JP5776763B2 - 溶融めっき冷延鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
従来技術における鋼板の組織の微細化方法としては、熱延鋼板を対象として多くの提案がなされており、(I)大圧下圧延法、(II)制御圧延法、(III)合金元素添加法、またはこれらを組み合わせたものが提案されている。
特開昭59−205447号公報には、Ar1+50℃からAr3+100℃の温度域で1秒以内に一回もしくは二回以上の合計圧下率が50%以上の加工を加え、加工終了後の600℃以上の温度域で20℃/秒以上の冷却速度の強制冷却を行う方法が開示されている。特開平11−152544号公報には、動的再結晶温度域での圧下を5スタンド以上の圧下パスにて行い、かつ、この動的再結晶温度域で圧下を加える最初のスタンド入側と最後のスタンド出側の温度差を60℃以下にする方法が開示されている。しかし、上述したように、これらの方法で微細粒組織の熱延鋼板を得ても、動的再結晶を利用しているためにフェライトに多くの歪が残存しており、そのために熱的安定性は低く、冷間圧延および焼鈍を施すと結晶粒は容易に粗大化してしまい、焼鈍後の冷延鋼板に溶融めっきを施してなる溶融めっき冷延鋼板について組織の微細化を達成することができない。
本発明の別の目的は、工業的実施が容易な800℃近辺より高い温度での熱間圧延により、さらには、熱延板焼鈍のような特殊な処理やNbやTi等の合金元素の添加を施さずとも、冷間圧延、焼鈍および溶融めっきを施した後において微細な鋼組織を有し、低降伏比で延性に優れるとともに穴拡げ性にも優れた高強度溶融めっき冷延鋼板を製造する方法を提供することである。
(a)Mn、SiおよびAlの含有量
主相であるフェライトとマルテンサイト主体の第2相とからなる複合組織鋼板は、降伏比が低く形状凍結性に優れるとともに良好な延性を有する高強度鋼板である。このような複合組織鋼板は、MnやCr等の焼入性向上元素の含有量を高めることによって、第2相を構成するマルテンサイトの硬度や体積率を高め、鋼板の強度を高めることができる。しかし、この硬質なマルテンサイトは一般に穴拡げ性の低下を招く。このため、降伏比が低く形状凍結性に優れるとともに良好な延性を有し、さらに穴拡げ性に優れた複合組織鋼板を得ることは、従来技術において困難であった。
フェライト単相組織を有する鋼板の組織を微細化すると、鋼板の強度を高めることができるが、それと同時に降伏比が著しく上昇してしまい形状凍結性が劣化する。
dF≦3.0+0.028/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.5/C0.2)
・・・(5)
ここで、Cは鋼の化学組成におけるCの含有量(単位:質量%)を、βは後述する式(4)で規定されるβ値をそれぞれ示し、NbおよびTiを含有しない場合にはβ=0とする。
dHF≦2.6+0.017/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.3/C0.2)
・・・(6)
ここで、Cは鋼の化学組成におけるCの含有量(単位:質量%)を、βは後述する式(4)で規定されるβ値をそれぞれ示し、NbおよびTiを含有しない場合にはβ=0とする。
上記(a)および(b)により降伏比が低く形状凍結性に優れるとともに良好な延性を有し、さらに穴拡げ性に優れた複合組織鋼板を得ることができるが、さらに優れた機械特性を得るには、Nbおよび/またはTiを含有させることによって組織の微細化を一層促進させるとともに、Nbおよび/またはTiの含有量に上限を設けることが好ましい。
β=Nb+Ti×0.2 ・・・(4)
ここで、式(4)におけるNbおよびTiは、それぞれ鋼の化学組成におけるNbおよびTiの含有量(単位:質量%)を示す。
冷延鋼板の集合組織の発達を抑制することによって、溶融めっき冷延鋼板の穴拡げ性をより一層高めることができる。したがって、板厚中心位置における集合組織が、ランダム分布に対する{211}<011>方位の強度比I{211}<011>で6.5以下となるようにすることが好ましい。
冷延鋼板の板厚方向の鋼組織を板厚中心から鋼板表面に向けて微細化した傾斜組織とすることによって、溶融めっき冷延鋼板の穴拡げ性をより一層高めることができる。したがって、溶融めっきの基材である冷延鋼板について、傾斜組織の指標である、鋼板表面から100μm深さ位置におけるフェライト平均結晶粒径dFSと板厚中心位置におけるフェライトの平均結晶粒径dFCとの比dFS/dFCを0.95以下とすることが好ましい。
工業的実施が困難な特殊な圧延条件を用いることなしに、熱間圧延工程において、SiおよびAlによるフェライト変態の促進作用とMnによるフェライト変態温度の低下作用との相乗効果によって熱延鋼板の組織の微細化を促進することにより、冷間圧延、焼鈍および溶融めっきを施した後における冷延鋼板の組織を微細化するには、熱間圧延工程において、(Ar3点+30℃)以上かつ810℃以上の温度域で圧延を完了する熱間圧延を施し、熱間圧延完了後0.4秒間以内に720℃まで400℃/秒以上の平均冷却速度で冷却し、600℃以上720℃以下の温度域に2秒間以上保持し、次いで20℃/秒以上の平均冷却速度で600℃未満の温度域まで冷却して巻き取ることが好ましい。
1側面において、本発明は、冷延鋼板の表面に溶融めっき層を備える溶融めっき冷延鋼板において、
前記冷延鋼板は、質量%で、C:0.01%以上0.15%以下、Si:0.01%以上1.5%以下、Mn:1.5%以上3.5%以下、P:0.1%以下、S:0.01%以下、Al:0.10%超1.5%以下、およびN:0.010%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなるとともに、下記式(1)で規定されるα値が1.9以上である化学組成を有し、さらに鋼板表面から板厚の1/4深さ位置におけるフェライトの体積率が40%以上かつマルテンサイトの体積率が3%以上である鋼組織を有し、前記位置におけるフェライトの平均結晶粒径d F (μm)が2.1〜4.5μmであり、
前記溶融めっき冷延鋼板は、降伏比YRが70%以下であるとともに、引張強度TS(MPa)と穴拡げ率HER(%)とが下記式(2)を満足する機械特性を有することを特徴とする溶融めっき冷延鋼板:
α=Mn+Si×0.5+Al×0.4 ・・・(1)
TS1.5×HER≧0.9×106 ・・・(2)
ここで、式(1)におけるMn、SiおよびAlは、それぞれ前記化学組成におけるMn、SiおよびAlの含有量(単位:質量%)を意味する。
他の側面において、本発明は、冷延鋼板の表面に溶融めっき層を備える溶融めっき冷延鋼板において、
前記冷延鋼板は、質量%で、C:0.01%以上0.15%以下、Si:0.01%以上1.5%以下、Mn:2.0%以上3.5%以下、P:0.1%以下、S:0.01%以下、Al:0.005%以上1.5%以下、およびN:0.010%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなるとともに、下記式(1)で規定されるα値が1.9以上である化学組成を有し、さらに鋼板表面から板厚の1/4深さ位置におけるフェライトの体積率が40%以上かつマルテンサイトの体積率が3%以上である鋼組織を有し、前記位置におけるフェライトの平均結晶粒径d F (μm)が2.1〜4.5μmであり、
前記溶融めっき冷延鋼板は、降伏比YRが70%以下であるとともに、引張強度TS(MPa)と穴拡げ率HER(%)とが下記式(2)を満足する機械特性を有することを特徴とする溶融めっき冷延鋼板。
α=Mn+Si×0.5+Al×0.4 ・・・(1)
TS 1.5 ×HER≧0.9×10 6 ・・・(2)
ここで、式(1)におけるMn、SiおよびAlは、それぞれ前記化学組成におけるMn、SiおよびAlの含有量(単位:質量%)を意味する。
・前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、Cr:1.0質量%以下を含有するとともに、前記α値が前記式(1)に代えて下記式(3)で規定される:
α=Mn+Si×0.5+Al×0.4+Cr×1.1 ・・・(3)
ここで、式(3)におけるMn、Si、AlおよびCrは、それぞれ前記化学組成におけるMn、Si、AlおよびCrの含有量(単位:質量%)を示す。
・前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、質量%で、Ca:0.01%以下、希土類元素:0.05%以下およびBi:0.05%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有する。
β=Nb+Ti×0.2 ・・・(4)
ここで、式(4)におけるNbおよびTiは、それぞれ前記化学組成におけるNbおよびTiの含有量(単位:質量%)を示す。
dF≦3.0+0.028/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.5/C0.2)
・・・(5)
ここで、Cは前記化学組成におけるCの含有量(単位:質量%)を、βは上記式(4)で規定されるβ値を、それぞれ示し、NbおよびTiを含有しない場合にはβ=0とする。
・鋼板表面から100μm深さ位置におけるフェライト平均結晶粒径dFSと板厚中心位置におけるフェライトの平均結晶粒径dFCとの比dFS/dFCが0.95以下である。
(A)スラブを、1100℃以上として熱間圧延に供し、(Ar3点+30℃)以上かつ810℃以上の温度域で熱間圧延を完了し、熱間圧延完了後の鋼板を0.4秒間以内に720℃まで400℃/秒以上の平均冷却速度で冷却し、600℃以上720℃以下の温度域に2秒間以上30秒間以下保持し、次いで20℃/秒以上の平均冷却速度で600℃未満の温度域まで冷却して巻き取ることにより熱延鋼板を得る熱間圧延工程;
(B)前記熱延鋼板に、40%以上90%以下の圧下率で圧下する冷間圧延を施して冷延鋼板とする冷間圧延工程;および
(C)前記冷延鋼板に、750℃以上900℃以下の温度域に10秒間以上200秒間以下保持した後に、5℃/秒以上の平均冷却速度で600℃まで冷却し、次いで溶融めっき処理を施し、さらに5℃/秒以上の平均冷却速度で300℃まで冷却する熱処理を施す連続溶融めっき工程。
・前記工程(A)で得られた熱延鋼板の鋼板表面から板厚の1/4深さ位置におけるフェライトの平均結晶粒径dHF(μm)が3.5μm以下であるとともに下記式(6)を満足する:
dHF≦2.6+0.017/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.3/C0.2)
・・・(6)
ここで、Cは前記化学組成におけるCの含有量(単位:質量%)を、βは上記式(4)で規定されるβ値を、それぞれ示し、NbおよびTiを含有しない場合にはβ=0とする。
(A)冷延鋼板の化学組成
C:0.01%以上、0.15%以下
Cは、オーステナイトからフェライトへの変態温度を低下させる作用を有するので、フェライト結晶粒の微細化を促進するのに有用な元素である。また、硬質なマルテンサイトの体積率を増加させる作用を有するので、鋼の強度を高めるのに有用な元素である。C含有量が0.01%未満では、上記作用による効果を十分に得ることが困難である。したがって、C含有量は0.01%以上とする。好ましくは0.02%以上、さらに好ましくは0.03%以上、特に好ましくは0.04%以上である。一方、C含有量が0.15%超では、フェライトの体積率が低下して、マルテンサイトを微細かつ均一に分散させることが困難となるために、延性および穴拡げ性の低下が著しくなる。また、溶接性の劣化が著しくなる。したがって、C含有量は0.15%以下とする。好ましくは0.12%以下、さらに好ましくは0.10%以下、特に好ましくは0.08%以下である。
Siは、フェライト変態の促進作用を有し、熱間圧延工程において、後述するMnによるフェライト変態温度の低下作用との相乗効果により、熱延鋼板の組織の微細化を促進することを可能とし、これにより、冷間圧延、焼鈍および溶融めっきを施した後における冷延鋼板の組織を微細化することを可能にする。SiはまたオーステナイトへのC濃縮作用を有し、連続溶融めっき工程において、後述するMnによる焼入れ性向上作用との相乗効果により、マルテンサイトを微細かつ均一に分散・生成させることを可能にする。そして、これらの組織を実現することにより、降伏比が低く形状凍結性に優れるとともに良好な延性を有し、さらに穴拡げ性に優れた複合組織鋼板を得ることができる。
Mnは、フェライト変態温度の低下作用を有し、熱間圧延工程において、上述したSiおよび後述するAlによるフェライト変態の促進作用との相乗効果により、熱延鋼板の組織の微細化を促進することを可能とし、それによって、冷間圧延、焼鈍および溶融めっきを施した後における溶融めっき鋼板の組織を微細化することを可能にする。Mnはまた焼入れ性向上作用を有し、連続溶融めっき工程において、上述したSiおよび後述するAlによるオーステナイトへのC濃縮作用との相乗効果により、マルテンサイトを微細かつ均一に分散・生成させることを可能にする。そして、これらの組織を実現することにより、降伏比が低く形状凍結性に優れるとともに良好な延性を有し、さらに穴拡げ性に優れた複合組織鋼板を得ることができる。
Pは、鋼中に不純物として含有される元素であり、加工性を低下させる作用を有する。P含有量が0.1%超では、加工性の低下が著しくなる。したがって、P含有量は0.1%以下とする。好ましくは0.06%以下、さらに好ましくは0.02%以下、特に好ましくは0.012%以下である。
Sは、鋼中に不純物として含有される元素であり、鋼中に硫化物系介在物を形成して鋼板の加工性、特に穴拡げ性を顕著に低下させる作用を有する。S含有量が0.01%超では、加工性の低下が著しくなる。したがって、S含有量は0.01%以下とする。一段と優れた加工性、特に穴拡げ性を確保したい場合には、S含有量を0.005%以下とすることが好ましい。さらに好ましくは0.003%以下、特に好ましくは0.001%以下である。
Alは、鋼を脱酸して鋼板を健全化する作用を有する元素である。また、Siと同様に、Alもフェライト変態の促進作用を有し、熱間圧延工程において、上述したMnによるフェライト変態温度の低下作用との相乗効果により、熱延鋼板の組織の微細化を促進することを可能とし、これにより、冷間圧延、焼鈍および溶融めっきを施した後における冷延鋼板の組織を微細化することを可能にする。AlはさらにオーステナイトへのC濃縮作用を有し、連続溶融めっき工程において、上述したMnによる焼入れ性向上作用との相乗効果により、マルテンサイトを微細かつ均一に分散・生成させることを可能にする。そして、これらの組織を実現することにより、降伏比が低く形状凍結性に優れるとともに良好な延性を有し、さらに穴拡げ性に優れた複合組織鋼板を得ることができる。Alはさらに、穴拡げ性を劣化させることなく、延性をより一層向上させる作用を有する。Alはまた、冷延母材である熱延鋼板のフェライト体積率を増加させ、冷間圧延の負荷を低減させる作用を有する。
Nは、鋼中に不純物として含有される元素であり、加工性を低下させる作用を有する。N含有量が0.010%超では、加工性の低下が著しくなる。したがって、N含有量は0.010%以下とする。好ましくは0.006%以下、さらに好ましくは0.005%以下、特に好ましくは0.003%以下である。
Si、AlおよびMnは、上述したように、熱間圧延工程において、SiおよびAlによるフェライト変態の促進作用とMnによるフェライト変態温度の低下作用との相乗効果によって熱延鋼板の組織の微細化を促進し、これにより、冷間圧延、焼鈍および溶融めっきを施した後における冷延鋼板の組織を微細化し、さらに、連続溶融めっき工程において、SiおよびAlによるオーステナイトへのC濃縮作用およびMnによる焼入れ性を向上作用との相乗効果によってマルテンサイトを微細かつ均一に分散・生成させることにより、降伏比が低く形状凍結性に優れるとともに良好な延性を有し、さらに穴拡げ性に優れた複合組織鋼板を得ることを可能にするものである。
α=Mn+Si×0.5+Al×0.4 ・・・(1)
ここで、式(1)におけるMn、Si、Alは前記化学組成における各元素の含有量(単位:質量%)を示す。
α=Mn+Si×0.5+Al×0.4+Cr×1.1 ・・・(3)
ここで、式(3)におけるMn、Si、Al、Crは、前記化学組成における各元素の含有量(単位:質量%)を示す。
Crは、Mnと同様に、フェライト変態温度の低下作用を有し、熱間圧延工程において、上述したSiおよびAlによるフェライト変態の促進作用との相乗効果により、熱延鋼板の組織の微細化を促進することを可能とし、それによって、冷間圧延、焼鈍および溶融めっきを施した後における冷延鋼板の組織を微細化することを可能にする。さらに、焼入れ性向上作用を有し、連続溶融めっき工程において、後述するSiおよびAlによるオーステナイトへのC濃縮作用との相乗効果により、マルテンサイトを微細かつ均一に分散・生成させることを可能にする。そして、これらの組織を実現することにより、降伏比が低く形状凍結性に優れるとともに良好な延性を有し、さらに穴拡げ性に優れた複合組織鋼板を得ることができる。
Vは、炭化物として析出し鋼板の強度を増加させる作用を有する。また、この析出物がフェライトの粗大化を抑制して、鋼組織の微細化を促進する作用も有する。したがって、場合よりVを鋼中に含有させてもよい。しかし、V含有量が0.5%超では、Vの窒化物や炭化物が過剰に生成してしまい、降伏比の上昇や、加工性の低下が著しくなる。したがって、V含有量は0.5%以下とする。好ましくは0.3%以下、さらに好ましくは0.2%以下である。上記作用による効果をより確実に得るには、V含有量を0.02%以上とすることが好ましい。
Ca、希土類元素(REM)およびBiは、鋼組織の均一化を促し、加工性、特に穴拡げ性を改善する作用を有する。したがって、場合によりこれらの元素の1種または2種以上を鋼中に含有させてもよい。しかし、Ca含有量が0.01%超であったり、希土類元素含有量が0.05%超であったりすると、鋼中の介在物が過剰となって加工性が劣化する。また、Bi含有量が0.05%超では、熱間加工性の劣化により表面性状が悪化する場合がある。したがって、Ca含有量は0.01%以下、希土類元素含有量は0.05%以下、Bi含有量は0.05%以下とする。なお、上記作用による効果をより確実に得るには、Ca:0.0002%以上、希土類元素:0.0002%以上およびBi:0.0002%以上からなる群から選択される1種または2種以上を含有させることが好ましい。
Nb:0.05質量%未満およびTi:0.07質量%未満からなる群から選択される1種または2種
NbおよびTiは、固溶状態にある場合および炭化物や窒化物として析出状態にある場合の双方において、オーステナイトやフェライトの再結晶および粒成長を抑制して、鋼組織の微細化を促進する作用を有する。したがって、場合によりNbおよびTiの1種または2種を鋼中に含有させてもよい。しかし、Nb含有量が0.05%以上であったり、Ti含有量が0.07%以上であったり、下記式(4)で規定されるβ値が0.05以上であったりすると、NbやTiの窒化物または炭化物が多量に生成するとともに、冷延鋼板において加工性を劣化させる集合組織を発達させるため、降伏比が上昇したり、延性や穴拡げ性などの加工性が低下したりする。したがって、Nb含有量は0.05%未満とする。好ましくは0.03%未満、さらに好ましくは0.02%未満、特に好ましくは0.012%未満である。また、Ti含有量は0.07%未満とする。好ましくは0.04%未満、さらに好ましくは0.02%未満、特に好ましくは0.014%未満である。また、β値は0.05未満とする。好ましくは0.03未満、さらに好ましくは0.02未満、特に好ましくは0.012未満である。上記作用による効果をより確実に得るには、β値を0.003以上とすることが好ましい。
ここで、式(4)におけるNbおよびTiは、それぞれ前記化学組成におけるNbおよびTiの含有量(単位:質量%)を示す。
本発明に係る溶融めっき冷延鋼板の溶融めっきの基材である冷延鋼板は、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置におけるフェライトの体積率が40%以上、およびマルテンサイトの体積率が3%以上である鋼組織を有するものとする。
dF≦3.0+0.028/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.5/C0.2)
・・・(5)
ここで、Cは上記化学組成におけるCの含有量(単位:質量%)を、βは上記式(4)で規定されるβ値を、それぞれ示し、NbおよびTiを含有しない場合にはβ=0とする。
好ましくは4.5μm以下、かつ
2.8+0.028/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.5/C0.2)以下;
より好ましくは、4.5μm以下、かつ
2.6+0.028/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.5/C0.2)以下;
さらに好ましくは、4.5μm以下かつ
2.4+0.028/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.5/C0.2)以下;
最も好ましくは、4.3μm以下、かつ
2.2+0.028/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.5/C0.2)以下
である。この順で機械特性が一層向上する。
本発明に係る溶融めっき冷延鋼板は、降伏比YRが70%以下であるとともに、引張強度TSと穴拡げ率HERとが下記式(2)を満足する機械特性を有するものとする。
降伏比YRが70%超では、優れた形状凍結性を得ることが困難となる。したがって、降伏比YRは70%以下とする。YRは好ましくは65%以下、さらに好ましくは60%以下である。
溶融めっき層としては、溶融亜鉛めっき、合金化溶融亜鉛めっき、溶融アルミニウムめっき、溶融Zn−Al合金めっき、溶融Zn−Al−Mg合金めっき、溶融Zn−Al−Mg−Si合金めっき等が例示される。例えば、めっき層が合金化溶融亜鉛めっきである場合には、めっき被膜中のFe濃度を7%以上、15%以下とすることが好ましい。溶融Zn−Al合金めっきとしては、溶融Zn−5%Al合金めっきおよび溶融Zn−55%Al合金めっきが例示される。めっき付着量は特に制限されず、従来と同様でよい。例えば、片面当たり25g/m2以上、200g/m2以下とすればよい。めっき層が合金化溶融亜鉛めっきである場合には、パウダリングを抑制する観点から片面当たり25g/m2以上、60g/m2以下とすることが好ましい。また、めっき後にクロム酸処理、リン酸塩処理、シリケート系ノンクロム化成処理、樹脂皮膜塗布などの単層あるいは複層の後処理を施してもよい。
冷延母材となる熱延鋼板の鋼組織は、冷間圧延、焼鈍および溶融めっき後の冷延鋼板の鋼組織に大きく影響する。
dHF≦2.6+0.017/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.3/C0.2)
・・・(6)
ここで、Cは化学組成におけるCの含有量(単位:質量%)を、βは上記式(4)で規定されるβ値を、それぞれ示し、NbおよびTiを含有しない場合にはβ=0とする。
dHF≦2.4+0.017/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.3/C0.2)
・・・(7)。
dHF≦2.2+0.017/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.3/C0.2)
・・・(8)。
上記化学組成を有するスラブを、1100℃以上として熱間圧延に供し、(Ar3点+30℃)以上かつ810℃以上の温度域で熱間圧延を完了し、熱間圧延完了後0.4秒間以内に720℃まで400℃/秒以上の平均冷却速度で冷却し、600℃以上、720℃以下の温度域に2秒間以上30秒間以下保持し、次いで20℃/秒以上の平均冷却速度で600℃未満の温度域まで冷却して巻き取ることにより熱延鋼板とする。
熱間圧延に供するスラブは、連続鋳造により得られた鋼塊であってもよく、鋳造したのちに分塊圧延を施した鋼片であってもよい。また、これらに、熱間加工や冷間加工を加えたものであってもよい。
本発明において、上記の720℃までの冷却を行う設備は特に限定されない。工業的には、水量密度の高い水スプレー装置を用いることが好適である。例えば、圧延板搬送ローラーの間に水スプレーヘッダーを配置し、板の上下から十分な水量密度の高圧水を噴射することで冷却することができる。
上述した熱間圧延工程により得られた熱延鋼板に、40%以上、90%以下の圧下率で圧下する冷間圧延を施す。
冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に、750℃以上、900℃以下の温度域に10秒間以上200秒間以下保持した後に、5℃/秒以上の平均冷却速度で600℃まで冷却し、次いで溶融めっき処理を施し、さらに5℃/秒以上の平均冷却速度で300℃まで冷却する熱処理を施す。これにより、焼鈍と溶融めっきが冷延鋼板に施される。
表1に示す化学組成を有する鋼種A〜Q、XおよびYの鋼を溶製し、鋳造および熱間鍛造によって30mm厚の鋼片を得た。得られた鋼片を1150℃の温度に加熱し、(Ar3点+30℃)以上かつ810℃以上の温度域で5〜6パスの熱間圧延を施して2.0mm厚の熱延鋼板に仕上げた(総圧下率93%)。最終3パスの圧下率を表2に示す。
これらの結果を表3に示す。
Claims (13)
- 冷延鋼板の表面に溶融めっき層を備える溶融めっき冷延鋼板において、
前記冷延鋼板は、質量%で、C:0.01%以上0.15%以下、Si:0.01%以上1.5%以下、Mn:1.5%以上3.5%以下、P:0.1%以下、S:0.01%以下、Al:0.10%超1.5%以下、およびN:0.010%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなるとともに、下記式(1)で規定されるα値が1.9以上である化学組成を有し、さらに鋼板表面から板厚の1/4深さ位置におけるフェライトの体積率が40%以上かつマルテンサイトの体積率が3%以上である鋼組織を有し、前記位置におけるフェライトの平均結晶粒径dF(μm)が2.1〜4.5μmであり、
前記溶融めっき冷延鋼板は、降伏比YRが70%以下であるとともに、引張強度TS(MPa)と穴拡げ率HER(%)とが下記式(2)を満足する機械特性を有することを特徴とする溶融めっき冷延鋼板。
α=Mn+Si×0.5+Al×0.4 ・・・(1)
TS1.5×HER≧0.9×106 ・・・(2)
ここで、式(1)におけるMn、SiおよびAlは、それぞれ前記化学組成におけるMn、SiおよびAlの含有量(単位:質量%)を意味する。 - 冷延鋼板の表面に溶融めっき層を備える溶融めっき冷延鋼板において、
前記冷延鋼板は、質量%で、C:0.01%以上0.15%以下、Si:0.01%以上1.5%以下、Mn:2.0%以上3.5%以下、P:0.1%以下、S:0.01%以下、Al:0.005%以上1.5%以下、およびN:0.010%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなるとともに、下記式(1)で規定されるα値が1.9以上である化学組成を有し、さらに鋼板表面から板厚の1/4深さ位置におけるフェライトの体積率が40%以上かつマルテンサイトの体積率が3%以上である鋼組織を有し、前記位置におけるフェライトの平均結晶粒径dF(μm)が2.1〜4.5μmであり、
前記溶融めっき冷延鋼板は、降伏比YRが70%以下であるとともに、引張強度TS(MPa)と穴拡げ率HER(%)とが下記式(2)を満足する機械特性を有することを特徴とする溶融めっき冷延鋼板。
α=Mn+Si×0.5+Al×0.4 ・・・(1)
TS1.5×HER≧0.9×106 ・・・(2)
ここで、式(1)におけるMn、SiおよびAlは、それぞれ前記化学組成におけるMn、SiおよびAlの含有量(単位:質量%)を意味する。 - 前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、Cr:1.0質量%以下を含有するとともに、前記α値が前記式(1)に代えて下記式(3)で規定されることを特徴とする、請求項1または2に記載の溶融めっき冷延鋼板。
α=Mn+Si×0.5+Al×0.4+Cr×1.1 ・・・(3)
ここで、式(3)におけるMn、Si、AlおよびCrは、それぞれ前記化学組成におけるMn、Si、AlおよびCrの含有量(単位:質量%)を示す。 - 前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、V:0.5質量%以下を含有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の溶融めっき冷延鋼板。
- 前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、質量%で、Ca:0.01%以下、希土類元素:0.05%以下およびBi:0.05%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の溶融めっき冷延鋼板。
- 前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、Nb:0.05質量%未満およびTi:0.07質量%未満からなる群から選択される1種または2種を含有するとともに、下記式(4)で規定されるβ値が0.05未満であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の溶融めっき冷延鋼板。
β=Nb+Ti×0.2 ・・・(4)
ここで、式(4)におけるNbおよびTiは、それぞれ前記化学組成におけるNbおよびTiの含有量(単位:質量%)を示す。 - 前記冷延鋼板が、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置におけるフェライトの平均結晶粒径dF(μm)が下記式(5)を満足し、さらに前記位置におけるマルテンサイトの短軸長さの平均値dMが2μm以下であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の溶融めっき冷延鋼板。
dF≦3.0+0.028/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.5/C0.2)
・・・(5)
ここで、Cは前記化学組成におけるCの含有量(単位:質量%)を、βは請求項6の式(4)で規定されるβ値を、それぞれ示し、NbおよびTiを含有しない場合にはβ=0とする。 - 板厚中心位置における集合組織が、ランダム分布に対する{211}<011>方位の強度比I{211}<011>で6.5以下であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の溶融めっき冷延鋼板。
- 鋼板表面から100μm深さ位置におけるフェライト平均結晶粒径dFSと板厚中心位置におけるフェライトの平均結晶粒径dFCとの比dFS/dFCが0.95以下であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の溶融めっき冷延鋼板。
- 下記工程(A)〜(C)を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の溶融めっき冷延鋼板の製造方法:
(A)スラブを、1100℃以上として熱間圧延に供し、(Ar3点+30℃)以上かつ810℃以上の温度域で熱間圧延を完了し、熱間圧延完了後の鋼板を0.4秒間以内に720℃まで400℃/秒以上の平均冷却速度で冷却し、600℃以上720℃以下の温度域に2秒間以上30秒間以下保持し、次いで20℃/秒以上の平均冷却速度で600℃未満の温度域まで冷却して巻き取ることにより熱延鋼板を得る熱間圧延工程;
(B)前記熱延鋼板に、40%以上90%以下の圧下率で圧下する冷間圧延を施して冷延鋼板とする冷間圧延工程;および
(C)前記冷延鋼板に、750℃以上900℃以下の温度域に10秒間以上200秒間以下保持した後に、5℃/秒以上の平均冷却速度で600℃まで冷却し、次いで溶融めっき処理を施し、さらに5℃/秒以上の平均冷却速度で300℃まで冷却する熱処理を施す連続溶融めっき工程。 - 前記熱延鋼板の鋼板表面から板厚の1/4深さ位置におけるフェライトの平均結晶粒径dHF(μm)が下記式(6)を満足することを特徴とする、請求項10に記載の方法:
dHF≦2.6+0.017/C−(β−0.01)/(β+0.01)×(0.3/C0.2)
・・・(6)
ここで、Cは前記化学組成におけるCの含有量(単位:質量%)を、βは請求項6の式(4)で規定されるβ値をそれぞれ示し、NbおよびTiを含有しない場合にはβ=0とする。 - 前記熱延鋼板の鋼板表面から100μm深さ位置におけるフェライト平均結晶粒径dHFSと板厚中心位置におけるフェライトの平均結晶粒径dHFCとの比dHFS/dHFCが0.80以下である鋼組織を有することを特徴とする、請求項10または11に記載の方法。
- 前記熱延鋼板の鋼板表面から100μm深さ位置におけるフェライト体積率が40%以上である鋼組織を有することを特徴とする、請求項10〜12のいずれかに記載の方法。
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