JP3466300B2 - 疲労特性，形状凍結性及び加工性に著しく優れた熱延鋼板の製造方法 - Google Patents
疲労特性，形状凍結性及び加工性に著しく優れた熱延鋼板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車，機械部品を始
めとする構造用加工材料として利用される疲労特性及び
加工性に著しく優れた熱延鋼板の製造方法に関する。
めとする構造用加工材料として利用される疲労特性及び
加工性に著しく優れた熱延鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車，機械部品などに使用される鋼板
は、用途に応じた加工性と強度が求められている。また
自動車や機械部品などでは、使用時の振動による部品の
破壊が問題となっており、疲労特性の向上が望まれてい
る。
は、用途に応じた加工性と強度が求められている。また
自動車や機械部品などでは、使用時の振動による部品の
破壊が問題となっており、疲労特性の向上が望まれてい
る。
【０００３】一般に疲労特性は鋼板の強度に依存する
が、良好な疲労強度を得るため強度を上昇させると加工
性が劣化してしまう。このためこの加工性と強度を両立
して向上させる方法として、例えば特公平４−１４１６
７号公報や特公平４−５７４３号公報に開示されている
ように、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎなどを限定し、さらに熱処理条
件により二相組織とした高強度鋼板が開発され実用化さ
れている。
が、良好な疲労強度を得るため強度を上昇させると加工
性が劣化してしまう。このためこの加工性と強度を両立
して向上させる方法として、例えば特公平４−１４１６
７号公報や特公平４−５７４３号公報に開示されている
ように、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎなどを限定し、さらに熱処理条
件により二相組織とした高強度鋼板が開発され実用化さ
れている。
【０００４】しかしこれらの鋼板では、疲労特性は強度
に応じた特性としかならず、比較的軟質な鋼板を得るこ
とは難しい。また鋼板の強度を上昇させているため、降
伏強度（降伏現象を示さない場合は０．２％耐力）も上
昇し、成形時のスプリングバックなど弾性変形に起因
し、形状寸法精度が劣るという問題が出ている。これら
の事情から、一般に強度，加工性，疲労特性と形状凍結
性を両立することは困難となっている。
に応じた特性としかならず、比較的軟質な鋼板を得るこ
とは難しい。また鋼板の強度を上昇させているため、降
伏強度（降伏現象を示さない場合は０．２％耐力）も上
昇し、成形時のスプリングバックなど弾性変形に起因
し、形状寸法精度が劣るという問題が出ている。これら
の事情から、一般に強度，加工性，疲労特性と形状凍結
性を両立することは困難となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらの課題を解決す
る手段として、特開平４−１４３２２７号公報に開示さ
れた複層鋼板による方法があるが、この方法では、複層
化のコストが非常に大きく実用的でない。
る手段として、特開平４−１４３２２７号公報に開示さ
れた複層鋼板による方法があるが、この方法では、複層
化のコストが非常に大きく実用的でない。
【０００６】また特公平４−３０４６１号公報において
は、表層にＣ，ＭｎまたはＳｉを添加することで、表内
層の強度差を生じさせ疲労特性を改善する方法も開示さ
れているが、この方法では、熱履歴によるＣの拡散を考
慮しておらず、製造条件によっては目的とする特性の向
上が得られない場合がある。
は、表層にＣ，ＭｎまたはＳｉを添加することで、表内
層の強度差を生じさせ疲労特性を改善する方法も開示さ
れているが、この方法では、熱履歴によるＣの拡散を考
慮しておらず、製造条件によっては目的とする特性の向
上が得られない場合がある。
【０００７】さらに本発明者らは、先に特願平６−１８
７９１３号において、表層にＣまたはＮを添加し表内層
の強度差をワイヤー添加法により生じさせた疲労特性，
耐面歪み性（形状凍結性）及び加工性に優れた鋼板の製
造方法を発明し、出願している。しかしこの技術は冷延
鋼板に関するものであり、熱延鋼板に関する技術は今ま
でには開示されていない。
７９１３号において、表層にＣまたはＮを添加し表内層
の強度差をワイヤー添加法により生じさせた疲労特性，
耐面歪み性（形状凍結性）及び加工性に優れた鋼板の製
造方法を発明し、出願している。しかしこの技術は冷延
鋼板に関するものであり、熱延鋼板に関する技術は今ま
でには開示されていない。
【０００８】本発明は上記課題に鑑み、さらに疲労特
性，形状凍結性及び加工性を向上させるとともに、製造
コストの低減を図った熱延鋼板の製造方法を提供する。
性，形状凍結性及び加工性を向上させるとともに、製造
コストの低減を図った熱延鋼板の製造方法を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、次の通りである。
ろは、次の通りである。
【００１０】(1) 第１の本発明は、内層成分が、Ｃ：
０．２００％以下，Ｍｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：
０．００１〜０．２００％，Ｓ：０．００１〜０．０５
０％，Ａｌ：０．００５〜０．１００％，Ｎ：０．０１
００％以下，残部Ｆｅ及び不可避的不純物であり、表層
成分が、Ｃ：内層Ｃより０．０６００％以上高いか又は
内層Ｃの２．０倍以上であり、かつ０．８００％以下，
Ｍｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：０．００１〜０．２
００％，Ｓ：０．００１〜０．０５０％，Ａｌ：０．０
０５〜０．１００％，Ｎ：０．０１００％以下，残部Ｆ
ｅ及び不可避的不純物である鋼片を熱間圧延することを
特徴とする疲労特性，形状凍結性及び加工性に著しく優
れた熱延鋼板の製造方法である。
０．２００％以下，Ｍｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：
０．００１〜０．２００％，Ｓ：０．００１〜０．０５
０％，Ａｌ：０．００５〜０．１００％，Ｎ：０．０１
００％以下，残部Ｆｅ及び不可避的不純物であり、表層
成分が、Ｃ：内層Ｃより０．０６００％以上高いか又は
内層Ｃの２．０倍以上であり、かつ０．８００％以下，
Ｍｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：０．００１〜０．２
００％，Ｓ：０．００１〜０．０５０％，Ａｌ：０．０
０５〜０．１００％，Ｎ：０．０１００％以下，残部Ｆ
ｅ及び不可避的不純物である鋼片を熱間圧延することを
特徴とする疲労特性，形状凍結性及び加工性に著しく優
れた熱延鋼板の製造方法である。
【００１１】(2) 第２の本発明は、内層成分が、Ｃ：
０．２００％以下，Ｍｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：
０．００１〜０．２００％，Ｓ：０．００１〜０．０５
０％，Ａｌ：０．００５〜０．１００％，Ｎ：０．０１
００％以下，残部Ｆｅ及び不可避的不純物であり、表層
成分が、Ｃ：内層Ｃより０．０６００％以上高いか又は
内層Ｃの２．０倍以上であり、かつ０．８００％以下，
Ｍｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：０．００１〜０．２
００％，Ｓ：０．００１〜０．０５０％，Ａｌ：０．０
０５〜０．１００％，Ｎ：０．０１００％以下，残部Ｆ
ｅ及び不可避的不純物である鋼片を熱間圧延し、熱間圧
延終了後の巻取温度を７００℃以下とすることを特徴と
する疲労特性，形状凍結性及び加工性に著しく優れた熱
延鋼板の製造方法である。
０．２００％以下，Ｍｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：
０．００１〜０．２００％，Ｓ：０．００１〜０．０５
０％，Ａｌ：０．００５〜０．１００％，Ｎ：０．０１
００％以下，残部Ｆｅ及び不可避的不純物であり、表層
成分が、Ｃ：内層Ｃより０．０６００％以上高いか又は
内層Ｃの２．０倍以上であり、かつ０．８００％以下，
Ｍｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：０．００１〜０．２
００％，Ｓ：０．００１〜０．０５０％，Ａｌ：０．０
０５〜０．１００％，Ｎ：０．０１００％以下，残部Ｆ
ｅ及び不可避的不純物である鋼片を熱間圧延し、熱間圧
延終了後の巻取温度を７００℃以下とすることを特徴と
する疲労特性，形状凍結性及び加工性に著しく優れた熱
延鋼板の製造方法である。
【００１２】(3) 第３の本発明は、内層成分が、Ｃ：
０．０５０％以下，Ｍｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：
０．００１〜０．２００％，Ｓ：０．００１〜０．０５
０％，Ａｌ：０．００５〜０．１００％，Ｎ：０．０１
００％以下であり、Ｔｉ，Ｎｂのいずれか１種又は２種
をＴｉ：０．０２０〜０．１００％，Ｎｂ：０．０１５
〜０．１００％含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物か
らなり、表層成分が、Ｃ：内層Ｃより０．０６００％以
上高いか又は内層Ｃの２．０倍以上であり、かつ０．８
００％以下，Ｍｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：０．０
０１〜０．２００％，Ｓ：０．００１〜０．０５０％，
Ａｌ：０．００５〜０．１００％，Ｎ：０．０１００％
以下であり、Ｔｉ，Ｎｂのいずれか１種又は２種をＴ
ｉ：０．０２０〜０．１００％，Ｎｂ：０．０１５〜
０．１００％含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物であ
る鋼片を熱間圧延し、熱間圧延終了後の巻取温度を７０
０℃以下とすることを特徴とする疲労特性，形状凍結性
及び加工性に著しく優れた熱延鋼板の製造方法である。
０．０５０％以下，Ｍｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：
０．００１〜０．２００％，Ｓ：０．００１〜０．０５
０％，Ａｌ：０．００５〜０．１００％，Ｎ：０．０１
００％以下であり、Ｔｉ，Ｎｂのいずれか１種又は２種
をＴｉ：０．０２０〜０．１００％，Ｎｂ：０．０１５
〜０．１００％含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物か
らなり、表層成分が、Ｃ：内層Ｃより０．０６００％以
上高いか又は内層Ｃの２．０倍以上であり、かつ０．８
００％以下，Ｍｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：０．０
０１〜０．２００％，Ｓ：０．００１〜０．０５０％，
Ａｌ：０．００５〜０．１００％，Ｎ：０．０１００％
以下であり、Ｔｉ，Ｎｂのいずれか１種又は２種をＴ
ｉ：０．０２０〜０．１００％，Ｎｂ：０．０１５〜
０．１００％含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物であ
る鋼片を熱間圧延し、熱間圧延終了後の巻取温度を７０
０℃以下とすることを特徴とする疲労特性，形状凍結性
及び加工性に著しく優れた熱延鋼板の製造方法である。
【００１３】(4) 上記 (1)，(2) 又は (3)項の熱延鋼
板の製造方法において、熱間圧延終了後８００℃以下で
１０分以下の熱延板焼鈍を施すことを特徴とするもので
ある。
板の製造方法において、熱間圧延終了後８００℃以下で
１０分以下の熱延板焼鈍を施すことを特徴とするもので
ある。
【００１４】(5) また上記 (1)，(2), (3)又は (4)項
の熱延鋼板の製造方法において、熱延仕上げ圧延後７３
０℃から５５０℃までの冷却速度、及び熱延板焼鈍後５
５０℃までの冷却速度を、３０℃／秒以上とすることを
特徴とするものである。
の熱延鋼板の製造方法において、熱延仕上げ圧延後７３
０℃から５５０℃までの冷却速度、及び熱延板焼鈍後５
５０℃までの冷却速度を、３０℃／秒以上とすることを
特徴とするものである。
【００１５】(6) また上記 (1)，(2), (3), (4) 又は
(5)項の熱延鋼板の製造方法において、表層の全厚みに
対する比率を片側２〜２０％，両側４〜４０％とした鋼
片を使用することを特徴とするものである。
(5)項の熱延鋼板の製造方法において、表層の全厚みに
対する比率を片側２〜２０％，両側４〜４０％とした鋼
片を使用することを特徴とするものである。
【００１６】(7) また上記 (1)，(2), (3), (4), (5)
又は (6)項の熱延鋼板の製造方法において、表層と内層
との間に、成分が連続的に変化する領域を、片側で全厚
みの０．１％以上有する鋼片を使用することを特徴とす
るものである。
又は (6)項の熱延鋼板の製造方法において、表層と内層
との間に、成分が連続的に変化する領域を、片側で全厚
みの０．１％以上有する鋼片を使用することを特徴とす
るものである。
【００１７】
【作用】以下本発明を、作用とともに詳細に説明する。
先ず内層部の成分について述べる。なお成分はすべて重
量％である。
先ず内層部の成分について述べる。なお成分はすべて重
量％である。
【００１８】Ｃは、内層部の加工性を劣化させ、また鋼
板自体の加工性をも劣化させるので、加工性が重視され
る場合には低いほど好ましい。また内層部を軟質にし、
表層のみを硬化させることによるデント性や、疲労特性
の向上のためにも低いほど好ましい。用途によっては、
鋼板自体の強度が必要となるため内層部にも添加される
が、過剰な添加は鋼板の加工性を著しく劣化させるた
め、上限を０．２００％とする。
板自体の加工性をも劣化させるので、加工性が重視され
る場合には低いほど好ましい。また内層部を軟質にし、
表層のみを硬化させることによるデント性や、疲労特性
の向上のためにも低いほど好ましい。用途によっては、
鋼板自体の強度が必要となるため内層部にも添加される
が、過剰な添加は鋼板の加工性を著しく劣化させるた
め、上限を０．２００％とする。
【００１９】Ｍｎは、鋼の熱間加工性を向上させるため
必要な元素である。しかし過剰な添加は加工性を劣化さ
せるため、適性量を０．０１〜３．００％とする。
必要な元素である。しかし過剰な添加は加工性を劣化さ
せるため、適性量を０．０１〜３．００％とする。
【００２０】Ｐは、加工性の点からは少ないことが望ま
しいが、鋼板自体の強度が必要な用途では添加される。
脱Ｐコストと加工性の点から、０．００１〜０．２００
％とする。
しいが、鋼板自体の強度が必要な用途では添加される。
脱Ｐコストと加工性の点から、０．００１〜０．２００
％とする。
【００２１】Ｓは、熱間加工性から低い方が好ましい
が、脱Ｓコストを考え、０．００１〜０．０５０％に制
限する。
が、脱Ｓコストを考え、０．００１〜０．０５０％に制
限する。
【００２２】Ａｌは、アルミキルド鋼では脱酸のために
少なからず含有する。またＮによる時効性劣化を避ける
ためにも有用である。添加コストを考え、０．００５〜
０．１００％とする。
少なからず含有する。またＮによる時効性劣化を避ける
ためにも有用である。添加コストを考え、０．００５〜
０．１００％とする。
【００２３】Ｎは、加工性から低い方が好ましいが、脱
Ｎコストを考え、０．０１００％以下とする。
Ｎコストを考え、０．０１００％以下とする。
【００２４】Ｔｉは、内層Ｃが０．００５０％以下の場
合に添加することで内層部の加工性を著しく向上させ
る。添加コストも考え、０．０２０〜０．１００％とす
る。
合に添加することで内層部の加工性を著しく向上させ
る。添加コストも考え、０．０２０〜０．１００％とす
る。
【００２５】Ｎｂも、Ｔｉと同様の理由から、０．０１
５〜０．１００％とする。
５〜０．１００％とする。
【００２６】次に、表層部の成分に関して述べる。
【００２７】Ｃは、表層部を硬化させるため添加され
る。目的とする効果を得るために表層Ｃと内層Ｃとの差
が０．０６００％以上、または内層Ｃとの比で２．０以
上であることが必要である。後述する焼鈍時の冷却速度
との関連もあるが、過剰な添加は表層部の加工性を著し
く劣化させ、加工時に表層部の割れを生じさせるので、
上限を０．８００％とする。
る。目的とする効果を得るために表層Ｃと内層Ｃとの差
が０．０６００％以上、または内層Ｃとの比で２．０以
上であることが必要である。後述する焼鈍時の冷却速度
との関連もあるが、過剰な添加は表層部の加工性を著し
く劣化させ、加工時に表層部の割れを生じさせるので、
上限を０．８００％とする。
【００２８】良好な加工性を得るには上限を０．３００
％とすることが好ましい。さらに絞りや張り出し、曲げ
成形などが厳しい場合には、上限を０．２００％とする
ことが好ましい。
％とすることが好ましい。さらに絞りや張り出し、曲げ
成形などが厳しい場合には、上限を０．２００％とする
ことが好ましい。
【００２９】Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，Ａｌ，Ｎの限定理由は、上
記内層部と同様である。
記内層部と同様である。
【００３０】次に目的とする複層構造を得るための方法
について述べる。これまで複層鋼板の製造法について
は、鋳ぐるみ法，鋳込み法（２本ノズル鋳造法，ワイヤ
ー添加法），熱延圧着法，爆着法などが開示されてい
る。
について述べる。これまで複層鋼板の製造法について
は、鋳ぐるみ法，鋳込み法（２本ノズル鋳造法，ワイヤ
ー添加法），熱延圧着法，爆着法などが開示されてい
る。
【００３１】本発明者らは、これらの製法と本発明方法
が目的とする鋼板材質改善効果を検討した結果、製造法
によって明確な差は認められず、鋳込み法以外の製法に
よる複層鋼板では、製造条件によっては界面の接合が最
適でない場合には、強加工時に界面からの破壊が起きる
ことがあった。
が目的とする鋼板材質改善効果を検討した結果、製造法
によって明確な差は認められず、鋳込み法以外の製法に
よる複層鋼板では、製造条件によっては界面の接合が最
適でない場合には、強加工時に界面からの破壊が起きる
ことがあった。
【００３２】また鋳込み法によったものでも、ワイヤー
添加によった場合には界面での接合状態が非常に良好な
ため、加工性が向上する傾向が見られた。さらに電磁ブ
レーキにより溶鋼の混合を抑えた場合には、表内層の強
度差が明確となるため高加工性をそのままにして耐デン
ト性などの特性を顕著に向上させることができる。
添加によった場合には界面での接合状態が非常に良好な
ため、加工性が向上する傾向が見られた。さらに電磁ブ
レーキにより溶鋼の混合を抑えた場合には、表内層の強
度差が明確となるため高加工性をそのままにして耐デン
ト性などの特性を顕著に向上させることができる。
【００３３】一般にワイヤー添加による成分添加は１％
程度が限度であるが、本発明法による鋼板では、基本的
には高々０．６％のＣを添加することからも、ワイヤー
添加法での製造が本発明方法の鋼板に最適と言える。ま
た製造コストの面からは、連続的に製造でき、複層化の
ための設備も簡易であるワイヤー添加法が圧倒的に有利
である。これらの理由から、本発明鋼の製造法はワイヤ
ー添加鋳込み法が望ましい。
程度が限度であるが、本発明法による鋼板では、基本的
には高々０．６％のＣを添加することからも、ワイヤー
添加法での製造が本発明方法の鋼板に最適と言える。ま
た製造コストの面からは、連続的に製造でき、複層化の
ための設備も簡易であるワイヤー添加法が圧倒的に有利
である。これらの理由から、本発明鋼の製造法はワイヤ
ー添加鋳込み法が望ましい。
【００３４】本発明方法による鋼板においては、熱延条
件を適当に限定することも重要である。本発明者が先に
出願した特願平６−１８７９１３号にて明らかにした表
層にＣ，ＴｉまたはＮｂを添加する技術により、疲労特
性，耐面歪み性（形状凍結性）及び加工性を同時に向上
させることができるが、熱延時の巻取り温度が高い場合
や焼鈍条件によっては、疲労特性の向上代が小さかった
り、形状凍結性，加工性が劣化する場合がある。
件を適当に限定することも重要である。本発明者が先に
出願した特願平６−１８７９１３号にて明らかにした表
層にＣ，ＴｉまたはＮｂを添加する技術により、疲労特
性，耐面歪み性（形状凍結性）及び加工性を同時に向上
させることができるが、熱延時の巻取り温度が高い場合
や焼鈍条件によっては、疲労特性の向上代が小さかった
り、形状凍結性，加工性が劣化する場合がある。
【００３５】これは熱処理のパターンによっては、表層
に添加したＣが内層に拡散するため表層の強度が低下
し、同時に内層の強度が上昇するためである。これを避
けるには、熱延での巻取り温度を７００℃以下とするこ
とが望ましい。特に疲労特性，形状凍結性を重視する場
合は、６００℃以下とする事が望ましい。
に添加したＣが内層に拡散するため表層の強度が低下
し、同時に内層の強度が上昇するためである。これを避
けるには、熱延での巻取り温度を７００℃以下とするこ
とが望ましい。特に疲労特性，形状凍結性を重視する場
合は、６００℃以下とする事が望ましい。
【００３６】さらに加工性を重視する場合は必要に応じ
熱延板焼鈍を行うが、この条件も上述の理由から保定温
度８００℃以下、保定時間１０分以下に制限される。内
層にＴｉ，Ｎｂを含有する場合には、表層より内層へ拡
散したＣのため特性の向上代が低下するばかりでなく、
内層に微細なＴｉまたはＮｂの炭化物が形成され、内層
部の強度が著しく上昇し特性の劣化を引き起こす。
熱延板焼鈍を行うが、この条件も上述の理由から保定温
度８００℃以下、保定時間１０分以下に制限される。内
層にＴｉ，Ｎｂを含有する場合には、表層より内層へ拡
散したＣのため特性の向上代が低下するばかりでなく、
内層に微細なＴｉまたはＮｂの炭化物が形成され、内層
部の強度が著しく上昇し特性の劣化を引き起こす。
【００３７】熱間圧延または熱延板焼鈍後の冷却時にも
表層から内層へのＣの拡散が起き、目的とする特性の向
上代の低下を引き起こす。これを避けるには、冷却速度
を３０℃／秒以上とすることが有効である。特に熱延仕
上げ温度，または熱延板焼鈍での保定温度を７３０℃以
上とした場合に、この温度から急速な冷却を行い、表層
部の強度を内層部以上に上昇させ、疲労特性を著しく高
めることができる。
表層から内層へのＣの拡散が起き、目的とする特性の向
上代の低下を引き起こす。これを避けるには、冷却速度
を３０℃／秒以上とすることが有効である。特に熱延仕
上げ温度，または熱延板焼鈍での保定温度を７３０℃以
上とした場合に、この温度から急速な冷却を行い、表層
部の強度を内層部以上に上昇させ、疲労特性を著しく高
めることができる。
【００３８】これは本発明方法による鋼板では表層部の
Ｃ濃度が内層部より高いため、また表層部のＭｎ，Ｎ含
有量が内層部より高い場合などに、表層部のみで焼入れ
性の向上やγ→α変態温度の低下、表層部の一部または
全部がベイナイトやマルテンサイトなど硬質な組織とな
るためである。この冷却の終点温度は室温までとする必
要はなく、５５０℃までで効果の向上が得られる。
Ｃ濃度が内層部より高いため、また表層部のＭｎ，Ｎ含
有量が内層部より高い場合などに、表層部のみで焼入れ
性の向上やγ→α変態温度の低下、表層部の一部または
全部がベイナイトやマルテンサイトなど硬質な組織とな
るためである。この冷却の終点温度は室温までとする必
要はなく、５５０℃までで効果の向上が得られる。
【００３９】さらに大きな効果を得るには、冷却終了温
度を２００℃以下とすることが望ましい。この効果をよ
り効果的に得るため、表層部にＣｒ，Ｂ，Ｎｉ，Ｍｏな
ど焼入れ性を高める元素を積極的に添加することは、本
発明の効果を何等損なうものではない。
度を２００℃以下とすることが望ましい。この効果をよ
り効果的に得るため、表層部にＣｒ，Ｂ，Ｎｉ，Ｍｏな
ど焼入れ性を高める元素を積極的に添加することは、本
発明の効果を何等損なうものではない。
【００４０】Ｃまたはその他の焼入れ性に影響を及ぼす
元素の含有量との関連もあるが、あまりに急冷すると表
層部が完全にマルテンサイトとなるため、加工時に表層
部に亀裂が入る場合がある。また過剰な急冷は、熱応力
による転位密度の上昇，変態組織の影響などにより鋼板
自体の加工性も低下するので、冷却速度の上限は表内層
部の成分及び用途との関連で選定するのが望ましい。
元素の含有量との関連もあるが、あまりに急冷すると表
層部が完全にマルテンサイトとなるため、加工時に表層
部に亀裂が入る場合がある。また過剰な急冷は、熱応力
による転位密度の上昇，変態組織の影響などにより鋼板
自体の加工性も低下するので、冷却速度の上限は表内層
部の成分及び用途との関連で選定するのが望ましい。
【００４１】次に表層及び内層の厚みについて述べる。
鋼板表層の厚みは、全厚の２％以上（両表層の場合両表
層の合計で４％以上）２０％以下（両表層の場合両表層
の合計で４０％以下）とする。製造の安定性，効果の十
分な発現を考えると、全厚の４％以上（両表層の場合両
表層の合計で８％以上）１５％以下（両表層の場合両表
層の合計で３０％以下）とすることが好ましい。
鋼板表層の厚みは、全厚の２％以上（両表層の場合両表
層の合計で４％以上）２０％以下（両表層の場合両表層
の合計で４０％以下）とする。製造の安定性，効果の十
分な発現を考えると、全厚の４％以上（両表層の場合両
表層の合計で８％以上）１５％以下（両表層の場合両表
層の合計で３０％以下）とすることが好ましい。
【００４２】この場合、連続的に成分が変化する領域を
片側で全厚みの０．１％以上有せしめれば、加工時に表
面層の境界部から割れが発生することがなくて望まし
い。この領域の形成は、上述のワイヤー添加法で可能で
ある。
片側で全厚みの０．１％以上有せしめれば、加工時に表
面層の境界部から割れが発生することがなくて望まし
い。この領域の形成は、上述のワイヤー添加法で可能で
ある。
【００４３】また本発明の方法により製造した鋼板を、
亜鉛，錫，クロム，アルミ等でめっきする表面処理鋼板
の素材としても利用できる。また使用目的に応じ、表層
または内層にＳｉなどを添加し、表層強度をさらに向上
することや、鋼板全体の強度を上昇させても本発明の効
果は失われるものではない。
亜鉛，錫，クロム，アルミ等でめっきする表面処理鋼板
の素材としても利用できる。また使用目的に応じ、表層
または内層にＳｉなどを添加し、表層強度をさらに向上
することや、鋼板全体の強度を上昇させても本発明の効
果は失われるものではない。
【００４４】
【実施例】ワイヤー添加法によって表１および表２に示
す成分を有する複層鋳片を得た。表層の厚みは両表層同
一とし全厚に対する片側表層の比率は１０％とした。一
部のものについては、スラブ段階で表層を研削し表層比
率の小さいものを製造し表層厚みの下限を検討した。こ
れらのスラブについて熱延条件を変化させ特性評価を行
った。特性を表３および表４に熱延条件と特性評価を示
す。
す成分を有する複層鋳片を得た。表層の厚みは両表層同
一とし全厚に対する片側表層の比率は１０％とした。一
部のものについては、スラブ段階で表層を研削し表層比
率の小さいものを製造し表層厚みの下限を検討した。こ
れらのスラブについて熱延条件を変化させ特性評価を行
った。特性を表３および表４に熱延条件と特性評価を示
す。
【００４５】加工性は、内層に相当する成分系で実施例
と同様の製造条件により製造されたほぼ同一強度の単層
板と比較し、伸びが同等で、さらに引張試験で試験片に
くびれが発生する以前に表層に亀裂が観察されないこと
を合格基準（○）とした。
と同様の製造条件により製造されたほぼ同一強度の単層
板と比較し、伸びが同等で、さらに引張試験で試験片に
くびれが発生する以前に表層に亀裂が観察されないこと
を合格基準（○）とした。
【００４６】形状凍結性（耐面歪み性）については、降
伏強度が２５０ＭＰａを超えると成形材の寸法精度が不
良となるという従来の知見に基づき、ＹＳ（降伏強さ）
≦２５０ＭＰａを合格（２００超２５０ＭＰａ以下を
○，２００ＭＰａ以下を◎ ）とした。
伏強度が２５０ＭＰａを超えると成形材の寸法精度が不
良となるという従来の知見に基づき、ＹＳ（降伏強さ）
≦２５０ＭＰａを合格（２００超２５０ＭＰａ以下を
○，２００ＭＰａ以下を◎ ）とした。
【００４７】また疲労強度については、試験鋼板と同一
の引張強度を有する鋼板の試験値との比をとり、特性に
ついて両振り平面曲げを１８００ｃｐｍにて行い１００
万回曲げで破壊しない最大応力を指標とし、特性値の向
上代が１０％以上であることを合格基準（試験鋼板の特
性値／同一強度単層板の特性値≧１．１０を○，≧１．
２０を◎ ）とした。
の引張強度を有する鋼板の試験値との比をとり、特性に
ついて両振り平面曲げを１８００ｃｐｍにて行い１００
万回曲げで破壊しない最大応力を指標とし、特性値の向
上代が１０％以上であることを合格基準（試験鋼板の特
性値／同一強度単層板の特性値≧１．１０を○，≧１．
２０を◎ ）とした。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【表２】
【００５０】
【表３】
【００５１】
【表４】
【００５２】本発明方法による鋼板は、加工性，疲労特
性，形状凍結性のすべてについて優れ、基準を満足して
いる。他方複層鋼板でも本発明の範囲を外れた鋼板は、
上記各特性のいずれかの基準を満足しない。また単層材
では、高加工性鋼板では形状凍結性を満足するものの疲
労特性が良好でなく、高強度鋼板では疲労特性は良好で
あるが、形状凍結性が不良である。
性，形状凍結性のすべてについて優れ、基準を満足して
いる。他方複層鋼板でも本発明の範囲を外れた鋼板は、
上記各特性のいずれかの基準を満足しない。また単層材
では、高加工性鋼板では形状凍結性を満足するものの疲
労特性が良好でなく、高強度鋼板では疲労特性は良好で
あるが、形状凍結性が不良である。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように本発明による鋼板
は、表層にＣを添加し、または熱延巻取り温度は低く抑
え、必要に応じて熱延板の焼鈍を行うことにより、高加
工性と疲労特性及び形状凍結性を両立させた鋼板をさら
に低コストで製造できるものであり、自動車，機械部品
を始めとする構造用加工材料として、製品の強度，品質
の向上と、さらにはコストダウンを図ることができる。
は、表層にＣを添加し、または熱延巻取り温度は低く抑
え、必要に応じて熱延板の焼鈍を行うことにより、高加
工性と疲労特性及び形状凍結性を両立させた鋼板をさら
に低コストで製造できるものであり、自動車，機械部品
を始めとする構造用加工材料として、製品の強度，品質
の向上と、さらにはコストダウンを図ることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−187738（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−147840（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−243245（ＪＰ，Ａ)
特公 昭64−3662（ＪＰ，Ｂ１)
特公 平４−30461（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C21D 9/46 - 9/48
C21D 8/00 - 8/04
C22C 38/00 - 38/60
Claims (7)
- 【請求項１】 内層成分が、Ｃ：０．２００％以下，Ｍ
ｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：０．００１〜０．２０
０％，Ｓ：０．００１〜０．０５０％，Ａｌ：０．００
５〜０．１００％，Ｎ：０．０１００％以下，残部Ｆｅ
及び不可避的不純物であり、表層成分が、Ｃ：内層Ｃよ
り０．０６００％以上高いか又は内層Ｃの２．０倍以上
であり、かつ０．８００％以下，Ｍｎ：０．０１〜３．
００％，Ｐ：０．００１〜０．２００％，Ｓ：０．００
１〜０．０５０％，Ａｌ：０．００５〜０．１００％，
Ｎ：０．０１００％以下，残部Ｆｅ及び不可避的不純物
である鋼片を熱間圧延することを特徴とする疲労特性，
形状凍結性及び加工性に著しく優れた熱延鋼板の製造方
法。 - 【請求項２】 内層成分が、Ｃ：０．２００％以下，Ｍ
ｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：０．００１〜０．２０
０％，Ｓ：０．００１〜０．０５０％，Ａｌ：０．００
５〜０．１００％，Ｎ：０．０１００％以下，残部Ｆｅ
及び不可避的不純物であり、表層成分が、Ｃ：内層Ｃよ
り０．０６００％以上高いか又は内層Ｃの２．０倍以上
であり、かつ０．８００％以下，Ｍｎ：０．０１〜３．
００％，Ｐ：０．００１〜０．２００％，Ｓ：０．００
１〜０．０５０％，Ａｌ：０．００５〜０．１００％，
Ｎ：０．０１００％以下，残部Ｆｅ及び不可避的不純物
である鋼片を熱間圧延し、熱間圧延終了後の巻取温度を
７００℃以下とすることを特徴とする疲労特性，形状凍
結性及び加工性に著しく優れた熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 内層成分が、Ｃ：０．０５０％以下，Ｍ
ｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：０．００１〜０．２０
０％，Ｓ：０．００１〜０．０５０％，Ａｌ：０．００
５〜０．１００％，Ｎ：０．０１００％以下であり、Ｔ
ｉ，Ｎｂのいずれか１種又は２種をＴｉ：０．０２０〜
０．１００％，Ｎｂ：０．０１５〜０．１００％含有
し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、表層成分
が、Ｃ：内層Ｃより０．０６００％以上高いか又は内層
Ｃの２．０倍以上であり、かつ０．８００％以下，Ｍ
ｎ：０．０１〜３．００％，Ｐ：０．００１〜０．２０
０％，Ｓ：０．００１〜０．０５０％，Ａｌ：０．００
５〜０．１００％，Ｎ：０．０１００％以下であり、Ｔ
ｉ，Ｎｂのいずれか１種又は２種をＴｉ：０．０２０〜
０．１００％，Ｎｂ：０．０１５〜０．１００％含有
し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物である鋼片を熱間圧延
し、熱間圧延終了後の巻取温度を７００℃以下とするこ
とを特徴とする疲労特性，形状凍結性及び加工性に著し
く優れた熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 熱間圧延終了後８００℃以下で１０分以
下の熱延板焼鈍を施すことを特徴とする請求項１，２又
は３記載の疲労特性，形状凍結性及び加工性に著しく優
れた熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 熱延仕上げ圧延後７３０℃から５５０℃
までの冷却速度、及び熱延板焼鈍後５５０℃までの冷却
速度を、３０℃／秒以上とすることを特徴とする請求項
１，２，３又は４記載の疲労特性，形状凍結性及び加工
性に著しく優れた熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項６】 表層の全厚みに対する比率を片側２〜２
０％，両側４〜４０％とした鋼片を使用することを特徴
とする請求項１，２，３，４又は５記載の疲労特性，形
状凍結性及び加工性に著しく優れた熱延鋼板の製造方
法。 - 【請求項７】 表層と内層との間に、成分が連続的に変
化する領域を、片側で全厚みの０．１％以上有する鋼片
を使用することを特徴とする請求項１，２，３，４，５
又は６記載の疲労特性，形状凍結性及び加工性に著しく
優れた熱延鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29034894A JP3466300B2 (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | 疲労特性，形状凍結性及び加工性に著しく優れた熱延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29034894A JP3466300B2 (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | 疲労特性，形状凍結性及び加工性に著しく優れた熱延鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08127818A JPH08127818A (ja) | 1996-05-21 |
| JP3466300B2 true JP3466300B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=17754890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29034894A Expired - Fee Related JP3466300B2 (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | 疲労特性，形状凍結性及び加工性に著しく優れた熱延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3466300B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103667882B (zh) * | 2013-12-26 | 2016-06-29 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种高塑性焊接气瓶用钢热轧板卷及其生产工艺 |
-
1994
- 1994-11-01 JP JP29034894A patent/JP3466300B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08127818A (ja) | 1996-05-21 |
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