JP5648597B2 - Cold rolled steel sheet manufacturing method - Google Patents

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本発明は、冷延鋼板の製造方法に関する。より詳しくは、プレス加工等により様々な形状に成形して利用される冷延鋼板、特に、延性、加工硬化性および伸びフランジ性に優れた高張力冷延鋼板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a cold-rolled steel sheet. More specifically, the present invention relates to a method for producing a cold-rolled steel sheet that is formed and used in various shapes by press working or the like, and in particular, a high-tensile cold-rolled steel sheet that is excellent in ductility, work-hardening property, and stretch flangeability.

産業技術分野が高度に細分化した今日、各技術分野において用いられる材料には、特殊かつ高度な性能が要求されている。例えば、プレス成形して使用される冷延鋼板についても、プレス形状の多様化に伴い、より優れた成形性が必要とされている。また、高い強度が要求されるようになり、高張力冷延鋼板の適用が検討されている。特に、自動車用鋼板に関しては、地球環境への配慮から、車体を軽量化して燃費を向上させるために、薄肉高成形性の高張力冷延鋼板の需要が著しく高まってきている。プレス成形においては、使用される鋼板の厚さが薄いほど、割れやしわが発生しやすくなるため、より延性や伸びフランジ性に優れた鋼板が必要とされる。しかし、このようなプレス成形性と鋼板の高強度化とは背反する特性であり、これらの特性を同時に満足させることは困難である。   Now that the industrial technology field is highly fragmented, special and advanced performance is required for materials used in each technical field. For example, even cold-rolled steel sheets used by press forming are required to have better formability with the diversification of press shapes. In addition, high strength is required, and application of high-tensile cold-rolled steel sheets is being studied. In particular, regarding automotive steel sheets, in consideration of the global environment, the demand for thin-walled, high-formability, high-tensile cold-rolled steel sheets has been significantly increased in order to reduce the weight of the vehicle body and improve fuel efficiency. In press molding, since the thinner the steel sheet used, the easier it is to crack and wrinkle, a steel sheet with better ductility and stretch flangeability is required. However, such press formability and high strength of the steel sheet are contradictory properties, and it is difficult to satisfy these properties at the same time.

これまでに、高張力冷延鋼板のプレス成形性を改善する方法として、ミクロ組織の微細粒化に関する技術が多く提案されている。例えば特許文献1には、熱間圧延工程においてAr3点近傍の温度域で合計圧下率80%以上の圧延を行う、極微細粒高強度熱延鋼板の製造方法が開示されており、特許文献2には、熱間圧延工程において、圧下率40%以上の圧延を連続して行う、超細粒フェライト鋼の製造方法が開示されている。 Until now, as a method for improving the press formability of a high-tensile cold-rolled steel sheet, many techniques relating to micronization of the microstructure have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a method for producing an ultrafine-grained high-strength hot-rolled steel sheet that performs rolling with a total rolling reduction of 80% or more in a temperature range near the Ar 3 point in a hot rolling process. No. 2 discloses a method for producing ultrafine-grained ferritic steel in which rolling at a rolling reduction of 40% or more is continuously performed in the hot rolling step.

これらの技術により、熱延鋼板において強度と延性のバランスが向上するが、冷延鋼板を微細粒化しプレス成形性を改善する方法については上記文献に何ら記載されていない。本発明者らの検討によると、大圧下圧延によって得られた細粒熱延鋼板を母材として冷間圧延および焼鈍を行うと、結晶粒が粗大化し易く、プレス成形性に優れた冷延鋼板を得ることは困難である。特に、Ac1点以上の高温域で焼鈍することが必要な、金属組織に低温変態生成相や残留オーステナイトを含む複合組織冷延鋼板の製造においては、焼鈍時の結晶粒の粗大化が顕著であり、延性に優れるという複合組織冷延鋼板の利点を享受することができない。 These techniques improve the balance between strength and ductility in a hot-rolled steel sheet, but there is no description in the above-mentioned document about a method for making a cold-rolled steel sheet finer and improving press formability. According to the study by the present inventors, when cold rolling and annealing are performed using a fine-grained hot-rolled steel sheet obtained by rolling under large rolling as a base material, the crystal grains are likely to be coarsened and have excellent press formability. It is difficult to get. In particular, in the manufacture of a cold-rolled steel sheet having a microstructure that includes a low-temperature transformation generation phase and residual austenite that needs to be annealed in a high temperature range of Ac 1 point or higher, coarsening of crystal grains during annealing is remarkable. In addition, the advantage of the cold-rolled steel sheet having excellent ductility cannot be enjoyed.

特許文献3には、熱間圧延工程において、動的再結晶域での圧下を5スタンド以上の圧下パスで行う、超微細粒を有する熱延鋼板の製造方法が開示されている。しかし、熱間圧延時の温度低下を極度に低減させる必要があり、通常の熱間圧延設備で実施することは困難である。また、熱間圧延後、冷間圧延および焼鈍を行った例が示されているが、引張強度と穴拡げ性のバランスが悪く、プレス成形性が不十分である。   Patent Document 3 discloses a method for producing a hot-rolled steel sheet having ultrafine grains, in which a reduction in a dynamic recrystallization region is performed by a reduction pass of 5 stands or more in a hot rolling process. However, it is necessary to extremely reduce the temperature drop during hot rolling, and it is difficult to carry out with normal hot rolling equipment. Moreover, although the example which performed cold rolling and annealing after hot rolling is shown, the balance of tensile strength and hole expansibility is bad, and press formability is inadequate.

微細組織を有する冷延鋼板に関しては、特許文献4に平均結晶粒径が10μm以下であるフェライト中に平均結晶粒径が5μm以下である残留オーステナイトを分散させた、耐衝突安全性および成形性に優れた自動車用高強度冷延鋼板が開示されている。金属組織に残留オーステナイトを含む鋼板では、加工中にオーステナイトがマルテンサイト化して生ずる変態誘起塑性(TRIP)により大きな伸びを示すが、硬質なマルテンサイトの生成により穴拡げ性が損なわれる。特許文献4において開示される冷延鋼板では、フェライトおよび残留オーステナイトを微細化することにより、延性および穴拡げ性が向上するとされているが、穴拡げ比は高々1.5であり十分なプレス成形性を備えるとは言い難い。また、加工硬化指数を高めて耐衝突安全性を改善するために、主相を軟質なフェライト相とする必要があり、高い引張強度を得ることが困難である。   Regarding cold-rolled steel sheets having a microstructure, in Patent Document 4, residual austenite having an average crystal grain size of 5 μm or less is dispersed in ferrite having an average crystal grain size of 10 μm or less. An excellent high strength cold rolled steel sheet for automobiles is disclosed. A steel sheet containing retained austenite in the metal structure exhibits a large elongation due to transformation-induced plasticity (TRIP) generated by austenite becoming martensite during processing, but the hole expandability is impaired by the formation of hard martensite. In the cold-rolled steel sheet disclosed in Patent Document 4, the ductility and hole expandability are improved by refining ferrite and retained austenite, but the hole expansion ratio is 1.5 at most and sufficient press forming is possible. It is hard to say that it has sex. Further, in order to improve the work hardening index and improve the collision resistance safety, the main phase needs to be a soft ferrite phase, and it is difficult to obtain a high tensile strength.

特許文献5には、結晶粒内に残留オーステナイトおよび/またはマルテンサイトからなる第二相を微細に分散させた、伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度鋼板が開示されている。しかし、第二相をナノサイズにまで微細化して結晶粒内に分散させるため、CuやNi等の高価な元素を多量に含有させ、高温で長時間の溶体化処理を行う必要があり、製造コストの上昇や生産性の低下が著しい。   Patent Document 5 discloses a high-strength steel sheet excellent in elongation and stretch flangeability in which a second phase composed of retained austenite and / or martensite is finely dispersed in crystal grains. However, in order to refine the second phase to nano size and disperse it in the crystal grains, it is necessary to contain a large amount of expensive elements such as Cu and Ni, and to perform a solution treatment for a long time at a high temperature. There is a marked increase in cost and productivity.

特許文献6には、平均結晶粒径が10μm以下であるフェライトおよび焼戻マルテンサイト中に残留オーステナイトおよび低温変態生成相を分散させた、延性、伸びフランジ性および耐疲労特性に優れた高張力溶融亜鉛めっき鋼板が開示されている。焼戻マルテンサイトは伸びフランジ性および耐疲労特性の向上に有効な相であり、焼戻マルテンサイトを細粒化するとこれらの特性が一層向上するとされている。しかし、焼戻マルテンサイトと残留オーステナイトを含む金属組織を得るためには、マルテンサイトを生成させるための一次焼鈍と、マルテンサイトを焼戻しさらに残留オーステナイトを得るための二次焼鈍が必要となり、生産性が大幅に損なわれる。   Patent Document 6 discloses a high-tensile melt excellent in ductility, stretch flangeability, and fatigue resistance, in which retained austenite and low-temperature transformation product phase are dispersed in ferrite and tempered martensite having an average crystal grain size of 10 μm or less. A galvanized steel sheet is disclosed. Tempered martensite is an effective phase for improving stretch flangeability and fatigue resistance, and it is said that these properties will be further improved if tempered martensite is refined. However, in order to obtain a metal structure containing tempered martensite and retained austenite, primary annealing for generating martensite and secondary annealing for tempering martensite and obtaining retained austenite are required. Is greatly impaired.

特許文献7には、熱間圧延直後に720℃以下まで急冷し、600〜720℃の温度域に2秒間以上保持し、得られた熱延鋼板に冷間圧延および焼鈍を施す、微細フェライト中に残留オーステナイトが分散した冷延鋼板の製造方法が開示されている。   In Patent Document 7, in a fine ferrite, which is rapidly cooled to 720 ° C. or less immediately after hot rolling, held in a temperature range of 600 to 720 ° C. for 2 seconds or more, and subjected to cold rolling and annealing on the obtained hot rolled steel sheet. Discloses a method for producing a cold-rolled steel sheet in which retained austenite is dispersed.

特開昭58−123823号公報JP 58-123823 A 特開昭59−229413号公報JP 59-229413 A 特開平11−152544号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-152544 特開平11−61326号公報JP-A-11-61326 特開2005−179703号公報JP 2005-179703 A 特開2001−192768号公報JP 2001-192768 A 国際公開第2007/15541号パンフレットInternational Publication No. 2007/15541 Pamphlet

上述の特許文献7に開示される技術は、熱間圧延終了後、オーステナイトに蓄積された加工歪みを解放させず、加工歪みを駆動力としてフェライト変態させることにより、微細粒組織が形成され、加工性および熱的安定性が向上した冷延鋼板が得られる点において優れている。   The technique disclosed in the above-mentioned Patent Document 7 does not release the processing strain accumulated in austenite after the end of hot rolling, and forms a fine grain structure by transforming ferrite using the processing strain as a driving force. This is excellent in that a cold-rolled steel sheet having improved properties and thermal stability can be obtained.

しかし、近年のさらなる高性能化のニーズにより、高い強度と良好な延性と良好な加工硬化性と良好な伸びフランジ性とを同時に具備する冷延鋼板が求められるようになってきた。   However, in recent years, there has been a demand for cold-rolled steel sheets having high strength, good ductility, good work hardenability and good stretch flangeability at the same time due to the need for higher performance.

本発明は、そのような問題点を解決するためになされたものである。具体的には、本発明の課題は、優れた延性、加工硬化性および伸びフランジ性を有する、引張強度が780MPa以上の高張力冷延鋼板の製造方法を提供することである。   The present invention has been made to solve such problems. Specifically, an object of the present invention is to provide a method for producing a high-tensile cold-rolled steel sheet having excellent ductility, work-hardening properties, and stretch flangeability and having a tensile strength of 780 MPa or more.

本発明者らは、高張力冷延鋼板の機械特性に及ぼす化学組成および製造条件の影響について詳細な調査を行った。なお、本明細書において、化学組成における各元素の含有量を示す「%」とはすべて質量%を意味する。   The present inventors conducted a detailed investigation on the influence of chemical composition and production conditions on the mechanical properties of high-tensile cold-rolled steel sheets. In this specification, “%” indicating the content of each element in the chemical composition means mass%.

一連の供試鋼は、質量%で、C:0.020%超0.30%未満、Si:0.10%超3.00%以下、Mn:1.00%超3.50%以下、P:0.10%以下、S:0.010%以下、sol.Al:2.00%以下、N:0.010%以下を含有する化学組成を有するものであった。   A series of test steels are in mass%, C: more than 0.020% and less than 0.30%, Si: more than 0.10% and less than 3.00%, Mn: more than 1.00% and less than 3.50%, P: 0.10% or less, S: 0.010% or less, sol. It had a chemical composition containing Al: 2.00% or less and N: 0.010% or less.

このような化学組成を有するスラブを、1200℃に加熱した後、Ar3点以上の温度範囲で種々の圧下パターンで板厚2.0mmまで熱間圧延し、熱間圧延後、種々の冷却条件で720℃以下の温度域まで冷却し、5〜10秒間空冷した後、90℃/s以下の冷却速度で種々の温度まで冷却して、この冷却温度を巻取温度とし、同温度に保持された電気加熱炉中に装入して30分間保持した後、20℃/hの冷却速度で炉冷却して、巻取後の徐冷をシミュレートした。得られた熱延鋼板を種々の温度まで加熱した後、冷却し、熱延焼鈍鋼板を得た。得られた熱延焼鈍鋼板を酸洗し、50%の圧延率で板厚1.0mmまで冷間圧延した。連続焼鈍シミュレーターを用いて、得られた冷延鋼板を種々の温度に加熱し95秒間保持した後、冷却し、焼鈍鋼板を得た。 A slab having such a chemical composition is heated to 1200 ° C., then hot-rolled to a thickness of 2.0 mm in various reduction patterns in a temperature range of Ar 3 or higher, and after hot rolling, various cooling conditions are applied. After cooling to a temperature range of 720 ° C. or lower, air-cooled for 5 to 10 seconds, and then cooled to various temperatures at a cooling rate of 90 ° C./s or less. This cooling temperature is taken as the coiling temperature and is maintained at the same temperature. Then, after charging in an electric heating furnace and holding for 30 minutes, the furnace was cooled at a cooling rate of 20 ° C./h to simulate slow cooling after winding. The obtained hot-rolled steel sheet was heated to various temperatures and then cooled to obtain a hot-rolled annealed steel sheet. The obtained hot-rolled annealed steel sheet was pickled and cold-rolled to a thickness of 1.0 mm at a rolling rate of 50%. Using the continuous annealing simulator, the obtained cold rolled steel sheet was heated to various temperatures and held for 95 seconds, and then cooled to obtain an annealed steel sheet.

熱延鋼板、熱延焼鈍鋼板および焼鈍鋼板から組織観察用試験片を採取し、光学顕微鏡および電子線後方散乱パターン解析装置(EBSP)を備えた走査電子顕微鏡(SEM)用いて、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置において金属組織を観察すると共に、X線回折装置(XRD)を用いて、焼鈍鋼板の鋼板表面から1/4深さ位置において残留オーステナイトの体積率を測定した。また、焼鈍鋼板から圧延方向と直交する方向に沿って引張試験片を採取し、引張試験を行い、延性を全伸びにより評価し、加工硬化性を歪み範囲が5〜10%の加工硬化指数(n値)により評価した。さらに、焼鈍鋼板から100mm角の穴拡げ試験片を採取し、穴拡げ試験を行い、伸びフランジ性を評価した。穴拡げ試験では、クリアランス12.5%で直径10mmの打ち抜き穴を開け、先端角60°の円錐ポンチで打ち抜き穴を押し拡げ、板厚を貫通する割れが発生したときの穴の拡大率(穴拡げ率)を測定した。   Test specimens for structure observation were collected from hot-rolled steel sheets, hot-rolled annealed steel sheets, and annealed steel sheets, and the plates were removed from the steel sheet surface using a scanning electron microscope (SEM) equipped with an optical microscope and an electron beam backscattering pattern analyzer (EBSP). While observing the metal structure at the 1/4 depth position of the thickness, the volume fraction of retained austenite was measured at the 1/4 depth position from the steel sheet surface of the annealed steel sheet using an X-ray diffractometer (XRD). In addition, a tensile test piece is taken from the annealed steel sheet along a direction orthogonal to the rolling direction, a tensile test is performed, ductility is evaluated by total elongation, and work hardening index is a work hardening index having a strain range of 5 to 10% ( n value). Furthermore, a 100 mm square hole expansion test piece was sampled from the annealed steel sheet, a hole expansion test was performed, and stretch flangeability was evaluated. In the hole expansion test, a punching hole having a diameter of 10 mm with a clearance of 12.5% is formed, and the punching hole is expanded with a conical punch having a tip angle of 60 °. (Expansion rate) was measured.

これらの予備試験の結果、次の(A)ないし(E)に述べる知見を得た。
(A)熱間圧延直後に水冷により急冷するいわゆる直後急冷プロセスを経て製造された熱延鋼板、具体的には、熱間圧延完了から0.40秒間以内に780℃以下の温度域まで急冷して製造された熱延鋼板を、冷間圧延して焼鈍すると、焼鈍温度の上昇に伴い、冷延鋼板の延性および伸びフランジ性が向上するが、焼鈍温度が高すぎると、オーステナイト粒が粗大化し、焼鈍鋼板の延性および伸びフランジ性が急激に劣化する場合がある。
As a result of these preliminary tests, the following findings (A) to (E) were obtained.
(A) A hot-rolled steel sheet manufactured through a so-called immediate quenching process in which water quenching is performed immediately after hot rolling, specifically, quenching to a temperature range of 780 ° C. or less within 0.40 seconds after completion of hot rolling. When the hot-rolled steel sheet manufactured by cold rolling is annealed by cold rolling, as the annealing temperature rises, the ductility and stretch flangeability of the cold-rolled steel sheet improve, but if the annealing temperature is too high, the austenite grains become coarser. The ductility and stretch flangeability of the annealed steel sheet may deteriorate rapidly.

(B)巻取温度を400℃未満の低温として製造された熱延鋼板に、300℃以上の温度域に加熱する熱延板焼鈍を施すと、冷間圧延後に高温で焼鈍した際に起こりうるオーステナイト粒の粗大化が抑制される。この理由は明らかではないが、(a)直後急冷により熱延鋼板の金属組織において低温変態生成相が微細化するため、熱延鋼板を焼鈍すると、鉄炭化物が低温変態生成相内に微細に析出すること、(b)鉄炭化物は冷間圧延後の焼鈍中にオーステナイトへの逆変態における核生成サイトとして機能するため、鉄炭化物が微細に析出するほど核生成頻度が上昇し、オーステナイトが細粒化すること、(c)未固溶の鉄炭化物は、オーステナイトの粒成長を抑制するため、オーステナイトが細粒化すること、に起因すると推定される。   (B) When hot-rolled sheet steel heated to a temperature range of 300 ° C. or higher is applied to a hot-rolled steel sheet manufactured at a coiling temperature of less than 400 ° C., this may occur when annealing at a high temperature after cold rolling. The coarsening of austenite grains is suppressed. The reason for this is not clear, but (a) immediately after rapid cooling, the low-temperature transformation phase is refined in the metal structure of the hot-rolled steel plate. Therefore, when the hot-rolled steel plate is annealed, iron carbide precipitates finely in the low-temperature transformation phase. (B) Since iron carbide functions as a nucleation site in the reverse transformation to austenite during annealing after cold rolling, the nucleation frequency increases as iron carbide precipitates finely, and austenite becomes finer (C) It is estimated that the undissolved iron carbide is caused by austenite grain refinement in order to suppress grain growth of austenite.

(C)鋼中のSi含有量が多いほど、オーステナイト粒の粗大化防止効果が強くなる。この理由は明らかではないが、(a)Si含有量の増加に伴い、鉄炭化物が微細化し、その数密度が増加すること、(b)これにより、オーステナイトへの逆変態における核生成頻度がさらに上昇すること、(c)未固溶の鉄炭化物の増加により、オーステナイトの粒成長がさらに抑制され、オーステナイトがさらに細粒化すること、に起因すると推定される。   (C) As the Si content in the steel increases, the effect of preventing coarsening of austenite grains becomes stronger. The reason for this is not clear, but (a) the iron carbide becomes finer and the number density increases as the Si content increases, and (b) this further increases the nucleation frequency in the reverse transformation to austenite. It is presumed that this is due to the increase in the amount of undissolved iron carbide and the austenite grain growth being further suppressed and the austenite further becoming finer.

(D)オーステナイト粒の粗大化を抑制しながら高温で均熱して冷却すると、微細な低温変態生成相を主相とし第二相に微細な残留オーステナイトおよび微細なポリゴナルフェライトを含み、粗大なオーステナイト粒が少ない金属組織が得られる。   (D) When soaking and cooling at a high temperature while suppressing the coarsening of austenite grains, the coarse austenite contains fine residual austenite and fine polygonal ferrite in the second phase, with the fine low-temperature transformation generation phase as the main phase. A metal structure with few grains is obtained.

(E)このような金属組織を有する冷延鋼板は、高強度でありながら良好な延性、良好な加工硬化性および良好な伸びフランジ性を示す。
以上の結果から、Siを一定量以上含有させた鋼を熱間圧延した後、直後急冷し、低温でコイル状に巻取り、熱延鋼板を焼鈍し、冷間圧延し、冷延鋼板を高温で焼鈍した後冷却することにより、主相が低温変態生成相で、第二相に微細な残留オーステナイトおよびポリゴナルフェライトを含み、粗大なオーステナイト粒が少ない金属組織を有する、延性、加工硬化性および伸びフランジ性に優れた冷延鋼板を製造できることが判明した。
(E) A cold-rolled steel sheet having such a metal structure exhibits good ductility, good work hardenability and good stretch flangeability while having high strength.
From the above results, after hot rolling a steel containing a certain amount or more of Si, immediately after quenching, coiled at a low temperature coiled, annealed hot-rolled steel sheet, cold-rolled, high-temperature cold-rolled steel sheet By cooling after annealing with, the main phase is a low-temperature transformation generation phase, the second phase contains fine residual austenite and polygonal ferrite, and has a metal structure with few coarse austenite grains, ductility, work hardenability and It was found that a cold-rolled steel sheet having excellent stretch flangeability can be produced.

以上の知見に基づき完成された本発明は次のとおりである。
(1)下記工程(A)〜(D)を有することを特徴とする、主相が低温変態生成相で第二相に残留オーステナイトおよびポリゴナルフェライトを含む金属組織を備える冷延鋼板の製造方法:
(A)質量%で、C:0.020%超0.30%未満、Si:0.10%超3.00%以下、Mn:1.00%超3.50%以下、P:0.10%以下、S:0.010%以下、sol.Al:2.00%以下およびN:0.010%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなる化学組成を有するスラブに、最終1パスの圧下量を板厚減少率で15%超55%未満とするとともにAr点以上950℃未満の温度域で圧延を完了する熱間圧延を施して熱延鋼板となし、前記熱延鋼板を前記圧延の完了後0.4秒間以内に780℃以下の温度域まで冷却し、400℃未満の温度域で巻取る熱間圧延工程;
(B)前記熱延鋼板に300℃以上750℃未満の温度域に加熱する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍鋼板とする熱延板焼鈍工程;
(C)前記熱延焼鈍鋼板に冷間圧延を施して冷延鋼板とする冷間圧延工程;および
(D)前記冷延鋼板に(Ac点−40℃)以上(Ac 点+100℃)未満の温度域で150秒未満保持する均熱処理を施した後、500℃以下300℃以上の温度域まで冷却し、該温度域で30秒間以上保持する焼鈍工程。
The present invention completed based on the above knowledge is as follows.
(1) A method for producing a cold-rolled steel sheet comprising the following steps (A) to (D), wherein the main phase is a low-temperature transformation generation phase and the second phase has a metal structure containing retained austenite and polygonal ferrite: :
(A) By mass%, C: more than 0.020% and less than 0.30%, Si: more than 0.10% and 3.00% or less, Mn: more than 1.00% and 3.50% or less, P: 0.0. 10% or less, S: 0.010% or less, sol. The slab containing a chemical composition containing Al: 2.00% or less and N: 0.010% or less, with the balance being Fe and impurities, the final one-pass reduction amount is more than 15% and 55% in terms of sheet thickness reduction rate. And hot rolling to complete rolling in a temperature range of Ar 3 points or more and less than 950 ° C. to form a hot rolled steel sheet, and the hot rolled steel sheet is 780 ° C. or lower within 0.4 seconds after completion of the rolling. A hot rolling step of cooling to a temperature range of less than 400 ° C. and winding in a temperature range of less than 400 ° C .;
(B) A hot-rolled sheet annealing step in which the hot-rolled steel sheet is subjected to hot-rolled sheet annealing to a temperature range of 300 ° C. or higher and lower than 750 ° C. to obtain a hot-rolled annealed steel sheet;
(C) Cold rolling step of cold rolling the hot-rolled annealed steel sheet to obtain a cold-rolled steel sheet; and (D) (Ac 3 points−40 ° C.) or more (Ac 3 points + 100 ° C.) on the cold rolled steel sheet. was subjected to a soaking treatment for holding less than 150 seconds in a temperature range of less than, 500 ° C. and cooled to a temperature range of not lower than below 300 ° C., annealing step of holding at that temperature range for more than 30 seconds.

(2)前記工程(D)において、前記均熱処理を(Ac3点−40℃)以上(Ac3点+50℃)未満の温度域で施す、上記(1)に記載の冷延鋼板の製造方法。
(3)前記工程(D)において、前記均熱処理の後に10.0℃/s未満の冷却速度で50℃以上冷却する、上記(1)または上記(2)に記載の冷延鋼板の製造方法。
(2) in the step (D), the applied in a temperature range of less than soaking (Ac 3 point -40 ° C.) or higher (Ac 3 point + 50 ° C.), a manufacturing method of a cold-rolled steel sheet according to (1) .
(3) In the step (D), after the soaking, the method for producing a cold-rolled steel sheet according to (1) or (2), wherein cooling is performed at 50 ° C. or more at a cooling rate of less than 10.0 ° C./s. .

(4)前記化学組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Ti:0.050%未満、Nb:0.050%未満およびV:0.50%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有する、上記(1)から上記(3)のいずれかに記載の冷延鋼板の製造方法。
(5)前記化学組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Cr:1.0%以下、Mo:0.50%以下およびB:0.010%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有する、上記(1)から上記(4)のいずれかに記載の冷延鋼板の製造方法。
(6)前記化学組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Ca:0.010%以下、Mg:0.010%以下、REM:0.050%以下およびBi:0.050%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有する、上記(1)から上記(5)のいずれかに記載の冷延鋼板の製造方法。
(4) The chemical composition is selected from the group consisting of Ti: less than 0.050%, Nb: less than 0.050%, and V: 0.50% or less, in mass%, instead of part of Fe. The manufacturing method of the cold rolled steel sheet in any one of said (1) to said (3) containing 1 type or 2 types or more.
(5) The chemical composition is selected from the group consisting of Cr: 1.0% or less, Mo: 0.50% or less, and B: 0.010% or less in mass% instead of a part of Fe. The manufacturing method of the cold rolled steel sheet in any one of said (1) to said (4) containing 1 type or 2 types or more.
(6) The chemical composition is mass% instead of part of Fe, Ca: 0.010% or less, Mg: 0.010% or less, REM: 0.050% or less, and Bi: 0.050% The manufacturing method of the cold-rolled steel plate in any one of said (1) to said (5) containing 1 type or 2 types or more selected from the group which consists of the following.

本発明によれば、プレス成形などの加工に適用できる十分な延性、加工硬化性および伸びフランジ性を有する高張力冷延鋼板が得られる。したがって、本発明は、自動車の車体軽量化を通じて地球環境問題の解決に寄与できるなど、産業の発展に寄与するところ大である。   According to the present invention, a high-tensile cold-rolled steel sheet having sufficient ductility, work-hardening properties, and stretch flangeability that can be applied to processing such as press forming can be obtained. Therefore, the present invention greatly contributes to industrial development, such as being able to contribute to solving global environmental problems through weight reduction of automobile bodies.

本発明に係る方法で製造される高張力冷延鋼板における金属組織、化学組成およびその鋼板を効率的、安定的かつ経済的に製造する製造方法における圧延、焼鈍条件等について以下に詳述する。   The metallographic structure and chemical composition of the high-tensile cold-rolled steel sheet produced by the method according to the present invention and the rolling and annealing conditions in the production method for producing the steel sheet efficiently, stably and economically will be described in detail below.

1.金属組織
本発明の冷延鋼板は、主相が低温変態生成相であって、第二相に残留オーステナイトおよびポリゴナルフェライトを含む金属組織を有する。これは、引張強度を保ちながら、延性、加工硬化性および伸びフランジ性を向上させるのに好適であるからである。主相が低温変態生成相でないポリゴナルフェライトであると、引張強度および伸びフランジ性の確保が困難となる。
1. Metal structure The cold-rolled steel sheet of the present invention has a metal structure in which the main phase is a low-temperature transformation generation phase and the second phase contains residual austenite and polygonal ferrite. This is because it is suitable for improving ductility, work hardenability and stretch flangeability while maintaining tensile strength. If the main phase is polygonal ferrite that is not a low-temperature transformation generation phase, it is difficult to ensure tensile strength and stretch flangeability.

主相とは体積率が最大である相または組織を意味し、第二相とは主相以外の相および組織を意味する。低温変態生成相とは、マルテンサイトやベイナイトといった低温変態により生成される相および組織をいう。これら以外の低温変態生成相としては、ベイニティックフェライトや焼戻しマルテンサイトが例示される。ベイニティックフェライトは、ラス状または板状の形態を呈する点および転位密度が高い点でポリゴナルフェライトから区別され、内部および界面に鉄炭化物が存在しない点でベイナイトから区別される。この低温変態生成相は、2種以上の相および組織、例えば、マルテンサイトとベイニティックフェライトを含んでいてもよい。低温変態生成相が2種以上の相および組織を含む場合は、これらの相および組織の体積率の合計を低温変態生成相の体積率とする。   The main phase means a phase or structure having the largest volume fraction, and the second phase means a phase and structure other than the main phase. The low temperature transformation generation phase refers to a phase and structure generated by low temperature transformation such as martensite and bainite. Examples of the low temperature transformation generation phase other than these include bainitic ferrite and tempered martensite. Bainitic ferrite is distinguished from polygonal ferrite in that it has a lath or plate-like form and a high dislocation density, and is distinguished from bainite in that there is no iron carbide inside and at the interface. This low temperature transformation product phase may contain two or more phases and structures, such as martensite and bainitic ferrite. When the low temperature transformation product phase includes two or more phases and structures, the sum of the volume fractions of these phases and tissues is defined as the volume fraction of the low temperature transformation product phase.

延性を向上させるために、残留オーステナイトの全組織に対する体積率は4.0%超であることが好ましい。この体積率はさらに好ましくは6.0%超、特に好ましくは9.0%超、最も好ましくは12.0%超である。一方、残留オーステナイトの体積率が過剰であると伸びフランジ性が劣化する。したがって、残留オーステナイトの体積率は25.0%未満とすることが好ましい。さらに好ましくは18.0%未満、特に好ましくは16.0%未満、最も好ましくは14.0%未満である。   In order to improve the ductility, the volume ratio of the retained austenite with respect to the entire structure is preferably more than 4.0%. This volume fraction is more preferably more than 6.0%, particularly preferably more than 9.0% and most preferably more than 12.0%. On the other hand, if the volume ratio of retained austenite is excessive, stretch flangeability deteriorates. Accordingly, the volume ratio of retained austenite is preferably less than 25.0%. More preferably it is less than 18.0%, particularly preferably less than 16.0%, and most preferably less than 14.0%.

低温変態生成相を主相とし第二相に残留オーステナイトを含む金属組織を有する冷延鋼板では、残留オーステナイトを細粒化すると、延性、加工硬化性および伸びフランジ性が著しく向上するので、残留オーステナイトの平均粒径を0.80μm未満とすることが好ましい。0.70μm未満とすることはさらに好ましく、0.60μm未満とすることは特に好ましい。残留オーステナイトの平均粒径の下限は特に限定しないが、0.15μm以下に微細化するためには、熱間圧延の最終圧下量を非常に高くする必要があり、製造負荷が著しく高まる。したがって、残留オーステナイトの平均粒径の下限は0.15μm超とすることが好ましい。   In cold-rolled steel sheets having a metal structure containing a low-temperature transformation-forming phase as the main phase and residual austenite in the second phase, the fineness of ductile, work hardenability and stretch flangeability is significantly improved when the residual austenite is refined. The average particle size is preferably less than 0.80 μm. It is more preferable that the thickness be less than 0.70 μm, and it is particularly preferable that the thickness be less than 0.60 μm. The lower limit of the average particle size of the retained austenite is not particularly limited, but in order to make it finer to 0.15 μm or less, it is necessary to make the final reduction amount of hot rolling very high, and the production load is remarkably increased. Therefore, the lower limit of the average particle size of retained austenite is preferably more than 0.15 μm.

低温変態生成相を主相とし第二相に残留オーステナイトを含む金属組織をもつ冷延鋼板では、残留オーステナイトの平均粒径が小さくても、粗大な残留オーステナイト粒が多く存在すると、加工硬化性および伸びフランジ性が損なわれ易い。したがって、粒径が1.2μm以上である残留オーステナイト粒の数密度は3.0×10−2個/μm2以下とすることが好ましい。この数密度は、2.0×10−2個/μm2以下であればさらに好ましく、1.5×10−2個/μm2以下であれば特に好ましく、1.0×10−2個/μm2以下であれば最も好ましい。 In a cold-rolled steel sheet having a metal structure containing a low-temperature transformation-forming phase as a main phase and a residual austenite in the second phase, even if the average grain size of residual austenite is small, if there are many coarse residual austenite grains, work hardening and Stretch flangeability is easily impaired. Therefore, it is preferable that the number density of residual austenite grains having a grain size of 1.2 μm or more is 3.0 × 10 −2 particles / μm 2 or less. The number density is more preferably 2.0 × 10 −2 pieces / μm 2 or less, particularly preferably 1.5 × 10 −2 pieces / μm 2 or less, and 1.0 × 10 −2 pieces / μm 2. Most preferably, it is not more than μm 2 .

延性および加工硬化性をさらに向上させるために、第二相は、残留オーステナイト以外にポリゴナルフェライトを含む。ポリゴナルフェライトの全組織に対する体積率は2.0%超とすることが好ましい。さらに好ましくは8.0%超、特に好ましくは13.0%超である。一方、ポリゴナルフェライトの体積率が過剰になると、伸びフランジ性が劣化する。したがって、ポリゴナルフェライトの体積率は27.0%未満とすることが好ましい。さらに好ましくは24.0%未満、特に好ましくは18.0%未満である。   In order to further improve the ductility and work hardening, the second phase contains polygonal ferrite in addition to retained austenite. The volume ratio of the polygonal ferrite to the entire structure is preferably more than 2.0%. More preferably, it is more than 8.0%, particularly preferably more than 13.0%. On the other hand, when the volume fraction of polygonal ferrite becomes excessive, stretch flangeability deteriorates. Therefore, the volume fraction of polygonal ferrite is preferably less than 27.0%. More preferably, it is less than 24.0%, particularly preferably less than 18.0%.

また、ポリゴナルフェライトは細粒であるほど、延性および加工硬化性を向上させる効果が増すので、ポリゴナルフェライトの平均結晶粒径は5.0μm未満とすることが好ましい。さらに好ましくは4.0μm未満、特に好ましくは3.0μm未満である。   Moreover, since the effect of improving ductility and work-hardenability increases as the polygonal ferrite is finer, the average crystal grain size of the polygonal ferrite is preferably less than 5.0 μm. More preferably, it is less than 4.0 micrometers, Most preferably, it is less than 3.0 micrometers.

伸びフランジ性をさらに向上させるために、主相である低温変態生成相に含まれる焼戻しマルテンサイトの体積率は全組織に対し50.0%未満とすることが好ましい。さらに好ましくは35.0%未満、特に好ましくは10.0%未満である。   In order to further improve the stretch flangeability, the volume ratio of tempered martensite contained in the low-temperature transformation generation phase that is the main phase is preferably less than 50.0% with respect to the entire structure. More preferably, it is less than 35.0%, particularly preferably less than 10.0%.

引張強度を高めるために、低温変態生成相はマルテンサイトを含むことが好ましい。この場合、マルテンサイトの全組織に対する体積率は4.0%超とすることが好ましい。さらに好ましくは6.0%超、特に好ましくは10.0%超である。一方、マルテンサイトの体積率が過剰になると伸びフランジ性が劣化する。このため、組織全体に占めるマルテンサイトの体積率は15.0%未満とすることが好ましい。   In order to increase the tensile strength, the low temperature transformation generation phase preferably contains martensite. In this case, the volume ratio of the martensite to the entire structure is preferably more than 4.0%. More preferably, it is more than 6.0%, particularly preferably more than 10.0%. On the other hand, when the volume ratio of martensite becomes excessive, stretch flangeability deteriorates. For this reason, it is preferable that the volume ratio of martensite in the whole structure is less than 15.0%.

本発明に係る冷延鋼板の金属組織は、次のようにして測定する。すなわち、低温変態生成相およびポリゴナルフェライトの体積率は、鋼板から試験片を採取し、圧延方向に平行な縦断面を研磨し、ナイタールで腐食処理した後、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置においてSEMを用いて金属組織を観察し、画像処理により、低温変態生成相とポリゴナルフェライトの面積率を測定し、面積率は体積率と等しいとして、それぞれの体積率を求める。ポリゴナルフェライトの平均粒径は、視野中でポリゴナルフェライト全体が占める面積をポリゴナルフェライトの結晶粒数で除し、円相当直径を求め、平均粒径とする。   The metal structure of the cold rolled steel sheet according to the present invention is measured as follows. That is, the volume ratio of the low-temperature transformation generation phase and polygonal ferrite is obtained by taking a test piece from a steel plate, polishing a longitudinal section parallel to the rolling direction, and subjecting it to a corrosion treatment with nital. The metal structure is observed using the SEM at the depth position, and the area ratios of the low-temperature transformation generation phase and the polygonal ferrite are measured by image processing, and the respective volume ratios are obtained assuming that the area ratio is equal to the volume ratio. The average particle diameter of polygonal ferrite is obtained by dividing the area occupied by the entire polygonal ferrite in the field of view by the number of crystal grains of polygonal ferrite, and obtaining the equivalent circle diameter.

残留オーステナイトの体積率は、鋼板から試験片を採取し、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置まで圧延面を化学研磨し、XRD用いてX線回折強度を測定して求める。
残留オーステナイト粒の粒径および残留オーステナイトの平均粒径は、次のようにして測定する。すなわち、鋼板から試験片を採取し、圧延方向に平行な縦断面を電解研磨し、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置においてEBSPを備えたSEMを用いて金属組織を観察する。面心立方晶型の結晶構造からなる相(fcc相)として観察され母相に囲まれた領域を一つの残留オーステナイト粒とし、画像処理により、残留オーステナイト粒の数密度(単位面積あたりの粒数)および個々の残留オーステナイト粒の面積率を測定する。視野中で個々の残留オーステナイト粒が占める面積から個々のオーステナイト粒の円相当直径を求め、それらの平均値を残留オーステナイトの平均粒径とする。なお、EBSPによる組織観察では、板厚方向に50μm以上、圧延方向に100μm以上の大きさの領域において、0.1μm刻みで電子ビームを照射して相の判定を行う。また、得られた測定データの内、信頼性指数(Confidence Index)が0.1以上のものを、有効なデータとして粒径測定に用いる。また、測定ノイズにより残留オーステナイトの粒径が過小に評価されることを防ぐため、円相当直径が0.15μm以上の残留オーステナイト粒のみを有効な粒として、平均粒径の算出を行う。
The volume fraction of retained austenite is obtained by taking a test piece from a steel plate, chemically polishing the rolled surface from the steel plate surface to a 1/4 depth position of the plate thickness, and measuring the X-ray diffraction intensity using XRD.
The particle size of retained austenite grains and the average particle size of retained austenite are measured as follows. That is, a test piece is taken from a steel plate, a longitudinal section parallel to the rolling direction is electropolished, and the metal structure is observed using an SEM equipped with EBSP at a position of a depth of the plate thickness from the steel plate surface. An area observed as a phase (fcc phase) having a face-centered cubic crystal structure (fcc phase) and surrounded by a parent phase is defined as one residual austenite grain, and by image processing, the number density of residual austenite grains (number of grains per unit area) ) And the area ratio of individual retained austenite grains. The circle equivalent diameter of each austenite grain is determined from the area occupied by each retained austenite grain in the field of view, and the average value thereof is taken as the average grain size of the retained austenite. In the structure observation by EBSP, the phase is determined by irradiating an electron beam in increments of 0.1 μm in a region having a size of 50 μm or more in the plate thickness direction and 100 μm or more in the rolling direction. Of the obtained measurement data, those having a reliability index (Confidence Index) of 0.1 or more are used as effective data for the particle size measurement. In order to prevent the residual austenite grain size from being excessively evaluated due to measurement noise, the average grain size is calculated using only the retained austenite grains having an equivalent circle diameter of 0.15 μm or more as effective grains.

なお、本発明では、冷延鋼板の場合は鋼板表面から板厚の1/4深さ位置、めっき鋼板の場合は基材である鋼板とめっき層との境界から基材である鋼板の板厚の1/4深さ位置において、上述の金属組織を規定する。   In the present invention, in the case of a cold-rolled steel sheet, the thickness of the steel sheet that is the base material from the boundary between the steel sheet that is the base material and the plating layer in the case of the plated steel sheet in the case of a galvanized steel sheet. The above-mentioned metal structure is defined at the 1/4 depth position.

以上の金属組織上の特徴に基づいて実現されうる機械特性として、本発明の鋼板は、衝撃吸収性を確保するために、圧延方向と直交する方向において780MPa以上の引張強度(TS)を有していることが好ましく、950MPa以上であればさらに好ましい。また、延性を確保するために、TSは1180MPa未満であることが好ましい。また、プレス成形性の観点から、圧延方向と直交する方向の全伸び(El0)を下記式(1)に基づいて板厚1.2mm相当の全伸びに換算した値であるEl、日本工業規格JIS Z2253に準拠して歪み範囲を5〜10%とし5%と10%の2点の公称歪みおよびこれらに対応する試験力を用いて算出される加工硬化指数であるn値、日本鉄鋼連盟規格JFST1001に準拠して測定される穴拡げ率であるλとしたとき、
・TS×Elの値が15000MPa%以上、
・TS×n値の値が150MPa以上、および
・TS1.7×λの値が4500000MPa1.7%以上であることが好ましい。
As a mechanical property that can be realized based on the above characteristics on the metal structure, the steel sheet of the present invention has a tensile strength (TS) of 780 MPa or more in a direction orthogonal to the rolling direction in order to ensure shock absorption. Preferably 950 MPa or more. Moreover, in order to ensure ductility, it is preferable that TS is less than 1180 MPa. In addition, from the viewpoint of press formability, El is a value obtained by converting the total elongation (El 0 ) in the direction orthogonal to the rolling direction into a total elongation equivalent to a plate thickness of 1.2 mm based on the following formula (1). N value, which is a work hardening index calculated using two nominal strains of 5% and 10% and test force corresponding to these, with a strain range of 5 to 10% in accordance with the standard JIS Z2253, Japan Iron and Steel Federation When λ is the hole expansion rate measured in accordance with the standard JFST1001,
-The value of TS x El is 15000 MPa% or more,
It is preferable that the value of TS × n value is 150 MPa or more, and that the value of TS 1.7 × λ is 4500000 MPa 1.7 % or more.

El=El0×(1.2/t0)0.2 ・・・ (1)
ここで、式中のEl0はJIS5号引張試験片を用いて測定された全伸びの実測値を、t0は測定に供したJIS5号引張試験片の板厚を表したものであり、Elは板厚が1.2mmである場合に相当する全伸びの換算値である。
El = El 0 × (1.2 / t 0 ) 0.2 (1)
Here, El 0 in the formula represents an actual measurement value of the total elongation measured using a JIS No. 5 tensile test piece, and t 0 represents a plate thickness of the JIS No. 5 tensile test piece subjected to the measurement. Is a converted value of the total elongation corresponding to the case where the plate thickness is 1.2 mm.

TS×Elは強度と全伸びのバランスから延性を評価するための指標であり、TS×n値は強度と加工硬化指数のバランスから加工硬化性を評価するための指標であり、TS1.7×λは強度と穴拡げ率のバランスから穴拡げ性を評価するための指標である。TS×Elの値が19000MPa%以上、TS×n値の値が160MPa以上、そしてTS1.7×λの値が5500000MPa1.7%以上であることがさらに好ましい。 TS × El is an index for evaluating ductility from the balance between strength and total elongation, and TS × n value is an index for evaluating work curability from the balance between strength and work hardening index. TS 1.7 × λ Is an index for evaluating hole expandability from the balance between strength and hole expansion rate. The value of TS × El is 19000MPa% or more, the value of TS × n value is more than 160 MPa, and even more preferably a value of TS 1.7 × lambda is 5500000MPa 1.7% or more.

加工硬化指数は、自動車部品をプレス成形する際に生じる歪みが5〜10%程度であることから、引張試験における歪み範囲5〜10%に対するn値で表した。鋼板の全伸びが高くても、n値が低い場合には自動車部品のプレス成形において歪み伝播性が不十分となり、局所的な板厚減少等の成形不良が発生しやすい。また、形状凍結性の観点からは、降伏比が80%未満であることが好ましく、75%未満であることはさらに好ましく、70%未満であれば特に好ましい。   The work hardening index is expressed as an n value with respect to a strain range of 5 to 10% in a tensile test because a strain generated when press molding an automobile part is about 5 to 10%. Even if the total elongation of the steel sheet is high, if the n value is low, the strain propagation property becomes insufficient in press forming of automobile parts, and forming defects such as local reduction of the plate thickness are likely to occur. Further, from the viewpoint of shape freezing property, the yield ratio is preferably less than 80%, more preferably less than 75%, and particularly preferably less than 70%.

2.鋼の化学組成
C:0.020%超0.30%未満
C含有量が0.020%以下では上記の金属組織を得ることが困難となる。したがって、C含有量は0.020%超とする。好ましくは0.070%超、さらに好ましくは0.10%超、特に好ましくは0.14%超である。一方、C含有量が0.30%以上では鋼板の伸びフランジ性が損なわれるばかりか溶接性が劣化する。したがって、C含有量は0.30%未満とする。好ましくは0.25%未満、さらに好ましくは0.20%未満、特に好ましくは0.17%未満である。
2. Chemical composition of steel C: more than 0.020% and less than 0.30% When the C content is 0.020% or less, it is difficult to obtain the above metal structure. Therefore, the C content is more than 0.020%. Preferably it is more than 0.070%, more preferably more than 0.10%, particularly preferably more than 0.14%. On the other hand, if the C content is 0.30% or more, not only the stretch flangeability of the steel sheet is impaired, but also the weldability deteriorates. Therefore, the C content is less than 0.30%. Preferably it is less than 0.25%, more preferably less than 0.20%, particularly preferably less than 0.17%.

Si:0.10%超3.00%以下
Siは、焼鈍中のオーステナイト粒成長抑制を通じ、延性、加工硬化性および伸びフランジ性を改善する作用を有する。また、オーステナイトの安定性を高める作用を有し、上記の金属組織を得るのに有効な元素である。Si含有量が0.10%以下では上記作用による効果を得ることが困難となる。したがって、Si含有量は0.10%超とする。好ましくは0.60%超、さらに好ましくは0.90%超、特に好ましくは1.20%超である。一方、Si含有量が3.00%超では鋼板の表面性状が劣化する。さらに、化成処理性およびめっき性が著しく劣化する。したがって、Si含有量は3.00%以下とする。好ましくは2.00%未満、さらに好ましくは1.80%未満、特に好ましくは1.60%未満である。
Si: more than 0.10% and not more than 3.00% Si has an effect of improving ductility, work hardenability and stretch flangeability through suppression of austenite grain growth during annealing. Moreover, it is an element which has the effect | action which improves the stability of austenite and is effective in obtaining said metal structure. When the Si content is 0.10% or less, it is difficult to obtain the effect by the above action. Therefore, the Si content is more than 0.10%. It is preferably more than 0.60%, more preferably more than 0.90%, particularly preferably more than 1.20%. On the other hand, if the Si content exceeds 3.00%, the surface properties of the steel sheet deteriorate. Furthermore, chemical conversion property and plating property are remarkably deteriorated. Therefore, the Si content is 3.00% or less. Preferably it is less than 2.00%, more preferably less than 1.80%, and particularly preferably less than 1.60%.

後述するAlを含有する場合は、Si含有量とsol.Al含有量が下記式(2)を満足することが好ましく、下記式(3)を満足するとさらに好ましく、下記式(4)を満足すると特に好ましい。   In the case of containing Al described later, the Si content and sol. The Al content preferably satisfies the following formula (2), more preferably satisfies the following formula (3), and particularly preferably satisfies the following formula (4).

Si+sol.Al>0.60 ・・・ (2)
Si+sol.Al>0.90 ・・・ (3)
Si+sol.Al>1.20 ・・・ (4)
ここで、式中のSiは鋼中でのSi含有量を、sol.Alは酸可溶性のAl含有量を質量%にて表したものである。
Si + sol. Al> 0.60 (2)
Si + sol. Al> 0.90 (3)
Si + sol. Al> 1.20 (4)
Here, Si in the formula represents the Si content in steel, sol. Al represents the acid-soluble Al content in mass%.

Mn:1.00%超3.50%以下
Mnは、鋼の焼入性を向上させる作用を有し、上記の金属組織を得るのに有効な元素である。Mn含有量が1.00%以下では上記の金属組織を得ることが困難となる。したがって、Mn含有量は1.00%超とする。好ましくは1.50%超、さらに好ましくは1.80%超、特に好ましくは2.10%超である。Mn含有量が過剰となると、熱延鋼板の金属組織において、圧延方向に展伸した粗大な低温変態生成相が生じ、冷間圧延および焼鈍後の金属組織において粗大な残留オーステナイト粒が増加し、加工硬化性および伸びフランジ性が劣化する。したがって、Mn含有量は3.50%以下とする。好ましくは3.00%未満、さらに好ましくは2.80%未満、特に好ましくは2.60%未満である。
Mn: more than 1.00% and not more than 3.50% Mn has an effect of improving the hardenability of steel and is an effective element for obtaining the above metal structure. If the Mn content is 1.00% or less, it is difficult to obtain the above metal structure. Therefore, the Mn content is more than 1.00%. Preferably it is more than 1.50%, more preferably more than 1.80%, particularly preferably more than 2.10%. When the Mn content is excessive, in the metal structure of the hot-rolled steel sheet, a coarse low-temperature transformation generation phase stretched in the rolling direction occurs, and coarse residual austenite grains increase in the metal structure after cold rolling and annealing, Work hardenability and stretch flangeability deteriorate. Therefore, the Mn content is 3.50% or less. Preferably it is less than 3.00%, more preferably less than 2.80%, particularly preferably less than 2.60%.

P:0.10%以下
Pは、不純物として鋼中に含有される元素であり、粒界に偏析して鋼を脆化させる。このため、P含有量は少ないほど好ましい。したがって、P含有量は0.10%以下とする。好ましくは0.050%未満、さらに好ましくは0.020%未満、特に好ましくは0.015%未満である。
P: 0.10% or less P is an element contained in the steel as an impurity, and segregates at the grain boundaries to embrittle the steel. For this reason, the smaller the P content, the better. Therefore, the P content is 0.10% or less. Preferably it is less than 0.050%, more preferably less than 0.020%, particularly preferably less than 0.015%.

S:0.010%以下
Sは、不純物として鋼中に含有される元素であり、硫化物系介在物を形成して伸びフランジ性を劣化させる。このため、S含有量は少ないほど好ましい。したがって、S含有量は0.010%以下とする。好ましくは0.005%未満、さらに好ましくは0.003%未満、特に好ましくは0.002%未満である。
S: 0.010% or less S is an element contained in steel as an impurity, and forms sulfide inclusions to deteriorate stretch flangeability. For this reason, the smaller the S content, the better. Therefore, the S content is set to 0.010% or less. Preferably it is less than 0.005%, more preferably less than 0.003%, particularly preferably less than 0.002%.

sol.Al:2.00%以下
Alは、溶鋼を脱酸する作用を有する。本発明においては、Alと同様に脱酸作用を有するSiを含有させるため、Alは必ずしも含有させる必要はない。すなわち、限りなく0%に近くてもよい。脱酸の促進を目的として含有させる場合には、sol.Alとして0.0050%以上含有させることが好ましい。さらに好ましいsol.Al含有量は0.020%超である。また、Alは、Siと同様にオーステナイトの安定性を高める作用を有し、上記の金属組織を得るのに有効な元素であるので、この目的でAlを含有させることができる。この場合、sol.Al含有量は好ましくは0.040%超、さらに好ましくは0.050%超、特に好ましくは0.060%超である。
sol. Al: 2.00% or less Al has an action of deoxidizing molten steel. In the present invention, since Si having a deoxidizing action is contained in the same manner as Al, Al is not necessarily contained. That is, it may be as close to 0% as possible. When it is contained for the purpose of promoting deoxidation, sol. It is preferable to contain 0.0050% or more as Al. Further preferred sol. The Al content is more than 0.020%. Al, like Si, has the effect of increasing the stability of austenite and is an effective element for obtaining the above metal structure. Therefore, Al can be contained for this purpose. In this case, sol. The Al content is preferably more than 0.040%, more preferably more than 0.050%, particularly preferably more than 0.060%.

一方、sol.Al含有量が高すぎると、アルミナに起因する表面疵が発生しやすくなるばかりか、変態点が大きく上昇し、低温変態生成相を主相とする金属組織を得ることが困難となる。したがって、sol.Al含有量は2.00%以下とする。好ましくは0.60%未満、さらに好ましくは0.20%未満、特に好ましくは0.10%未満である。   On the other hand, sol. If the Al content is too high, not only surface flaws are likely to occur due to alumina, but the transformation point is greatly increased, and it becomes difficult to obtain a metal structure having a low-temperature transformation generation phase as a main phase. Therefore, sol. Al content shall be 2.00% or less. Preferably it is less than 0.60%, more preferably less than 0.20%, particularly preferably less than 0.10%.

N:0.010%以下
Nは、不純物として鋼中に含有される元素であり、延性を劣化させる。このため、N含有量は少ないほど好ましい。したがって、N含有量は0.010%以下とする。好ましくは0.006%以下であり、さらに好ましくは0.005%以下である。
N: 0.010% or less N is an element contained in steel as an impurity, and deteriorates ductility. For this reason, the smaller the N content, the better. Therefore, the N content is set to 0.010% or less. Preferably it is 0.006% or less, More preferably, it is 0.005% or less.

本発明に係る鋼板は、以下に列記する元素を任意元素として含有してもよい。
Ti:0.050%未満、Nb:0.050%未満およびV:0.50%以下からなる群から選択される1種または2種以上
Ti、NbおよびVは、熱間圧延工程で再結晶を抑制することにより加工歪みを増大させ、熱延鋼板の金属組織を微細化する作用を有する。また、炭化物または窒化物として析出し、焼鈍中のオーステナイトの粗大化を抑制する作用を有する。したがって、これらの元素の1種または2種以上を含有させてもよい。しかし、過剰に含有させても上記作用による効果が飽和して不経済となる。そればかりか、焼鈍時の再結晶温度が上昇し、焼鈍後の金属組織が不均一となり、伸びフランジ性も損なわれる。さらには、炭化物または窒化物の析出量が増し、降伏比が上昇し、形状凍結性も劣化する。
The steel plate according to the present invention may contain the elements listed below as optional elements.
One or more selected from the group consisting of Ti: less than 0.050%, Nb: less than 0.050% and V: 0.50% or less Ti, Nb and V are recrystallized in the hot rolling process By suppressing the above, there is an effect of increasing the working strain and refining the metal structure of the hot-rolled steel sheet. Moreover, it precipitates as a carbide | carbonized_material or nitride, and has the effect | action which suppresses the coarsening of the austenite during annealing. Therefore, you may contain 1 type, or 2 or more types of these elements. However, even if it contains excessively, the effect by the said effect | action will be saturated and it will become uneconomical. In addition, the recrystallization temperature during annealing increases, the metal structure after annealing becomes non-uniform, and stretch flangeability is also impaired. Furthermore, the precipitation amount of carbide or nitride increases, the yield ratio increases, and the shape freezing property also deteriorates.

したがって、Ti含有量は0.050%未満、Nb含有量は0.050%未満、V含有量は0.50%以下とする。Ti含有量は好ましくは0.040%未満、さらに好ましくは0.030%未満であり、Nb含有量は好ましくは0.040%未満、さらに好ましくは0.030%未満であり、V含有量は好ましくは0.30%以下であり、さらに好ましくは0.050%未満である。上記作用による効果をより確実に得るには、Ti:0.005%以上、Nb:0.005%以上およびV:0.010%以上のいずれかを満足させることが好ましい。Tiを含有させる場合には、Ti含有量を0.010%以上とすることがさらに好ましく、Nbを含有させる場合には、Nb含有量を0.010%以上とすることがさらに好ましく、Vを含有させる場合には、V含有量を0.020%以上とすることがさらに好ましい。   Therefore, the Ti content is less than 0.050%, the Nb content is less than 0.050%, and the V content is 0.50% or less. The Ti content is preferably less than 0.040%, more preferably less than 0.030%, the Nb content is preferably less than 0.040%, more preferably less than 0.030%, and the V content is Preferably it is 0.30% or less, More preferably, it is less than 0.050%. In order to more reliably obtain the effect of the above action, it is preferable to satisfy any of Ti: 0.005% or more, Nb: 0.005% or more, and V: 0.010% or more. When Ti is contained, the Ti content is more preferably 0.010% or more, and when Nb is contained, the Nb content is more preferably 0.010% or more, and V is When contained, the V content is more preferably set to 0.020% or more.

Cr:1.0%以下、Mo:0.50%以下およびB:0.010%以下からなる群から選択された1種または2種以上
Cr、MoおよびBは、鋼の焼入性を向上させる作用を有し、上記の金属組織を得るのに有効な元素である。したがって、これらの元素の1種または2種以上を含有させてもよい。しかし、過剰に含有させても上記作用による効果が飽和して不経済となる。したがって、Cr含有量は1.0%以下、Mo含有量は0.50%以下、B含有量は0.010%以下とする。Cr含有量は好ましくは0.50%以下であり、Mo含有量は好ましくは0.20%以下であり、B含有量は好ましくは0.0030%以下である。上記作用による効果をより確実に得るには、Cr:0.20%以上、Mo:0.05%以上およびB:0.0010%以上のいずれかを満足させることが好ましい。
One or more selected from the group consisting of Cr: 1.0% or less, Mo: 0.50% or less and B: 0.010% or less Cr, Mo and B improve the hardenability of steel. It is an element effective in obtaining the above metal structure. Therefore, you may contain 1 type, or 2 or more types of these elements. However, even if it contains excessively, the effect by the said effect | action will be saturated and it will become uneconomical. Therefore, the Cr content is 1.0% or less, the Mo content is 0.50% or less, and the B content is 0.010% or less. The Cr content is preferably 0.50% or less, the Mo content is preferably 0.20% or less, and the B content is preferably 0.0003% or less. In order to more reliably obtain the effect of the above action, it is preferable to satisfy any of Cr: 0.20% or more, Mo: 0.05% or more, and B: 0.0010% or more.

Ca:0.010%以下、Mg:0.010%以下、REM:0.050%以下およびBi:0.050%以下からなる群から選択された1種または2種以上
Ca、MgおよびREMは介在物の形状を調整することにより、Biは凝固組織を微細化することにより、ともに伸びフランジ性を改善する作用を有する。したがって、これらの元素の1種または2種以上を含有させてもよい。しかし、過剰に含有させても上記作用による効果が飽和して不経済となる。したがって、Ca含有量は0.010%以下、Mg含有量は0.010%以下、REM含有量は0.050%以下、Bi含有量は0.050%以下とする。好ましくは、Ca含有量は0.0020%以下、Mg含有量は0.0020%以下、REM含有量は0.0020%以下、Bi含有量は0.010%以下である。上記作用をより確実に得るには、Ca:0.0005%以上、Mg:0.0005%以上、REM:0.0005%以上およびBi:0.0010%以上のいずれかを満足させることが好ましい。なお、REMとは希土類元素を意味し、Sc、Yおよびランタノイドの合計17元素の総称であり、REM含有量はこれらの元素の合計含有量である。
Ca, Mg and REM are selected from the group consisting of Ca: 0.010% or less, Mg: 0.010% or less, REM: 0.050% or less, and Bi: 0.050% or less. By adjusting the shape of the inclusions, Bi has the effect of improving stretch flangeability by refining the solidified structure. Therefore, you may contain 1 type, or 2 or more types of these elements. However, even if it contains excessively, the effect by the said effect | action will be saturated and it will become uneconomical. Therefore, the Ca content is 0.010% or less, the Mg content is 0.010% or less, the REM content is 0.050% or less, and the Bi content is 0.050% or less. Preferably, the Ca content is 0.0001% or less, the Mg content is 0.000020% or less, the REM content is 0.000020% or less, and the Bi content is 0.010% or less. In order to obtain the above action more reliably, it is preferable to satisfy any of Ca: 0.0005% or more, Mg: 0.0005% or more, REM: 0.0005% or more, and Bi: 0.0010% or more. . Note that REM means a rare earth element and is a generic name for a total of 17 elements of Sc, Y and lanthanoid, and the REM content is the total content of these elements.

3.製造条件
上述した化学組成を有する鋼は、公知の手段により溶製された後に、連続鋳造法により鋼塊とされるか、または、任意の鋳造法により鋼塊とした後に分塊圧延する方法等により鋼片とされる。連続鋳造工程では、介在物に起因する表面欠陥の発生を抑制するために、鋳型内にて電磁攪拌等の外部付加的な流動を溶鋼に生じさせることが好ましい。鋼塊または鋼片は、一旦冷却されたものを再加熱して熱間圧延に供してもよく、連続鋳造後の高温状態にある鋼塊または分塊圧延後の高温状態にある鋼片をそのまま、あるいは保温して、あるいは補助的な加熱を行って熱間圧延に供してもよい。本明細書では、このような鋼塊および鋼片を、熱間圧延の素材として「スラブ」と総称する。
3. Manufacturing conditions The steel having the above-mentioned chemical composition is melted by a known means and then made into a steel ingot by a continuous casting method, or a method of rolling into pieces after making it into an ingot by any casting method, etc. It is made into a billet. In the continuous casting process, in order to suppress the occurrence of surface defects due to inclusions, it is preferable to cause an external additional flow such as electromagnetic stirring in the molten steel in the mold. The steel ingot or steel slab may be reheated once it has been cooled and subjected to hot rolling. The steel ingot in the high temperature state after continuous casting or the steel slab in the high temperature state after partial rolling is used as it is. Alternatively, it may be kept hot or subjected to auxiliary heating for hot rolling. In the present specification, such steel ingots and steel slabs are collectively referred to as “slabs” as materials for hot rolling.

熱間圧延に供するスラブの温度は、オーステナイトの粗大化を防止するために、1250℃未満とすることが好ましく、1200℃以下とすればさらに好ましい。熱間圧延に供するスラブの温度の下限は特に限定する必要はなく、後述するように熱間圧延をAr3点以上で完了することが可能な温度であればよい。 The temperature of the slab to be subjected to hot rolling is preferably less than 1250 ° C. and more preferably 1200 ° C. or less in order to prevent coarsening of austenite. The lower limit of the temperature of the slab to be subjected to hot rolling is not particularly limited as long as it is a temperature at which hot rolling can be completed at an Ar 3 point or higher as described later.

熱間圧延は、圧延完了後にオーステナイトを変態させることにより熱延鋼板の金属組織を微細化するために、Ar3点以上の温度域で完了させる。圧延完了の温度が低すぎると、熱延鋼板の金属組織において、圧延方向に展伸した粗大な低温変態生成相が生じ、冷間圧延および焼鈍後の金属組織が粗大化し、延性、加工硬化性および伸びフランジ性が劣化し易くなる。このため、熱間圧延の完了温度はAr3点以上かつ820℃超とすることが好ましい。さらに好ましくはAr3点以上かつ850℃超であり、特に好ましくはAr3点以上かつ880℃超である。 Hot rolling is completed in a temperature range of Ar 3 or higher in order to refine the metal structure of the hot-rolled steel sheet by transforming austenite after completion of rolling. If the temperature at the completion of rolling is too low, a coarse low-temperature transformation generation phase that extends in the rolling direction occurs in the metal structure of the hot-rolled steel sheet, and the metal structure after cold rolling and annealing becomes coarse, resulting in ductility and work hardening. And stretch flangeability tends to deteriorate. Therefore, completion temperature of the hot rolling is preferably at least the Ar 3 point and 820 ° C. greater. More preferably, it is Ar 3 point or higher and higher than 850 ° C., and particularly preferably Ar 3 point or higher and higher than 880 ° C.

一方、圧延完了の温度が高すぎると、加工歪みの蓄積が不十分となり、熱延鋼板の金属組織を微細化することが困難となる。このため、熱間圧延の完了温度は950℃未満であることが好ましく、920℃未満であるとさらに好ましい。また、製造負荷を軽減するためには、熱間圧延の完了温度を高めて圧延荷重を低下させることが好ましい。この観点からは、熱間圧延の完了温度をAr3点以上かつ780℃超とすることが好ましく、Ar3点以上かつ800℃超とするとさらに好ましい。 On the other hand, if the temperature at the completion of rolling is too high, accumulation of processing strain becomes insufficient, and it becomes difficult to refine the metal structure of the hot-rolled steel sheet. For this reason, it is preferable that the completion temperature of hot rolling is less than 950 degreeC, and it is further more preferable in it being less than 920 degreeC. Moreover, in order to reduce manufacturing load, it is preferable to raise the completion temperature of hot rolling and to reduce rolling load. From this point of view, it is preferable that the hot rolling completion temperature is not less than Ar 3 point and more than 780 ° C., more preferably not less than Ar 3 point and more than 800 ° C.

なお、熱間圧延が粗圧延と仕上圧延とからなる場合には、仕上圧延を上記温度で完了するために、粗圧延と仕上圧延との間で粗圧延材を加熱してもよい。この際、粗圧延材の後端が先端よりも高温となるように加熱することにより仕上圧延の開始時における粗圧延材の全長にわたる温度の変動を140℃以下に抑制することが望ましい。これにより、コイル内の製品特性の均一性が向上する。   In addition, when hot rolling consists of rough rolling and finish rolling, in order to complete finish rolling at the said temperature, you may heat a rough rolling material between rough rolling and finish rolling. At this time, it is desirable to suppress the temperature fluctuation over the entire length of the rough rolled material at the start of finish rolling to 140 ° C. or lower by heating so that the rear end of the rough rolled material is higher than the front end. Thereby, the uniformity of the product characteristic in a coil improves.

粗圧延材の加熱方法は公知の手段を用いて行えばよい。例えば、粗圧延機と仕上圧延機との間にソレノイド式誘導加熱装置を設けておき、この誘導加熱装置の上流側における粗圧延材長手方向の温度分布等に基づいて加熱昇温量を制御してもよい。   The heating method of the rough rolled material may be performed using a known means. For example, a solenoid induction heating device is provided between the rough rolling mill and the finish rolling mill, and the heating temperature rise is controlled based on the temperature distribution in the longitudinal direction of the rough rolled material on the upstream side of the induction heating device. May be.

熱間圧延の圧下量は、最終1パスの圧下量を板厚減少率で15%超とすることが好ましい。これは、オーステナイトに導入される加工歪み量を増し、熱延鋼板の金属組織を微細化し、熱延焼鈍鋼板中に鉄炭化物を微細に析出させ、冷間圧延および焼鈍後の金属組織を微細化し、延性、加工硬化性および伸びフランジ性を向上させるためである。最終1パスの圧下量は25%超とすることがさらに好ましく、30%超とすれば特に好ましく、40%超とすれば最も好ましい。圧下量が高くなりすぎると、圧延荷重が上昇して圧延が困難となる。したがって、最終1パスの圧下量は55%未満とすることが好ましく、50%未満とすればさらに好ましい。圧延荷重を低下させるために、圧延ロールと鋼板の間に圧延油を供給し、摩擦係数を低下させて圧延する、いわゆる潤滑圧延を行ってもよい。   The amount of reduction in hot rolling is preferably such that the amount of reduction in the final pass is more than 15% in terms of sheet thickness reduction rate. This increases the amount of processing strain introduced into austenite, refines the metal structure of the hot-rolled steel sheet, finely precipitates iron carbide in the hot-rolled annealed steel sheet, and refines the metal structure after cold rolling and annealing. This is to improve ductility, work hardening and stretch flangeability. The rolling amount in the final pass is more preferably more than 25%, particularly preferably more than 30%, and most preferably more than 40%. If the amount of reduction is too high, the rolling load increases and rolling becomes difficult. Therefore, the amount of reduction in the final one pass is preferably less than 55%, and more preferably less than 50%. In order to reduce the rolling load, so-called lubricated rolling may be performed in which rolling oil is supplied between a rolling roll and a steel plate and rolling is performed with a reduced friction coefficient.

熱間圧延後は、圧延完了後0.40秒間以内に780℃以下の温度域まで急冷する。これは、圧延によりオーステナイトに導入された加工歪みの解放を抑制し、加工歪みを駆動力としてオーステナイトを変態させ、熱延鋼板の金属組織を微細化し、熱延焼鈍鋼板中に鉄炭化物を微細に析出させ、冷間圧延および焼鈍後の金属組織を微細化し、延性、加工硬化性および伸びフランジ性を向上させるためである。加工歪みの解放は、急冷を停止するまでの時間が短いほど抑制されるので、圧延完了後急冷を停止するまでの時間は、0.30秒間以内であることが好ましく、0.20秒間以内であればさらに好ましい。熱延鋼板の金属組織は、急冷を停止する温度が低いほど細粒化するので、圧延完了後760℃以下の温度域まで急冷することが好ましく、圧延完了後740℃以下の温度域まで急冷することがさらに好ましく、圧延完了後720℃以下の温度域まで急冷することが特に好ましい。また、加工歪みの解放は、急冷中の平均冷却速度が速いほど抑制されるので、急冷中の平均冷却速度を300℃/s以上とすることが好ましく、これにより、熱延鋼板の金属組織を一層微細化することができる。急冷中の平均冷却速度を400℃/s以上とすればさらに好ましく、600℃/s以上とすれば特に好ましい。なお、圧延完了から急冷を開始するまでの時間および、その間の冷却速度は、特に規定する必要がない。   After hot rolling, it is rapidly cooled to a temperature range of 780 ° C. or less within 0.40 seconds after the completion of rolling. This suppresses the release of processing strain introduced into austenite by rolling, transforms austenite using the processing strain as a driving force, refines the metal structure of the hot-rolled steel sheet, and refines the iron carbide in the hot-rolled annealed steel sheet. This is because the metal structure after precipitation, cold rolling and annealing is refined to improve ductility, work hardening and stretch flangeability. Since the release of processing strain is suppressed as the time until the rapid cooling is stopped is shorter, the time until the rapid cooling is stopped after the completion of rolling is preferably within 0.30 seconds, and within 0.20 seconds. More preferably. Since the metallographic structure of the hot-rolled steel sheet becomes finer as the temperature at which quenching is stopped is lower, it is preferably quenched to a temperature range of 760 ° C. or less after completion of rolling, and is rapidly cooled to a temperature range of 740 ° C. or less after completion of rolling. More preferably, it is particularly preferable to rapidly cool to a temperature range of 720 ° C. or lower after completion of rolling. In addition, since the release of processing strain is suppressed as the average cooling rate during rapid cooling is increased, the average cooling rate during rapid cooling is preferably set to 300 ° C./s or more. Further miniaturization can be achieved. The average cooling rate during the rapid cooling is more preferably 400 ° C./s or more, and particularly preferably 600 ° C./s or more. Note that the time from the completion of rolling to the start of rapid cooling and the cooling rate during that time do not need to be specified.

急冷を行う設備は特に規定されないが、工業的には水量密度の高い水スプレー装置を用いることが好適であり、圧延板搬送ローラーの間に水スプレーヘッダーを配置し、圧延板の上下から十分な水量密度の高圧水を噴射する方法が例示される。   The equipment for rapid cooling is not particularly defined, but industrially, it is preferable to use a water spray device with a high water density, and a water spray header is disposed between the rolling plate conveyance rollers, and sufficient from above and below the rolling plate. A method of injecting high-pressure water having a water density is exemplified.

急冷停止後は、鋼板を400℃未満の温度域で巻取る。これは、巻取温度が400℃以上であると、熱延板焼鈍の工程において鉄炭化物を微細に析出させることができず、冷間圧延および焼鈍後の金属組織が粗大化するからである。巻取温度は300℃未満であることが好ましい。200℃未満であるとさらに好ましく、100℃未満であると特に好ましい。   After the rapid cooling stop, the steel sheet is wound in a temperature range below 400 ° C. This is because if the coiling temperature is 400 ° C. or higher, iron carbide cannot be finely precipitated in the hot-rolled sheet annealing step, and the metal structure after cold rolling and annealing becomes coarse. The winding temperature is preferably less than 300 ° C. More preferably, it is less than 200 degreeC, and it is especially preferable that it is less than 100 degreeC.

熱間圧延された鋼板は、必要に応じて公知の方法に従って脱脂等の処理が施された後、焼鈍される。熱延鋼板に施す焼鈍を熱延板焼鈍といい、熱延板焼鈍後の鋼板を熱延焼鈍鋼板という。熱延板焼鈍の前に、酸洗等により脱スケールを行ってもよい。熱延板焼鈍における加熱温度の下限は、300℃以上とする。これは、鉄炭化物を微細に析出させ、冷間圧延および焼鈍後の金属組織を微細化するためである。加熱温度が高いほど、鉄炭化物中へMnやCrが濃化し、鉄炭化物によるオーステナイト粒の粗大化防止作用が高まるので、加熱を400℃超とすることが好ましい。500℃超とすればさらに好ましく、600℃超とすれば特に好ましい。一方、加熱温度が高すぎると、鉄炭化物の粗大化や再固溶が生じ、オーステナイト粒の粗大化防止効果が損なわれるので、加熱温度は750℃未満とすることが好ましい。700℃未満とすればさらに好ましく、650℃未満とすれば特に好ましい。   The hot-rolled steel sheet is annealed after being subjected to treatment such as degreasing according to a known method as necessary. Annealing performed on a hot-rolled steel sheet is called hot-rolled sheet annealing, and a steel sheet after hot-rolled sheet annealing is called a hot-rolled annealed steel sheet. Before hot-rolled sheet annealing, descaling may be performed by pickling or the like. The minimum of the heating temperature in hot-rolled sheet annealing shall be 300 degreeC or more. This is because iron carbide is finely precipitated to refine the metal structure after cold rolling and annealing. As the heating temperature is higher, Mn and Cr are concentrated in the iron carbide, and the effect of preventing the coarsening of the austenite grains by the iron carbide is increased. If it exceeds 500 ° C., it is more preferable, and if it exceeds 600 ° C., it is particularly preferable. On the other hand, if the heating temperature is too high, the iron carbide is coarsened and re-dissolved, and the effect of preventing the austenite grains from coarsening is impaired. Therefore, the heating temperature is preferably less than 750 ° C. If it is less than 700 degreeC, it is still more preferable, and if it is less than 650 degreeC, it is especially preferable.

熱延板焼鈍における保持時間は限定する必要はない。適切な直後急冷プロセスを経て製造された熱延鋼板は、金属組織が微細であって鉄炭化物の析出サイトが多く、鉄炭化物が速やかに析出するため、長時間保持しなくてもよい。保持時間が長くなると生産性が劣化するので、保持時間の上限は20時間未満であることが好ましい。10時間未満であればさらに好ましく、5時間未満であれば特に好ましい。   The holding time in hot-rolled sheet annealing need not be limited. A hot-rolled steel sheet manufactured through an appropriate immediate quenching process does not have to be held for a long time because the metal structure is fine and there are many precipitation sites of iron carbide, and iron carbide precipitates quickly. Since the productivity deteriorates when the holding time becomes long, the upper limit of the holding time is preferably less than 20 hours. If it is less than 10 hours, it is more preferable, and if it is less than 5 hours, it is especially preferable.

熱延板焼鈍された鋼板は、常法に従って冷間圧延される。冷間圧延の前に酸洗等により脱スケールを行ってもよい。冷間圧延は、再結晶を促進して冷延圧延および焼鈍後の金属組織を均一化し、伸びフランジ性をさらに向上させるために、冷圧率(冷間圧延における圧下率)を40%以上とすることが好ましい。冷圧率が高すぎると、圧延荷重が増大して圧延が困難となるため、冷圧率の上限を70%未満とすることが好ましく、60%未満とすることはさらに好ましい。   The hot-rolled sheet annealed steel sheet is cold-rolled according to a conventional method. You may descal by pickling etc. before cold rolling. In cold rolling, in order to promote recrystallization, uniformize the metal structure after cold rolling and annealing, and further improve stretch flangeability, the cold pressure ratio (rolling ratio in cold rolling) is 40% or more. It is preferable to do. If the cold pressure ratio is too high, the rolling load increases and rolling becomes difficult, so the upper limit of the cold pressure ratio is preferably less than 70%, and more preferably less than 60%.

冷間圧延後の鋼板は、必要に応じて公知の方法に従って脱脂等の処理が施された後、焼鈍される。焼鈍における均熱温度の下限は、(Ac3点−40℃)以上とする。これは、主相が低温変態生成相であって第二相に残留オーステナイトを含む金属組織を得るためである。低温変態生成相の体積率を増加させ、伸びフランジ性を向上させるために、均熱温度は(Ac3点−20℃)超とすることが好ましく、Ac3点超とするとさらに好ましい。しかし、均熱温度が高くなり過ぎると、オーステナイトが過度に粗大化して、延性、加工硬化性および伸びフランジ性が劣化し易くなる。このため、均熱温度は、(Ac3点+100℃)未満とすることが好ましい。均熱温度は(Ac3点+50℃)未満とするとさらに好ましく、(Ac3点+20℃)未満とすると特に好ましい。また、微細なポリゴナルフェライトの生成を促進し、延性および加工硬化性を向上させるために、均熱温度の上限を(Ac3点+50℃)未満とすることが好ましく、(Ac3点+20℃)未満とするとさらに好ましい。 The steel sheet after cold rolling is annealed after being subjected to a treatment such as degreasing according to a known method, if necessary. The lower limit of the soaking temperature in the annealing is (Ac 3 points−40 ° C.) or more. This is to obtain a metal structure in which the main phase is a low-temperature transformation generation phase and the second phase contains residual austenite. In order to increase the volume ratio of the low-temperature transformation generation phase and improve stretch flangeability, the soaking temperature is preferably more than (Ac 3 point−20 ° C.), more preferably more than Ac 3 point. However, if the soaking temperature becomes too high, the austenite becomes excessively coarse, and ductility, work hardenability and stretch flangeability tend to deteriorate. For this reason, it is preferable that the soaking temperature is less than (Ac 3 point + 100 ° C.). The soaking temperature is more preferably less than (Ac 3 point + 50 ° C.), and particularly preferably less than (Ac 3 point + 20 ° C.). In order to promote the formation of fine polygonal ferrite and improve ductility and work hardening, the upper limit of the soaking temperature is preferably less than (Ac 3 point + 50 ° C.), and (Ac 3 point + 20 ° C.). ) Is more preferable.

均熱温度での保持時間(均熱時間)は特に限定する必要はないが、安定した機械特性を得るために、15秒間超とすることが好ましく、60秒間超とするとさらに好ましい。一方、保持時間が長くなりすぎると、オーステナイトが過度に粗大化して、延性、加工硬化性および伸びフランジ性が劣化し易くなる。このため、保持時間は、150秒間未満とすることが好ましく、120秒間未満とするとさらに好ましい。   The holding time at the soaking temperature (soaking time) is not particularly limited, but in order to obtain stable mechanical properties, it is preferably more than 15 seconds, and more preferably more than 60 seconds. On the other hand, if the holding time is too long, the austenite becomes excessively coarse, and ductility, work hardenability and stretch flangeability tend to deteriorate. For this reason, the holding time is preferably less than 150 seconds, and more preferably less than 120 seconds.

焼鈍における加熱過程では、再結晶を促進して焼鈍後の金属組織を均一化し、伸びフランジ性を向上させるために、700℃から均熱温度までの加熱速度を10.0℃/s未満とすることが好ましい。この加熱速度は8.0℃/s未満とするとさらに好ましく、5.0℃/s未満とすると特に好ましい。   In the heating process in annealing, the heating rate from 700 ° C. to the soaking temperature is set to less than 10.0 ° C./s in order to promote recrystallization, homogenize the metal structure after annealing, and improve stretch flangeability. It is preferable. This heating rate is more preferably less than 8.0 ° C./s, and particularly preferably less than 5.0 ° C./s.

焼鈍における均熱後の冷却過程では、微細なポリゴナルフェライトの生成を促進し、延性および加工硬化性を向上させるために、10.0℃/s未満の冷却速度で、均熱温度から50℃以上冷却を行うことが好ましい。この均熱後の冷却速度は5.0℃/s未満であることが好ましい。さらに好ましくは3.0℃/s未満、特に好ましくは2.0℃/s未満である。ポリゴナルフェライトの体積率をさらに増加させるためには、10.0℃/s未満の冷却速度で均熱温度から80℃以上冷却することが好ましい。100℃以上冷却することはさらに好ましく、120℃以上冷却することは特に好ましい。   In the cooling process after soaking in annealing, in order to promote the formation of fine polygonal ferrite and improve the ductility and work hardenability, the soaking temperature is reduced to 50 ° C. at a cooling rate of less than 10.0 ° C./s. It is preferable to perform cooling as described above. The cooling rate after soaking is preferably less than 5.0 ° C./s. More preferably, it is less than 3.0 degreeC / s, Most preferably, it is less than 2.0 degreeC / s. In order to further increase the volume fraction of polygonal ferrite, it is preferable to cool at 80 ° C. or higher from the soaking temperature at a cooling rate of less than 10.0 ° C./s. Cooling at 100 ° C. or higher is more preferable, and cooling at 120 ° C. or higher is particularly preferable.

また、低温変態生成相を主相とする金属組織を得るために、650〜500℃の温度範囲を15℃/s以上の冷却速度で冷却することが好ましい。650〜450℃の温度範囲を15℃/s以上の冷却速度で冷却することはさらに好ましい。冷却速度が速いほど低温変態生成相の体積率が高まるので、冷却速度を30℃/s超とするとさらに好ましく、50℃/s超とすると特に好ましい。一方、冷却速度が速すぎると鋼板の形状が損なわれるので、650〜500℃の温度範囲における冷却速度を200℃/s以下とすることが好ましい。150℃/s未満であるとさらに好ましく、130℃/s未満であれば特に好ましい。   Moreover, in order to obtain the metal structure which makes a low temperature transformation production | generation phase a main phase, it is preferable to cool the temperature range of 650-500 degreeC with the cooling rate of 15 degrees C / s or more. It is more preferable to cool the temperature range of 650 to 450 ° C. at a cooling rate of 15 ° C./s or more. The higher the cooling rate, the higher the volume ratio of the low temperature transformation product phase. Therefore, the cooling rate is more preferably 30 ° C./s, and particularly preferably 50 ° C./s. On the other hand, if the cooling rate is too high, the shape of the steel sheet is impaired, so the cooling rate in the temperature range of 650 to 500 ° C. is preferably 200 ° C./s or less. More preferably, it is less than 150 ° C./s, and particularly preferably less than 130 ° C./s.

残留オーステナイトを得るために、500〜300℃の温度域で30秒間以上保持する。残留オーステナイトの安定性を高めて延性、加工硬化性および伸びフランジ性を向上させるためには、保持温度域を475〜320℃とすることが好ましい。450〜340℃とすることはさらに好ましく、430〜360℃とすることは特に好ましい。また、保持時間を長くするほど残留オーステナイトの安定性が高まるので、保持時間を60秒間以上とすることが好ましい。120秒間以上とすることはさらに好ましく、300秒間超とすることは特に好ましい。   In order to obtain retained austenite, the temperature is maintained at 500 to 300 ° C. for 30 seconds or more. In order to improve the stability of retained austenite and improve ductility, work hardening and stretch flangeability, the holding temperature range is preferably 475 to 320 ° C. It is more preferable to set it as 450-340 degreeC, and it is especially preferable to set it as 430-360 degreeC. Moreover, since the stability of retained austenite increases as the holding time is lengthened, the holding time is preferably 60 seconds or longer. It is more preferable to set it for 120 seconds or more, and it is especially preferable to set it for more than 300 seconds.

電気めっき鋼板を製造する場合には、上述した方法で製造された冷延鋼板に、必要に応じて表面の清浄化および調整のための周知の前処理を施した後、常法に従って電気めっきを行えばよく、めっき被膜の化学組成および付着量は限定されない。電気めっきの種類として、電気亜鉛めっき、電気Zn−Ni合金めっき等が例示される。   In the case of producing an electroplated steel sheet, the cold-rolled steel sheet produced by the above-described method is subjected to a known pretreatment for surface cleaning and adjustment as necessary, and then electroplated according to a conventional method. The chemical composition and adhesion amount of the plating film are not limited. Examples of types of electroplating include electrogalvanizing and electro-Zn-Ni alloy plating.

溶融めっき鋼板を製造する場合には、上述した方法で焼鈍工程まで行い、500〜300℃の温度域で30秒間以上保持した後、必要に応じて鋼板を加熱してから、めっき浴に浸漬し、溶融めっきを施す。残留オーステナイトの安定性を高めて延性、加工硬化性および伸びフランジ性を向上させるためには、保持温度域を475〜320℃とすることが好ましい。450〜340℃とすることはさらに好ましく、430〜360℃とすることは特に好ましい。また、保持時間を長くするほど残留オーステナイトの安定性が高まるので、保持時間を60秒間以上とすることが好ましい。120秒間以上とすることはさらに好ましく、300秒間超とすることは特に好ましい。溶融めっき後に再加熱して合金化処理を行ってもよい。めっき被膜の化学組成および付着量は限定されない。溶融めっきの種類として、溶融亜鉛めっき、合金化溶融亜鉛めっき、溶融アルミニウムめっき、溶融Zn−Al合金めっき、溶融Zn−Al−Mg合金めっき、溶融Zn−Al−Mg−Si合金めっき等が例示される。   When manufacturing a hot-dip plated steel sheet, the annealing process is performed by the above-described method, and after holding at a temperature range of 500 to 300 ° C. for 30 seconds or more, the steel sheet is heated as necessary and then immersed in a plating bath. Apply hot dip plating. In order to improve the stability of retained austenite and improve ductility, work hardening and stretch flangeability, the holding temperature range is preferably 475 to 320 ° C. It is more preferable to set it as 450-340 degreeC, and it is especially preferable to set it as 430-360 degreeC. Moreover, since the stability of retained austenite increases as the holding time is lengthened, the holding time is preferably 60 seconds or longer. It is more preferable to set it for 120 seconds or more, and it is especially preferable to set it for more than 300 seconds. The alloying treatment may be performed by reheating after hot dipping. The chemical composition and the amount of adhesion of the plating film are not limited. Examples of hot dip plating include hot dip galvanizing, alloyed hot dip galvanizing, hot dip aluminum plating, hot dip Zn-Al alloy plating, hot dip Zn-Al-Mg alloy plating, hot dip Zn-Al-Mg-Si alloy plating, etc. The

めっき鋼板は、その耐食性をさらに高めるために、めっき後に適当な化成処理を施してもよい。化成処理は、従来のクロメート処理に代わって、ノンクロム型の化成処理液(例えば、シリケート系、リン酸塩系など)を用いて実施することが好ましい。   In order to further improve the corrosion resistance, the plated steel sheet may be subjected to an appropriate chemical conversion treatment after plating. The chemical conversion treatment is preferably carried out using a non-chromium chemical conversion treatment solution (for example, silicate-based, phosphate-based, etc.) instead of the conventional chromate treatment.

このようにして得られた冷延鋼板およびめっき鋼板には、常法にしたがって調質圧延を行ってもよい。しかし、調質圧延の伸び率が高いと延性の劣化を招くので、調質圧延の伸び率は1.0%以下とすることが好ましい。さらに好ましい伸び率は0.5%以下である。   The cold-rolled steel sheet and the plated steel sheet thus obtained may be subjected to temper rolling according to a conventional method. However, when the elongation rate of temper rolling is high, ductility is deteriorated, and therefore, the elongation rate of temper rolling is preferably 1.0% or less. A more preferable elongation is 0.5% or less.

本発明を,実施例を参照しながらより具体的に説明する。
実験用真空溶解炉を用いて、表1に示される化学組成を有する鋼を溶解し鋳造した。これらの鋼塊を、熱間鍛造により厚さ30mmの鋼片とした。鋼片を、電気加熱炉を用いて1200℃に加熱し60分間保持した後、表2に示される条件で熱間圧延を行った。
The present invention will be described more specifically with reference to examples.
Steel having the chemical composition shown in Table 1 was melted and cast using a laboratory vacuum melting furnace. These steel ingots were made into steel pieces having a thickness of 30 mm by hot forging. The steel slab was heated to 1200 ° C. using an electric heating furnace and held for 60 minutes, and then hot rolled under the conditions shown in Table 2.

具体的には、実験用熱間圧延機を用いて、Ar3点以上の温度域で6パスの圧延を行い、厚さ2〜3mmに仕上げた。最終1パスの圧下率は、板厚減少率で22〜42%とした。熱間圧延後、水スプレーを使用して種々の冷却条件で650〜720℃まで冷却し、続いて5〜10秒間放冷した後、60℃/sの冷却速度で種々の温度まで冷却して、その温度を巻取温度とし、同温度に保持された電気加熱炉中に装入して30分間保持した後、20℃/hの冷却速度で室温まで炉冷却して巻取後の徐冷をシミュレートすることにより、熱延鋼板を得た。 Specifically, using an experimental hot rolling mill, 6-pass rolling was performed in a temperature range of 3 or more points of Ar, and finished to a thickness of 2 to 3 mm. The rolling reduction rate in the final pass was 22 to 42% in terms of plate thickness reduction rate. After hot rolling, it is cooled to 650 to 720 ° C. under various cooling conditions using a water spray, then allowed to cool for 5 to 10 seconds, and then cooled to various temperatures at a cooling rate of 60 ° C./s. The temperature is taken up as a coiling temperature, charged in an electric heating furnace maintained at the same temperature and held for 30 minutes, and then cooled to room temperature at a cooling rate of 20 ° C./h and gradually cooled after winding. The hot rolled steel sheet was obtained by simulating.

得られた熱延鋼板を50℃/hの加熱速度で表2に示される種々の加熱温度まで加熱し、種々の時間保持した後、もしくは保持することなく、20℃/hの冷却速度で室温まで冷却して熱延焼鈍鋼板を得た。一部の熱延鋼板に対しては、熱延板焼鈍を省略した。   The obtained hot-rolled steel sheet was heated to various heating temperatures shown in Table 2 at a heating rate of 50 ° C./h, and kept at room temperature at a cooling rate of 20 ° C./h after or without being held for various times. To obtain a hot-rolled annealed steel sheet. Hot-rolled sheet annealing was omitted for some hot-rolled steel sheets.

得られた熱延焼鈍鋼板もしくは熱延鋼板を、酸洗して冷間圧延母材とし、圧下率50〜60%で冷間圧延を施し、厚さ1.0〜1.2mmの冷延鋼板を得た。連続焼鈍シミュレーターを用いて、得られた冷延鋼板を、10℃/sの加熱速度で550℃まで加熱した後、2℃/sの加熱速度で表2に示される種々の温度まで加熱し95秒間均熱した。その後、表2に示される種々の温度まで一次冷却し、さらに一次冷却停止温度から平均冷却速度を60℃/sとして表2に示される種々の温度まで二次冷却し、その温度に330秒間保持した後、室温まで冷却して焼鈍鋼板を得た。   The obtained hot-rolled annealed steel sheet or hot-rolled steel sheet is pickled to form a cold-rolled base material, which is cold-rolled at a reduction ratio of 50 to 60%, and has a thickness of 1.0 to 1.2 mm. Got. The obtained cold-rolled steel sheet was heated to 550 ° C. at a heating rate of 10 ° C./s using a continuous annealing simulator, and then heated to various temperatures shown in Table 2 at a heating rate of 2 ° C./s. Soaked for 2 seconds. Thereafter, primary cooling is performed to various temperatures shown in Table 2, and secondary cooling is performed from the primary cooling stop temperature to various temperatures shown in Table 2 at an average cooling rate of 60 ° C./s, and maintained at that temperature for 330 seconds. Then, it was cooled to room temperature to obtain an annealed steel plate.

Figure 0005648597
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焼鈍鋼板からSEM観察用試験片を採取し、圧延方向に平行な縦断面を研磨した後、ナイタールで腐食処理し、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置における金属組織を観察し、画像処理により、低温変態生成相およびポリゴナルフェライトの体積分率を測定した。また、ポリゴナルフェライト全体が占める面積をポリゴナルフェライトの結晶粒数で除し、ポリゴナルフェライトの平均粒径(円相当直径)を求めた。   A specimen for SEM observation was collected from the annealed steel sheet, and after polishing the longitudinal section parallel to the rolling direction, it was corroded with nital, and the metal structure at the 1/4 depth position of the plate thickness was observed from the steel sheet surface. The volume fraction of the low temperature transformation product phase and polygonal ferrite was measured by the treatment. Further, the area occupied by the entire polygonal ferrite was divided by the number of crystal grains of the polygonal ferrite to obtain an average particle diameter (equivalent circle diameter) of the polygonal ferrite.

また、焼鈍鋼板からXRD測定用試験片を採取し、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置まで圧延面を化学研磨した後、X線回折試験を行い、残留オーステナイトの体積分率を測定した。具体的には、X線回折装置にリガク製RINT2500を使用し、Co−Kα線を入射してα相(110)、(200)、(211)回折ピークおよびγ相(111)、(200)、(220)回折ピークの積分強度を測定し、残留オーステナイトの体積分率を求めた。   In addition, a specimen for XRD measurement is collected from the annealed steel sheet, and the rolled surface is chemically polished from the steel sheet surface to a 1/4 depth position of the sheet thickness, and then an X-ray diffraction test is performed to measure the volume fraction of retained austenite. did. Specifically, RINT 2500 made by Rigaku is used for the X-ray diffractometer, Co-Kα rays are incident, and α phase (110), (200), (211) diffraction peaks and γ phase (111), (200) The integrated intensity of the (220) diffraction peak was measured to determine the volume fraction of retained austenite.

さらに、焼鈍鋼板からEBSP測定用試験片を採取し、圧延方向に平行な縦断面を電解研磨した後、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置において金属組織を観察し、画像解析により、残留オーステナイト粒の粒径分布および残留オーステナイトの平均粒径を測定した。具体的には、EBSP測定装置にTSL製OIM5を使用し、板厚方向に50μm、圧延方向に100μmの大きさの領域において0.1μmピッチで電子ビームを照射し、得られた測定データの内、信頼性指数が0.1以上のものを有効なデータとしてfcc相の判定を行った。fcc相として観察され母相に囲まれた領域を一つの残留オーステナイト粒とし、個々の残留オーステナイト粒の円相当直径を求めた。残留オーステナイトの平均粒径は、円相当直径が0.15μm以上である残留オーステナイト粒を有効な残留オーステナイト粒とし、個々の有効な残留オーステナイト粒の円相当直径の平均値として算出した。また、粒径が1.2μm以上である残留オーステナイト粒の単位面積あたりの数密度(NR)を求めた。 Furthermore, after taking a specimen for EBSP measurement from the annealed steel sheet and electrolytically polishing the longitudinal section parallel to the rolling direction, the metal structure was observed at the 1/4 depth position of the sheet thickness from the steel sheet surface, and by image analysis, The particle size distribution of retained austenite grains and the average particle size of retained austenite were measured. Specifically, TSL OIM5 was used for the EBSP measuring device, and an electron beam was irradiated at a pitch of 0.1 μm in an area of 50 μm in the plate thickness direction and 100 μm in the rolling direction. The fcc phase was determined with valid data having a reliability index of 0.1 or more. The region observed as the fcc phase and surrounded by the parent phase was defined as one retained austenite grain, and the equivalent circle diameter of each retained austenite grain was determined. The average grain size of the retained austenite was calculated as the average value of the equivalent circle diameters of the individual effective retained austenite grains, with the retained austenite grains having an equivalent circle diameter of 0.15 μm or more as effective retained austenite grains. Further, the number density (N R ) per unit area of the retained austenite grains having a grain size of 1.2 μm or more was determined.

降伏応力(YS)および引張強度(TS)は、焼鈍鋼板から、圧延方向と直行する方向に沿ってJIS5号引張試験片を採取し、引張速度10mm/minで引張試験を行うことにより求めた。全伸び(El)は、圧延方向と直行する方向に沿って採取したJIS5号引張試験片に引張試験を行い、得られた実測値(El0)を用いて、上記式(1)に基づき、板厚が1.2mmである場合に相当する換算値を求めた。加工硬化指数(n値)は、圧延方向と直行する方向に沿って採取したJIS5号引張試験片に引張試験を行い、歪み範囲を5〜10%として算出した。具体的には、公称歪み5%および10%に対する試験力を用いて2点法により算出した。 Yield stress (YS) and tensile strength (TS) were determined by collecting JIS No. 5 tensile specimens from an annealed steel sheet along the direction perpendicular to the rolling direction and conducting a tensile test at a tensile speed of 10 mm / min. The total elongation (El) is obtained by conducting a tensile test on a JIS No. 5 tensile test specimen taken along the direction orthogonal to the rolling direction, and using the obtained actual measurement value (El 0 ), based on the above formula (1), A conversion value corresponding to the case where the plate thickness was 1.2 mm was obtained. The work hardening index (n value) was calculated by performing a tensile test on a JIS No. 5 tensile specimen taken along the direction perpendicular to the rolling direction and setting the strain range to 5 to 10%. Specifically, it was calculated by a two-point method using test forces for nominal strains of 5% and 10%.

伸びフランジ性は、以下の方法で穴拡げ率(λ)を測定することにより評価した。焼鈍鋼板から100mm角の正方形素板を採取し、クリアランス12.5%で直径10mmの打ち抜き穴を開け、先端角60°の円錐ポンチでダレ側から打ち抜き穴を押し拡げ、板厚を貫通する割れが発生したときの穴の拡大率を測定し、これを穴拡げ率とした。   Stretch flangeability was evaluated by measuring the hole expansion rate (λ) by the following method. A 100 mm square plate is taken from the annealed steel sheet, a punched hole with a diameter of 10 mm is formed with a clearance of 12.5%, and the punched hole is expanded from the sag side with a conical punch with a tip angle of 60 °. The hole enlargement ratio was measured when this occurred, and this was defined as the hole expansion ratio.

表3に焼鈍後の冷延鋼板の金属組織観察結果および性能評価結果を示す。なお、表1〜表3において、下線を引いた数値または記号は本発明の範囲外であることを意味する。   Table 3 shows the results of the metal structure observation and performance evaluation of the cold-rolled steel sheet after annealing. In Tables 1 to 3, underlined numerical values or symbols mean that they are outside the scope of the present invention.

Figure 0005648597
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本発明に従った製造方法により製造された鋼板の試験結果(試験番号6〜11、13、15〜24)は、いずれも、TS×Elの値が16000MPa%以上、TS×n値の値が150以上、そしてTS1.7×λの値が5700000MPa1.7%以上であり、良好な延性、加工硬化性および伸びフランジ性を示した。 As for the test results (test numbers 6-11, 13, 15-24) of the steel plates manufactured by the manufacturing method according to the present invention, the TS × El value is 16000 MPa% or more, and the TS × n value is It was 150 or more, and the value of TS 1.7 × λ was 5700000 MPa 1.7 % or more, and showed good ductility, work hardening property and stretch flangeability.

熱間圧延の最終1パスの圧下量が25%超であり、焼鈍後の冷却停止温度が340℃以上である試験結果(試験番号7〜11、13、15〜24)は、いずれもTS×Elの値が19000MPa%以上、TS×n値の値が160以上、そしてTS1.7×λの値が5700000MPa1.7%以上であり、特に良好な延性、加工硬化性および伸びフランジ性を示した。 The test results (test numbers 7 to 11, 13, 15 to 24) in which the rolling reduction in the final one pass of hot rolling is more than 25% and the cooling stop temperature after annealing is 340 ° C. or higher are all TS × The El value was 19000 MPa% or more, the TS × n value was 160 or more, and the TS 1.7 × λ value was 5700000 MPa 1.7 % or more, and particularly good ductility, work hardening property and stretch flangeability were exhibited.

熱間圧延の最終1パスの圧下量が25%超であり、焼鈍における均熱温度が(Ac3点−40℃)以上(Ac3点+50℃)未満であり均熱処理後に10.0℃/s未満の冷却速度で均熱温度から50℃以上冷却し、二次冷却停止温度が340℃以上である試験結果(試験番号7〜11、13、15、16、18、19、21〜24)は、いずれも、TS×Elの値が20000MPa%以上、TS×n値の値が165以上、そしてTS1.7×λの値が5700000MPa1.7%以上であり、極めて良好な延性、加工硬化性および伸びフランジ性を示した。 The rolling reduction in the final pass of hot rolling is more than 25%, and the soaking temperature in annealing is (Ac 3 point −40 ° C.) or more and less than (Ac 3 point + 50 ° C.), and after the soaking treatment, 10.0 ° C. / The test result (cooling number 7-11, 13, 15, 16, 18, 19, 21, 24) which cools 50 degreeC or more from soaking temperature with the cooling rate below s, and a secondary cooling stop temperature is 340 degreeC or more Each has a TS × El value of 20000 MPa% or more, a TS × n value of 165 or more, and a TS 1.7 × λ value of 5700000 MPa 1.7 % or more, and has extremely good ductility, work hardening and elongation. It showed flanging.

鋼組成または製造方法が本発明の規定する範囲から外れる鋼板についての試験結果(試験番号1〜5、12、14)は、延性、加工硬化性および伸びフランジ性のいずれかもしくは全てが劣っていた。具体的には、鋼Aを用いた試験(試験番号1)は、鋼中のSi含有量が少ないために、残留オーステナイトの平均粒径が大きく、残留オーステナイトの体積率が低く、また、ポリゴナルフェライトの平均粒径が大きく、加工硬化性および伸びフランジ性が悪い。鋼Bを用いた試験(試験番号2)は、熱間圧延完了から急冷停止までの時間が長すぎるために、NRが大きく、また、ポリゴナルフェライトの平均粒径が大きく、加工硬化性および伸びフランジ性が悪い。鋼Jを用いた試験(試験番号12)は、熱間圧延完了から急冷停止までの時間が長すぎるために、NRが大きく、加工硬化性および伸びフランジ性が悪い。鋼Cを用いた試験(試験番号4)は、熱延板焼鈍の加熱温度が低すぎるために、NRが大きく、また、ポリゴナルフェライトの平均粒径が大きく、加工硬化性および伸びフランジ性が悪い。鋼Cを用いた試験(試験番号5)は、熱延板焼鈍が施されていないために、NRが大きく、延性、加工硬化性および伸びフランジ性が悪い。鋼Kを用いた試験(試験番号14)は、熱延板焼鈍が施されていないために、NRが大きく、加工硬化性および伸びフランジ性が悪い。鋼Bを用いた試験(試験番号3)は、焼鈍中の均熱温度が低すぎるために低温変態生成相を主相とする金属組織が得られておらず、伸びフランジ性が悪い。 The test results (test numbers 1 to 5, 12, and 14) for steel sheets whose steel composition or manufacturing method deviated from the range defined by the present invention were inferior in ductility, work hardenability and stretch flangeability. . Specifically, in the test using Steel A (Test No. 1), since the Si content in the steel is small, the average grain size of retained austenite is large, the volume fraction of retained austenite is low, and polygonal The average grain size of ferrite is large, and work hardenability and stretch flangeability are poor. In the test using steel B (test number 2), since the time from the completion of hot rolling to the quenching stop is too long, N R is large, the average grain size of polygonal ferrite is large, work hardening and Stretch flangeability is poor. In the test using steel J (Test No. 12), since the time from the completion of hot rolling to the rapid cooling stop is too long, N R is large, and work hardenability and stretch flangeability are poor. In the test using Steel C (Test No. 4), since the heating temperature of hot-rolled sheet annealing is too low, N R is large, the average grain size of polygonal ferrite is large, work hardening and stretch flangeability Is bad. In the test using steel C (test number 5), since hot-rolled sheet annealing was not performed, N R was large, and ductility, work hardenability and stretch flangeability were poor. In the test using steel K (test number 14), since hot-rolled sheet annealing was not performed, N R was large and work hardenability and stretch flangeability were poor. In the test using Steel B (Test No. 3), since the soaking temperature during annealing is too low, a metal structure having a low-temperature transformation generation phase as a main phase is not obtained, and stretch flangeability is poor.

Claims (6)

下記工程(A)〜(D)を有することを特徴とする、主相が低温変態生成相で第二相に残留オーステナイトおよびポリゴナルフェライトを含む金属組織を備える冷延鋼板の製造方法:
(A)質量%で、C:0.020%超0.30%未満、Si:0.10%超3.00%以下、Mn:1.00%超3.50%以下、P:0.10%以下、S:0.010%以下、sol.Al:2.00%以下およびN:0.010%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなる化学組成を有するスラブに、最終1パスの圧下量を板厚減少率で15%超55%未満とするとともにAr点以上950℃未満の温度域で圧延を完了する熱間圧延を施して熱延鋼板となし、前記熱延鋼板を前記圧延の完了後0.4秒間以内に780℃以下の温度域まで冷却し、400℃未満の温度域で巻取る熱間圧延工程;
(B)前記工程(A)で得た熱延鋼板に300℃以上750℃未満の温度域に加熱する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍鋼板とする熱延板焼鈍工程;
(C)前記熱延焼鈍鋼板に冷間圧延を施して冷延鋼板とする冷間圧延工程;および
(D)前記冷延鋼板に(Ac点−40℃)以上(Ac 点+100℃)未満の温度域で150秒未満保持する均熱処理を施した後、500℃以下300℃以上の温度域まで冷却し、該温度域で30秒間以上保持する焼鈍工程。
A method for producing a cold-rolled steel sheet comprising the following steps (A) to (D), wherein the main phase is a low-temperature transformation generation phase and the second phase has a metal structure containing retained austenite and polygonal ferrite:
(A) By mass%, C: more than 0.020% and less than 0.30%, Si: more than 0.10% and 3.00% or less, Mn: more than 1.00% and 3.50% or less, P: 0.0. 10% or less, S: 0.010% or less, sol. The slab containing a chemical composition containing Al: 2.00% or less and N: 0.010% or less, with the balance being Fe and impurities, the final one-pass reduction amount is more than 15% and 55% in terms of sheet thickness reduction rate. And hot rolling to complete rolling in a temperature range of Ar 3 points or more and less than 950 ° C. to form a hot rolled steel sheet, and the hot rolled steel sheet is 780 ° C. or lower within 0.4 seconds after completion of the rolling. A hot rolling step of cooling to a temperature range of less than 400 ° C. and winding in a temperature range of less than 400 ° C .;
(B) A hot-rolled sheet annealing step in which the hot-rolled steel sheet obtained in the step (A) is subjected to hot-rolled sheet annealing to a temperature range of 300 ° C. or higher and lower than 750 ° C. to obtain a hot-rolled annealed steel sheet;
(C) Cold rolling step of cold rolling the hot-rolled annealed steel sheet to obtain a cold-rolled steel sheet; and (D) (Ac 3 points−40 ° C.) or more (Ac 3 points + 100 ° C.) on the cold rolled steel sheet. was subjected to a soaking treatment for holding less than 150 seconds in a temperature range of less than, 500 ° C. and cooled to a temperature range of not lower than below 300 ° C., annealing step of holding at that temperature range for more than 30 seconds.
前記工程(D)において、前記均熱処理を、(Ac点−40℃)以上(Ac点+50℃)未満の温度域で施す、請求項1に記載の冷延鋼板の製造方法。 The method for producing a cold-rolled steel sheet according to claim 1, wherein, in the step (D), the soaking is performed in a temperature range of (Ac 3 points-40 ° C) or more and less than (Ac 3 points + 50 ° C). 前記工程(D)において、前記均熱処理の後に10.0℃/s未満の冷却速度で50℃以上冷却する、請求項1または2に記載の冷延鋼板の製造方法。   The method for producing a cold-rolled steel sheet according to claim 1 or 2, wherein, in the step (D), after the soaking, cooling is performed at 50 ° C or more at a cooling rate of less than 10.0 ° C / s. 前記化学組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Ti:0.050%未満、Nb:0.050%未満およびV:0.50%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有する、請求項1から請求項3のいずれかに記載の冷延鋼板の製造方法。   The chemical composition may be one selected from the group consisting of Ti: less than 0.050%, Nb: less than 0.050%, and V: 0.50% or less in mass%, instead of part of Fe. The manufacturing method of the cold rolled steel plate in any one of Claims 1-3 containing 2 or more types. 前記化学組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Cr:1.0%以下、Mo:0.50%以下およびB:0.010%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有する、請求項1から請求項4のいずれかに記載の冷延鋼板の製造方法。   The chemical composition may be one selected from the group consisting of Cr: 1.0% or less, Mo: 0.50% or less, and B: 0.010% or less in mass%, instead of part of Fe. The manufacturing method of the cold-rolled steel plate in any one of Claims 1-4 containing 2 or more types. 前記化学組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Ca:0.010%以下、Mg:0.010%以下、REM:0.050%以下およびBi:0.050%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有する、請求項1から請求項5のいずれかに記載の冷延鋼板の製造方法。   The chemical composition is, in place of part of Fe, in mass%, Ca: 0.010% or less, Mg: 0.010% or less, REM: 0.050% or less, and Bi: 0.050% or less. The manufacturing method of the cold-rolled steel plate in any one of Claims 1-5 containing 1 type, or 2 or more types selected from a group.
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