JP4486336B2 - 溶接性と延性に優れた高降伏比高強度冷延鋼板および高降伏比高強度溶融亜鉛めっき鋼板、並びに、高降伏比高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法 - Google Patents
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Description
C :0.030%超〜0.10%未満、
Si:0.35〜0.80%、
Mn:1.7〜3.2%、
P :0.001〜0.02%、
S :0.0001〜0.006%、
Al:0.060%以下、
N :0.0001〜0.0070%、
Ti:0.01〜0.055%、
Nb:0.012〜0.055%、
Mo:0.07〜0.55%、
B:0.0005〜0.0040%、
を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼であり、降伏比が0.64以上0.90未満で、鋼板の板厚1/8層における板面と並行な{110}面のX線強度比が1.0未満であり、かつ、引張最高強度(TS)が780MPa以上であることを特徴とする溶接性と延性に優れた高降伏比高強度冷延鋼板。
Cは高強度化に有効な元素であるので0.03%超の添加が必要である。一方、0.1%以上となると溶接性が劣化し、自動車車体骨格用部品などに適用した場合に接合部強度や疲労強度の観点で問題を生ずる場合がある。
Siは、本発明において重要である。すなわち、本発明においては0.35%以上のSiを添加する。これは、良好な延性を確保するのに必須だからである。このようなSiの効果は、後述するMn、Ti、Nb、Mo、Bとの複合添加によってより顕著な効果を発現する。
Mnは、フェライト変態を抑制して、主相をベイナイトまたはベイニティックフェライトとすることで均一組織をもたらす働きがあるほか、強度低下と穴拡げ性劣化の1つの原因である炭化物析出や、パーライト生成を抑制する。また、降伏比を高めるのにも有効である。したがって、1.7%以上を添加する。
Pは、強化元素であるが、過剰な添加は穴広げ性や曲げ性、さらには、溶接部の接合強度や疲労強度を劣化させるので、上限を0.02%とする。一方、極低P化は経済的にも不利であることから、0.001%を下限とする。0.003〜0.014%の範囲がより好ましい。
極低S化は経済的に不利であることから、0.0001%を下限とし、また、0.006%を上限とした。0.006%を超える量の添加では、鋼板の穴拡げ性や曲げ性、さらには、溶接部の接合強度や疲労強度に悪影響を及ぼすためである。より好ましくは、0.003%を上限とする。
Alは脱酸元素として有効であるが、過剰に添加すると粗大なAl系の介在物、例えば、アルミナのクラスターを形成し曲げ性や穴拡げ性を劣化させる。このため、0.06%を上限とした。
Nは、高強度化やBH性(焼付き硬化性)を付与したりするのには役立つが、添加しすぎると粗大な化合物を形成し曲げ性や穴拡げ性を劣化させるので、0.0070%を上限とする。
Nb:0.012〜0.055%
Mo:0.07〜0.55%
B:0.0005〜0.0040%
これらの元素は本発明において極めて重要である。すなわち、これら4種類の元素をSi、Mnと同時に添加することによって、高降伏比が得られ、かつ、車体骨格部品に成形加工するのに必要な延性を初めて確保できることが明らかとなった。
Crは、高強度化に有効であるほか、炭化物生成の抑制とベイナイトおよびベイニティックフェライト生成を通じて曲げ性や穴拡げ性を向上する。また、高強度化に対する効果の割には溶接性の劣化が小さい元素でもあるので必要に応じて添加する。
○:不めっきなし
△:不めっき若干あり
×:不めっき多い
(合金化反応性)
○:表面外観に合金化ムラなし
△:表面外観に合金化ムラ若干あり
×:表面外観に合金化ムラ多い
本発明の要件を満たす発明鋼は、比較鋼よりも降伏比と溶接性と強度とのバランスに優れていることがわかる。
Claims (8)
- 質量%で、
C :0.030%超〜0.10%未満、
Si:0.35〜0.80%、
Mn:1.7〜3.2%、
P :0.001〜0.02%、
S :0.0001〜0.006%、
Al:0.060%以下、
N :0.0001〜0.0070%、
Ti:0.01〜0.055%、
Nb:0.012〜0.055%、
Mo:0.07〜0.55%、
B :0.0005〜0.0040%、
を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼であり、降伏比が0.64以上0.90未満で、鋼板の板厚1/8層における板面と平行な{110}面のX線強度比が1.0未満であり、かつ、引張最高強度(TS)が780MPa以上であることを特徴とする溶接性と延性に優れた高降伏比高強度冷延鋼板。 - さらに、質量%で、Cr:0.01〜1.5%を含有することを特徴とする請求項1に記載の溶接性と延性に優れた高降伏比高強度冷延鋼板。
- さらに、質量%で、V:0.001〜1%を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の溶接性と延性に優れた高降伏比高強度冷延鋼板。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の化学成分からなる冷延鋼板に、溶融亜鉛めっき処理したことを特徴とする溶接性と延性に優れた高降伏比高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の化学成分からなる冷延鋼板に、溶融亜鉛めっき処理し、さらに合金化処理したことを特徴とする溶接性と延性に優れた高降伏比高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の化学成分からなる鋳造スラブを、直接または一旦冷却した後に1160℃以上に加熱し、Ar3変態温度以上で熱間圧延を完了し、750℃以下の温度で巻取り、酸洗後、圧下率30〜80%の冷延を施し、連続焼鈍ラインを通板するに際して、最高加熱温度を750℃以上950℃以下とし、さらに、圧下率0.1%以上のスキンパスを施すことを特徴とする溶接性と延性に優れた高降伏比高強度冷延鋼板の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の化学成分からなる鋳造スラブを、直接または一旦冷却した後に1160℃以上に加熱し、Ar3変態温度以上で熱間圧延を完了し、750℃以下の温度で巻取り、酸洗後、圧下率30〜80%の冷延を施し、連続溶融亜鉛めっきラインを通板するに際して、最高加熱温度を750℃以上950℃以下とし、(亜鉛めっき浴温度−40)℃〜(亜鉛めっき浴温度+50)℃に冷却後、亜鉛めっき浴に浸漬し、圧下率0.1%以上のスキンパスを施すことを特徴とする溶接性と延性に優れた高降伏比高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の化学成分からなる鋳造スラブを、直接または一旦冷却した後に1160℃以上に加熱し、Ar3変態温度以上で熱間圧延を完了し、750℃以下の温度で巻取り、酸洗後、圧下率30〜80%の冷延を施し、連続溶融亜鉛めっきラインを通板するに際して、最高加熱温度を750℃以上950℃以下とし、(亜鉛めっき浴温度−40)℃〜(亜鉛めっき浴温度+50)℃に冷却後、亜鉛めっき浴に浸漬し、引き続いて480℃以上の温度で合金化処理を施し、圧下率0.1%以上のスキンパスを施すことを特徴とする溶接性と延性に優れた高降伏比高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
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