JP6628682B2 - 加工性に優れた高強度ステンレス鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
(1) 質量%にて、C:0.001〜0.03%、N:0.001〜0.03%、Si:0.05〜3.0%、Mn:0.1〜15.0%、P:0.05%以下、S:0.01%以下、Cr:10%以上18%未満を含有し、さらにTi:0.30%以下、Nb:0.50%以下の1種または2種を含有し、TiとNbの合計が、8(C+N)〜0.75%であり、さらに、B:0.0002〜0.0030%、Al:0.030〜0.300%、Mo:0.1〜2.0%、Ni:0.1〜1.2%、Cu:0.1〜2.0%、V:0.05〜1.00%、Sn:0.005〜0.500%、W:0.005〜3.00%、Co:0.01〜0.30%、Sb:0.005〜0.500%、Ta:0.01〜0.10%、Ga:0.0002%〜0.1000%、REM:0.001〜0.200%の1種または2種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、γp(ガンマポテンシャル)が65〜85%であり、X線回折による板厚中心のフェライト相の結晶方位強度において、{111}<011>結晶方位強度が3.0以上、{211}<011>結晶方位強度が3.0以上、{311}〈136〉結晶方位強度および{100}<011>結晶方位強度の比({311}〈136〉結晶方位強度/{100}<011>結晶方位強度)が2.5以下であり、フェライト粒径が20μm以下、およびフェライト相面積率が90%以上であることを特徴とする加工性に優れた高強度ステンレス鋼板。なお、γpは(1)式のCastroの式を用いて評価する。
γp=420(%C)+470(%N)+23(%Ni)+9(%Cu)+7(%Mn)
−11.5(%Cr)−11.5(%Si)−12(%Mo)−23(%V)−47(%Nb)
−49(%Ti)−52(%Al)+189 (1)
なお、(%X)は、各成分Xの質量割合を示す。不可避的不純物量程度しか含有していない場合はゼロとする。
(2) 平均r値が1.5以上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ステンレス鋼板。
(3) rminが1.0以上、n×(1+rmin)が0.40以上であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の加工性に優れた高強度ステンレス鋼板。
nはn値(加工硬化指数)、rminは最小r(ランクフォード)値である。
(4) 引張強度が440MPa以上、破断伸びが20%以上、穴拡げ率が100%以上であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかひとつに記載の加工性に優れた高強度ステンレス鋼板。
(5) (1)に記載の成分組成のスラブを用い、熱間圧延において、スラブ加熱温度を1100〜1200℃として粗圧延を行い、仕上げ圧延を開始温度が900℃以上、終了温度が800℃以上、その差が200℃以内となるように仕上げ圧延を行い、600℃以上で巻取った後、冷間圧延し、冷間圧延後の焼鈍処理として700〜1000℃で熱処理し、熱処理後の冷却速度を1〜10℃/secとすることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかひとつに記載の加工性に優れた高強度ステンレス鋼板の製造方法。
(6) 前記ステンレス鋼板は、自動車構造部品用として使用される(1)〜(4)のいずれかひとつに記載の加工性に優れた高強度ステンレス鋼板。
(7) 前記ステンレス鋼板は、自動車締結部品用として使用される(1)〜(4)のいずれかひとつに記載の加工性に優れた高強度ステンレス鋼板。
鋼の成分範囲について説明する。
Tiは、C,N,Sと結合して耐食性、耐粒界腐食性、深絞り性を向上させるために添加する元素である。また、0.30%超の添加は固溶Tiにより硬質化し、靭性が劣化するため、上限を0.30%とした。更に製造コスト等を考慮すると、0.06〜0.25%が望ましい。
Nbは、Tiと同様に、C,N,Sと結合して耐食性、耐粒界腐食性、深絞り性を向上させるために添加する元素である。また、加工性の向上や高温強度の向上に加え、隙間腐食の抑制や再不動態化を促進させるため、必要に応じて添加される。ただし、過度の添加は硬質化をもたらし成形性を劣化させる他、再結晶を遅延させるため上限を0.50%とした。更に製造コスト等を考慮すると、0.05〜0.3%が望ましい。
また、TiとNbの合計が8(C+N)未満であると、過剰なC、Nが鋼中に固溶して硬化させるので、TiとNbの合計を8(C+N)以上とする。さらに、TiとNbの合計が0.75%を超えると固溶Tiや固溶Nb、および、NbとTiの炭窒化物や金属間化合物が硬質化をもたらし、靭性や成形性を劣化させるため、TiとNbの合計を0.75%以下とする。
γp=420(%C)+470(%N)+23(%Ni)+9(%Cu)+7(%Mn)
−11.5(%Cr)−11.5(%Si)−12(%Mo)−23(%V)−47(%Nb)
−49(%Ti)−52(%Al)+189 (1)
なお、(%X)は、各成分Xの質量割合を示す。不可避的不純物量程度しか含有していない場合はゼロとする。
r=ln(W0/W)/ln(t0/t) (2)
ここで、W0は引張前の板幅、Wは引張後の板幅、t0は引張前の板厚、tは引張後の板厚である。
rm=(r0+2r45+r90)/4 (3)
ここで、rmは平均r値、r0は圧延方向のr値、r45は圧延方向と45°方向のr値、r90は圧延方向と90°方向のr値である。
また、最小r値(rmin)とは、r0、r45、r90のうち最も値が小さいr値である。
λ=100×(D−D0)/D0 (5)
ここで、Dは穴拡げ試験後の穴径で、D0は穴拡げ前の穴径である。
B1は冷延板焼鈍温度が高すぎるため、フェライト面積率が不足するとともに、{211}<011>結晶方位強度が低く、r値が測定不能かつ加工性が不良であった。B7、B8はγpが低すぎ、集合組織が本発明範囲を外れ、平均r値が未達であった。B11はCが高すぎ、B12はNが高すぎ、集合組織が本発明範囲を外れ、加工性が不良であった。
Claims (7)
- 質量%にて、C:0.001〜0.03%、N:0.001〜0.03%、Si:0.05〜3.0%、Mn:0.1〜15.0%、P:0.05%以下、S:0.01%以下、Cr:10%以上18%未満を含有し、さらにTi:0.30%以下、Nb:0.50%以下の1種または2種を含有し、TiとNbの合計が、8(C+N)〜0.75%であり、
さらに、B:0.0002〜0.0030%、Al:0.030〜0.300%、Mo:0.1〜2.0%、Ni:0.1〜1.2%、Cu:0.1〜2.0%、V:0.05〜1.00%、Sn:0.005〜0.500%、W:0.005〜3.00%、Co:0.01〜0.30%、Sb:0.005〜0.500%、Ta:0.01〜0.10%、Ga:0.0002%〜0.1000%、REM:0.001〜0.200%の1種または2種以上を含有し、
残部がFeおよび不可避的不純物からなり、γp(ガンマポテンシャル)が65〜85%であり、
X線回折による板厚中心のフェライト相の結晶方位強度において、{111}<011>結晶方位強度が3.0以上、{211}<011>結晶方位強度が3.0以上、{311}〈136〉結晶方位強度および{100}<011>結晶方位強度の比({311}〈136〉結晶方位強度/{100}<011>結晶方位強度)が2.5以下であり、
フェライト粒径が20μm以下、フェライト相面積率が90%以上であることを特徴とする加工性に優れた高強度ステンレス鋼板。
なお、γpは(1)式のCastroの式を用いて評価する。
γp=420(%C)+470(%N)+23(%Ni)+9(%Cu)+7(%Mn)
−11.5(%Cr)−11.5(%Si)−12(%Mo)−23(%V)−47(%Nb)
−49(%Ti)−52(%Al)+189 (1)
なお、(%X)は、各成分Xの質量割合を示す。不可避的不純物量程度しか含有していない場合はゼロとする。 - 平均r値が1.5以上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ステンレス鋼板。
- rminが1.0以上、n×(1+rmin)が0.40以上であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の加工性に優れた高強度ステンレス鋼板。
なお、nはn値(加工硬化指数)、rminは最小r(ランクフォード)値である。 - 引張強度が440MPa以上、破断伸びが20%以上、穴拡げ率が100%以上であ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ステンレス鋼板。
- 請求項1に記載の成分組成のスラブを用い、熱間圧延において、スラブ加熱温度を1100〜1200℃として粗圧延を行い、仕上げ圧延を開始温度が900℃以上、終了温度が800℃以上、その差が200℃以内となるように仕上げ圧延を行い、600℃以上で巻取った後、冷間圧延し、冷間圧延後の焼鈍処理として700〜1000℃で熱処理し、熱処理後の冷却速度を1〜10℃/secと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ステンレス鋼板の製造方法。
- 前記ステンレス鋼板は、自動車構造部品用として使用される請求項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ステンレス鋼板。
- 前記ステンレス鋼板は、自動車締結部品用として使用される請求項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ステンレス鋼板。
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