JP7047350B2 - 熱延鋼板 - Google Patents
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Description
[1]質量%で、
C:0.0005~0.0300%未満、
Si:0.50%以下、
Mn:0.80~2.50%、
P:0.10%以下、
S:0.010%以下、
Al:0.10%以下、
N:0.0060%以下、
Nb:0.005~0.080%、
Ti:48×(N-0.001)/14(%)~0.100%、B:0.0005~0.0050%を満足するように含有し、
残部が鉄及び不純物からなる鋼組成を有し、
板厚1/2厚で測定した{211}<011>方位のX線ランダム強度比が6.0以上、{332}<113>,{100}<011>方位のX線ランダム強度比がいずれも2.0以下であり、
圧延方向のヤング率が218GPa以上、圧延直角方向のヤング率が240GPa以上であることを特徴とする熱延鋼板。
[2] さらに、質量%で、
Cu:0.005~0.500%、
Ni:0.005~0.500%、
Ca:0.0005~0.1000%、
Rem:0.0005~0.1000%、
V:0.001~0.100%
の内の1種又は2種以上を含有することを特徴とする上記[1]に記載の熱延鋼板。
[3] 1/8厚で測定した{110}<112>方位のX線ランダム強度比が4.0以上、{110}<001>方位のX線ランダム強度比が2.0以下であることを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の熱延鋼板。
以下、本発明において鋼組成を限定する理由についてさらに詳しく説明する。なお、以下の説明においては、特に指定の無い限り、「%」は質量%を表すものとする。
Cの含有量が増えると集合組織がランダム化する傾向があり、{332}<113>方位や{100}<011>方位が強くなる事から、含有量を0.0300%未満とする。また、この観点からは、C量は0.0200%以下にする事がより望ましく、さらに望ましくは0.0100%以下である。一方、C量を0.0005%未満にすることは、真空脱ガス処理コストが大きくなりすぎるにもかかわらず特段の効果が得られないことから、Cの下限は0.0005%以上とする。
Siは、その下限は規定しないが、脱酸元素であることから0.01%以上含まれていることが望ましい。また、Siは、固溶強化により強度を増加させる元素であることから、用途に応じて0.50%以下を上限に含有させる。Siを0.50%を超えて含有することは、加工性の劣化を招くとともにフェライト変態を促進し{100}<011>を発達しやすくすることから、0.50%以下を上限とする。また、Siの含有は、Siスケールと呼ばれる熱延中のスケール疵の原因となる他、めっきの密着性を低下させることから、0.30%以下とすることがより望ましい。また、この観点から、Siの含有量は、さらに望ましくは0.10%以下である。
Mnは、熱延終了後の冷却時の焼き入れ性を高め、変態時のバリアント選択性を高める事で熱延板の集合組織を発達させる。そのため、本発明においては、Mnの含有量は0.80%以上とする。また、この観点からは、Mnを1.00%以上含有させることが望ましい。
一方、Mnが2.50%超を含有すると、{332}<113>方位が発達することから、2.50%以下をMnの上限とする。この観点からは2.00%以下とすることが望ましく、さらに望ましくは1.50%以下である。
Pは、その下限は限定しないが、安価に強度を向上させることが出来る元素であることから、用途に応じて0.005%超を含有する。一方、Pが0.10%超を含有することは、二次加工割れの原因となると共に延性を劣化させることから、0.10%以下を上限とする。また、この観点からは、P量は0.08%以下にすることがより望ましく、0.06%以下にすることが更に望ましい。
Sは、MnSを形成し、加工性の劣化を招くことから、0.010%以下を上限とする。また、この観点からは、S量は、さらに望ましくは0.008%以下とする。
Alは、脱酸調整剤であり、下限は特に限定しないが、脱酸作用の観点からは0.010%以上とすることが好ましい。一方、Alは変態点を著しく高める元素であり、0.10%超を含有すると、フェライト変態が促進され集合組織が弱くなることから、その上限を0.10%以下とする。加工性の観点からは0.06%以下とする事が望ましい。
Nは、鋼中に含まれる不純物であり、下限は特に設定しないが、0.0005%未満とすると製鋼コストが高くなることから、0.0005%以上、好ましくは0.0010%超とすることが好ましい。一方、Nは高温でBNを形成し、固溶B量を低減させることから、上限は0.006%以下とする。また、この観点からは、N量は0.004%以下、より好ましくは0.002%以下とする。
Nbは、熱間圧延においてγ相を加工した際の再結晶を顕著に抑制し、γ相での加工集合組織の形成を顕著に促すことから、下限を0.005%以上とする。この観点から0.015%以上を含有することがより望ましい。しかしながら、Nbの含有量が0.080%を超えると、加工性が劣化する。このため、Nb含有量の上限は0.080%以下とする。また、この観点からは、Nbの含有量は0.060%以下とすることが望ましく、さらに望ましくは0.040%以下である。
Tiは、深絞り性とヤング率の向上に寄与する重要な元素である。Tiは、γ相高温域で窒化物を形成することによって、BNの析出を抑制し、焼き入れ性をあげる固溶Bを確保することができるので、ヤング率の向上に好ましい集合組織の発達が促進される。この効果を得るためには、Tiを48×(N-0.001)/14%以上を含有することが必要である。ただし48×(N-0.001)/14%は0%超である必要がある。ここで、「48×(N-0.001)/14」中のNには、N(窒素)の含有率(質量%)を代入する。一方、Tiが0.100%超を含有すると加工性が著しく劣化することから、0.100%以下を上限とする。また、この観点からは、Ti量を0.080%以下にすることが好ましく、より好ましくは0.060%以下であり、さらに好ましくは0.040%以下である。
Bは、焼き入れ性を高める元素であり、熱延板の集合組織を最適化する。この観点から、Bは、0.0005%以上を含有し、望ましくは0.0010%以上を含有し、より望ましくは0.0020%以上を含有する。一方、0.005%超のBの含有は、再結晶温度と焼き入れ性を上げ、加工性の劣化を招くとともに、{332}<113>の発達を促すことから、0.005%以下を上限とする。この観点からは、B量は0.004%以下とすることが望ましく、さらに望ましくは0.003%以下である。
Cuは、耐食性やスケールの剥離性を向上させる元素であることから、0.005%以上を含有することが望ましい。一方、Cuの0.500%超の含有は析出強化による強度上昇を招くことから、0.005%以上、0.500%以下の範囲で必要に応じて含有することが望ましい。
Niは、鋼板強度を上げるとともに、靭性を向上させる元素であることから、0.005%以上を含有することが望ましい。一方、Niの0.500%超の含有は延性劣化の原因となるため、0.005%以上、0.500%以下の範囲で必要に応じて含有することが望ましい。
Ca及びRemの含有量が0.0005%未満、Vの含有量が0.001%未満では、上記の十分な効果が得られないことがある。一方、Ca及びRemの含有量が0.1000%超、Vの含有量が0.100%超になるように含有すると、延性を損なうことがある。従って、Ca、Rem、Vを含有する場合には、それぞれ、Ca:0.0005~0.1000%、Rem:0.0005~0.1000%、V:0.001~0.100%の範囲で含有することが好ましい。
次に、本発明の熱延鋼板において結晶方位を限定する理由について説明する。
本発明の加工性に優れた高ヤング率熱延鋼板を製造するのに好ましい条件について詳しく述べる。
製造No.29はNb含有量が低すぎるために熱間圧延中の再結晶が十分抑制できなかった場合の例である。この場合、特に{211}<011>が弱くなるために、他の方位は再加熱後も残存し、高いヤング率を得る事が出来ない。
製造No.30はTiが含有されず、またNo.38はTi含有量が低すぎるために、Ti-48×(N-0.001)/14>0を満足する事が出来ず、BNが形成されたケースである。この場合、特に板厚中心部での焼き入れ性が不足し、{211}<011>が弱くなる共に{100}<011>が発達するため、高いヤング率を得る事が出来ない。
製造No.31はMn含有量が低すぎるために焼き入れ性が不足したケースで前述と同様に焼き入れ性不足にある。
製造No.32はMn含有量が高すぎた場合の例である。この場合、焼き入れ性が上がると共に{332}<113>が発達しやすくなるため高いヤング率を得る事が困難となる。
製造No.33はB含有量が低すぎるケースである。この場合も{211}<011>が発達せず、{332}<113>と{100}<011>が残るため、高いヤング率を得る事が出来ない。
製造No.34はC含有量が高すぎるケースである。この場合、バリアント選択性が弱くなるために{211}<011>が弱くなり、その結果他の方位も残存し、高いヤング率を得る事が出来ない。
製造No.35はSiが高すぎる場合の例である。この場合フェライト変態が促進されるために{100}<011>が強くなるため、高いヤング率を得る事が出来ない。
製造No.36はTi含有量が高すぎたため、熱間圧延中に割れが生じ試験を中止した例である。
製造No.37はB含有量が高すぎる場合であるが、この場合は再結晶抑制および焼き入れ性が強くなりすぎるために、{332}<113>が発達する。
鋼No.Cの比較例である製造No.6のように、FT0が高すぎる場合も、熱間圧延中の再結晶が促進されるためヤング率が確保できない。
鋼No.Dの比較例である製造No.9のように、FT0が低すぎるとFTが確保できず、変態点を下回ってしまい一部α域熱延となってしまうため、{100}<011>が強くなりヤング率が低下する。
鋼No.Eの比較例である製造No.11のようにFTが高すぎる場合も、熱間圧延中の再結晶が促進されるためヤング率が確保できない。
鋼No.Fの比較例である製造No.13はFTが低すぎる場合の例である。この場合も、製造No.9と同様、α域熱延温度に入ってしまうため、ヤング率が低下する。
鋼No.Gの比較例である製造No.15のように冷却速度が低すぎると焼き入れ性が不十分で{211}<011>が弱くなるためヤング率が低下する。
鋼No.Hの比較例である製造No.17は冷却停止温度が高すぎるために、一部フェライト変態となり、{100}<011>が強くなる。
鋼No.Iの比較例である製造No.19のように、HTが低すぎると{211}<011>が周囲の他方位を蚕食して成長する事が出来ないため、ヤング率が低下する。
鋼No.Jの比較例である製造No.21はHTが高すぎる場合である。この場合、他の方位も発達してしまうために相対的に{211}<011>は弱く、他の方位は強くなってしまい、高いヤング率が得られない。
鋼No.Mの比較例である製造No.28のようにHTでの保持時間が短すぎると{211}<011>が周囲の他方位を蚕食して成長する事が出来ないため、ヤング率が低下する。
Claims (3)
- 質量%で、
C:0.0005~0.0300%未満、
Si:0.50%以下、
Mn:0.80~2.50%、
P:0.10%以下、
S:0.010%以下、
Al:0.10%以下、
N:0.0060%以下、
Nb:0.005~0.080%、
Ti:48×(N-0.001)/14(%)~0.100%、B:0.0005~0.0050%を満足するように含有し、
残部が鉄及び不純物からなる鋼組成を有し、
板厚1/2厚で測定した{211}<011>方位のX線ランダム強度比が6.0以上、{332}<113>,{100}<011>方位のX線ランダム強度比がいずれも2.0以下であり、
圧延方向のヤング率が218GPa以上、圧延直角方向のヤング率が240GPa以上であることを特徴とする熱延鋼板。 - さらに、質量%で、
Cu:0.005~0.500%、
Ni:0.005~0.500%、
Ca:0.0005~0.1000%、
Rem:0.0005~0.1000%、
V:0.001~0.100%
の内の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に記載の熱延鋼板。 - 1/8厚で測定した{110}<112>方位のX線ランダム強度比が4.0以上、{110}<001>方位のX線ランダム強度比が2.0以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の熱延鋼板。
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