JP7029574B2 - コーティングされた平鋼生産物を製造する方法及びコーティングされた平鋼生産物 - Google Patents
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Description
C0.1~0.5%、
Mn及びSiからなる群より選択される少なくとも1つの元素であって、
Mn含有量が1.0~3.0%であり、Si含有量が0.7~2.5%である、元素、
Cr0.05~1%、
P0.020%以下、
S0.005%以下、
N0.008%以下、
並びに所望により下記の元素の1つ又は複数
Al0.01~1.5%、
Mo0.05~0.5%、
B0.0004~0.001%、
並びに所望により合計量0.001~0.3%のV、Ti、Nb、及び残部としての鉄と不可避不純物、からなる鋼を含む熱間圧延された平鋼生産物を提供するために、
b)熱間圧延された平鋼生産物を酸洗及び冷間圧延する工程であって、熱間圧延された平鋼生産物が少なくとも37%減厚される、工程、
c)冷間圧延された平鋼生産物を鋼のA3温度を上回る保持ゾーン温度THZに2段階で加熱する工程であって、まず200~400℃の転換温度TWまで5~50K/sの第1加熱速度Theta_H1で、及び転換温度TWを超えると保持ゾーン温度THZまで2~10K/sの第2加熱速度Theta_H2で加熱が行われる、工程、
d)平鋼生産物を、水素3~7体積%、及び残部としての水蒸気で加湿した窒素及び不可避不純物を含有する炉内雰囲気中で5~15sの継続時間tHZにわたって保持ゾーン温度THZに保持する工程であって、炉内雰囲気の露点が-22℃~0℃である、工程、
e)平鋼生産物を、保持ゾーン温度THZから平鋼生産物の鋼のA3温度を150℃より下回らない温度TLKに冷却する工程であって、THZからTLKに冷却する工程の継続時間が最小50s、及び最大300sである、工程、
f)平鋼生産物を、温度TLKから少なくとも30K/sの冷却レートThetaQで、マルテンサイト開始温度TMSとTMSを175℃より下回らない温度との間の冷却停止温度TABに冷却する工程、
g)平鋼生産物を、10~60sの継続時間にわたって冷却停止温度TABに保持する工程、
h)平鋼生産物を、最大80K/sの加熱レートThetaB1で450~500℃の処理温度TBに熱する工程、及び所望により平鋼生産物を処理温度TBに等温保持する工程であって、熱する工程及び所望による等温保持する工程の全処理時間tBTが10~1000sである、工程、
i)平鋼生産物を亜鉛系の防食被覆で溶融浴コーティングする工程、
j)コーティングされた平鋼生産物を500~565℃の温度TGAで10s~60sの継続時間tGAにわたって所望により焼戻しする工程、
k)コーティングされた平鋼生産物を少なくとも5K/sの冷却レートThetaB2で室温に冷却する工程。
本発明による平鋼生産物の鋼のクロム含有量は0.05~1重量%である。クロム(Cr)は、強度を高めることに寄与するとともに、パーライトの有効なインヒビタである。さらに防食被覆と母材との間の境界層におけるCrの富化は密着性を向上させる。良好な密着特性を保証するために、Cr含有量は少なくとも0.05重量%、好ましくは少なくとも0.1重量%である。1.0重量%より高い含有量では、Crは著しい粒界酸化の危険性を高め、そのことが溶接性及び表面品質に悪影響を及ぼす。著しい粒界酸化を回避するために、Cr含有量が最大1.0重量%に制限される。好ましい一実施形態では、コスト上の理由からCr含有量が最大0.6重量%に制限されるが、これは付加的に粒界酸化の危険を最小限に抑えることにも寄与する。
A3[℃]=910-15.2%Ni+44.7%Si+31.5%Mo-21.1%Mn-203*√%C
ここで、%C=鋼の重量%でのC含有量、%Ni=鋼の重量%でのNi含有量、%Si=鋼の重量%でのSi含有量、%Mo=鋼の重量%でのMo含有量、%Mn=鋼の重量%でのMn含有量である。
1.7≦[(Si+Mn)/Cr]_GS≦15
を有することが保証され、ここで、Si:境界層における重量%でのSi含有量;Mn:境界層における重量%でのMn含有量;Cr:境界層における重量%でのCr含有量である。
[(Si+Mn)/Cr]_GS<[(Si+Mn)/Cr]_GW
を有することがさらに保証され、ここで、[(Si+Mn)/Cr]_GS:境界層における重量%でのSi含有量及び重量%でのMn含有量の合計量と重量%でのCr含有量の比率、
[(Si+Mn)/Cr]_GW:母材中の重量%でのSi含有量及び重量%でのMn含有量の合計量と重量%でのCr含有量の比率である。
(TMS-175℃)≦TAB≦TMS
となる。
TMS[℃]=539℃+(-423%C-30.4%Mn-17.7%Ni-12.1%Cr-11%Si-7%Mo)*℃/重量%
ここで、%C=重量%での鋼のC含有量、%Mn=重量%での鋼のMn含有量、%Ni=重量%での鋼のNi含有量、%Cr=重量%での鋼のCr含有量、%Si=重量%での鋼のSi含有量、%Mo=重量%での鋼のMo含有量である。
1.7≦[(Si+Mn)/Cr]_GS≦15
によるSi及びMnの合計量とCrの比率が少なくとも1.7、最大15であり、
Si:境界層における重量%でのSi含有量、Mn:境界層における重量%でのMn含有量、Cr:境界層における重量%でのCr含有量である。
[(Si+Mn)/Cr]_GS<[(Si+Mn)/Cr]_GW
ここで、[(Si+Mn)/Cr]_GS:境界層における重量%でのSi含有量及び重量%でのMn含有量の合計と重量%でのCr含有量の比率、
[(Si+Mn)/Cr]_GW:母材における重量%でのSi含有量及び重量%でのMn含有量の合計と重量%でのCr含有量の比率である。
Claims (13)
- 金属の防食被覆が施された最高強度の平鋼生産物を製造する方法であって、
a)(重量%で)
C0.1~0.5%、
Mn1.0~3.0%
Si0.7~2.5%
Cr0.05~1%、
P0.020%以下、
S0.005%以下、
N0.008%以下、
並びに所望により下記の元素の1つ又は複数
Al0.01~1.5%、
Mo0.05~0.5%、
B0.0004~0.001%、
並びに所望により合計量0.001~0.3%のV、Ti、Nb、及び残部としての鉄と不可避不純物、からなる鋼を含む熱間圧延された平鋼生産物を提供するために、
b)熱間圧延された平鋼生産物を酸洗及び冷間圧延する工程であって、前記熱間圧延された平鋼生産物が少なくとも37%減厚される、工程、
c)前記冷間圧延された平鋼生産物を前記鋼のA3温度を上回る保持ゾーン温度THZに2段階で加熱する工程であって、まず200~400℃の転換温度TWまで5~50K/sの第1加熱速度Theta_H1で、及び前記転換温度TWを超えると前記保持ゾーン温度THZまで2~10K/sの第2加熱速度Theta_H2で前記加熱が行われる、工程、
d)前記平鋼生産物を、水素3~7体積%、及び残部としての水蒸気で湿らせた窒素及び不可避不純物から構成される炉内雰囲気中で5~15sの継続時間tHZにわたって前記保持ゾーン温度THZに保持する工程であって、前記炉内雰囲気の露点が-22℃~0℃である、工程、
e)前記平鋼生産物を、前記保持ゾーン温度THZから前記平鋼生産物の前記鋼のA3温度を150℃より下回らない温度TLKに冷却する工程であって、前記THZからTLKに冷却する工程の継続時間が最小50s、及び最大300sである、工程、
f)前記平鋼生産物を、前記温度TLKから少なくとも30K/sの冷却レートThetaQで、マルテンサイト開始温度TMSとTMSを175℃より下回らない温度との間の冷却停止温度TABに冷却する工程、
g)前記平鋼生産物を、10~60sの継続時間にわたって前記冷却停止温度TABに保持する工程、
h)前記平鋼生産物を、最大80K/sの加熱レートThetaB1で450~500℃の処理温度TBに熱する工程、及び所望により前記平鋼生産物を前記処理温度TBに等温保持する工程であって、前記熱する工程及び所望による等温保持する工程の全処理時間tBTが10~1000sである、工程、
i)前記平鋼生産物を亜鉛系の防食被覆で溶融浴コーティングする工程、
j)前記コーティングされた平鋼生産物を500~565℃の温度で10s~60sの継続時間にわたって所望により焼戻しする工程、
k)前記コーティングされた平鋼生産物を少なくとも5K/sの冷却レートThetaB2で室温に冷却する工程、を少なくとも包含する方法。 - 前記溶融浸漬コーティングは、2重量%以下のAl、2重量%以下のMg、残部亜鉛及び不可避不純物から構成される溶融浴中で行われることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記炉内雰囲気の前記露点が-22℃~-5℃であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 工程c)の前記平鋼生産物の加熱、及び/又は工程d)の保持がラジアント・チューブ・ファーネスで行われることを特徴とする、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の方法。
- 金属の防食被覆が施された最高強度の平鋼生産物において、(重量%で)
C0.1~0.5%、
Mn1.0~3.0%
Si0.7~2.5%
Cr0.05~1%、
P0.020%以下、
S0.005%以下、
N0.008%以下、
並びに所望により下記の元素の1つ又は複数
Al0.01~1.5%、
Mo0.05~0.5%、
B0.0004~0.001%、
並びに所望により合計量0.001~0.3%のV、Ti、Nb、及び残部としての鉄と不可避不純物、からなる鋼を含む鋼基材を含み、
前記平鋼生産物は、
-残留オーステナイト5~20体積%、
-ベーナイト5面積%未満、
-フェライト10面積%未満、
-少なくとも75面積%が焼戻しされたマルテンサイトである少なくとも80面積%のマルテンサイト、を含む組織を有し、前記平鋼生産物は前記防食被覆と前記鋼基材との間の境界層において、以下の関係式:
1.7≦[(Si+Mn)/Cr]_GS≦15
によるSi及びMnの合計量とCrの比率を有し、
かつ前記Si+Mnの合計量とCrの比率が前記境界層では前記母材より小さく、それにより:
[(Si+Mn)/Cr]_GS<[(Si+Mn)/Cr]_GW
であり、ここで、[(Si+Mn)/Cr]_GSは、前記境界層における重量%でのSi含有量及び重量%でのMn含有量の合計量と重量%でのCr含有量の比率であり、
[(Si+Mn)/Cr]_GWは、前記母材における重量%でのSi含有量及び重量%でのMn含有量の合計量と重量%でのCr含有量の比率であり、
前記境界層は、前記防食層と前記母材との間にあって亜鉛含有量と鉄含有量とが重量%
で同じ値の位置から前記母材の300nmの深さまで達する層であり、
前記平鋼生産物は、前記母材と前記境界層との間に
[(Si+Mn)/Cr]_GS<0.6*[(Si+Mn)/Cr]_GW
の濃度勾配を有し、前記防食被覆が亜鉛系防食被覆であることを特徴とする、最高強度平鋼生産物。 - 少なくとも600MPaの引張強度Rm、少なくとも400MPaの降伏強度Rp02、及び少なくとも7%の伸びA80を有することを特徴とする、請求項5に記載の平鋼生産物。
- 少なくとも25%の穴広がり率、引張強度と穴広がり率の少なくとも20,000MPa*%の積、及び/又はSEP1931による球衝撃試験によるステージ1の前記鋼基材上での前記防食被覆の非常に良好な密着性を有することを特徴とする、請求項5又は請求項6に記載の平鋼生産物。
- 前記金属の防食被覆は、2重量%以下のAl、2重量%以下のMg、残部亜鉛及び不可避不純物から構成されることを特徴とする、請求項5~請求項7のいずれか1項に記載の平鋼生産物。
- 前記金属の防食被覆は、1~2重量%のAl、1~2重量%のMg、残部亜鉛及び不可避不純物から構成されることを特徴とする、請求項8に記載の平鋼生産物。
- 前記金属の防食被覆は、1重量%以下のAl、残部亜鉛及び不可避不純物を含有することを特徴とする、請求項5~請求項7のいずれか1項に記載の平鋼生産物。
- 前記鋼基材のTi含有量が前記鋼基材のN含有量の3.42倍より多いこと、又は前記鋼基材のNb含有量が前記鋼基材の前記N含有量の3.42倍より多いことを特徴とする、請求項5~請求項10のいずれか1項に記載の平鋼生産物。
- 前記平鋼生産物は、前記防食被覆と前記鋼基材との間の前記境界層において、Si及びMnの合計量とCrの比率[(Si+Mn)/Cr]_GSが最大13であることを特徴とする、請求項5~請求項11のいずれか1項に記載の平鋼生産物。
- 前記平鋼生産物は、前記防食被覆と前記鋼基材との間の前記境界層において、Si及びMnの合計量とCrの比率[(Si+Mn)/Cr]_GSが最小2.5であることを特徴とする、請求項5~請求項12のいずれか1項に記載の平鋼生産物。
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