JP4821181B2 - 加工性に優れた高張力鋼板の製造方法 - Google Patents
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1.質量%で、C:0.005〜0.02%、Si:0.05〜0.50%、Mn:1.0〜2.5%、Al:0.01〜0.08%、Nb:0.010〜0.060%、Ti:0.005〜0.025%、B:0.0010〜0.0040%、P:0.050%以下、S:0.0050%以下、N:0.010%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物の成分組成を有する鋼素材を、1000℃〜1300℃に加熱後、950℃以下での累積圧下率30%以上、圧延終了温度750℃以上で熱間圧延して鋼板とした後、550℃以下まで空冷を行い、その後、鋼板表層部がAc1変態点以上、板厚中心部がAc1変態点以下になるように再加熱することを特徴とする下記(1)式を満たす加工性に優れた高張力鋼板の製造方法。
鋼板の表層部の硬さ+15Hv<鋼板の板厚中心部の硬さ ・・・(1)
ここで、表層部の硬さ及び板厚中心部の硬さは、ビッカース硬さ(Hv)として測定されたものである。
Cは、鋼の強度を向上する元素であり、本発明では再加熱後も所望の強度を確保するためには0.005%以上の含有を必要とするが、0.02%を超えると、鋼板の表層部が著しく硬くなり、再加熱による軟質化の作用を妨げるため、Cは、0.005〜0.02%の範囲に規定した。なお、好ましくは0.01〜0.018%である。
Siは、脱酸剤として作用する元素であり、本発明では、脱酸を有効に行うための製鋼上の要請から、0.05%以上の含有を必要とするが、0.50%を超えて含有すると、靭性を低下させる。このため、Siは、0.05〜0.50%の範囲に規定した。なお、好ましくは0.20〜0.35%である。
Mnは、鋼の強度を向上する元素であり、本発明では、所望の強度を得るため、1.0%以上の含有を必要とする。一方、2.5%を超える含有は、溶接部の靭性を低下させる。このことから、Mnは、1.5〜2.5%の範囲に規定した。
Alは、脱酸剤として作用し、このためには0.01%以上の含有を必要とするが、0.08%を超えて含有すると、靭性を低下させるとともに、溶接した場合に、溶接金属部の靭性を低下させる。このため、Alは、0.01〜0.08%の範囲に規定した。なお、好ましくは、0.02〜0.04%である。
Nbは、本発明に必須の成分であり、Bとの複合添加により変態点を下げ、鋼の強度を向上する元素であり、この効果を得るには、0.010%以上の含有を必要とする。また、再加熱時にNbCとして析出して、鋼板内部の軟質化を抑制する効果もある。一方、0.060%を超える含有は、再加熱後の靭性に悪影響を与える。このため、Nbは、0.010〜0.060%の範囲に規定した。なお、好ましくは0.02〜0.045%である。
Tiは、TiNを形成して鋼中のNを固定することによってBの効果を有効に発揮させる作用を持つ元素である。また、スラブ加熱時ならびに溶接熱影響部でのオーステナイト粒成長を抑制して組織を微細化する効果もある。これらの効果を十分に発揮させるには、0.005%以上の添加が必要であるが、0.025%を超えて含有すると、靭性を低下させるので、0.005〜0.025%の範囲に規定した。なお、好ましくは0.008〜0.020%である。
Bは、微量の添加によって旧オーステナイト粒界エネルギーを低下させてフェライトの核生成を抑制するのに有効に機能する。この効果を得るには、0.0010%以上の添加が必要であるが、0.0040%を超えると、靭性を低下させるので、0.0010〜0.0040%の範囲に規定した。なお、好ましくは0.0005〜0.0025%である。
Pは、含有量が0.050%を超えると溶接部の靭性を低下させるので、0.050%以下に抑制するものとする。同じく、Sも、0.0050%を超えると母材および溶接部の靭性を低下させるので、0.0050%以下に抑制するものとする。
Cuは、固溶強化により鋼の強度を向上する元素である。本発明では、0.05%以上含有してもよいが、1.0%を超えて含有すると、靭性が低下する。このため、Cuは、0.05〜1.0%の範囲で含有してもよい。
Niは、靭性を保ちつつ強度を向上する元素である。本発明では、0.05%以上含有してもよいが、2.0%を超えて含有しても効果が飽和するため、コスト的に不利となる。このため、Niは、0.05〜2.0%の範囲で含有してもよい。
Crは、鋼の強度を向上する元素である。本発明では、0.05%以上含有してもよいが、0.5%を超えて含有するとHAZ(溶接熱影響部)靭性が低下する。このため、Crは、0.05〜0.5%の範囲で含有してもよい。
Vは、V(CN)として析出強化により、鋼の強度を向上する元素であり、0.003%以上含有してもよいが、0.1%を超えて含有すると、靭性を低下させる。このため、Vは、0.003〜0.1%の範囲で含有してもよい。
Caは、0.0003%以上の含有で、介在物の形態制御により、S、Oとのバランスを適切に選択することで、HAZ(溶接熱影響部)靭性を向上させる。一方、0.0030%を超えて含有してもその効果が飽和する。このため、Caは、0.0003〜0.0030%の範囲で含有してもよい。
Remは、Rem(O、S)を形成して、HAZ(溶接熱影響部)靭性を向上させる。このような効果は、0.0003%以上の含有で認められるが、0.02%を超えて含有しても、その効果が飽和する。このためRemは、0.0003〜0.02%の範囲で含有してもよい。なお、Remとは希土類元素のことを意味し、代表的なものは、La、Ce、Hfなどである。
Mgは、結晶粒の微細化により強度を向上する元素であるが、含有量が0.005%を超えるとその効果は飽和するので、Mgは、0.005%以下の範囲で含有してもよい。
表層部の硬さ+15Hv<板厚中心部の硬さ ・・・(1)
鋼板の硬さが(1)式を満たす場合に、優れた曲げ加工性が得られるからである。(1)式において、「表層部の硬さ」及び「板厚中心部の硬さ」はビッカ−ス硬さとして測定されたものであり、(1)式は、鋼板の表層部よりも板厚中心部(鋼板の厚さ方向中央部)の方が硬く、その差がビッカ−ス硬さで15よりも大きいことを示すものである。
2 バーナ炎
10 誘導加熱装置
30 テーブルローラ
Claims (2)
- 質量%で、C:0.005〜0.02%、Si:0.05〜0.50%、Mn:1.0〜2.5%、Al:0.01〜0.08%、Nb:0.010〜0.060%、Ti:0.005〜0.025%、B:0.0010〜0.0040%、P:0.050%以下、S:0.0050%以下、N:0.010%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物の成分組成を有する鋼素材を、1000℃〜1300℃に加熱後、950℃以下での累積圧下率30%以上、圧延終了温度750℃以上で熱間圧延して鋼板とした後、550℃以下まで空冷を行い、その後、鋼板表層部がAc1変態点以上、板厚中心部がAc1変態点以下になるように再加熱することを特徴とする下記(1)式を満たす加工性に優れた高張力鋼板の製造方法。
鋼板の表層部の硬さ+15Hv<鋼板の板厚中心部の硬さ ・・・(1)
ここで、表層部の硬さ及び板厚中心部の硬さは、ビッカース硬さ(Hv)として測定されたものである。 - さらに、成分組成が、質量%で、Cu:1.0%以下、Ni:2.0%以下、Cr:0.5%以下、Mo:0.5%以下、V:0.1%以下、Ca:0.0030%以下、Rem:0.02%以下、Mg:0.005%以下から選んだ少なくとも1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1記載の加工性に優れた高張力鋼板の製造方法。
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