:Niは溶接性を阻害せずに焼入れ性及
び靭性を向上する効果があり、この効果を発揮するには
少なくとも0.1%添加する必要がある。しかし、過多
に添加するとコストアップを招くので、2.0%を上限
とする。
【0026】Cr:Crは焼入れ性を向上させて、所望の
組織を有利に与える元素である。この効果を発揮するた
めには少なくとも0.05%を添加する必要がある。し
かし、過多に添加しても効果が飽和し、また、コストア
ップになるので、その上限を2.0%とする。
【0027】Mo:Moは焼入れ性を向上させて所望の組
織を有利に与える元素である。この効果を発揮するため
には少なくとも0.05%を添加する必要がある。しか
し、過多に添加しても効果が飽和し、また、コストアッ
プになるので、その上限を1.0%とする。
【0028】V、Ti、Nb:V、Ti及びNbは析出強化
元素であり、強度上昇に有効であるのみならず、Mn等
と共存して低温変態生成物を得やすくする効果がある。
これらの効果を発揮するためには、それぞれV:0.0
1〜0.50%、Ti:0.01〜0.30%、Nb:0.0
1〜0.30%の範囲で添加する必要がある。
【0029】B:Bは焼入れ性を向上させるのに有効な
元素である。この効果を発揮するためには少なくとも
0.0005%を添加する必要がある。しかし、過多に
添加するとその効果が飽和するだけでなく、延性が低下
するので、その上限を0.01%とする。
【0030】Ca:Caは硫化物形態制御を通じて延性、
特に伸びフランジ性を改善する効果がある。しかし、過
多に添加してもその効果が飽和するだけでなく、逆に鋼
の清浄度を低下させるので、その上限を0.01%とす
る。
【0031】以上のように、本発明による高強度熱延鋼
板は、上記の成分のもとにおいて、組織をポリゴナルフ
ェライト・ベーナイト・マルテンサイトの複合組織に
し、かつ、ベーナイトとマルテンサイトの面積率と面積
比とを制御することにより、優れた疲労特性と加工性を
有している。
【0032】次に本発明の実施例を示す。
【実施例】
【0033】表1に示す化学成分を有する鋼を真空溶製
し、粗圧延した30mmの厚さのスラブを3〜4パスにて
厚さ3.5mmの熱延板とした。これらの熱延板、及び熱
延板に熱処理を施して種々の異なる組織の供試材を作製
した。
【0034】供試材の機械的性質及び顕微鏡組織観察結
果を表2に示す。また各供試材の強度と伸びフランジ性
の関係を図1に、強度と疲労強度の関係を図2に整理し
て示す。
【0035】なお、機械的性質に関しては、引張特性は
JIS5号引張試験片で試験し、伸びフランジ性は、鋼
板にポンチ打ち抜きで10mmφの穴をあけ、先端角60
°の円錐ポンチで試験した穴拡げ率(λ)で評価した。疲
労強度(σw)は、両振り平面曲げ疲労試験で107サイ
クル以上で破断しなかった応力とした。
【0036】表2において、本発明材は、590N/mm
2以上の高強度でσw/TSが0.5以上の優れた疲労特
性と良好な伸びフランジ性を示している。
【0037】しかし、本発明範囲内の化学成分を有する
鋼であっても、VfM/VfBが2未満の比較材No.2、
No.3及びNo.5では、σW/TSが0.5未満であっ
て優れた疲労特性が得られない。また、VfM/VfBが
20を超える比較材No.8では、穴拡げ率λが低く、良
好な伸びフランジ性を得ることができない。更に、比較
材No.18はS量が多い例であるが、このように、本発
明の条件を満たす組織になっていても、本発明範囲外の
化学成分では良好な伸びフランジ性を得ることができな
い。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
優れた強度−伸びバランスと伸びフランジ性を有し、更
に疲労特性に優れる加工用高強度熱延鋼板を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例における各種供試材の強度と伸びフラン
ジ性の関係を示す図である。
【図2】実施例における各種供試材の強度と疲労強度の
関係を示す図である。
【図3】VfM/VfBと伸びフランジ性及び疲労特性の
関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−108241(JP,A) 特開 昭58−167750(JP,A) 特開 昭57−110650(JP,A) 特開 昭61−170518(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 38/00 - 38/60

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で(以下、同じ)、 C :0.05〜0.20%、 Si:0.20〜2.0%、 Mn:0.60〜2.5%、 S :0.005%以下、 P :0.1%以下、 Al:0.1%以下 を含み、残部がFe及び不可避的不純物元素からなる鋼
    であって、 その組織がポリゴナルフェライト、ベーナイト及びマル
    テンサイトの3相からなり、 ベーナイト面積率(VfB)が1〜15%、マルテンサ
    イト面積率(VfM)が2〜30%で、かつ、VfM/
    VfBの比が2以上20以下であることを特徴とする疲
    労特性に優れた加工用高強度熱延鋼板。
  2. 【請求項2】 前記ベイナイト面積率(VfB)が1.
    5〜5%である請求項1に記載の加工用高強度熱延鋼
    板。
  3. 【請求項3】 前記マルテンサイト面積率(VfM)が
    5〜20%である請求項1または2に記載の加工用高強
    度熱延鋼板。
  4. 【請求項4】 前記鋼が更に、 Cu:0.1〜2.0%、Ni:0.1〜2.0%、C
    r:0.05〜2.0%、Mo:0.05〜1.0%、
    V:0.01〜0.50%、Ti:0.01〜0.30
    %、Nb:0.01〜0.30%、B:0.0005〜
    0.01%、Ca:0.005%以下よりなる群から選
    ばれた1種或いは2種以上を含む請求項1〜3のいずれ
    かに記載の加工用高強度熱延鋼板。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102409245A (zh) * 2011-11-16 2012-04-11 济南钢铁股份有限公司 一种高延伸凸缘性能热轧双相钢薄板及其制造方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100371960B1 (ko) * 2000-09-29 2003-02-14 주식회사 포스코 60킬로그램급 인장강도를 갖는 고내후성 및 고가공성열연강판 및 그 제조방법
JP4062961B2 (ja) 2001-06-07 2008-03-19 Jfeスチール株式会社 耐型かじり性および耐疲労特性に優れた高張力熱延鋼板およびその製造方法
JP5200653B2 (ja) * 2008-05-09 2013-06-05 新日鐵住金株式会社 熱間圧延鋼板およびその製造方法
CN108504958B (zh) * 2018-05-15 2020-08-25 首钢集团有限公司 一种690MPa级热轧厚规格低屈强比汽车轮辐用钢及其制备方法
CN114622137A (zh) * 2022-03-03 2022-06-14 万向钱潮股份有限公司 一种具有较好疲劳性能的先进高强钢及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57108241A (en) * 1980-12-24 1982-07-06 Kobe Steel Ltd High strength steel plate with superior formability, especially strength flanging property
JPS57110650A (en) * 1980-12-26 1982-07-09 Kobe Steel Ltd High strength hot rolled steel plate with superior stretch flanging property and resistance weldability
JPS58167750A (ja) * 1982-03-29 1983-10-04 Kobe Steel Ltd 伸びフランジ性等にすぐれた高強度鋼板
JPS61170518A (ja) * 1985-01-25 1986-08-01 Kobe Steel Ltd 成形性にすぐれた高強度熱延鋼板の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102409245A (zh) * 2011-11-16 2012-04-11 济南钢铁股份有限公司 一种高延伸凸缘性能热轧双相钢薄板及其制造方法

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