JP6217455B2 - Cold rolled steel sheet - Google Patents

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JP6217455B2 JP2014039092A JP2014039092A JP6217455B2 JP 6217455 B2 JP6217455 B2 JP 6217455B2 JP 2014039092 A JP2014039092 A JP 2014039092A JP 2014039092 A JP2014039092 A JP 2014039092A JP 6217455 B2 JP6217455 B2 JP 6217455B2
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Description

本発明は、冷延鋼板に関する。より詳しくは、プレス加工等により様々な形状に成形して利用される冷延鋼板、特に、延性、伸びフランジ性に優れた高張力冷延鋼板に関する。   The present invention relates to a cold-rolled steel sheet. More specifically, the present invention relates to a cold-rolled steel sheet that is used after being formed into various shapes by press working or the like, and more particularly, to a high-tensile cold-rolled steel sheet that is excellent in ductility and stretch flangeability.

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

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

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

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

微細組織を有する冷延鋼板に関しては、特許文献4に平均結晶粒径が10μm以下であるフェライト中に平均結晶粒径が5μm以下である残留オーステナイトを分散させた、耐衝突安全性および成形性に優れた自動車用高強度冷延鋼板が開示されている。金属組織に残留オーステナイトを含む鋼板では、加工中にオーステナイトがマルテンサイト化し変態誘起塑性により大きな伸びを示すが、硬質なマルテンサイトの生成により穴拡げ性が損なわれる。特許文献4において開示される冷延鋼板では、フェライトおよび残留オーステナイトを微細化することにより、延性および穴拡げ性が向上するとされているが、穴拡げ比は高々1.5であり十分なプレス成形性を備えるとは言い難い。   Regarding cold-rolled steel sheets having a microstructure, in Patent Document 4, residual austenite having an average crystal grain size of 5 μm or less is dispersed in ferrite having an average crystal grain size of 10 μm or less. An excellent high strength cold rolled steel sheet for automobiles is disclosed. In a steel sheet containing retained austenite in the metal structure, austenite becomes martensite during processing and exhibits a large elongation due to transformation-induced plasticity, but the hole expandability is impaired due to the formation of hard martensite. In the cold-rolled steel sheet disclosed in Patent Document 4, ductility and hole expandability are improved by refining ferrite and retained austenite, but the hole expansion ratio is 1.5 at most and sufficient press forming is possible. It is hard to say that it has sex.

特許文献5には、結晶粒内に残留オーステナイトおよび/またはマルテンサイトからなる第二相を微細に分散させた、伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度鋼板が開示されている。しかし、第二相をナノサイズにまで微細化し結晶粒内に分散させるために、CuやNi等の高価な元素を多量に含有させたり、高温で長時間の溶体化処理を行う必要があり、製造コストの上昇や生産性の低下が著しい。また、同文献の実施例にはベイナイトを母相組織とし残留オーステナイトを17%含有する冷延鋼板が開示されているものの、強度および伸びフランジ性に加えてさらに延性をも兼備するためには、さらに鋼組織を検討する必要がある。   Patent Document 5 discloses a high-strength steel sheet excellent in elongation and stretch flangeability in which a second phase composed of retained austenite and / or martensite is finely dispersed in crystal grains. However, in order to refine the second phase to the nano size and disperse it in the crystal grains, it is necessary to contain a large amount of expensive elements such as Cu and Ni, or to perform a solution treatment for a long time at a high temperature, The increase in manufacturing cost and the decrease in productivity are remarkable. In addition, although an example of the same document discloses a cold-rolled steel sheet containing bainite as a parent phase structure and 17% of retained austenite, in order to combine ductility in addition to strength and stretch flangeability, Furthermore, it is necessary to consider the steel structure.

特許文献6には、平均結晶粒径が10μm以下であるフェライトおよび焼戻マルテンサイト中に残留オーステナイトおよび低温変態生成相を分散させた延性、伸びフランジ性および耐疲労特性に優れた高張力溶融亜鉛めっき鋼板が開示されている。焼戻マルテンサイトは伸びフランジ性および耐疲労特性の向上に有効な相であり、焼戻マルテンサイトを細粒化するとこれらの特性が一層向上するとされている。しかし、焼戻マルテンサイトと残留オーステナイトとを含む金属組織を得るためには、マルテンサイトを生成させるための一次焼鈍と、マルテンサイトを焼戻しさらに残留オーステナイトを得るための二次焼鈍が必要となり、生産性が大幅に損なわれる。また、主相がフェライトや焼戻しマルテンサイトの場合、高強度で優れた伸びフランジ性を示すためには、必ずしも最適な組織であるとは言い難い。   Patent Document 6 discloses high-tensile molten zinc having excellent ductility, stretch flangeability, and fatigue resistance, in which retained austenite and low-temperature transformation phase are dispersed in ferrite and tempered martensite having an average grain size of 10 μm or less. A plated steel sheet is disclosed. Tempered martensite is an effective phase for improving stretch flangeability and fatigue resistance, and it is said that these properties will be further improved if tempered martensite is refined. However, in order to obtain a metal structure containing tempered martensite and retained austenite, primary annealing for producing martensite and secondary annealing for tempering martensite and obtaining retained austenite are necessary. The characteristics are greatly impaired. Further, when the main phase is ferrite or tempered martensite, it is not necessarily an optimum structure in order to exhibit high strength and excellent stretch flangeability.

特許文献7には、熱間圧延直後に720℃以下まで急冷し、得られた熱延鋼板に冷間圧延および焼鈍を施す、低温変態相を主相とした組織中に残留オーステナイトが微細に分散した冷延鋼板の製造方法が開示されている。   In Patent Document 7, immediately after hot rolling, the austenite is rapidly dispersed to a temperature of 720 ° C. or less, and the obtained hot-rolled steel sheet is subjected to cold rolling and annealing. A method for manufacturing a cold-rolled steel sheet is disclosed.

特開昭58−123823号公報JP 58-123823 A 特開昭59−229413号公報JP 59-229413 A 特開平11−152544号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-152544 特開平11−61326号公報JP-A-11-61326 特開2005−179703号公報JP 2005-179703 A 特開2001−192768号公報JP 2001-192768 A 特開2013−32580号公報JP 2013-32580 A

上述の特許文献7において開示される発明は、熱間圧延終了直後に急速冷却することにより、オーステナイトに蓄積された加工歪みを解放させず、加工歪みを駆動力として変態させることにより、微細粒組織を有する熱延板とし、冷間圧延後の焼鈍工程において、組織の粗大化を抑制する焼鈍を施すことで、高い強度と良好な延性と良好な伸びフランジ性を有する優れた冷延鋼板の発明である。しかし、この方法では数100℃/s以上の急速冷却を700℃近傍の温度まで続けるため、量産工程では板温の制御が容易ではない。   The invention disclosed in the above-mentioned patent document 7 has a fine grain structure by transforming the processing strain as a driving force without releasing the processing strain accumulated in the austenite by rapid cooling immediately after the end of hot rolling. The invention of an excellent cold-rolled steel sheet having high strength, good ductility and good stretch flangeability by performing annealing that suppresses the coarsening of the structure in the annealing process after cold rolling. It is. However, in this method, rapid cooling of several hundred degrees C / s or more is continued to a temperature in the vicinity of 700 degrees C. Therefore, it is not easy to control the plate temperature in the mass production process.

したがって、特許文献7記載の製造方法により得られた冷延鋼板は微細粒組織が得られるものの、板温の制御が容易ではないために組織が不均一になる場合があり、近年のさらなる高性能化のニーズに対応可能な、高い強度と良好な延性と良好な伸びフランジ性とを同時に具備する冷延鋼板を提供するためには、さらなる検討が必要である。   Therefore, although the cold-rolled steel sheet obtained by the production method described in Patent Document 7 can obtain a fine grain structure, the structure may become non-uniform because the control of the sheet temperature is not easy. Further study is necessary to provide a cold-rolled steel sheet having high strength, good ductility, and good stretch flangeability that can meet the needs of manufacturing.

本発明は、そのような問題点を解決するためになされたものであり、さらに具体的にはその課題は、優れた延性、伸びフランジ性を有する引張強度が780MPa以上の高張力冷延鋼板を提供することである。   The present invention has been made to solve such problems, and more specifically, the problem is to provide a high-tensile cold-rolled steel sheet having excellent ductility and stretch flangeability and a tensile strength of 780 MPa or more. Is to provide.

本発明者らは、上述の課題に鑑み、冷延鋼板の化学組成および鋼組織と機械特性との関係について鋭意研究を重ねた結果、以下に列記の知見a〜iを得て、本発明を完成した。
(a)高い強度を得るためには鋼組織は硬質であることが好ましく、優れた伸びフランジ性を得るためには鋼組織は均質であることが好ましい。したがって、高い強度と優れた伸びフランジ性とを兼備させるためには、硬質かつ均質な組織であるベイナイトが最も適しており、ベイナイトを主体とする鋼組織とすることが重要である。
(b)しかし、ベイナイトは延性に乏しい組織であるため、単にベイナイトを主体とする鋼組織とするだけでは、優れた延性を確保することが困難である。
(c)優れた延性を兼備させるためには、適量のポリゴナルフェライトと残留オーステナイトとを含有させることが効果的であるが、板厚方向の全域にわたって均一な組織とするよりも、鋼板の表層近傍のフェライト量を増加することにより伸びフランジ性を維持でき、一層の延性向上を図ることができる。
(d)鋼板の表層近傍に軟質なフェライトを鋼板の内部に比べて多く生成させることによって鋼板の表層近傍の加工性が増加し、打ち抜き加工時の微小クラックの生成を抑制することが可能となる。さらに、鋼板内部をベイナイト主体の組織とすることにより、微小なクラックの伝播を抑制することが可能となる。これにより、延性および伸びフランジ性が高められる。
(e)また、適量の残留オーステナイトを含有させることにより変態誘起塑性(TRIP)により延性が高められる。
(f)ここで、残留オーステナイトは、変態誘起塑性(TRIP)により延性を高めることができる反面、変態誘起塑性(TRIP)により硬質なマルテンサイトに変態して伸びフランジ性を低下させる。このため、残留オーステナイトを単に有するのでは、ベイナイトが主体の鋼組織とすることによる伸びフランジ性の向上作用が減殺されてしまい、優れた伸びフランジ性を確保することが困難となる。
(g)残留オーステナイトは、主として15°以上の結晶方位差を有する粒の間に生成する粒状のものと、ベイナイトラス間に生成するラス状のものに分類されるが、後者は残留オーステナイト中の炭素濃度がより高まる傾向にあり、変態誘起塑性(TRIP)により、粒状の残留オーステナイトよりも硬質なマルテンサイトを生じ易く、伸びフランジ性を低下させる。
(h)粒状の残留オーステナイトは、ラス状の残留オーステナイトに比べて、粗大化し易い傾向にあり、打ち抜き加工時に粗大なクラックを生じて伸びフランジ性を低下させる。このため、15°以上の結晶方位差を有する粒の平均粒径を小さくして、粒状の残留オーステナイトの生成サイトを増加させ、微細に生成させることが有効である。
(i)さらに、鋼板の表層部において15°以上の結晶方位差を有する粒の平均粒径を小さくして、粒状の残留オーステナイトを微細に生成させることにより、打ち抜き加工時に粗大なクラックを抑制することで、鋼板の表層部の延性を維持でき、一層の伸びフランジ性向上を図ることができる。
In view of the above-mentioned problems, the present inventors have earnestly studied the chemical composition of the cold-rolled steel sheet and the relationship between the steel structure and the mechanical properties, and as a result, obtained the following knowledge a to i to obtain the present invention. completed.
(A) In order to obtain high strength, the steel structure is preferably hard, and in order to obtain excellent stretch flangeability, the steel structure is preferably homogeneous. Therefore, in order to combine high strength and excellent stretch flangeability, bainite, which is a hard and homogeneous structure, is most suitable, and it is important to have a steel structure mainly composed of bainite.
(B) However, since bainite is a structure having poor ductility, it is difficult to ensure excellent ductility simply by using a steel structure mainly composed of bainite.
(C) In order to combine excellent ductility, it is effective to contain an appropriate amount of polygonal ferrite and retained austenite, but the surface layer of the steel sheet is made to have a uniform structure throughout the entire thickness direction. By increasing the amount of ferrite in the vicinity, stretch flangeability can be maintained and ductility can be further improved.
(D) By forming more soft ferrite in the vicinity of the surface layer of the steel sheet than in the inside of the steel sheet, the workability in the vicinity of the surface layer of the steel sheet is increased, and the generation of microcracks during punching can be suppressed. . Furthermore, by making the inside of the steel sheet a bainite-based structure, it is possible to suppress the propagation of minute cracks. Thereby, ductility and stretch flangeability are improved.
(E) Further, by including an appropriate amount of retained austenite, ductility is enhanced by transformation-induced plasticity (TRIP).
(F) Here, the retained austenite can be increased in ductility by transformation-induced plasticity (TRIP), while it is transformed into hard martensite by transformation-induced plasticity (TRIP) to reduce stretch flangeability. For this reason, merely having retained austenite reduces the effect of improving stretch flangeability by making the steel structure mainly composed of bainite, and it becomes difficult to ensure excellent stretch flangeability.
(G) Residual austenite is mainly classified into granular ones produced between grains having a crystal orientation difference of 15 ° or more and lath-like ones produced between bainite laths. The carbon concentration tends to be higher, and transformation-induced plasticity (TRIP) tends to produce martensite harder than granular retained austenite and lowers stretch flangeability.
(H) The granular retained austenite tends to be coarser than the lath-like retained austenite, and coarse cracks are generated at the time of punching to reduce stretch flangeability. For this reason, it is effective to reduce the average grain size of grains having a crystal orientation difference of 15 ° or more to increase the production site of granular retained austenite and produce it finely.
(I) Furthermore, by reducing the average grain size of the grains having a crystal orientation difference of 15 ° or more in the surface layer portion of the steel sheet and generating granular retained austenite finely, coarse cracks are suppressed during punching. Thereby, the ductility of the surface layer part of the steel sheet can be maintained, and the stretch flangeability can be further improved.

上記知見に基づいてなされた本発明は、以下のとおりである。
(1)質量%で、C:0.020%超0.30%未満、Si:0.10%超3.00%以下、Mn:1.00%超3.50%以下、P:0.10%以下、S:0.010%以下、sol.Al:2.00%以下およびN:0.010%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなる化学組成を有し、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置における鋼組織が、面積%で、ベイナイトを50%以上、ポリゴナルフェライトを2%以上30%未満、残留オーステナイトを3%以上有し、残部が15.0%以下であって、かつ残留オースナイトを除く鋼組織において15°以上の結晶方位差を有する粒界で囲まれる粒の平均粒径が7μm以下であるとともに、下記式(1)および式(2)を満足する鋼組織を有することを特徴とする冷延鋼板。
The present invention made on the basis of the above findings is as follows.
(1) By mass%, C: more than 0.020% and less than 0.30%, Si: more than 0.10% and 3.00% or less, Mn: more than 1.00% and 3.50% or less, P: 0.00. 10% or less, S: 0.010% or less, sol. Al: 2.00% or less and N: 0.010% or less, with the balance being the chemical composition consisting of Fe and impurities, the steel structure at the 1/4 depth position of the plate thickness from the steel plate surface is the area In a steel structure having a bainite of 50% or more, a polygonal ferrite of 2% or more and less than 30%, a retained austenite of 3% or more, the balance of 15.0% or less, and excluding the retained austenite. A cold-rolled steel sheet characterized by having a steel structure satisfying the following formulas (1) and (2), wherein the average grain size of grains surrounded by grain boundaries having a crystal orientation difference of not less than 7 ° is 7 μm or less .

Vαs>1.1Vαq (1)
Ds<Dq (2)
ここで、
Vαsは鋼板表面から50μm深さ位置でのフェライトの面積率(%)であり、
Dsは鋼板表面から50μm深さ位置での残留オースナイトを除く鋼組織における15°以上の結晶方位差を有する粒界で囲まれる粒の平均粒径(μm)であり、
Vαqは鋼板表面から板厚の1/4深さ位置でのフェライトの面積率(%)であり、
Dqは鋼板表面から板厚の1/4深さ位置での残留オースナイトを除く鋼組織における15°以上の結晶方位差を有する粒界で囲まれる粒の平均粒径(μm)である。
(2)前記化学組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Ti:0.20%未満、Nb:0.10%未満およびV:0.50%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有するものであることを特徴とする上記(1)に記載の冷延鋼板。
(3)前記化学組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Cr:1.0%以下、Mo:0.50%以下およびB:0.010%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有するものであることを特徴とする上記(1)または上記(2)に記載の冷延鋼板。
(4)前記化学組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Ca:0.010%以下、Mg:0.010%以下、REM:0.050%以下およびBi:0.050%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有するものであることを特徴とする上記(1)から上記(3)のいずれかに記載の冷延鋼板。
Vαs> 1.1Vαq (1)
Ds <Dq (2)
here,
Vαs is the area ratio (%) of ferrite at a depth of 50 μm from the steel sheet surface,
Ds is the average grain size (μm) of grains surrounded by grain boundaries having a crystal orientation difference of 15 ° or more in the steel structure excluding residual austenite at a depth of 50 μm from the steel sheet surface;
Vαq is the area ratio (%) of the ferrite at the 1/4 depth position of the plate thickness from the steel plate surface,
Dq is the average grain size (μm) of grains surrounded by grain boundaries having a crystal orientation difference of 15 ° or more in the steel structure excluding the retained austenite at the position of ¼ depth from the steel sheet surface.
(2) The chemical composition is selected from the group consisting of Ti: less than 0.20%, Nb: less than 0.10% and V: 0.50% or less in place of part of Fe. The cold-rolled steel sheet according to (1) above, which contains one kind or two or more kinds.
(3) The chemical composition is selected from the group consisting of Cr: 1.0% or less, Mo: 0.50% or less, and B: 0.010% or less in mass% instead of a part of Fe. The cold-rolled steel sheet according to (1) or (2) above, which contains one or more kinds.
(4) The chemical composition is mass% in place of part of Fe: Ca: 0.010% or less, Mg: 0.010% or less, REM: 0.050% or less, and Bi: 0.050% The cold-rolled steel sheet according to any one of (1) to (3) above, which contains one or more selected from the group consisting of:

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

本発明に係る高張力冷延鋼板における化学組成、金属組織およびその鋼板を効率的、安定的かつ経済的に製造しうる製造方法における圧延、焼鈍条件等について、以下に詳述する。以下の説明において、鋼板の化学組成に関する%は特に指定しない限り質量%である。   The chemical composition, metal structure, and rolling and annealing conditions in the production method capable of producing the steel sheet efficiently, stably and economically will be described in detail below. In the following description, “%” relating to the chemical composition of the steel sheet is “% by mass” unless otherwise specified.

1.化学組成
(1−1)C:0.020%超0.30%未満
Cは、ベイナイトの生成を促進する作用と残留オーステナイトを安定化する作用とを有する。C含有量が0.020%以下では、目的とするベイナイト面積率や残留オーステナイト面積率を確保することが困難となる。したがって、C含有量は0.020%超とする。好ましくは0.070%超、さらに好ましくは0.10%超、特に好ましくは0.14%超である。一方、C含有量が0.30%以上では鋼板の伸びフランジ性が損なわれるばかりか溶接性が劣化する。したがって、C含有量は0.30%未満とする。好ましくは0.25%未満、さらに好ましくは0.20%未満、特に好ましくは0.17%未満である。
1. Chemical composition (1-1) C: more than 0.020% and less than 0.30% C has an action of promoting the formation of bainite and an action of stabilizing retained austenite. When the C content is 0.020% or less, it becomes difficult to secure the target bainite area ratio and the retained austenite area ratio. Therefore, the C content is more than 0.020%. Preferably it is more than 0.070%, more preferably more than 0.10%, particularly preferably more than 0.14%. On the other hand, if the C content is 0.30% or more, not only the stretch flangeability of the steel sheet is impaired, but also the weldability deteriorates. Therefore, the C content is less than 0.30%. Preferably it is less than 0.25%, more preferably less than 0.20%, particularly preferably less than 0.17%.

(1−2)Si:0.10%超3.00%以下
Siは、Alと同様に、セメンタイトの析出を遅延させる作用を有し、これにより、オーステナイトが未変態で残留する量、すなわち残留オーステナイトの面積率を高めることを可能とするとともに、固溶強化により鋼板の強度を高めることを可能とする。また、Siは脱酸により鋼を健全化する作用を有する。Si含有量が0.10%以下では上記作用による効果を得ることが困難である。したがって、Si含有量は0.10%超とする。好ましくは0.60%超、さらに好ましくは0.90%超、特に好ましくは1.20%超である。一方、Si含有量が3.00%超では鋼板の表面性状が劣化する。さらに、化成処理性およびめっき性が著しく劣化する。したがって、Si含有量は3.00%以下とする。好ましくは2.00%未満、さらに好ましくは1.80%未満、特に好ましくは1.60%未満である。後述するAlを含有する場合は、Si含有量とsol.Al含有量が下記式(3)を満足することが好ましく、下記式(4)を満足するとさらに好ましく、下記式(5)を満足すると特に好ましい。
(1-2) Si: more than 0.10% and not more than 3.00% Si, like Al, has the effect of delaying the precipitation of cementite, whereby the amount of austenite remaining untransformed, that is, residual It is possible to increase the area ratio of austenite and increase the strength of the steel sheet by solid solution strengthening. Moreover, Si has the effect | action which makes steel healthy by deoxidation. When the Si content is 0.10% or less, it is difficult to obtain the effect by the above action. Therefore, the Si content is more than 0.10%. Preferably it is more than 0.60%, more preferably more than 0.90%, particularly preferably more than 1.20%. On the other hand, if the Si content exceeds 3.00%, the surface properties of the steel sheet deteriorate. Furthermore, chemical conversion property and plating property are remarkably deteriorated. Therefore, the Si content is 3.00% or less. Preferably it is less than 2.00%, More preferably, it is less than 1.80%, Most preferably, it is less than 1.60%. In the case of containing Al described later, the Si content and sol. The Al content preferably satisfies the following formula (3), more preferably satisfies the following formula (4), and particularly preferably satisfies the following formula (5).

Si+sol.Al>0.60・・・(3)
Si+sol.Al>0.90・・・(4)
Si+sol.Al>1.20・・・(5)
ここで、式中のSiは鋼中でのSi含有量を、sol.Alは酸可溶性のAl含有量を質量%にて表したものである。
Si + sol. Al> 0.60 (3)
Si + sol. Al> 0.90 (4)
Si + sol. Al> 1.20 (5)
Here, Si in the formula represents the Si content in steel, sol. Al represents the acid-soluble Al content in mass%.

(1−3)Mn:1.00%超3.50%以下
Mnは、フェライト変態を抑制してベイナイトの生成を促進する作用を有する。Mn含有量が1.00%以下では、目的とするベイナイト面積率を確保することが困難である。したがって、Mn含有量は1.00%超とする。好ましくは1.50%超、さらに好ましくは1.80%超、特に好ましくは2.10%超である。一方、Mn含有量が3.50%超では、フェライト変態が過度に抑制され、目的とするポリゴナルフェライト面積率を確保することが困難となる。また、ベイナイト変態の完了が遅延するためにオーステナイトへの炭素濃化が促進されず、残留オーステナイトの生成が不十分となり、目的とする残留オーステナイト面積率を確保することが困難となるとともに、残留オーステナイト中の炭素濃度を高めることが困難となる。したがって、Mn含有量は3.50%以下とする。好ましくは3.00%未満、さらに好ましくは2.80%未満、特に好ましくは2.60%未満である。
(1-3) Mn: more than 1.00% to 3.50% or less Mn has an action of suppressing the ferrite transformation and promoting the formation of bainite. When the Mn content is 1.00% or less, it is difficult to ensure the target bainite area ratio. Therefore, the Mn content is more than 1.00%. It is preferably more than 1.50%, more preferably more than 1.80%, particularly preferably more than 2.10%. On the other hand, if the Mn content exceeds 3.50%, the ferrite transformation is excessively suppressed, and it becomes difficult to secure the target polygonal ferrite area ratio. In addition, since the completion of the bainite transformation is delayed, carbon concentration to austenite is not promoted, the generation of retained austenite becomes insufficient, and it becomes difficult to secure the desired retained austenite area ratio. It becomes difficult to increase the carbon concentration inside. Therefore, the Mn content is 3.50% or less. Preferably it is less than 3.00%, more preferably less than 2.80%, particularly preferably less than 2.60%.

(1−4)P:0.10%以下
Pは、一般に不純物として含有される元素であるが、固溶強化により強度を高める作用を有する元素でもある。したがって、Pを積極的に含有させてもよい。しかし、Pは、偏析し易い元素であり、その含有量が0.10%を超えると、粒界偏析に起因する成形性や靭性の低下が顕著となる。したがって、P含有量は0.10%以下とする。好ましくは0.050%未満、さらに好ましくは0.020%未満、特に好ましくは0.015%未満である。P含有量の下限は、特に規定する必要はないが精錬コストの観点から、0.001%以上とすることが好ましい。
(1-4) P: 0.10% or less P is an element that is generally contained as an impurity, but is also an element that has an effect of increasing strength by solid solution strengthening. Therefore, P may be positively included. However, P is an element that is easily segregated, and when its content exceeds 0.10%, a decrease in formability and toughness due to grain boundary segregation becomes significant. Therefore, the P content is 0.10% or less. Preferably it is less than 0.050%, more preferably less than 0.020%, particularly preferably less than 0.015%. The lower limit of the P content is not particularly limited, but is preferably 0.001% or more from the viewpoint of refining costs.

(1−5)S:0.010%以下
Sは、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伸びフランジ性を劣化させる。このため、S含有量は少ないほど好ましい。したがって、S含有量は0.010%以下とする。好ましくは0.005%未満、さらに好ましくは0.003%未満、特に好ましくは0.002%未満である。S含有量の下限は特に規定する必要はないが、精錬コストの観点からはS含有量は0.0001%以上とすることが好ましい。
(1-5) S: 0.010% or less S is an element contained as an impurity, and forms sulfide-based inclusions in steel to deteriorate stretch flangeability. For this reason, the smaller the S content, the better. Therefore, the S content is 0.010% or less. Preferably it is less than 0.005%, more preferably less than 0.003%, particularly preferably less than 0.002%. The lower limit of the S content need not be specified, but the S content is preferably 0.0001% or more from the viewpoint of refining costs.

(1−6)sol.Al:2.00%以下
Alは、Siと同様に、鋼を脱酸して鋼板を健全化する作用を有する。本発明においては、Alと同様に脱酸作用を有するSiを含有させるため、Alは必ずしも含有させる必要はない。脱酸の促進を目的として含有させる場合には、sol.Alとして0.0050%以上含有させることが好ましい。さらに好ましいsol.Al含有量は0.020%超である。また、Alは、Siと同様にオーステナイトからのセメンタイトの析出を抑制することで残留オーステナイトの生成を促進する作用を有する。残留オーステナイトの生成を促進を目的として含有させる場合には、sol.Al含有量は好ましくは0.040%超、さらに好ましくは0.050%超、特に好ましくは0.060%超である。一方、sol.Al含有量が0.010%未満では上記作用による効果を得ることが困難である。したがって、sol.Al含有量は、0.010%以上であり、好ましくは0.20%以上である。一方、sol.Al含有量が高すぎると、アルミナに起因する表面疵が発生しやすくなるばかりか、変態点が大きく上昇し、焼鈍後にベイナイトを主相とする金属組織を得ることが困難となる。したがって、sol.Al含有量は2.00%以下とする。好ましくは0.60%未満、さらに好ましくは0.20%未満、特に好ましくは0.10%未満である。
(1-6) sol. Al: 2.00% or less Al has the effect | action which deoxidizes steel and makes a steel plate sound like Si. In the present invention, since Si having a deoxidizing action is contained in the same manner as Al, Al is not necessarily contained. When it is contained for the purpose of promoting deoxidation, sol. It is preferable to contain 0.0050% or more as Al. Further preferred sol. The Al content is over 0.020%. Moreover, Al has the effect | action which accelerates | stimulates the production | generation of a retained austenite by suppressing precipitation of cementite from austenite like Si. When it is included for the purpose of promoting the formation of retained austenite, sol. The Al content is preferably more than 0.040%, more preferably more than 0.050%, particularly preferably more than 0.060%. On the other hand, sol. If the Al content is less than 0.010%, it is difficult to obtain the effect of the above action. Therefore, sol. The Al content is 0.010% or more, preferably 0.20% or more. On the other hand, sol. If the Al content is too high, not only surface flaws due to alumina are likely to occur, but also the transformation point greatly increases, and it becomes difficult to obtain a metal structure having bainite as the main phase after annealing. Therefore, sol. The Al content is 2.00% or less. Preferably it is less than 0.60%, more preferably less than 0.20%, particularly preferably less than 0.10%.

(1−7)N:0.010%以下
Nは、不純物として含有される元素であり、鋼板の成形性を低下させる作用を有する。N含有量が0.010%超では成形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%以下であり、さらに好ましくは0.005%以下である。N含有量の下限は特に規定する必要はないが、後述するようにTi、NbおよびVの1種または2種以上を含有させて鋼組織の微細化を図る場合を考慮すると、炭窒化物の析出を促進させるためにN含有量は0.0010%以上とすることが好ましく、さらに好ましくは0.0020%以上である。
(1-7) N: 0.010% or less N is an element contained as an impurity and has an effect of reducing the formability of the steel sheet. If the N content exceeds 0.010%, the moldability is significantly reduced. Therefore, the N content is 0.010% or less. Preferably it is 0.006% or less, More preferably, it is 0.005% or less. The lower limit of the N content does not need to be specified, but considering the case where one or more of Ti, Nb, and V are included to refine the steel structure as described later, In order to promote the precipitation, the N content is preferably 0.0010% or more, more preferably 0.0020% or more.

本実施の形態に係る鋼板は、以下に列記する元素を任意元素として含有してもよい。
(1−8)Ti:0.20%未満、Nb:0.10%未満およびV:0.50%以下からなる群から選択される1種または2種以上
Ti、NbおよびVは、いずれも、鋼中に炭化物または窒化物として析出し、そのピン止め効果によって鋼組織を微細化する作用を有する。したがって、これらの元素の1種または2種以上を含有させてもよい。しかし、過剰に含有させても、上記作用による効果が飽和して不経済となる。したがって、Ti含有量は0.20%未満、Nb含有量は0.10%未満、V含有量は0.50%以下とする。これらの元素の上記作用による効果をより確実に得るには、Ti:0.005%以上、Nb:0.002%以上、およびV:0.005%以上のいずれかを満足させることが好ましい。
The steel plate according to the present embodiment may contain the elements listed below as optional elements.
(1-8) One or more selected from the group consisting of Ti: less than 0.20%, Nb: less than 0.10% and V: 0.50% or less Ti, Nb and V are all , It precipitates as carbide or nitride in steel and has the effect of refining the steel structure by its pinning effect. Therefore, you may contain 1 type, or 2 or more types of these elements. However, even if it contains excessively, the effect by the said effect | action will be saturated and it will become uneconomical. Therefore, the Ti content is less than 0.20%, the Nb content is less than 0.10%, and the V content is 0.50% or less. In order to more surely obtain the effect of the above-described action of these elements, it is preferable to satisfy any of Ti: 0.005% or more, Nb: 0.002% or more, and V: 0.005% or more.

(1−9)Cr:1.0%以下、Mo:0.50%以下およびB:0.010%以下からなる群から選択される1種または2種以上
Cr、Mo、Bは、いずれも、焼入性を高める作用を有する。したがって、これらの元素の1種または2種以上を含有させてもよい。
(1-9) One or more selected from the group consisting of Cr: 1.0% or less, Mo: 0.50% or less, and B: 0.010% or less Cr, Mo, and B are all , Has the effect of enhancing hardenability. Therefore, you may contain 1 type, or 2 or more types of these elements.

しかしながら、過剰に含有させても上記作用による効果が飽和して不経済となる。したがって、Cr含有量は1.0%以下、Mo含有量は0.50%以下、B含有量は0.010%以下とする。Cr含有量は好ましくは0.50%以下であり、Mo含有量は好ましくは0.20%以下であり、B含有量は好ましくは0.0030%以下である。上記作用による効果をより確実に得るには、Cr:0.20%以上、Mo:0.05%以上およびB:0.0010%以上のいずれかを満足させることが好ましい。   However, even if it contains excessively, the effect by the said effect | action will be saturated and it will become uneconomical. Therefore, the Cr content is 1.0% or less, the Mo content is 0.50% or less, and the B content is 0.010% or less. The Cr content is preferably 0.50% or less, the Mo content is preferably 0.20% or less, and the B content is preferably 0.0030% or less. In order to more reliably obtain the effect of the above action, it is preferable to satisfy any of Cr: 0.20% or more, Mo: 0.05% or more, and B: 0.0010% or more.

(1−10)Ca:0.010%以下、Mg:0.010%以下、REM:0.050%以下およびBi:0.050%以下からなる群から選択される1種または2種以上
Ca、MgおよびREMは介在物の形状を調整することにより、Biは凝固組織を微細化することにより、ともに伸びフランジ性を改善する作用を有する。したがって、これらの元素の1種または2種以上を含有させてもよい。しかしながら、過剰に含有させても上記作用による効果が飽和して不経済となる。したがって、Ca含有量は0.010%以下、Mg含有量は0.010%以下、REM含有量は0.050%以下、Bi含有量は0.050%以下とする。好ましくは、Ca含有量は0.0020%以下、Mg含有量は0.0020%以下、REM含有量は0.0020%以下、Bi含有量は0.010%以下である。上記作用をより確実に得るには、Ca:0.0005%以上、Mg:0.0005%以上、REM:0.0005%以上およびBi:0.0010%以上のいずれかを満足させることが好ましい。なお、REMとは希土類元素を意味し、Sc、Yおよびランタノイドの合計17元素の総称であり、REM含有量はこれらの元素の合計含有量である。
(1-10) Ca: 0.010% or less, Mg: 0.010% or less, REM: 0.050% or less, and Bi: 0.050% or less Mg and REM have the effect of improving the stretch flangeability by adjusting the shape of inclusions and Bi by refining the solidified structure. Therefore, you may contain 1 type, or 2 or more types of these elements. However, even if it contains excessively, the effect by the said effect | action will be saturated and it will become uneconomical. Therefore, the Ca content is 0.010% or less, the Mg content is 0.010% or less, the REM content is 0.050% or less, and the Bi content is 0.050% or less. Preferably, the Ca content is 0.0020% or less, the Mg content is 0.0020% or less, the REM content is 0.0020% or less, and the Bi content is 0.010% or less. In order to obtain the above action more reliably, it is preferable to satisfy any of Ca: 0.0005% or more, Mg: 0.0005% or more, REM: 0.0005% or more, and Bi: 0.0010% or more. . Note that REM means a rare earth element and is a generic name for a total of 17 elements of Sc, Y and lanthanoid, and the REM content is the total content of these elements.

化学成分における上記以外の残部は、Feおよび不純物である。
2.鋼組織
本発明に係る冷延鋼板の組織は、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置および鋼板表面から50μm深さ位置での鋼組織に特徴を有する。ここで、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置は、鋼板表面と鋼板の板厚中心との中間点であるので、この位置での鋼組織は鋼板の平均的な組織を示している。一方、鋼板表面から50μm深さの位置での鋼組織は、鋼板の表面近傍における組織を示す。鋼板の表層は、酸化スケールや冷却の影響によって組織が乱れる可能性があるので、そのような乱れを避けるために、表面から50μm深さ位置での組織によって鋼板表面近傍の組織を規定する。
The remainder other than the above in the chemical component is Fe and impurities.
2. Steel structure The structure of the cold-rolled steel sheet according to the present invention is characterized by a steel structure at a ¼ depth position from the steel sheet surface and a 50 μm depth position from the steel sheet surface. Here, since the 1/4 depth position of the plate thickness from the steel plate surface is an intermediate point between the steel plate surface and the plate thickness center of the steel plate, the steel structure at this position indicates the average structure of the steel plate. . On the other hand, the steel structure at a depth of 50 μm from the steel sheet surface indicates the structure in the vicinity of the surface of the steel sheet. Since the surface layer of the steel sheet may be disturbed by the influence of oxide scale or cooling, the structure near the steel sheet surface is defined by the structure at a depth of 50 μm from the surface in order to avoid such disturbance.

(2−1)鋼板表面から板厚の1/4深さ位置でのベイナイト面積率:50%以上
上述したように、ベイナイトは、硬質かつ均質な組織であり、高い強度と優れた伸びフランジ性とを兼備させるのに最も適した組織である。ベイナイト面積率が50%未満では高い強度と優れた伸びフランジ性とを鋼板に兼備させることが困難である。したがって、ベイナイト面積率は50%以上とする。好ましくは60%以上である。ベイナイト面積率の上限は特に規定する必要はない。しかし、後述する他の相や組織の面積率の下限値より、ベイナイト面積率は95%以下となる。なお、本発明におけるベイナイトには上部ベイナイトおよび下部ベイナイトの双方が含まれる。
(2-1) Bainite area ratio at ¼ depth position from the steel sheet surface: 50% or more As described above, bainite is a hard and homogeneous structure, and has high strength and excellent stretch flangeability. It is the most suitable organization to combine with. When the bainite area ratio is less than 50%, it is difficult to combine the steel sheet with high strength and excellent stretch flangeability. Therefore, the bainite area ratio is 50% or more. Preferably it is 60% or more. The upper limit of the bainite area ratio need not be specified. However, the bainite area ratio is 95% or less from the lower limit values of the area ratios of other phases and structures described later. The bainite in the present invention includes both upper bainite and lower bainite.

(2−2)鋼板表面から板厚の1/4深さ位置でのポリゴナルフェライト面積率:2%以上30%未満
軟質なポリゴナルフェライトを含有させることにより、鋼板の変形初期の加工硬化指数が向上する。さらに、反射的効果として残留オーステナイトへの炭素濃化が促進されるため、変形後期の加工硬化指数も向上する。その結果、鋼板の延性および伸びフランジ性が向上する。ポリゴナルフェライト面積率が2.0%未満では上記作用による効果を得ることが困難である。したがって、ポリゴナルフェライト面積率は2.0%以上とする。
(2-2) Polygonal ferrite area ratio at ¼ depth position from the steel sheet surface: 2% or more and less than 30% By including soft polygonal ferrite, the work hardening index at the initial stage of deformation of the steel sheet Will improve. Furthermore, since the carbon concentration to retained austenite is promoted as a reflective effect, the work hardening index in the later stage of deformation is also improved. As a result, the ductility and stretch flangeability of the steel sheet are improved. If the polygonal ferrite area ratio is less than 2.0%, it is difficult to obtain the effect by the above action. Therefore, the polygonal ferrite area ratio is set to 2.0% or more.

一方、ポリゴナルフェライト面積率が30%以上になると、ボイドの発生起点となり易いポリゴナルフェライトとマルテンサイトとの界面や、ポリゴナルフェライトとパーライトとの界面が増加することに起因して、特に伸びフランジ性が低下する場合がある。したがって、ポリゴナルフェライト面積率は30%未満とする。好ましくは25%以下、さらに好ましくは20%以下である。   On the other hand, when the polygonal ferrite area ratio is 30% or more, the elongation is particularly caused by the increase in the interface between polygonal ferrite and martensite, which tends to be the starting point of voids, and the interface between polygonal ferrite and pearlite. Flangeability may be reduced. Therefore, the polygonal ferrite area ratio is less than 30%. Preferably it is 25% or less, More preferably, it is 20% or less.

(2−3)鋼板表面から板厚の1/4深さ位置での残留オーステナイト面積率:3%以上
残留オーステナイトは、変態誘起塑性(TRIP)により延性を高める作用を有する。残留オーステナイト面積率が3%未満では、上記作用による効果を得ることが困難である。したがって、残留オーステナイト面積率は3%以上とする。好ましくは5%以上、さらに好ましくは7%以上である。残留オーステナイト面積率の上限は特に規定する必要はないが、上記化学組成において確保し得る残留オーステナイト面積率は概ね40%未満である。
(2-3) Residual austenite area ratio at a depth of 1/4 of the plate thickness from the steel sheet surface: 3% or more Residual austenite has the effect of increasing ductility by transformation-induced plasticity (TRIP). When the retained austenite area ratio is less than 3%, it is difficult to obtain the effect by the above action. Therefore, the retained austenite area ratio is set to 3% or more. Preferably it is 5% or more, More preferably, it is 7% or more. The upper limit of the retained austenite area ratio need not be specified, but the retained austenite area ratio that can be secured in the above chemical composition is generally less than 40%.

なお、残留オーステナイト中の炭素濃度Cγを0.4質量%以上とすることにより、残留オーステナイトは適度に安定化し、変形後期の高歪域において変態誘起塑性(TRIP)を多く生じるようになるため、延性および伸びフランジ性が一層向上する。したがって、残留オーステナイト中の炭素濃度Cγは0.4質量%以上とすることが好ましい。さらに好ましくは0.6質量%以上、特に好ましくは0.8質量%以上である。また、残留オーステナイト中の炭素濃度Cγを2.0質量%以下とすることにより、残留オーステナイトの過度な安定化を抑制し、変態誘起塑性(TRIP)をより確実に発現させることができる。したがって、残留オーステナイト中の炭素濃度Cγは2.0質量%以下とすることが好ましく、さらに好ましくは1.8質量%以下である。   In addition, by setting the carbon concentration Cγ in the retained austenite to 0.4 mass% or more, the retained austenite is appropriately stabilized and a lot of transformation-induced plasticity (TRIP) is generated in the high strain region in the later stage of deformation. Ductility and stretch flangeability are further improved. Accordingly, the carbon concentration Cγ in the retained austenite is preferably 0.4% by mass or more. More preferably, it is 0.6 mass% or more, Most preferably, it is 0.8 mass% or more. Moreover, by making the carbon concentration Cγ in the retained austenite 2.0% by mass or less, excessive stabilization of the retained austenite can be suppressed, and transformation-induced plasticity (TRIP) can be expressed more reliably. Therefore, the carbon concentration Cγ in the retained austenite is preferably 2.0% by mass or less, more preferably 1.8% by mass or less.

なお、残留オーステナイトの定量方法には、X線回折、EBSP(電子後方散乱回折像、Electron Back Scattering Pattern)解析、磁気測定による方法などがあり、方法によって定量値が異なる場合がある。本発明で規定する残留オーステナイトの面積率はX線回折による測定値である。   The method for quantifying retained austenite includes X-ray diffraction, EBSP (Electron Back Scattering Diffraction Image, Electron Back Scattering Pattern) analysis, magnetic measurement, and the like, and the quantitative values may differ depending on the method. The area ratio of retained austenite specified in the present invention is a value measured by X-ray diffraction.

X線回折による残留オーステナイト面積率の測定では、Co−Kα線を用いてα(110)、α(200)、α(211)、γ(111)、γ(200)、γ(220)の計6ピークの積分強度を求め、強度平均法を用いて算出した。   In the measurement of the retained austenite area ratio by X-ray diffraction, the total of α (110), α (200), α (211), γ (111), γ (200), γ (220) is calculated using Co-Kα rays. The integrated intensity of 6 peaks was determined and calculated using the intensity average method.

(2−4)鋼板表面から板厚の1/4深さ位置でのベイナイト、ポリゴナルフェライトおよび残留オーステナイトを除く残部の面積率:15%以下
本発明に係る冷延鋼板の組織は、上述したベイナイト、ポリゴナルフェライトおよび残留オーステナイトから構成されることが成形性の観点から好ましいが、マルテンサイト、パーライト、セメンタイトなど上記以外の組織が混在したとしても、その面積率が15%以下であれば許容できる。上記残部の面積率は好ましくは10%以下である。
(2-4) Area ratio of remaining portion excluding bainite, polygonal ferrite and retained austenite at a position of a depth of ¼ from the steel sheet surface: 15% or less The structure of the cold-rolled steel sheet according to the present invention is described above. It is preferable that it is composed of bainite, polygonal ferrite and retained austenite from the viewpoint of formability, but even if a structure other than the above, such as martensite, pearlite, and cementite, is mixed, it is acceptable if the area ratio is 15% or less. it can. The area ratio of the remainder is preferably 10% or less.

(2−5)鋼板表面から板厚の1/4深さ位置での残留オースナイトを除く鋼組織において15°以上の結晶方位差を有する粒界で囲まれる粒の平均粒径:7μm以下
上述したように、残留オーステナイトは、主に15°以上の結晶方位差を有する粒の間とベイナイトラス間とに形成される。そして、前者の方が後者に比して粗大化する傾向にあるため、前者の残留オーステナイトを微細に分散させることが重要である。そのためには、15°以上の結晶方位差を有する粒の平均粒径を小さくして、残留オーステナイトの生成サイトを増加させることが有効である。
(2-5) Average grain size of grains surrounded by grain boundaries having a crystal orientation difference of 15 ° or more in a steel structure excluding residual austenite at a position of a depth of ¼ from the steel sheet surface: 7 μm or less As described above, retained austenite is mainly formed between grains having a crystal orientation difference of 15 ° or more and between bainite laths. And since the former tends to become coarser than the latter, it is important to finely disperse the former retained austenite. For this purpose, it is effective to reduce the average grain size of grains having a crystal orientation difference of 15 ° or more and increase the generation site of retained austenite.

上記平均粒径が7μm超では、残留オーステナイトを微細に分散させることが不十分となり、残留オーステナイトによる伸びフランジ性の低下作用を効果的に抑制することが困難である。したがって、上記平均粒径は、7μm以下が好ましく、6μm以下であればさらに好ましく、5μm以下であれば特に好ましい。平均粒径は小さいほど好ましいので平均粒径の下限は特に規定する必要はない。   When the average particle size exceeds 7 μm, it is insufficient to finely disperse the retained austenite, and it is difficult to effectively suppress the effect of reducing the stretch flangeability due to the retained austenite. Therefore, the average particle size is preferably 7 μm or less, more preferably 6 μm or less, and particularly preferably 5 μm or less. Since the average particle size is preferably as small as possible, the lower limit of the average particle size need not be specified.

平均粒径(D)は、下記(6)式で算出される値とする。(6)式中、Nは平均粒径の評価領域に含まれる粒の数を示し、Aiはi番目(i=1、2、・・、N)の粒の面積を示し、diはi番目の結晶粒の円相当直径を示す。これらのデータはEBSP解析により容易に求められる。具体的には、鉄の面心立方格子(FCC)と体心立方格子(BCC)の結晶構造定義を用いて相を区別し、その内、体心立方格子(BCC)として認識された相だけを解析することにより求められる。   The average particle diameter (D) is a value calculated by the following equation (6). In the formula (6), N represents the number of grains included in the evaluation area of the average grain size, Ai represents the area of the i-th grain (i = 1, 2,..., N), and di represents the i-th grain. The equivalent-circle diameter of the crystal grains is shown. These data are easily obtained by EBSP analysis. Specifically, phases are distinguished using the crystal structure definition of iron face-centered cubic lattice (FCC) and body-centered cubic lattice (BCC), and only those phases recognized as body-centered cubic lattice (BCC) It is calculated | required by analyzing.

Figure 0006217455
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なお、15°以上の結晶方位差を有する粒は、主に、フェライト粒やベイナイトブロックである。JIS G0552に準じたフェライト粒径の測定方法では、結晶方位差が15°未満である粒についても粒径が算定されてしまい、さらに、ベイナイトブロックは算定されないため、残留オーステナイトの分散形態を適切に規定することができない。したがって、本発明ではEBSP解析により求めた値を採用する。   The grains having a crystal orientation difference of 15 ° or more are mainly ferrite grains and bainite blocks. In the method for measuring the ferrite grain size according to JIS G0552, the grain size is calculated even for grains having a crystal orientation difference of less than 15 °, and the bainite block is not calculated. It cannot be specified. Therefore, in the present invention, a value obtained by EBSP analysis is adopted.

具体的には、EBSP測定装置にTSL製OIMTM5を使用し、圧延方向に平行な縦断面を電解研磨した後、板厚方向に50μm、圧延方向に100μmの大きさの領域において0.1μmピッチで電子ビームを照射し、得られた測定データの内、信頼性指数が0.1以上のものを有効なデータとしてbcc粒の判定を行う。bcc粒として観察された、方位差15゜以上の粒界で囲まれた領域を一つのbcc粒として、個々のbcc粒の円相当直径および面積を求め、前述した(6)式にしたがって平均粒径を算出する。なお、EBSPによる金属組織評価では格子定数を考慮しないため、マルテンサイトのようなbct(体心正方格子)構造の粒も一緒に測定される。従って、bcc粒とは、bcc構造の粒とbct構造の粒の両者を包含するものである。 Specifically, OSL TM 5 manufactured by TSL is used for the EBSP measuring apparatus, and a longitudinal section parallel to the rolling direction is electrolytically polished, and then 0.1 μm in a region having a size of 50 μm in the plate thickness direction and 100 μm in the rolling direction. The electron beam is irradiated at a pitch, and among the obtained measurement data, a bcc grain is determined by using data having a reliability index of 0.1 or more as effective data. The area surrounded by grain boundaries with an orientation difference of 15 ° or more, which was observed as bcc grains, was taken as one bcc grain, the circle equivalent diameter and area of each bcc grain were determined, and the average grain size was determined according to the equation (6) described above. Calculate the diameter. In addition, since the lattice constant is not considered in the evaluation of the metal structure by EBSP, grains having a bct (body centered tetragonal lattice) structure such as martensite are also measured. Therefore, the bcc grains include both bcc structure grains and bct structure grains.

(2−6)鋼板表面から50μm深さ位置と鋼板表面から板厚の1/4深さ位置とにおけるフェライトの面積率および残留オースナイトを除く鋼組織における15°以上の結晶方位差を有する粒界で囲まれる粒の平均粒径の関係
伸びフランジ成形や曲げ成形等のように、鋼板内部に比して鋼板表層部における歪量が大きい成形法では、鋼板表層部における変形能を高めるとともに、打ち抜き加工時の微小クラックの生成を抑制することが重要である。そのため、本発明に係る冷延鋼板の組織は、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置における鋼組織を以上のように規定するほかに、鋼板表面から50μm深さ位置での鋼組織と板厚の1/4深さ位置での鋼組織との関係を以下のように規定する。
(2-6) Grain having a crystal orientation difference of 15 ° or more in the steel structure excluding residual austenite and the area ratio of ferrite at a 50 μm depth position from the steel sheet surface and a quarter depth position from the steel sheet surface Relationship between average grain size of grain surrounded by boundary In forming method with large amount of strain in steel sheet surface layer part compared to the inside of steel sheet, such as stretch flange molding and bending molding, while increasing the deformability in steel sheet surface layer part, It is important to suppress the generation of microcracks during punching. Therefore, the structure of the cold-rolled steel sheet according to the present invention defines the steel structure at the 1/4 depth position of the sheet thickness from the steel sheet surface as described above, and the steel structure at the 50 μm depth position from the steel sheet surface The relationship with the steel structure at the 1/4 depth position of the plate thickness is defined as follows.

鋼板表面から50μm深さ位置でのフェライトの面積率が鋼板表面から板厚の1/4深さ位置でのフェライトの面積率の1.1倍以下であったり、鋼板表面から50μm深さ位置での残留オースナイトを除く鋼組織における15°以上の結晶方位差を有する粒界で囲まれる粒の平均粒径が鋼板表面から板厚の1/4深さ位置での残留オースナイトを除く鋼組織において15°以上の結晶方位差を有する粒界で囲まれる粒の平均粒径以上であったりすると、鋼板内部に比べて鋼板表面近傍の変形能を高めることができず、打ち抜き加工時の微小クラックの生成を抑制することが困難となる。また、残留オーステナイトの均一微細分散を促進することも不可能となって、微小クラックの伝播を抑制することが困難となり、結果として穴拡げ性を飛躍的に向上させることができない。したがって、下記式(1)および(2)を満足するものとする。   The area ratio of ferrite at a depth of 50 μm from the steel sheet surface is 1.1 times or less than the area ratio of ferrite at a depth of 1/4 of the sheet thickness from the steel sheet surface, or at a depth of 50 μm from the steel sheet surface. The steel structure excluding residual austenite in the steel structure excluding residual austenite whose average grain size surrounded by grain boundaries having a crystal orientation difference of 15 ° or more is at a depth of 1/4 of the plate thickness from the steel sheet surface If the average grain size of grains surrounded by grain boundaries having a crystal orientation difference of 15 ° or more is greater than the inside of the steel sheet, the deformability in the vicinity of the steel sheet surface cannot be improved, and microcracks during punching It becomes difficult to suppress the generation of. In addition, it becomes impossible to promote uniform fine dispersion of retained austenite, and it becomes difficult to suppress the propagation of microcracks, and as a result, the hole expandability cannot be dramatically improved. Therefore, the following expressions (1) and (2) are satisfied.

Vαs>1.1Vαq (1)
Ds<Dq (2)
ここで、
Vαsは鋼板表面から50μm深さ位置でのフェライトの面積率(%)であり、Dsは鋼板表面から50μm深さ位置での残留オースナイトを除く鋼組織における15°以上の結晶方位差を有する粒界で囲まれる粒の平均粒径(μm)であり、Vαqは鋼板表面から板厚の1/4深さ位置でのフェライトの面積率(%)であり、Dqは鋼板表面から板厚の1/4深さ位置での残留オースナイトを除く鋼組織における15°以上の結晶方位差を有する粒界で囲まれる粒の平均粒径(μm)である。
Vαs> 1.1Vαq (1)
Ds <Dq (2)
here,
Vαs is the ferrite area ratio (%) at a depth of 50 μm from the steel sheet surface, and Ds is a grain having a crystal orientation difference of 15 ° or more in the steel structure excluding residual austenite at a depth of 50 μm from the steel sheet surface. The average grain size (μm) of the grains surrounded by the boundary, Vαq is the area ratio (%) of ferrite at the 1/4 depth position of the plate thickness from the steel plate surface, and Dq is 1 of the plate thickness from the steel plate surface. This is the average grain size (μm) of grains surrounded by grain boundaries having a crystal orientation difference of 15 ° or more in the steel structure excluding residual austenite at the / 4 depth position.

3.製造条件
本発明に係る冷延鋼板は、上述した化学組成と板厚方向の傾斜組織を含む鋼組織を有するものであればよく、その製造方法は特に限定されないが、本発明に係る冷延鋼板を得るのに好適な製造方法を以下に説明する。
3. Production Conditions The cold-rolled steel sheet according to the present invention may be any steel as long as it has a steel structure including the above-described chemical composition and a gradient structure in the thickness direction, and the production method is not particularly limited, but the cold-rolled steel sheet according to the present invention. A production method suitable for obtaining the above will be described below.

本発明に係る冷延鋼板を得るには、以下の手法が好ましい。すなわち、熱延時にオーステナイトに蓄積された加工歪みを解放させず、加工歪みを駆動力として変態させることにより、微細粒組織を有する熱延板を作成する。さらに熱間圧延により導入されるせん断歪みを利用して、熱延板の組織を鋼板表層部が鋼板内部よりもさらに細粒となる傾斜組織を作る。この熱延板を冷間圧延し、焼鈍工程において、組織の粗大化を抑制し、熱延板の組織傾斜を効率的に利用することで、板厚方向の傾斜組織を有し、結晶粒径が細粒であるベイナイトを主体とする金属組織を有する焼鈍板を得る。   In order to obtain the cold-rolled steel sheet according to the present invention, the following method is preferable. That is, a hot-rolled sheet having a fine grain structure is created by transforming the processing strain as a driving force without releasing the processing strain accumulated in austenite during hot rolling. Furthermore, utilizing the shear strain introduced by hot rolling, the structure of the hot rolled sheet is made to have an inclined structure in which the surface layer portion of the steel sheet becomes finer than the inside of the steel sheet. This hot-rolled sheet is cold-rolled, and in the annealing process, the coarsening of the structure is suppressed, and by utilizing the structure inclination of the hot-rolled sheet efficiently, it has an inclined structure in the thickness direction, and the crystal grain size An annealed sheet having a metal structure mainly composed of bainite having a fine grain is obtained.

具体的には、熱間圧延において、最終圧延パスと最終圧延パスの1つ前の圧延パスおよび2つ前の圧延パスにおける圧下率を30%以上50%以下とし、860℃以上1050℃以下の温度域で下記式(7)を満足する多パス熱間圧延を施し、圧延完了後0.3秒間以内に冷却を開始して、200℃/秒以上の冷却速度で850℃未満Ar点以上の温度域まで冷却し、この温度域で1秒間以上3秒間未満の時間滞留させた後に、20℃/秒以上の冷却速度で600℃以上750℃未満の温度域まで冷却し、この温度域で1秒間以上15秒間以内滞留させ、500℃超の温度域で巻き取ることが好ましい。 Specifically, in hot rolling, the rolling reduction in the last rolling pass, the rolling pass before the final rolling pass and the rolling pass before the second rolling pass is 30% or more and 50% or less, and is 860 ° C. or more and 1050 ° C. or less. Multi-pass hot rolling satisfying the following formula (7) is performed in the temperature range, cooling is started within 0.3 seconds after completion of rolling, and less than 850 ° C. at a cooling rate of 200 ° C./second or more Ar 3 points or more After cooling to this temperature range for 1 second to less than 3 seconds, it is cooled to a temperature range of 600 ° C. to less than 750 ° C. at a cooling rate of 20 ° C./second or more. It is preferable to retain for 1 second or more and 15 seconds or less, and to wind up in a temperature range exceeding 500 ° C.

0.002/exp(−6080/(T+273))≦t≦2.0 (7)
ここで、各記号の意味は次の通りである。
t:最終圧延パスの1つ前の圧延パスの圧延完了から最終圧延パスの圧延開始までのパス間時間(秒)
T:最終圧延パスの1つ前の圧延パスの圧延完了温度(℃)
このような方法にて製造した熱延板を母材として採用し、焼鈍工程において、加熱速度、均熱温度、冷却速度等を制御することで、組織の粗大化を抑制し、上記化学組成、板厚方向の傾斜組織を含む鋼組織を有する冷延鋼板を製造することが容易になる。以下に製造方法についてより詳しく説明する。
0.002 / exp (−6080 / (T + 273)) ≦ t ≦ 2.0 (7)
Here, the meaning of each symbol is as follows.
t: Time between passes (seconds) from the completion of rolling of the rolling pass immediately before the final rolling pass to the start of rolling of the final rolling pass
T: Rolling completion temperature (° C.) of the rolling pass immediately before the final rolling pass
Adopting a hot-rolled sheet produced by such a method as a base material, in the annealing process, by controlling the heating rate, soaking temperature, cooling rate, etc., suppress the coarsening of the structure, the chemical composition, It becomes easy to manufacture a cold-rolled steel sheet having a steel structure including an inclined structure in the thickness direction. The production method will be described in more detail below.

(3−1)スラブ、熱間圧延に供する際のスラブ温度、熱間圧延態様
熱間圧延に供するスラブは、連続鋳造により得られたスラブや鋳造・分塊により得られたスラブなどを用いることができ、必要によってはそれらに熱間加工または冷間加工を加えたものを用いることができる。
(3-1) Slab temperature, slab temperature when subjected to hot rolling, hot rolling mode As a slab used for hot rolling, a slab obtained by continuous casting or a slab obtained by casting / splitting is used. If necessary, a material obtained by adding hot working or cold working to them can be used.

熱間圧延に供するスラブの温度は、熱間圧延をオーステナイト域で行うためにオーステナイト単相域となる温度に加熱すればよく、特に限定する必要はないが、後述する好適な圧延完了温度を確保する観点からは1050℃以上とすることが好ましく、スケールロスを抑制する観点からは1350℃以下とすることが好ましい。なお、熱間圧延に供するスラブが連続鋳造により得られたスラブや分塊圧延により得られたスラブであって高温状態にある場合には、加熱することなしに熱間圧延に供してもよい。   The temperature of the slab to be subjected to hot rolling may be heated to a temperature that becomes an austenite single-phase region in order to perform hot rolling in the austenite region, and it is not necessary to specifically limit it, but a suitable rolling completion temperature described later is ensured. From the viewpoint of reducing the scale loss, it is preferable to set the temperature to 1050 ° C. or higher, and from the viewpoint of suppressing the scale loss. In addition, when the slab to be subjected to hot rolling is a slab obtained by continuous casting or a slab obtained by partial rolling and is in a high temperature state, it may be subjected to hot rolling without heating.

熱間圧延は、多パス圧延としてレバースミルまたはタンデムミルを用いるのが好ましい。特に工業的生産性の観点から、少なくとも最終の数段はタンデムミルを用いた圧延とすることがより好ましい。   In hot rolling, it is preferable to use a lever mill or a tandem mill as multi-pass rolling. In particular, from the viewpoint of industrial productivity, at least the final several stages are more preferably rolled using a tandem mill.

(3−2)最終圧延パス、最終圧延パスの1つ前の圧延パスおよび最終圧延パスの2つ前の圧延パスにおける圧下率:30%以上50%以下
最終圧延パス、最終圧延パスの1つ前の圧延パスおよび最終圧延パスの2つ前の圧延パスにおける圧下率は30%以上50%以下とすることが好ましい。
(3-2) Rolling ratio in the final rolling pass, the rolling pass one step before the final rolling pass and the rolling pass two steps before the final rolling pass: 30% or more and 50% or less One of the final rolling pass and the final rolling pass It is preferable that the rolling reduction in the rolling pass two before the previous rolling pass and the final rolling pass is 30% or more and 50% or less.

最終圧延パス、最終圧延パスの1つ前の圧延パスおよび最終圧延パスの2つ前の圧延パスにおける圧下率をそれぞれ30%以上とすることにより、主に再結晶オーステナイト粒の微細化が図られるとともに、鋼板の表層近傍に導入されるせん断歪みの効果によって鋼板の表層近傍の再結晶オーステナイト粒が鋼板の内部に比べて一層微細化される。さらに、最終圧延パスの圧下率を30%以上とすることにより、後述する熱間圧延後の冷却条件と相俟って、導入される歪みを変態駆動力および変態核生成サイトとして、鋼板の内部に比べて鋼板の表層近傍のフェライト変態を促進することが可能となる。各圧延パスでの圧下率が30%未満では、鋼板表層近傍に導入されるせん断歪み量が不十分となり、鋼板表層部が鋼板内部よりも細粒となる傾斜組織を有する熱延鋼板が得られない。したがって、最終圧延パス、最終圧延パスの1つ前の圧延パスおよび最終圧延パスの2つ前の圧延パスにおける圧下率は、30%以上が好ましく、40%以上とすることがより好ましい。   Refinement of recrystallized austenite grains is mainly achieved by setting the rolling reduction ratio in the final rolling pass, the rolling pass one step before the final rolling pass, and the rolling pass two steps before the final rolling pass to 30% or more, respectively. At the same time, the recrystallized austenite grains in the vicinity of the surface layer of the steel sheet are further refined compared to the interior of the steel sheet by the effect of shear strain introduced in the vicinity of the surface layer of the steel sheet. Furthermore, by setting the rolling reduction ratio of the final rolling pass to 30% or more, in combination with the cooling conditions after hot rolling described later, the introduced strain is used as the transformation driving force and transformation nucleation site, and the inside of the steel plate. Compared to the above, it is possible to promote the ferrite transformation in the vicinity of the surface layer of the steel sheet. If the rolling reduction in each rolling pass is less than 30%, the amount of shear strain introduced in the vicinity of the steel sheet surface layer becomes insufficient, and a hot-rolled steel sheet having an inclined structure in which the steel sheet surface layer portion becomes finer than the inside of the steel sheet is obtained. Absent. Therefore, the rolling reduction in the final rolling pass, the rolling pass immediately before the final rolling pass, and the rolling pass two before the final rolling pass is preferably 30% or more, and more preferably 40% or more.

一方、鋼板の平坦性や導入した歪みの加工発熱による解放を抑制する観点から、各圧延パスでの圧下率は好ましくは50%以下である。   On the other hand, the rolling reduction in each rolling pass is preferably 50% or less from the viewpoint of suppressing the flatness of the steel sheet and the release of the introduced strain due to processing heat generation.

(3−3)圧延完了温度:860℃以上1050℃以下
圧延完了温度は860℃以上1050℃以下とすることが好ましい。圧延完了温度を860℃以上とすることにより、圧延時の変形抵抗が低減され、圧延が容易になる。したがって、圧延完了温度は860℃以上とすることが好ましい。さらに好ましくは880℃以上、特に好ましくは900℃以上である。
(3-3) Rolling completion temperature: 860 ° C. or higher and 1050 ° C. or lower The rolling completion temperature is preferably 860 ° C. or higher and 1050 ° C. or lower. By setting the rolling completion temperature to 860 ° C. or higher, deformation resistance during rolling is reduced and rolling becomes easy. Therefore, the rolling completion temperature is preferably 860 ° C. or higher. More preferably, it is 880 degreeC or more, Most preferably, it is 900 degreeC or more.

また、圧延完了温度を1050℃以下とすることにより、圧延により導入した歪の解放が抑制され、後続する冷却処理を適切に施すことにより、上記歪による駆動力を効率的に利用したフェライト変態およびベイナイト変態が実現され、鋼板表層部が鋼板内部よりも細粒となる傾斜組織を有する熱延鋼板を容易に得ることができる。したがって、圧延完了温度は1050℃以下とすることが好ましい。さらに好ましくは1030℃以下、特に好ましくは1000℃以下、最も好ましくは980℃以下である。なお、これらの温度は鋼材の表面温度であり、放射温度計等により測定することができる。   Moreover, by setting the rolling completion temperature to 1050 ° C. or less, release of strain introduced by rolling is suppressed, and by appropriately performing subsequent cooling treatment, ferrite transformation that efficiently uses the driving force due to the strain and A bainite transformation is realized, and a hot-rolled steel sheet having an inclined structure in which the steel sheet surface layer portion is finer than the inside of the steel sheet can be easily obtained. Therefore, the rolling completion temperature is preferably 1050 ° C. or lower. More preferably, it is 1030 degrees C or less, Most preferably, it is 1000 degrees C or less, Most preferably, it is 980 degrees C or less. In addition, these temperatures are the surface temperature of steel materials, and can be measured with a radiation thermometer or the like.

(3−4)最終圧延パスの1つ前の圧延パスの圧延完了から最終圧延パスの圧延開始までのパス間時間:式(7)を満足
上記式(7)を満足することにより、最終圧延パスの1つ前の圧延パスの圧延完了から最終圧延パスの圧延開始までのパス間において、オーステナイトの再結晶が促進されるとともにオーステナイトの粒成長が抑制されるため、圧延中の再結晶オーステナイト粒の微細化が図られ、熱延鋼板の金属組織が微細化し、冷間圧延および焼鈍後の金属組織を微細化し、延性、伸びフランジ性を向上させる。
(3-4) Time between passes from completion of rolling of the rolling pass immediately before the final rolling pass to the start of rolling of the final rolling pass: Satisfying the equation (7) By satisfying the above equation (7), the final rolling Since the austenite recrystallization is promoted and the austenite grain growth is suppressed between passes from the completion of rolling of the rolling pass immediately before the pass to the start of rolling of the final rolling pass, recrystallized austenite grains during rolling are suppressed. The metal structure of the hot-rolled steel sheet is refined, the metal structure after cold rolling and annealing is refined, and ductility and stretch flangeability are improved.

(3−5)圧延完了後の一次冷却:圧延完了後0.3秒間以内に冷却を開始して、200℃/秒以上の冷却速度で850℃未満Ar点以上の温度域まで冷却
圧延により導入した歪による駆動力を効率的に活用して変態させるため、圧延完了の一次冷却は0.3秒間以内に冷却を開始して、200℃/秒以上の冷却速度で850℃未満Ar点以上の温度域まで冷却することが好ましい。
(3-5) Primary cooling after completion of rolling: Cooling is started within 0.3 seconds after completion of rolling, and cooling is performed at a cooling rate of 200 ° C./second or more to a temperature range of less than 850 ° C., Ar 3 or more, by rolling. In order to efficiently utilize the driving force due to the introduced strain and transform it, the primary cooling of the completion of rolling starts cooling within 0.3 seconds, and at a cooling rate of 200 ° C./second or more, less than 850 ° C. Ar 3 points It is preferable to cool to the above temperature range.

圧延完了後0.3秒間以内に冷却を開始して、200℃/秒以上の冷却速度で850℃未満Ar点以上の温度域まで冷却することで、後述する滞留時間と相俟って、鋼板の表層近傍でのフェライト変態駆動力を残したまま、鋼板の内部の蓄積歪みを解放させることが可能となる。これにより、鋼板表層部が鋼板内部よりも細粒となる傾斜組織を有する熱延鋼板を得ることができる。圧延完了後、冷却開始までの時間が0.3秒間を超える場合や冷却速度が200℃/秒未満では鋼板の表面に導入された歪みが解放してしまい、このような傾斜組織を有する熱延鋼板が得られない。また、一次冷却の停止温度が850℃以上では、鋼板の表層近傍の蓄積歪みの解放が顕著となり所望の組織を有する熱延鋼板が得られない。一方、一次冷却の停止温度がAr点を下回ると一部フェライト変態が起こるが、Ar点付近ではフェライト粒の核生成が不十分になりやすいために、混粒組織となりやすく、組織の微細化が不十分になり、良好な機械特性が得られなくなる。したがって、圧延完了の一次冷却は0.3秒間以内に冷却を開始して、200℃/秒以上の冷却速度で850℃未満Ar点以上の温度域まで冷却することが好ましい。 By starting cooling within 0.3 seconds after completion of rolling, and cooling to a temperature range of less than 850 ° C. Ar 3 points or more at a cooling rate of 200 ° C./second or more, coupled with a residence time described later, It is possible to release the accumulated strain inside the steel sheet while leaving the ferrite transformation driving force in the vicinity of the surface layer of the steel sheet. Thereby, the hot-rolled steel plate which has the inclination structure | tissue whose steel plate surface layer part becomes finer than the inside of a steel plate can be obtained. When the time until the start of cooling exceeds 0.3 seconds after the completion of rolling or when the cooling rate is less than 200 ° C./second, the strain introduced into the surface of the steel sheet is released, and hot rolling having such a gradient structure is performed. A steel plate cannot be obtained. When the primary cooling stop temperature is 850 ° C. or higher, the accumulated strain in the vicinity of the surface layer of the steel sheet is remarkably released, and a hot-rolled steel sheet having a desired structure cannot be obtained. On the other hand, when the primary cooling stop temperature is lower than the Ar 3 point, some ferrite transformation occurs. However, since the ferrite grain nucleation tends to be insufficient near the Ar 3 point, a mixed grain structure tends to be formed, and the microstructure becomes fine. Insufficient formation makes it impossible to obtain good mechanical properties. Therefore, it is preferable that the primary cooling of the completion of rolling starts cooling within 0.3 seconds and cools to a temperature range of less than 850 ° C. and 3 or more Ar points at a cooling rate of 200 ° C./second or more.

圧延完了から冷却開始までの時間はより好ましくは0.2秒間以内、さらに好ましくは0.15秒間以内である。また、冷却速度はより好ましくは250℃/秒以上、さらに好ましくは300℃/秒以上である。冷却速度の上限値は特に規定しないが、冷却速度を速くすると冷却設備が大掛かりとなり、設備コストが高くなる。このため、設備コストを考えると、600℃/秒以下が好ましい。   The time from the completion of rolling to the start of cooling is more preferably within 0.2 seconds, and further preferably within 0.15 seconds. The cooling rate is more preferably 250 ° C./second or more, and further preferably 300 ° C./second or more. Although the upper limit value of the cooling rate is not particularly defined, if the cooling rate is increased, the cooling facility becomes large and the facility cost increases. For this reason, considering equipment cost, 600 degrees C / sec or less is preferable.

(3−6)850℃未満Ar点以上の温度域での滞留時間:1秒間以上3秒間未満
850℃未満Ar点以上の温度域での滞留時間は1秒間以上3秒間未満とすることが好ましい。これによって、鋼板の表層近傍でのフェライト変態駆動力を残したまま、鋼板の内部の蓄積歪みを解放されることが可能となり、鋼板表層部が鋼板内部よりも細粒となる傾斜組織を有する熱延鋼板を容易に得ることができる。1秒間未満では、鋼板の内部の歪み解放が不十分なため所望の傾斜組織を有する熱延鋼板を得ることができない。一方、3秒間以上では鋼板の表面に導入された歪みが解放してしまい、同様に所望の傾斜組織を有する熱延鋼板を得ることができない。したがって、850℃未満Ar点以上の温度域での滞留時間は1秒間以上3秒間未満とすることが好ましい。
(3-6) 850 ° C. lower than Ar 3 point or more temperature region at a residence time: the residence time at 850 ° C. under Ar a temperature range above points 3 to less than 1 second 3 seconds to less than one second or more for 3 seconds Is preferred. As a result, the accumulated strain inside the steel sheet can be released while leaving the ferrite transformation driving force in the vicinity of the surface layer of the steel sheet, and the heat having a gradient structure in which the steel sheet surface layer portion becomes finer than the inside of the steel sheet. A rolled steel sheet can be obtained easily. If it is less than 1 second, since the internal strain release is insufficient, a hot-rolled steel sheet having a desired gradient structure cannot be obtained. On the other hand, the strain introduced on the surface of the steel sheet is released for 3 seconds or more, and similarly, a hot-rolled steel sheet having a desired gradient structure cannot be obtained. Therefore, it is preferable that the residence time in the temperature range of less than 850 ° C. Ar 3 or more is 1 second or more and less than 3 seconds.

(3−7)600℃以上750℃未満の温度域への冷却速度:20℃/秒以上、該温度域での滞留時間:1秒間以上15秒間以内
上述した鋼板表層部と鋼板内部の蓄積歪みの差を有効に利用して、熱延板の傾斜組織を得る為には、フェライト変態が活発となる600℃以上750℃未満の温度域まで20℃/秒以上の冷却速度で冷却し、この温度域にて1秒間以上15秒間以内滞在させることが好ましい。冷却速度が20℃/秒未満の場合、鋼板の内部で冷却中に一部フェライト変態が生じ、混粒組織となりやすいために、微細均一な熱延板組織と成り難い。したがって、この温度域への冷却速度は20℃/秒以上とすることが好ましく、より好ましくは40℃/秒、さらに好ましくは60℃/秒、特に好ましくは80℃/秒である。
(3-7) Cooling rate to a temperature range of 600 ° C. or more and less than 750 ° C .: 20 ° C./second or more, Residence time in the temperature range: 1 second or more and 15 seconds or less The accumulated strain in the steel plate surface layer portion and the steel plate described above In order to obtain the gradient structure of the hot-rolled sheet by effectively using the difference between the above, the steel is cooled at a cooling rate of 20 ° C./second or more to a temperature range of 600 ° C. or more and less than 750 ° C. where the ferrite transformation becomes active. It is preferable to stay in the temperature range for 1 second or more and 15 seconds or less. When the cooling rate is less than 20 ° C./second, a ferrite transformation is partly generated during cooling inside the steel sheet, and a mixed grain structure is likely to be formed. Therefore, the cooling rate to this temperature range is preferably 20 ° C./second or more, more preferably 40 ° C./second, still more preferably 60 ° C./second, and particularly preferably 80 ° C./second.

上記温度域に滞在させる時間が1秒間未満では、フェライト変態が十分に進行せず、混粒組織となりやすいために、微細均一な熱延板組織と成り難い。一方、上記の温度域に滞在させる時間が15秒間超の場合、オーステナイトに導入された歪みが解放され、粗大なフェライトが析出するため、やはり混粒組織となりやすくなる。したがって、上記温度域に滞在させる時間は1秒間以上15秒間以内とすることが好ましい。   When the time for staying in the above temperature range is less than 1 second, the ferrite transformation does not proceed sufficiently and a mixed grain structure is likely to be formed, so that it is difficult to form a fine and uniform hot rolled sheet structure. On the other hand, when the time for staying in the above temperature range is longer than 15 seconds, the strain introduced into the austenite is released and coarse ferrite precipitates, so that it becomes easy to form a mixed grain structure. Therefore, the time for staying in the temperature range is preferably 1 second or more and 15 seconds or less.

(3−8)巻取温度までの平均冷却速度:30℃/秒以上、巻取温度:400℃超
巻取温度までの平均冷却速度は、オーステナイトに導入された歪みの解放による粗大なフェライトの析出を抑制するため、30℃/秒以上とすることが好ましい。平均冷却速度は、40℃/秒以上であればさらに好ましく、50℃/秒であれば特に好ましい。
(3-8) Average cooling rate to coiling temperature: 30 ° C./second or more, coiling temperature: more than 400 ° C. The average cooling rate to coiling temperature is that of coarse ferrite due to the release of strain introduced into austenite. In order to suppress precipitation, the temperature is preferably set to 30 ° C./second or more. The average cooling rate is more preferably 40 ° C./second or more, and particularly preferably 50 ° C./second.

巻取温度は400℃超とすることが好ましい。巻取温度が400℃超であると、熱延鋼板において鉄炭化物が充分に析出し、この鉄炭化物が冷間圧延および焼鈍後の金属組織の粗大化抑制効果を有するからである。巻取温度は500℃超であることがさらに好ましい。550℃超であると特に好ましく、580℃超であると最も好ましい。一方、巻取温度が高すぎると、熱延鋼板においてフェライトが粗大となり、冷間圧延および焼鈍後の金属組織が粗大化する。このため巻取温度は650℃未満とすることが好ましく、620℃未満とするとさらに好ましい。   The winding temperature is preferably over 400 ° C. This is because if the coiling temperature exceeds 400 ° C., iron carbide is sufficiently precipitated in the hot-rolled steel sheet, and this iron carbide has an effect of suppressing the coarsening of the metal structure after cold rolling and annealing. The winding temperature is more preferably more than 500 ° C. It is particularly preferably higher than 550 ° C, and most preferably higher than 580 ° C. On the other hand, if the coiling temperature is too high, ferrite becomes coarse in the hot rolled steel sheet, and the metal structure after cold rolling and annealing becomes coarse. For this reason, the winding temperature is preferably less than 650 ° C, and more preferably less than 620 ° C.

(3−9)熱延板板厚
熱延鋼板の板厚は1.2mm超6mm以下が好ましい。熱延鋼板の板厚が1.2mm以下では、圧延完了温度の確保が困難になるとともに圧延荷重が過大となって、熱間圧延が困難となる場合がある。したがって、本発明に係る熱延鋼板の板厚は1.2mm超が好ましい。さらに好ましくは1.4mm以上である。一方、板厚が6mm超では、熱延板組織の微細化が困難となるだけでなく、上述した傾斜組織を得ることも困難となる。したがって、板厚は6mm以下とする。好ましくは5mm以下である。
(3-9) Hot-rolled sheet thickness The sheet thickness of the hot-rolled sheet is preferably more than 1.2 mm and not more than 6 mm. If the thickness of the hot-rolled steel sheet is 1.2 mm or less, it may be difficult to ensure the rolling completion temperature, and the rolling load may be excessive, which may make hot rolling difficult. Therefore, the thickness of the hot rolled steel sheet according to the present invention is preferably more than 1.2 mm. More preferably, it is 1.4 mm or more. On the other hand, if the plate thickness exceeds 6 mm, it is difficult not only to refine the hot-rolled plate structure, but also to obtain the above-described tilted structure. Therefore, the plate thickness is 6 mm or less. Preferably it is 5 mm or less.

(3−10)冷間圧延工程
熱間圧延された鋼板は、酸洗等により脱スケールされた後に、常法に従って冷間圧延される。冷間圧延は、再結晶を促進して冷間圧延および焼鈍後の金属組織を均一化し、伸びフランジ性をさらに向上させるために、冷圧率を40%以上とすることが好ましい。冷圧率が高すぎると、圧延荷重が増大して圧延が困難となるため、冷圧率の上限を70%未満とすることが好ましく、60%未満とすることはさらに好ましい。
(3-10) Cold rolling process The hot-rolled steel sheet is descaled by pickling or the like and then cold-rolled according to a conventional method. In cold rolling, in order to promote recrystallization to make the metal structure after cold rolling and annealing uniform and further improve stretch flangeability, the cold pressure ratio is preferably set to 40% or more. If the cold pressure ratio is too high, the rolling load increases and rolling becomes difficult, so the upper limit of the cold pressure ratio is preferably less than 70%, and more preferably less than 60%.

(3−11)焼鈍工程
冷間圧延後の鋼板は、必要に応じて公知の方法に従って脱脂等の処理が施された後、焼鈍される。
(3-11) Annealing Step The steel sheet after cold rolling is annealed after being subjected to treatment such as degreasing according to a known method as necessary.

焼鈍における加熱過程では、再結晶を促進して焼鈍後の金属組織を均一化すると共に、熱延板の組織傾斜を効率よく焼鈍板の組織に反映させ、傾斜組織による伸びフランジ性を向上させるために、700℃から均熱温度までの加熱速度を10.0℃/秒未満とすることが好ましい。8.0℃/秒未満とするとさらに好ましく、5.0℃/秒未満とすると特に好ましい。熱延板の粒径が細粒であると再結晶の核生成が起こりやすく、逆変態前の再結晶組織が微細均一となり、逆変態後のオーステナイトの粒径も微細となる。すなわち、熱延板組織を鋼板表層部が鋼板内部よりも細粒となる傾斜組織とし、10.0℃/秒未満の加熱速度で焼鈍することで、焼鈍均熱時のオーステナイト粒径も鋼板表層部が鋼板内部より微細となり、熱延板の組織傾斜を焼鈍板の組織に効率よく反映させることができる。   In the heating process in annealing, in order to promote recrystallization and homogenize the metal structure after annealing, the structure inclination of the hot-rolled sheet is efficiently reflected in the structure of the annealed sheet, and the stretch flangeability by the inclined structure is improved. Furthermore, it is preferable that the heating rate from 700 ° C. to the soaking temperature is less than 10.0 ° C./second. More preferably, it is less than 8.0 ° C./second, and particularly preferably less than 5.0 ° C./second. If the hot rolled sheet has a fine grain size, recrystallization nucleation is likely to occur, the recrystallized structure before reverse transformation becomes fine and uniform, and the austenite grain size after reverse transformation also becomes fine. That is, the hot-rolled sheet structure is an inclined structure in which the steel sheet surface layer portion is finer than the inside of the steel sheet, and annealing is performed at a heating rate of less than 10.0 ° C./sec. A part becomes finer than the inside of a steel plate, and the structure inclination of a hot-rolled sheet can be efficiently reflected in the structure of an annealed sheet.

焼鈍における均熱温度の下限は、(Ac点−40℃)以上とすることが好ましい。これは、主相がベイナイト相となる金属組織を得るためである。ベイナイト相の体積率を増加させ、伸びフランジ性を向上させるために、均熱温度は(Ac点−20℃)超とすることが好ましく、Ac点超とするとさらに好ましい。しかしながら、均熱温度が高くなり過ぎると、オーステナイトが過度に粗大化して焼鈍板の組織が粗粒化するだけでなく、板厚内でのオーステナイト粒の粒径差が小さくなり、焼鈍板の組織傾斜も小さくなるため、延性、伸びフランジ性が劣化し易くなる。このため、均熱温度の上限は、(Ac点+100℃)未満とすることが好ましい。(Ac点+50℃)未満とするとさらに好ましく、(Ac点+20℃)未満とすると特に好ましい。 The lower limit of the soaking temperature in annealing is preferably (Ac 3 points −40 ° C.) or more. This is to obtain a metal structure in which the main phase is a bainite phase. In order to increase the volume fraction of the bainite phase and improve stretch flangeability, the soaking temperature is preferably (Ac 3 points−20 ° C.), more preferably Ac 3 points. However, if the soaking temperature becomes too high, the austenite becomes excessively coarse and the structure of the annealed sheet becomes coarser, and the difference in the grain size of the austenite grains within the sheet thickness decreases, resulting in the structure of the annealed sheet. Since the inclination is also reduced, ductility and stretch flangeability are likely to deteriorate. For this reason, the upper limit of the soaking temperature is preferably less than (Ac 3 points + 100 ° C.). It is more preferable to be less than (Ac 3 points + 50 ° C.), and it is particularly preferable to be less than (Ac 3 points + 20 ° C.).

均熱温度での保持時間(均熱時間)は特に限定する必要はないが、安定した機械特性を得るために、15秒間超とすることが好ましく、60秒間超とするとさらに好ましい。一方、保持時間が長くなりすぎると、焼鈍板の組織が粗粒化するだけでなく、板厚内でのオーステナイト粒の粒径差が小さくなり、焼鈍板の組織傾斜も小さくなるため、延性、伸びフランジ性が劣化し易くなる。このため、保持時間は、150秒間未満とすることが好ましく、120秒間未満とするとさらに好ましい。   The holding time at the soaking temperature (soaking time) is not particularly limited, but in order to obtain stable mechanical properties, it is preferably more than 15 seconds, and more preferably more than 60 seconds. On the other hand, if the holding time becomes too long, not only the structure of the annealed plate is coarsened, but also the difference in the grain size of the austenite grains within the plate thickness is reduced, and the structure inclination of the annealed plate is also reduced. Stretch flangeability tends to deteriorate. For this reason, the holding time is preferably less than 150 seconds, and more preferably less than 120 seconds.

上述のように、熱延板組織を鋼板表層部が鋼板内部よりも細粒となる傾斜組織を有する場合は、焼鈍均熱時のオーステナイト粒径も鋼板表層部が鋼板内部より微細となる。焼鈍における均熱後の冷却過程において徐冷を行うことで、オーステナイト粒径が微細な鋼板表層部では、鋼板内部よりも微細なポリゴナルフェライトの生成が促進され、延性を向上させることができる。一方、冷却速度が速すぎると、鋼板表層部でのポリゴナルフェライトの生成が不十分となる。熱延板の組織傾斜を効率よく焼鈍板の組織に反映させ、鋼板表層部の微細なポリゴナルフェライトの生成を促進し、延性を向上させるために、5.0℃/秒未満の冷却速度で均熱温度から50℃以上冷却することが好ましい。均熱後の冷却速度は2.0℃/秒未満であることが特に好ましい。鋼板表層部の微細なポリゴナルフェライトの面積率をさらに増加させるためには、5.0℃/秒未満の冷却速度で均熱温度から80℃以上冷却することが好ましい。100℃以上冷却することはさらに好ましく、120℃以上冷却することは特に好ましい。   As described above, when the hot-rolled sheet structure has an inclined structure in which the steel sheet surface layer part is finer than the inside of the steel sheet, the austenite grain size during annealing is also finer in the steel sheet surface layer part than in the steel sheet. By performing gradual cooling in the cooling process after soaking in annealing, the formation of polygonal ferrite finer than that in the steel sheet is promoted and the ductility can be improved in the steel sheet surface layer part with a fine austenite grain size. On the other hand, when the cooling rate is too high, the formation of polygonal ferrite in the surface layer portion of the steel sheet becomes insufficient. In order to efficiently reflect the structure inclination of the hot-rolled sheet in the structure of the annealed sheet, promote the formation of fine polygonal ferrite on the surface layer of the steel sheet, and improve the ductility, the cooling rate is less than 5.0 ° C / second. It is preferable to cool at 50 ° C. or higher from the soaking temperature. The cooling rate after soaking is particularly preferably less than 2.0 ° C./second. In order to further increase the area ratio of the fine polygonal ferrite in the surface layer portion of the steel sheet, it is preferable to cool at 80 ° C. or more from the soaking temperature at a cooling rate of less than 5.0 ° C./second. Cooling at 100 ° C. or higher is more preferable, and cooling at 120 ° C. or higher is particularly preferable.

また、ベイナイトを主相とする金属組織を得るために、650〜500℃の温度範囲を15℃/秒以上の冷却速度で冷却することが好ましい。650〜450℃の温度範囲を15℃/秒以上の冷却速度で冷却することはさらに好ましい。冷却速度が速いほどベイナイト相の体積率が高まるので、冷却速度を30℃/秒超とするとさらに好ましく、50℃/秒超とすると特に好ましい。一方、冷却速度が速すぎると鋼板の形状が損なわれるので、650〜500℃の温度範囲における冷却速度を200℃/秒以下とすることが好ましい。150℃/秒未満であるとさらに好ましく、130℃/秒未満であればさらに好ましい。   Further, in order to obtain a metal structure having bainite as a main phase, it is preferable to cool a temperature range of 650 to 500 ° C. at a cooling rate of 15 ° C./second or more. It is more preferable to cool the temperature range of 650 to 450 ° C. at a cooling rate of 15 ° C./second or more. The faster the cooling rate, the higher the volume fraction of the bainite phase. Therefore, the cooling rate is more preferably 30 ° C./second, and particularly preferably 50 ° C./second. On the other hand, if the cooling rate is too high, the shape of the steel sheet is impaired, so the cooling rate in the temperature range of 650 to 500 ° C. is preferably 200 ° C./second or less. More preferably, it is less than 150 ° C./second, and further preferably less than 130 ° C./second.

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

(3−12)めっき工程
電気めっき鋼板を製造する場合には、上述した方法で製造された冷延鋼板に、常法に従って電気めっきを行えばよく、めっき皮膜の化学組成は限定されない。電気めっきの種類として、電気亜鉛めっき、電気Zn−Ni合金めっき等が例示される。
(3-12) Plating Step When producing an electroplated steel sheet, the cold rolled steel sheet produced by the above-described method may be electroplated according to a conventional method, and the chemical composition of the plating film is not limited. Examples of types of electroplating include electrogalvanizing and electro-Zn-Ni alloy plating.

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

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

実験用真空溶解炉を用いて、表1に示される化学組成を有する鋼を溶解し鋳造した。   Steel having the chemical composition shown in Table 1 was melted and cast using a laboratory vacuum melting furnace.

Figure 0006217455
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これらの鋼塊を、熱間鍛造により厚さ30mmの鋼片とした。この鋼片を次いで1250℃の温度に加熱し、試験用小型タンデムミルにて表2に示す条件で熱間圧延を実施して板厚2mmの鋼板に仕上げた。なお、第一次冷却での冷却停止温度が低い場合には、第二次冷却および第三次冷却を省略した。また、冷却後は巻取温度と同温度に保持された電気加熱炉中に装入して30分間保持した後、20℃/時の冷却速度で室温まで炉冷却して巻取後の徐冷をシミュレートした。   These steel ingots were made into steel pieces having a thickness of 30 mm by hot forging. The steel slab was then heated to a temperature of 1250 ° C., and hot rolled under the conditions shown in Table 2 in a small test tandem mill to finish a steel plate having a thickness of 2 mm. In addition, when the cooling stop temperature in the primary cooling was low, the secondary cooling and the tertiary cooling were omitted. In addition, after cooling, after charging in an electric heating furnace maintained at the same temperature as the coiling temperature and maintaining for 30 minutes, the furnace is cooled to room temperature at a cooling rate of 20 ° C./hour and gradually cooled after winding. Was simulated.

Figure 0006217455
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得られた熱延鋼板を酸洗して冷間圧延母材とし、圧下率50%で冷間圧延を施し、厚さ1.0mmの冷延鋼板を得た。連続焼鈍シミュレーターを用いて、得られた冷延鋼板を、10℃/秒の加熱速度で550℃まで加熱した後、2℃/秒の加熱速度で表3に示される種々の温度まで加熱し95秒間均熱した。その後、一次冷却停止温度である700℃まで冷却し、700℃からの平均冷却速度を60℃/秒として表3に示される種々の二次冷却停止温度まで冷却し、その温度に330秒間保持した後、室温まで冷却して焼鈍鋼板を得た。   The obtained hot-rolled steel sheet was pickled and used as a cold-rolled base material, and cold-rolled at a reduction rate of 50% to obtain a cold-rolled steel sheet having a thickness of 1.0 mm. The obtained cold-rolled steel sheet was heated to 550 ° C. at a heating rate of 10 ° C./second using a continuous annealing simulator, and then heated to various temperatures shown in Table 3 at a heating rate of 2 ° C./second. Soaked for 2 seconds. Thereafter, the temperature was cooled to 700 ° C., which is the primary cooling stop temperature, cooled to various secondary cooling stop temperatures shown in Table 3 with an average cooling rate from 700 ° C. being 60 ° C./second, and held at that temperature for 330 seconds. Then, it cooled to room temperature and obtained the annealed steel plate.

得られた焼鈍鋼板について、鋼板の圧延方向と直交する板厚断面を鏡面研磨し、ナイタール腐食液またはレペラ腐食液で腐食した後、光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて組織観察を行った。さらに、鏡面研磨後に電解研磨で調製した試料を用いて、EBSP法による結晶方位の測定および解析を行なった
光学顕微鏡やSEMによる観察像では、ベイナイト、残留オーステナイトおよびマルテンサイトの区別が困難な場合があるため、以下の方法で各々の相および組織の面積率を定量した。
About the obtained annealed steel plate, the thickness cross section orthogonal to the rolling direction of the steel plate is mirror-polished and corroded with a nital or liquid repelling solution, and then the structure is observed using an optical microscope or a scanning electron microscope (SEM). went. Furthermore, using a sample prepared by electropolishing after mirror polishing, the crystal orientation was measured and analyzed by the EBSP method. In optical microscopes and SEM observation images, it may be difficult to distinguish bainite, retained austenite, and martensite. Therefore, the area ratio of each phase and tissue was quantified by the following method.

まず、ベイナイト、マルテンサイトおよび残留オーステナイトの合計面積率をSEM観察像およびEBSP解析結果を用いて画像解析により測定した。次に、レペラ腐食した組織から残留オーステナイトおよびマルテンサイトの合計面積率を測定し、この合計面積率を先に測定したベイナイト、マルテンサイトおよび残留オーステナイトの合計面積率から差し引いた値をベイナイト面積率とした。   First, the total area ratio of bainite, martensite and retained austenite was measured by image analysis using the SEM observation image and the EBSP analysis result. Next, the total area ratio of retained austenite and martensite was measured from the repeller-corroded structure, and the value obtained by subtracting this total area ratio from the total area ratio of bainite, martensite and residual austenite previously measured was defined as did.

ポリゴナルフェライト面積率は、SEM観察像およびEBSP解析結果を用いた画像解析により測定した。残留オーステナイト面積率は、X線回折により測定した。そして、上記で測定したベイナイト、ポリゴナルフェライトおよび残留オーステナイトの面積率の合計を、100%から差し引いた値を残部組織の面積率とした。   The polygonal ferrite area ratio was measured by image analysis using an SEM observation image and an EBSP analysis result. The residual austenite area ratio was measured by X-ray diffraction. The total area ratio of bainite, polygonal ferrite and retained austenite measured above was subtracted from 100%, and the area ratio of the remaining structure was used.

残留オースナイトを除く鋼組織において15°以上の結晶方位差を有する粒界で囲まれる粒の平均粒径は、EBSP解析により求めた。   The average grain size of grains surrounded by grain boundaries having a crystal orientation difference of 15 ° or more in the steel structure excluding residual austenite was determined by EBSP analysis.

機械特性として、引張特性および伸びフランジ性を評価した。引張特性は、JIS Z2201およびJIS Z 2241に準拠して引張試験を行ない、引張強度(TS)と全伸び(El)を測定し、伸びフランジ性は、日本鉄鋼連盟規格JFS T 1001に準拠して穴拡げ試験を行ない、穴拡げ率(λ)を求めた。   As mechanical properties, tensile properties and stretch flangeability were evaluated. Tensile properties are measured in accordance with JIS Z2201 and JIS Z2241, tensile strength (TS) and total elongation (El) are measured, and stretch flangeability is in accordance with Japan Iron and Steel Federation standard JFS T 1001. A hole expansion test was performed to determine the hole expansion ratio (λ).

得られた鋼板の鋼組織および機械特性を表3にまとめて示す。   Table 3 summarizes the steel structure and mechanical properties of the obtained steel sheet.

Figure 0006217455
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発明例である試験番号5〜9,11,13,15,17〜27は、高い引張強度(TS)を有するとともに、優れた強度−延性バランス(TS×El)と優れた強度−伸びフランジバランス(TS×λ)とを有している。   Test Nos. 5 to 9, 11, 13, 15, 17 to 27, which are examples of the invention, have high tensile strength (TS), excellent strength-ductility balance (TS × El), and excellent strength-stretch flange balance. (TS × λ).

一方、本発明で定める範囲を外れる比較例1〜4,10,12,14,15,16は、強度−延性バランス(TS×El)あるいは強度−伸びフランジバランス(TS×λ)の一方、または両方の特性が劣っている。   On the other hand, Comparative Examples 1 to 4, 10, 12, 14, 15, and 16 outside the range defined by the present invention are either strength-ductility balance (TS × El) or strength-stretch flange balance (TS × λ), or Both properties are inferior.

Claims (4)

質量%で、C:0.020%超0.30%未満、Si:0.10%超3.00%以下、Mn:1.00%超3.50%以下、P:0.10%以下、S:0.010%以下、sol.Al:2.00%以下およびN:0.010%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなる化学組成を有し、鋼板表面から板厚の1/4深さ位置における鋼組織が、面積%で、ベイナイトを50%以上、ポリゴナルフェライトを2%以上30%未満、残留オーステナイトを3%以上有し、残部が15.0%以下であって、かつ残留オースナイトを除く鋼組織において15°以上の結晶方位差を有する粒界で囲まれる粒の平均粒径が7μm以下であるとともに、下記式(1)および式(2)を満足する鋼組織を有することを特徴とする冷延鋼板。
Vαs>1.1Vαq (1)
Ds<Dq (2)
ここで、
Vαsは鋼板表面から50μm深さ位置でのフェライトの面積率(%)であり、
Dsは鋼板表面から50μm深さ位置での残留オースナイトを除く鋼組織における15°以上の結晶方位差を有する粒界で囲まれる粒の平均粒径(μm)であり、
Vαqは鋼板表面から板厚の1/4深さ位置でのフェライトの面積率(%)であり、
Dqは鋼板表面から板厚の1/4深さ位置での残留オースナイトを除く鋼組織における15°以上の結晶方位差を有する粒界で囲まれる粒の平均粒径(μm)である。
In mass%, C: more than 0.020% and less than 0.30%, Si: more than 0.10% and 3.00% or less, Mn: more than 1.00% and 3.50% or less, P: 0.10% or less , S: 0.010% or less, sol. Al: 2.00% or less and N: 0.010% or less, with the balance being the chemical composition consisting of Fe and impurities, the steel structure at the 1/4 depth position of the plate thickness from the steel plate surface is the area In a steel structure having a bainite of 50% or more, a polygonal ferrite of 2% or more and less than 30%, a retained austenite of 3% or more, the balance of 15.0% or less, and excluding the retained austenite. A cold-rolled steel sheet characterized by having a steel structure satisfying the following formulas (1) and (2), wherein the average grain size of grains surrounded by grain boundaries having a crystal orientation difference of not less than 7 ° is 7 μm or less .
Vαs> 1.1Vαq (1)
Ds <Dq (2)
here,
Vαs is the area ratio (%) of ferrite at a depth of 50 μm from the steel sheet surface,
Ds is the average grain size (μm) of grains surrounded by grain boundaries having a crystal orientation difference of 15 ° or more in the steel structure excluding residual austenite at a depth of 50 μm from the steel sheet surface;
Vαq is the area ratio (%) of the ferrite at the 1/4 depth position of the plate thickness from the steel plate surface,
Dq is the average grain size (μm) of grains surrounded by grain boundaries having a crystal orientation difference of 15 ° or more in the steel structure excluding the retained austenite at the position of ¼ depth from the steel sheet surface.
前記化学組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Ti:0.20%未満、Nb:0.10%未満およびV:0.50%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有するものであることを特徴とする請求項1に記載の冷延鋼板。 The chemical composition may be one selected from the group consisting of Ti: less than 0.20%, Nb: less than 0.10%, and V: 0.50% or less in place of part of Fe The cold-rolled steel sheet according to claim 1, comprising two or more kinds. 前記化学組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Cr:1.0%以下、Mo:0.50%以下およびB:0.010%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有するものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の冷延鋼板。 The chemical composition may be one selected from the group consisting of Cr: 1.0% or less, Mo: 0.50% or less, and B: 0.010% or less in mass%, instead of part of Fe. The cold-rolled steel sheet according to claim 1 or 2, comprising two or more kinds. 前記化学組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Ca:0.010%以下、Mg:0.010%以下、REM:0.050%以下およびBi:0.050%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含有するものであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の冷延鋼板。   The chemical composition is, in place of part of Fe, in mass%, Ca: 0.010% or less, Mg: 0.010% or less, REM: 0.050% or less, and Bi: 0.050% or less. The cold-rolled steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the steel sheet contains one or more selected from the group.
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