JP4897125B2 - 高強度鋼板とその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)質量%で、
C:0.10%以上、0.18%以下、
Si:0.20%超、0.80%以下、
Mn:0.20%以上、1.60%以下、
Mo:0.10%以上、0.60%以下、
Nb:0.010%以上、0.050%以下、
Ti:0.005%以上、0.030%以下、
Al:0.01%以上、0.10%以下、
B:0.0003%以上、0.0030%以下、
P:0.012%以下、
S:0.005%以下、
N:0.0060%以下
を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなり、下記(式1)で定義されるPcmが0.29%以下であることを満たす成分組成を有し、鋼板表層に50μm以上で、かつ鋼板の板厚の3%を超えない厚さの、Hv250以下の軟化層を有し、さらに表面から板厚の1/4の深さの位置において、最終圧延方向に平行な断面および最終圧延方向に垂直な断面における旧オーステナイト粒の平均アスペクト比がそれぞれ1.6以上であり、降伏強度885MPa以上、−40℃における衝撃試験の吸収エネルギー値の平均が33J/cm2以上であることを特徴とする高強度鋼板。
Pcm=〔C〕+〔Si〕/30+〔Mn〕/20+〔Cu〕/20+〔Ni〕/60+〔Cr〕/20+〔Mo〕/15+〔V〕/10+5〔B〕
・・・(式1)
ここで、〔C〕、〔Si〕、〔Mn〕、〔Cu〕、〔Ni〕、〔Cr〕、〔Mo〕、〔V〕〔B〕は、それぞれC、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Bの質量%で表した含有量を意味する。
(2)さらに、
Cu:0.01%以上、1.00%以下、
Ni:0.01%以上、0.25%以下、
Cr:0.01%以上、2.00%以下、
V:0.005%以上、0.080%以下、
Ca:0.0001%以上、0.0030%以下
のうち1種類以上含有することを特徴とする(1)に記載の高強度鋼板。
(3)板厚が6mm以上、32mm以下であり、引張強さが950MPa以上、1200MPa以下であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の高強度鋼板。
(4)(1)又は(2)に記載の化学組成を有するスラブを、酸素濃度3%以上の雰囲気下で1250℃以上、1350℃以下の温度で3時間以上加熱した後に、一旦冷却後、あるいは引き続き、該スラブを1100℃以上に再加熱後、熱間圧延により板厚6mm以上、32mm以下の鋼板となし、その熱間圧延に際しては、1000℃以下の温度範囲での累積圧下率が25%以上となるように最終圧延方向と垂直方向に圧延した後、圧延方向を90°回転し、さらに累積圧下率が25%以上となるように最終圧延を行い、熱間圧延後Ar3以上の温度から、300℃以下の温度まで水冷し、その後400℃以上の温度で焼戻し熱処理することを特徴とする、高強度鋼板の製造方法。
まず、本発明の鋼成分の限定理由を述べる。
Cは、焼戻しマルテンサイト組織または焼戻しベイナイト組織を主体とする本発明鋼の強度に大きく影響する重要な元素である。885MPa以上の降伏強度を得るために0.10%以上の添加が必要であるが、0.18%超では曲げ加工性が低下するため、上限を0.18%とする。強度を安定して確保するために、Cの下限を0.11%又は0.12%としてもよい。溶接性の改善のため、Cの上限を0.17%、0.16%又は0.15%としてもよい。
Pcm=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5[B]
・・・(式1)
また、下記(式2)で定義されるCeqが0.38〜0.60となるように成分組成を限定することが好ましい。溶接性の改善のため、Ceqの上限を0.55%、0.52又は0.49%に制限してもよい。強度向上のために、Ceqの下限を0.40%、0.42%又は0.44%に制限してもよい。
Ceq=[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+
[Mo]/4+[V]/14 ・・・(式2)
ここで、[C]、[Si]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]、[V]、[B]はそれぞれ、C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Bの質量%である。
加熱時間が過剰に長くても、やはり脱炭層が厚くなりすぎて全厚の平均硬さあるいは引張試験の強度を低下させることがあるので、加熱時間は30時間を超えないことが望ましい。
これらの鋼板について、鋼板表層におけるHv250以下の軟化層の厚さ、およびL方向およびT方向のオーステナイト粒のアスペクト比を測定し、降伏強度、引張強さ、溶接割れ性、曲げ加工性、靭性を評価した。
L方向およびT方向の旧オーステナイト粒のアスペクト比は、ピクリン酸腐食により板厚1/4t位置における旧オーステナイト粒界を現出させて、200μm×200μmを5視野測定して、画像解析により算出した。
鋼成分組成は本発明範囲内であるが、Pcm値が本発明範囲を逸脱している比較例38は、溶接割れ性が不合格である。
Claims (4)
- 質量%で、
C:0.10%以上、0.18%以下、
Si:0.20%超、0.80%以下、
Mn:0.20%以上、1.60%以下、
Mo:0.10%以上、0.60%以下、
Nb:0.010%以上、0.050%以下、
Ti:0.005%以上、0.030%以下、
Al:0.01%以上、0.10%以下、
B:0.0003%以上、0.0030%以下、
P:0.012%以下、
S:0.005%以下、
N:0.0060%以下
を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなり、下記(式1)で定義されるPcmが0.29%以下であることを満たす成分組成を有し、鋼板表層に50μm以上で、かつ鋼板の板厚の3%を超えない厚さの、Hv250以下の軟化層を有し、さらに表面から板厚の1/4の深さの位置において、最終圧延方向に平行な断面および最終圧延方向に垂直な断面における旧オーステナイト粒の平均アスペクト比がそれぞれ1.6以上であり、降伏強度885MPa以上、−40℃における衝撃試験の吸収エネルギー値の平均が33J/cm2以上であることを特徴とする高強度鋼板。
Pcm=〔C〕+〔Si〕/30+〔Mn〕/20+〔Cu〕/20+〔Ni〕/60+〔Cr〕/20+〔Mo〕/15+〔V〕/10+5〔B〕
・・・(式1)
ここで、〔C〕、〔Si〕、〔Mn〕、〔Cu〕、〔Ni〕、〔Cr〕、〔Mo〕、〔V〕〔B〕は、それぞれC、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Bの質量%で表した含有量を意味する。 - さらに、
Cu:0.01%以上、1.00%以下、
Ni:0.01%以上、0.25%以下、
Cr:0.01%以上、2.00%以下、
V:0.005%以上、0.080%以下、
Ca:0.0001%以上、0.0030%以下
のうち1種類以上含有することを特徴とする請求項1に記載の高強度鋼板。 - 板厚が6mm以上、32mm以下であり、引張強さが950MPa以上、1200MPa以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の高強度鋼板。
- 請求項1又は2に記載の化学組成を有するスラブを、酸素濃度3%以上の雰囲気下で1250℃以上、1350℃以下の温度で3時間以上加熱した後に、一旦冷却後、あるいは引き続き、該スラブを1100℃以上に再加熱後、熱間圧延により板厚6mm以上、32mm以下の鋼板となし、その熱間圧延に際しては、1000℃以下の温度範囲での累積圧下率が25%以上となるように最終圧延方向と垂直方向に圧延した後、圧延方向を90°回転し、さらに累積圧下率が25%以上となるように最終圧延を行い、熱間圧延後Ar3以上の温度から、300℃以下の温度まで水冷し、その後400℃以上の温度で焼戻し熱処理することを特徴とする、高強度鋼板の製造方法。
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