JP5729829B2 - High-strength steel sheet for warm forming excellent in ductility and deep drawability in warm and its manufacturing method - Google Patents

High-strength steel sheet for warm forming excellent in ductility and deep drawability in warm and its manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、自動車用部材に適した高強度鋼板、詳細には、プレス成形性、特に、温間での延性と深絞り性に優れる温間成形用高強度鋼板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a high-strength steel sheet suitable for automobile members, and in particular, to a high-strength steel sheet for warm forming that is excellent in press formability, particularly, warm ductility and deep drawability, and a method for producing the same.

例えば自動車部品などに使用される鋼板には、衝突安全性や車体軽量化による燃費低減などを目的として高強度が求められるとともに、形状の複雑な部品に加工するために優れた成形性も要求される。このため、高強度鋼板においては、特に更なる延性と深絞り性の向上が切望されている。   For example, steel sheets used for automobile parts and the like are required to have high strength for the purpose of collision safety and fuel efficiency reduction by reducing the weight of the vehicle body, and excellent formability is required for processing into parts with complex shapes. The For this reason, in high-strength steel sheets, further improvements in ductility and deep drawability are particularly desired.

このようなニーズを受けて、材料面からは、種々の組織制御の考え方に基づき、延性を改善した高強度鋼板が多数提案されている。その中で、高強度と延性を兼ね備えた鋼板として、TRIP型(Transformation Induced Plasticity;変態誘起塑性)鋼板が注目されている。TRIP型鋼板は、鋼中にオーステナイト組織が残留しており、加工変形による応力によって残留オーステナイトがマルテンサイトに誘起変態し、加工硬化率が上昇する事により優れた延性が得られる鋼板である。   In response to such needs, many high-strength steel sheets with improved ductility have been proposed in terms of materials based on various structural control concepts. Among them, as a steel plate having both high strength and ductility, a TRIP type (Transformation Induced Plasticity) steel plate has attracted attention. A TRIP type steel sheet is a steel sheet in which an austenite structure remains in the steel, and excellent ductility can be obtained by increasing the work hardening rate by inducing transformation of retained austenite into martensite due to stress due to work deformation.

例えば、特許文献1には、C:0.16%以上0.72%以下、Si:3.0%以下、Mn:0.5%以上3.0%以下、P:0.1%以下、S:0.07%以下、Al:3.0%以下およびN:0.010%以下とし、かつSi+Alが0.7%以上を満足させ、マルテンサイトの鋼板組織全体に対する面積率を10%以上90%以下、残留オーステナイト量を5%以上50%以下、上部ベイナイト中のベイニティックフェライトの鋼板組織全体に対する面積率を5%以上とし、前記マルテンサイトの鋼板組織全体に対する面積率、前記残留オーステナイト量および前記上部ベイナイト中のベイニティックフェライトの鋼板組織全体に対する面積率の合計が60%以上、ポリゴナルフェライトの鋼板組織全体に対する面積率が10%以下(0%を含む)を満足させ、かつ前記残留オーステナイト中の平均C量を0.70%以上2.00%以下とするTRIP型ベイニティックフェライト鋼板が開示されている。   For example, in Patent Document 1, C: 0.16% to 0.72%, Si: 3.0% or less, Mn: 0.5% to 3.0%, P: 0.1% or less, S: 0.07% or less, Al: 3.0% or less and N: 0.010% or less, and Si + Al satisfies 0.7% or more, and the area ratio of martensite to the entire steel sheet structure is 10% or more. 90% or less, the amount of retained austenite is 5% or more and 50% or less, the area ratio of bainitic ferrite in the upper bainite is 5% or more, and the area ratio of the martensite to the entire steel sheet structure is the retained austenite. The total amount of bainitic ferrite in the upper bainite and the area ratio with respect to the entire steel sheet structure is 60% or more, and the area ratio of polygonal ferrite with respect to the entire steel sheet structure is 10% or less ( Percent included) is satisfied, and TRIP-type bainitic ferrite steel sheet the mean C amount is 2.00% 0.70% or more of the retained austenite is disclosed.

特許文献2には、C:0.10〜0.20%、Si:0.8〜2.5%、Mn:1.5〜2.5%、Al:0.01〜0.10%、P:0.1%未満(0%を含まない)、S:0.002%未満(0%を含まない)を含有し、残部:鉄および不可避不純物を満足するとともに、組織が、少なくとも、ベイニティック・フェライトと残留オーステナイトとを含み、全組織に対する面積率で、ベイニティック・フェライト:70%以上、残留オーステナイト:2〜20%、ポリゴナル・フェライト及び/又は準ポリゴナル・フェライト:15%以下(0%を含まない)を満足し、且つ、前記残留オーステナイト中に占める平均粒径5μm以下の残留オーステナイトの割合は60%以上であるTRIP型ベイニティックフェライト鋼板が開示されている。   In Patent Document 2, C: 0.10 to 0.20%, Si: 0.8 to 2.5%, Mn: 1.5 to 2.5%, Al: 0.01 to 0.10%, P: containing less than 0.1% (excluding 0%), S: containing less than 0.002% (excluding 0%), balance: satisfying iron and inevitable impurities, and the structure is at least bay Nitritic ferrite and retained austenite are included, and the area ratio to the whole structure is bainitic ferrite: 70% or more, retained austenite: 2 to 20%, polygonal ferrite and / or quasi-polygonal ferrite: 15% or less TRIP type bainitic ferrite steel sheet satisfying (excluding 0%) and having a proportion of retained austenite having an average particle size of 5 μm or less in the retained austenite of 60% or more is disclosed. That.

上記特許文献1、2に開示された高張力鋼板は、高強度と延性を兼ね備えたTRIP型ベイニティックフェライト鋼板であるが、常温での成形性に関するもので、その温間成形性については考慮されていない。   The high-tensile steel sheets disclosed in Patent Documents 1 and 2 above are TRIP-type bainitic ferrite steel sheets that have both high strength and ductility, but are related to formability at room temperature, and the warm formability is considered. It has not been.

また、成形面からは、温間や熱間での成形方法が提案されており、非特許文献1には、温間成形に関する技術が開示されている。この中で、引張強度が780MPa級のTRIP型鋼板を80〜230℃で成形すると、延性が向上する旨が示されているが、引張強度が980MPa以上の鋼板において温間での延性を向上させるにはどのような組織にすることが望ましいかについては、明らかにされていない。   From the molding surface, a warm or hot molding method has been proposed, and Non-Patent Document 1 discloses a technique related to warm molding. Among these, it has been shown that when a TRIP type steel sheet having a tensile strength of 780 MPa is formed at 80 to 230 ° C., the ductility is improved, but in a steel sheet having a tensile strength of 980 MPa or more, warm ductility is improved. It is not clear what kind of organization it is desirable to do.

特開2010−65272号公報JP 2010-65272 A 特開2008−7854号公報JP 2008-7854 A

プレス技術,第42巻,第12号,2004年11月,P.34−38Press Technology, Vol. 42, No. 12, November 2004, p. 34-38

そこで本発明の目的は、高強度TRIP型ベイニティックフェライト鋼板について延性と深絞り性、特に温間(100〜500℃)での延性と深絞り性を高めた温間成形用高強度鋼板およびその製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-strength steel sheet for warm forming that has improved ductility and deep drawability, particularly ductility and deep drawability in warm (100 to 500 ° C.) with respect to a high-strength TRIP type bainitic ferrite steel sheet, and It is in providing the manufacturing method.

請求項1に記載の発明は、
質量%で(以下、化学成分について同じ。)、
C :0.10〜0.30%、
Si:1.0%超え〜3.0%、
Mn:1.0〜3.0%、
P :0.10%以下(0%を含む)、
S :0.010%以下(0%を含む)、
N :0.0020〜0.0300%以下、
Al:0.0010〜0.1%
を満たし、残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成を有し、
ミクロ組織が、全組織に対する面積率で
ベイニティックフェライトとベイナイトの合計:65%以上、
残留オーステナイト:5%以上、
マルテンサイトと残留オーステナイトの合計:35%以下、
ポリゴナルフェライト:10%以下(0%を含む)
残部として前記以外の組織:5%以下(0%を含む)からなり、
前記残留オーステナイト中の炭素濃度が1.3%以下であり、かつ、ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトのパケット界面間隔が1.4μm以上であり、
室温での引張強度が980MPa以上である
ことを特徴とする温間での延性と深絞り性に優れる温間成形用高強度鋼板である。
The invention described in claim 1
% By mass (hereinafter the same for chemical components)
C: 0.10 to 0.30%,
Si: more than 1.0% to 3.0%,
Mn: 1.0 to 3.0%
P: 0.10% or less (including 0%),
S: 0.010% or less (including 0%),
N: 0.0020 to 0.0300% or less,
Al: 0.0010 to 0.1%
And the remainder has a component composition consisting of iron and inevitable impurities,
Microstructure, all tissues sum of bainitic ferrite and bainite at an area ratio with respect to 65% or more,
Residual austenite: 5% or more,
Total of martensite and retained austenite: 35% or less,
Polygonal ferrite: 10% or less (including 0%)
Other than the above, the rest consists of 5% or less (including 0%),
The carbon concentration in the residual austenite is 1.3% or less, and the packet interface distance bainitic ferrite and / or bainite Ri der than 1.4 [mu] m,
It is a high-strength steel sheet for warm forming that is excellent in ductility and deep drawability in warm, characterized by having a tensile strength at room temperature of 980 MPa or more .

請求項に記載の発明は、
請求項1に記載の成分組成を有する鋼片を、熱間圧延し、冷間圧延により冷延鋼板とし、ついで該冷延鋼板を、オーステナイト単相域の温度で15〜600秒間焼鈍した後、420〜490℃の保持温度域で定める冷却停止温度まで冷却するに際し、少なくとも550℃までは平均冷却速度を5℃/秒以上に制御して冷却し、該保持温度域で300秒以上保持する請求項1に記載の温間での延性と深絞り性に優れる温間成形用高強度鋼板の製造方法である。
The invention described in claim 2
After the steel slab having the component composition according to claim 1 is hot-rolled to form a cold-rolled steel sheet by cold rolling, the cold-rolled steel sheet is then annealed at austenite single-phase region temperature for 15 to 600 seconds, upon cooling to the cooling stop temperature specified by retaining a temperature range of from 420 to 490 ° C., and cooled by controlling the average cooling rate until at least 550 ° C. to 5 ° C. / sec or higher and held at the holding temperature range for 300 seconds or more according It is a manufacturing method of the high strength steel plate for warm forming which is excellent in the ductility and deep drawability in warm of the claim | item 1 .

本発明によれば、延性と深絞り性の向上、特に、温間での延性と深絞り性を著しく向上させることが可能となり、より成形性に優れた高強度TRIP型ベイニティックフェライト鋼板を提供できるようになった。本発明鋼板は、冷間でも延性が優れており、低降伏比であることから、冷間成形にも適している。   According to the present invention, it is possible to improve ductility and deep drawability, in particular, it is possible to remarkably improve warm ductility and deep drawability, and a high-strength TRIP-type bainitic ferrite steel sheet having more excellent formability. Now available. The steel sheet of the present invention is excellent in ductility even in the cold and has a low yield ratio, and is therefore suitable for cold forming.

EBSPで測定した結晶方位マップである。It is a crystal orientation map measured by EBSP. 図1の結晶方位マップの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the crystal orientation map of FIG. 図1の結晶方位マップの別の部分拡大図である。It is another partial enlarged view of the crystal orientation map of FIG. パケット界面間隔と強度・伸び(TS×EL)の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a packet interface space | interval, and intensity | strength and elongation (TSxEL). オーステンパー温度とパケット界面間隔の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between austemper temperature and a packet interface space | interval. パケット界面間隔とELの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a packet interface space | interval and EL. 引張試験温度とTSの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between tensile test temperature and TS. 深絞り試験における、試験温度および成形速度と最大深絞り深さとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between test temperature and forming speed, and the maximum deep drawing depth in a deep drawing test. 深絞り成形における力のバランスを模式的に説明するための図である。It is a figure for demonstrating typically the balance of force in deep drawing. 引張速度とTSの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a tensile speed and TS.

本発明者らは、高強度と延性を兼ね備えたTRIP型鋼板、その中で特に、ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトを主相とする高強度TRIP型ベイニティックフェライト鋼板について、更に、延性と深絞り性を向上させるべく、その組織と延性および深絞り性との関係について鋭意検討を行なってきた。 その結果、残留オーステナイトの分率およびその固溶炭素濃度を特定の範囲(残留オーステナイトを5%以上、かつ、残留オーステナイト中の炭素濃度を1.3%以下)に制御するとともに、組織中のベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトのパケット界面間隔(以下、「ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトのパケット界面間隔」のことを単に「パケット界面間隔」ともいう)を1.4μm以上に制御することにより、残留オーステナイトのTRIP効果がより一層促進し、延性、特に、温間での延性を著しく向上させることができるとともに、温間における材料強度の加工速度依存性が強まり、温間での深絞り性をも向上させることができることを見出し、該知見に基づいて本発明を完成するに至った。   The inventors of the present invention have a TRIP type steel sheet that has both high strength and ductility, in particular, a high strength TRIP type bainitic ferrite steel sheet mainly composed of bainitic ferrite and / or bainite. In order to improve the deep drawability, we have intensively studied the relationship between the structure and ductility and deep drawability. As a result, the fraction of retained austenite and its solute carbon concentration are controlled within a specific range (residual austenite is 5% or more and carbon concentration in the retained austenite is 1.3% or less), and the bay in the structure By controlling the packet interface spacing of nitrite ferrite and / or bainite (hereinafter, “packet interface spacing of bainitic ferrite and / or bainite” is also simply referred to as “packet interface spacing”) to 1.4 μm or more. In addition, the TRIP effect of retained austenite can be further promoted, and ductility, in particular, ductility during warming can be remarkably improved. In addition, the dependence of the material strength during warming on the processing speed is increased, and the deep drawability during warming. As a result, it was found that the present invention can be improved, and the present invention has been completed based on the findings.

以下、まず本発明鋼板を特徴づける組織について説明する。   Hereinafter, the structure characterizing the steel sheet of the present invention will be described first.

<ベイニティックフェライトとベイナイトの合計:65%以上>
ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイト組織は均一微細で延性に富み、かつ、転位密度が高く強度が高いため、母相とする事で強度−成形性バランスを高めることが出来る。980MPa以上の強度を得るためには、組織内に65%以上のベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトが必要である。また、温間での優れた延性を得るためには5%以上の残留オーステナイトが必要であり、これはオーステンパー中にベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトを生成させ、未変態のオーステナイト相に固溶炭素を濃縮させ、Ms温度を室温以下まで低下させればよい。オーステンパーの温度および時間が不十分で、オーステナイトからのベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトへの変態が面積率で65%未満の場合、上記固溶炭素濃縮が不足し、5%以上の残留オーステナイトを生成させることができない。従って、ベイニティックフェライトとベイナイトの合計は、65%以上とする。好ましくは70%以上、さらに好ましくは75%以上である。
<Bay total of bainitic ferrite and bainite: 65% on more than>
Since the bainitic ferrite and / or bainite structure is uniform and fine and rich in ductility, and has a high dislocation density and high strength, the strength-formability balance can be increased by using the matrix. In order to obtain a strength of 980 MPa or more, 65% or more of bainitic ferrite and / or bainite is required in the structure. In addition, in order to obtain excellent ductility in the warm, 5% or more of retained austenite is necessary, which generates bainitic ferrite and / or bainite in the austemper and solidifies in the untransformed austenite phase. What is necessary is just to concentrate molten carbon and to lower Ms temperature to below room temperature. When the temperature and time of the austemper is insufficient and the transformation from austenite to bainitic ferrite and / or bainite is less than 65% in area ratio, the above solute carbon concentration is insufficient and 5% or more of retained austenite Cannot be generated. Therefore, the sum of bainitic ferrite and bainite is 65% or more. Preferably it is 70% or more, More preferably, it is 75% or more.

<残留オーステナイト:5%以上>
温間での優れた延性は、金属組織内に残留オーステナイトを含有させることで、材料が加工されたときに残留オーステナイトが硬質相に変態(加工誘起変態)することによる加工硬化率の上昇により達成される。残留オーステナイトが5%以下の場合、加工硬化率の上昇量が不十分となるため温間での優れた延性が得られない。従って、残留オーステナイトは、5%以上とする。好ましくは、7%以上、さらに好ましくは9%以上である。
<Residual austenite: 5% or more>
Excellent ductility in the warm is achieved by increasing the work hardening rate due to the transformation of the retained austenite into a hard phase (work-induced transformation) when the material is processed by including the retained austenite in the metal structure. Is done. When the retained austenite is 5% or less, the amount of increase in work hardening rate becomes insufficient, so that excellent ductility in the warm cannot be obtained. Therefore, the retained austenite is 5% or more. Preferably, it is 7% or more, more preferably 9% or more.

<マルテンサイトと残留オーステナイトの合計:35%以下>
組織内にマルテンサイト(残留オーステナイトが加工誘起変態したものも含む)と残留オーステナイトの合計が35%を超えて存在すると、強度の上昇により延性が低下し、温間での優れた延性が得られなくなる。従って、マルテンサイトと残留オーステナイトの合計は、35%以下とする。好ましくは、30%以下、さらに好ましくは25%以下である。
<Total of martensite and retained austenite: 35% or less>
If the total of martensite (including those in which retained austenite is processing-induced transformation) and retained austenite is more than 35% in the structure, the ductility decreases due to the increase in strength, and excellent ductility in the warm is obtained. Disappear. Therefore, the total of martensite and retained austenite is 35% or less. Preferably, it is 30% or less, more preferably 25% or less.

<ポリゴナルフェライト:10%以下(0%を含む)>
ポリゴナルフェライトは転位を含まず比較的軟質であるため、温間での延性の向上には有利だが、強度を大きく低下させる。10%を超えるポリゴナルフェライトが存在すると十分な強度を達成できなくなる。従って、ポリゴナルフェライトは、10%以下(0%を含む)とする。好ましくは、7%以下、さらに好ましくは4%以下である。
<Polygonal ferrite: 10% or less (including 0%)>
Polygonal ferrite does not contain dislocations and is relatively soft, which is advantageous for improving the ductility in the warmth, but greatly reduces the strength. If there is more than 10% polygonal ferrite, sufficient strength cannot be achieved. Therefore, the polygonal ferrite is 10% or less (including 0%). Preferably, it is 7% or less, more preferably 4% or less.

<残部として前記以外の組織:5%以下(0%を含む)>
前記以外の残部の組織としては、パーライト、残留オーステナイトが分解した擬似パーライトなどがあるが、それぞれ比較的軟質であるため、温間での延性の向上には有利だが、強度を大きく低下させる。5%を超えるパーライト、擬似パーライトなどが存在すると十分な強度を得られなくなる。従って、残部として前記以外の組織は、5%以下(0%を含む)とする。好ましくは、3%以下である。
<Organization other than the above as the balance: 5% or less (including 0%)>
Examples of the remaining structure other than the above include pearlite and pseudo-pearlite in which retained austenite is decomposed, but each is relatively soft, which is advantageous for improving the ductility in the warmth, but greatly reduces the strength. If pearlite or pseudo pearlite exceeding 5% is present, sufficient strength cannot be obtained. Therefore, the remaining structure is 5% or less (including 0%). Preferably, it is 3% or less.

<前記残留オーステナイト中の炭素濃度:1.3%以下>
残留オーステナイトは、温度が高いほど、炭素濃度が高いほど安定化する(加工誘起変態しにくくなる)ため、温間においては、室温に比べ残留オーステナイトがより安定化する。このとき、残留オーステナイト中の炭素量が1.3%を超えると残留オーステナイトの安定性が高くなりすぎ、温間では加工誘起変態を起こさなくなるため、温間での優れた延性が得られなくなる。従って、残留オーステナイト中の炭素濃度は、1.3%以下とする。好ましくは、1.15%以下、さらに好ましくは1.0%以下である。
<Carbon concentration in the retained austenite: 1.3% or less>
The retained austenite becomes more stable as the carbon concentration is higher as the temperature is higher (the process-induced transformation is less likely to occur). Therefore, the retained austenite is more stabilized in warm compared to room temperature. At this time, if the amount of carbon in the retained austenite exceeds 1.3%, the stability of the retained austenite becomes too high, and no work-induced transformation occurs in the warm state, so that excellent ductility in the warm state cannot be obtained. Therefore, the carbon concentration in the retained austenite is set to 1.3% or less. Preferably, it is 1.15% or less, more preferably 1.0% or less.

<ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトのパケット界面間隔を1.4μm以上>
上述のように、残留オーステナイトのTRIP効果を促進させることで、加工硬化率の上昇量が大きくなり、延性が向上する。これは、母相から残留オーステナイトへ分配される応力を高め、より加工誘起変態を起こしやすくする事で達成される。残留オーステナイトは主にベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトのパケット界面に存在し、単位界面長さあたりに存在できる残留オーステナイトの数はおおよそ一定である。そのため、パケット界面間隔を広げることにより、界面の総長さが減少し、オーステナイトの数が減少すると共に個々のサイズは大きくなる。これにより、加工時に一つ一つの残留オーステナイトが受けもつ応力が高くなり、残留オーステナイトの加工誘起変態が促進されるため、温間での優れた延性が得られる。これは、オーステンパーを比較的高温長時間に設定し、パケット界面間隔を1.4μm以上とすることで達成される。パケット界面間隔が1.4μm未満の場合、残留オーステナイトの数が多くなり細かく分布するため、残留オーステナイトに分配される応力は小さくなる。その結果、加工中の加工誘起変態が十分起こらなくなり、温間での優れた延性が得られない。したがって、ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトのパケット界面間隔(定義は<ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトのパケット界面間隔の測定>の項で後述)を1.4μm以上とする。好ましくは、1.5μm以上、さらに好ましくは1.6μm以上である。
<Bainitic ferrite and / or bainite packet interface spacing> 1.4 μm>
As described above, by promoting the TRIP effect of retained austenite, the amount of increase in work hardening rate is increased and ductility is improved. This is achieved by increasing the stress distributed from the parent phase to the retained austenite and making it more prone to work-induced transformation. Residual austenite exists mainly at the packet interface of bainitic ferrite and / or bainite, and the number of retained austenite that can exist per unit interface length is approximately constant. Therefore, widening the packet interface spacing reduces the total interface length, reduces the number of austenite and increases the individual size. As a result, the stress of each retained austenite during processing increases, and the processing-induced transformation of the retained austenite is promoted, so that excellent ductility in the warm can be obtained. This is achieved by setting the austemper at a relatively high temperature for a long time and setting the packet interface interval to 1.4 μm or more. When the packet interface interval is less than 1.4 μm, the number of retained austenite is increased and finely distributed, so that the stress distributed to the retained austenite is reduced. As a result, processing-induced transformation during processing does not occur sufficiently, and excellent ductility during warming cannot be obtained. Therefore, the packet interface spacing of bainitic ferrite and / or bainite (the definition will be described later in the section <Measurement of packet interface spacing of bainitic ferrite and / or bainite>) is set to 1.4 μm or more. Preferably, it is 1.5 μm or more, more preferably 1.6 μm or more.

次に、本発明鋼板を構成する成分組成について説明する。以下、化学成分の単位はすべて質量%である。   Next, the component composition which comprises this invention steel plate is demonstrated. Hereinafter, all the units of chemical components are mass%.

〔本発明鋼板の成分組成〕
〈C:0.10〜0.30%〉
Cは、高強度を確保し、且つ残留オーステナイトを確保するために必須の元素である。詳細には、オーステナイト相中に十分なC を固溶させ、室温でも所望のオーステナイト相を残留させる為に重要な元素である。Cが、0.10%未満では980MPa以上の高強度を得ることが困難であり、Cは0.10%以上とする。好ましくは0.13% 以上である。但し、Cが過剰になると溶接性が劣化するので、0.30%以下に抑える。好ましくは0.25%以下であり、さらに好ましくは、0.19%以下である。
[Component composition of the steel sheet of the present invention]
<C: 0.10 to 0.30%>
C is an essential element for securing high strength and securing retained austenite. Specifically, it is an important element for dissolving sufficient C 2 in the austenite phase and leaving the desired austenite phase even at room temperature. If C is less than 0.10%, it is difficult to obtain a high strength of 980 MPa or more, and C is 0.10% or more. Preferably it is 0.13% or more. However, if C is excessive, weldability deteriorates, so the C content is limited to 0.30% or less. Preferably it is 0.25% or less, More preferably, it is 0.19% or less.

〈Si:1.0%超え〜3.0%以下〉
Siは、固溶強化元素として有用である他、残留オーステナイトが分解して炭化物が生成するのを有効に抑える元素でもある。この様な観点から、本発明ではSi量を1.0%超えとする。好ましくは1.3% 以上、さらに好ましくは1.5% 以上である。しかしSiが3.0%を超えると、表面性状の劣化を招くので、3.0%以下に抑える。好ましくは2.0%以下、さらに好ましくは、1.8% 以下である。
<Si: more than 1.0% to 3.0% or less>
In addition to being useful as a solid solution strengthening element, Si is an element that effectively suppresses the formation of carbides by decomposition of residual austenite. From such a viewpoint, the Si amount is set to exceed 1.0% in the present invention. Preferably it is 1.3% or more, More preferably, it is 1.5% or more. However, if Si exceeds 3.0%, the surface properties are deteriorated, so it is suppressed to 3.0% or less. Preferably it is 2.0% or less, More preferably, it is 1.8% or less.

〈Mn:1.0〜3.0%〉
Mnは、Siと同様に、固溶強化元素として有用である他、オーステナイトを安定化させ、所望の残留オーステナイトを得るのに必要な元素である。この様な作用を有効に発揮させるには1.0% 以上含有させる必要がある。好ましくは 1.5% 以上、さらに好ましくは2.0%以上である。一方、Mn量が過剰になると、鋳片割れの原因にもなるので、3.0%以下とする。好ましくは2.8%以下、さらに好ましくは、2.6%以下とする。
<Mn: 1.0 to 3.0%>
Like Si, Mn is useful as a solid solution strengthening element and is an element necessary for stabilizing austenite and obtaining desired retained austenite. In order to exhibit such an action effectively, it is necessary to contain 1.0% or more. Preferably it is 1.5% or more, More preferably, it is 2.0% or more. On the other hand, if the amount of Mn is excessive, it may cause cracks in the slab, so the content is made 3.0% or less. Preferably it is 2.8% or less, more preferably 2.6% or less.

〈P:0.10%以下(0%を含む)〉
Pは不純物元素として不可避的に存在し、旧オーステナイト粒界に偏析し、粒界を脆化させるので、0.1%以下とする。好ましくは0.05%以下、さらに好ましくは0.02%以下である。
<P: 0.10% or less (including 0%)>
P is unavoidably present as an impurity element, segregates at the prior austenite grain boundaries, and embrittles the grain boundaries. Preferably it is 0.05% or less, More preferably, it is 0.02% or less.

〈S:0.010%以下(0%を含む)〉
Sも不純物元素として不可避的に存在し、MnS介在物を形成し、靭性劣化、溶接割れの原因となるので、0.010%以下とする。好ましくは0.007%以下、さらに好ましくは0.005%以下である。
<S: 0.010% or less (including 0%)>
S is also unavoidably present as an impurity element, forms MnS inclusions, and causes toughness deterioration and weld cracking, so 0.010% or less. Preferably it is 0.007% or less, More preferably, it is 0.005% or less.

〈N:0.0020〜0.0300%〉
Nは本実施の形態の高強度鋼板では不可避的不純物であり、過多に含有させると粗大な窒化物が析出するため加工性が劣化する。このため、N 含有量はできるだけ少なくすることが望ましいが、0.0300% 以下であれば、本発明で目的とするような高強度材でも加工性に悪影響を及ぼさない。このため、N含有量は0.0300% 以下とする。好ましくは0.0200%以下、さらに好ましくは0.0100%以下である。なお、Nを0.0020%未満とするには大きな製造コストの増加を招くため、製造コストの点からは、その下限は0.0020%程度である。
<N: 0.0020 to 0.0300%>
N is an unavoidable impurity in the high-strength steel sheet according to the present embodiment, and if it is excessively contained, coarse nitrides are precipitated and workability is deteriorated. For this reason, it is desirable to reduce the N content as much as possible. However, if it is 0.0300% or less, even a high-strength material as intended in the present invention does not adversely affect workability. For this reason, N content shall be 0.0300% or less. Preferably it is 0.0200% or less, More preferably, it is 0.0100% or less. Note that, if N is less than 0.0020%, a large increase in manufacturing cost is caused, so that the lower limit is about 0.0020% from the viewpoint of manufacturing cost.

〈Al:0.0010〜0.1%〉
Alは、鋼中の脱酸のために添加される元素であり、Alによる脱酸を行なうには0.0010%以上必要である。好ましくは 0.01% 以上、さらに好ましくは0.03% 以上である。一方、Alは、Nと結合してAlNを形成するが、0.1%を超えるとAlNが多くなりすぎて延性を劣化させるため、0.1%を上限とする。好ましくは0.07%以下、さらに好ましくは0.05%以下である。
<Al: 0.0010 to 0.1%>
Al is an element added for deoxidation in steel, and 0.0010% or more is necessary for deoxidation with Al. Preferably it is 0.01% or more, More preferably, it is 0.03% or more. On the other hand, Al combines with N to form AlN, but if it exceeds 0.1%, too much AlN will deteriorate the ductility, so 0.1% is made the upper limit. Preferably it is 0.07% or less, More preferably, it is 0.05% or less.

次に、本発明鋼板を得るための好ましい製造方法を以下に説明する。   Next, the preferable manufacturing method for obtaining this invention steel plate is demonstrated below.

〔本発明鋼板の好ましい製造方法〕
上記のような鋼板を製造するには、まず、上記成分組成を有する鋼を溶製し、造塊または連続鋳造によりスラブとしてから熱間圧延を行う。好適な熱間圧延条件としては、スラブの加熱温度(SRT)を1000〜1300℃とし、圧延の終了温度(FDT)を870〜950℃とし、巻取り温度(CT)を350〜720℃とする。熱間圧延終了後は酸洗してから冷間圧延を行うが、冷間圧延率(CR)は、40〜90%とするのがよい。
[Preferred production method of the steel sheet of the present invention]
In order to manufacture the steel plate as described above, first, steel having the above component composition is melted and hot rolled after being formed into a slab by ingot forming or continuous casting. As preferable hot rolling conditions, the slab heating temperature (SRT) is 1000 to 1300 ° C., the rolling end temperature (FDT) is 870 to 950 ° C., and the winding temperature (CT) is 350 to 720 ° C. . After hot rolling is completed, pickling is performed and then cold rolling is performed. The cold rolling rate (CR) is preferably 40 to 90%.

そして、上記冷間圧延後、引き続き、焼鈍を行う。   And after the said cold rolling, it anneals continuously.

[焼鈍条件]
焼鈍条件としては、冷延鋼板を、オーステナイト単相域の温度で15〜600秒間焼鈍した後、420〜490℃の保持温度域で定める冷却停止温度まで冷却するに際し、少なくとも550℃までは平均冷却速度を5℃/s以上に制御して冷却し、該保持温度域で300秒以上保持する。
[Annealing conditions]
As the annealing conditions, the cold-rolled steel sheet was annealed at the temperature of the austenite single-phase region for 15 to 600 seconds, and then cooled to the cooling stop temperature determined in the holding temperature region of 420 to 490 ° C., and the average cooling to at least 550 ° C. Cooling is performed by controlling the speed to 5 ° C./s or higher, and the temperature is maintained for 300 seconds or longer in the holding temperature range.

<オーステナイト単相域の温度で15〜600秒間焼鈍>
オーステナイト単相域の温度で焼鈍するのは、ポリゴナルフェライトの生成を抑制し、ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトを母相組織とし、適切な炭素濃度の残留オーステナイト量を十分得るためであり、フェライトからオーステナイトへの逆変態促進のため15秒以上必要である。しかし、600秒を超えると、組織が粗大化し、後の420〜490℃での保持の間に十分なベイニティックフェライトおよび/またはベイナイト量および残留オーステナイト量が得られず、優れた温間延性が得られなくなるので600秒以下とする。好ましくは、50〜400秒間焼鈍、より好ましくは100〜300秒間焼鈍である。オーステナイト単相域の温度とは、A3点以上をいう。ここで、A3点は、「レスリー鉄鋼材料学」(丸善株式会社、1985年5月31日発行)の273頁に記載されている次に示す計算式から算出できる。但し、本発明で規定する成分に該当しないものについては、式から除いて表示してある。
Ac3=910−203×[C]0.5−15.2×[Ni]+44.7×[Si]+104×[V]+31.5×[Mo]+13.1×[W]−30×[Mn]−11×[Cr]−20×[Cu]+700×[P]+400×[Al]+400×[Ti]
<Annealing at austenite single phase region temperature for 15 to 600 seconds>
Annealing at the temperature of the austenite single phase region is to suppress the formation of polygonal ferrite, to have bainitic ferrite and / or bainite as a parent phase structure, and to obtain a sufficient amount of retained austenite with an appropriate carbon concentration, It takes 15 seconds or more to promote reverse transformation from ferrite to austenite. However, if it exceeds 600 seconds, the structure becomes coarse, and sufficient bainitic ferrite and / or bainite amount and residual austenite amount cannot be obtained during the subsequent holding at 420 to 490 ° C., and excellent warm ductility is achieved. Therefore, 600 seconds or less is set. The annealing is preferably performed for 50 to 400 seconds, more preferably 100 to 300 seconds. The temperature of the austenite single-phase region refers to the A3 point or higher. Here, the A3 point can be calculated from the following calculation formula described on page 273 of “Leslie Steel Material Science” (Maruzen Co., Ltd., issued May 31, 1985). However, those that do not correspond to the components defined in the present invention are excluded from the formula.
Ac3 = 910-203 × [C] 0.5 -15.2 × [Ni] + 44.7 × [Si] + 104 × [V] + 31.5 × [Mo] + 13.1 × [W] -30 × [ Mn] -11 × [Cr] −20 × [Cu] + 700 × [P] + 400 × [Al] + 400 × [Ti]

<少なくとも550℃までは平均冷却速度を5℃/秒以上に制御して冷却>
少なくとも550℃までの平均冷却速度が5℃/秒未満では、ポリゴナルフェライトが10%より多く生成する。従って、ポリゴナルフェライトを10%以下とするために、少なくとも550℃までは平均冷却速度を5℃/秒以上に制御して冷却する必要がある。好ましくは10℃/秒以上、より好ましくは15℃/秒以上である。
<Cooling at an average cooling rate of 5 ° C./second or more until at least 550 ° C.>
If the average cooling rate to at least 550 ° C. is less than 5 ° C./second, more than 10% of polygonal ferrite is formed. Therefore, in order to make polygonal ferrite 10% or less, it is necessary to cool by controlling the average cooling rate to 5 ° C./second or more to at least 550 ° C. Preferably it is 10 degreeC / second or more, More preferably, it is 15 degreeC / second or more.

<420〜490℃の保持温度域で300秒以上保持>
保持温度域が、420℃未満ではベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトの核生成頻度が高くなり、組織が微細化するためパケット界面間隔が1.4μm未満となり、残留オーステナイトの加工誘起変態が抑制され、温間での優れた延性が得られない。一方、保持温度域が、490℃を超えると残留オーステナイトが分解し、5%以上の残留オーステナイトが得られず、温間での優れた延性が得られない。保持温度は必ずしも一定である必要はなく、420〜490℃の温度範囲内であれば変動しても構わない。また、保持時間が、300秒未満の場合、生成したベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトが成長する時間が不足し、パケット界面間隔が1.4μm以上のものが得られず、温間での優れた延性が得られない。従って、420〜490℃の保持温度域で300秒以上保持が必要である。保持温度は好ましくは430〜480℃であり、より好ましくは440〜470℃である。保持時間は好ましくは350秒以上、より好ましくは400秒以上である。なお、上記保持温度の範囲内であれば、ベイニティックフェライトとベイナイトの合計量が65%以上、マルテンサイトと残留γの合計量が35%以下は達成される。
<Hold for 300 seconds or more in the holding temperature range of 420-490 ° C>
When the holding temperature range is less than 420 ° C., the nucleation frequency of bainitic ferrite and / or bainite increases, and the microstructure becomes finer, so that the packet interface interval becomes less than 1.4 μm, and the processing-induced transformation of residual austenite is suppressed. , Excellent ductility in the warm cannot be obtained. On the other hand, when the holding temperature range exceeds 490 ° C., the retained austenite is decomposed and 5% or more of retained austenite cannot be obtained, and excellent ductility in the warm state cannot be obtained. The holding temperature is not necessarily constant, and may be varied as long as it is within a temperature range of 420 to 490 ° C. In addition, when the holding time is less than 300 seconds, the time for growth of the generated bainitic ferrite and / or bainite is insufficient, and a packet interface interval of 1.4 μm or more cannot be obtained, which is excellent in warm conditions. The ductility cannot be obtained. Therefore, it is necessary to hold for 300 seconds or more in the holding temperature range of 420 to 490 ° C. The holding temperature is preferably 430 to 480 ° C, more preferably 440 to 470 ° C. The holding time is preferably 350 seconds or more, more preferably 400 seconds or more. In addition, if it is in the said holding temperature range, 65% or more of the total amount of bainitic ferrite and bainite and 35% or less of the total amount of martensite and residual γ will be achieved.

以下、実験例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実験例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらは何れも本発明の技術的範囲に含まれる。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to experimental examples.However, the present invention is not limited by the following experimental examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. It is also possible to implement, and they are all included in the technical scope of the present invention.

〔実験例1〕
表1に示す成分の鋼を転炉にて溶製し、連続鋳造によりスラブとしてから、熱間圧延により板厚3.2mmの熱延鋼板を得た後、酸洗により表面スケールを除去し、1.2mmまで冷間圧延し、その後、以下に示す焼鈍を施し、各種の試料(試料No.1〜5)を作製した。
<熱延工程>
加熱温度:1200℃で3時間保持
仕上温度:890℃
巻取温度:550℃
<冷延工程>
冷延率:62.5%(3.2mm→1.2mm)
<連続焼鈍工程>
焼鈍条件を表2に示す。
[Experimental Example 1]
After melting the steel of the components shown in Table 1 in a converter and forming a slab by continuous casting, a hot rolled steel sheet having a thickness of 3.2 mm was obtained by hot rolling, and then the surface scale was removed by pickling. Cold-rolled to 1.2 mm, and then annealed as follows to prepare various samples (sample Nos. 1 to 5).
<Hot rolling process>
Heating temperature: Hold at 1200 ° C for 3 hours Finishing temperature: 890 ° C
Winding temperature: 550 ° C
<Cold rolling process>
Cold rolling ratio: 62.5% (3.2 mm → 1.2 mm)
<Continuous annealing process>
Table 2 shows the annealing conditions.

焼鈍後の各試料について、金属組織、及び、室温と300℃での引張特性を以下の方法により調査した。   About each sample after annealing, the metal structure and the tensile property at room temperature and 300 degreeC were investigated with the following method.

(金属組織)
<マルテンサイトと残留オーステナイト>
コイル長手方向の1/2、幅方向の1/2部付近より採取したサンプルの圧延方向断面における板厚の1/4部をナイタール腐食し、任意の3箇所を走査型電子顕微鏡(SEM)にて3000倍で観察した。
マルテンサイト、残留オーステナイトさらにそれらの混合物はいずれもSEMでは灰色に写るため判別できる。SEM 観察(3000倍)で撮影した写真を用い、測定領域50×50μm、測定間隔0.1μmで点算法にて面積率を算出した。点算法は、上記SEM写真50μm×50μmの領域に、垂直・水平の各方向において等間隔に10本ずつ計20本の格子線を描き、これらの格子線が交差する点(格子点)に存在するマルテンサイト、残留オーステナイトさらにそれらの混合物を上記基準に従い判別し、その計数結果を総格子点数である100で除した。そして、任意に選択した3箇所のSEM写真より算出した面積率の平均値を求めた。
(Metal structure)
<Martensite and retained austenite>
1/4 part of the plate thickness in the rolling direction cross section of the sample taken from the vicinity of 1/2 part of the coil longitudinal direction and 1/2 part of the width direction is subjected to Nital corrosion, and any three places are subjected to a scanning electron microscope (SEM). And observed at 3000 times.
Martensite, retained austenite, and mixtures thereof are all gray in SEM and can be distinguished. Using a photograph taken by SEM observation (3000 times), an area ratio was calculated by a point calculation method with a measurement region of 50 × 50 μm and a measurement interval of 0.1 μm. In the point calculation method, a total of 20 grid lines are drawn in the SEM photograph 50 μm × 50 μm area, 10 grid lines at equal intervals in each of the vertical and horizontal directions, and exist at the points where these grid lines intersect (lattice points). The martensite, retained austenite, and the mixture thereof were discriminated according to the above criteria, and the counting result was divided by 100, which is the total number of lattice points. And the average value of the area ratio computed from the SEM photograph of three places selected arbitrarily was calculated | required.

<ポリゴナルフェライト>
コイル長手方向の1/2、幅方向の1/2部付近より採取したサンプルの圧延方向断面における板厚の1/4部をナイタール腐食し、任意の3箇所を光学顕微鏡にて1000倍で観察した。
ポリゴナルフェライトは転位がないか、または極めて少ない下部組織を有する塊状のフェライトであり、白色に腐食されるため識別できる。光学顕微鏡観察(1000倍)により撮影した写真を用い、測定領域50×50μm、測定間隔0.1μmで点算法にて面積率を算出した。点算法は、上記光学顕微鏡写真50μm×50μmの領域に、垂直・水平の各方向において等間隔に10本ずつ計20本の格子線を描き、これらの格子線が交差する点(格子点)に存在するポリゴナルフェライトを上記基準に従い判別し、その計数結果を総格子点数である100で除した。そして、任意に選択した3視野において同様に測定し、その平均値を求めた。
<Polygonal ferrite>
One-quarter of the plate thickness in the cross section in the rolling direction of the sample taken from about 1/2 part of the coil longitudinal direction and 1/2 part of the width direction is subjected to Nital corrosion, and any three places are observed with an optical microscope at 1000 times. did.
Polygonal ferrite is a massive ferrite with no dislocation or very little substructure, and can be distinguished because it corrodes white. Using a photograph taken by observation with an optical microscope (1000 times), an area ratio was calculated by a point calculation method with a measurement region of 50 × 50 μm and a measurement interval of 0.1 μm. In the point calculation method, a total of 20 grid lines are drawn, 10 at regular intervals in each of the vertical and horizontal directions in the optical micrograph 50 μm × 50 μm area, and the points (lattice points) where these grid lines intersect. The existing polygonal ferrite was discriminated according to the above criteria, and the counting result was divided by 100 which is the total number of lattice points. And it measured similarly in the 3 visual fields selected arbitrarily, and calculated | required the average value.

<ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイト>
コイル長手方向の1/2、幅方向の1/2部付近より採取したサンプルの圧延方向断面における板厚の1/4部をナイタール腐食し、任意の3箇所を走査型電子顕微鏡(SEM)にて3000倍で観察した。
本発明でいうベイニティックフェライトおよび/またはベイナイト組織は、転位密度が高い下部組織を有する組織を意味しており、SEM写真では共に板状で濃灰色または黒色を示す。面積率の算出方法は、上記マルテンサイトと残留オーステナイトで記載した方法と同様にして求めた。
このとき、SEM写真ではポリゴナルフェライトも同様(板状で濃灰色または黒色)に見え、判別が難しいことが多いため、上記SEM写真から求めた濃灰色または黒色部分の面積率から、上記のポリゴナルフェライト面積率を差し引き、ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイト組織の面積率とした。
<Bainitic ferrite and / or bainite>
1/4 part of the plate thickness in the rolling direction cross section of the sample taken from the vicinity of 1/2 part of the coil longitudinal direction and 1/2 part of the width direction is subjected to Nital corrosion, and any three places are subjected to a scanning electron microscope (SEM). And observed at 3000 times.
The bainitic ferrite and / or bainite structure referred to in the present invention means a structure having a substructure with a high dislocation density, and both are plate-like and dark gray or black in SEM photographs. The area ratio was calculated in the same manner as described for martensite and retained austenite.
At this time, in the SEM photograph, the polygonal ferrite looks the same (plate-like dark gray or black) and is often difficult to discriminate. Therefore, from the area ratio of the dark gray or black portion determined from the SEM photograph, The area ratio of nail ferrite was subtracted to obtain the area ratio of bainitic ferrite and / or bainite structure.

<残留オーステナイト>
測定対象は、コイル長手方向の1/2、幅方向の1/2部付近より採取したサンプルにおける板厚の1/4部の圧延面と平行な面における任意の測定領域(約20×20μm)とする。但し、当該測定面まで研磨する際には、機械研磨による残留オーステナイトの変態を防ぐため、電解研磨を行うのがよい。次に、X線回折装置を用い、X線を照射する。本発明では、ターゲットはMoKαとし、加速電圧50kV、加速電流250mAの条件で実施した。MoのKα線を用いたX線解析によりbcc(フェライト・マルテンサイト)の(200)面、(211)面及びfcc(オーステナイト)の(200)面、(220)面、(311)面の積分反射強度を測定し、bccとfccの回折ピーク強度比を相の面積分率とし、残留オーステナイト(fcc)の面積率を測定した。
<Residual austenite>
The measurement object is an arbitrary measurement region (about 20 × 20 μm) on a plane parallel to the rolling surface of ¼ part of the plate thickness in a sample taken from ½ part in the coil longitudinal direction and ½ part in the width direction. And However, when polishing up to the measurement surface, electrolytic polishing is preferably performed in order to prevent transformation of retained austenite due to mechanical polishing. Next, X-rays are irradiated using an X-ray diffractometer. In the present invention, the target was MoKα, and the conditions were an acceleration voltage of 50 kV and an acceleration current of 250 mA. Integration of bcc (ferrite martensite) (200) plane, (211) plane and fcc (austenite) (200) plane, (220) plane, (311) plane by X-ray analysis using Mo Kα ray The reflection intensity was measured, and the area ratio of residual austenite (fcc) was measured using the diffraction peak intensity ratio of bcc and fcc as the area fraction of the phase.

<その他の組織>
全組織(100%)から前記組織(マルテンサイトと残留オーステナイト、ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイト、ポリゴナルフェライト)の占める面積率を差し引いて求めた。
<Other organizations>
The total area (100%) was obtained by subtracting the area ratio occupied by the structure (martensite and retained austenite, bainitic ferrite and / or bainite, polygonal ferrite).

<残留オーステナイト中の炭素濃度>
残留オーステナイト中の炭素濃度は、MoのKα線を用いたX線解析によりフェライトの(200)面、(211)面及びオーステナイトの(200)面、(220)面、(311)面の積分反射強度を測定し、“Journal of The Iron and Steel Institute,1968年,第206号,p.60”に示された方法にて算出した。
<Carbon concentration in retained austenite>
The carbon concentration in the retained austenite is determined by integral reflection of ferrite (200) plane, (211) plane and austenite (200) plane, (220) plane, (311) plane by X-ray analysis using Mo Kα ray. The strength was measured and calculated by the method described in “Journal of The Iron and Steel Institute, 1968, 206, p. 60”.

<ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトのパケット界面間隔の測定>
ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトのパケット間隔の測定は、コイル長手方向の1/2、幅方向の1/2部付近より採取したサンプルの圧延方向断面における板厚の1/4部の、任意の3箇所、各50μm×50μmの領域においてパケット界面マップ(パケット界面の定義:結晶方位差2°)を撮影(1000倍)し、TSL製のEBSD(Electron back−scattered diffraction)測定装置を用いて測定した。より具体的には、図1に例示するように、EBSDで測定したパケット界面マップ(50μm×50μm、測定ピッチ1.5μm)に、垂直・水平の各方向において10μm等間隔にC1〜C4,L1〜L4の計8本の格子線を描き、これらの格子線と交差しているパケット界面間の距離(例えばd1、d2、d3、・・・、dn)を測定した。図2、図3には、図1のC2格子線上のL1格子線より左側、およびL4格子線より右側の拡大図をそれぞれ示す。
画像解析において、EBSDによる結晶方位測定結果の信頼性を示す値であるConfidence Index(CI値)が0.1より低い領域は転位等が多いと考えられるため、マルテンサイトであるとみなした。従って、格子線がバケット内部でCI値が0.1以下の領域とぶつかったところもバケット界面であるとみなし、例えば図2のd2、d3のようにパケット界面間の距離を測定した。
また、ある1本の格子線が同じパケットの内部を複数回通過したときは、図3に示すように、その全部についてそれぞれパケット界面間の距離を測定し、その全部のパケット界面間の距離のデータをそのまま全数に加え、平均値を求めた。例えば、格子線C2上でのパケット界面間の距離の平均値を、dC2=(d1+d2+d3+ ・・・・・ +dn)/nとして求めた。このようにして、8本全ての格子線(C1、C2、C3、C4、L1、L2、L3、L4)上でのパケット界面間の距離の平均値(dC1、dC2、dC3、dC4、dL1、dL2、dL3、dL4)をそれぞれ求め、更にそれらの平均値d(d=(dC1+dC2+dC3+dC4+dL1+dL2+dL3+dL4)/8)を求めた。そして、3箇所それぞれの測定結果(平均値d)を更に平均し、その平均した値を各試料の「ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトのパケット界面間隔」と定義した。
本実施例では、FE−SEMはショットキー電解放出型走査電子顕微鏡(日本電子製JSM−6500F)を、EBSDはHIKARI(EBSD検出カメラ、EDAX/TSL製)を使用した。測定にはOIM Data Collection(ver.5.2)を、解析にはOIM Analysis(ver.5.2)を使用した。
<Measurement of packet interface spacing of bainitic ferrite and / or bainite>
The measurement of the packet interval of bainitic ferrite and / or bainite can be performed at an arbitrary value of 1/4 part of the plate thickness in the rolling direction cross section of the sample taken from about 1/2 part of the coil longitudinal direction and about 1/2 part of the width direction. 3 locations, each of which has a packet interface map (packet interface definition: crystal orientation difference of 2 °) in a region of 50 μm × 50 μm (1000 times), and using an EBSD (Electron back-scattered diffraction) measuring device manufactured by TSL It was measured. More specifically, as illustrated in FIG. 1, a packet interface map (50 μm × 50 μm, measurement pitch 1.5 μm) measured by EBSD is divided into C1 to C4, L1 at equal intervals of 10 μm in each of vertical and horizontal directions. A total of eight lattice lines L to L4 were drawn, and the distances (for example, d1, d2, d3,..., Dn) between the packet interfaces intersecting these lattice lines were measured. 2 and 3 are enlarged views on the left side of the L1 lattice line and on the right side of the L4 lattice line on the C2 lattice line of FIG. 1, respectively.
In image analysis, a region where Confidence Index (CI value), which is a value indicating the reliability of the crystal orientation measurement result by EBSD, is considered to be martensite because it is considered that there are many dislocations and the like. Therefore, the point where the lattice line collides with the region where the CI value is 0.1 or less inside the bucket is also regarded as the bucket interface, and the distance between the packet interfaces is measured as shown by d2 and d3 in FIG.
When a single grid line passes through the same packet a plurality of times, as shown in FIG. 3, the distance between the packet interfaces is measured for all of them, and the distance between all the packet interfaces is measured. The data was added to the total number as it was, and the average value was obtained. For example, the average value of the distance between the packet interfaces on the lattice line C2 was determined as dC2 = (d1 + d2 + d3 +... + Dn) / n. In this way, the average value (dC1, dC2, dC3, dC4, dL1, distance between the packet interfaces on all eight grid lines (C1, C2, C3, C4, L1, L2, L3, L4) dL2, dL3, dL4) were determined, and the average value d (d = (dC1 + dC2 + dC3 + dC4 + dL1 + dL2 + dL3 + dL4) / 8) was determined. Then, the measurement results (average value d) at each of the three locations were further averaged, and the average value was defined as “packet interface distance of bainitic ferrite and / or bainite” of each sample.
In this example, a schottky field emission scanning electron microscope (JSM-6500F manufactured by JEOL Ltd.) was used for FE-SEM, and an HIKARI (EBSD detection camera, manufactured by EDAX / TSL) was used for EBSD. OIM Data Collection (ver. 5.2) was used for the measurement, and OIM Analysis (ver. 5.2) was used for the analysis.

(引張強度、伸び)
<室温での引張試験>
室温での引張試験は、JIS Z2241に準拠して、JIS Z2201に記載の13号B引張試験片(ゲージ長さ50mm、幅12.5mm)を用い、クロスヘッド速度10mm/分の条件で、試験温度20℃にて行なった。オートグラフ(島津製作所)を用いて実施した。
(Tensile strength, elongation)
<Tensile test at room temperature>
The tensile test at room temperature was conducted in accordance with JIS Z2241, using a No. 13 B tensile test piece (gauge length 50 mm, width 12.5 mm) described in JIS Z2201, under the conditions of a crosshead speed of 10 mm / min. The temperature was 20 ° C. This was carried out using an autograph (Shimadzu Corporation).

<温間での引張試験>
温間での引張試験は、JIS13B引張試験片(ゲージ長さ50mm、幅12.5mm)を用い、クロスヘッド速度10mm/分、試験温度300℃にて行なった。試験片の平行部3箇所(試験片中央部、平行部両端から内側に7mm)に熱電対を接触させて測温し、赤外線加熱炉(アルバック理工)を用いて、試験片を所定の温度に加熱した。試験片内の温度分布を無くすため、所定の温度にて15分以上保持した後、引張試験を実施した。
<Warm tensile test>
The warm tensile test was performed using a JIS 13B tensile test piece (gauge length 50 mm, width 12.5 mm) at a crosshead speed of 10 mm / min and a test temperature of 300 ° C. The temperature is measured by bringing a thermocouple into contact with three parallel parts of the test piece (the center of the test piece and 7 mm inward from both ends of the parallel part), and the test piece is brought to a predetermined temperature using an infrared heating furnace (ULVAC Riko). Heated. In order to eliminate the temperature distribution in the test piece, a tensile test was performed after holding at a predetermined temperature for 15 minutes or more.

金属組織、及び、室温と300℃での引張特性を調査した結果を表3、表4に示す。   Tables 3 and 4 show the results of investigating the metal structure and the tensile properties at room temperature and 300 ° C.

表3より、試料2〜4、8〜10、12、13は成分組成が適正範囲内にあるとともに焼鈍条件が適切であり、目標とする組織が得られている。しかし、成分組成は適正範囲内にあるものの、保持温度(オーステンパー温度)が420℃より低い試料No.1,5,6,7ではパケット界面間隔が小さく、1.4μm未満である。また、試料No.1では、保持温度が低く、ベイニティックフェライトの核生成頻度が高くなり、組織の多くの部分がベイニティックフェライトになり、残留オーステナイト面積率が4.9%と目標を下回っている。これは、ベイニティックフェライトが旧オーステナイト粒界から生成し、炭素を排出しながら成長し、未変態のオーステナイト領域が残留オーステナイトとして組織に残るため、ベイニティックフェライトが多くなると残留オーステナイトは少なくなるためであると考えられる。試料No.5では、残留オーステナイト中の炭素濃度が高くなっているのは、試料No.1の場合と同様に保持温度が低いためベイニティックフェライトの核生成頻度が高く、ベイニティックフェライト量ならびに残留オーステナイトがNo.1とほぼ同量である事に加え、No.1の場合(380℃)に比べると保持温度域が高い(400℃)ためベイニティックフェライトからオーステナイトへの炭素排出が速く、濃化が促進されたためであると考えられる。試料No.6では、保持温度が好適範囲よりも低いため、残留オーステナイト中の炭素濃度が高く、また、パケット界面間隔が狭い。これら組織変化は共に、残留γの安定性を高めるため、温間でのTRIP効果が抑制され、温間でのTS×ELが低い。試料No.7では、保持温度が好適範囲よりも低いため、パケット界面間隔が狭くなり、これにより残留γの安定性が高くなり、温間でのTRIP効果が抑制されるため、温間でのTS×ELが低い。なお、420℃以上の温度域においては、温度が上がるほどベイニティックフェライトの核生成頻度が低くなるため、生成の抑制が顕著になり、残留オーステナイトの体積分率上昇が大きく、相対的に固溶炭素濃度は低下傾向を示す。
一方、焼鈍条件は適切であるものの、Si量が適正範囲より少ない試料No.11では、残留γの生成量が不十分(5%未満)であるため、TRIP効果による加工硬化率の上昇が少なく、温間でのTS×ELが低い。
From Table 3, samples 2 to 4, 8 to 10, 12, and 13 have component compositions within an appropriate range and appropriate annealing conditions, and target structures are obtained. However, although the component composition is within the appropriate range, the sample No. In 1, 5, 6, and 7, the packet interface interval is small and is less than 1.4 μm. Sample No. In No. 1, the retention temperature is low, the nucleation frequency of bainitic ferrite is high, many parts of the structure become bainitic ferrite, and the retained austenite area ratio is 4.9%, which is below the target. This is because bainitic ferrite is generated from the prior austenite grain boundaries, grows while discharging carbon, and the untransformed austenite region remains in the structure as retained austenite. Therefore, the retained austenite decreases as bainitic ferrite increases. This is probably because of this. Sample No. In No. 5, the carbon concentration in the retained austenite is high. As in the case of No. 1, since the holding temperature is low, the nucleation frequency of bainitic ferrite is high, and the amount of bainitic ferrite and the retained austenite are no. In addition to being almost the same amount as No. 1, no. Compared to the case of 1 (380 ° C.), the holding temperature range is higher (400 ° C.), so the carbon discharge from bainitic ferrite to austenite is faster and the concentration is promoted. Sample No. In No. 6, since the holding temperature is lower than the preferred range, the carbon concentration in the retained austenite is high, and the packet interface interval is narrow. Both of these tissue changes increase the stability of residual γ, so the warm TRIP effect is suppressed and the warm TS × EL is low. Sample No. 7, since the holding temperature is lower than the preferred range, the packet interface interval is narrowed, thereby increasing the stability of residual γ and suppressing the TRIP effect in the warm, so that TS × EL in the warm Is low. In the temperature range of 420 ° C. or higher, the nucleation frequency of bainitic ferrite decreases as the temperature rises, so that the suppression of the formation becomes remarkable, the increase in the volume fraction of retained austenite is large, and the relative solidification. The dissolved carbon concentration tends to decrease.
On the other hand, although the annealing conditions are appropriate, Sample No. In No. 11, since the amount of residual γ produced is insufficient (less than 5%), the increase in work hardening rate due to the TRIP effect is small, and the TS × EL in the warm state is low.

表4より、温間(300℃)での機械的性質を見てみると、パケット界面間隔が約1.5〜1.7μmある試料No.2〜4、8〜10、12、13は、TSが約1000〜1100MPa、ELが23%〜31%を有している。これは、同じ試料No.2〜4、8〜10、12、13の室温のEL約15〜18%に対し、300℃でのELは、最大約16%(約15%→約31%)向上している。一方、これに対して、パケット界面間隔が1.2μmである試料No.1は、TSが約1160MPa、ELが18%であり、パケット界面間隔が1.36μmである試料No.5のTSが約1046MPa、ELが21%であり、パケット界面間隔が1.26μmである試料No.6のTSが約1170MPa、ELが17%であり、パケット界面間隔が1.38μmである試料No.7のTSが約1080MPa、ELが20%であり、それぞれの室温のELが11%、15%、12%、16%に対し4〜7%の向上である。このように、パケット界面間隔が1.4μm以上の場合は、1.4μm未満の場合に比べ、ELの向上代は2倍以上(16%対4〜7%)である。パケット界面間隔が1.4μm以上になると伸びが著しく向上するのは、組織中での残留オーステナイトの分布が粗くなり、加工により一つ一つの残留オーステナイトに分配される応力が高くなり、温間では室温よりも、より変態誘起塑性(TRIP)が起こりやすくなるからと考えられる。逆に、パケット界面間隔が1.4μm未満では組織中での残留オーステナイトの分布が細かくなり、加工により一つ一つの残留オーステナイトに分配される応力が低下するため、温間でも変態誘起塑性(TRIP)が起こりにくくなるからと考えられる。   From Table 4, it can be seen from the mechanical properties at warm (300 ° C.) that the sample interface with a packet interface spacing of about 1.5 to 1.7 μm. 2 to 4, 8 to 10, 12, and 13 have TS of about 1000 to 1100 MPa and EL of 23% to 31%. This is the same as sample No. The EL at 300 ° C. is improved by up to about 16% (about 15% → about 31%), while the room temperature EL of 2 to 4, 8 to 10, 12, and 13 is about 15 to 18%. On the other hand, the sample No. with a packet interface interval of 1.2 μm. Sample No. 1 having a TS of about 1160 MPa, an EL of 18%, and a packet interface interval of 1.36 μm. Sample No. 5 having a TS of about 1046 MPa, an EL of 21%, and a packet interface spacing of 1.26 μm. Sample No. 6 having a TS of about 1170 MPa, an EL of 17%, and a packet interface spacing of 1.38 μm. The TS of 7 is about 1080 MPa and the EL is 20%, which is an improvement of 4 to 7% with respect to the EL at room temperature of 11%, 15%, 12% and 16%, respectively. Thus, when the packet interface interval is 1.4 μm or more, the EL improvement margin is twice or more (16% vs. 4 to 7%) as compared with the case of less than 1.4 μm. When the packet interface interval is 1.4 μm or more, the elongation is remarkably improved because the distribution of retained austenite in the structure becomes coarse, the stress distributed to each retained austenite by processing increases, It is thought that transformation-induced plasticity (TRIP) is more likely to occur than at room temperature. On the other hand, if the packet interface interval is less than 1.4 μm, the distribution of retained austenite in the structure becomes fine, and the stress distributed to each retained austenite by processing decreases, so transformation induced plasticity (TRIP) even in warm conditions. ) Is less likely to occur.

図4にパケット界面間隔と強度・延性(TS×EL)の関係を、図5にオーステンパー温度とパケット界面間隔の関係を、図6に延性(EL)とパケット界面間隔の関係を示す。   FIG. 4 shows the relationship between the packet interface spacing and the strength / ductility (TS × EL), FIG. 5 shows the relationship between the austempering temperature and the packet interface spacing, and FIG. 6 shows the relationship between the ductility (EL) and the packet interface spacing.

図4より、強度・延性(TS×EL)は、パケット界面間隔が1.4μm未満の場合は、TS×ELが約21000〜22000MPa%であるが、パケット界面間隔が1.4μmを超えると著しく向上し、パケット界面間隔が1.7μmでTS×ELは約30000MPa%になっている。   As shown in FIG. 4, the strength / ductility (TS × EL) is about 21000 to 22000 MPa% when the packet interface interval is less than 1.4 μm. As a result, the packet interface interval is 1.7 μm, and TS × EL is about 30000 MPa%.

図5より、単相域に加熱し、所定の冷速で冷却し、オーステンパー温度を420℃以上に制御することにより、パケット界面間隔を1.4μm以上とすることが出来る。   As shown in FIG. 5, by heating to a single phase region, cooling at a predetermined cooling rate, and controlling the austemper temperature to 420 ° C. or higher, the packet interface interval can be made 1.4 μm or higher.

図6より、300℃でのELは、パケット界面間隔が1.4μm未満の場合は20%前後であるが、パケット界面間隔が1.4μm以上になると著しく向上し、パケット界面間隔が1.7μmでELは30%を超えている。一方、室温でのELは、パケット界面間隔が1.2μmでは11%であるが、パケット界面間隔が1.3〜1.7μmではELはほぼ15%に向上している。
パケット界面間隔が1.4μm未満の場合、300℃と室温のEL差は6〜7%あり、この差は、高温化によるELの向上と考えられる。しかし、パケット界面間隔が1.4μm以上になると、高温化によるELの向上代(6〜7%)をはるかに上回るELの向上(12〜16%)が認められる。
As shown in FIG. 6, the EL at 300 ° C. is about 20% when the packet interface interval is less than 1.4 μm, but it is remarkably improved when the packet interface interval is 1.4 μm or more, and the packet interface interval is 1.7 μm. EL is over 30%. On the other hand, the EL at room temperature is 11% when the packet interface interval is 1.2 μm, but the EL is improved to almost 15% when the packet interface interval is 1.3 to 1.7 μm.
When the packet interface interval is less than 1.4 μm, the EL difference between 300 ° C. and room temperature is 6 to 7%, and this difference is considered to be an improvement in EL due to higher temperatures. However, when the packet interface interval is 1.4 μm or more, EL improvement (12 to 16%) far exceeding the EL improvement allowance (6 to 7%) due to high temperature is recognized.

〔実験例2〕
次に、温間での深絞り性について検討するため、上記表3および表4に示す試料No.3(発明鋼板)と試料No.5(比較鋼板)の両試料を用いて以下の実験を行った。
[Experimental example 2]
Next, in order to examine warm deep drawability, the sample Nos. Shown in Tables 3 and 4 above were used. 3 (invented steel plate) and Sample No. The following experiment was performed using both samples 5 (comparative steel plates).

<温間特性(TS、EL)に及ぼす加工温度および加工速度の影響の調査>
先ず、温間特性(TS、EL)に及ぼす加工温度および加工速度の影響を把握するため、10mm/分および1000mm/分の2水準の引張速度(クロスヘッド速度)のそれぞれで、試験温度を20〜300℃の間で順次変更して引張試験を実施した。なお、引張試験条件は〔実験例1〕と同様である。
<Investigation of effects of processing temperature and processing speed on warm characteristics (TS, EL)>
First, in order to grasp the influence of the processing temperature and the processing speed on the warm characteristics (TS, EL), the test temperature is set to 20 at each of two tensile speeds (crosshead speeds) of 10 mm / min and 1000 mm / min. The tensile test was carried out by sequentially changing between ˜300 ° C. The tensile test conditions are the same as in [Experimental Example 1].

試験結果を表5および図7に示す。   The test results are shown in Table 5 and FIG.

表5および図7より、発明鋼板(試料No.3)は、比較鋼板(試料No.5)に比べて、特定の温度域(200℃近辺)で引張強度(TS)が著しく低下するとともに、引張速度が大きいほど引張強度(TS)の低下度合いも顕著になること、即ち、引張強度(TS)の引張速度依存性が強まることが認められる。
なお、いずれの試験温度においても加熱試験後の材料強度は試験加熱前の材料強度より低下していないことを確認している。
From Table 5 and FIG. 7, the inventive steel plate (Sample No. 3) has a marked decrease in tensile strength (TS) in a specific temperature range (around 200 ° C.) compared to the comparative steel plate (Sample No. 5), It can be seen that the higher the tensile speed, the more the degree of decrease in the tensile strength (TS), that is, the higher the tensile speed dependency of the tensile strength (TS).
It is confirmed that the material strength after the heating test is not lower than the material strength before the test heating at any test temperature.

<温間での深絞り性の調査>
そこで、温間での深絞り性を調査するため、パンチ径50mm(パンチ肩R5mm)、ダイ径54mm(ダイ肩R7mm)、ブランク径103mm、しわ押さえ力1224kN、加工速度0.1mm/sまたは10mm/sの条件で、試験温度22℃または200℃にて深絞り試験を実施した。
<Investigation of warm drawability>
Therefore, in order to investigate warm deep drawability, punch diameter 50 mm (punch shoulder R5 mm), die diameter 54 mm (die shoulder R7 mm), blank diameter 103 mm, wrinkle holding force 1224 kN, processing speed 0.1 mm / s or 10 mm A deep drawing test was performed at a test temperature of 22 ° C. or 200 ° C. under the conditions of / s.

試験結果を表6および図8に示す。   The test results are shown in Table 6 and FIG.

表6および図8より、発明鋼板(試料No.3)は、比較鋼板(試料No.5)と比較すると、室温では同程度の深絞り性を有するに過ぎないのに対し、温間、特に引張強度が著しく低下する特定の温度域(200℃近辺)では深絞り性が大幅に向上するとともに、成形速度が大きいほどその向上効果も顕著になることが認められる。   From Table 6 and FIG. 8, the invention steel plate (sample No. 3) has only the same level of deep drawability at room temperature as compared with the comparative steel plate (sample No. 5), while warm, It is recognized that the deep drawability is greatly improved in a specific temperature range (around 200 ° C.) in which the tensile strength is remarkably reduced, and the improvement effect becomes more remarkable as the molding speed is increased.

<温間での深絞り性向上の想定メカニズム>
上記のように発明鋼板において温間での深絞り性が顕著に向上するメカニズムについて考察を行った。
<Assumed mechanism for improving deep drawability in warm conditions>
As described above, the mechanism by which the deep drawability during warming in the inventive steel sheet is remarkably improved was studied.

深絞り成形においては、図9に模式的に示すように、ブランク(素材)のフランジ部に作用する力は、
(1)当該フランジ部の縮み変形に伴う周方向圧縮力成分
(2)ダイおよびブランクホルダからの摩擦力成分
(3)ダイ肩部からの曲げおよび曲げ戻し力成分
の3つの成分からなり、これらの合計が成形荷重(P)となる。
In deep drawing, as schematically shown in FIG. 9, the force acting on the flange portion of the blank (material) is
(1) Circumferential compressive force component accompanying shrinkage deformation of the flange portion (2) Friction force component from the die and blank holder (3) Bending and bending back force component from the die shoulder Is the molding load (P).

そして、パンチ肩部の破断抵抗力が成形荷重(P)より大きい間は、ブランク(素材)が破断することなく加工が継続され、深絞り成形が可能となる。   And while the fracture resistance of the punch shoulder is larger than the molding load (P), the blank (material) is continued without breaking and deep drawing can be performed.

一方、深絞り成形時のブランク(素材)の各部位における変形速度は大きく異なり、パンチ肩部では、ブランク(素材)が該パンチ肩部になじむまでの加工の初期段階を過ぎると、変形速度はフランジ部に比較して相対的に小さくなる。   On the other hand, the deformation speed in each part of the blank (material) at the time of deep drawing is greatly different. In the punch shoulder, after the initial stage of processing until the blank (material) conforms to the punch shoulder, the deformation speed is It becomes relatively smaller than the flange part.

ここで、図10に、表5の試験温度200℃のデータを引張速度と引張強度との関係に整理し直して示す。同図中の発明鋼板のように、材料強度の加工速度依存性の強い材料(即ち、加工速度の上昇に対して材料強度の低下度合いの大きい材料)ほど、成形荷重(P)、即ち変形速度が相対的に大きいフランジ部の変形を継続させるために必要な応力は低くなる一方で、変形速度が相対的に小さいパンチ肩部の破断強度(TS)は高く維持されるので、成形荷重(P)に対する余裕度が大きいことになり、破断することなく加工が継続できることとなり、深絞り性が良好となる。   Here, FIG. 10 shows the data at the test temperature of 200 ° C. in Table 5 rearranged in the relationship between the tensile speed and the tensile strength. Like the invention steel plate in the figure, the material whose strength of processing is more dependent on the processing speed (that is, the material whose degree of decrease in the material strength is greater with respect to the increase in the processing speed), the forming load (P), that is, the deformation speed. The stress required to continue the deformation of the relatively large flange portion becomes low, while the breaking strength (TS) of the punch shoulder portion where the deformation speed is relatively small is maintained high. ) Is large, the processing can be continued without breaking, and the deep drawability becomes good.

また、発明鋼板で、特定の温度域(200℃近辺)において、引張強度が低下するとともにその引張速度依存性が強くなる理由については必ずしも明確ではないが、以下のように考えられる。   Moreover, although it is not necessarily clear why the tensile strength decreases and the tensile speed dependency increases in a specific temperature range (around 200 ° C.) in the invention steel plate, it is considered as follows.

即ち、発明鋼板は、上述したとおり、温間での延性を確保するために、オーステンパー温度を高めることでパケット界面間隔を大きくしている。このことより発明鋼板は、残留オーステナイトのサイズが大きくなり、前述したように残留オーステナイトへの加工による応力分配が高まることでマルテンサイトへの変態が促進される。一方で、母相であるベイニティックフェライトは温度が上昇することで軟化するので、引張温度が室温から200℃近辺まで上昇すると、母相軟質化の効果が強まり、残留オーステナイトへの応力分配が一時的に低減する。特に発明鋼板のようにパケット界面間隔を大きくすると200℃近辺での母材の軟質化の程度が大きくなり、マルテンサイトへの変態が大幅に抑制される。その結果、200℃近辺での引張強度が室温での引張強度より低下すると考えられる。
さらに、発明鋼板ではこの温度領域で引張速度を大きくすると、加工速度に変態速度が追随できなくなって引張強度はより一層低下し、引張速度依存性が大きくなると考えられる。
That is, as described above, the invented steel sheet increases the packet interface interval by increasing the austemper temperature in order to ensure warm ductility. From this, the steel sheet according to the present invention increases the size of retained austenite, and as described above, the stress distribution due to the processing to retained austenite is increased, thereby promoting the transformation to martensite. On the other hand, bainitic ferrite, which is the parent phase, softens as the temperature rises. Therefore, when the tensile temperature rises from room temperature to around 200 ° C, the effect of softening the parent phase becomes stronger, and stress distribution to residual austenite is reduced. Reduce temporarily. In particular, when the packet interface interval is increased as in the case of the invention steel plate, the degree of softening of the base material in the vicinity of 200 ° C. increases, and the transformation to martensite is greatly suppressed. As a result, it is considered that the tensile strength near 200 ° C. is lower than the tensile strength at room temperature.
Further, in the steel sheet of the invention, when the tensile speed is increased in this temperature range, the transformation speed cannot follow the processing speed, the tensile strength is further reduced, and the tensile speed dependency is increased.

ただし、引張温度を200℃近辺からさらに高めていくと、温度上昇による母相の軟質化よりも動的ひずみ時効による加工硬化がそれを上回るため、母相強度は高温にも関わらず再び上昇し、残留オーステナイトへの応力分配が強まることで、加工誘起変態は一転して促進される。このため、250℃を超える近辺から300℃近辺の温度範囲では伸びが向上し引張強度も回復する。   However, if the tensile temperature is further increased from around 200 ° C, the work hardening by dynamic strain aging exceeds that of the softening of the parent phase due to the temperature rise, so the parent phase strength increases again despite the high temperature. As the stress distribution to the retained austenite is strengthened, the processing-induced transformation is accelerated. For this reason, in the temperature range from around 250 ° C. to around 300 ° C., the elongation is improved and the tensile strength is recovered.

<発明鋼板のその他の効果>
上記のように、発明鋼板は、延性と深絞り性を兼備した成形性に優れるものであるが、このような発明鋼板を、その室温での引張強度に対して、相対的に強度が低下する温度域(例えば100〜250℃;図7参照)にて温間成形することで、残留オーステナイトの加工誘起変態が抑制される。そのため、発明鋼板を使用して自動車部品をプレス成形するにあたり、このような温度域で加工することで、部品中の残留オーステナイト量を、通常の冷間プレスにより製造した部品よりも多くすることが可能となる。これにより、衝突時に部品が変形しても、残留オーステナイトが多く存在する分、変形による割れ発生限界が高まる効果も得られる。
また、上記のような温度域で温間加工することで引張強度が低下することから、当然プレス機への荷重負荷を低減させる効果も有する。
<Other effects of invention steel plate>
As described above, the inventive steel sheet is excellent in formability having both ductility and deep drawability, but the strength of such an inventive steel sheet is relatively lowered with respect to its tensile strength at room temperature. By performing warm forming in a temperature range (for example, 100 to 250 ° C .; see FIG. 7), the processing-induced transformation of retained austenite is suppressed. Therefore, when press-molding automobile parts using the invention steel plate, the amount of retained austenite in the parts can be made larger than parts manufactured by ordinary cold pressing by processing in such a temperature range. It becomes possible. As a result, even if the part is deformed at the time of collision, an effect of increasing the crack generation limit due to the deformation can be obtained due to the large amount of retained austenite.
Moreover, since the tensile strength is reduced by warm working in the above temperature range, it naturally has an effect of reducing the load applied to the press.

Claims (2)

質量%で(以下、化学成分について同じ。)、
C :0.10〜0.30%、
Si:1.0%超え〜3.0%以下
Mn:1.0〜3.0%、
P :0.10%以下(0%を含む)、
S :0.010%以下(0%を含む)、
N :0.0020〜0.0300%以下、
Al:0.0010〜0.1%
を満たし、残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成を有し、
ミクロ組織が、全組織に対する面積率で
ベイニティックフェライトとベイナイトの合計:65%以上、
残留オーステナイト:5%以上、
マルテンサイトと残留オーステナイトの合計:35%以下、
ポリゴナルフェライト:10%以下(0%を含む)
残部として前記以外の組織:5%以下(0%を含む)からなり、
前記残留オーステナイト中の炭素濃度が1.3%以下であり、かつ、ベイニティックフェライトおよび/またはベイナイトのパケット界面間隔が1.4μm以上であり、
室温での引張強度が980MPa以上である
ことを特徴とする温間での延性と深絞り性に優れる温間成形用高強度鋼板。
% By mass (hereinafter the same for chemical components)
C: 0.10 to 0.30%,
Si: more than 1.0% to 3.0% or less Mn: 1.0 to 3.0%
P: 0.10% or less (including 0%),
S: 0.010% or less (including 0%),
N: 0.0020 to 0.0300% or less,
Al: 0.0010 to 0.1%
And the remainder has a component composition consisting of iron and inevitable impurities,
Microstructure, all tissues sum of bainitic ferrite and bainite at an area ratio with respect to 65% or more,
Residual austenite: 5% or more,
Total of martensite and retained austenite: 35% or less,
Polygonal ferrite: 10% or less (including 0%)
Other than the above, the rest consists of 5% or less (including 0%),
The carbon concentration in the residual austenite is 1.3% or less, and the packet interface distance bainitic ferrite and / or bainite Ri der than 1.4 [mu] m,
A high-strength steel sheet for warm forming that has excellent ductility and deep drawability in warm, characterized by having a tensile strength at room temperature of 980 MPa or more .
請求項1に記載の成分組成を有する鋼片を、熱間圧延し、冷間圧延により冷延鋼板とし、ついで該冷延鋼板を、オーステナイト単相域の温度で15〜600秒間焼鈍した後、420〜490℃の保持温度域で定める冷却停止温度まで冷却するに際し、少なくとも550℃までは平均冷却速度を5℃/秒以上に制御して冷却し、該保持温度域で300秒以上保持する請求項1に記載の温間での延性と深絞り性に優れる温間成形用高強度鋼板の製造方法。 After the steel slab having the component composition according to claim 1 is hot-rolled to form a cold-rolled steel sheet by cold rolling, the cold-rolled steel sheet is then annealed at austenite single-phase region temperature for 15 to 600 seconds, upon cooling to the cooling stop temperature specified by retaining a temperature range of from 420 to 490 ° C., and cooled by controlling the average cooling rate until at least 550 ° C. to 5 ° C. / sec or higher and held at the holding temperature range for 300 seconds or more according Item 2. A method for producing a high-strength steel sheet for warm forming , which is excellent in warm ductility and deep drawability according to Item 1 .
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