JP3848444B2

JP3848444B2 - 局部延性および焼入れ性に優れた中・高炭素鋼板

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Publication number: JP3848444B2
Application number: JP25798397A
Authority: JP
Inventors: 雅人鈴木; 恒年洲崎; 浩次面迫; 昭史平松; 利郎山田
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2017-09-08
Also published as: JPH1180884A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭化物の分散形態に特徴を有する、局部延性および焼入れ性に優れた中・高炭素鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼中のＣ含有量が概ね0.1〜0.8質量％の、いわゆる中・高炭素鋼板は、焼入れ強化が可能であるとともに焼鈍状態ではある程度の加工性も有しているため、自動車部品をはじめ各種機械部品や軸受け部品の素材として広く使用されている。部品の製造にあたっては、一般的には打抜加工や曲げ成形が施され、さらに比較的軽度な絞り加工，伸びフランジ成形が施されることもある。また、部品形状が複雑な場合は、二ないし三部品を溶接して製造される場合も多い。そしてこれらの加工部品は熱処理を経て各種用途の部品に仕上げられていく。
【０００３】
ところが近年、部品の製造コストを低減すべく、部品の一体成形や、部品加工の工程簡略化が進められている。このことは素材側から見ればより加工率の高い（＝塑性変形量の大きい）加工に耐えなくてはならないことを意味する。つまり、加工技術の高度化に伴い、素材である中・高炭素鋼板自体にもより高い加工性が要求されるようになってきた。特に昨今では、打抜加工や曲げ加工のみならず、高度な伸びフランジ成形加工（例えば穴拡げ加工）にも耐え得る局部延性に優れた鋼板素材のニーズが高まるつつある。
【０００４】
こうした中、特公昭61-15930号公報，特公平5-70685号公報，および特開平4-333527号公報には、加工方法あるいは熱処理方法を工夫することによって棒鋼中の炭化物を球状化し、棒鋼線材の加工性を改善する技術が紹介されている。しかし、これらはいずれも棒鋼線材を対象とするものであり、素材が板材である場合に問題となる伸びフランジ性の改善手段は明らかにされていない。
【０００５】
また、特開平8-3687号公報には、Ｃを0.3mass％以上含有し、炭化物の占める面積率が20％以下で、粒径1.5μｍ以上の炭化物の割合が30％以上である加工用高炭素鋼板が示されている。これは炭化物の形態を制御して鋼板の加工性を改善したものではあるが、局部延性に関連する伸びフランジ性といった高度な加工性を改善するには至っていない。また、炭化物粒径を1.5μｍ以上と粗大化させることは、高周波焼入れ等で行われる短時間の加熱処理において炭化物の固溶化を不十分にし、焼入れ不良を起こし易くする。
【０００６】
さらに特開平8-120405号公報には、Ｃ：0.20〜0.60％の他、Ｓｉ，Ａｌ，Ｎ，Ｂ，Ｃａ等の黒鉛化を促進する元素を含有し、Ｃ含有量の10〜50％が黒鉛化しており、断面の鋼組織が3μｍ以上の黒鉛粒子を特定量含んだ球状化セメンタイトの分散したフェライト相になっている加工性に優れた薄鋼板が示されている。この薄鋼板は穴拡げ性と二次加工性に優れているという。しかしその薄鋼板は含有炭素の黒鉛化を利用して加工性を改善したものであるから、黒鉛化を促進する元素の添加した鋼を用いる必要があり、一般的な市販の中・高炭素鋼種に広く適用できるものではない。またこの場合も、粗大化した黒鉛粒子を含ませることは、高周波焼入れ等の短時間加熱による焼入れ性を阻害する要因になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、加工性の中でも「伸びフランジ性」といった、特に局部延性を改善した中・高炭素鋼板のニーズが高いにもかかわらず、一般的な中・高炭素の鋼種において、部品加工後の焼入れ性を確保しつつ鋼板の局部延性を改善する手法は確立されていない。その理由として、局部延性と焼入れ性をともに満足させるに足る鋼板の好適な金属組織が未だ明らかにされていないことが挙げられる。
【０００８】
そこで本発明は、「伸びフランジ性」等の局部延性を安定的に改善することができ、かつ、部品加工後に行う焼入れ処理として高周波焼入れ等の短時間加熱による焼入れ処理を採用することができるような鋼板の金属組織を特定し、特殊な元素を添加することなく一般的な中・高炭素鋼の鋼種において局部延性および焼入れ性に優れた鋼板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１の発明、すなわち、質量％において、Ｃ： 0.1 〜 0.8 ％，Ｓｉ： 0.40 ％以下，Ｍｎ： 0.3 〜 1.0 ％，Ｃｒ： 1.2 ％以下，Ｍｏ： 0 〜 0.3 ％（無添加を含む），Ｃｕ： 0 〜 0.3 ％（無添加を含む），Ｎｉ： 0 〜 2.0 ％（無添加を含む）を含有し、Ｐ： 0.03 ％以下，Ｓ： 0.01 ％以下，Ｔ . Ａｌ： 0.1 ％以下で、残部がＦｅおよび不可避的不純物である鋼からなり、下記(a)で定義される炭化物球状化率が90％以上であるように炭化物がフェライト中に分散しており、かつ下記(b)で定義される平均炭化物粒径が0.4〜1.0μｍである局部延性および焼入れ性に優れた中・高炭素鋼板によって達成される。
(a)炭化物球状化率：鋼板断面の金属組織観察において、観察視野内の炭化物総数に占める、炭化物の最大長さｐとその直角方向の最大長さｑの比(ｐ／ｑ)が３未満である炭化物の数の割合(％)をいう。ただし、観察視野は炭化物総数が300個以上となる領域とする。
(b)平均炭化物粒径：鋼板断面の金属組織観察において、観察視野内の個々の炭化物について測定した円相当径を全測定炭化物について平均した値をいう。ただし、観察視野は炭化物総数が300個以上となる領域とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、特にフェライトの結晶粒径が20μｍ以上であることに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明における局部延性および焼入れ性に優れた中・高炭素鋼板において、特に当該鋼板が伸びフランジ加工用の鋼板であることに特徴を有するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、一般的な中・高炭素鋼種における鋼板の加工性を改善する手段について詳細に検討してきた。その結果、▲１▼一般的な打抜加工性や曲げ加工性が向上する場合でも、伸びフランジ性等の局部延性が改善されるとは限らないこと、▲２▼炭化物を単に球状化させるだけでは局部延性の安定した改善を図ることはできないこと、そして、▲３▼伸びフランジ性等の局部延性は、鋼板中における炭化物の分散形態に大きく依存し、具体的には炭化物のより一層の球状化と、平均炭化物粒径を大きくすることによって改善し得ることを知見した。さらにその際、高周波焼入れ性を阻害しない範囲で、局部延性を十分に改善することが可能であることもわかった。
【００１５】
伸びフランジ成形加工によって生じる割れや亀裂は、加工変形中に生じる非常に局所的な欠陥によって敏感に引き起こされるものと考えられる。中・高炭素鋼板においては、そのような欠陥の生成原因として、炭化物（セメンタイト）を起点として生じたミクロボイドの成長（連結）が挙げられる。このため、中・高炭素鋼板の伸びフランジ性を改善するうえで、加工変形時において上記ミクロボイドの生成・成長をできるだけ抑制できるような金属組織に調整することが重要であると考えられる。伸びフランジ性が他の一般的な加工性の改善に伴って必ずしも同様に改善されないのは、他の加工性には影響を及ぼさないようなミクロ的な欠陥が、伸びフランジ性に対しては敏感に影響するためであると推察される。
以下、本発明を特定するための事項について説明する。
【００１６】
本発明では、Ｃ：0.1〜0.8質量％を含有する中・高炭素鋼を対象とする。Ｃは炭素鋼においては最も基本となる合金元素であり、その含有量によって焼入れ硬さおよび炭化物量が大きく変動する。Ｃ含有量が0.1質量％以下の鋼では、各種機械構造用部品に適用するうえで十分な焼入れ硬さが得られない。一方、Ｃ含有量が0.8質量％を超えると、熱間圧延後の靭性が低下して鋼帯の製造性・取扱い性が悪くなるとともに、焼鈍後においても十分な延性が得られないため、加工度の高い部品への適用が困難になる。したがって、本発明では適度な焼入れ硬さと加工性を兼ね備えた素材鋼板を提供する観点から、Ｃ含有量が0.1〜0.8質量％の範囲の鋼を対象とする。なお、Ｃ含有量が低くなるほど局部延性は一層改善される。このため、伸びフランジ性を特に重視する用途ではＣ含有量が0.1〜0.5質量％の鋼を使用することが望ましい。
【００１７】
Ｓは、ＭｎＳ系介在物を形成する元素である。この介在物の量が多くなると局部延性が劣化するので、鋼中のＳ含有量はできるだけ低減することが望ましい。本発明で規定する炭化物分散形態を実現させれば、Ｓ含有量を特別に低減していない一般的な市販鋼に対しても伸びフランジ性の向上効果は得られる。しかし、Ｃ含有量が0.8質量％近くまで高くなった場合でも、後述するＥｌv値およびλ値がそれぞれ例えば35％以上，40％以上というような、高い局部延性を安定して確保するためには、Ｓ含有量を0.01質量％以下に低減した鋼を用いるのが望ましい。本願発明ではそのような観点からＳ含有量を0.01質量％以下に規定した。なお、さらにＥｌv値およびλ値をそれぞれ40％以上，55％以上にまで高めた非常に優れた局部延性を有する鋼板素材を安定して得るためには、前述のようにＣ含有量を0.1〜0.5質量％としたうえで、Ｓ含有量を0.005質量％以下に低減した鋼を用いるのがよい。
【００１８】
Ｐは、延性や靭性を劣化させるので、0.03質量％以下の含有量とすることが望ましい。
Ａｌは溶鋼の脱酸剤として添加されるが、鋼中のＴ.Ａｌ量が0.1質量％を超えると鋼の清浄度が損なわれて鋼板に表面疵が発生しやすくなるので、Ｔ.Ａｌ含有量は0.1質量％以下とすることが望ましい。
【００１９】
Ｓｉは、局部延性に対して影響の大きい元素の１つである。Ｓｉを過剰に添加すると固溶強化作用によりフェライトが硬化し、成形加工時に割れ発生の原因となる。またＳｉ含有量が増加すると製造過程で鋼板表面にスケール疵が発生する傾向を示し、表面品質の低下を招く。そこでＳｉを添加するに際しては0.40質量％以下の含有量となるようにする。加工性を特に重視する用途ではＳｉ含有量は0.1質量％以下とすることが望ましい。
Ｍｎは、鋼板の焼入れ性を高め、強靭化にも有効な添加元素である。十分な焼入れ性を得るためには0.3質量％以上の含有が望ましい。しかし、1.0質量％を超えて多量に含有させるとフェライトが硬化し、加工性の劣化を招く。そこで、Ｍｎは0.3〜1.0質量％の範囲で含有させることが望ましい。
【００２０】
また本発明では必要に応じてＣｒ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ｎｉ等の元素を添加して各特性の改善を図った鋼を使用できる。
Ｃｒは、焼入れ性を改善するとともに焼戻し軟化抵抗を大きくする元素である。しかし、1.2質量％を超える多量のＣｒが含まれると３段階焼鈍を施しても軟質化しにくく焼入れ前のプレス成形性や加工性が劣化するようになる。したがってＣｒを添加する場合は1.2質量％以下の範囲とする。
Ｍｏは、少量の添加でＣｒと同様に焼入れ性・焼戻し軟化抵抗の改善に寄与する。しかし、0.3質量％を超える多量のＭｏが含まれると３段階焼鈍を施しても軟質化しにくく焼入れ前のプレス成形性や加工性が劣化するようになる。したがってＭｏを添加する場合は0.3質量％以下の範囲とする。
Ｃｕは、熱延中に生成する酸化スケールの剥離性を向上させるので、鋼板の表面性状の改善に有効である。しかし、0.3質量％以上含有させると溶融金属脆化により鋼板表面に微細なクラックが生じやすくなるので、Ｃｕは0.3質量％以下の範囲で添加できる。Ｃｕ含有量の好ましい範囲は0.10〜0.15質量％である。
Ｎｉは、焼入れ性を改善するとともに低温脆性を防止する合金成分である。またＮｉは、Ｃｕ添加によって問題となる溶融金属脆化の悪影響を打ち消す作用を示すので、特にＣｕを約0.2％以上添加する場合にはＣｕ添加量と同程度のＮｉを添加することが極めて効果的である。しかし、2.0質量％を超える多量のＮｉが含まれると３段階焼鈍を施しても軟質化しにくく焼入れ前のプレス成形性や加工性が劣化するようになる。したがってＮｉを添加する場合は2.0質量％以下の範囲とする。
【００２１】
次に、本発明鋼板の金属組織を特定するための事項について説明する。
【００２２】
〔炭化物球状化率〕
炭化物球状化率は先に定義したとおりであるが、これは、全炭化物のうち「球状化した炭化物」とみなされるものがどの程度を占めているかを表している。ここで、ある炭化物が「球状化した炭化物」とみなされるための条件として、鋼板断面の金属組織観察平面内において、その炭化物の最大長さｐとそれに直角方向の最大長さｑの比(ｐ／ｑ)が３未満であることを要件とした。例えば、再生パーライトにおける炭化物では、そのほとんどは上記の比(ｐ／ｑ)が３以上である。一方、Ａc₁点以上の加熱で残留した未溶解炭化物を起点として成長した炭化物では、上記の比(ｐ／ｑ)が３未満を満たすようになる。
【００２３】
炭化物の形状を立体的に正確に捉えて規定することは難しく、また製品鋼板の適否を判定するうえでも煩雑である。これに対し、鋼板断面の平面的な金属組織を観察することは容易である。本発明者らは、鋼板断面の金属組織の中で観察される炭化物形状について上記のようなｐとｑの比(ｐ／ｑ)を用いて球状化の程度を捉えたとき、鋼板の局部延性に対する炭化物形状の影響を適切に評価できることを確認した。そして、種々の実験の結果、上記の比(ｐ／ｑ)が３未満であるような「球状化した炭化物」の数が全体の炭化物数の90％以上を占めており、かつ後述の平均炭化物粒径が特定範囲となるときに、その鋼板は高い局部延性を示すことを見出した。
【００２４】
炭化物球状化率を高めると局部延性が向上するのは、球状化率の高い炭化物は加工時におけるミクロボイドの生成起点になりにくいためであると考えられる。炭化物球状化率の低い鋼板では、分散している炭化物のうち、例えば再生パーライトの炭化物のように球状化が不十分な炭化物を起点としてミクロボイドの生成・連結が助長され、これが割れの原因となる。伸びフランジ性等の局部延性を安定して改善するためには、後述の平均炭化物粒径と相まって、鋼板の炭化物球状化率を90％以上とする必要がある。
【００２５】
〔平均炭化物粒径〕
炭化物の平均粒径を大きくすることによっても局部延性は顕著に改善されることが確認された。鋼中の炭素量は一定であるから、平均炭化物粒径の増大は炭化物総数の減少を意味する。炭化物総数が減少すれば、個々の炭化物を起点として生成したミクロボイドの連結が抑制され、これが局部延性の顕著な向上に寄与するものと考えられる。一方、高周波焼入れのような短時間の加熱による焼入れ性を向上させるためには、炭化物の粒径は小さい方が良い。これは、炭化物粒径が大きいと短い加熱時間で炭化物を十分に固溶させることが困難となるからである。このように、局部延性の向上と焼入れ性の向上は、平均炭化物粒径の変化に対して相反する挙動をとる。したがって、これら両特性を満足させるためには、平均炭化物粒径を厳格に規定する必要がある。
【００２６】
平均炭化物粒径は、鋼板断面の金属組織観察において、観察視野内の個々の炭化物について測定した円相当径を全測定炭化物について平均した値をいう。具体的には個々の炭化物について面積を測定し、その面積から円相当径を算出する。面積の測定は画像処理装置を用いて行うことができる。そして測定した全ての炭化物の円相当径の総和を求め、その総和を測定炭化物の総数で除した値を平均炭化物粒径とする。数値の信頼性を高めるために、観察視野は測定炭化物総数が300個以上となる領域とする。
【００２７】
本発明者らの詳細な伸びフランジ成形実験の結果、局部延性の観点からは、先述の炭化物球状化率を90％以上としたうえで、平均炭化物粒径を0.4μｍ以上とする必要があることがわかった。一方、加工後に高周波焼入れを実施する場合の焼入れ性の観点からは、平均炭化物粒径を1.0μｍ以下に抑える必要があることが実験により明らかになった。したがって、本発明では鋼板中の平均炭化物粒径を0.4〜1.0μｍの範囲に規定した。
【００２８】
〔フェライトの結晶粒径〕
焼鈍後のフェライト粒径も、局部延性の改善に影響を与える因子である。フェライト粒径が20μｍ未満になると、材料の局部延性が低下する傾向を示すようになる。したがって、前記の炭化物分散形態適正化の効果を最大限発揮するためには、フェライトの結晶粒径（平均粒径）を20μｍ以上とすることが望ましい。また、フェライト結晶粒径が不揃いの、いわゆる混粒組織を呈すると加工性に悪影響を及ぼすようになるので、できるだけ整粒組織にすることが望ましい。平均粒径が35μｍを超えると混粒組織になりやすいのでフェライト結晶粒径（平均粒径）は20〜35μｍの範囲に調整することが一層望ましい。
【００２９】
以上のような金属組織を有する鋼板は、焼鈍方法を工夫することによって得ることができる。例えば、鋼板のＡ₁変態点直下および直上の特定温度範囲における加熱を適切に組み合わせた焼鈍によって実現できる。具体的には例えば、熱延鋼板または冷延鋼板に対して、Ａc₁−50℃〜Ａc₁未満の温度範囲で0.5時間以上保持する１段目の加熱を行った後、Ａc₁〜Ａc₁＋100℃の温度範囲で0.5〜20時間保持する２段目の加熱およびＡr₁−50℃〜Ａr₁の温度範囲で2〜20時間保持する３段目の加熱を連続して行い、かつ、２段目の保持温度から３段目の保持温度への冷却速度を5〜30℃／ｈとする３段階焼鈍を施すことによって、本発明で規定する適正な金属組織を有する鋼板を好適に製造することができる。
【００３０】
【実施例】
表１に示す化学組成の鋼を溶製し、熱間圧延により板厚2.3ｍｍの熱延板とした。その際、熱延コイル巻取温度を変えて熱延組織を変化させた。得られた熱延板は、酸洗後、種々の条件で焼鈍し、鋼板の炭化物球状化率，平均炭化物粒径，フェライト結晶粒径を変化させた。その後、引張試験，切欠引張試験，穴拡げ試験，および高周波焼入れ試験に供した。
【００３１】
【表１】

【００３２】
炭化物球状化率は、走査電子顕微鏡により鋼板断面の一定領域内を観察し、炭化物の最大長さｐとその直角方向の最大長さｑの比(ｐ／ｑ)が３未満となるものを「球状化した炭化物」としてカウントし、測定炭化物総数に占める当該「球状化した炭化物」の数の割合を算出して求めた。その際、測定炭化物総数は300〜1000個の範囲であった。
平均炭化物粒径は、上記の炭化物球状化率を測定した領域内について画像処理装置（ニレコ社製、ＬＵＺＥＸ III Ｕ）を利用して、個々の炭化物の円相当径を算出し、それを全測定炭化物について平均して求めた。
フェライト結晶粒径は、JIS G 0522に規定される切断法に従って、直行する２つの線分で切断されるフェライト結晶粒の数を測定し、10視野測定の結果を平均して求めた。
【００３３】
引張試験は、JIS 5号引張試験片を用い、平行部の標点間距離を50ｍｍとして行った。
切欠引張試験は、JIS 5号引張試験片の平行部長手方向中央位置における幅方向両サイドに開き角45°，深さ2ｍｍのＶノッチを形成した試験片を用いて引張試験を行う方法で行った。Ｖノッチを含む標点間距離5ｍｍに対する伸び率を破断後に求め、その伸び率を切欠引張伸びＥｌvとした。
穴拡げ試験は、150ｍｍ角の鋼板の中央部にクリアランス20％にて10ｍｍ(ｄ₀)の穴を打抜いた後、その穴部について、50ｍｍφ球頭ポンチにて押し上げる方法で行い、穴周囲に亀裂が発生した時点での穴径ｄを測定して、次式で定義される穴拡げ率λ(％)を求めた。
λ＝(ｄ−ｄ₀)／ｄ₀×100
これらＥｌv値およびλ値は局部延性を表す指標であり、伸びフランジ性を定量的に評価し得るものである。
高周波焼入れ試験は、直径5ｍｍ×長さ10ｍｍの試験片を鋼板から切り出し、これを高周波加熱にて900℃で5秒間保持したのち、水焼入れする方法で行い、焼入れ後のサンプルの硬度を測定して焼入れ性を評価した。
これらの試験結果を金属組織と併せて表２に示す。
【００３４】
【表２】

【００３５】
表２において、No.1のＡ鋼は、Ｅｌv値，λ値とも高い値を示し、加工性に優れているが、これはＣ含有量が0.1質量％未満であるため、加工後の熱処理において焼入れ不良が生じた。No.15のＨ鋼は、逆にＣ含有量が0.8質量％を超えるため加工性が著しく低いとともに、加工後の焼入れ時にいわゆる焼き割れが生じた。また、No.6のＤ鋼は、Ｓ含有量が0.01質量％を超えて高いため、Ｅｌv値，λ値とも他のものより低下した。
【００３６】
これらＡ鋼，Ｈ鋼，Ｄ鋼以外の鋼においては、炭化物球状化率および平均炭化物粒径が本発明で規定する範囲内にある本発明例（No.2,9,10,12,13,16,17）では、Ｃ含有量が同レベルの比較例と比べていずれもＥｌv値およびλ値が顕著に向上しており、また、高周波焼入れ性にも優れていた。その中でも特にフェライト結晶粒径が20μｍ以上のNo.2,10では、Ｅｌv値，λ値とも一層高い値を示した。
【００３７】
これに対し、炭化物球状化率が不足し、平均炭化物粒径も小さいNo.7はＥｌv値，λ値とも低下した。炭化物球状化率は高いが、平均炭化物粒径の小さいNo.11も、Ｅｌv値，λ値が低かった。逆に炭化物球状化率が低く、平均炭化物粒径が大きいNo.8でもＥｌv値，λ値とも低かった。
【００３８】
また、平均炭化物粒径が1.0μｍを超えているNo.14では、高周波焼入れ後の硬度が不足した。
【００３９】
図１は、表２のNo.2〜14について、Ｃ含有量とλ値の関係をプロットしたものである。Ｃ含有量が同じレベルであっても、本発明で規定した範囲に金属組織が厳密にコントロールされたものは、λ値（局部延性）が著しく向上していることがわかる。
【００４０】
次に、表２における本発明例の鋼板の製造条件を示しておく。
No.2,9,10,12,13は、熱延巻取温度600〜650℃で熱延板を得た後、酸洗し、「Ａc₁点より低い690℃で4ｈ保持→Ａc₁点以上の730℃で4ｈ保持→冷却速度10℃／ｈで冷却→Ａr₁点以下の690℃で4ｈ保持→650℃まで冷却速度10℃／ｈで冷却→空冷」の焼鈍を施して製造したものである。
No.16は、熱延巻取温度580〜630℃で熱延板を得た後、酸洗し、「Ａc₁点より低い690℃で4ｈ保持→Ａc₁点以上の770℃で4ｈ保持→冷却速度10℃／ｈで冷却→Ａr₁点以下の710℃で8ｈ保持→650℃まで冷却速度10℃／ｈで冷却→空冷」の焼鈍を施して製造したものである。
No.17は、熱延巻取温度580〜630℃で熱延板を得た後、酸洗し、「Ａc₁点より低い690℃で4ｈ保持→Ａc₁点以上の750℃で4ｈ保持→冷却速度10℃／ｈで冷却→Ａr₁点以下の710℃で8ｈ保持→650℃まで冷却速度10℃／ｈで冷却→空冷」の焼鈍を施して製造したものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、「炭化物球状化率」および「平均炭化物粒径」を適正な範囲に特定し、優れた局部延性および焼入れ性を有する中・高炭素鋼板を実現した。したがって、本発明に係る鋼板は、従来の中・高炭素鋼板より局部変形能が著しく向上したことにより部品形状が複雑な自動車部品等、各種機械部品の素材として好適に用いられ、特に伸びフランジ成形加工用鋼板として非常に適している。また、部品加工後には高周波焼入れを適用することができるので生産性の向上にも寄与できる。さらに、軟質化によりプレス金型寿命の向上にも貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明例と比較例の鋼板におけるＣ含有量とλ値の関係を表すグラフ。

Claims

質量％において、Ｃ： 0.1 〜 0.8 ％，Ｓｉ： 0.40 ％以下，Ｍｎ： 0.3 〜 1.0 ％，Ｃｒ： 1.2 ％以下，Ｍｏ： 0 〜 0.3 ％（無添加を含む），Ｃｕ： 0 〜 0.3 ％（無添加を含む），Ｎｉ： 0 〜 2.0 ％（無添加を含む）を含有し、Ｐ： 0.03 ％以下，Ｓ： 0.01 ％以下，Ｔ . Ａｌ： 0.1 ％以下で、残部がＦｅおよび不可避的不純物である鋼からなり、下記(a)で定義される炭化物球状化率が90％以上であるように炭化物がフェライト中に分散しており、かつ下記(b)で定義される平均炭化物粒径が0.4〜1.0μｍである局部延性および焼入れ性に優れた中・高炭素鋼板。
(a)炭化物球状化率：鋼板断面の金属組織観察において、観察視野内の炭化物総数に占める、炭化物の最大長さｐとその直角方向の最大長さｑの比(ｐ／ｑ)が３未満である炭化物の数の割合(％)をいう。ただし、観察視野は炭化物総数が300個以上となる領域とする。
(b)平均炭化物粒径：鋼板断面の金属組織観察において、観察視野内の個々の炭化物について測定した円相当径を全測定炭化物について平均した値をいう。ただし、観察視野は炭化物総数が300個以上となる領域とする。
フェライトの結晶粒径は20μｍ以上である、請求項１に記載の局部延性および焼入れ性に優れた中・高炭素鋼板。
鋼板は伸びフランジ加工用の鋼板である、請求項１または２に記載の中・高炭素鋼板。