JP5457840B2 - High strength cold-rolled steel sheet with excellent elongation and stretch flangeability - Google Patents

High strength cold-rolled steel sheet with excellent elongation and stretch flangeability Download PDF

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Description

本発明は、加工性に優れた高強度鋼板に関し、詳細には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。   The present invention relates to a high-strength steel plate excellent in workability, and more particularly, to a high-strength steel plate with enhanced elongation and stretch flangeability.

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。   For example, steel sheets used for automobile frame parts and the like are required to have high strength for the purpose of collision safety and fuel efficiency reduction by reducing the weight of the car body, and excellent forming process for processing into complex frame parts Sex is also required.

このため、引張強度980MPa級以上で伸び(本明細書では全伸び;Elのことを指す。)と穴拡げ率(λ)で評価される伸びフランジ性がともに高められた高強度鋼板の提供が切望されている。   Therefore, it is possible to provide a high-strength steel sheet having both a tensile strength of 980 MPa class or higher (total elongation; referred to as El in this specification) and stretch flangeability evaluated by a hole expansion ratio (λ). Longed for.

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、近年、上記バランス改善に対する要望がさらに強くなってきており、引張強度980MPa以上で伸び12%以上、穴拡げ率100%以上を満たす高強度鋼板に対するニーズが顕在化している。しかしならが、この要望レベルを満足するものはいまだ完成に至っていないのが現状である。   In response to the above needs, many high-strength steel sheets with improved balance between elongation and stretch flangeability have been proposed based on various structural control concepts, but in recent years, there has been a growing demand for the above balance improvement. The need for a high-strength steel sheet that has a tensile strength of 980 MPa or more, an elongation of 12% or more, and a hole expansion ratio of 100% or more is becoming apparent. However, the present situation is that the products satisfying this demand level have not yet been completed.

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、その穴拡げ率(伸びフランジ性)は100%以上が得られているものの、フェライト相がほとんど存在しないため、伸びは10%にも達していない。   For example, Patent Document 1 discloses a high-tensile cold-rolled steel sheet that contains at least one of Mn, Cr, and Mo in a total amount of 1.6 to 2.5% by mass and is substantially composed of a single-phase structure of martensite. Although the hole expansion ratio (stretch flangeability) is 100% or more, since the ferrite phase is almost absent, the elongation does not reach 10%.

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おり、その伸びは10%程度以上が得られているものの、穴拡げ率は100%に達していない。   Patent Document 2 discloses a high-tensile steel sheet having a dual phase structure of ferrite with an area ratio of 65 to 85% and the balance being tempered martensite, and the elongation is about 10% or more. However, the hole expansion rate does not reach 100%.

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。しかしながら、伸びは10%程度以上を示すのもの、穴拡げ率が100%以上の例は見当たらない。   Patent Document 3 discloses a high-tensile steel plate having a two-phase structure in which the average crystal grain sizes of ferrite and martensite are both 2 μm or less and the volume ratio of martensite is 20% or more and less than 60%. . However, there is no example where the elongation shows about 10% or more and the hole expansion rate is 100% or more.

特開2002-161336号公報JP 2002-161336 A 特開2004-256872号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-256872 特開2004-232022号公報JP 2004-232022 A

そこで本発明の目的は、引張強度が980MPa以上で、伸び12%以上と伸びフランジ性100%以上をともに満たす、成形性に優れた高強度冷延鋼板を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-strength cold-rolled steel sheet having excellent formability that has a tensile strength of 980 MPa or more and satisfies both elongation of 12% or more and stretch flangeability of 100% or more.

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:3.0%以下(0%を含む)
Mn:0.5〜5.0%、
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、
面積率で、フェライトが10%以上80%以下、マルテンサイトと残留オーステナイトの合計が5%未満(0%を含む)、残部が硬さ320Hv以上450Hv以下の焼戻しマルテンサイトからなる組織を有し、
50μm×50μmの視野において観察される全フェライトの合計面積に対する、隣接する焼戻しマルテンサイトとの結晶方位差が5度以下であるフェライトの合計面積の割合が30%以上である
ことを特徴とする、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。
The invention described in claim 1
% By mass (hereinafter the same for chemical components)
C: 0.03 to 0.30%,
Si: 3.0% or less (including 0%)
Mn: 0.5 to 5.0%,
P: 0.1% or less,
S: 0.005% or less,
N: 0.01% or less,
Al: 0.01 to 1.00%
And the remainder has a component composition consisting of iron and inevitable impurities,
In area ratio, ferrite has a structure consisting of tempered martensite of 10% or more and 80% or less, the total of martensite and residual austenite is less than 5% (including 0%), and the balance is hardness 320Hv or more and 450Hv or less,
The ratio of the total area of ferrite having a crystal orientation difference of 5 degrees or less with respect to the adjacent tempered martensite to the total area of all ferrite observed in a 50 μm × 50 μm visual field is 30% or more, It is a high-strength cold-rolled steel sheet excellent in elongation and stretch flangeability.

請求項2に記載の発明は、
成分組成が、更に、
Cr:0.01〜1.0%、
Mo:0.01〜1.0%、
Cu:0.05〜1.0%、
Ni:0.05〜1.0%
の1種または2種以上
を含むものである請求項1に記載の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。
The invention described in claim 2
Ingredient composition further
Cr: 0.01 to 1.0%,
Mo: 0.01 to 1.0%,
Cu: 0.05 to 1.0%,
Ni: 0.05-1.0%
The high-strength cold-rolled steel sheet having excellent elongation and stretch flangeability according to claim 1, comprising one or more of the following.

請求項3に記載の発明は、
成分組成が、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または2に記載の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。
The invention according to claim 3
Ingredient composition further
Ca: 0.0005 to 0.01% and / or Mg: 0.0005 to 0.01%
The high-strength cold-rolled steel sheet having excellent elongation and stretch flangeability according to claim 1 or 2.

本発明によれば、主としてフェライトと焼戻しマルテンサイトからなる複相組織において、フェライトの面積率、焼戻しマルテンサイトの硬さ、および、フェライトと焼戻しマルテンサイトの結晶方位差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。   According to the present invention, in the multiphase structure mainly composed of ferrite and tempered martensite, by appropriately controlling the area ratio of ferrite, the hardness of tempered martensite, and the crystal orientation difference between ferrite and tempered martensite, It became possible to improve stretch flangeability while securing elongation, and to provide a high-strength steel sheet with better formability.

本発明鋼板の製造方法における焼鈍および焼き戻しの温度パターンを示す概略図である。It is the schematic which shows the temperature pattern of annealing and tempering in the manufacturing method of this invention steel plate.

本発明者らは、主としてフェライトと焼戻しマルテンサイトからなる複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、伸びフランジ性を改善できれば、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、マトリックス組織中のフェライトの面積率を適正に制御することに加え、焼戻しマルテンサイトの硬さを低下させ、さらに、フェライトとその周囲の焼戻しマルテンサイトの結晶方位を近づけることで、伸びフランジ性を向上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。   The present inventors pay attention to a high-strength steel sheet having a multiphase structure mainly composed of ferrite and tempered martensite (see Patent Documents 2 and 3 above). Considering that high-strength steel sheets that can satisfy the level can be obtained, we have conducted intensive studies such as investigating the effects of various factors on stretch flangeability. As a result, in addition to appropriately controlling the area ratio of ferrite in the matrix structure, the hardness of tempered martensite is reduced, and furthermore, the crystal orientation of ferrite and the surrounding tempered martensite is made closer, thereby extending the flange. The inventors have found that the properties can be improved, and have completed the present invention based on the findings.

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。   Hereinafter, the structure characterizing the steel sheet of the present invention will be described first.

〔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の鋼板と近似の、主としてフェライトと焼戻しマルテンサイトからなる複相組織鋼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320Hv以上450Hv以下に制御されているとともに、フェライトとその周囲の焼戻しマルテンサイトの結晶方位差が適正に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。
[Structure of the steel sheet of the present invention]
As described above, the steel sheet of the present invention is based on a multi-phase structure steel mainly composed of ferrite and tempered martensite, which is similar to the steel sheets of Patent Documents 2 and 3, and in particular, the hardened tempered martensite. Is controlled to 320 Hv or more and 450 Hv or less, and is different from the steel sheets of Patent Documents 2 and 3 in that the crystal orientation difference between ferrite and the surrounding tempered martensite is appropriately controlled.

<面積率で、フェライトが10%以上80%以下、マルテンサイトと残留オーステナイトの合計が5%未満(0%を含む)、残部が焼戻しマルテンサイト>
フェライトは伸びの確保に必須であり、適正量のフェライトと焼戻しマルテンサイトを主要組織とする複相組織にすることで、引張強度と伸びの両立が可能になる。一方で、フェライトの面積率が高すぎると、伸びフランジ性の低下に繋がるため好ましくない。
<In area ratio, ferrite is 10% or more and 80% or less, the total of martensite and retained austenite is less than 5% (including 0%), and the balance is tempered martensite>
Ferrite is indispensable for securing the elongation, and it is possible to achieve both the tensile strength and the elongation by using a multiphase structure having an appropriate amount of ferrite and tempered martensite as main structures. On the other hand, an area ratio of ferrite that is too high is not preferable because it leads to a decrease in stretch flangeability.

上記作用を有効に発揮させるには、フェライトの面積率は10%以上80%以下、好ましくは20%以上70%以下、より好ましくは30%以上60%以下とする。なお、残部は基本的には焼戻しマルテンサイトであるが、面積率の合計が5%未満であればマルテンサイトおよび/または残留オーステナイトを包含することも許容できる。該マルテンサイトおよび/または残留オーステナイトの面積率の合計は、好ましくは3%未満、より好ましくは1%未満である。   In order to effectively exhibit the above action, the area ratio of ferrite is 10% to 80%, preferably 20% to 70%, more preferably 30% to 60%. Although the balance is basically tempered martensite, it is acceptable to include martensite and / or retained austenite as long as the total area ratio is less than 5%. The total area ratio of the martensite and / or retained austenite is preferably less than 3%, more preferably less than 1%.

<硬さ320Hv以上450Hv以下の焼戻しマルテンサイト>
焼戻しマルテンサイトを一定以上の硬さにすることで引張強度を確保しつつ、一定以下の硬さに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、該界面で亀裂が発生し難くすることで伸びフランジ性を向上させる。
<Tempered martensite with a hardness of 320Hv to 450Hv>
While ensuring the tensile strength by making the tempered martensite more than a certain degree of hardness, limiting the hardness to a certain degree or less and enhancing the deformability of the tempered martensite, to the interface between ferrite and the tempered martensite This suppresses the stress concentration and makes it difficult for cracks to occur at the interface, thereby improving stretch flangeability.

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320Hv以上450Hv以下、好ましくは320Hv以上400Hv以下、より好ましくは320Hv以上350Hv以下とする。   In order to effectively exhibit the above action, the tempered martensite has a hardness of 320 Hv to 450 Hv, preferably 320 Hv to 400 Hv, more preferably 320 Hv to 350 Hv.

<50μm×50μmの視野において観察される全フェライトの合計面積に対する、隣接する焼戻しマルテンサイトとの結晶方位差が5度以下であるフェライトの合計面積の割合が30%以上>
上述のように焼戻しマルテンサイトの硬さを一定以下の所定範囲に制御することによって、フェライトと焼戻しマルテンサイトの界面への応力集中を抑制することが可能になり、亀裂の発生防止や伸びフランジ性の向上に繋がる。しかしながら、この効果だけでは本発明で目指す高い伸びフランジ性を獲得するには不十分であり、フェライトとそれに隣接する焼戻しマルテンサイトの結晶方位差を適正に制御することによってはじめて所望の伸びフランジ性が得られる。
<The ratio of the total area of ferrite having a crystal orientation difference of 5 degrees or less with respect to the adjacent tempered martensite to the total area of all ferrite observed in a 50 μm × 50 μm field of view is 30% or more>
By controlling the hardness of tempered martensite to a certain range below a certain level as described above, it becomes possible to suppress stress concentration at the interface between ferrite and tempered martensite, preventing cracking and stretch flangeability. It leads to improvement. However, this effect alone is insufficient to obtain the high stretch flangeability aimed at by the present invention, and the desired stretch flangeability can be obtained only by properly controlling the crystal orientation difference between ferrite and the tempered martensite adjacent thereto. can get.

フェライトとそれに隣接する焼戻しマルテンサイトの結晶方位が近づく(すなわち、結晶方位差が小さくなる)ことにより、フェライトと焼戻しマルテンサイトの界面におけるひずみの集中や転位の蓄積が減少し、亀裂が発生し難くなるために伸びフランジ性が向上する。   As the crystal orientation of ferrite and tempered martensite adjacent to it approaches (that is, the crystal orientation difference decreases), strain concentration and dislocation accumulation at the interface between ferrite and tempered martensite are reduced, and cracks are less likely to occur. Therefore, stretch flangeability is improved.

この効果を得るためには、50μm×50μmの視野において観察される全フェライトの合計面積に対する、隣接する焼戻しマルテンサイトとの結晶方位差が5度以下であるフェライトの合計面積の割合が30%以上である必要がある。好ましくは40%以上、より好ましくは50%以上である。なお、本発明における「隣接する焼戻しマルテンサイトとの結晶方位差が5度以下であるフェライト」とは、あるフェライトに隣接する焼戻しマルテンサイト粒のうち、当該フェライトとの結晶方位差が5度以下である焼戻しマルテンサイト粒が少なくとも1つあるフェライトを指すものである。   In order to obtain this effect, the ratio of the total area of ferrite having a crystal orientation difference of 5 degrees or less with respect to the adjacent tempered martensite to the total area of all ferrite observed in a 50 μm × 50 μm visual field is 30% or more. Need to be. Preferably it is 40% or more, more preferably 50% or more. The “ferrite whose crystal orientation difference with adjacent tempered martensite is 5 degrees or less” in the present invention means that among tempered martensite grains adjacent to a certain ferrite, the crystal orientation difference with the ferrite is 5 degrees or less. Is a ferrite having at least one tempered martensite grain.

以下、フェライト、焼戻しマルテンサイト、マルテンサイトおよび残留オーステナイトの各面積率、焼戻しマルテンサイトの硬さ、ならびに、隣接する焼戻しマルテンサイトとの結晶方位差が5度以下のフェライトの割合の各測定方法について説明する。   Hereinafter, each measuring method of each area ratio of ferrite, tempered martensite, martensite and retained austenite, the hardness of tempered martensite, and the ratio of ferrite whose crystal orientation difference with the adjacent tempered martensite is 5 degrees or less explain.

[フェライト、焼戻しマルテンサイト、マルテンサイトおよび残留オーステナイトの各面積率の測定方法]
まず、フェラ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、走査型電子顕微鏡(SEM)にて倍率2000倍で5視野観察し、画像解析によってセメンタイトを含まず等軸状の領域をフェライトとし、全組織に対するフェライト領域の面積比率よりフェライトの面積率を算出した。
[Method for measuring area ratios of ferrite, tempered martensite, martensite and retained austenite]
First, regarding the area ratio of ferrite, each test steel sheet was mirror-polished, corroded with 3% nital solution to reveal the metal structure, and then 5 fields of view at a magnification of 2000 using a scanning electron microscope (SEM). The area ratio of the ferrite was calculated from the area ratio of the ferrite area with respect to the whole structure by observing and setting the equiaxed area not containing cementite as ferrite by image analysis.

次に、マルテンサイトと残留オーステナイトの合計面積率については、各供試鋼板を鏡面研磨し、レペラ腐食液を用いて腐食して金属組織を顕出させた後、走査型電子顕微鏡(SEM)にて倍率2000倍で5視野観察し、画像解析によって画像のコントラストから白く見える領域をマルテンサイトおよび/または残留オーステナイトとし、全組織に対するこの領域の面積比率よりマルテンサイトと残留オーステナイトの合計面積率を算出した。   Next, regarding the total area ratio of martensite and retained austenite, each test steel plate was mirror-polished and corroded using a repelling corrosive solution to reveal the metal structure, and then subjected to a scanning electron microscope (SEM). Observe five fields of view at a magnification of 2,000 times, and the area that appears white from the image contrast by image analysis is martensite and / or retained austenite, and the total area ratio of martensite and retained austenite is calculated from the area ratio of this region to the entire structure. did.

最後に、焼戻しマルテンサイトの面積率については、フェライトとマルテンサイトと残留オーステナイト以外の領域を焼戻しマルテンサイトとし、100%から、上記でそれぞれ算出した、フェライトの面積率、および、マルテンサイトと残留オーステナイトの合計面積率を差し引くことにより焼戻しマルテンサイトの面積率を求めた。   Finally, regarding the area ratio of tempered martensite, the area other than ferrite, martensite, and retained austenite was tempered martensite, and the area ratio of ferrite calculated from 100% and martensite and retained austenite, respectively. The area ratio of tempered martensite was determined by subtracting the total area ratio.

[焼戻しマルテンサイトの硬さの測定方法]
次に、焼戻しマルテンサイトの硬さについては、JIS Z 2244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。なお、下記式(1)は、マルテンサイトおよび残留オーステナイトの硬さは焼戻しマルテンサイトの硬さに等しいと仮定して導出したものである。
[Measurement method of hardness of tempered martensite]
Next, regarding the hardness of the tempered martensite, the Vickers hardness (98.07 N) Hv of the surface of each test steel sheet is measured according to the test method of JIS Z 2244, and the hardness of the martensite is expressed using the following formula (1). Conversion to HvM was performed. The following formula (1) is derived on the assumption that the hardness of martensite and retained austenite is equal to the hardness of tempered martensite.

HvM=(100×Hv−VF×HvF)/(100−VF)・・・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(%)、[%X]:成分元素Xの含有量(質量%)である。
HvM = (100 × Hv−VF × HvF) / (100−VF) (1)
However, HvF = 102 + 209 [% P] +27 [% Si] +10 [% Mn] +4 [% Mo] −10 [% Cr] +12 [% Cu] (Toshio Fujita et al .: “Design and Theory of Steel Materials” ( Maruzen Co., Ltd., published on September 30, 1981, p.10, Fig. 2.1, reads the degree of influence of each alloy element amount on the change in yield stress of low C ferritic steel (straight line) (Note that other elements such as Al and N do not affect the hardness of the ferrite.)
Here, HvF: hardness of ferrite, VF: area ratio (%) of ferrite, [% X]: content (% by mass) of component element X.

[隣接する焼戻しマルテンサイトとの結晶方位差が5度以下のフェライトの割合の測定方法]
50μm×50μmの視野内を1万倍のSEM(走査型電子顕微鏡)にて観察し、同視野内で観察される全フェライト粒のそれぞれについて、隣接する焼戻しマルテンサイト粒との結晶方位差を電子線後方散乱回折(EBSD)法で測定し、測定された結晶方位差が5度以下のフェライト粒の合計面積を、上記全フェライト粒の合計面積で除することにより、隣接する焼戻しマルテンサイトとの結晶方位差が5度以下のフェライトの割合を算出した。
[Method for measuring the proportion of ferrite with a crystal orientation difference of 5 degrees or less from adjacent tempered martensite]
The inside of a 50 μm × 50 μm field of view is observed with a 10,000 times SEM (scanning electron microscope), and for each of all ferrite grains observed in the field of view, the difference in crystal orientation with the adjacent tempered martensite grains is electron By dividing the total area of the ferrite grains measured by the line backscatter diffraction (EBSD) method and having a measured crystal orientation difference of 5 degrees or less by the total area of all the ferrite grains, the tempered martensite adjacent to each other is divided. The proportion of ferrite with a crystal orientation difference of 5 degrees or less was calculated.

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。   Next, the component composition which comprises this invention steel plate is demonstrated. Hereinafter, all the units of chemical components are mass%.

〔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その硬さに影響し、引張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%未満ではマルテンサイトの面積率が不足するため引張強度が確保できず、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。
[Component composition of the steel sheet of the present invention]
C: 0.03-0.30%
C is an important element affecting the area ratio of martensite and its hardness, and affecting the tensile strength and stretch flangeability. If it is less than 0.03%, the area ratio of martensite is insufficient, so that the tensile strength cannot be secured. On the other hand, if it exceeds 0.30%, the hardness of martensite becomes too high and stretch flangeability cannot be secured. The range of C content is preferably 0.05 to 0.25%, more preferably 0.07 to 0.20%.

Si:3.0%以下(0%を含む)
Siは、固溶強化により伸びと伸びフランジ性を低下させずに引張強度を高められる有用な元素である。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、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0.3〜2.5%、さらに好ましくは0.5〜2.0%である。
Si: 3.0% or less (including 0%)
Si is a useful element that can increase tensile strength without decreasing elongation and stretch flangeability by solid solution strengthening. If it exceeds 3.0%, the formation of austenite at the time of heating is inhibited, so the area ratio of martensite cannot be ensured and stretch flangeability cannot be ensured. The range of Si content becomes like this. Preferably it is 0.3-2.5%, More preferably, it is 0.5-2.0%.

Mn:0.5〜5.0%
Mnは、固溶強化によって鋼板の引張強度を高くするとともに、鋼板の焼入れ性を向上させ、低温変態相の生成を促進する効果を有し、マルテンサイトの面積率を確保するために有用な元素である。0.5%未満では十分な焼入れ性が確保できず急冷時に十分なマルテンサイトの面積率を確保できないため、引張強度が得られない。一方、5.0%超とするとオーステナイトが多量に残存し、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0.7〜4.0%、さらに好ましくは1.0〜3.0%である。
Mn: 0.5 to 5.0%
Mn increases the tensile strength of the steel sheet by solid solution strengthening, has the effect of improving the hardenability of the steel sheet and promoting the generation of the low-temperature transformation phase, and is an element useful for securing the area ratio of martensite It is. If it is less than 0.5%, sufficient hardenability cannot be ensured, and a sufficient martensite area ratio cannot be ensured during rapid cooling, so that tensile strength cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 5.0%, a large amount of austenite remains and stretch flangeability is deteriorated. The range of the Mn content is preferably 0.7 to 4.0%, more preferably 1.0 to 3.0%.

P:0.1%以下
Pは不純物元素として不可避的に存在し、固溶強化により引張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。
P: 0.1% or less P is unavoidably present as an impurity element, and contributes to an increase in tensile strength by solid solution strengthening, but segregates at the prior austenite grain boundaries and embrittles the grain boundaries, thereby extending flangeability. Is made 0.1% or less. Preferably it is 0.05% or less, More preferably, it is 0.03% or less.

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。
S: 0.005% or less S is also unavoidably present as an impurity element, forms MnS inclusions, and becomes a starting point of cracks when expanding holes, thereby reducing stretch flangeability. . More preferably, it is 0.003% or less.

N:0.01%以下
Nも不純物元素として不可避的に存在し、ひずみ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。
N: 0.01% or less N is also unavoidably present as an impurity element and lowers the elongation and stretch flangeability by strain aging, so the lower one is preferable, and the content is made 0.01% or less.

Al:0.01〜1.00%
AlはNと結合してAlNを形成し、ひずみ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、固溶強化により引張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、ひずみ時効が起こり、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。
Al: 0.01 to 1.00%
Al combines with N to form AlN and reduces the solid solution N contributing to the occurrence of strain aging, thereby preventing the stretch flangeability from deteriorating and contributing to the improvement in tensile strength by solid solution strengthening. If it is less than 0.01%, solute N remains in the steel, so strain aging occurs and elongation and stretch flangeability cannot be secured. On the other hand, if it exceeds 1.00%, austenite formation during heating is inhibited. The area ratio of martensite cannot be secured, and stretch flangeability cannot be secured.

本発明の鋼は上記成分を基本的に含有し、残部が実質的に鉄および不純物であるが、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。   The steel of the present invention basically contains the above components, and the balance is substantially iron and impurities. In addition, the following allowable components can be added as long as the effects of the present invention are not impaired.

Cr:0.01〜1.0%、
Mo:0.01〜1.0%、
Cu:0.05〜1.0%、
Ni:0.05〜1.0%
の1種または2種以上
これらの元素は、固溶強化により伸びと伸びフランジ性を低下させずに引張強度を高められる有用な元素である。各元素とも、上記各下限値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多量に残存し、伸びフランジ性を低下させる。
Cr: 0.01 to 1.0%,
Mo: 0.01 to 1.0%,
Cu: 0.05 to 1.0%,
Ni: 0.05-1.0%
These elements are useful elements that can increase tensile strength without lowering elongation and stretch flangeability by solid solution strengthening. When each element is added below the lower limit, the above-mentioned effects cannot be exhibited effectively. On the other hand, when each element exceeds 1.0%, a large amount of austenite remains during quenching, and stretch flangeability. Reduce.

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。
Ca: 0.0005 to 0.01% and / or Mg: 0.0005 to 0.01%
These elements are useful elements for improving stretch flangeability by miniaturizing inclusions and reducing the starting point of fracture. If less than 0.0005% of each element is added, the above effect cannot be exhibited effectively. On the other hand, if more than 0.01% of each element is added, inclusions are coarsened and stretch flangeability is lowered. To do.

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が、本発明鋼板の作用効果は化学成分および組織が上記規定範囲を満たしておれば得られるものであり、以下の方法によって製造された鋼板に限定されるものではない。   Next, a preferable production method for obtaining the steel sheet of the present invention will be described below. The effects of the steel sheet of the present invention can be obtained if the chemical components and the structure satisfy the above specified range. It is not limited to the manufactured steel plate.

〔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なう。熱間圧延条件としては、仕上げ圧延の終了温度をAr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。
[Preferred production method of the steel sheet of the present invention]
In order to manufacture the cold-rolled steel sheet as described above, first, steel having the above composition is melted and hot rolled after being formed into a slab by ingot forming or continuous casting. As hot rolling conditions, the finishing temperature of finish rolling is set to Ar 3 point or higher, and after appropriate cooling, winding is performed in a range of 450 to 700 ° C. After hot rolling is completed, pickling is performed and then cold rolling is performed. The cold rolling rate is preferably about 30% or more.

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(図1参照)。   Then, after the cold rolling, annealing, re-annealing, and further tempering are performed (see FIG. 1).

[焼鈍条件]
焼鈍条件としては、加熱温度(焼鈍加熱温度)T1:Ac〜1000℃に加熱し、保持時間(焼鈍保持時間)t1:3600s以下保持した後、該加熱温度T1からMf点以上Ms点以下の冷却停止温度(焼鈍冷却停止温度)T2まで 50℃/s以上の冷却速度R1で急冷する。
[Annealing conditions]
As annealing conditions, heating temperature (annealing heating temperature) T1: Ac 3 to 1000 ° C., holding time (annealing holding time) t1: 3600 s or less, and then from heating temperature T1 to Mf point or more and Ms point or less. Rapid cooling is performed at a cooling rate R1 of 50 ° C./s or higher up to the cooling stop temperature (annealing cooling stop temperature) T2.

<焼鈍加熱温度T1:Ac〜1000℃、焼鈍保持時間t1:3600s以下>
焼鈍時における加熱・保持の工程で完全にオーステナイトに変態させることで、その後の焼鈍時における冷却、再焼鈍時における再加熱・保持、再冷却の工程で所望の結晶方位関係を有するフェライトおよびマルテンサイトを得ることが可能になる。
<Annealing heating temperature T1: Ac 3 to 1000 ° C., annealing holding time t1: 3600 s or less>
Ferrite and martensite that have the desired crystal orientation in the subsequent cooling, reheating / holding, and recooling steps during subsequent annealing, reheating, holding, and recooling by completely transforming to austenite in the heating / holding step during annealing Can be obtained.

加熱温度T1がAc℃未満では、加熱・保持の工程でフェライトが生成するが、このフェライトはその後の工程で生成するフェライトおよびマルテンサイトとは特定の結晶方位関係を持ち難いために、最終組織でのフェライトと焼戻しマルテンサイトの方位関係が所望の状態にならず、好ましくない。一方、加熱温度T1が1000℃を超えると、オーステナイト組織が粗大化して、最終組織でのフェライト粒が粗大になるため、伸びフランジ性が得られなくなるとともに、焼鈍設備の劣化をもたらすため好ましくない。 When the heating temperature T1 is less than Ac 3 ° C., ferrite is generated in the heating / holding process. However, since this ferrite hardly has a specific crystal orientation relationship with the ferrite and martensite generated in the subsequent process, the final structure The orientation relationship between ferrite and tempered martensite is not desirable and is not preferable. On the other hand, when the heating temperature T1 exceeds 1000 ° C., the austenite structure becomes coarse, and the ferrite grains in the final structure become coarse, so that stretch flangeability cannot be obtained and the annealing equipment is deteriorated.

また、焼鈍保持時間t1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。   Further, if the annealing holding time t1 exceeds 3600 s, productivity is extremely deteriorated, which is not preferable.

<Mf点以上Ms点以下の冷却停止温度T2まで50℃/s以上の冷却速度R1で急冷>
冷却中にオーステナイトからパーライトやベイナイト組織が形成されることを抑制し、オーステナイトと所望の結晶方位関係を持つマルテンサイト組織を得るためである。なお、本急冷工程の終了時の所望組織は、オーステナイトとマルテンサイトの二相組織である。
<Rapid cooling at a cooling rate R1 of 50 ° C./s or more to a cooling stop temperature T2 of Mf point or more and Ms point or less>
This is because the formation of a pearlite or bainite structure from austenite during cooling is suppressed, and a martensite structure having a desired crystal orientation relationship with austenite is obtained. Note that the desired structure at the end of the rapid cooling step is a two-phase structure of austenite and martensite.

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、最終組織の結晶粒が粗大になり伸びフランジ性が得られない。また、Mf点より低い温度まで急冷を行うと、全面マルテンサイトの組織となってしまい、本発明の効果が得られ難くなり、伸びフランジ性が低下するために好ましくない。    When quenching is terminated at a temperature higher than the Ms point, or when the cooling rate is less than 50 ° C./s, bainite is formed, crystal grains of the final structure become coarse, and stretch flangeability cannot be obtained. In addition, if the cooling is performed to a temperature lower than the Mf point, the entire martensite structure is formed, and the effects of the present invention are hardly obtained, and the stretch flangeability is deteriorated.

この際、Ms点の同定は後述のような式により容易に算出できるが、Mf点については現状では一般的な算出式等が提案されておらず、その同定が困難である。しかしながら、Stevenらによると「Mf点とMs点との温度差は鋼によって大差なく、ほぼ215℃である」としていること、および、上記工程でMf点以上Ms点以下の温度で冷却を終了させることの目的は、オーステナイト単相組織からの冷却により得られる、オーステナイトとマルテンサイトの二相組織を得るためであること、を考慮すると、「Mf点以上Ms点以下の温度」を「(Ms点−200℃)以上Ms点以下の温度」、好ましくは「(Ms点−150℃)以上Ms点以下の温度」に置き換えても目的は達成される。   At this time, the identification of the Ms point can be easily calculated by an expression as described later. However, for the Mf point, a general calculation expression or the like has not been proposed at present, and the identification is difficult. However, according to Steven et al., “The temperature difference between the Mf point and the Ms point is not much different depending on the steel and is almost 215 ° C.”, and the cooling is terminated at a temperature not lower than the Mf point and not higher than the Ms point in the above process. Considering that the purpose of this is to obtain a two-phase structure of austenite and martensite obtained by cooling from the austenite single-phase structure, the “temperature between the Mf point and the Ms point” is set to “(Ms point. The object can be achieved even if it is replaced by “temperature of −200 ° C. or more and Ms point or less”, preferably “(Ms point −150 ° C.) or more and Ms point or less”.

[再焼鈍条件]
再焼鈍条件としては、Ac以上Ac以下の加熱温度(再焼鈍加熱温度)T3に再加熱し、保持時間(再焼鈍保持温度)t3:600s以下保持した後、該加熱温度T3からMf点以下の温度まで50℃/s以上の冷却速度R2で急冷する。ここで、上記焼鈍時において冷却停止温度T2まで急冷した後に当該再焼鈍時において加熱温度T4に再加熱する際には、冷却停止温度T2への急冷後直ちに(すなわち、t2=0)再加熱を開始してもよいし、一定時間t2保持した後に再加熱を開始してもよい。
[Re-annealing conditions]
As re-annealing conditions, heating is performed to a heating temperature (re-annealing heating temperature) T3 of Ac 1 or more and Ac 3 or less, holding time (re-annealing holding temperature) t3: 600 s or less, and then Mf point from the heating temperature T3 Rapid cooling is performed at a cooling rate R2 of 50 ° C./s or higher to the following temperature. Here, when reheating to the heating temperature T4 during the re-annealing after the rapid cooling to the cooling stop temperature T2 during the annealing, reheating is performed immediately after the rapid cooling to the cooling stop temperature T2 (that is, t2 = 0). It may be started, or reheating may be started after holding for a certain time t2.

Mf点以上Ms点以下の冷却停止温度T2からAc以上Ac以下の加熱温度T3に再加熱すると、特定の結晶方位関係を持つオーステナイトとマルテンサイトの二相組織から、特定の結晶方位関係を持つオーステナイトとフェライトの二相組織に変化する。この際、オーステナイトとフェライトの面積率の配分はAc以上Ac以下の加熱温度T3に依存して決定され、これを制御することによって所望の面積率の配分を得ることができる。その後、該加熱温度T3からMf点以下の温度まで50℃/s以上の冷却速度R2で急冷することにより、フェライトとマルテンサイトを主たる組織とする所望組織を得ることができる。 Reheating the Mf point above Ms point or less of the cooling stop temperature T2 to Ac 1 or Ac 3 below heating temperature T3, the two-phase structure of austenite and martensite with a specific crystal orientation relationship, a specific crystal orientation relationship It changes into a two-phase structure of austenite and ferrite. At this time, the distribution of the area ratio of austenite and ferrite is determined depending on the heating temperature T3 of Ac 1 or more and Ac 3 or less, and the desired distribution of the area ratio can be obtained by controlling this. Then, the desired structure | tissue which makes a ferrite and a martensite the main structure | tissue can be obtained by rapidly cooling by the cooling rate R2 of 50 degrees C / s or more from this heating temperature T3 to the temperature below Mf point.

[焼戻し条件]
焼鈍ままのマルテンサイトは非常に硬質であり、伸びフランジ性が低下する。引張強度を確保しつつ伸びフランジ性を確保するためにはマルテンサイト硬さを320Hv以上450Hv以下にする必要があり、そのためには加熱温度(焼戻し加熱温度)T4:300〜550℃の温度範囲に保持時間(焼戻し保持時間)t4:60s以上1200s以下保持するような焼戻し(再加熱処理)を行う必要がある。
[Tempering conditions]
As-annealed martensite is very hard and stretch flangeability decreases. In order to ensure stretch flangeability while ensuring tensile strength, it is necessary to make the martensite hardness 320Hv or more and 450Hv or less, and for that purpose, heating temperature (tempering heating temperature) T4: in the temperature range of 300 to 550 ° C. Holding time (tempering holding time) t4: It is necessary to perform tempering (reheating treatment) so as to hold 60 s or more and 1200 s or less.

この焼戻し工程での保持温度T4が300℃未満では、マルテンサイトの軟質化が十分でないので、伸びフランジ性が低下することになる。一方、保持温度T4が550℃よりも高くなると、マルテンサイト硬さが低下し過ぎて、引張強度が得られなくなる。   If the holding temperature T4 in this tempering process is less than 300 ° C., the martensite is not sufficiently softened, so that the stretch flangeability is deteriorated. On the other hand, when the holding temperature T4 is higher than 550 ° C., the martensite hardness is excessively lowered and the tensile strength cannot be obtained.

また焼戻し工程での保持時間t4が60s未満では、マルテンサイトの軟質化が十分でないので、鋼板の伸びおよび伸びフランジ性が低下することになる。一方、保持時間t4が1200sよりも長くなると、マルテンサイトが軟質化し過ぎて引張強度の確保が困難になる。   Further, if the holding time t4 in the tempering step is less than 60 s, the martensite is not sufficiently softened, so that the elongation of the steel sheet and the stretch flangeability are deteriorated. On the other hand, if the holding time t4 is longer than 1200 s, the martensite becomes too soft and it becomes difficult to ensure the tensile strength.

この保持時間t4は好ましくは90s以上、900s以下であり、より好ましくは120s以上、600s以下である。   This holding time t4 is preferably 90 s or more and 900 s or less, more preferably 120 s or more and 600 s or less.

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。   Steels having the components shown in Table 1 below were melted to produce 120 mm thick ingots.

なお、表1に各鋼種のAc点、Ac点およびMs点を併記した。Ac点、Ac点およびMs点は以下の式(2)〜(4)で求めた。 Table 1 also shows the Ac 1 point, Ac 3 point, and Ms point of each steel type. Ac 1 point, Ac 3 point and Ms point were determined by the following formulas (2) to (4).

Ac(℃)=723+29.1・[Si]-10.7・[Mn]+16.9・[Cr]-16.9[Ni] …式(2)
Ac(℃)=910-203・√[C]-15.2・[Ni]+44.7・[Si]+31.5・[Mo]-30・[Mn]-11・[Cr]-20・[Cu]+700・[P]+400[Al] …式(3)
Ms(℃)=550-361・[C]-39・[Mn]-20・[Cr]-17・[Ni]-10・[Cu]-5・[Mo]+30・[Al] …式(4)
ただし、[C]、[Ni]、[Si]、[Mo]、[Mn]、[Cr]、[Cu]、[P]、[Al]は、それぞれC、Ni、Si、Mo、Mn、Cr、Cu、P、Alの含有量(質量%)を示す。
Ac 1 (° C.) = 723 + 29.1 · [Si] −10.7 · [Mn] + 16.9 · [Cr] −16.9 [Ni] (2)
Ac 3 (° C.) = 910−203 · √ [C] −15.2 · [Ni] + 44.7 · [Si] + 31.5 · [Mo] −30 · [Mn] −11 · [Cr] −20 [Cu] +700 [P] +400 [Al] Formula (3)
Ms (° C.) = 550−361 · [C] −39 · [Mn] −20 · [Cr] −17 · [Ni] −10 · [Cu] −5 · [Mo] + 30 · [Al] 4)
However, [C], [Ni], [Si], [Mo], [Mn], [Cr], [Cu], [P], and [Al] are C, Ni, Si, Mo, Mn, Content (mass%) of Cr, Cu, P, and Al is shown.

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。

Figure 0005457840
Figure 0005457840
This was hot rolled to a thickness of 25 mm, and then hot rolled again to a thickness of 3.2 mm. After pickling this, it cold-rolled to 1.6 mm in thickness to make a test material, and heat-treated on the conditions shown in Table 2.
Figure 0005457840
Figure 0005457840

上記熱処理後の各鋼板について、上記[発明を実施するための形態]の項で説明した測定方法により組織の定量化を行った。具体的には、表2に示す各熱処理条件で熱処理した全鋼板について、フェライト、焼戻しマルテンサイト、マルテンサイトおよび残留オーステナイトの各面積率、焼戻しマルテンサイトの硬さ、ならびに、隣接する焼戻しマルテンサイトとの結晶方位差が5度以下のフェライトの割合を測定した。   For each steel plate after the heat treatment, the structure was quantified by the measurement method described in the above [Mode for Carrying Out the Invention]. Specifically, for all steel sheets heat-treated under each heat treatment condition shown in Table 2, each area ratio of ferrite, tempered martensite, martensite and retained austenite, hardness of tempered martensite, and adjacent tempered martensite and The proportion of ferrite with a crystal orientation difference of 5 degrees or less was measured.

また、上記各鋼板について、機械的特性を評価するため、引張強度TS、伸びEl、および、伸びフランジ性λを測定した。   Moreover, in order to evaluate mechanical characteristics about each said steel plate, tensile strength TS, elongation El, and stretch flangeability (lambda) were measured.

なお、引張強度TSと伸びElは、圧延方向と直角方向に長軸をとってJIS Z 2201に記載の5号試験片を作成し、JIS Z 2241に従って測定を行った。   The tensile strength TS and elongation El were measured in accordance with JIS Z 2241 by preparing a No. 5 test piece described in JIS Z 2201 with the long axis perpendicular to the rolling direction.

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。   Moreover, stretch flangeability (lambda) performed the hole expansion test according to the iron continuous standard JFST1001, and measured the hole expansion rate, and made this the stretch flangeability.

試験結果の判定は、上記[背景技術]の項で述べた要望レベル、すなわち、引張強度TSが980MPa以上であり、かつ伸びElが12%以上、伸びフランジ性(穴拡げ率)λが100%以上の全ての条件を満足したものを合格とした。   The determination of the test result is the desired level described in the above [Background Art] section, that is, the tensile strength TS is 980 MPa or more, the elongation El is 12% or more, and the stretch flangeability (hole expansion ratio) λ is 100%. Those satisfying all the above conditions were regarded as acceptable.

測定結果を表3に示す。   Table 3 shows the measurement results.

同表に示すように、発明鋼である鋼No.1、2、4、5、7、8、11、12、14〜20、22、23、25、26、29、30、32、33、36は、いずれも、引張強度TS、伸びEl、伸びフランジ性(穴広げ率)λとも上記条件を満たし合格判定になっており、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。   As shown in the table, Steel No. 1, 2, 4, 5, 7, 8, 11, 12, 14-20, 22, 23, 25, 26, 29, 30, 32, 33, 36 are all tensile strength TS, elongation El, elongation Both the flangeability (hole expansion ratio) λ satisfied the above conditions and were judged as acceptable, and a high-strength cold-rolled steel sheet having both elongation and stretch flangeability was obtained.

一方、上記以外の比較鋼では、鋼板成分または組織のいずれかが本発明の規定範囲を満足せず、上記要望レベルを満足することができずに、不合格の判定となった。   On the other hand, in comparative steels other than those described above, either the steel plate component or the structure did not satisfy the specified range of the present invention, and the above-mentioned desired level could not be satisfied, resulting in a failure determination.

鋼No.3は、C含有量が低すぎることにより、焼戻しマルテンサイトの硬さが低下しすぎたために引張強度TSが不足し、不合格となった。   Steel No. In No. 3, since the hardness of the tempered martensite was too low due to the C content being too low, the tensile strength TS was insufficient and the test was rejected.

一方、鋼No.6は、C含有量が高すぎることにより、フェライトの面積率が不足し他の組織の面積率が過大となるとともに、焼戻しマルテンサイト硬さが高くなりすぎたために、伸びElおよび伸びフランジ性λが不足し、不合格となった。   On the other hand, Steel No. No. 6 is that the C content is too high, the area ratio of ferrite becomes insufficient and the area ratio of other structures becomes excessive, and the tempered martensite hardness becomes too high. Was insufficient and was rejected.

鋼No.9は、Si含有量が高すぎることにより焼戻しマルテンサイトの面積率が不足しフェライトの面積率が過大になるとともに、焼鈍時の加熱温度T1が高くなりすぎてフェライト粒が粗大化したために、引張強度TSおよび伸びフランジ性λが不足し、不合格となった。   Steel No. 9 has an area ratio of tempered martensite that is too high due to the Si content being too high, and the area ratio of ferrite is excessive, and the heating temperature T1 during annealing is too high and the ferrite grains are coarsened. The strength TS and stretch flangeability λ were insufficient and the test was rejected.

鋼No.10は、Mn含有量が低すぎることにより、焼戻しマルテンサイトの面積率が不足しフェライトの面積率が過大となったために、引張強度TSおよび伸びフランジ性λが低くなり、不合格となった。   Steel No. No. 10 was rejected because the Mn content was too low and the area ratio of tempered martensite was insufficient and the area ratio of ferrite was excessive, resulting in a decrease in tensile strength TS and stretch flangeability λ.

一方、鋼No.13は、Mn含有量が高すぎることにより、マルテンサイトおよび/または残留オーステナイト(以下、「他組織」と呼ぶ。)の面積率が過大となったために、伸びElおよび伸びフランジ性λが不足し、不合格となった。   On the other hand, Steel No. In No. 13, since the area ratio of martensite and / or retained austenite (hereinafter referred to as “other structure”) is excessive because the Mn content is too high, the elongation El and the stretch flangeability λ are insufficient. , Failed.

鋼No.21は、焼鈍時の加熱温度T1が低すぎたことにより、フェライトの面積率が過大となるとともに、隣接する焼戻しマルテンサイトとの結晶方位差が5度以下のフェライト(以下、「焼戻しマルテンサイトと特定の結晶方位関係を有するフェライト」という。)の割合が不足したために、引張強度TSおよび伸びフランジ性λが不足し、不合格となった。   Steel No. No. 21 is a ferrite whose area ratio of ferrite becomes excessive due to the heating temperature T1 during annealing being too low, and the crystal orientation difference between adjacent tempered martensites is 5 degrees or less (hereinafter referred to as “tempered martensite”). Since the ratio of “ferrite having a specific crystal orientation relationship”) was insufficient, the tensile strength TS and the stretch flangeability λ were insufficient, resulting in failure.

一方、鋼No.24は、焼鈍時の加熱温度T1が高すぎたことにより、フェライト粒が粗大化したために、伸びElおよび伸びフランジ性λが低くなり、不合格となった。   On the other hand, Steel No. In No. 24, since the ferrite grains were coarsened due to the heating temperature T1 during annealing being too high, the elongation El and the stretch flangeability λ were lowered, and it was rejected.

鋼No.27は、焼鈍時の冷却速度R1が低すぎたことにより、他組織の面積率が過大になるとともに、焼戻しマルテンサイトと特定の結晶方位関係を有するフェライトの割合が少なくなったために、引張強度TSおよび伸びフランジ性λが不足し、不合格となった。   Steel No. No. 27, because the cooling rate R1 during annealing was too low, the area ratio of other structures became excessive, and the ratio of ferrite having a specific crystal orientation relationship with tempered martensite decreased, so that the tensile strength TS Further, the stretch flangeability λ was insufficient, and it was rejected.

鋼No.28は、焼鈍時の冷却停止温度T2が高すぎたことにより、焼戻しマルテンサイトと特定の結晶方位関係を有するフェライトの割合が少なくなったために、伸びフランジ性λが低くなり、不合格となった。   Steel No. No. 28, because the cooling stop temperature T2 at the time of annealing was too high, the proportion of ferrite having a specific crystal orientation relationship with tempered martensite was reduced, so that the stretch flangeability λ was lowered and failed. .

一方、鋼No.31は、焼鈍時の冷却停止温度T2が低すぎたことにより、焼戻しマルテンサイトと特定の結晶方位関係を有するフェライトの割合が少なくなったために、伸びフランジ性λが不足し、不合格となった。   On the other hand, Steel No. No. 31, because the cooling stop temperature T2 at the time of annealing was too low, the proportion of ferrite having a specific crystal orientation relationship with the tempered martensite was reduced, so the stretch flangeability λ was insufficient and was rejected. .

鋼No.34は、再焼鈍時の冷却速度R2が低すぎたことにより、他組織の面積率が過大になったため、引張強度TSおよび伸びフランジ性λが不足し、不合格となった。
鋼No.35は、焼戻し時の加熱温度T4が低すぎたことにより、焼戻しマルテンサイト硬さが高くなりすぎたために、伸びElおよび伸びフランジ性λが不足し、不合格となった。
Steel No. No. 34 was rejected due to insufficient tensile strength TS and stretch flangeability λ because the area ratio of other structures was excessive because the cooling rate R2 during re-annealing was too low.
Steel No. No. 35 was rejected because the tempered martensite hardness was too high because the heating temperature T4 during tempering was too low, and the elongation El and stretch flangeability λ were insufficient.

一方、鋼No.37は、焼戻し時の加熱温度T4が高すぎたことにより、焼戻しマルテンサイト硬さが低下しすぎたために、引張強度TSが不足し、不合格となった。
鋼No.38は、焼戻し時の保持時間t4が短すぎたことにより、焼戻しマルテンサイト硬さが高くなりすぎたために、伸びElおよび伸びフランジ性λが不足し、不合格となった。
On the other hand, Steel No. No. 37 was unsuccessful because the tempered martensite hardness was too low because the heating temperature T4 during tempering was too high, resulting in insufficient tensile strength TS.
Steel No. No. 38 was rejected because the tempered martensite hardness was too high because the holding time t4 during tempering was too short, and the elongation El and the stretch flangeability λ were insufficient.

鋼No.39は、従来プロセスである、焼鈍時において直ちに二相域温度に加熱・保持した後に焼入れし、その後再焼鈍を行うことなく焼戻しを行ったものであり、焼戻しマルテンサイトと特定の結晶方位関係を有するフェライトの割合が不足したために、伸びElおよび伸びフランジ性λが不足し、不合格となった。

Figure 0005457840
Steel No. No. 39, which is a conventional process, was immediately heated to and maintained at a two-phase region temperature during annealing, and then tempered without re-annealing, and a specific crystal orientation relationship with tempered martensite. Since the proportion of ferrite contained was insufficient, the elongation El and the stretch flangeability λ were insufficient, resulting in failure.
Figure 0005457840

Claims (3)

質量%で(以下、化学成分について同じ。)、
C:0.03〜0.30%、
Si:3.0%以下(0%を含む)
Mn:0.5〜5.0%、
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、
面積率で、フェライトが10%以上80%以下、マルテンサイトと残留オーステナイトの合計が5%未満(0%を含む)、残部が硬さ320Hv以上450Hv以下の焼戻しマルテンサイトからなる組織を有し、
50μm×50μmの視野において観察される全フェライトの合計面積に対する、隣接する焼戻しマルテンサイトとの結晶方位差が5度以下であるフェライトの合計面積の割合が30%以上である
ことを特徴とする、伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板。
% By mass (hereinafter the same for chemical components)
C: 0.03 to 0.30%,
Si: 3.0% or less (including 0%)
Mn: 0.5 to 5.0%,
P: 0.1% or less,
S: 0.005% or less,
N: 0.01% or less,
Al: 0.01 to 1.00%
And the remainder has a component composition consisting of iron and inevitable impurities,
In area ratio, ferrite has a structure consisting of tempered martensite of 10% or more and 80% or less, the total of martensite and residual austenite is less than 5% (including 0%), and the balance is hardness 320Hv or more and 450Hv or less,
The ratio of the total area of ferrite having a crystal orientation difference of 5 degrees or less with respect to the adjacent tempered martensite to the total area of all ferrite observed in a 50 μm × 50 μm visual field is 30% or more, A high-strength cold-rolled steel sheet with excellent elongation and stretch flangeability.
成分組成が、更に、
Cr:0.01〜1.0%、
Mo:0.01〜1.0%、
Cu:0.05〜1.0%、
Ni:0.05〜1.0%
の1種または2種以上
を含むものである請求項1に記載の伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板。
Ingredient composition further
Cr: 0.01 to 1.0%,
Mo: 0.01 to 1.0%,
Cu: 0.05 to 1.0%,
Ni: 0.05-1.0%
The high-strength cold-rolled steel sheet excellent in elongation and stretch flangeability according to claim 1, comprising one or more of the following.
成分組成が、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または2に記載の伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板。
Ingredient composition further
Ca: 0.0005 to 0.01% and / or Mg: 0.0005 to 0.01%
The high-strength cold-rolled steel sheet having excellent elongation and stretch flangeability according to claim 1 or 2.
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