JP5080215B2

JP5080215B2 - 等方性と伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板

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Publication number: JP5080215B2
Application number: JP2007303511A
Authority: JP
Inventors: 俊夫村上; 朗伊庭野; 賢司斉藤
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2027-11-22
Also published as: JP2009127089A

Description

本発明は、加工性に優れた高強度鋼板に関し、詳細には、機械的特性の異方性が小さく、かつ、伸び（全伸び）および伸びフランジ性の高められた高強度鋼板に関する。

例えば自動車の骨格部品などに使用される鋼板には、衝突安全性や車体軽量化による燃費軽減などを目的として高強度が求められるとともに、形状の複雑な骨格部品に加工するために優れた成形加工性も要求される。

このため、引張強度７８０ＭＰａ級以上の高強度鋼板であって、伸び（全伸び；Ｅｌ）と伸びフランジ性（穴広げ率；λ）がともに高められるとともに、機械的特性、特に伸びの異方性の小さい高強度鋼板の提供が切望されており、例えば引張強度７８０ＭＰａ級の鋼板に対しては全伸び１５％以上で穴広げ率１００％以上、引張強度９８０ＭＰａ級の鋼板に対しては全伸び１０％以上で穴広げ率１００％以上であって、さらに伸びの異方性（圧延方向と圧延方向に垂直な方向の伸びの差）ができるだけ小さい（例えば１％未満）ものが要望されている。

上記のようなニーズを受けて、種々の組織制御の考え方に基づき、伸びと伸びフランジ性のバランスを改善した高強度鋼板が多数提案されているものの、伸びと伸びフランジ性が上記要望レベルを満足するように両立させたものはいまだ完成に至っておらず、ましてや、伸びの異方性についてまで改善されたものはいまだ存在しないのが現状である。

例えば、特許文献１には、Ｍｎ、ＣｒおよびＭｏの少なくとも１種を合計で１．６〜２．５質量％含有し、実質的にマルテンサイトの単相組織からなる高張力冷延鋼板が開示されており、その穴広げ率（伸びフランジ性）は１００％以上が得られているものの、伸びは１０％に達していないうえ（同文献の表６の本発明例参照）、伸びの異方性についての言及もなされていない。

また、特許文献２には、フェライトが面積率で６５〜８５％で残部が焼戻しマルテンサイトの二相組織からなる高張力鋼板が開示されている。

また、特許文献３には、フェライトおよびマルテンサイトの平均結晶粒径がともに２μｍ以下であり、マルテンサイトの体積率が２０％以上６０％未満の二相組織からなる高張力鋼板が開示されている。

上記特許文献２および３に開示された高張力鋼板はいずれも、伸びは１０％以上を確保しているものの、穴広げ率（伸びフランジ性）は１００％に達していないうえ（特許文献２の表２の発明例、特許文献３の表２の実施例参照）、伸びの異方性についての言及もなされていない。
特開２００２−１６１３３６号公報特開２００４−２５６８７２号公報特開２００４−２３２０２２号公報

そこで本発明の目的は、伸びと伸びフランジ性をともに高めるとともに、伸びの異方性を小さくした、より成形性に優れた高強度冷延鋼板を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、
質量％で（以下、化学成分について同じ。）、
Ｃ：０．０３〜０．３０％、
Ｓｉ：０．１〜３．０％、
Ｍｎ：０．１〜５．０％、
Ｐ：０．１％以下、
Ｓ：０．００５％以下、
Ｎ：０．０１％以下、
Ａｌ：０．０１〜１．００％
を含み、残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成を有し、
硬さ３８０Ｈｖ以下の焼戻しマルテンサイトが面積率で５０％以上（１００％を含む）を含み、残部がフェライトからなる組織を有し、
前記焼戻しマルテンサイト中におけるセメンタイト粒子の分布状態として、円相当直径０．１μｍ以上のセメンタイト粒子が、前記焼戻しマルテンサイト１μｍ^２当たり３個以下であり、かつ、
前記フェライトの（１１０）結晶面の最大集積度が１．７以下である
ことを特徴とする等方性と伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板である。

請求項２に記載の発明は、
成分組成が、更に、
Ｃｒ：０．０１〜１．０％、および／または
Ｍｏ：０．０１〜１．０％
を含むものである請求項１に記載の等方性と伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板である。

請求項３に記載の発明は、
成分組成が、更に、
Ｃｕ：０．０５〜１．０％、および／または
Ｎｉ：０．０５〜１．０％
を含むものである請求項１または２に記載の等方性と伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板である。

請求項４に記載の発明は、
更に、
Ｃａ：０．０００５〜０．０１％、および／または
Ｍｇ：０．０００５〜０．０１％
を含むものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の等方性と伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板である。

本発明によれば、フェライトと焼戻しマルテンサイトからなる二相組織において、焼戻しマルテンサイトの硬さとその面積率、該焼戻しマルテンサイト中におけるセメンタイト粒子の分布状態、およびフェライトの（１１０）結晶面の集積度を適正に制御することで、伸びを確保しつつ、伸びフランジ性を改善するとともに、伸びの異方性を小さくすることが可能となり、より成形性に優れた高強度鋼板を提供できるようになった。

本発明者らは、フェライトと焼戻しマルテンサイト（以下、単に「マルテンサイト」ということあり。）からなる二相組織を有する高強度鋼板（上記特許文献２、３参照）に着目し、伸びを確保しつつ該伸びの異方性を低下させるとともに、伸びフランジ性を改善することができれば、上記要望レベルを満足しうる高強度鋼板が得られると考え、伸びと伸びフランジ性に及ぼす各種要因の影響を調査するなど鋭意検討を行ってきた。その結果、フェライトの割合を少なくすることに加え、該焼戻しマルテンサイトの硬さを低下させること、および、焼戻し時にマルテンサイト中に析出したセメンタイト粒子の粗大化を防止することで、伸びフランジ性を向上できるとともに、フェライトの（１１０）結晶面の集積度を所定値以下に制限することで、圧延方向と圧延方向に垂直な方向の伸びの差を小さくできることを見出し、該知見に基づいて本発明を完成するに至った。

以下、まず本発明鋼板を特徴づける組織について説明する。

〔本発明鋼板の組織〕
上述したとおり、本発明鋼板は、上記特許文献２、３と同様の二相組織（フェライト＋焼戻しマルテンサイト）をベースとするものであるが、特に、該焼戻しマルテンサイトの硬さが３８０Ｈｖ以下に制御されているとともに、該焼戻しマルテンサイト中に析出したセメンタイト粒子の分布状態が制御されている点で、上記特許文献２、３の鋼板とは相違している。

＜硬さ３８０Ｈｖ以下の焼戻しマルテンサイト：面積率で５０％以上（１００％を含む）＞
焼戻しマルテンサイトの硬さを制限して該焼戻しマルテンサイトの変形能を高めることで、フェライトと該焼戻しマルテンサイトの界面への応力集中を抑制し、該界面での亀裂の発生を防止して伸びフランジ性を確保するとともに、焼戻しマルテンサイト主体の組織にすることで、該焼戻しマルテンサイトの硬さを低下させても高強度を確保できる。

上記作用を有効に発揮させるには、焼戻しマルテンサイトの硬さは３８０Ｈｖ以下（好ましくは３７０Ｈｖ以下、さらに好ましくは３５０Ｈｖ以下）とし、該焼戻しマルテンサイトは、面積率で５０％以上、好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上（１００％を含む）とする。なお、残部はフェライトである。

＜円相当直径０．１μｍ以上のセメンタイト粒子：焼戻しマルテンサイト１μｍ^２当たり３個以下＞
焼戻しの際にマルテンサイト中に析出したセメンタイト粒子のサイズと存在数を制御することで、伸びフランジ性を向上させることができる。つまり、伸びフランジ変形時において破壊の起点となる粗大なセメンタイト粒子の数を減少させることで、伸びフランジ性を改善することができる。また、このように、セメンタイト粒子の粗大化を防止することに伴い、マルテンサイト中に適切なサイズ（例えば０．０２μｍ以上０．１μｍ未満）のセメンタイトの粒子が分散するので、これらが転位の増殖源として働くことで加工硬化指数が大きくなり、伸びの向上にも寄与する。

上記作用を有効に発揮させるには、円相当直径０．１μｍ以上の粗大なセメンタイト粒子は、焼戻しマルテンサイト１μｍ^２当たり３個以下、好ましくは２．５個以下、さらに好ましくは２個以下に制限する。

＜フェライトの（１１０）結晶面の最大集積度が１．７以下＞
フェライトの（１１０）結晶面（以下、「（１１０）α」と表記することあり。）が特定方向に過度に集積すると、該特定方向と（１１０）結晶面があまり集積していない方向とで、応力が加わった際に作用するすべり系が変化するため、引張荷重の方向によって伸びに差異が発生してしまう。したがって、フェライトの（１１０）結晶面の集積度を制御することで、機械的特性、特に伸び（Ｅｌ）の異方性を小さくすることができる。

上記異方性抑制効果を効果的に発揮させるには、フェライトの（１１０）結晶面の最大集積度は１．７以下、好ましくは１．６以下、さらに好ましくは１．５以下とする。

以下、焼戻しマルテンサイトの硬さおよびその面積率、セメンタイト粒子のサイズおよびその存在数、ならびに、（１１０）面の集積度の測定方法について説明する。

まず、マルテンサイトの面積率については、各供試鋼板を鏡面研磨し、３％ナイタール液で腐食して金属組織を顕出させた後、概略４μｍ×３μｍ領域５視野について倍率２００００倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を観察し、画像解析によってセメンタイトを含まない領域をフェライトとし、残りの領域をマルテンサイトとして、各領域の面積比率よりマルテンサイトの面積率を算出した。

次に、マルテンサイトの硬さについては、ＪＩＳＺ２２４４の試験方法に従って各供試鋼板表面のビッカース硬さ（９８．０７Ｎ）Ｈｖを測定し、下記式（１）を用いてマルテンサイトの硬さＨｖＭに換算を行った。

ＨｖＭ＝（１００×Ｈｖ−ＶＦ×ＨｖＦ）／ＶＭ・・・式（１）
ただし、ＨｖＦ＝１０２＋２０９［％Ｐ］＋２７［％Ｓｉ］＋１０［％Ｍｎ］＋４［％Ｍｏ］−１０［％Ｃｒ］＋１２［％Ｃｕ］（藤田利夫ら訳：「鉄鋼材料の設計と理論」（丸善株式会社）、昭和５６年９月３０日発行、ｐ.１０の図２．１から、低Ｃフェライト鋼の降伏応力の変化に及ぼす各合金元素量の影響の度合い（直線の傾き）を読み取って定式化を行った。なお、Ａｌ、Ｎなどその他の元素はフェライトの硬さに影響しないとした。）
ここに、ＨｖＦ：フェライトの硬さ、ＶＦ：フェライトの面積率（％）、ＶＭ：マルテンサイトの面積率（％）、［％Ｘ］：成分元素Ｘの含有量（質量％）である。

セメンタイト粒子のサイズおよびその存在数については、各供試鋼板を鏡面研磨し、３％ナイタールで腐食して金属組織を顕出させた後、マルテンサイト内部の領域を解析できるよう、１００μｍ^２領域の視野について倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を観察し、画像のコントラストから白い部分をセメンタイト粒子と判別してマーキングし、画像解析ソフトにて、前記マーキングした各セメンタイト粒子の面積から円相当直径を算出するとともに、単位面積あたりに存在する所定のサイズのセメンタイト粒子の個数を求めた。

フェライトの（１１０）結晶面の集積度については、日本鉄鋼協会編：第３版鉄鋼便覧Ｉ基礎［丸善］、p．４６５に記載のＦＭ法によりフェライトの（１１０）結晶面の正極点図を作成し、その極点密度の最大値を集積度とした。

次に、本発明鋼板を構成する成分組成について説明する。以下、化学成分の単位はすべて質量％である。

〔本発明鋼板の成分組成〕
Ｃ：０．０３〜０．３０％
Ｃは、マルテンサイトの面積率およびマルテンサイト中に析出するセメンタイト量に影響し、強度および伸びフランジ性に影響する重要な元素である。０．０３％未満では強度が確保できず、一方、０．３０％超ではマルテンサイトの硬さが高くなりすぎて伸びフランジ性が確保できない。Ｃ含有量の範囲は、好ましくは０．０５〜０．２５％、さらに好ましくは０．０７〜０．２０％である。

Ｓｉ：０．１〜３．０％
Ｓｉは、焼戻し時におけるセメンタイト粒子の粗大化を抑制する効果を有し、粗大なセメンタイト粒子の生成を防止することで、伸びフランジ性の両立に寄与する有用な元素である。０．１０％未満では焼戻し中にセメンタイト粒子が粗大化するため、伸びフランジ性が確保できず、一方、３．０％超では加熱時におけるオーステナイトの形成を阻害するため、マルテンサイトの面積率を確保できず、やはり伸びフランジ性を確保できない。Ｓｉ含有量の範囲は、好ましくは０．３０〜２．５％、さらに好ましくは０．５０〜２．０％である。

Ｍｎ：０．１〜５．０％
Ｍｎは、上記Ｓｉと同様、焼戻し時におけるセメンタイトの粗大化を抑制する効果を有し、粗大なセメンタイト粒子の生成を防止することで、伸びフランジ性の向上に寄与するとともに、焼入れ性を確保するのに有用な元素である。０．１％未満では焼戻し中にセメンタイト粒子が粗大化するため、伸びフランジ性を確保できず、一方、５．０％超とすると焼入れ時（焼鈍加熱後の冷却時）にオーステナイトが残存し、伸びフランジ性を低下させる。Ｍｎ含有量の範囲は、好ましくは０．３０〜２．５％、さらに好ましくは０．５０〜２．０％である。

Ｐ：０．１％以下
Ｐは不純物元素として不可避的に存在し、固溶強化により強度の上昇に寄与するが、旧オーステナイト粒界に偏析し、粒界を脆化させることで伸びフランジ性を劣化させるので、０．１％以下とする。好ましくは０．０５％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。

Ｓ：０．００５％以下
Ｓも不純物元素として不可避的に存在し、ＭｎＳ介在物を形成し、穴拡げ時に亀裂の起点となることで伸びフランジ性を低下させるので、０．００５％以下とする。より好ましくは０．００３％以下である。

Ｎ：０．０１％以下
Ｎも不純物元素として不可避的に存在し、歪時効により伸びと伸びフランジ性を低下させるので、低い方が好ましく、０．０１％以下とする。

Ａｌ：０．０１〜１．００％
ＡｌはＮと結合してＡｌＮを形成し、歪時効の発生に寄与する固溶Ｎを低減させることで伸びフランジ性の劣化を防止するとともに、固溶強化により強度向上に寄与する。０．０１％未満では鋼中に固溶Ｎが残存するため、歪時効が起こり、伸びと伸びフランジ性を確保できず、一方、１．００％超では加熱時におけるオーステナイトの形成を阻害するため、マルテンサイトの面積率を確保できず、伸びフランジ性を確保できなくなる。

本発明の鋼は上記成分を基本的に含有し、残部が実質的に鉄及び不純物であるが、その他、本発明の作用を損なわない範囲で、以下の許容成分を添加することができる。

Ｃｒ：０．０１〜１．０％、および／または、Ｍｏ：０．０１〜１．０％
これらの元素は、セメンタイトの代わりに微細な炭化物として析出することで、伸びフランジ性の劣化を抑えつつ、析出強化量を高めるのに有用な元素である。各元素とも０．０１％未満の添加では上記のような作用を有効に発揮しえず、一方、各元素とも１．０％を超える添加では析出強化が過剰となり、マルテンサイトの硬さが高くなりすぎ伸びフランジ性が低下してしまう。

Ｃｕ：０．０５〜１．０％、および／または、Ｎｉ：０．０５〜１．０％
これらの元素は、セメンタイトの成長を抑制することで、適度に微細なセメンタイトが得られやすくなり、伸びと伸びフランジ性のバランスを改善するのに有用な元素である。ＣｕとＮｉでは０．０５％未満、Ｂでは０．０００２％未満の添加では上記のような作用を有効に発揮しえず、各元素とも０．０５％未満の添加では上記のような作用を有効に発揮しえず、一方、各元素とも１．０％を超える添加では焼入れ時にオーステナイトが残存し、伸びフランジ性を低下させる。

Ｃａ：０．０００５〜０．０１％、および／または、Ｍｇ：０．０００５〜０．０１％
これらの元素は、介在物を微細化し、破壊の起点を減少させることで、伸びフランジ性を向上させるのに有用な元素である。各元素とも０．０００５％未満の添加では上記のような作用を有効に発揮しえず、一方、各元素とも０．０１％を超える添加では逆に介在物が粗大化し、伸びフランジ性が低下する。

次に、本発明鋼板を得るための好ましい製造方法を以下に説明する。

〔本発明鋼板の好ましい製造方法〕
上記のような冷延鋼板を製造するには、まず、上記成分組成を有する鋼を溶製し、造塊または連続鋳造によりスラブとしてから熱間圧延を行う。熱間圧延条件としては、仕上げ圧延の終了温度をＡｒ_３点以上に設定し、適宜冷却を行った後、４５０〜７００℃の範囲で巻き取る。熱間圧延終了後は酸洗してから冷間圧延を行うが、冷間圧延率は３０％程度以上とするのがよい。

そして、上記冷間圧延後、引き続き、焼鈍、再焼鈍、さらには焼戻しを行う。

［焼鈍条件］
焼鈍条件としては、Ａｃ３点以上に加熱し（必要により２回以上繰り返しＡｃ３点以上に加熱してもよい）、十分にオーステナイト単相化を行ったのち、２００℃以下に冷却する。その冷却方法は任意である。これにより、フェライトの（１１０）結晶面の特定方向への集積が抑制される。

［再焼鈍条件］
再焼鈍条件としては、再焼鈍加熱温度：［（Ａｃ１＋Ａｃ３）／２］〜１０００℃に加熱し、再焼鈍保持時間：３６００ｓ以下保持した後、再焼鈍加熱温度から直接Ｍｓ点以下の温度まで５０℃／ｓ以上の冷却速度で急冷するか、または、再焼鈍加熱温度から、再焼鈍加熱温度未満で６００℃以上の温度（第１冷却終了温度）まで１℃／ｓ以上の冷却速度（第１冷却速度）で徐冷した後、Ｍｓ点以下の温度（第２冷却終了温度）まで５０℃／ｓ以下の冷却速度（第２冷却速度）で急冷するのがよい。

＜再焼鈍加熱温度：［（Ａｃ１＋Ａｃ３）／２］〜１０００℃、再焼鈍保持時間：３６００ｓ以下＞
再焼鈍加熱時に十分にオーステナイトに変態させ、その後の冷却時にオーステナイトから変態生成するマルテンサイトの面積率を５０％以上確保するためである。

再焼鈍加熱温度が［（Ａｃ１＋Ａｃ３）／２］℃未満では、再焼鈍加熱時においてオーステナイトへの変態量が不足するため、その後の冷却時にオーステナイトから変態生成するマルテンサイトの量が減少して面積率５０％以上を確保できなくなり、一方、１０００℃を超えると、オーステナイト組織が粗大化して鋼板の曲げ性や靭性が劣化するとともに、焼鈍設備の劣化をもたらすため好ましくない。

また、再焼鈍保持時間が３６００ｓを超えると、生産性が極端に悪化するので好ましくない。

＜Ｍｓ点以下の温度まで５０℃／ｓ以上の冷却速度で急冷＞
冷却中にオーステナイトからフェライトやベイナイト組織が形成されることを抑制し、マルテンサイト組織を得るためである。

Ｍｓ点より高い温度で急冷を終了させたり、冷却速度が５０℃／ｓ未満になると、ベイナイトが形成されるようになり、鋼板の強度が確保できなくなる。

＜再焼鈍加熱温度未満で６００℃以上の温度まで１℃／ｓ以上の冷却速度で徐冷＞
面積率で５０％未満のフェライト組織を形成させることにより、伸びフランジ性を確保したまま伸びの改善が図れるためである。

６００℃未満の温度または１℃／ｓ未満の冷却速度ではフェライトが形成されず、強度と伸びフランジ性が確保できなくなる。

［焼戻し条件］
焼戻し条件としては、上記再焼鈍冷却後の温度から１段目の焼戻し加熱温度：３２５〜３７５℃まで、１００〜３２５℃の間を５℃／ｓ以上の平均加熱速度で加熱し、１段目の焼戻し保持時間：５０ｓ以上保持した後、さらに、２段目の焼戻し加熱温度Ｔ：４００℃以上まで加熱し、２段目の焼戻し保持時間ｔ（ｓ）が、Ｐｇ＝ｅｘｐ［−９６４９／（Ｔ＋２７３）］×ｔ＜１．２×１０^−３、かつ、Ｐｔ＝（Ｔ＋２７３）［ｌｏｇ（ｔ）＋１７］となる条件で保持した後、冷却すればよい。なお、２段目の保持中に温度Ｔを変化させる場合は、Ｐｇとして下記式（２）を用いればよい。

マルテンサイトからのセメンタイトの析出が最も速くなる温度域である３５０℃付近で保持してマルテンサイト組織中に均一にセメンタイト粒子を析出させた後、より高い温度域に加熱・保持することで、セメンタイト粒子を適切なサイズに成長させることができるためである。

＜１段目の焼戻し加熱温度：３２５〜３７５℃まで、１００〜３２５℃の間を５℃／ｓ以上の平均加熱速度で加熱＞
１段目の焼戻し加熱温度が３２５℃未満もしくは３７５℃超え、または、１００〜３２５℃の間の平均加熱速度が５℃／ｓ未満の場合は、マルテンサイト中にセメンタイト粒子の析出が不均一に起こるため、その後の２段目の加熱・保持中における成長により、粗大なセメンタイト粒子の割合が増加し、伸びフランジ性が得られなくなる。

＜２段目の焼戻し加熱温度Ｔ：４００℃以上まで加熱し、２段目の焼戻し保持時間ｔ（ｓ）が、Ｐｇ＝ｅｘｐ［−９６４９／（Ｔ＋２７３）］×ｔ＜１．２×１０^−３、かつ、Ｐｔ＝（Ｔ＋２７３）［ｌｏｇ（ｔ）＋１７］となる条件で保持＞
ここで、Ｐｇ＝ｅｘｐ［−９６４９／（Ｔ＋２７３）］×ｔは、杉本孝一ら：材料組織学［朝倉書店出版］、ｐ１０６の式（４．１８）に記載の、析出物の粒成長モデルを元に変数の設定および簡略化を行った、析出物としてのセメンタイト粒子のサイズを規定するパラメータである。

また、Ｐｔ＝（Ｔ＋２７３）［ｌｏｇ（ｔ）＋１７］は、金属学会編：鉄鋼材料講座・現代の金属学材料編４、ｐ．５０に記載の、焼戻しマルテンサイトの硬さを規定するパラメータである。

２段目の焼戻し加熱温度Ｔを４００℃未満とすると、セメンタイト粒子を適切なサイズに成長させるために必要な保持時間ｔが長くなりすぎる。

Ｐｇ＝ｅｘｐ［−９６４９／（Ｔ＋２７３）］×ｔ≧１．２×１０^−３では、セメンタイト粒子が粗大化し、０．１μｍ以上のセメンタイト粒子の数が多くなりすぎるため、伸びフランジ性が確保できなくなる。

また、Ｐｔ＝（Ｔ＋２７３）［ｌｏｇ（ｔ）＋１７］＜１３６００では、マルテンサイトの硬さが十分に低下せず、伸びフランジ性が確保できない。

下記表１に示す成分の鋼を溶製し、厚さ１２０ｍｍのインゴットを作成した。
これを熱間圧延で厚さ２５ｍｍにした後、再度、熱間圧延で厚さ３．２ｍｍとした。これを酸洗した後、厚さ１．６ｍｍに冷間圧延して供試材とし、表２に示す条件にて熱処理を施した。

熱処理後の各鋼板について、上記［発明を実施するための最良の形態］の項で説明した測定方法により、マルテンサイトの面積率およびその硬さ、ならびに、セメンタイト粒子のサイズおよびその存在数を測定した。

また、上記各鋼板について、引張強度ＴＳ、Ｌ方向（圧延方向）の伸びＥｌ_ＬとＣ方向（圧延方向と直角の方向）の伸びＥｌ_Ｃ、および伸びフランジ性λを測定した。なお、引張強度ＴＳとＣ方向の伸びＥｌ_Ｃは圧延方向と直角方向に長軸をとり、Ｌ方向の伸びＥｌ_Ｌは圧延方向に沿って長軸をとって、それぞれＪＩＳＺ２２０１に記載の５号試験片を作成し、ＪＩＳＺ２２４１に従って測定を行った。そして、Ｌ方向とＣ方向の伸びの差ΔＥｌ＝Ｅｌ_Ｌ−Ｅｌ_Ｃを計算し、ΔＥｌが１％未満のものを伸びの異方性が小さいものとして合格とした。また、伸びフランジ性λは、鉄連規格ＪＦＳＴ１００１に則り、穴拡げ試験を実施して穴拡げ率の測定を行い、これを伸びフランジ性とした。

測定結果を表３に示す。

同表に示すように、発明例である鋼Ｎｏ．１〜３、５、７、１０、１１、１３〜１７、２５は、いずれも、引張強度ＴＳが７８０ＭＰａ以上の場合には伸びＥｌが１５％以上で伸びフランジ性（穴広げ率）λが１００％以上、引張強度ＴＳが９８０ＭＰａ以上の場合には伸びＥｌが１０％以上で伸びフランジ性（穴広げ率）λが１００％以上を満足し、さらに伸びの異方性が小さく、上記［背景技術］の項で述べた要望レベルを満足する、等方性および伸びと伸びフランジ性を兼備した高強度冷延鋼板が得られた。

これに対して、比較例である鋼Ｎｏ．４、６、８、９、１２、１９〜２４、２６、２７は、いずれかの特性が劣っている。

例えば、鋼Ｎｏ．４は、マルテンサイト面積率が５０％未満のため、伸びは優れているものの、引張強度と伸びフランジ性が劣るとともに、（１１０）αの最大集積度が１．７を超えるため、伸びの異方性が大きい。

また、鋼Ｎｏ．６は、Ｃ含有量が高すぎることにより、マルテンサイトの面積率は５０％以上あるが、その硬さが高すぎることに加え、粗大化したセメンタイト粒子が多くなりすぎるため、引張強度に優れるとともに伸びの異方性は小さいものの、伸びの絶対値と伸びフランジ性がともに劣っている。

また、鋼Ｎｏ．８は、Ｓｉ含有量が高すぎることにより、マルテンサイトの面積率は５０％未満となり、その硬さが高すぎるため、引張強度と伸びに優れるとともに伸びの異方性が小さいものの、伸びフランジ性が劣っている。

また、鋼Ｎｏ．９は、Ｍｎ含有量が低すぎることにより、セメンタイト粒子が粗大化し、引張強度と伸びに優れるとともに、伸びの異方性は小さいものの、伸びフランジ性が劣っている。

また、鋼Ｎｏ．１２は、Ｍｎ含有量が高すぎることにより、焼入れ時（焼鈍加熱後の冷却時）にオーステナイトが残留するため、引張強度と伸びに優れるとともに、伸びの異方性は小さいものの、伸びフランジ性が劣っている。

また、鋼Ｎｏ．１８〜２４は、再焼鈍条件または焼戻し条件が推奨範囲を外れていることにより、マルテンサイトの硬さまたはセメンタイト粒子の分散状態を規定する要件を満たさず、引張強度に優れるとともに伸びの異方性は小さいものの、少なくとも伸びフランジ性が劣っている。

また、鋼Ｎｏ．２６、２７は、焼鈍条件が推奨範囲を外れていることにより、（１１０）αの集積度を規定する要件を満たさず、引張強度、伸びの絶対値および伸びフランジ性に優れているものの、伸びの異方性が大きくなっている。

ちなみに、発明例（鋼Ｎｏ．２）と比較例（鋼Ｎｏ．１９）の、マルテンサイト組織中におけるセメンタイト粒子の分布状態を図１に例示する。発明例では、適切なサイズのセメンタイト粒子が均一に分散しているのに対し、比較例では、粗大化したセメンタイト粒子が多数存在しているのが認められる。

また、発明例（鋼Ｎｏ．２）と比較例（鋼Ｎｏ．２６）の、ＦＭ法による（１１０）αの正極点図を図２に例示する。発明例は、比較例に比べて、異方性が明らかに小さくなっているのが認められる。

マルテンサイト組織中におけるセメンタイト粒子の分布状態を示す図である。フェライトの（１１０）結晶面の正極点図である。

Claims

質量％で（以下、化学成分について同じ。）、
Ｃ：０．０３〜０．３０％、
Ｓｉ：０．１〜３．０％、
Ｍｎ：０．１〜５．０％、
Ｐ：０．１％以下、
Ｓ：０．００５％以下、
Ｎ：０．０１％以下、
Ａｌ：０．０１〜１．００％
を含み、残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成を有し、
硬さ３８０Ｈｖ以下の焼戻しマルテンサイトが面積率で５０％以上（１００％を含む）を含み、残部がフェライトからなる組織を有し、
前記焼戻しマルテンサイト中におけるセメンタイト粒子の分布状態として、円相当直径０．１μｍ以上のセメンタイト粒子が、前記焼戻しマルテンサイト１μｍ^２当たり３個以下であり、かつ、
前記フェライトの（１１０）結晶面の最大集積度が１．７以下である
ことを特徴とする等方性と伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板。
成分組成が、更に、
Ｃｒ：０．０１〜１．０％、および／または
Ｍｏ：０．０１〜１．０％
を含むものである請求項１に記載の等方性と伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板。
成分組成が、更に、
Ｃｕ：０．０５〜１．０％、および／または
Ｎｉ：０．０５〜１．０％
を含むものである請求項１または２に記載の等方性と伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板。
更に、
Ｃａ：０．０００５〜０．０１％、および／または
Ｍｇ：０．０００５〜０．０１％
を含むものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の等方性と伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板。