JP5720612B2 - High strength hot rolled steel sheet excellent in formability and low temperature toughness and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、自動車の足回り部材等に使用される成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in formability and low-temperature toughness used for automobile underbody members and the like, and a method for producing the same.

従来より、鋼板の軽量化を目的として鋼板を高強度化する試みが進められている。一般に、鋼板の高強度化は穴広げ性のような成形性の劣化を招くため、引張強度と穴広げ性とのバランスに優れた鋼板を如何にして得るかが重要となる。   In the past, attempts have been made to increase the strength of steel sheets in order to reduce the weight of the steel sheets. In general, increasing the strength of a steel sheet causes deterioration of formability such as hole expansibility, so it is important how to obtain a steel sheet having an excellent balance between tensile strength and hole expansibility.

例えば、特許文献1においては、フェライト、ベイナイト等の鋼中のミクロ組織の分率や、フェライト組織中の析出物を最適化することにより引張強度と穴広げ性とのバランスに優れた鋼板を得ることのできる技術が開示されている。   For example, in Patent Document 1, a steel sheet having an excellent balance between tensile strength and hole expansibility is obtained by optimizing the fraction of the microstructure in the steel such as ferrite and bainite and the precipitate in the ferrite structure. Techniques that can be used are disclosed.

ここで、特許文献1の開示技術によって得られる鋼板の特性値は、引張強度で780MPa以上、穴広げ率で60%以上となっている。しかしながら、例えば自動車の足回り部材等として用いられる鋼板では、その特性値について引張強度で780MPa以上、穴広げ率で70%以上と、更に引張強度と穴広げ性とのバランスに優れた鋼板の提案が望まれていた。   Here, the characteristic values of the steel sheet obtained by the disclosed technique of Patent Document 1 are 780 MPa or more in terms of tensile strength and 60% or more in terms of the hole expansion rate. However, for steel sheets used as, for example, automobile undercarriage members, etc., the steel sheet is excellent in balance between tensile strength and hole expansibility, with a tensile strength of 780 MPa or more and a hole expansion ratio of 70% or more. Was desired.

また、熱延鋼板を初めとした比較的板厚の厚い鋼板は、その強度が増加するに連れ低温靭性が劣化し、延性脆性遷移温度が高くなる。延性脆性遷移温度が高くなった場合、その鋼板が自動車部品として成形されて用いられる際に、その部品への負荷が大きい場合に部品の脆性破壊を生じさせることが懸念される。従って、延性脆性遷移温度は低温に維持することが求められる。この観点からは、強度と成形性のバランスに加え、強度と靭性のバランスも改善することが望まれている。   In addition, a steel plate having a relatively large thickness, such as a hot-rolled steel plate, is deteriorated in low-temperature toughness and increased in ductile brittle transition temperature as its strength increases. When the ductile brittle transition temperature becomes high, when the steel sheet is formed and used as an automobile part, there is a concern that the part may be brittlely fractured when the load on the part is large. Therefore, it is required to maintain the ductile brittle transition temperature at a low temperature. From this viewpoint, it is desired to improve the balance between strength and toughness in addition to the balance between strength and formability.

特開2004−339606号公報JP 2004-339606 A

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、穴広げ性と引張強度とのバランスに優れており、更には低温靭性にも優れた高強度熱延鋼板及びその製造方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is excellent in balance between hole expansibility and tensile strength, and further excellent in low temperature toughness. The object is to provide a high-strength hot-rolled steel sheet and a method for producing the same.

本発明者は、上述した課題を解決するために、鋭意検討の末、下記の成形性及び低温人生に優れた高強度熱延鋼板及びその製造方法を発明した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has invented a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in formability and low-temperature life described below and a method for producing the same, after intensive studies.

発明1は、質量%で、C:0.03〜0.1%、Si:0.001〜2.0%、Mn:0.5〜3.0%、P:0.1%以下、S:0.005%以下、Al:0.005〜2.0%、N:0.02%以下、Ti:0.05〜0.2%、を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼板であって、ミクロ組織がフェライト組織、ベイナイト組織又はこれらの混合組織からなるとともに、その平均結晶粒径が6.0μm以下であり、圧延面と平行な[211]面のX線ランダム強度比が2.4以下であり、球相等径で100nm以上のTiを含む析出物中に含まれるTi量の鋼中に占める質量%での割合が0.036%以下であり、球相等径で2.0nm以上10nm以下のTiを含む析出物の密度が2.0×1016個/cm3以上1.0×1018個/cm3以下であることを特徴とする成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板。 Invention 1 is mass%, C: 0.03-0.1%, Si: 0.001-2.0%, Mn: 0.5-3.0%, P: 0.1% or less, S : 0.005% or less, Al: 0.005 to 2.0%, N: 0.02% or less, Ti: 0.05 to 0.2%, with the balance being Fe and inevitable impurities A steel plate having a microstructure of a ferrite structure, a bainite structure, or a mixed structure thereof, an average crystal grain size of 6.0 μm or less, and an X-ray random intensity ratio of [211] plane parallel to the rolling surface Is equal to or less than 2.4, the ratio of the amount of Ti contained in the precipitate containing Ti of 100 nm or more in spherical phase is equal to or less than 0.036% in the steel, and the spherical phase is equal to 2 The density of precipitates containing Ti of 0.0 nm or more and 10 nm or less is 2.0 × 10 16 pieces / cm 3 or more and 1.0 × 10 A high-strength hot-rolled steel sheet excellent in formability and low-temperature toughness, characterized by being 18 pieces / cm 3 or less.

発明2は、更に、質量%で、Ca :0.0001〜0.005%、REM:0.0001〜0.02%の何れか一種又は両方を含有することを特徴とする発明1に記載の成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板。   Invention 2 further contains, in mass%, any one or both of Ca: 0.0001 to 0.005% and REM: 0.0001 to 0.02%. A high-strength hot-rolled steel sheet with excellent formability and low-temperature toughness.

発明3は、更に、質量%で、B :0.0005〜0.003%を含有することを特徴とする発明1又は発明2に記載の成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板。   Invention 3 is a high-strength hot-rolled steel sheet having excellent formability and low-temperature toughness according to Invention 1 or Invention 2, further comprising B: 0.0005 to 0.003% by mass.

発明4は、更に、質量%で、Cu :0.001〜1.0%、Cr :0.001〜1.0%、Mo :0.001〜1.0%、Ni :0.001〜1.0%、Nb :0.001〜0.1%、V :0.005〜0.1%の何れか一種又は二種以上を含有することを特徴とする発明1〜3の何れか1項記載の成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板。   Invention 4 is further, in mass%, Cu: 0.001-1.0%, Cr: 0.001-1.0%, Mo: 0.001-1.0%, Ni: 0.001-1. 0.0%, Nb: 0.001 to 0.1%, V: 0.005 to 0.1%, one or more of any one of the inventions 1 to 3 A high-strength hot-rolled steel sheet having excellent formability and low-temperature toughness.

発明5は、発明1〜4の何れかの成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法であって、発明1〜4に記載の成分を含有する鋼片を1200℃以上に加熱し、粗圧延工程において、下記の(1)式を満たす条件にて粗圧延を行い、かつ粗圧延の最終圧下を1100℃以上で行い、粗圧延終了から100秒以内に仕上げ圧延を開始し、945℃以上1035℃以下の温度域で仕上げ圧延を終了し、続いて冷却速度を20℃/sec以上として冷却を行い、続いて200℃以上540℃以下の温度域において巻き取ることを特徴とする成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。
[(1150℃以下となった後の最初の圧下前の板厚)−(1100℃以下となる前の最後の圧下後の板厚)]/(1150℃以下となった後の最初の圧下前の板厚)×100≧50(%) ・・・ (1)
Invention 5 is a method for producing a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in formability and low-temperature toughness according to any one of Inventions 1 to 4, and the steel slab containing the components described in Inventions 1 to 4 is set to 1200 ° C or higher. In the rough rolling process, rough rolling is performed under the conditions satisfying the following formula (1), the final rolling of the rough rolling is performed at 1100 ° C. or more, and finish rolling is started within 100 seconds from the end of the rough rolling. Finish rolling in a temperature range of 945 ° C. or higher and 1035 ° C. or lower, subsequently cooling at a cooling rate of 20 ° C./sec or higher, and then winding in a temperature range of 200 ° C. or higher and 540 ° C. or lower. A method for producing a high-strength hot-rolled steel sheet having excellent formability and low-temperature toughness.
[(Thickness before the first reduction after 1150 ° C. or lower) − (Thickness after the last reduction before 1100 ° C. or lower)] / (Before the first reduction after 1150 ° C. or lower) Plate thickness) × 100 ≧ 50 (%) (1)

発明6は、前記冷却を行なうときには、冷却速度を20℃/sec以上として冷却を行ない、続いて、550℃以上650℃以下の温度域で冷却速度を15℃/sec以下として2秒以上冷却を行ない、続いて、冷却速度を20℃/sec以上として冷却を行なうことを特徴とする発明5記載の成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。   In Invention 6, when performing the cooling, cooling is performed at a cooling rate of 20 ° C./sec or more, and then cooling is performed at a cooling rate of 15 ° C./sec or less in a temperature range of 550 ° C. or more and 650 ° C. or less for 2 seconds or more. The method for producing a high-strength hot-rolled steel sheet having excellent formability and low-temperature toughness according to the invention 5, wherein the cooling is performed at a cooling rate of 20 ° C./sec or more.

第1発明〜第6発明によれば、引張強度と穴広げ性のバランスに優れ、低温靭性も優れた熱延高強度鋼板を得ることが可能となる。   According to the first to sixth inventions, it is possible to obtain a hot-rolled high-strength steel sheet having an excellent balance between tensile strength and hole expansibility and excellent low-temperature toughness.

Tiを含む粗大な析出物と穴広げ率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the coarse deposit containing Ti, and a hole expansion rate. 粗圧延終了温度と、粗圧延終了〜仕上げ圧延開始までの時間とTiを含む粗大な析出物の析出量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between rough rolling end temperature, the time from the end of rough rolling to the start of finish rolling, and the precipitation amount of the coarse precipitate containing Ti. [211]面のX線ランダム強度比と穴広げ率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the X-ray random intensity ratio of a [211] surface, and a hole expansion rate. 仕上げ圧延終了温度と[211]面のX線ランダム強度比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between finish rolling completion temperature and the X-ray random intensity ratio of [211] plane. Tiを含む微細な析出物の密度と、ミクロ組織の平均結晶粒径と遷移温度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the density of the fine precipitate containing Ti, the average crystal grain diameter of a microstructure, and transition temperature. 仕上げ圧延終了温度と、1100℃〜1150℃の温度域での圧下率とミクロ組織の平均結晶粒径との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between finish rolling completion temperature, the rolling reduction in the temperature range of 1100 degreeC-1150 degreeC, and the average crystal grain diameter of a microstructure.

以下、本発明を実施するための形態として、強度と穴広げ性のバランス及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板及びその製造方法について説明する。   Hereinafter, as a form for carrying out the present invention, a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in the balance between strength and hole-expandability and low-temperature toughness and a manufacturing method thereof will be described.

本発明者らは、上で説明した、強度と穴広げ性のバランス及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板を得る為に基礎的な研究を行った。   The present inventors conducted basic research to obtain a high-strength hot-rolled steel sheet that is excellent in the balance between strength and hole expansibility and low-temperature toughness described above.

そして、高強度としながら穴広げ性を良好とするためには、フェライト及びベイナイトの何れか一方又は両方からなるミクロ組織とした上で、集合組織、結晶粒径、析出物の制御を行うことが重要であることを見出した。特に、析出物については、粗圧延〜仕上げ圧延間のオーステナイト域で析出するTiを含む粗大な析出物により延性破壊が促進され、穴広げ性が劣化することを新たに見出した。   And in order to improve the hole expandability while maintaining high strength, it is possible to control the texture, crystal grain size, and precipitates after forming a microstructure composed of one or both of ferrite and bainite. I found it important. In particular, the inventors have newly found that the ductile fracture is promoted by the coarse precipitate containing Ti precipitated in the austenite region between the rough rolling and the finish rolling, and the hole expandability is deteriorated.

また、高強度でありながら低温靭性も確保するためには、ミクロ組織の結晶粒の微細化を図ることと、Tiを含む微細な析出物の析出量を適切な範囲に制御することとが重要であることも知見した。具体的には、ミクロ組織の平均結晶粒径を6.0μm以下としつつ、Tiを含む微細な析出物(球相等径で2.0nm以上、10nm以下のTiを含む析出物)の密度を2.0×1016個/cm3以上1.0×1018個/cm3以下とすることが重要であると知見した。Tiを含む微細な析出物の析出量が少なすぎると高強度が得られず、析出量が多過ぎると低温靭性が劣化する。 In order to secure low temperature toughness while maintaining high strength, it is important to refine the crystal grains of the microstructure and to control the amount of fine precipitates containing Ti within an appropriate range. I also found out. Specifically, the average crystal grain size of the microstructure is 6.0 μm or less, and the density of fine precipitates containing Ti (precipitates containing Ti having a spherical phase equal diameter of 2.0 nm to 10 nm) is 2 It was found that it was important to set the density to 0.0 × 10 16 pieces / cm 3 or more and 1.0 × 10 18 pieces / cm 3 or less. If the amount of fine precipitates containing Ti is too small, high strength cannot be obtained, and if the amount of precipitation is too large, low temperature toughness deteriorates.

ミクロ組織の結晶粒径を微細とするためには、粗圧延の圧下スケジュールの制御と、仕上げ圧延温度の低温化とが重要であり、低温で大圧下率の圧延を行うことが重要であることを知見した。また、Tiを含む微細な析出物の密度を所定の範囲とするためには、巻取り温度を200℃以上540℃以下とすることが重要であることを知見した。   In order to make the crystal grain size of the microstructure fine, it is important to control the rolling schedule of rough rolling and lower the finish rolling temperature, and it is important to perform rolling at a low temperature and a large rolling reduction. I found out. Moreover, in order to make the density of the fine precipitate containing Ti into the predetermined range, it has been found that the coiling temperature is important to be 200 ° C. or higher and 540 ° C. or lower.

以降において、本発明を完成するに至った基礎的研究結果について説明する。   In the following, the basic research results that led to the completion of the present invention will be described.

本発明者は、フェライト組織及びベイナイト組織を主相とした鋼板の穴広げ性、破壊特性に対する支配要因について調査するため、以下のような検討を行なった。   The present inventor conducted the following studies in order to investigate the controlling factors for the hole expandability and fracture characteristics of a steel sheet mainly composed of a ferrite structure and a bainite structure.

本発明者は、後述の表1に示す鋼成分A、鋼成分Bの成分からなる供試鋼について、後述の表2に示す条件で熱間圧延、冷却、巻き取り等を行ない板厚2.9mmの熱延鋼板を製造した。そして、得られた熱延鋼板の機械的特性(強度、穴広げ率、低温靭性)、ミクロ組織、析出物の評価を行った。   The inventor performs hot rolling, cooling, winding and the like on the test steels composed of the steel components A and B shown in Table 1 described below under the conditions shown in Table 2 described below. A 9 mm hot rolled steel sheet was produced. The mechanical properties (strength, hole expansion rate, low temperature toughness), microstructure, and precipitates of the obtained hot rolled steel sheet were evaluated.

引張強度については、供試鋼の1/2板幅部より試験片の長手方向が板幅方向と平行となるようにJIS Z 2201記載の5号試験片を製作し、得られた試験片からJIS Z 2241記載の方法に準拠して引張試験を行なって測定した。   For the tensile strength, a No. 5 test piece described in JIS Z 2201 was produced from the half width part of the test steel so that the longitudinal direction of the test piece was parallel to the plate width direction, and from the obtained test piece A tensile test was performed in accordance with the method described in JIS Z 2241 for measurement.

穴広げ性については、供試鋼の1/2板幅部より圧延方向長さが150mm、板幅方向長さが150mmである試験片を製作し、日本鉄鋼連盟規格JFS T 1001−1996記載の方法に準拠して穴広げ試験を行なって、試験片の穴広げ率を測定することによって評価した。穴広げ性の評価にあたっては、一の供試鋼から20枚の試験片を製作し、製作した各試験片に穴広げ試験を行なって得られた測定値を算術平均して得られた穴広げ率を求めた。   As for the hole expanding property, a test piece having a length in the rolling direction of 150 mm and a length in the width direction of 150 mm was produced from the 1/2 sheet width part of the test steel, and described in Japan Iron and Steel Federation Standard JFS T 1001-1996. The hole expansion test was performed according to the method, and the hole expansion rate of the test piece was measured and evaluated. For the evaluation of hole expandability, 20 test pieces were manufactured from one test steel, and the hole expansion obtained by arithmetically averaging the measured values obtained by performing the hole expansion test on each manufactured test piece. The rate was determined.

ここで行なう打ち抜き穴広げ試験では、直径10mmの打ち抜きパンチを用い、打ち抜きパンチとダイ穴との隙間を試験片の板厚で除して得られる打ち抜きクリアランスを12.5%として、初期穴径(D0)10mmの打ち抜き穴を試験片に設け、次にその打ち抜き穴に頂角60°の円錐パンチを、打ち抜きパンチと同じ方向から押し込み、打ち抜き端面に発生した亀裂が板厚方向に貫通した時点での穴内径Dfを測定し、下記の式から求めることとした。ここで亀裂の板厚貫通は目視で行った。
λ(%)=[(Df−D0)/D0]×100
In the punching hole expansion test conducted here, a punching punch having a diameter of 10 mm was used, and the punching clearance obtained by dividing the gap between the punching punch and the die hole by the plate thickness of the test piece was set to 12.5%, and the initial hole diameter ( D 0 ) When a 10 mm punched hole is provided in the test piece, and then a conical punch with a vertex angle of 60 ° is pushed into the punched hole from the same direction as the punched punch, and a crack generated in the punched end surface penetrates in the plate thickness direction. The hole inner diameter Df was measured at and determined from the following equation. Here, the plate thickness of the crack was visually observed.
λ (%) = [(D f −D 0 ) / D 0 ] × 100

低温靭性については、鋼板の幅方向中央部より、試験片方向が幅方向、ノッチ方向が長手方向(T−L試験片)の2.5mm厚のサブサイズシャルピー試験片を作成し、温度を20℃、0℃、−30℃、−60℃、−90℃、−120℃、−150℃にてN=3でシャルピー試験を行い、延性破面率を求め、温度と延性破面率の関係から、延性破面率が50%となる温度(延性脆性遷移温度)を求めることより評価した。   For low temperature toughness, a 2.5 mm thick sub-size Charpy test piece having a test piece direction in the width direction and a notch direction in the longitudinal direction (TL test piece) is prepared from the central portion in the width direction of the steel sheet, and the temperature is 20 A Charpy test was performed at N = 3 at 0 ° C., 0 ° C., −30 ° C., −60 ° C., −90 ° C., −120 ° C., and −150 ° C. to determine the ductile fracture surface ratio, and the relationship between temperature and ductile fracture surface ratio From this, it was evaluated by determining a temperature (ductile brittle transition temperature) at which the ductile fracture surface ratio becomes 50%.

Tiを含む粗大な析出物については、得られた熱延鋼板より30gの切り粉状のサンプルを得て、それを電気分解により溶解し、その後に残った残渣をサイズ0.1μmの穴の空いた紙で濾過し、ろ紙上に残った析出物の重量、Ti量を測定し、Tiを含む析出物中のTi量の鋼中に占める質量%での割合を求めることにより評価した。この方法により測定される析出物のサイズは、直径での球相当径で大凡100nm以上である。以下、このような方法により測定される対象としてのTiを含む粗大な析出物を単に粗大Ti析出物ともいう。   For coarse precipitates containing Ti, a 30-g sample of the powder is obtained from the obtained hot-rolled steel sheet, which is dissolved by electrolysis, and then the remaining residue is vacant with a size of 0.1 μm. This was evaluated by measuring the weight of precipitates remaining on the filter paper and the amount of Ti, and determining the ratio of the amount of Ti in the precipitates containing Ti to mass% in the steel. The size of the precipitate measured by this method is approximately 100 nm or more in terms of the equivalent sphere diameter. Hereinafter, a coarse precipitate containing Ti as an object measured by such a method is also simply referred to as a coarse Ti precipitate.

Tiを含む微細な析出物については、得られた熱延鋼板の幅方向中央部、板厚中心部よりサンプルを切り出し、3次元アトムプローブ(3DAP)法により鋼中の原子の3次元分布をサブナノメーターの分解能で求め、Ti原子が密集した部分をTiを含む析出物として判別し、そのTiを含む析出物として判別した部分のサイズを求めた。このサイズとしては直径での球相当径を求め、そのサイズが2.0nm以上10.0nm以下の範囲にあるTiを含む析出物についての単位体積当たりの個数を求め、これがTiを含む微細な析出物の密度であるとして、この密度によりTiを含む微細な析出物を評価した。以下、このような方法により測定される対象としてのTiを含む微細な析出物を単に微細Ti析出物ともいう。   For fine precipitates containing Ti, a sample is cut out from the center in the width direction and the center of the thickness of the obtained hot-rolled steel sheet, and the three-dimensional distribution of atoms in the steel is subnanoed by the three-dimensional atom probe (3DAP) method. Obtained by the resolution of the meter, the portion where Ti atoms were densely identified was determined as a precipitate containing Ti, and the size of the portion determined as the precipitate containing Ti was determined. As this size, the equivalent sphere diameter is obtained, and the number of precipitates containing Ti in the size range of 2.0 nm or more and 10.0 nm or less is obtained per unit volume, which is a fine precipitation containing Ti. Based on this density, fine precipitates containing Ti were evaluated. Hereinafter, a fine precipitate containing Ti as an object to be measured by such a method is also simply referred to as a fine Ti precipitate.

ミクロ組織の調査は、鋼板の1/4板幅位置から板幅方向を法線に持つ断面(以下、L断面という。)が露出するように切り出して研磨し、ナイタール試薬によりこれを腐食した後、光学顕微鏡を用いて200〜500倍の倍率で鋼板の1/4板厚位置を観察して行なった。   The microstructure was examined by cutting out and polishing the steel plate so that a cross section having the normal direction in the plate width direction (hereinafter referred to as the L cross section) was exposed from the 1/4 plate width position of the steel plate and corroding it with the Nital reagent. The ¼ plate thickness position of the steel plate was observed by using an optical microscope at a magnification of 200 to 500 times.

ここで、ミクロ組織を調査する上では、破面遷移温度にミクロ組織の平均結晶粒径が影響していることが知られていることから、その平均結晶粒径を測定することとした。ミクロ組織の平均結晶粒径は以下のように求めた。測定対象となる鋼板の1/4板幅位置のL断面の板厚中心部であって、板厚方向に500μm、圧延方向に500μmの部分について、その結晶方位分布を2μmステップでEBSP法(Electron Back Scattering Pattern法)にて調査し、方位差が15°以上である点を結んで粒界として、その粒界からなる結晶粒の円相当径の数平均値を求め、これをミクロ組織の平均結晶粒径とした。   Here, in investigating the microstructure, since it is known that the average crystal grain size of the microstructure has an influence on the fracture surface transition temperature, the average crystal grain size was measured. The average crystal grain size of the microstructure was determined as follows. The EBSP method (Electronron) is used to measure the crystal orientation distribution in steps of 2 μm at the center portion of the L cross section at the 1/4 sheet width position of the steel plate to be measured, which is 500 μm in the plate thickness direction and 500 μm in the rolling direction. (Back Scattering Pattern method), and connecting the points with an orientation difference of 15 ° or more as a grain boundary to obtain the number average value of the circle equivalent diameter of the crystal grain composed of the grain boundary, which is the average of the microstructure The crystal grain size was used.

集合組織の調査は、X線ランダム強度比を測定することによって行なった。ここでいうX線ランダム強度比とは、特定の方位への集積のないランダムな方位分布をもつ標準試料のX線回折強度と、測定対象である供試鋼のX線回折強度とをX線回折測定により測定し、得られた供試鋼のX線回折強度を標準試料のX線回折強度で除して得られる数値のことを意味する。特定方位のX線ランダム強度比が大きいほど、鋼板中にその特定方位の結晶面を有する集合組織の量が多いことを意味している。   The texture was investigated by measuring the X-ray random intensity ratio. The X-ray random intensity ratio here refers to the X-ray diffraction intensity of a standard sample having a random orientation distribution without accumulation in a specific orientation and the X-ray diffraction intensity of the test steel to be measured. It means a numerical value obtained by dividing the X-ray diffraction intensity of the obtained test steel by the diffraction measurement by the X-ray diffraction intensity of the standard sample. It means that the larger the X-ray random intensity ratio in a specific orientation, the greater the amount of texture having crystal planes in that specific orientation in the steel sheet.

X線回折測定は、適切なX線管球を用いたディフラクトメーター法等を用いて行なった。X線回折測定用の試料は、鋼板の1/2板幅位置から板幅方向に20mm、圧延方向に20mmの大きさで切り出した試験片を機械研磨によって板厚方向に1/2板厚位置まで研磨した後、電解研磨等により歪みを除去することによって得た。X線回折測定は、得られた試料の1/2板厚位置について求めた。   X-ray diffraction measurement was performed using a diffractometer method using an appropriate X-ray tube. A sample for X-ray diffraction measurement is a half-thickness position in the thickness direction by mechanical polishing of a test piece cut to a size of 20 mm in the width direction and 20 mm in the rolling direction from a half-width position of the steel plate. Then, the strain was removed by electrolytic polishing or the like. X-ray diffraction measurement was performed for the 1/2 plate thickness position of the obtained sample.

以下に表1の鋼成分A、Bを対象に得られた知見を説明する。   The knowledge obtained for steel components A and B in Table 1 will be described below.

図1はTiを含む粗大な析出物と穴広げ性(穴広げ率λ)との関係を示す図である。このように、Tiを含む粗大な析出物の析出量が少ないほど穴広げ性が良好となる。これは、Tiを含む粗大な析出物が延性破壊を促進して穴広げ性の劣化を招くため、このTiを含む粗大な析出物の析出を抑制することで穴広げ性が向上したためである。   FIG. 1 is a diagram showing the relationship between coarse precipitates containing Ti and hole expansibility (hole expansivity λ). Thus, the smaller the amount of coarse precipitates containing Ti, the better the hole expansion property. This is because a coarse precipitate containing Ti promotes ductile fracture and causes deterioration of hole expansibility, so that the hole expansibility is improved by suppressing the precipitation of coarse precipitates containing Ti.

図2は粗圧延終了温度(℃)と、粗圧延終了〜仕上げ圧延開始までの時間(秒)と、粗大Ti析出物の析出量との関係を示す図である。このように、粗圧延終了温度が低いほど、また、粗圧延終了〜仕上げ圧延開始までの時間が長いほど粗大Ti析出物の析出量が多くなる。これは、粗圧延終了温度が低いほど、また、粗圧延終了〜仕上げ圧延開始までの時間が長いほど、粗圧延での圧下後の歪誘起析出が促進されるためである。なお、ここでいう粗圧延終了温度とは、粗圧延の最終圧下を行うときの温度のことをいう。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the rough rolling end temperature (° C.), the time from the end of rough rolling to the start of finish rolling (seconds), and the amount of coarse Ti precipitates deposited. Thus, the lower the rough rolling end temperature and the longer the time from the end of rough rolling to the start of finish rolling, the greater the amount of coarse Ti precipitates deposited. This is because strain-induced precipitation after reduction in rough rolling is promoted as the rough rolling end temperature is lower and as the time from the end of rough rolling to the start of finish rolling is longer. The rough rolling end temperature here means the temperature at which the final rolling of the rough rolling is performed.

図3は{211}面のX線ランダム強度比(以下、{211}面強度ともいう。)と穴広げ性(穴広げ率λ)との関係を示す図である。ここで、図中のサンプルでは、粗大Ti析出物の析出量がほぼ同じであるものをプロットした。このように、粗大Ti析出物の析出量が同レベルの場合、[211]面強度が小さいほど穴広げ率λが大きくなる。これは、[211]面強度が高いほど鋼板のr値の面内異方性が高くなり、それにより穴広げ加工時における圧延方向の端面への応力集中が高まり、き裂の発生・伝播が促進されるためである。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the X-ray random intensity ratio of the {211} plane (hereinafter also referred to as {211} plane intensity) and the hole expansion property (hole expansion ratio λ). Here, the samples in the figure are plotted with the same amount of coarse Ti precipitates. Thus, when the precipitation amount of coarse Ti precipitates is the same level, the hole expansion ratio λ increases as the [211] plane strength decreases. This is because the higher the [211] plane strength, the higher the in-plane anisotropy of the r value of the steel sheet, thereby increasing the stress concentration on the end face in the rolling direction during hole expansion, and crack initiation and propagation. It is to be promoted.

図4は、仕上げ圧延終了温度と{211}面強度との関係を示す図である。{211}面強度は、その{211}面のX線ランダム強度比で表している。このように、仕上げ圧延終了温度が低いほど{211}面強度が高くなる。これは、圧延温度が低くなると未再結晶γ粒からの変態が発生するようになり、その変態後のミクロ組織に{211}集合組織が多く含まれるためである。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the finish rolling finish temperature and the {211} plane strength. The {211} plane intensity is represented by the X-ray random intensity ratio of the {211} plane. Thus, the lower the finish rolling finish temperature, the higher the {211} plane strength. This is because when the rolling temperature is lowered, transformation from unrecrystallized γ grains occurs, and the microstructure after the transformation contains many {211} textures.

図5は、球相等径で2.0nm以上、10nm以下の微細Ti析出物の密度と、ミクロ組織の平均結晶粒径と延性脆性遷移温度との関係を示す図である。このように、ミクロ組織の平均結晶粒径が小さいほど、また、微細Ti析出物の密度が減少するほど延性脆性遷移温度が低くなる。ミクロ組織の平均結晶粒径が小さい程遷移温度が低くなるのは、従来知見であるが、その場合に脆性破壊の起点となる大きなサイズの初期のクラックが生じにくくなるためである。また、微細Ti析出物の密度が減少することにより遷移温度が低温化するのは、微細な析出物の析出量が減少することにより転位が移動しやすくなり、き裂先端部の塑性変形が起きやすくなるためである。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the density of fine Ti precipitates having a spherical phase equal diameter of 2.0 nm or more and 10 nm or less, the average crystal grain size of the microstructure, and the ductile brittle transition temperature. Thus, the ductile brittle transition temperature decreases as the average crystal grain size of the microstructure decreases and as the density of fine Ti precipitates decreases. The reason why the transition temperature becomes lower as the average crystal grain size of the microstructure is smaller is the conventional knowledge, but in this case, it is difficult to generate a large-sized initial crack that becomes a starting point of brittle fracture. In addition, the transition temperature decreases as the density of fine Ti precipitates decreases, because the amount of fine precipitates decreases, which facilitates the movement of dislocations and causes plastic deformation at the crack tip. This is because it becomes easier.

図6は仕上げ圧延終了温度と1100℃〜1150℃の温度域での圧下率Rとミクロ組織の平均結晶粒径との関係を示す図である。ここでいう圧下率Rとは、以下の(1)式における左辺の数値で表される。このように、仕上げ圧延終了温度が低いほど、また、1100℃〜1150℃の温度域での圧下率Rが大きいほどミクロ組織の平均結晶粒径が小さくなる。仕上げ圧延終了温度が低いほどミクロ組織の平均結晶粒径が小さくなるのは、圧延後のオーステナイト組織の回復、再結晶が遅くなり、粒界や粒内のα変態時の核生成サイトが多く残存するようになるためである。また、1100℃〜1150℃の温度域での圧下率Rが大きいほどミクロ組織の平均結晶粒径が小さくなるのは、低温のγ域での圧下率が大きいほど再結晶γ粒が微細となるためである。
[(1150℃以下となった後の最初の圧下前の板厚)−(1100℃以下となる前の最後の圧下後の板厚)]/(1150℃以下となった後の最初の圧下前の板厚)×100≧50(%) ・・・ (1)
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the finish rolling end temperature, the rolling reduction R in the temperature range of 1100 ° C. to 1150 ° C., and the average crystal grain size of the microstructure. Here, the rolling reduction R is represented by a numerical value on the left side in the following equation (1). Thus, the average crystal grain size of the microstructure decreases as the finish rolling finish temperature decreases and as the rolling reduction R in the temperature range of 1100 ° C. to 1150 ° C. increases. The average grain size of the microstructure decreases as the finish rolling finish temperature decreases. The recovery and recrystallization of the austenite structure after rolling slows down, and many nucleation sites remain during grain transformation and α transformation in the grain. It is because it comes to do. Moreover, the average crystal grain size of the microstructure decreases as the rolling reduction R in the temperature range of 1100 ° C. to 1150 ° C. increases. The recrystallized γ grains become finer as the rolling reduction in the low temperature γ region increases. Because.
[(Thickness before the first reduction after 1150 ° C. or lower) − (Thickness after the last reduction before 1100 ° C. or lower)] / (Before the first reduction after 1150 ° C. or lower) Plate thickness) × 100 ≧ 50 (%) (1)

また、(1)式において、1100℃以上1150℃以下の温度域での圧下率Rを指標としたのは、下記の理由による。下限温度を1100℃としたのは、本発明においては1100以上で粗圧延が終了することを前提としているためである。上限温度を1150℃としたのは、(1)式の規定はγ粒の細粒化を図ることが目的であり、そのためには再結晶後の粒成長を避ける為に出来るだけ低温で圧下することが好ましく、低温での圧下率を規定する必要があるためである。 In the formula (1), the reduction ratio R in the temperature range of 1100 ° C. to 1150 ° C. is used as an index for the following reason. The reason why the lower limit temperature is set to 1100 ° C. is that, in the present invention, it is assumed that rough rolling is completed at 1100 ° C. or higher. The reason why the upper limit temperature is set to 1150 ° C. is that the definition of the formula (1) is intended to make the γ grains finer, and for that purpose, the temperature is reduced as low as possible in order to avoid grain growth after recrystallization. This is because it is necessary to define a reduction rate at a low temperature.

なお、本発明においては、目的とする穴広げ率を80%以上としており、その穴広げ率を得るためには、図1に示すように、Tiを含む粗大な析出物の割合を0.036%以下、図3に示すように、{211}面強度を2.4以下にする必要がある。また、Tiを含む粗大な析出物の割合を0.036%以下とするためには、図2に示すように、粗圧延終了温度を1100℃以上、粗圧延終了〜仕上げ圧延開始までの時間を100秒以下にする必要がある。また、{211}面強度を2.4以下とするためには、図4に示すように、仕上げ圧延終了温度を945℃以上とする必要がある。また、本発明においては、目的とする延性脆性遷移温度を−80℃以下としており、その遷移温度を得るためには、図5に示すように、ミクロ組織の平均結晶粒径を6.0μm以下、微細Ti析出物の密度を1.0×1018以下とする必要がある。 In the present invention, the target hole expansion rate is set to 80% or more. In order to obtain the hole expansion rate, the ratio of coarse precipitates containing Ti is set to 0.036 as shown in FIG. % Or less, as shown in FIG. 3, the {211} plane strength needs to be 2.4 or less. Further, in order to make the ratio of coarse precipitates containing Ti 0.036% or less, as shown in FIG. 2, the rough rolling end temperature is 1100 ° C. or more, and the time from the end of rough rolling to the start of finish rolling is set to It must be 100 seconds or less. Moreover, in order to make {211} plane intensity | strength 2.4 or less, as shown in FIG. 4, it is necessary to make finish rolling completion | finish temperature into 945 degreeC or more. In the present invention, the target ductile brittle transition temperature is set to −80 ° C. or lower, and in order to obtain the transition temperature, the average crystal grain size of the microstructure is 6.0 μm or lower as shown in FIG. The density of fine Ti precipitates needs to be 1.0 × 10 18 or less.

本発明は、以上を基に為されたものである。   The present invention has been made based on the above.

続いて、本発明における鋼板の成分組成の限定理由について説明する。なお、以下では、成分組成における質量%を、単に%と記載する。   Then, the reason for limitation of the component composition of the steel plate in this invention is demonstrated. Hereinafter, mass% in the component composition is simply referred to as%.

C :0.03〜0.1%
Cは、Nb、Ti等と結合して析出強化によって引張強度の向上に寄与する元素である。また、Cは、その含有量が低いほどミクロ組織が粗大になりやすく、遷移温度の増加を招いてしまう。Cは、その含有量が0.03%未満であるとこれらの効果について本発明の目的とするものを得ることができない。この観点から、Cの下限は0.03%とする。また、Cは、その含有量が大きすぎると、穴広げ性にとって好ましくない鉄炭化物(Fe3C)が過多に生成してしまう恐れがある。本発明の目的とする穴広げ性を得るうえでは、Cの含有量を0.1%以下にする必要がある。以上より、Cの含有量は、0.03%以上、0.1%以下とする。鉄炭化物(Fe3C)の生成を抑制し、更に優れた穴広げ性を得るうえでは、0.06%以下にすることが好ましい。
C: 0.03-0.1%
C is an element that combines with Nb, Ti, etc. and contributes to the improvement of tensile strength by precipitation strengthening. Further, the lower the content of C, the coarser the microstructure becomes, and the transition temperature increases. When the content of C is less than 0.03%, the object of the present invention cannot be obtained for these effects. From this viewpoint, the lower limit of C is 0.03%. Further, if the content of C is too large, iron carbide (Fe 3 C), which is not preferable for hole expansibility, may be generated excessively. In order to obtain the hole expandability targeted by the present invention, the C content needs to be 0.1% or less. Accordingly, the C content is set to 0.03% or more and 0.1% or less. In order to suppress the formation of iron carbide (Fe 3 C) and to obtain further excellent hole expandability, it is preferably 0.06% or less.

Si:0.001〜2.0%
Siは、予備脱酸に必要な元素であり、予備脱酸させる効果を十分に得るためには0.001%以上含有する必要がある。また、Siは、固溶強化元素として引張強度の向上に寄与するとともに、鉄炭化物(Fe3C)の生成を抑えて穴広げ性を良好なものとするうえで有効な元素である。しかし、Siの含有量は、2.0%超であると、そのような効果が飽和して経済性が低下する。このため、Siの含有量は、0.001%以上、2.0%以下とする。
Si: 0.001 to 2.0%
Si is an element necessary for preliminary deoxidation, and in order to sufficiently obtain the effect of preliminary deoxidation, it is necessary to contain 0.001% or more. Further, Si is an element effective as a solid solution strengthening element that contributes to the improvement of tensile strength and suppresses the formation of iron carbide (Fe3C) to improve the hole expanding property. However, if the Si content is more than 2.0%, such effects are saturated and the economic efficiency is lowered. For this reason, content of Si shall be 0.001% or more and 2.0% or less.

Mn:0.5〜3.0%
Mnは、固溶強化元素として鋼板の引張強度向上に寄与する元素である。Mnは、本発明の目的とする引張強度を得るためには0.5%以上含有する必要がある。また、Mnの含有量は、3.0%超であると、熱間圧延時のスラブ割れが生じやすくなる。このため、Mnの含有量は、0.5〜3.0%とする。
Mn: 0.5 to 3.0%
Mn is an element that contributes to improving the tensile strength of the steel sheet as a solid solution strengthening element. Mn needs to be contained in an amount of 0.5% or more in order to obtain the intended tensile strength of the present invention. Further, if the content of Mn is more than 3.0%, slab cracking during hot rolling tends to occur. For this reason, content of Mn shall be 0.5-3.0%.

P :0.1%以下(0%は含まず)
Pは、不可避的に混入する不純物であり、含有量の増加に伴い粒界での偏析量が増大し、穴広げ性の劣化を招く元素である。このため、Pの含有量は、低いほど望ましく、Pの含有量が0.1%以下の場合、これら穴広げ性の特性値について許容できる範囲となる。このため、Pの含有量は、0.1%以下とする。
P: 0.1% or less (excluding 0%)
P is an impurity that is inevitably mixed, and is an element that increases the amount of segregation at the grain boundary as the content increases, and causes deterioration of hole expansibility. For this reason, it is desirable that the P content is as low as possible. When the P content is 0.1% or less, these hole expandability characteristic values are acceptable. For this reason, content of P shall be 0.1% or less.

S :0.005%以下(0%は含まず)
Sは、不可避的に混入する不純物であり、含有量が多すぎると、鋼片加熱時に鋼中でMnSを多量に生成し、これが熱間圧延により延伸された介在物となり、本発明の目的とする穴広げ性が得られない。このため、Sは、その含有量を0.005%以下とする。また、Sは、脱硫材を用いた脱硫を行なわない場合、その含有量を0.003%未満にすることが困難であることから、この場合のSの含有量は0.003%以上とする。
S: 0.005% or less (excluding 0%)
S is an impurity that is inevitably mixed, and if the content is too large, a large amount of MnS is produced in the steel when the steel piece is heated, and this becomes an inclusion stretched by hot rolling. The hole expandability is not obtained. For this reason, S makes the content 0.005% or less. Further, since S is difficult to reduce its content to less than 0.003% when desulfurization using a desulfurization material is not performed, the S content in this case is set to 0.003% or more. .

Al:0.005〜2.0%
Alは、溶鋼の脱酸に必要な元素であり、その含有量は、溶鋼を脱酸させる効果を十分に得るために0.005%以上添加する必要がある。また、Alは、引張強度の向上に寄与する元素であるが、2.0%超添加してもそのような効果が飽和して経済性が低下する。このため、Alの含有量は、0.005%以上、2.0%以下とする。
Al: 0.005 to 2.0%
Al is an element necessary for deoxidation of molten steel, and the content thereof needs to be added in an amount of 0.005% or more in order to sufficiently obtain the effect of deoxidizing the molten steel. Al is an element that contributes to improving the tensile strength, but even if added over 2.0%, such an effect is saturated and the economic efficiency is lowered. For this reason, content of Al shall be 0.005% or more and 2.0% or less.

N :0.02%以下(0%は含まず)
Nは、Cよりも高温にてTi及びNbと析出物を形成し、Cを固定するのに有効なTi及びNbを減少させ、これにより引張強度の低下を招く。従って、Nの含有量は、極力低減させるべきであるが、0.02%以下ならば許容できる範囲である。また、引張強度の低下をより有効に抑えるためには、Nの含有量は0.005%以下とすることが好ましい。
N: 0.02% or less (excluding 0%)
N forms precipitates with Ti and Nb at a higher temperature than C and reduces Ti and Nb effective for fixing C, thereby causing a decrease in tensile strength. Therefore, the N content should be reduced as much as possible, but is acceptable if it is 0.02% or less. In order to more effectively suppress the decrease in tensile strength, the N content is preferably 0.005% or less.

Ti:0.05〜0.2%
Tiは、仕上げ圧延後にTiを含む微細な析出物として析出して析出強化による鋼板の引張強度の向上に寄与する元素である。本発明の目的とする引張強度を得るため、Tiは0.05%以上の添加が必要となる。また一方で、Tiはγ域でTiを含む粗大な析出物として析出すると穴広げ性を劣化させてしまう。また、Tiを含む微細な析出物の析出量が多くなり過ぎると低温靭性を劣化させてしまう。この観点から、Tiの上限は0.2%とする。
Ti: 0.05 to 0.2%
Ti is an element that precipitates as fine precipitates containing Ti after finish rolling and contributes to the improvement of the tensile strength of the steel sheet by precipitation strengthening. In order to obtain the intended tensile strength of the present invention, it is necessary to add 0.05% or more of Ti. On the other hand, when Ti precipitates as a coarse precipitate containing Ti in the γ region, the hole expanding property is deteriorated. Further, if the amount of fine precipitates containing Ti is excessively increased, the low temperature toughness is deteriorated. From this viewpoint, the upper limit of Ti is 0.2%.

以上が、本発明に係る熱延鋼板の基本成分の限定理由であり、この基本成分の他の残部はFe及び不可避的不純物からなる。不可避的不純物としては、O、Zn、Pb、As、Sb等が挙げられ、これらをそれぞれ0.02%以下の範囲で含んでいても、本発明の効果を失するものではない。   The above is the reason for limiting the basic components of the hot-rolled steel sheet according to the present invention, and the remaining balance of the basic components is composed of Fe and inevitable impurities. Inevitable impurities include O, Zn, Pb, As, Sb, etc. Even if these are included in the range of 0.02% or less, the effects of the present invention are not lost.

また、本発明に係る熱延鋼板は、REM又はCaの何れか一種又は両方を下記のような含有量で含有していてもよい。   Moreover, the hot-rolled steel sheet according to the present invention may contain one or both of REM and Ca in the following content.

REM:0.0001〜0.02%
REM(希土類元素)は、穴広げ性を劣化させる原因となるMnS等の硫化物の形態を球形化させる元素である。REMの含有量が0.0001%未満であると、MnS等の硫化物の形態を球形化させる効果が十分得られないので、その下限を0.0001%とする。また、REMの含有量が0.02%超であると、このような効果が飽和して経済性の低下を招く。このため、REMの含有量は、0.02%以下とする。
REM: 0.0001 to 0.02%
REM (rare earth element) is an element that spheroidizes the form of sulfides such as MnS, which causes the hole expandability to deteriorate. If the REM content is less than 0.0001%, the effect of spheroidizing a sulfide such as MnS cannot be obtained sufficiently, so the lower limit is made 0.0001%. Further, when the content of REM is more than 0.02%, such an effect is saturated and the economic efficiency is lowered. For this reason, content of REM shall be 0.02% or less.

Ca:0.0001〜0.005%
Caは、鋼中Sを球形のCaSとして固定しMnSの生成を抑制するとともに、MnS等の硫化物の形態を球形化させる元素である。Caの含有量が0.0001%未満であると、MnS等の硫化物の形態を球形化させる効果が十分得られないので、その下限を0.0001%とする。また、Caの含有量が0.005%超であると、延伸した形状の介在物となりやすいカルシウムアルミネートが多量に生じ、かえって穴広げ性を劣化させるので、Caの含有量の上限は0.005%以下とする。
Ca: 0.0001 to 0.005%
Ca is an element that fixes S in steel as spherical CaS, suppresses the formation of MnS, and spheroidizes the form of sulfide such as MnS. If the Ca content is less than 0.0001%, the effect of spheroidizing a sulfide such as MnS cannot be obtained sufficiently, so the lower limit is made 0.0001%. Further, if the Ca content is more than 0.005%, a large amount of calcium aluminate that tends to be inclusions in the stretched shape is generated, and on the contrary, the hole expandability is deteriorated, so the upper limit of the Ca content is 0.00. 005% or less.

また、本発明においては、必要に応じて、B、Cu、Cr、Mo、Ni、Nb、Vの何れか一種又は二種以上を下記のような含有量で含有していてもよい。   Moreover, in this invention, you may contain any 1 type or 2 types or more of B, Cu, Cr, Mo, Ni, Nb, and V by the following content as needed.

B : 0.0005〜0.003%
Bは、焼き入れ性を増加させ硬質相を増加させることにより強度を上げる元素である。Bは、その含有量が0.0005%未満では、その効果が十分得られない可能性がある。また、Bを多量に添加してしまうと、熱間圧延工程での未再結晶域の温度が拡大して、{211}面のX線ランダム強度比を増大させる未再結晶状態の圧延集合組織が熱間圧延工程終了後に多く残存してしまう。そのため、Bの含有量は0.003%以下にする必要がある。これらのことから、Bを添加する場合、その含有量は0.0005%〜0.003%にする必要がある。
B: 0.0005 to 0.003%
B is an element that increases the strength by increasing the hardenability and increasing the hard phase. If the content of B is less than 0.0005%, the effect may not be sufficiently obtained. Further, if a large amount of B is added, the temperature of the non-recrystallized region in the hot rolling process is expanded, and the rolled texture in an unrecrystallized state that increases the X-ray random intensity ratio of the {211} plane. However, a large amount remains after the hot rolling process. Therefore, the B content needs to be 0.003% or less. From these things, when adding B, the content needs to be 0.0005%-0.003%.

Cu、Cr、Mo、Ni、Vは、析出強化若しくは固溶強化により熱延鋼板の引張強度を向上させる効果がある元素である。しかしながら、Cuの含有量が0.001%未満、Crの含有量が0.001%未満、Moの含有量が0.001%未満、Niの含有量が0.001%未満、Vの含有量が0.005%未満であると十分な引張強度向上の効果が得られず、Cuの含有量が1.0%超、Crの含有量が1.0%超、Moの含有量が1.0%超、Niの含有量が1.0%超、Vの含有量が0.1%超であると引張強度向上の効果が飽和して経済性の低下を招く。従って、これらの何れか一種又は二種以上を含有させる場合、Cuは0.001%以上1.0%以下、Crは0.001%以上1.0%以下、Moは0.001%以上1.0%以下、Niは0.001%以上1.0%以上、Vは0.005%以上0.1%以下の含有量とする必要がある。   Cu, Cr, Mo, Ni, and V are elements that have an effect of improving the tensile strength of the hot-rolled steel sheet by precipitation strengthening or solid solution strengthening. However, the Cu content is less than 0.001%, the Cr content is less than 0.001%, the Mo content is less than 0.001%, the Ni content is less than 0.001%, and the V content. If it is less than 0.005%, a sufficient effect of improving the tensile strength cannot be obtained, the Cu content exceeds 1.0%, the Cr content exceeds 1.0%, and the Mo content is 1. If it exceeds 0%, the Ni content exceeds 1.0%, and the V content exceeds 0.1%, the effect of improving the tensile strength is saturated, resulting in a decrease in economic efficiency. Therefore, when one or more of these are contained, Cu is 0.001% to 1.0%, Cr is 0.001% to 1.0%, and Mo is 0.001% to 1%. 0.0% or less, Ni is 0.001% or more and 1.0% or more, and V is 0.005% or more and 0.1% or less.

Nb:0.001〜0.1%
Nbは、析出強化や、ミクロ組織の微細化により引張強度を向上させたり、本発明の目的とするミクロ組織の平均結晶粒径を得る元素として有効である。Nbは、その添加量が過度に少なすぎると本発明の目的とする引張強度、遷移温度が得られなくなる恐れがあるので、0.001%以上添加する必要がある。しかし、多量に添加すると、熱間圧延工程での未再結晶域の温度が拡大して、{211}面のX線ランダム強度比を増大させる未再結晶状態の圧延集合組織が熱間圧延工程終了後に多く残存してしまう。この観点からNbの上限は0.1%とする。
Nb: 0.001 to 0.1%
Nb is effective as an element for improving the tensile strength by precipitation strengthening or refinement of the microstructure, or for obtaining the average crystal grain size of the microstructure intended by the present invention. If the amount of Nb added is too small, there is a risk that the intended tensile strength and transition temperature of the present invention may not be obtained, so 0.001% or more must be added. However, when added in a large amount, the temperature of the non-recrystallized region in the hot rolling process expands, and the unrecrystallized rolled texture that increases the X-ray random intensity ratio of the {211} plane becomes a hot rolling process. Many remain after completion. From this viewpoint, the upper limit of Nb is set to 0.1%.

また、本発明においては、必要に応じて、Zr、Sn、Co、W、Mgを、合計1%以下含有していてもかまわない。   In the present invention, Zr, Sn, Co, W, and Mg may be contained in total of 1% or less as necessary.

次に、本発明に係る熱延鋼板のミクロ組織、集合組織、介在物の限定理由について説明する。   Next, the reasons for limiting the microstructure, texture, and inclusions of the hot rolled steel sheet according to the present invention will be described.

ミクロ組織は、フェライト組織、ベイナイト組織又はこれらの混合組織である必要がある。これは、これらのミクロ組織の場合に、ミクロ組織全体の硬さが比較的均一となり、延性破壊が抑制されて、本発明の目的とする穴広げ性を得ることが可能となるためである。また、ミクロ組織中には、マルテンサイトと残留オーステナイトの混合物である島状マルテンサイト(MA)と呼ばれるミクロ組織が若干残存する場合がある。これは、延性破壊を促進して穴広げ率等を劣化させるので、残存しない方が好ましいが、面積分率で3%以下であれば許容される。   The microstructure needs to be a ferrite structure, a bainite structure, or a mixed structure thereof. This is because, in the case of these microstructures, the hardness of the entire microstructure becomes relatively uniform, ductile fracture is suppressed, and the hole expansibility targeted by the present invention can be obtained. Further, in the microstructure, a microstructure called island martensite (MA) which is a mixture of martensite and retained austenite may remain slightly. Since this promotes ductile fracture and degrades the hole expansion rate, etc., it is preferable that it does not remain, but an area fraction of 3% or less is acceptable.

また、ミクロ組織は、その平均結晶粒径が6μm以下である必要がある。これは、その平均結晶粒径が6μm超の場合に、本発明の目的とする遷移温度が得られなくなるためである。   The microstructure needs to have an average crystal grain size of 6 μm or less. This is because when the average crystal grain size exceeds 6 μm, the target transition temperature of the present invention cannot be obtained.

集合組織は、{211}面強度が2.4以下である必要がある。これは、{211}面強度が高いほど鋼板のr値の面内異方性が高くなり、それにより穴広げ加工時における圧延方向の端面への応力集中が高まり、き裂の発生・伝搬が促進され、穴広げ性の劣化を招くためである。この観点から、本発明の目的とする穴広げ性を得るために{211}面強度を2.4以下とする必要がある。   The texture needs to have a {211} plane strength of 2.4 or less. The higher the {211} plane strength, the higher the in-plane anisotropy of the r value of the steel sheet, thereby increasing the stress concentration on the end face in the rolling direction during the hole expanding process, and the generation and propagation of cracks. This is because it is promoted and the hole expandability is deteriorated. From this point of view, the {211} plane strength needs to be 2.4 or less in order to obtain the hole expansibility desired by the present invention.

Tiを含む粗大な析出物の析出量が多い場合、この粗大な析出物により延性破壊が促進されて穴広げ性が劣化する。このため、穴広げ性を良好にする観点から、球相当径で100nm以上のTiを含む析出物を粗大Ti析出物としたとき、この粗大Ti析出物は、その粗大Ti析出物中に含まれるTi量の鋼中に占める質量%での割合を0.036%以下とする。なお、Tiを含む粗大な析出物の析出を抑制することは、Tiを含む微細な析出物の析出を促進し、析出強化により強度を得る観点からも好ましい。   When the amount of coarse precipitates containing Ti is large, ductile fracture is promoted by the coarse precipitates, and the hole expandability deteriorates. For this reason, from the viewpoint of improving hole expansibility, when a precipitate containing Ti having a sphere equivalent diameter of 100 nm or more is used as a coarse Ti precipitate, the coarse Ti precipitate is included in the coarse Ti precipitate. The proportion of Ti content in the steel in mass% is set to 0.036% or less. In addition, suppressing the precipitation of coarse precipitates containing Ti is preferable also from the viewpoint of promoting the precipitation of fine precipitates containing Ti and obtaining strength by precipitation strengthening.

また、球相当径で2.0nm以上10nm以下のTiを含む微細な析出物を微細Ti析出物としたとき、この微細Ti析出物は、その密度が2.0×1016個/cm3以上である必要がある。これより微細Ti析出物の密度が小さいと、微細Ti析出物による析出強化能が十分に得られず、引張強度の低下を招く恐れがある。また、微細Ti析出物は、その密度が1.0×1018個/cm3以下であれば、微細な析出物の析出量が減少することにより転位が移動しやすくなり、き裂先端部の塑性変形が起きやすくなり、遷移温度の低温化を図ることが可能となる。このような観点から、微細Ti析出物は、その密度を1.0×1018個/cm3以下とする。 Further, when a fine precipitate containing Ti having a sphere equivalent diameter of 2.0 nm to 10 nm is used as a fine Ti precipitate, the density of the fine Ti precipitate is 2.0 × 10 16 pieces / cm 3 or more. Need to be. If the density of the fine Ti precipitate is smaller than this, the precipitation strengthening ability due to the fine Ti precipitate cannot be obtained sufficiently, and the tensile strength may be lowered. Further, if the density of fine Ti precipitates is 1.0 × 10 18 pieces / cm 3 or less, the amount of fine precipitates decreases, so that dislocations easily move, and the crack tip portion Plastic deformation is likely to occur, and the transition temperature can be lowered. From such a viewpoint, the fine Ti precipitate has a density of 1.0 × 10 18 pieces / cm 3 or less.

次に、本発明に係る熱延鋼板を製造するための製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method for manufacturing the hot rolled steel sheet according to the present invention will be described.

製鋼工程においては、例えば、高炉等によって溶銑を得た後、転炉にて脱炭処理や合金添加を行い、その後、出鋼した溶鋼に各種の二次精錬装置で脱硫処理、脱酸処理等を行なうことによって、目的とする成分含有量の溶鋼を溶製する。   In the steelmaking process, for example, after obtaining hot metal in a blast furnace, etc., decarburization treatment and alloy addition are performed in a converter, and then the desulfurization treatment, deoxidation treatment, etc. are performed on the molten steel that has been produced using various secondary refining equipment. By carrying out the above, molten steel having the target component content is produced.

二次精錬により目的とする成分含有量の溶鋼を溶製した後は、通常の連続鋳造又はインゴット法による鋳造の他、薄スラブ鋳造等の方法で鋳造して鋼片を得る。連続鋳造によって鋼片を得た場合は高温鋼片のまま熱間圧延機に直送してもよいし、この他に、室温まで冷却後に加熱炉によって再加熱した後にこれを熱間圧延するようにしてもよい。また、高炉によって溶銑を得る代替として、原料として鉄スクラップを使用し、これを電炉にて溶解した後、各種の二次精錬を行い、目的とする成分含有量の溶鋼を得るようにしてもよい。   After the molten steel having the target component content is produced by secondary refining, the steel slab is obtained by casting by a method such as thin slab casting in addition to normal continuous casting or casting by an ingot method. When steel slabs are obtained by continuous casting, they may be sent directly to a hot rolling mill as high-temperature steel slabs. In addition to this, they are hot-rolled after being cooled to room temperature and then reheated in a heating furnace. May be. Also, as an alternative to obtaining hot metal with a blast furnace, iron scrap may be used as a raw material, and after melting this in an electric furnace, various secondary refining may be performed to obtain molten steel with a desired component content. .

次に、連続鋳造等により得られた鋼片を熱間圧延する際の製造条件について説明する。   Next, manufacturing conditions for hot rolling a steel piece obtained by continuous casting or the like will be described.

まず、連続鋳造等により得られた鋼片を加熱炉にて加熱する。この際の加熱温度は、本発明の目的とする引張強度を得るうえで、1200℃以上に加熱する必要がある。1200℃未満であると、TiやNbを含む析出物がスラブ中に十分に溶解せずに粗大化し、TiやNbの析出物による析出強化能が得られず、本発明の目的とする引張強度が得られなくなる。   First, a steel piece obtained by continuous casting or the like is heated in a heating furnace. The heating temperature at this time needs to be heated to 1200 ° C. or higher in order to obtain the intended tensile strength of the present invention. When the temperature is lower than 1200 ° C., precipitates containing Ti and Nb are not sufficiently dissolved in the slab, but are coarsened, and precipitation strengthening ability due to the precipitates of Ti and Nb cannot be obtained. Cannot be obtained.

続いて、加熱炉より抽出した鋼片に対して粗圧延を行う。粗圧延工程においては、下記の(1)式を満たす条件にて粗圧延を行う必要がある。これは、比較的低温での大圧下を行うことによりγ粒の粒成長を抑制し、再結晶γ粒の細粒化を図り、これをもってミクロ組織の結晶粒の微細化を図るためである。
[(1150℃以下となった後の最初の圧下前の板厚)−(1100℃以下となる前の最後の圧下後の板厚)]/(1150℃以下となった後の最初の圧下前の板厚)×100≧50(%) ・・・ (1)
Subsequently, rough rolling is performed on the steel piece extracted from the heating furnace. In the rough rolling step, it is necessary to perform rough rolling under conditions that satisfy the following expression (1). This is because the grain growth of γ grains is suppressed by carrying out a large pressure at a relatively low temperature, the recrystallized γ grains are made finer, and the crystal grains of the microstructure are thereby refined.
[(Thickness before the first reduction after 1150 ° C. or lower) − (Thickness after the last reduction before 1100 ° C. or lower)] / (Before the first reduction after 1150 ° C. or lower) Plate thickness) × 100 ≧ 50 (%) (1)

次に、粗圧延の最終圧下を行うときの温度である粗圧延終了温度は1100℃以上とする必要がある。これは、粗圧延の終了温度がこれ未満であると、粗圧延の圧下後の歪誘起析出が促進され、Tiを含む粗大な析出物の析出量が過度に増加するためである。   Next, the rough rolling end temperature, which is the temperature at which the final rolling of the rough rolling is performed, needs to be 1100 ° C. or higher. This is because if the finish temperature of the rough rolling is lower than this, strain-induced precipitation after the rolling of the rough rolling is promoted, and the amount of precipitation of coarse precipitates containing Ti increases excessively.

粗圧延終了から仕上げ圧延開始までの時間は100秒以内とする必要がある。これは、この時間が100秒超であると、Tiを含む粗大な析出物の析出量が過度に増加するためでる。   The time from the end of rough rolling to the start of finish rolling needs to be within 100 seconds. This is because if this time exceeds 100 seconds, the amount of coarse precipitates containing Ti excessively increases.

続いて、粗圧延をして得られた鋼片に対して仕上圧延を行う。この仕上圧延工程では、その終了温度を945℃以上1035℃以下の温度域とする必要がある。この温度域の下限値を945℃としたのは、仕上げ圧延終了温度がこれ未満であると、未再結晶γ粒からの変態が発生するようになり、その変態後の組織に[211]面強度を増加させる集合組織が多く含まれ、穴広げ性の低下を招くためである。また、この温度域の上限値を1035℃としたのは、仕上げ圧延終了温度を低くすることによって圧延後のオーステナイト組織の回復、再結晶が遅くなり、粒界や粒内のα変態時の核生成サイトが多く残るようになり、その結果、ミクロ組織の結晶粒の微細化が図れ、これをもって低温靭性の改善を図るためである。   Subsequently, finish rolling is performed on the steel piece obtained by rough rolling. In the finish rolling step, the end temperature needs to be in a temperature range of 945 ° C. or more and 1035 ° C. or less. The lower limit value of this temperature range was set to 945 ° C. If the finish rolling finish temperature is lower than this, transformation from unrecrystallized γ grains occurs, and the microstructure after the transformation has a [211] plane. This is because many textures that increase the strength are included, leading to a decrease in hole expansibility. In addition, the upper limit value of this temperature range is set to 1035 ° C. The reason is that by lowering the finish rolling end temperature, the recovery and recrystallization of the austenite structure after rolling are delayed, and the nucleus at the time of α transformation in the grain boundaries and grains This is because a large number of generation sites remain, and as a result, the crystal grains of the microstructure can be refined, thereby improving the low temperature toughness.

続いて、仕上圧延工程により得られた鋼板をランアウトテーブル等で冷却する。この冷却工程では、冷却速度を20℃/sec以上とする必要がある。これは、冷却速度が20℃/sec未満であると、穴広げ性等の劣化の原因となるパーライトが生成されてしまううえ、ミクロ組織の平均結晶粒径が大きくなり遷移温度を劣化させてしまい、これら特性値について本発明の目的とするものが得られなくなる恐れがあるためである。   Subsequently, the steel plate obtained by the finish rolling process is cooled by a run-out table or the like. In this cooling step, the cooling rate needs to be 20 ° C./sec or more. This is because when the cooling rate is less than 20 ° C./sec, pearlite that causes deterioration of hole expandability and the like is generated, and the average crystal grain size of the microstructure becomes large and the transition temperature is deteriorated. This is because there is a possibility that the object of the present invention cannot be obtained for these characteristic values.

また、この冷却工程では、Tiを含む微細な析出物を適度に析出させ、より引張強度の優れた熱延鋼板を得るうえで、次に説明するような三段冷却工程を行うことが好ましい。この三段冷却工程では、初めに冷却速度を20℃/sec以上とした一段階目の冷却を行い、続いて、550℃以上650℃以下の温度域で冷却速度を15℃/sec以下として2秒以上の二段階目の冷却を行い、続いて、冷却速度を20℃/sec以上とした三段階目の冷却を行なうようにしてもよい。   Further, in this cooling step, it is preferable to perform a three-stage cooling step as described below in order to appropriately precipitate fine precipitates containing Ti and obtain a hot-rolled steel sheet having more excellent tensile strength. In this three-stage cooling process, first stage cooling is performed at a cooling rate of 20 ° C./sec or more, then, the cooling rate is set to 15 ° C./sec or less at a temperature range of 550 ° C. to 650 ° C. Second-stage cooling for at least 2 seconds may be performed, and then third-stage cooling at a cooling rate of 20 ° C./sec or more may be performed.

三段冷却工程での一段階目の冷却で冷却速度を20℃/sec以上としたのは、これよりも小さい冷却速度であると、穴広げ性等の劣化の原因となるパーライトが生成されてしまう恐れがあるためである。   The reason why the cooling rate is set to 20 ° C./sec or more in the first stage cooling in the three-stage cooling process is that if the cooling rate is lower than this, pearlite that causes deterioration of hole expandability is generated. This is because there is a risk of it.

三段冷却工程での二段階目の冷却で冷却速度を15℃/sec以下としたのは、これよりも大きい冷却速度であると、微細な析出物が十分に析出しない恐れがあるためである。また、この冷却を行なう温度域を550℃以上としたのは、これよりも小さい温度域であると、短時間でTiを含む微細な析出物を析出させる効果が小さくなるためである。また、この冷却を行なう温度域を650℃以下としたのは、これよりも大きい温度域であると、TiC等のTiを含む析出物が粗大に析出し、十分な引張強度が得られないおそれがあるためである。また、650℃超の温度域ではパーライトが生成し穴広げ性を劣化させる可能性がある。この冷却を2秒以上としたのは、これよりも冷却時間が短いと、微細な析出物が十分に析出されないためである。また、この冷却時間は5秒以下とすることが好ましい。これは、5秒超であると、かえって析出物が粗大に析出し、引張強度の低下を招くためである。また、この冷却時間が5秒超の場合、パーライトが生成し、穴広げ性を劣化させる可能性がある。   The reason why the cooling rate is set to 15 ° C./sec or less in the second-stage cooling in the three-stage cooling process is that fine precipitates may not be sufficiently precipitated when the cooling rate is higher than this. . The reason why the temperature range for this cooling is set to 550 ° C. or more is that if the temperature range is lower than this, the effect of depositing fine precipitates containing Ti in a short time is reduced. In addition, if the temperature range for this cooling is set to 650 ° C. or less, if the temperature range is higher than this, precipitates containing Ti such as TiC are coarsely precipitated, and sufficient tensile strength may not be obtained. Because there is. Further, in the temperature range above 650 ° C., pearlite may be generated and the hole expanding property may be deteriorated. The reason for this cooling for 2 seconds or more is that if the cooling time is shorter than this, fine precipitates are not sufficiently deposited. The cooling time is preferably 5 seconds or less. This is because, if it exceeds 5 seconds, the precipitate is rather coarsely precipitated, and the tensile strength is lowered. Moreover, when this cooling time exceeds 5 seconds, a pearlite may produce | generate and there exists a possibility of deteriorating hole expansibility.

三段冷却工程での三段階目の冷却で冷却速度を20℃/sec以上としたのは、二段階目の冷却の後に速やかに冷却を行なわないと析出物が粗大に析出し、引張強度の低下を招く恐れがあるためである。また、この冷却速度が20℃/sec未満であるとパーライトが生成し、穴広げ性を劣化させる可能性がある。   The reason why the cooling rate is set to 20 ° C./sec or more in the third stage cooling in the three-stage cooling process is that if the cooling is not performed promptly after the second stage cooling, the precipitate will precipitate coarsely, This is because it may cause a decrease. In addition, when the cooling rate is less than 20 ° C./sec, pearlite is generated, and the hole expandability may be deteriorated.

なお、各冷却工程において、20℃/sec以上の冷却速度は、例えば、水冷、ミストによる冷却等で実現され、15℃/sec以下の冷却速度は、例えば、空冷により実現される。   In each cooling step, a cooling rate of 20 ° C./sec or more is realized by, for example, water cooling, cooling by mist, and the like, and a cooling rate of 15 ° C./sec or less is realized by, for example, air cooling.

続いて、冷却工程又は三段冷却工程により冷却された鋼板を巻き取り装置等により巻き取る。この巻き取り工程では、200℃以上540℃以下の温度域において鋼板を巻き取ること必要となる。これは、200℃未満の温度域において鋼板を巻き取ると、微細Ti析出物の密度が小さくなってしまい、その結果、引張強度の低下を招いてしまう。また、540℃超の温度域において鋼板を巻き取ると、Tiを含む微細な析出物が過多に析出し、低温靭性が劣化する恐れがあるうえ、穴広げ性等の劣化の原因となるパーライトが生成してしまう。このため、巻取り温度は200℃以上540℃以下とする。   Then, the steel plate cooled by the cooling process or the three-stage cooling process is wound up by a winding device or the like. In this winding process, it is necessary to wind the steel sheet in a temperature range of 200 ° C. or higher and 540 ° C. or lower. This is because when the steel sheet is wound in a temperature range of less than 200 ° C., the density of fine Ti precipitates is reduced, and as a result, the tensile strength is lowered. In addition, if the steel sheet is wound in a temperature range of more than 540 ° C., excessive precipitates containing Ti may be precipitated, and low-temperature toughness may be deteriorated. It will generate. For this reason, winding temperature shall be 200 degreeC or more and 540 degrees C or less.

以上が本発明に係る熱間圧延工程の製造条件となるが、熱間圧延工程の終了後に、可動転位の導入による延性の向上や鋼板の形状の矯正を図ることを目的として、スキンパス圧延をするようにしてもよい。また、熱間圧延工程の終了後に、得られた鋼板の表面に付着しているスケールの除去を目的として酸洗するようにしてもよい。また、熱間圧延終了後又は酸洗後に、得られた鋼板に対してインライン若しくはオフラインでスキンパス圧延、又は、冷間圧延をしてもよい。   The above is the manufacturing condition of the hot rolling process according to the present invention. After the hot rolling process, skin pass rolling is performed for the purpose of improving ductility and correcting the shape of the steel sheet by introducing movable dislocations. You may do it. Moreover, you may make it pickle for the purpose of the removal of the scale adhering to the surface of the obtained steel plate after completion | finish of a hot rolling process. Further, after completion of hot rolling or after pickling, the obtained steel sheet may be subjected to skin pass rolling or cold rolling inline or offline.

また、熱間圧延工程終了後に溶融めっき法によりめっき処理をして、鋼板の耐食性を向上させるようにしてもよい。また、溶融めっきに加えて合金化処理をするようにしてもよい。   Moreover, you may make it improve the corrosion resistance of a steel plate by carrying out a plating process by the hot dipping method after completion | finish of a hot rolling process. Further, in addition to hot dipping, alloying treatment may be performed.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

まず、表1に示す鋼成分の溶鋼を転炉での溶製、二次精錬を行なうことによって溶製した。連続鋳造によりスラブを得た。その後に、表2に示すような製造条件で熱間圧延を行い、板厚2.9mmの鋼板を得た。得られた鋼板のミクロ組織、集合組織、得られた鋼板の機械的性質について表3に示す。ミクロ組織、集合組織、介在物の測定方法や機械的性質の測定方法は、上述の通りである。表1、2における下線は、本発明の範囲外である、又は、好ましい範囲外であることを意味する。   First, molten steels having the steel components shown in Table 1 were produced by melting in a converter and secondary refining. A slab was obtained by continuous casting. Thereafter, hot rolling was performed under the production conditions as shown in Table 2 to obtain a steel sheet having a thickness of 2.9 mm. Table 3 shows the microstructure and texture of the obtained steel sheet and the mechanical properties of the obtained steel sheet. The measuring method of the microstructure, texture, inclusions and the measuring method of mechanical properties are as described above. The underline in Tables 1 and 2 means outside the scope of the present invention or outside the preferred range.

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鋼1、3、4、9、16、17は発明の要件を満たすものであり、引張強度が780(MPa)以上、穴広げ率が80(%)以上、破面遷移温度が−80(℃)以下と各特性値について本発明の目的とするものが得られている。   Steels 1, 3, 4, 9, 16, and 17 satisfy the requirements of the invention, with a tensile strength of 780 (MPa) or higher, a hole expansion rate of 80 (%) or higher, and a fracture surface transition temperature of −80 (° C. ) The following and the characteristic values of the present invention are obtained.

鋼番2、12は仕上げ圧延温度が所定より低いため、[211]面強度が低くなっており、その結果、穴広げ性が低くなっている。   Steel Nos. 2 and 12 have a lower [211] plane strength because the finish rolling temperature is lower than a predetermined value, and as a result, the hole expandability is low.

鋼番5、13は仕上げ圧延温度が所定より高いため、ミクロ組織の平均結晶粒径が大きくなっており、その結果、遷移温度が高くなっている。   Steel Nos. 5 and 13 have a finish rolling temperature higher than a predetermined value, so that the average grain size of the microstructure is large, and as a result, the transition temperature is high.

鋼番6、14は粗圧延終了〜仕上げ圧延開始までの時間が所定より長いため、粗大Ti析出物の析出量が大きくなっており、その結果、穴広げ性が低くなっている。   In Steel Nos. 6 and 14, since the time from the end of rough rolling to the start of finish rolling is longer than the predetermined time, the precipitation amount of coarse Ti precipitates is large, and as a result, the hole expandability is low.

鋼番7、15は粗圧延終了温度が所定より低いため、粗大Ti析出物の析出量が大きくなっており、その結果、穴広げ性が低くなっている。   Steel Nos. 7 and 15 have a rough rolling end temperature lower than a predetermined value, so that the amount of coarse Ti precipitates is large, and as a result, the hole expandability is low.

鋼番8は、粗圧延工程での(1)式に記載の圧下率Rが小さいため、ミクロ組織の結晶粒径が粗大化しており、その結果、遷移温度が高くなっている。   In Steel No. 8, since the rolling reduction R described in the formula (1) in the rough rolling step is small, the crystal grain size of the microstructure is coarsened, and as a result, the transition temperature is high.

鋼番10は、巻取り温度が高すぎるため、パーライトが生成しており、その結果、穴広げ性が低くなっている。また、鋼番10は、巻取り温度が高すぎるため、微細Ti析出物が過多に析出しており、その結果、遷移温度が高くなっている。   Steel No. 10 has a winding temperature that is too high, so that pearlite is generated, and as a result, the hole expandability is low. Moreover, since the coiling | winding temperature is too high, the steel number 10 has excessively precipitated the fine Ti precipitate, As a result, the transition temperature is high.

鋼番11は、巻取り温度が低すぎるため、微細Ti析出物の密度が小さくなっており、その結果、強度が低くなっている。   Steel No. 11 has a coiling temperature that is too low, so the density of fine Ti precipitates is small, and as a result, the strength is low.

鋼番18はSが所定より高いため、穴広げ性が低くなっている。   Since the steel number 18 has S higher than a predetermined value, the hole expandability is low.

鋼番19はCが所定より低いため、ミクロ組織の結晶粒径が大きくなっており、その結果、遷移温度が過度に高くなっている。また、Cが所定より低い為、微細Ti析出物の密度が小さくなっており、引張強度も低くなっている。   In Steel No. 19, since C is lower than a predetermined value, the crystal grain size of the microstructure is large, and as a result, the transition temperature is excessively high. Moreover, since C is lower than a predetermined value, the density of fine Ti precipitates is reduced and the tensile strength is also reduced.

鋼番20はCが所定より高いため、穴広げ性が低くなっている。   Since steel No. 20 has C higher than a predetermined value, the hole expandability is low.

鋼番21はMnが所定より高いため、熱間圧延時に割れが生じ、熱延鋼板製品を得ることができなかった。   Since steel No. 21 had Mn higher than a predetermined value, cracking occurred during hot rolling, and a hot-rolled steel sheet product could not be obtained.

Claims (6)

質量%で、
C:0.03〜0.1%、
Si:0.001〜2.0%、
Mn:0.5〜3.0%、
P:0.1%以下、
S:0.005%以下、
Al:0.005〜2.0%、
N:0.02%以下、
Ti:0.05〜0.2%を含有し、
残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼板であって、
ミクロ組織がフェライト組織、ベイナイト組織又はこれらの混合組織からなるとともに、その平均結晶粒径が6.0μm以下であり、圧延面と平行な[211]面のX線ランダム強度比が2.4以下であり、球相等径で100nm以上のTiを含む析出物中に含まれるTi量の鋼中に占める質量%での割合が0.036%以下であり、球相等径で2.0nm以上10nm以下のTiを含む析出物の密度が2.0×1016個/cm3以上1.0×1018個/cm3以下であること
を特徴とする成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板。
% By mass
C: 0.03-0.1%,
Si: 0.001 to 2.0%,
Mn: 0.5 to 3.0%
P: 0.1% or less,
S: 0.005% or less,
Al: 0.005 to 2.0%,
N: 0.02% or less,
Ti: 0.05 to 0.2%,
The balance is a steel plate made of Fe and inevitable impurities,
The microstructure is composed of a ferrite structure, a bainite structure, or a mixed structure thereof, the average crystal grain size is 6.0 μm or less, and the X-ray random intensity ratio of the [211] plane parallel to the rolling surface is 2.4 or less. The ratio of the amount of Ti contained in the precipitate containing Ti having a spherical phase equal diameter of 100 nm or more in mass% in the steel is 0.036% or less, and the spherical phase constant diameter is 2.0 nm or more and 10 nm or less. The density of the precipitate containing Ti is 2.0 × 10 16 pieces / cm 3 or more and 1.0 × 10 18 pieces / cm 3 or less. High strength hot rolling excellent in formability and low temperature toughness steel sheet.
更に、質量%で、
Ca :0.0001〜0.005%、
REM:0.0001〜0.02%の何れか一種又は両方を含有すること
を特徴とする請求項1に記載の成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板。
Furthermore, in mass%,
Ca: 0.0001 to 0.005%,
The high-strength hot-rolled steel sheet excellent in formability and low-temperature toughness according to claim 1, characterized in that it contains any one or both of REM: 0.0001 to 0.02%.
更に、質量%で、
B :0.0005〜0.003%を含有すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板。
Furthermore, in mass%,
B: 0.0005 to 0.003% is contained. The high-strength hot-rolled steel sheet having excellent formability and low-temperature toughness according to claim 1 or 2.
更に、質量%で、
Cu :0.001〜1.0%、
Cr :0.001〜1.0%、
Mo :0.001〜1.0%、
Ni :0.001〜1.0%、
Nb :0.001〜0.1%、
V :0.005〜0.1%の何れか一種又は二種以上を含有すること
を特徴とする請求項1〜3の何れか1項記載の成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板。
Furthermore, in mass%,
Cu: 0.001 to 1.0%,
Cr: 0.001 to 1.0%,
Mo: 0.001 to 1.0%,
Ni: 0.001 to 1.0%,
Nb: 0.001 to 0.1%,
V: 0.005 to 0.1% of any one type or two or more types are contained, The high strength hot rolling excellent in formability and low temperature toughness according to any one of claims 1 to 3 steel sheet.
請求項1〜4の何れか1項に記載の成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法であって、
請求項1〜4の何れか1項に記載の成分を含有する鋼片を1200℃以上に加熱し、粗圧延工程において、下記の(1)式を満たす条件にて粗圧延を行い、かつ粗圧延の最終圧下を1100℃以上で行い、粗圧延終了から100秒以内に仕上げ圧延を開始し、945℃以上1035℃以下の温度域で仕上げ圧延を終了し、続いて冷却速度を20℃/sec以上として冷却を行い、続いて100℃以上540℃以下の温度域において巻き取ること
を特徴とする成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。
[(1150℃以下となった後の最初の圧下前の板厚)−(1100℃以下となる前の最後の圧下後の板厚)]/(1150℃以下となった後の最初の圧下前の板厚)×100≧50 ・・・ (1)
A method for producing a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in formability and low-temperature toughness according to any one of claims 1 to 4,
A steel slab containing the component according to any one of claims 1 to 4 is heated to 1200 ° C or higher, and in the rough rolling step, rough rolling is performed under conditions satisfying the following expression (1), and rough The final reduction of rolling is performed at 1100 ° C. or more, finish rolling is started within 100 seconds from the end of rough rolling, finish rolling is finished in a temperature range of 945 ° C. or more and 1035 ° C. or less, and then the cooling rate is 20 ° C./sec. A method for producing a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in formability and low-temperature toughness, characterized in that cooling is performed as described above, followed by winding in a temperature range of 100 ° C to 540 ° C.
[(Thickness before the first reduction after 1150 ° C. or lower) − (Thickness after the last reduction before 1100 ° C. or lower)] / (Before the first reduction after 1150 ° C. or lower) Plate thickness) × 100 ≧ 50 (1)
前記冷却を行なうときには、冷却速度を20℃/sec以上として冷却を行ない、続いて、550℃以上650℃以下の温度域で冷却速度を15℃/sec以下として2秒以上冷却を行ない、続いて、冷却速度を20℃/sec以上として冷却を行なうことを特徴とする請求項5に記載の成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。   When performing the cooling, the cooling is performed at a cooling rate of 20 ° C./sec or higher, followed by cooling for 2 seconds or more at a cooling rate of 15 ° C./sec or lower in a temperature range of 550 ° C. or higher and 650 ° C. or lower. The method for producing a high-strength hot-rolled steel sheet having excellent formability and low-temperature toughness according to claim 5, wherein cooling is performed at a cooling rate of 20 ° C./sec or more.
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