JP4438614B2 - High-strength hot-rolled steel sheet and manufacturing method thereof - Google Patents

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本発明は、伸びフランジ性および表面性状に優れ、590MPa以上の引張強さを備える高強度熱延鋼板およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in stretch flangeability and surface properties and having a tensile strength of 590 MPa or more, and a method for producing the same.

自動車産業界における近年の低燃費化傾向に伴い、車両重量軽減の観点から、その主たる構造材料である鋼板には薄肉化・高強度化が求められてきている。同時に自動車の製造コストを削減する目的から、外部から直接視認されない部分、例えばロアアーム等の足廻り部品には安価な熱延鋼板が用いられる。このような部品は通常のプレス成型の他、ブランキングの後に穴拡げ加工を施されるため、鋼板は高強度であると同時に延性および伸びフランジ性(局部延性)が求められることが多い。   With the recent trend toward lower fuel consumption in the automobile industry, from the viewpoint of reducing vehicle weight, steel sheets, which are the main structural material, are required to be thinner and stronger. At the same time, in order to reduce the manufacturing cost of automobiles, inexpensive hot-rolled steel sheets are used for parts that are not directly visible from the outside, such as lower parts such as lower arms. Since such parts are subjected to hole expansion after blanking in addition to normal press molding, steel sheets are often required to have high strength and at the same time ductility and stretch flangeability (local ductility).

従来において、高延性と高強度を具備する鋼板としては、フェライト組織中にマルテンサイト組織を分散させたDual Phase鋼(以下、「DP鋼」という。)が知られている。しかしながら、DP鋼はフェライト相とマルテンサイト相の硬度差に起因して、両者の界面が穴拡げ加工時にミクロクラック・ボイドの発生起点となるため、伸びフランジ性に劣ることが知られている。   Conventionally, as a steel sheet having high ductility and high strength, dual phase steel (hereinafter referred to as “DP steel”) in which a martensite structure is dispersed in a ferrite structure is known. However, DP steel is known to be inferior in stretch flangeability because the interface between the two becomes a starting point of microcracks and voids during hole expansion due to the hardness difference between the ferrite phase and the martensite phase.

特許文献1では、フェライトとベイナイトの二相組織による伸びフランジ性に優れた鋼が提案されているが、Crを必須添加としており、化成処理性に課題が残る。
特許文献2および特許文献3では、鋼組織を微細なベイナイトを主体とする強度と伸びフランジ性とを具備する鋼を提案している。しかしながら、これらの鋼では高転位密度を有するベイナイト相により高強度を実現しているため延性に問題がある。
In Patent Document 1, steel excellent in stretch flangeability due to a two-phase structure of ferrite and bainite is proposed, but Cr is an essential addition, and there remains a problem in chemical conversion treatment.
Patent Document 2 and Patent Document 3 propose steel having a steel structure with strength mainly composed of fine bainite and stretch flangeability. However, these steels have a problem in ductility because high strength is realized by a bainite phase having a high dislocation density.

一方、特許文献4では、フェライト、ベイナイト、マルテンサイトの3相よりなる伸びフランジ性に優れる鋼板の提案がなされている。これによれば伸びフランジ性と延性の両方を具備する高強度鋼が得られるとされているが、上記3相の体積分率のばらつきに起因して鋼板性能が不安定となる恐れがある。   On the other hand, Patent Document 4 proposes a steel plate having excellent stretch flangeability composed of three phases of ferrite, bainite, and martensite. According to this, it is said that a high strength steel having both stretch flangeability and ductility can be obtained, but there is a fear that the steel plate performance becomes unstable due to the variation in the volume fraction of the three phases.

さらに特許文献5では、フェライト単相組織をMo炭化物あるいはMoを含んだ金属炭化物により高強度化した鋼が示されているが、高価なMoの添加が必須であるために製造コストの点で問題がある。   Further, Patent Document 5 discloses a steel whose ferrite single-phase structure is strengthened with Mo carbide or metal carbide containing Mo, but it is a problem in terms of manufacturing cost because it is essential to add expensive Mo. There is.

さらに590MPa以上の強度を有する構造用高張力鋼板については、強度・延性の両立の観点から多くの場合Siが適当量添加されるが、Siを含有する鋼材を加熱すると、鋼板表面を覆うFeOと地鉄との界面近傍に FeO−FeSiO共晶化合物層が形成され、両者は複雑に噛み合っており、通常のデスケーリングによって完全に除去することができないために、圧延工程中にFeとなって鋼材の表面に不均一に分布するスケール(島状スケール)が発生する。この島状スケールは、仕上げ圧延後の鋼板冷却過程において鋼板の冷却温度ムラの原因となり、コイル内の鋼板特性の安定性を損なうと共に、酸洗後も凹んだスケール疵(島状スケール疵)として残るため、疲労破壊の起点となりやすい。また、酸洗を施さない鋼板(スケールまま鋼板)では、島状スケールは除去されずに赤スケールとして鋼板表面に残存し表面性状を損ねる。 Furthermore, for structural high-tensile steel sheets having a strength of 590 MPa or more, an appropriate amount of Si is often added from the viewpoint of both strength and ductility, but when a steel material containing Si is heated, FeO covering the steel sheet surface and base steel and FeO-Fe 2 SiO 4 eutectic compound layer near the interface is formed, two are intricately engaged, because it can not be completely removed by conventional descaling, during the rolling process Fe 2 O 3 becomes a scale (island scale) that is unevenly distributed on the surface of the steel material. This island scale causes uneven cooling temperature of the steel sheet in the cooling process of the steel sheet after finish rolling, impairs the stability of the steel sheet characteristics in the coil, and as an indented scale ridge (island scale ridge) after pickling Since it remains, it tends to be the starting point of fatigue failure. Moreover, in the steel plate which does not perform pickling (a steel plate with a scale), an island-like scale is not removed but it remains on the steel plate surface as a red scale, and surface properties are impaired.

特許文献6では、鋼板に多量のSiを添加することにより、鋼板全面にスケールを均一発生させて表面性状を改善する方法が開示されているが、過度のSi添加は自動車用構造材に施される化成処理性を損なうため耐食性を劣化させるという問題があり、これに対してSi添加量を低くするとスケールを全面に均一に発生させることが困難となり表面性状が劣化し、さらに強度−加工性バランスが低下するという問題があった。   Patent Document 6 discloses a method for improving the surface properties by uniformly generating scale on the entire surface of the steel sheet by adding a large amount of Si to the steel sheet, but excessive Si addition is applied to the structural material for automobiles. In contrast, there is a problem that the corrosion resistance is deteriorated because the chemical conversion processability is deteriorated. On the other hand, if the amount of Si is decreased, it is difficult to uniformly generate the scale on the entire surface, and the surface property is deteriorated. There was a problem that decreased.

特開昭57−101649号公報JP-A-57-101649 特開2000−109951号公報JP 2000-109951 A 特開2003−112204号公報JP 2003-112204 A 特開平6−293910号公報JP-A-6-293910 特開2002−322540号公報JP 2002-322540 A 特開平3−79718号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-79718

本発明の課題は、590MPa以上の引張強度を有し、延性および伸びフランジ性に優れており、且つ鋼板表面に島状スケール疵および赤スケールを実質的に有しない、安価な熱延鋼板およびその製造方法を提供することである。   An object of the present invention is an inexpensive hot-rolled steel sheet having a tensile strength of 590 MPa or more, excellent in ductility and stretch flangeability, and substantially free of island-like scales and red scales on the steel sheet surface, and its It is to provide a manufacturing method.

上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、鋼板組織中のフェライトの面積率を90%以上とすることにより伸びフランジ性を大幅に向上させることができるとともに高延性と両立することを見いだした。   As a result of intensive studies to solve the above problems, it has been found that by making the area ratio of ferrite in the steel sheet structure 90% or more, the stretch flangeability can be greatly improved and at the same time compatible with high ductility. .

そこで、本来軟質なフェライト単相組織を高強度化する手段として金属炭化物の微細分散による析出強化に注目し、強度と延性および伸びフランジ性との両立を実現する成分系ならびに製造条件についてさらに検討した結果、TiおよびNbを含む鋼材について、熱間仕上げ圧延後に600〜780℃の温度域で生成した、実質的にフェライト単相よりなり、内部にTiおよびNbの単独あるいは複合炭化析出物が微細分散した鋼が、強度と延性および伸びフランジ性とのバランスに優れるという知見を得た。   Therefore, we focused on precipitation strengthening by fine dispersion of metal carbide as a means to increase the strength of the originally soft ferrite single-phase structure, and further investigated the component system and manufacturing conditions that achieve both strength, ductility and stretch flangeability. As a result, a steel material containing Ti and Nb is substantially composed of a ferrite single phase generated in a temperature range of 600 to 780 ° C. after hot finish rolling, and Ti or Nb single or composite carbonized precipitates are finely dispersed inside. It was found that the obtained steel has an excellent balance between strength, ductility and stretch flangeability.

さらに鋼中のSi、P、Alの添加バランスに応じて粗圧延後の粗バーを再加熱等により適切な温度としてデスケーリングすることで、従来Si添加鋼では除去が困難であった島状スケールを鋼板表面から容易に除去可能であるという知見を得て、本発明を完成させた。したがって、本願発明は次の通りである。   Furthermore, the island-shaped scale that was difficult to remove with conventional Si-added steels by descaling the rough bar after rough rolling to an appropriate temperature by reheating etc. according to the addition balance of Si, P, and Al in the steel The present invention was completed by obtaining the knowledge that can be easily removed from the steel sheet surface. Therefore, the present invention is as follows.

(1) 鋼組成が、質量%で、C:0.02〜0.18%、Si:0.01〜1.5%、Mn:0.2〜2.0%、P:0.10%以下、S:0.007%以下、Al:0.02〜2.0%、N:0.01%以下、Ti:0.01〜0.3%およびNb:0.01〜0.1%を含有し、残部Feおよび不純物からなり、かつ下記(1)式および(2)式を満足するものであり、鋼組織が、フェライトを面積率で90%以上を含有するものであり、機械特性が、引張強度:590MPa以上、引張強度(MPa)と穴拡げ率(%)との積:65000MPa・%以上、引張強度(MPa)と全伸び(%)との積:15400MPa・%以上であり、鋼板表面に島状スケール疵および赤スケールを実質的に有しないことを特徴とする高強度熱延鋼板。   (1) Steel composition is mass%, C: 0.02-0.18%, Si: 0.01-1.5%, Mn: 0.2-2.0%, P: 0.10% Hereinafter, S: 0.007% or less, Al: 0.02 to 2.0%, N: 0.01% or less, Ti: 0.01 to 0.3%, and Nb: 0.01 to 0.1% The balance is composed of Fe and impurities, and satisfies the following formulas (1) and (2). The steel structure contains ferrite in an area ratio of 90% or more, and has mechanical properties. However, tensile strength: 590 MPa or more, product of tensile strength (MPa) and hole expansion rate (%): 65000 MPa ·% or more, product of tensile strength (MPa) and total elongation (%): 15400 MPa ·% or more A high-strength hot-rolled steel sheet characterized by substantially not having island-shaped scales and red scales on the steel sheet surface.

0.8≦(C/12)/(Ti/48+Nb/93)≦3.0 (1)
0.1≦(Al+5P)/Si (2)
ここで、式中のC、Ti、Nb、Al、PおよびSiはそれぞれの元素の含有量(単位:質量%)を表す。
0.8 ≦ (C / 12) / (Ti / 48 + Nb / 93) ≦ 3.0 (1)
0.1 ≦ (Al + 5P) / Si (2)
Here, C, Ti, Nb, Al, P, and Si in the formula represent the content (unit: mass%) of each element.

(2) 前記鋼組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Ca:0.0010〜0.0070%およびMg:0.0010〜0.0070%からなる群から選択される1種または2種を含有することを特徴とする上記(1) に記載の熱延鋼板。   (2) The steel composition is one type selected from the group consisting of Ca: 0.0010 to 0.0070% and Mg: 0.0010 to 0.0070% in mass% instead of part of Fe Alternatively, the hot-rolled steel sheet according to (1) above, which contains two kinds.

(3)質量%で、C:0.02〜0.18%、Si:0.01〜1.5%、Mn:0.2〜2.0%、P:0.10%以下、S:0.007%以下、Al:0.02〜2.0%、N:0.01%以下、Ti:0.01〜0.3%およびNb:0.01〜0.1%を含有し、残部Feおよび不純物からなり、かつ下記(1)式および(2)式を満足する鋼組成を備える鋼塊または鋼片を下記(3)式で規定する温度TSRTとした後に粗熱間圧延を施して粗バーとすること、得られた粗バーが下記(4)式で規定する温度TBRTである状態で該粗バーにデスケーリングを施した後に圧延完了温度をAr点以上とする仕上げ熱間圧延を施して熱延鋼板とすること、および得られた熱延鋼板を仕上げ圧延完了後30℃/秒以上の平均冷却速度で600〜780℃の温度域まで冷却し、次いで前記温度域で10秒超180秒以下の時間滞在させ、その後巻取ることを特徴とする高強度熱延鋼板の製造方法。 (3) By mass%, C: 0.02 to 0.18%, Si: 0.01 to 1.5%, Mn: 0.2 to 2.0%, P: 0.10% or less, S: 0.007% or less, Al: 0.02-2.0%, N: 0.01% or less, Ti: 0.01-0.3% and Nb: 0.01-0.1%, and the balance Fe and impurities, and the Sonetsu rolling a steel ingot or steel slab after the temperature T SRT defined in the following formula (3) having a steel composition satisfying the following (1) and (2) Applying a rough bar, and finishing the rolling bar at the Ar 3 point or higher after descaling the rough bar in a state where the obtained rough bar is at the temperature T BRT defined by the following equation (4) Hot rolling to obtain a hot rolled steel sheet, and the average cooling rate of 30 ° C./second or more after completion of finish rolling of the obtained hot rolled steel sheet 600-780 cooled to a temperature range of ° C., then the temperature range in to stay more than 10 seconds 180 seconds or less, the method of producing a high strength hot-rolled steel sheet shall be the features to take subsequent winding.

0.8≦(C/12)/(Ti/48+Nb/93)≦3.0 (1)
0.1≦(Al+5P)/Si (2)
SRT≧1600+100ln(Ti×C) (3)
BRT≧1050−36.4ln((Al+5P)/Si) (4)
ここで、式中のC、Ti、Nb、Al、PおよびSiはそれぞれの元素の含有量(単位:質量%)を表し、TSRTおよびTBRTの単位は℃である。
(4)前記鋼組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Ca:0.0010〜0.0070%およびMg:0.0010〜0.0070%からなる群から選択される1種または2種を含有することを特徴とする上記(3)に記載の高強度熱延鋼板の製造方法。
0.8 ≦ (C / 12) / (Ti / 48 + Nb / 93) ≦ 3.0 (1)
0.1 ≦ (Al + 5P) / Si (2)
T SRT ≧ 1600 + 100ln (Ti × C) (3)
T BRT ≧ 1050-36.4ln ((Al + 5P) / Si) (4)
Here, C, Ti, Nb, Al, P and Si in the formula represent the content of each element (unit: mass%), and the unit of T SRT and T BRT is ° C.
(4) The steel composition is one type selected from the group consisting of Ca: 0.0010 to 0.0070% and Mg: 0.0010 to 0.0070% in mass% instead of part of Fe. Alternatively, the method for producing a high-strength hot-rolled steel sheet according to (3) above, which contains two types.

ここで、本発明における「フェライト」とは、ラス状を有するベイナイト組織中のBCC構造相を除いたBCC構造相をいう。
また、本発明における「島状スケール疵もしくは赤スケールを実質的に有しない」とは、熱間圧延後に、切断加工、表面に対する機械的な研削加工および溶削による表面除去を施していない状態において、幅方向端部よりそれぞれ100mmおよび長手方向端部のそれぞれ30mの部位を除く部分についての島状スケール疵および赤スケールの面積率が、熱間圧延鋼板の表面および裏面のそれぞれについて3%以下であることをいう。したがって、斯かる熱延鋼板を素材として、シャー、トリム、スリット加工された鋼板もまた「島状スケール疵もしくは赤スケールを実質的に有しない」ものであるから本発明に含まれる。
Here, the “ferrite” in the present invention refers to a BCC structural phase excluding a BCC structural phase in a bainite structure having a lath shape.
Further, in the present invention, “substantially free of island-scale scales or red scales” means that after hot rolling, the surface is not subjected to cutting, mechanical grinding and surface removal by surface cutting. The area ratio of the island scale ridges and the red scale for portions excluding the portions of 100 mm from the width direction end and 30 m of the length direction end is 3% or less for each of the front and back surfaces of the hot-rolled steel sheet. Say something. Accordingly, steel plates that are sheared, trimmed, or slit-processed using such a hot-rolled steel plate as a raw material are also “substantially free of island-like scale ridges or red scales” and are included in the present invention.

本発明における熱延鋼板の寸法としては、好ましくは幅が1000mm以上で長さが200m以上のものである。
本発明における「温度」とは、鋼材の表面温度である。
The dimensions of the hot-rolled steel sheet in the present invention are preferably those having a width of 1000 mm or more and a length of 200 m or more.
The “temperature” in the present invention is the surface temperature of the steel material.

本発明の鋼板は、表面性状に優れており、高強度かつ高延性であるとともに伸びフランジ加工性に優れている。そのため、自動車や各種の産業機械に用いられる構造部材の素材、特に自動車のメンバーや足廻り部品に代表される構造部材の素材として最適である。   The steel sheet of the present invention has excellent surface properties, high strength and high ductility, and excellent stretch flangeability. Therefore, it is optimal as a material for structural members used in automobiles and various industrial machines, particularly as a material for structural members represented by automobile members and undercarriage parts.

また、安価に安定して大量に製造できるので、産業上格段の効果をあげることができる。   In addition, since it can be manufactured stably and in large quantities at a low cost, it is possible to achieve a remarkable industrial effect.

次に、本発明を上述の如く限定した理由について述べる。本明細書において「鋼組成」を示す「%」は「質量%」である。
[鋼組成]
C:0.02〜0.18%
590MPa以上の引張強度を確保するためにCの含有量の下限は0.02%とする。一方、過剰なC添加は圧延後のフェライト変態を遅延させ、フェライト体積率の低下により伸びフランジ性を損なうので、C含有量の上限は0.18%とする。好適下限は0.03%、好適上限は0.1%である。
Next, the reason why the present invention is limited as described above will be described. In this specification, “%” indicating “steel composition” is “mass%”.
[Steel composition]
C: 0.02-0.18%
In order to secure a tensile strength of 590 MPa or more, the lower limit of the C content is 0.02%. On the other hand, excessive addition of C delays the ferrite transformation after rolling and impairs stretch flangeability by lowering the ferrite volume fraction, so the upper limit of the C content is 0.18%. The preferred lower limit is 0.03% and the preferred upper limit is 0.1%.

Ti:0.01〜0.3%
Tiは本発明において重要な元素である。Ti添加により鋼中のNを固定して伸びフランジ性を向上させることができるとともに、Cと結合し微細なTiC炭化物となり鋼を析出強化するのに有効である。このためTi含有量の下限は0.01%とする。好ましい下限は0.05%である。一方、過剰に添加するとオーステナイト中に粗大な炭窒化物を形成して鋼板の機械特性を劣化させる。このためTi含有量の上限は0.3%とする。好ましい上限は0.2%である
Ti: 0.01 to 0.3%
Ti is an important element in the present invention. By adding Ti, N in the steel can be fixed and stretch flangeability can be improved, and it is effective for precipitation strengthening of steel by combining with C to become fine TiC carbide. For this reason, the lower limit of the Ti content is 0.01%. A preferred lower limit is 0.05%. On the other hand, if added excessively, coarse carbonitrides are formed in austenite and the mechanical properties of the steel sheet are deteriorated. For this reason, the upper limit of the Ti content is set to 0.3%. A preferred upper limit is 0.2%

Nb: 0.01〜0.1%
Nbは本発明において重要な元素である。Nb添加により鋼中にNb(C,N)を形成させ、オーステナイト粒を微細化してフェライトの核生成サイトを増やし、金属組織の粗大化を抑制する。このため、Nb含有量の下限は0.01%とする。一方、過剰なNb添加は、スラブ中に粗大なNb(C,N)を形成し鋼板の機械特性を損なう。このため含有量の上限を0.1%とする。好ましい上限は、0.05%である。
Nb: 0.01 to 0.1%
Nb is an important element in the present invention. By adding Nb, Nb (C, N) is formed in the steel, austenite grains are refined to increase the nucleation sites of ferrite, and the coarsening of the metal structure is suppressed. For this reason, the minimum of Nb content shall be 0.01%. On the other hand, excessive Nb addition forms coarse Nb (C, N) in the slab and impairs the mechanical properties of the steel sheet. For this reason, the upper limit of the content is set to 0.1%. A preferable upper limit is 0.05%.

(C/12)/(Ti/48+Nb/93):0.8〜3.0
(C/12)/(Ti/48+Nb/93)の値が0.8を下回ると、強度向上に対するTiおよびNbの添加効率が低くコストロスを招く。一方、(C/12)/(Ti/48+Nb/93)の値が3.0を超えると、粗大なセメンタイトにより伸びフランジ性が低下する。したがって、C、TiおよびNbを下記(1)式を満足するように含有させる。
0.8≦(C/12)/(Ti/48+Nb/93)≦3.0 (1)
好ましくはその式(1) の範囲は0.9〜2.5である。
(C / 12) / (Ti / 48 + Nb / 93): 0.8 to 3.0
When the value of (C / 12) / (Ti / 48 + Nb / 93) is less than 0.8, the addition efficiency of Ti and Nb for improving the strength is low, resulting in cost loss. On the other hand, if the value of (C / 12) / (Ti / 48 + Nb / 93) exceeds 3.0, the stretch flangeability deteriorates due to coarse cementite. Therefore, C, Ti and Nb are contained so as to satisfy the following formula (1).
0.8 ≦ (C / 12) / (Ti / 48 + Nb / 93) ≦ 3.0 (1)
Preferably the range of formula (1) is 0.9 to 2.5.

Mn:0.2〜2.0%
固溶強化による強度向上に有効な元素であると共に、オーステナイトからフェライトへの変態温度を低下させるため、熱間圧延における仕上温度の低温化を可能とし、フェライト粒径微細化による強度向上をも可能とする有効な元素である。このため、Mn含有量の下限を0.2%とする。過剰の添加は仕上げ圧延後のフェライト変態を遅延し、硬質な第2相の形成を促すため、Mn含有量の上限を2.0%とする。強度と伸びフランジ性のバランスの観点から、好ましい下限は1.0%であり、好ましい上限は1.5%である。
Mn: 0.2 to 2.0%
It is an element effective for improving the strength by solid solution strengthening, and also lowers the transformation temperature from austenite to ferrite, so that the finishing temperature in hot rolling can be lowered, and the strength can be improved by refining the ferrite grain size. Is an effective element. For this reason, the lower limit of the Mn content is 0.2%. Excess addition delays ferrite transformation after finish rolling and promotes formation of a hard second phase, so the upper limit of the Mn content is 2.0%. From the viewpoint of balance between strength and stretch flangeability, the preferred lower limit is 1.0%, and the preferred upper limit is 1.5%.

Si:0.01〜1.5%
Siは延性を比較的大きく保ったまま強度上昇を可能とする元素であり、さらにフェライト変態を促進させるとともに、鋼中セメンタイトの粗大化を抑制する効果も有する。このためSi含有量の下限を0.01%とする。強度と延性の観点からは含有量を0.2%以上とすることが好ましい。過剰の添加は、製品表面に施されるリン酸〜リン酸亜鉛による化成処理性を損なうため、含有量の上限を1.5%とする。強度と延性のバランスの観点から、好ましい含有量の下限は0.2%であり、好ましい含有量の上限は1.3%である。
Si: 0.01 to 1.5%
Si is an element that enables strength to be increased while maintaining a relatively large ductility, and further has an effect of promoting ferrite transformation and suppressing the coarsening of cementite in steel. For this reason, the lower limit of the Si content is set to 0.01%. From the viewpoint of strength and ductility, the content is preferably 0.2% or more. Excessive addition impairs the chemical conversion treatment with phosphoric acid to zinc phosphate applied to the product surface, so the upper limit of the content is 1.5%. From the viewpoint of balance between strength and ductility, the lower limit of the preferable content is 0.2%, and the upper limit of the preferable content is 1.3%.

Al:0.02〜2.0%
Alは本発明において重要な元素である。鋼板表面に島状スケール疵および赤スケールを実質的に有しないようにするためには、粗熱間圧延後の粗バーを所定温度でデスケールすることにより島状スケールを除去する必要があるが、Alは前記所定温度を低下させる作用を有する。前記所定温度におけるデスケールを行うためには、一般に粗圧延後に粗バーを加熱することが有効であるが、このような場合にAlを添加することにより、粗バーの加熱温度を低下させることを可能とし、デスケール安定性の確保およびコストの低減に有効である。このためAl含有量の下限を0.02%とする。
Al: 0.02 to 2.0%
Al is an important element in the present invention. In order to have substantially no island-like scales and red scales on the steel sheet surface, it is necessary to remove the island-like scales by descaling the coarse bar after rough hot rolling at a predetermined temperature. Al has the effect of lowering the predetermined temperature. In order to perform the descaling at the predetermined temperature, it is generally effective to heat the rough bar after rough rolling. In such a case, it is possible to lower the heating temperature of the rough bar by adding Al. And effective in ensuring descale stability and cost reduction. For this reason, the lower limit of the Al content is set to 0.02%.

一方、過剰の添加はAr点を過度に上昇させてしまうため、仕上げ温度の上昇を招き製造安定性を損なうと共に、Alを含む粗大介在物により伸びフランジ性が劣化する。このためAl含有量の上限を2.0%とする。 On the other hand, excessive addition causes the Ar 3 point to be raised excessively, leading to an increase in finishing temperature and impairing the production stability, and the stretch flangeability deteriorates due to coarse inclusions containing Al. For this reason, the upper limit of Al content is made 2.0%.

さらに、Alはフェライト変態を促進する作用を有し、析出物の粗大化による伸びフランジ性の劣化が生じにくい比較的低温度域あるいは製造負荷の小さい短時間の、徐冷、空冷あるいは恒温保持によって目的とする十分なフェライト相を得ることを可能にする有効な元素である。このため、製造負荷の低減と強度および伸びフランジ性の両立のために、0.05超〜0.3 %の範囲で含有させることが望ましい。さらに望ましくは0.12〜0.3%である。   Furthermore, Al has the effect of promoting ferrite transformation, and it is difficult to cause degradation of stretch flangeability due to coarsening of precipitates, or by slow cooling, air cooling or holding at a constant temperature for a short time with a relatively low manufacturing load. It is an effective element that makes it possible to obtain a desired sufficient ferrite phase. For this reason, it is desirable to make it contain in the range of more than 0.05 to 0.3% in order to reduce the manufacturing load and achieve both strength and stretch flangeability. More desirably, it is 0.12 to 0.3%.

P:0.10%以下
強度の確保に寄与するため、添加してもよい。しかし、粒界に偏析して脆化を生じるため、0.10%を含有量の上限とする。
P: 0.10% or less In order to contribute to securing the strength, it may be added. However, since it segregates at the grain boundary to cause embrittlement, the upper limit of the content is 0.10%.

(Al+5P)/Si:0.1以上
Siは加熱時にFeO−FeSiO形成による島状スケール発生の原因となる。一方、AlおよびPはFeSiOの融点を低下させることにより、粗バーをデスケールする際のスケール剥離性を向上させ、最終的に鋼板表面における島状スケール疵もしくは赤スケールを抑制する効果を有する。実操業におけるデスケーリング温度を考慮すると、島状スケール疵もしくは赤スケールを実質的に有しないようにするためには、Si、AlおよびPをさらに下記(2)式を満足するように含有させる。
0.1≦(Al+5P)/Si (2)
(Al + 5P) / Si: 0.1 or more Si causes the generation of island scales due to the formation of FeO—Fe 2 SiO 4 during heating. On the other hand, Al and P have the effect of improving the scale peelability when descaling the coarse bar by lowering the melting point of Fe 2 SiO 4 and finally suppressing the island scale flaws or red scale on the steel sheet surface. Have. Considering the descaling temperature in actual operation, Si, Al, and P are further contained so as to satisfy the following formula (2) in order not to have island-like scales or red scales.
0.1 ≦ (Al + 5P) / Si (2)

Ca:0.0010〜0.0070、Mg:0.0010〜0.0070
Caおよび/またはMgを添加することにより、強度−伸びフランジ性のバランスが改善するため、添加しても良い。それぞれ含有量が0.001%を下回るとその効果が得られないので、添加する場合には、少なくとも何れかの元素の含有量の下限を0.001%とする。一方、それぞれ含有量が0.0070%を超えると添加量に対する効果効率が低下すると共に、精錬工程におけるコスト高を招く。このため、それぞれ含有量の上限を0.0070%とする。
Ca: 0.0010 to 0.0070, Mg: 0.0010 to 0.0070
Addition of Ca and / or Mg improves the balance between strength and stretch flangeability, so it may be added. If the content is less than 0.001%, the effect cannot be obtained. Therefore, when added, the lower limit of the content of at least any one element is set to 0.001%. On the other hand, when the content exceeds 0.0070%, the efficiency with respect to the added amount is lowered and the cost in the refining process is increased. For this reason, the upper limit of content is 0.0070%, respectively.

S:0.007%以下
Mn等と結合し、粗大な硫化物系の介在物を形成して加工性を著しく損なう不純物であるため、その含有量は0.007%以下とする。より好ましくは0.003%以下である。
S: 0.007% or less Since it is an impurity that binds with Mn or the like to form coarse sulfide inclusions and significantly impairs workability, the content is made 0.007% or less. More preferably, it is 0.003% or less.

N:0.01%以下
加工性を損なう不純物元素であり、その含有量は0.01%以下とする。より好ましくは0.006%以下である。
N: 0.01% or less An impurity element that impairs workability, and its content is 0.01% or less. More preferably, it is 0.006% or less.

[組織]
本発明にかかる熱延鋼板は、組織全体に対して面積率で90%以上のフェライトを含有するものとする。フェライトの面積率が90%より低くなると、伸びフランジ性が著しく劣化する。伸びフランジ性と延性のバランスを鑑みるとフェライトの面積率を95%以上とすることが好ましい。残りの組織にはベイナイト、セメンナイト等が残存する。それらは最大10%、通常好ましくは2〜3%であり、実質上特性に影響しない。
[Organization]
The hot-rolled steel sheet according to the present invention contains 90% or more of ferrite in area ratio with respect to the entire structure. If the area ratio of ferrite is lower than 90%, stretch flangeability is significantly deteriorated. Considering the balance between stretch flangeability and ductility, the area ratio of ferrite is preferably 95% or more. In the remaining structure, bainite, cementite, etc. remain. They are at most 10%, usually 2-3%, and do not substantially affect the properties.

[製造条件]
粗熱間圧延前の鋼塊または鋼片の温度:
粗熱間圧延前の鋼塊または鋼片は、伸びフランジ性を阻害する粗大な炭窒化物を固溶させ、強度低下や伸びフランジ性の低下といった機械特性の劣化を回避するために、TiおよびCの含有量に応じて下記(3)式で規定するTSRT以上の温度とする。
SRT≧1600+100ln(Ti×C) (3)
[Production conditions]
Temperature of steel ingot or billet before rough hot rolling:
The steel ingot or steel slab before rough hot rolling dissolves coarse carbonitride that inhibits stretch flangeability, and in order to avoid deterioration of mechanical properties such as strength reduction and stretch flangeability, Ti and The temperature is equal to or higher than the T SRT defined by the following formula (3) according to the C content.
T SRT ≧ 1600 + 100ln (Ti × C) (3)

SRT未満の温度にある鋼塊または鋼片については粗熱間圧延前にTSRT以上の温度に加熱する必要があるが、本工程は上述したように粗大な炭窒化物を固溶させることを目的とするものであるから、連続鋳造により得られた鋼塊をTSRT未満に冷却することなしに粗熱間圧延に供する場合には加熱する必要はない。TSRTの上限は特に規定しないが、炉内耐熱壁の耐久性およびスケールロスによる歩留まりの観点からは、上限を1400℃とすることが好ましい。 Steel ingots or steel slabs at temperatures below T SRT must be heated to temperatures above T SRT before rough hot rolling, but this step involves dissolving solid carbonitrides as described above. Therefore, when the steel ingot obtained by continuous casting is subjected to rough hot rolling without cooling to less than T SRT , heating is not necessary. Although the upper limit of T SRT is not particularly defined, the upper limit is preferably set to 1400 ° C. from the viewpoint of durability of the heat resistant wall in the furnace and yield due to scale loss.

デスケーリング時の粗バーの温度:
粗熱間圧延後の粗バーは、鋼板表面に島状スケール疵および赤スケールを実質的に有しないようにするために、鋼中のSi、AlおよびPの含有量に応じて下記(4)式で規定する温度TBRTである状態でデスケーリングを施す。
BRT≧1050−36.4ln((Al+5P)/Si) (4)
Coarse bar temperature during descaling:
The rough bar after the rough hot rolling has the following (4) depending on the contents of Si, Al and P in the steel so that the steel plate surface does not substantially have island-like scales and red scales. Descaling is performed at the temperature T BRT defined by the equation.
T BRT ≧ 1050-36.4ln ((Al + 5P) / Si) (4)

Si含有鋼については、熱間圧延工程における加熱時に剥離除去(デスケーリング)困難なFeO−Fe2SiO4共晶化合物層が鋼板表面に形成され、その後の冷却により島状スケールとなるのであるが、鋼中のSi、AlおよびPの含有量に応じて粗バーを上記TBRT以上の温度とすることにより、FeOとFe2SiO4が半溶融状態となり、剥離除去(デスケーリング)が容易になるからである。 For Si-containing steels, a FeO-Fe2SiO4 eutectic compound layer that is difficult to remove (descaling) during heating in the hot rolling process is formed on the steel sheet surface, and then becomes an island scale by cooling. By making the coarse bar at a temperature equal to or higher than the above T BRT according to the contents of Si, Al and P, FeO and Fe 2 SiO 4 are in a semi-molten state, and peeling removal (descaling) becomes easy. is there.

粗バーを上記TBRT以上の温度とする手段については特に限定しないが、工業的には例えば粗圧延用ロールスタンド群と仕上げ圧延用ロールスタンド群の間に設置された誘導加熱装置等の使用が適する。勿論、粗熱間圧延前の鋼片または鋼塊の加熱温度を高温とすることで上記TBRT以上の温度を確保しても構わないが、加熱炉の負荷が増大し、燃料コストが増加するため、上記例のような粗バーの加熱装置が望ましい。デスケーリングを行う手段・設備についても特に限定しないが、実用的にはスプレーによる高圧水の噴射が適する。 Although there is no particular limitation on the means for bringing the rough bar to a temperature equal to or higher than the above-mentioned B BRT , industrially, for example, the use of an induction heating device or the like installed between the rough rolling roll stand group and the finish rolling roll stand group may be used. Suitable. Of course, the heating temperature of the steel slab or ingot before rough hot rolling may be set to a high temperature to ensure a temperature equal to or higher than the above T BRT, but the load on the heating furnace increases and the fuel cost increases. Therefore, a coarse bar heating apparatus as in the above example is desirable. There are no particular restrictions on the descaling means / equipment, but in practice, injection of high-pressure water by spraying is suitable.

仕上げ圧延は、オーステナイト温度域で行い、仕上げ圧延の終了温度はAr3点温度以上で有ればよい。尚、仕上げ圧延の終了温度はAr3点温度にできるだけ近い方がより好ましい。これは圧延中に導入された加工歪みによるフェライト変態の促進効果が高まるためである。本発明で規定される鋼のAr3点は概ね750℃から980℃である。 The finish rolling is performed in the austenite temperature range, and the finish temperature of the finish rolling only needs to be Ar 3 point temperature or higher. The finish rolling finish temperature is more preferably as close as possible to the Ar 3 point temperature. This is because the effect of accelerating ferrite transformation due to processing strain introduced during rolling is enhanced. The Ar 3 point of the steel defined in the present invention is approximately 750 ° C. to 980 ° C.

仕上げ圧延を終了後、30℃/sec以上の平均冷却速度で600〜780℃の温度域にまで冷却し、次いで前記温度域で10秒超180秒以下の時間滞在させて鋼板を得る。
冷却速度を規定する理由は、平均冷却速度が30℃/secよりも遅い場合、冷却中のパーライト析出により、伸びフランジ性が低下するため、これを回避するものである。
After finishing the finish rolling, the steel sheet is cooled to a temperature range of 600 to 780 ° C. at an average cooling rate of 30 ° C./sec or more, and then stayed in the temperature range for more than 10 seconds and 180 seconds or less to obtain a steel plate.
The reason for prescribing the cooling rate is to avoid this when the average cooling rate is slower than 30 ° C./sec, because the stretch flangeability deteriorates due to pearlite precipitation during cooling.

冷却停止温度を600〜780℃の温度域としたのは、780℃より高い温度で冷却を停止した場合、フェライト中に析出する金属炭化物が粗大化し、強度と伸びフランジ性のバランスが劣化するためであり、下限を600℃としたのは、これより低い温度で冷却を停止した場合、ベイナイト相が形成され、延性が劣化するためである。この停止温度は強度と伸びフランジ性のバランスを鑑みると650℃以上730℃以下とする方が一層好ましい。   The reason why the cooling stop temperature is set to a temperature range of 600 to 780 ° C. is that when cooling is stopped at a temperature higher than 780 ° C., the metal carbide precipitated in the ferrite is coarsened, and the balance between strength and stretch flangeability deteriorates. The reason why the lower limit is set to 600 ° C. is that when cooling is stopped at a temperature lower than this, a bainite phase is formed and ductility deteriorates. In view of the balance between strength and stretch flangeability, the stop temperature is more preferably 650 ° C. or higher and 730 ° C. or lower.

前記温度域における滞在時間については、10秒以下の滞在時間とした場合、十分な量のフェライトが得られず、延性および伸びフランジ性が低下するため、10秒を超えて滞在させる。しかし180秒を越えて滞在させると粗大な炭化物あるいは炭窒化物が形成されて強度と伸びフランジ性のバランスを損なう。好ましくは35秒以下である。   With respect to the staying time in the temperature range, if the staying time is 10 seconds or less, a sufficient amount of ferrite cannot be obtained, and ductility and stretch flangeability deteriorate, so that the staying time exceeds 10 seconds. However, if the stay exceeds 180 seconds, coarse carbides or carbonitrides are formed, and the balance between strength and stretch flangeability is impaired. Preferably it is 35 seconds or less.

多くの場合、実際の製造ラインを使った製造時において熱延鋼板は巻き取られて鋼帯となるが、このときの巻き取り温度については、機械特性バランスと操業安定の観点から500℃以下とするのが望ましい。500℃よりも高い温度で巻き取ると、鋼中の金属炭化物が粗大に成長し伸びフランジ性が劣化する。   In many cases, during the production using an actual production line, the hot-rolled steel sheet is wound into a steel strip, and the winding temperature at this time is 500 ° C. or less from the viewpoint of mechanical property balance and operational stability. It is desirable to do. When it winds up at temperature higher than 500 degreeC, the metal carbide in steel will grow coarsely and stretch flangeability will deteriorate.

表1に示す鋼組成を有する鋼の内、鋼種A、B、D、Fを連続鋳造によりスラブとした後、スラブ中心付近より鋼片を採取し、熱間鍛造を行い厚さ30mmとした。その後、スラブ加熱温度を様々に変化させ、それぞれの温度で加熱されたスラブを試験用小型タンデムミルにて熱間圧延を実施し、仕上げ圧延温度を各鋼種のAr3温度以上として板厚2.6mmの鋼板を得た。 Of steels having the steel composition shown in Table 1, steel types A, B, D, and F were made into slabs by continuous casting, and then steel pieces were collected from the vicinity of the center of the slab and hot forged to a thickness of 30 mm. Thereafter, the slab heating temperature was changed variously, and the slab heated at each temperature was hot-rolled with a small test tandem mill, and the finished rolling temperature was set to the Ar 3 temperature or more of each steel type. A 6 mm steel plate was obtained.

仕上げ圧延後の鋼板を直ちに水冷却し、本発明により定められる範囲内で冷却停止および滞留させてから再び所定の温度まで冷却した後、実際の熱延コイルの巻き取り後の熱履歴を模擬した徐冷炉により巻き取りシミュレーションを施して熱延鋼板を得た。   The steel sheet after finish rolling is immediately water-cooled, cooled and stopped within the range defined by the present invention, and then cooled to a predetermined temperature again, and then simulated the heat history after winding the actual hot-rolled coil. Winding simulation was performed with a slow cooling furnace to obtain a hot rolled steel sheet.

得られた鋼板の機械的性質について、引張り特性と伸びフランジ加工性について以下の方法で調査した。引張り特性はJIS5号試験片にて行い、伸びフランジ加工性は、100mm四方の試験片を採取し、その中央にクリアランス12%で直径10mmの打ち抜き穴をあけ、先端角60°の円錐ポンチにてこの穴を押し拡げ、穴の縁部に発生するクラックが板厚方向に貫通したときの穴直径より算出される限界穴拡げ率で評価した。また、圧延方向断面をエッチング処理し、顕微鏡により組織観察を行った。   Regarding the mechanical properties of the obtained steel sheet, the tensile properties and stretch flangeability were investigated by the following methods. Tensile properties are measured with JIS No. 5 test pieces. Stretch flangeability is 100 mm square test pieces. A punched hole with a clearance of 12% and a diameter of 10 mm is formed in the center, and a conical punch with a tip angle of 60 ° is used. This hole was expanded and evaluated by a limiting hole expansion rate calculated from a hole diameter when a crack generated at the edge of the hole penetrated in the plate thickness direction. Moreover, the cross section in the rolling direction was etched, and the structure was observed with a microscope.

表2は上述の機械特性に対するスラブ加熱温度の影響を調査した結果であるが、本発明で定めるTSRTを満足する温度でスラブ加熱を実施した試番1、2、5、6と比較して、TSRTを下回る温度でスラブ加熱を実施した試番3、4は強度が低く、機械特性バランスに劣る。 Table 2 shows the results of investigating the influence of the slab heating temperature on the mechanical characteristics described above, but compared with the trial numbers 1, 2, 5, and 6 in which the slab heating was performed at a temperature satisfying the T SRT defined in the present invention. , Run No. 3 and 4 were carried out slab heating at temperatures below T SRT is low strength, poor mechanical properties balance.

Figure 0004438614
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表1に示す化学組成を有する鋼の内、鋼種A、B、C、D、E、F、Gおよび鋼種H、I、Kを連続鋳造によりスラブとした後、スラブ中心付近より鋼片を採取し、熱間鍛造を行い厚さ30mmとした。その後、スラブを本発明により定められるTSRTを満たす温度で加熱し、その後試験用小型タンデムミルにて仕上げ圧延温度を各鋼種のAr3点よりも高い温度として圧延を実施し板厚2.6mmの鋼板を得た。 Of steels having the chemical composition shown in Table 1, steel types A, B, C, D, E, F, G and steel types H, I and K were made into slabs by continuous casting, and then steel pieces were collected from the vicinity of the slab center. Then, hot forging was performed to a thickness of 30 mm. Thereafter, the slab is heated at a temperature that satisfies the TSRT defined by the present invention, and then rolled with a test tandem mill at a finish rolling temperature higher than the Ar 3 point of each steel grade, and a thickness of 2.6 mm. Steel plate was obtained.

仕上げ圧延後ただちに水スプレーにより冷却を行い、所定の冷却停止温度まで冷却し、その温度で所定の時間滞留させてから再び所定の温度まで冷却を行った後、実際の熱延コイルの巻き取り後の熱履歴を模擬した徐冷炉により巻き取りシミュレーションを施して熱延鋼板を得た。   Immediately after finish rolling, cool with water spray, cool to the predetermined cooling stop temperature, stay at that temperature for a predetermined time, cool to the predetermined temperature again, and after winding the actual hot rolled coil Winding simulation was performed with a slow cooling furnace simulating the heat history of a hot rolled steel sheet.

得られた鋼板の機械的性質について、引張り特性と伸びフランジ加工性について以下の方法で調査した。引張り特性はJIS5号試験片にて行い、伸びフランジ加工性は、100mm四方の試験片を採取し、その中央にクリアランス12%で直径10mmの打ち抜き穴をあけ、先端角60°の円錐ポンチにてこの穴を押し拡げ、穴の縁部に発生するクラックが板厚方向に貫通したときの穴直径より算出される限界穴拡げ率で評価した。また、圧延方向断面をエッチング処理し、顕微鏡により組織観察を行った。   Regarding the mechanical properties of the obtained steel sheet, the tensile properties and stretch flangeability were investigated by the following methods. Tensile properties are measured with JIS No. 5 test pieces. Stretch flangeability is 100 mm square test pieces. A punched hole with a clearance of 12% and a diameter of 10 mm is formed in the center, and a conical punch with a tip angle of 60 ° is used. This hole was expanded and evaluated by a limiting hole expansion rate calculated from a hole diameter when a crack generated at the edge of the hole penetrated in the plate thickness direction. Moreover, the cross section in the rolling direction was etched, and the structure was observed with a microscope.

結果は表3にまとめて示す。表3によれば、本発明の請求範囲外の冷却速度で圧延後に冷却した試番7は強度が低下し、本発明の強度規定に満たない。また本発明の請求範囲内による試番8〜16により得られた鋼板が良好な強度×穴拡げ率値と強度×全伸び値を示すのと比較して、試番17〜22による鋼板は強度×穴拡げ率値が低く、強度・伸びフランジ性バランスに劣る。特に冷却停止温度および滞留時間について本発明の規定外により製造した試番17〜19は組織中のフェライト面積率が本発明の規定する90%に達せず、上述の本発明例と比較して穴拡げ率が低く、強度×穴拡げ率値が大幅に劣化している。   The results are summarized in Table 3. According to Table 3, the test number 7 cooled after rolling at a cooling rate outside the claimed range of the present invention has a reduced strength and does not satisfy the strength specification of the present invention. Moreover, compared with the steel plate obtained by the trial numbers 8-16 according to the claims of the present invention exhibiting good strength × hole expansion rate value and strength × total elongation value, the steel plates according to the trial numbers 17-22 are stronger. × The hole expansion rate value is low and the strength / stretch flangeability balance is poor. In particular, with respect to the cooling stop temperature and the residence time, the trial numbers 17 to 19 manufactured outside the scope of the present invention did not reach the 90% ferrite area ratio defined in the present invention, and compared with the above-described present invention examples. The expansion rate is low, and the strength × hole expansion rate value is significantly degraded.

Figure 0004438614
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表1に示す化学組成を有する鋼の内、鋼種A、B、D、E、Fおよび鋼種Jを連続鋳造によりスラブとした後、実際の製造ラインにて鋼板の製造を実施した。本発明で定められるTSRTよりも高い温度でスラブ加熱を行った後、加熱炉より抽出されたスラブをタンデムミルにより粗圧延を実施し粗バーを得た。この粗バーを粗圧延ミル群と仕上げ圧延ミル群との間に設置された加熱装置にて所定の温度(粗バー温度)に再加熱を行った後、Ar3温度以上で仕上げ圧延を実施して2.6mm厚、1200mm幅を有する熱延鋼板を得た。仕上げ圧延後の鋼板を水冷し所定の温度(冷却停止温度)として所定の時間(滞留時間)空冷し、その後再び500℃以下まで水冷してからダウンコイラーにて巻き取り、鋼板コイルを得た。 Of the steels having the chemical composition shown in Table 1, steel types A, B, D, E, F, and steel type J were made into slabs by continuous casting, and then steel plates were manufactured on an actual production line. After slab heating at a temperature higher than TSRT defined in the present invention, the slab extracted from the heating furnace was roughly rolled by a tandem mill to obtain a rough bar. The rough bar is reheated to a specified temperature (rough bar temperature) with a heating device installed between the rough rolling mill group and the finish rolling mill group, and then finish rolling is performed at an Ar 3 temperature or higher. Thus, a hot rolled steel sheet having a thickness of 2.6 mm and a width of 1200 mm was obtained. The steel sheet after finish rolling was water-cooled and air-cooled at a predetermined temperature (cooling stop temperature) for a predetermined time (residence time), and then water-cooled again to 500 ° C. or lower, and wound with a down coiler to obtain a steel sheet coil.

島状スケール疵および赤スケールの被覆率について、島状スケール疵は鋼板酸洗後に赤スケールが除去されて出来る凹んだ押し込み疵であるから、酸洗前鋼板の赤スケールと酸洗後の島状スケール疵の位置および面積率はほぼ一致し、従って酸洗前の赤スケール面積率を調査すれば酸洗後の島状スケール疵の面積率が得られることから、実際の製造ラインにより製造した鋼板の酸洗前表面の赤スケールの被覆率を調査し、島状スケール疵および赤スケールの被覆率を得た。   Regarding the coverage of island scale ridges and red scales, island scale ridges are indented ridges formed by removing the red scale after the steel plate pickling, so the red scale of the steel plate before pickling and the island shape after pickling The position and area ratio of scale ridges are almost the same. Therefore, if the red scale area ratio before pickling is investigated, the area ratio of island scale ridges after pickling can be obtained. The coverage of red scale on the surface before pickling was investigated, and the coverage of island scale ridges and red scale was obtained.

得られた酸洗前の熱延鋼板において圧延幅方向端部より100mmを除く部分と、長手方向圧延開始端および終了端よりそれぞれ30mを除く部分よりなる鋼板表面の赤スケールによる被覆率が3%以下である場合を良好(表4中 表面性状○)とし、3%を超える場合は不良(表4中 表面性状×)とした。調査は圧延表・裏面で実施し、赤スケールの被覆率が高い方の面で表面性状を判定した。   In the obtained hot rolled steel sheet before pickling, the coverage of the steel sheet surface consisting of a portion excluding 100 mm from the end in the rolling width direction and a portion excluding 30 m from the start and end in the longitudinal direction rolling is 3%. The following cases were judged as good (surface properties in Table 4), and when over 3%, they were judged as poor (surface properties x in Table 4). The survey was conducted on the rolling front and back surfaces, and the surface properties were judged on the surface with the higher red scale coverage.

さらに表面観察後の熱延鋼板からJIS5号の引張試験片を採取して引張特性の調査を行うと共に、伸びフランジ加工性について、100mm四方の試験片を採取し、その中央にクリアランス12%で直径10mmの打ち抜き穴をあけ、先端角60°の円錐ポンチにてこの穴を押し拡げ、穴の縁部に発生するクラックが板厚方向に貫通したときの穴直径より算出される限界穴拡げ率で評価した。また、圧延方向断面をエッチング処理し、顕微鏡により組織観察を行った
表4によると、本発明にしたがって実際の製造ラインにより製造を実施した試番23〜27は良好な強度×穴拡げ率値および強度×全伸び値を示すのに対し、範囲を外れる試番28ならびに試番29は、フェライト面積率が90%に達せず強度×穴拡げ率値が低くまた強度×全伸び値も低くなっており、強度・伸びフランジ性バランスおよび強度・延性バランスに劣る。
Furthermore, JIS5 tensile test specimens were collected from the hot-rolled steel sheet after surface observation, and the tensile characteristics were investigated. Also, for stretch flangeability, a 100 mm square test specimen was collected, and the diameter was 12% at the center with a clearance of 12%. With a 10mm punched hole, this hole is expanded with a conical punch with a tip angle of 60 °, and the critical hole expansion rate calculated from the hole diameter when the crack generated at the edge of the hole penetrates in the thickness direction. evaluated. Moreover, according to Table 4 which etched the cross section of the rolling direction and observed the structure | tissue with the microscope, according to this invention, the trial numbers 23-27 which implemented manufacture with the actual manufacturing line are good intensity | strength x hole expansion rate value and The test number 28 and the test number 29 out of the range show the strength × total elongation value, but the ferrite area ratio does not reach 90% and the strength × hole expansion rate value is low and the strength × total elongation value is also low. Inferior in strength / stretch flangeability balance and strength / ductility balance.

また、粗バー加熱温度を本発明で規定するTBRTよりも低温で実施した試番30〜33は鋼板表面に赤スケールが3%を超えて残存し、表面性状に劣る一方、本発明にかかる条件で製造された試番23〜27は鋼板表面に赤スケールが実質的になく、良好な表面性状を有すると共に、強度・延性ならびに伸びフランジ性バランスを実現する。 In addition, the trial numbers 30 to 33, which were carried out at a coarse bar heating temperature lower than the T BRT specified in the present invention, remained on the steel plate surface with a red scale exceeding 3%, and were inferior in surface properties, but according to the present invention. The trial numbers 23 to 27 manufactured under the conditions have substantially no red scale on the surface of the steel sheet, have good surface properties, and realize strength / ductility balance and stretch flangeability balance.

Figure 0004438614
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Claims (4)

鋼組成が、質量%で、C:0.02〜0.18%、Si:0.01〜1.5%、Mn:0.2〜2.0%、P:0.10%以下、S:0.007%以下、Al:0.02〜2.0%、N:0.01%以下、Ti:0.01〜0.3%およびNb:0.01〜0.1%を含有し、残部Feおよび不純物からなり、かつ下記(1)式および(2)式を満足するものであり、鋼組織が、フェライトを面積率で90%以上を含有するものであり、機械特性が、引張強度:590MPa以上、引張強度(MPa)と穴拡げ率(%)との積:65000MPa・%以上、引張強度(MPa)と全伸び(%)との積:15400MPa・%以上であり、熱間圧延後に、切断加工、表面に対する機械的な研削加工および溶削による表面除去を施していない状態において、幅方向端部よりそれぞれ100mmおよび長手方向端部のそれぞれ30mの部位を除く部分についての島状スケール疵および赤スケールの面積率が、熱間圧延鋼板の表面および裏面のそれぞれについて3%以下であることを特徴とする高強度熱延鋼板。
0.8≦(C/12)/(Ti/48+Nb/93)≦3.0 (1)
0.1≦(Al+5P)/Si (2)
ここで、式中のC、Ti、Nb、Al、PおよびSiはそれぞれの元素の含有量(単位:質量%)を表す。
Steel composition is mass%, C: 0.02-0.18%, Si: 0.01-1.5%, Mn: 0.2-2.0%, P: 0.10% or less, S : 0.007% or less, Al: 0.02 to 2.0%, N: 0.01% or less, Ti: 0.01 to 0.3% and Nb: 0.01 to 0.1% And the balance Fe and impurities, and satisfying the following formulas (1) and (2), the steel structure contains 90% or more of ferrite by area ratio, and the mechanical properties are tensile Strength: 590 MPa or more, product of tensile strength (MPa) and hole expansion rate (%): 65000 MPa ·% or more, product of tensile strength (MPa) and total elongation (%): 15400 MPa ·% or more, hot After rolling, the surface is not subjected to cutting, mechanical grinding of the surface, and surface removal by hot-melting In this regard, the area ratios of the island scale ridges and the red scale for the portions excluding the portions of 100 mm from the width direction end and 30 m of the length direction end are 3% for each of the front and back surfaces of the hot-rolled steel sheet. high-strength hot-rolled steel sheet, characterized in der Rukoto below.
0.8 ≦ (C / 12) / (Ti / 48 + Nb / 93) ≦ 3.0 (1)
0.1 ≦ (Al + 5P) / Si (2)
Here, C, Ti, Nb, Al, P, and Si in the formula represent the content (unit: mass%) of each element.
前記鋼組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Ca:0.0010〜0.0070%およびMg:0.0010〜0.0070%からなる群から選択される1種または2種を含有することを特徴とする請求項1に記載の高強度熱延鋼板。 The steel composition is one or two selected from the group consisting of Ca: 0.0010 to 0.0070% and Mg: 0.0010 to 0.0070% by mass% instead of part of Fe. The high-strength hot-rolled steel sheet according to claim 1, comprising: 質量%で、C:0.02〜0.18%、Si:0.01〜1.5%、Mn:0.2〜2.0%、P:0.10%以下、S:0.007%以下、Al:0.02〜2.0%、N:0.01%以下、Ti:0.01〜0.3%およびNb:0.01〜0.1%を含有し、残部Feおよび不純物からなり、かつ下記(1)式および(2)式を満足する鋼組成を備える鋼塊または鋼片を下記(3)式で規定する温度TSRTとした後に粗熱間圧延を施して粗バーとすること、得られた粗バーが下記(4)式で規定する温度TBRTである状態で該粗バーにデスケーリングを施した後に圧延完了温度をAr点以上とする仕上げ熱間圧延を施して熱延鋼板とすること、および得られた熱延鋼板を仕上げ圧延完了後30℃/秒以上の平均冷却速度で600〜780℃の温度域まで冷却し、次いで前記温度域で10秒超180秒以下の時間滞在させ、その後巻取ることを特徴とする高強度熱延鋼板の製造方法。
0.8≦(C/12)/(Ti/48+Nb/93)≦3.0 (1)
0.1≦(Al+5P)/Si (2)
SRT≧1600+100ln(Ti×C) (3)
BRT≧1050−36.4ln((Al+5P)/Si) (4)
ここで、式中のC、Ti、Nb、Al、PおよびSiはそれぞれの元素の含有量(単位:質量%)を表し、TSRTおよびTBRTの単位は℃である。
In mass%, C: 0.02 to 0.18%, Si: 0.01 to 1.5%, Mn: 0.2 to 2.0%, P: 0.10% or less, S: 0.007 %: Al: 0.02 to 2.0%, N: 0.01% or less, Ti: 0.01 to 0.3% and Nb: 0.01 to 0.1%, the balance Fe and consists impurities, and the following (1) and (2) subjected to Sonetsu rolling a steel ingot or slab having a steel composition which satisfies after the temperature T SRT defined in the following (3) the crude Finishing hot rolling in which the rolling completion temperature is Ar 3 or higher after descaling the rough bar in a state where the obtained rough bar is at the temperature T BRT defined by the following equation (4). To obtain a hot-rolled steel sheet, and after the finish rolling of the obtained hot-rolled steel sheet is completed, the average cooling rate of 30 ° C./second or more is 60. 780 is cooled to a temperature range of ° C., then the temperature range in to stay more than 10 seconds 180 seconds or less, the method of producing a high strength hot-rolled steel sheet shall be the features to take subsequent winding.
0.8 ≦ (C / 12) / (Ti / 48 + Nb / 93) ≦ 3.0 (1)
0.1 ≦ (Al + 5P) / Si (2)
T SRT ≧ 1600 + 100ln (Ti × C) (3)
T BRT ≧ 1050-36.4ln ((Al + 5P) / Si) (4)
Here, C, Ti, Nb, Al, P and Si in the formula represent the content of each element (unit: mass%), and the unit of T SRT and T BRT is ° C.
前記鋼組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Ca:0.0010〜0.0070%およびMg:0.0010〜0.0070%からなる群から選択される1種または2種を含有することを特徴とする請求項3に記載の高強度熱延鋼板の製造方法。 The steel composition is one or two selected from the group consisting of Ca: 0.0010 to 0.0070% and Mg: 0.0010 to 0.0070% by mass% instead of part of Fe. The manufacturing method of the high intensity | strength hot-rolled steel plate of Claim 3 characterized by the above-mentioned.
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