JP4539447B2 - High strength hot rolled steel sheet and method for producing the same - Google Patents

High strength hot rolled steel sheet and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、自動車や産業機械等に用いる高強度部材用の鋼板として好適な強度および延性に優れた熱延鋼板、およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a hot-rolled steel sheet excellent in strength and ductility suitable as a steel sheet for high-strength members used in automobiles, industrial machines, and the like, and a method for producing the same.

自動車や産業機械等に用いられる鋼材には、強度、加工性、靭性などの機械的特性の向上が要求される。強度を向上させる手段として組織を微細化することが有効であることから、微細な組織を得るための鋼組成や製造方法が数多く提案されてきた。   Steel materials used in automobiles and industrial machines are required to improve mechanical properties such as strength, workability, and toughness. Since it is effective to refine the structure as a means for improving the strength, many steel compositions and production methods for obtaining a fine structure have been proposed.

組織の微細化手法としては、NbまたはTiの析出強化作用を利用して高強度化を図るとともに、Nb、Tiが備えるオーステナイト粒の再結晶抑制効果を利用して低温仕上圧延を施し、未再結晶変形オーステナイトからのγ→α歪誘起変態によってフェライト結晶粒を微細化する方法がある。しかしながら、NbやTiの炭化物が高密度に析出した鋼は、延性や靭性が劣る場合がある。また、結晶粒を過度に微細化すると、引張変形において均一変形が困難となり、延性の低下、加工硬化能の低下が問題となる。したがって、微細化により高強度が得られても、加工性や衝突安全性確保の観点から用途が限定される可能性がある。   As a structure refinement method, Nb or Ti precipitation strengthening is used to increase the strength, and a low temperature finish rolling is applied to the recrystallization suppression effect of austenite grains included in Nb and Ti. There is a method of refining ferrite crystal grains by γ → α strain-induced transformation from crystal deformed austenite. However, the steel in which carbides of Nb and Ti are precipitated at a high density may be inferior in ductility and toughness. In addition, when the crystal grains are excessively refined, uniform deformation is difficult in tensile deformation, which causes a problem of reduced ductility and work hardening ability. Therefore, even if high strength is obtained by miniaturization, the use may be limited from the viewpoint of ensuring workability and collision safety.

加工性向上の観点から、フェライト主相にマルテンサイト相を分散させた複合組織強化鋼(Dual Phase鋼)が開発されている。この鋼では、低歪領域での歪は軟質のフェライト相が受け持ち、他方、硬質のマルテンサイト相が高歪領域の強度に寄与する。以下に、複合組織を有する鋼板に関する発明を例示する。   From the viewpoint of improving workability, a composite structure reinforced steel (Dual Phase steel) in which a martensite phase is dispersed in a ferrite main phase has been developed. In this steel, the strain in the low strain region is handled by the soft ferrite phase, while the hard martensite phase contributes to the strength in the high strain region. Below, the invention regarding the steel plate which has a composite structure is illustrated.

(1)特許文献1(特開平6-17203号公報)
この文献に開示されているのは、フェライトの硬さと面積率を規定し、硬質相であるマルテンサイト、ベイナイトおよび残留オーステナイトの面積率を規定し、さらに粒界炭化物の形状を規定することにより、高い疲労限度と高い繰り返し降伏応力を有する熱延鋼板を得る発明である。その鋼板は、高強度化の観点から、Si:1.2〜2.5%、Mn:1.5〜2.3%を含む。平均フェライト粒径は、3.2〜4.6μmの範囲である。
(1) Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-17203)
What is disclosed in this document is to define the hardness and area ratio of ferrite, to define the area ratio of martensite, bainite and retained austenite that are hard phases, and further to define the shape of grain boundary carbides, It is an invention for obtaining a hot-rolled steel sheet having a high fatigue limit and a high repeated yield stress. The steel sheet contains Si: 1.2 to 2.5% and Mn: 1.5 to 2.3% from the viewpoint of increasing the strength. The average ferrite particle size is in the range of 3.2 to 4.6 μm.

(2)特許文献2(特開平6-220581号公報)
この文献には、5μm以下の粒径のフェライトを主相とし、焼入れ組織を第2相とする鋼の発明が開示されている。この鋼では、固溶Cを40ppm以上含有することにより高いBH性(焼付硬化性)が得られる。同文献には、冷延鋼板に1000℃/sなる超急速加熱により焼鈍処理を行い、フェライト粒径3〜4μmの表面処理原板を製造する技術が開示されている。
(2) Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-220581)
This document discloses an invention of a steel having a ferrite having a particle size of 5 μm or less as a main phase and a quenched structure as a second phase. In this steel, high BH property (bake hardenability) is obtained by containing 40 ppm or more of solute C. This document discloses a technique for manufacturing a surface-treated original sheet having a ferrite particle diameter of 3 to 4 μm by performing an annealing process on a cold-rolled steel sheet by super rapid heating at 1000 ° C./s.

(3)特許文献3(特開平7-150294号公報)
この文献に開示されている発明は、平均粒径5μm以下のフェライトを主相とし、マルテンサイトを第2相とする強度、加工性、疲労特性および低温靭性に優れた熱延鋼板に関する。フェライトおよびマルテンサイトの微細化のため、0.005%以上のNbを添加し、平均フェライト粒径が2.9〜4.5μm、平均マルテンサイト粒径が2.8〜4.5μmの組織を得ている。
(3) Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-150294)
The invention disclosed in this document relates to a hot-rolled steel sheet excellent in strength, workability, fatigue characteristics, and low-temperature toughness in which ferrite having an average particle diameter of 5 μm or less is a main phase and martensite is a second phase. For refinement of ferrite and martensite, 0.005% or more of Nb is added, and a structure having an average ferrite particle size of 2.9 to 4.5 μm and an average martensite particle size of 2.8 to 4.5 μm It has gained.

(4) 特許文献4(特開平8-325671号公報)
この文献に開示される発明では、微細フェライトを主相とし、第2相であるマルテンサイトの平均粒径と最大粒径を規定、さらに、第2相中に混在するベイナイト量を限定することにより、耐久疲労性に優れた熱延高強度鋼板を得ている。この鋼板は、炭化物生成を抑制するため、Siを0.1〜1.5%、焼入れ性確保のためにMnを0.5〜2.0%含む。製造された鋼板の平均フェライト粒径は3.8〜6.0μm、第2相の平均粒径は3.1〜4.0μmである。
(4) Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-325671)
In the invention disclosed in this document, fine ferrite is the main phase, the average particle size and maximum particle size of martensite, which is the second phase, are specified, and further, the amount of bainite mixed in the second phase is limited. A hot-rolled high-strength steel sheet excellent in durability fatigue has been obtained. This steel sheet contains 0.1 to 1.5% of Si in order to suppress carbide formation, and 0.5 to 2.0% of Mn to ensure hardenability. The manufactured steel sheet has an average ferrite particle size of 3.8 to 6.0 μm, and the second phase has an average particle size of 3.1 to 4.0 μm.

(5)特許文献5(特開平9-78189号公報)
この文献の発明では、フェライト主相の占積率が70%未満の複相組織鋼板について、SiとMnの含有量および平均フェライト粒径を規定することにより、疲労特性に優れた熱延鋼板を得る。具体的に示されているSi含有量の範囲は0.91〜3.50%、Mn含有量の範囲は0.33〜2.50%、フェライト粒径の範囲は5〜15μmである。
(5) Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-78189)
In the invention of this document, a hot-rolled steel sheet having excellent fatigue properties is defined by specifying the Si and Mn contents and the average ferrite grain size for a multiphase steel sheet having a ferrite main phase space factor of less than 70%. obtain. Specifically, the Si content range is 0.91 to 3.50%, the Mn content range is 0.33 to 2.50%, and the ferrite particle size range is 5 to 15 μm.

(6)特許文献6(特開平2000-297350号公報)
この文献の発明は、フェライトを主相とする複合組織鋼板について、フェライト粒径および固溶窒素量を限定することにより、耐疲労性、耐衝撃性、焼付硬化性および耐常温時効性を向上させる技術に関する。Dual Phase鋼に相当する鋼には、焼入れ性向上のため、Cr、MoおよびNiを添加している。
(6) Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-297350)
The invention of this document improves fatigue resistance, impact resistance, bake hardenability, and room temperature aging resistance by limiting the ferrite grain size and the amount of dissolved nitrogen for a composite structure steel sheet having ferrite as a main phase. Regarding technology. In order to improve the hardenability, Cr, Mo and Ni are added to the steel corresponding to Dual Phase steel.

(7)特許文献7(特開2000-63986号公報)
この文献の発明は、微細フェライト相を主相とし、マルテンサイト相を第2相とする耐久疲労性に優れた熱延鋼板に関する。この鋼板は、焼入れ性を高めるためのCrを含有することもある。
(7) Patent Document 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-63986)
The invention of this document relates to a hot-rolled steel sheet excellent in durability fatigue property having a fine ferrite phase as a main phase and a martensite phase as a second phase. This steel plate may contain Cr for improving hardenability.

(8)特許文献8(特開2000-87183号公報)
この文献の発明は、温間プレス成形性に優れた熱延鋼板および冷延鋼板を対象とする発明であり、平均粒径3.5μm以下のフェライト相を主相とするDual Phase鋼板に関する発明である。フェライト相の強化の観点からSiが添加されており、実質的に0.5〜0.8%のSiを含む。平均フェライト粒径は3.0〜3.5μmである。
(8) Patent Document 8 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-87183)
The invention of this document is an invention directed to hot-rolled steel sheets and cold-rolled steel sheets excellent in warm press formability, and is an invention related to a dual-phase steel sheet whose main phase is a ferrite phase having an average grain size of 3.5 μm or less. is there. From the viewpoint of strengthening the ferrite phase, Si is added and substantially contains 0.5 to 0.8% Si. The average ferrite particle size is 3.0 to 3.5 μm.

(9)特許文献9(特開平11-61327号公報)
この文献の発明は、マルテンサイトの占積率が3〜30%であり、マルテンサイトの平均粒径が5μm以下の耐衝突安全性と成形性に優れた高強度Dual Phase鋼板に関する。実質的な平均フェライト粒径は3.4〜4.9μmである。
(9) Patent Document 9 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-61327)
The invention of this document relates to a high-strength dual phase steel sheet having a martensite space factor of 3 to 30% and an excellent martensite particle size of 5 μm or less and excellent in crashworthiness safety and formability. The substantial average ferrite grain size is 3.4 to 4.9 μm.

特開平6-17203号公報JP-A-6-17203 特開平6-220581号公報JP-A-62-220581 特開平7-150294号公報JP-A-7-150294 特開平8-325671号公報JP-A-8-325671 特開平9-78189号公報JP-A-9-78189 特開平2000-297350号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-297350 特開2000-63986号公報JP 2000-63986 JP 特開2000-87183号公報JP 2000-87183 A 特開平11-61327号公報 上記の技術においては、いずれも、マイクロアロイを含まないC−Mn鋼の熱延鋼板ではフェライト粒径3.0μm以下の細粒組織が実現せず、強度を向上させるにはSiやMn等の強化元素の増量が必要である。さらに、第2相としてマルテンサイト相を生成させるためには、焼入れ性の高い元素の添加が必要である。さらにまた、フェライト粒径が3.0μm以下の細粒組織を造りこむためには、Nbなどのマイクロアロイの添加が必要であり、いずれの成分設計も、経済的に不利である。JP, 11-61327, A In all of the above techniques, a hot-rolled steel sheet of C-Mn steel that does not contain microalloy does not realize a fine grain structure with a ferrite grain size of 3.0 μm or less, and improves strength. Needs to increase the amount of reinforcing elements such as Si and Mn. Furthermore, in order to generate a martensite phase as the second phase, it is necessary to add an element with high hardenability. Furthermore, in order to build a fine grain structure with a ferrite grain size of 3.0 μm or less, it is necessary to add a microalloy such as Nb, and any component design is economically disadvantageous.

本発明の課題は、SiおよびMnの添加量を極力低減し、さらにはマイクロアロイを含まないC−Mn鋼であっても、強度、延性および靭性がともに優れるDual Phase熱延鋼板、およびその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to reduce the addition amount of Si and Mn as much as possible, and even to a dual phase hot-rolled steel sheet having excellent strength, ductility and toughness even for a C-Mn steel containing no microalloy, and its production It is to provide a method.

別の観点から、さらに、耐力が350MPa以上、引張強度が590MPa以上、降伏比が0.50〜0.90であるDual Phase熱延鋼板およびその製造方法を提供することが本発明の目的である。 From another viewpoint , it is an object of the present invention to further provide a dual phase hot rolled steel sheet having a yield strength of 350 MPa or more, a tensile strength of 590 MPa or more, and a yield ratio of 0.50 to 0.90 and a method for producing the same. .

本発明は、次に述べる新しい着想を基礎としている。   The present invention is based on the following new idea.

(a) 低Si−低Mn鋼の熱延鋼板に再熱処理を施し、微細なDual Phase組織に調質する。   (a) Reheat-treat the low-Si-low-Mn steel hot-rolled steel sheet to refine it into a fine dual phase structure.

(b) そのため、まず熱延過程で熱的に安定な極細粒フェライト組織を作りこむ。これにより、再熱処理を施してもフェライト粒の粗大化が抑えられる。   (b) Therefore, a thermally stable ultrafine ferrite structure is first created in the hot rolling process. Thereby, even if it re-heats, the coarsening of a ferrite grain is suppressed.

(c) 再熱処理は、細粒フェライト鋼板についてフェライト+オーステナイトの2相域、または、オーステナイト単相域まで逆変態させ、その後、急冷却によりマルテンサイト相を得ることを目的とする。   (c) The purpose of the reheat treatment is to reversely transform the fine-grained ferritic steel sheet to a ferrite + austenite two-phase region or an austenite single-phase region, and then obtain a martensite phase by rapid cooling.

(d) フェライト+オーステナイトの2相域に昇温する場合には、オーステナイトへの逆変態領域が冷却過程でマルテンサイト変態する。   (d) When the temperature is increased to the two-phase region of ferrite and austenite, the reverse transformation region to austenite undergoes martensitic transformation during the cooling process.

(e) オーステナイト単相域に昇温する場合には、冷却過程で初析フェライトを生成させ、残部のオーステナイト域がマルテンサイト変態する。   (e) When the temperature is raised to the austenite single phase region, pro-eutectoid ferrite is generated in the cooling process, and the remaining austenite region undergoes martensitic transformation.

上記の方法により、微細なDual Phase組織を有する鋼板が安定に製造できると考えられる。そこで、まず、鋼板の化学組成を次のように選定した。なお、以下において成分含有量についての%は質量%を意味する。   It is considered that a steel sheet having a fine dual phase structure can be stably produced by the above method. Therefore, first, the chemical composition of the steel sheet was selected as follows. In the following, “%” for the component content means “% by mass”.

(1)鋼板の化学組成
C:0.05%以上で0.20%未満、Mn:0.5%以上で1.5%未満、sol.Al:0.002%以上で0.05%未満であり、Siは0.1%未満、Crは0.1%未満、Tiは0.01%以下、Nbは0.005%未満、Vは0.01%以下、Nは0.005%未満にそれぞれ規制されており、残部がFeおよび不純物からなる。
(1) Chemical composition of steel plate C: 0.05% or more and less than 0.20%, Mn: 0.5% or more and less than 1.5%, sol.Al: 0.002% or more and less than 0.05% Si is less than 0.1%, Cr is less than 0.1%, Ti is less than 0.01%, Nb is less than 0.005%, V is less than 0.01%, and N is less than 0.005%. The remainder is composed of Fe and impurities.

次に、熱間圧延過程で、熱的に安定な極細粒フェライト組織を作りこむ方法について以下に記す。   Next, a method for forming a thermally stable ultrafine ferrite structure in the hot rolling process will be described below.

(2)製造方法
上記の化学組成を有するC−Mn鋼の鋼片をオーステナイト化処理後、タンデム熱延するにあたり、最終スタンド、または最終スタンドから1段目の圧延スタンドにおいて、「Ae3−20℃」〜「Ae3+20℃」の温度範囲で圧延し、圧延後、0.3秒以内に冷却を開始して400℃/s以上の冷却速度で580〜680℃の温度範囲まで急冷し、その後室温まで放冷する。
(2) the production method after the austenitizing the steel strip C-Mn steel having the chemical composition of the, upon extending tandem heat, in the final stand or roll stand of the first stage from the final stand, "Ae 3 -20 Rolling in a temperature range of “° C.” to “Ae 3 + 20 ° C.”, cooling is started within 0.3 seconds after rolling, and rapidly cooled to a temperature range of 580 to 680 ° C. at a cooling rate of 400 ° C./s or more, Then, it is allowed to cool to room temperature.

こうして得られた熱延鋼板の組織は、平均粒径3.0μm以下のフェライト+セメンタイトまたはフェライト+パーライト組織である。この組織の特徴は、以下のとおりである。   The structure of the hot-rolled steel sheet thus obtained is a ferrite + cementite or ferrite + pearlite structure having an average particle size of 3.0 μm or less. The characteristics of this organization are as follows.

(1)フェライト粒の形状が等軸、(2)フェライト中の転位密度が極めて低い。(3)フェライト中のC固溶量は平衡固溶量レベルである。(4)フェライト粒界の80%以上は、方位差が15°以上の大傾角粒界である。(5)フェライト粒界面、および粒界3重点に球状のセメンタイトが析出している。   (1) The shape of ferrite grains is equiaxed, and (2) the dislocation density in ferrite is extremely low. (3) The amount of C solid solution in ferrite is an equilibrium solid solution amount level. (4) 80% or more of the ferrite grain boundaries are large tilt grain boundaries having an orientation difference of 15 ° or more. (5) Spherical cementite is precipitated at the ferrite grain interface and the triple point of the grain boundary.

上記の方法で得られた熱延鋼板に種々の熱処理を加え、熱的安定性について調査した。その結果、上記の特徴を持ったフェライト+セメンタイト組織またはフェライト+パーライト組織は、熱的に極めて安定であり、熱処理過程でフェライト粒がほとんど粗大化しないことが明らかとなった。さらに、フェライト粒界に析出したセメンタイトが固溶しなければ、逆変態オーステナイトの粒成長に対するピンニング効果が働き、オーステナイトの粗粒化の起こりにくいことが明らかとなった。   Various heat treatments were applied to the hot-rolled steel sheet obtained by the above method, and the thermal stability was investigated. As a result, it has been clarified that the ferrite + cementite structure or ferrite + pearlite structure having the above characteristics is thermally extremely stable, and the ferrite grains are hardly coarsened during the heat treatment process. Further, it was found that if cementite precipitated at the ferrite grain boundary does not dissolve, a pinning effect on the grain growth of the reverse transformed austenite works, and austenite coarsening hardly occurs.

再熱処理時の昇温速度を10℃/s以上にすることによって、フェライトがほとんど粗粒化せず、且つ、セメンタイトが完全固溶しないため、オーステナイトの粗粒化も抑えられることが明らかとなった。   By increasing the heating rate during re-heat treatment to 10 ° C./s or more, it is clear that the ferrite is hardly coarsened and the cementite is not completely solid solution, so that the coarsening of austenite can be suppressed. It was.

上記の方法でフェライト+オーステナイトの2相域、またはオーステナイト域に逆変態させた後、室温まで焼き入れることによって、細粒フェライト組織にマルテンサイト相が均一分散した組織が得られた。マルテンサイトの量は、鋼板の組成に応じて、再熱処理温度、冷却速度により調整できる。   A structure in which the martensite phase was uniformly dispersed in the fine-grained ferrite structure was obtained by reverse transformation into the ferrite + austenite two-phase region or the austenite region by the above method and then quenching to room temperature. The amount of martensite can be adjusted by the reheat treatment temperature and the cooling rate according to the composition of the steel sheet.

こうして得られた鋼板の引張特性を調査した。その結果、マルテンサイトの含有量が10%未満では延性が低く、十分な強度も得られない。一方、マルテンサイト量が30%を超えると、引張強度が1000MPaを超える場合があり、加工性に問題がある。したがって、マルテンサイト量が10〜30%になるような鋼組成の選定、熱延条件の選択、再熱処理条件の選択が必要である。   The tensile properties of the steel sheets thus obtained were investigated. As a result, if the martensite content is less than 10%, the ductility is low and sufficient strength cannot be obtained. On the other hand, if the amount of martensite exceeds 30%, the tensile strength may exceed 1000 MPa, and there is a problem in workability. Therefore, it is necessary to select a steel composition, a hot rolling condition, and a reheat condition so that the martensite amount is 10 to 30%.

上記の新知見に基づく本発明の要旨は以下のとおりである。   The gist of the present invention based on the above new findings is as follows.

(1)C:0.05%以上で0.20%未満、Mn:0.5%以上で1.5%未満、sol.Al:0.002%以上で0.05%未満であり、Siは0.1%未満、Crは0.1%未満、Tiは0.01%以下、Nbは0.005%未満、Vは0.01%以下、Nは0.005%未満にそれぞれ規制されており、残部がFeおよび不純物からなる組成を有し、鋼板表面からの深さが板厚の1/4である位置における組織が、フェライト相を主相として体積割合で10〜30%のマルテンサイト相を含有するものであり、前記フェライト相の平均結晶粒径が1.1〜3.0μm、前記マルテンサイト相の平均粒径が3.0μm以下であることを特徴とする高強度熱延鋼板。   (1) C: 0.05% or more and less than 0.20%, Mn: 0.5% or more and less than 1.5%, sol.Al: 0.002% or more and less than 0.05%, Si Is less than 0.1%, Cr is less than 0.1%, Ti is less than 0.01%, Nb is less than 0.005%, V is less than 0.01%, and N is less than 0.005%. And the structure at the position where the balance is composed of Fe and impurities and the depth from the steel sheet surface is 1/4 of the plate thickness is 10-30% by volume of martensite with the ferrite phase as the main phase. High strength hot rolling characterized by containing a site phase, wherein the ferrite phase has an average crystal grain size of 1.1 to 3.0 μm, and the martensite phase has an average grain size of 3.0 μm or less. steel sheet.

(2)耐力が350MPa以上、引張強度が590MPa以上、降伏比が0.50〜0.90であることを特徴とする、上記(1)の高強度熱延鋼板。

(2) The high-strength hot-rolled steel sheet according to (1) above , wherein the yield strength is 350 MPa or more, the tensile strength is 590 MPa or more, and the yield ratio is 0.50 to 0.90.

(3)C:0.05%以上で0.20%未満、Mn:0.5%以上で1.5%未満、sol.Al:0.002%以上で0.05%未満であり、Siは0.1%未満、Crは0.1%未満、Tiは0.01%以下、Nbは0.005%未満、Vは0.01%以下、Nは0.005%未満にそれぞれ規制されており、残部がFeおよび不純物からなる組成を有し、残部がFeおよび不純物からなる組成を有する鋼塊または鋼片に「Ae3点−20℃」〜「Ae3点+20℃」の温度範囲で圧延を完了する熱間圧延を施して鋼板となし、熱間圧延完了後0.3秒以内に前記鋼板の冷却を開始し、400℃/s以上の平均冷却速度で580〜680℃の温度範囲まで急冷し、その冷却して得た鋼板を10℃/s以上の昇温速度で710〜880℃の温度域まで再加熱し、その後、200℃/s以上の平均冷却速度で室温まで冷却することを特徴とする高強度熱延鋼板の製造方法。 (3) C: 0.05% or more and less than 0.20%, Mn: 0.5% or more and less than 1.5%, sol.Al: 0.002% or more and less than 0.05%, Si Is less than 0.1%, Cr is less than 0.1%, Ti is less than 0.01%, Nb is less than 0.005%, V is less than 0.01%, and N is less than 0.005%. The temperature range of “Ae 3 point−20 ° C.” to “Ae 3 point + 20 ° C.” is applied to the steel ingot or steel slab having the composition consisting of Fe and impurities in the balance and the balance consisting of Fe and impurities in the balance. The steel sheet is formed by hot-rolling to complete the rolling at a temperature of 580 to 680 ° C. at an average cooling rate of 400 ° C./s or more. The steel sheet obtained by rapid cooling to the range is cooled to a temperature range of 710 to 880 ° C. at a heating rate of 10 ° C./s or more. Reheated, then high-strength hot-rolled steel sheet manufacturing method, characterized by cooling to room temperature at 200 ° C. / s or more average cooling rate.

本発明鋼板の化学組成、金属組織および製造条件の限定理由を、それぞれの作用とともに詳述する。   The reasons for limiting the chemical composition, metal structure and production conditions of the steel sheet of the present invention will be described in detail together with the respective actions.

1.鋼板の化学組成
C:0.05%以上で0.20%未満
Cは、鋼の強度を効果的に上げるとともに、オーステナイト/フェライト変態を支配する重要な元素である。したがって、目的とするフェライト相率と鋼板強度に応じて必要量を含有させる。その含有量が0.05%未満では十分な量のマルテンサイト相が得られず、目的とする強度および延性が確保できない。一方、0.20%以上では、マルテンサイト量が過剰となる。したがって、C含有量は0.05%以上で0.20%未満とする。望ましいのは、0.07%以上0.15%以下である。
1. Chemical composition of steel plate C: 0.05% or more and less than 0.20% C is an important element that effectively increases the strength of the steel and controls the austenite / ferrite transformation. Therefore, a necessary amount is contained according to the intended ferrite phase rate and steel plate strength. If the content is less than 0.05%, a sufficient amount of martensite phase cannot be obtained, and the intended strength and ductility cannot be ensured. On the other hand, if it is 0.20% or more, the amount of martensite becomes excessive. Therefore, the C content is 0.05% or more and less than 0.20%. Desirably, it is 0.07% or more and 0.15% or less.

Mn:0.5%以上で1.5%未満
Mnは、Ae3変態点を低下させ、結晶粒の微細化に寄与する。また、焼入れ性を高め、マルテンサイトの生成を容易にする。さらにまた、Mnによる固溶強化作用で、フェライトを強化する。その含有量が0.5%未満では、焼入れ性が不足して十分な強度および延性が得られない。一方、1.5%以上含有させると、セメンタイトが粒界に沿って板状に析出し、延性および成形性を劣化させる。したがって、Mn含有量は0.5%以上で1.5%未満とする。望ましいのは0.7%以上1.0%以下である。
Mn: 0.5% or more and less than 1.5% Mn lowers the Ae 3 transformation point and contributes to refinement of crystal grains. It also enhances hardenability and facilitates the formation of martensite. Furthermore, ferrite is strengthened by the solid solution strengthening action by Mn. If the content is less than 0.5%, the hardenability is insufficient and sufficient strength and ductility cannot be obtained. On the other hand, when the content is 1.5% or more, cementite precipitates in a plate shape along the grain boundary and deteriorates ductility and moldability. Therefore, the Mn content is 0.5% or more and less than 1.5%. Desirably, it is 0.7% or more and 1.0% or less.

sol.Al:0.002%以上で0.05%未満
Alは、鋼の脱酸のために添加する。しかしながら、sol.Al含有量が0.002%未満ではその効果は十分でない。一方、sol.Al含有量が0.05%以上では、その効果が飽和するだけでなく、延性を低下させる。したがって、sol.Al含有量は0.002%以上で0.05%未満とする。より好ましいのは0.01%以上0.04%以下である。
sol.Al: 0.002% or more and less than 0.05% Al is added for deoxidation of steel. However, if the sol.Al content is less than 0.002%, the effect is not sufficient. On the other hand, when the sol.Al content is 0.05% or more, not only the effect is saturated but also the ductility is lowered. Therefore, the sol.Al content is 0.002% or more and less than 0.05%. More preferred is 0.01% or more and 0.04% or less.

Si、Cr、Ti、Nb、VおよびNは、下記のようにそれぞれ含有量を規制する。   The contents of Si, Cr, Ti, Nb, V, and N are regulated as follows.

Si:0.1%未満
Siは、セメンタイトの生成を抑えるので、Si含有量が多いとフェライト粒およびオーステナイト粒に対するピンニング効果が阻害される。したがって、Siの含有量は0.1%未満とする。Si含有量は少ないほど望ましい。
Si: Less than 0.1% Since Si suppresses the formation of cementite, the pinning effect on ferrite grains and austenite grains is inhibited when the Si content is large. Therefore, the Si content is less than 0.1%. The smaller the Si content, the better.

Cr:0.1%未満
Crは、セメンタイトの球状化を抑え、粒界に沿って板状に析出させるため、延性および成形性を劣化させる。したがって、Crの含有量は0.1%未満とする。Crも少ないほど望ましい。
Cr: Less than 0.1% Cr suppresses spheroidization of cementite and precipitates in a plate shape along the grain boundary, so that ductility and formability are deteriorated. Therefore, the Cr content is less than 0.1%. The smaller the Cr, the better.

Ti:0.01%以下、Nb:0.005%未満、V:0.01%以下
Ti、NbおよびVは、Cと結合して微細な炭化物を形成し、延性および成形性に悪影響を及ぼす。特に、0.01%を超えるTi、0.005%以上のNb、および0.01%を超えるVでは、この悪影響が顕著になる。したがって、Ti、NbおよびVの含有量は、それぞれ上記の範囲でできるだけ少ないことが望ましい。
Ti: 0.01% or less, Nb: less than 0.005%, V: 0.01% or less Ti, Nb and V combine with C to form fine carbides, adversely affecting ductility and formability. . In particular, this adverse effect becomes significant at Ti exceeding 0.01%, Nb of 0.005% or more, and V exceeding 0.01%. Therefore, it is desirable that the contents of Ti, Nb, and V are as small as possible within the above ranges.

N:0.005%未満
Nは、オーステナイト/フェライト変態を支配するとともに、フェライト中に固溶してこれを強化する。しかしながら、その含有量が0.005%以上になると、粗大な窒化物を形成し、延性および成形性を劣化させる。したがって、N含有量は0.005%未満とする。望ましいのは0.002〜0.004%である。
N: less than 0.005% N dominates the austenite / ferrite transformation and strengthens it by dissolving in ferrite. However, when the content is 0.005% or more, coarse nitrides are formed, and ductility and formability are deteriorated. Therefore, the N content is less than 0.005%. Desirable is 0.002 to 0.004%.

上記以外の残部は、Feと不純物である。不純物中のPとSはそれぞれ下記のように抑えるのが望ましい。   The balance other than the above is Fe and impurities. It is desirable to suppress P and S in the impurities as follows.

P:0.02%以下、S:0.005%以下
PおよびSは、加工性に悪影響を及ぼす不純物元素であるため、低く抑えるのが望ましい。それぞれ0.02%および0.005%を許容上限値とするのがよい。
P: 0.02% or less, S: 0.005% or less Since P and S are impurity elements that adversely affect workability, it is desirable to keep them low. It is preferable to set the allowable upper limit values to 0.02% and 0.005%, respectively.

2.金属組織
フェライト平均結晶粒径、マルテンサイト含有率およびマルテンサイト平均粒径を前記のように限定した理由について述べる。なお、機械的性質は、鋼板表面からの深さが板厚の1/4である位置における鋼組織に支配される。したがって、本発明では、鋼板表面からの深さが板厚の1/4である位置における金属組織を規定する。
2. Metal structure The reason why the ferrite average crystal grain size, the martensite content, and the martensite average particle size are limited as described above will be described. The mechanical properties are governed by the steel structure at a position where the depth from the steel plate surface is 1/4 of the plate thickness. Therefore, in this invention, the metal structure in the position where the depth from a steel plate surface is 1/4 of plate | board thickness is prescribed | regulated.

(1)フェライト平均結晶粒径:1.1〜3.0μm
フェライトを平均粒径が3.0μm以下になるように微細化すると、強度および延性が総合的に向上し、合金元素量を最小限に抑えても所望の高強度と延性が得られる。しかしながら、平均粒径が1.1μm未満となるほどに微細化すると、かえって延性が低下するため、下限は1.1μmとする。
(1) Ferrite average crystal grain size: 1.1 to 3.0 μm
When ferrite is refined to have an average particle size of 3.0 μm or less, strength and ductility are improved comprehensively, and desired high strength and ductility can be obtained even if the amount of alloy elements is minimized. However, if the average particle size is reduced to be less than 1.1 μm, the ductility is lowered, so the lower limit is 1.1 μm.

(2)マルテンサイト含有率:体積割合で10〜30%
マルテンサイトの含有量が10%未満では延性が低く、十分な強度と延性とが得られない。一方、マルテンサイト量が30%を超えると、引張強度が1000MPaを超える場合があり、加工性に問題がある。したがって、マルテンサイト占積率は10%以上30%以下とする。
(2) Martensite content: 10-30% by volume
If the martensite content is less than 10%, the ductility is low, and sufficient strength and ductility cannot be obtained. On the other hand, if the amount of martensite exceeds 30%, the tensile strength may exceed 1000 MPa, and there is a problem in workability. Therefore, the martensite space factor is 10% or more and 30% or less.

(3)マルテンサイト平均粒径:3.0μm以下
マルテンサイトの平均粒径を3.0μm以下に微細化すると、強度と延性が総合的に向上し、合金元素量を最小限に抑えても所望の高強度と延性が得られる。平均粒径の下限には特に制約はない。
(3) Martensite average particle size: 3.0 μm or less If the average particle size of martensite is refined to 3.0 μm or less, strength and ductility are improved overall, and it is desirable even if the amount of alloying elements is minimized. High strength and ductility can be obtained. There is no restriction | limiting in particular in the minimum of an average particle diameter.

なお、本発明に係る高強度熱延鋼板はフェライトを主相とし、体積割合で10〜30%のマルテンサイト相を含有するものであり、実質的にフェライトとマルテンサイトとの2相組織であるが、合計で5%以下のベイナイト、セメンタイト、炭化物等が混入しても本発明の効果が損なわれることはない。   The high-strength hot-rolled steel sheet according to the present invention contains ferrite as a main phase and contains a martensite phase of 10 to 30% by volume, and is substantially a two-phase structure of ferrite and martensite. However, even if a total of 5% or less of bainite, cementite, carbide or the like is mixed, the effect of the present invention is not impaired.

3.機械的性質
機械的特性(引張特性)を前記のように限定した理由について述べる。
3. Mechanical properties The reason why the mechanical properties (tensile properties) are limited as described above will be described.

従来440MPa級であった材料の強度を、細粒化および複相化の相乗効果により590MPa超級の高強度材とする。耐力は350MPa以上、引張強度は590MPa以上、降伏比は0.50〜0.90の範囲とする。より好ましい耐力は450MPa以上、より好ましい引張強度は650MPa以上である。降伏比については、剛性を確保するため下限を0.50とした。より望ましいのは0.5〜0.8である。最も望ましいのは0.6〜0.7である。   The strength of the material, which was conventionally 440 MPa class, is made a high strength material exceeding 590 MPa class due to the synergistic effect of fine graining and double phase. The yield strength is 350 MPa or more, the tensile strength is 590 MPa or more, and the yield ratio is 0.50 to 0.90. More preferable proof stress is 450 MPa or more, and more preferable tensile strength is 650 MPa or more. For the yield ratio, the lower limit was set to 0.50 to ensure rigidity. More desirable is 0.5 to 0.8. Most desirable is 0.6 to 0.7.

4.製造方法
次に、製造条件を限定した理由を述べる。
4). Manufacturing Method Next, the reason for limiting the manufacturing conditions will be described.

再加熱処理により、平均結晶粒径が1.1〜3.0μmのフェライトを主相とするDual Phase組織の生成を可能とする熱延母材は、平均粒径が3.0μm以下のフェライト+セメンタイトまたはフェライト+パーライト組織であるとともに以下の条件を満足することが好ましい。   By reheating, the hot-rolled base material capable of generating a dual phase structure whose main phase is ferrite having an average crystal grain size of 1.1 to 3.0 μm is ferrite + with an average grain size of 3.0 μm or less. It is preferable that the cementite is a cementite or ferrite + pearlite structure and satisfies the following conditions.

(a)フェライト粒の形状が等軸であること、
(b)フェライト中の転位密度が極めて低いこと、
(c)フェライト中のC固溶量は平衡固溶量レベルであること、
(d)フェライト粒界の80%以上は、方位差が15°以上の大傾角粒界であること、
(e)フェライト粒界面、および粒界3重点に球状のセメンタイトが析出していること。
上記のような組織を得るためには、下記のような熱延条件の規定が必要である。
(a) The shape of the ferrite grains is equiaxed,
(b) the dislocation density in the ferrite is very low,
(c) The amount of C solid solution in ferrite is at the level of equilibrium solid solution,
(d) 80% or more of the ferrite grain boundaries are large tilt grain boundaries having an orientation difference of 15 ° or more;
(e) Spherical cementite is precipitated at the ferrite grain interface and the triple point of the grain boundary.
In order to obtain the above structure, it is necessary to define the following hot rolling conditions.

(1) 圧延完了温度:「Ae3−20℃」〜「Ae3+20℃」
圧延完了温度が「Ae3−20℃」を下回ると、転位密度の高い組織となり、その後の再加熱時に異常粒成長が起きる。一方、圧延完了温度が「Ae3+20℃」より高温になると、フェライト平均結晶粒径が3.0μmを超える。したがって、圧延完了温度の範囲は「Ae3−20℃」〜「Ae3+20℃」とする。
(1) Rolling completion temperature: “Ae 3 −20 ° C.” to “Ae 3 + 20 ° C.”
When the rolling completion temperature is lower than “Ae 3 -20 ° C.”, a structure with a high dislocation density is formed, and abnormal grain growth occurs during subsequent reheating. On the other hand, when the rolling completion temperature is higher than “Ae 3 + 20 ° C.”, the ferrite average crystal grain size exceeds 3.0 μm. Therefore, the rolling completion temperature range is “Ae 3 −20 ° C.” to “Ae 3 + 20 ° C.”.

(2) 圧延後、冷却開始までの時間:0.3秒以内
本発明の製造方法においては、圧延後、なるべく早期に冷却を開始することが重要である。圧延後、冷却開始までの時間が0.3秒を超えると、圧延歪が回復し、フェライト平均結晶粒径が3.0μm以下の細粒組織が得られない。また、セメンタイトが凝集粗大化しやすくなる。圧延後、冷却開始までの時間は短いほど望ましい。
(2) Time to start cooling after rolling: within 0.3 seconds In the production method of the present invention, it is important to start cooling as soon as possible after rolling. When the time until the start of cooling exceeds 0.3 seconds after rolling, the rolling strain is recovered, and a fine grain structure having an average ferrite grain size of 3.0 μm or less cannot be obtained. In addition, cementite tends to aggregate and become coarse. The shorter the time from the start of rolling to the start of cooling, the better.

(3)圧延後の冷却速度:400℃/s以上
これは、平均冷却速度が400℃/s以上の急冷とする。これより遅い冷却速度では十分な細粒組織が得られず、フェライト平均結晶粒径は3.0μmを超える。冷却速度は速ければ速いほど望ましいので、特に上限は設けない。
(3) Cooling rate after rolling: 400 ° C./s or more This is rapid cooling with an average cooling rate of 400 ° C./s or more. If the cooling rate is lower than this, a sufficient fine grain structure cannot be obtained, and the average ferrite grain size exceeds 3.0 μm. The faster the cooling rate, the better, so there is no particular upper limit.

(4) 急冷停止温度:580〜680℃
加工オーステナイトからフェライト変態させるために、急冷停止温度の設定が必要である。この停止温度が580℃よりも低温であれば、フェライト変態が十分に進行せず、残部がベイナイト変態したり、セメンタイトが粒界面に板状に析出したりして、熱的に安定な組織が得られない、一方、急冷停止温度が680℃を超えると、十分な細粒組織が得られず、フェライト平均結晶粒径が3.0μmを超える。したがって、急冷停止温度は580〜680℃の範囲とする。急冷停止時間は0.2秒以上とすることが好ましい。急冷停止後の冷却条件は、特に限定しないが、400℃以下までの放冷または空冷が望ましい。
(4) Rapid cooling stop temperature: 580-680 ° C
In order to transform ferrite from processed austenite, it is necessary to set a quenching stop temperature. If this stop temperature is lower than 580 ° C., the ferrite transformation does not proceed sufficiently, the remainder undergoes bainite transformation, or cementite precipitates in a plate shape at the grain interface, resulting in a thermally stable structure. On the other hand, if the quenching stop temperature exceeds 680 ° C., a sufficient fine grain structure cannot be obtained, and the ferrite average crystal grain size exceeds 3.0 μm. Therefore, the quenching stop temperature is set to a range of 580 to 680 ° C. The rapid cooling stop time is preferably 0.2 seconds or longer. The cooling conditions after the rapid cooling stop are not particularly limited, but it is preferable to cool to 400 ° C. or lower or to cool by air.

(5) 再加熱条件
(5)-1.昇温速度:10℃/s以上
昇温速度が10℃/s未満になると、昇温中にフェライトが粗粒化する上に、セメンタイトの固溶が促進されピンニング効果が消滅する。したがって、昇温速度は10℃/s以上とする。昇温速度は速ければ速いほど望ましいので、特に上限は設けない。なお、前記昇温速度の規定は、セメンタイトの固溶を抑制するためのものであるから、前記昇温速度は300℃から所定の加熱温度までの温度範囲における平均昇温速度である。
(5) Reheating conditions
(5) -1. Rate of temperature rise: 10 ° C./s or more When the rate of temperature rise is less than 10 ° C./s, ferrite coarsens during the temperature rise, and solid solution of cementite is promoted and the pinning effect disappears. Therefore, the temperature rising rate is set to 10 ° C./s or more. The higher the rate of temperature rise, the better. Therefore, there is no particular upper limit. In addition, since the regulation of the temperature rising rate is for suppressing solid solution of cementite, the temperature rising rate is an average temperature rising rate in a temperature range from 300 ° C. to a predetermined heating temperature.

(5)-2.再加熱温度:710〜880℃
オーステナイト+フェライトの2相域またはオーステナイト単相域まで加熱する。加熱温度が710℃未満ではオーステナイトに逆変態せず、第2相としてマルテンサイト相が生成しない。一方、加熱温度が880℃を超えると、マルテンサイトの含有量が過剰となり、所望の加工性が得られない。したがって、加熱温度の範囲は710〜880℃とする。保持時間については、特に限定しないが、2〜10秒間が望ましい。
(5) -2. Reheating temperature: 710-880 ° C
Heat to austenite + ferrite two-phase region or austenite single-phase region. If the heating temperature is less than 710 ° C., it does not reversely transform to austenite, and no martensite phase is generated as the second phase. On the other hand, if the heating temperature exceeds 880 ° C., the martensite content becomes excessive, and the desired processability cannot be obtained. Therefore, the range of heating temperature shall be 710-880 degreeC. Although it does not specifically limit about holding time, 2 to 10 second is desirable.

(5)-3.再加熱後の冷却条件:200℃/s以上の平均冷却速度で室温まで冷却
再加熱による逆変態オーステナイトの焼入れによりマルテンサイトを得るため、200℃/s以上の平均冷却速度で急冷する。平均冷却速度が200℃/sより低いとマルテンサイト相が生成しない。冷却速度は高いほど好ましいので、特に上限は設けない。
(5) -3. Cooling conditions after reheating: cooling to room temperature at an average cooling rate of 200 ° C./s or higher In order to obtain martensite by quenching of reverse transformed austenite by reheating, quenching is performed at an average cooling rate of 200 ° C./s or higher. When the average cooling rate is lower than 200 ° C./s, a martensite phase is not generated. Since a cooling rate is so high that it is preferable, there is no upper limit in particular.

表1に示す化学組成を有する鋼種1〜9からなるスラブ(スラブサイズ:80mm幅×100mm長×35mm厚)を、表2に示す条件で加熱し、熱間圧延後、水冷し、板厚が1.2mmの熱延鋼板を得た。   A slab composed of steel types 1 to 9 having the chemical composition shown in Table 1 (slab size: 80 mm width × 100 mm length × 35 mm thickness) is heated under the conditions shown in Table 2, and after hot rolling, water-cooled, A 1.2 mm hot-rolled steel sheet was obtained.

得られた鋼板について表2に示す条件の再加熱を与えた。得られた鋼板からJIS5号引張試験片を採取し、機械的性質を調査した。また、各々10mm幅×50mm長の板材を4枚重ね、2mmVノッチ加工の後、シャルピー衝撃試験を行い、室温における衝撃吸収エネルギーを測定した。その結果を表3に示す。   The obtained steel sheet was reheated under the conditions shown in Table 2. A JIS No. 5 tensile test piece was collected from the obtained steel sheet and examined for mechanical properties. In addition, four plate materials each having a width of 10 mm × 50 mm were stacked, and after a 2 mmV notch process, a Charpy impact test was performed to measure impact absorption energy at room temperature. The results are shown in Table 3.

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表3に示されるように、本発明の技術にしたがって製造された鋼板は、Ti、V、Nbなどのマイクロアロイを含有しないにもかかわらず、再加熱後のフェライト平均粒径およびマルテンサイト相の平均粒径が3.0μm以下に抑えられている。また、所定の再加熱処理により、マルテンサイト相の占積率が10〜30%の範囲にあり、引張試験による耐力が390MPa以上、引張強度590MPa以上、降伏比は0.5〜0.9である。さらに、引張破断伸び(全伸び)は20%以上を確保し、延性が良好である。さらには、シャルピー衝撃試験による衝撃吸収エネルギーは200J/mm2以上であり、靭性も良好である。 As shown in Table 3, the steel sheet produced according to the technique of the present invention does not contain microalloys such as Ti, V, and Nb, but the ferrite average grain size after reheating and the martensite phase The average particle size is suppressed to 3.0 μm or less. Moreover, the space factor of the martensite phase is in the range of 10 to 30% by the predetermined reheating treatment, the yield strength by the tensile test is 390 MPa or more, the tensile strength is 590 MPa or more, and the yield ratio is 0.5 to 0.9. is there. Furthermore, the tensile breaking elongation (total elongation) is 20% or more, and the ductility is good. Furthermore, the impact absorption energy by the Charpy impact test is 200 J / mm 2 or more, and the toughness is also good.

一方、鋼の組成範囲が本発明でさだめる範囲内にあっても、平均粒径、マルテンサイト占積率が本発明の範囲内に入らない鋼では、強度、延性、靭性のいずれかが不良である。具体的には、下記のとおりである。   On the other hand, even if the steel composition range is within the range of the present invention, the steel whose average particle size and martensite space factor do not fall within the scope of the present invention is poor in strength, ductility, or toughness. It is. Specifically, it is as follows.

試験番号C:圧延後冷却開始までの時間が長いため、フェライト粒およびマルテンサイト粒の平均粒径が3.0μmを超える。したがって、耐力が低い。   Test number C: Since the time until rolling starts after rolling is long, the average grain size of ferrite grains and martensite grains exceeds 3.0 μm. Therefore, the yield strength is low.

試験番号D:仕上圧延温度が高く、フェライト粒およびマルテンサイト粒の平均粒径が3.0μmを超える。したがって、耐力が低い。   Test number D: The finish rolling temperature is high, and the average grain size of ferrite grains and martensite grains exceeds 3.0 μm. Therefore, the yield strength is low.

試験番号E:圧延後の水冷速度が低く、フェライト粒およびマルテンサイト粒の平均粒径が3.0μmを超える。したがって、耐力が低い。   Test number E: The water cooling rate after rolling is low, and the average particle diameter of ferrite grains and martensite grains exceeds 3.0 μm. Therefore, the yield strength is low.

試験番号F:再加熱時の昇温速度が低く、フェライト粒およびマルテンサイト粒の平均粒径が3.0μmを超える。したがって、耐力が低い。   Test number F: The rate of temperature increase during reheating is low, and the average particle size of ferrite grains and martensite grains exceeds 3.0 μm. Therefore, the yield strength is low.

試験番号G:再加熱後の平均冷却速度が小さく、マルテンサイト相が生成しない。したがって、引張強度が低い。   Test number G: The average cooling rate after reheating is small, and no martensite phase is generated. Therefore, the tensile strength is low.

また、鋼種6、7、8、9の組成は、本発明で定める範囲外である。したがって、所望の粒径またはマルテンサイト占積率が得られず、強度、延性、靭性のいずれかが不良である。具体的には下記のとおりである。   Moreover, the composition of steel types 6, 7, 8, and 9 is outside the range defined by the present invention. Therefore, a desired particle size or martensite space factor cannot be obtained, and any of strength, ductility, and toughness is poor. Specifically, it is as follows.

試験番号Lでは、CおよびMnの含有量が低く、マルテンサイトが生成しない。したがって、引張強度が低い。試験番号Mでは、Ti添加により細粒組織が得られるが、降伏比が高く、延性が不良である。試験番号NではTiとNbの添加により細粒組織が得られるが、降伏比が高く、延性が不良である。試験番号Oでは、Cr、Ti、NbおよびVの添加により細粒組織が得られるが、降伏比が高く、延性が不良である。   In the test number L, the contents of C and Mn are low, and martensite is not generated. Therefore, the tensile strength is low. In test number M, a fine grain structure can be obtained by adding Ti, but the yield ratio is high and the ductility is poor. In test number N, a fine grain structure can be obtained by adding Ti and Nb, but the yield ratio is high and the ductility is poor. In test number O, a fine grain structure can be obtained by adding Cr, Ti, Nb and V, but the yield ratio is high and the ductility is poor.

本発明によれば、強度、延性および靭性がともに優れる高強度熱延鋼板を安定して提供することができる。この熱延鋼板は、自動車足廻り部品等の産業機器部材に適用してそれらの製品の性能や寿命を一段と向上させることができ、産業上、極めて有意義な効果をもたらす。
According to the present invention, it is possible to stably provide a high-strength hot-rolled steel sheet that is excellent in strength, ductility, and toughness. This hot-rolled steel sheet can be applied to industrial equipment members such as automobile undercarriage parts to further improve the performance and life of those products, and has an extremely significant effect on the industry.

Claims (3)

質量%で、C:0.05%以上で0.20%未満、Mn:0.5%以上で1.5%未満、sol.Al:0.002%以上で0.05%未満であり、Siは0.1%未満、Crは0.1%未満、Tiは0.01%以下、Nbは0.005%未満、Vは0.01%以下、Nは0.005%未満にそれぞれ規制されており、残部がFeおよび不純物からなる組成を有し、鋼板表面からの深さが板厚の1/4である位置における組織が、フェライト相を主相として体積割合で10〜30%のマルテンサイト相を含有するものであり、前記フェライト相の平均結晶粒径が1.1〜3.0μm、前記マルテンサイト相の平均粒径が3.0μm以下であることを特徴とする高強度熱延鋼板。   In mass%, C: 0.05% or more and less than 0.20%, Mn: 0.5% or more and less than 1.5%, sol.Al: 0.002% or more and less than 0.05%, Si is less than 0.1%, Cr is less than 0.1%, Ti is less than 0.01%, Nb is less than 0.005%, V is less than 0.01%, and N is less than 0.005%. The balance is Fe and impurities, and the structure at a position where the depth from the steel sheet surface is 1/4 of the plate thickness is 10-30% by volume with the ferrite phase as the main phase. A high-strength heat comprising a martensite phase, wherein the ferrite phase has an average crystal grain size of 1.1 to 3.0 μm, and the martensite phase has an average grain size of 3.0 μm or less. Rolled steel sheet. 耐力が350MPa以上、引張強度が590MPa以上、降伏比が0.50〜0.90であ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 high strength hot-rolled steel sheet according to claim 1, wherein the yield strength is 350 MPa or more, the tensile strength is 590 MPa or more, and the yield ratio is 0.50 to 0.90. 質量%で、C:0.05%以上で0.20%未満、Mn:0.5%以上で1.5%未満、sol.Al:0.002%以上で0.05%未満であり、Siは0.1%未満、Crは0.1%未満、Tiは0.01%以下、Nbは0.005%未満、Vは0.01%以下、Nは0.005%未満にそれぞれ規制されており、残部がFeおよび不純物からなる組成を有する鋼塊または鋼片に「Ae点−20℃」〜「Ae点+20℃」の温度範囲で圧延を完了する熱間圧延を施して鋼板となし、熱間圧延完了後0.3秒以内に前記鋼板の冷却を開始し、400℃/s以上の平均冷却速度で580〜680℃の温度範囲まで急冷し、その冷却して得た鋼板を10℃/s以上の昇温速度で710〜880℃の温度域まで再加熱し、その後、200℃/s以上の平均冷却速度で室温まで冷却することを特徴とする高強度熱延鋼板の製造方法。 In mass%, C: 0.05% or more and less than 0.20%, Mn: 0.5% or more and less than 1.5%, sol.Al: 0.002% or more and less than 0.05%, Si is less than 0.1%, Cr is less than 0.1%, Ti is less than 0.01%, Nb is less than 0.005%, V is less than 0.01%, and N is less than 0.005%. The steel ingot or steel slab having a composition composed of Fe and impurities in the balance is subjected to hot rolling to complete rolling in a temperature range of “Ae 3 point−20 ° C.” to “Ae 3 point + 20 ° C.” No steel plate, cooling of the steel plate was started within 0.3 seconds after completion of hot rolling, rapidly cooled to a temperature range of 580 to 680 ° C. at an average cooling rate of 400 ° C./s or more, and obtained by cooling. The steel sheet is reheated to a temperature range of 710 to 880 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./s or more, and then 200 ° C./s or more. A method for producing a high-strength hot-rolled steel sheet, characterized by cooling to room temperature at an average cooling rate of.
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