JP6787526B2 - 鋼板およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車、家電等においてプレス成形工程を経て使用されるプレス成形用に好ましく適用できる、鋼板およびその製造方法に関する。
近年、自動車車体軽量化ニーズの更なる高まりから、自動車の骨格部品やシート部品への９８０〜１１８０ＭＰａ級高強度鋼板の適用が進みつつある。しかしながら、９８０〜１１８０ＭＰａ級の高強度鋼板を自動車部品に適用した場合、延性の低下や伸びフランジ成形性の低下に起因してプレス割れが生じやすくなる。このため、これらの高強度鋼板には、従来と比べ成形性に優れていることが望まれる。
このような背景から、鋼板の延性を向上させる技術として、鋼板のミクロ組織中に残留γを分散させたＴＲＩＰ鋼が開発されている。
例えば、特許文献１には、Ｃ：０．１０〜０．４５％、Ｓ：０．５〜１．８％、Ｍｎ：０．５〜３．０％を含む鋼を焼鈍後に３５０〜５００℃で１〜３０ｍｉｎ保持して残留γを生成させることでＴＳ（引張強度）：８０ｋｇｆ／ｍｍ２以上でＴＳ×Ｅｌ≧２５００ｋｇｆ／ｍｍ２・％の高い延性を有する鋼板が得られることが開示されている。
特許文献２には、Ｃ：０．１０〜０．２５％、Ｓｉ：１．０〜２．０％、Ｍｎ：１．５〜３．０％を含有する鋼を焼鈍後に１０℃／ｓ以上で４５０〜３００℃まで冷却し、１８０〜６００秒保持し、占積率で残留オーステナイトを５％以上、ベイニティックフェライトを６０％以上、ポリゴナルフェライトを２０％以下に制御することで、延性：Ｅｌと伸びフランジ成形性：λに優れた鋼板が得られることが開示されている。
特許文献３には、特定の成分組成を有する鋼板を焼鈍後１５０〜３５０℃の温度域まで冷却し、その後４００℃付近に再加熱して保持することで、フェライト、焼戻しマルテンサイト、残留オーステナイトを含む組織が得られ、高い延性および高い伸びフランジ成形性を鋼板に付与できることが開示されている。これは冷却過程で一度マルテンサイト変態開始温度（Ｍｓ点）〜マルテンサイト変態完了温度（Ｍｆ点）の間の温度域まで冷却し、その後再加熱保持して残留γを安定化させる、所謂、Ｑ＆Ｐ；Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ＆Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ（焼入れとマルテンサイトからオーステナイトへの炭素の分配）という原理を利用したものである。近年、この原理の利用で高い延性と高い伸びフランジ成形性を有する高強度鋼の開発が進んでいる。
特許文献４には、上記のＱ＆Ｐ処理を改良した手法が開示されている。すなわち、特定の成分組成を有する鋼を、ポリゴナルフェライトを５％以下とするためにＡｅ３−１０℃以上の温度で焼鈍し、その後、Ｍｓ−１０℃〜Ｍｓ−１００℃の比較的高温で冷却を停止することで、４００℃付近に再加熱した際に上部ベイナイトを生成させて高い延性と高い伸びフランジ成形性を得ようとするものである。
さらに特許文献５には、低温で生成するベイナイトと高温で生成するベイナイトを活用し、延性と低温靱性に優れた鋼板を得る手法が開示されている。すなわち、Ｃ：０．１０〜０．５％を含有する鋼を焼鈍後、１０℃／ｓ以上の冷却速度で１５０〜４００℃まで冷却し、その温度域で１０〜２００ｓｅｃ保持することで低温域のベイナイトを生成させ、４００℃超５４０℃以下の温度域に再加熱して５０ｓｅｃ以上保持することで高温域のベイナイトを生成させ延性と低温靱性に優れた鋼板を得ようとするものである。
特公平６−３５６１９号公報 特許第４４１１２２１号公報 特許第５４６３６８５号公報 特許第３８８１５５９号公報 特許第３８５４５０６号公報
しかしながら、特許文献１に記載の従来のＴＲＩＰ鋼は、Ｅｌは優れているものの、伸びフランジ成形性が非常に低いという問題を有していた。
特許文献２に記載の技術では、ミクロ組織として主にベイニティックフェライトを活用しており、フェライトを少なく抑えているので、伸びフランジ成形性には優れているものの延性は必ずしも高くない。このため、難成形部品への適応を考えると、さらなる延性の改善が求められていた。
特許文献３に記載の技術では、従来のＴＲＩＰ鋼やベイニティックフェライトを活用した鋼と比べると、比較的高い延性と高い伸びフランジ成形性を実現している。しかし、センターピラー等の難成形部品での成形においては破断が認められ、さらなる延性の向上が必要とされていた。本技術を適用した鋼板では、破断のしにくさを示す一様変形量が必ずしも十分でないことが明らかになった。この一様変形量は、延性の指標となるＥｌの中でもネッキングが生じ始めるまでの伸び量を表すＵ．Ｅｌで表され、Ｕ．Ｅｌをさらに増加させる必要がある。
特許文献４に記載の技術では、塊状のマルテンサイトを低減するためにポリゴナルフェライトの生成量を低減しており、十分な延性が確保できない。また、Ｅｌを向上させるために冷却停止温度を比較的高く設定しており、冷却停止時に未変態γが多く残存するので、塊状のマルテンサイトが残存しやすい。
特許文献５に記載の技術では、延性を向上させるために、低温域変態ベイナイトと高温域変態ベイナイトを活用するが、低温で変態するベイナイトは延性向上に対する寄与が小さく、高温で生成するベイナイトを利用する場合は塊状組織が残存しやすい。このため、高い延性と高い伸びフランジ成形性を同時に付与するのは難しい。
このように、従来技術では、十分高い延性と高い伸びフランジ成形性を確保した鋼板は得られていなかった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、７８０〜１４５０ＭＰａ級の引張強度を有する場合でも、極めて高い延性と優れた伸びフランジ成形性を有する鋼板およびその製造方法を提供しようとするものである。
なお、ここでいう鋼板とは、表面に亜鉛めっき処理を施した亜鉛めっき鋼板も含むものとする。
本発明者らは、極めて高い延性と優れた伸びフランジ成形性を具備させる手段について鋭意検討を行い以下の結論を得た。
まず、従来、（１）オーステンパ処理を施したＴＲＩＰ鋼で伸びフランジ成形性が不十分だった原因、（２）Ｑ＆Ｐを利用した鋼で延性が不十分だった原因を検討した。（１）の原因は、次の通りと考えられる。オーステンパを施したＴＲＩＰ鋼では、４００℃付近のオーステンパ時に炭素がベイナイトから未変態オーステナイトに拡散し、ｂｃｃ相とｆｃｃ相の自由エネルギーが等しくなるＴ０組成にオーステナイト中の炭素量が近づいた時点でベイナイト変態が停滞する。この変態の停滞により、Ｔ０組成付近までしか炭素が濃化しない硬質なマルテンサイトや残留γで構成される塊状組織が残存する。（２）の原因は次の通りと考えられる。Ｑ＆Ｐを利用した鋼では、冷却停止温度を十分低下させることで塊状組織は低減できるものの、マルテンサイト中での炭化物の析出や炭素の安定化により、オーステナイト相への炭素の供給が阻害され、残留γの安定化が十分に行われない。
Ｑ＆Ｐプロセスの最終テンパー過程で上部ベイナイトを多く生成させようとする場合も同様に（１）の現象が生じることが不可避である。つまり、従来提案された熱処理方法では、上部ベイナイト変態に隣接して生成する安定な残留γの利用と、塊状組織の低減を両立するのは難しい。このため、従来技術では、ある一定の延性と伸びフランジ特性の範囲からの脱却が難しい。
これに対して、上部ベイナイトに隣接して生じる安定な残留γの利用と、塊状組織の低減を両立し、上記の技術による特性範囲を超える特性を付与しうる熱処理技術を新たに見出した。それは以下の骨子による。
（ｉ）焼鈍後、冷却する過程で、炭化物析出をほとんど伴わない上部ベイナイトの変態ノーズの４５０℃付近（４０５〜５０５℃）で１４ｓｅｃ以上２００ｓｅｃ以下保持し、高温域で生じるベイナイトを生成させる。この高温域での中間保持により、最終組織において延性向上に貢献するプレート状（断面組織では棒状）の残留γＵＢと、プレート状の残留γＵＢへの炭素の供給に不可欠なひずみの少ないベイナイトをプレート状の残留γＵＢに隣接して生成させる。
（ｉｉ）残部の未変態γ領域において、塊状組織形成の原因となるＴ０組成までの炭素の濃化が生じる前に２次冷却を開始し、３１５℃まで８．０℃／ｓ以上の冷却速度で速やかに冷却する。
（ｉｉｉ）引き続き、３１５℃から３１０〜２５５℃の範囲の冷却停止温度（Ｔｓｑ）まで冷却して残部の未変態γ領域をマルテンサイト変態もしくは下部ベイナイト変態により分断し、塊状組織を低減する。
（ｉｖ）この冷却過程で、３１５℃から冷却停止温度までの温度域を２０℃／ｓ未満で徐冷却して第２の保持を行うことで、マルテンサイト変態や下部ベイナイト変態の進行と同時に炭素分配を生じさせて延性向上に寄与するフィルム状の残留γＬＢ（断面組織では針状）を生成させる。
（ｖ）また、冷却停止温度を２５５℃以上とすることで、延性の向上に寄与する円相当直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満の微細なマルテンサイトもしくは残留γを分散させる。
（ｖｉ）その後４００℃付近に再加熱・保持し、マルテンサイトを焼戻しマルテンサイトにするのと同時に、冷却途中の保持で上部ベイナイトに隣接して生成させたプレート状の残留γＵＢ、２次冷却中に生成したマルテンサイトや下部ベイナイトに隣接して残存するフィルム状の残留γＬＢに炭素を分配させ、プレート状およびフィルム状の２種類の残留γを安定化させる。
（ｖｉｉ）張り出し成形と伸びフランジ成形が一つの部品内でともに存在するような複合成形の場合、プレスのビード張力を増加させると鋼板の流入が抑制されて張り出し成形部分で割れが生じやすくなり、ビード張力を弱めると鋼板の流入量が多くなってフランジ部での割れが生じやすくなる。これら両者の割れを回避するためには、延性の指標の一様伸び（Ｕ．Ｅｌ）と伸びフランジ成形性の指標のλを、７８０〜１１８０ＭＰａ級（ＴＳの範囲で７８０〜１３１９ＭＰａ）では（ＴＳ×Ｕ．Ｅｌ−７０００）×λ≧２６００００で表される範囲に制御することが重要である。より部品を限定し、部品形状の最適化を行うことでより高強度な１３２０ＭＰａ級を適用することも可能になるが、１３２０ＭＰａ級（ＴＳの範囲で１３２０ＭＰａ以上）を適用する場合においても（ＴＳ×Ｕ．Ｅｌ−７０００）×λ≧１８００００で表される範囲に制御することが重要である。また、Ｕ．Ｅｌは、ＴＳ：７８０〜１１８０ＭＰａ級（ＴＳの範囲で７８０〜１３１９ＭＰａ）では９％以上、より好ましくは１０％以上、ＴＳ：１３２０ＭＰａ級（ＴＳの範囲で１３２０ＭＰａ以上）では８％以上、より好ましくは９％以上、λはＴＳ：７８０〜１１８０ＭＰａ級（ＴＳの範囲で７８０〜１３１９ＭＰａ）では３０％以上、より好ましくは４０％以上、ＴＳ：１３２０ＭＰａ級（ＴＳの範囲で１３２０ＭＰａ以上）では２０％以上、より好ましくは３０％以上、確保することで成形の安定性は格段に向上する。
このように上部ベイナイト変態をマルテンサイト変態の前に活用し、残部の塊状組織の残存量をＱ＆Ｐ処理により制御するという２段冷却処理を行うことで、今まで困難であった安定な残留γの利用と塊状組織の低減の両立が可能になる。その結果、極めて高い延性と優れた伸びフランジ成形性を両立した鋼板を得ることが出来る。さらに、本発明によれば、高強度化することも可能である。
本発明は、以上の知見に基づきなされたもので、具体的には以下のものを提供する。
［１］ 質量％で、Ｃ：０．０６〜０．２５％、Ｓｉ：０．６〜２．５％、Ｍｎ：２．３〜３．５％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０１％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．５０％未満、Ｎ：０．０１５％未満を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成と、鋼組織は、面積率でフェライト：５％以下、上部ベイナイト、フレッシュマルテンサイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイト、残留γの１種もしくは２種以上からなる組織：９５〜１００％、体積率で残留γ：５〜２０％を含み、粒子幅が０．２５〜０．６０μｍ、粒子長さが１．０〜１５μｍ、アスペクト比が３．１〜２５である残留γＵＢの面積率：ＳγＵＢが０．２〜７．０％であり、粒子幅が０．０８〜０．２４μｍ、粒子長さが０．６〜１５μｍ、アスペクト比が４〜４０である残留γＬＢの分布個数：ＮγＬＢが１００μｍ２あたり１０〜１２０個であり、円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトおよび／または円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下の残留γ粒子の合計面積率：ＳγＦｉｎｅが１〜１０％であり、円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下、アスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトおよび／または円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下、アスペクト比が３以下の残留γ粒子の合計面積率：ＳγＢｌｏｃｋが５％以下（０％を含む）である鋼板。
［２］ 質量％で、Ｃ：０．０６〜０．２５％、Ｓｉ：０．６〜２．５％、Ｍｎ：２．３〜３．５％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０１％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．５０％未満、Ｎ：０．０１５％未満を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成と、鋼組織は、面積率でフェライト：５％以下、上部ベイナイト、フレッシュマルテンサイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイト、残留γの１種もしくは２種以上からなる組織：９５〜１００％、体積率で残留γ：５〜２０％を含み、粒子幅が０．２５〜０．６０μｍ、粒子長さが１．５〜１５μｍ、アスペクト比が４〜２５である残留γＵＢの面積率：ＳγＵＢが０．２〜７．０％であり、粒子幅が０．０８〜０．２４μｍ、粒子長さが０．６〜１５μｍ、アスペクト比が４〜４０である残留γＬＢの分布個数：ＮγＬＢが１００μｍ２あたり１０〜１２０個であり、円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトおよび／または円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下の残留γ粒子の合計面積率：ＳγＦｉｎｅが１〜１０％であり、円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下、アスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトおよび／または円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下、アスペクト比が３以下の残留γ粒子の合計面積率：ＳγＢｌｏｃｋが５％以下（０％を含む）である鋼板。
［３］ 前記残留γＵＢに隣接するフェライトもしくは上部ベイナイトの面積率：ＳＵＢとＳγＵＢの比がＳＵＢ／ＳγＵＢ≧３．５を満たす［１］または［２］に記載の鋼板。
［４］ 前記組織において、Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である領域の合計面積率：ＳＣ濃化が０．１〜５％である［１］〜［３］のいずれかに記載の鋼板。
［５］ Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である前記領域は、残留γである［４］に記載の鋼板。
［６］ Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である前記領域は、残留γＵＢ粒子である［５］に記載の鋼板。
［７］ 前記隣接領域が上部ベイナイトを含む［３］〜［６］のいずれかに記載の鋼板。
［８］ 前記成分組成が、さらに、質量％で、Ｔｉ：０．００２〜０．１％、Ｂ：０．０００２〜０．０１％のうちから選んだ１種または２種を含有する［１］〜［７］のいずれかに記載の鋼板。
［９］ 前記成分組成が、さらに、質量％で、Ｃｕ：０．００５〜１％、Ｎｉ：０．０１〜１％、Ｃｒ：０．０１〜１．０％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｖ：０．００３〜０．５％、Ｎｂ：０．００２〜０．１％、Ｚｒ：０．００５〜０．２％およびＷ：０．００５〜０．２％のうちから選んだ１種または２種以上を含有する［１］〜［８］のいずれかに記載の鋼板。
［１０］ 前記成分組成が、さらに、質量％で、Ｃａ：０．０００２〜０．００４０％、Ｃｅ：０．０００２〜０．００４０％、Ｌａ：０．０００２〜０．００４０％、Ｍｇ：０．０００２〜０．００３０％、Ｓｂ：０．００２〜０．１％およびＳｎ：０．００２〜０．１％のうちから選んだ１種または２種以上を含有する［１］〜［９］のいずれかに記載の鋼板。
［１１］ 引張強度が７８０ＭＰａ以上１４５０ＭＰａ以下である［１］〜［１０］のいずれかに記載の鋼板。
［１２］ 表面に亜鉛めっき層を有する［１］〜［１１］のいずれかに記載の鋼板。
［１３］ ［１］、[２]、［８］、［９］および［１０］のいずれかに記載の成分組成を有する鋼スラブを、熱間圧延および冷間圧延した後、冷延鋼板を、８１０〜９００℃の焼鈍温度で焼鈍し、次いで８１０〜６５０℃の温度範囲を平均冷却速度：１〜２０００℃／ｓで冷却し、さらに６５０〜５０５℃の温度範囲を平均冷却速度：８．０〜２０００℃／ｓで冷却した後、５０５〜４０５℃の温度範囲で１４〜２００ｓｅｃ保持し、さらに４０５〜３１５℃までの温度範囲を平均冷却速度：８．０〜１００℃／ｓで冷却した後、３１５℃から２５５〜３１０℃の範囲の冷却停止温度：Ｔｓｑまでの温度範囲を平均冷却速度：０．２℃／ｓ以上２０℃／ｓ未満で冷却した後、Ｔｓｑから３５０℃までの温度範囲を平均加熱速度：２℃／ｓ以上で加熱し、３５０〜５９０℃で２０〜３０００ｓｅｃ保持した後、３５０〜５０℃以下の温度まで０．１℃／ｓ以上の冷却速度で冷却する鋼板の製造方法。
本発明によれば、極めて高い延性と優れた伸びフランジ成形性を両立した鋼板を得ることが出来る。さらに、本発明によれば、高強度化することも可能である。
図１は、ＳＥＭ画像の一例を示す図である。 図２は、アスペクト比、粒子幅、粒子長さを説明するための図である。 図３は、Ｃ濃度と分析長さとの関係を表すグラフの一例を示す図である。
以下、本発明を具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
本発明の鋼板は、特定の成分組成と特定の鋼組織とを有する。そこで、成分組成、鋼組織の順で本発明の鋼板を説明する。
本発明の鋼板は下記の成分を含む。下記の説明において、成分の含有量の単位である「％」は「質量％」を意味する。
Ｃ：０．０６〜０．２５％
Ｃは、焼き戻しマルテンサイトの面積率を確保して所定の強度を確保する観点、残留γの体積率を確保して延性を向上させる観点、残留γ中に濃化して残留γを安定化させて延性を向上させる観点から含有する。Ｃの含有量が０．０６％未満では鋼板の強度、鋼板の延性が十分に確保できないので、その下限は０．０６％とする。好ましくは０．０９％以上、より好ましくは０．１１％以上である。その含有量が０．２５％を超えると冷却途中の中間保持における上部ベイナイト変態が遅延して所定量の上部ベイナイト変態に隣接して生成するプレート状の残留γＵＢを形成することが難しくなる。その結果、延性が低下する。また、塊状のマルテンサイトもしくは塊状の残留γが増加して、伸びフランジ成形性が劣化する。さらに、鋼板のスポット溶接性、曲げ性、穴広げ性といった諸特性が著しく劣化する。このため、Ｃ含有量の上限は０．２５％とする。延性やスポット溶接性向上の観点からはＣ含有量は０．２２％以下とすることが望ましい。延性およびスポット溶接性をさらに改善する観点からはＣ含有量は０．２０％以下にすることがさらに望ましい。
Ｓｉ：０．６〜２．５％
Ｓｉは、フェライトを強化して強度を上昇させる観点、マルテンサイトやベイナイト中の炭化物生成を抑制し、残留γの安定性を向上させて延性を向上させる観点から含有する。炭化物の生成を抑制して延性を向上させる観点から、Ｓｉ含有量は０．６％以上にする。延性向上の観点から、Ｓｉ含有量は０．８％以上が好ましい。より好ましくは１．１％以上である。Ｓｉの含有量が２．５％を超えると圧延荷重が極端に高くなり、薄板の製造が困難になる。また、化成処理性や溶接部の靭性が劣化する。このため、Ｓｉの含有量は２．５％以下とする。化成処理性や素材および溶接部の靭性確保の観点からはＳｉの含有量は２．０％未満とするのが好ましい。溶接部の靭性確保の観点からはＳｉの含有量は１．８％以下、さらには１．５％以下とするのが好ましい。
Ｍｎ：２．３〜３．５％
Ｍｎは、所定の面積率の焼き戻しマルテンサイトおよび／またはベイナイトを確保して強度を確保する観点、残留γのＭｓ点の低下により残留γを安定化させ延性を改善する観点、Ｓｉと同様にベイナイト中の炭化物の生成を抑制して延性を向上させる観点、残留γの体積率を増加させて延性を向上させる観点から重要な元素である。これらの効果を得るために、Ｍｎの含有量は２．３％以上とする。従来の熱処理方法の中で、最終工程でベイナイト変態を活用する手法では、Ｍｎを２．３％以上含有すると、硬質なマルテンサイトや残留γからなる塊状組織が多量に残存して伸びフランジ成形性が低下していた。しかし、本発明では、後述する熱処理方法の採用により得られる組織を有するので、Ｍｎを多量に含有しても塊状組織を低減することが可能であり、Ｍｎ含有による残留γの安定化作用や体積率増加作用を享受することが出来る。残留γを安定化させて延性を向上させる観点からは、Ｍｎ含有量は２．５％以上が好ましい。好ましくは２．６％以上、より好ましくは２．７％以上である。Ｍｎの含有量が３．５％を超えるとベイナイト変態が著しく遅延するので高い延性を確保する事が困難になる。また、Ｍｎの含有量が３．５％を超えると、塊状の粗大γや塊状の粗大マルテンサイトの生成を抑制することは難しくなり、伸びフランジ成形性も劣化する。したがって、Ｍｎ含有量は３．５％以下とする。ベイナイト変態を促進して高い延性を確保する観点からＭｎ含有量は３．２％以下とすることが好ましい。より好ましくは３．１％以下である。
Ｐ：０．０２％以下
Ｐは鋼を強化する元素であるが、その含有量が多いとスポット溶接性を劣化させる。したがって、Ｐは０．０２％以下とする。スポット溶接性を改善する観点からはＰは０．０１％以下とすることが好ましい。なお、Ｐを含まなくてもよいが、Ｐ含有量は製造コストの観点から０．００１％以上が好ましい。
Ｓ：０．０１％以下
Ｓは熱間圧延でのスケール剥離性を改善する効果、焼鈍時の窒化を抑制する効果があるが、スポット溶接性、曲げ性、穴広げ性に対して大きな悪影響を有する元素である。これらの悪影響を低減するために少なくともＳは０．０１％以下とする。本発明ではＣ、Ｓｉ、Ｍｎの含有量が非常に高いのでスポット溶接性が悪化しやすく、スポット溶接性を改善する観点からはＳは０．００２０％以下とすることが好ましく、さらに０．００１０％未満とすることがより好ましい。なお、Ｓを含まなくてもよいが、Ｓ含有量は製造コストの観点から０．０００１％以上が好ましい。より好ましくは０．０００５％以上である。
ｓｏｌ．Ａｌ：０．５０％未満
Ａｌは脱酸のため、あるいはＳｉの代替として残留γを安定化する目的で含有する。ｓｏｌ．Ａｌの下限は特に規定しないが、安定して脱酸を行うためには０．０１％以上とすることが望ましい。一方、ｓｏｌ．Ａｌが０．５０％以上となると、素材の強度が極端に低下し、化成処理性にも悪影響を及ぼすので、ｓｏｌ．Ａｌは０．５０％未満とする。高い強度を得るためにｓｏｌ．Ａｌは０．２０％未満とすることがさらに好ましく、０．１０％以下とすることがより一層好ましい。
Ｎ：０．０１５％未満
Ｎは鋼中でＢＮ、ＡｌＮ、ＴｉＮ等の窒化物を形成する元素であり、鋼の熱間延性を低下させ、表面品質を低下させる元素である。また、Ｂを含有する鋼では、ＢＮの形成を通じてＢの効果を消失させる弊害がある。Ｎ含有量が０．０１５％以上になると表面品質が著しく劣化する。したがって、Ｎの含有量は０．０１５％未満とする。好ましくは０．０１０％以下である。なお、Ｎを含まなくてもよいが、Ｎ含有量は製造コストの点から０．０００１％以上が好ましい。より好ましくは０．００１％以上である。
本発明の鋼板の成分組成は、上記成分に加えて、以下の任意元素を適宜含有することができる。
Ｔｉ：０．００２〜０．１％
Ｔｉは鋼中のＮをＴｉＮとして固定し、熱間延性を向上させる効果やＢの焼入れ性向上効果を生じさせる作用がある。また、ＴｉＣの析出により組織を微細化する効果がある。これらの効果を得るためにＴｉ含有量を０．００２％以上にすることが望ましい。Ｎを十分固定する観点からはＴｉ含有量は０．００８％以上がさらに好ましい。より好ましくは０．０１０％以上である。一方、Ｔｉ含有量が０．１％を超えると圧延負荷の増大、析出強化量の増加による延性の低下を招くので、Ｔｉ含有量は０．１％以下にすることが望ましい。より好ましくは０．０５％以下である。高い延性を確保するためにＴｉは０．０３％以下とすることがさらに好ましい。
Ｂ：０．０００２〜０．０１％
Ｂは、鋼の焼入れ性を向上させる元素であり、所定の面積率の焼き戻しマルテンサイトおよび／またはベイナイトを生成させやすい利点を有する。また、固溶Ｂの残存により耐遅れ破壊特性は向上する。このようなＢの効果を得るには、Ｂ含有量を０．０００２％以上にすることが好ましい。また、Ｂ含有量は０．０００５％以上がより好ましい。さらに好ましくは０．００１０％以上である。一方、Ｂ含有量が０．０１％を超えると、その効果が飽和するだけでなく、熱間延性の著しい低下をもたらし表面欠陥を生じさせる。したがって、Ｂ含有量は０．０１％以下が好ましい。より好ましくは０．００５０％以下である。さらに好ましくは０．００３０％以下である。
Ｃｕ：０．００５〜１％
Ｃｕは、自動車の使用環境での耐食性を向上させる。また、Ｃｕの腐食生成物が鋼板表面を被覆して鋼板への水素侵入を抑制する効果がある。Ｃｕは、スクラップを原料として活用するときに混入する元素であり、Ｃｕの混入を許容することでリサイクル資材を原料資材として活用でき、製造コストを低減することができる。このような観点からＣｕは０．００５％以上含有させることが好ましく、さらに耐遅れ破壊特性向上の観点からは、Ｃｕは０．０５％以上含有させることがより望ましい。さらに好ましくは０．１０％以上である。しかしながら、Ｃｕ含有量が多くなりすぎると表面欠陥の発生を招来するので、Ｃｕ含有量は１％以下とすることが望ましい。より好ましくは０．４％以下、さらに好ましくは０．２％以下である。
Ｎｉ：０．０１〜１％
Ｎｉも、Ｃｕと同様、耐食性を向上する作用のある元素である。また、Ｎｉは、Ｃｕを含有させる場合に生じやすい、表面欠陥の発生を抑制する作用がある。このため、Ｎｉは０．０１％以上含有させることが望ましい。より好ましくは０．０４％以上、さらに好ましくは０．０６％以上である。しかし、Ｎｉ含有量が多くなりすぎると、加熱炉内でのスケール生成が不均一になり、却って表面欠陥を発生させる原因になる。また、コスト増も招く。このため、Ｎｉ含有量は１％以下とする。より好ましくは０．４％以下、さらに好ましくは０．２％以下である。
Ｃｒ：０．０１〜１．０％
Ｃｒは鋼の焼入れ性を向上させる効果、マルテンサイトや上部／下部ベイナイト中の炭化物生成を抑制する効果から含有することが出来る。このような効果を得るには、Ｃｒ含有量は０．０１％以上が望ましい。より好ましくは０．０３％以上、さらに好ましくは０．０６％以上である。ただし、Ｃｒを過剰に含有すると耐孔食性が劣化するのでＣｒ含有量は１．０％以下とする。より好ましくは０．８％以下、さらに好ましくは０．４％以下である。
Ｍｏ：０．０１〜０．５％
Ｍｏは鋼の焼入れ性を向上させる効果、マルテンサイトや上部／下部ベイナイト中の炭化物生成を抑制する効果から含有することが出来る。このような効果を得るには、Ｍｏ含有量は０．０１％以上が好ましい。より好ましくは０．０３％以上、さらに好ましくは０．０６％以上である。ただし、Ｍｏは冷延鋼板の化成処理性を著しく劣化させるので、その含有量は０．５％以下とすることが好ましい。化成処理性向上の観点からはＭｏは０．１５％以下とすることがさらに好ましい。
Ｖ：０．００３〜０．５％
Ｖは鋼の焼入れ性を向上させる効果、マルテンサイトや上部／下部ベイナイト中の炭化物生成を抑制する効果、組織を微細化する効果、炭化物を析出させ耐遅れ破壊特性を改善する効果から含有することが出来る。その効果を得るためにはＶ含有量は０．００３％以上が望ましい。より好ましくは０．００５％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上である。ただし、Ｖを多量に含有すると鋳造性が著しく劣化するのでＶ含有量は０．５％以下が望ましい。より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．１％以下である。
Ｎｂ：０．００２〜０．１％
Ｎｂは鋼組織を微細化し高強度化する効果、細粒化を通じてベイナイト変態を促進する効果、曲げ性を改善する効果、耐遅れ破壊特性を向上させる効果から含有することが出来る。その効果を得るためにはＮｂ含有量は０．００２％以上が望ましい。より好ましくは０．００４％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上である。ただし、Ｎｂを多量に含有すると析出強化が強くなりすぎ延性が低下する。また、圧延荷重の増大、鋳造性の劣化を招く。このため、Ｎｂ含有量は０．１％以下が望ましい。より好ましくは０．０５％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。
Ｚｒ：０．００５〜０．２％
Ｚｒは鋼の焼入れ性の向上効果、ベイナイト中の炭化物生成を抑制する効果、組織を微細化する効果、炭化物を析出させ耐遅れ破壊特性を改善する効果から含有することができる。そのような効果を得るためにはＺｒ含有量は０．００５％以上が望ましい。より好ましくは０．００８％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上である。ただし、Ｚｒを多量に含有すると、熱間圧延前のスラブ加熱時に未固溶で残存するＺｒＮやＺｒＳといった粗大な析出物が増加し、耐遅れ破壊特性が劣化する。このため、Ｚｒ含有量は０．２％以下が望ましい。より好ましくは０．１５％以下、さらに好ましくは０．０８％以下である。
Ｗ：０．００５〜０．２％
Ｗは鋼の焼入れ性の向上効果、ベイナイト中の炭化物生成を抑制する効果、組織を微細化する効果、炭化物を析出させ耐遅れ破壊特性を改善する効果から含有することができる。そのような効果を得るためにはＷ含有量は０．００５％以上が望ましい。より好ましくは０．００８％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上である。ただし、Ｗを多量に含有させると、熱間圧延前のスラブ加熱時に未固溶で残存するＷＮやＷＳといった粗大な析出物が増加し、耐遅れ破壊特性が劣化する。このため、Ｗ含有量は０．２％以下が望ましい。より好ましくは０．１５％以下、さらに好ましくは０．０８％以下である。
Ｃａ：０．０００２〜０．００４０％
Ｃａは、ＳをＣａＳとして固定し、曲げ性の改善や耐遅れ破壊特性の改善に寄与する。このため、Ｃａ含有量は０．０００２％以上とすることが好ましい。より好ましくは０．０００５％以上、さらに好ましくは０．００１０％以上である。ただし、Ｃａは多量に添加すると表面品質や曲げ性を劣化させるので、Ｃａ含有量は０．００４０％以下とすることが望ましい。より好ましくは０．００３５％以下、さらに好ましくは０．００２０％以下である。
Ｃｅ：０．０００２〜０．００４０％
Ｃｅも、Ｃａと同様、Ｓを固定し、曲げ性の改善や耐遅れ破壊特性の改善に寄与する。このため、Ｃｅ含有量は０．０００２％以上とすることが好ましい。より好ましくは０．０００４％以上、さらに好ましくは０．０００６％以上である。ただし、Ｃｅを多量に添加すると表面品質や曲げ性が劣化するので、Ｃｅ含有量は０．００４０％以下とすることが望ましい。より好ましくは０．００３５％以下、さらに好ましくは０．００２０％以下である。
Ｌａ：０．０００２〜０．００４０％
Ｌａも、Ｃａと同様、Ｓを固定し、曲げ性の改善や耐遅れ破壊特性の改善に寄与する。このため、Ｌａ含有量は０．０００２％以上とすることが好ましい。より好ましくは０．０００４％以上、さらに好ましくは０．０００６％以上である。ただし、Ｌａを多量に添加すると表面品質や曲げ性が劣化するので、Ｌａ含有量は０．００４０％以下とすることが望ましい。より好ましくは０．００３５％以下、さらに好ましくは０．００２０％以下である。
Ｍｇ：０．０００２〜０．００３０％
ＭｇはＭｇＯとしてＯを固定し、耐遅れ破壊特性の改善に寄与する。このため、Ｍｇ含有量は０．０００２％以上とすることが好ましい。より好ましくは０．０００４％以上、さらに好ましくは０．０００６％以上である。ただし、Ｍｇを多量に添加すると表面品質や曲げ性が劣化するので、Ｍｇ含有量は０．００３０％以下とすることが望ましい。より好ましくは０．００２５％以下、さらに好ましくは０．００１０％以下である。
Ｓｂ：０．００２〜０．１％
Ｓｂは、鋼板表層部の酸化や窒化を抑制し、それによるＣやＢの表層における含有量の低減を抑制する。また、ＣやＢの含有量の上記低減が抑制されることで、鋼板表層部のフェライト生成を抑制し、高強度化するとともに、耐遅れ破壊特性が改善する。このような観点から、Ｓｂ含有量は０．００２％以上が望ましい。より好ましくは０．００４％以上、さらに好ましくは０．００６％以上である。ただし、Ｓｂ含有量が０．１％を超えると、鋳造性が劣化し、また、旧γ粒界に偏析して、せん断端面の耐遅れ破壊特性は劣化する。このため、Ｓｂ含有量は０．１％以下が望ましい。より好ましくは０．０４％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。
Ｓｎ：０．００２〜０．１％
Ｓｎは、鋼板表層部の酸化や窒化を抑制し、それによるＣやＢの表層における含有量の低減を抑制する。また、ＣやＢの含有量の上記低減が抑制されることで、鋼板表層部のフェライト生成を抑制し、高強度化するとともに、耐遅れ破壊特性が改善する。このような観点から、Ｓｎ含有量は０．００２％以上が望ましい。より好ましくは０．００４％以上、さらに好ましくは０．００６％以上である。ただし、Ｓｎ含有量が０．１％を超えると、鋳造性が劣化する。また、旧γ粒界にＳｎが偏析して、せん断端面の耐遅れ破壊特性が劣化する。このため、Ｓｎ含有量は０．１％以下が望ましい。より好ましくは０．０４％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。
上記任意成分を下限値未満で含む場合、下限値未満で含まれる任意元素は本発明の効果を害さない。本実施形態に係る鋼板は、上記成分組成を含有し、上記成分組成以外の残部は、Ｆｅ（鉄）および不可避的不純物を含む。上記残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物であることが好ましい。
次に、本発明の鋼板の鋼組織について、説明する。
フェライト：５％以下
高いλを確保するために、フェライトは面積率で５％以下とする。より好ましくは４％以下、さらに好ましくは２％以下である。ここで、フェライトはポリゴナルなフェライトを指す。
上部ベイナイト、フレッシュマルテンサイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイト、残留γの１種もしくは２種以上からなる組織：９５〜１００％
所定の強度、延性、伸びフランジ成形性を確保するために、ポリゴナルフェライト以外である残部の、上部ベイナイト、フレッシュマルテンサイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイト、残留γの合計面積率は９５〜１００％とする。下限についてより好ましくは９６％以上、さらに好ましくは９８％以上である。上部ベイナイト、フレッシュマルテンサイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイト、残留γの面積率をＳＥＭ写真で観察した。各組織の含有量は次の範囲にあることが多いと考えられる。上部ベイナイトは面積率で１〜３０％である。フレッシュマルテンサイトは面積率で０〜２０％である。焼戻しマルテンサイトは面積率で３〜４０％である。下部ベイナイトは面積率で５〜７０％である。
残留γ：５〜２０％
高い延性を確保するために、鋼組織全体に対して残留γは体積率で５％以上とする。より好ましくは７％以上、さらに好ましくは９％以上である。この残留γ量には、上部ベイナイトに隣接して生成する残留γとマルテンサイトや下部ベイナイトに隣接して生成する残留γの両者を含む。残留γの量が増加しすぎると強度低下、伸びフランジ成形性の低下、耐遅れ破壊特性の劣化を招く。したがって、残留γの体積率は２０％以下とする。より好ましくは１５％以下であり、また、「体積率」は「面積率」とみなすことができる。
粒子幅が０．２５〜０．６０μｍ、粒子長さが１．０〜１５μｍ、アスペクト比が３．１〜２５である残留γＵＢの面積率：ＳγＵＢが０．２〜７．０％
後述する製造方法において、冷却過程の５０５〜４０５℃の中間温度域で保持することで、炭化物をほとんど含まない上部ベイナイト（ベイニティックフェライト）に隣接して生成するプレート状の残留γＵＢを得ることができる。粒子幅が０．２５〜０．６０μｍ、粒子長さが１．０〜１５μｍ、アスペクト比が３．１〜２５である残留γＵＢを生成させることで、その生成量が微量であっても延性が向上する。とりわけ、Ｅｌよりもプレス成形性への影響度の大きいＵ．Ｅｌを増加させる作用が大きい。その効果は、残留γＵＢの面積率：ＳγＵＢが０．２％以上確保されることで得られる。したがってＳγＵＢは０．２％以上とする。ＳγＵＢを０．３％以上とすることで、延性は著しく上昇するので、ＳγＵＢは０．３％以上とすることがさらに望ましい。より好ましくは０．４％以上である。より高い延性を確保するため、残留γＵＢの形態は、粒子幅が０．２５〜０．６０μｍ、粒子長さが１．５〜１５μｍ、アスペクト比が４〜２５であることが好ましい。ここで注意すべき点は、粒子幅、粒子長さ、アスペクト比が同一の鋼組織であってもＣ濃化量が少ない場合は、フレッシュマルテンサイトとなり、延性の向上に対する寄与が著しく小さいばかりか伸びフランジ成形性を著しく劣化させる。この組織は所謂ＭＡと称される組織の一つであり、本規定の組織は、Ｃが顕著に濃化した安定なγでありこのＭＡとは異なり区別しなければならない。このため、後述するように本組織はＥＢＳＤでｆｃｃ構造であることを確認したもののみを対象とする。また、このプレート状の残留γＵＢが多くなりすぎると、炭素の消費量が多くなりすぎ、大幅な強度低下が生じる。また、伸びフランジ成形性の低下や耐遅れ破壊特性の劣化を招く。したがって、ＳγＵＢは７．０％以下とする。より好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下である。
なお、上記面積率は、鋼組織全体における面積率を意味する。なお、残留γＵＢの面積率は、ＥＢＳＤを用いてフェーズマップデータを得、ｆｃｃ構造の組織を対象に測定し、他の金属相（ｂｃｃ系）から区別しうる。
残留γＵＢに隣接するフェライトもしくは上部ベイナイトの面積率：ＳＵＢとＳγＵＢの比がＳＵＢ／ＳγＵＢ≧３．５
残留γＵＢの延性向上効果は、残留γＵＢに隣接して生成するフェライトもしくは上部ベイナイトとの面積比率を制御することで向上できる。高い延性を確保するためにＳＵＢ／ＳγＵＢは３．５以上とすることが望ましい。延性向上の観点から、より好ましいＳＵＢ／ＳγＵＢの範囲は４．０以上である。上限は特に規定しないが、本熱履歴の場合、１５以下が好ましい。
粒子幅が０．０８〜０．２４μｍ、粒子長さが０．６〜１５μｍ、アスペクト比が４〜４０である残留γＬＢの分布個数：ＮγＬＢが１００μｍ２あたり１０〜１２０個
後述する製造方法において、冷却過程の３１５℃から２５５〜３１０℃の範囲の冷却停止温度：Ｔｓｑまでの温度範囲で冷却速度を遅くする第２の中間保持を設けることで、マルテンサイトと下部ベイナイトに隣接して生成するフィルム状の残留γＬＢ（残留γＬＢ粒子と称する場合もある。）を得ることができる。このフィルム状の残留γＬＢ粒子は、粒子幅が０．０８〜０．２４μｍ、粒子長さが０．６〜１５μｍ、アスペクト比が４〜４０の粒子である。この粒子は主に残留γからなるが、一部に炭化物やマルテンサイトも含む。ここではＳＥＭ写真における形態でフィルム状の残留γＬＢ粒子を識別した。延性向上の観点から残留γＬＢ粒子の分布個数：ＮγＬＢは１００μｍ２あたり１０個以上とする。延性向上の観点からＮγＬＢは１００μｍ２あたり２０個以上であることが好ましく、３０個以上であることがさらに好ましい。ＮγＬＢは１００μｍ２あたり１２０個超えとなると硬質化しすぎて延性が低下するので、ＮγＬＢは１００μｍ２あたり１２０個以下とする。延性向上の観点からは、ＮγＬＢは１００μｍ２あたり１００個以下であることが好ましく、８０個以下であることがさらに好ましい。
上記の通り、粒子幅が０．２５μｍ以上のものがプレート状である。また、粒子幅が０．２４μｍ以下のものがフィルム状であるとする。
円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトおよび／または円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下の残留γ粒子の合計面積率：ＳγＦｉｎｅが１〜１０％
円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下の微細なフレッシュマルテンサイトや残留γ粒子（残留γと称する場合もある。）は、λを低下させる作用が小さく、とりわけ、Ｅｌよりもプレス成形性への影響度の大きいＵ．Ｅｌを増加させる作用が大きい。したがって、円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトと残留γ粒子の合計面積率：ＳγＦｉｎｅは１％以上とする。延性向上の観点からＳγＦｉｎｅは２％以上とすることが好ましく、３％以上とすることがさらに好ましい。ＳγＦｉｎｅが増加しすぎると、λを低下させる要因になるので、これらの面積率は１０％以下とする。λ向上の観点からこれらの合計面積率は８％以下とすることがより好ましい。
円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下でありアスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトおよび／または円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下でありアスペクト比が３以下の残留γ粒子の合計面積率：ＳγＢｌｏｃｋが５％以下
従来、最終テンパー工程でベイナイト変態を多く生じさせようとする場合、塊状のマルテンサイトもしくは塊状の残留γが多く残存する。そこで、従来、これを防ぐために、Ｍｎを２％以下に低減してベイナイト変態を促進する手法が用いられていた。しかしながら、Ｍｎ含有量を低減すると残留γの安定化効果や体積率増加効果が失われることによって延性が損なわれていた。これに対して、Ｍｎを多く含む鋼板に適切な冷却処理を施す本発明ではベイナイト変態の利用と塊状組織の低減の両者が可能である。この伸びフランジ成形性に悪影響を及ぼす塊状組織は、円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下でありアスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトおよび円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下でありアスペクト比が３以下の残留γ粒子であり、その合計面積率：ＳγＢｌｏｃｋを５％以下に低減することで優れた伸びフランジ性成形を確保できる。優れた伸びフランジ性成形を確保するためにＳγＢｌｏｃｋは３％未満とすることが一層好ましい。また、ＳγＢｌｏｃｋは０％でもよい。なお、円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下でありアスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイト、円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下でありアスペクト比が３以下の残留γ粒子のいずれか一方のみ含む場合には、その含まれるものの面積率を合計面積率とする。
Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である領域の合計面積率：ＳＣ濃化が０．１〜５％
周囲よりもＣ濃度が高い領域の面積率を調整することで、延性を向上させることができる。具体的には、Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である領域の合計面積率：ＳＣ濃化を０．１〜５％とすることで延性が高められる。なお、隣接領域とは、Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、Ｃ濃度が０．０７％以下である領域と隣合う領域を意味する。
延性向上の観点からは、Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である領域は、残留γであることが好ましく、残留γＵＢ粒子（残留γＵＢと称する場合もある。）であることがより好ましい。また、隣接領域の一部または全部は上部ベイナイトを含むことが好ましい。そこで、Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である領域が残留γＵＢであり、隣接領域が上部ベイナイトの場合について以下説明する。なお、上記領域が残留γＵＢであり、隣接領域が上部ベイナイトの場合のＳＣ濃化をＳγＵＢ＊と表記する。
上部ベイナイトに隣接して生成する残留γＵＢでは、その粒子の少なくとも片側のＣ量が非常に低いという傾向を有する。つまり、４０５〜５０５℃の高温で生じたベイナイト（ベイニティックフェライト）からはＣのオーステナイトへの離脱が容易に進行し、Ｃがプレート状の残留γＵＢに効率的に濃化する。その結果、プレート状の残留γＵＢのＣ量は０．６〜１．３％となり、延性の向上に寄与する。また、その周囲の上部ベイナイトの領域ではＣ量は０．０７％以下に低下する。延性をさらに向上させるには、このようなＣの分布状態を有する残留γの領域ＳγＵＢ＊を面積率で０．１〜５％確保することが好ましい。ＳγＵＢ＊を０．２％以上とすることで延性は著しく増加するので、ＳγＵＢ＊は０．２％以上とすることがさらに望ましい。上限については、より好ましくは４％以下、さらに好ましくは３％以下である。
次に鋼組織の測定方法について説明する。
フェライトの面積率の測定は、圧延方向と平行な板厚断面を切り出し、鏡面研磨した後、３％ナイタールにて腐食し、１／４厚み位置でＳＥＭで５０００倍にて１０視野観察する方法で行った。フェライトは内部に殆ど炭化物を伴わず、比較的等軸なポリゴナルフェライトを対象とした。ＳＥＭでは最も黒色に見える領域である。プレート状の残留γＵＢの両側の組織が上部ベイナイトなのかフェライトなのか識別が難しい場合は、アスペクト比≦２．０のポリゴナルな形態のフェライトの領域をフェライトとし、アスペクト比＞２．０の領域を上部ベイナイト（ベイニティックフェライト）に分類し面積率を算出した。ここで、アスペクト比は、図２に示すように、粒子長さが最も長くなる長軸長さａを求め、それに垂直な方向でもっとも粒子を長く横切るときの粒子長さを短軸長さｂとし、ａ／ｂをアスペクト比とした。また、複数の粒子が互いに接している場合は、個々の粒子が接している領域でおよそ均等に分割されるように図２に示す破線の位置で分割し、個々の粒子のサイズを測定する。
上部ベイナイト、フレッシュマルテンサイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイト、残留γの１種もしくは２種以上からなる組織の面積率は、フェライトと同様の手法で測定した。当該面積率は上記のフェライト以外の領域の面積率である。ここで、炭化物の面積率は非常に少ないので、上記の面積率に含めた。
残留γの体積率は、表層から１／４厚み位置を化学研磨し、Ｘ線回折にて求めた。入射Ｘ線にはＣｏ−Ｋα線源を用い、フェライトの（２００）、（２１１）、（２２０）面とオーステナイトの（２００）、（２２０）、（３１１）面の強度比から残留オーステナイトの面積率を計算した。ここで、残留γはランダムに分布しているので、Ｘ線回折で求めた残留γの体積率は、鋼組織における残留γの面積率と等しくなる。
上部ベイナイトに隣接して生成するプレート状の残留γＵＢの形状と面積率は、板厚１／４深さ位置の鋼板の圧延方向に平行な板厚断面を電解研磨し、ＥＢＳＤを用いてフェーズマップデータを得、ｆｃｃ構造の組織を対象に測定した。測定領域は３０μｍ×３０μｍとして互いに５０μｍ以上離れた１０視野について測定した。上述した粒子サイズ、アスペクト比の測定方法を採用して粒子長さ（長軸長さ）、粒子幅（短軸長さ）、アスペクト比を求めた。粒子幅が０．２５〜０．６０μｍ、粒子長さが１．０〜１５μｍ、アスペクト比が３．１〜２５、または粒子幅が０．２５〜０．６０μｍ、粒子長さが１．５〜１５μｍ、アスペクト比が４〜２５に合致するγ粒について、その面積率をＳγＵＢとして求めた。また、同視野について３％ナイタールでエッチングを行い、プレート状の残留γＵＢの片側もしくは両側に隣接して存在するフェライトもしくはベイナイトの合計面積率：ＳＵＢを求めた。
粒子幅が０．０８〜０．２４μｍ、粒子長さが０．６〜１５μｍ、アスペクト比が４〜４０である残留γＬＢの分布個数、円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下でありアスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイト、円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下でありアスペクト比が３以下の残留γ粒子の面積率、円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満でありアスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイト、円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満でありアスペクト比が３以下の残留γ粒子の形態（長さ、アスペクト比）、面積率、も同様にＳＥＭ写真から求めた。
なお、残留γの体積率は鋼板全体に対する体積率、ＳγＵＢ、ＳγＦｉｎｅ、ＳγＢｌｏｃｋはミクロ組織全領域に対する面積率、ＮγＬＢは上部ベイナイト、フレッシュマルテンサイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイト、残留γからなる領域（フェライト以外）における分布個数の密度を表す。
また、円相当粒子径（円相当粒子直径）は、ＳＥＭで個々の粒子を観察し、その面積率を求め、円相当直径を算出し、円相当粒子径とした。
Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である領域のＣ濃度（質量％）およびその隣接領域のＣ濃度（質量％）の測定は、圧延方向に並行な板厚断面の板厚１／４位置において日本電子製電界放出型電子線マイクロアナライザ（ＦＥ−ＥＰＭＡ）ＪＸＡ−８５００Ｆを用いて、加速電圧６ｋＶ、照射電流７×１０−８Ａ、ビーム径を最小として線分析にて実施した。分析長さは６μｍとしてミクロ組織の平均的情報を得るためランダムに１０μｍ以上離れた２０箇所についてＣのプロファイルデータを採取した。ただし、コンタミネーションの影響を排除するために、各ライン分析で得られたＣの平均値が母材の炭素量に等しくなる様、バックグラウンド分を差し引いた。つまり、測定された炭素量の平均値が母材の炭素量より多い場合、その増加分はコンタミネーションと考え、各位置での分析値からその増加分を一律差し引いた値を各位置での真のＣ量とした。Ｃ濃度が０．０７％以下の領域を隣接して有し、Ｃ：０．６〜１．３％の領域の合計面積率ＳＣ濃化は、Ｃピークの裾野部分のＣ量が０．０７％以下となっている領域について、上記領域の分布状態がランダムであることを仮定して、線分析結果におけるＣ：０．６〜１．３％の領域の比率をその面積率とした。なお、上記測定で得られるＣ濃度と分析長さとの関係を表すグラフの一例を図３に示した。図３においてＣ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である領域は、ＳＣ濃化−１である。図３に示すようなグラフを３０箇所で導出して、ＳＣ濃化−１の合計面積率ＳＣ濃化を得る。ここでは、図３中の「※」を付与した組織（プレート状の残留γ、フィルム状の残留γ）の形態については、ＳＥＭ写真を用いて判断する。
なお、前記のプレート状の残留γＵＢのＣ濃化量は、前記した分析手法で計測可能なため、特性評価にあたっては、Ｃ濃化量が０．６〜１．３％である場合は、そのＣ濃化量を有する金属相はプレート状の残留γＵＢと評価してよい。
また、ＳＥＭ写真の一例を図１に示した。
図１の観察に用いた鋼板は、０．１８％Ｃ−１．５％Ｓｉ−２．８％Ｍｎ鋼をγ単相となる８３０℃で焼鈍後、２０℃／ｓで６５０℃まで冷却し、さらに２０℃／ｓで５０５℃まで冷却し、２０℃／ｓで５０５℃から４５０℃まで冷却した後４５０℃で３０ｓｅｃ等温保持した後、１０℃／ｓで３１５℃まで冷却し、その後３１５℃から２６０℃まで６℃／ｓで冷却し、さらに２６０℃から３５０℃まで１５℃／ｓで加熱し、４００℃で１０８０ｓｅｃ保持し、その後１０℃／ｓで室温まで冷却して得た。圧延方向の垂直断面の１／４厚さ位置を研磨後３％ナイタールで腐食してＳＥＭにより観察した。
上部ベイナイト、フレッシュマルテンサイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイト、残留γをＳＥＭ写真で分離評価する。上部ベイナイト（ａ）は炭化物をほとんど含まず、内部に筋状のひずみ（ラス界面）が殆ど見えずフェライトとほぼ同じ黒色の短軸幅が０．４μｍ以上の組織である。上部ベイナイトもしくはフェライトに隣接して粒子幅が０．２５〜０．６０μｍ、粒子長さが１．０〜１５μｍ、アスペクト比が３．１〜２５であるプレート状の残留γ（ｂ）が存在する。焼戻しマルテンサイト（ｃ）は組織内部にアスペクト比が４以下で円相当直径で０．０３〜０．３μｍの微細な炭化物を１μｍ２あたり２．０〜２０個含む領域である。下部ベイナイト（ｄ）は組織の内部に粒子幅が０．０８〜０．２４μｍ、粒子長さが０．６μｍ以上１５μｍ、アスペクト比が４〜４０のフィルム状の残留γ（ｅ）を１μｍ２あたり０．１〜４個含むかアスペクト比が４以下で円相当直径で０．０３〜０．３μｍの微細な炭化物を１μｍ２あたり０．２〜１．９個含む領域である。焼き戻しマルテンサイトや下部ベイナイト内部には内部に筋状のひずみ（ラス界面）が認められ、フェライトや上部ベイナイトと比べると若干灰色を呈した色となる。ベイナイト変態もしくはマルテンサイト変態が十分に進行しなかった領域では円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下でありアスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトまたは残留γ粒子が残存する。また、円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満でありアスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトまたは残留γ粒子（ｆ）が残存する。炭化物が殆ど生成しておらず、アスペクト比が２．０以下の黒色領域がポリゴナルフェライト（ｇ）である。
本発明の鋼板は、引張強度が７８０ＭＰａ以上であることが好ましい。より好ましくは９８０ＭＰａ以上である。引張強度の上限については、他の特性との両立の観点から１４５０ＭＰａ以下が好ましく、より好ましくは１４００ＭＰａ以下である。
本発明の鋼板では、穴広げ率λはＴＳ：７８０〜１３１９ＭＰａ級では３０％以上、好ましくは４０％以上、ＴＳ：１３２０ＭＰａ以上では２０％以上、好ましくは３０％以上確保することで成形の安定性は格段に向上する。λの上限は、他の特性との両立の観点から、いずれの強度レベルにおいても９０％以下が好ましく、より好ましくは８０％以下である。
次に、本発明の鋼板の製造方法について説明する。
熱間圧延
鋼スラブを熱間圧延するには、スラブを加熱後圧延する方法、連続鋳造後のスラブを加熱することなく直接圧延する方法、連続鋳造後のスラブに短時間加熱処理を施して圧延する方法などがある。熱間圧延は、常法にしたがって実施すればよく、例えば、スラブ加熱温度は１１００〜１３００℃、均熱温度は２０〜３００ｍｉｎ、仕上圧延温度はＡｒ３変態点〜Ａｒ３変態点＋２００℃、巻取温度は４００〜７２０℃とすればよい。巻取温度は、板厚変動を抑制し高い強度を安定して確保する観点からは、４３０〜５３０℃とするのが好ましい。
冷間圧延
冷間圧延では、圧延率を３０〜８５％とすればよい。高い強度を安定して確保し、異方性を小さくする観点からは、圧延率は４５〜８５％にすることが好ましい。なお、圧延荷重が高い場合は、４５０〜７３０℃でＣＡＬ（連続焼鈍ライン）、ＢＡＦ（箱焼鈍炉）にて軟質化の焼鈍処理をすることが可能である。
焼鈍
所定の成分組成を有する鋼スラブを、熱間圧延および冷間圧延した後、以下に規定の条件で焼鈍を施す。焼鈍設備は特に限定されないが、生産性、および所望の加熱速度および冷却速度を確保する観点から、連続焼鈍ライン（ＣＡＬ）または連続溶融亜鉛めっきライン（ＣＧＬ）で実施することが好ましい。
焼鈍温度：８１０〜９００℃
所定の面積率の焼き戻しマルテンサイトおよび／またはベイナイト、所定の体積率の残留γを確保するために、焼鈍温度は８１０〜９００℃とする。ポリゴナルなフェライトを５％以下とするために、焼鈍温度はγ単相域焼鈍となるように調整する。好ましくは８１５℃以上であり、好ましくは８８０℃以下である。
８１０〜６５０℃の温度範囲の平均冷却速度：１〜２０００℃／ｓ
焼鈍後、８１０〜６５０℃の温度範囲を平均冷却速度：１〜２０００℃／ｓで冷却する。平均冷却速度が１℃／ｓより遅いと、フェライトが多量に生成し、強度低下、λの低下を招く。より好ましくは３℃／ｓ以上である。一方、平均冷却速度が速くなりすぎると、板形状が悪化するので、２０００℃／ｓ以下とする。好ましくは１００℃／ｓ以下、さらに好ましくは３０℃／ｓ未満である。また、２９℃／ｓ以下とすることで、板形状を良好なレベル（後述する実施例に記載の板反りを１５ｍｍ以下）とすることができるため好ましい。さらには、上記平均冷却速度を１４℃／ｓ以下とすることで板形状をより良好なレベル（後述する実施例に記載の板反りを１０ｍｍ以下）とすることができるためより好ましい。
６５０〜５０５℃の温度範囲の平均冷却速度：８．０〜２０００℃／ｓ
６５０〜５０５℃の温度範囲は８．０℃／ｓ以上で冷却する。平均冷却速度が８．０℃／ｓより遅いと、フェライトが多量に生成し、強度低下、λの低下を招く。より好ましくは１０．０℃／ｓ以上である。一方、平均冷却速度が速くなりすぎると、板形状が悪化するので、２０００℃／ｓ以下とする。好ましくは１００℃／ｓ以下、さらに好ましくは３０℃／ｓ未満である。
５０５〜４０５℃の温度範囲での保持時間：１４〜２００ｓｅｃ
この温度域で所定時間保持することで、炭化物析出をほとんど生じない上部ベイナイトを生成させることが可能であり、それに隣接してＣの濃化量の高いプレート状の残留γＵＢを生成させることが出来る。また、この温度域での保持により両組織の面積率の比ＳＵＢ／ＳγＵＢを所定範囲に制御することができる。これらの観点から５０５〜４０５℃の温度範囲で１４ｓｅｃ以上保持する。プレート状の残留γＵＢを生成させ、延性を向上させる観点からは、この温度域での保持時間は、１７ｓｅｃ以上とすることがさらに好ましい。一方、保持時間が２００ｓｅｃを超えて保持してもプレート状の残留γＵＢの生成は停滞し、２００ｓｅｃを超えて保持すると、塊状の未変態γへの炭素濃化が進行し、塊状組織の残存量の増加を招く。したがって、５０５〜４０５℃の温度範囲での保持時間は１４〜２００ｓｅｃとする。伸びフランジ成形性を向上させる観点からは、５０５〜４０５℃の温度範囲での保持時間は１００ｓｅｃ以下とすることが好ましい。より好ましくは５０ｓｅｃ以下である。なお、この温度域での保持は、この温度範囲での平均冷却速度を７．１℃／ｓ以下に低減することに対応する。延性向上の観点からは、保持する温度域は、４２０℃以上が好ましく、４４０℃以上がさらに好ましい。また、４９０℃以下が好ましく、４８０℃以下がさらに好ましい。
４０５〜３１５℃までの温度範囲の平均冷却速度：８．０〜１００℃／ｓ
４０５〜５０５℃で保持した後、炭素のγへの濃化が進行しすぎないように速やかに３１５℃まで冷却する必要がある。３１５℃より高い温度で滞留すると、炭素が塊状の未変態γへ濃化して、引き続く冷却工程や焼き戻し工程でのベイナイト変態が抑制され、塊状のマルテンサイトもしくは残留γの量が増大する。その結果、λが低下する。λを向上させる観点から４０５〜３１５℃までの温度範囲の平均冷却速度は８．０℃／ｓ以上とする。より好ましくは１０℃／ｓ以上、さらに好ましくは１５℃／ｓ以上である。この温度範囲の冷却速度が大きくなりすぎると、板形状が劣化するので、この温度範囲の冷却速度は１００℃／ｓ以下とする。好ましくは５０℃／ｓ以下である。より好ましくは２０℃／ｓ未満である。
３１５℃から冷却停止温度Ｔｓｑまでの平均冷却速度：０．２℃／ｓ以上２０℃／ｓ未満
さらに、３１５℃から２５５〜３１０℃の範囲の冷却停止温度：Ｔｓｑまでの温度範囲を緩やかに冷却して第２の保持を行う。これにより、マルテンサイトや下部ベイナイトの生成と同時に炭素を隣接したγに濃化させることが出来、マルテンサイトや下部ベイナイトに隣接して生成するフィルム状の残留γＬＢを生成させる。これにより延性が向上する。延性向上の観点からは、この温度範囲の平均冷却速度は０．２℃／ｓ以上２０℃／ｓ未満とする。より好ましくは１℃以上である。フィルム状の残留γＬＢの生成量を高くして延性を向上させる観点からは、この温度範囲の平均冷却速度は１５℃／ｓ未満とすることが望ましく、１０℃／ｓ未満とすることがさらに好ましい。７℃／ｓ以下とすることが特に好ましい。
４０５〜３１５℃の温度範囲の冷却速度が遅い程、未変態γへの炭素の濃化が進行するので、３１５〜Ｔｓｑの温度範囲でのベイナイト変態が遅延してフィルム状の残留γＬＢを生成させるのに要する時間は長くなる。したがって、４０５〜３１５℃の温度範囲の冷却速度をＣＲ３、３１５℃から冷却停止温度Ｔｓｑまでの平均冷却速度をＣＲ４としたとき、ＣＲ３＞ＣＲ４とすることが好ましい。
なお、冷却速度を低下させる効果の最も大きいのは３１５℃〜３０１℃の範囲であり、この温度範囲を上記の冷却速度の範囲とすることが特に重要である。
冷却停止温度Ｔｓｑ：２５５〜３１０℃
円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下の微細なフレッシュマルテンサイトまたは微細な残留γを分散させて高い延性を確保するため、残留γ量を確保するためには、冷却停止温度：Ｔｓｑは２５５〜３１０℃の範囲とする必要がある。冷却停止温度が２５５℃未満になると微細なマルテンサイトや微細な残留γが減少するのに加え、わずかな保持時間でも２５５℃未満ではマルテンサイトや下部ベイナイト内部での炭化物析出が生じて残留γへの炭素の分配が抑制される。したがって、冷却停止温度は２５５℃以上とする。より好ましくは２６０℃超である。冷却停止温度が３１０℃を超えると塊状組織が多量に残存してλが低下する。このため、冷却停止温度は３１０℃以下とする。より好ましくは３００℃以下である。
冷却停止温度Ｔｓｑから３５０℃までの温度範囲の平均加熱速度：２℃／ｓ以上
さらに冷却停止温度から３５０℃までの温度範囲を短時間で加熱することで炭化物析出を抑えて高い延性を確保することが出来る。また、冷却して生成したマルテンサイトもしくは下部ベイナイトを核に３５０℃以上に再加熱した際に上部ベイナイトが生成する。３５０℃までの平均加熱速度が遅いと、これらの効果が得られなくなる。その結果、残留γ量が減少して延性が低下する。このため、冷却停止温度から３５０℃までの温度範囲の平均加熱速度は２℃／ｓ以上とする。炭化物析出を抑制する観点、再加熱時に上部ベイナイトを生成させる観点からは、平均加熱速度は５℃／ｓ以上とすることが望ましく、１０℃／ｓ以上とすることがさらに好ましい。上記平均加熱速度の上限は特に限定されないが５０℃／ｓ以下が好ましく、より好ましくは３０℃／ｓ以下である。
３５０〜５９０℃の保持時間：２０〜３０００ｓｅｃ
中間保持により生成したプレート状の残留γＵＢやマルテンサイトや下部ベイナイトに隣接して生成したフィルム状残留γにＣを分配させてこれらを安定化させる観点、未変態γとして塊状に分布している領域をベイナイト変態により細分化し、λを向上させる観点から、３５０〜５９０℃の温度域で２０〜３０００ｓｅｃ保持する。炭素分配を促進して延性を向上させ、塊状組織を低減してλを向上させる観点から保持温度は３７０〜５００℃とするのが好ましい。
また、３５０〜５９０℃の保持時間を６０〜３０００ｓｅｃにすることで、Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である領域の合計面積率ＳＣ濃化が０．１〜５％となり、延性がさらに改善される。より好ましくは１５００ｓｅｃ以下、さらに好ましくは１２００ｓｅｃ以下である。
ベイナイト変態による未変態γの細分化効果を活用し、λを向上させる観点からは、３５０〜５９０℃で１８０ｓｅｃ以上保持することが望ましい。この保持により、Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である領域の合計面積率ＳＣ濃化が０．２〜５％となり、延性がさらに改善される。
なお、３５０℃〜５９０℃の温度範囲での保持は、溶融亜鉛めっき処理を兼ねても良い。溶融亜鉛めっき処理を施す場合は、４４０℃以上５００℃以下の亜鉛めっき浴中に鋼板を浸漬し、溶融亜鉛めっき処理を施し、その後、ガスワイピング等によって、めっき付着量を調整することが好ましい。溶融亜鉛めっきはＡｌ量が０．１０％以上０．２２％以下である亜鉛めっき浴を用いることが好ましい。また、溶融亜鉛めっき処理後に亜鉛めっきの合金化処理を施すことができる。亜鉛めっきの合金化処理を施す場合は、４７０℃以上５９０℃以下の温度域で実施することが好ましい。
その後、過剰な焼戻しによる軟化や炭化物析出による延性低下を防止する観点から３５０〜５０℃以下の温度まで０．１℃／ｓ以上の平均冷却速度で冷却を行い、表面粗度の調整、板形状の平坦化などプレス成形性を安定化させる観点やＹＳを上昇させる観点から鋼板にスキンパス圧延を施すことができる。スキンパス伸長率は０．１〜０．５％とするのが好ましい。また、板形状はレベラーで平坦化することも可能である。上記の３５０〜５０℃以下の温度までの平均冷却速度は、より好ましくは５℃／ｓ以上であり、好ましくは１００℃／ｓ以下である。
伸びフランジ成形性を改善する観点から上記の熱処理後、あるいはスキンパス圧延後に１００〜３００℃で３０ｓｅｃ〜１０日の低温熱処理を施すことも可能である。この処理により最終冷却時あるいはスキンパス圧延時に生成したマルテンサイトの焼き戻しや焼鈍時に鋼板に侵入した水素の鋼板からの離脱が生じる。低温熱処理で水素は０．１ｐｐｍ未満に低減することが可能である。また、電気めっきを施すことも可能である。電気めっきを施した後は鋼中の水素を低減する観点から上記の低温熱処理を施すことが好ましい。
本発明例によると、張り出し成形と伸びフランジ成形が混在する複雑な形状の部品の成形性の指標として重要な（ＴＳ×Ｕ．Ｅｌ−７０００）×λ≧２６００００をＴＳ：７８０〜１３１９ＭＰａ級で満たすことが可能であり、（ＴＳ×Ｕ．Ｅｌ−７０００）×λ≧１８００００をＴＳ：１３２０ＭＰａ級で満たすことが可能である。また、ＴＳ：７８０〜１３１９ＭＰａ級では９％以上、ＴＳ：１３２０ＭＰａ級以上では８％以上の優れた一様伸び（延性）、ＴＳ：７８０〜１３１９ＭＰａ級では３０％以上、ＴＳ：１３２０ＭＰａ級以上では２０％以上の穴広げ性（λ）を具備させることも可能である。
表１に示す成分組成を有する板厚１．２ｍｍの冷延鋼板を、表２−１に示す焼鈍条件で処理し、本発明の鋼板と比較例の鋼板とを製造した。
なお、一部の鋼板（冷延鋼板）は、さらに溶融亜鉛めっき処理を施し、溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）とした。ここでは、４４０℃以上５００℃以下の亜鉛めっき浴中に鋼板を浸漬して溶融亜鉛めっき処理を施し、その後、ガスワイピング等によって、めっき付着量を調整した。溶融亜鉛めっきはＡｌ量が０．１０％以上０．２２％以下である亜鉛めっき浴を用いた。さらに一部の溶融亜鉛めっき鋼板には、上記溶融亜鉛めっき処理後に亜鉛めっきの合金化処理を施し、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）とした。ここでは、４７０℃以上５５０℃以下の温度域で亜鉛めっきの合金化処理を施した。
また、一部の鋼板（冷延鋼板）は、電気めっきを施し、電気亜鉛めっき鋼板（ＥＧ）とした。
鋼組織の測定は、上記の方法で行った。測定結果を表２−２に示した。なお、上部ベイナイトに隣接して生成するプレート状の残留γＵＢの面積率は、粒子幅が０．２５〜０．６０μｍ、粒子長さが１．５〜１５μｍ、アスペクト比が４〜２５に合致するγ粒について、その面積率をＳγＵＢとして求めた。
得られた鋼板よりＪＩＳ５号引張試験片を採取し、引張試験（ＪＩＳ Ｚ２２４１に準拠）を実施した。ＴＳとＵ．Ｅｌを表２−２に示した。
また、伸びフランジ成形性は日本鉄鋼連盟規格ＪＦＳＴ１００１の規定に準拠した穴広げ試験により評価した。すなわち、１００ｍｍ×１００ｍｍ角サイズのサンプルにポンチ径１０ｍｍ、ダイス径１０．３ｍｍ（クリアランス１３％）の打ち抜き工具を用いて打ち抜き後、頂角６０度の円錐ポンチを用いて、打ち抜き穴形成の際に発生したバリが外側になるようにして、板厚を貫通する割れが発生するまで穴広げを行った。この際のｄ０：初期穴径（ｍｍ）、ｄ：割れ発生時の穴径（ｍｍ）として、穴広げ率λ（％）＝｛（ｄ−ｄ０）／ｄ０｝×１００として求めた。
Ｎｏ．１、７、８、９、１０、１５、１６、２０、２１、２４、２７、２９、３０、３２、３３の本発明例は、ＴＳ：７８０〜１３１９ＭＰａ級では９％以上の優れた一様伸び（延性）、（ＴＳ×Ｕ．Ｅｌ−７０００）×λ≧２６００００ＭＰａ％、３０％以上の穴広げ性（λ）を満たし、ＴＳ：１３２０ＭＰａ級以上では、８％以上の優れた一様伸び（延性）、（ＴＳ×Ｕ．Ｅｌ−７０００）×λ≧１８００００ＭＰａ％、２０％以上の優れた穴広げ性（λ）を満たすのに対して、比較例はいずれかが劣っている。
これらの例では、プレート状の残留γＵＢの体積率：ＳγＵＢ、フィルム状の残留γＬＢの分布個数：ＮγＬＢ、円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトおよび／または円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下の残留γ粒子の合計面積率：ＳγＦｉｎｅ、円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下、アスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトおよび／または円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下、アスペクト比が３以下の残留γ粒子の合計面積率：ＳγＢｌｏｃｋを所定量含む。
また、８１０〜６５０℃の温度範囲の平均冷却速度が１５℃／ｓ以上２９℃／ｓ以下の発明例において、下記の方法で測定した板反りが１１〜１５ｍｍと良好なレベルであった。また、上記平均冷却速度が５℃／ｓ以上１４℃／ｓ以下の発明例においては、下記の方法で測定した板反りが、１０ｍｍ以下とさらに良好なレベルであった。なお、板形状を評価するための、上記板反りは、焼鈍後の鋼板より、１５００ｍｍ長さのカットサンプルを採取し、水平の平盤にて、上記サンプルを置いた時の４辺の反り高さの最大値（単位ｍｍ）を測定する方法で評価した。なお、カットサンプルの長手方向の切断をする際のせん断機の刃のクリアランスは４％（管理範囲の上限は１０％）で行っている。
表１に示す成分組成を有する板厚１．２ｍｍの冷延鋼板を、表３−１に示す焼鈍条件で処理し、本発明の鋼板と比較例の鋼板とを製造した。得られた鋼板の鋼組織の測定と機械的特性の評価を上記と同様の方法で行い、結果を表３−２に示した。なお、上部ベイナイトに隣接して生成するプレート状の残留γＵＢの面積率は、粒子幅が０．２５〜０．６０μｍ、粒子長さが１．０〜１５μｍ、アスペクト比が３．１〜２５に合致するγ粒について、その面積率をＳγＵＢとして求めた。
Ｎｏ．１、２、３、７の本発明例は、ＴＳ：７８０〜１３１９ＭＰａ級では９％以上の優れた一様伸び（延性）、（ＴＳ×Ｕ．Ｅｌ−７０００）×λ≧２６００００ＭＰａ％、３０％以上の穴広げ性（λ）を満たし、ＴＳ：１３２０ＭＰａ級以上では、８％以上の優れた一様伸び（延性）、（ＴＳ×Ｕ．Ｅｌ−７０００）×λ≧１８００００ＭＰａ％、２０％以上の優れた穴広げ性（λ）を満たすのに対して、比較例はいずれかが劣っている。
本発明は、極めて高い延性と優れた伸びフランジ成形性を有し、自動車、家電等においてプレス成形工程を経て使用されるプレス成形用に好ましく適用できる。

Claims (13)

  1. 質量％で、
    Ｃ：０．０６〜０．２５％、
    Ｓｉ：０．６〜２．５％、
    Ｍｎ：２．３〜３．５％、
    Ｐ：０．０２％以下、
    Ｓ：０．０１％以下、
    ｓｏｌ．Ａｌ：０．５０％未満、
    Ｎ：０．０１５％未満を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成と、
    鋼組織は、面積率でフェライト：５％以下、上部ベイナイト、フレッシュマルテンサイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイト、残留γの１種もしくは２種以上からなる組織：９５〜１００％、体積率で残留γ：５〜２０％を含み、
    粒子幅が０．２５〜０．６０μｍ、粒子長さが１．０〜１５μｍ、アスペクト比が３．１〜２５である残留γＵＢの面積率：ＳγＵＢが０．２〜７．０％であり、
    粒子幅が０．０８〜０．２４μｍ、粒子長さが０．６〜１５μｍ、アスペクト比が４〜４０である残留γＬＢの分布個数：ＮγＬＢが１００μｍ２あたり１０〜１２０個であり、
    円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトおよび／または円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下の残留γ粒子の合計面積率：ＳγＦｉｎｅが１〜１０％であり、
    円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下、アスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトおよび／または円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下、アスペクト比が３以下の残留γ粒子の合計面積率：ＳγＢｌｏｃｋが５％以下（０％を含む）である鋼板。
  2. 質量％で、
    Ｃ：０．０６〜０．２５％、
    Ｓｉ：０．６〜２．５％、
    Ｍｎ：２．３〜３．５％、
    Ｐ：０．０２％以下、
    Ｓ：０．０１％以下、
    ｓｏｌ．Ａｌ：０．５０％未満、
    Ｎ：０．０１５％未満を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成と、
    鋼組織は、面積率でフェライト：５％以下、上部ベイナイト、フレッシュマルテンサイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイト、残留γの１種もしくは２種以上からなる組織：９５〜１００％、体積率で残留γ：５〜２０％を含み、
    粒子幅が０．２５〜０．６０μｍ、粒子長さが１．５〜１５μｍ、アスペクト比が４〜２５である残留γＵＢの面積率：ＳγＵＢが０．２〜７．０％であり、
    粒子幅が０．０８〜０．２４μｍ、粒子長さが０．６〜１５μｍ、アスペクト比が４〜４０である残留γＬＢの分布個数：ＮγＬＢが１００μｍ２あたり１０〜１２０個であり、
    円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトおよび／または円相当粒子直径が０．５μｍ以上１．３μｍ未満、アスペクト比が３以下の残留γ粒子の合計面積率：ＳγＦｉｎｅが１〜１０％であり、
    円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下、アスペクト比が３以下のフレッシュマルテンサイトおよび／または円相当粒子直径が１．５μｍ以上２０μｍ以下、アスペクト比が３以下の残留γ粒子の合計面積率：ＳγＢｌｏｃｋが５％以下（０％を含む）である鋼板。
  3. 前記残留γＵＢに隣接するフェライトもしくは上部ベイナイトの面積率：ＳＵＢとＳγＵＢの比がＳＵＢ／ＳγＵＢ≧３．５を満たす請求項１または２に記載の鋼板。
  4. 前記組織において、Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である領域の合計面積率：ＳＣ濃化が０．１〜５％である請求項１〜３のいずれかに記載の鋼板。
  5. Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である前記領域は、残留γである請求項４に記載の鋼板。
  6. Ｃ濃度が０．６〜１．３％であり、隣接領域のＣ濃度が０．０７％以下である前記領域は、残留γＵＢ粒子である請求項５に記載の鋼板。
  7. 前記隣接領域が上部ベイナイトを含む請求項３〜６のいずれかに記載の鋼板。
  8. 前記成分組成が、さらに、質量％で、
    Ｔｉ：０．００２〜０．１％、
    Ｂ：０．０００２〜０．０１％
    のうちから選んだ１種または２種を含有する請求項１〜７のいずれかに記載の鋼板。
  9. 前記成分組成が、さらに、質量％で、
    Ｃｕ：０．００５〜１％、
    Ｎｉ：０．０１〜１％、
    Ｃｒ：０．０１〜１．０％、
    Ｍｏ：０．０１〜０．５％、
    Ｖ：０．００３〜０．５％、
    Ｎｂ：０．００２〜０．１％、
    Ｚｒ：０．００５〜０．２％および
    Ｗ：０．００５〜０．２％
    のうちから選んだ１種または２種以上を含有する請求項１〜８のいずれかに記載の鋼板。
  10. 前記成分組成が、さらに、質量％で、
    Ｃａ：０．０００２〜０．００４０％、
    Ｃｅ：０．０００２〜０．００４０％、
    Ｌａ：０．０００２〜０．００４０％、
    Ｍｇ：０．０００２〜０．００３０％、
    Ｓｂ：０．００２〜０．１％および
    Ｓｎ：０．００２〜０．１％
    のうちから選んだ１種または２種以上を含有する請求項１〜９のいずれかに記載の鋼板。
  11. 引張強度が７８０ＭＰａ以上１４５０ＭＰａ以下である請求項１〜１０のいずれかに記載の鋼板。
  12. 表面に亜鉛めっき層を有する請求項１〜１１のいずれかに記載の鋼板。
  13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の鋼板の製造方法であって、
    前記成分組成を有する鋼スラブを、熱間圧延および冷間圧延した後、冷延鋼板を、８１０〜９００℃の焼鈍温度で焼鈍し、
    次いで８１０〜６５０℃の温度範囲を平均冷却速度：１〜２０００℃／ｓで冷却し、さらに６５０〜５０５℃の温度範囲を平均冷却速度：８．０〜２０００℃／ｓで冷却した後、
    ５０５〜４０５℃の温度範囲で１４〜２００ｓｅｃ保持し、
    さらに４０５〜３１５℃までの温度範囲を平均冷却速度：８．０〜１００℃／ｓで冷却した後、
    ３１５℃から２５５〜３１０℃の範囲の冷却停止温度：Ｔｓｑまでの温度範囲を平均冷却速度：０．２℃／ｓ以上２０℃／ｓ未満で冷却した後、
    Ｔｓｑから３５０℃までの温度範囲を平均加熱速度：２℃／ｓ以上で加熱し、
    ３５０〜５９０℃で２０〜３０００ｓｅｃ保持した後、
    ３５０〜５０℃以下の温度まで０．１℃／ｓ以上の冷却速度で冷却する鋼板の製造方法。
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