JP4901346B2 - High-strength steel sheet with excellent stretch flangeability and fatigue characteristics - Google Patents

High-strength steel sheet with excellent stretch flangeability and fatigue characteristics Download PDF

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Description

本発明は、自動車用足回り部材の素材として好適な、伸びフランジ性と疲労特性に優れた高強度熱延鋼板に関するものである。   The present invention relates to a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in stretch flangeability and fatigue characteristics, which is suitable as a material for an automobile underbody member.

自動車の安全性向上と環境保全につながる燃費向上の観点から自動車用熱延鋼板の高強度軽量化に対する要求が高まっている。自動車用部品の中でも特に足回り系と呼ばれるフレーム類やアーム類等の重量は、車体全体の重量に占める割合が高いため、こうした部位に用いられる素材を高強度化することによって薄肉化することにより、その軽量化を実現することが可能となる。また、この足回り系に使用される材料は、走行中の振動に対する耐久性の観点から高い疲労特性が要求される。   There is an increasing demand for high strength and light weight hot-rolled steel sheets for automobiles from the viewpoint of improving the safety of automobiles and improving fuel efficiency leading to environmental conservation. Among the parts for automobiles, the weight of frames and arms, especially called undercarriage systems, occupies a high proportion of the weight of the entire vehicle body, so by increasing the strength of the materials used for these parts, It becomes possible to realize the weight reduction. Moreover, the material used for this suspension system is required to have high fatigue characteristics from the viewpoint of durability against vibration during running.

しかし、高強度化、耐疲労性に伴って穴拡げ性は延性と同様に低下する傾向を示し、複雑な形状をしている自動車の足回り系等への高強度鋼板の適用にあたっては、その穴拡げ性が重要な検討課題となる。   However, as the strength and fatigue resistance increase, the hole expansibility tends to decrease in the same way as the ductility, and in the application of high-strength steel sheets to the undercarriage system of automobiles with complex shapes, Hole expandability is an important consideration.

このため、機械的強度特性と、疲労特性と穴拡げ性(加工性)を両立させることを目的とした幾つかの鋼板が提案されている。例えば、特許文献1にはフェライト相とマルテンサイト相の複合組織鋼板中に微細なCuの析出または固溶体を分散させた鋼板(一般にDP鋼板という。)が提案されている。この特許文献1に示す開示技術においては、固溶しているCuもしくはCu単独で構成される粒子サイズが2nm以下のCu析出物が疲労特性向上に非常に有効であり、かつ加工性も損なわないことを見出して、各種成分の組成比を限定している。   For this reason, several steel plates have been proposed for the purpose of achieving both mechanical strength characteristics, fatigue characteristics and hole expansibility (workability). For example, Patent Document 1 proposes a steel plate (generally referred to as a DP steel plate) in which fine Cu precipitates or solid solutions are dispersed in a ferrite-structure and martensite-phase composite structure steel sheet. In the disclosed technique shown in Patent Document 1, Cu precipitates having a particle size of 2 nm or less composed of solid solution of Cu or Cu alone are very effective for improving fatigue characteristics, and workability is not impaired. As a result, the composition ratio of various components is limited.

こうしたDP鋼板は、強度と延性のバランスや疲労特性には優れるものの、穴拡げ試験で評価される伸びフランジ性は依然として劣ることが知られている。その理由の一つは、DP鋼板は軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相の複合体であるため、穴拡げ加工時に両相の境界部が変形に追随できず破断の起点になり易いからであると考えられる。   Although such DP steel sheet is excellent in the balance between strength and ductility and fatigue characteristics, it is known that the stretch flangeability evaluated by the hole expansion test is still inferior. One reason for this is that DP steel is a composite of a soft ferrite phase and a hard martensite phase, so the boundary between both phases cannot follow deformation during hole expansion and tends to be the starting point of fracture. It is believed that there is.

これに対して疲労特性のみならず、最近のホイールや足廻り部材の材料に要求される厳しい伸びフランジ性の要求を満たした高強度熱延鋼板が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。この特許文献2の開示技術においては、できるだけ低C化することにより主相をベイナイト組織とするとともに、固溶強化または析出強化したフェライト組織を適切な体積比率で含有させ、これらフェライトとベイナイトの硬度差を小さくし、更に粗大な炭化物の生成を回避すること等を要旨としている。
特開平11−199973号公報 特開2001−200331号公報
On the other hand, a high-strength hot-rolled steel sheet that satisfies not only fatigue characteristics but also severe stretch flangeability requirements for recent materials for wheels and suspension members has been proposed (see, for example, Patent Document 2). ). In the disclosed technique of Patent Document 2, the main phase is made a bainite structure by reducing C as much as possible, and a ferrite structure that is solid solution strengthened or precipitation strengthened is contained in an appropriate volume ratio, and the hardness of these ferrite and bainite. The gist is to reduce the difference and avoid the formation of coarse carbides.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-199973 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-200331

ところで、上記特許文献2に開示されている様な、鋼板組織をベイナイト相主体とし、粗大な炭化物の生成を抑制した高強度熱延鋼板は、確かに優れた伸びフランジ性を示すものの、Cuを含有したDP鋼板に比べてその疲労特性は必ずしも優れているとは言えない。また、粗大な炭化物の生成を抑制しただけでは厳しい穴拡げ加工を行った場合に亀裂の発生を防止することができない。本発明者らの研究によれば、これらの原因は、鋼板中のMnSを主体とする延伸した硫化物系介在物の存在にあることが分かった。繰り返し変形を受けると表層またはその近傍に存在する延伸した粗大なMnS系介在物の周辺に内部欠陥が発生し、亀裂として伝播することによって疲労特性を劣化させると共に、やはり延伸した粗大なMnS系介在物は穴拡げ加工時の割れ発生の起点となり易いためである。   By the way, the high-strength hot-rolled steel sheet having a steel sheet structure mainly composed of a bainite phase and suppressing the formation of coarse carbides as disclosed in the above-mentioned Patent Document 2 certainly exhibits excellent stretch flangeability, but Cu It cannot be said that the fatigue properties are necessarily superior to those of the contained DP steel sheet. In addition, the generation of cracks cannot be prevented when severe hole enlargement processing is performed only by suppressing the formation of coarse carbides. According to the study by the present inventors, it has been found that these causes are the presence of elongated sulfide inclusions mainly composed of MnS in the steel sheet. When subjected to repeated deformation, internal defects are generated around the extended coarse MnS inclusions on or near the surface layer, and the fatigue properties are deteriorated by propagating as cracks, and also extended coarse MnS inclusions. This is because the object tends to become a starting point of crack generation during the hole expanding process.

このため、鋼中のMnS系介在物をできる限り延伸させず微細球状化することが望ましい。   For this reason, it is desirable to make the MnS inclusions in steel as fine as possible without stretching as much as possible.

しかしながら、Mnは、CやSiとともに材料の高強度化に有効に寄与する元素であるところ、高強度鋼板では強度確保のためMnの濃度を高く設定するのが一般的であり、さらに二次精錬工程で脱Sの重処理を実施しなければS濃度も50ppm以上は含まれてしまう。このため、鋳片中にはMnSが存在するのが通常である。鋳片が熱間圧延および冷間圧延されると、MnSは変形し易いため、延伸したMnS系介在物となり、これが疲労特性と伸びフランジ性(穴拡げ加工性)を低下させる原因となる。しかし、MnSの析出・変形制御の視点にたって伸びフランジ性と疲労特性に優れる熱延鋼板を提案した例は見られない。   However, Mn, together with C and Si, is an element that contributes effectively to increasing the strength of materials. In high-strength steel sheets, it is common to set the Mn concentration high to ensure strength, and secondary refining. If the process of removing S is not carried out in the process, the S concentration will be 50 ppm or more. For this reason, MnS is usually present in the slab. When the slab is hot-rolled and cold-rolled, MnS is easily deformed, so that it becomes a stretched MnS-based inclusion, which causes a decrease in fatigue characteristics and stretch flangeability (hole expansion workability). However, no example of suggesting a hot-rolled steel sheet excellent in stretch flangeability and fatigue properties from the viewpoint of MnS precipitation / deformation control has been found.

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、鋳片中に微細なMnSとして析出させ、さらに圧延時に変形を受けず、割れ発生の起点となり難い微細球状介在物として鋼板中に分散させることにより、伸びフランジ性と疲労特性を向上させた伸びフランジ性と疲労特性に優れた高強度鋼板を提供することにある。   Therefore, the present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and its object is to precipitate as fine MnS in the slab, and further, without being deformed during rolling, causing cracking. An object of the present invention is to provide a high-strength steel sheet excellent in stretch flangeability and fatigue characteristics, which is improved in stretch flangeability and fatigue characteristics, by being dispersed in the steel sheet as fine spherical inclusions which are difficult to start.

上述の如き問題点を解決するために、本発明者は、鋳片中に微細なMnSとして析出させ、さらに圧延時に変形を受けず、割れ発生の起点となり難い微細球状介在物として鋼板中に分散させる方法、および疲労特性を劣化させない添加元素の解明を中心に鋭意研究を進めた。その結果、Ce、Laの添加による脱酸により生成した微細で硬質なCe酸化物、La酸化物、セリュウムオキシサルファイド、ランタンオキシサルファイド上にMnSが析出し、圧延時にもこの析出したMnSの変形が起こり難いため、鋼板中には延伸した粗大なMnSが著しく減少し、繰り返し変形時や穴拡げ加工時において、これらのMnS系介在物が割れ発生の起点や亀裂伝播の経路となり難くなり、これが上述の如き耐疲労性等の向上につながることを解明した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor precipitated as fine MnS in the slab and further dispersed in the steel sheet as fine spherical inclusions that are not deformed during rolling and are unlikely to start cracking. Research focused on elucidating additive elements that do not degrade fatigue properties and methods that cause fatigue. As a result, MnS was deposited on fine and hard Ce oxide, La oxide, cerium oxysulfide and lanthanum oxysulfide produced by deoxidation by addition of Ce and La, and deformation of this deposited MnS during rolling Therefore, the stretched coarse MnS is remarkably reduced in the steel sheet, and it becomes difficult for these MnS inclusions to become the starting point of crack generation and the path of crack propagation during repetitive deformation and hole expansion processing. It has been clarified that it leads to improvement in fatigue resistance as described above.

本発に係る伸びフランジ性と疲労特性に優れた高強度鋼板の要旨は、以下の通りである。   The summary of the high-strength steel sheet excellent in stretch flangeability and fatigue characteristics according to the present invention is as follows.

(1)質量%で、C:0.03〜0.10%、Si:0.08〜1.5%、Mn:1.0〜3.0%、P:0.05%以下、S:0.002%以上、N:0.0005〜0.01%、酸可溶Al:0.01%以下、酸可溶Ti:0.008%未満、CeもしくはLaの1種または2種の合計:0.0005〜0.04%を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、その鋼板中に存在する円相当直径1μm以上の介在物で、かつ、長径/短径が5以上の延伸介在物の個数割合が20%以下であることを特徴とする。   (1) By mass%, C: 0.03-0.10%, Si: 0.08-1.5%, Mn: 1.0-3.0%, P: 0.05% or less, S: 0.002% or more, N: 0.0005 to 0.01%, acid-soluble Al: 0.01% or less, acid-soluble Ti: less than 0.008%, total of one or two of Ce or La : A steel plate containing 0.0005 to 0.04%, the balance being iron and inevitable impurities, inclusions existing in the steel plate and having an equivalent circle diameter of 1 μm or more, and a major axis / minor axis of 5 The number ratio of the above stretched inclusions is 20% or less.

(2)質量%で、C:0.03〜0.10%、Si:0.08〜1.5%、Mn:1.0〜3.0%、P:0.05%以下、S:0.002%以上、N:0.0005〜0.01%、酸可溶Al:0.01%以下、酸可溶Ti:0.008%未満、CeもしくはLaの1種または2種の合計:0.0005〜0.04%を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、その鋼板中にはCeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した介在物を個数割合で10%以上含むことを特徴とする。   (2) By mass%, C: 0.03-0.10%, Si: 0.08-1.5%, Mn: 1.0-3.0%, P: 0.05% or less, S: 0.002% or more, N: 0.0005 to 0.01%, acid-soluble Al: 0.01% or less, acid-soluble Ti: less than 0.008%, total of one or two of Ce or La : 0.0005-0.04% steel, the balance being iron and unavoidable impurities, and the steel plate contains one or two of Ce or La oxide or oxysulfide with MnS It is characterized by containing 10% or more of precipitated inclusions in the number ratio.

(3)質量%で、C:0.03〜0.10%、Si:0.08〜1.5%、Mn:1.0〜3.0%、P:0.05%以下、S:0.002%以上、N:0.0005〜0.01%、酸可溶Al:0.01%以下、酸可溶Ti:0.008%未満、CeもしくはLaの1種または2種の合計:0.0005〜0.04%を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、その鋼板中に存在する円相当直径1μm以上の介在物で、かつ、長径/短径が5以上の延伸介在物の体積個数密度が1.0×10個/mm以下であることを特徴とする。 (3) By mass%, C: 0.03-0.10%, Si: 0.08-1.5%, Mn: 1.0-3.0%, P: 0.05% or less, S: 0.002% or more, N: 0.0005 to 0.01%, acid-soluble Al: 0.01% or less, acid-soluble Ti: less than 0.008%, total of one or two of Ce or La : A steel plate containing 0.0005 to 0.04%, the balance being iron and inevitable impurities, inclusions existing in the steel plate and having an equivalent circle diameter of 1 μm or more, and a major axis / minor axis of 5 A volume number density of the above-described stretched inclusions is 1.0 × 10 4 pieces / mm 3 or less.

(4)質量%で、C:0.03〜0.10%、Si:0.08〜1.5%、Mn:1.0〜3.0%、P:0.05%以下、S:0.002%以上、N:0.0005〜0.01%、酸可溶Al:0.01%以下、酸可溶Ti:0.008%未満、CeもしくはLaの1種または2種の合計:0.0005〜0.04%を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、その鋼板中にはCeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した介在物の体積個数密度が1.0×10個/mm以上であることを特徴とする。 (4) By mass%, C: 0.03-0.10%, Si: 0.08-1.5%, Mn: 1.0-3.0%, P: 0.05% or less, S: 0.002% or more, N: 0.0005 to 0.01%, acid-soluble Al: 0.01% or less, acid-soluble Ti: less than 0.008%, total of one or two of Ce or La : 0.0005-0.04% steel, the balance being iron and unavoidable impurities, and the steel plate contains one or two of Ce or La oxide or oxysulfide with MnS The volume number density of the inclusions deposited is 1.0 × 10 3 pieces / mm 3 or more.

(5)質量%で、C:0.03〜0.10%、Si:0.08〜1.5%、Mn:1.0〜3.0%、P:0.05%以下、S:0.002%以上、N:0.0005〜0.01%、酸可溶Al:0.01%以下、酸可溶Ti:0.008%未満、CeもしくはLaの1種または2種の合計:0.0005〜0.04%を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、その鋼板中に存在する円相当直径1μm以上の介在物で、かつ、長径/短径5以上の延伸介在物の平均円相当直径が10μm以下であることを特徴とする伸びフランジ性と疲労特性に優れた高強度鋼板。   (5) By mass%, C: 0.03-0.10%, Si: 0.08-1.5%, Mn: 1.0-3.0%, P: 0.05% or less, S: 0.002% or more, N: 0.0005 to 0.01%, acid-soluble Al: 0.01% or less, acid-soluble Ti: less than 0.008%, total of one or two of Ce or La : A steel plate containing 0.0005 to 0.04%, the balance being iron and inevitable impurities, an inclusion with an equivalent circle diameter of 1 μm or more present in the steel plate, and a major axis / minor axis of 5 or more A high-strength steel sheet excellent in stretch flangeability and fatigue characteristics, characterized in that the average equivalent circle diameter of the stretched inclusions is 10 μm or less.

(6)質量%で、C:0.03〜0.10%、Si:0.08〜1.5%、Mn:1.0〜3.0%、P:0.05%以下、S:0.002%以上、N:0.0005〜0.01%、酸可溶Al:0.01%以下、酸可溶Ti:0.008%未満、CeもしくはLaの1種または2種の合計:0.0005〜0.04%を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、その鋼板中にはCeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した介在物が存在し、該介在物中に平均組成でCeもしくはLaの1種または2種の合計を0.5〜50質量%含有することを特徴とする伸びフランジ性と疲労特性に優れた高強度鋼鈑。   (6) By mass%, C: 0.03-0.10%, Si: 0.08-1.5%, Mn: 1.0-3.0%, P: 0.05% or less, S: 0.002% or more, N: 0.0005 to 0.01%, acid-soluble Al: 0.01% or less, acid-soluble Ti: less than 0.008%, total of one or two of Ce or La : 0.0005-0.04% steel, the balance being iron and unavoidable impurities, and the steel plate contains one or two of Ce or La oxide or oxysulfide with MnS Precipitated inclusions are present, and the inclusion contains 0.5 to 50% by mass of one or two of Ce or La in an average composition, and is excellent in stretch flangeability and fatigue characteristics High strength steel plate.

本発明の方法によれば、鋳片中に微細なMnSとして析出させ、さらに圧延時に変形を受けず、割れ発生の起点となり難い微細球状介在物として鋼板中に分散させることにより、伸びフランジ性と疲労特性に優れた高強度熱延鋼板を得ることができる。   According to the method of the present invention, it is precipitated as fine MnS in a slab, and is not deformed during rolling, and is dispersed in a steel plate as fine spherical inclusions that are unlikely to start cracking. A high-strength hot-rolled steel sheet having excellent fatigue characteristics can be obtained.

以下、本発明を実施するための最良の形態として、伸びフランジ性と疲労特性に優れた高強度鋼板について、詳細に説明をする。以下、組成における質量%は、単に%と記載する。   Hereinafter, as the best mode for carrying out the present invention, a high-strength steel sheet excellent in stretch flangeability and fatigue characteristics will be described in detail. Hereinafter, the mass% in the composition is simply described as%.

先ず、本発明を完成するに至った実験について説明する。   First, the experiment that led to the completion of the present invention will be described.

本発明者は、C:0.07%、Si:0.2%、Mn:1.2%、P:0.01%以下、S:0.005%、N:0.003%を含有し残部がFeである溶鋼に対して様々な元素を用いて脱酸を行い、鋼塊を製造した。得られた鋼塊を熱間圧延して3mmの熱延鋼板とした。これら製造した熱延鋼板を穴拡げ試験および疲労試験に供すると共に、鋼板中の介在物個数密度、形態および平均組成を調査した。   The inventor contains C: 0.07%, Si: 0.2%, Mn: 1.2%, P: 0.01% or less, S: 0.005%, N: 0.003%. The molten steel whose balance is Fe was deoxidized using various elements to produce a steel ingot. The obtained steel ingot was hot-rolled to obtain a 3 mm hot-rolled steel sheet. These manufactured hot-rolled steel sheets were subjected to a hole expansion test and a fatigue test, and the inclusion number density, morphology and average composition in the steel sheets were investigated.

その結果、Alで殆ど脱酸することなく、Siを添加した後、少なくともCe、Laを添加して脱酸した鋼板が最も伸びフランジ性と疲労特性に優れることが分かった。その理由は、Ce、Laの添加による脱酸により生成した微細で硬質なCe酸化物、La酸化物、セリュウムオキシサルファイド、ランタンオキシサルファイド上にMnSが析出し、圧延時にもこの析出したMnSの変形が起こり難いため、鋼板中には延伸した粗大なMnSが著しく減少する。その結果、繰り返し変形時や穴拡げ加工時において、これらのMnS系介在物が割れ発生の起点や亀裂伝播の経路となり難くなり、これが上述の如き耐疲労性等の向上につながるためである。   As a result, it was found that a steel sheet which was deoxidized by adding at least Ce and La after adding Si with almost no deoxidation with Al was most excellent in stretch flangeability and fatigue characteristics. The reason is that MnS is deposited on fine and hard Ce oxide, La oxide, cerium oxysulfide and lanthanum oxysulfide produced by deoxidation by addition of Ce and La, and this MnS is also deposited during rolling. Since deformation hardly occurs, the stretched coarse MnS is remarkably reduced in the steel sheet. As a result, at the time of repeated deformation or hole expansion processing, these MnS inclusions are unlikely to become a starting point of crack generation or a path of crack propagation, which leads to improvement in fatigue resistance as described above.

なお、Ce酸化物、La酸化物、セリュウムオキシサルファイドおよびランタンオキシサルファイドが微細化する理由は、最初にSi脱酸で生成したSiO系介在物を後から添加したCe、Laが還元分解して微細なCe酸化物、La酸化物、セリュウムオキシサルファイドおよびランタンオキシサルファイドを形成すること、さらに生成したCe酸化物、La酸化物、セリュウムオキシサルファイドおよびランタンオキシサルファイド自体と溶鋼との界面エネルギーが低いため生成後の凝集合体も抑制されるためである。 The reason why Ce oxide, La oxide, cerium oxysulfide and lanthanum oxysulfide are refined is that Ce and La, to which SiO 2 inclusions initially generated by Si deoxidation are added later, are reduced and decomposed. Forming fine Ce oxide, La oxide, cerium oxysulfide and lanthanum oxysulfide, and interfacial energy between the generated Ce oxide, La oxide, cerium oxysulfide and lanthanum oxysulfide itself and molten steel This is because the aggregation and coalescence after the generation is also suppressed because of the low N.

これら実験的検討から得られた知見に基づいて、本発明者は、以下に説明するように、鋼板の化学成分条件の検討を行い、本発明を完成させるに至った。   Based on the knowledge obtained from these experimental studies, the present inventor has studied the chemical composition conditions of the steel sheet and completed the present invention as will be described below.

以下、本発明において化学成分を限定した理由について説明をする。   Hereinafter, the reason why the chemical component is limited in the present invention will be described.

C:0.03〜0.10%
Cは、鋼の焼き入れ性と強度を制御する最も基本的な元素であり、焼入れ硬化層の硬さおよび深さを高めて疲労強度の向上に対して有効に寄与する。即ち、このCは、鋼板の強度を確保するために必須の元素であり、高強度鋼板を得るためには少なくとも0.03%が必要である。しかし、このCが過剰に含まれると、従来のようにTi炭化物生成によりCを固定したり、冷却条件を駆使しても、セメンタイト相が生成されてしまう。このセメンタイト相は、鋼板の加工硬化を誘起し、伸びフランジ特性の向上に好ましくない。このため、本発明においては、加工性を向上させる観点から、Cの濃度を0.10%以下とする。
C: 0.03-0.10%
C is the most basic element for controlling the hardenability and strength of steel, and contributes to the improvement of fatigue strength by increasing the hardness and depth of the hardened hardened layer. That is, this C is an essential element for securing the strength of the steel sheet, and at least 0.03% is required to obtain a high-strength steel sheet. However, if this C is excessively contained, a cementite phase will be generated even if C is fixed by Ti carbide generation as in the prior art or even if cooling conditions are used. This cementite phase induces work hardening of the steel sheet and is not preferable for improving stretch flange characteristics. For this reason, in this invention, from a viewpoint of improving workability, the density | concentration of C shall be 0.10% or less.

Si:0.08〜1.5%
Siは本発明のようにAlやTiを極力添加しない溶鋼において主要な脱酸元素となるため、本発明において極めて重要である。また、Siは、焼入れ加熱時にオーステナイトの核生成サイト数を増加させ、オーステナイトの粒成長を抑制するとともに、焼入れ硬化層の粒径を微細化させる機能を担う。このSiは、炭化物生成を抑制し、炭化物による粒界強度の低下を抑制する。さらに、このSiは、ベイナイト組織の生成に対しても有効であり、材料全体の強度確保の観点において重要な役割を担う。溶鋼中の溶存酸素濃度を低下させ、一旦SiO系介在物を生成させるためには(このSiO系介在物を後から添加するCe、Laで還元することにより介在物を微細化させるため)、Siを0.08%以上添加する必要がある。このため、本発明においては、Siの下限を0.08%とした。これに対して、Siの濃度が高すぎると、介在物中のSiO2濃度が高くなって大型介在物が生成し易くなり、また靭延性が極端に悪くなり、表面脱炭や表面疵が増加するため疲労特性が却って悪くなる。これに加えて、Siを過剰に添加すると溶接性や延性に悪影響を及ぼす。このため、本発明においては、Siの上限を1.5%とした。
Si: 0.08 to 1.5%
Since Si is a major deoxidizing element in molten steel to which Al or Ti is not added as much as in the present invention, it is extremely important in the present invention. Si also has a function of increasing the number of nucleation sites of austenite during quenching heating, suppressing austenite grain growth, and refining the grain size of the quenched hardened layer. This Si suppresses carbide formation and suppresses a decrease in grain boundary strength due to the carbide. Furthermore, this Si is effective for the formation of a bainite structure and plays an important role in terms of ensuring the strength of the entire material. Reducing the dissolved oxygen concentration in the molten steel, once to generate the SiO 2 inclusions (Ce added later the SiO 2 inclusions, in order to fine inclusions by reduction with La) It is necessary to add 0.08% or more of Si. Therefore, in the present invention, the lower limit of Si is set to 0.08%. On the other hand, if the Si concentration is too high, the SiO 2 concentration in the inclusions becomes high and large inclusions are likely to be formed, and the toughness becomes extremely poor, resulting in increased surface decarburization and surface flaws. Therefore, the fatigue characteristics are worsened. In addition, excessive addition of Si adversely affects weldability and ductility. Therefore, in the present invention, the upper limit of Si is set to 1.5%.

Mn:1.0〜3.0%
Mnは、製綱段階での脱酸に有用な元素であり、C、Siとともに鋼板の高強度化に有効な元素である。このような効果を得るためには、このMnを1.0%以上は含有させる必要がある。しかしながら、Mnを、3.0%を超えて含有させるとMnの偏析や固溶強化の増大により延性が低下する。また、溶接性や母材靭性も劣化するのでこのMnの上限を3.0%とする。
Mn: 1.0-3.0%
Mn is an element useful for deoxidation in the steelmaking stage, and is an element effective for increasing the strength of the steel sheet together with C and Si. In order to obtain such an effect, it is necessary to contain 1.0% or more of this Mn. However, when Mn is contained in an amount exceeding 3.0%, ductility is lowered due to segregation of Mn and increase in solid solution strengthening. Further, since the weldability and the base metal toughness are also deteriorated, the upper limit of Mn is set to 3.0%.

P:0.05%以下
PはFe原子よりも小さな置換型固溶強化元素として作用する点において有効であるが、オーステナイトの粒界に偏析し、粒界強度を低下させることにより、ねじり疲労強度を低下させ、加工性の劣化が懸念されるので0.05%以下とする。また固溶強化の必要がなければPを添加する必要はなく、Pの下限値は0%を含むものとする。
P: 0.05% or less P is effective in that it acts as a substitutional solid solution strengthening element smaller than Fe atoms, but it segregates at the austenite grain boundaries and lowers the grain boundary strength, thereby torsional fatigue strength. And the processability is liable to be deteriorated, so 0.05% or less. Further, if solid solution strengthening is not necessary, it is not necessary to add P, and the lower limit value of P includes 0%.

S:0.002%以上
Sは、不純物として偏析して、SはMnSの粗大な延伸介在物を形成して伸びフランジ性を劣化させるため、極力低濃度であることが望ましい。従来は、伸びフランジ性確保すべく、Sの濃度を0.002%未満まで極低硫化させる必要があった。しかし、本発明では微細で硬質なCe酸化物、La酸化物、セリュウムオキシサルファイド、ランタンオキシサルファイド上にMnSを析出させ、圧延時にも変形が起こり難く、介在物の延伸を防止しているため、Sの濃度の上限値は特に規定しない。
S: 0.002% or more S is segregated as an impurity, and since S forms a coarse stretch inclusion of MnS and deteriorates stretch flangeability, it is desirable that the concentration be as low as possible. Conventionally, in order to secure stretch flangeability, it has been necessary to extremely low sulfurize the S concentration to less than 0.002%. However, in the present invention, MnS is precipitated on the fine and hard Ce oxide, La oxide, cerium oxysulfide, and lanthanum oxysulfide, and deformation hardly occurs during rolling, thereby preventing inclusions from being stretched. The upper limit value of the S concentration is not particularly specified.

また、S濃度を従来並の0.002%未満に低減するためには、二次精錬で脱硫処理を相当強化する必要があり、その濃度を実現させるための脱硫処理コストが高くなり過ぎること、且つMnSを形態制御した効果が発現し難くなるためS濃度の下限値は0.002%とする。   Further, in order to reduce the S concentration to less than 0.002%, which is conventional, it is necessary to considerably strengthen the desulfurization treatment by secondary refining, and the desulfurization treatment cost for realizing the concentration becomes too high. In addition, since the effect of controlling the form of MnS is hardly exhibited, the lower limit value of the S concentration is set to 0.002%.

N:0.0005〜0.01%
Nは、溶鋼処理中に空気中の窒素が取り込まれることから、鋼中に不可避的に混入する元素である。Nは、Al、Ti等と窒化物を形成して母材組織の細粒化を促進する。しかしながら、このNを添加し過ぎると、微量Alや微量Tiであっても粗大な析出物を生成し、伸びフランジ性を劣化させる。このため、本発明においては、Nの濃度の上限を0.01%とする。一方、Nの濃度を0.0005%未満とするにはコストが高くなるので0.0005%を下限とする。
N: 0.0005 to 0.01%
N is an element that is inevitably mixed in steel because nitrogen in the air is taken in during the treatment of molten steel. N forms nitrides with Al, Ti, etc., and promotes refinement of the base material structure. However, if this N is added excessively, coarse precipitates are generated even if a small amount of Al or a small amount of Ti is used, and the stretch flangeability is deteriorated. For this reason, in the present invention, the upper limit of the concentration of N is set to 0.01%. On the other hand, if the N concentration is less than 0.0005%, the cost increases, so 0.0005% is set as the lower limit.

酸可溶Al:0.01%以下
酸可溶Alはその酸化物がクラスター化して粗大になり易く、伸びフランジ性や疲労特性を劣化させるため極力抑制することが望ましい。しかしながら、予備的な脱酸材として0.01%までは用いることが許容される。これは、酸可溶Al濃度が0.01%超になると、介在物中のAl含有率が50%を超え、介在物のクラスター化が起こるためである。クラスター化防止の観点から酸可溶Al濃度は低い方が良く、下限値は0%を含む。また、酸可溶Al濃度とは、酸に溶解したAlの濃度を測定したもので、溶存Alは酸に溶解し、Alは酸に溶解しないことを利用した分析方法である。ここで、酸とは、例えば塩酸1、硝酸1、水2の割合(質量比)で混合した混酸が例示できる。この様な酸を用いて、酸に可溶なAlと、酸に溶解しないAlとに分別でき、酸可溶Al濃度が測定できる。
Acid-soluble Al: 0.01% or less Acid-soluble Al is desirable to be suppressed as much as possible because its oxides are likely to be clustered and become coarse and deteriorate stretch flangeability and fatigue characteristics. However, up to 0.01% is permitted as a preliminary deoxidizer. This is because when the acid-soluble Al concentration exceeds 0.01%, the Al 2 O 3 content in the inclusions exceeds 50%, and inclusions cluster. From the viewpoint of preventing clustering, the acid-soluble Al concentration should be low, and the lower limit includes 0%. The acid-soluble Al concentration is an analytical method using the measurement of the concentration of Al dissolved in an acid. The dissolved Al dissolves in an acid and Al 2 O 3 does not dissolve in an acid. Here, examples of the acid include a mixed acid mixed at a ratio (mass ratio) of hydrochloric acid 1, nitric acid 1, and water 2. By using such an acid, it can be separated into Al soluble in acid and Al 2 O 3 not soluble in acid, and the acid soluble Al concentration can be measured.

酸可溶Ti:0.008%未満
酸可溶Tiもその酸化物がクラスター化して粗大になり易いこと、鋼中のNと結びついて粗大なTiNの介在物を生成し易いことから、酸可溶Tiは0.008%未満とし、下限値は0%を含む。また、酸可溶Ti濃度とは、酸に溶解したTiの濃度を測定したもので、溶存Tiは酸に溶解し、Ti酸化物は酸に溶解しないことを利用した分析方法である。ここで、酸とは、例えば塩酸1、硝酸1、水2の割合(質量比)で混合した混酸が例示できる。この様な酸を用いて、酸に可溶なTiと、酸に溶解しないTi酸化物とに分別でき、酸可溶Ti濃度が測定できる。
Acid-soluble Ti: less than 0.008% Acid-soluble Ti also has an oxide that can easily be coarsened because its oxides are likely to cluster and form coarse TiN inclusions by combining with N in the steel. Molten Ti is less than 0.008%, and the lower limit includes 0%. The acid-soluble Ti concentration is an analytical method that measures the concentration of Ti dissolved in an acid, and uses that dissolved Ti dissolves in an acid and Ti oxide does not dissolve in an acid. Here, examples of the acid include a mixed acid mixed at a ratio (mass ratio) of hydrochloric acid 1, nitric acid 1, and water 2. By using such an acid, it can be separated into Ti soluble in acid and Ti oxide not soluble in acid, and the acid-soluble Ti concentration can be measured.

CeもしくはLaの1種または2種の合計:0.0005〜0.04%
Ce、LaはSi脱酸により生成したSiO2を還元し、MnSの析出サイトとなり易く、且つ硬質、微細で圧延時に変形し難いCe酸化物(例えば、Ce、CeO)、セリュウムオキシサルファイド(例えば、CeS)、La酸化物(例えば、La、LaO)、ランタンオキシサルファイド(例えば、LaS)、Ce酸化物−La酸化物、或いはセリュウムオキシサルファイド−ランタンオキシサルファイドを主相(50%以上を目安とする。)とする介在物を形成する効果を有している。
Total of one or two of Ce or La: 0.0005 to 0.04%
Ce and La reduce SiO 2 produced by Si deoxidation, become a MnS precipitation site, and are hard, fine and difficult to deform during rolling (eg, Ce 2 O 3 , CeO 2 ), cerium. Oxysulfide (eg, Ce 2 O 2 S), La oxide (eg, La 2 O 3 , LaO 2 ), lanthanum oxysulfide (eg, La 2 O 2 S), Ce oxide-La oxide, or Ce It has the effect of forming inclusions with rhodium oxysulfide-lanthanum oxysulfide as the main phase (50% or more as a guide).

ここで、上記介在物中には、脱酸条件によりMnO、SiO2、或いはAlを一部含有する場合もあるが、主相が上記酸化物であればMnSの析出サイトとして十分機能し、且つ介在物の微細・硬質化の効果も損なわれることはない。このような介在物を得るためには、CeもしくはLaの1種または2種の合計濃度を0.0005%以上0.04%以下にする必要がある。CeもしくはLaの1種または2種の合計濃度が0.0005%未満ではSiO2介在物を還元できず、0.04%超ではセリュウムオキシサルファイド、ランタンオキシサルファイドが多量に生成し、粗大な介在物となり伸びフランジ性や疲労特性を劣化させる。 Here, the inclusions may contain a part of MnO, SiO 2 , or Al 2 O 3 depending on deoxidation conditions. However, if the main phase is the above oxide, it sufficiently functions as a MnS precipitation site. However, the effect of making the inclusion fine and hard is not impaired. In order to obtain such inclusions, the total concentration of one or two of Ce or La needs to be 0.0005% or more and 0.04% or less. If the total concentration of one or two of Ce or La is less than 0.0005%, SiO 2 inclusions cannot be reduced, and if it exceeds 0.04%, cerium oxysulfide and lanthanum oxysulfide are produced in large amounts, and are coarse. It becomes an inclusion and deteriorates stretch flangeability and fatigue characteristics.

次に、本発明の鋼板中における介在物の存在条件について説明する。尚、鋼鈑とは、熱間圧延、或いはさらに冷間圧延を経て得られた圧延後の板を意味している。   Next, the presence conditions of inclusions in the steel sheet of the present invention will be described. The steel sheet means a rolled sheet obtained through hot rolling or further cold rolling.

伸びフランジ性と疲労特性に優れた鋼板を得るためは、割れ発生の起点や割れ伝播の経路となり易い延伸した粗大なMnS系介在物を鋼板中でできるだけ低減することが重要である。本発明者は、円相当径1μm未満のMnS系介在物は割れ発生起点としては無害であり、伸びフランジ性や疲労特性を劣化させないことを実験的に知見しており、また、円相当直径1μm以上の介在物は走査型電子顕微鏡(SEM)等による観察も容易であることから、鋼板における円相当直径が1μm以上の介在物を対象として、その形態および組成を調査し、MnS系介在物の分布状態を評価した。ここで、円相当直径とは、断面観察した介在物の長軽と短径から、(長径×短径)0.5として求めたものと定義する。
なお、MnS系介在物の円相当直径の上限は特に規定するものではないが、現実的には1mm程度のMnS系介在物が観察される場合がある。
In order to obtain a steel sheet excellent in stretch flangeability and fatigue characteristics, it is important to reduce as much as possible the stretched and coarse MnS inclusions in the steel sheet, which are likely to be the starting point of crack generation and the path of crack propagation. The present inventor has experimentally found that MnS inclusions having an equivalent circle diameter of less than 1 μm are harmless as crack initiation points and do not deteriorate stretch flangeability and fatigue characteristics, and the equivalent circle diameter of 1 μm. Since the above inclusions can be easily observed with a scanning electron microscope (SEM) or the like, the shape and composition of the inclusions having a circle equivalent diameter of 1 μm or more in the steel sheet are investigated, and the MnS type inclusions are investigated. Distribution state was evaluated. Here, the equivalent circle diameter is defined as (major axis × minor axis) 0.5 obtained from the length and minor axis of the inclusion observed in the cross section.
The upper limit of the equivalent circle diameter of the MnS-based inclusion is not particularly specified, but in reality, an MnS-based inclusion of about 1 mm may be observed.

延伸介在物の個数割合は、SEMを用いてランダムに選んだ円相当直径1μm以上の複数個(例えば50個程度)の介在物を組成分析すると共に、介在物の長径と短径をSEM像から測定する。ここで延伸介在物を、長径/短径(延伸割合)が5以上の介在物とするとき、検出した上記延伸介在物の個数を、調査した全介在物個数(上述の例でいうと50個程度)で除すことにより、上記延伸介在物の個数割合を求めることができる。   The ratio of the number of stretched inclusions was determined by analyzing the composition of a plurality of inclusions (for example, about 50) having a circle-equivalent diameter of 1 μm or more selected at random using SEM, and determining the major axis and minor axis of the inclusions from the SEM image. taking measurement. Here, when the elongated inclusion is an inclusion having a major axis / minor axis (ratio of stretching) of 5 or more, the number of the detected elongated inclusions is the total number of inclusions examined (50 in the above example). The ratio of the number of the stretched inclusions can be obtained by dividing by the degree.

なお、介在物の延伸割合を5以上とした理由は、Ce、Laを添加しない比較鋼板中の延伸割合5以上の介在物は、殆どMnS系介在物であったためである。尚、MnS系介在物の延伸割合の上限は特に規定するものではないが、現実的には延伸割合50程度のMnS系介在物が観察される場合もある。   The reason why the inclusion stretching ratio was set to 5 or more is that inclusions with a stretching ratio of 5 or more in the comparative steel sheet to which Ce and La were not added were mostly MnS inclusions. In addition, although the upper limit of the extending | stretching ratio of MnS type inclusions is not prescribed | regulated in particular, MnS type inclusions of about 50 extending | stretching ratio may be observed actually.

その結果、延伸割合5以上の延伸介在物の個数割合が20%以下に形態制御された鋼板では、伸びフランジ性と疲労特性が向上することが判明した。即ち、延伸割合5以上の延伸介在物の個数割合が20%を超えると、割れ発生の起点となり易いMnS系延伸介在物の個数割合が多くなり過ぎ、伸びフランジ性と疲労特性が低下するため、本発明においては、延伸割合5以上の延伸介在物の個数割合は20%以下とする。また、伸びフランジ性や疲労特性は延伸したMnS系介在物が少ないほど良好であるため、その延伸割合5以上の延伸介在物の個数割合の下限値は0%を含む。
ここで、円相当直径1μm以上の介在物で、かつ、延伸割合5以上の延伸介在物の個数割合の下限値が0%の意味するところは、円相当直径が1μm以上の介在物であるが延伸割合5以上のものが存在しない場合、又は延伸割合5以上の延伸介在物であっても、円相当直径がすべて1μm未満という場合である。
As a result, it has been found that stretch flangeability and fatigue characteristics are improved in a steel sheet whose form is controlled to have a number ratio of stretched inclusions having a stretching ratio of 5 or more to 20% or less. That is, when the number ratio of stretch inclusions having a stretch ratio of 5 or more exceeds 20%, the number ratio of MnS-based stretch inclusions that are likely to be the starting point of cracking increases, and the stretch flangeability and fatigue characteristics decrease. In the present invention, the ratio of the number of stretched inclusions having a stretching ratio of 5 or more is 20% or less. Moreover, since the stretch flangeability and fatigue characteristics are so good that there are few stretched MnS inclusions, the lower limit of the number ratio of stretch inclusions having a stretch ratio of 5 or more includes 0%.
Here, an inclusion having a circle equivalent diameter of 1 μm or more and a lower limit value of the number ratio of the drawing inclusions having a drawing ratio of 5 or more means 0% is an inclusion having a circle equivalent diameter of 1 μm or more. This is the case where there are no stretch ratios of 5 or more, or even when the stretch inclusions have a stretch ratio of 5 or more, the equivalent circle diameters are all less than 1 μm.

また、延伸割合5以上の延伸介在物の個数割合が20%以下に形態制御された鋼板では、これに対応して、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態となっている。この介在物の形態としては、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出していれば良く、特に規定するものではないが、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドを核としてその周囲にMnSが析出している場合が多い。   In addition, in a steel sheet in which the number ratio of stretched inclusions having a stretching ratio of 5 or more is controlled to 20% or less, MnS is contained in an oxide or oxysulfide of one or two of Ce or La correspondingly. It is in a deposited form. The form of the inclusion is not particularly limited as long as MnS is precipitated in an oxide or oxysulfide composed of one or two kinds of Ce or La, and is not particularly limited. In many cases, MnS is precipitated around a seed oxide or oxysulfide as a nucleus.

また、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した介在物は、圧延時にも変形が起こり難いため、鋼板中でも延伸していない形状、すなわち、ほぼ球状介在物となっている。   In addition, inclusions in which MnS is precipitated on one or two kinds of oxides or oxysulfides of Ce or La are not easily deformed even during rolling. It has become.

ここで、延伸していないと判断される球状介在物とは、特に規定するものではないが、鋼鈑中の延伸割合3以下の介在物、好ましくは2以下の介在物である。これは、圧延前の鋳片段階においてCeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態の介在物における延伸割合が3以下であったためである。また、延伸していないと判断される球状介在物は、完全に球状であれば、延伸割合が1になるため、延伸割合の下限は1である。   Here, the spherical inclusions judged not to be stretched are not particularly defined, but are inclusions having a stretching ratio of 3 or less in the steel sheet, preferably inclusions of 2 or less. This is because in the slab stage before rolling, the stretching ratio in the inclusions in which MnS was precipitated on the oxide or oxysulfide of one or two of Ce or La was 3 or less. In addition, since the spherical inclusion that is determined not to be stretched is completely spherical, the stretch ratio is 1, so the lower limit of the stretch ratio is 1.

このような介在物の個数割合の調査を延伸介在物の個数割合調査と同様の方法で実施した。その結果、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態の介在物の個数割合が10%以上に析出制御された鋼板では、伸びフランジ性と疲労特性が向上することが判明した。CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態の介在物の個数割合が10%未満になると、これに対応して、MnS系の延伸介在物の個数割合が多くなり過ぎ、伸びフランジ性と疲労特性が低下する。このため、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態の介在物の個数割合は10%以上とする。また、伸びフランジ性や疲労特性は、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSを多数析出させた方が良好であるため、その個数割合の上限値は100%を含む。   Such investigation of the number ratio of inclusions was performed in the same manner as the number ratio investigation of stretched inclusions. As a result, in the steel sheet in which the number ratio of inclusions in the form of MnS precipitated in one or two kinds of oxides or oxysulfides of Ce or La is controlled to be 10% or more, stretch flangeability and fatigue characteristics are improved. It turned out to improve. When the number ratio of inclusions in the form of MnS precipitated on one or two kinds of oxides or oxysulfides of Ce or La is less than 10%, the number ratio of MnS-based stretched inclusions corresponding to this. Too much increases, stretch flangeability and fatigue characteristics deteriorate. For this reason, the number ratio of inclusions in the form in which MnS is precipitated in one or two kinds of oxides or oxysulfides of Ce or La is set to 10% or more. In addition, stretch flangeability and fatigue characteristics are better when a large amount of MnS is precipitated in one or two kinds of oxides or oxysulfides of Ce or La. Therefore, the upper limit of the number ratio is 100%. Including.

なお、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態の介在物は、圧延時にも変形が起こり難いため、その円相当直径は特に規定するものではなく、1μm以上でも良い。但し、あまり大きすぎると割れ発生起点となることが懸念されるため、上限は50μm程度が好ましい。   Incidentally, inclusions in the form of MnS precipitated on oxide or oxysulfide consisting of one or two of Ce or La are not easily deformed even during rolling, and the equivalent circle diameter is not particularly specified, It may be 1 μm or more. However, since it is feared that if it is too large, it becomes a starting point of cracking, the upper limit is preferably about 50 μm.

一方、この介在物は、圧延時にも変形が起こり難い上に、円相当直径が1μm未満の場合は、割れ発生起点とならないことから、円相当直径の下限は特に規定するものではない。   On the other hand, this inclusion is not easily deformed even during rolling, and when the equivalent circle diameter is less than 1 μm, it does not become a starting point of cracking, so the lower limit of the equivalent circle diameter is not particularly specified.

次に、上記で述べた本発明の鋼板中における介在物の存在条件として、介在物の単位体積当たりの個数密度で規定することとした。   Next, the existence condition of inclusions in the steel sheet of the present invention described above is defined by the number density of inclusions per unit volume.

介在物の粒径分布は、スピード法による電解面のSEM評価で実施した。スピード法による電解面のSEM評価とは、試料片の表面を研磨後、スピード法による電解を行い、試料面を直接SEM観察することにより介在物の大きさや個数密度を評価するものである。なお、スピード法とは、10%アセチルアセトン−1%テトラメチルアンモニュウムクロライド−メタノールを用いて試料表面を電解し、介在物を抽出する方法であるが、電解量としては試料表面の面積1cm当たり1Cを電解した。このようにして電解した表面のSEM像を画像処理して、円相当直径に対する頻度(個数)分布を求めた。この粒径の頻度分布から平均円相当直径を算出すると共に、観察した視野の面積と、電解量から求めた深さで頻度を除すことにより介在物の体積当たりの個数密度も算出した。 The particle size distribution of the inclusion was carried out by SEM evaluation of the electrolytic surface by the speed method. The SEM evaluation of the electrolytic surface by the speed method is to evaluate the size and number density of inclusions by polishing the surface of the sample piece, performing electrolysis by the speed method, and directly observing the sample surface by SEM. The speed method is a method of electrolyzing the sample surface using 10% acetylacetone-1% tetramethylammonium chloride-methanol to extract inclusions, and the amount of electrolysis is 1 C per 1 cm 2 area of the sample surface. Was electrolyzed. The SEM image of the surface electrolyzed in this manner was subjected to image processing, and the frequency (number) distribution with respect to the equivalent circle diameter was obtained. The average equivalent circle diameter was calculated from the frequency distribution of the particle diameters, and the number density of inclusions per volume was also calculated by dividing the frequency by the area of the observed visual field and the depth determined from the amount of electrolysis.

割れ発生の起点となり伸びフランジ性や疲労特性を劣化させる円相当直径1μm以上、延伸割合5以上の介在物の体積個数密度を評価した結果、1.0×10個/mm以下であると伸びフランジ性と疲労特性が向上することが判明した。円相当直径1μm以上、かつ、延伸割合5以上の延伸介在物の体積個数密度が1.0×10個/mmを超えると、割れ発生の起点となり易いMnS系延伸介在物の個数密度が多くなり過ぎ、伸びフランジ性と疲労特性が低下するため、円相当直径1μm以上、かつ、延伸割合5以上の延伸介在物の体積個数密度を1.0×10個/mm以下とする。また、伸びフランジ性や疲労特性は延伸したMnS系介在物が少ないほど良好であるため、円相当直径1μm以上、かつ、延伸割合5以上の延伸介在物の体積個数密度の下限値は0%を含む。 As a result of evaluating the volume number density of inclusions having an equivalent circle diameter of 1 μm or more and an elongation ratio of 5 or more, which becomes the starting point of crack generation and deteriorates stretch flangeability and fatigue characteristics, it is 1.0 × 10 4 pieces / mm 3 or less. It has been found that stretch flangeability and fatigue properties are improved. When the volume number density of stretched inclusions having an equivalent circle diameter of 1 μm or more and a stretching ratio of 5 or more exceeds 1.0 × 10 4 pieces / mm 3 , the number density of MnS-based stretched inclusions that are likely to be the starting point of cracking is increased. Too much and the stretch flangeability and fatigue characteristics deteriorate. Therefore, the volume number density of stretched inclusions having an equivalent circle diameter of 1 μm or more and a stretch ratio of 5 or more is set to 1.0 × 10 4 pieces / mm 3 or less. Further, since the stretched flangeability and fatigue characteristics are better as the number of MnS-based inclusions stretched is smaller, the lower limit value of the volume number density of stretched inclusions having an equivalent circle diameter of 1 μm or more and a stretching ratio of 5 or more is 0%. Including.

ここで、円相当直径1μm以上、かつ、延伸割合5以上の延伸介在物の体積個数密度の下限値が0%の意味するところは、上記と同様である。   Here, the lower limit value of the volume number density of stretched inclusions having an equivalent circle diameter of 1 μm or more and a stretch ratio of 5 or more means 0%, which is the same as described above.

また、直径1μm以上、かつ、延伸率5以上の延伸介在物の体積個数密度を1.0×10個/mm以下に形態制御された鋼板では、これに対応して、延伸していないMnS系介在物はCeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態となり、その形状はほぼ球状介在物となっていた。 Further, in a steel sheet whose shape is controlled to have a volume number density of a stretched inclusion having a diameter of 1 μm or more and a draw ratio of 5 or more of 1.0 × 10 4 pieces / mm 3 or less, it is not stretched correspondingly. The MnS inclusions were in the form of MnS deposited on an oxide or oxysulfide of one or two of Ce or La, and the shape was almost spherical inclusions.

この介在物の形態としては、上記と同様に、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出していれば良く、特に規定するものではないが、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドを核としてその周囲にMnSが析出している場合が多い。   As the form of the inclusion, as described above, MnS may be precipitated in the oxide or oxysulfide of one or two of Ce or La, and is not particularly limited. In many cases, MnS is precipitated around one or two oxides or oxysulfide as a nucleus.

また、球状介在物とは、特に規定するものではないが、鋼鈑中の延伸割合3以下の介在物、好ましくは2以下の介在物とする。ここで、完全に球状であれば、延伸割合が1になるため、延伸割合の下限は1である。   The spherical inclusion is not particularly specified, but is an inclusion having a drawing ratio of 3 or less in the steel plate, preferably an inclusion having 2 or less. Here, since the stretching ratio is 1 if it is completely spherical, the lower limit of the stretching ratio is 1.

このような介在物の体積個数密度を調査した結果、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドを核としてその周囲にMnSが析出した形態の介在物の体積個数密度が1.0×10個/mm以上に析出制御された鋼板では、伸びフランジ性と疲労特性が向上することが判明した。CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態の介在物の体積個数密度が1.0×10個/mm未満になると、これに対応して、MnS系の延伸介在物の個数割合が多くなり過ぎ、伸びフランジ性と疲労特性が低下するため、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態の介在物の体積個数密度は1.0×10個/mm以上に規定する。また、伸びフランジ性や疲労強度は、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドを核としてMnSを多数析出させた方が良好であるため、その体積個数密度の上限値は特に規定するものではない。 As a result of investigating the volume number density of such inclusions, the volume number density of inclusions in the form of MnS deposited around an oxide or oxysulfide of one or two kinds of Ce or La as a nucleus is 1 It was found that a steel sheet whose precipitation was controlled to 0.0 × 10 3 pieces / mm 3 or more improved stretch flangeability and fatigue characteristics. When the volume number density of inclusions in the form of MnS precipitated on oxide or oxysulfide of one or two of Ce or La becomes less than 1.0 × 10 3 / mm 3 , correspondingly, Inclusions in the form of MnS precipitated on oxide or oxysulfide of one or two of Ce or La, because the number ratio of MnS-based stretched inclusions becomes too large, and the stretch flangeability and fatigue characteristics deteriorate. The volume number density is defined as 1.0 × 10 3 pieces / mm 3 or more. In addition, stretch flangeability and fatigue strength are better when a large amount of MnS is precipitated with one or two oxides of Ce or La or oxysulfide as the core, so the upper limit of the volume number density is It is not specified.

なお、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態の介在物の円相当直径は、上記と同様に、特に規定するものではなく、1μm以上でも良い。但し、この円相当直径があまり大きすぎると割れ発生起点となることが懸念されるため、上限は50μm程度が好ましい。   In addition, the equivalent circle diameter of the inclusion in which MnS is precipitated on the oxide or oxysulfide of one or two kinds of Ce or La is not particularly defined as described above, and may be 1 μm or more. However, if this equivalent circle diameter is too large, there is a concern that cracking will start, so the upper limit is preferably about 50 μm.

一方、この介在物の円相当直径が1μm未満の場合は、全く問題はないため、下限は特に規定するものではない。   On the other hand, when the circle equivalent diameter of the inclusion is less than 1 μm, there is no problem at all, and therefore the lower limit is not particularly specified.

次に、上記で述べた本発明の鋼板中における延伸介在物の存在条件として、円相当直径の上限値で規定した。具体的には、割れ発生の起点となり伸びフランジ性や疲労特性を劣化させる円相当直径1μm以上、かつ、延伸割合5以上の介在物の平均円相当直径を評価した結果、この延伸介在物の平均円相当直径が10μm以下であると、伸びフランジ性と疲労特性が向上することが分かった。これは、円相当直径1μm以上、かつ、延伸割合5以上の延伸介在物の個数割合が増加するにつれて、この延伸介在物の平均円相当直径が大きくなることに着目し、延伸介在物の平均円相当直径を指標として規定したものである。これは、溶鋼中のMnやSの量が増加するにつれて、生成するMnSの個数が増加するとともに、生成するMnSの大きさも粗大化するものと推定される。   Next, the existence condition of the drawn inclusions in the steel sheet of the present invention described above was defined by the upper limit of the equivalent circle diameter. Specifically, as a result of evaluating the average equivalent circle diameter of inclusions having a circle equivalent diameter of 1 μm or more and an elongation ratio of 5 or more, which becomes the starting point of crack generation and deteriorates stretch flangeability and fatigue characteristics, the average of the extension inclusions was evaluated. It has been found that stretch flangeability and fatigue characteristics are improved when the equivalent circle diameter is 10 μm or less. This is because the average circle equivalent diameter of the stretched inclusions increases as the number ratio of stretched inclusions with a circle equivalent diameter of 1 μm or more and a stretch ratio of 5 or more increases. The equivalent diameter is defined as an index. This is presumed that as the amount of Mn and S in the molten steel increases, the number of MnS produced increases and the size of the produced MnS also coarsens.

そこで、円相当直径1μm以上、かつ、延伸割合5以上の延伸介在物が10μmを超えて大きくなると、これに応じて、この延伸介在物の個数割合が20%を超えるため、割れ発生の起点となり易い粗大なMnS系延伸介在物の個数割合が多くなり過ぎ、伸びフランジ性と疲労特性が低下するため、円相当直径1μm以上、かつ、延伸割合5以上の延伸介在物の平均円相当直径を10μm以下とする。   Therefore, if the number of stretched inclusions with an equivalent circle diameter of 1 μm or more and a stretch ratio of 5 or more exceeds 10 μm, the number ratio of the stretch inclusions exceeds 20% accordingly, which is the starting point for cracking. Since the number ratio of easy and coarse MnS-based stretch inclusions increases too much, and the stretch flangeability and fatigue characteristics deteriorate, the average equivalent circle diameter of stretch inclusions with a circle equivalent diameter of 1 μm or more and a stretch ratio of 5 or more is 10 μm. The following.

なお、円相当直径1μm以上、かつ、延伸割合5以上の延伸介在物の平均円相当直径を10μm以下という規定は、円相当直径1μm以上の介在物が鋼鈑中に存在する場合であることを意味しているため、円相当直径の下限値は1μmとなる。   The definition that the average equivalent circle diameter of stretched inclusions having a circle equivalent diameter of 1 μm or more and a stretching ratio of 5 or more is 10 μm or less is that the inclusion having a circle equivalent diameter of 1 μm or more exists in the steel sheet. This means that the lower limit of the equivalent circle diameter is 1 μm.

一方で、上記で述べた本発明の鋼板中における、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態の介在物の存在条件として、MnSが析出した介在物中のCeもしくはLaの平均組成の含有量で規定した。   On the other hand, in the steel sheet of the present invention described above, inclusions in which MnS is precipitated as an existence condition of the form in which MnS is precipitated in oxides or oxysulfides of one or two of Ce or La are included. It was defined by the content of the average composition of Ce or La.

具体的には、上述したように、伸びフランジ性と疲労特性を向上させる上で、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSを析出させ、MnSの延伸を防止することが重要である。   Specifically, as described above, in order to improve stretch flangeability and fatigue characteristics, MnS is precipitated in an oxide or oxysulfide composed of one or two kinds of Ce or La to prevent the extension of MnS. This is very important.

この介在物の形態としては、上記と同様に、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出していれば良く、特に規定するものではないが、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドを核としてその周囲にMnSが析出している場合が多い。   As the form of the inclusion, as described above, MnS may be precipitated in the oxide or oxysulfide of one or two of Ce or La, and is not particularly limited. In many cases, MnS is precipitated around one or two oxides or oxysulfide as a nucleus.

また、球状介在物とは、特に規定するものではないが、鋼鈑中の延伸割合3以下の介在物、好ましくは2以下の介在物とする。ここで、完全に球状であれば、延伸割合が1であるため、延伸割合の下限は1である。   The spherical inclusion is not particularly specified, but is an inclusion having a drawing ratio of 3 or less in the steel plate, preferably an inclusion having 2 or less. Here, if it is perfectly spherical, the stretching ratio is 1, so the lower limit of the stretching ratio is 1.

そこで、MnS系介在物の延伸抑制に有効な組成を明らかにするため、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態の介在物の組成分析を実施した。   Therefore, in order to clarify the effective composition for suppressing the stretching of MnS inclusions, a composition analysis of inclusions in the form of MnS precipitated on one or two oxides of Ce or La or oxysulfide was performed. .

但し、この介在物の円相当直径が1μm以上であれば観察が容易なことから、便宜的に、円相当直径1μm以上を対象とした。但し、観察が可能であれば、円相当直径が1μm未満の介在物も含めても良い。   However, if the inclusion has a circle equivalent diameter of 1 μm or more, the observation is easy, and therefore, for convenience, a circle equivalent diameter of 1 μm or more was targeted. However, if the observation is possible, inclusions having an equivalent circle diameter of less than 1 μm may be included.

また、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態の介在物は、延伸していないため、延伸割合はすべて3以下の介在物となっていることが確認された。従って、円相当直径1μm以上、かつ、延伸割合3以下の介在物を対象に組成分析を実施した。   In addition, inclusions in which MnS is deposited on oxides or oxysulfides of one or two types of Ce or La are not stretched, so that the stretching ratio is all 3 or less. confirmed. Therefore, a composition analysis was performed on inclusions having an equivalent circle diameter of 1 μm or more and a stretching ratio of 3 or less.

その結果、円相当直径1μm以上、かつ、延伸割合3以下の介在物中に平均組成でCeもしくはLaの1種または2種の合計を0.5〜50%含有させると、伸びフランジ性と疲労特性が向上することが判明した。円相当直径1μm以上、かつ、延伸割合3以下の介在物中におけるCeもしくはLaの1種または2種の合計の平均含有率が0.5質量%未満になると、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した形態の介在物個数割合が大きく減少するため、これに対応して、割れ発生の起点となり易いMnS系延伸介在物の個数割合が多くなり過ぎ、伸びフランジ性と疲労特性が低下する。   As a result, stretch flangeability and fatigue when inclusion of 0.5 to 50% of the average composition of one or two of Ce or La in an inclusion having an equivalent circle diameter of 1 μm or more and an elongation ratio of 3 or less is included. It was found that the characteristics were improved. When the average content of one or two of Ce or La in an inclusion having an equivalent circle diameter of 1 μm or more and a stretching ratio of 3 or less is less than 0.5% by mass, one or two of Ce or La Since the number ratio of inclusions in the form of MnS precipitated in the oxide or oxysulfide consisting of seeds is greatly reduced, the number ratio of MnS-based stretch inclusions that are likely to be the starting point of cracking is excessively increased. Stretch flangeability and fatigue characteristics decrease.

一方、円相当直径1μm以上、かつ、延伸割合3以下の介在物中におけるCeもしくはLaの1種または2種の合計の平均含有率が50%超になると、セリュウムオキシサルファイド、ランタンオキシサルファイドが多量に生成し、円相当直径が50μm程度以上の粗大な介在物となるため、伸びフランジ性や疲労特性を劣化させる。   On the other hand, when the average content of one or two of Ce or La in inclusions having an equivalent circle diameter of 1 μm or more and a stretching ratio of 3 or less exceeds 50%, cerium oxysulfide and lanthanum oxysulfide are obtained. Since it is produced in a large amount and becomes a coarse inclusion having an equivalent circle diameter of about 50 μm or more, stretch flangeability and fatigue characteristics are deteriorated.

次に、鋼板の組織について説明する。   Next, the structure of the steel plate will be described.

本発明では、伸びフランジ性と疲労特性をMnS系介在物制御により向上させるものであり、鋼板のミクロ組織は特に限定するものではないが、優れた伸びフランジ性を得るためにはベイニティック・フェライトを主相とする組織にすることが好ましい。鋼板中のベイニティック・フェライト相の面積率は、好ましくは50%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは100%である。また、残部はベイナイト相またはポリゴナル・フェライト相を20%以上含有することができ、マルテンサイト相が含まれることは極力避けることが望ましい。   In the present invention, stretch flangeability and fatigue properties are improved by controlling MnS inclusions, and the microstructure of the steel sheet is not particularly limited, but in order to obtain excellent stretch flangeability, bainitic It is preferable to have a structure having ferrite as a main phase. The area ratio of the bainitic ferrite phase in the steel sheet is preferably 50% or more, more preferably 80% or more, and still more preferably 100%. Further, the balance can contain 20% or more of bainite phase or polygonal ferrite phase, and it is desirable to avoid the martensite phase as much as possible.

次に製造条件を説明する。   Next, manufacturing conditions will be described.

本発明では転炉で吹錬して脱炭し、或いは更に真空脱ガス装置を用いて脱炭し、C濃度を0.03〜0.1%にした溶鋼中に、Si、Mn、P等の合金を添加して、脱酸と成分調整を行うと共に、AlやTiは添加しないか、或いは酸素調整を必要とする場合には酸可溶Alや酸可溶Tiが僅かに残る程度の少量のAlやTiを添加し、その後CeもしくはLaの1種または2種を添加して成分調整を行う。このようにして溶製された溶鋼を連続鋳造して鋳片を製造する。   In the present invention, Si, Mn, P, etc. in molten steel blown in a converter and decarburized, or further decarburized using a vacuum degasser, and the C concentration is 0.03 to 0.1%. In this case, deoxidation and component adjustment are performed, and Al or Ti is not added, or when oxygen adjustment is required, acid-soluble Al or acid-soluble Ti is slightly left so that it remains slightly. The components are adjusted by adding Al or Ti, and then adding one or two of Ce or La. The molten steel thus produced is continuously cast to produce a slab.

連続鋳造については、通常の250mm厚み程度のスラブ連続鋳造に適用されるだけでなく、ブルームやビレット、さらにはスラブ連続鋳造機の鋳型厚みが通常より薄い、例えば150mm以下の薄スラブ連続鋳造に対して十分に適用可能である。   For continuous casting, not only is it applied to normal slab continuous casting of about 250 mm thickness, but it is also used for thin slab continuous casting where the mold thickness of blooms and billets and slab continuous casting machines is thinner than usual, for example 150 mm or less. And is fully applicable.

高強度熱延鋼板を製造するための熱延条件について述べる。   The hot rolling conditions for producing a high strength hot rolled steel sheet will be described.

熱延前のスラブの加熱温度は鋼中の炭窒化物などを固溶させるため1150℃以上とすることが好ましい。これらを固溶させておくことにより、圧延後の冷却過程でポリゴナル・フェライトの生成が抑制され、伸びフランジ性にとって好ましいベイニティック・フェライト相を主体とする組織が得られる。一方、熱延前のスラブの加熱温度が1250℃を超えるとスラブ表面の酸化が著しくなり、特に粒界が選択的に酸化されることに起因する楔状の表面欠陥がデスケーリング後に残り、それが圧延後の表面品位を損ねるので上限を1250℃とすることが好ましい。   The heating temperature of the slab before hot rolling is preferably 1150 ° C. or higher in order to dissolve carbonitrides in the steel. By solid-dissolving them, the formation of polygonal ferrite is suppressed in the cooling process after rolling, and a structure mainly composed of bainitic ferrite phase which is preferable for stretch flangeability can be obtained. On the other hand, when the heating temperature of the slab before hot rolling exceeds 1250 ° C., oxidation of the slab surface becomes remarkable, and in particular, wedge-shaped surface defects due to selective oxidation of grain boundaries remain after descaling, Since the surface quality after rolling is impaired, the upper limit is preferably set to 1250 ° C.

上記の温度範囲に加熱された後に、通常の熱間圧延を行うが、その工程の中で仕上げ圧延完了温度は鋼板の組織制御を行う場合に重要である。仕上げ圧延完了温度が、Ar3点+30℃未満では表層部の結晶粒径が粗大になり易く、疲労特性上好ましくない。一方、Ar3点+200℃超では伸びフランジ性にとって好ましくないポリゴナル・フェライト相が生成し易くなるので、上限をAr3点+200℃とすることが好ましい。 After being heated to the above temperature range, normal hot rolling is performed. In the process, the finish rolling completion temperature is important when the structure of the steel sheet is controlled. If the finish rolling completion temperature is less than Ar 3 point + 30 ° C., the crystal grain size of the surface layer portion tends to be coarse, which is not preferable in terms of fatigue characteristics. On the other hand, since easily generated undesirably polygonal ferrite phase for stretch flange formability is Ar 3 point + 200 ° C. greater, so the upper limit is preferably made Ar 3 point + 200 ° C..

また、仕上げ圧延後の鋼板の平均の冷却速度を40℃/秒以上とし、300〜500℃の範囲まで冷却することが、ポリゴナル・フェライト相の生成を抑制し、ベイニティック・フェライト相を主体とする組織を得るために有効である。   Moreover, the average cooling rate of the steel sheet after finish rolling is set to 40 ° C./second or more, and cooling to the range of 300 to 500 ° C. suppresses the formation of polygonal ferrite phase, and mainly bainitic ferrite phase. It is effective to obtain an organization.

上記の平均の冷却速度が40℃/秒未満ではポリゴナル・フェライト相が生成しやすくなり好ましくない。一方、組織制御の上では冷却速度に上限を設ける必要はないが、余りに速い冷却速度は鋼板の冷却を不均一にするおそれがあり、またそうした冷却を可能にするような設備の製造には多額の費用が必要となり、そのことで鋼板の価格上昇を招くと考えられる。このような観点から、冷却速度の上限は100℃/秒とするのが好ましい。   When the average cooling rate is less than 40 ° C./second, a polygonal ferrite phase is easily generated, which is not preferable. On the other hand, there is no need to set an upper limit on the cooling rate in terms of structure control, but too high a cooling rate may cause uneven cooling of the steel sheet, and it is expensive to manufacture equipment that enables such cooling. It is thought that this will lead to an increase in the price of the steel sheet. From such a viewpoint, the upper limit of the cooling rate is preferably set to 100 ° C./second.

また、冷却停止温度が300℃より低くなると伸びフランジ性に好ましくないマルテンサイト相が生成するので、下限を300℃とする。従って、熱延コイルの巻き取り温度は伸びフランジ性を極端に悪化させるマルテンサイト相の生成を抑制するため300℃以上とすることが好ましい。   In addition, when the cooling stop temperature is lower than 300 ° C., a martensite phase which is not preferable for stretch flangeability is generated, so the lower limit is set to 300 ° C. Therefore, the winding temperature of the hot-rolled coil is preferably set to 300 ° C. or higher in order to suppress the formation of a martensite phase that extremely deteriorates the stretch flangeability.

一方、500℃超ではポリゴナル・フェライト相の生成が抑制できず、またCuを含有している鋼ではフェライト相中にCuが局材的に析出して疲労特性向上効果を低下させるおそれがあるので巻き取り温度を500℃以下とすることが好ましい。従って、500℃以下で巻き取ることにより、その後の冷却過程で炭窒化物が析出し、フェライト相中の固溶C、N量を減少させ、伸びフランジ性の向上をもたらす。   On the other hand, when the temperature exceeds 500 ° C., the formation of polygonal ferrite phase cannot be suppressed, and in steel containing Cu, Cu may precipitate locally in the ferrite phase, which may reduce the effect of improving fatigue properties. The winding temperature is preferably 500 ° C. or lower. Therefore, by winding at 500 ° C. or lower, carbonitride precipitates in the subsequent cooling process, and the amount of solid solution C and N in the ferrite phase is reduced, resulting in improved stretch flangeability.

以下、本発明の実施例を比較例とともに説明する。   Examples of the present invention will be described below together with comparative examples.

表1に化学成分を示すスラブを表2に示す条件にて熱間圧延し、厚さ3.2mmの熱延板を得た。
The slab which shows a chemical component in Table 1 was hot-rolled on the conditions shown in Table 2, and the hot rolled sheet of thickness 3.2mm was obtained.

この表1においては、鋼番号(以下、鋼番という。)1、3、5、7については、本発明に係る高強度鋼板の範囲内の組成で構成し、鋼番2、4、6、8については、本発明に係る高強度鋼板の範囲から逸脱させた比較鋼として構成している。鋼番2、4、6においては、酸可溶Alを0.01%超含有させたスラブとし、また、鋼番8においては、CeもしくはLaの1種または2種の合計を0.0005未満まで低減させたスラブとして構成したものである。   In Table 1, steel numbers (hereinafter referred to as steel numbers) 1, 3, 5, and 7 are composed of compositions within the range of the high-strength steel sheets according to the present invention, and steel numbers 2, 4, 6, No. 8 is a comparative steel deviating from the range of the high-strength steel sheet according to the present invention. Steel Nos. 2, 4, and 6 are slabs containing acid-soluble Al in excess of 0.01%. In Steel No. 8, the total of one or two of Ce or La is less than 0.0005. It is configured as a slab reduced to a maximum.

ちなみに、この表1において、鋼番1と鋼番2、鋼板3と鋼番4、鋼番5と鋼番6、鋼番7と鋼番8、との間でそれぞれ比較をすることができるように、互いにほぼ同一組成で構成した上で、酸可溶Al等を互いに異ならせている。 By the way, in Table 1, steel numbers 1 and 2, steel plates 3 and 4, steel numbers 5 and 6, and steel numbers 7 and 8 can be compared. In addition, the acid-soluble Al and the like are made different from each other after having the same composition.

また、この表2においては、条件Aとして、加熱温度を1250℃、仕上圧延完了温度を845℃、仕上げ圧延後の冷却速度を75℃/秒、巻き取り温度を450℃とし、条件Bとして、加熱温度を1200℃、仕上圧延完了温度を825℃、仕上げ圧延後の冷却速度を45℃/秒、巻き取り温度を450℃としている。   In Table 2, as Condition A, the heating temperature is 1250 ° C., the finish rolling completion temperature is 845 ° C., the cooling rate after finish rolling is 75 ° C./second, the winding temperature is 450 ° C., and Condition B is The heating temperature is 1200 ° C., the finish rolling completion temperature is 825 ° C., the cooling rate after finish rolling is 45 ° C./second, and the winding temperature is 450 ° C.

鋼番1と鋼番2に対しては、条件Aを、また、鋼番3と鋼番4に対しては、条件Bを、鋼番5と鋼番6に対しては、条件Aを、更に鋼番7と鋼番8に対しては、条件Bを適用するようにすることで、同一製造条件下で化学組成の影響を比較できるようにしている。   For Steel No. 1 and Steel No. 2, Condition A, for Steel No. 3 and Steel No. 4, Condition B, for Steel No. 5 and Steel No. 6, Condition A, Furthermore, by applying the condition B to the steel numbers 7 and 8, the influence of the chemical composition can be compared under the same manufacturing conditions.

このようにして得られた鋼板の基本特性として、強度、延性、伸びフランジ性、疲労限度比を調べた。   As basic properties of the steel sheet thus obtained, strength, ductility, stretch flangeability, and fatigue limit ratio were examined.

また、鋼板中の延伸介在物の存在状態として、すべて1μm以上の介在物を対象として、延伸割合5以上の介在物については個数割合、体積個数密度、平均円相当直径を調べた。   In addition, as the state of the presence of the stretched inclusions in the steel sheet, the number ratio, volume number density, and average equivalent circle diameter of the inclusions with a stretching ratio of 5 or more were examined for all inclusions of 1 μm or more.

さらに、鋼板中の延伸していない介在物の存在状態として、すべて1μm以上の介在物を対象として、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した介在物の個数割合および体積個数密度と、延伸割合3以下の介在物中におけるCeもしくはLaの1種または2種の合計の含有量の平均値を調べた。   Furthermore, as the state of the presence of unstretched inclusions in the steel sheet, inclusions in which MnS is precipitated on oxides or oxysulfides of one or two types of Ce or La, targeting inclusions of 1 μm or more in all. The average value of the number ratio and the volume number density and the total content of one or two of Ce or La in inclusions having a stretching ratio of 3 or less were examined.

なお、1μm以上の介在物を対象としたのは、観察が容易であることに加えて、1μm未満の介在物は伸びフランジ性や疲労特性の劣化に影響しないためである。   The reason why inclusions of 1 μm or more are used is that, in addition to easy observation, inclusions of less than 1 μm do not affect stretch flangeability and deterioration of fatigue characteristics.

その結果を鋼と圧延条件の組み合わせ毎に表3に示す。
The results are shown in Table 3 for each combination of steel and rolling conditions.

強度と延性は、圧延方向と平行に採取したJIS5号試験片の引張試験により求めた。伸びフランジ性は、150mm×150mmの鋼板の中央に開けた直径10mmの打ち抜き穴を60°の円錐パンチで押し広げ、板厚貫通亀裂が生じた時点での穴径D(mm)を測定し、穴拡げ値λ=(D−10)/10で求めたλで評価した。また、疲労特性を表す指標として用いた疲労限度比は、JIS Z 2275に準拠した方法で求めた2×10回時間強さ(σW)を鋼板の強度(σB)で除した値(σW/σB)で評価した。 The strength and ductility were obtained by a tensile test of a JIS No. 5 specimen taken in parallel with the rolling direction. Stretch flangeability is measured by measuring the hole diameter D (mm) at the time when a through-thickness crack is generated by expanding a punched hole with a diameter of 10 mm with a 60 ° conical punch in the center of a 150 mm × 150 mm steel plate. The hole expansion value λ = (D−10) / 10. Further, the fatigue limit ratio used as an index representing the fatigue characteristics is a value obtained by dividing the 2 × 10 6 time strength (σW) obtained by a method according to JIS Z 2275 by the strength (σB) of the steel sheet (σW / σB) was evaluated.

なお、試験片は同規格に規定の1号試験片であり、平行部が25mm、曲率半径Rが100mm、原板(熱延板)の両面を等しく研削した厚さ3.0mmのものを用いた。   Note that the test piece is a No. 1 test piece defined in the same standard, with a parallel part of 25 mm, a radius of curvature R of 100 mm, and a thickness of 3.0 mm obtained by equally grinding both surfaces of the original plate (hot rolled plate). .

さらに、介在物はSEM観察を行い、ランダムに選んだ円相当直径1μm以上の介在物50個について長径と短径を測定した。さらに、SEMの定量分析機能を用いて、ランダムに選んだ円相当直径1μm以上の介在物50個について組成分析を実施した。それらの結果を用いて、延伸割合5以上の介在物の個数割合、延伸割合5以上の介在物の平均円相当直径、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した介在物の個数割合、さらに延伸割合3以下の介在物中におけるCeもしくはLaの1種または2種の合計の平均値を求めた。また、介在物の形態別体積個数密度は、スピード法により電解面のSEM評価により算出した。   Further, the inclusions were observed by SEM, and the major axis and the minor axis were measured for 50 inclusions having a circle-equivalent diameter of 1 μm or more selected at random. Further, using the quantitative analysis function of SEM, composition analysis was performed on 50 inclusions with a diameter of 1 μm or more selected at random. Using these results, the number ratio of inclusions having a stretching ratio of 5 or more, the average equivalent circle diameter of inclusions having a stretching ratio of 5 or more, and oxides or oxysulfides of one or two types of Ce or La were found to contain MnS. The average value of the total number of one kind or two kinds of Ce or La in the number ratio of the inclusions deposited and the inclusion ratio of 3 or less in the stretching ratio was obtained. Further, the volume number density of inclusions by shape was calculated by SEM evaluation of the electrolytic surface by the speed method.

表3から明らかなように、本発明の方法を適用した鋼番1、3、5、7では、CeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSを析出させることにより、延伸したMnS系介在物を鋼板中で低減することができた。即ち、鋼鈑中にCeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した介在物の個数割合を10%以上、その介在物の体積個数密度を1.0×103個/mm3以上、鋼鈑中に存在する延伸割合3以下の介在物中のCeもしくはLaの1種または2種の合計の平均含有率を0.5%〜50%とすることにより、円相当直径1μm以上で延伸割合5以上の延伸介在物の個数割合を20%以下、その介在物の体積個数密度を1.0×104個/mm3以下、その介在物の平均円相当直径を10μm以下とすることができた。その結果、比較鋼と比べて、本発明鋼としての鋼番1、3、5、7では、伸びフランジ性と疲労特性に優れた鋼板を得ることができた。しかし、比較鋼(鋼番2、4、6、8)では、延伸したMnS系介在物とCeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSを析出させた介在物の分布状態が本発明で規定する分布状態と異なるため、鋼板加工時に延伸したMnS系介在物が割れ発生の起点となり、伸びフランジ性と疲労特性が低下していた。 As apparent from Table 3, in steel Nos. 1, 3, 5, and 7 to which the method of the present invention was applied, by depositing MnS on an oxide or oxysulfide of one or two of Ce or La, Stretched MnS inclusions could be reduced in the steel sheet. That is, the ratio of the number of inclusions in which MnS is precipitated in one or two oxides or oxysulfides of Ce or La in the steel sheet is 10% or more, and the volume number density of the inclusions is 1.0 × 10 By making the average content of one or two of Ce or La in the inclusions of 3 pieces / mm 3 or more and in the steel sheet with a stretching ratio of 3 or less 0.5% to 50%, The number ratio of stretched inclusions with a circle equivalent diameter of 1 μm or more and a stretch ratio of 5 or more is 20% or less, the volume number density of the inclusions is 1.0 × 10 4 pieces / mm 3 or less, and the average equivalent circle diameter of the inclusions Can be made 10 μm or less. As a result, compared with the comparative steel, steel Nos. 1, 3, 5, and 7 as the steels of the present invention were able to obtain steel plates that were excellent in stretch flangeability and fatigue characteristics. However, in the comparative steels (steel Nos. 2, 4, 6, and 8), the distribution of the elongated MnS inclusions and the inclusions in which MnS is precipitated in the oxide or oxysulfide of one or two of Ce or La. Since the state is different from the distribution state defined in the present invention, the MnS inclusions stretched during the processing of the steel sheet became the starting point of cracking, and the stretch flangeability and fatigue characteristics were reduced.

Claims (6)

質量%で、
C:0.03〜0.10%、
Si:0.08〜1.5%、
Mn:1.0〜3.0%、
P:0.05%以下、
S:0.002%以上、
N:0.0005〜0.01%、
酸可溶Al:0.01%以下、
酸可溶Ti:0.008%未満、
CeもしくはLaの1種または2種の合計:0.0005〜0.04%を含有し、
残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、
その鋼板中に存在する円相当直径1μm以上の介在物で、かつ、長径/短径が5以上の延伸介在物の個数割合が20%以下であることを特徴とする伸びフランジ性と疲労特性に優れた高強度鋼板。
% By mass
C: 0.03-0.10%,
Si: 0.08 to 1.5%,
Mn: 1.0 to 3.0%
P: 0.05% or less,
S: 0.002% or more,
N: 0.0005 to 0.01%,
Acid-soluble Al: 0.01% or less,
Acid soluble Ti: less than 0.008%,
Total of one or two of Ce or La: 0.0005 to 0.04%,
The balance is a steel plate made of iron and inevitable impurities,
Stretch flangeability and fatigue characteristics, characterized in that inclusions with an equivalent circle diameter of 1 μm or more present in the steel sheet and the ratio of the number of drawn inclusions having a major axis / minor axis of 5 or more are 20% or less Excellent high strength steel plate.
質量%で、
C:0.03〜0.10%、
Si:0.08〜1.5%、
Mn:1.0〜3.0%、
P:0.05%以下、
S:0.002%以上、
N:0.0005〜0.01%、
酸可溶Al:0.01%以下、
酸可溶Ti:0.008%未満、
CeもしくはLaの1種または2種の合計:0.0005〜0.04%を含有し、
残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、
その鋼板中にはCeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した介在物を個数割合で10%以上含むことを特徴とする伸びフランジ性と疲労特性に優れた高強度鋼板。
% By mass
C: 0.03-0.10%,
Si: 0.08 to 1.5%,
Mn: 1.0 to 3.0%
P: 0.05% or less,
S: 0.002% or more,
N: 0.0005 to 0.01%,
Acid-soluble Al: 0.01% or less,
Acid soluble Ti: less than 0.008%,
Total of one or two of Ce or La: 0.0005 to 0.04%,
The balance is a steel plate made of iron and inevitable impurities,
The steel sheet contains 10% or more of inclusions in which MnS is precipitated in one or two kinds of oxides or oxysulfides of Ce or La, and is excellent in stretch flangeability and fatigue characteristics. High strength steel plate.
質量%で、
C:0.03〜0.10%、
Si:0.08〜1.5%、
Mn:1.0〜3.0%、
P:0.05%以下、
S:0.002%以上、
N:0.0005〜0.01%、
酸可溶Al:0.01%以下、
酸可溶Ti:0.008%未満、
CeもしくはLaの1種または2種の合計:0.0005〜0.04%を含有し、
残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、
その鋼板中に存在する円相当直径1μm以上の介在物で、かつ、長径/短径が5以上の延伸介在物の体積個数密度が1.0×10個/mm以下であることを特徴とする伸びフランジ性と疲労特性に優れた高強度鋼板。
% By mass
C: 0.03-0.10%,
Si: 0.08 to 1.5%,
Mn: 1.0 to 3.0%
P: 0.05% or less,
S: 0.002% or more,
N: 0.0005 to 0.01%,
Acid-soluble Al: 0.01% or less,
Acid soluble Ti: less than 0.008%,
Total of one or two of Ce or La: 0.0005 to 0.04%,
The balance is a steel plate made of iron and inevitable impurities,
The volume number density of the inclusions having an equivalent circle diameter of 1 μm or more present in the steel sheet and having a major axis / minor axis of 5 or more is 1.0 × 10 4 pieces / mm 3 or less. High-strength steel sheet with excellent stretch flangeability and fatigue characteristics.
質量%で、
C:0.03〜0.10%、
Si:0.08〜1.5%、
Mn:1.0〜3.0%、
P:0.05%以下、
S:0.002%以上、
N:0.0005〜0.01%、
酸可溶Al:0.01%以下、
酸可溶Ti:0.008%未満、
CeもしくはLaの1種または2種の合計:0.0005〜0.04%を含有し、
残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、
その鋼板中にはCeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した介在物の体積個数密度が1.0×10個/mm以上であることを特徴とする伸びフランジ性と疲労特性に優れた高強度鋼板。
% By mass
C: 0.03-0.10%,
Si: 0.08 to 1.5%,
Mn: 1.0 to 3.0%
P: 0.05% or less,
S: 0.002% or more,
N: 0.0005 to 0.01%,
Acid-soluble Al: 0.01% or less,
Acid soluble Ti: less than 0.008%,
Total of one or two of Ce or La: 0.0005 to 0.04%,
The balance is a steel plate made of iron and inevitable impurities,
The steel sheet is characterized in that the volume number density of inclusions in which MnS is precipitated on one or two kinds of oxides or oxysulfides of Ce or La is 1.0 × 10 3 pieces / mm 3 or more. High strength steel sheet with excellent stretch flangeability and fatigue characteristics.
質量%で、
C:0.03〜0.10%、
Si:0.08〜1.5%、
Mn:1.0〜3.0%、
P:0.05%以下、
S:0.002%以上、
N:0.0005〜0.01%、
酸可溶Al:0.01%以下、
酸可溶Ti:0.008%未満、
CeもしくはLaの1種または2種の合計:0.0005〜0.04%を含有し、
残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、
その鋼板中に存在する円相当直径1μm以上の介在物で、かつ、長径/短径5以上の延伸介在物の平均円相当直径が10μm以下であることを特徴とする伸びフランジ性と疲労特性に優れた高強度鋼板。
% By mass
C: 0.03-0.10%,
Si: 0.08 to 1.5%,
Mn: 1.0 to 3.0%
P: 0.05% or less,
S: 0.002% or more,
N: 0.0005 to 0.01%,
Acid-soluble Al: 0.01% or less,
Acid soluble Ti: less than 0.008%,
Total of one or two of Ce or La: 0.0005 to 0.04%,
The balance is a steel plate made of iron and inevitable impurities,
Stretch flangeability and fatigue characteristics characterized by inclusions having an equivalent circle diameter of 1 μm or more present in the steel sheet, and an average equivalent circle diameter of elongated inclusions having a major axis / minor axis of 5 or more being 10 μm or less. Excellent high strength steel plate.
質量%で、
C:0.03〜0.10%、
Si:0.08〜1.5%、
Mn:1.0〜3.0%、
P:0.05%以下、
S:0.002%以上、
N:0.0005〜0.01%、
酸可溶Al:0.01%以下、
酸可溶Ti:0.008%未満、
CeもしくはLaの1種または2種の合計:0.0005〜0.04%を含有し、
残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、
その鋼板中にはCeもしくはLaの1種または2種からなる酸化物またはオキシサルファイドにMnSが析出した介在物が存在し、該介在物中に平均組成でCeもしくはLaの1種または2種の合計を0.5〜50質量%含有することを特徴とする伸びフランジ性と疲労特性に優れた高強度鋼鈑。
% By mass
C: 0.03-0.10%,
Si: 0.08 to 1.5%,
Mn: 1.0 to 3.0%
P: 0.05% or less,
S: 0.002% or more,
N: 0.0005 to 0.01%,
Acid-soluble Al: 0.01% or less,
Acid soluble Ti: less than 0.008%,
Total of one or two of Ce or La: 0.0005 to 0.04%,
The balance is a steel plate made of iron and inevitable impurities,
In the steel sheet there are oxides consisting of one or two of Ce or La or inclusions in which MnS is precipitated in oxysulfide, and the inclusions contain one or two kinds of Ce or La in average composition. A high-strength steel sheet excellent in stretch flangeability and fatigue characteristics, characterized by containing a total of 0.5 to 50% by mass.
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