JP6519011B2 - Hot rolled steel sheet and method of manufacturing the same - Google Patents

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  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

本発明は、熱延鋼板およびその製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、440MPa以上590MPa未満の引張強さを有しつつ、降伏比(YR)が80%以上、全伸び(El)が30%以上、穴拡げ率(λ)が60%以上の機械特性を併せ持つ熱延鋼板およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a hot rolled steel sheet and a method of manufacturing the same. More specifically, while having a tensile strength of 440 MPa or more and less than 590 MPa, the present invention has a yield ratio (YR) of 80% or more, a total elongation (El) of 30% or more, and a hole expansion ratio (λ) of 60%. The present invention relates to a hot rolled steel sheet having the above mechanical properties and a method of manufacturing the same.

近年、CO排出量の削減を目的とした車体軽量化による燃費向上や衝突安全基準の厳格化の観点から、自動車の車体部品の高強度化が推進されている。また、省資源の観点から、車体部品の素材である鋼板には少ない合金添加量で高強度を得ることが望まれている。 BACKGROUND ART In recent years, from the viewpoint of improving fuel efficiency by reducing the weight of a vehicle body for the purpose of reducing CO 2 emissions and tightening of collision safety standards, strengthening of body parts of automobiles has been promoted. In addition, from the viewpoint of resource saving, it is desired to obtain high strength with a small amount of alloy addition to steel plates which are materials of car body parts.

このような背景の中、車体部品の形状は多様化している。このため、高強度だけでなくプレス成形性や溶接性、さらには耐衝突特性等の諸特性を併せ持つ熱延鋼板への要求が増加している。特に足回り部品や構造部材には優れた耐衝突特性が不可欠であり、このような用途に供される場合には所望の延性や穴拡げ性に加え、引張強さと0.2%耐力の比である降伏比(YR)が高いことが求められる。   Under such circumstances, the shapes of body parts are diversified. For this reason, the demand for a hot rolled steel sheet having not only high strength but also various properties such as press formability, weldability, and collision resistance is increasing. In particular, excellent impact resistance is essential for undercarriage parts and structural members, and in addition to the desired ductility and hole expandability when used for such applications, the ratio of tensile strength to 0.2% proof stress It is required that the yield ratio (YR) is high.

一般に、高強度を有しつつ高YRを示す鋼板としては、鋼組織をフェライト,ベイニティックフェライト,ベイナイト,マルテンサイトなどの単相組織とし、MnやSi等の固溶強化および/またはTi,Nb,V等の合金炭化物あるいはCuによる析出強化により強化する手法が知られている。   Generally, as a steel sheet exhibiting high YR while having high strength, the steel structure is made a single phase structure such as ferrite, bainitic ferrite, bainite, martensite, etc., solid solution strengthening such as Mn or Si and / or Ti, There is known a method of strengthening by precipitation strengthening with alloy carbides such as Nb and V or Cu.

例えば特許文献1には、面積比率で95%以上のフェライトからなる鋼組織に、MoおよびV、Tiを含む複合炭化物あるいはV炭化物を分散析出させた高降伏比高強度熱延鋼板が開示され、特許文献2には、フェライトを面積率で95%以上としてV炭化物を均一分散させることにより高YRを確保した熱延鋼板が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a high yield ratio high strength hot rolled steel sheet in which complex carbides containing Mo and V and Ti or V carbides are dispersed and precipitated in a steel structure made of ferrite with an area ratio of 95% or more. Patent Document 2 discloses a hot-rolled steel sheet in which a high YR is ensured by uniformly dispersing V carbides with an area ratio of 95% or more of ferrite.

しかしながら、特許文献1,2により開示された熱延鋼板は、高YRを確保するためにMoやVという極めて高価な合金元素を必須とするため、経済的な観点から量産には適さない。   However, the hot-rolled steel sheets disclosed by Patent Documents 1 and 2 require extremely expensive alloy elements such as Mo and V in order to secure high YR, and therefore are not suitable for mass production from an economic viewpoint.

特許文献3には、鋼組織を全板厚にわたって均一なベイニティックフェライト単相組織とすることにより延性、伸びフランジ性と強度を兼ね備えた熱延鋼板が開示されている。しかし、特許文献3の実施例における全伸び(El)はいずれも30%を下回る値であることから、張出しや絞りといった延性の厳しい用途に対しては割れを生ずるおそれがある。   Patent Document 3 discloses a hot-rolled steel sheet having both ductility, stretch flangeability and strength by making the steel structure a uniform bainitic ferrite single phase structure over the entire plate thickness. However, since the total elongation (El) in the example of Patent Document 3 is less than 30% in all cases, there is a possibility that a crack may occur in a ductile severe application such as overhang and drawing.

特許文献4には、鋼組織の90%以上をマルテンサイトとし、TiCの析出強化を利用することにより、降伏強度と靭性を両立させる高強度熱延鋼板が開示されている。しかし、この発明はTS900MPa以上の超高強度を有し、全伸び(El)が30%を下回ることから、張出しや絞りでは割れを生ずるおそれがある。   Patent Document 4 discloses a high-strength hot-rolled steel sheet that achieves both yield strength and toughness by using 90% or more of the steel structure as martensite and utilizing precipitation strengthening of TiC. However, since the present invention has an ultra-high strength of TS 900 MPa or more and the total elongation (El) is less than 30%, there is a possibility that a crack may occur in the stretching or drawing.

さらに、特許文献5には、熱間圧延を終了した後の鋼板に一次水冷、空冷および二次水冷を順次行うことにより、組織全体に占めるフェライト相の面積率85%以上、ベイナイト相の面積率10%以下、フェライト相とベイナイト相以外の他の相の面積率5%以下であり、かつフェライト相全体に占めるアシキュラーフェライト相の面積率が30%以上80%未満である鋼組織を有する高強度熱延鋼板が開示されている。この熱延鋼板は、125%以上の穴拡げ率λが確実に得られ、TSが490MPa以上590MPa未満であって加工性に優れる。しかし、特許文献5により開示された熱延鋼板は、Mn含有量が0.8〜1.8質量%と高目である。このため、オーステナイトが安定化するために充分なフェライト量を確保できなくなり、優れた延性を確保できない場合がある。また、合金コストの増加を招くため、省資源の観点からも望ましくない。   Furthermore, in Patent Document 5, by sequentially performing primary water cooling, air cooling and secondary water cooling on the steel plate after hot rolling is finished, the area ratio of the ferrite phase occupying in the whole structure is 85% or more, the area ratio of the bainite phase 10% or less, area ratio of ferrite phase and other phases other than bainite phase is 5% or less, and the area ratio of acicular ferrite phase occupying in the entire ferrite phase is 30% or more and less than 80%. A strength hot rolled steel sheet is disclosed. This hot rolled steel sheet reliably obtains a hole expansion ratio λ of 125% or more, has a TS of 490 MPa or more and less than 590 MPa, and is excellent in workability. However, the hot rolled steel sheet disclosed by Patent Document 5 has a high Mn content of 0.8 to 1.8 mass%. Therefore, a sufficient amount of ferrite can not be secured to stabilize austenite, and excellent ductility may not be secured. Moreover, since it causes an increase in alloy cost, it is not desirable from the viewpoint of resource saving.

特許第4899881号明細書Patent 4899881 specification 特開2013−227597公報JP, 2013-227597, A 特許第5040197号明細書Patent No. 5040197 特開2014−47414公報JP, 2014-47414, A 国際公開第2012/020847号パンフレット(特開2012−57250号公報)International Publication No. 2012/020847 pamphlet (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-57250)

本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、自動車の足回り部品や自動車車体の構造部材に求められるプレス成形性や耐衝突特性に適した、優れた延性および高い降伏比を有する熱延鋼板を安価に安定して提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a current situation, and has excellent ductility and high yield ratio suitable for press formability and collision resistance required for automotive underbody parts and structural members of automobile bodies. An object of the present invention is to provide a heat-rolled steel plate having the same inexpensively and stably.

ここで、本発明における具体的な機械特性の目標は、引張強さが440MPa以上590MPa未満の高強度を有し、全伸び(El)が30%以上、穴拡げ率(λ)が60%以上である優れた延性と伸びフランジ性を有するとともに、引張強さと0.2%耐力の比で表わされる降伏比(YR)が80%以上である優れた耐衝突特性を有することである。   Here, specific mechanical property targets in the present invention have high tensile strength of 440 MPa or more and less than 590 MPa, total elongation (El) of 30% or more, hole expansion ratio (λ) of 60% or more In addition to having excellent ductility and stretch flangeability, it also has excellent collision resistance properties in which the yield ratio (YR) represented by the ratio of tensile strength to 0.2% proof stress is 80% or more.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行った。
本発明者らは、優れた全伸び(El)と穴拡げ率(λ)を具備させるため、まず鋼組織をフェライト主体組織とすることを前提とした。また、同時に高い降伏比(YR)を発現させるために、フェライトの粒径や形態を制御することを志向した。
The present inventors diligently studied to solve the above problems.
The present inventors first assume that the steel structure is a ferrite-based structure in order to provide excellent total elongation (El) and hole expansion ratio (λ). At the same time, we aimed to control the grain size and morphology of ferrite in order to express high yield ratio (YR) at the same time.

具体的には、本発明者らは、熱間圧延工程の仕上圧延後の冷却開始時間および冷却停止温度を制御することにより、フェライト粒径の微細化による結晶粒微細化強化を図るとともに、フェライトをアシキュラー形態に制御することによる組織強化を併用することにより高い全伸び(El)および穴拡げ率(λ)かつ高降伏比(YR)の特性を併せ持つことができることを知見した。   Specifically, the present inventors control the cooling start time and cooling stop temperature after finish rolling in the hot rolling step to achieve grain refinement and strengthening by refining the grain size of ferrite, and to It has been found that by combining the tissue reinforcement by controlling the acicular form, it is possible to have the characteristics of high total elongation (El), hole expansion ratio (λ) and high yield ratio (YR).

上記の組織制御について、例えば特許文献5に開示されるように、MnやCr等の合金元素の多量添加により同様の効果が得られることが一般的に知られている。本発明は、従来の手法とは異なり、これら合金元素を多量に添加することなく組織制御が可能である。   It is generally known that similar effects can be obtained by adding a large amount of alloy elements such as Mn and Cr as disclosed in, for example, Patent Document 5 for the above-mentioned structure control. The present invention, unlike the conventional method, can control the structure without adding a large amount of these alloying elements.

上記知見に基づいて完成した本発明は、次の通りである。
(1)質量%で、C:0.06%以上0.15%以下、Si:0.01%以上0.5%以下、Mn:0.1%以上0.5%以下、P:0.03%以下、S:0.02%以下、sol.Al:0.001%以上0.5%以下およびN:0.01%以下、残部Feおよび不純物からなる化学組成と、面積率でフェライト90%以上、残部が5%以下のセメンタイト、マルテンサイトもしくはベイナイトの少なくとも1種からなるとともに、前記フェライトに占めるアシキュラーフェライトの割合が10%以上であり、フェライトの平均粒径が10μm以下を有する鋼組織と、引張強さが440MPa以上590MPa未満であり、引張強さと0.2%耐力との比である降伏比(YR)が80%以上であり、全伸び(El)が30%以上であるとともに、穴拡げ率(λ)が60%以上である機械特性を有することを特徴とする熱延鋼板。
The present invention completed based on the above findings is as follows.
(1) In mass%, C: 0.06% or more and 0.15% or less, Si: 0.01% or more and 0.5% or less, Mn: 0.1% or more and 0.5% or less, P: 0. 03% or less, S: 0.02% or less, sol. Al: 0.001% or more and 0.5% or less and N: 0.01% or less, chemical composition including the balance Fe and impurities, and cementite, martensite or ferrite having a surface area ratio of 90% or more and the balance 5% or less A steel structure which is made of at least one of bainite, the ratio of acicular ferrite in the ferrite is 10% or more, and the average grain diameter of the ferrite is 10 μm or less, and the tensile strength is 440 MPa or more and less than 590 MPa. The yield ratio (YR), which is the ratio between tensile strength and 0.2% proof stress, is 80% or more, the total elongation (El) is 30% or more, and the hole expansion ratio (λ) is 60% or more A hot rolled steel sheet characterized by having mechanical characteristics.

(2)前記化学組成が、質量%で、Ti:0.02%以下、Nb:0.02%以下およびV:0.02%以下からなる群から選択された1種または2種以上をさらに含有する1項に記載の熱延鋼板。   (2) One or more selected from the group consisting of, in mass%, Ti: 0.02% or less, Nb: 0.02% or less, and V: 0.02% or less as the chemical composition. The hot rolled steel sheet according to item 1 which contains.

(3)前記化学組成が、質量%で、Cr:0.03%以下、Mo:0.03%以下およびB:0.01%以下からなる群から選択された1種または2種以上をさらに含有する1項または2項に記載の熱延鋼板。   (3) One or more selected from the group consisting of, in mass%, Cr: 0.03% or less, Mo: 0.03% or less and B: 0.01% or less as the chemical composition. The hot rolled steel sheet according to item 1 or 2 which contains.

(4)前記鋼組成が、質量%で、REM:0.1%以下、Mg:0.01%以下およびCa:0.01%以下からなる群から選択された1種または2種以上をさらに含有する1項から3項までのいずれか1項に記載の熱延鋼板。   (4) The steel composition further comprises one or more selected from the group consisting of REM: 0.1% or less, Mg: 0.01% or less and Ca: 0.01% or less by mass% The hot rolled steel sheet according to any one of the items 1 to 3 which contains.

(5)鋼片を仕上熱間圧延に供し、Ar3−10℃以上で圧延を完了した後、0.2秒以内に冷却を開始し、100℃/秒以上の冷却速度で600℃以上740℃以下の温度域に冷却し、冷却停止温度から20℃以上40℃以下の温度に低下するまで放冷し、さらに45℃/秒以上の冷却速度で550℃以下の温度域まで冷却し、その後巻取ることを特徴とする1項から4項のいずれか1項に記載の熱延鋼板の製造方法。 (5) The billet is subjected to finish hot rolling, and after completion of rolling at Ar 3-10 ° C. or more, cooling is started within 0.2 seconds, and the cooling rate is 100 ° C./s or more at 600 ° C. or more 740 ° C. It is cooled to the following temperature range, allowed to cool to a temperature of 20 ° C to 40 ° C from the cooling stop temperature, and further cooled to a temperature range of 550 ° C or less at a cooling rate of 45 ° C / sec or more, and then wound The manufacturing method of the hot rolled sheet steel of any one of 1 to 4 characterized by taking.

ただし、Ar3(℃)=905-455[%C]-38[%Si]-62[%Mn]+472[%P]であり、[%C],[%Si],[%Mn],[%P]は、それぞれ、C,Si,Mn,Pの含有量(質量%)を示す。 However, Ar 3 (° C.) = 905-455 [% C] -38 [% Si] -62 [% Mn] +472 [% P], and [% C], [% Si], [% Mn] , [% P] indicate the contents (mass%) of C, Si, Mn, and P, respectively.

本発明により、440MPa以上590MPa未満の引張強さを有しつつ全伸び(El)30%以上と穴拡げ率(λ)60%以上の優れたプレス成形性を示すとともに降伏比(YR)80%以上の優れた耐衝突性能を有する熱延鋼板と製造方法とが提供される。   The present invention exhibits excellent press formability with a total elongation (El) of 30% or more and a hole expansion ratio (λ) of 60% or more while having a tensile strength of 440 MPa or more and less than 590 MPa and a yield ratio (YR) of 80% A hot rolled steel sheet and a manufacturing method having the above-mentioned excellent collision resistance performance are provided.

本発明に係る熱延鋼板は、自動車や各種の産業機械に用いられる構造部材の素材、特に自動車の足廻り部品や車体補強部材の素材として最適である。   The heat-rolled steel plate according to the present invention is most suitable as a material of structural members used in automobiles and various industrial machines, in particular as a component of automobile undercarriage parts and vehicle body reinforcing members.

以下に、本発明に係る熱延鋼板およびその製造方法を説明する。以下の説明において、鋼板の化学組成に関する%は質量%である。   Hereinafter, a hot rolled steel sheet according to the present invention and a method of manufacturing the same will be described. In the following description,% relating to the chemical composition of the steel sheet is mass%.

1.鋼板の化学組成
(1−1)C:0.06%以上0.15%以下
Cは、鋼の強度を高める作用を有する元素であり、本発明においては440MPa以上590MPa未満の引張強さを確保するのに重要な元素である。C含有量が0.06%未満では440MPa以上の引張強さを確保することが困難となるばかりか、脱炭工程での処理時間が長くなることから製造コストが上昇し、工業的に望ましくない。したがって、C含有量は0.06%以上とする。C含有量は好ましくは0.08%以上である。一方、C含有量が0.15%超では延性や穴拡げ性、降伏比の低下が著しくなる。したがって、C含有量は0.15%以下とする。好ましくは0.13%以下である。
1. Chemical composition of steel plate (1-1) C: 0.06% or more and 0.15% or less C is an element having an effect of enhancing the strength of steel, and in the present invention, a tensile strength of 440 MPa or more and less than 590 MPa is secured. It is an important element to If the C content is less than 0.06%, it will not only be difficult to secure a tensile strength of 440 MPa or more, but also the processing time in the decarburization step will be long, and the production cost will rise, which is not desirable industrially . Therefore, the C content is 0.06% or more. The C content is preferably 0.08% or more. On the other hand, when the C content exceeds 0.15%, the ductility, the hole expansibility, and the decrease in the yield ratio become remarkable. Therefore, the C content is made 0.15% or less. Preferably it is 0.13% or less.

(1−2)Si:0.01%以上0.5%以下
Siは、フェライト生成元素であり、仕上げ圧延後のフェライト生成を促すとともに、固溶強化によりフェライトを強化させる作用を有するため、良好な延性および高い降伏比を確保するために有効な元素である。Si含有量が0.01%未満では、フェライト生成能が低下し、所定のフェライト量が得られないために延性が劣化するのに加え、440MPa以上の強度確保が困難になる。したがって、Si含有量は0.01%以上とする。好ましくは0.02%以上、さらに好ましくは0.1%以上である。
(1-2) Si: 0.01% or more and 0.5% or less Si is a ferrite forming element, and promotes formation of ferrite after finish rolling and has a function of strengthening ferrite by solid solution strengthening, which is favorable. It is an element effective to secure high ductility and high yield ratio. If the Si content is less than 0.01%, the ability to form ferrite decreases, and a predetermined amount of ferrite can not be obtained, and in addition to the deterioration of ductility, it becomes difficult to secure strength of 440 MPa or more. Therefore, the Si content is 0.01% or more. Preferably it is 0.02% or more, more preferably 0.1% or more.

一方、Si含有量が0.5%を超えると、ファイアライトの融点の上昇が著しくなり、熱間圧延工程におけるスケール剥離性が著しく低下し、島状スケール模様として製品表面に多量に残存する場合があり、表面外観の劣化を招く。したがって、Si含有量は0.5%以下とする。好ましくは0.3%以下である。さらに好ましくは0.2%以下である。   On the other hand, if the Si content exceeds 0.5%, the melting point of firelite increases significantly, the scale removability in the hot rolling process decreases significantly, and a large amount of island scale pattern remains on the product surface. Cause deterioration of the surface appearance. Therefore, the Si content is 0.5% or less. Preferably it is 0.3% or less. More preferably, it is 0.2% or less.

(1−3)Mn:0.1%以上0.5%以下
Mnは、オーステナイト生成元素であり、仕上げ圧延工程でのオーステナイトを安定化させる作用を有する。また、SをMnSとして固定し、FeSの生成による鋼の赤熱脆性を抑制する作用を有する。この効果を得るに、Mn含有量は0.1%以上とする。好ましくは0.14%以上である。一方、Mn含有量が0.5%を超えるとオーステナイトが安定化するために充分なフェライト量を確保できなくなり、優れた延性や穴拡げ性を確保ができない。また、合金コストの増加を招くため、省資源の観点から望ましくない。したがって、Mn含有量は0.5%以下とする。好ましくは0.4%以下である。
(1-3) Mn: 0.1% or more and 0.5% or less Mn is an austenite-forming element and has an effect of stabilizing austenite in the finish rolling process. In addition, S is fixed as MnS, and has an effect of suppressing the red heat brittleness of the steel due to the formation of FeS. In order to obtain this effect, the Mn content is at least 0.1%. Preferably it is 0.14% or more. On the other hand, if the Mn content exceeds 0.5%, a sufficient amount of ferrite can not be secured in order to stabilize austenite, and excellent ductility and hole expandability can not be secured. Moreover, it causes an increase in alloy cost, which is not desirable from the viewpoint of resource saving. Therefore, the Mn content is 0.5% or less. Preferably it is 0.4% or less.

(1−4)P:0.03%以下
Pは、不純物として含有され、鋼の靱性を劣化させる作用を有するとともに、化成処理液の密着性を低下させる。P含有量が0.03%を超えると上記作用による悪影響が顕著となる。したがって、P含有量は0.03%以下とする。
(1-4) P: 0.03% or less P is contained as an impurity, and has the effect of deteriorating the toughness of the steel, as well as reducing the adhesion of the chemical conversion solution. When the P content exceeds 0.03%, the adverse effect due to the above-mentioned action becomes remarkable. Therefore, the P content is made 0.03% or less.

(1−5)S:0.02%以下
Sは、不純物として含有され、鋼中に硫化物を形成して延性や伸びフランジ性を劣化させる作用を有する。S含有量が0.02%超えると上記作用による悪影響が顕著となる。したがって、S含有量は0.02%以下とする。好ましくは0.01%以下である。
(1-5) S: 0.02% or less S is contained as an impurity, and forms a sulfide in the steel and has an action of deteriorating ductility and stretch flangeability. If the S content exceeds 0.02%, the adverse effect due to the above-mentioned action becomes remarkable. Therefore, the S content is 0.02% or less. Preferably it is 0.01% or less.

(1−6)sol.Al:0.001%以上0.5%以下
Alは、脱酸により鋼を健全化する作用を有するとともにフェライトの生成を促進する。sol.Al含有量が0.001%未満では上記作用による効果を得ることができない。したがって、sol.Al含有量は0.001%以上とする。好ましくは0.01%以上であり、より好ましくは0.03%以上である。
(1-6) sol. Al: 0.001% or more and 0.5% or less Al has an action to strengthen the steel by deoxidation and promotes the formation of ferrite. sol. If the Al content is less than 0.001%, the above-described effect can not be obtained. Therefore, sol. The Al content is 0.001% or more. Preferably it is 0.01% or more, More preferably, it is 0.03% or more.

一方、sol.Al含有量が0.5%を超えても上記作用による効果は飽和してしまい、コストの増加を招く。したがって、sol.Al含有量は0.5%以下とする。好ましくは0.3%以下である。   Meanwhile, sol. Even if the Al content exceeds 0.5%, the effect due to the above action is saturated, leading to an increase in cost. Therefore, sol. The Al content is 0.5% or less. Preferably it is 0.3% or less.

(1−7)N:0.01%以下
Nは、不純物として含有され、その含有量が過剰になると曲げ性の低下が著しくなる。したがって、N含有量は0.01%以下とする。N含有量は好ましくは0.008%以下である。
(1-7) N: 0.01% or less N is contained as an impurity, and when the content is excessive, the bendability is significantly reduced. Therefore, the N content is 0.01% or less. The N content is preferably 0.008% or less.

(1−8)Ti:0.02%以下、Nb:0.02%以下およびV:0.02%以下からなる群から選択された1種または2種以上
Ti,Nb,Vは、Cと結合して炭化物として微細析出し、熱間仕上げ圧延におけるオーステナイト粒の粗大化や再結晶を抑制する作用を有する元素であり、熱延鋼板を高強度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。
(1-8) Ti: 0.02% or less, Nb: 0.02% or less, and V: 0.02% or less One or more selected from the group consisting of Ti, Nb, and V are C and C It is an element that combines to form fine precipitates as carbides, and has an effect of suppressing coarsening of austenite grains and recrystallization in hot finish rolling, and has an action of increasing the strength of a hot-rolled steel sheet. Therefore, one or more of these elements may be contained.

他方、Ti,Nb,Vのそれぞれを0.02%超えて含有させると高強度化に寄与する微細炭化物を得るための溶体化処理として、1250℃超の高温加熱が必要となるため、燃料原単位の上昇を招くおそれがある。したがって、Ti,Nb,Vの含有量は0.02%以下とする。   On the other hand, if each of Ti, Nb, and V is contained in excess of 0.02%, high temperature heating exceeding 1250 ° C. is required as a solution treatment to obtain fine carbides contributing to high strength. It may lead to a rise in credits. Therefore, the content of Ti, Nb and V is made 0.02% or less.

上記作用による効果をより確実に得るには、Ti:0.001%以上、Nb:0.001%以上およびV:0.001%以上のいずれかを満足させることが好ましい。   In order to obtain the effect by the above action more reliably, it is preferable to satisfy any of Ti: 0.001% or more, Nb: 0.001% or more and V: 0.001% or more.

(1−9)Cr:0.03%以下、Mo:0.03%以下およびB:0.01%以下からなる群から選択された1種または2種以上
Cr,Mo,Bは、いずれも任意元素であり、いずれも鋼の焼入性を高める作用を有し、高強度化に有用な元素である。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) Cr: 0.03% or less, Mo: 0.03% or less and B: 0.01% or less One or more selected from the group consisting of Cr, Mo, and B are all It is an optional element, all of which have the effect of enhancing the hardenability of steel and are useful elements for strengthening. Therefore, one or more of these elements may be contained.

しかしながら、これらの元素のいずれかを上記範囲を超えて含有させると、延性の低下が著しくなるとともにコスト上昇を招くため省資源の観点から望ましくない。したがって、これら各元素の含有量は上記範囲とする。上記作用による効果をより確実に得るには、Cr:0.02%以上、Mo:0.01%以上およびB:0.0001%以上のいずれかを満足させることが好ましい。   However, if any of these elements is contained beyond the above range, the ductility is significantly reduced and the cost is increased, which is not desirable from the viewpoint of resource saving. Therefore, the content of each of these elements is in the above range. In order to obtain the effect by the above action more reliably, it is preferable to satisfy any of Cr: 0.02% or more, Mo: 0.01% or more and B: 0.0001% or more.

(1−10)REM:0.1%以下、Mg:0.01%以下およびCa:0.01%以下からなる群から選択された1種または2種以上
REM(希土類元素),Mg,Caは、任意元素であり、いずれも、酸化物や硫化物を微細に球状化することにより延性を向上させる作用を有する。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。
(1-10) REM: One or more selected from the group consisting of RE: 0.1% or less, Mg: 0.01% or less and Ca: 0.01% or less REM (rare earth element), Mg, Ca Is an optional element, and both have the effect of improving ductility by finely spheroidizing oxides and sulfides. Therefore, one or more of these elements may be contained.

しかしながら、REM,Mg,Caのいずれかを上記範囲を超えて含有させると、鋼中に酸化物や硫化物を多量に形成され、延性の低下が著しくなる。したがって各元素の含有量は上記範囲とする。   However, when any one of REM, Mg, and Ca is contained beyond the above range, a large amount of oxides and sulfides are formed in the steel, and the ductility is significantly reduced. Therefore, the content of each element is in the above range.

上記作用による効果をより確実に得るには、これらの元素のいずれかを0.0001%以上含有させることが好ましい。   In order to obtain the effect of the above action more reliably, it is preferable to contain at least 0.0001% of any of these elements.

ここで、REMとは、Sc、Y及びランタノイドの合計17元素を指し、ランタノイドの場合、工業的にはミッシュメタルの形で添加される。なお、本発明では、REMの含有量はこれらの元素の合計含有量を指す。
上記以外の残部はFeおよび不純物である。
Here, REM refers to a total of 17 elements of Sc, Y and a lanthanoid, and in the case of a lanthanoid, it is industrially added in the form of misch metal. In the present invention, the content of REM indicates the total content of these elements.
The balance other than the above is Fe and impurities.

2.鋼板の鋼組織
次に本発明の熱延鋼板に関する鋼板組織の限定理由について説明する。ここでいう鋼板組織とは鋼板表面から板厚の1/4深さ位置における組織であり、鋼板の平均的組織を示している。
2. Steel Structure of Steel Sheet Next, the reasons for limitation of the steel sheet structure relating to the hot rolled steel sheet of the present invention will be described. The steel sheet structure referred to here is a structure at a 1/4 depth position of the sheet thickness from the surface of the steel sheet, and indicates an average structure of the steel sheet.

(2−1)フェライト:面積率で90%以上
本発明におけるフェライトは、軟質なポリゴナルフェライトならびに比較的硬質なアシキュラーフェライトの双方を意味する。これらを組織中に90%以上含有させることにより、鋼板の加工硬化能を高め、高い全伸び(El)を発現させることができる他、均一組織となり異相界面が減ることにより穴拡げ率(λ)を高めることが可能となる。
(2-1) Ferrite: 90% or more in area ratio Ferrite in the present invention means both soft polygonal ferrite and relatively hard acicular ferrite. By containing 90% or more of these in the structure, the work hardenability of the steel plate can be enhanced, and high overall elongation (El) can be expressed, and moreover, the uniform structure becomes and the heterophase interface decreases, and the hole expansion ratio (λ) It is possible to raise

アシキュラーフェライトとは、フェライト粒の長軸と単軸の比(アスペクト比)が3以上のフェライトを意味するのに対し、ポリゴナルフェライトとは、アスペクト比が3未満のフェライトを意味する。   The acicular ferrite means a ferrite having a ratio (aspect ratio) of the major axis to the uniaxial axis (aspect ratio) of 3 or more, while the polygonal ferrite means a ferrite having an aspect ratio of less than 3.

フェライトの面積率が90%未満になると必要な加工硬化能が得られず全伸び(El)および穴拡げ率(λ)が劣化する。全伸び(El)や穴拡げ率(λ)に重点を置く場合には、フェライトの面積率は好ましくは95%以上である。   When the area ratio of ferrite is less than 90%, the required work hardening ability can not be obtained, and the total elongation (El) and the hole expansion ratio (λ) deteriorate. When emphasis is placed on total elongation (El) and hole expansion ratio (λ), the area ratio of ferrite is preferably 95% or more.

(2−2)残部:5%以下のセメンタイト、マルテンサイトもしくはベイナイトの少なくとも1種からなる
フェライト以外の第二相としては、セメンタイト、マルテンサイトもしくはベイナイトの少なくとも1種が存在する。これらは、フェライトとともに存在し、複合組織強化として作用し、鋼板の強度を高める作用がある。残部が5%超になると、全伸び(El)を得るためのフェライト量が不足するとともに穴拡げ率(λ)が劣化し、降伏比(YR)の低下を招く。したがって、本発明では鋼組織内に占めるセメンタイト、マルテンサイトもしくはベイナイトの少なくとも1種を面積率で5%以下と定める。全伸び(El)や穴拡げ率(λ)に重点的を置く場合には、残部の面積率は2%以下であることが好ましい。
(2-2) Remaining part: at least one of cementite, martensite or bainite of 5% or less As a second phase other than ferrite, at least one of cementite, martensite or bainite is present. These are present together with ferrite, act as a composite structure reinforcement, and have the effect of enhancing the strength of the steel sheet. If the remainder exceeds 5%, the amount of ferrite for obtaining the total elongation (El) is insufficient and the hole expansion ratio (λ) is deteriorated, which results in a decrease in the yield ratio (YR). Therefore, in the present invention, at least one of cementite, martensite or bainite in the steel structure is defined as 5% or less in area ratio. When focusing on the total elongation (El) and the hole expansion ratio (λ), the area ratio of the remaining portion is preferably 2% or less.

(2−3)フェライトに占めるアシキュラーフェライトの割合:10%以上
アシキュラーフェライトは、仕上げ圧延後の冷却過程で生成するが、ポリゴナルフェライトよりも変態温度が低いことが知られている。したがって、導入される転位密度がポリゴナルフェライトよりも高いため、フェライト自身が強化されることにより材料の高強度化に寄与する。
(2-3) Ratio of Acicular Ferrite to Ferrite: 10% or More Acicular ferrite is formed in the cooling process after finish rolling, but is known to have a transformation temperature lower than polygonal ferrite. Therefore, since the dislocation density to be introduced is higher than polygonal ferrite, strengthening the ferrite itself contributes to the strengthening of the material.

フェライトに占めるアシキュラーフェライトの割合が10%未満になると、本発明で規定する降伏比(YR)を下回るため、充分な耐衝突特性が得られない。したがって、鋼板組織のフェライトに占めるアシキュラーフェライトの割合を10%以上とする。降伏比(YR)に重点を置く場合には、フェライトに占めるアシキュラーフェライトの割合は20%以上であることが好ましい。   If the proportion of acicular ferrite in the ferrite is less than 10%, it is less than the yield ratio (YR) specified in the present invention, so that sufficient collision resistance can not be obtained. Therefore, the ratio of acicular ferrite in the ferrite of the steel sheet structure is made 10% or more. When emphasis is placed on the yield ratio (YR), the ratio of acicular ferrite to ferrite is preferably 20% or more.

(2−4)フェライトの平均粒径:10μm以下
フェライトの平均粒径が10μmを超えると、結晶粒微細化の寄与が減少し、本発明で規定する強度を下回るとともに高い降伏比(YR)を発現させることができない。したがって、フェライトの平均粒径を10μm以下とする。耐衝突特性に重点を置く場合には、フェライトの平均粒径は7μm以下であることが好ましい。
(2-4) Average grain size of ferrite: 10 μm or less When the average grain size of ferrite exceeds 10 μm, the contribution of crystal grain refinement decreases, and a high yield ratio (YR) is obtained while falling below the strength specified in the present invention. It can not be expressed. Therefore, the average particle size of ferrite is set to 10 μm or less. When emphasis is placed on collision resistance, the average particle size of ferrite is preferably 7 μm or less.

フェライト平均粒径の下限は特に限定しないが、フェライトの平均粒径が1μm未満では、材料の降伏強度と引張強さが一致する場合があり、充分な加工硬化能が得られず全伸び(El)が劣化する場合がある。したがって、フェライトの平均粒径は1μm以上であることが好ましい。   The lower limit of the average ferrite particle size is not particularly limited, but if the average particle size of ferrite is less than 1 μm, the yield strength and tensile strength of the material may coincide with each other, and sufficient work hardenability can not be obtained. ) May deteriorate. Therefore, the average particle size of ferrite is preferably 1 μm or more.

3.鋼板の機械特性
次に本発明の熱延鋼板に関する機械特性の限定理由について説明する。
3. Next, the reasons for limiting the mechanical properties of the hot-rolled steel sheet of the present invention will be described.

(3−1)引張強さ:440MPa以上590MPa未満、引張強さと0.2%耐力との比である降伏比(YR):80%以上、全伸び(El):30%以上、穴拡げ率(λ):60%以上
引張強さが440MPaを下回る場合には、そもそも、上記機械特性を満たすことが容易である他、衝突性能が要求されるような車体補強部材には望ましくない。また、引張強さが590MPa以上になると全伸び(El)が劣化するため、プレス成形性確保の観点から適用できる部品用途が限定されるため好ましくない。本発明では、全伸び(El)30%以上、穴拡げ率(λ)60%以上の特性を有しプレス成形性が良好であり、80%以上の高い降伏比(YR)を示すことから衝突特性が要求されるような部材でも部品の設計の自由度が増すという利点がある。
(3-1) Tensile strength: 440 MPa or more and less than 590 MPa, yield ratio (YR) which is a ratio of tensile strength to 0.2% proof stress: 80% or more, total elongation (El): 30% or more, hole expansion ratio (Λ): 60% or more When the tensile strength is less than 440 MPa, it is not only easy to satisfy the above mechanical properties, but it is not desirable for a car body reinforcing member that requires collision performance. In addition, when the tensile strength is 590 MPa or more, the total elongation (El) is deteriorated, which is not preferable because the use of parts applicable from the viewpoint of securing the press formability is limited. In the present invention, it has characteristics of a total elongation (El) of 30% or more, a hole expansion ratio (λ) of 60% or more, good press formability, and a high yield ratio (YR) of 80% or more. There is an advantage that even in the case of members requiring characteristics, the degree of freedom in designing parts is increased.

4.鋼片の製造方法
本発明に係る熱延鋼板は次に述べる方法により製造することができる。
4. Method of Producing Steel Piece The hot rolled steel sheet according to the present invention can be produced by the method described below.

上述した化学組成を有する鋼は、公知の手段により溶製された後に、連続鋳造方法により鋼塊とされるか、または、任意の鋳造法により鋼塊とした後に分解圧延すること等により鋼片とされる。   The steel having the above-described chemical composition is melted by a known means and then made into a steel ingot by a continuous casting method, or made into a steel ingot by any casting method and then cracked by rolling etc. It is assumed.

連続鋳造工程では、介在物に起因する表面欠陥の発生を抑制するために、鋳型内にて電磁撹拌等の外部付加的な流動を溶鋼に生じさせることが好ましい。   In the continuous casting process, in order to suppress the generation of surface defects caused by inclusions, it is preferable to cause the molten steel to generate an additional external flow such as electromagnetic stirring in the mold.

5.鋼板の製造方法
(5−1)鋼片を仕上熱間圧延に供し、Ar−10℃以上で圧延を完了する。
5. Method for Producing Steel Plate (5-1) A billet is subjected to finish hot rolling, and rolling is completed at Ar 3 −10 ° C. or higher.

鋼塊または鋼片は、一旦冷却されたものを再加熱して熱間圧延に供してもよく、連続鋳造後の高温状態にある鋼塊または分解圧延後の高温状態の鋼片をそのまま、あるいは保温して、あるいは補助的な加熱を行って熱間圧延に供してもよい。   The ingot or billet may be reheated after being cooled and subjected to hot rolling, or the ingot in high temperature state after continuous casting or the billet in high temperature state after decomposing rolling or as it is, or It may be kept warm or subjected to auxiliary heating to be subjected to hot rolling.

熱間圧延はレバースミルまたはタンデムミルを用いることが好ましく、特に工業的生産性の観点からは、少なくとも最終の数パス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。   As for hot rolling, it is preferable to use a lever mill or a tandem mill, and in particular, from the viewpoint of industrial productivity, it is more preferable that at least several final passes be rolling using a tandem mill.

熱間圧延に供する鋼片の温度は、オーステナイト単相となる温度であればよく、特に限定はしないが、圧延温度確保の観点からは1060℃以上とすることが好ましく、スケールロス抑制の観点からは1300℃以下とすることが好ましい。   The temperature of the billet to be subjected to hot rolling may be any temperature that allows austenite single phase, and is not particularly limited. However, from the viewpoint of securing the rolling temperature, 1060 ° C. or higher is preferable, and from the viewpoint of scale loss suppression Preferably, the temperature is 1300 ° C. or less.

熱間圧延を行うに際し、その圧延温度はAr−10℃以上とする。ここでいうArとは、下記式に示される鋼中の成分から計算される温度であり、[%C],[%Si],[%Mn],[%P]は、それぞれ、C,Si,Mn,Pの含有量(質量%)を示す。 In hot rolling, the rolling temperature is Ar 3 −10 ° C. or higher. Here, Ar 3 is a temperature calculated from the components in the steel represented by the following formula, and [% C], [% Si], [% Mn], and [% P] are C and C respectively. The content (mass%) of Si, Mn, and P is shown.

Ar3(℃)=905-455[%C]-38[%Si]-62[%Mn]+472[%P]
Ar−10℃未満で圧延を完了する場合、圧延中のフェライト変態が生じ、加工フェライトが混在した組織が著しくなるため、全伸びが劣化する。また、熱延鋼板の圧延集合組織が過度に発達するため、穴拡げ率が劣化する場合がある。したがって、仕上熱間圧延はAr−10℃以上とする。穴拡げ性を重視する場合には、圧延温度はAr点以上であることが好ましい。
Ar 3 (° C.) = 905-455 [% C]-38 [% Si]-62 [% Mn] + 472 [% P]
When rolling is completed below Ar 3 −10 ° C., ferrite transformation occurs during rolling, and the structure in which processed ferrite is mixed becomes remarkable, so that the total elongation is deteriorated. In addition, since the rolling texture of the hot-rolled steel sheet is excessively developed, the hole expansion rate may be deteriorated. Therefore, finish hot rolling is performed at Ar 3 −10 ° C. or higher. When emphasizing the hole expandability, the rolling temperature is preferably Ar 3 points or more.

(5−2)0.2秒間以内に冷却を開始し、100℃/秒以上の冷却速度で600〜740℃の温度域に冷却し、冷却停止温度から20〜40℃の温度に低下するまで放冷する。 (5-2) Cooling is started within 0.2 seconds, cooled to a temperature range of 600 to 740 ° C. at a cooling rate of 100 ° C./sec or more, and decreased to a temperature of 20 to 40 ° C. from the cooling stop temperature Allow to cool.

熱間圧延された鋼板について、熱間圧延完了後0.2秒間以内に冷却を開始し、100℃/秒以上の冷却速度で600℃以上740℃以下の温度域に冷却し、冷却停止温度から20℃以上40℃以下の温度に低下するまで放冷する。 The hot-rolled steel sheet starts cooling within 0.2 seconds after completion of hot rolling, and is cooled to a temperature range of 600 ° C to 740 ° C at a cooling rate of 100 ° C / sec or more, and from the cooling stop temperature Allow to cool down to a temperature of 20 ° C. or more and 40 ° C. or less.

上記のように冷却を行うことにより、熱間圧延により導入された歪の開放が抑制され、その後放冷することにより上記歪を駆動力としたフェライト変態が生じ、本発明で目的とする鋼組織を得ることができる。   By performing cooling as described above, the release of the strain introduced by hot rolling is suppressed, and by cooling thereafter, a ferrite transformation using the strain as a driving force occurs, and the steel structure aimed by the present invention You can get

圧延後の冷却開始時間が0.2秒間超となったり、冷却速度が100℃/秒を下回る場合には加工歪の開放が促進され、高温域でのフェライト変態が促進されてしまうため鋼板組織が粗大化する。加工歪の開放は、冷却速度が大きくなるほど抑制されるため、上記効果をより発現させるために、より好ましくは600℃/秒以上、さらに好ましくは800℃/秒以上である。   If the cooling start time after rolling exceeds 0.2 seconds, or if the cooling rate is less than 100 ° C./s, the release of working strain is promoted and the ferrite transformation in a high temperature range is promoted, so the steel sheet structure Become coarse. The release of the processing strain is suppressed as the cooling rate increases, so that the above effect is more preferably 600 ° C./s or more, more preferably 800 ° C./s or more.

また、冷却開始時間および冷却速度が本発明の規定する範囲であっても、冷却する温度域が740℃を超えると、高温でのポリゴナルフェライト変態が促進し、本発明で規定するアシキュラーフェライトの量やフェライト粒径を確保することができない。その結果、本発明で規定する440MPa以上の引張強さや80%以上の降伏比(YR)を満足できなくなる。よって、冷却する温度域の上限は740℃とする。好ましい温度域の上限は730℃である。   Further, even if the cooling start time and the cooling rate are in the range specified by the present invention, if the temperature range for cooling exceeds 740 ° C., transformation of polygonal ferrite at high temperature is promoted, and the acicular ferrite specified in the present invention The amount of ferrite and the grain size of ferrite can not be secured. As a result, the tensile strength of 440 MPa or more and the yield ratio (YR) of 80% or more specified in the present invention can not be satisfied. Therefore, the upper limit of the temperature range to be cooled is 740.degree. The upper limit of the preferred temperature range is 730 ° C.

一方、冷却する温度域が600℃を下回ると、ベイナイトが過剰に生成し、必要なフェライト量を確保できず全伸び(El)や穴拡げ率(λ)が劣化する。また、放冷による温度低下が20℃未満または40℃超であると、フェライト変態が不十分になるか、またはフェライト変態が促進され過ぎ、本発明で規定するアシキュラーフェライトの量やフェライト粒径を確保することができない。よって、冷却する温度域の下限は600℃とする。好ましい温度域の下限は640℃である。   On the other hand, if the temperature range for cooling is lower than 600 ° C., bainite is excessively formed, the necessary amount of ferrite can not be secured, and the total elongation (El) and the hole expansion ratio (λ) deteriorate. In addition, if the temperature decrease due to cooling is less than 20 ° C. or more than 40 ° C., the ferrite transformation becomes insufficient or the ferrite transformation is promoted too much, and the amount of acicular ferrite specified in the present invention or the ferrite particle diameter Can not secure. Therefore, the lower limit of the temperature range to be cooled is 600 ° C. The lower limit of the preferred temperature range is 640.degree.

(5−3)45℃/秒以上の冷却速度で550℃以下の温度域まで冷却し、巻取る。
放冷後、550℃以下の温度域までの冷却速度が45℃/秒を下回るとフェライト粒の粗大化が生じるため、80%以上の降伏比(YR)を満足できなくなる。したがって、放冷後、550℃以下の温度域まで冷却速度を45℃/秒以上として冷却を行う。
(5-3) Cool to a temperature range of 550 ° C. or less at a cooling rate of 45 ° C./sec or more and take up.
After cooling, if the cooling rate to a temperature range of 550 ° C. or less is less than 45 ° C./sec, coarsening of ferrite grains occurs, and a yield ratio (YR) of 80% or more can not be satisfied. Therefore, after standing to cool, cooling is performed at a cooling rate of 45 ° C./sec or more to a temperature range of 550 ° C. or less.

なお、フェライト粒の粗大化に伴う引張強度の低下が生じない冷却速度であればよいため、冷却速度の上限は規定しない。実質上は使用する冷却装置で冷却できる最大冷却速度が冷却速度の上限となる。   The upper limit of the cooling rate is not defined because it is sufficient if the cooling rate does not cause a decrease in tensile strength due to coarsening of ferrite particles. In effect, the maximum cooling rate that can be cooled by the cooling device used is the upper limit of the cooling rate.

以上のプロセスを取ることから、巻取温度は550℃以下となる。引張強さをより高めたい場合、冷却停止温度をより低くすればよい。この場合、巻取り前の冷却停止温度を500℃以下、好ましくは200℃以下とすればよい。   Since the above process is taken, the winding temperature becomes 550 ° C. or less. If it is desired to increase the tensile strength, the cooling stop temperature may be lowered. In this case, the cooling stop temperature before winding may be 500 ° C. or less, preferably 200 ° C. or less.

本発明を、実施例を参照しながらより具体的に説明する。
表1に示す化学組成を有する鋼を150kgの高周波真空溶解炉で溶解した後、粗圧延を1000℃以上の温度域で行い、厚さ30mm、幅180mmのスラブとした。
The invention will be more particularly described with reference to the examples.
After the steel having the chemical composition shown in Table 1 was melted in a 150 kg high frequency vacuum melting furnace, rough rolling was performed in a temperature range of 1000 ° C. or higher to obtain a slab of 30 mm thick and 180 mm wide.

Figure 0006519011
Figure 0006519011

このスラブを1250℃の温度に加熱し、1時間の均質熱処理を行った。試験用熱間圧延装置を用いて総圧下率が91%となるように熱間圧延を行い、板厚を2.6mmとした。一部の比較例を除いて、圧延完了温度がAr点−10℃以上となる条件で5パスの多パス熱間圧延を行った。 The slab was heated to a temperature of 1250 ° C. and subjected to homogeneous heat treatment for 1 hour. It hot-rolled so that a total rolling-reduction | draft ratio might be 91% using the hot rolling mill for test, and set plate | board thickness to 2.6 mm. Except for some comparative examples, 5-pass multipass hot rolling was performed under the condition that the rolling completion temperature was Ar 3 point-10 ° C or higher.

圧延後、一部の比較例を除いて、表2に示す冷却速度で所定の温度域まで1次冷却を行い、その温度域で約5秒間放冷して約25℃の温度に低下させた後、2次冷却を行い巻取温度まで冷却した。これらの熱間圧延条件により熱延鋼板を得た。   After rolling, except for some of the comparative examples, primary cooling was performed at a cooling rate shown in Table 2 to a predetermined temperature range, and was allowed to cool for about 5 seconds in that temperature range to be lowered to a temperature of about 25 ° C. After that, secondary cooling was performed to cool to the winding temperature. A hot rolled steel sheet was obtained under these hot rolling conditions.

Figure 0006519011
Figure 0006519011

得られた熱延鋼板に対して下記の試験を実施した。
1)鋼組織の評価
鋼板の鋼組織の種類は、ナイタール試薬により鋼板の圧延方向に平行な断面を腐食して、SEMを用いて、観察した。観察は、倍率×1000の観察を10か所の視野数で行った。各相の種類をSEM画像で特定した後、各相の面積率、フェライト粒径、フェライトに占めるアシキュラーフェライトの割合を粒子解析ソフトで導出した。
The following test was implemented with respect to the obtained hot-rolled steel plate.
1) Evaluation of steel structure The type of steel structure of a steel plate corroded the cross section parallel to the rolling direction of a steel plate with a nital reagent, and observed using SEM. The observation was performed at 10 fields of view at a magnification of × 1000. After identifying the type of each phase by a SEM image, the area ratio of each phase, the ferrite particle size, and the ratio of acicular ferrite in the ferrite were derived by particle analysis software.

2)機械特性の評価
得られた熱延鋼板に対して、塩酸酸洗により表面のスケール除去を行った後に、次に示す引張試験および穴拡げ試験を行った。
2) Evaluation of mechanical properties The obtained hot-rolled steel sheet was descaled on its surface by hydrochloric acid pickling, and then subjected to the following tensile test and hole expansion test.

2−1)引張試験
各鋼板の圧延直角方向からJIS 5号引張試験を採取した。試験方法はJIS Z2241に準じた。上記引張試験により0.2%耐力、引張強さTS、全伸びElを測定した。YRは0.2%耐力を引張強さTSで除した値とした。
2-1) Tensile test JIS No. 5 tensile test was taken from the direction perpendicular to rolling of each steel plate. The test method conformed to JIS Z2241. The 0.2% proof stress, tensile strength TS, and total elongation El were measured by the above tensile test. YR is a value obtained by dividing the 0.2% proof stress by the tensile strength TS.

2−2)穴拡げ試験
各鋼板より100mm角の素板を切り出し、万能試験機によって素板中央部に10mmφの打抜き加工を施した。打抜きのクリアランスは日本鉄鋼連盟規格(JFST1001−1996)に準拠し、約12%とした。該素板に対し、穴広げ試験を実施した。穴広げ試験は、日本鉄鋼連盟規格(JFST1001−1996)に準じた方法で実施し、各試料ともに同一条件で3回の測定を行い、その平均値をλとした。
2-2) Hole Expansion Test A 100 mm square base plate was cut out of each steel plate and subjected to 10 mmφ punching at the center of the base plate using a universal testing machine. The clearance for punching was approximately 12% in accordance with the Japan Iron and Steel Federation Standard (JFST 1001-1996). An open hole test was performed on the blank. The hole spreading test was performed by a method according to the Japan Iron and Steel Federation Standard (JFST 1001-1996), and each sample was measured three times under the same conditions, and the average value was taken as λ.

試験結果を表3にまとめて示す。   The test results are summarized in Table 3.

Figure 0006519011
Figure 0006519011

本発明である供試材No.1〜11は、本発明で規定する鋼組成および鋼組織の要件を満たすとともに、引張強さが440MPa以上590MPa未満の高強度を有し、全伸び(El)が30%以上、穴拡げ率(λ)が60%以上である優れたプレス成形性を有し、さらに降伏比(YR)が80%以上という優れた耐衝突特性を有する。   Specimen No. which is the present invention. 1 to 11 satisfy the requirements of the steel composition and the steel structure defined in the present invention, and have high strength with a tensile strength of 440 MPa or more and less than 590 MPa, a total elongation (El) of 30% or more, and a hole expansion ratio ( ) has an excellent press formability of 60% or more, and further has an excellent collision resistance property of a yield ratio (YR) of 80% or more.

これに対して、供試材No.12〜14については、鋼組成および鋼組織は本発明の規定を満たすものの、圧延完了温度が本発明で規定するAr−10℃を下回ったために、圧延時の加工ひずみが残存したフェライトが発達しており、全伸び、穴拡げ率が著しく劣化した。 On the other hand, test material No. As for 12 to 14, although the steel composition and steel structure satisfy the specification of the present invention, since the rolling completion temperature falls below Ar 3 −10 ° C. specified in the present invention, the ferrite is developed with deformation strain during rolling. And the overall elongation and hole expansion rate significantly deteriorated.

供試材No.15,16は、熱間圧延工程における圧延完了から冷却開始までの時間が本発明で規定する0.2秒間を超えたため、フェライト粒径が過度に粗大化して本発明で規定するフェライト粒径を超え、またアシキュラーフェライトの割合も少なくなり、供試材No.15では引張強さが440MPaを下回り、本発明で規定する強度範囲を満たすことができず、また、供試材No.16では、降伏比(YR)が本規定の範囲を下回っており、耐衝突性能に劣る結果となった。   Test material No. Since the time from the completion of rolling to the start of cooling in the hot rolling process exceeds 0.2 seconds specified in the present invention, the ferrite particle size is excessively coarsened and the ferrite particle size specified in the present invention is In addition, the percentage of acicular ferrite decreases and the sample No. 1 In No. 15, the tensile strength is less than 440 MPa, and the strength range specified in the present invention can not be satisfied. In No. 16, the yield ratio (YR) was below the range specified in this specification, resulting in poor anti-collision performance.

供試材No.17は、熱間圧延工程における圧延完了から冷却停止温度までの冷却速度が本発明の規定範囲を下回ったために、フェライトが急速に粗大化したため、引張強さが440MPaを下回り、本発明の規定範囲を満たすことができなかった。   Test material No. In No. 17, since the cooling rate from the completion of rolling to the cooling stop temperature in the hot rolling process fell below the specified range of the present invention, the ferrite rapidly coarsened, so the tensile strength falls below 440 MPa, and the specified range of the present invention Could not meet.

供試材No.18,19は、ともに熱間圧延工程における圧延完了から冷却開始までの時間および冷却停止温度までの冷却速度が本発明の規定範囲に入っておらず、フェライト粒径およびアシキュラーフェライト割合が本発明の規定範囲を満たさなかったために、440MPa以上の引張強さと80%以上の降伏比(YR)を満たすことができなかった。   Test material No. In both of the steels 18 and 19, the time from the completion of rolling to the start of cooling and the cooling rate to the cooling stop temperature in the hot rolling process do not fall within the specified ranges of the present invention, and the ferrite grain size and acicular ferrite ratio The tensile strength of 440 MPa or more and the yield ratio (YR) of 80% or more could not be satisfied.

供試材No.20は、熱間圧延工程における圧延完了から冷却開始までの時間が本発明で規定する0.2秒間を超え、また冷却停止温度が本発明の規定範囲より高いために、フェライト粒径が粗大化するとともにアシキュラーフェライトの割合が低いために、降伏比(YR)が本発明の規定範囲に満たなかった。   Test material No. In No. 20, since the time from the completion of rolling to the start of cooling in the hot rolling process exceeds 0.2 seconds specified in the present invention, and the cooling stop temperature is higher than the specified range of the present invention, the ferrite grain size becomes coarse. At the same time, the yield ratio (YR) was less than the specified range of the present invention because of the low proportion of acicular ferrite.

供試材No.21は、熱間圧延工程における冷却停止温度が本発明の規定範囲より高いために、フェライト粒径が粗大化するとともにアシキュラーフェライトの割合が低いために、引張強さおよび降伏比(YR)が本発明の規定範囲に満たなかった。   Test material No. No. 21 has a tensile strength and a yield ratio (YR) because the ferrite grain size is coarsened and the proportion of acicular ferrite is low because the cooling stop temperature in the hot rolling step is higher than the specified range of the present invention. It did not reach the specified range of the present invention.

供試材No.22は、熱間圧延工程における冷却停止温度が本発明の規定範囲より低いために、ベイナイトが過度に発達し、本発明で規定するフェライト量を確保できないために、全伸び(El)や穴拡げ率(λ)が著しく劣化し、本発明の規定範囲内の機械特性が得られなかった。   Test material No. Since No. 22 is a cold stop temperature in the hot rolling process lower than the specified range of the present invention, bainite is excessively developed and the amount of ferrite specified in the present invention can not be secured, so the total elongation (El) The rate (λ) was significantly degraded, and mechanical properties within the specified range of the present invention were not obtained.

供試材No.23は、熱間圧延工程における巻取温度が本発明で規定する温度を超えたために、フェライト粒が粗大化したために、引張強さが本発明の規定する範囲を下回った。   Test material No. In No. 23, since the coiling temperature in the hot rolling step exceeded the temperature specified in the present invention, the ferrite grains became coarse, and the tensile strength was below the range specified in the present invention.

供試材No.24は、本発明で規定したMn含有量の範囲を超えており、ベイナイトが過剰に生成し、必要なフェライト量が得られなかったために、本発明で規定する440MPa以上590MPa未満の範囲を超える引張強さとなり、全伸び(El)や穴拡げ(λ)も本発明で規定する値を下回る結果となり、延性が不芳であった。また、降伏比(YR)が本発明の規定範囲に満たなかった。   Test material No. No. 24 exceeds the range of the Mn content specified in the present invention, and an excess of bainite is formed, and the necessary amount of ferrite can not be obtained, so the tensile force exceeds the range of 440 MPa or more and less than 590 MPa specified in the present invention. As a result, the total elongation (El) and the hole expansion (λ) become lower than the values specified in the present invention, and the ductility is poor. In addition, the yield ratio (YR) was less than the specified range of the present invention.

供試材No.25は、本発明で規定したMn含有量の範囲を超えており、ベイナイトが過剰に生成し、必要なフェライト量が得られなかったために、全伸び(El)や穴拡げ(λ)も本発明で規定する値を下回る結果となり、延性が不芳であった。   Test material No. 25 exceeds the range of the Mn content defined in the present invention, bainite is excessively formed, and the required amount of ferrite can not be obtained, so the total elongation (El) and the hole expansion (λ) are also the present invention. As a result, the ductility was poor.

さらに、供試材No.26は、本発明で規定したC含有量の範囲を下回っており、引張強さが本発明で規定する440MPa以上590MPa未満の範囲を下回る結果となった。   Furthermore, the specimen No. No. 26 was lower than the range of C content defined in the present invention, and the tensile strength was less than the range of 440 MPa or more and less than 590 MPa defined in the present invention.

Claims (5)

質量%で、C:0.06%以上0.15%以下、Si:0.01%以上0.5%以下、Mn:0.1%以上0.5%以下、P:0.03%以下、S:0.02%以下、sol.Al:0.001%以上0.5%以下およびN:0.01%以下、残部Feおよび不純物からなる化学組成と、
面積率でフェライト90%以上、残部が5%以下のセメンタイト、マルテンサイトもしくはベイナイトの少なくとも1種からなるとともに、前記フェライトに占めるアシキュラーフェライトの割合が10%以上であり、フェライトの平均粒径が10μm以下を有する鋼組織と、
引張強さが440MPa以上590MPa未満であり、引張強さと0.2%耐力との比である降伏比(YR)が80%以上であり、全伸び(El)が30%以上であるとともに、穴拡げ率(λ)が60%以上である機械特性を有することを特徴とする熱延鋼板。
C: 0.06% or more and 0.15% or less by mass, Si: 0.01% or more and 0.5% or less, Mn: 0.1% or more and 0.5% or less, P: 0.03% or less , S: 0.02% or less, sol. Al: 0.001% or more and 0.5% or less and N: 0.01% or less, the chemical composition consisting of the balance Fe and impurities,
The area ratio is at least one of cementite, martensite or bainite with 90% or more of ferrite and 5% or less of remainder, and the ratio of acicular ferrite in the ferrite is 10% or more, and the average particle diameter of ferrite is A steel structure having a size of 10 μm or less,
The tensile strength is 440 MPa or more and less than 590 MPa, the yield ratio (YR) which is the ratio of the tensile strength to the 0.2% proof stress is 80% or more, and the total elongation (El) is 30% or more. A hot rolled steel sheet characterized by having mechanical characteristics having an expansion ratio (λ) of 60% or more.
前記化学組成が、質量%で、Ti:0.02%以下、Nb:0.02%以下およびV:0.02%以下からなる群から選択された1種または2種以上をさらに含有する請求項1に記載の熱延鋼板。   The chemical composition further contains one or more selected from the group consisting of, by mass%, Ti: 0.02% or less, Nb: 0.02% or less and V: 0.02% or less The hot rolled steel sheet according to Item 1. 前記化学組成が、質量%で、Cr:0.03%以下、Mo:0.03%以下およびB:0.01%以下からなる群から選択された1種または2種以上をさらに含有する請求項1または請求項2に記載の熱延鋼板。   The chemical composition further comprises one or more selected from the group consisting of, by mass%, Cr: 0.03% or less, Mo: 0.03% or less and B: 0.01% or less The hot rolled steel sheet according to claim 1 or claim 2. 前記鋼組成が、質量%で、REM:0.1%以下、Mg:0.01%以下およびCa:0.01%以下からなる群から選択された1種または2種以上をさらに含有する請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の熱延鋼板。   The steel composition further contains one or more selected from the group consisting of REM: 0.1% or less, Mg: 0.01% or less and Ca: 0.01% or less by mass%. The hot rolled steel sheet according to any one of claims 1 to 3. 鋼片を仕上熱間圧延に供し、Ar3−10℃以上で圧延を完了した後、0.2秒間以内に冷却を開始し、100℃/秒以上の冷却速度で600℃以上740℃以下の温度域に冷却し、冷却停止温度から20℃以上40℃以下の温度に低下するまで放冷し、さらに45℃/秒以上の冷却速度で550℃以下の温度域まで冷却し、その後巻取ることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の熱延鋼板の製造方法。
ただし、Ar3(℃)=905-455[%C]-38[%Si]-62[%Mn]+472[%P]であり、[%C],[%Si],[%Mn],[%P]は、それぞれ、C,Si,Mn,Pの含有量(質量%)を示す。
The billet is subjected to finish hot rolling, and after completion of rolling at Ar 3-10 ° C. or higher, cooling is started within 0.2 seconds, and a temperature of 600 ° C. or more and 740 ° C. or less at a cooling rate of 100 ° C./s or more. It is cooled to the temperature range, allowed to cool down to a temperature of 20 ° C to 40 ° C from the cooling stop temperature, and further cooled to a temperature range of 550 ° C or less at a cooling rate of 45 ° C / sec or more and then wound up. The manufacturing method of the hot rolled sheet steel according to any one of claims 1 to 4, characterized by the above.
However, Ar3 (° C.) = 905-455 [% C] -38 [% Si] -62 [% Mn] + 472 [% P], and [% C], [% Si], [% Mn], [% P] shows the content (mass%) of C, Si, Mn, and P, respectively.
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