JP6559886B2 - めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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- C23F17/00—Multi-step processes for surface treatment of metallic material involving at least one process provided for in class C23 and at least one process covered by subclass C21D or C22F or class C25
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- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
Description
[式1]
1.5≦(Si)+(Al)≦3.0
(上記式1中、前記SiおよびAlはそれぞれ、前記鋼スラブに含まれるシリコン(Si)およびアルミニウム(Al)の含有量(重量%)である)。
[式2]
0.01≦(Ti)+(Nb)≦0.02
(上記式2中、前記TiおよびNbはそれぞれ、前記鋼スラブに含まれるチタン(Ti)およびニオブ(Nb)の含有量(重量%)である)。
前記ステップは、鋼スラブを再加熱するステップである。より具体的には、前記ステップは、炭素(C):0.15〜0.25重量%、シリコン(Si):0重量%超過〜1.5重量%以下、マンガン(Mn):1.5〜2.5重量%、アルミニウム(Al):0重量%超過〜1.8重量%以下、クロム(Cr):0.3〜2.0重量%、チタン(Ti):0重量%超過〜0.03重量%以下、ニオブ(Nb):0重量%超過〜0.03重量%以下、および残部鉄(Fe)と不可避不純物からなる鋼スラブを再加熱するステップである。
炭素(C)は、侵入型固溶元素であって、本発明において、残留オーステナイト中のC濃化度を確保(Cret:0.6〜0.7重量%)して、オーステナイト安定化元素として作用する。前記炭素は、前記鋼スラブの全体重量に対して、0.15〜0.25重量%含まれる。前記範囲で含まれる時、オーステナイト安定化効果に優れることができる。前記炭素を0.15重量%未満で含む時、オーステナイト内部の炭素濃化度の低減によって、合金化熱処理後、最終常温に冷却時、残留オーステナイトの形成が抑制されることがあり、0.25重量%を超えて含む時、強度および靭性が低下したり、溶接性が低下することがある。
前記シリコン(Si)は、前記めっき鋼板中のフェライト安定化元素として作用する。フェライトを清浄にすることで延性を向上させ、低温域の炭化物の形成を抑制することにより、オーステナイト中の炭素濃化度を向上させる機能を行うことができる。
前記マンガン(Mn)は、オーステナイト安定化元素として作用して、冷却中の高温域のフェライトおよび低温域のベイナイト変態を抑制することにより、冷却中のマルテンサイト変態分率を増加させる役割を果たすことができる。
前記アルミニウム(Al)は、フェライト安定化元素であって、フェライトを清浄にすることで延性を向上させる役割を果たすことができる。また、低温域の炭化物の形成を抑制することにより、オーステナイト中の炭素濃化度を向上させる機能を行うことができる。
前記クロム(Cr)は、低温域上部のベイナイト領域拡大元素であって、本発明のめっき鋼板においてラス(Lath)形態のベイナイト組織の発達を誘導し、本発明による一次加熱、冷却および二次加熱工程時、安定化された残留オーステナイトの形成を促進する目的で含まれる。
前記チタン(Ti)およびニオブ(Nb)は、TiNbC析出物を形成し、二相域熱処理時、結晶粒を微細化することで曲げ性を向上させる役割を果たすことができる。
前記リン(P)および硫黄(S)は、本発明において不可避不純物として含まれる。前記リン(P)は、固溶強化によって強度の強度を高め、炭化物の形成を抑制する機能を行うことができる。
前記窒素(N)は、不可避不純物として含まれる。前記窒素は、ニオブなどと結合して炭窒化物を形成することで結晶粒を微細化させることができる。ただし、窒素の含有量が0.004重量%以下で含まれる。前記範囲で含まれる時、衝撃特性および延伸率の低下を防止することができる。例えば、0重量%超過0.004重量%以下で含まれるとよい。
[式1]
1.5≦(Si)+(Al)≦3.0(重量%)
(上記式1中、前記SiおよびAlはそれぞれ、前記鋼スラブに含まれるシリコン(Si)およびアルミニウム(Al)の含有量(重量%)である)。
[式2]
0.01≦(Ti)+(Nb)≦0.02(重量%)
(上記式2中、前記TiおよびNbはそれぞれ、前記鋼スラブに含まれるチタン(Ti)およびニオブ(Nb)の含有量(重量%)である)。
前記ステップは、前記鋼スラブをAr3〜Ar3+100℃の仕上げ圧延温度(Finish Rolling Temperature:FRT)で熱間圧延するステップである。前記仕上げ圧延温度をAr3未満で熱間圧延を実施する場合、二相域で圧延が行われることで混粒組織が発生することがあり、Ar3+100℃を超える場合、結晶粒の粗大化で鋼板の物性が低下することがある。
前記ステップは、熱間圧延された鋼スラブを巻取って熱延コイルを製造するステップである。一具体例において、前記巻取は、熱間圧延された鋼スラブを冷却して巻取って行われる。
前記ステップは、熱延コイルをアンコイリングして酸洗処理した後、冷間圧延して冷延鋼板を製造するステップである。前記酸洗は、前記巻取られた熱延コイル、すなわち、上記の熱延過程により製造された熱延コイルのスケールを除去するための目的で実施する。
前記ステップは、前記冷延鋼板に対して焼鈍熱処理、およびクエンチング後、再熱処理を行うステップである。図2は、本発明の一具体例による熱処理スケジュールを示すグラフである。前記図2を参照すれば、前記冷延鋼板をAC1およびAC3の間の二相域温度に一次加熱して焼鈍熱処理を進行させる。次に、前記焼鈍熱処理された冷延鋼板をMs直上の温度までクエンチング冷却した後に、前記冷却された冷延鋼板を450℃〜550℃に二次加熱して再熱処理を進行させる。
前記ステップは、前記焼鈍熱処理および再熱処理された冷延鋼板を溶融亜鉛めっきするステップである。一具体例において、前記溶融亜鉛めっきは、前記冷延鋼板を450〜510℃の亜鉛浴に浸漬して実施することができる。
[式1]
1.5≦(Si)+(Al)≦3.0(重量%)
(上記式1中、前記SiおよびAlはそれぞれ、前記鋼スラブに含まれるシリコン(Si)およびアルミニウム(Al)の含有量(重量%)である)。
[式2]
0.01≦(Ti)+(Nb)≦0.02(重量%)
(上記式2中、前記TiおよびNbはそれぞれ、前記鋼スラブに含まれるチタン(Ti)およびニオブ(Nb)の含有量(重量%)である)。
下記表1による含有量を有する成分と、残部の鉄および不純物を含む鋼スラブを1200℃で再加熱した。次に、前記再加熱された鋼スラブを860℃の仕上げ圧延温度で熱間圧延し、450℃に冷却して巻取って熱延コイルを製造した。次に、前記熱延コイルをアンコイリングして酸洗後、圧下率70%で冷間圧延を実施して冷延鋼板を製造した。次に、前記冷延鋼板を下記表2の条件で焼鈍熱処理、冷却および再熱処理し、溶融亜鉛めっきしてめっき鋼板を製造した。
下記表1による含有量を有する成分の鋼スラブを適用したことを除いて、前記実施例1と同様の方法でめっき鋼板を製造した。
下記表1による含有量を有する成分の鋼スラブを適用し、製造された冷延鋼板について、比較例1〜3に対して、表2により焼鈍熱処理を進行させた後、冷却した。比較例2に対してのみ、再熱処理を進行させた。以後、比較例1〜3に対して、前記実施例1と同様の方法で溶融亜鉛めっきしてめっき鋼板を製造した。
下記表1による含有量を有する成分の鋼スラブを適用し、製造された冷延鋼板について、表2により焼鈍熱処理を進行させた後、冷却した。以後、580℃の温度で再熱処理を進行させた。以後、前記実施例1と同様の方法で溶融亜鉛めっきしてめっき鋼板を製造した。
Claims (6)
- (a)炭素(C):0.15〜0.25重量%、シリコン(Si):0重量%超過〜1.5重量%以下、マンガン(Mn):1.5重量%以上〜2.5重量%未満、アルミニウム(Al):0重量%超過〜1.8重量%以下、クロム(Cr):0.3〜2.0重量%、チタン(Ti):0重量%超過〜0.03重量%以下、ニオブ(Nb):0重量%超過〜0.03重量%以下、および残部鉄(Fe)と不可避不純物からなる鋼スラブを再加熱するステップと、
(b)前記鋼スラブを熱間圧延、冷却および巻取って熱延鋼板を製造するステップと、
(c)前記熱延鋼板を酸洗後、冷間圧延するステップと、
(d)前記冷間圧延された鋼板を820℃〜870℃の温度で焼鈍熱処理後、350℃〜450℃の冷却終了温度に冷却するステップと、
(e)前記冷却された鋼板を450℃〜550℃の温度で再熱処理するステップと、
(f)前記再熱処理された鋼板を溶融亜鉛めっきするステップと、を含むことを特徴とするめっき鋼板の製造方法であって、
前記めっき鋼板は、
炭素(C):0.15〜0.25重量%、シリコン(Si):0重量%超過〜1.5重量%以下、マンガン(Mn):1.5重量%以上〜2.5重量%未満、アルミニウム(Al):0重量%超過〜1.8重量%以下、クロム(Cr):0.3〜2.0重量%、チタン(Ti):0重量%超過〜0.03重量%以下、ニオブ(Nb):0重量%超過〜0.03重量%以下、および残部鉄(Fe)と不可避不純物を含む鋼板と、
溶融亜鉛めっきによる層と、
を含み、
前記鋼板は、断面組織面積率で、ベイナイト(bainite)50〜70体積%、フェライト(ferrite)10〜25体積%、マルテンサイト(martensite)5〜20%、および残留オーステナイト(retained austenite)5〜15%を含む複合組織を有し、かつ
前記鋼板は、降伏強度(YS):850〜950MPa、引張強度(TS):1180〜1350MPa、および延伸率(EL):10〜20%を有する、方法。 - (c)ステップの冷間圧延は、50%〜80%の圧下率で行われることを特徴とする請求項1に記載のめっき鋼板の製造方法。
- (d)ステップの焼鈍熱処理後、前記鋼板は、10〜50℃/secの冷却速度で冷却されることを特徴とする請求項1に記載のめっき鋼板の製造方法。
- 前記シリコン(Si)およびアルミニウム(Al)は、下記式1を満足して含有されることを特徴とする請求項1に記載のめっき鋼板の製造方法:
[式1]
1.5≦(Si)+(Al)≦3.0(重量%)
(上記式1中、前記SiおよびAlはそれぞれ、前記鋼スラブに含まれるシリコン(Si)およびアルミニウム(Al)の含有量(重量%)である)。 - 前記チタン(Ti)およびニオブ(Nb)は、下記式2を満足して含有されることを特徴とする請求項1に記載のめっき鋼板の製造方法:
[式2]
0.01≦(Ti)+(Nb)≦0.02(重量%)
(上記式2中、前記TiおよびNbはそれぞれ、前記鋼スラブに含まれるチタン(Ti)およびニオブ(Nb)の含有量(重量%)である)。 - 炭素(C):0.15〜0.25重量%、シリコン(Si):0重量%超過〜1.5重量%以下、マンガン(Mn):1.5重量%以上〜2.5重量%未満、アルミニウム(Al):0重量%超過〜1.8重量%以下、クロム(Cr):0.3〜2.0重量%、チタン(Ti):0重量%超過〜0.03重量%以下、ニオブ(Nb):0重量%超過〜0.03重量%以下、および残部鉄(Fe)と不可避不純物からなる鋼板と、
溶融亜鉛めっきによる層と、
を含むめっき鋼板であって、
み、
前記鋼板は、断面組織面積率で、ベイナイト(bainite)50〜70体積%、フェライト(ferrite)10〜25体積%、マルテンサイト(martensite)5〜20%、および残留オーステナイト(retained austenite)5〜15%を含む複合組織を有し、かつ
前記鋼板は、降伏強度(YS):850〜950MPa、引張強度(TS):1180〜1350MPa、および延伸率(EL):10〜20%を有する、めっき鋼板。
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