JP6304456B2 - 薄鋼板およびめっき鋼板、並びに、熱延鋼板の製造方法、冷延フルハード鋼板の製造方法、熱処理板の製造方法、薄鋼板の製造方法およびめっき鋼板の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、薄鋼板およびめっき鋼板、並びに、熱延鋼板の製造方法、冷延フルハード鋼板の製造方法、熱処理板の製造方法、薄鋼板の製造方法およびめっき鋼板の製造方法に関するものである。本発明の薄鋼板等は、自動車用部品等の構造部材として好適に用いることができる。
近年、地球環境の保護意識の高まりから、自動車のＣＯ２排出量削減に向けた燃費改善が強く求められている。これに伴い、車体材料を高強度化して薄肉化を図り、車体を軽量化しようとする動きが活発となってきている。しかしながら、鋼板の高強度化により、延性の低下が懸念される。このため、高強度高延性鋼板の開発が望まれている。また、鋼板の高強度化、薄肉化により形状凍結性は著しく低下する。これに対応するため、プレス成形時に、離型後の形状変化を予め予測し、形状変化量を見込んで型を設計することが広く行われている。しかし、鋼板の降伏応力（ＹＰ）が変化すると、これらを一定とした見込み量からのズレが大きくなり、形状不良が発生し、プレス成形後に一個一個形状を板金加工する等の手直しが不可欠となり、量産効率を著しく低下させる。従って、鋼板のＹＰのバラツキは可能な限り小さくすることが要求されている。
高強度冷延鋼板および高強度溶融亜鉛めっき鋼板の延性向上に対しては、これまでにフェライト−マルテンサイト二相鋼（Ｄｕａｌ−Ｐｈａｓｅ鋼）や残留オーステナイトの変態誘起塑性（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ）を利用したＴＲＩＰ鋼など、種々の複合組織型高強度鋼板が開発されてきた。
例えば、高強度冷延鋼板および高強度溶融亜鉛めっき鋼板においては、特許文献１には、所定量のＰを添加するとともに、Ａｃ１変態点から９５０℃の温度域の滞留時間とその後の冷却速度を規定することにより、延性の良好な低降伏比高張力薄鋼板を得る技術が開示されている。
特許文献２では、加工性と形状凍結性の両立のため複合組織鋼板において集合組織を適正範囲とした鋼板が開示されている。
しかしながら、特許文献１に記載の高強度鋼板では、５９０ＭＰａ以上の高い引張強度（ＴＳ）を得ようとすると、十分な化成処理性が得られないという問題がある。
また、特許文献２に記載の高強度鋼板では、実施例では全伸び（Ｅｌ）については示されておらず、必ずしも優れた強度−延性バランスが得られているとは考え難い。
また、いずれの特許文献においてもＹＰの面内異方性について考慮されていない。
本発明は、かかる事情に鑑み開発されたもので、５９０ＭＰａ以上のＴＳを有し、延性（強度−延性バランス）に優れ、降伏比（ＹＲ）が低く、かつ、ＹＰの面内異方性に優れ、さらにめっきをした場合のめっき性にも優れる薄鋼板及びめっき鋼板並びにこれらの製造方法を提供することを目的とするとともに、上記薄鋼板やめっき鋼板を得るために必要な熱延鋼板の製造方法、冷延フルハード鋼板の製造方法、熱処理板の製造方法を提供することも目的とする。
なお、本発明において、延性すなわちＥｌに優れるとは、ＴＳ×Ｅｌの値が１２０００ＭＰａ・％以上であることを意味する。また、ＹＲが低いとは、ＹＲ＝（ＹＰ／ＴＳ）×１００の値が７５％以下を意味する。また、ＹＰの面内異方性に優れるとは、ＹＰの面内異方性の指標である│ΔＹＰ│の値が５０ＭＰａ以下を意味する。なお、│ΔＹＰ│は次式（１）で求められる。
│ΔＹＰ│＝（ＹＰＬ−２×ＹＰＤ＋ＹＰＣ）／２・・・・（１）
ただし、ＹＰＬ、ＹＰＤおよびＹＰＣとは、それぞれ鋼板の圧延方向（Ｌ方向）、鋼板の圧延方向に対して４５°方向（Ｄ方向）、鋼板の圧延方向に対して直角方向（Ｃ方向）の３方向から採取したＪＩＳ５号試験片を用いて、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１年）の規定に準拠して、クロスヘッド速度１０ｍｍ／分で引張試験を行って測定したＹＰの値である。
また、めっき性に優れるとは、１００コイル当たりの不めっき欠陥の発生率が０．８％以下の場合とする。
│ΔＹＰ│＝（ＹＰＬ−２×ＹＰＤ＋ＹＰＣ）／２・・・・（１）
ただし、ＹＰＬ、ＹＰＤおよびＹＰＣとは、それぞれ鋼板の圧延方向（Ｌ方向）、鋼板の圧延方向に対して４５°方向（Ｄ方向）、鋼板の圧延方向に対して直角方向（Ｃ方向）の３方向から採取したＪＩＳ５号試験片を用いて、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１年）の規定に準拠して、クロスヘッド速度１０ｍｍ／分で引張試験を行って測定したＹＰの値である。
また、めっき性に優れるとは、１００コイル当たりの不めっき欠陥の発生率が０．８％以下の場合とする。
発明者らは、５９０ＭＰａ以上のＴＳを有し、強度−延性バランスに優れ、ＹＲが低く抑えられ、ＹＰの面内異方性に優れ、めっきをした場合のめっき性に優れる薄鋼板および当該薄鋼板を用いてなるめっき鋼板を得るべく鋭意検討を重ねたところ、以下のことを見出した。
焼鈍（冷間圧延後（冷間圧延を行わない場合には熱間圧延後）に行う加熱および冷却処理）時の昇温中にフェライトの再結晶を促進することで、延性の向上、ＹＲの低下、さらには、ＹＰの面内異方性の低減を同時に実現できることを見出した。また、同時に、めっき性も良好であり、引張強度も所望の範囲になることも確認した。
その結果、５９０ＭＰａ以上のＴＳを有し、延性に優れ、さらに、降伏比（ＹＲ）が低く、かつ、ＹＰの面内異方性に優れ、めっきをした場合のめっき性にも優れる薄鋼板および当該薄鋼板を用いてなるめっき鋼板を得ることが可能となった。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。
［１］質量％で、Ｃ：０．０３０％以上０．２００％以下、Ｓｉ：０．７０％以下、Ｍｎ：１．５０％以上３．００％以下、Ｐ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｓ：０．０００１％以上０．０２００％以下、Ａｌ：０．００１％以上１．０００％以下、Ｎ：０．０００５％以上０．０１００％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成と、面積率で、フェライトを２０％以上、マルテンサイトを５％以上含み、前記フェライトの平均結晶粒径が２０μｍ以下、前記マルテンサイトの平均サイズが１５μｍ以下であり、前記フェライトの平均結晶粒径と前記マルテンサイトの平均サイズの比（フェライトの平均結晶粒径／マルテンサイトの平均サイズ）が０．５〜１０．０であり、前記フェライトと前記マルテンサイトの硬度の比（フェライトの硬度／マルテンサイトの硬度）が１．０以上５．０以下であり、かつ、前記フェライトの集合組織が、α−ｆｉｂｅｒに対するγ−ｆｉｂｅｒのインバース強度比で、０．８以上７．０以下である鋼組織と、を有し、引張強度が５９０ＭＰａ以上である薄鋼板。
［２］前記成分組成は、さらに、質量％で、Ｃｒ：０．０１％以上１．００％以下、Ｎｂ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｖ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｔｉ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｂ：０．０００１％以上０．０１００％以下、Ｍｏ：０．０１％以上０．５０％以下、Ｃｕ：０．０１％以上１．００％以下、Ｎｉ：０．０１％以上１．００％以下、Ａｓ：０．００１％以上０．５００％以下、Ｓｂ：０．００１％以上０．２００％以下、Ｓｎ：０．００１％以上０．２００％以下、Ｔａ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｃａ：０．０００１％以上０．０２００％以下、Ｍｇ：０．０００１％以上０．０２００％以下、Ｚｎ：０．００１％以上０．０２０％以下、Ｃｏ：０．００１％以上０．０２０％以下、Ｚｒ：０．００１％以上０．０２０％以下およびＲＥＭ：０．０００１％以上０．０２００％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有する［１］に記載の薄鋼板。
［３］［１］又は［２］に記載の薄鋼板の表面にめっき層を備えるめっき鋼板。
［４］［１］又は［２］に記載の成分組成を有する鋼スラブを加熱し、粗圧延を行い、その後の仕上げ圧延において、仕上げ圧延入り側温度が１０２０℃以上１１８０℃以下、仕上げ圧延の最終パスの圧下率が５％以上１５％以下、該最終パスの前のパスの圧下率が１５％以上２５％以下、仕上げ圧延出側温度が８００℃以上１０００℃以下の条件で熱間圧延し、該熱間圧延後、平均冷却速度５℃／ｓ以上９０℃／ｓ以下の条件で冷却して、巻取温度が３００℃以上７００℃以下の条件で巻き取る熱延鋼板の製造方法。
［５］［４］に記載の製造方法で得られた熱延鋼板を酸洗し、３５％以上の圧下率で冷間圧延する冷延フルハード鋼板の製造方法。
［６］［４］に記載の製造方法で得られた熱延鋼板又は［５］に記載の製造方法で得られた冷延フルハード鋼板を、最高到達温度がＴ１温度以上Ｔ２温度以下、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度が５０℃／ｓ以下の条件で加熱し、その後、［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域での平均冷却速度が３℃／ｓ以上の条件で冷却し、かつ、６００℃以上の温度域の露点が−４０℃以下である薄鋼板の製造方法。
［７］［４］に記載の製造方法で得られた熱延鋼板又は［５］に記載の製造方法で得られた冷延フルハード鋼板を、最高到達温度がＴ１温度以上Ｔ２温度以下、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度が５０℃／ｓ以下の条件で加熱し、該加熱後、冷却し、酸洗する熱処理板の製造方法。
［８］［７］に記載の製造方法で得られた熱処理板を、Ｔ１温度以上に再度加熱し、次いで［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域での平均冷却速度が３℃／ｓ以上の条件で冷却し、かつ、６００℃以上の温度域の露点が−４０℃以下である薄鋼板の製造方法。
［９］［６］又は［８］に記載の製造方法で得られた薄鋼板にめっきを施すめっき鋼板の製造方法。
本発明により得られる薄鋼板及びめっき鋼板は、５９０ＭＰａ以上のＴＳを有し、延性に優れ、さらに、降伏比（ＹＲ）が低く、かつ、ＹＰの面内異方性に優れ、めっき性にも優れる。また、本発明により得られた薄鋼板およびめっき鋼板を、例えば、自動車構造部材に適用することによって車体軽量化による燃費改善を図ることができ、産業上の利用価値は極めて大きい。
また、本発明の熱延鋼板の製造方法、冷延フルハード鋼板の製造方法、熱処理板の製造方法は、上記の優れた薄鋼板やめっき鋼板を得るための中間製品の製造方法として、薄鋼板やめっき鋼板の上記の特性改善に寄与する。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
本発明は、薄鋼板およびめっき鋼板、並びに、熱延鋼板の製造方法、冷延フルハード鋼板の製造方法、熱処理板の製造方法、薄鋼板の製造方法およびめっき鋼板の製造方法である。先ず、これらの関係について説明する。
本発明の薄鋼板は、本発明のめっき鋼板を得るための中間製品でもある。１回法の場合には、スラブ等の鋼素材から出発して、熱延鋼板、冷延フルハード鋼板、薄鋼板となる製造過程を経てめっき鋼板になる（ただし、冷間圧延を行わない場合には冷延フルハード鋼板を経由しない）。２回法の場合には、スラブ等の鋼素材から出発して、熱延鋼板、冷延フルハード鋼板、熱処理板、薄鋼板となる製造過程を経てめっき鋼板になる（ただし、冷間圧延を行わない場合には冷延フルハード鋼板を経由しない）。本発明の薄鋼板は上記過程の薄鋼板である。なお、薄鋼板が最終製品の場合もある。
また、本発明の熱延鋼板の製造方法は、上記過程の熱延鋼板を得るまでの製造方法である。
本発明の冷延フルハード鋼板の製造方法は、上記過程において熱延鋼板から冷延フルハード鋼板を得るまでの製造方法である。
本発明の熱処理板の製造方法は、上記過程において、２回法の場合に、熱延鋼板又は冷延フルハード鋼板から熱処理板を得るまでの製造方法である。
本発明の薄鋼板の製造方法は、上記過程において、１回法の場合は熱延鋼板又は冷延フルハード鋼板から薄鋼板を得るまでの製造方法、２回法の場合は熱処理板から薄鋼板を得るまでの製造方法である。
本発明のめっき鋼板の製造方法は、上記過程において、薄鋼板からめっき鋼板を得るまでの製造方法である。
上記関係があることから、熱延鋼板、冷延フルハード鋼板、熱処理板、薄鋼板、めっき鋼板の成分組成は共通し、薄鋼板、めっき鋼板の鋼組織が共通する。以下、共通事項、薄鋼板、めっき鋼板、製造方法の順で説明する。
＜成分組成＞
本発明の薄鋼板等は、質量％で、Ｃ：０．０３０％以上０．２００％以下、Ｓｉ：０．７０％以下、Ｍｎ：１．５０％以上３．００％以下、Ｐ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｓ：０．０００１％以上０．０２００％以下、Ａｌ：０．００１％以上１．０００％以下、Ｎ：０．０００５％以上０．０１００％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する。
本発明の薄鋼板等は、質量％で、Ｃ：０．０３０％以上０．２００％以下、Ｓｉ：０．７０％以下、Ｍｎ：１．５０％以上３．００％以下、Ｐ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｓ：０．０００１％以上０．０２００％以下、Ａｌ：０．００１％以上１．０００％以下、Ｎ：０．０００５％以上０．０１００％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する。
また、上記成分組成は、さらに、質量％で、Ｃｒ：０．０１％以上１．００％以下、Ｎｂ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｖ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｔｉ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｂ：０．０００１％以上０．０１００％以下、Ｍｏ：０．０１％以上０．５０％以下、Ｃｕ：０．０１％以上１．００％以下、Ｎｉ：０．０１％以上１．００％以下、Ａｓ：０．００１％以上０．５００％以下、Ｓｂ：０．００１％以上０．２００％以下、Ｓｎ：０．００１％以上０．２００％以下、Ｔａ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｃａ：０．０００１％以上０．０２００％以下、Ｍｇ：０．０００１％以上０．０２００％以下、Ｚｎ：０．００１％以上０．０２０％以下、Ｃｏ：０．００１％以上０．０２０％以下、Ｚｒ：０．００１％以上０．０２０％以下およびＲＥＭ：０．０００１％以上０．０２００％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有してもよい。
以下、各成分について説明する。以下の説明において、成分の含有量を表す「％」は「質量％」を意味する。
Ｃ：０．０３０％以上０．２００％以下
Ｃは、鋼の重要な基本成分の１つであり、特に、本発明では、２相域に加熱したときのオーステナイトの面積率、ひいては変態後のマルテンサイトの面積率に影響するため、重要な元素である。そして、得られる鋼板の強度等の機械的特性は、このマルテンサイト分率（面積率）とマルテンサイトの硬度によって大きく左右される。ここで、Ｃの含有量が０．０３０％未満ではマルテンサイト相が生成し難く、鋼板の強度と加工性を確保することが難しい。一方で、Ｃの含有量が０．２００％を超えるとスポット溶接性が劣化する。したがって、Ｃ含有量は、０．０３０％以上０．２００％以下の範囲内とした。下限について好ましいＣ含有量は０．０３０％以上、より好ましくは０．０４０％以上とする。上限について好ましいＣ含有量は０．１５０％以下、より好ましくは０．１２０％以下とする。
Ｃは、鋼の重要な基本成分の１つであり、特に、本発明では、２相域に加熱したときのオーステナイトの面積率、ひいては変態後のマルテンサイトの面積率に影響するため、重要な元素である。そして、得られる鋼板の強度等の機械的特性は、このマルテンサイト分率（面積率）とマルテンサイトの硬度によって大きく左右される。ここで、Ｃの含有量が０．０３０％未満ではマルテンサイト相が生成し難く、鋼板の強度と加工性を確保することが難しい。一方で、Ｃの含有量が０．２００％を超えるとスポット溶接性が劣化する。したがって、Ｃ含有量は、０．０３０％以上０．２００％以下の範囲内とした。下限について好ましいＣ含有量は０．０３０％以上、より好ましくは０．０４０％以上とする。上限について好ましいＣ含有量は０．１５０％以下、より好ましくは０．１２０％以下とする。
Ｓｉ：０．７０％以下
Ｓｉは、α相中の固溶Ｃ量を減少させることによって伸び等の加工性を向上させる元素である。しかし、０．７０％を超える量のＳｉを含有すると、赤スケール等の発生による表面性状の劣化や、溶融めっきを施す場合には、めっき付着性および密着性の劣化を引き起こす。したがって、Ｓｉ含有量は０．７０％以下とし、好ましくは０．６０％以下、より好ましくは０．５０％以下とする。また、Ｓｉ含有量は下記の通り、０．４０％以下がさらに好ましい。なお、本発明では通常Ｓｉ含有量は０．０１％以上である。
Ｓｉは、α相中の固溶Ｃ量を減少させることによって伸び等の加工性を向上させる元素である。しかし、０．７０％を超える量のＳｉを含有すると、赤スケール等の発生による表面性状の劣化や、溶融めっきを施す場合には、めっき付着性および密着性の劣化を引き起こす。したがって、Ｓｉ含有量は０．７０％以下とし、好ましくは０．６０％以下、より好ましくは０．５０％以下とする。また、Ｓｉ含有量は下記の通り、０．４０％以下がさらに好ましい。なお、本発明では通常Ｓｉ含有量は０．０１％以上である。
Ｓｉは、α相中の固溶Ｃ量を減少させることによって伸び等の加工性を向上させる元素である。しかし、０．４０％を超える量のＳｉを含有すると、焼鈍時の冷却中にフェライト変態が促進される効果、また、炭化物生成が抑制される効果があるため、マルテンサイトの硬度が上昇し、フェライトとマルテンサイトの硬度比が増大する結果、局部伸びが低下し、全伸びが低下する傾向にある。また、溶融亜鉛めっきを施す場合には、Ｓｉ含有量が０．４０％以下にすれば、焼鈍中にＳｉの表面濃化量が増大することを十分に抑えられ、焼鈍板表面のぬれ性がより良好となるため、めっき付着性および密着性が劣化する問題がより生じにくい。したがって、Ｓｉ含有量は０．４０％以下がさらに好ましく、より好ましくは０．３５％以下とする。さらには０．３０％未満が好ましく、０．２５％以下が最も好ましい。
Ｍｎ：１．５０％以上３．００％以下
Ｍｎは、鋼板の強度確保のために有効である。また、焼入れ性を向上させて複合組織化を容易にする。同時に、Ｍｎは、冷却過程でのパーライトやベイナイトの生成を抑制する作用があり、オーステナイトからマルテンサイトへの変態を容易にする傾向にある。こうした効果を得るには、Ｍｎ含有量を１．５０％以上にする必要がある。一方、Ｍｎ含有量が３．００％を超えると、スポット溶接性およびめっき性を損なう。また、鋳造性の劣化などを引き起こす。また、Ｍｎ含有量が３．００％を超えると、板厚方向のＭｎ偏析が顕著となり、ＹＲが上昇し、ＴＳ×Ｅｌの値が低下する。したがって、Ｍｎ含有量は１．５０％以上３．００％以下とする。下限について好ましいＭｎ含有量は１．６０％以上とする。上限について好ましいＭｎ含有量は２．７０％以下、より好ましくは２．４０％以下とする。
Ｍｎは、鋼板の強度確保のために有効である。また、焼入れ性を向上させて複合組織化を容易にする。同時に、Ｍｎは、冷却過程でのパーライトやベイナイトの生成を抑制する作用があり、オーステナイトからマルテンサイトへの変態を容易にする傾向にある。こうした効果を得るには、Ｍｎ含有量を１．５０％以上にする必要がある。一方、Ｍｎ含有量が３．００％を超えると、スポット溶接性およびめっき性を損なう。また、鋳造性の劣化などを引き起こす。また、Ｍｎ含有量が３．００％を超えると、板厚方向のＭｎ偏析が顕著となり、ＹＲが上昇し、ＴＳ×Ｅｌの値が低下する。したがって、Ｍｎ含有量は１．５０％以上３．００％以下とする。下限について好ましいＭｎ含有量は１．６０％以上とする。上限について好ましいＭｎ含有量は２．７０％以下、より好ましくは２．４０％以下とする。
Ｐ：０．００１％以上０．１００％以下
Ｐは、固溶強化の作用を有し、所望の強度に応じて添加できる元素である。また、フェライト変態を促進するため、複合組織化にも有効な元素である。こうした効果を得るためには、Ｐ含有量を０．００１％以上にする必要がある。一方、Ｐ含有量が０．１００％を超えると、溶接性の劣化を招くとともに、溶融亜鉛めっきを合金化処理する場合には、合金化速度を大幅に遅延させてめっきの品質を損なう。また、Ｐ含有量が０．１００％を超えると、粒界偏析により脆化することによって耐衝撃性が劣化する。従って、Ｐ含有量は０．００１％以上０．１００％以下とする。下限について好ましいＰ含有量は０．００５％以上とする。上限について好ましいＰ含有量は０．０５０％以下とする。
Ｐは、固溶強化の作用を有し、所望の強度に応じて添加できる元素である。また、フェライト変態を促進するため、複合組織化にも有効な元素である。こうした効果を得るためには、Ｐ含有量を０．００１％以上にする必要がある。一方、Ｐ含有量が０．１００％を超えると、溶接性の劣化を招くとともに、溶融亜鉛めっきを合金化処理する場合には、合金化速度を大幅に遅延させてめっきの品質を損なう。また、Ｐ含有量が０．１００％を超えると、粒界偏析により脆化することによって耐衝撃性が劣化する。従って、Ｐ含有量は０．００１％以上０．１００％以下とする。下限について好ましいＰ含有量は０．００５％以上とする。上限について好ましいＰ含有量は０．０５０％以下とする。
Ｓ：０．０００１％以上０．０２００％以下
Ｓは、粒界に偏析して熱間加工時に鋼を脆化させるとともに、硫化物として存在して局部変形能を低下させる。そのため、Ｓ含有量は０．０２００％以下とする必要がある。一方、生産技術上の制約からは、Ｓ含有量を０．０００１％以上にする必要がある。従って、Ｓ含有量は０．０００１％以上０．０２００％以下とする。下限について好ましいＳ含有量は０．０００５％以上とする。上限について好ましいＳ含有量は０．００５０％以下とする。
Ｓは、粒界に偏析して熱間加工時に鋼を脆化させるとともに、硫化物として存在して局部変形能を低下させる。そのため、Ｓ含有量は０．０２００％以下とする必要がある。一方、生産技術上の制約からは、Ｓ含有量を０．０００１％以上にする必要がある。従って、Ｓ含有量は０．０００１％以上０．０２００％以下とする。下限について好ましいＳ含有量は０．０００５％以上とする。上限について好ましいＳ含有量は０．００５０％以下とする。
Ａｌ：０．００１％以上１．０００％以下
Ａｌは、炭化物の生成を抑制し、残留オーステナイトの生成を促進するのに有効な元素である。また、Ａｌは製鋼工程で脱酸剤として添加される元素である。こうした効果を得るには、Ａｌ含有量を０．００１％以上にする必要がある。一方、Ａｌ含有量が１．０００％を超えると、鋼板中の介在物が多くなり延性が劣化する。従って、Ａｌ含有量は０．００１％以上１．０００％以下とする。下限について好ましいＡｌ含有量は０．０３０％以上とする。上限について好ましいＡｌ含有量は０．５００％以下とする。
Ａｌは、炭化物の生成を抑制し、残留オーステナイトの生成を促進するのに有効な元素である。また、Ａｌは製鋼工程で脱酸剤として添加される元素である。こうした効果を得るには、Ａｌ含有量を０．００１％以上にする必要がある。一方、Ａｌ含有量が１．０００％を超えると、鋼板中の介在物が多くなり延性が劣化する。従って、Ａｌ含有量は０．００１％以上１．０００％以下とする。下限について好ましいＡｌ含有量は０．０３０％以上とする。上限について好ましいＡｌ含有量は０．５００％以下とする。
Ｎ：０．０００５％以上０．０１００％以下
Ｎは、鋼の耐時効性を最も大きく劣化させる元素である。特に、Ｎ含有量が０．０１００％を超えると、耐時効性の劣化が顕著となるため、その量は少ないほど好ましい。しかし、生産技術上の制約から、Ｎ含有量は０．０００５％以上にする必要がある。従って、Ｎ含有量は０．０００５％以上０．０１００％以下とする。好ましいＮ含有量は０．０００５％以上０．００７０％以下とする。
Ｎは、鋼の耐時効性を最も大きく劣化させる元素である。特に、Ｎ含有量が０．０１００％を超えると、耐時効性の劣化が顕著となるため、その量は少ないほど好ましい。しかし、生産技術上の制約から、Ｎ含有量は０．０００５％以上にする必要がある。従って、Ｎ含有量は０．０００５％以上０．０１００％以下とする。好ましいＮ含有量は０．０００５％以上０．００７０％以下とする。
本発明の薄鋼板等は、上記の成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｃｒ：０．０１％以上１．００％以下、Ｎｂ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｖ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｔｉ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｂ：０．０００１％以上０．０１００％以下、Ｍｏ：０．０１％以上０．５０％以下、Ｃｕ：０．０１％以上１．００％以下、Ｎｉ：０．０１％以上１．００％以下、Ａｓ：０．００１％以上０．５００％以下、Ｓｂ：０．００１％以上０．２００％以下、Ｓｎ：０．００１％以上０．２００％以下、Ｔａ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｃａ：０．０００１％以上０．０２００％以下、Ｍｇ：０．０００１％以上０．０２００％以下、Ｚｎ：０．００１％以上０．０２０％以下、Ｃｏ：０．００１％以上０．０２０％以下、Ｚｒ：０．００１％以上０．０２０％以下およびＲＥＭ：０．０００１％以上０．０２００％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有してもよい。
Ｃｒは、固溶強化元素としての役割のみならず、焼鈍時の冷却において、オーステナイトを安定化し、複合組織化を容易にする。こうした効果を得るには、Ｃｒの含有量を０．０１％以上とすることで得られる。ただし、Ｃｒ含有量が１．００％を超えてもさらなる効果は得難い上、熱間圧延中に表層割れを起こす恐れがある上、介在物等の増加を引き起こして表面や内部に欠陥などを引き起こし、延性が大きく低下する。したがって、Ｃｒ含有量は、０．０１％以上１．００％以下の範囲内とする。下限について好ましいＣｒ含有量は０．０２％以上とする。上限について好ましいＣｒ含有量は０．５０％以下、より好ましくは０．２５％以下とする。
Ｎｂは、熱間圧延時あるいは焼鈍時に微細な析出物を形成して強度を上昇させる。また、熱間圧延時の粒径を微細化し、冷間圧延およびその後の焼鈍時に、ＹＰの面内異方性低減に寄与するフェライトの再結晶を促進させる。さらには、焼鈍後のフェライト粒径を微細化させるため、マルテンサイトの分率も増大し、強度の上昇に寄与する。こうした効果を得るためには、Ｎｂ含有量は０．００１％以上とする必要がある。一方、Ｎｂ含有量が０．１００％を超えると、Ｎｂ−（Ｃ，Ｎ）のような複合析出物が過剰に生成し、また、フェライトの粒径が微細化し、降伏比ＹＲが顕著に増加する。したがって、Ｎｂを添加する場合には、その含有量は、０．００１％以上０．１００％以下の範囲内とする。下限について好ましいＮｂ含有量は０．００５％以上とする。上限について好ましいＮｂ含有量は０．０６０％以下、より好ましくは０．０４０％以下とする。
Ｖは、炭化物、窒化物もしくは炭窒化物を形成することによって鋼を高強度化することができる。こうした効果を得るには、Ｖの含有量を０．００１％以上とすることで得られる。一方、Ｖ含有量が０．１００％を超えると、母相であるフェライトやマルテンサイトの下部組織もしくは旧オーステナイト粒界に多量の炭化物、窒化物もしくは炭窒化物としてＶが析出し、加工性を著しく劣化させる。したがって、Ｖを添加する場合には、その含有量は、０．００１％以上０．１００％以下の範囲内とする。下限について好ましいＶ含有量は０．０１０％以上、より好ましくは０．０２０％以上である。上限について好ましいＶ含有量は０．０８０％以下、より好ましくは０．０７０％以下である。
Ｔｉは、時効劣化を引き起こすＮをＴｉＮとして固定するのに有効な元素である。この効果は、Ｔｉ含有量を０．００１％以上とすることで得られる。一方で、Ｔｉ含有量が０．１００％を超えると、ＴｉＣが過剰に生成して降伏比ＹＲが顕著に増加する。したがって、Ｔｉを添加する場合には、その含有量は、０．００１％以上０．１００％以下の範囲内とする。
Ｂは、鋼の強化に有効な元素であり、その添加効果は、Ｂ含有量が０．０００１％以上で得られる。一方、Ｂ含有量が０．０１００％を超えると、マルテンサイトの面積率が過大となって、著しい強度上昇による延性の低下の懸念が生じる。従って、Ｂ含有量は０．０００１％以上０．０１００％以下とする。下限について好ましいＢ含有量は０．０００５％以上であり、上限について好ましいＢ含有量は０．００５０％以下である。
Ｍｏは、化成処理性およびめっき性を損なうことなくマルテンサイト相を得るのに有効である。この効果は、Ｍｏの含有量を０．０１％以上とすることで得られる。ただし、Ｍｏ含有量が０．５０％を超えてもさらなる効果は得難い上、介在物等の増加を引き起こして表面や内部に欠陥などを引き起こし、延性が大きく低下する。したがって、Ｍｏ含有量は、０．０１％以上０．５０％以下の範囲内とする。
Ｃｕは、固溶強化元素としての役割のみならず、焼鈍時の冷却過程において、オーステナイトを安定化し、複合組織化を容易にする。こうした効果を得るには、Ｃｕ含有量は０．０１％以上にする必要がある。一方、Ｃｕ含有量が１．００％を超えると、熱間圧延中に表層割れを起こす恐れがある上、介在物等の増加を引き起こして表面や内部に欠陥などを引き起こし、延性が大きく低下する。したがって、Ｃｕを添加する場合、その含有量は０．０１％以上１．００％以下とする。
Ｎｉは、固溶強化及び変態強化により高強度化に寄与する。この効果を得るためには、０．０１％以上の添加が必要である。一方、Ｎｉを１．００％を超えて過剰に添加すると、熱間圧延中に表層割れを起こす恐れがある上、介在物等の増加を引き起こして表面や内部に欠陥などを引き起こし、延性が大きく低下する。従って、Ｎｉを添加する場合、その含有量は、０．０１％以上１．００％以下の範囲とする。より好ましくは０．５０％以下である。
Ａｓは、耐食性向上に有効な元素である。この効果を得るためには、０．００１％以上の含有が必要である。一方、Ａｓを過剰に添加した場合、赤熱脆性が促進する上に、介在物等の増加を引き起こして表面や内部に欠陥などを引き起こし、延性が大きく低下する。従って、Ａｓを添加する場合、その含有量は、０．００１％以上０．５００％以下の範囲とする。
ＳｂおよびＳｎは、鋼板表面の窒化や酸化によって生じる、鋼板表面から板厚方向に数十μｍ程度の領域の脱炭を抑制する観点から、必要に応じて添加する。このような窒化や酸化を抑制すると、鋼板表面におけるマルテンサイトの生成量が減少するのを防止して、鋼板の強度や材質安定性の確保に有効だからである。この効果を得るにはＳｂの場合、Ｓｎの場合のいずれも含有量を０．００１％以上にする必要がある。一方で、これらいずれの元素についても、０．２００％を超えて過剰に添加すると靭性の低下を招く。従って、ＳｂおよびＳｎを添加する場合、その含有量は、それぞれ０．００１％以上０．２００％以下の範囲内とする。
Ｔａは、ＴｉやＮｂと同様に、合金炭化物や合金炭窒化物を生成して高強度化に寄与する。加えて、Ｔａには、Ｎｂ炭化物やＮｂ炭窒化物に一部固溶し、（Ｎｂ，Ｔａ）（Ｃ，Ｎ）のような複合析出物を生成して、析出物の粗大化を著しく抑制し、析出強化による鋼板の強度向上への寄与率を安定化させる効果があると考えられる。そのため、Ｔａを含有することが好ましい。ここで、前述の析出物安定化の効果は、Ｔａの含有量を０．００１％以上とすることで得られる一方で、Ｔａを過剰に添加しても、析出物安定化効果が飽和する上に、介在物等の増加を引き起こして表面や内部に欠陥などを引き起こし、延性が大きく低下する。従って、Ｔａを添加する場合、その含有量は、０．００１％以上０．１００％以下の範囲内とする。
ＣａおよびＭｇは、脱酸に用いる元素であるとともに、硫化物の形状を球状化し、延性、特に局部延性への硫化物の悪影響を改善するために有効な元素である。これらの効果を得るためには、少なくとも１元素について０．０００１％以上の含有が必要である。しかしながら、ＣａおよびＭｇの少なくとも１元素の含有量が、０．０２００％を超えると、介在物等の増加を引き起こして表面や内部に欠陥などを引き起こし、延性が大きく低下する。従って、ＣａおよびＭｇを添加する場合、その含有量はそれぞれ０．０００１％以上０．０２００％以下とする。
Ｚｎ、ＣｏおよびＺｒは、いずれも硫化物の形状を球状化し、局部延性および伸びフランジ性への硫化物の悪影響を改善するために有効な元素である。この効果を得るためには、少なくとも１元素について０．００１％以上の含有が必要である。しかしながら、Ｚｎ、ＣｏおよびＺｒの少なくとも１元素の含有量が、０．０２０％を超えると、介在物等が増加し、表面や内部に欠陥などを引き起こすため、延性が低下する。従って、Ｚｎ、ＣｏおよびＺｒを添加する場合、その含有量はそれぞれ０．００１％以上０．０２０％以下とする。
ＲＥＭは、耐食性の向上に有効な元素である。この効果を得るためには、０．０００１％以上の含有が必要である。しかしながら、ＲＥＭの含有量が、０．０２００％を超えると、介在物等が増加し、表面や内部に欠陥などを引き起こすため、延性が低下する。従って、ＲＥＭを添加する場合、その含有量は０．０００１％以上０．０２００％以下とする。
上記成分以外の残部はＦｅ及び不可避的不純物である。なお、上記任意成分について、含有量が下限値未満の場合には本発明の効果を害さないため、これら任意元素を下限値未満含む場合は、これらの任意元素を不可避的不純物として含むものとする。
＜鋼組織＞
本発明の薄鋼板等の鋼組織は、面積率で、フェライトを２０％以上、マルテンサイトを５％以上含み、フェライトの平均結晶粒径が２０μｍ以下、マルテンサイトの平均サイズが１５μｍ以下であり、フェライトの平均結晶粒径とマルテンサイトの平均サイズの比（フェライトの平均結晶粒径／マルテンサイトの平均サイズ）が０．５〜１０．０であり、フェライトとマルテンサイトの硬度の比（フェライトの硬度／マルテンサイトの硬度）が１．０以上５．０以下であり、かつ、フェライトの集合組織が、α−ｆｉｂｅｒに対するγ−ｆｉｂｅｒのインバース強度比で、０．８以上７．０以下である。
本発明の薄鋼板等の鋼組織は、面積率で、フェライトを２０％以上、マルテンサイトを５％以上含み、フェライトの平均結晶粒径が２０μｍ以下、マルテンサイトの平均サイズが１５μｍ以下であり、フェライトの平均結晶粒径とマルテンサイトの平均サイズの比（フェライトの平均結晶粒径／マルテンサイトの平均サイズ）が０．５〜１０．０であり、フェライトとマルテンサイトの硬度の比（フェライトの硬度／マルテンサイトの硬度）が１．０以上５．０以下であり、かつ、フェライトの集合組織が、α−ｆｉｂｅｒに対するγ−ｆｉｂｅｒのインバース強度比で、０．８以上７．０以下である。
フェライトの面積率：２０％以上
本発明において、重要な発明構成要件である。本発明の薄鋼板等の鋼組織は、延性に富む軟質なフェライト中に、主として強度を付与できるマルテンサイトが存在する複合組織である。十分な延性および強度と延性のバランスの確保するためには、フェライトの面積率を２０％以上にする必要がある。好ましくは４５％以上である。なお、フェライトの面積率の上限は、特に限定しないが、マルテンサイトの面積率確保、すなわち、強度確保のために９５％以下が好ましく、より好ましくは９０％以下とする。
本発明において、重要な発明構成要件である。本発明の薄鋼板等の鋼組織は、延性に富む軟質なフェライト中に、主として強度を付与できるマルテンサイトが存在する複合組織である。十分な延性および強度と延性のバランスの確保するためには、フェライトの面積率を２０％以上にする必要がある。好ましくは４５％以上である。なお、フェライトの面積率の上限は、特に限定しないが、マルテンサイトの面積率確保、すなわち、強度確保のために９５％以下が好ましく、より好ましくは９０％以下とする。
マルテンサイトの面積率：５％以上
マルテンサイト（焼入れままマルテンサイトを意味する）の面積率が５％未満では、所望のＴＳを確保できない。そのため、マルテンサイトの面積率は５％以上とする。なお、マルテンサイトの面積率の下限は、特に限定しないが、５０％を超えると、局部延性が低下するために全伸び（Ｅｌ）が低下する。したがって、マルテンサイトの面積率は５％以上とし、好ましくは５％以上５０％以下とする。下限についてより好ましいマルテンサイトの面積率の範囲は７％以上である。上限についてより好ましいマルテンサイトの面積率は４０％以下である。
マルテンサイト（焼入れままマルテンサイトを意味する）の面積率が５％未満では、所望のＴＳを確保できない。そのため、マルテンサイトの面積率は５％以上とする。なお、マルテンサイトの面積率の下限は、特に限定しないが、５０％を超えると、局部延性が低下するために全伸び（Ｅｌ）が低下する。したがって、マルテンサイトの面積率は５％以上とし、好ましくは５％以上５０％以下とする。下限についてより好ましいマルテンサイトの面積率の範囲は７％以上である。上限についてより好ましいマルテンサイトの面積率は４０％以下である。
なお、フェライトおよびマルテンサイトの面積率は、鋼板の圧延方向に平行な板厚断面（Ｌ断面）を研磨後、１ｖｏｌ．％ナイタールで腐食し、板厚１／４位置（鋼板表面から深さ方向で板厚の１／４に相当する位置）について、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；走査電子顕微鏡）を用いて１０００倍の倍率で３視野観察し、得られた組織画像を、Ａｄｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ社のＡｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐを用いて、構成相（フェライトおよびマルテンサイト）の面積率を３視野分算出し、それらの値を平均して求めることが出来る。また、上記の組織画像において、フェライトは灰色の組織（基地組織）、また、マルテンサイトは白色の組織を呈している。
また、上記鋼組織では、上記したフェライトおよびマルテンサイトの合計の面積率を８５％以上とすることが好ましい。上記鋼組織には、フェライトおよびマルテンサイト以外に、未再結晶フェライト、焼戻しマルテンサイト、ベイナイト、焼戻しベイナイト、パーライト、セメンタイト、残留オーステナイト等の鋼板に公知の相が、面積率で２０％以下の範囲で含まれても、本発明の効果が損なわれることはない。
フェライトの平均結晶粒径：２０μｍ以下
フェライトの平均結晶粒径が２０μｍを超えると、強度上昇に有利なマルテンサイトの生成が顕著に抑制されるため、所望のＴＳを確保できない。好ましくは１８μｍ以下である。なお、フェライトの平均結晶粒径の下限は、特に限定しないが、２μｍ以上が好ましい。したがって、フェライトの平均結晶粒径は２０μｍ以下とし、好ましくは２μｍ以上１８μｍ以下とする。
フェライトの平均結晶粒径が２０μｍを超えると、強度上昇に有利なマルテンサイトの生成が顕著に抑制されるため、所望のＴＳを確保できない。好ましくは１８μｍ以下である。なお、フェライトの平均結晶粒径の下限は、特に限定しないが、２μｍ以上が好ましい。したがって、フェライトの平均結晶粒径は２０μｍ以下とし、好ましくは２μｍ以上１８μｍ以下とする。
なお、フェライトの平均結晶粒径は、次のようにして算出した。すなわち、上記相の観察と同様に板厚１／４位置を観察位置とし、得られた鋼板をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて１０００倍程度の倍率で観察し、上述のＡｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐを用いて、観察視野内のフェライトの面積の合計をフェライトの個数で除算することでフェライトの平均面積を算出した。そして、算出した平均面積を１／２乗した値をフェライトの平均結晶粒径とした。
マルテンサイトの平均サイズ：１５μｍ以下
マルテンサイトの平均サイズが１５μｍを超えると、局部延性が低下するために全伸び（Ｅｌ）が低下する。したがって、マルテンサイトの平均サイズは１５μｍ以下とする。なお、マルテンサイトの平均サイズの下限は特に限定しないが、１μｍ以上が好ましい。したがって、マルテンサイトの平均サイズは１５μｍ以下とする。下限について、より好ましくは２μｍ以上である。上限について好ましい平均サイズは１２μｍ以下とする。
マルテンサイトの平均サイズが１５μｍを超えると、局部延性が低下するために全伸び（Ｅｌ）が低下する。したがって、マルテンサイトの平均サイズは１５μｍ以下とする。なお、マルテンサイトの平均サイズの下限は特に限定しないが、１μｍ以上が好ましい。したがって、マルテンサイトの平均サイズは１５μｍ以下とする。下限について、より好ましくは２μｍ以上である。上限について好ましい平均サイズは１２μｍ以下とする。
実際のマルテンサイトの平均サイズは、次のようにして算出した。すなわち、上記相の観察と同様に板厚１／４位置を観察位置とし、得られた鋼板をＳＥＭを用いて１０００倍程度の倍率で観察し、上述のＡｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐを用いて、観察視野内のマルテンサイトの面積の合計をマルテンサイトの個数で除算することでマルテンサイトの平均面積を算出した。そして、算出した平均面積を１／２乗した値をマルテンサイトの平均サイズとした。
フェライトの平均結晶粒径とマルテンサイトの平均サイズの比（フェライトの平均結晶粒径／マルテンサイトの平均サイズ）：０．５〜１０．０
上記したフェライトの平均結晶粒径とマルテンサイトの平均サイズの比（フェライトの平均結晶粒径／マルテンサイトの平均サイズ）が０．５未満では、フェライトの平均結晶粒径と比較して、マルテンサイトの平均サイズが大きく、ＹＰに影響をおよぼす粒がマルテンサイトとなることから、ＴＳおよびＹＰが上昇し、所望のＹＲが得られない。一方、フェライトの平均結晶粒径とマルテンサイトの平均サイズの比が１０．０を超えると、マルテンサイトが非常に小さく、所望の強度が得られない。したがって、フェライトの平均結晶粒径とマルテンサイトの平均サイズの比は０．５〜１０．０とする。下限について好ましい上記比は１．０以上である。上限について好ましい上記比は８．０以下、より好ましくは６．０以下である。
上記したフェライトの平均結晶粒径とマルテンサイトの平均サイズの比（フェライトの平均結晶粒径／マルテンサイトの平均サイズ）が０．５未満では、フェライトの平均結晶粒径と比較して、マルテンサイトの平均サイズが大きく、ＹＰに影響をおよぼす粒がマルテンサイトとなることから、ＴＳおよびＹＰが上昇し、所望のＹＲが得られない。一方、フェライトの平均結晶粒径とマルテンサイトの平均サイズの比が１０．０を超えると、マルテンサイトが非常に小さく、所望の強度が得られない。したがって、フェライトの平均結晶粒径とマルテンサイトの平均サイズの比は０．５〜１０．０とする。下限について好ましい上記比は１．０以上である。上限について好ましい上記比は８．０以下、より好ましくは６．０以下である。
フェライトとマルテンサイトの硬度比（フェライトの硬度／マルテンサイトの硬度）：１．０以上５．０以下
フェライトとマルテンサイトの硬度比は、ＹＲおよび延性を制御する上で、極めて重要な発明構成要件である。フェライトとマルテンサイトの硬度比が１．０未満では、降伏比ＹＲが上昇する。一方、フェライトとマルテンサイトの硬度比が５．０を超えると、局部延性が低下するために全伸び（Ｅｌ）が低下する。従って、フェライトとマルテンサイトの硬度比は１．０以上５．０以下とし、好ましくは、１．０以上４．８以下とする。
フェライトとマルテンサイトの硬度比は、ＹＲおよび延性を制御する上で、極めて重要な発明構成要件である。フェライトとマルテンサイトの硬度比が１．０未満では、降伏比ＹＲが上昇する。一方、フェライトとマルテンサイトの硬度比が５．０を超えると、局部延性が低下するために全伸び（Ｅｌ）が低下する。従って、フェライトとマルテンサイトの硬度比は１．０以上５．０以下とし、好ましくは、１．０以上４．８以下とする。
なお、フェライトとマルテンサイトの硬度比は、鋼板の圧延方向に平行な板厚断面（Ｌ断面）を研磨後、１ｖｏｌ．％ナイタールで腐食し、板厚１／４位置（鋼板表面から深さ方向で板厚の１／４に相当する位置）について、微小硬度計（島津製作所 ＤＵＨ−Ｗ２０１Ｓ）を用い、荷重０．５ｇｆの条件で、フェライトおよびマルテンサイトそれぞれの相の硬度を５点測定し、それぞれの相の平均硬度を求めた。この平均硬度から硬度比を算出した。
フェライトの集合組織のα−ｆｉｂｅｒに対するγ−ｆｉｂｅｒのインバース強度比：０．８以上７．０以下
α−ｆｉｂｅｒとは＜１１０＞軸が圧延方向に平行な繊維集合組織であり、また、γ−ｆｉｂｅｒとは＜１１１＞軸が圧延面の法線方向に平行な繊維集合組織である。体心立方金属では、圧延変形によりα−ｆｉｂｅｒおよびγ−ｆｉｂｅｒが強く発達し、焼鈍をしてもそれらに属する集合組織が形成するという特徴がある。
α−ｆｉｂｅｒとは＜１１０＞軸が圧延方向に平行な繊維集合組織であり、また、γ−ｆｉｂｅｒとは＜１１１＞軸が圧延面の法線方向に平行な繊維集合組織である。体心立方金属では、圧延変形によりα−ｆｉｂｅｒおよびγ−ｆｉｂｅｒが強く発達し、焼鈍をしてもそれらに属する集合組織が形成するという特徴がある。
本発明において、フェライトの集合組織のα−ｆｉｂｅｒに対するγ−ｆｉｂｅｒのインバース強度比が７．０を超えると、鋼板の特定方向に集合組織が配向し、機械的特性の面内異方性、特にＹＰの面内異方性が大きくなる。一方、フェライトの集合組織のα−ｆｉｂｅｒに対するγ−ｆｉｂｅｒのインバース強度比が０．８未満でも同様に、機械的特性の面内異方性、特にＹＰの面内異方性が大きくなる。したがって、フェライトの集合組織のα−ｆｉｂｅｒに対するγ−ｆｉｂｅｒのインバース強度比は０．８以上７．０以下とし、下限について好ましい上記強度比は０．８以上である。上限について好ましい上記強度比は６．５以下である。
本発明で、フェライトの集合組織のα−ｆｉｂｅｒに対するγ−ｆｉｂｅｒのインバース強度比は、鋼板の圧延方向に平行な板厚断面（Ｌ断面）を湿式研磨およびコロイダルシリカ溶液を用いたバフ研磨により表面を平滑化した後、０．１ｖｏｌ．％ナイタールで腐食することで、試料表面の凹凸を極力低減し、かつ、加工変質層を完全に除去し、次いで、板厚１／４位置（鋼板表面から深さ方向で板厚の１／４に相当する位置）について、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂａｃｋ−Ｓｃａｔｔｅｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ；電子線後方散乱回折）法を用いて結晶方位を測定し、得られたデータを、ＡＭＥＴＥＫ ＥＤＡＸ社のＯＩＭ Ａｎａｌｙｓｉｓを用いて、ＣＩ（Ｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ Ｉｎｄｅｘ）およびＩＱ（Ｉｍａｇｅ Ｑｕａｌｉｔｙ）でマルテンサイトを含む第２相を排除し、フェライトのみの集合組織を抽出することができる。結果として、フェライトのα−ｆｉｂｅｒおよびγ−ｆｉｂｅｒのインバース強度比を求めることにより、算出することができる。
＜薄鋼板＞
薄鋼板の成分組成および鋼組織は上記の通りである。また、薄鋼板の厚みは特に限定されないが、通常、０．３ｍｍ以上２．８ｍｍ以下である。
薄鋼板の成分組成および鋼組織は上記の通りである。また、薄鋼板の厚みは特に限定されないが、通常、０．３ｍｍ以上２．８ｍｍ以下である。
＜めっき鋼板＞
本発明のめっき鋼板は、本発明の薄鋼板上にめっき層を備えるめっき鋼板である。めっき層の種類は特に限定されず、例えば、溶融めっき層、電気めっき層のいずれでもよい。また、めっき層は合金化されためっき層でもよい。めっき層は亜鉛めっき層が好ましい。亜鉛めっき層はＡｌやＭｇを含有してもよい。また、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金めっき（Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき層）も好ましい。この場合、Ａｌ含有量を１質量％以上２２質量％以下、Ｍｇ含有量を０．１質量％以上１０質量％以下とし残部はＺｎとすることが好ましい。また、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき層の場合、Ｚｎ、Ａｌ、Ｍｇ以外に、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｃｅ及びＬａから選ばれる一種以上を合計で１質量％以下含有してもよい。なお、めっき金属は特に限定されないため、上記のようなＺｎめっき以外に、Ａｌめっき等でもよい。なお、めっき金属は特に限定されないため、上記のようなＺｎめっき以外に、Ａｌめっき等でもよい。
本発明のめっき鋼板は、本発明の薄鋼板上にめっき層を備えるめっき鋼板である。めっき層の種類は特に限定されず、例えば、溶融めっき層、電気めっき層のいずれでもよい。また、めっき層は合金化されためっき層でもよい。めっき層は亜鉛めっき層が好ましい。亜鉛めっき層はＡｌやＭｇを含有してもよい。また、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金めっき（Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき層）も好ましい。この場合、Ａｌ含有量を１質量％以上２２質量％以下、Ｍｇ含有量を０．１質量％以上１０質量％以下とし残部はＺｎとすることが好ましい。また、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき層の場合、Ｚｎ、Ａｌ、Ｍｇ以外に、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｃｅ及びＬａから選ばれる一種以上を合計で１質量％以下含有してもよい。なお、めっき金属は特に限定されないため、上記のようなＺｎめっき以外に、Ａｌめっき等でもよい。なお、めっき金属は特に限定されないため、上記のようなＺｎめっき以外に、Ａｌめっき等でもよい。
また、めっき層の組成も特に限定されず、一般的なものであればよい。例えば、溶融亜鉛めっき層や合金化溶融亜鉛めっき層の場合、一般的には、Ｆｅ：２０質量％以下、Ａｌ：０．００１質量％以上１．０質量％以下を含有し、さらに、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｌｉ、Ｔｉ、Ｂｅ、Ｂｉ、ＲＥＭから選択する１種または２種以上を合計で０質量％以上３．５質量％以下含有し、残部がＺｎ及び不可避的不純物からなる組成である。本発明では、片面あたりのめっき付着量が２０〜８０ｇ／ｍ２の溶融亜鉛めっき層、これがさらに合金化された合金化溶融亜鉛めっき層を有することが好ましい。また、めっき層が溶融亜鉛めっき層の場合にはめっき層中のＦｅ含有量が７質量％未満であり、合金化溶融亜鉛めっき層の場合にはめっき層中のＦｅ含有量は７〜２０質量％である。
＜熱延鋼板の製造方法＞
本発明の熱延鋼板の製造方法は、上記成分組成を有する鋼スラブを加熱し、粗圧延を行い、その後の仕上げ圧延において、仕上げ圧延の最終パスの圧下率が５％以上１５％以下、該最終パスの前のパスの圧下率が１５％以上２５％以下、仕上げ圧延入側温度が１０２０℃以上１１８０℃以下、仕上げ圧延出側温度が８００℃以上１０００℃以下の条件で熱間圧延し、該熱間圧延後、平均冷却速度５℃／ｓ以上９０℃／ｓ以下の条件で冷却して、巻取温度が３００℃以上７００℃以下の条件で巻き取る方法である。なお、以下の説明において、温度は特に断らない限り鋼板表面温度とする。鋼板表面温度は放射温度計等を用いて測定し得る。
本発明の熱延鋼板の製造方法は、上記成分組成を有する鋼スラブを加熱し、粗圧延を行い、その後の仕上げ圧延において、仕上げ圧延の最終パスの圧下率が５％以上１５％以下、該最終パスの前のパスの圧下率が１５％以上２５％以下、仕上げ圧延入側温度が１０２０℃以上１１８０℃以下、仕上げ圧延出側温度が８００℃以上１０００℃以下の条件で熱間圧延し、該熱間圧延後、平均冷却速度５℃／ｓ以上９０℃／ｓ以下の条件で冷却して、巻取温度が３００℃以上７００℃以下の条件で巻き取る方法である。なお、以下の説明において、温度は特に断らない限り鋼板表面温度とする。鋼板表面温度は放射温度計等を用いて測定し得る。
本発明において、鋼素材（鋼スラブ）の溶製方法は特に限定されず、転炉や電気炉等、公知の溶製方法いずれもが適合する。鋳造方法も特に限定はされないが、連続鋳造方法が好適である。また、鋼スラブ（スラブ）は、マクロ偏析を防止するため、連続鋳造法で製造するのが好ましいが、造塊法や薄スラブ鋳造法などにより製造することも可能である。また、鋼スラブを製造した後、一旦室温まで冷却し、その後再度加熱する従来法に加え、室温まで冷却しないで、温片のままで加熱炉に装入する、あるいは、わずかの保熱を行った後に直ちに圧延する直送圧延・直接圧延などの省エネルギープロセスも問題なく適用できる。また、スラブは通常の条件で粗圧延によりシートバーとされるが、加熱温度を低めにした場合は、熱間圧延時のトラブルを防止する観点から、仕上げ圧延前にバーヒーターなどを用いてシートバーを加熱することが好ましい。また、スラブを熱間圧延するに際しては、加熱炉でスラブを再加熱した後に熱間圧延してもよいし、１２５０℃以上の加熱炉で短時間加熱した後に熱間圧延に供してもよい。
上記のようにして得られた鋼素材（スラブ）に、熱間圧延を施す。この熱間圧延は、粗圧延と仕上げ圧延による圧延でも、粗圧延を省略した仕上げ圧延だけの圧延としてもよい。いずれにしても、仕上げ圧延の最終パスの圧下率、最終直前パスの圧下率、仕上げ圧延入側温度、仕上げ圧延出側温度が重要である。
仕上げ圧延の最終パスの圧下率が５％以上１５％以下
最終パスの前のパスの圧下率が１５％以上２５％以下
本発明では、最終パスの前のパスの圧下率を、最終パスの圧下率以上とすることで、フェライトの平均結晶粒径、マルテンサイトの平均サイズおよび集合組織を適正に制御することができるため、非常に重要である。仕上げ圧延の最終パスの圧下率が５％未満では、熱延時のフェライトの結晶粒径が粗大化した結果、冷間圧延およびその後の焼鈍時の結晶粒径が粗大となり、強度が低下する。また、非常に粗大なオーステナイト粒からフェライトが核生成、成長するため、生成するフェライト粒の粒径が不揃いとなるいわゆる混粒組織となってしまい、その結果、再結晶焼鈍時に特定方位の粒が成長するため、ＹＰの面内異方性が大きくなる。一方、最終パスの圧下率が１５％を超えると、熱延時のフェライトの結晶粒径が微細化し、冷間圧延およびその後の焼鈍時のフェライトの結晶粒径が微細となった結果、強度が上昇する。また、焼鈍時のオーステナイトの核生成サイトが増大し、微細なマルテンサイトが生成する結果、ＹＲが上昇する。したがって、仕上げ圧延の最終パスの圧下率が５％以上１５％以下とする。
最終パスの前のパスの圧下率が１５％以上２５％以下
本発明では、最終パスの前のパスの圧下率を、最終パスの圧下率以上とすることで、フェライトの平均結晶粒径、マルテンサイトの平均サイズおよび集合組織を適正に制御することができるため、非常に重要である。仕上げ圧延の最終パスの圧下率が５％未満では、熱延時のフェライトの結晶粒径が粗大化した結果、冷間圧延およびその後の焼鈍時の結晶粒径が粗大となり、強度が低下する。また、非常に粗大なオーステナイト粒からフェライトが核生成、成長するため、生成するフェライト粒の粒径が不揃いとなるいわゆる混粒組織となってしまい、その結果、再結晶焼鈍時に特定方位の粒が成長するため、ＹＰの面内異方性が大きくなる。一方、最終パスの圧下率が１５％を超えると、熱延時のフェライトの結晶粒径が微細化し、冷間圧延およびその後の焼鈍時のフェライトの結晶粒径が微細となった結果、強度が上昇する。また、焼鈍時のオーステナイトの核生成サイトが増大し、微細なマルテンサイトが生成する結果、ＹＲが上昇する。したがって、仕上げ圧延の最終パスの圧下率が５％以上１５％以下とする。
最終パスの前のパスの圧下率が１５％未満では、非常に粗大なオーステナイト粒を最終パスで圧延したとしても、最終パス後の冷却中に生成するフェライト粒の粒径が不揃いとなるいわゆる混粒組織となってしまい、その結果、再結晶焼鈍時に特定方位の粒が成長するため、ＹＰの面内異方性が大きくなる。一方、最終パスの前のパスの圧下率が２５％を超えると、熱延時のフェライトの結晶粒径が微細化し、冷間圧延およびその後の焼鈍時の結晶粒径が微細となった結果、強度が上昇する。また、焼鈍時のオーステナイトの核生成サイトが増大し、微細なマルテンサイトが生成する結果、ＹＲが上昇する。したがって、仕上げ圧延の最終パスの前のパスの圧下率は１５％以上２５％以下とする。
仕上げ圧延入側温度が１０２０℃以上１１８０℃以下
加熱後の鋼スラブは、粗圧延および仕上げ圧延により熱間圧延され熱延鋼板となる。このとき、仕上げ圧延入側温度が１１８０℃を超えると、酸化物（スケール）の生成量が急激に増大し、地鉄と酸化物の界面が荒れ、デスケーリング時や、酸洗時のスケール剥離性が低下し、焼鈍後の表面品質が劣化する。また、酸洗後に熱延スケールの取れ残りなどが一部に存在すると、延性に悪影響を及ぼす。一方、仕上げ圧延入側温度が１０２０℃未満では、仕上げ圧延後の仕上げ圧延温度が低下してしまい、熱間圧延中の圧延荷重が増大し圧延負荷が大きくなる。また、オーステナイトが未再結晶状態での圧下率が高くなり、再結晶焼鈍後の集合組織の制御が困難となり、最終製品における面内異方性が顕著となることで、材質の均一性や材質安定性が損なわれる。また、延性そのものも低下する。したがって、熱間圧延の仕上げ圧延入側温度を１０２０℃以上１１８０℃以下にする必要がある。好ましくは１０２０℃以上１１６０℃以下とする。
加熱後の鋼スラブは、粗圧延および仕上げ圧延により熱間圧延され熱延鋼板となる。このとき、仕上げ圧延入側温度が１１８０℃を超えると、酸化物（スケール）の生成量が急激に増大し、地鉄と酸化物の界面が荒れ、デスケーリング時や、酸洗時のスケール剥離性が低下し、焼鈍後の表面品質が劣化する。また、酸洗後に熱延スケールの取れ残りなどが一部に存在すると、延性に悪影響を及ぼす。一方、仕上げ圧延入側温度が１０２０℃未満では、仕上げ圧延後の仕上げ圧延温度が低下してしまい、熱間圧延中の圧延荷重が増大し圧延負荷が大きくなる。また、オーステナイトが未再結晶状態での圧下率が高くなり、再結晶焼鈍後の集合組織の制御が困難となり、最終製品における面内異方性が顕著となることで、材質の均一性や材質安定性が損なわれる。また、延性そのものも低下する。したがって、熱間圧延の仕上げ圧延入側温度を１０２０℃以上１１８０℃以下にする必要がある。好ましくは１０２０℃以上１１６０℃以下とする。
仕上げ圧延出側温度：８００℃以上１０００℃以下
加熱後の鋼スラブは、粗圧延および仕上げ圧延により熱間圧延され熱延鋼板となる。このとき、仕上げ圧延出側温度が１０００℃を超えると、酸化物（スケール）の生成量が急激に増大し、地鉄と酸化物の界面が荒れ、酸洗、冷間圧延後の表面品質が劣化する。また、酸洗後に熱延スケールの取れ残りなどが一部に存在すると、延性に悪影響を及ぼす。さらに、結晶粒径が過度に粗大となり、加工時にプレス品表面荒れを生じる場合がある。一方、仕上げ圧延出側温度が８００℃未満では圧延荷重が増大し、圧延負荷が大きくなることや、オーステナイトが未再結晶状態での圧下率が高くなり、異常な集合組織が発達し、最終製品における面内異方性が顕著となることで、材質の均一性や材質安定性が損なわれる。また、延性そのものも低下する。また、仕上げ圧延出側温度が８００℃未満では、加工性の低下を招く。したがって、熱間圧延の仕上げ圧延出側温度を８００℃以上１０００℃以下にする必要がある。下限について好ましい仕上げ圧延出側温度は８２０℃以上である。上限について好ましい仕上げ圧延出側温度は９５０℃以下とする。
加熱後の鋼スラブは、粗圧延および仕上げ圧延により熱間圧延され熱延鋼板となる。このとき、仕上げ圧延出側温度が１０００℃を超えると、酸化物（スケール）の生成量が急激に増大し、地鉄と酸化物の界面が荒れ、酸洗、冷間圧延後の表面品質が劣化する。また、酸洗後に熱延スケールの取れ残りなどが一部に存在すると、延性に悪影響を及ぼす。さらに、結晶粒径が過度に粗大となり、加工時にプレス品表面荒れを生じる場合がある。一方、仕上げ圧延出側温度が８００℃未満では圧延荷重が増大し、圧延負荷が大きくなることや、オーステナイトが未再結晶状態での圧下率が高くなり、異常な集合組織が発達し、最終製品における面内異方性が顕著となることで、材質の均一性や材質安定性が損なわれる。また、延性そのものも低下する。また、仕上げ圧延出側温度が８００℃未満では、加工性の低下を招く。したがって、熱間圧延の仕上げ圧延出側温度を８００℃以上１０００℃以下にする必要がある。下限について好ましい仕上げ圧延出側温度は８２０℃以上である。上限について好ましい仕上げ圧延出側温度は９５０℃以下とする。
なお、上記の通り、この熱間圧延は、粗圧延と仕上げ圧延による圧延でも、粗圧延を省略した仕上げ圧延だけの圧延としてもよい。
仕上げ圧延後から巻取温度までの平均冷却速度：５℃／ｓ以上９０℃／ｓ以下
仕上げ圧延後から巻取温度までの平均冷却速度を適正に制御することで熱延鋼板における相の結晶粒径を微細化でき、その後の冷間圧延および焼鈍後のｒ−ｆｉｂｅｒ（１５９での説明との差異を確認（集合組織を｛１１１｝／／ＮＤ方位）への集積を高めることが可能である。ここで、仕上げ圧延後から巻取りまでの平均冷却速度が９０℃／ｓを超えると、板形状が顕著に悪化し、その後の冷間圧延あるいは焼鈍（熱間圧延後（冷間圧延を行わない場合）又は冷間圧延後の加熱、冷却処理）の際にトラブルの原因となる。一方、５℃／ｓ未満になると、熱延板の組織において結晶粒径が増大し、その後の冷間圧延および焼鈍後の集合組織においてγ−ｆｉｂｅｒへの集積を高めることができない。また、熱延時に粗大炭化物が形成し、これが焼鈍後にも残存することで加工性の低下を招く。したがって、仕上げ圧延後から巻取温度までの平均冷却速度は、５℃／ｓ以上９０℃／ｓ以下とし、下限について好ましい平均冷却速度は７℃／ｓ以上、より好ましくは９℃／ｓ以上である。上限について好ましい平均冷却速度は６０℃／ｓ以下、より好ましくは５０℃／ｓ以下とする。
仕上げ圧延後から巻取温度までの平均冷却速度を適正に制御することで熱延鋼板における相の結晶粒径を微細化でき、その後の冷間圧延および焼鈍後のｒ−ｆｉｂｅｒ（１５９での説明との差異を確認（集合組織を｛１１１｝／／ＮＤ方位）への集積を高めることが可能である。ここで、仕上げ圧延後から巻取りまでの平均冷却速度が９０℃／ｓを超えると、板形状が顕著に悪化し、その後の冷間圧延あるいは焼鈍（熱間圧延後（冷間圧延を行わない場合）又は冷間圧延後の加熱、冷却処理）の際にトラブルの原因となる。一方、５℃／ｓ未満になると、熱延板の組織において結晶粒径が増大し、その後の冷間圧延および焼鈍後の集合組織においてγ−ｆｉｂｅｒへの集積を高めることができない。また、熱延時に粗大炭化物が形成し、これが焼鈍後にも残存することで加工性の低下を招く。したがって、仕上げ圧延後から巻取温度までの平均冷却速度は、５℃／ｓ以上９０℃／ｓ以下とし、下限について好ましい平均冷却速度は７℃／ｓ以上、より好ましくは９℃／ｓ以上である。上限について好ましい平均冷却速度は６０℃／ｓ以下、より好ましくは５０℃／ｓ以下とする。
巻取温度：３００℃以上７００℃以下
熱間圧延後の巻取温度が７００℃を超えると、熱延板（熱延鋼板）の鋼組織のフェライトの結晶粒径が大きくなり、焼鈍後に所望の強度の確保および集合組織に起因したＹＰの面内異方性の低減が困難となる。一方、熱間圧延後の巻取温度が３００℃未満では、熱延板強度が上昇し、冷間圧延における圧延負荷が増大し、生産性が低下する。また、マルテンサイトを主体とする硬質な熱延鋼板に冷間圧延を施すと、マルテンサイトの旧オーステナイト粒界に沿った微小な内部割れ(脆性割れ)が生じやすく、最終焼鈍板（薄鋼板）の延性等が低下する。従って、熱間圧延後の巻取温度を３００℃以上７００℃以下にする必要がある。下限について好ましい巻取温度は４００℃以上とする。上限について好ましい巻取温度は６５０℃以下とする。
熱間圧延後の巻取温度が７００℃を超えると、熱延板（熱延鋼板）の鋼組織のフェライトの結晶粒径が大きくなり、焼鈍後に所望の強度の確保および集合組織に起因したＹＰの面内異方性の低減が困難となる。一方、熱間圧延後の巻取温度が３００℃未満では、熱延板強度が上昇し、冷間圧延における圧延負荷が増大し、生産性が低下する。また、マルテンサイトを主体とする硬質な熱延鋼板に冷間圧延を施すと、マルテンサイトの旧オーステナイト粒界に沿った微小な内部割れ(脆性割れ)が生じやすく、最終焼鈍板（薄鋼板）の延性等が低下する。従って、熱間圧延後の巻取温度を３００℃以上７００℃以下にする必要がある。下限について好ましい巻取温度は４００℃以上とする。上限について好ましい巻取温度は６５０℃以下とする。
なお、熱延時に粗圧延板同士を接合して連続的に仕上げ圧延を行ってもよい。また、粗圧延板を一旦巻き取っても構わない。また、熱間圧延時の圧延荷重を低減するために仕上げ圧延の一部または全部を潤滑圧延としてもよい。潤滑圧延を行うことは、鋼板形状の均一化、材質の均一化の観点からも有効である。なお、潤滑圧延時の摩擦係数は、０．１０以上０．２５以下の範囲とすることが好ましい。
＜冷延フルハード鋼板の製造方法＞
本発明の冷延フルハード鋼板の製造方法は、上記熱延鋼板を酸洗し、３５％以上の圧下率で冷間圧延する方法である。
本発明の冷延フルハード鋼板の製造方法は、上記熱延鋼板を酸洗し、３５％以上の圧下率で冷間圧延する方法である。
酸洗は鋼板表面の酸化物の除去が可能であることから、最終製品の薄鋼板やめっき鋼板における良好な化成処理性やめっき品質の確保のために重要である。また、酸洗は、一回でも良いし、複数回に分けても良い。
冷間圧延工程における圧下率（圧延率）：３５％以上
熱間圧延後の冷間圧延により、α−ｆｉｂｅｒおよびγ−ｆｉｂｅｒを発達させることによって、焼鈍後の組織でもα−ｆｉｂｅｒおよびγ−ｆｉｂｅｒ、特にγ−ｆｉｂｅｒを持つフェライトを増やし、ＹＰの面内異方性を低減することが可能である。このような効果を得るには、冷間圧延の圧下率の下限は３５％とする。なお、圧延パスの回数、各パス毎の圧下率については、とくに限定されることなく本発明の効果を得ることができる。また、上記圧下率の上限に特に限定はないが、工業上８０％程度である。
熱間圧延後の冷間圧延により、α−ｆｉｂｅｒおよびγ−ｆｉｂｅｒを発達させることによって、焼鈍後の組織でもα−ｆｉｂｅｒおよびγ−ｆｉｂｅｒ、特にγ−ｆｉｂｅｒを持つフェライトを増やし、ＹＰの面内異方性を低減することが可能である。このような効果を得るには、冷間圧延の圧下率の下限は３５％とする。なお、圧延パスの回数、各パス毎の圧下率については、とくに限定されることなく本発明の効果を得ることができる。また、上記圧下率の上限に特に限定はないが、工業上８０％程度である。
＜薄鋼板の製造方法＞
薄鋼板の製造方法には、熱延鋼板又は冷延フルハード鋼板を加熱し冷却して薄鋼板を製造する方法（１回法）と、熱延鋼板又は冷延フルハード鋼板を加熱し冷却して熱処理板とし該熱処理板を加熱し冷却して薄鋼板を製造する方法（２回法）とがある。先ず１回法を説明する。
薄鋼板の製造方法には、熱延鋼板又は冷延フルハード鋼板を加熱し冷却して薄鋼板を製造する方法（１回法）と、熱延鋼板又は冷延フルハード鋼板を加熱し冷却して熱処理板とし該熱処理板を加熱し冷却して薄鋼板を製造する方法（２回法）とがある。先ず１回法を説明する。
最高到達温度：Ｔ１温度以上Ｔ２温度以下
最高到達温度がＴ１温度未満の場合、フェライト単相域での熱処理になるため、焼鈍後にマルテンサイトを含む第２相が生成せず、所望の強度を得ることができず、またＹＲも上昇する。一方、焼鈍時の最高到達温度がＴ２温度を超えると、焼鈍後に生成するマルテンサイトを含む第２相が増大し、強度が上昇する一方、延性が低下する。したがって、焼鈍での最高到達温度はＴ１温度以上Ｔ２温度以下とする。
最高到達温度がＴ１温度未満の場合、フェライト単相域での熱処理になるため、焼鈍後にマルテンサイトを含む第２相が生成せず、所望の強度を得ることができず、またＹＲも上昇する。一方、焼鈍時の最高到達温度がＴ２温度を超えると、焼鈍後に生成するマルテンサイトを含む第２相が増大し、強度が上昇する一方、延性が低下する。したがって、焼鈍での最高到達温度はＴ１温度以上Ｔ２温度以下とする。
なお、上記最高到達温度での保持の際の保持時間は、特に限定はしないが１０ｓ以上４００００ｓ以下の範囲が好ましい。
４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度：５０℃／ｓ以下
上記最高到達温度までの加熱において、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度が５０℃／ｓを超えると、フェライトの再結晶が不十分となり、ＹＰの面内異方性が大きくなる。また、上記平均加熱速度が５０℃／ｓを超えると、フェライトの平均結晶粒径が小さく、マルテンサイトの平均結晶粒径が大きく、かつ、分率が増加するため、ＹＰおよびＹＲが上昇する。そのため、上記平均冷却速度は５０℃／ｓ以下とする。好ましくは４０℃／ｓ以下、さらに好ましくは３０℃／ｓ以下とする。なお、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度の下限は、特に限定しないが、平均加熱速度が０．００１℃／ｓ未満では、焼鈍板（薄鋼板）のフェライトの結晶粒径が大きくなり、強度上昇に有利な第２相の生成が顕著に抑制されるため、０．００１℃／ｓ以上であることが好ましい。
上記最高到達温度までの加熱において、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度が５０℃／ｓを超えると、フェライトの再結晶が不十分となり、ＹＰの面内異方性が大きくなる。また、上記平均加熱速度が５０℃／ｓを超えると、フェライトの平均結晶粒径が小さく、マルテンサイトの平均結晶粒径が大きく、かつ、分率が増加するため、ＹＰおよびＹＲが上昇する。そのため、上記平均冷却速度は５０℃／ｓ以下とする。好ましくは４０℃／ｓ以下、さらに好ましくは３０℃／ｓ以下とする。なお、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度の下限は、特に限定しないが、平均加熱速度が０．００１℃／ｓ未満では、焼鈍板（薄鋼板）のフェライトの結晶粒径が大きくなり、強度上昇に有利な第２相の生成が顕著に抑制されるため、０．００１℃／ｓ以上であることが好ましい。
［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域で平均冷却速度：３℃／ｓ以上
上記加熱後の冷却において、［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域での平均冷却速度が３℃／ｓ未満の場合、冷却中にフェライトおよびパーライトが過度に生成して、所望のマルテンサイト量が得られなくなる。したがって、［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域で平均冷却速度は３℃／ｓ以上とする。なお、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度の上限は、特に限定しないが、１００℃／ｓを超えると急激な熱収縮により板形状が悪くなり、蛇行等の操業上の問題となる場合があるため、１００℃／ｓ以下とすることが好ましい。
上記加熱後の冷却において、［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域での平均冷却速度が３℃／ｓ未満の場合、冷却中にフェライトおよびパーライトが過度に生成して、所望のマルテンサイト量が得られなくなる。したがって、［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域で平均冷却速度は３℃／ｓ以上とする。なお、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度の上限は、特に限定しないが、１００℃／ｓを超えると急激な熱収縮により板形状が悪くなり、蛇行等の操業上の問題となる場合があるため、１００℃／ｓ以下とすることが好ましい。
６００℃以上の温度域の露点：−４０℃以下
焼鈍時、６００℃以上の温度域において露点が高くなると、空気中の水分を介して脱炭が進行し、鋼板表層部のフェライト粒が粗大化するうえ硬さが低下するために、安定的に優れた引張強度が得られなかったり、曲げ疲労特性が低下したりする。また、めっきを施す場合、めっきを阻害する元素であるＳｉ、Ｍｎ等が焼鈍中に鋼板表面に濃化し、めっき性を阻害する。そのため、焼鈍時に６００℃以上の温度域の露点は−４０℃以下とする必要がある。好ましくは、−４５℃以下である。なお、通常の加熱、均熱保持、冷却の過程を経る焼鈍の場合は、全過程において６００℃以上の温度域の露点を−４０℃以下とする必要がある。雰囲気の露点の下限は特に規定はしないが、−８０℃未満では効果が飽和し、コスト面で不利となるため−８０℃以上が好ましい。なお、上記温度域の温度は鋼板表面温度を基準とする。即ち、鋼板表面温度が上記温度域にある場合に、露点を上記範囲に調整する。
焼鈍時、６００℃以上の温度域において露点が高くなると、空気中の水分を介して脱炭が進行し、鋼板表層部のフェライト粒が粗大化するうえ硬さが低下するために、安定的に優れた引張強度が得られなかったり、曲げ疲労特性が低下したりする。また、めっきを施す場合、めっきを阻害する元素であるＳｉ、Ｍｎ等が焼鈍中に鋼板表面に濃化し、めっき性を阻害する。そのため、焼鈍時に６００℃以上の温度域の露点は−４０℃以下とする必要がある。好ましくは、−４５℃以下である。なお、通常の加熱、均熱保持、冷却の過程を経る焼鈍の場合は、全過程において６００℃以上の温度域の露点を−４０℃以下とする必要がある。雰囲気の露点の下限は特に規定はしないが、−８０℃未満では効果が飽和し、コスト面で不利となるため−８０℃以上が好ましい。なお、上記温度域の温度は鋼板表面温度を基準とする。即ち、鋼板表面温度が上記温度域にある場合に、露点を上記範囲に調整する。
なお、上記冷却における冷却停止温度は特に限定されないが、通常１２０〜５５０℃である。
次いで、２回の焼鈍（２回法）について説明する。２回法では先ず熱延鋼板又は冷延フルハード鋼板を加熱し熱処理板とする。この熱処理板を得る製造方法が、本発明の熱処理板の製造方法である。
上記熱処理板を得るための具体的な方法は、熱延鋼板または冷延フルハード鋼板を、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域の平均加熱速度が５０℃／ｓ以下の条件で、Ｔ１温度以上Ｔ２温度以下の最高到達温度まで加熱し、次いで、Ｔ１温度以上Ｔ２温度以下の温度域で必要に応じて所定時間保持し、冷却し、酸洗する方法である。
上記平均加熱速度、最高到達温度の技術的意義は１回法と同様であるため説明を省略する。熱処理板を得るには、上記の必要に応じて行う保持後、冷却し、酸洗する。
上記冷却における冷却速度は、特に限定されないが、通常５〜３５０℃／ｓである。
なお、後述する熱処理板の再加熱時にＳｉ、Ｍｎ等のめっき性を阻害する元素が過度に表面濃化してしまい、めっき性が劣位になるため、酸洗等によって表面濃化層を除去する必要がある。ただし、熱間圧延後の巻取りの後に行う酸洗による脱スケールについては、その実施の有無は何ら本発明の効果には影響しない。また、上記酸洗までの間に、通板性をよくするために熱処理板に調質圧延を行ってもよい。
再加熱温度：Ｔ１温度以上
２回法の場合は、１回目の加熱冷却処理でフェライトの再結晶が完了しているため、熱処理板の再加熱温度はオーステナイトが生成するＴ１温度以上で構わない。ただし、Ｔ１温度未満になるとオーステナイトの形成が不十分となり、所望のマルテンサイト量を得ることが困難となる。したがって、再加熱温度は、Ｔ１温度以上とする。上限は特に規定しないが、８５０℃を超えるとＳｉ、Ｍｎ等の元素が表面に再濃化し、めっき性を低下させる場合があるため、８５０℃以下とすることが好ましい。より好ましくは８４０℃以下である。
２回法の場合は、１回目の加熱冷却処理でフェライトの再結晶が完了しているため、熱処理板の再加熱温度はオーステナイトが生成するＴ１温度以上で構わない。ただし、Ｔ１温度未満になるとオーステナイトの形成が不十分となり、所望のマルテンサイト量を得ることが困難となる。したがって、再加熱温度は、Ｔ１温度以上とする。上限は特に規定しないが、８５０℃を超えるとＳｉ、Ｍｎ等の元素が表面に再濃化し、めっき性を低下させる場合があるため、８５０℃以下とすることが好ましい。より好ましくは８４０℃以下である。
［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域で平均冷却速度：３℃／ｓ以上
［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域での平均冷却速度が３℃／ｓ未満の場合、冷却中にフェライトおよびパーライトが過度に生成して、所望のマルテンサイト量が得られなくなり、ＹＲが上昇する。したがって、［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域で平均冷却速度は３℃／ｓ以上とする。なお、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度の上限は、特に限定しないが、１００℃／ｓを超えると急激な熱収縮により板形状が悪くなり、蛇行等の操業上の問題となる場合があるため、１００℃／ｓ以下とすることが好ましい。
［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域での平均冷却速度が３℃／ｓ未満の場合、冷却中にフェライトおよびパーライトが過度に生成して、所望のマルテンサイト量が得られなくなり、ＹＲが上昇する。したがって、［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域で平均冷却速度は３℃／ｓ以上とする。なお、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度の上限は、特に限定しないが、１００℃／ｓを超えると急激な熱収縮により板形状が悪くなり、蛇行等の操業上の問題となる場合があるため、１００℃／ｓ以下とすることが好ましい。
６００℃以上の温度域の露点：−４０℃以下
焼鈍時、６００℃以上の温度域において露点が高くなると、空気中の水分を介して脱炭が進行し、鋼板表層部のフェライト粒が粗大化するうえ硬さが低下するために、安定的に優れた引張強度が得られなかったり、曲げ疲労特性が低下したりする。また、めっきを施す場合、めっきを阻害する元素であるＳｉ、Ｍｎ等が焼鈍中に鋼板表面に濃化し、めっき性を阻害する。そのため、焼鈍時に６００℃以上の温度域の露点は−４０℃以下とする必要がある。好ましくは、−４５℃以下である。なお、通常の加熱、均熱保持、冷却の過程を経る焼鈍の場合は、全過程において６００℃以上の温度域の露点を−４０℃以下とする必要がある。雰囲気の露点の下限は特に規定はしないが、−８０℃未満では効果が飽和し、コスト面で不利となるため−８０℃以上が好ましい。なお、以下の説明において、温度は特に断らない限り鋼板表面温度とする。鋼板表面温度は放射温度計等を用いて測定し得る。
焼鈍時、６００℃以上の温度域において露点が高くなると、空気中の水分を介して脱炭が進行し、鋼板表層部のフェライト粒が粗大化するうえ硬さが低下するために、安定的に優れた引張強度が得られなかったり、曲げ疲労特性が低下したりする。また、めっきを施す場合、めっきを阻害する元素であるＳｉ、Ｍｎ等が焼鈍中に鋼板表面に濃化し、めっき性を阻害する。そのため、焼鈍時に６００℃以上の温度域の露点は−４０℃以下とする必要がある。好ましくは、−４５℃以下である。なお、通常の加熱、均熱保持、冷却の過程を経る焼鈍の場合は、全過程において６００℃以上の温度域の露点を−４０℃以下とする必要がある。雰囲気の露点の下限は特に規定はしないが、−８０℃未満では効果が飽和し、コスト面で不利となるため−８０℃以上が好ましい。なお、以下の説明において、温度は特に断らない限り鋼板表面温度とする。鋼板表面温度は放射温度計等を用いて測定し得る。
また、上記１回法又は２回法で得られた薄鋼板に調質圧延を施してもよい。調質圧延率は、０．１％未満の場合、降伏点伸びが消失せず、１．５％を超えると、鋼の降伏応力が上昇し、ＹＲが上昇することから、０．１％以上１．５％以下とすることがより好適である。下限に付いて好ましくは０．５％以上である。
なお、薄鋼板が取引対象となる場合には、通常、室温まで冷却された後、取引対象となる。
＜めっき鋼板の製造方法＞
本発明のめっき鋼板の製造方法は、薄鋼板にめっきを施す方法である。例えば、めっき処理としては、溶融亜鉛めっき処理、溶融亜鉛めっき後に合金化を行う処理を例示できる。また、焼鈍と亜鉛めっきを１ラインで連続して行ってもよい。その他、Ｚｎ−Ｎｉ電気合金めっき等の電気めっきにより、めっき層を形成してもよいし、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金めっきを施してもよい。なお、亜鉛めっきの場合を中心に説明したが、Ｚｎめっき、Ａｌめっき等のめっき金属の種類は特に限定されない。
本発明のめっき鋼板の製造方法は、薄鋼板にめっきを施す方法である。例えば、めっき処理としては、溶融亜鉛めっき処理、溶融亜鉛めっき後に合金化を行う処理を例示できる。また、焼鈍と亜鉛めっきを１ラインで連続して行ってもよい。その他、Ｚｎ−Ｎｉ電気合金めっき等の電気めっきにより、めっき層を形成してもよいし、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金めっきを施してもよい。なお、亜鉛めっきの場合を中心に説明したが、Ｚｎめっき、Ａｌめっき等のめっき金属の種類は特に限定されない。
なお、溶融亜鉛めっき処理を施すときは、薄鋼板を、４４０℃以上５００℃以下の亜鉛めっき浴中に浸漬して溶融亜鉛めっき処理を施した後、ガスワイピング等によって、めっき付着量を調整する。溶融亜鉛めっきはＡｌ量が０．１０質量％以上０．２３質量％以下である亜鉛めっき浴を用いることが好ましい。また、亜鉛めっきの合金化処理を施すときは、溶融亜鉛めっき後に、４７０℃以上６００℃以下の温度域で亜鉛めっきの合金化処理を施す。６００℃を超える温度で合金化処理を行うと、未変態オーステナイトがパーライトへ変態し、ＴＳが低下する場合がある。したがって、亜鉛めっきの合金化処理を行うときは、４７０℃以上６００℃以下の温度域で合金化処理を施すことが好ましい。また、電気亜鉛めっき処理を施してもよい。また、めっき付着量は片面あたり２０〜８０ｇ／ｍ２（両面めっき）が好ましく、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）は、下記の合金化処理を施すことによりめっき層中のＦｅ濃度を７〜１５質量％とすることが好ましい。
めっき処理後のスキンパス圧延の圧下率は、０．１％以上２．０％以下の範囲が好ましい。０．１％未満では効果が小さく、制御も困難であることから、これが良好範囲の下限となる。また、２．０％を超えると、生産性が著しく低下するので、これを良好範囲の上限とする。スキンパス圧延は、オンラインで行っても良いし、オフラインで行っても良い。また、一度に目的の圧下率のスキンパスを行っても良いし、数回に分けて行っても構わない。
その他の製造方法の条件は、特に限定しないが、生産性の観点から、上記の焼鈍、溶融亜鉛めっき、亜鉛めっきの合金化処理などの一連の処理は、溶融亜鉛めっきラインであるＣＧＬ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇ Ｌｉｎｅ）で行うのが好ましい。溶融亜鉛めっき後は、めっきの目付け量を調整するために、ワイピングが可能である。なお、上記した条件以外のめっき等の条件は、溶融亜鉛めっきの常法に依ることができる。
表１に示す成分組成を有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる鋼を転炉にて溶製し、連続鋳造法にてスラブとした。得られたスラブを、表２に示した条件で加熱して熱間圧延後、酸洗処理を施し、表２に示したＮｏ．１〜１８、２０〜２５、２７、２８、３０〜３５は冷間圧延を施した。
次いで、表２に示した条件で焼鈍処理を施し、薄鋼板（予備焼鈍の欄に記載があるものは２回法を意味する）を得た。
さらに、一部の薄鋼板にめっき処理を施し、溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）、電気亜鉛めっき鋼板（ＥＧ）、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金めっき鋼板（ＺＡＭ）などを得た。溶融亜鉛めっき浴は、ＧＩでは、Ａｌ：０．１４〜０．１９質量％含有亜鉛浴を使用し、また、ＧＡでは、Ａｌ：０．１４質量％含有亜鉛浴を使用し、浴温は４７０℃とした。めっき付着量は、ＧＩでは、片面あたり４５〜７２ｇ／ｍ2（両面めっき）程度とし、また、ＧＡでは、片面あたり４５ｇ／ｍ2（両面めっき）程度とする。また、ＧＡは、めっき層中のＦｅ濃度を９質量％以上１２質量％以下とした。めっき層をＺｎ―Ｎｉめっき層とするＥＧでは、めっき層中のＮｉ含有量を９質量％以上２５質量％以下とした。さらに、めっき層をＺｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき層とするＺＡＭでは、めっき層中のＡｌ含有量を３質量％以上２２質量％以下、Ｍｇ含有量を１質量％以上１０質量％以下とした。
なお、Ｔ１温度（℃）は、以下の式を用いて求めた。
Ｔ１温度（℃）＝７４５＋２９×［％Ｓｉ］−２１×［％Ｍｎ］＋１７×［％Ｃｒ］
また、Ｔ２温度（℃）は、
Ｔ２温度（℃）＝９６０−２０３×［％Ｃ］１／２＋４５×［％Ｓｉ］−３０×［％Ｍｎ］＋１５０×［％Ａｌ］−２０×［％Ｃｕ］＋１１×［％Ｃｒ］＋３５０×［％Ｔｉ］＋１０４×［％Ｖ］
によって算出することができる。なお、［％Ｘ］は鋼板の成分元素Ｘの質量％とし、含まない場合は０とする。
Ｔ１温度（℃）＝７４５＋２９×［％Ｓｉ］−２１×［％Ｍｎ］＋１７×［％Ｃｒ］
また、Ｔ２温度（℃）は、
Ｔ２温度（℃）＝９６０−２０３×［％Ｃ］１／２＋４５×［％Ｓｉ］−３０×［％Ｍｎ］＋１５０×［％Ａｌ］−２０×［％Ｃｕ］＋１１×［％Ｃｒ］＋３５０×［％Ｔｉ］＋１０４×［％Ｖ］
によって算出することができる。なお、［％Ｘ］は鋼板の成分元素Ｘの質量％とし、含まない場合は０とする。
以上のようにして得られた薄鋼板および高強度めっき鋼板を供試鋼として、機械的特性を評価した。機械的特性は、以下のように引張試験を行い評価した。その結果を表３に示す。また、供試鋼である各鋼板の板厚も表３に示す。
引張試験は、引張試験片の長手が、鋼板の圧延方向（Ｌ方向）、鋼板の圧延方向に対して４５°方向（Ｄ方向）、鋼板の圧延方向に対して直角方向（Ｃ方向）の３方向となるようにサンプルを採取したＪＩＳ５号試験片を用いて、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１年）に準拠して行い、ＹＰ（降伏応力）、ＴＳ（引張強度）およびＥｌ（全伸び）を測定した。なお、本発明で、延性すなわちＥｌ（全伸び）に優れるとは、ＴＳ×Ｅｌの値が１２０００ＭＰａ・％以上の場合を良好と判断した。また、ＹＲが低いとは、ＹＲ＝（ＹＰ／ＴＳ）×１００の値が７５％以下の場合を良好と判断した。さらに、ＹＰの面内異方性に優れるとは、ＹＰの面内異方性の指標である│ΔＹＰ│の値が５０ＭＰａ以下の場合を良好と判断した。また、表３に示すＹＰ、ＴＳおよびＥｌはＣ方向の試験片の測定結果を示した。│ΔＹＰ│は上述の計算方法で算出した。
また、前述した方法にしたがって、フェライトおよびマルテンサイトそれぞれの面積率およびフェライトの平均結晶粒径とマルテンサイトの平均サイズ、フェライトとマルテンサイトの平均結晶粒径の比（フェライトの平均結晶粒径／マルテンサイトの平均サイズ）（表３ではサイズ比と表記している）、フェライトとマルテンサイトの硬度比、また、鋼板の板厚１／４位置におけるフェライトの集合組織のα−ｆｉｂｅｒに対するγ−ｆｉｂｅｒのインバース強度比を求めた。また、残部組織についても一般的な方法で確認し、表３に示した。
また、めっき性は、１００コイル当たりの不めっき欠陥の長さ発生率が０．８％以下の場合を良好と判断した。なお、不めっき欠陥の長さ発生率とは次式（２）で求められ、表面性状の評価は、１００コイル当たりのスケール欠陥の長さ発生率が０．２％以下の場合を「優」、０．２％超０．８％以下の場合を「良」、０．８％超の場合を「劣」とし、表面検査装置で判断した。
（不めっき欠陥の長さ発生率）＝（不めっき欠陥と判断された欠陥のＬ方向の総長さ）／（出側コイル長）×１００・・・・（２）
表３に示すように、本発明例では、ＴＳが５９０ＭＰａ以上であり、延性に優れ、さらに、降伏比（ＹＲ）が低く、かつ、ＹＰの面内異方性、および、めっき性にも優れている。一方、比較例では、強度、ＹＲ、強度と延性のバランス、ＹＰの面内異方性、および、めっき性のいずれか一つ以上が劣っている。
（不めっき欠陥の長さ発生率）＝（不めっき欠陥と判断された欠陥のＬ方向の総長さ）／（出側コイル長）×１００・・・・（２）
表３に示すように、本発明例では、ＴＳが５９０ＭＰａ以上であり、延性に優れ、さらに、降伏比（ＹＲ）が低く、かつ、ＹＰの面内異方性、および、めっき性にも優れている。一方、比較例では、強度、ＹＲ、強度と延性のバランス、ＹＰの面内異方性、および、めっき性のいずれか一つ以上が劣っている。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、本実施の形態による本発明の開示の一部をなす記述により限定されるものではない。すなわち、本実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術などは全て本発明の範疇に含まれる。例えば、上記した製造方法における一連の熱処理においては、熱履歴条件さえ満足すれば、鋼板に熱処理を施す設備等は特に限定されるものではない。
本発明によれば、５９０ＭＰａ以上のＴＳを有し、延性に優れ、さらに、ＹＲが低く、ＹＰの面内異方性に優れる高強度鋼板の製造が可能になる。また、本発明の製造方法に従って得られた高強度鋼板を、例えば、自動車構造部材に適用することによって車体軽量化による燃費改善を図ることができ、産業上の利用価値は極めて大きい。
Claims (8)
- 質量％で、
Ｃ：０．０３０％以上０．２００％以下、
Ｓｉ：０．７０％以下、
Ｍｎ：１．５０％以上３．００％以下、
Ｐ：０．００１％以上０．１００％以下、
Ｓ：０．０００１％以上０．０２００％以下、
Ａｌ：０．００１％以上１．０００％以下、
Ｎ：０．０００５％以上０．０１００％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成と、
面積率で、フェライトを２０％以上、マルテンサイトを５％以上５０％以下含み、前記フェライトと前記マルテンサイトの合計が７６．６％以上であり、前記フェライトの平均結晶粒径が２０μｍ以下、前記マルテンサイトの平均サイズが１５μｍ以下であり、前記フェライトの平均結晶粒径と前記マルテンサイトの平均サイズの比（フェライトの平均結晶粒径／マルテンサイトの平均サイズ）が０．５〜１０．０であり、前記フェライトと前記マルテンサイトの硬度の比（フェライトの硬度／マルテンサイトの硬度）が１．０以上５．０以下であり、かつ、前記フェライトの集合組織が、α−ｆｉｂｅｒに対するγ−ｆｉｂｅｒのインバース強度比で、１．４以上７．０以下である鋼組織と、を有し、引張強度が５９０ＭＰａ以上である薄鋼板。 - 前記成分組成は、さらに、質量％で、
Ｃｒ：０．０１％以上１．００％以下、
Ｎｂ：０．００１％以上０．１００％以下、
Ｖ：０．００１％以上０．１００％以下、
Ｔｉ：０．００１％以上０．１００％以下、
Ｂ：０．０００１％以上０．０１００％以下、
Ｍｏ：０．０１％以上０．５０％以下、
Ｃｕ：０．０１％以上１．００％以下、
Ｎｉ：０．０１％以上１．００％以下、
Ａｓ：０．００１％以上０．５００％以下、
Ｓｂ：０．００１％以上０．２００％以下、
Ｓｎ：０．００１％以上０．２００％以下、
Ｔａ：０．００１％以上０．１００％以下、
Ｃａ：０．０００１％以上０．０２００％以下、
Ｍｇ：０．０００１％以上０．０２００％以下、
Ｚｎ：０．００１％以上０．０２０％以下、
Ｃｏ：０．００１％以上０．０２０％以下、
Ｚｒ：０．００１％以上０．０２０％以下
およびＲＥＭ：０．０００１％以上０．０２００％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有する請求項１に記載の薄鋼板。 - 請求項１又は２に記載の薄鋼板の表面にめっき層を備えるめっき鋼板。
- 請求項１又は２に記載の薄鋼板の製造方法であって、
請求項１又は２に記載の成分組成を有する鋼スラブを加熱し、粗圧延を行い、その後の仕上げ圧延において、仕上げ圧延入り側温度が１０２０℃以上１１８０℃以下、仕上げ圧延の最終パスの圧下率が５％以上１５％以下、該最終パスの前のパスの圧下率が１５％以上２５％以下、仕上げ圧延出側温度が８００℃以上１０００℃以下の条件で熱間圧延し、該熱間圧延後、平均冷却速度５℃／ｓ以上９０℃／ｓ以下の条件で冷却して、巻取温度が３００℃以上７００℃以下の条件で巻き取り熱延鋼板を製造し、
前記熱延鋼板を、最高到達温度がＴ１温度以上Ｔ２温度以下、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度が５０℃／ｓ以下の条件で加熱し、その後、［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域での平均冷却速度が３℃／ｓ以上の条件で冷却し、かつ、６００℃以上の温度域の露点が−４０℃以下である薄鋼板の製造方法。
ただし、Ｔ１温度（℃）＝７４５＋２９×［％Ｓｉ］−２１×［％Ｍｎ］＋１７×［％Ｃｒ］、Ｔ２温度（℃）＝９６０−２０３×［％Ｃ］ １／２ ＋４５×［％Ｓｉ］−３０×［％Ｍｎ］＋１５０×［％Ａｌ］−２０×［％Ｃｕ］＋１１×［％Ｃｒ］＋３５０×［％Ｔｉ］＋１０４×［％Ｖ］である。 - 請求項１又は２に記載の薄鋼板の製造方法であって、
請求項１又は２に記載の成分組成を有する鋼スラブを加熱し、粗圧延を行い、その後の仕上げ圧延において、仕上げ圧延入り側温度が１０２０℃以上１１８０℃以下、仕上げ圧延の最終パスの圧下率が５％以上１５％以下、該最終パスの前のパスの圧下率が１５％以上２５％以下、仕上げ圧延出側温度が８００℃以上１０００℃以下の条件で熱間圧延し、該熱間圧延後、平均冷却速度５℃／ｓ以上９０℃／ｓ以下の条件で冷却して、巻取温度が３００℃以上７００℃以下の条件で巻き取り熱延鋼板を製造し、
前記熱延鋼板を酸洗し、３５％以上の圧下率で冷間圧延して冷延フルハード鋼板を製造し、
前記冷延フルハード鋼板を、最高到達温度がＴ１温度以上Ｔ２温度以下、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度が５０℃／ｓ以下の条件で加熱し、その後、［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域での平均冷却速度が３℃／ｓ以上の条件で冷却し、かつ、６００℃以上の温度域の露点が−４０℃以下である薄鋼板の製造方法。
ただし、Ｔ１温度（℃）＝７４５＋２９×［％Ｓｉ］−２１×［％Ｍｎ］＋１７×［％Ｃｒ］、Ｔ２温度（℃）＝９６０−２０３×［％Ｃ］ １／２ ＋４５×［％Ｓｉ］−３０×［％Ｍｎ］＋１５０×［％Ａｌ］−２０×［％Ｃｕ］＋１１×［％Ｃｒ］＋３５０×［％Ｔｉ］＋１０４×［％Ｖ］である。 - 請求項１又は２に記載の薄鋼板の製造方法であって、
請求項１又は２に記載の成分組成を有する鋼スラブを加熱し、粗圧延を行い、その後の仕上げ圧延において、仕上げ圧延入り側温度が１０２０℃以上１１８０℃以下、仕上げ圧延の最終パスの圧下率が５％以上１５％以下、該最終パスの前のパスの圧下率が１５％以上２５％以下、仕上げ圧延出側温度が８００℃以上１０００℃以下の条件で熱間圧延し、該熱間圧延後、平均冷却速度５℃／ｓ以上９０℃／ｓ以下の条件で冷却して、巻取温度が３００℃以上７００℃以下の条件で巻き取り熱延鋼板を製造し、
前記熱延鋼板を、最高到達温度がＴ１温度以上Ｔ２温度以下、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度が５０℃／ｓ以下の条件で加熱し、該加熱後、冷却し、酸洗して熱処理板を製造し、
前記熱処理板を、Ｔ１温度以上に再度加熱し、次いで［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域での平均冷却速度が３℃／ｓ以上の条件で冷却し、かつ、６００℃以上の温度域の露点が−４０℃以下である薄鋼板の製造方法。
ただし、Ｔ１温度（℃）＝７４５＋２９×［％Ｓｉ］−２１×［％Ｍｎ］＋１７×［％Ｃｒ］、Ｔ２温度（℃）＝９６０−２０３×［％Ｃ］ １／２ ＋４５×［％Ｓｉ］−３０×［％Ｍｎ］＋１５０×［％Ａｌ］−２０×［％Ｃｕ］＋１１×［％Ｃｒ］＋３５０×［％Ｔｉ］＋１０４×［％Ｖ］である。 - 請求項１又は２に記載の薄鋼板の製造方法であって、
請求項１又は２に記載の成分組成を有する鋼スラブを加熱し、粗圧延を行い、その後の仕上げ圧延において、仕上げ圧延入り側温度が１０２０℃以上１１８０℃以下、仕上げ圧延の最終パスの圧下率が５％以上１５％以下、該最終パスの前のパスの圧下率が１５％以上２５％以下、仕上げ圧延出側温度が８００℃以上１０００℃以下の条件で熱間圧延し、該熱間圧延後、平均冷却速度５℃／ｓ以上９０℃／ｓ以下の条件で冷却して、巻取温度が３００℃以上７００℃以下の条件で巻き取り熱延鋼板を製造し、
前記熱延鋼板を酸洗し、３５％以上の圧下率で冷間圧延して冷延フルハード鋼板を製造し、
前記冷延フルハード鋼板を、最高到達温度がＴ１温度以上Ｔ２温度以下、４５０℃から［Ｔ１温度−１０℃］の温度域での平均加熱速度が５０℃／ｓ以下の条件で加熱し、該加熱後、冷却し、酸洗して熱処理板を製造し、
前記熱処理板を、Ｔ１温度以上に再度加熱し、次いで［Ｔ１温度−１０℃］から５５０℃の温度域での平均冷却速度が３℃／ｓ以上の条件で冷却し、かつ、６００℃以上の温度域の露点が−４０℃以下である薄鋼板の製造方法。
ただし、Ｔ１温度（℃）＝７４５＋２９×［％Ｓｉ］−２１×［％Ｍｎ］＋１７×［％Ｃｒ］、Ｔ２温度（℃）＝９６０−２０３×［％Ｃ］ １／２ ＋４５×［％Ｓｉ］−３０×［％Ｍｎ］＋１５０×［％Ａｌ］−２０×［％Ｃｕ］＋１１×［％Ｃｒ］＋３５０×［％Ｔｉ］＋１０４×［％Ｖ］である。 - 請求項３に記載のめっき鋼板の製造方法であって、
請求項４〜７のいずれかに記載の製造方法で得られた薄鋼板にめっきを施すめっき鋼板の製造方法。
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