JP6924284B2 - 低コストで高成形性の1180MPa級冷間圧延焼鈍二相鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の鋼成分は、C+Mnを主とする成分系を設計し、1180MPa級強度に達することを確保し、Mo、Cr等の高価な合金元素を当該鋼に添加することなく低コストを確保する。Nb、Tiの微量添加により、オーステナイト結晶粒の成長を抑制する効果を奏し、結晶粒を効果的に微細化する。Mo、Crを添加しない特殊な成分設計と特殊な熱間圧延低温巻取プロセスの組み合わせにより、熱間巻取の引張強度が1000MPa未満となることを確保し、冷間圧延の製造性を確保する。
本発明に係る二相鋼板の組織形態は、微細かつ均一なマルテンサイト+フェライトの二相組織であり、少なくとも75%以上のマルテンサイト及び残部のフェライトからなり、マルテンサイトの結晶粒径が5μm以下で、フェライトの結晶粒径が5μm以下である。
C:本発明に係る二相鋼板で、C元素の添加は鋼の強度を向上させ、マルテンサイトの硬さを向上させる。従って、Cの質量%が0.1%〜0.125%にあるように選択する理由は、以下の通りである。Cの質量%が0.1%未満であると、鋼板の強度が影響を受け、オーステナイトの形成量や安定性に不利になる。Cの質量%が0.125%を超えると、マルテンサイトの硬さが高くなり過ぎ、結晶粒のサイズが粗大になり、鋼板の成形性能に不利になる。好ましくは0.11%〜0.125%である。
鋼の生産過程におけるAlの窒化物とNb、Tiの炭窒化物との競争的析出関係から、本発明の成分系におけるAl、Nの含有量を総合すると、NbやTiの添加は一定の量を保ってこそ結晶粒を微細化する働きを果たす。従って、本発明においてNb、Ti含有量はさらに以下の式:[Nb]+[Ti]×3≧0.047を満たす必要がある。
1)上記成分で製錬し、スラブを鋳造する製錬・鋳造工程、
2)1100〜1230℃に加熱し、0.6時間以上保温した後、Ar3以上の温度で熱間圧延し、圧延後30〜100℃/sの速度で急冷し、400〜500℃の温度で巻取した後、0.3℃/s以下の冷却速度で、370℃以下まで徐々に冷却する熱間圧延工程、
3)冷間圧延の圧下率を50〜70%に制御する冷間圧延工程、
4)均熱温度790〜840℃、好ましくは800〜820℃で焼鈍した後、v=3〜20℃/sの速度で、急冷開始温度T(T≧800−30×v)まで冷却し、その後、30〜100℃/sの速度で200〜270℃まで冷却する焼鈍工程、
5)焼戻し温度が200〜270℃であり、焼戻し時間が100〜400sである焼戻し工程、
6)0〜0.3%の率で平坦化する平坦化工程、
を含む。
本発明に係る低コストで高成形性の1180MPa級冷間圧延焼鈍二相鋼板の製造方法では、熱間圧延で1100〜1230℃に加熱し、0.6時間以上保温した後、Ar3以上の温度で熱間圧延し、圧延後30〜100℃/sの速度で急冷する。特殊な巻取温度(熱間圧延工程におけるベイナイト変態域は低温巻取(400〜500℃)する)を採用することにより、熱間圧延組織におけるベイナイトの含有量が80%以上であることを確保する。巻取した後、0.3℃/s以下の冷却速度で370℃以下まで徐々に冷却し、マルテンサイト変態域に入らず、熱間圧延強度が冷間圧延の可製造性を満たすことを確保する。
(1)要求される合金成分を得て、できるだけS、Pの含有量を低減させる製錬および鋳造。
(2)1100〜1230℃に加熱し、0.6時間以上保温した後、Ar3以上の温度で熱間圧延し、圧延後30〜100℃/sの速度で急冷し、熱間圧延工程においてベイナイト変態域は低温巻取し(400〜500℃)、熱間圧延された最終組織におけるベイナイトの含有量が80%以上であることを確保し、巻取した後、0.3℃/s以下の冷却速度で、370℃以下まで徐々に冷却し、マルテンサイト変態域に入らず、熱間圧延強度が冷間圧延の可製造性要求を満たすことを確保する熱間圧延、
(3)冷間圧延の圧下率が50〜70%となるように制御する冷間圧延、
(4)均熱温度790〜840℃、好ましくは800〜820℃で焼鈍した後、v=3〜20℃/sの速度で、急冷開始温度T(T≧800−30×v)まで冷却し、その後、30〜100℃/sの速度で200〜270℃まで冷却する焼鈍、
(5)焼戻し温度が200〜270℃であり、焼戻し時間が100〜400sである焼戻し、
(6)0〜0.3%の率による平坦化。
Claims (9)
- 質量%で、化学成分が、C:0.1%〜0.125%、Si:0.4%〜0.8%、Mn:2.6%〜2.9%、Al:0.01%〜0.05%、Nb:0.01〜0.03%、Ti:0.01〜0.03%であり、残部がFeおよびその他の不可避的不純物であり、かつ、1.73×[C]×[Mn]+[Si]≧1、[Nb]+[Ti]×3≧0.047を満たし、
前記二相鋼板の組織形態が、微細かつ均一なマルテンサイト+フェライトの二相組織であり、少なくとも75%以上のマルテンサイト及び残部のフェライトからなり、マルテンサイトの結晶粒径が5μm以下で、フェライトの結晶粒径が5μm以下である、
低コストで高成形性の1180MPa級冷間圧延焼鈍二相鋼板。 - 前記C含有量が好ましくは0.11%〜0.125%であることを特徴とする請求項1に記載の低コストで高成形性の1180MPa級冷間圧延焼鈍二相鋼板。
- 前記Siの含有量が好ましくは0.5%〜0.7%であることを特徴とする請求項1に記載の低コストで高成形性の1180MPa級冷間圧延焼鈍二相鋼板。
- 前記Mn含有量が好ましくは2.7%〜2.85%であることを特徴とする請求項1に記載の低コストで高成形性の1180MPa級冷間圧延焼鈍二相鋼板。
- 前記Alの含有量が好ましくは0.015〜0.045%であることを特徴とする請求項1に記載の低コストで高成形性の1180MPa級冷間圧延焼鈍二相鋼板。
- 前記Nbの含有量が好ましくは0.015%〜0.025%であることを特徴とする請求項1に記載の低コストで高成形性の1180MPa級冷間圧延焼鈍二相鋼板。
- 前記Tiの含有量が好ましくは0.015%〜0.025%であることを特徴とする請求項1に記載の低コストで高成形性の1180MPa級冷間圧延焼鈍二相鋼板。
- 前記二相鋼板の降伏強度が850MPaを超え、引張強度が1180MPaを超え、伸びが8%以上であり、90度冷間曲げ特性を表すパラメータR/tが2.5以下であり、ここで、Rが曲げ半径を表し、tが板厚を表し、その単位がmmであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の低コストで高成形性の1180MPa級冷間圧延焼鈍二相鋼板。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の低コストで高成形性の1180MPa級冷間圧延焼鈍二相鋼板の制造方法であって、
1)請求項1〜8のいずれかに記載の成分で製錬し、スラブを鋳造する製錬・鋳造工程、
2)1100〜1230℃に加熱し、0.6時間以上保温した後、Ar3以上の温度で熱間圧延し、圧延後30〜100℃/sの速度で急冷し、400〜500℃の温度で巻取した後、0.3℃/s以下の冷却速度で、370℃以下まで徐々に冷却する熱間圧延工程、
3)冷間圧延の圧下率が50〜70%となるように制御する冷間圧延工程、
4)均熱温度790〜840℃で焼鈍した後、v=3〜15℃/sの速度で、下記式を満たす急冷開始温度Tまで冷却し、その後、30〜100℃/sの速度で200〜270℃まで冷却する焼鈍工程、
(式)T≧800−30×v
5)焼戻し温度が200〜270℃であり、焼戻し時間が100〜400sである焼戻し工程、
6)0〜0.3%の率で平坦化する平坦化工程、
を含む低コストで高成形性の1180MPa級冷間圧延焼鈍二相鋼板の製造方法。
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