JP3845554B2

JP3845554B2 - Super high strength cold-rolled steel sheet with excellent bending workability

Info

Publication number: JP3845554B2
Application number: JP2001171969A
Authority: JP
Inventors: 一郎塚谷; 広幸前田; 隆行山野
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2001-06-07
Filing date: 2001-06-07
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2021-06-07
Also published as: JP2002363694A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は曲げ加工性に優れた、７８０ＭＰａ級以上の引張強さを有する超高強度冷延鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の安全性の向上と燃費節減のための軽量化に対する要求の高まりを背景として、自動車用鋼板として加工性に優れた高強度冷延鋼板が使用されている。このような冷延鋼坂として、熱間制御圧延技術や連続焼鈍技術の普及に伴って、フェライト相と、マルテンサイトやべイナイトのような硬い低温変態生成相とを共存させた強度・延性バランスに優れる複合組織高強度鋼板が広く使用されるに至っている。
【０００３】
近年では、高強度化への要求がより一層厳しくなってきており、７８０ＭＰａ級以上の引張強さを有する超高強度冷延鋼板も使用されるようになってきた。このような超高強度鋼板では、絞り成形や張り出し成形などの複雑形状を得るためのプレス成形性は要求されないものの、極めて高い曲げ加工性が要求される場合が多い。特に、最近では、シート用スライドレールなどの曲げ半径の小さい曲げ部を備えた部材に対しても超高強度冷延鋼板が適用されつつあり、従来に対してより厳しい曲げ加工性が要求される傾向にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
超高強度鋼板の曲げ加工性の改善については、例えば特開昭６２−１３５３３号公報や平特開昭６３−２９３１２１号公報に記載されているように、低温変態生成相の硬さを低下して、フェライト相との硬度差を小さくし、これによって曲げ加工性を向上させることが行われている。しかしながら、近年要求される厳しい曲げ加工に対しては十分満足する結果が得られていない。
【０００５】
本発明はかかる要求に鑑みなされたものであり、７８０ＭＰａ級以上の高強度を備えながら、優れた曲げ加工性を有する超高強度冷延鋼板を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、超高強度冷延鋼板を用いて曲げ半径の小さい曲げ加工を行い、その曲げ部の割れ発生状況と破面を子細に観察した結果、破面に特定の大きさの介在物、特に酸化物系介在物の存在個数が割れ発生に顕著に影響することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明による超高強度冷延鋼板は、化学成分がmass％で、
Ｃ：０．０８〜０．２０％、Ｓｉ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：１．５〜２．５％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．００２％以下、Ａｌ：０．０２〜０．０６％、Ｎ：０．０００５％以下、Ｃａ：０．０００５％以下、Ｏ：０．０００７％以下、あるいはさらにＴｉ：０．００５〜０．１０％、さらにまたＭｏ：０．０５〜０．３％、Ｃｒ：０．１〜０．５％、Ｎｉ：０．１〜０．５％のうち１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、組織がフェライト相と低温変態生成相とで構成され、組織中の酸化物系介在物の大きさをその面積に相当する円の直径で表したとき、直径５μm 以上の介在物が２５個/mm²以下であり、引張強さが７８０ＭＰａ級以上であることを特徴とする。なお、前記化学成分において、Ｐ、Ｓ、Ｎ、Ｃａ及びＯは不純物である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による超高強度冷延鋼板について詳細に説明する。まず、その化学成分の限定理由について説明する。以下、単位はmass％である。
【０００９】
Ｃ：０．０８〜０．２０％
Ｃは加熱後の急冷によって低温変態生成相を生じさせるために必要であり、７８０ＭＰａ級以上の強度を確保するのに十分な量の低温変態生成相を得るためには、少なくとも０．０８％を添加する必要がある。しかし、添加量が０．２０％を越えると、延性が低下し、またスポット溶接性にも劣るようになるので、添加量の上限を０．２０％とする。
【００１０】
Ｓｉ：０．１〜１．５％
Ｓｉは鋼を強化するとともに延性を改善する作用がある。０．１％未満ではかかる作用が過少であり、一方１．５％を超えると熱間圧延の際にＳｉスケールの発生が著しくなり、鋼板の表面性状を劣化させる。このため、下限を０．１％、上限を１．５％とする。
【００１１】
Ｍｎ：１．５〜２．５％
Ｍｎはオーステナイト相の焼き入れ性を高め、冷却過程において低温変態生成相、特に主としてマルテンサイトからなる低温変態生成相の生成を容易にすると共にフェライトを強化し、延性を高める効果を有する。１．５％未満ではかかる効果が過少であり、一方２．５％を越えて添加しても上記効果が飽和し、また偏析により加工性が劣化するようになるので、上限を２．５％とする。
【００１２】
Ｐ：０．０２％以下
Ｐは鋼を強化する作用を有するが、脆化により延性を低下させるので、その上限を０．０２％とする。
【００１３】
Ｓ：０．００２％以下
Ｓは硫化物系の介在物を生成させ、加工性、溶接性を劣化させるため少ない程よく、０．００２％以下に止める。
【００１４】
Ａｌ：０．０２〜０．０６％
Ａｌは脱酸の目的で添加されるが、０．０２％未満ではその作用が過少であり、鋼中の酸素含有量を低減できない。一方、０．０６％を越えて添加してもその効果が飽和するため、上限を０．０６％とする。
【００１５】
Ｎ：０．０００５％以下
Ｎは一般的に不可避的不純物として鋼に含まれるが、その含有量が多くなると、曲げ加工性を劣化させるため、その上限を０．０００５％とする。
【００１６】
Ｃａ：０．０００５％以下
Ｃａは介在物の形態を球状化する作用があるが、製鋼段階で酸素を巻き込み、ＣａＯなどの酸化物系介在物を生成するため、本発明では不純物元素としてその含有をできるだけ抑制することが好ましく、上限を０．０００５％、好ましくは０．０００３％とする。
【００１７】
Ｏ：０．０００７％以下
Ｏ（酸素）は比較的大きな酸化物系介在物を形成しやすいので、本発明ではＣａの低減と相まってできるだけ含有量を抑制することが望ましく、その上限を０．０００７％、好ましくは０．０００６％とする。
【００１８】
本発明の鋼板は、上記成分を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなるが、必要に応じてさらにＴｉ、あるいはさらにＭｏ，Ｃｒ，Ｎｉの１種以上を含有することができる。
【００１９】
Ｔｉ：０．００５〜０．１０％
Ｔｉは炭化物、窒化物等の析出物を形成し鋼を強化するとともに、結晶粒を微細にして降伏強度を高めるのに有効である。かかる作用を得るためには０．００５％以上は必要であるが、０．１０％を越えるとその効果が飽和するようになるので、これを上限とする。
【００２０】
Ｍｏ：０．０５〜０．３％
Ｍｏは鋼の焼き入れ性を高め、高強度化に有効な低温変態生成物の生成を促進する作用を有する。０．０５％未満ではかかる作用が過少であり、一方０．３％を越えると効果が飽和する上にコスト高となるため、その上限を０．３％とする。
【００２１】
Ｃｒ：０．１〜０．５％
ＣｒはＭｏと同様、鋼の焼き入れ性を高め、高強度化に有効な低温変態生成物の生成を促進する。０．１％未満ではかかる作用が過少であり、一方０．５％を越えると効果が飽和するようになるので、その下限を０．１％、上限を０．５％とする。
【００２２】
Ｎｉ：０．１〜０．５％
ＮｉもＭｏ、Ｃｒと同様、低温変態生成物の生成を促進する。０．１％未満ではかかる作用が過少であり、一方０．５％を越えると効果が飽和するようになり、またコスト高を招来するので、その下限を０．１％、上限を０．５％とする。
【００２３】
本発明の鋼板の組織は、フェライト相と低温変態生成相とで形成される。低温生成相は、べイナイト、マルテンサイトあるいはこれらの混合相によって構成される。これらの組織の割合は、引張強さが７８０ＭＰａ級以上となるように適宜設定される。上記複合組織の下、本発明の鋼板は組織中の所定サイズの介在物が制限された点に特徴がある。
【００２４】
本発明者は、７８０ＭＰａ級以上の超高強度鋼板に強度の曲げ加工を施し、曲げ部に発生した割れの破面を観察したところ、所定サイズの介在物の間をクラックが連結し、このクラックがさらに進展して大きな割れが発生することを見出した。さらに、クラックの連結に関与する介在物のサイズ、介在物の密度を調査したところ、大きさが５μm以上の介在物が２５個/mm²以下、好ましくは２０個/mm²以下であれば介在物間がクラックによって連結されにくく、曲げ加工の際に割れが生じ難いことが知見された。そして、割れの原因になっている介在物は、ほとんど酸化物系の介在物であることもＥＰＭＡによって確かめられた。前記介在物の大きさは、鋼板の断面組織をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察し、介在物の面積と同面積の円（相当円）の直径によって表したものである。
なお、本発明の鋼板は、上記のように７８０ＭＰａ級以上の強度を有するように低温変態生成相の種類、量が適宜設定されるが、介在物サイズ、量を上記のように規定することで、同じ組織であっても曲げ加工性を飛躍的に向上させることができる。
【００２５】
上記のとおり、曲げ加工によって生じる割れの原因は酸化物系介在物であることに鑑み、本発明の超高強度冷延鋼板を製造するに際しては鋼の溶解において、アルミニュームによって脱酸したキルド鋼を転炉より出鋼し、取鍋にてＬＦ法にて脱硫した後、さらに真空脱ガスを行う。真空脱ガスには種々の方法を適用することができるが、ＲＨ法が比較的簡便に実施することができるので好適である。なお、従来、この種の鋼の精錬においては、基本的に真空脱ガス工程を適用しないのが通常である。
【００２６】
溶解後の鋼片は、常法に従って、１１００〜１２５０℃程度に加熱され、仕上温度Ａr₃点以上で熱間圧延を終了し、５００〜７００℃程度で巻き取り後、酸洗し、好ましくは３０〜８０％程度の圧下率にて冷間圧延され、２mm以下の薄板に加工された後、フェライト＋オーステナイト共存温度にて焼鈍処理が施される。焼鈍後、好ましくは１０℃／ｓ以上の冷却速度にて低温変態生成相を生成させる。冷却方法は、水焼き入れ、水冷ロール冷却、気水冷却、ガスジェット冷却等の適宜の方法を採ることができる。水焼き入れした場合、冷却の途中、もしくは一旦室温まで冷却後、２００〜５００℃の温度範囲にて３０秒から５分程度保持する過時効処理を施し、過飽和に固溶したフェライト中の炭素を析出させて、延性を改善することが好ましい。
【００２７】
なお、優れた曲げ加工性を有する超高強度鋼板として、例えば、特開平５−１０５９５９号公報、特開平１０−２８００９０号公報、特開平９−３０２４４０号公報に開示されているように、低温変態生成相をベイナイト主体で構成したり、表面ミクロクラックの抑制のためにＮ量を抑制し、Ｔｉを必須添加するなどの方策が採られるが、本発明は複合組織中に存在する介在物、特に酸化物系介在物の大きさと個数を制御することによって優れた曲げ加工性を達成したものであり、既存の技術とはその本質を異にするものである。
以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はかかる実施例によって限定的に解釈されるものではない。
【００２８】
【実施例】
アルミニューム（１kg/ton）によって脱酸したキルド鋼を溶解炉から取鍋に出鋼し、表１の試料No. １，２，５，６，９〜１４についてはホタル石を主材とし、Ｃａを含まない還元性フラックスを用いてＬＦ法によって脱硫し、さらにＲＨ法による真空脱ガスを施して脱酸を促進して低Ｃａ、低Ｏの鋼を溶製した。ＲＨ法の実施に際して、溶鋼の還流時間は１チャージ（２４０ton ）当たり約９分とした。他の試料については前記Ｃａを含まない還元性フラックスあるいはＣａを含む還元性フラックスにより脱硫したが、いずれも真空脱ガスは行わなかった。
【００２９】
【表１】

【００３０】
溶製された鋼の鋼片を加熱温度１２００℃程度に加熱し、仕上温度を９００℃程度として熱間圧延を終了し、巻取温度５５０〜６００℃にて巻き取り、板厚３．２mmの熱延鋼板を得た。さらに、この熱延鋼板を酸洗し、板厚１．４mmとなるように冷間圧延を施し、その後連続焼鈍により８５０℃にて再結晶焼鈍した後、室温まで急冷し、さらに３５０℃まで再加熱し、同温度にて５０〜１２０秒保持して過時効処理を行い、フェライトおよびマルテンサイトからなる複合組織の薄鋼板を得た。
【００３１】
得られた各試料鋼板より組織観察片を採取し、その板厚断面中央部をＳＥＭにて観察（倍率１０００）し、面積２０mm²当たりに存在する介在物のサイズと個数との関係を調べ、５μm 以上の介在物の個数を求めた。介在物のサイズは介在物の面積と同面積を有する円の直径で表した。介在物の面積は画像解析ソフトによって求められた。前記調査によって得られたサイズと個数との関係の一部（試料No. １〜４）を表２および図１に示す。なお、ＥＰＭＡにより介在物はほとんど酸化物系介在物であることが確認された。
【００３２】
【表２】

【００３３】
また、試料鋼板より引張試験片を採取し、機械的性質を調べた。また、穴拡げ試験片を採取し、伸びフランジ性を調べた。伸びフランジ性は、穴拡げ試験を行い、得られた限界穴拡げ率λ（％）によって評価された。穴拡げ試験は、鋼板に打抜き加工を施し、得られた打抜き穴（直径Ｄｏ＝１０ｍｍφ）に頂角６０°の円錐ポンチを差し込んで、穴を押し拡げ、穴の周りに生じた割れが板厚を貫通したときの穴の直径Ｄｆを測定するものであり、下記式により限界穴拡げ率λ（％）が求められる。
λ（％）＝｛（Ｄｆ−Ｄｏ）／Ｄｏ｝×１００
【００３４】
また、試料鋼板より曲げ試験片を採取し、開き角度が６０°の断面Ｖ字形の凹部を有するダイと、その凹部に係合するＶ形凸部を有するパンチを備えた成形型を用いてＶ曲げ試験を行った。この際、曲げ部に割れが発生する限界のパンチ先端部の曲げ半径（限界曲げ半径という。）を０．５mm単位で求めた。これらの結果を表３に併せて示す。
【００３５】
【表３】

【００３６】
表３より、発明例（No. １，２，５，６，９〜１４）は、７８０ＭＰａ級以上の高強度を有し、しかもＶ曲げ試験における曲げ限界半径が０．５mm以下であり、優れた曲げ成形性を具備していることが分かる。
これに対して、ＲＨ法による真空脱ガスを行わなかった比較例（No. ３，４，７，８）は、７８０ＭＰａ級以上の高強度を有しているものの、含有酸素量が多くなり、これに伴って５μm 以上の大きな介在物量が増大して曲げ成形性が劣化し、伸びフランジ性も低下した。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の超高強度冷延鋼板によれば、フェライトおよび低温変態生成相からなる複合組織において、曲げ加工の際に曲げ部の割れ発生の要因となる５μm 以上の酸化物系介在物の個数を２５個/mm²以下に制限したので、７８０ＭＰａ級以上の高強度ながら、優れた曲げ加工性を備え、従来に比して厳しい曲げ成形に適用することができ、自動車用はもとより、家電および建築など厳しい曲げ加工が必要とされる分野に好適に使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例にかかる試料鋼板の一部における介在物のサイズと個数との関係を示す分布図である。[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to an ultra-high-strength cold-rolled steel sheet having excellent bending workability and having a tensile strength of 780 MPa class or higher.
[0002]
[Prior art]
High strength cold-rolled steel sheets with excellent workability are used as steel sheets for automobiles against the background of increasing demands for weight reduction for improving safety and fuel efficiency of automobiles. As such a cold-rolled steel slope, with the spread of hot-controlled rolling technology and continuous annealing technology, the strength and ductility balance that coexists the ferrite phase and the hard low-temperature transformation generation phase such as martensite and bainite. Have been widely used.
[0003]
In recent years, the demand for higher strength has become more severe, and ultra-high-strength cold-rolled steel sheets having a tensile strength of 780 MPa or higher have come to be used. Such ultra-high-strength steel sheets are often required to have extremely high bending workability, although press formability for obtaining complicated shapes such as drawing and stretch forming is not required. In particular, ultra-high-strength cold-rolled steel sheets have recently been applied to members having a bending portion with a small bending radius, such as a slide rail for seats, and more severe bending workability is required than before. There is a tendency.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Regarding the improvement of the bending workability of the ultra-high strength steel sheet, for example, as described in JP-A-62-153333 and JP-A-63-293121, the hardness of the low temperature transformation generation phase is reduced. Thus, the hardness difference from the ferrite phase is reduced, thereby improving the bending workability. However, satisfactory results have not been obtained for the severe bending work required in recent years.
[0005]
This invention is made | formed in view of this request | requirement, and it aims at providing the ultra-high-strength cold-rolled steel plate which has the outstanding bending workability, being provided with the high intensity | strength more than 780 MPa class.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor performed bending processing with a small bending radius using an ultra-high strength cold-rolled steel sheet, and as a result of closely observing the crack occurrence state and the fracture surface of the bent portion, inclusions of a specific size on the fracture surface In particular, the present inventors have found that the number of oxide inclusions significantly affects the occurrence of cracks, thereby completing the present invention.
[0007]
That is, the ultra-high strength cold-rolled steel sheet according to the present invention has a chemical composition of mass%,
C: 0.08 to 0.20%, Si: 0.1 to 1.5%, Mn: 1.5 to 2.5%, P: 0.02% or less, S: 0.002% or less, Al : 0.02-0.06%, N: 0.0005% or less, Ca: 0.0005% or less, O: 0.0007% or less, or Ti: 0.005-0.10%, Mo : 0.05 to 0.3%, Cr: 0.1 to 0.5%, Ni: 0.1 to 0.5%, or one or more of them, and the remainder from Fe and inevitable impurities Thus, when the structure is composed of a ferrite phase and a low-temperature transformation generation phase, and the size of oxide inclusions in the structure is expressed by the diameter of a circle corresponding to the area, there are 25 inclusions having a diameter of 5 μm or more. / mm ² or less, and the tensile strength is 780 MPa or more. In the chemical component, P, S, N, Ca and O are impurities.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the ultra-high strength cold-rolled steel sheet according to the present invention will be described in detail. First, the reasons for limiting the chemical components will be described. Hereinafter, the unit is mass%.
[0009]
C: 0.08 to 0.20%
C is necessary for producing a low temperature transformation product phase by rapid cooling after heating, and in order to obtain a sufficient amount of the low temperature transformation product phase to ensure a strength of 780 MPa or more, at least 0.08% is required. It is necessary to add. However, if the addition amount exceeds 0.20%, the ductility is lowered and the spot weldability is deteriorated, so the upper limit of the addition amount is set to 0.20%.
[0010]
Si: 0.1 to 1.5%
Si has an effect of strengthening steel and improving ductility. If it is less than 0.1%, such an action is too small. On the other hand, if it exceeds 1.5%, the generation of Si scale becomes remarkable during hot rolling, and the surface properties of the steel sheet are deteriorated. Therefore, the lower limit is 0.1% and the upper limit is 1.5%.
[0011]
Mn: 1.5 to 2.5%
Mn enhances the hardenability of the austenite phase, has an effect of facilitating the formation of a low-temperature transformation formation phase, particularly a low-temperature transformation formation phase mainly composed of martensite, and strengthening ferrite and increasing ductility in the cooling process. If the amount is less than 1.5%, the effect is too small. On the other hand, even if added over 2.5%, the above effect is saturated, and the workability deteriorates due to segregation. And
[0012]
P: 0.02% or less P has an effect of strengthening steel, but ductility is reduced by embrittlement, so the upper limit is made 0.02%.
[0013]
S: 0.002% or less Since S generates sulfide-based inclusions and deteriorates workability and weldability, it is preferably as low as possible and is limited to 0.002% or less.
[0014]
Al: 0.02 to 0.06%
Al is added for the purpose of deoxidation, but if it is less than 0.02%, its action is too small to reduce the oxygen content in the steel. On the other hand, even if added over 0.06%, the effect is saturated, so the upper limit is made 0.06%.
[0015]
N: 0.0005% or less N is generally contained in steel as an inevitable impurity, but if its content increases, bending workability deteriorates, so the upper limit is made 0.0005%.
[0016]
Ca: Although 0.0005% or less Ca has the effect of spheroidizing the shape of inclusions, inclusion of oxygen in the steelmaking stage, to produce an oxide inclusions such as CaO, the content as an impurity element in the present invention Is preferably suppressed as much as possible, and the upper limit is made 0.0005%, preferably 0.0003%.
[0017]
O: 0.0007% or less O (oxygen) tends to form relatively large oxide inclusions, and therefore, in the present invention, it is desirable to suppress the content as much as possible in combination with the reduction of Ca. %, Preferably 0.0006%.
[0018]
The steel sheet of the present invention contains the above components and consists of the remainder Fe and unavoidable impurities, but may further contain one or more of Ti, or Mo, Cr, and Ni as necessary.
[0019]
Ti: 0.005-0.10%
Ti is effective for strengthening steel by forming precipitates such as carbides and nitrides, and for making the crystal grains fine and increasing the yield strength. In order to obtain such an action, 0.005% or more is necessary, but if it exceeds 0.10%, the effect becomes saturated, so this is the upper limit.
[0020]
Mo: 0.05-0.3%
Mo enhances the hardenability of the steel and has an effect of promoting the production of a low-temperature transformation product effective for increasing the strength. If it is less than 0.05%, such an action is too small. On the other hand, if it exceeds 0.3%, the effect is saturated and the cost is high, so the upper limit is made 0.3%.
[0021]
Cr: 0.1 to 0.5%
Cr, like Mo, enhances the hardenability of steel and promotes the production of low-temperature transformation products effective for increasing the strength. If it is less than 0.1%, such an action is insufficient, while if it exceeds 0.5%, the effect becomes saturated. Therefore, the lower limit is set to 0.1% and the upper limit is set to 0.5%.
[0022]
Ni: 0.1 to 0.5%
Ni, like Mo and Cr, promotes the formation of low-temperature transformation products. If it is less than 0.1%, such an action is insufficient. On the other hand, if it exceeds 0.5%, the effect becomes saturated and the cost is increased, so the lower limit is 0.1% and the upper limit is 0.5. %.
[0023]
The structure of the steel sheet of the present invention is formed of a ferrite phase and a low temperature transformation generation phase. The low temperature generation phase is composed of bainite, martensite, or a mixed phase thereof. The ratio of these structures is appropriately set so that the tensile strength is 780 MPa or higher. Under the above composite structure, the steel sheet of the present invention is characterized in that inclusions of a predetermined size in the structure are limited.
[0024]
The present inventor performed a strong bending process on a super-high strength steel plate of 780 MPa class or higher and observed the fracture surface of the crack generated in the bent portion. It has been found that further progress and large cracks occur. Further, when the size of inclusions involved in the crack connection and the density of inclusions were investigated, the number of inclusions with a size of 5 μm or more was 25 / mm ² or less, preferably 20 / mm ² or less. It was found that the objects are not easily connected by cracks, and that cracks do not easily occur during bending. It was also confirmed by EPMA that the inclusions causing the cracks were mostly oxide inclusions. The size of the inclusions is represented by the diameter of a circle (equivalent circle) having the same area as the inclusions by observing the cross-sectional structure of the steel sheet with a scanning electron microscope (SEM).
In the steel sheet of the present invention, the kind and amount of the low-temperature transformation generation phase are appropriately set so as to have a strength of 780 MPa class or more as described above, but by defining the inclusion size and amount as described above. Even in the same structure, the bending workability can be dramatically improved.
[0025]
As described above, in view of the cause of cracks caused by bending work due to oxide inclusions, killed steel that has been deoxidized by aluminum in the melting of the steel when producing the ultra-high strength cold-rolled steel sheet of the present invention Is removed from the converter, desulfurized by the LF method in a ladle, and further vacuum degassed. Various methods can be applied to the vacuum degassing, but the RH method is preferable because it can be carried out relatively easily. Conventionally, in the refining of this type of steel, it is usual not to apply the vacuum degassing process basically.
[0026]
The steel slab after melting is heated to about 1100 to 1250 ° C. according to a conventional method, finishes hot rolling at a finishing temperature Ar of ₃ points or higher, wound up at about 500 to 700 ° C., pickled, preferably After cold rolling at a rolling reduction of about 30 to 80% and processing into a thin plate of 2 mm or less, an annealing treatment is performed at a ferrite + austenite coexisting temperature. After annealing, a low-temperature transformation generation phase is preferably generated at a cooling rate of 10 ° C./s or more. As a cooling method, an appropriate method such as water quenching, water cooling roll cooling, air-water cooling, gas jet cooling, or the like can be adopted. In the case of water quenching, during cooling or once cooled to room temperature, it is subjected to an overaging treatment that is maintained for about 30 seconds to 5 minutes in a temperature range of 200 to 500 ° C. It is preferable to improve the ductility by precipitation.
[0027]
As ultra-high-strength steel sheets having excellent bending workability, for example, as disclosed in JP-A-5-105959, JP-A-10-280090, JP-A-9-302440, low temperature transformation Although the formation phase is mainly composed of bainite, and measures such as suppressing the amount of N to suppress surface microcracks and adding Ti as essential, the present invention is an inclusion present in the composite structure, particularly By controlling the size and number of oxide inclusions, excellent bending workability is achieved, which is different from the existing technology.
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limitedly interpreted by this Example.
[0028]
【Example】
The killed steel deoxidized with aluminum (1 kg / ton) is discharged from the melting furnace to the ladle. Samples Nos. 1, 2, 5, 6, 9 to 14 in Table 1 are mainly made of fluorite. Desulfurization was performed by the LF method using a reducing flux containing no Ca, and vacuum degassing was further performed by the RH method to promote deoxidation, thereby melting low Ca and low O steel. In carrying out the RH method, the reflux time of the molten steel was about 9 minutes per charge (240 tons). Other samples were desulfurized with the reducing flux not containing Ca or the reducing flux containing Ca, but none was vacuum degassed.
[0029]
[Table 1]

[0030]
The molten steel slab is heated to a heating temperature of about 1200 ° C., the finishing temperature is set to about 900 ° C., the hot rolling is finished, the coil is wound at a winding temperature of 550 to 600 ° C., and the plate thickness is 3.2 mm. A hot rolled steel sheet was obtained. Further, the hot-rolled steel sheet is pickled, cold-rolled to a thickness of 1.4 mm, then recrystallized and annealed at 850 ° C. by continuous annealing, rapidly cooled to room temperature, and then re-heated to 350 ° C. The mixture was heated and held at the same temperature for 50 to 120 seconds to perform an overaging treatment to obtain a thin steel plate having a composite structure composed of ferrite and martensite.
[0031]
A structure observation piece was collected from each sample steel plate obtained, and the central portion of the plate thickness section was observed with an SEM (magnification 1000), and the relationship between the size and number of inclusions existing per 20 mm ² area was examined. The number of inclusions of 5 μm or more was determined. The size of the inclusion was represented by the diameter of a circle having the same area as the inclusion. The area of inclusions was determined by image analysis software. Table 2 and FIG. 1 show a part of the relationship between the size and the number obtained by the investigation (sample Nos. 1 to 4). It was confirmed by EPMA that the inclusions were mostly oxide inclusions.
[0032]
[Table 2]

[0033]
In addition, tensile test specimens were collected from the sample steel plates and examined for mechanical properties. Moreover, the hole expansion test piece was extract | collected and the stretch flangeability was investigated. Stretch flangeability was evaluated by a hole expansion test, and the critical hole expansion ratio λ (%) obtained. In the hole expansion test, a steel sheet is punched, and a conical punch with an apex angle of 60 ° is inserted into the obtained punched hole (diameter Do = 10 mmφ), the hole is expanded, and cracks generated around the hole are thickened. The diameter Df of the hole when penetrating through is measured, and the critical hole expansion ratio λ (%) is obtained by the following formula.
λ (%) = {(Df−Do) / Do} × 100
[0034]
Further, a bending test piece is taken from the sample steel plate, and a die having a die having a V-shaped concave portion with an opening angle of 60 ° and a punch having a V-shaped convex portion engaged with the concave portion is used. A bending test was performed. At this time, the bending radius (referred to as the limiting bending radius) at the tip end of the punch where cracking occurs in the bending portion was determined in units of 0.5 mm. These results are also shown in Table 3.
[0035]
[Table 3]

[0036]
From Table 3, the invention examples (No. 1, 2, 5, 6, 9 to 14) have high strength of 780 MPa class or more, and the bending limit radius in the V bending test is 0.5 mm or less, which is excellent. It can be seen that the film has bend formability.
On the other hand, although the comparative example (No. 3, 4, 7, 8) which did not perform vacuum degassing by the RH method has a high strength of 780 MPa class or higher, the oxygen content increases. Along with this, a large amount of inclusions of 5 μm or more increased, the bend formability deteriorated, and the stretch flangeability also deteriorated.
[0037]
【The invention's effect】
According to the ultra-high-strength cold-rolled steel sheet of the present invention, the number of oxide inclusions of 5 μm or more that cause cracks in the bending portion during bending in a composite structure composed of ferrite and a low-temperature transformation generation phase. Since it is limited to 25 pieces / mm ² or less, it has high bending strength of 780 MPa or more and has excellent bending workability, and can be applied to bending forming that is stricter than conventional products. It is suitably used in fields where severe bending is required.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a distribution diagram showing the relationship between the size and number of inclusions in a part of a sample steel plate according to an example.

Claims

Chemical composition is mass%,
C: 0.08 to 0.20%
Si: 0.1 to 1.5%,
Mn: 1.5 to 2.5%
Al: 0.02 to 0.06%,
And as impurities
P: 0.02% or less,
S: 0.002% or less,
N: 0.0005% or less,
Ca: 0.0005% or less,
O 2: Containing 0.0007% or less, the balance being Fe and inevitable impurities, the structure is composed of a ferrite phase and a low-temperature transformation generation phase, and the size of oxide inclusions in the structure corresponds to the area When expressed in terms of the diameter of a circle, the number of inclusions with a diameter of 5 μm or more is 25 / mm ² or less, and the tensile strength is 780 MPa class or more. steel sheet.

The ultra-high strength cold-rolled steel sheet according to claim 1, further comprising Ti: 0.005 to 0.10% as a chemical composition.

As a chemical composition,
Mo: 0.05-0.3%
Cr: 0.1 to 0.5%,
Ni: 0.1 to 0.5%
The ultra-high-strength cold-rolled steel sheet according to claim 1 or 2, containing one or more of the following.