JP6620431B2 - High-strength steel sheet with excellent workability and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、プレス加工される自動車用鋼板として好適であり、高い加工性と降伏応力を持つ400N/mm以上の引張強度を有する高強度鋼板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a high-strength steel sheet having a tensile strength of 400 N / mm 2 or more, which is suitable as a pressed steel sheet for automobiles and has high workability and yield stress, and a method for producing the same.

加工性に優れた高強度鋼板に対する要求は年々高まっている。衝撃吸収部材の材料として用いる鋼板を例に取ってみると、部品形状を作りこむための加工性と衝撃吸収特性を高めるための高強度化との両立が求められている。
乗員を保護するためには、衝撃吸収部材の変形量を抑制しつつ衝突時の吸収エネルギーを増加させることが要求される。この要求に対応するには、非特許文献1に示されるように、衝撃吸収部材の材料として用いる鋼板の降伏応力を増加させることが有効である。
The demand for high-strength steel sheets with excellent workability is increasing year by year. Taking a steel plate used as a material for the shock absorbing member as an example, there is a demand for both workability for creating a part shape and high strength for improving shock absorbing characteristics.
In order to protect the occupant, it is required to increase the absorbed energy at the time of collision while suppressing the deformation amount of the shock absorbing member. In order to meet this requirement, as shown in Non-Patent Document 1, it is effective to increase the yield stress of the steel sheet used as the material of the shock absorbing member.

一般的に、鋼板の降伏応力を増加させる場合には、引張強度を高める。しかし、鋼板の高強度化は、加工性の劣化を招く。このため、複雑な形状の部品への適用が困難な材料となる。また、同一強度を有する鋼板の降伏応力を高める手法として、Ti、Nbなどを添加することによる析出強化を用いた鋼板が報告されている。しかし、析出強化を用いた鋼板は、同一強度の鋼板の中では加工性が低く、降伏応力と加工性の両立に対する解とは成り難い。   Generally, when increasing the yield stress of a steel sheet, the tensile strength is increased. However, increasing the strength of the steel sheet causes deterioration of workability. For this reason, it becomes a material which is difficult to apply to parts having complicated shapes. Further, as a technique for increasing the yield stress of a steel sheet having the same strength, a steel sheet using precipitation strengthening by adding Ti, Nb or the like has been reported. However, a steel plate using precipitation strengthening has low workability among steel plates of the same strength, and is unlikely to be a solution for both yield stress and workability.

これに対して、特許文献1には、転移を多く含む未再結晶フェライトを均一に分散させることで、高い降伏応力と加工性を両立する技術が報告されている。また、特許文献1には、再結晶フェライトと未再結晶フェライトの圧延方向の長さの比を制御することが提案されている。しかし、更なる加工性の向上が要求された場合、特許文献1に記載の技術では不十分である。   On the other hand, Patent Document 1 reports a technique that achieves both high yield stress and workability by uniformly dispersing non-recrystallized ferrite containing many transitions. Patent Document 1 proposes controlling the ratio of the lengths of recrystallized ferrite and non-recrystallized ferrite in the rolling direction. However, when further workability improvement is required, the technique described in Patent Document 1 is insufficient.

特許文献2には、未再結晶組織を有する化成処理性と加工性の良好な冷延鋼板が報告されている。しかし、特許文献2に記載の技術は、もともと加工性の高い極低C材に特化した技術であり、一般的な低炭素鋼で同様の効果が得られるものではない。   Patent Document 2 reports a cold-rolled steel sheet having an unrecrystallized structure and excellent chemical conversion property and workability. However, the technique described in Patent Document 2 is originally a technique specialized for an extremely low C material having high workability, and a similar effect cannot be obtained with a general low carbon steel.

また、特許文献3には、硬質第2相より軟質である未再結晶フェライトを活用することにより、局部延性を向上させるとともに、冷延鋼板のヤング率を向上させる技術が報告されている。しかし、特許文献3に記載の技術では、局部延性の改善は期待できても、未再結晶フェライトの結晶粒の延性が乏しいため、伸びの改善は期待できない。   Patent Document 3 reports a technique for improving local ductility and improving Young's modulus of a cold-rolled steel sheet by utilizing non-recrystallized ferrite that is softer than the hard second phase. However, with the technique described in Patent Document 3, although improvement in local ductility can be expected, improvement in elongation cannot be expected because the ductility of crystal grains of unrecrystallized ferrite is poor.

特許文献4には、未再結晶フェライトを活用してヤング率とランクフォード値(r値)を高める技術が紹介されている。しかし、特許文献4に記載の技術は、伸びの改善に関わる技術ではない。   Patent Document 4 introduces a technique for increasing Young's modulus and Rankford value (r value) by utilizing non-recrystallized ferrite. However, the technique described in Patent Document 4 is not a technique related to improvement in elongation.

特開2008−156680号公報JP 2008-156680 A 特開昭62−161938号公報JP-A-62-161938 特開2008−106352号公報JP 2008-106352 A 特開2009−114523号公報JP 2009-114523 A

自動車技術会 春季学術講演会論文集、昭和48年、P60Automobile Engineering Society Spring Academic Lecture Proceedings, 1973, P60

本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、400N/mm以上の引張強度を有し、高い伸びと高い降伏応力とを持つ加工性に優れた高強度鋼板およびその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a conventional situation, and has a tensile strength of 400 N / mm 2 or more, a high-strength steel plate excellent in workability having high elongation and high yield stress, and its It is an object to provide a manufacturing method.

本発明者らは、未再結晶フェライトに着目し、未再結晶フェライトの硬さを最大限に利用しつつ、伸びを高める方策について、鋭意検討を重ねた。
その結果、金属組織に含まれる未再結晶フェライト相の面積率を20%未満にすることで伸びが急激に増加し、かつ面積率を2%以上とすることで優れた降伏応力が得られることを見出した。
The present inventors paid attention to non-recrystallized ferrite, and conducted intensive studies on measures for increasing elongation while making full use of the hardness of non-recrystallized ferrite.
As a result, the elongation rapidly increases when the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase contained in the metal structure is less than 20%, and an excellent yield stress can be obtained when the area ratio is 2% or more. I found.

また、本発明者らは、未再結晶フェライトを適度に含有している金属組織を有する高強度鋼板を製造する方法について検討した。その結果、熱延鋼板に酸洗を行った後、15%以上の圧延率で冷間圧延を行って得られた冷延鋼板を、成分組成、熱延鋼板の結晶粒径、冷間圧延での圧延率によって決定される再結晶温度(再結晶完了温度)以下、(再結晶温度−30)℃超の最高温度で焼鈍することが重要であることを見出した。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
In addition, the present inventors have studied a method for producing a high-strength steel sheet having a metal structure that appropriately contains non-recrystallized ferrite. As a result, after pickling the hot-rolled steel sheet, the cold-rolled steel sheet obtained by performing cold rolling at a rolling rate of 15% or more was subjected to component composition, crystal grain size of the hot-rolled steel sheet, and cold rolling. It has been found that it is important to perform annealing at a maximum temperature that is equal to or lower than the recrystallization temperature (recrystallization completion temperature) determined by the rolling rate of (recrystallization temperature −30) ° C.
This invention is made | formed based on such knowledge, The summary is as follows.

(1) 質量%で、
C :0.03%以上、0.35%以下、
Si:0.01%以上、2.00%以下、
Mn:0.3%以上、4.0%以下、
P :0.001%以上、0.100%以下、
S :0.0005%以上、0.050%以下、
N :0.0005%以上、0.010%以下、
Al:0.01%以上、2.00%以下
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、
金属組織が2%以上、20%未満の面積率で未再結晶フェライト相を含有し、
引張強度に対する降伏応力の比(降伏応力(N/mm)/引張強度(N/mm))が0.75以上であり、
降伏応力と伸びとの積(降伏応力(N/mm)×伸び(%))が12000以上であることを特徴とする加工性に優れた高強度鋼板。
(1) In mass%,
C: 0.03% or more, 0.35% or less,
Si: 0.01% or more, 2.00% or less,
Mn: 0.3% or more and 4.0% or less,
P: 0.001% or more, 0.100% or less,
S: 0.0005% or more, 0.050% or less,
N: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Al: 0.01% or more, containing 2.00% or less, the balance consists of Fe and inevitable impurities,
The metal structure contains an unrecrystallized ferrite phase at an area ratio of 2% or more and less than 20%,
The ratio of yield stress to tensile strength (yield stress (N / mm 2 ) / tensile strength (N / mm 2 )) is 0.75 or more,
A high-strength steel sheet excellent in workability, wherein the product of yield stress and elongation (yield stress (N / mm 2 ) × elongation (%)) is 12,000 or more.

(2) 前記未再結晶フェライト相の70%以上の面積率が、長軸の長さが25μm以下である未再結晶フェライト粒からなり、
前記未再結晶フェライト粒の連結率が0.30以下であることを特徴とする(1)に記載の加工性に優れた高強度鋼板。
(2) The area ratio of 70% or more of the non-recrystallized ferrite phase is made of non-recrystallized ferrite grains having a major axis length of 25 μm or less,
The high-strength steel sheet having excellent workability as set forth in (1), wherein a connection rate of the non-recrystallized ferrite grains is 0.30 or less.

(3) さらに、質量%で、
Cr:0.05%以上、3.0%以下、
Mo:0.05%以上、1.0%以下、
Ni:0.05%以上、3.0%以下、
Cu:0.05%以上、3.0%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする(1)または(2)に記載の加工性に優れた高強度鋼板。
(4) さらに、質量%で、
Nb:0.005%以上、0.30%以下、
Ti:0.18%以上、0.30%以下、
V :0.01%以上、0.50%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の加工性に優れた高強度鋼板。
(3) Furthermore, in mass%,
Cr: 0.05% or more, 3.0% or less,
Mo: 0.05% or more, 1.0% or less,
Ni: 0.05% or more, 3.0% or less,
Cu: 0.05% or more and 3.0% or less of 1 type or 2 types or more, The high-strength steel plate excellent in workability as described in (1) or (2) characterized by the above-mentioned.
(4) Furthermore, in mass%,
Nb: 0.005% or more, 0.30% or less,
Ti: 0.18% or more , 0.30% or less,
V: 0.01% or more and 0.50% or less of 1 type or 2 types or more, The high-strength steel plate excellent in workability in any one of (1)-(3) characterized by the above-mentioned.

(5) さらに、質量%で、
B:0.0001%以上、0.100%以下を含有することを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の加工性に優れた高強度鋼板。
(6) さらに、鋼中に質量%で、
Ca:0.0005%以上、0.010%以下、
Mg:0.0005%以上、0.010%以下、
Zr:0.0005%以上、0.010%以下、
REM:0.0005%以上、0.010%以下
の1種または2種以上を含有することを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の加工性に優れた高強度鋼板。
(5) Furthermore, in mass%,
B: A high-strength steel sheet excellent in workability according to any one of (1) to (4), characterized by containing 0.0001% or more and 0.100% or less.
(6) Furthermore, in the steel by mass%,
Ca: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Mg: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Zr: 0.0005% or more, 0.010% or less,
REM: A high-strength steel sheet excellent in workability according to any one of (1) to (5), characterized by containing one or more of 0.0005% or more and 0.010% or less.

(7) さらに、表面に溶融亜鉛めっき層を有することを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の加工性に優れた高強度鋼板。 (7) The high-strength steel sheet having excellent workability according to any one of (1) to (6), further comprising a hot-dip galvanized layer on the surface.

(8) (1)〜(7)のいずれかに記載の加工性に優れた高強度鋼板の製造方法であって、(1)(3)〜(6)のいずれかに記載の成分組成からなる鋳造スラブを1100℃以上に加熱し、熱間圧延を実施し、酸洗を行った後、15%以上の圧延率で冷間圧延を行い、得られた冷延鋼板を再結晶温度以下、(再結晶温度−30)℃超の最高温度にて焼鈍する焼鈍工程を行った後、1℃/秒以上、200℃/秒以下の平均冷却速度で480℃以下まで冷却する冷却工程を行うことを特徴とする加工性に優れた高強度鋼板の製造方法。 (8) A method for producing a high-strength steel sheet having excellent workability according to any one of (1) to (7), wherein: (1) From the component composition according to any one of (3) to (6) The cast slab is heated to 1100 ° C. or higher, hot rolled, pickled, then cold rolled at a rolling rate of 15% or higher, and the resulting cold rolled steel sheet is below the recrystallization temperature, (Recrystallization temperature-30) After performing an annealing process that anneals at the highest temperature above 30 ° C., a cooling process is performed to cool to 480 ° C. or less at an average cooling rate of 1 ° C./second or more and 200 ° C./second or less. A method for producing a high-strength steel sheet excellent in workability characterized by

(9) 前記焼鈍工程において、前記最高温度で30秒以上、300秒以下保持することを特徴とする(8)に記載の加工性に優れた高強度鋼板の製造方法。
(10) 前記冷却工程の後に、溶融亜鉛めっきを施し、合金化処理を行うことを特徴とする(8)または(9)に記載の加工性に優れた高強度鋼板の製造方法。
(9) The method for producing a high-strength steel sheet having excellent workability according to (8), wherein the annealing step is performed at the maximum temperature for 30 seconds to 300 seconds.
(10) The method for producing a high-strength steel sheet having excellent workability according to (8) or (9), wherein hot-dip galvanization is performed after the cooling step and alloying treatment is performed.

本発明によれば、高い加工性、特に高い伸びと高い降伏応力を両立した高強度鋼板を提供できる。本発明の高強度鋼板は、例えば、加工が困難な形状であり衝突吸収特性が要求される衝撃吸収部材の材料などに好適である。また、本発明の高強度鋼板は、例えば、衝撃吸収部材など自動車用部材の材料として用いることで、車体の軽量化、部品の一体成形化、加工工程の合理化が可能であり、燃費の向上、製造コストの低減を図ることができる。したがって、本発明は、工業的価値が大なるものである。   According to the present invention, it is possible to provide a high-strength steel sheet that has both high workability, particularly high elongation and high yield stress. The high-strength steel sheet of the present invention is suitable, for example, as a material for an impact absorbing member that has a shape that is difficult to process and that requires impact absorption characteristics. In addition, the high-strength steel sheet of the present invention can be used as a material for automobile members such as an impact absorbing member, for example, to reduce the weight of the vehicle body, to integrally form parts, to rationalize the processing process, and to improve fuel efficiency. Manufacturing costs can be reduced. Therefore, the present invention has great industrial value.

以下、本発明の高強度鋼板およびその製造方法について詳細に説明する。
これまで、DP(Dual Phase(二相))鋼の変態硬質相(マルテンサイト、ベイナイトなど)を加工性の高いフェライト相に分散させることで、加工性と強度を両立させる技術が提案されている。これは、延性に優れる軟質相の特徴を活かしつつ、硬質相の存在により、効率的に鋼の強化を図ることで達成される。
Hereinafter, the high-strength steel sheet and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail.
Up to now, a technique for achieving both workability and strength by dispersing a transformation hard phase (martensite, bainite, etc.) of DP (Dual Phase) steel in a highly workable ferrite phase has been proposed. . This is achieved by effectively strengthening the steel due to the presence of the hard phase while utilizing the characteristics of the soft phase excellent in ductility.

本発明では、硬質相として、変態硬質相ではなく、未再結晶フェライト相を利用する。未再結晶フェライト相と変態硬質相とでは、相を形成している粒自体の硬さ、形状、配列などの特徴が大きく異なる。このため、未再結晶フェライト相と変態硬質相とでは、好適な形状、面積率などが異なる上、好適な形状、面積率とするための条件も大きく異なる。   In the present invention, an unrecrystallized ferrite phase is used as the hard phase, not a transformed hard phase. The non-recrystallized ferrite phase and the transformed hard phase have greatly different characteristics such as hardness, shape, and arrangement of the grains forming the phase. For this reason, the non-recrystallized ferrite phase and the transformed hard phase differ in suitable shape, area ratio, and the like, and the conditions for obtaining a suitable shape and area ratio differ greatly.

また、従来、未再結晶フェライト相の面積率を検討した例は少なく、未再結晶フェライト粒の連結率、サイズを制御して、鋼板の材質改善の可能性を検討した例はない。
したがって、硬質相として変態硬質相を利用する場合の知見から、未再結晶フェライト相を利用する際の条件は、容易に推測し得ない。
Conventionally, there are few examples of examining the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase, and there is no example of examining the possibility of improving the quality of the steel sheet by controlling the connection rate and size of the non-recrystallized ferrite grains.
Therefore, from the knowledge of using the transformed hard phase as the hard phase, the conditions for using the non-recrystallized ferrite phase cannot be easily estimated.

また、従来、未再結晶フェライトは、加工性が望まれる鋼板の特性を制御するために利用されることはほとんどなかった。これは、鋼板の金属組織に未再結晶フェライトが含まれていると、鋼板の延性が著しく劣化することに起因する。
一方で、未再結晶フェライトの硬質なフェライトとしての価値は、古くから認識されている。このため、未再結晶フェライトは、低コストで鋼板の強度を高める手段として利用されてきた。
Conventionally, non-recrystallized ferrite has hardly been used to control the properties of a steel sheet that is desired to be workable. This is because when the non-recrystallized ferrite is contained in the metal structure of the steel sheet, the ductility of the steel sheet is significantly deteriorated.
On the other hand, the value of non-recrystallized ferrite as a hard ferrite has long been recognized. For this reason, non-recrystallized ferrite has been used as a means for increasing the strength of a steel sheet at low cost.

本発明は、未再結晶フェライトを硬質相として分散した際の最適条件を明らかにしたことによりなされたものである。本発明者らは、未再結晶フェライトの硬さを最大限に利用しつつ、伸びを高める方策について、鋭意検討を重ねた。その結果、降伏応力は、金属組織に含まれる未再結晶フェライトの面積率と1次相関があることが分かった。すなわち、未再結晶フェライト相の面積率が高い程、降伏応力が高くなる。そして、未再結晶フェライト相の面積率を2%以上とすることで、優れた降伏応力が得られることを見出した。一方で、伸びは、未再結晶フェライトの面積率に対して臨界値が存在し、面積率を20%未満に制御することで急激に増加することを見出した。   The present invention has been made by clarifying the optimum conditions when non-recrystallized ferrite is dispersed as a hard phase. The inventors of the present invention have made extensive studies on measures for increasing elongation while maximally utilizing the hardness of non-recrystallized ferrite. As a result, it was found that the yield stress had a first-order correlation with the area ratio of unrecrystallized ferrite contained in the metal structure. That is, the higher the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase, the higher the yield stress. And it discovered that the outstanding yield stress was obtained by making the area ratio of a non-recrystallized ferrite phase into 2% or more. On the other hand, it has been found that the elongation has a critical value with respect to the area ratio of the non-recrystallized ferrite and rapidly increases by controlling the area ratio to less than 20%.

更に、本発明者らが検討を重ねた結果、鋼板の伸びが、未再結晶フェライト粒の連結率および長軸の長さの影響を強く受けることを見出した。そして、未再結晶フェライト相の70%以上の面積率が、長軸の長さが25μm以下である未再結晶フェライト粒からなり、未再結晶フェライト粒の連結率が0.30以下である場合に、高い降伏応力を保ちつつ、より一層伸びが改善されることを確認した。このような効果が得られる理由は明らかではないが、延性の乏しい未再結晶フェライトへの応力集中を回避しつつ、未再結晶フェライトの硬さを利用できる最適値が存在しているためであると推定される。   Furthermore, as a result of repeated studies by the present inventors, it has been found that the elongation of the steel sheet is strongly influenced by the connection ratio of non-recrystallized ferrite grains and the length of the long axis. When the area ratio of 70% or more of the non-recrystallized ferrite phase is composed of non-recrystallized ferrite grains having a major axis length of 25 μm or less, and the connection ratio of the non-recrystallized ferrite grains is 0.30 or less. In addition, it was confirmed that the elongation was further improved while maintaining a high yield stress. The reason why such an effect can be obtained is not clear, but there is an optimum value that can utilize the hardness of non-recrystallized ferrite while avoiding stress concentration on non-recrystallized ferrite with poor ductility. It is estimated to be.

本発明の高強度鋼板は、未再結晶フェライト相の面積率と、未再結晶フェライト粒の長軸の長さおよび連結率とを制御することにより、鋼板の伸びと降伏応力のバランスを向上させたものである。本発明の高強度鋼板の製造方法では、冷間圧延の圧延率を制御するとともに、焼鈍工程における最高温度を、成分組成、熱延鋼板の結晶粒径、冷間圧延での圧延率により決まる再結晶温度に準じて厳密に制御する。   The high-strength steel sheet of the present invention improves the balance between elongation and yield stress of the steel sheet by controlling the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase and the length and connection ratio of the major axis of the non-recrystallized ferrite grains. It is a thing. In the method for producing a high-strength steel sheet according to the present invention, the rolling rate in cold rolling is controlled, and the maximum temperature in the annealing process is determined by the component composition, the crystal grain size of the hot-rolled steel sheet, and the rolling rate in cold rolling. Strictly control according to the crystal temperature.

本発明の高強度鋼板およびその製造方法を用いて得られる高強度鋼板の厚みは、特に限定されないが、0.1〜11.0mmの薄鋼板であることが好ましい。厚みが上記範囲である高強度薄鋼板は、例えば、衝撃吸収部材などプレス加工して製造される自動車用部材の材料として好ましく使用できる。また、厚みが上記範囲である高強度薄鋼板は、薄板製造ラインを用いて容易に製造できる。
本発明の高強度鋼板は、引張強度が400〜780N/mmであることが好ましい。引張強度が上記範囲内の高強度鋼板は、特に、衝撃吸収部材などの自動車用部材の材料として好適である。
The thickness of the high-strength steel plate obtained using the high-strength steel plate of the present invention and the manufacturing method thereof is not particularly limited, but is preferably a thin steel plate of 0.1 to 11.0 mm. A high-strength thin steel sheet having a thickness in the above range can be preferably used as a material for automobile members produced by press working such as an impact absorbing member. In addition, a high-strength thin steel sheet having a thickness in the above range can be easily produced using a thin sheet production line.
The high-strength steel plate of the present invention preferably has a tensile strength of 400 to 780 N / mm 2 . A high-strength steel plate having a tensile strength in the above range is particularly suitable as a material for automobile members such as impact absorbing members.

以下、本発明の各構成要件について、詳細に説明する。
まず、鋼板材質の限定理由について述べる。
本発明の高強度鋼板は、引張強度に対する降伏応力の比(降伏応力(N/mm)/引張強度(N/mm))であるYRが0.75以上であり、降伏応力と伸びとの積(降伏応力(N/mm)×伸び(%))であるYP*Elが12000以上である。
Hereinafter, each component of the present invention will be described in detail.
First, the reasons for limiting the steel plate material will be described.
The high-strength steel sheet of the present invention has a YR which is a ratio of yield stress to tensile strength (yield stress (N / mm 2 ) / tensile strength (N / mm 2 )) of 0.75 or more. YP * El which is a product of (yield stress (N / mm 2 ) × elongation (%)) is 12000 or more.

YRが高いほど、同一引張強度での降伏応力(YP)が高い。引張強度の増加は、伸びの低下を引き起こすため、同一引張強度での降伏点を高めることが、鋼板を衝撃吸収部材の材料として用いた場合に、部材の衝撃吸収特性を効果的に高める技術となりうる。YRが0.75未満では、引張強度に対して降伏応力が低いため、伸びと降伏応力を高いレベルで両立することが困難となる。また、引張強度と降伏応力との差が低い(YRが高い)ことは、低ひずみ域の応力が高いことを意味している。低ひずみ域の応力が高いことは、鋼板を衝撃吸収部材の材料として用いた場合に、部材の衝撃吸収特性の上昇に大きく寄与する。したがって、YRは0.75以上とすることが好ましい。また、YRは、0.99以下であることが好ましい。   The higher the YR, the higher the yield stress (YP) at the same tensile strength. Increasing the tensile strength causes a decrease in elongation, so increasing the yield point at the same tensile strength is a technology that effectively increases the impact absorption characteristics of the member when steel plate is used as the material for the impact absorbing member. sell. If YR is less than 0.75, the yield stress is low with respect to the tensile strength, so that it is difficult to achieve both elongation and yield stress at a high level. In addition, a low difference between the tensile strength and the yield stress (high YR) means that the stress in the low strain region is high. A high stress in the low strain region greatly contributes to an increase in the impact absorption characteristics of the member when a steel plate is used as the material for the impact absorbing member. Therefore, YR is preferably 0.75 or more. YR is preferably 0.99 or less.

本発明の高強度鋼板は、YRが0.75以上であり、かつYP*Elが12000以上である必要がある。YP(降伏応力)の低い鋼板は、衝撃吸収特性に優れた形状に加工することで衝撃吸収特性を満たす部材(部品)とすることが可能になる。しかし、部材が衝撃吸収特性に劣る形状であったり、El(伸び)が不足して衝撃吸収特性に優れた形状に加工できなかったりする場合、鋼板(材料)のYPを高くする必要がある。   The high-strength steel sheet of the present invention needs to have YR of 0.75 or more and YP * El of 12000 or more. A steel sheet having a low YP (yield stress) can be formed into a member (part) that satisfies the shock absorption characteristics by processing into a shape having excellent shock absorption characteristics. However, if the member has a shape inferior in impact absorption characteristics or if El cannot be processed into a shape excellent in impact absorption characteristics due to lack of El (elongation), the YP of the steel sheet (material) needs to be increased.

すなわち、YP*Elの高い材料を用いることが、効果的に部品としての衝撃吸収特性を高めることにつながる。このような部品としての特性は、衝撃吸収特性に限るものではなく、疲労特性や強度特性においても同様である。YP*Elが12000未満であると、材質の降伏応力と伸びのいずれかが不足するため、鋼板を用いた部品の特性を効果的に高めることができない。特に、高い部品特性が必要な場合は、YP*Elが12500以上あることが望ましい。
本発明の高強度鋼板は、降伏応力が330〜1020N/mmであることが好ましく、伸びが13.0〜39.0%であることが好ましい。
That is, the use of a material having a high YP * El results in effectively improving the shock absorption characteristics as a component. Such a characteristic as a part is not limited to the shock absorbing characteristic, and the same applies to the fatigue characteristic and the strength characteristic. If YP * El is less than 12000, either the yield stress or the elongation of the material is insufficient, so that the characteristics of the part using the steel plate cannot be effectively improved. In particular, when high component characteristics are required, it is desirable that YP * El is 12,500 or more.
The high strength steel sheet of the present invention preferably has a yield stress of 330 to 1020 N / mm 2 and an elongation of 13.0 to 39.0%.

次に、本発明の成分組成の限定理由について述べる。以下、特に断らない限り、%は質量%を意味する。
Cは、鋼の強化に寄与する。C含有量は、強度を確保するために0.03%以上必要であり、0.04%以上であることが好ましい。一方で、鋼の加工性に影響を及ぼす元素であり、C含有量が多くなると、加工性が劣化する。C含有量が0.35%を超えると、第2相としてベイナイトやパーライト、マルテンサイトが多量に発生し、これらが未再結晶フェライトと相互に影響して伸びが低下する。また、C含有量が0.35%を超えると、有害な炭化物(セメンタイト)の生成により穴広げ性が著しく低下する。このため、C含有量は0.35%以下とする。但し、特に高い穴拡げ性が要求される場合、C含有量を0.10%以下とすることが望ましい。
Next, the reasons for limiting the component composition of the present invention will be described. Hereinafter, unless otherwise specified,% means mass%.
C contributes to the strengthening of steel. The C content is required to be 0.03% or more in order to ensure strength, and is preferably 0.04% or more. On the other hand, it is an element that affects the workability of steel, and when the C content increases, the workability deteriorates. When the C content exceeds 0.35%, a large amount of bainite, pearlite, and martensite are generated as the second phase, and these influence each other with the non-recrystallized ferrite, thereby reducing the elongation. On the other hand, if the C content exceeds 0.35%, the hole-expanding property is remarkably lowered due to generation of harmful carbides (cementite). For this reason, C content shall be 0.35% or less. However, when particularly high hole expansibility is required, the C content is desirably 0.10% or less.

Siは、固溶強化により鋼の強度を高めるうえ、延性の低下が少ない。したがって、Siは、鋼の強度を高めるために有効な元素である。また、Siは、有害な炭化物の生成を抑え、加工性の改善にも効果がある。炭化物の生成を抑える作用は、Alによって代替えも可能である。以上から、Siは0.01%以上添加することが望ましい。特に0.10%以上のAlを添加しない場合は、0.30%以上のSiを添加することが望ましい。ただし、Si含有量が多すぎると、化成処理性が低下するほか、点溶接性も劣化する。このため、Si含有量は2.00%を上限とする。   Si increases the strength of the steel by solid solution strengthening, and has a small decrease in ductility. Therefore, Si is an effective element for increasing the strength of steel. Si also suppresses the generation of harmful carbides and is effective in improving workability. The action of suppressing the formation of carbides can be replaced by Al. From the above, it is desirable to add 0.01% or more of Si. In particular, when not adding 0.10% or more of Al, it is desirable to add 0.30% or more of Si. However, when there is too much Si content, chemical conversion property will fall and spot weldability will also deteriorate. For this reason, Si content sets 2.00% as an upper limit.

Alは、前述のSiと同様、有害な炭化物の生成を抑え、伸びを向上するために有効な元素である。従来、Alは脱酸に必要な元素であり、0.01〜0.07%程度添加してきた。本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、低Si系においてAlを多量に添加することにより、延性を劣化させることなく、化成処理性を改善できることを見出した。しかし、Al含有量が多すぎると、延性向上の効果が飽和してしまうばかりか、化成処理性も点溶接性も劣化する。このため、Al含有量は2.00%を上限とし、特に化成処理の厳しい条件では1.00%を上限とすることが望ましい。十分な脱酸のためには、Alを0.01%以上添加する必要がある。   Al is an element effective for suppressing the formation of harmful carbides and improving the elongation, like Si described above. Conventionally, Al is an element necessary for deoxidation and has been added in an amount of about 0.01 to 0.07%. As a result of intensive studies, the present inventors have found that chemical conversion property can be improved without degrading ductility by adding a large amount of Al in a low Si system. However, when there is too much Al content, the effect of ductility improvement will be saturated, and chemical conversion property and spot weldability will also deteriorate. For this reason, it is desirable that the upper limit of the Al content is 2.00%, and the upper limit is 1.00% particularly under severe conditions of chemical conversion treatment. For sufficient deoxidation, 0.01% or more of Al needs to be added.

Mnは、強度確保に必要な元素である。また、Mnは、再結晶を遅らせて未再結晶フェライトの生成に寄与する。この効果を得るためには、Mn含有量を0.3%以上とする必要がある。しかし、Mnを多量に添加すると、ミクロ偏析、マクロ偏析が起こりやすくなり、伸びを劣化させる。これより、Mn含有量は4.0%を上限とする。   Mn is an element necessary for ensuring strength. Mn also contributes to the formation of unrecrystallized ferrite by delaying recrystallization. In order to acquire this effect, it is necessary to make Mn content 0.3% or more. However, when Mn is added in a large amount, microsegregation and macrosegregation are likely to occur and the elongation is deteriorated. Therefore, the upper limit of the Mn content is 4.0%.

Pは、鋼板の強度を上げる元素であり、Cuと同時添加することにより耐腐食性を向上する元素である。しかし、P含有量が高いと、溶接性、加工性、靭性の劣化を引き起こす。これより、P含有量は0.100%以下とする。特に、耐食性が問題とならない場合には、加工性を重視して、P含有量を0.030%以下とすることが望ましい。しかし、P含有量を低減させるには、コストがかかるため、脱Pコストの観点から下限を0.001%とする。   P is an element that increases the strength of the steel sheet, and is an element that improves corrosion resistance when added simultaneously with Cu. However, when the P content is high, deterioration of weldability, workability, and toughness is caused. Accordingly, the P content is 0.100% or less. In particular, when the corrosion resistance is not a problem, it is desirable that the P content is 0.030% or less with emphasis on workability. However, since it takes a cost to reduce the P content, the lower limit is set to 0.001% from the viewpoint of de-P cost.

Sは、MnS等の硫化物を形成し、割れの起点となり、加工性のうち穴拡げ性を低減させる元素であり、全伸びを著しく低下させる。したがって、S含有量は0.050%以下とする必要がある。但し、S含有量を0.0005%未満にするためには、脱硫コストが高くなる。このため、S含有量を0.0005%以上とする。   S forms a sulfide such as MnS, becomes a starting point of cracking, and is an element that reduces hole expansibility among workability, and significantly reduces the total elongation. Therefore, the S content needs to be 0.050% or less. However, desulfurization cost becomes high in order to make S content less than 0.0005%. For this reason, S content shall be 0.0005% or more.

Nは、加工性を劣化させる。また、NとともにTiおよび/またはNbが添加された場合には、TiN、NbNの生成によりTi、Nbの有効量が低減する上、生成した窒化物が、伸びおよび穴拡げ性を低下させる。このため、N含有量は、少ない方が良い。上記の制約から、N含有量は0.010%以下とする。脱Nコストの観点から、N含有量の下限を0.0005%とする。   N deteriorates workability. In addition, when Ti and / or Nb is added together with N, the effective amount of Ti and Nb is reduced due to the generation of TiN and NbN, and the generated nitride lowers the elongation and hole expandability. For this reason, it is better that the N content is small. From the above constraints, the N content is set to 0.010% or less. From the viewpoint of removing N cost, the lower limit of the N content is set to 0.0005%.

本発明の高強度鋼板は、さらに、必要に応じて以下の元素を含有してもよい。
Ti、Nb、Vは、いずれも炭化物を形成し、強度の増加に有効である。この効果を有効に発揮させるためには、Ti、Nb、Vの1種または2種以上を添加する必要がある。また、Ti、Nb、Vは、再結晶を遅らせ、未再結晶フェライトの形成に寄与する。これらの効果を得るためには、Tiは0.005%以上、Nbは0.005%以上、Vは0.01%以上の添加が必要である。しかし、Ti、Nb、Vの添加が過度になると、析出強化により伸びが劣化する。このため、Tiの含有量は0.30%以下、Nbの含有量は0.30%以下、Vの含有量は0.50%以下とする。
The high-strength steel sheet of the present invention may further contain the following elements as necessary.
Ti, Nb, and V all form carbides and are effective in increasing the strength. In order to effectively exhibit this effect, it is necessary to add one or more of Ti, Nb, and V. Ti, Nb, and V delay recrystallization and contribute to the formation of non-recrystallized ferrite. In order to obtain these effects, it is necessary to add 0.005% or more of Ti, 0.005% or more of Nb, and 0.01% or more of V. However, when Ti, Nb, and V are excessively added, elongation deteriorates due to precipitation strengthening. Therefore, the Ti content is 0.30% or less, the Nb content is 0.30% or less, and the V content is 0.50% or less.

Ca、Mg、Zr、REMは、硫化物系の介在物の形状を制御し、加工性の向上に有効である。この効果を有効に発揮させるためには、Ca、Mg、Zr、REMの1種または2種以上を添加する必要がある。このとき、各々の元素は0.0005%以上添加する必要がある。一方、多量の添加は、逆に鋼の清浄度を悪化させるため、伸びの低下につながる。これより、Ca、Mg、Zr、REMの1種または2種以上を含有する場合、各々の添加量の上限を0.010%とする。   Ca, Mg, Zr, and REM control the shape of sulfide inclusions and are effective in improving workability. In order to effectively exhibit this effect, it is necessary to add one or more of Ca, Mg, Zr, and REM. At this time, 0.0005% or more of each element needs to be added. On the other hand, a large amount of addition deteriorates the cleanliness of the steel, leading to a decrease in elongation. From this, when it contains 1 type, or 2 or more types of Ca, Mg, Zr, and REM, the upper limit of each addition amount shall be 0.010%.

Cuは、Pとの複合添加により、耐腐食性を向上する元素である。この効果を得るためには、Cuを0.05%以上添加することが望ましい。但し、多量のCuの添加は、焼き入れ性を増加させ、延性が低下する。このため、Cu含有量の上限を3.0%とする。
Niは、Cuを添加したときの熱間割れを抑制する元素である。この効果を得るためには、Niを0.05%以上添加することが望ましい。但し、多量のNiの添加は、Cu同様に焼き入れ性を増加させ、延性が低下する。このため、Ni含有量の上限を3.0%とする。
Cu is an element that improves the corrosion resistance when combined with P. In order to obtain this effect, it is desirable to add 0.05% or more of Cu. However, the addition of a large amount of Cu increases the hardenability and decreases the ductility. For this reason, the upper limit of Cu content is set to 3.0%.
Ni is an element that suppresses hot cracking when Cu is added. In order to obtain this effect, it is desirable to add 0.05% or more of Ni. However, the addition of a large amount of Ni increases the hardenability and lowers the ductility like Cu. For this reason, the upper limit of Ni content is set to 3.0%.

Moは、セメンタイトの生成を抑制し、強度に寄与するほか、穴拡げ性を向上させるのに有効な元素である。この効果を得るためには、Moを0.05%以上添加する必要がある。但し、Moも焼き入れ性を高める元素であるため、Moを過剰に添加すると延性が低下する。このため、Mo含有量の上限を1.0%とする。   Mo is an element effective for suppressing the formation of cementite, contributing to strength, and improving hole expansibility. In order to acquire this effect, it is necessary to add 0.05% or more of Mo. However, since Mo is also an element that enhances hardenability, if Mo is added excessively, ductility decreases. For this reason, the upper limit of the Mo content is set to 1.0%.

CrもVと同様に炭化物を形成し、強度確保に寄与する元素である。この効果を得るためには、Crを0.05%以上添加する必要がある。但し、Crは、焼き入れ性を高める元素であるため、多量に添加すると伸びが低減する。そこで、Cr含有量の上限を3.0%とする。   Cr, like V, forms carbides and is an element that contributes to securing strength. In order to obtain this effect, it is necessary to add 0.05% or more of Cr. However, since Cr is an element that enhances the hardenability, elongation is reduced when added in a large amount. Therefore, the upper limit of Cr content is set to 3.0%.

Bは、Mnと同様に強度に寄与する元素である。この効果を得るためには、B含有量を0.0001%以上とする必要がある。但し、Bも焼き入れ性を高める元素であるため、多量に添加すると延性が低下する。このため、B含有量の上限を0.100%とする。   B is an element that contributes to strength in the same manner as Mn. In order to obtain this effect, the B content needs to be 0.0001% or more. However, since B is also an element that enhances the hardenability, the ductility decreases when added in a large amount. For this reason, the upper limit of the B content is set to 0.100%.

次に、本発明の高強度鋼板の金属組織について説明する。
本発明において、最も重要な特徴のひとつが未再結晶フェライト相の面積率である。鋼板の伸びを確保する点では、未再結晶フェライト相は少ない程良い。ただし、鋼板の伸びは、未再結晶フェライト相の面積率と1次関数にはならず、未再結晶フェライト相の面積率が20%未満になると急激に増加する。一方で、鋼板の降伏応力は、未再結晶フェライト相の面積率が低下するのにしたがって、ほぼ1次関数で低下する。
Next, the metal structure of the high strength steel plate of the present invention will be described.
In the present invention, one of the most important features is the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase. The less unrecrystallized ferrite phase is better in terms of ensuring the elongation of the steel sheet. However, the elongation of the steel sheet does not become a linear function with the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase, and increases rapidly when the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase is less than 20%. On the other hand, the yield stress of the steel sheet decreases with a substantially linear function as the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase decreases.

よって、鋼板の降伏応力と伸びのバランスを高めるために、金属組織の含有する未再結晶フェライト相の面積率は2%以上、20%未満とする。特に、高い伸びを有する鋼板が望まれる場合は、未再結晶フェライト相の面積率を15%以下することが望ましい。また、降伏応力が強く望まれる部材用途に用いる鋼板である場合には、未再結晶フェライト相の面積率を5%以上とすることが望ましい。   Therefore, in order to increase the balance between the yield stress and the elongation of the steel sheet, the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase contained in the metal structure is 2% or more and less than 20%. In particular, when a steel sheet having a high elongation is desired, the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase is preferably 15% or less. Further, in the case of a steel plate used for a member application that strongly requires yield stress, it is desirable that the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase is 5% or more.

「未再結晶フェライト相の面積率の算出方法」
本発明の高強度鋼板に含まれる未再結晶フェライト相の面積率は、以下に示す方法により求める。
圧延方向に平行な板厚断面を観察面として試料を採取し、観察面を研磨、ナイタールエッチ、必要に応じてレペラーエッチを行ってから光学顕微鏡で観察し、写真を撮影する。得られた顕微鏡写真を画像解析することによって、フェライト相と、フェライト相以外とを区別して、フェライト相の面積率を算出する。なお、フェライト相の面積率は、顕微鏡写真の1つの視野を縦200μm横200μm以上の面積とし、視野の異なる10以上の顕微鏡写真をそれぞれ画像解析してフェライト相の面積率を算出し、これを平均することにより求める。
"Calculation method of area ratio of non-recrystallized ferrite phase"
The area ratio of the non-recrystallized ferrite phase contained in the high-strength steel sheet of the present invention is determined by the following method.
A sample is taken with a plate thickness cross section parallel to the rolling direction as an observation surface, and the observation surface is polished, nital etched, and if necessary, repeller etched, then observed with an optical microscope and photographed. By analyzing the image of the obtained micrograph, the ferrite phase and other than the ferrite phase are distinguished, and the area ratio of the ferrite phase is calculated. In addition, the area ratio of the ferrite phase is calculated by calculating the area ratio of the ferrite phase by analyzing one image of 10 or more micrographs having different fields of view, with one field of view of the micrograph being 200 μm in length and 200 μm in width. Calculate by averaging.

また、鋼板を機械研磨等によって所定の板厚まで減厚し、電解研磨等によって歪みを除去すると同時に、板厚1/4面が測定面となるように試料を作製する。作成した試料の測定面について、電子後方散乱解析像(Electron back scattering pattern、EBSPという。)における結晶方位測定データを得る。EBSPは、試料の各結晶粒内で5点以上測定する。EBSPの各測定結果から得られた結晶方位測定データは、ピクセルとして出力される。   Further, the steel sheet is reduced to a predetermined plate thickness by mechanical polishing or the like, and the distortion is removed by electrolytic polishing or the like, and at the same time, a sample is prepared so that the 1/4 thickness surface becomes the measurement surface. Crystal orientation measurement data in an electron backscattering analysis image (referred to as EBSP) is obtained for the measurement surface of the prepared sample. EBSP measures 5 points or more in each crystal grain of the sample. Crystal orientation measurement data obtained from each EBSP measurement result is output as a pixel.

次に、得られた結晶方位測定データをKernel Average Misorientation(KAM)法で解析し、フェライト相に含まれる未再結晶フェライトを判別し、フェライト相中の未再結晶フェライトの面積率を算出する。KAM法では、隣接したピクセル(測定点)との結晶方位差を定量的に示すことができる。本発明では、隣接する測定点との平均結晶方位差が1°以上である粒を未再結晶フェライトと定義する。   Next, the obtained crystal orientation measurement data is analyzed by the Kernel Average Misoration (KAM) method, the unrecrystallized ferrite contained in the ferrite phase is discriminated, and the area ratio of the unrecrystallized ferrite in the ferrite phase is calculated. In the KAM method, the crystal orientation difference between adjacent pixels (measurement points) can be quantitatively shown. In the present invention, grains having an average crystal orientation difference of 1 ° or more from adjacent measurement points are defined as non-recrystallized ferrite.

次に、高強度鋼板の金属組織中のフェライト相の面積率と、フェライト相中に含まれる未再結晶フェライトの面積率とを用いて、金属組織中の未再結晶フェライトの面積率を算出する。   Next, the area ratio of unrecrystallized ferrite in the metal structure is calculated using the area ratio of the ferrite phase in the metal structure of the high-strength steel sheet and the area ratio of unrecrystallized ferrite contained in the ferrite phase. .

上記の未再結晶フェライト相の面積率が鋼板の伸びに与える影響については明らかとなっていないが、面積率が高い製造条件では、未再結晶フェライト相の各粒の長軸長さが大きくなりやすく、連結率も高くなりやすい。また、長手方向に伸びた延性の低い未再結晶フェライトの粒はボイド発生の起点となりやすく、延性を著しく低下させていると考えられる。したがって、延性の低下を抑制するためには、未再結晶フェライト相の面積率の規定に加えて、未再結晶フェライト相の70%以上の面積率が、長軸の長さが25μm以下である未再結晶フェライト粒であることが望ましい。ボイド発生の関連から、未再結晶フェライト相のうち、長軸の長さが25μm以下の未再結晶フェライト粒の面積率が70%以上であると、未再結晶フェライト相を面積率で2〜20%未満含むことによる延性の劣化はほぼ抑制できる。   The effect of the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase on the elongation of the steel sheet has not been clarified. However, under production conditions with a high area ratio, the major axis length of each grain of the non-recrystallized ferrite phase increases. It is easy to increase the connection rate. Moreover, the non-recrystallized ferrite grains having a low ductility extending in the longitudinal direction are likely to be the starting point of void generation, and it is considered that the ductility is significantly reduced. Therefore, in order to suppress the decrease in ductility, in addition to the definition of the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase, the area ratio of 70% or more of the non-recrystallized ferrite phase has a long axis length of 25 μm or less. Non-recrystallized ferrite grains are desirable. From the relation of the generation of voids, when the area ratio of non-recrystallized ferrite grains having a major axis length of 25 μm or less among the non-recrystallized ferrite phases is 70% or more, Deterioration of ductility due to inclusion of less than 20% can be substantially suppressed.

なお、未再結晶フェライト相の70%以上の面積率が、長軸の長さが25μm以下である未再結晶フェライト粒であるとは、2箇所以上の未再結晶フェライト相のそれぞれについて、以下に示す方法により100個程度の未再結晶フェライト粒の長さを測定し、測定数に対する長軸の長さが25μm以下の未再結晶フェライト粒の割合{(25μm以下の未再結晶フェライト粒の数/測定した未再結晶フェライト粒の数)×100}を算出し、その平均値が70%以上であることを意味する。   Incidentally, the area ratio of 70% or more of the non-recrystallized ferrite phase is the non-recrystallized ferrite grain having a major axis length of 25 μm or less, and for each of the two or more non-recrystallized ferrite phases, The length of about 100 unrecrystallized ferrite grains is measured by the method shown in FIG. 1, and the ratio of the unrecrystallized ferrite grains whose major axis length is 25 μm or less to the number of measurements {( Number / number of measured non-recrystallized ferrite grains) × 100}, which means that the average value is 70% or more.

「未再結晶フェライト粒の長軸の長さの測定方法」
未再結晶フェライト粒の長軸の長さは、2次元の光学顕微鏡またはEBSPにおける結晶方位解析から得られる未再結晶フェライト粒の観察結果を用いて測定する。ただし、2つ以上の未再結晶フェライト粒が接して存在していて、以下に示す条件を満たす場合、2つ以上の未再結晶フェライト粒の塊の一部または全部を1つの未再結晶フェライト粒として取り扱う。すなわち、互いに接して存在している未再結晶フェライト粒のうち界面の長さが短い方の界面の長さに対して、未再結晶フェライト粒同士の界面の長さが1/5以上である場合である。この場合の未再結晶フェライト粒の長軸の長さは、未再結晶フェライト粒の塊の長軸の長さと定義する。
"Measuring method of length of major axis of non-recrystallized ferrite grains"
The length of the major axis of the non-recrystallized ferrite grains is measured using the observation result of the non-recrystallized ferrite grains obtained from the crystal orientation analysis in a two-dimensional optical microscope or EBSP. However, when two or more non-recrystallized ferrite grains are present in contact with each other and the following conditions are satisfied, a part or all of the lump of two or more non-recrystallized ferrite grains is combined into one non-recrystallized ferrite. Treat as grains. That is, the length of the interface between the non-recrystallized ferrite grains is 1/5 or more of the length of the interface with the shorter interface length among the non-recrystallized ferrite grains existing in contact with each other. Is the case. In this case, the length of the major axis of the non-recrystallized ferrite grains is defined as the length of the major axis of the mass of the non-recrystallized ferrite grains.

一方で、未再結晶フェライト相の各粒の連結率が低いことも、延性の乏しい未再結晶フェライト相への応力集中を抑えることで鋼板の伸びに寄与すると思われる。連結率が低くなるほど伸びは高くなるが、未再結晶フェライト粒の連結率が0.30以下であると、伸びの改善効果が得られる。   On the other hand, the low connectivity of each grain of the non-recrystallized ferrite phase also seems to contribute to the elongation of the steel sheet by suppressing the stress concentration on the non-recrystallized ferrite phase with poor ductility. Elongation increases as the connection ratio decreases, but when the connection ratio of non-recrystallized ferrite grains is 0.30 or less, an effect of improving elongation can be obtained.

「未再結晶フェライト粒の連結率の算出方法」
未再結晶フェライト粒の連結率とは、未再結晶フェライト粒と隣り合う結晶粒の総数Aのうち、未再結晶フェライト粒と隣り合う結晶粒が他の未再結晶フェライト粒である数Bの割合(B/A)である。未再結晶フェライト粒の連結率は、2箇所以上の未再結晶フェライト相のそれぞれについて、100個程度の未再結晶フェライト粒の連結率を算出し、それを平均することにより算出する。
"Calculation method of the connection ratio of non-recrystallized ferrite grains"
The connection ratio of non-recrystallized ferrite grains is the number B of the total number A of crystal grains adjacent to non-recrystallized ferrite grains, where the crystal grains adjacent to non-recrystallized ferrite grains are other non-recrystallized ferrite grains. It is a ratio (B / A). The connection rate of non-recrystallized ferrite grains is calculated by calculating the connection rate of about 100 non-recrystallized ferrite grains for each of two or more non-recrystallized ferrite phases and averaging them.

未再結晶フェライト粒と隣り合う結晶粒の総数A、および隣り合う結晶粒が他の未再結晶フェライト粒である数Bは、2次元の光学顕微鏡またはEBSPにおける結晶方位解析から得られる未再結晶フェライト粒の観察結果を用いて測定する。ただし、2つ以上の未再結晶フェライト粒が接して存在していて、以下に示す条件を満たす場合、2つ以上の未再結晶フェライト粒の塊の一部または全部を1つの未再結晶フェライト粒として取り扱う。すなわち、互いに接して存在している未再結晶フェライト粒のうち界面の長さが短い方の界面の長さに対して、未再結晶フェライト粒同士の界面の長さが1/5以上である場合である。   The total number A of the crystal grains adjacent to the non-recrystallized ferrite grains and the number B where the adjacent crystal grains are other non-recrystallized ferrite grains are the non-recrystallized obtained from the crystal orientation analysis in a two-dimensional optical microscope or EBSP. Measured using observation results of ferrite grains. However, when two or more non-recrystallized ferrite grains are present in contact with each other and the following conditions are satisfied, a part or all of the lump of two or more non-recrystallized ferrite grains is combined into one non-recrystallized ferrite. Treat as grains. That is, the length of the interface between the non-recrystallized ferrite grains is 1/5 or more of the length of the interface with the shorter interface length among the non-recrystallized ferrite grains existing in contact with each other. Is the case.

なお、本発明は、未再結晶フェライト相を最大限に活用する発明であり、本発明の高強度鋼板の金属組織において、未再結晶フェライト相以外の相については、特に制約を設けるものではない。   The present invention is an invention that makes the best use of the non-recrystallized ferrite phase, and in the metal structure of the high-strength steel sheet of the present invention, there are no particular restrictions on the phases other than the non-recrystallized ferrite phase. .

本発明の高強度鋼板は、表面に溶融亜鉛めっき層を有していてもよい。表面に亜鉛めっき層を付与することで、耐食性が向上する。溶融亜鉛めっき層は、ZnとAlとを含み、Fe含有量を13%未満に制限したものであることが好ましい。溶融亜鉛めっき層中のFe含有量が13%未満であると、めっき密着性、成形性、穴拡げ性に優れる。Fe含有量が13%以上であると、溶融亜鉛めっき層自体の密着性が損なわれる。このため、鋼板を加工する際に溶融亜鉛めっき層が破壊・脱落し、金型に付着することで、疵の原因となる。   The high-strength steel sheet of the present invention may have a hot dip galvanized layer on the surface. Corrosion resistance is improved by providing a galvanized layer on the surface. The hot dip galvanized layer preferably contains Zn and Al and has a Fe content limited to less than 13%. When the Fe content in the hot dip galvanized layer is less than 13%, the plating adhesion, formability, and hole expandability are excellent. When the Fe content is 13% or more, the adhesiveness of the hot dip galvanized layer itself is impaired. For this reason, when processing a steel plate, the hot dip galvanized layer breaks and falls off and adheres to the mold, which causes wrinkles.

溶融亜鉛めっき層は、合金化されていてもよい。合金化された溶融亜鉛めっき層では、合金化処理によって溶融亜鉛めっき層中にFeが取り込まれているため、優れたスポット溶接性および塗装性が得られる。合金化された溶融亜鉛めっき層では、Fe含有量は7%以上であることが好ましい。Fe含有量が7%未満では、合金化処理を行うことによるスポット溶接性の向上効果が不十分となる場合がある。
なお、合金化されていない溶融亜鉛めっき層では、Fe含有量が13%未満であれば、7%未満であっても溶融亜鉛めっき層を有することによる効果に影響はなく、0%であってもよい。
The hot dip galvanized layer may be alloyed. In the alloyed hot-dip galvanized layer, Fe is taken into the hot-dip galvanized layer by the alloying treatment, so that excellent spot weldability and paintability are obtained. In the alloyed hot-dip galvanized layer, the Fe content is preferably 7% or more. If the Fe content is less than 7%, the effect of improving the spot weldability by performing the alloying treatment may be insufficient.
In the case of an unalloyed hot dip galvanized layer, if the Fe content is less than 13%, even if it is less than 7%, the effect of having the hot dip galvanized layer is not affected, and is 0%. Also good.

めっき付着量については、特に制約は設けないが、耐食性の観点から片面付着量で5g/m以上であることが望ましい。
本発明の高強度鋼板では、溶融亜鉛めっき層上に、塗装性、溶接性を改善する目的で上層めっきを施してもよい。また、本発明の高強度鋼板では、溶融亜鉛めっき層上に、各種の処理、例えば、クロメート処理、りん酸塩処理、潤滑性向上処理、溶接性向上処理等を施してもよい。
The plating adhesion amount is not particularly limited, but is preferably 5 g / m 2 or more in terms of one-side adhesion amount from the viewpoint of corrosion resistance.
In the high-strength steel sheet of the present invention, upper plating may be performed on the hot dip galvanized layer for the purpose of improving paintability and weldability. In the high-strength steel sheet of the present invention, various treatments such as chromate treatment, phosphate treatment, lubricity improvement treatment, weldability improvement treatment and the like may be performed on the hot dip galvanized layer.

次に、本発明の高強度鋼板の製造方法について説明する。
本発明の高強度鋼板を製造するには、まず、上記のいずれかの成分組成からなる鋳造スラブを用意する。次いで、鋳造スラブを直接または一旦冷却した後、1100℃以上に加熱し、熱間圧延を実施する。
Next, the manufacturing method of the high strength steel plate of this invention is demonstrated.
In order to manufacture the high-strength steel sheet of the present invention, first, a cast slab having any one of the above component compositions is prepared. Next, the cast slab is directly or once cooled, and then heated to 1100 ° C. or higher, and hot rolling is performed.

本実施形態では、熱間圧延を行う前に、鋳造スラブの均質化および炭窒化物の溶解のために1100℃以上に加熱する熱処理を行う。鋳造スラブの熱処理は、鋳造スラブを鋳造した後の高温のままの鋳造スラブに直接行ってもよいし、鋳造後に一旦冷却した鋳造スラブを再加熱して行ってもよい。
鋳造スラブの熱処理温度が1100℃未満では、鋳造スラブの均質化および炭窒化物の溶解が不十分となり、強度の低下や加工性の低下を起こす。一方、鋳造スラブの熱処理温度が1300℃を超えると、製造コストが増加するとともに、生産性が低下する。また、熱処理温度が1300℃を超えると、初期のオーステナイト粒径が大きくなることで最終的に混粒になりやすくなり、延性が低下する恐れがある。そこで、鋳造スラブの熱処理温度は、1100℃以上とする必要があり、1300℃未満が望ましい。
In this embodiment, before performing hot rolling, heat treatment is performed to heat to 1100 ° C. or higher in order to homogenize the cast slab and dissolve the carbonitride. The heat treatment of the cast slab may be performed directly on the cast slab as it is at a high temperature after casting the cast slab, or may be performed by reheating the cast slab once cooled after casting.
When the heat treatment temperature of the cast slab is less than 1100 ° C., the homogenization of the cast slab and the dissolution of carbonitride are insufficient, resulting in a decrease in strength and workability. On the other hand, when the heat treatment temperature of the cast slab exceeds 1300 ° C., the manufacturing cost increases and the productivity decreases. On the other hand, if the heat treatment temperature exceeds 1300 ° C., the initial austenite grain size becomes large, and eventually it becomes easy to become mixed grains, which may reduce ductility. Therefore, the heat treatment temperature of the cast slab needs to be 1100 ° C. or higher, and is preferably less than 1300 ° C.

熱間圧延は、Ar点以上の温度で仕上げ圧延を行うことが望ましい。熱間圧延の仕上げ温度がAr点を下回ると、冷間圧延での割れを誘発し、材質の低下が懸念される。
Ar変態温度は、質量%で表したC、Si、P、Al、Mn、Mo、Cu、Cr、Niの含有量、それぞれ(%C)(%Si)(%P)(%Al)(%Mn)(%Mo)(%Cu)(%Cr)(%Ni)を用いて、以下の式により計算すれば良い。また、選択的に添加される元素であるMo、Cu、Cr、Niは、含有量が不純物程度である場合は、0として計算する。
Ar=901−325×(%C)+33×(%Si)+287×(%P)
+40×(%Al)−92×(%Mn+%Mo+%Cu)−46×(%Cr+%Ni)
As for hot rolling, it is desirable to perform finish rolling at a temperature of 3 or more points of Ar. If the finishing temperature of the hot rolling is lower than the Ar 3 point, cracking in the cold rolling is induced, and there is a concern about deterioration of the material.
The Ar 3 transformation temperature is the content of C, Si, P, Al, Mn, Mo, Cu, Cr, and Ni, expressed in mass%, respectively (% C) (% Si) (% P) (% Al) ( What is necessary is just to calculate by the following formula | equation using% Mn) (% Mo) (% Cu) (% Cr) (% Ni). In addition, Mo, Cu, Cr, and Ni, which are elements that are selectively added, are calculated as 0 when the content is about an impurity.
Ar 3 = 901-325 × (% C) + 33 × (% Si) + 287 × (% P)
+ 40 × (% Al) −92 × (% Mn +% Mo +% Cu) −46 × (% Cr +% Ni)

熱間圧延後に得られた熱延鋼板は、酸洗にてスケール層を除去した後、冷間圧延を行う。冷間圧延は15%以上の圧延率で行う。冷間圧延での圧延率が15%未満であると、再結晶核の形成が起こりにくく、回復粒の粗大化によって粒成長が始まる。このため、再結晶が不十分となり、未再結晶フェライトの面積率が20%未満である金属組織を得ることが困難となる。冷間圧延での圧延率は、未再結晶フェライトの面積率を小さくして鋼板の伸びをより一層向上させるために、50%以上であることが好ましい。
また、冷間圧延での圧延率は、圧延荷重が高いことによる鋼板形状の劣化を防止するため、80%以下であることが好ましい。
The hot-rolled steel sheet obtained after hot rolling is subjected to cold rolling after removing the scale layer by pickling. Cold rolling is performed at a rolling rate of 15% or more. When the rolling rate in cold rolling is less than 15%, recrystallization nuclei are unlikely to form, and grain growth starts due to coarsening of recovered grains. For this reason, recrystallization becomes insufficient, and it becomes difficult to obtain a metal structure in which the area ratio of non-recrystallized ferrite is less than 20%. In order to reduce the area ratio of non-recrystallized ferrite and further improve the elongation of the steel sheet, the rolling ratio in cold rolling is preferably 50% or more.
In addition, the rolling rate in cold rolling is preferably 80% or less in order to prevent deterioration of the steel sheet shape due to a high rolling load.

次に、得られた冷延鋼板を再結晶温度以下、(再結晶温度−30)℃超の最高温度にて焼鈍する焼鈍工程を行う。
焼鈍工程は、本発明の高強度鋼板の金属組織を作りこむうえで、最も重要な工程である。焼鈍工程における最大到達温度(最高温度)は、再結晶温度に対して管理される。すなわち、最大到達温度を、再結晶温度以下、(再結晶温度−30)℃超とする必要がある。最大到達温度が、再結晶温度を超えると、未再結晶フェライト相を残存させることが困難となる。最大到達温度は、未再結晶フェライトの面積率を確保しやすくするために、再結晶温度の−10℃以下であることがより好ましい。また、最大到達温度が、(再結晶温度−30)℃以下であると、未再結晶フェライト相が残存しすぎて著しい伸びの劣化が起こる。
Next, an annealing process is performed in which the obtained cold-rolled steel sheet is annealed at a maximum temperature higher than (recrystallization temperature−30) ° C. below the recrystallization temperature.
The annealing process is the most important process in forming the metal structure of the high-strength steel sheet of the present invention. The maximum reached temperature (maximum temperature) in the annealing process is controlled with respect to the recrystallization temperature. That is, it is necessary to make the maximum temperature not more than the recrystallization temperature and above (recrystallization temperature−30) ° C. When the maximum temperature reaches the recrystallization temperature, it becomes difficult to leave the non-recrystallized ferrite phase. The maximum ultimate temperature is more preferably −10 ° C. or less of the recrystallization temperature in order to easily secure the area ratio of the non-recrystallized ferrite. On the other hand, if the maximum temperature reached is (recrystallization temperature −30) ° C. or less, the non-recrystallized ferrite phase remains excessively, and remarkable elongation deterioration occurs.

再結晶温度は、再結晶温度を変化させる主な因子である、成分組成、熱延鋼板の結晶粒径、冷間圧延での圧延率によって、以下に示す方法により、予め決定される。
「再結晶温度の算出方法」
所定の成分組成、熱延鋼板の結晶粒径、冷間圧延での圧延率で作成した冷延鋼板(冷延まま材)を、ディラトメータにて10℃/sの昇温速度で加熱し、種々の到達温度に達したところで冷却を行って試験体とする。本実施形態では、到達温度を10℃以下のピッチで変化させて、到達温度の異なる複数の試験体を作成する。得られた各試験体の未再結晶フェライト相の面積率を、上述した「未再結晶フェライト相の面積率の算出方法」を用いて調べる。そして、再結晶フェライト相の面積率が98%以上であった試験体の到達温度の最高温度を、再結晶温度とする。
The recrystallization temperature is determined in advance by the following method depending on the component composition, the crystal grain size of the hot-rolled steel sheet, and the rolling rate in cold rolling, which are the main factors that change the recrystallization temperature.
"Calculation method of recrystallization temperature"
A cold-rolled steel sheet (as cold-rolled material) prepared with a predetermined component composition, crystal grain size of hot-rolled steel sheet, and rolling rate in cold rolling is heated with a dilatometer at a rate of temperature increase of 10 ° C./s. When it reaches the temperature reached, it is cooled to obtain a test specimen. In this embodiment, the ultimate temperature is changed at a pitch of 10 ° C. or less to create a plurality of test bodies having different ultimate temperatures. The area ratio of the non-recrystallized ferrite phase of each test specimen obtained is examined using the above-described “calculation method of the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase”. And the highest temperature of the ultimate temperature of the test body in which the area ratio of the recrystallized ferrite phase was 98% or more is defined as the recrystallization temperature.

なお、再結晶温度を決定する際には、精度が確認されていて、鋼板の未再結晶フェライト相の面積率と対応している物理モデルを用いて、上記の複数の試験体のうちの一部または全部の未再結晶フェライト相の面積率を算出してもよいし、再結晶温度を算出してもよい。
また、複数の試験体の未再結晶フェライト相の面積率に基づいて、成分組成、熱延鋼板の結晶粒径、冷間圧延での圧延率のいずれかの条件(例えば、成分組成)と再結晶温度との関係を示すマップを作成し、これを用いて再結晶温度を決定してもよいし、上記のいずれか1以上の条件と再結晶温度との経験式を作成し、これを用いて再結晶温度を決定してもよい。
When determining the recrystallization temperature, accuracy is confirmed, and a physical model corresponding to the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase of the steel sheet is used to select one of the plurality of test bodies. The area ratio of part or all of the unrecrystallized ferrite phase may be calculated, or the recrystallization temperature may be calculated.
Further, based on the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase of a plurality of specimens, any one of the conditions (for example, the component composition) of the component composition, the crystal grain size of the hot-rolled steel sheet, and the rolling rate in cold rolling A map showing the relationship with the crystal temperature may be created and used to determine the recrystallization temperature, or an empirical formula between one or more of the above conditions and the recrystallization temperature may be created and used. Thus, the recrystallization temperature may be determined.

本実施形態では、焼鈍工程において、最高温度以下、最高温度−30℃以上の温度範囲で30秒以上、300秒以下保持することが好ましい。最高温度以下、最高温度−30℃以上の温度範囲で30秒以上保持することにより、未再結晶フェライト粒の長軸の長さが低減するとともに、連結率が低減する。一方、最高温度以下、最高温度−30℃以上の温度範囲での保持時間が、300秒を超えても、未再結晶フェライト粒の長軸の長さおよび連結率の低減効果が飽和する上、生産性が低下して製造コストが増大するため、好ましくない。   In the present embodiment, in the annealing step, it is preferable to hold for 30 seconds or more and 300 seconds or less in the temperature range of the maximum temperature or lower and the maximum temperature of −30 ° C. or higher. By holding for 30 seconds or more in the temperature range of the maximum temperature or lower and the maximum temperature of −30 ° C. or higher, the length of the major axis of the non-recrystallized ferrite grains is reduced and the connection rate is reduced. On the other hand, even if the holding time in the temperature range of not more than the maximum temperature and not more than the maximum temperature −30 ° C. exceeds 300 seconds, the effect of reducing the length of the major axis of the non-recrystallized ferrite grains and the coupling ratio is saturated. Since productivity falls and manufacturing cost increases, it is not preferable.

本実施形態では、焼鈍工程を行った後、1℃/秒以上、200℃/秒以下の平均冷却速度で480℃以下まで冷却する冷却工程を行う。
冷却工程では、冷却中の組織変化による材質劣化を抑制するため、1℃/秒以上の平均速度で冷却する必要がある。また、200℃/秒を超える平均冷却速度としても、高強度鋼板の特性が大きく変わることはなく、冷却停止温度の精度の低下および冷却コストの増大を生み出す。このため、平均冷却速度の上限を200℃/秒とする。
冷却工程では、冷却停止温度を480℃以下とする。冷却停止温度が480℃を超えるとパーライトの形成により、高強度鋼板の伸びが著しく劣化する。
In this embodiment, after performing an annealing process, the cooling process which cools to 480 degrees C or less with the average cooling rate of 1 degree C / sec or more and 200 degrees C / sec or less is performed.
In the cooling step, it is necessary to cool at an average rate of 1 ° C./second or more in order to suppress material deterioration due to a change in structure during cooling. Moreover, even if the average cooling rate exceeds 200 ° C./second, the characteristics of the high-strength steel plate do not change greatly, and the accuracy of the cooling stop temperature is lowered and the cooling cost is increased. For this reason, the upper limit of an average cooling rate shall be 200 degrees C / sec.
In the cooling step, the cooling stop temperature is set to 480 ° C. or lower. When the cooling stop temperature exceeds 480 ° C., the elongation of the high-strength steel sheet is significantly deteriorated due to the formation of pearlite.

本実施形態では、冷却工程の後に、溶融亜鉛めっきを施してもよい。このことにより、表面に溶融亜鉛めっき層を有する高強度鋼板が得られる。
さらに、本実施形態では、溶融亜鉛めっきを施した後に、合金化処理を行ってもよい。合金化処理を行う場合には、600℃以下の温度で行うことが好ましい。合金化処理の温度を600℃以下とした場合、冷却工程後の鋼板の金属組織が、合金化処理を行うことによって変化することを抑制でき、好ましい。
In the present embodiment, hot dip galvanization may be performed after the cooling step. As a result, a high-strength steel sheet having a hot-dip galvanized layer on the surface can be obtained.
Furthermore, in this embodiment, after performing hot dip galvanization, you may perform an alloying process. When the alloying treatment is performed, it is preferably performed at a temperature of 600 ° C. or lower. When the temperature of the alloying treatment is 600 ° C. or less, it is preferable because the metal structure of the steel sheet after the cooling step can be suppressed from being changed by performing the alloying treatment.

次に、本発明を実施例に基づいて説明する。
表1に示す成分組成の鋼を溶製し、常法に従い連続鋳造法により鋳造スラブとした。
表1において、符号A〜Lの鋼は、成分組成が本発明を満たしている。符号aの鋼はCとCaの含有量、bの鋼はMnとPの含有量、cの鋼はNbの含有量、dの鋼はCの含有量、eの鋼はSiとSの含有量、fの鋼はNとTiの含有量が、それぞれ本発明の範囲外である。
Next, this invention is demonstrated based on an Example.
Steels having the composition shown in Table 1 were melted and cast slabs by a continuous casting method according to a conventional method.
In Table 1, as for the steel of code | symbol AL, a component composition has satisfy | filled this invention. Steel with symbol a contains C and Ca, steel with b contains Mn and P, steel with c contains Nb, steel with d contains C, steel with e contains Si and S The amount of f steel is N and Ti content is outside the scope of the present invention.

表2および表3における鋼の符号は、アルファベットが表1に示す鋼の種類を表し、数字が実施例の番号を表す。例えば「A1」とあるのは、表1の鋼Aを用いた1番目の実施例であることを意味する。
表1〜3においては、本発明範囲から外れる数値にアンダーラインを付している。
In Tables 2 and 3, the letters of steel represent the types of steel shown in Table 1, and the numerals represent the numbers of the examples. For example, “A1” means the first example using the steel A in Table 1.
In Tables 1 to 3, numerical values outside the scope of the present invention are underlined.

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表1に示す成分組成の鋳造スラブを、加熱し、熱間圧延、酸洗、冷間圧延し、焼鈍工程、冷却工程を行って、板厚1.4mmの鋼板を得た。
表2に、鋳造スラブ加熱温度、Ar、熱間圧延の仕上温度、冷間圧延の圧延率、焼鈍工程の再結晶温度−最高到達温度(最高温度)、最高温度での保持時間、冷却工程での平均冷却速度、冷却停止温度を示す。
The cast slab having the component composition shown in Table 1 was heated, hot-rolled, pickled, cold-rolled, and subjected to an annealing process and a cooling process to obtain a steel sheet having a thickness of 1.4 mm.
Table 2 shows the casting slab heating temperature, Ar 3 , hot rolling finishing temperature, cold rolling rolling rate, recrystallization temperature in annealing process—maximum temperature reached (maximum temperature), holding time at maximum temperature, cooling process The average cooling rate and cooling stop temperature are shown.

得られた鋼板に、0.5%のスキンパス圧延を行い、一部の鋼板については、常法に従って溶融亜鉛めっきを施し、溶融亜鉛めっきを施したものの一部には溶融亜鉛めっきに浸漬した後に600℃以下の温度で合金化処理を行って、供試体とした。表2に、溶融亜鉛めっき層の有無、合金化処理の有無を示す。   The obtained steel sheet was subjected to 0.5% skin pass rolling, and some of the steel sheets were subjected to hot dip galvanization according to a conventional method, and some of the hot dip galvanized parts were immersed in hot dip galvanization. An alloying treatment was performed at a temperature of 600 ° C. or lower to obtain a specimen. Table 2 shows the presence or absence of a hot-dip galvanized layer and the presence or absence of an alloying treatment.

各供試体について、JIS Z2241に準拠して機械特性(YP(降伏応力)、引張強度、伸び、YR(降伏応力/引張強度)、YP*El(降伏応力×伸び))を評価した。その結果を表3に示す。
また、供試体について、上述した方法を用いて、未再結晶フェライト相の面積率、未再結晶フェライト相中の長軸の長さが25μm以下である未再結晶フェライト粒の面積率、未再結晶フェライト粒の連結率を調べた。その結果を表3に示す。
Each specimen was evaluated for mechanical properties (YP (yield stress), tensile strength, elongation, YR (yield stress / tensile strength), YP * El (yield stress × elongation)) in accordance with JIS Z2241. The results are shown in Table 3.
Further, for the specimen, by using the above-described method, the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase, the area ratio of the non-recrystallized ferrite grains whose major axis length in the non-recrystallized ferrite phase is 25 μm or less, The connection rate of the crystal ferrite grains was examined. The results are shown in Table 3.

表3に示すように、本発明の請求項1を満たす供試体(表3の備考における発明鋼1および発明鋼2)は、本発明の請求項1を満たさない供試体(表3の備考における比較鋼)と比べて、優れたYP*Elを示した。このことから、本発明の請求項1を満たすことで、優れた加工性(伸び)と高い降伏応力とが得られることが分かった。
更に、本発明の請求項1および請求項2を満たす供試体(表3の備考における発明鋼1)は、更に優れたYP*Elを示した。
As shown in Table 3, specimens satisfying claim 1 of the present invention (invention steels 1 Contact and invention steel 2 in remarks in Table 3) is not satisfied according to a first aspect of the present invention specimens (Table 3 Remarks YP * El was superior to that of Comparative Steel). From this, it was found that excellent workability (elongation) and high yield stress can be obtained by satisfying claim 1 of the present invention.
Furthermore, the specimens satisfying Claims 1 and 2 of the present invention (Invention Steel 1 in the remarks of Table 3 ) exhibited even better YP * El.

一方、比較鋼は、YP*Elが発明鋼1、参考例1および発明鋼2と比較して劣位であり、さらに、鋼B1、a1、b1、d1ではYRも劣位であり、鋼d1は強度も不足であった。
鋼A1は、冷間圧延の圧延率が低いため、未再結晶フェライト相の面積率が大きくなって伸びが不足したため、YP*Elが小さくなった。
鋼B1は、冷却工程での平均冷却速度が遅いため、冷却中に金属組織が変化したため、未再結晶フェライト相の面積率が小さくなった。その結果、降伏応力が不足して、YRもYP*Elも小さくなった。
On the other hand, in the comparative steel, YP * El is inferior to that of Invention Steel 1 , Reference Example 1 and Invention Steel 2, and YR is also inferior in Steels B1, a1, b1, and d1, and Steel d1 has strength. Was also lacking.
Steel A1 had a low rolling ratio of cold rolling, so that the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase was large and the elongation was insufficient, so that YP * El was small.
Steel B1 had a low average cooling rate in the cooling step, and therefore the metal structure changed during cooling, so that the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase was small. As a result, the yield stress was insufficient, and YR and YP * El were reduced.

鋼E4、E5は、最高温度が低すぎるため、未再結晶フェライト相の面積率が大きくなって伸びが不足し、YP*Elが小さくなった。
鋼G1は、冷却停止温度が高すぎるため、パーライトが生成し、YP*Elが小さくなった。
鋼L2は、鋳造スラブ加熱温度が低すぎるため、未再結晶フェライト相の面積率が大きくなって伸びが不足し、YP*Elが小さくなった。鋼L1と鋼L2とを比較すると、発明鋼1である鋼L1は、同じ成分組成であって未再結晶フェライトの面積率が本発明の請求項1を満たさない鋼L2と比較して、YP*Elが2倍以上の高い数値となった。
In steels E4 and E5, the maximum temperature was too low, so that the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase was increased, the elongation was insufficient, and YP * El was decreased.
Steel G1 had a cooling stop temperature that was too high, so that pearlite was generated and YP * El was reduced.
In steel L2, since the casting slab heating temperature was too low, the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase was increased, the elongation was insufficient, and YP * El was decreased. When steel L1 and steel L2 are compared, steel L1, which is invention steel 1, has the same component composition, and the area ratio of unrecrystallized ferrite does not satisfy claim 1 of the present invention. * El was twice as high.

鋼a1は、CおよびCaの含有量が過剰であるため、伸びが不足し、YRもYP*Elも小さくなった。
鋼b1は、MnおよびPの含有量が過剰であるため、伸びが不足し、YRもYP*Elも小さくなった。
鋼c1は、Nbの含有量が過剰であるため、未再結晶フェライト相の面積率が大きくなって伸びが不足し、YP*Elが小さくなった。
Steel a1 had an excessive content of C and Ca, and therefore, the elongation was insufficient, and YR and YP * El were both small.
Steel b1 had an excessive content of Mn and P, so that the elongation was insufficient, and YR and YP * El were both small.
In steel c1, since the Nb content is excessive, the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase is increased, the elongation is insufficient, and YP * El is decreased.

鋼d1は、Cの含有量が不足しているため、降伏応力および引張強度が不足し、YRもYP*Elも小さくなった。
鋼e1は、SiおよびSの含有量が過剰であるため、YP*Elが小さくなった。
鋼f1は、NおよびTiの含有量が過剰であるため、未再結晶フェライト相の面積率が大きく、YP*Elが小さくなった。
Since the steel d1 has an insufficient C content, the yield stress and the tensile strength are insufficient, and both YR and YP * El are reduced.
In steel e1, since the contents of Si and S are excessive, YP * El was small.
In steel f1, since the contents of N and Ti were excessive, the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase was large and YP * El was small.

Claims (10)

質量%で、
C :0.03%以上、0.35%以下、
Si:0.01%以上、2.00%以下、
Mn:0.3%以上、4.0%以下、
P :0.001%以上、0.100%以下、
S :0.0005%以上、0.050%以下、
N :0.0005%以上、0.010%以下、
Al:0.01%以上、2.00%以下
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、
金属組織が2%以上、20%未満の面積率で未再結晶フェライト相を含有し、
引張強度に対する降伏応力の比(降伏応力(N/mm)/引張強度(N/mm))が0.75以上であり、
降伏応力と伸びとの積(降伏応力(N/mm)×伸び(%))が12000以上であることを特徴とする加工性に優れた高強度鋼板。
% By mass
C: 0.03% or more, 0.35% or less,
Si: 0.01% or more, 2.00% or less,
Mn: 0.3% or more and 4.0% or less,
P: 0.001% or more, 0.100% or less,
S: 0.0005% or more, 0.050% or less,
N: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Al: 0.01% or more, containing 2.00% or less, the balance consists of Fe and inevitable impurities,
The metal structure contains an unrecrystallized ferrite phase at an area ratio of 2% or more and less than 20%,
The ratio of yield stress to tensile strength (yield stress (N / mm 2 ) / tensile strength (N / mm 2 )) is 0.75 or more,
A high-strength steel sheet excellent in workability, wherein the product of yield stress and elongation (yield stress (N / mm 2 ) × elongation (%)) is 12,000 or more.
前記未再結晶フェライト相の70%以上の面積率が、長軸の長さが25μm以下である未再結晶フェライト粒からなり、
前記未再結晶フェライト粒の連結率が0.30以下であることを特徴とする請求項1に記載の加工性に優れた高強度鋼板。
The area ratio of 70% or more of the non-recrystallized ferrite phase is composed of non-recrystallized ferrite grains having a major axis length of 25 μm or less,
The high-strength steel sheet with excellent workability according to claim 1, wherein a connection ratio of the non-recrystallized ferrite grains is 0.30 or less.
さらに、質量%で、
Cr:0.05%以上、3.0%以下、
Mo:0.05%以上、1.0%以下、
Ni:0.05%以上、3.0%以下、
Cu:0.05%以上、3.0%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の加工性に優れた高強度鋼板。
Furthermore, in mass%,
Cr: 0.05% or more, 3.0% or less,
Mo: 0.05% or more, 1.0% or less,
Ni: 0.05% or more, 3.0% or less,
Cu: 0.05% or more and 3.0% or less of 1 type or 2 types or more, The high-strength steel plate excellent in workability of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
さらに、質量%で、
Nb:0.005%以上、0.30%以下、
Ti:0.18%以上、0.30%以下、
V :0.01%以上、0.50%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の加工性に優れた高強度鋼板。
Furthermore, in mass%,
Nb: 0.005% or more, 0.30% or less,
Ti: 0.18% or more , 0.30% or less,
V: High strength excellent in workability according to any one of claims 1 to 3, characterized by containing one or more of 0.01% or more and 0.50% or less. steel sheet.
さらに、質量%で、
B:0.0001%以上、0.100%以下を含有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の加工性に優れた高強度鋼板。
Furthermore, in mass%,
B: 0.0001% or more and 0.100% or less is contained, The high-strength steel plate excellent in workability of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
さらに、鋼中に質量%で、
Ca:0.0005%以上、0.010%以下、
Mg:0.0005%以上、0.010%以下、
Zr:0.0005%以上、0.010%以下、
REM:0.0005%以上、0.010%以下
の1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の加工性に優れた高強度鋼板。
Furthermore, in steel,
Ca: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Mg: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Zr: 0.0005% or more, 0.010% or less,
REM: 0.0005% or more, 0.010% or less of 1 type or 2 types or more is contained, The high intensity | strength excellent in workability of any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned steel sheet.
さらに、表面に溶融亜鉛めっき層を有することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の加工性に優れた高強度鋼板。   Furthermore, it has a hot-dip galvanized layer on the surface, The high-strength steel plate excellent in workability of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の加工性に優れた高強度鋼板の製造方法であって、請求項1、請求項3〜請求項6のいずれか1項に記載の成分組成からなる鋳造スラブを1100℃以上に加熱し、熱間圧延を実施し、酸洗を行った後、15%以上の圧延率で冷間圧延を行い、得られた冷延鋼板を再結晶温度以下、(再結晶温度−30)℃超の最高温度にて焼鈍する焼鈍工程を行った後、1℃/秒以上、200℃/秒以下の平均冷却速度で480℃以下まで冷却する冷却工程を行うことを特徴とする加工性に優れた高強度鋼板の製造方法。 It is a manufacturing method of the high strength steel plate excellent in workability of any one of Claims 1-7, Comprising: The component of any one of Claim 1, Claims 3-6 The cast slab made of the composition is heated to 1100 ° C. or higher, hot-rolled, pickled, cold-rolled at a rolling rate of 15% or higher, and the resulting cold-rolled steel sheet is subjected to a recrystallization temperature. Hereinafter, after performing an annealing step of annealing at a maximum temperature exceeding (recrystallization temperature −30) ° C., a cooling step of cooling to 480 ° C. or less at an average cooling rate of 1 ° C./second or more and 200 ° C./second or less. A method for producing a high-strength steel sheet excellent in workability characterized by being performed. 前記焼鈍工程において、前記最高温度で30秒以上、300秒以下保持することを特徴とする請求項8に記載の加工性に優れた高強度鋼板の製造方法。 The method for producing a high-strength steel sheet with excellent workability according to claim 8, wherein the annealing step is performed at the maximum temperature for 30 seconds or more and 300 seconds or less. 前記冷却工程の後に、溶融亜鉛めっきを施し、合金化処理を行うことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の加工性に優れた高強度鋼板の製造方法。   The method for producing a high-strength steel sheet with excellent workability according to claim 8 or 9, wherein after the cooling step, hot dip galvanization is performed and alloying treatment is performed.
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