JP3370436B2 - Automotive steel sheet excellent in impact resistance and method of manufacturing the same - Google Patents

Automotive steel sheet excellent in impact resistance and method of manufacturing the same

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JP3370436B2
JP3370436B2 JP13862694A JP13862694A JP3370436B2 JP 3370436 B2 JP3370436 B2 JP 3370436B2 JP 13862694 A JP13862694 A JP 13862694A JP 13862694 A JP13862694 A JP 13862694A JP 3370436 B2 JP3370436 B2 JP 3370436B2
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steel
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、主として自動車用部
品などとしてプレス成形等の加工が施されてから用いら
れる鋼板、とくに自動車が走行中に万一衝突した場合に
優れた耐衝撃性が求められる部位の素材として好適に用
いられる自動車用鋼板とそれの製造方法に関するもので
ある。最近、地球環境保全の機運が高まってきたことを
背景として、自動車からのCO 2 排出量の低減、すなわち
自動車車体の軽量化が求められている。こうした軽量化
の方法としては、鋼板の高強度化による板厚の低減が有
効である。従って、自動車用鋼板としては、この高強度
化とともにプレス成形性の確保の両方の特性に優れたも
のが望ましい。さらに、自動車車体の設計思想に基づけ
ば、単純な鋼板の高強度化のみでなく、走行中に万一衝
突した場合の耐衝撃性に優れた鋼板、すなわち高歪速度
で変形した場合に高い変形抵抗を有する鋼板の開発が、
自動車の安全性の向上をもたらすとともに、車体の軽量
化の実現に有効に寄与するものと言える。
BACKGROUND OF THE INVENTION This invention is mainly used for automobile parts.
Do not use after processing such as press molding as a product etc.
Steel plates, especially in the event of a car crash
Suitable for use as a material for parts requiring excellent impact resistance
Related to automobile steel sheet and manufacturing method
is there. Recently, the momentum for global environmental conservation has increased
CO from a car as background 2Reduction of emissions, ie
There is a demand for weight reduction of automobile bodies. Such weight reduction
One of the methods is to reduce the plate thickness by increasing the strength of the steel plate.
It is effective. Therefore, as a steel sheet for automobiles, this high strength
It has excellent properties in both press moldability and
Is desirable. Furthermore, based on the design concept of the car body
For example, in addition to simply strengthening the strength of the steel sheet, it may also impact during running.
Steel plate with excellent impact resistance when hit, that is, high strain rate
The development of steel sheets with high deformation resistance when deformed by
Lightening the car body while improving the safety of the car
It can be said that it will effectively contribute to the realization of the realization.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車用鋼板の材質強化は、フェ
ライト単相組織では主としてSi, Mn,Pといった置換型
元素を添加することによる固溶強化、あるいはフェライ
ト相中にマルテンサイト相、ベイナイト相あるいはオー
ステナイト相を析出させた組織強化による方法が一般的
である。例えば、特開昭56−139654号公報等では、極低
炭素鋼( C≦0.015 wt%) に加工性、時効性を改善する
ためにNbを含有させ、さらにP等の強化成分を加工性を
害しない範囲で含有させて高強度化を図った鋼板を提案
している。その他、例えば特開昭59−193221号公報に
は、極低炭素鋼(C≦0.005 wt%)にB, Ti, Nbの複合
添加によってさらに高強度化を図る方法の提案がなされ
ている。また、特開昭60−52528 号公報には、低炭素鋼
を高温で焼鈍し、冷却後にマルテンサイト相を析出させ
ることにより延性に優れた高強度鋼の製造方法が開示さ
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the strengthening of steel sheet for automobiles, solid solution strengthening by mainly adding substitutional elements such as Si, Mn and P in the ferrite single phase structure, or martensite phase and bainite phase in the ferrite phase. Alternatively, a method of strengthening the structure by precipitating an austenite phase is common. For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-139654, ultra-low carbon steel (C ≦ 0.015 wt%) contains Nb to improve workability and aging property, and a strengthening component such as P is added to improve workability. We have proposed a steel sheet that is contained in an amount that does not harm the material to enhance its strength. In addition, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-193221 proposes a method of further strengthening by adding a combination of B, Ti, and Nb to ultra-low carbon steel (C ≦ 0.005 wt%). Further, JP-A-60-52528 discloses a method for producing a high-strength steel excellent in ductility by annealing a low carbon steel at a high temperature and precipitating a martensite phase after cooling.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法での鋼板の高強度化では、自動車ボディの板厚をある
程度減少させることはできても、本質的に改善するまで
には至っていない。即ち、これらの提案は、鋼板強度の
指標である降伏強度あるいは引張強度を、歪速度が10-3
〜10-2(s-1) と極めて遅い、いわゆる静的な評価方法の
みに基づいて求めている。しかし、実際の自動車ボディ
の設計では、このような静的な強度よりもむしろ、衝突
時の安全性を考慮した、歪速度が10〜104 (s-1) の衝撃
的な変形を伴う、いわゆる動的な評価方法に基づく強度
の方が重要となる。従って、静的強度のみに着目して開
発されている, 上述した従来の各提案は、自動車車体の
軽量化に対して根本的な指標たり得ないという問題があ
った。
However, even if the plate thickness of the automobile body can be reduced to some extent by increasing the strength of the steel plate by such a method, it has not been essentially improved. In other words, these proposals use yield strength or tensile strength, which is an index of steel plate strength, at a strain rate of 10 -3.
It is calculated based on only the so-called static evaluation method, which is extremely slow at ~ 10 -2 (s -1 ). However, in the actual design of the automobile body, rather than such static strength, with consideration of safety at the time of collision, the strain rate is 10 to 10 4 (s -1 ) It is accompanied by shocking deformation, The strength based on the so-called dynamic evaluation method becomes more important. Therefore, the above-mentioned conventional proposals developed by focusing on only the static strength have a problem that they cannot be a fundamental index for weight reduction of an automobile body.

【0004】この発明では、従来は全く検討されていな
かった、高歪速度下での耐衝撃強度に優れた鋼板、具体
的には、 静動比=(歪速度102 (s-1) での降伏応力)/(歪速度
10-3(s-1) での降伏応力) で定義される静動比が、所定の値以上を示す鋼板の開発
を目的とする。本発明者らの研究によれば、この静動比
は、軟鋼板ではおよそ 1.6〜2.0 で、鋼板強度の増加に
したがい静動比は低下する。従って、この静動比が 1.6
以上である高張力鋼板であれば、強度への歪速度依存性
が軟鋼板と同等以上を示し、このような高張力鋼板を使
用することによって、自動車車体の安全性向上を伴う軽
量化を容易に実現することが可能である。そこで、本発
明の主たる目的は、プレス成形性と耐衝撃強度に優れる
自動車用鋼板を得ることにある。本発明の他の目的は、
自動車車体の安全性向上を伴う軽量化を達成できる自動
車用鋼板を得ることにある。
In the present invention, a steel sheet which has not been studied at all in the past and which has an excellent impact strength at a high strain rate, specifically, at a static-dynamic ratio = (strain rate 10 2 (s -1 )) Yield stress) / (strain rate
The yield stress at 10 -3 (s -1 )) is defined as the static-dynamic ratio, and the purpose is to develop a steel sheet that exhibits a predetermined value or more. According to the research conducted by the present inventors, this static-dynamic ratio is about 1.6 to 2.0 for mild steel plates, and the static-dynamic ratio decreases as the strength of the steel plate increases. Therefore, this static-dynamic ratio is 1.6
With the high-strength steel sheets described above, the strain rate dependence on strength is equal to or higher than that of mild steel sheets, and by using such high-strength steel sheets, it is easy to reduce the weight while improving the safety of the automobile body. Can be realized. Then, the main object of the present invention is to obtain a steel sheet for automobiles which is excellent in press formability and impact strength. Another object of the present invention is to
An object of the present invention is to obtain a steel sheet for automobiles that can achieve weight reduction accompanied by improvement in safety of an automobile body.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】発明者らは、上掲の目的
の実現に向け鋭意研究した結果、上記静動比に対して
は、化学組成、鋼組織、熱間圧延条件および冷間圧延後
の仕上焼鈍条件を適宜に調整することで、上述した課題
を解決できることを知見した。すなわち、本発明は、 (1) C:0.010 〜0.10wt%、Si:0.05〜2.0 wt%、Mn:
0.50〜3.00wt%、 P:0.01〜0.15wt%、S:0.01wt%
以下、 B:0.001 〜0.01wt%を含有し、残部Feおよ
び不可避的不純物からなる成分組成を有し、かつその組
織が、体積比で95〜60%のフェライト相と体積比で5〜
40%のマルテンサイト相から構成されていて、そのマル
テンサイト相は平均結晶粒径が3μm以下である耐衝撃
性に優れた自動車用鋼板。 (2) 上記の発明(1) において、フェライト相とマルテン
サイト相との割合は、マルテンサイト相の場合、10〜20
%が好ましい範囲であり、また、マルテンサイト相の平
均結晶粒径は1.0 〜2.5 μmが好ましい範囲である。 (3) C:0.010 〜0.10wt%、Si:0.05〜2.0 wt%、Mn:
0.50〜3.00wt%、 P:0.01〜0.15wt%、S:0.01wt%
以下、 B:0.001 〜0.01wt%を含有し、残部Feおよ
び不可避的不純物からなる鋼材を、熱間圧延につづき冷
間圧延を施した後、 780〜900 ℃の温度で仕上焼鈍を施
し、その冷却過程において、 650℃までの冷却を5〜20
℃/secの速度で行い、さらに 650℃から 100℃までの冷
却を10〜30℃/secの冷却速度で行うことを特徴とする耐
衝撃性に優れた自動車用鋼板の製造方法。 (4) 上記の発明(3) において、仕上焼鈍は 800〜840 ℃
の温度範囲で、上部冷却速度は10〜15℃/sec とし、下
部冷却速度は17〜25℃/sec とする条件がより好ましい
ものとなる。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies aimed at achieving the above-mentioned objects, the inventors have found that, with respect to the above static / dynamic ratio, the chemical composition, steel structure, hot rolling conditions and cold rolling It was found that the above-mentioned problems can be solved by appropriately adjusting the subsequent finish annealing conditions. That is, the present invention is: (1) C: 0.010 to 0.10 wt%, Si: 0.05 to 2.0 wt%, Mn:
0.50 to 3.00 wt%, P: 0.01 to 0.15 wt%, S: 0.01 wt%
Hereinafter, B: 0.001 to 0.01 wt% is contained, the balance is Fe and inevitable impurities, and the structure thereof is 95 to 60% by volume of ferrite phase and 5 to 5 by volume.
A steel sheet for automobiles, which is composed of 40% martensite phase and whose martensite phase has an average crystal grain size of 3 μm or less and is excellent in impact resistance. (2) In the above invention (1), the ratio of the ferrite phase and the martensite phase is 10 to 20 in the case of the martensite phase.
% Is the preferable range, and the average grain size of the martensite phase is 1.0 to 2.5 μm. (3) C: 0.010 to 0.10 wt%, Si: 0.05 to 2.0 wt%, Mn:
0.50 to 3.00 wt%, P: 0.01 to 0.15 wt%, S: 0.01 wt%
Hereinafter, a steel material containing B: 0.001 to 0.01 wt% and the balance of Fe and unavoidable impurities was hot-rolled, cold-rolled, and then finish-annealed at a temperature of 780 to 900 ° C. In the cooling process, cooling up to 650 ° C for 5-20
A method for manufacturing a steel sheet for automobiles having excellent impact resistance, which comprises cooling at a rate of ℃ / sec and further cooling from 650 ° C to 100 ° C at a cooling rate of 10 to 30 ° C / sec. (4) In the above invention (3), the finish annealing is 800 to 840 ° C.
More preferably, the upper cooling rate is 10 to 15 ° C./sec and the lower cooling rate is 17 to 25 ° C./sec in the temperature range.

【0006】[0006]

【作用】発明者らは、鋼板の上述した静動比を向上させ
るべく、Mn含有低炭素鋼をベースに、静動比におよぼす
冶金学的要因について検討した結果、化学組成、組織な
らびに冷延後仕上焼鈍条件などが強く影響していること
がわかった。とくに、鋼組織の検討では、所定量のマル
テンサイト相を析出させて静的強度を確保するととも
に、このマルテンサイト相の周囲に析出したフェライト
相中に存在する転位を制御すれば、静動比の向上が得ら
れることがわかった。以下に、このことについて、さら
に詳しく述べる。一般に、フェライト相とマルテンサイ
ト相からなる2相組織鋼では、製造工程すなわち、熱延
巻取後の冷却過程、あるいは冷延−仕上焼鈍後の冷却過
程において、低温域でマルテンサイト相が析出すると同
時にこのマルテンサイト相の周囲のフェライト相中には
転位が導入されることが知られている。そこで発明者ら
は、Dual Phase鋼の転位密度と鋼板が衝撃変形した場合
の変形挙動の関係を研究した。その結果、フェライト相
中の転位密度を高めると、衝撃変形した場合の鋼板強度
が増加するという知見を得た。ところが、鋼板の動的強
度を効果的に高めるには、従来のDual Phase鋼で得られ
るような109(cm-2)程度の転位密度では不足しており、
さらに転位を強制的に導入する必要のあることがわかっ
た。このような知見の下で発明者らは、かかるフェライ
ト相中への転位の導入方法につき種々検討した結果、マ
ルテンサイト相を微細化して分散析出させる必要があ
り、そのためには、鋼の成分組成としてはBの添加が
不可欠であり、そして、仕上焼鈍のヒートサイクルの
制御が必要であるとの結論に到達し、本発明に想到する
に至った。
In order to improve the above-mentioned static-dynamic ratio of the steel sheet, the inventors have studied the metallurgical factors affecting the static-dynamic ratio based on Mn-containing low carbon steel, and have found that the chemical composition, microstructure and cold rolling. It was found that the post-finish annealing conditions had a strong effect. In particular, in the study of the steel structure, if a predetermined amount of martensite phase is precipitated to secure the static strength and the dislocation existing in the ferrite phase precipitated around this martensite phase is controlled, the static-dynamic ratio It was found that the improvement of This will be described in more detail below. Generally, in a two-phase structure steel composed of a ferrite phase and a martensite phase, when the martensite phase precipitates in a low temperature region in a manufacturing process, that is, a cooling process after hot rolling and winding or a cooling process after cold rolling and finish annealing. At the same time, it is known that dislocations are introduced into the ferrite phase around the martensite phase. Therefore, the inventors studied the relationship between the dislocation density of Dual Phase steel and the deformation behavior when the steel sheet is subjected to impact deformation. As a result, it was found that increasing the dislocation density in the ferrite phase increases the strength of the steel sheet when impact deformed. However, the dislocation density of about 10 9 (cm -2 ) as obtained with the conventional Dual Phase steel is insufficient for effectively increasing the dynamic strength of the steel sheet,
Furthermore, it was found that dislocations had to be forcibly introduced. Based on such knowledge, the inventors have variously studied the method of introducing dislocations into the ferrite phase, and as a result, it is necessary to finely disperse and precipitate the martensite phase. As a result, the conclusion was reached that the addition of B was indispensable, and the heat cycle of finish annealing was required to be controlled, and the present invention was conceived.

【0007】なお、本発明において、耐衝撃特性の指標
として採用した静動比は、1.6 を臨界点とするが、上述
したようにこれは静動比に優れる軟鋼板のレベルに相当
する。ことによるものである。
In the present invention, the static-dynamic ratio used as an index of impact resistance characteristics has a critical point of 1.6, but as described above, this corresponds to the level of mild steel sheet having an excellent static-dynamic ratio. This is due to the fact.

【0008】(1) 以下、この発明において、鋼の化学成
分を上記のように限定した理由を説明する。 C:0.010 〜0.10wt% Cは、その含有量が 0.010wt%よりも少ない場合、マル
テンサイト相の析出が少なくなって十分な強度が得られ
ず、また、0.10wt%を超える場合は、スポット溶接性が
劣化する。従って、C含有量は、0.010 〜0.10wt%の範
囲に限定した。より好ましくは、0.06〜0.09wt%とする
ことが推奨される。 Si:0.05〜2.0 wt% Siは、その含有量が2.0 wt%を超えると静動比が劣化す
る。したがって、Si含有量の上限は2.0 wt%とした。ま
た、0.05wt%よりも少ない場合、フェライト相の充分な
強度が得られない。したがって、Si含有量の下限は0.05
wt%とした。より好ましいSiの含有量は 0.5〜0.9 wt%
とすることが推奨される。 Mn:0.50〜3.00wt% Mnは、その含有量が0.50wt%よりも少ない場合、マルテ
ンサイト相の析出が少なくなって十分な強度が得られ
ず、また、3.00wt%を超える場合は、静動比とスポット
溶接性が劣化するので、Mn含有量は0.50〜3.00wt%の範
囲に限定するが、より好ましくは 1.5〜2.0 wt%の範囲
内とすることが推奨される。 P:0.01〜0.15wt% Pは、その含有量が0.01wt%よりも少ない場合は、マル
テンサイト相の析出が少なくなって十分な強度が得られ
ず、また、0.15wt%を超える場合は、静動比とスポット
溶接性が劣化するので、0.01〜0.15wt%の範囲に限定し
た。好ましくは0.05〜0.12wt%がよい。 S:0.010 wt%以下 Sは、その含有量を低減することにより、鋼中の析出物
が減少して加工性が向上する。このような効果は、S量
を0.010 wt%以下とすることで得られるが、より好まし
くは0.0010wt%以下がよい。
(1) The reason why the chemical composition of steel is limited as described above in the present invention will be described below. C: 0.010 to 0.10 wt% When the content of C is less than 0.010 wt%, precipitation of martensite phase is small and sufficient strength cannot be obtained. Weldability deteriorates. Therefore, the C content is limited to the range of 0.010 to 0.10 wt%. More preferably, it is recommended to be 0.06 to 0.09 wt%. Si: 0.05 to 2.0 wt% If Si content exceeds 2.0 wt%, the static-dynamic ratio deteriorates. Therefore, the upper limit of the Si content is set to 2.0 wt%. If it is less than 0.05 wt%, sufficient strength of the ferrite phase cannot be obtained. Therefore, the lower limit of Si content is 0.05.
It was set to wt%. More preferable Si content is 0.5 to 0.9 wt%
Is recommended. Mn: 0.50 to 3.00 wt% When the content of Mn is less than 0.50 wt%, the precipitation of martensite phase is small and sufficient strength cannot be obtained. Since the dynamic ratio and the spot weldability are deteriorated, the Mn content is limited to the range of 0.50 to 3.00 wt%, more preferably 1.5 to 2.0 wt% is recommended. P: 0.01 to 0.15 wt% When the content of P is less than 0.01 wt%, precipitation of martensite phase is small and sufficient strength cannot be obtained, and when it exceeds 0.15 wt%, The static-dynamic ratio and spot weldability deteriorate, so the range was limited to 0.01 to 0.15 wt%. It is preferably 0.05 to 0.12 wt%. S: 0.010 wt% or less By reducing the content of S, the precipitates in the steel are reduced and the workability is improved. Such an effect can be obtained by setting the amount of S to be 0.010 wt% or less, and more preferably 0.0010 wt% or less.

【0009】B:0.001 〜0.01wt% Bは、この発明において、マルテンサイト相の微細化を
左右する元素として最も重要な役割を担う成分である。
このBが 0.001wt%よりも少ないと、マルテンサイト相
微細化の効果が得られない。一方、この量が0.01wt%を
超えてもマルテンサイト微細化作用が飽和するし経済的
にも不利となるので、0.001 〜0.01wt%に限定する。よ
り好ましい範囲は0.003 〜0.006 wt%である。
B: 0.001 to 0.01 wt% B is a component that plays the most important role as an element that affects the refinement of the martensite phase in the present invention.
If this B content is less than 0.001 wt%, the effect of refining the martensite phase cannot be obtained. On the other hand, even if this amount exceeds 0.01 wt%, the martensite refining action is saturated and it is economically disadvantageous, so it is limited to 0.001 to 0.01 wt%. A more preferred range is 0.003 to 0.006 wt%.

【0010】(2)次に、本発明にかかる自動車用鋼板に
おいては、この鋼組織を、体積比で95〜60%のフェライ
ト相と、体積比で5〜40%のマルテンサイト相とからな
る2相組織としなければならない。とくにマルテンサイ
ト量を5〜40%にすることが重要である。すなわち、体
積比で5%以上のマルテンサイト相を析出させる理由
は、それ未満では自動車用材料としての十分な静的強度
と動的強度、とくに必要な静動比が得られないからであ
る。また、このマルテンサイト相が40%を超えると、プ
レス成形性が著しく低下するので上限を40%に限定し
た。この範囲は10〜20%とすることがより好ましい。
(2) Next, in the automobile steel sheet according to the present invention, this steel structure is composed of a ferrite phase of 95 to 60% by volume and a martensite phase of 5 to 40% by volume. It must be a two-phase organization. It is particularly important to set the amount of martensite to 5-40%. That is, the reason for precipitating the martensite phase in a volume ratio of 5% or more is that if it is less than that, sufficient static strength and dynamic strength as an automobile material, particularly a required static-dynamic ratio cannot be obtained. Further, if the martensite phase exceeds 40%, the press formability is remarkably deteriorated, so the upper limit was limited to 40%. This range is more preferably 10 to 20%.

【0011】なお、本発明にかかる鋼板においては、マ
ルテンサイト相を微細化( ≦3 μm) してフェライト相
中への転位の導入を図る点に特徴の1つがある。このフ
ェライト相中の転位密度の導入は、1010 (cm-2) 〜1015
(cm-2) 程度とする。それは、1010 (cm-2) 未満では十
分な動的強度の向上効果が得られないからであり、一
方、1015 (cm-2) を超える転位密度だと、鋼板の延性が
低下してプレス成形性が劣化するからである。
The steel sheet according to the present invention is characterized in that the martensite phase is refined (≦ 3 μm) to introduce dislocations into the ferrite phase. The introduction of dislocation density in this ferrite phase is 10 10 (cm -2 ) to 10 15
It should be about (cm -2 ). This is because if it is less than 10 10 (cm -2 ), a sufficient effect of improving the dynamic strength cannot be obtained, while if the dislocation density exceeds 10 15 (cm -2 ), the ductility of the steel sheet decreases. This is because the press formability deteriorates.

【0012】(3) 次に、本発明にかかる自動車用鋼板の
製造に当たっては、冷延後の仕上焼鈍を 780〜900 ℃に
加熱し、その後 650℃までの上部温度域での冷却を5〜
20℃/sec の速度で行い、次いで 650〜100 ℃の下部温
度域での冷却を10〜30℃/secの速度で行うことが必要
である。この理由を以下に説明する。 a.まず、冷延後仕上焼鈍時の加熱温度を 780℃以上に
限定したのは、それ未満では焼鈍中のオーステナイト相
析出が不十分で、冷却中のマルテンサイト相の析出が不
十分となる。一方 950℃を超えると結晶粒が粗大化しプ
レス成形性が低下するので上限を 950℃に限定した。好
ましくは 800〜840 ℃/sec の範囲がよい。 b.また、焼鈍時の上部温度域での冷却過程において、
650℃までの冷却を5〜20℃/sec の範囲で行うのは、
5℃/sec 未満ではオーステナイト相のマルテンサイト
相への変態が不十分で鋼板の十分な強度と静動比が得ら
れず、一方、20℃/sec を超えるとオーステナイト相へ
のC, Mn等の元素の濃化が不十分となり、同じようにマ
ルテンサイト相への変態が不十分で鋼板の十分な強度と
静動比が得られないので、冷却過程での 650℃までの冷
却を 5〜20℃/sec の範囲に限定した。好ましくは10〜
15℃/sec の範囲がよい。 c.さらに、焼鈍時の下部温度域での冷却過程におい
て、 650℃から 100℃までの冷却を10〜30℃/sec の速
度で行うのは、10℃/sec 未満ではマルテンサイト相の
析出が減少して静的強度が低下し、30℃/sec を超える
とフェライト相中の固溶C濃度が高まり静動比が低下す
るので、650 ℃から 100℃までの温度域の冷却を10〜30
℃/sec の速度に限定した。好ましくは17〜25℃/sec
の範囲がよい。
(3) Next, in the production of the steel sheet for automobiles according to the present invention, the finish annealing after cold rolling is heated to 780 to 900 ° C., and thereafter, the cooling in the upper temperature range up to 650 ° C. is performed to 5 to 5.
It is necessary to perform the cooling at a rate of 20 ° C / sec and then the cooling in the lower temperature range of 650 to 100 ° C at a rate of 10 to 30 ° C / sec. The reason for this will be described below. a. First, the heating temperature during finish annealing after cold rolling is limited to 780 ° C. or higher. If the heating temperature is lower than that, precipitation of austenite phase during annealing is insufficient and precipitation of martensite phase during cooling is insufficient. On the other hand, if the temperature exceeds 950 ° C, the crystal grains become coarse and the press formability deteriorates. The range of 800 to 840 ° C / sec is preferable. b. Also, during the cooling process in the upper temperature range during annealing,
Cooling up to 650 ℃ in the range of 5 to 20 ℃ / sec,
If it is less than 5 ° C / sec, the transformation of the austenite phase to the martensite phase is insufficient and sufficient strength and static-dynamic ratio of the steel sheet cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 20 ° C / sec, C, Mn, etc. to the austenite phase are obtained. In the same way, the concentration of the element in the steel sheet becomes insufficient, and the transformation to the martensite phase is also insufficient to obtain sufficient strength and static-dynamic ratio of the steel sheet. It was limited to the range of 20 ℃ / sec. Preferably 10 to
The range of 15 ℃ / sec is good. c. Furthermore, in the cooling process in the lower temperature range during annealing, cooling from 650 ° C to 100 ° C at a rate of 10 to 30 ° C / sec is necessary to reduce the precipitation of martensite phase below 10 ° C / sec. Static strength decreases, and if it exceeds 30 ℃ / sec, the concentration of solute C in the ferrite phase increases and the static-dynamic ratio decreases, so cooling in the temperature range from 650 ℃ to 100 ℃ is 10 to 30 ℃.
Limited to a speed of ° C / sec. Preferably 17-25 ° C / sec
The range is good.

【0013】なお、本発明は、上掲の成分組成と組織と
を有する素材から得られる表面処理鋼板に対しても同じ
ように、静動比の向上の効果を付与できる。また、本発
明鋼および方法は、自動車用鋼板を対象としているが、
その他、高歪速度下での強度を要求される用途に対して
も有効であることはいうまでもない。
The present invention can also impart the effect of improving the static-dynamic ratio to the surface-treated steel sheet obtained from the raw material having the above-mentioned composition and structure. The steel and method of the present invention are intended for automobile steel plates,
Needless to say, it is also effective for applications requiring strength at high strain rates.

【0014】[0014]

【実施例】種々の化学組成の鋼を、転炉にて溶製した。
これらの鋼を用いて熱間圧延することによって3mmt
熱延鋼板を製造し、そして冷間圧延して 0.7mmt の冷延
鋼板(No.1〜17) を製造し、引張試験により歪速度10-3
と102 での降伏強度を測定し静動比を求め、その結果を
表1にまとめて示した。なお、表中のマルテンサイト体
積率は、鋼板断面の顕微鏡組織を画像解析して得た面積
率から求めた。また、マルテンサイト相の平均結晶粒径
(R)は、上記画像解析に基づき面積率と個数とを測定
し、平均面積を求めて、次式; R=2(A/π)1/2 により計算した。この表1に示す結果から明らかなよう
に、本発明に適合する鋼(No.1〜4) によれば、優れた
静動比を有する鋼板を製造することができる。これに対
し、比較例は、成分組成が不適合( No.11 〜17) の場
合、鋼組織が不適合( No.6, 8, 9, 10〜11) の場合、仕
上焼鈍条件が不適合( No. 5 〜10) の場合、のいずれの
場合も、動的な強度( YS:×102s-1)が低く、多くの場
合で静動比が小さい値に止まっている。
Example Steels having various chemical compositions were melted in a converter.
3mm t hot-rolled steel sheet was manufactured by hot rolling using these steels, and cold rolled 0.7 mm t cold-rolled steel sheet (No. 1 to 17) was manufactured by cold rolling and strained by tensile test. Speed 10 -3
The yield strengths at 10 and 10 2 were measured to determine the static-dynamic ratio, and the results are summarized in Table 1. The martensite volume ratio in the table was determined from the area ratio obtained by image-analyzing the microscopic structure of the steel plate cross section. Further, the average crystal grain size (R) of the martensite phase is obtained by measuring the area ratio and the number based on the above-mentioned image analysis and obtaining the average area by the following formula: R = 2 (A / π) 1/2 I calculated. As is clear from the results shown in Table 1, according to the steels (Nos. 1 to 4) suitable for the present invention, it is possible to manufacture a steel sheet having an excellent static-dynamic ratio. On the other hand, in the comparative examples, when the composition is incompatible (No. 11 to 17), the steel structure is incompatible (No. 6, 8, 9, 10 to 11), the finish annealing conditions are incompatible (No. In both cases (5 to 10), the dynamic strength (YS: × 10 2 s -1 ) was low, and in many cases the static-dynamic ratio remained small.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、鋼
板の成分組成および鋼組織を適正化することによって、
静動比が従来よりも格段に優れた鋼板を製造することが
でき、これらを自動車用鋼板に利用することによって、
自動車車体の軽量化と安全性の向上を図ることができ
る。また、このような鋼板を、冷延後焼鈍条件を適正に
コントロールすることだけで確実に製造することができ
る。
As described above, according to the present invention, by optimizing the component composition and steel structure of the steel sheet,
It is possible to manufacture steel sheets with a static-dynamic ratio that is far superior to conventional ones, and by using these steel sheets for automobiles,
The weight and safety of the car body can be improved. Further, such a steel sheet can be reliably manufactured only by appropriately controlling the annealing conditions after cold rolling.

フロントページの続き (72)発明者 加藤 俊之 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎 製鉄株式会社技術研究本部内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 38/00 C21D 8/02 C21D 9/46 Continuation of the front page (72) Inventor Toshiyuki Kato 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba, Chiba Prefecture Inside the Technical Research Division, Kawasaki Steel Co., Ltd. (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C22C 38/00 C21D 8/02 C21D 9/46

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】C:0.010 〜0.10wt%、Si:0.05〜2.0 wt
%、 Mn:0.50〜3.00wt%、 P:0.01〜0.15wt%、 S:0.01wt%以下、 B:0.001 〜0.01wt%を含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなる成分組成を有
し、かつその組織が、体積比で95〜60%のフェライト相
と体積比で5〜40%を占めるマルテンサイト相から構成
されていて、このマルテンサイト相は平均結晶粒径が3
μm以下である耐衝撃性に優れた自動車用鋼板。
1. C: 0.010 to 0.10 wt%, Si: 0.05 to 2.0 wt
%, Mn: 0.50 to 3.00 wt%, P: 0.01 to 0.15 wt%, S: 0.01 wt% or less, B: 0.001 to 0.01 wt%, and has a composition of the balance Fe and unavoidable impurities. Moreover, its structure is composed of a ferrite phase of 95 to 60% by volume and a martensite phase of 5 to 40% by volume, and this martensite phase has an average grain size of 3
Steel sheet for automobiles with excellent impact resistance of less than μm.
【請求項2】C:0.010 〜0.10wt%、Si:0.05〜2.0 wt
%、 Mn:0.50〜3.00wt%、 P:0.01〜0.15wt%、 S:0.01wt%以下、 B:0.001 〜0.01wt%を含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼材を、熱間
圧延につづき冷間圧延を施した後、 780〜900 ℃の温度
で仕上焼鈍を施し、その冷却過程において、 650℃まで
の冷却を5〜20℃/secの速度で行い、さらに 650℃から
100℃までの冷却を10〜30℃/secの冷却速度で行うこと
を特徴とする耐衝撃性に優れた自動車用鋼板の製造方
法。
2. C: 0.010 to 0.10 wt%, Si: 0.05 to 2.0 wt
%, Mn: 0.50 to 3.00 wt%, P: 0.01 to 0.15 wt%, S: 0.01 wt% or less, B: 0.001 to 0.01 wt%, and the remaining Fe and inevitable impurities are hot-rolled. Then, after cold rolling, finish annealing is performed at a temperature of 780 to 900 ℃, and in the cooling process, cooling to 650 ℃ is performed at a speed of 5 to 20 ℃ / sec.
A method for producing a steel sheet for automobiles having excellent impact resistance, which comprises cooling to 100 ° C at a cooling rate of 10 to 30 ° C / sec.
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