JP4412727B2 - Super high strength steel sheet with excellent hydrogen embrittlement resistance and method for producing the same - Google Patents

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  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

本発明は、1180MPa級以上の超高強度鋼板であって、耐水素脆化特性に優れた超高強度鋼板、及び当該超高強度鋼板を効率よく製造することのできる方法に関するものである。   The present invention relates to an ultra-high strength steel plate of 1180 MPa class or higher, which is excellent in hydrogen embrittlement resistance, and a method for efficiently producing the ultra-high strength steel plate.

自動車や産業用機械等にプレス成形して使用される鋼板は、優れた強度と延性を兼ね備えていることが要求されており、近年では、1180MPa級以上の超高強度鋼板に対するニーズが高まっている。この様なニーズに応える鋼板として、特にTRIP(TRansformation Induced Plasticity;変態誘起塑性)鋼板が注目されている。   Steel plates used for press forming in automobiles, industrial machines, etc. are required to have excellent strength and ductility. In recent years, the need for ultra-high strength steel plates of 1180 MPa class or higher is increasing. . As a steel sheet that meets such needs, a TRIP (Transformation Induced Plasticity) steel sheet has attracted attention.

TRIP鋼板は、オーステナイト組織が残留しており、マルテンサイト変態開始温度(Ms点)以上の温度で加工変形させると、応力によって残留オーステナイト(γR,残留γ)がマルテンサイトに誘起変態して大きな伸びが得られる鋼板であり、例えば、ポリゴナルフェライトを母相とし、残留オーステナイトを含むTRIP型複合組織鋼(TPF鋼);焼戻マルテンサイトを母相とし、残留オーステナイトを含むTRIP型焼戻マルテンサイト鋼(TAM鋼);ベイニティックフェライトを母相とし、残留オーステナイトを含むTRIP型ベイナイト鋼(TBF鋼)等が知られている。このうちTBF鋼は古くから知られており(例えば1980年発行の日新製鋼技報第43号等)、硬質のベイナイト組織によって高強度が得られ易い;当該ベイナイト組織中には、ラス状のベイニティックフェライトの境界に微細な残留オーステナイトが生成し易いことから、非常に優れた伸びが得られるといった特徴がある。また、TBF鋼は、1回の熱処理(連続焼鈍工程またはめっき工程)によって容易に製造できるという製造上のメリットもある。 The TRIP steel sheet has an austenite structure remaining, and when deformed at a temperature equal to or higher than the martensite transformation start temperature (Ms point), the retained austenite (γ R , residual γ) is transformed into martensite by stress and becomes large. Elongated steel sheet, for example, TRIP type composite structure steel (TPF steel) containing polygonal ferrite as a parent phase and containing retained austenite; TRIP type tempered martens containing tempered martensite as a parent phase and containing retained austenite Sight steel (TAM steel); TRIP type bainite steel (TBF steel) containing bainitic ferrite as a parent phase and containing retained austenite is known. Among these, TBF steel has been known for a long time (for example, Nisshin Steel Technical Report No. 43 issued in 1980), and high strength is easily obtained by a hard bainite structure; Since fine retained austenite is easily generated at the boundary of bainitic ferrite, there is a feature that very excellent elongation can be obtained. TBF steel also has a manufacturing advantage that it can be easily manufactured by a single heat treatment (continuous annealing process or plating process).

ところが1180MPa級以上の超高強度域になると、TRIP鋼板は通常の高強度鋼板と同様、水素脆化による遅れ破壊(割れ等)という新たな弊害が生じることが知られている。遅れ破壊は、高強度鋼において、腐食環境または雰囲気から発生した水素が、転位、空孔、粒界などの欠陥部へ拡散して材料を脆化させ、応力が付与された状態で破壊を生じる現象のことであり、その結果、金属材料の延性や靭性が低下する等の弊害をもたらしている。   However, it is known that when an ultra-high strength region of 1180 MPa class or higher is reached, the TRIP steel sheet has a new problem of delayed fracture (cracking, etc.) due to hydrogen embrittlement, as in the case of a normal high-strength steel sheet. Delayed fracture is a high-strength steel in which hydrogen generated from a corrosive environment or atmosphere diffuses into defects such as dislocations, vacancies, and grain boundaries, embrittles the material, and breaks when stress is applied. This is a phenomenon, and as a result, it has adverse effects such as a decrease in the ductility and toughness of the metal material.

そこで、最近になって、TRIP鋼の水素脆化特性に関する研究が進められている(非特許文献1及び2)。これらの報告によれば、前述したいずれのTRIP鋼においても優れた耐水素脆化特性が認められるが、とりわけTBF鋼の水素吸蔵量が多く、TBF鋼の破面を観察すると、水素吸蔵による擬へき開破壊が抑えられていることが示されている。このことは、TBF鋼による優れた耐遅れ破壊特性を顕著に示唆するものである。その理由としては、TBF鋼はベイナイト組織で構成されているため、母相の転位密度が高く、この転位上に水素が多数トラップされる結果、他のTRIP鋼に比べて多量の水素が吸蔵されるものと推定されている。   Therefore, recently, research on hydrogen embrittlement characteristics of TRIP steel has been advanced (Non-patent Documents 1 and 2). According to these reports, excellent anti-hydrogen embrittlement characteristics are observed in any of the above-mentioned TRIP steels. However, when the amount of hydrogen storage in TBF steel is particularly large and the fracture surface of TBF steel is observed, It is shown that cleavage cleavage is suppressed. This significantly suggests the excellent delayed fracture resistance of TBF steel. The reason is that TBF steel is composed of a bainite structure, so the dislocation density of the parent phase is high, and a large amount of hydrogen is trapped on this dislocation, resulting in a large amount of hydrogen being occluded compared to other TRIP steels. It is estimated that.

しかしながら、上記文献に報告されたTBF鋼の遅れ破壊特性は、陰極チャージ試験による割れ発生時間でせいぜい、1000秒程度に止まっており、更なる特性の改善が要請されている。また、上記文献の熱処理条件は、加熱温度を高く設定している為に実機の生産効率等が悪い等の不具合も有しており、生産効率にも優れた新規なTBF鋼の開発が切望されている。
北條智彦、外5名,「超高強度低合金TRIP鋼の水素脆性(第1報 水素吸蔵特性と延性)」,日本材料学会第51期 学術講演会講演論文集,2002年,第8巻,p.17-18 北條智彦、外5名,「超高強度低合金TRIP鋼の水素脆性に及ぼすオーステンパ処理温度の影響」,CAMP−ISIJ,2003年,第16巻,p.568
However, the delayed fracture characteristics of the TBF steel reported in the above-mentioned document are limited to about 1000 seconds at the time of occurrence of cracking by the cathode charge test, and further improvement of the characteristics is demanded. In addition, the heat treatment conditions in the above document have problems such as poor production efficiency of the actual machine because the heating temperature is set high, and the development of new TBF steel with excellent production efficiency is eagerly desired. ing.
Tomohiko Kitajo, 5 others, "Hydrogen embrittlement of ultra-high strength low alloy TRIP steel (1st report: Hydrogen storage properties and ductility)", Proceedings of the 51st Annual Conference of the Society of Materials Science, 2002, Vol. 8, p.17-18 Tomohiko Kitajima, 5 others, “Effect of austempering temperature on hydrogen embrittlement of ultra-high strength low alloy TRIP steel”, CAMP-ISIJ, 2003, Vol. 16, p.568

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ベイナイト組織を母相とするTRIP鋼板であって、引張強度が1180MPa以上の超高強度を示すと共に、TRIP鋼の特徴である延性を損なうことなく、耐水素脆化特性の改善された新規な鋼板;及び当該鋼板を効率よく製造することのできる方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is a TRIP steel sheet having a bainite structure as a parent phase, which has a super high strength with a tensile strength of 1180 MPa or more and is a characteristic of TRIP steel. It is an object of the present invention to provide a novel steel plate having improved hydrogen embrittlement resistance without impairing ductility; and a method capable of efficiently producing the steel plate.

上記課題を解決し得た本発明の超高強度鋼板(引張強度が1180MPa以上の超高強度鋼板であって、伸び、及び耐水素脆化特性に優れた超高強度鋼板)とは、質量%で、
C :0.06〜0.6%、
Si+Al:0.5〜3%、
Mn:0.5〜3%、
P :0.15%以下、
S :0.02%以下
を含有し、且つ、
全組織に対する面積率で、
残留オーステナイト組織を3%以上、
ベイナイト組織を30%以上含有しており、
更にフェライト組織を50%以下含有していてもよく、
該ベイナイト組織のうち、同一視野をEBSP(Electron Back Scatter Diffraction Pattern)とSEMで対比観察して判定されるベイニティックフェライト中、ベイナイトブロックの平均粒径が20μm未満であるところに要旨を有するものである。
The ultra-high-strength steel sheet of the present invention that can solve the above problems (ultra-high-strength steel sheet having a tensile strength of 1180 MPa or more and excellent in elongation and hydrogen embrittlement resistance) is mass%. so,
C: 0.06 to 0.6%,
Si + Al: 0.5 to 3%
Mn: 0.5-3%,
P: 0.15% or less,
S: 0.02% or less, and
The area ratio for all tissues
3% or more of retained austenite structure,
Containing 30% or more of bainite structure,
Furthermore, the ferrite structure may contain 50% or less,
Among the bainite structures, the bainite ferrite is judged by comparing the same visual field with EBSP (Electron Back Scatter Diffraction Pattern) and SEM. It is.

上記鋼板において、鋼中の化学成分として更に、質量%で、Mo:1%以下(0%を含まない),Ni:0.5%以下(0%を含まない),Cu:0.5%以下(0%を含まない),Cr:1%以下(0%を含まない)の少なくとも一種を含有するもの;Ti:0.1%以下(0%を含まない),Nb:0.1%以下(0%を含まない),V:0.1%以下(0%を含まない)の少なくとも一種を含有するもの;Ca:0.003%以下(0%を含まない)、及び/又はREM:0.003%以下(0%を含まない)を含有するものはいずれも本発明の好ましい態様である。   In the steel sheet, as a chemical component in the steel, further, by mass, Mo: 1% or less (not including 0%), Ni: 0.5% or less (not including 0%), Cu: 0.5% Or less (not including 0%), Cr: not more than 1% (not including 0%); Ti: not more than 0.1% (not including 0%), Nb: 0.1% Or less (not including 0%), V: containing at least one of 0.1% or less (not including 0%); Ca: 0.003% or less (not including 0%), and / or REM : Anything containing 0.003% or less (excluding 0%) is a preferred embodiment of the present invention.

また、上記課題を解決し得た本発明の製造方法とは、連続焼鈍工程またはめっき工程を施すことによって前述した超高強度鋼板を製造する方法であって、上記鋼中成分を満足する鋼をA3点〜(A3点+20℃)の温度で10〜600秒間加熱保持した後、3℃/s以上の平均冷却速度でMs点以上Bs点以下の温度まで冷却し、該温度域で1〜1800秒間加熱保持するところに要旨を有するものである。 Further, the production method of the present invention that can solve the above-mentioned problems is a method for producing the above-described ultra-high-strength steel sheet by performing a continuous annealing process or a plating process, and a steel that satisfies the above-mentioned components in the steel. After heating and holding at a temperature of A 3 point to (A 3 point + 20 ° C.) for 10 to 600 seconds, it is cooled to a temperature of Ms point or more and Bs point or less at an average cooling rate of 3 ° C./s or more. It has a gist where it is heated and held for ˜1800 seconds.

本発明によれば、引張強度が1180MPa以上の超高強度鋼板であって、耐水素脆化特性の改善された超高強度鋼板を、生産性よく製造することができる。   According to the present invention, an ultra-high strength steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more and having improved hydrogen embrittlement resistance can be manufactured with high productivity.

本発明者らは、引張強度が1180MPa以上の超高強度域における耐水素脆化特性を一層向上させるべく、TRIP鋼板のなかでもベイナイト組織を母相とするTBF鋼に着目して鋭意検討した。特に、前述した非特許文献2の方法では、加熱温度が高い為に実機の生産効率に劣る他、炉を傷め易い、脱炭が生じ易い等といった不具合も抱えていることに鑑み、加熱温度を中心に研究を重ねたところ、従来のTBF鋼に比べて加熱温度を低く制御すれば、オーステナイトの粒成長を防止できること;その結果、これまでのTBF鋼では得られなかった微細なベイナイトブロックが生成され、鋼材の靭性が改善されて耐水素脆化特性が向上することを見出し、本発明を完成した。   In order to further improve the hydrogen embrittlement resistance in an ultrahigh strength region having a tensile strength of 1180 MPa or more, the present inventors have made extensive studies focusing on TBF steel having a bainite structure as a parent phase among TRIP steel sheets. In particular, in the method of Non-Patent Document 2 described above, in view of the fact that the heating temperature is high and the production efficiency of the actual machine is inferior, the furnace is easily damaged, and decarburization is likely to occur. As a result of repeated research, it is possible to prevent austenite grain growth by controlling the heating temperature lower than that of conventional TBF steels; as a result, fine bainite blocks that could not be obtained with conventional TBF steels are formed. As a result, it was found that the toughness of the steel material was improved and the hydrogen embrittlement resistance was improved, and the present invention was completed.

以下、本発明について詳述する。
[組織]
まず、本発明を最も特徴付ける組織について説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[Organization]
First, the organization that most characterizes the present invention will be described.

本発明の超高強度鋼板は、全組織に対する面積率で、残留オーステナイト組織を3%以上、ベイナイト組織を30%以上含有しており(従って、残留オーステナイトとベイナイト組織のみで構成されていても良い)、更にフェライト組織を50%以下含有していても良く(0%を含む)、該ベイナイト組織のうち、EBSPとSEMで対比観察して判定されるベイニティックフェライト中、ベイナイトブロックの平均粒径が20μm未満であることを満足するものである。   The ultra-high-strength steel sheet according to the present invention contains a retained austenite structure of 3% or more and a bainite structure of 30% or more in terms of the area ratio relative to the entire structure (thus, it may be composed only of retained austenite and bainite structure. Further, the ferrite structure may further contain 50% or less (including 0%). Among the bainite structure, the average grain size of the bainite block in the bainitic ferrite determined by comparison observation with EBSP and SEM. It is satisfied that the diameter is less than 20 μm.

ベイナイト組織
前述した通り、ベイナイト組織は硬質であり、高強度が得られ易い。また、母相の転位密度が高い為、この転位上に水素が多数トラップされる結果、他のTRIP鋼に比べて多量の水素が吸蔵されるという利点もある。更にベイナイト組織中には、ラス状のベイニティックフェライトの境界に微細な残留オーステナイトが生成し易いことから、非常に優れた伸びが得られるといったメリットもある。この様な作用を有効に発揮させる為には、全組織に対する面積率で、ベイナイト組織を30%以上、好ましくは40%以上、より好ましくは50%以上とする。尚、その上限は、他の組織とのバランスによって決定され得、一律に決定することは困難であるが、フェライト組織を含有しない場合は、その上限を概ね、95%以下、より好ましくは93%以下に制御することが推奨される。また、フェライト組織を含有する場合は、その上限を概ね、92%以下、より好ましくは90%以下に制御することが推奨される。
Bainitic structure As described above, the bainite structure is hard and high strength is easily obtained. In addition, since the dislocation density of the parent phase is high, a large amount of hydrogen is trapped on this dislocation, resulting in an advantage that a larger amount of hydrogen is occluded than other TRIP steels. Further, in the bainite structure, fine retained austenite is easily generated at the boundary of the lath-like bainitic ferrite, so that there is also an advantage that very excellent elongation can be obtained. In order to effectively exhibit such an action, the bainite structure is 30% or more, preferably 40% or more, more preferably 50% or more in terms of the area ratio relative to the entire structure. The upper limit can be determined by balance with other structures, and it is difficult to uniformly determine, but when the ferrite structure is not included, the upper limit is approximately 95% or less, more preferably 93%. It is recommended to control the following. When the ferrite structure is contained, it is recommended that the upper limit be controlled to approximately 92% or less, more preferably 90% or less.

上記ベイナイト組織の面積率は、鋼板をナイタールで腐食し、板厚1/4の位置で圧延面と平行な面における、任意の測定面積(約50×50μm)をSEM(走査型電子顕微鏡)観察(倍率:1500倍)することにより、算出される。   The area ratio of the bainite structure is that the steel sheet is corroded with nital, and an arbitrary measurement area (about 50 × 50 μm) is observed with a scanning electron microscope (SEM) in a plane parallel to the rolling surface at a thickness of 1/4. (Magnification: 1500 times).

ここで、本発明で使用するSEMは、「EBSP検出器を備えた高分解能型FE−SEM(Philips社製、XL30S−FEG)」であり、SEM観察した領域をその場で同時に、EBSP検出器によって解析することができるというメリットがある。また、上記FE−SEMの活用により、ベイニティックフェライトのうちのベイナイトブロックを同定することができる(この点は後記する)。   Here, the SEM used in the present invention is “a high-resolution FE-SEM equipped with an EBSP detector (manufactured by Philips, XL30S-FEG)”, and an EBSP detector simultaneously observes the region observed by the SEM on the spot. There is an advantage that it can be analyzed by. Moreover, the bainite block in bainitic ferrite can be identified by utilizing the FE-SEM (this point will be described later).

ベイナイトブロックの平均粒径<20μm
更に本発明鋼板は、上記ベイナイト組織のうち、後記する方法により同定されるベイニティックフェライト中、ベイナイトブロックの平均粒径が20μm未満を満足するものである。この様に本発明では、ベイナイト組織のなかでも特に、ベイナイトブロックを微細化させることにより、TBF鋼の耐水素脆化特性を高めたところに最大の特徴がある。ベイナイトブロックの平均粒径が20μmを超えて粗大化すると、所望の特性が得られない。ベイナイトブロックの平均粒径は小さければ小さい程良く、好ましくは18μm以下、より好ましくは16μm以下である。
Average particle size of bainite block <20 μm
Further, the steel sheet of the present invention satisfies the average grain size of the bainite block of less than 20 μm in the bainitic ferrite identified by the method described later in the bainite structure. As described above, the present invention has the greatest feature in that the hydrogen embrittlement resistance of the TBF steel is improved by refining the bainite block, particularly in the bainite structure. When the average particle size of the bainite block exceeds 20 μm, desired characteristics cannot be obtained. The average particle size of the bainite block is preferably as small as possible, preferably 18 μm or less, more preferably 16 μm or less.

ここでベイニティックフェライトとは、板状のフェライトであるが、転位密度の高い下部組織(ラス状組織は、有していても有していなくても良い)を意味し;転位密度がないか或いは極めて少ない下部組織を有するポリゴナルフェライト(本発明では、このポリゴナルフェライトを「フェライト」と呼ぶ)とは、SEM観察によって以下の通り、明瞭に区別されるものである。   Here, bainitic ferrite is a plate-like ferrite, but means a substructure with a high dislocation density (a lath structure may or may not have a lath structure); no dislocation density Alternatively, polygonal ferrite having an extremely small substructure (in the present invention, this polygonal ferrite is referred to as “ferrite”) is clearly distinguished by SEM observation as follows.

・ポリゴナルフェライト:SEM写真において黒色であり、多角形の形状で、内部に、残留オーステナイトやマルテンサイトを含まない。   Polygonal ferrite: Black in SEM photograph, polygonal shape, and does not contain retained austenite or martensite inside.

・ベイニティックフェライト:SEM写真では濃灰色を示し、ベイニティックフェライトと、残留オーステナイトやマルテンサイトとを分離区別できない場合も多い。   Bainitic ferrite: SEM photographs show a dark gray color, and in many cases, bainitic ferrite cannot be separated from retained austenite or martensite.

次に、ベイニティックフェライトの中からベイナイトブロックを同定する方法について、図1及び図2を参照しつつ説明する。これらは、後記する実施例1のNo.2(本発明例)について、前述した「EBSP検出器を備えたFE−SEM」を用いて、同一領域を観察したときの結果を夫々示したものであり、このうち図1は、上記方法に基づいて測定したSEM観察写真(倍率:1500倍);図2は、SEM観察した測定領域と同じ領域を、同時にEBSP解析したときの板厚方向断面写真(倍率:1500倍)である。上記EBSPの検出、測定、及び解析に係るハードウェアおよびソフトは、TexSEM Laboratories Inc.のOIM(Orientation Imaging MicroscopyTM)システムを用いた。測定間隔は0.1μmである。 Next, a method for identifying a bainite block from bainitic ferrite will be described with reference to FIGS. These are No. 1 in Example 1 described later. 2 (examples of the present invention), the above-mentioned “FE-SEM equipped with an EBSP detector” was used to show the results when the same region was observed. Of these, FIG. SEM observation photograph measured based on (magnification: 1500 times); FIG. 2 is a cross-sectional photograph in the plate thickness direction (magnification: 1500 times) when the same area as the measurement area observed by SEM was simultaneously subjected to EBSP analysis. The hardware and software related to the detection, measurement, and analysis of the EBSP was an OIM (Orientation Imaging Microscopy ) system manufactured by TexSEM Laboratories Inc. The measurement interval is 0.1 μm.

図1に示す通り、SEM観察によれば、ポリゴナルフェライトとベイニティックフェライトを識別することができるので、図1のSEM写真と図2のEBSP写真を対比観察し、EBSP解析によってマッピングされた図2の組織のうち、SEMで識別できるポリゴナルフェライトを排除した領域(ベイニティックフェライト)を容易に決定することができる。   As shown in FIG. 1, according to SEM observation, polygonal ferrite and bainitic ferrite can be distinguished, so the SEM photograph of FIG. 1 and the EBSP photograph of FIG. 2 are compared and mapped by EBSP analysis. In the structure of FIG. 2, a region (bainitic ferrite) excluding polygonal ferrite that can be identified by SEM can be easily determined.

この様にして決定されるベイニティックフェライトのうち、隣接する組織同士間で、傾角15°以上の方位差を持つ領域(本発明では、この様な領域は結晶方位が同一である領域と考えている)の組織をカラーマッピングし(赤色になる)、001逆極点図(Inverse Pole Figure)に結晶粒界(Grain Boundaries:Min15°、Max180°)を付記する。この様にしてマッピングされた領域(傾角15°以上の方位差を持つ領域)を、本発明における「ベイナイトブロック」と定める。即ち、本発明におけるベイナイトブロックとは、同一視野をSEM観察及びEBSP解析したとき、SEMによって識別されるベイニティックフェライトのうち、EBSP解析により、結晶方位が同一である領域(傾角15°以上の方位差を持つ領域)と定義される。   Of the bainitic ferrite thus determined, a region having an orientation difference of 15 ° or more between adjacent structures (in the present invention, such a region is considered to be a region having the same crystal orientation). The texture of the grain boundary (Grain Boundaries: Min 15 °, Max 180 °) is added to the 001 inverse pole figure. The region thus mapped (region having an azimuth difference of 15 ° or more) is defined as “bainite block” in the present invention. That is, the bainite block in the present invention is a region (with an inclination angle of 15 ° or more) having the same crystal orientation by EBSP analysis among bainitic ferrite identified by SEM when the same visual field is observed by SEM observation and EBSP analysis. Defined as an area having a heading difference).

ここでEBSP法について簡単に説明すると、EBSPは、試料表面に電子線を入射させ、このときに発生する反射電子から得られた菊池パターンを解析することにより、電子線入射位置の結晶方位を決定するものであり、電子線を試料表面に2次元で走査させ、所定のピッチごとに結晶方位を測定すれば、試料表面の方位分布を測定することができる。このEBSP観察によれば、通常の顕微鏡観察では同一と判断される組織であって結晶方位差の異なる板厚方向の組織を、色調差によって識別できるという利点がある。本発明の如く、結晶方位に基づいて定義されるベイナイトブロックを発明の構成要件として定めている場合には、上記EBSP法による組織観察が必要となるのである。   The EBSP method will be briefly described here. The EBSP determines the crystal orientation of the electron beam incident position by making an electron beam incident on the sample surface and analyzing the Kikuchi pattern obtained from the reflected electrons generated at this time. If the electron beam is scanned two-dimensionally on the sample surface and the crystal orientation is measured at every predetermined pitch, the orientation distribution on the sample surface can be measured. According to this EBSP observation, there is an advantage that textures in the plate thickness direction, which are determined to be the same in normal microscope observation and have different crystal orientation differences, can be identified by color tone differences. When the bainite block defined based on the crystal orientation is defined as a constituent feature of the invention as in the present invention, the structure observation by the EBSP method is required.

次に、この様にして検出されるベイナイトブロックについて、当該ベイナイトブロックと同じ面積を有する円の直径(円相当径)を算出する。尚、ベイナイトブロックの直径を算出するに当たっては、倍率5000倍のEBSP解析写真を使用する。同様にして、測定対象面積(約50×50μm)に存在する全てのベイナイトブロックの直径(円相当径)を求め、その平均を、本発明における「ベイナイトブロックの平均粒径」と定義する。   Next, for the bainite block detected in this way, the diameter (equivalent circle diameter) of a circle having the same area as the bainite block is calculated. In calculating the diameter of the bainite block, an EBSP analysis photograph with a magnification of 5000 times is used. Similarly, the diameters (equivalent circle diameters) of all bainite blocks existing in the measurement target area (about 50 × 50 μm) are obtained, and the average is defined as “the average particle diameter of bainite blocks” in the present invention.

残留オーステナイト組織(γ R ,残留γ)
残留オーステナイトは全伸びの向上に有用であり、この様な作用を有効に発揮させる為には、全組織に対する面積率で3%以上(好ましくは5%以上、より好ましくは7%以上)とする。但し、多量に存在すると所望の超高強度を確保できない為、その上限を、好ましくは30%(より好ましくは25%)とすることが推奨される。
Residual austenite structure (γ R , residual γ)
Residual austenite is useful for improving the total elongation, and in order to effectively exhibit such an effect, the area ratio to the entire structure is 3% or more (preferably 5% or more, more preferably 7% or more). . However, since a desired ultra-high strength cannot be ensured if present in a large amount, it is recommended that the upper limit is preferably 30% (more preferably 25%).

尚、本発明における残留オーステナイトの形態は、ラス状であることが好ましい。ここで、「形態がラス状である」とは、平均軸比(長軸/短軸)が2以上(好ましくは4以上、より好ましくは6以上である)のものを意味する。この様なラス状の残留オーステナイト は、従来の残留オーステナイトと同様のTRIP効果を奏するのみならず、更に顕著な耐遅れ破壊特性向上効果を奏する点で極めて有用である。尚、上記平均軸比の上限は特に規定されないが、TRIPの効果を有効に発揮させる為には、残留オーステナイトの厚さが或る程度必要であること等を考慮すると、好ましい上限は30、より好ましくは20である。 In addition, it is preferable that the form of the retained austenite in this invention is a lath shape. Here, “the shape is lath” means that the average axial ratio (major axis / minor axis) is 2 or more (preferably 4 or more, more preferably 6 or more). Such lath-like retained austenite Is extremely useful in that it exhibits not only the TRIP effect similar to that of conventional retained austenite, but also a remarkable effect of improving delayed fracture resistance. Although the upper limit of the average axial ratio is not particularly defined, the preferable upper limit is 30 in view of the fact that a certain amount of retained austenite is necessary to effectively exert the effect of TRIP. Preferably it is 20.

また、上記ラス状残留オーステナイトによる効果を有効に発揮させる為には、残留オーステナイト中に占めるラス状残留オーステナイトの占積率は多ければ多い程良い。具体的には、他の組織(ベイナイトやフェライト等)とのバランスによって定められるものであり、所望の特性を発揮し得る様、適切に制御することが推奨されるが、強度向上という観点からすれば、ラス状残留オーステナイトの占積率を50%以上、より好ましくは60%以上、更により好ましくは70%以上、更に一層好ましくは80%以上、更により一層好ましくは85%以上とすることが推奨される。尚、残留オーステナイトのすべてがラス状残留オーステナイトで構成されていても良いが、加熱設備や冷却設備の制約等を考慮すると、実用レベルで、その上限を95%程度とすることが推奨される。   Further, in order to effectively exhibit the effect of the lath-like retained austenite, the larger the space factor of the lath-like retained austenite, the better. Specifically, it is determined by the balance with other structures (bainite, ferrite, etc.), and it is recommended to control appropriately so that the desired characteristics can be exhibited. For example, the space factor of the lath-like retained austenite may be 50% or more, more preferably 60% or more, still more preferably 70% or more, still more preferably 80% or more, and still more preferably 85% or more. Recommended. Although all of the retained austenite may be composed of lath-like retained austenite, it is recommended that the upper limit be about 95% at a practical level in consideration of restrictions on heating facilities and cooling facilities.

更に上記残留オーステナイト中のC濃度(CγR)は0.8%以上であることが推奨される。このCγRは、TRIP(歪誘起変態加工)の特性に大きく影響し、0.8%以上に制御すると、特に、伸び等の向上に有効である。好ましくは1%以上、より好ましくは1.2%以上である。尚、上記CγRの含有量は多い程好ましいが、実操業上、調整可能な上限は、概ね1.6%と考えられる。 Furthermore, it is recommended that the C concentration (Cγ R ) in the retained austenite is 0.8% or more. This C gamma R is largely affects the characteristics of the TRIP (strain-induced transformation process), controlling over 0.8%, in particular, is effective in improving the elongation and the like. Preferably it is 1% or more, More preferably, it is 1.2% or more. Although preferred as the content of the C gamma R is large, the actual operation, adjustable upper limit is believed to roughly 1.6%.

ここで、本発明における残留オーステナイトは、前述したFE−SEM/EBSP法により、FCC相(面心立方格子)として観察される領域を意味する。具体的には、ベイナイト組織と同様に、板厚1/4の位置で圧延面と平行な面における任意の測定面積(約50×50μm、測定間隔は0.1μm)を測定対象とする。尚、当該測定面まで研磨する際には、残留オーステナイトの変態を防ぐ為、電解研磨する。次に、上記FE−SEMを用い、SEMの鏡筒内にセットした試料に電子線を照射する。スクリーン上に投影されるEBSPを高感度カメラ(Dage-MTI Inc.製 VE-1000-SIT)で撮影し、コンピューターに画像として取込む。コンピューターで画像解析を行い、既知の結晶系[残留オーステナイトの場合はFCC相(面心立方格子)]を用いたシミュレーションによるパターンとの比較によって決定したFCC相をカラーマップする。この様にしてマッピングされた領域の面積率を求め、これを「残留オーステナイトの面積率」と定める。尚、上記解析に係るハードウェアおよびソフトは、TexSEM Laboratories Inc.のOIM(Orientation Imaging MicroscopyTM)システムを用いた。 Here, the retained austenite in the present invention means a region observed as an FCC phase (face-centered cubic lattice) by the FE-SEM / EBSP method described above. Specifically, as in the bainite structure, an arbitrary measurement area (about 50 × 50 μm, measurement interval is 0.1 μm) on a plane parallel to the rolling surface at the position of the plate thickness ¼ is set as a measurement target. Incidentally, when polishing up to the measurement surface, electrolytic polishing is performed to prevent transformation of retained austenite. Next, using the FE-SEM, the sample set in the SEM column is irradiated with an electron beam. EBSP projected on the screen is shot with a high-sensitivity camera (VE-1000-SIT made by Dage-MTI Inc.) and captured as an image on a computer. Image analysis is performed with a computer, and the FCC phase determined by comparison with a simulation pattern using a known crystal system [in the case of retained austenite, FCC phase (face-centered cubic lattice)] is color-mapped. The area ratio of the region mapped in this manner is obtained, and this is defined as “area ratio of residual austenite”. The hardware and software for the above analysis used an OIM (Orientation Imaging Microscopy ) system manufactured by TexSEM Laboratories Inc.

参考までに図3に、前述した図2のEBSP解析写真を、FCC相としてマッピングしたEBSP解析写真(倍率:1500倍)を示す。図3中、矢印(←)で示した領域が残留オーステナイト(γR)である。 For reference, FIG. 3 shows an EBSP analysis photograph (magnification: 1500 times) obtained by mapping the EBSP analysis photograph of FIG. 2 described above as an FCC phase. In FIG. 3, the region indicated by the arrow (←) is retained austenite (γ R ).

フェライト
本発明における「フェライト」とは、ポリゴナルフェライト、即ち、転位密度がないか或いは極めて少ないフェライトを意味する。
Ferrite as "ferrite" in the present invention, polygonal ferrite, that is, whether there dislocation density or mean very little ferrite.

本発明では、フェライトは任意組織であり、0%を含み得る。尚、フェライトによる伸び特性向上作用を有効に発揮させる為には、フェライトの面積率を5%以上とすることが好ましい。より好ましくは10%以上である。特に伸び特性の向上という観点からすれば、フェライトは多い方がよい。但し、50%を超えると、必要な超高強度を確保するのが困難となる為、その上限を50%とする。好ましくは40%以下、より好ましくは30%以下である。   In the present invention, ferrite is an arbitrary structure and may contain 0%. In order to effectively exhibit the effect of improving the elongation characteristics due to ferrite, the area ratio of ferrite is preferably 5% or more. More preferably, it is 10% or more. In particular, from the viewpoint of improving the elongation characteristics, it is better to have more ferrite. However, if it exceeds 50%, it becomes difficult to ensure the required ultra-high strength, so the upper limit is made 50%. Preferably it is 40% or less, More preferably, it is 30% or less.

上記フェライトの面積率は、下式により算出される。
フェライト面積率(%)=100−[ベイナイト面積率(%)]−[残留オーステナイト
面積率(%)]
注:ベイナイト面積率及び残留オーステナイト面積率は前述した方法によって
測定されるものである。
The area ratio of the ferrite is calculated by the following equation.
Ferrite area ratio (%) = 100− [bainite area ratio (%)] − [residual austenite
Area ratio (%)]
Note: The bainite area ratio and residual austenite area ratio are determined by the methods described above.
It is to be measured.

その他
本発明の鋼板は、上記組織のみ(即ち、ベイナイト及び残留オーステナイトの混合組織、若しくはベイナイト、フェライト、及び残留オーステナイトの混合組織)から構成されていても良いが、本発明の作用を損なわない範囲で、他の組織(例えばマルテンサイト等)を有していても良い。これらは本発明の製造過程で必然的に残存し得る組織であるが、少なければ少ない(例えば合計面積率の上限は、せいぜい、10%)程好ましい。
In addition, the steel sheet of the present invention may be composed of only the above structure (that is, a mixed structure of bainite and retained austenite, or a mixed structure of bainite, ferrite, and retained austenite), but does not impair the function of the present invention. Therefore, it may have another organization (for example, martensite). These are structures that can inevitably remain in the production process of the present invention, but are preferably as small as possible (for example, the upper limit of the total area ratio is at most 10%).

次に、本発明鋼板を構成する基本成分について説明する。以下、化学成分の単位はすべて質量%である。   Next, basic components constituting the steel plate of the present invention will be described. Hereinafter, all the units of chemical components are mass%.

C:0.06〜0.6%
Cは、高強度を確保し、且つ、残留オーステナイトを確保するために必須の元素である。詳細には、オーステナイト相中に充分なC量を含み、室温でも所望のオーステナイト相を残留させる為に重要な元素であり、強度−伸びのバランスを高めるのに有用である。特にC量を0.25%以上添加すると、残留オーステナイト量が増加し、更に残留オーステナイトへのC濃縮が高くなるので、極めて高い強度−伸びを得ることができる。
C: 0.06 to 0.6%
C is an essential element for securing high strength and securing retained austenite. More specifically, it is an important element for containing a sufficient amount of C in the austenite phase and allowing the desired austenite phase to remain even at room temperature, and is useful for increasing the strength-elongation balance. In particular, when the amount of C is added by 0.25% or more, the amount of retained austenite is increased and the concentration of C in the retained austenite is increased, so that extremely high strength-elongation can be obtained.

但し、0.6%を超えて添加すると、その効果が飽和するのみならず、鋳造中への中心偏析などによる欠陥などが見られる。また、0.25%以上添加すると溶接性が劣化する。   However, if added over 0.6%, not only the effect is saturated, but also defects due to center segregation during casting and the like are observed. Moreover, when it adds 0.25% or more, weldability will deteriorate.

従って、溶接性を主に考慮すれば、C:0.06〜0.25%(より好ましくは0.2%以下、更により好ましくは0.15%以下)に制御することが好ましく、一方、点溶接を必要とせず高い伸び等が要求される場合には、C:0.25〜0.6%(より好ましくは0.3%以上)に制御することが推奨される。   Therefore, considering mainly weldability, it is preferable to control C: 0.06 to 0.25% (more preferably 0.2% or less, still more preferably 0.15% or less), When high elongation or the like is required without requiring spot welding, it is recommended to control C: 0.25 to 0.6% (more preferably 0.3% or more).

Si+Al:0.5〜3%
Si及びAlは、残留オーステナイトが分解して炭化物が生成するのを有効に抑える元素である。特にSiは、固溶強化元素としても有用である。この様な作用を有効に発揮させる為には、Si及びAlを合計で0.5%以上添加することが必要である。好ましくは0.7%以上、より好ましくは1%以上である。但し、上記元素を合計で、3%を超えて添加しても上記効果は飽和してしまい、経済的に無駄である他、多量に添加すると、熱間脆性を起こす為、その上限を3%とする。好ましくは2.5%以下、より好ましくは2%以下である。
Si + Al: 0.5 to 3%
Si and Al are elements that effectively suppress the decomposition of residual austenite and the formation of carbides. In particular, Si is useful as a solid solution strengthening element. In order to effectively exhibit such an effect, it is necessary to add 0.5% or more in total of Si and Al. Preferably it is 0.7% or more, More preferably, it is 1% or more. However, even if the above elements are added in total exceeding 3%, the above effects are saturated, and it is economically wasteful. If added in a large amount, hot brittleness is caused, so the upper limit is 3%. And Preferably it is 2.5% or less, More preferably, it is 2% or less.

Mn:0.5〜3%
Mnは、オーステナイトを安定化し、所望の残留オーステナイトを得る為に必要な元素である。この様な作用を有効に発揮させる為には、0.5%以上添加することが必要である。好ましくは0.7%以上、より好ましくは1%以上である。但し、3%を超えて添加すると、鋳片割れが生じる等の悪影響が見られる。好ましくは2.5%以下、より好ましくは2%以下である。
Mn: 0.5 to 3%
Mn is an element necessary for stabilizing austenite and obtaining desired retained austenite. In order to exhibit such an action effectively, it is necessary to add 0.5% or more. Preferably it is 0.7% or more, More preferably, it is 1% or more. However, if it is added in excess of 3%, adverse effects such as slab cracking are observed. Preferably it is 2.5% or less, More preferably, it is 2% or less.

P:0.15%以下(0%を含まない)
Pは、所望の残留オーステナイトを確保するのに有効な元素である。この様な作用を有効に発揮させる為には、0.03%以上(より好ましくは0.05%以上)添加することが推奨される。但し、0.15%を超えて添加すると二次加工性が劣化する。より好ましくは0.1%以下である。
P: 0.15% or less (excluding 0%)
P is an element effective for securing desired retained austenite. In order to effectively exhibit such an action, it is recommended to add 0.03% or more (more preferably 0.05% or more). However, if it exceeds 0.15%, the secondary workability deteriorates. More preferably, it is 0.1% or less.

S:0.02%以下(0%を含まない)
SはMnS等の硫化物系介在物を形成し、割れの起点となって加工性を劣化させる元素である。好ましくは0.02%以下、より好ましくは0.015%以下である。尚、Sの低減化による加工性劣化の抑制作用は、Sを0.003%以下まで低減すると飽和してしまい、逆にSを低減する為のコストが高くつくことを考慮すると、下限は0.003%超、より好ましくは0.005%以上にすることが推奨される。
S: 0.02% or less (excluding 0%)
S is an element that forms sulfide inclusions such as MnS and degrades workability as a starting point of cracking. Preferably it is 0.02% or less, More preferably, it is 0.015% or less. Note that the workability deterioration suppression effect due to the reduction of S is saturated when S is reduced to 0.003% or less, and conversely, considering that the cost for reducing S is high, the lower limit is 0. It is recommended to exceed 0.003%, more preferably 0.005% or more.

本発明の鋼は上記成分を基本的に含有し、残部:実質的に鉄及び不純物であるが、その他、本発明の作用を損なわない範囲で、以下の許容成分を添加することができる。   The steel of the present invention basically contains the above components, and the balance: substantially iron and impurities, but the following allowable components can be added as long as the effects of the present invention are not impaired.

Mo:1%以下(0%を含まない),Ni:0.5%以下(0%を含まない),Cu:0.5%以下(0%を含まない),Cr:1%以下(0%を含まない)の少なくとも一種
これらの元素は、鋼の強化元素として有用であると共に、残留オーステナイトの安定化や所定量の確保に有効な元素である。この様な作用を有効に発揮させる為には、Mo:0.05%以上(より好ましくは0.1%以上)、Ni:0.05%以上(より好ましくは0.1%以上)、Cu:0.05%以上(より好ましくは0.1%以上)、Cr:0.05%以上(より好ましくは0.1%以上)を、夫々添加することが推奨される。但し、Mo及びCrは1%、Ni及びCuは0.5%を超えて添加しても上記効果が飽和してしまい、経済的に無駄である。より好ましくはMo:0.8%以下、Ni:0.4%以下、Cu:0.4%以下、Cr:0.8%以下である。
Mo: 1% or less (not including 0%), Ni: 0.5% or less (not including 0%), Cu: 0.5% or less (not including 0%), Cr: 1% or less (0 These elements are not only useful as steel strengthening elements, but also effective in stabilizing retained austenite and securing a predetermined amount. In order to effectively exhibit such an action, Mo: 0.05% or more (more preferably 0.1% or more), Ni: 0.05% or more (more preferably 0.1% or more), Cu : 0.05% or more (more preferably 0.1% or more) and Cr: 0.05% or more (more preferably 0.1% or more) are recommended to be added. However, even if Mo and Cr are added in excess of 1% and Ni and Cu are added in excess of 0.5%, the above effect is saturated, which is economically wasteful. More preferably, Mo is 0.8% or less, Ni is 0.4% or less, Cu is 0.4% or less, and Cr is 0.8% or less.

Ti:0.1%以下(0%を含まない),Nb:0.1%以下(0%を含まない),V:0.1%以下(0%を含まない)の少なくとも一種
これらの元素は、析出強化及び組織微細化効果があり、高強度化に有用な元素である。この様な作用を有効に発揮させる為には、Ti:0.01%以上(より好ましくは0.02%以上)、Nb:0.01%以上(より好ましくは0.02%以上)、V:0.01%以上(より好ましくは0.02%以上)を、夫々添加することが推奨される。但し、いずれの元素も0.1%を超えて添加すると上記効果が飽和してしまい、経済的に無駄である。より好ましくはTi:0.08%以下、Nb:0.08%以下、V:0.08%以下である。
At least one of these elements : Ti: 0.1% or less (not including 0%), Nb: 0.1% or less (not including 0%), V: 0.1% or less (not including 0%) Has an effect of precipitation strengthening and refinement of structure, and is an element useful for increasing the strength. In order to effectively exhibit such an action, Ti: 0.01% or more (more preferably 0.02% or more), Nb: 0.01% or more (more preferably 0.02% or more), V : 0.01% or more (more preferably 0.02% or more) is recommended to be added respectively. However, if any element is added in excess of 0.1%, the above effect is saturated, which is economically useless. More preferably, Ti is 0.08% or less, Nb is 0.08% or less, and V is 0.08% or less.

Ca:0.003%以下(0%を含まない)、及び/又は
REM:0.003%以下(0%を含まない)
Ca及びREM(希土類元素)は、鋼中硫化物の形態を制御し、加工性向上に有効な元素である。ここで、本発明に用いられる希土類元素としては、Sc、Y、ランタノイド等が挙げられる。上記作用を有効に発揮させる為には、夫々、0.0003%以上(より好ましくは0.0005%以上)添加することが推奨される。但し、0.003%を超えて添加しても上記効果が飽和してしまい、経済的に無駄である。より好ましくは0.0025%以下である。
Ca: 0.003% or less (excluding 0%), and / or
REM: 0.003% or less (excluding 0%)
Ca and REM (rare earth elements) are elements that control the form of sulfide in steel and are effective in improving workability. Here, examples of rare earth elements used in the present invention include Sc, Y, and lanthanoids. In order to effectively exhibit the above action, it is recommended to add 0.0003% or more (more preferably 0.0005% or more). However, even if added over 0.003%, the above effect is saturated, which is economically useless. More preferably, it is 0.0025% or less.

次に、本発明鋼板を製造する方法について説明する。   Next, a method for producing the steel sheet of the present invention will be described.

本発明の製造方法は、前述した成分組成を満足する鋼をA3点〜(A3点+20℃)の温度で10〜600秒間加熱保持した後、3℃/s以上の平均冷却速度でMs点以上Bs点以下の温度まで冷却し、該温度域で1〜1800秒間加熱保持するところに特徴がある。以下、本発明法の概略図(図4)を参照しつつ、各処理について詳述する。 In the production method of the present invention, steel that satisfies the above-described component composition is heated and held at a temperature of A 3 point to (A 3 point + 20 ° C.) for 10 to 600 seconds, and then Ms at an average cooling rate of 3 ° C./s or more. It is characterized in that it is cooled to a temperature not lower than the point and not higher than the Bs point, and is heated and held in this temperature range for 1 to 1800 seconds. Hereinafter, each process will be described in detail with reference to a schematic diagram (FIG. 4) of the method of the present invention.

まず、前述した成分組成を満足する鋼をA3点〜(A3点+20℃)の温度(図4中、T1)で10〜600秒間(図4中、t1)加熱保持する。ここでT1(均熱温度)及びt1(均熱時間)は、所望のベイナイトブロックを得る為に極めて重要であり、T1が(A3点+20℃)の温度を超えるか、t1が600秒を超えるとオーステナイトの粒成長を招き、粗大なベイナイトブロックが生成してしまう。 First, steel satisfying the above-described component composition is heated and held at a temperature of A 3 point to (A 3 point + 20 ° C.) (T 1 in FIG. 4) for 10 to 600 seconds (t 1 in FIG. 4). Here T1 (soaking temperature) and t1 (soaking time) is extremely important in order to obtain the desired bainite block, or T1 exceeds the temperature of (A 3 point + 20 ° C.), t1 is 600 seconds If it exceeds, austenite grain growth will be caused and coarse bainite blocks will be formed.

一方、T1がA3点の温度よりも低くなると、所定のベイナイト組織が得られない。また、t1が10秒未満では、オーステナイト化が充分行われずにセメンタイトやその他の合金炭化物が残存してしまう。 On the other hand, T1 becomes lower than the temperature of the three points A, not predetermined bainitic structure is obtained. Moreover, if t1 is less than 10 seconds, austenitization is not sufficiently performed and cementite and other alloy carbides remain.

この様な点を考慮すると、T1(均熱温度)を、好ましくは650℃以上、900℃以下とし;t1(均熱時間)を、好ましくは30秒以上、300秒以下、より好ましくは60秒以上、240秒以下とする。   Considering such points, T1 (soaking temperature) is preferably 650 ° C. or more and 900 ° C. or less; t1 (soaking time) is preferably 30 seconds or more and 300 seconds or less, more preferably 60 seconds. This is 240 seconds or less.

次いで、上記鋼板を冷却するが、本発明では、3℃/s以上の平均冷却速度(図4中、CR1)でMs点以上Bs点以下の温度(図1中、T2)まで冷却し、該温度域で1〜1800秒間(図4中、t2)加熱保持する。   Next, the steel sheet is cooled. In the present invention, the steel sheet is cooled to a temperature not lower than the Ms point and not higher than the Bs point (T2 in FIG. 1) at an average cooling rate of 3 ° C./s or higher (CR1 in FIG. 4). Heat and hold in the temperature range for 1 to 1800 seconds (t2 in FIG. 4).

この工程は、所望のベイナイト組織(フェライト組織も含み得る)を確保すると共に、本発明にとっては好ましくないパーライト組織の生成を避ける(本発明では、パーライト組織の面積率を最大でも、10%以下に抑制する)為に特に設定されたものである。   This step ensures a desired bainite structure (which may also include a ferrite structure) and avoids the formation of a pearlite structure that is not preferable for the present invention (in the present invention, the area ratio of the pearlite structure is 10% or less at the maximum). This is set especially for the purpose of suppression.

まず、上記の如く加熱した鋼板を、3℃/s以上の平均冷却速度(CR1)で冷却するが、これは、パーライト変態領域を避けてパーライト組織の生成を防止する為である。この平均冷却速度は大きい程よく、好ましくは10℃/秒以上(より好ましくは20℃/秒以上)とすることが推奨される。尚、冷却に当たっては、図1に示す様に、所定温度(T2)まで単調に急冷しても良い(一段冷却)が、フェライト組織をも生成させたい場合には一段冷却によってフェライト組織を安定に導入し難いことから、冷却速度を複数回に分けて設定する多段冷却法を採用することが推奨される。この場合における各工程の平均冷却速度についても、一段冷却の場合と同様に、3℃/s以上(好ましくは10℃/s以上、より好ましくは20℃/s以上)とすることが推奨される。   First, the steel plate heated as described above is cooled at an average cooling rate (CR1) of 3 ° C./s or more, in order to avoid the formation of a pearlite structure by avoiding a pearlite transformation region. It is recommended that the average cooling rate be as large as possible, preferably 10 ° C./second or more (more preferably 20 ° C./second or more). In cooling, as shown in FIG. 1, it may be rapidly cooled monotonously to a predetermined temperature (T2) (one-stage cooling). However, when it is desired to generate a ferrite structure, the ferrite structure is stabilized by one-stage cooling. Since it is difficult to introduce, it is recommended to adopt a multi-stage cooling method in which the cooling rate is set in a plurality of times. The average cooling rate of each step in this case is also recommended to be 3 ° C./s or higher (preferably 10 ° C./s or higher, more preferably 20 ° C./s or higher), as in the case of single-stage cooling. .

次に、Ms点以上Bs点以下の温度(T2)まで急冷した後で恒温変態させることによって所定のベイナイト組織を導入することができる。加熱温度T2がBs点を超えると、本発明にとって好ましくないパーライトが多量に生成し、所定のベイナイト組織を確保することができない。一方、T2がMs点を下回ると残留オーステナイトの面積率が少なくなる。   Next, a predetermined bainite structure can be introduced by performing a constant temperature transformation after quenching to a temperature (T2) not lower than the Ms point and not higher than the Bs point. When the heating temperature T2 exceeds the Bs point, a large amount of pearlite which is not preferable for the present invention is generated, and a predetermined bainite structure cannot be secured. On the other hand, when T2 falls below the Ms point, the area ratio of retained austenite decreases.

また、加熱保持時間t2が1800秒を超えるとベイナイトの転位密度が小さくなり、所定の残留オーステナイトが得られない。一方、t2が1秒未満では、所定のベイナイト組織が得られない。好ましいt2は30秒以上、1200秒以下;より好ましくは60秒以上、600秒以下である。   On the other hand, when the heating and holding time t2 exceeds 1800 seconds, the dislocation density of bainite becomes small and a predetermined retained austenite cannot be obtained. On the other hand, if t2 is less than 1 second, a predetermined bainite structure cannot be obtained. Preferred t2 is 30 seconds or more and 1200 seconds or less; more preferably 60 seconds or more and 600 seconds or less.

実操業を考慮すると、上記焼鈍処理は、連続焼鈍設備またはバッチ式焼鈍設備を用いて行うのが簡便である。また冷間圧延板にめっきを施して溶融亜鉛めっきとする場合には、めっき条件が上記熱処理条件を満足するように設定し、該めっき工程で上記熱処理を行ってもよい。更には当該めっきを合金化処理しても良い。   In consideration of actual operation, it is easy to perform the annealing treatment using a continuous annealing facility or a batch annealing facility. Moreover, when plating a cold-rolled sheet to make hot dip galvanizing, the plating conditions may be set so as to satisfy the heat treatment conditions, and the heat treatment may be performed in the plating step. Further, the plating may be alloyed.

また、前述した連続焼鈍処理する前の熱延工程,冷延工程は特に限定されず、通常、実施される条件を適宜選択して採用することができる。具体的には、上記熱延工程としては、Ar3点以上で熱延終了後、平均冷却速度約30℃/sで冷却し、約500〜600℃の温度で巻取る等の条件を採用することができる。 Further, the hot rolling process and the cold rolling process before the above-described continuous annealing treatment are not particularly limited, and usually, the conditions to be performed can be appropriately selected and employed. Specifically, as the hot rolling step, conditions such as cooling at an average cooling rate of about 30 ° C./s and winding at a temperature of about 500 to 600 ° C. are adopted after the hot rolling is completed at Ar 3 or higher. be able to.

本鋼板は、伸びと耐水素脆化特性に優れると共に、耐衝突安全性にも優れていることから、その用途として、例えば自動車や産業用機械等の構造部品が挙げられ、中でも、自動車用構造部品であるフロントやリア部サイドメンバー、クラッシュボックス等の衝突部品をはじめ、センターピラーRF(リインフォース)等のピラー類、ルーフレールRF(リインフォース)、サイドシル、フロアメンバー、キック部等の車体構成部品、バンパーRF(リインフォース)やドアインパクトビーム等の耐衝撃吸収部品の製造に適している。   Since this steel sheet is excellent in elongation and hydrogen embrittlement resistance and also in collision resistance safety, its application includes structural parts such as automobiles and industrial machines. Front and rear side members, crash parts such as crash boxes, pillars such as center pillar RF (reinforce), roof rail RF (reinforce), side sills, floor members, body parts such as kick parts, bumpers Suitable for manufacturing shock-absorbing parts such as RF (reinforce) and door impact beams.

以下、実施例に基づいて本発明を詳述する。ただし、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て本発明の技術範囲に包含される。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples. However, the following examples are not intended to limit the present invention, and all modifications made without departing from the spirit of the preceding and following descriptions are included in the technical scope of the present invention.

実施例1:成分組成の検討
本実施例では、表1に記載の成分組成からなる供試鋼No.A〜T(残部は鉄及び不純物であり、表中の単位は質量%)を真空溶製し、実験用スラブとしてから、下記工程(熱延→冷延→連続焼鈍)に従って、板厚3.2mm(供試鋼No.Q〜Tについては板厚2.5mm)の熱延鋼板を得た後、酸洗により表面スケールを除去し、1.2mm厚となるまで冷間圧延した。
Example 1: Examination of component composition In this example, test steel No. 1 composed of the component compositions shown in Table 1 was used. A to T (the balance is iron and impurities, and the unit in the table is mass%) is vacuum-melted and used as a slab for experiment, and then according to the following steps (hot rolling → cold rolling → continuous annealing) After obtaining a hot-rolled steel sheet having a thickness of 2 mm (2.5 mm for the test steel Nos. Q to T), the surface scale was removed by pickling and cold rolling was performed until the thickness became 1.2 mm.

熱延工程:開始温度(SRT)1150℃、仕上温度(FDT)850℃、冷却速度40℃/s、巻取温度550℃
冷延工程:冷延率50%
連続焼鈍工程:各供試鋼について、表2中のT1(A3点+約15℃)で120秒間(表2中、t1)保持し、表2中のCR1(平均冷却速度)で表2中のT2まで冷却した(水冷)後、該T2で120秒間(表2中、t2)保持した。
Hot rolling process : Start temperature (SRT) 1150 ℃, Finishing temperature (FDT) 850 ℃, Cooling rate 40 ℃ / s, Winding temperature 550 ℃
Cold rolling process : 50% cold rolling rate
Continuous annealing: For each sample steels 120 seconds in Table 2 T1 (A 3 point + about 15 ° C.) (In Table 2, t1) and held, Table 2 in CR1 in Table 2 (average cooling rate) After cooling to T2 (water cooling), the T2 was maintained for 120 seconds (t2 in Table 2).

この様にして得られた各鋼板について、引張強度(TS)、伸び[全伸びのこと(El)]、及び耐水素脆化特性(陰極CH寿命)を下記要領で夫々測定した。尚、各鋼板における組織の面積率、及びベイナイトブロックの平均粒径は、前述した方法に従って測定した。   Each steel plate thus obtained was measured for tensile strength (TS), elongation [total elongation (El)], and hydrogen embrittlement resistance (cathode CH life) in the following manner. In addition, the area ratio of the structure | tissue in each steel plate and the average particle diameter of a bainite block were measured in accordance with the method mentioned above.

[引張強度(TS)、及び伸びの測定]
引張試験はJIS5号試験片を用い、引張強度(TS)及び伸び(El)を測定した。尚、引張試験の歪速度は1mm/secとした。尚、本発明では、上記方法によって測定される引張強度が1180MPa以上のものを対象にしており、伸びが13%以上のものを、「伸びに優れる」と評価している。
[Measurement of tensile strength (TS) and elongation]
The tensile test used a JIS No. 5 test piece and measured tensile strength (TS) and elongation (El). The strain rate in the tensile test was 1 mm / sec. In the present invention, those having a tensile strength measured by the above method of 1180 MPa or more are targeted, and those having an elongation of 13% or more are evaluated as “excellent in elongation”.

[耐水素脆化特性の測定]
耐水素脆化特性を測定するに当たっては、上記の各鋼板を15mm×65mmのサイズに調整した短冊試験片を用いた。この短冊試験片に対し、四点曲げにより980MPaの応力を負荷し、(0.5mol硫酸+0.01molのKSCN)の混合溶液中にて、ポテンショスタットを用いて自然電位よりも卑な−80mVの電位を与えたときに割れが発生する時間を測定することにより、耐水素脆化特性(陰極CH寿命)を評価した。尚、本発明では、上記方法による測定時間が1000秒以上のものを、「耐水素脆化特性に優れる」と評価している。
[Measurement of hydrogen embrittlement resistance]
In measuring the hydrogen embrittlement resistance, a strip test piece in which each steel plate was adjusted to a size of 15 mm × 65 mm was used. A stress of 980 MPa was applied to the strip test piece by four-point bending, and in a mixed solution of (0.5 mol sulfuric acid + 0.01 mol KSCN), a potential of −80 mV, which was lower than natural potential using a potentiostat. The hydrogen embrittlement resistance (cathode CH life) was evaluated by measuring the time at which cracking occurred when an electric potential was applied. In addition, in this invention, the thing whose measurement time by the said method is 1000 second or more is evaluated as "it is excellent in a hydrogen embrittlement resistance".

これらの結果を表2に示す。   These results are shown in Table 2.

Figure 0004412727
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Figure 0004412727
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これらの結果より、以下の様に考察することができる(以下のNo.はすべて、表2中のNo.を意味する)。   From these results, it can be considered as follows (the following Nos. All mean Nos. In Table 2).

まず、No.2〜4、8〜19はいずれも、本発明の範囲を満足する鋼種(表1のNo.B〜D、H〜S)を用い、本発明で規定する方法に従って製造した本発明例であるが、1180MPa以上の超高強度域において、伸び、及び耐水素脆化特性の双方に優れている。   First, Nos. 2 to 4 and 8 to 19 are all manufactured according to the method defined in the present invention using steel types (No. B to D and H to S in Table 1) that satisfy the scope of the present invention. Although it is an example of an invention, it is excellent in both elongation and hydrogen embrittlement resistance in an ultrahigh strength region of 1180 MPa or more.

これに対し、本発明の範囲を満足しない鋼種(表1のNo.A、E〜G)を用いた下記例は夫々、以下の不具合を有している。   On the other hand, the following examples using steel types (Nos. A and E to G in Table 1) that do not satisfy the scope of the present invention have the following problems.

まず、No.1はC量が少ない鋼種Aを用いた例であり、所定量のベイナイト組織(硬質)が得られず、フェライト組織が過剰となり、強度が低下している。尚、耐水素脆化特性は、四点曲げ応力を負荷し得ない程強度が低い為、測定しなかった。   First, No. 1 is an example using a steel type A with a small amount of C. A predetermined amount of bainite structure (hard) cannot be obtained, the ferrite structure becomes excessive, and the strength is lowered. The hydrogen embrittlement resistance was not measured because the strength was so low that a four-point bending stress could not be applied.

また、No.5は、(Si+Al)の合計量が少ない鋼種Eを用いた例であり、所望の残留オーステナイトが得られず、伸びが低下している。   Moreover, No. 5 is an example using the steel type E with a small total amount of (Si + Al), and the desired retained austenite cannot be obtained and the elongation is lowered.

No.6は、Mn量が少ない鋼種Fを用いた例であり、所望の残留オーステナイトが得られない為、伸びが低い。   No. 6 is an example using the steel type F with a small amount of Mn, and the desired retained austenite cannot be obtained, so the elongation is low.

No.7は、Mn量が多い鋼種Gを用いた例であり、強度が高過ぎる為に熱延時に熱間圧延割れを生じ、その後の焼鈍処理ができなかった。   No. 7 is an example using steel type G with a large amount of Mn, and because the strength was too high, hot rolling cracks occurred during hot rolling, and subsequent annealing treatment could not be performed.

No.20は、従来のDP(デュアル・フェーズ)鋼板であり、ベイナイト組織を有していないため、強度が低下している。尚、No.20では、所定の強度を満たしていないため、耐水素脆化特性は測定しなかった。   No. 20 is a conventional DP (dual phase) steel sheet, which does not have a bainite structure, and therefore has a reduced strength. No. In No. 20, since the predetermined strength was not satisfied, the hydrogen embrittlement resistance was not measured.

次に、上記No.17とNo.20の鋼板を用いて部品を成形し、下記の通り、耐圧壊性試験、耐衝撃特性試験、耐水素脆化特性の評価を行って、成形品としての性能(耐圧壊性、耐衝撃特性及び耐水素脆化特性)を調べた。   Next, the above No. 17 and No. Parts were formed using 20 steel plates, and as described below, the resistance to fracture test, impact resistance test, and hydrogen embrittlement resistance were evaluated, and the performance as a molded product (breakdown resistance, impact resistance and Hydrogen embrittlement resistance) was investigated.

<耐圧壊性試験>
まず、No.17,19の鋼板を用いてそれぞれ図5に示す様な部品(試験体,ハットチャンネル部品)1を作成し、次の様にして圧壊性試験を行なった。即ち、図5に示す部品のスポット溶接位置2に、先端径6mmの電極から、チリ発生電流よりも0.5kA低い電流を流して、図5に示す通り35mmピッチでスポット溶接を行った。そして図6に示す様に、部品1の長手方向中央部の上方から金型3を押し付けて最大荷重を求めた。また荷重−変位線図の面積から吸収エネルギーを求めた。その結果を表3に示す。
<Pressure resistance test>
First, no. Parts (test body, hat channel part) 1 as shown in FIG. 5 were prepared using 17 and 19 steel plates, respectively, and the crushability test was performed as follows. That is, spot welding was performed at a pitch of 35 mm as shown in FIG. 5 by applying a current 0.5 kA lower than the dust generation current from an electrode having a tip diameter of 6 mm to the spot welding position 2 of the component shown in FIG. And as shown in FIG. 6, the metal mold | die 3 was pressed from the upper direction center part of the component 1, and the maximum load was calculated | required. Absorbed energy was determined from the area of the load-displacement diagram. The results are shown in Table 3.

Figure 0004412727
Figure 0004412727

表3より、No.17の鋼板を用いて作成した部品(試験体)は、強度の低い従来の鋼板を用いた場合より高い荷重を示し、また吸収エネルギーも高くなっていることから、優れた耐圧壊性を有していることがわかる。   From Table 3, No. The part (test body) created using the steel plate of 17 shows a higher load than the case of using a conventional steel plate with low strength, and also has a high resistance to cracking because the absorbed energy is also high. You can see that

<耐衝撃特性試験>
No.17,19の鋼板を用いてそれぞれ図7に示す様な部品(試験体,ハットチャンネル部品)4を作成し、次の様にして耐衝撃特性試験を行なった。尚、図8は、図7における部品4のA−A断面図を示している。耐衝撃特性試験は、上記耐圧壊性試験の場合と同様に部品4のスポット溶接位置5にスポット溶接を行った後、図9に模式的に示す通り部品4を土台7にセットし、該部品4の上方から、落錘(質量:110kg)6を高さ11mの位置から落下させて、部品4が40mm変形(高さ方向が収縮)するまでの吸収エネルギーを求めた。その結果を表4に示す。
<Impact resistance test>
No. Parts (test body, hat channel part) 4 as shown in FIG. 7 were prepared using 17 and 19 steel plates, respectively, and an impact resistance test was performed as follows. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA of the component 4 in FIG. In the impact resistance test, after spot welding is performed at the spot welding position 5 of the part 4 as in the case of the above-mentioned fracture resistance test, the part 4 is set on the base 7 as schematically shown in FIG. The falling energy (mass: 110 kg) 6 was dropped from the position of 11 m in height from above 4, and the absorbed energy until the part 4 was deformed 40 mm (the height direction contracted) was determined. The results are shown in Table 4.

Figure 0004412727
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表4より、No.17の鋼板を用いて作成した部品(試験体)は、強度の低い従来の鋼板を用いた場合より高い吸収エネルギーを示し、優れた耐衝撃特性を有していることがわかる。   From Table 4, No. It can be seen that the part (test specimen) prepared using the 17 steel plate shows higher absorbed energy than the case of using the conventional steel plate having low strength and has excellent impact resistance.

<耐水素脆化特性の評価>
No.17,19の鋼板を用いて実部品に成形し、耐水素脆化特性を成形品の状態で評価した。具体的に、No.17,19の鋼板を用いてセンターピラーRF、ドアインパクトビーム、ルーフレールRFをプレス加工して作成し、5%の塩酸に浸漬して24時間までの割れ発生の有無を比較した。その結果を表5に示す。
<Evaluation of hydrogen embrittlement resistance>
No. 17 and 19 steel plates were formed into actual parts, and the hydrogen embrittlement resistance was evaluated in the state of the molded product. Specifically, no. The center pillar RF, the door impact beam, and the roof rail RF were pressed using 17 and 19 steel plates, immersed in 5% hydrochloric acid, and the presence or absence of cracking up to 24 hours was compared. The results are shown in Table 5.

Figure 0004412727
Figure 0004412727

表5より、No.17の鋼板を用いて作成した各部品は、高強度であるにもかかわらず、いずれも割れが発生せず、優れた耐水素脆化特性を有していることがわかる。   From Table 5, no. It can be seen that each of the parts prepared using the 17 steel plates did not generate cracks despite having high strength, and had excellent hydrogen embrittlement resistance.

実施例2:製造条件の検討
本実施例では、表1の鋼種B(本発明の成分組成を満足する鋼)を用いた実験用スラブを用い、実施例1と同じ条件で熱延及び冷延した後、表6に示す種々の条件にて連続焼鈍を施すことによりNo.1〜11に示す冷延鋼板を得た。板厚はすべて1.2mmである。
Example 2: Examination of production conditions In this example, an experimental slab using the steel type B shown in Table 1 (steel satisfying the composition of the present invention) was used, and hot rolling and cold rolling were performed under the same conditions as in Example 1. Then, the cold-rolled steel sheets shown in Nos. 1 to 11 were obtained by performing continuous annealing under various conditions shown in Table 6. The plate thickness is all 1.2 mm.

次に、実施例1と同様の方法で、上記鋼板の組織及び種々の特性を調べた。これらの結果を表6に併記する。   Next, the structure and various characteristics of the steel sheet were examined in the same manner as in Example 1. These results are also shown in Table 6.

Figure 0004412727
Figure 0004412727

まず、No.1は、本発明で規定する方法に従って製造した本発明例;及び、No.11は、上記工程の後、更に合金化処理(溶融亜鉛めっきに浸漬した後、合金化の目的で500℃にて熱処理)した本発明例であるが、いずれも1180MPa以上の超高強度を有しており、且つ、伸び及び耐水素脆化特性の双方に優れている。   First, No. 1 is an example of the present invention produced according to the method defined in the present invention; and No. 11 is further alloyed after the above-described steps (for the purpose of alloying after being immersed in hot dip galvanizing). The examples of the present invention, which were heat-treated at 500 ° C.), each have an ultrahigh strength of 1180 MPa or more, and are excellent in both elongation and hydrogen embrittlement resistance.

これに対し、本発明で規定する条件のいずれかを満足しないNo.2〜10は夫々、以下の不具合を有している。   On the other hand, Nos. 2 to 10 which do not satisfy any of the conditions defined in the present invention have the following problems.

このうちNo.2は、加熱温度T1が930℃と、本発明の上限(鋼種BのA3点は795℃のため、815℃となる)を超える為、粗大なベイナイトブロックが生成し、耐水素脆化特性が低下した。 Among them, No. 2 has a heating temperature T1 of 930 ° C., which exceeds the upper limit of the present invention (A 3 point of steel type B is 795 ° C., and thus reaches 815 ° C.), so that a coarse bainite block is formed and The hydrogen embrittlement characteristics decreased.

No.3は、加熱温度T1が760℃と、本発明の下限(鋼種BのA3点=795℃)を下回る為、所定量のベイナイト組織が得られず、強度が低下した。尚、耐水素脆化特性は、四点曲げ応力を負荷し得ない程強度が低い為、測定しなかった。 No. 3 had a heating temperature T1 of 760 ° C., which was lower than the lower limit of the present invention (A 3 point of steel type B = 795 ° C.), so that a predetermined amount of bainite structure was not obtained and the strength was lowered. The hydrogen embrittlement resistance was not measured because the strength was so low that a four-point bending stress could not be applied.

No.4は、加熱時間t1が長い為、オーステナイトの粒成長を招いて粗大なベイナイトブロックが生成し、耐水素脆化特性が低下した。   In No. 4, since the heating time t1 was long, austenite grain growth was induced and a coarse bainite block was generated, and the hydrogen embrittlement resistance was deteriorated.

No.5は、加熱時間t1が短い為、オーステナイト化が充分進行せずにセメンタイトが残存し、所定の残留オーステナイトが得られず、伸びが低下した他、耐水素脆化特性も低下した。   In No. 5, since the heating time t1 was short, austenitization did not proceed sufficiently, cementite remained, a predetermined retained austenite was not obtained, elongation was lowered, and hydrogen embrittlement resistance was also lowered.

No.6は、冷却速度CR1が小さい為、パーライト組織が多量に生成して所定量のベイナイト組織が得られず、所望の強度及び耐水素脆化特性が確保できなかった。また、所定量の残留オーステナイトも得られず、伸びも低下した。   In No. 6, since the cooling rate CR1 was small, a large amount of pearlite structure was generated, and a predetermined amount of bainite structure was not obtained, and the desired strength and hydrogen embrittlement resistance could not be ensured. Further, a predetermined amount of retained austenite was not obtained, and the elongation was reduced.

No.7は、冷却後の加熱温度T2が600℃と、Ms点を超えた例であり、パーライト組織が多量に生成して所定量のベイナイト組織が得られず、所望の強度を確保できず、耐水素脆化特性も低下した。また、所定量の残留オーステナイトも得られず、伸びも低下した。   No. 7 is an example in which the heating temperature T2 after cooling exceeds 600 ° C. and the Ms point, a large amount of pearlite structure is generated, and a predetermined amount of bainite structure cannot be obtained, and a desired strength cannot be ensured. The hydrogen embrittlement resistance also deteriorated. Further, a predetermined amount of retained austenite was not obtained, and the elongation was reduced.

No.8は、冷却後の加熱温度T2が200℃と、Bs点を下回る例であり、所定量の残留オーステナイトが得られず、伸びが低下する他、耐水素脆化特性も低下した。   No. 8 is an example in which the heating temperature T2 after cooling is 200 ° C., which is lower than the Bs point. A predetermined amount of retained austenite is not obtained, elongation is reduced, and hydrogen embrittlement resistance is also reduced.

No.9は、冷却後の加熱時間t2が短い例であり、所定のベイナイト組織が得られず、耐水素脆化特性が低下した。また、マルテンサイトが生成し、伸びも低下した。   No. 9 is an example in which the heating time t2 after cooling is short, a predetermined bainite structure was not obtained, and the hydrogen embrittlement resistance deteriorated. In addition, martensite was formed and the elongation was reduced.

No.10は、冷却後の加熱時間t2が長い例であり、残留オーステナイトの分解が進行して所定量の残留オーステナイトが得られず、伸びが低くなった。   No. 10 is an example in which the heating time t2 after cooling is long, the decomposition of the retained austenite proceeds, the predetermined amount of retained austenite cannot be obtained, and the elongation becomes low.

参考までに図10に、本発明例(No.1)及び比較例(No.2)における、板厚方向断面のEBSP写真(カラーマップ:倍率5000倍)の結果を示す。図10より、本発明法で製造したNo.1[図10(a)]は、所望の微細なベイナイトブロックが生成されているのに対し、本発明法で製造しない比較例のNo.2[図10(b)]では、粗大なベイナイトブロックが生成していることが分かる。   For reference, FIG. 10 shows the results of EBSP photographs (color map: magnification 5000 times) of the cross section in the thickness direction in the present invention example (No. 1) and the comparative example (No. 2). As shown in FIG. No. 1 [FIG. 10 (a)] shows that the desired fine bainite block was produced, whereas the comparative example No. 2 [FIG. 10 (b)], it can be seen that coarse bainite blocks are generated.

実施例1のNo.2(本発明例)におけるSEM写真(倍率:1500倍)である。No. of Example 1 2 is an SEM photograph (magnification: 1500 times) in 2 (example of the present invention). 図1と同じ領域をEBSP解析した写真(倍率:1500倍)である。It is the photograph (magnification: 1500 times) which carried out the EBSP analysis of the same area | region as FIG. 図2のEBSP解析写真において、残留オーステナイトγR(FCC相)をマッピングした写真である。3 is a photograph in which residual austenite γ R (FCC phase) is mapped in the EBSP analysis photograph of FIG. 2. 本発明法の代表的な工程を説明した概略図である。It is the schematic explaining the typical process of this invention method. 実施例1における耐圧壊性試験に用いた部品の概観斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of components used in a pressure-resistant fracture test in Example 1. 実施例1における耐圧壊性試験の様子を模式的に示した側面図である。FIG. 3 is a side view schematically showing a state of a pressure-breaking resistance test in Example 1. 実施例1における耐衝撃特性試験に用いた部品の概観斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of components used in an impact resistance test in Example 1. 上記図7におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in the said FIG. 実施例1における耐衝撃特性試験の様子を模式的に示した側面図である。It is the side view which showed typically the mode of the impact-resistant characteristic test in Example 1. FIG. 実施例2における本発明例(No.1)及び比較例(No.2)のEBSP写真(倍率:5000倍)である。It is an EBSP photograph (magnification: 5000 times) of an example of the present invention (No. 1) and a comparative example (No. 2) in Example 2.

符号の説明Explanation of symbols

1 耐圧壊性試験用部品(試験体)
2,5 スポット溶接位置
3 金型
4 耐衝撃特性試験用部品(試験体)
6 落錘
7 (耐衝撃特性試験用)土台
1 Pressure fracture test parts (test specimen)
2,5 Spot welding position 3 Mold 4 Impact resistance test parts (test body)
6 Falling weight 7 (For impact resistance test)

Claims (5)

質量%で、
C :0.06〜0.6%、
Si+Al:0.5〜3%、
Mn:0.5〜3%、
P :0.15%以下、
S :0.02%以下
を含有し、残部は鉄及び不純物であり、且つ、
全組織に対する面積率で、
残留オーステナイト組織を3%以上、
ベイナイト組織を30%以上含有しており、
更にフェライト組織を50%以下含有していてもよく、
該ベイナイト組織のうち、同一視野をEBSP(Electron Back Scatter Diffraction Pattern)とSEMで対比観察して判定されるベイニティックフェライト中、ベイナイトブロックの平均粒径が20μm未満であることを特徴とする耐水素脆化特性に優れた超高強度鋼板。
% By mass
C: 0.06 to 0.6%,
Si + Al: 0.5 to 3%
Mn: 0.5-3%,
P: 0.15% or less,
S: not more than 0.02%, the balance being iron and impurities, and
The area ratio for all tissues
3% or more of retained austenite structure,
Containing 30% or more of bainite structure,
Furthermore, the ferrite structure may contain 50% or less,
Among the bainite structures, the average grain size of bainite blocks is less than 20 μm in bainitic ferrite determined by comparing the same visual field with EBSP (Electron Back Scatter Diffraction Pattern) and SEM. Super high strength steel plate with excellent hydrogen embrittlement characteristics.
更に、質量%で、
Mo:1%以下 (0%を含まない),
Ni:0.5%以下(0%を含まない),
Cu:0.5%以下(0%を含まない),
Cr:1%以下 (0%を含まない)
の少なくとも一種を含有するものである請求項1に記載の超高強度鋼板。
Furthermore, in mass%,
Mo: 1% or less (excluding 0%),
Ni: 0.5% or less (excluding 0%),
Cu: 0.5% or less (excluding 0%),
Cr: 1% or less (excluding 0%)
The ultra-high-strength steel sheet according to claim 1, which contains at least one of the following.
更に、質量%で、
Ti:0.1%以下(0%を含まない),
Nb:0.1%以下(0%を含まない),
V :0.1%以下(0%を含まない)
の少なくとも一種を含有するものである請求項1または2に記載の超高強度鋼板。
Furthermore, in mass%,
Ti: 0.1% or less (excluding 0%),
Nb: 0.1% or less (excluding 0%),
V: 0.1% or less (excluding 0%)
The ultra high strength steel sheet according to claim 1 or 2, which contains at least one of the following.
更に、質量%で、
Ca :0.003%以下(0%を含まない)、及び/又は
REM:0.003%以下(0%を含まない)
を含有するものである請求項1〜3のいずれかに記載の超高強度鋼板。
Furthermore, in mass%,
Ca: 0.003% or less (not including 0%) and / or REM: 0.003% or less (not including 0%)
The ultra-high strength steel sheet according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4のいずれかに記載の超高強度鋼板を製造する方法であって、
請求項1〜4のいずれかに記載の成分を満足する鋼をA3点〜(A3点+20℃)の温度で10〜600秒間加熱保持した後、3℃/s以上の平均冷却速度でMs点以上Bs点以下の温度まで冷却し、該温度域で1〜1800秒間加熱保持することを特徴とする超高強度鋼板の製造方法。
A method for producing the ultra high strength steel sheet according to any one of claims 1 to 4,
The steel satisfying the component according to any one of claims 1 to 4 is heated and held at a temperature of A 3 point to (A 3 point + 20 ° C) for 10 to 600 seconds, and then at an average cooling rate of 3 ° C / s or more. A method for producing an ultra-high strength steel sheet, wherein the steel sheet is cooled to a temperature not lower than the Ms point and not higher than the Bs point and heated and held in the temperature range for 1 to 1800 seconds.
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