JP5771034B2 - 加工性に優れた超高強度鋼板、およびその製造方法 - Google Patents
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Description
(a)Ti:0.10%以下(0%を含まない)、Nb:0.2%以下(0%を含まない)、およびV:0.2%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる少なくとも1種、
(b)Cr:1%以下(0%を含まない)、Cu:1%以下(0%を含まない)、およびNi:1%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる少なくとも1種、
(c)Mo:1%以下(0%を含まない)および/またはW:1%以下(0%を含まない)、
(d)B:0.005%以下(0%を含まない)、
(e)Ca:0.005%以下(0%を含まない)、Mg:0.005%以下(0%を含まない)、およびREM:0.005%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる少なくとも1種、
等を含有してもよい。
0.4×CR−400×[Ti]−250×[Nb]−150×[V]+10×[Si]−10×[Mn]+10≧0 ・・・(1)
Ti、Nb、およびVは、焼入れ性を向上させると共に、金属組織を微細化し、強度を高めるのに作用する元素である。また、これらの元素は、添加により再結晶開始温度を上昇させて再結晶温度範囲を狭め、上記変動係数を増大せしめる元素である。これらの元素は単独で添加しても良いし、2種以上を併用しても構わない。しかし過剰に含有すると、上記変動係数が大きくなり、加工性が劣化する。従ってTiは0.10%以下とすることが好ましく、より好ましくは0.09%以下、更に好ましくは0.08%以下とする。Nbは0.2%以下とすることが好ましく、より好ましくは0.15%以下、更に好ましくは0.1%以下とする。Vは0.2%以下とすることが好ましく、より好ましくは0.15%以下、更に好ましくは0.1%以下とする。なお、Tiは0.01%以上含有させることが好ましく、より好ましくは0.02%以上、更に好ましくは0.03%以上とする。Nbは0.01%以上含有させることが好ましく、より好ましくは0.02%以上、更に好ましくは0.03%以上とする。Vは0.01%以上含有させることが好ましい。
Cr、Cu、およびNiは、いずれも強度を向上させるのに作用する元素である。これらの元素は単独で添加しても良いし、2種以上を併用しても構わない。
MoとWは、いずれも強度を向上させるのに作用する元素である。これらの元素は単独で添加しても良いし、併用しても構わない。しかしMoを過剰に含有させても添加効果は飽和し、コスト高となる。従ってMoは1%以下とすることが好ましく、より好ましくは0.5%以下、更に好ましくは0.3%以下とする。一方、Wを過剰に含有させると伸びが悪くなり、加工性が劣化する。従ってWは1%以下とすることが好ましく、より好ましくは0.5%以下、更に好ましくは0.3%以下とする。なお、Moは、0.01%以上含有することが好ましく、より好ましくは0.03%以上、更に好ましくは0.05%以上とする。Wは、0.01%以上含有することが好ましく、より好ましくは0.02%以上、更に好ましくは0.03%以上とする。
Bは、焼入れ性を向上させて強度を高める作用を有する元素である。しかし過剰に含有すると、熱間加工性が劣化する。従ってBは0.005%以下とすることが好ましく、より好ましくは0.003%以下、更に好ましくは0.001%以下とする。なお、Bは0.0002%以上含有することが好ましく、より好ましくは0.0003%以上、更に好ましくは0.0005%以上とする。
Ca、Mg、およびREM(希土類元素)は、いずれも鋼中の介在物の形態を制御する作用を有しており、介在物を微細分散させて加工性の改善に寄与する元素である。これらの元素は単独で添加しても良いし、2種以上を併用しても構わない。しかし過剰に含有すると却って加工性が劣化する。従ってCaは0.005%以下とすることが好ましく、より好ましくは0.004%以下、更に好ましくは0.003%以下とする。Mgは0.005%以下とすることが好ましく、より好ましくは0.004%以下、更に好ましくは0.003%以下とする。REMは0.005%以下とすることが好ましく、より好ましくは0.003%以下、更に好ましくは0.001%以下とする。なお、Caは、0.0005%以上含有することが好ましく、より好ましくは0.0007%以上、更に好ましくは0.0009%以上とする。Mgは、0.0005%以上含有することが好ましく、より好ましくは0.001%以上、更に好ましくは0.0015%以上とする。REMは、0.0001%以上含有することが好ましく、より好ましくは0.00013%以上、更に好ましくは0.00015%以上とする。
0.4×CR−400×[Ti]−250×[Nb]−150×[V]+10×[Si]−10×[Mn]+10≧0 ・・・(1)
イトが多く生成し、マルテンサイトの生成が抑制され、強度を高めることができない。従って均熱処理温度はAc3点−10℃以上、好ましくはAc3点−5℃以上、より好ましくはAc3点以上とする。しかし均熱処理温度がAc3点+50℃を超えると、オーステナイト粒が粗大化し、加工性が悪化する。従って均熱処理温度はAc3点+50℃以下、好ましくはAc3点+40℃以下、より好ましくはAc3点+30℃以下とする。
Ac3(℃)=910−203×[C]1/2−15.2×[Ni]+44.7×[Si]+104×[V]+31.5×[Mo]+13.1×[W]−{30×[Mn]+11×[Cr]+20×[Cu]−700×[P]−400×[Al]−120×[As]−400×[Ti]} ・・(i)
鋼板の金属組織は、板幅方向に対して垂直な断面を露出させ、この断面を研磨し、更に電解研磨した後、腐食させたものをSEM観察した。観察位置はt/4位置(tは板厚)とし、SEMで撮影した金属組織写真を画像解析し、マルテンサイト、ベイニティックフェライト、およびポリゴナルフェライトの面積率を夫々測定した。観察倍率は4000倍、観察領域は20μm×20μmとし、観察は3視野について行い、平均値を算出した。算出結果を下記表3または表4に示す。
鋼板の圧延方向に垂直な方向と試験片の長手方向が平行になるようにJIS 5号引張試験片を鋼板から採取し、JIS Z2241に従って引張強度(TS)および伸び(EL)を測定した。測定結果を下記表5に示す。本実施例では、引張強度が1100MPa以上のものを「超高強度」(合格)とした。
鋼板の加工性は、(a)TS×ELの値と、(b)曲げ試験の結果を総合して評価した。
400×[Ti]+250×[Nb]+150×[V]−10×[Si]+10×[Mn]−10≦0.4×CR ・・・(2)
Claims (10)
- C :0.05〜0.25%(質量%の意味。以下、成分について同じ。)、
Si:0.5〜2.5%、
Mn:2.0〜4%、
P :0.1%以下(0%を含まない)、
S :0.05%以下(0%を含まない)、
Al:0.01〜0.1%、および
N :0.01%以下(0%を含まない)を満足し、
残部が鉄および不可避不純物からなる鋼板であり、
前記鋼板の金属組織は、マルテンサイトと、軟質相であるベイニティックフェライトおよびポリゴナルフェライトとを有し、
金属組織全体に対する比率は、
前記マルテンサイトは50面積%以上、
前記ベイニティックフェライトは15面積%以上、
前記ポリゴナルフェライトは5面積%以下(0面積%を含む)であり、
前記軟質相の円相当直径を測定したとき、その変動係数(標準偏差/平均値)が1.0以下に抑制されており、
引張強度が1100MPa以上であることを特徴とする加工性に優れた超高強度鋼板。 - 前記鋼板が、更に他の元素として、
Ti:0.10%以下(0%を含まない)、
Nb:0.2%以下(0%を含まない)、および
V :0.2%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有するものである請求項1に記載の超高強度鋼板。 - 前記鋼板が、更に他の元素として、
Cr:1%以下(0%を含まない)、
Cu:1%以下(0%を含まない)、および
Ni:1%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有するものである請求項1または2に記載の超高強度鋼板。 - 前記鋼板が、更に他の元素として、
Mo:1%以下(0%を含まない)および/または
W :1%以下(0%を含まない)を含有するものである請求項1〜3のいずれかに記載の超高強度鋼板。 - 前記鋼板が、更に他の元素として、
B:0.005%以下(0%を含まない)を含有するものである請求項1〜4のいずれかに記載の超高強度鋼板。 - 前記鋼板が、更に他の元素として、
Ca:0.005%以下(0%を含まない)、
Mg:0.005%以下(0%を含まない)、および
REM:0.005%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有するものである請求項1〜5のいずれかに記載の超高強度鋼板。 - 前記鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層または合金化溶融亜鉛めっき層が形成されている請求項1〜6のいずれかに記載の超高強度鋼板。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の成分組成を満足する熱延鋼板を、冷延率CR(%)が下記式(1)を満足するように冷間圧延した後、
Ac3点−10℃以上、Ac3点+50℃以下の温度範囲で均熱処理し、
次いで550℃以下、450℃以上の冷却停止温度まで冷却することを特徴とする、
鋼板の金属組織は、マルテンサイトと、軟質相であるベイニティックフェライトおよびポリゴナルフェライトとを有し、
金属組織全体に対する比率は、
前記マルテンサイトは50面積%以上、
前記ベイニティックフェライトは15面積%以上、
前記ポリゴナルフェライトは5面積%以下(0面積%を含む)であり、
前記軟質相の円相当直径を測定したとき、その変動係数(標準偏差/平均値)が1.0以下に抑制されており、
引張強度が1100MPa以上である加工性に優れた超高強度鋼板の製造方法。
0.4×CR−400×[Ti]−250×[Nb]−150×[V]+10×[Si]−10×[Mn]+10≧0・・・(1)
[式(1)中、[ ]は、各元素の含有量(質量%)を表す。] - 請求項8に記載の製造方法で得られた超高強度鋼板に溶融亜鉛めっきを施すことを特徴とする加工性に優れた超高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
- 請求項9において、前記溶融亜鉛めっきを施した後、更に合金化処理を行うことを特徴とする加工性に優れた超高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
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