JP7160199B2 - 鋼板 - Google Patents

鋼板 Download PDF

Info

Publication number
JP7160199B2
JP7160199B2 JP2021527798A JP2021527798A JP7160199B2 JP 7160199 B2 JP7160199 B2 JP 7160199B2 JP 2021527798 A JP2021527798 A JP 2021527798A JP 2021527798 A JP2021527798 A JP 2021527798A JP 7160199 B2 JP7160199 B2 JP 7160199B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
steel sheet
content
retained austenite
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021527798A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020262652A1 (ja
Inventor
克哉 中野
健悟 竹田
裕之 川田
朗弘 上西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Publication of JPWO2020262652A1 publication Critical patent/JPWO2020262652A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7160199B2 publication Critical patent/JP7160199B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/013Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of a metal other than iron or aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/02Hardening articles or materials formed by forging or rolling, with no further heating beyond that required for the formation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/185Hardening; Quenching with or without subsequent tempering from an intercritical temperature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/25Hardening, combined with annealing between 300 degrees Celsius and 600 degrees Celsius, i.e. heat refining ("Vergüten")
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/007Heat treatment of ferrous alloys containing Co
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/021Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips involving a particular fabrication or treatment of ingot or slab
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0273Final recrystallisation annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/041Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing involving a particular fabrication or treatment of ingot or slab
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0421Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0426Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0421Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0436Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0447Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment
    • C21D8/0463Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment following hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0447Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment
    • C21D8/0473Final recrystallisation annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C21D9/48Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/008Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/10Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/34Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/52Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/06Wires; Strips; Foils
    • C25D7/0614Strips or foils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001Austenite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/004Dispersions; Precipitations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008Martensite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48After-treatment of electroplated surfaces
    • C25D5/50After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment

Description

本発明は、鋼板に関する。
自動車の衝突時の安全性の確保と軽量化のため、自動車構造部材には、高い強度と、優れた耐衝突特性との両立が求められる。
特許文献1(国際公開第2016/021193号)には、所定の化学組成を有する鋼板であって、金属組織が、面積率で、フェライトとベイニティックフェライトの合計が59.2%以上80%以下、マルテンサイトが3%以上20%以下であって、体積率で、残留オーステナイトが10%以上であり、残部組織が面積率で10%以下であり、上記残留オーステナイトの平均結晶粒径が2μm以下であって、上記残留オーステナイト中の平均Mn量(質量%)が鋼中のMn量(質量%)の1.2倍以上であり、さらに鋼中のC量(質量%)の2.1倍以上の平均C量(質量%)を有する残留オーステナイトの面積率が、全残留オーステナイトの面積率の60%以上である鋼組織と、を有する高強度鋼板に関する発明が開示されている。
特許文献2(国際公開第2018/073919号)には、所定の化学組成を有し、金属組織が、5.0体積%超の残留オーステナイト、5.0体積%超の焼戻しマルテンサイトを含み、残留オーステナイト中のC量が0.85質量%以上であるめっき鋼板に関する発明が開示されている。
国際公開第2016/021193号 国際公開第2018/073919号
特許文献1に記載の発明は、延性に富む軟質なフェライトを主体とする組織に、主として延性を担う残留オーステナイトと、強度を担うマルテンサイトとを分散させた複合組織からなる鋼板に関するものである。そして、特許文献1の発明は、820℃以上950℃以下、すなわち、オーステナイトの単相域での熱処理、および740℃以上840℃以上、すなわち、フェライトおよびオーステナイトの二相域での熱処理を行なうことにより、オーステナイトに炭素(C)を濃化させることで、残留オーステナイトの量を確保するものである。
しかし、C濃度が高い残留オーステナイトは、部品に加工する際に加工誘起変態し、成形性を向上させる組織であるが、加工誘起変態してマルテンサイトに変態した後は、超硬質となって破壊の起点となり得るため、部品加工後の部材特性を劣化させる可能性がある。鋼板の成形性を劣化させる場合がある。
特許文献2には、鋼板に対して、Ac点以上またはAc点以上に加熱する工程、500℃以下まで冷却する工程、溶融亜鉛めっきを施す工程、300℃以下まで冷却する工程、調質圧延を施す工程、200℃~600℃に再加熱、保持する工程を順に行うことが記載されており、めっき後の再加熱工程により、Cが濃化した残留オーステナイトを含む金属組織を備えるめっき鋼板を得ることが記載されている。
しかし、めっき前に鋼板に対して行う、Ac点以上の加熱が一回だけでは、粗大な炭化物が多く残存し、穴広げ率が低下する。
本発明は、高い強度(具体的には1100MPa以上の引張強さ)と、優れた耐衝突特性とを備え、さらに優れた成形性をも備える鋼板を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の目的を達成すべく、Cの濃化だけに頼るのではなく、Mnの濃化による残留オーステナイトの安定化を検討した。一般に、Mnを活用したTRIP(Transformation Induced Plasticity)鋼として、5質量%程度のMnを含む中Mn鋼が知られている。しかし、Mn量の増加は、生産性および溶接性の観点からは不利である。
本発明者らは、鋼板に含有させる全Mn量(マトリックス中のMn量)の増加を抑えつつ局所的にMn濃度が高い領域を作りだすことにより、残留オーステナイトの安定化を図れるのではないかとの仮説を立てた。例えば、熱間圧延後の炭化物にMnを濃化させるためには、熱延鋼板を高温で巻き取ることが考えられる。しかし、Mnが濃化した炭化物は、溶解しにくく、粗大に形成されて破壊の起点となり得る。通常の熱処理(一回の熱処理)によって、このような粗大な炭化物を溶解させることは難しい。
そこで、本発明者らは、Mnが濃化した炭化物を溶解する方法について鋭意検討を行ない、多段階の熱処理を見出した。すなわち、一回目の熱処理により、焼入れままマルテンサイトもしくは焼戻しマルテンサイトを主体とする組織を形成する。マルテンサイトは粒界や転位を多く含む組織である。粒界を拡散パスとする粒界拡散や転位を拡散パスとする転位拡散は、粒内を拡散する粒内拡散よりも元素の拡散が速い。炭化物の溶解は元素の拡散に起因する現象であるが、多段階の熱処理における1回目の熱処理後に材料中に粒界や転位を多量に含む状態とし、2回目の加熱を行うと粒界拡散や転位拡散が起こり易くなる。これによって多段階の熱処理では炭化物が溶解しやすくなると考えられる。そして、2回目の熱処理により、Mnが濃化した炭化物を十分に溶解させる。このとき、MnはCに比べて拡散速度が遅いため、Mnが濃化していた炭化物が溶解した後も、当該炭化物が形成されていた位置にMnの少なくとも一部が濃化したまま残存する。このようにMnが濃化した領域には残留オーステナイトが生成され易い。そのため、C濃度を過度に高めずに残留オーステナイトを安定化できる。すなわち、加工誘起変態後も破壊の起点となりにくい残留オーステナイトの量を増加することができる。また、多段階の熱処理前により炭化物は十分に溶解するため、炭化物を起点とする耐衝突特性の劣化も抑制できる。その結果、優れた耐衝突特性および成形性を備える高強度鋼板が得られる。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、下記の鋼板を要旨とする。
金属組織が、体積率で、
焼戻しマルテンサイト:85%以上、残留オーステナイト:5%以上15%未満、フェライト、パーライト、ベイナイト、焼入れままマルテンサイトの合計が10%未満であって、
前記鋼板の化学組成が、質量%で、
C:0.18%以上、0.38%以下、
Si:0.80%以上、2.50%以下、
Mn:0.6%以上、5.0%以下、
P:0.0200%以下、
S:0.0200%以下、
N:0.0200%以下、
O:0.0200%以下、
Al:0%以上、1.000%以下、
Cr:0%以上、2.0%以下、
Mo:0%以上、0.50%以下、
Ti:0%以上、0.10%以下、
Nb:0%以上、0.10%以下、
B:0%以上、0.0100%以下、
V:0%以上、0.50%以下、
Cu:0%以上、0.50%以下、
W:0%以上、0.100%以下、
Ta:0%以上、0.100%以下、
Ni:0%以上、1.00%以下、
Co:0%以上、0.50%以下、
Sn:0%以上、0.050%以下、
Sb:0%以上、0.050%以下、
As:0%以上、0.050%以下、
Mg:0%以上、0.050%以下、
Ca:0%以上、0.050%以下、
Y:0%以上、0.050%以下、
Zr:0%以上、0.050%以下、
La:0%以上、0.050%以下、
Ce:0%以上、0.050%以下、
残部:Feおよび不純物であり、
残留オーステナイト中のMnの含有量およびCの含有量をそれぞれMnおよびC、マトリックス中のMnの含有量およびCの含有量をそれぞれMnおよびCとするとき、下記の(1)~(3)式を満足し、
前記鋼板の表面からt/4(ただし、tは鋼板の厚さ)の位置を中心とする20000μmの範囲内を観察したときに、円相当半径が0.1μm以上である炭化物の個数が、100個以下であり、引張強度が1100MPa以上である鋼板。
Mn/Mn≧1.2 ・・・(1)
/C≦5.0 ・・・(2)
≦1.0 ・・・(3)
上記鋼板は、溶融亜鉛めっき層、合金化溶融亜鉛めっき層または電気亜鉛めっき層を表面に備えていてもよい。
本発明によれば、高い強度(具体的には1100MPa以上の引張強さ)と、優れた耐衝突特性とを備え、さらに優れた成形性をも備える鋼板が得られる。
以下、本発明の実施形態について説明する。
(金属組織)
本実施形態に係る鋼板の金属組織は、体積率で、焼戻しマルテンサイト:85%以上、残留オーステナイト:5%以上15%未満、フェライト、パーライト、ベイナイト、焼入れままマルテンサイトの合計が10%未満である。
焼戻しマルテンサイトの体積率を85%以上とすることにより、鋼板の強度が十分となり得る。焼戻しマルテンサイトの体積率は、87%以上であることが好ましい。ただし、鋼板の成形性の劣化を抑制する観点から、焼戻しマルテンサイトの体積率は95%以下であることが好ましい。
残留オーステナイトは、加工誘起変態により鋼板の成形性の向上に寄与する。この効果を得るため、残留オーステナイトの体積率は5%以上とされる。
金属組織の残部は、フェライト、パーライト、ベイナイト、および焼入れままマルテンサイトの少なくとも一種である。これらの合計が10%未満であることにより、焼戻しマルテンサイトもしくは残留オーステナイトの不足による鋼板の引張強度や成形性の劣化が抑制され得る。
(残留オーステナイト中のMn量)
本実施形態に係る鋼板において、残留オーステナイト中のMnの含有量をMn、鋼板のうち残留オーステナイトを除くマトリックス中におけるMnの含有量をMnとするとき、「Mn/Mn」は1.2以上であり、1.5以上であることが好ましい。「Mn/Mn」は、残留オーステナイトへのMnの濃化を示す指標と考えられる。「Mn/Mn」が1.2以上であることによって、残留オーステナイトへMnが十分に濃化していると考えられる。Mnの濃化が不十分な残留オーステナイトは、Cの濃化によって安定性を確保している場合がある。Cが過度に濃化した残留オーステナイトは、加工誘起変態してマルテンサイトに変態したときに硬質となって破壊の起点となり得る。
(残留オーステナイト中のC量)
本実施形態に係る鋼板において、残留オーステナイト中のCの含有量をC、鋼板のうち残留オーステナイトを除くマトリックス中のCの含有量をCとするとき、「C/C」は5.0以下、Cは1.0以下である。「C/C」が5.0以下、かつ、Cが1.0以下である場合、残留オーステナイトへのCの過度な濃化が抑制されていると考えられる。よって、上記のように加工誘起変態してマルテンサイトに変態したときに硬質となって破壊の起点となり得る残留オーステナイトが抑制されていると考えられる。「C/C」は4.5以下であることが好ましい。「C/C」の下限は特に限定されない。
(炭化物の個数)
本実施形態に係る鋼板において、その表面からt/4(ただし、tは鋼板の厚さ)の位置を中心とする20000μmの範囲内を観察したときに、円相当半径が0.1μm以上である炭化物の個数が、100個以下である。円相当半径が0.1μm以上の炭化物の個数が過剰に多い場合には、十分な穴広げ性を確保することができず、耐衝突特性を劣化させる。このため、20000μmの面積あたり炭化物の個数は、100個以下とする。好ましい個数は、80個以下であり、より好ましいのは70個以下である。更に好ましいのは50個以下である。
なお、炭化物の個数の測定は、走査型電子顕微鏡で撮影した組織画像に基づいて行なう。観察に先立ち、組織観察用のサンプルを、エメリー紙による湿式研磨及び1μmの平均粒子サイズをもつダイヤモンド砥粒により研磨し、観察面を鏡面に仕上げた後、飽和ピクリン酸アルコール溶液にて組織をエッチングしておく。観察の倍率を5000倍とし、板厚t/4の位置を中心とする視野を観察し、総面積が20000μmとなるように複数箇所ランダムに撮影する。三谷商事株式会社製(WinROOF)に代表される画像解析ソフトを用いて、得られた撮像を解析し、20000μmの領域中に含まれる各炭化物の面積を詳細に測定する。各炭化物について、形状を円と仮定し、画像解析から求められた面積から炭化物の半径(円相当半径)を求め、半径が0.1μm以上の炭化物の個数を算出する。
(引張強度)
本実施形態に係る鋼板は、引張強度が1100MPa以上である。なお、本発明の鋼板の引張強度は、引張試験により求められる。具体的には、JIS Z 2241(2011)に準拠し、鋼板の圧延方向に直角に採取したJIS5号試験片を用いて引張試験を行い、測定される引張最大強度を鋼板の引張強度とする。
(化学組成)
次に、本実施形態に係る鋼板の化学組成について説明する。なお、各元素の含有量についての「%」は「質量%」を意味する。
C:0.18%以上、0.38%以下
Cは、所定量のマルテンサイトを確保し、鋼板の強度を向上させる元素である。Cの含有量を0.18%以上とすることにより、所定量のマルテンサイトを形成して鋼板の強度を1100MPa以上としやすくなる。Cの含有量は、0.22%以上であることが好ましい。一方、鋼板の強度が過度に上昇して脆化することを抑制する観点からは、Cの含有量は0.38%以下とする。
Si:0.80%以上、2.50%以下
Siは、脱酸剤として作用する元素である。また、Siは、炭化物の形態、および、熱処理後の残留オーステナイトの生成に影響を及ぼす元素である。さらに、Siは、残留オーステナイトを活用して鋼板の高強度化を図るために有効な元素である。炭化物の生成を抑制し、所望の残留オーステナイトを得て鋼板の加工性を確保するためには、Siの含有量を0.80%以上とする。一方、鋼板が脆化して鋼板の加工性が低下することを抑制する観点からは、Siの含有量を2.50%以下とする。
Mn:0.6%以上、5.0%以下
Mnは、脱酸剤として作用する元素である。また、Mnは、焼入れ性を向上させる元素である。Mnによって十分な焼戻しマルテンサイトを得るためには、Mnの含有量を0.6%以上とする。一方、プレス成型時に破壊の起点となる粗大なMn酸化物が形成されることを抑制する観点からは、Mnの含有量を5.0%以下とする。
P:0.0200%以下
Pは、不純物元素であり、鋼板の板厚中央部に偏析して靭性を低下させたり、溶接部を脆化させたりする元素である。鋼板の加工性や耐衝突特性が低下することを抑制する観点から、Pの含有量は少ないほど好ましい。具体的には、Pの含有量は、0.0200%以下とする。Pの含有量は、0.0100%以下であることが好ましい。ただし、実用鋼板でPの含有量を0.00010%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇して経済的に不利になる。このため、Pの含有量は0.00010%以上でもよい。
S:0.0200%以下
Sは、不純物元素であり、溶接性を阻害したり、鋳造時と熱延時の製造性を阻害したりする元素である。また、Sは、粗大なMnSを形成して、穴広げ性を阻害する元素でもある。溶接性の低下、製造性の低下、及び、耐衝突特性の低下を抑制する観点から、Sの含有量は少ないほど好ましい。具体的には、Sの含有量は、0.0200%以下とする。Sの含有量は、0.0100%以下であることがより好ましい。ただし、実用鋼板でSの含有量を0.000010%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇し、経済的に不利になる。このため、Sの含有量は0.000010%以上でもよい。
N:0.0200%以下
Nは、粗大な窒化物を形成し、鋼板の成形性や耐衝突特性を劣化させたり、溶接時のブローホールの発生原因となったりする元素である。このため、Nの含有量は0.0200%以下とされることが好ましい。
O:0.0200%以下
Oは、粗大な酸化物を形成し、鋼板の成形性や耐衝突特性を劣化させたり、溶接時のブローホールの発生原因となったりする元素である。このため、Oの含有量は0.0200%以下であることが好ましい。
Al:0%以上、1.000%以下
Alは、脱酸剤として作用する元素であり、必要に応じて鋼板に添加される。Alを含有させることによる上記効果を得るためには、Alの含有量は0.02%以上であることが好ましい。ただし、粗大なAl酸化物が生成されて鋼板の加工性が低下することを抑制する観点から、Alの含有量は1.000%以下であることが好ましい。
Cr:0%以上、2.0%以下
Crは、Mnと同様に焼入れ性を高め、鋼板の高強度化に有効な元素である。Crの含有量は0%でも良いが、Crを含有させることによる上記効果を得るためには、Crの含有量は0.10%以上であることが好ましい。一方、粗大なCr炭化物が形成されて冷間成形性が低下することを抑制する観点から、Crの含有量は2.0%以下であることが好ましい。
Mo:0%以上、0.50%以下
Moは、Mn、Crと同様に鋼板の高強度化に有効な元素である。Moの含有量は0%でも良いが、Moを含有させることによる上記効果を得るためには、Moを含有させることによる上記効果を得るためには、Moの含有量は0.01%以上であることが好ましい。一方、粗大なMo炭化物が形成されて冷間加工性が低下することを抑制する観点から、Moの含有量は0.50%以下であることが好ましい。
Ti:0%以上、0.10%以下
Tiは、炭化物の形態制御に重要な元素である。Tiによってフェライトの強度増加が促され得る。また、Tiは、粗大なTi酸化物又はTiNを形成して鋼板の加工性を低下させる虞がある元素である。よって、鋼板の加工性を確保する観点からは、Tiの含有量は、少ないほど好ましく、0.10%以下とすることが好ましく、0%であってもよい。ただし、Tiの含有量を0.001%未満に低減することは精錬コストの過度な増加を招くため、Tiの含有量は0.001%以上でも良い。
Nb:0%以上、0.10%以下
Nbは、Tiと同様に炭化物の形態制御に有効な元素であり、組織を微細化して鋼板の靭性の向上にも効果的な元素である。そのため、必要に応じて鋼板にNbを含有させてもよい。Nbの含有量は0%でも良いが、上記効果を得るためには、Nbの含有量を0.001%以上とすることが好ましい。ただし、微細で硬質なNb炭化物が多数析出して鋼板の強度が上昇するとともに延性が劣化することを抑制する観点から、Nbの含有量は、0.10%以下であることが好ましい。
B:0%以上、0.0100%以下
Bは、オーステナイトからの冷却過程においてフェライト及びパーライトの生成を抑え、ベイナイト又はマルテンサイト等の低温変態組織の生成を促す元素である。また、Bは、鋼板の高強度化に有益な元素である。そのため、必要に応じて鋼板にBを含有させてもよい。Bを鋼板に含有させる場合、Bの含有量は0.0001%以上であることが好ましい。なお、0.0001%未満のBの同定には分析に細心の注意を払う必要があるとともに、分析装置によっては検出下限に至る。一方、鋼板のプレス成型時においてボイドの発生起点となり得る粗大なB窒化物が生成されることを抑制する観点から、Bの含有量は0.0100%以下であることが好ましい。
V:0%以上、0.50%以下
Vは、TiやNbと同様に、炭化物の形態制御に有効な元素であり、組織を微細化することで鋼板の靭性向上にも効果的な元素である。そのため、必要に応じて鋼板にVを含有させてもよい。Vを鋼板に含有させる場合、Vの含有量は、0.001%以上であることが好ましい。一方、微細なV炭化物が多数析出して鋼板の強度が上昇するとともに延性が劣化することを抑制する観点から、Vの含有量は0.50%以下であることが好ましい。
Cu:0%以上、0.50%以下
Cuは、鋼板の強度の向上に有効な元素である。Cuの含有量は0%でも良いが、Cuを鋼板に含有させることによる当該効果を得るためには、Cuの含有量は0.001%以上であることが好ましい。一方、熱間圧延での赤熱脆性による生産性の低下を抑制する観点から、Cuの含有量は0.50%以下であることが好ましい。
W:0%以上、0.100%以下
Wは、Nb、Vと同様に、炭化物の形態制御と鋼板の強度の増加に有効な元素である。Wの含有量は0%でも良いが、Wを鋼板に含有させることによる当該効果を得るためには、Wの含有量は0.001%以上であることが好ましい。一方、微細なW炭化物が多数析出して鋼板の強度が上昇するとともに延性が劣化することを抑制する観点から、Wの含有量は0.100%以下であることが好ましい。
Ta:0%以上、0.100%以下
Taは、Nb、V、Wと同様に、炭化物の形態制御と鋼板の強度の増加に有効な元素である。Taの含有量は0%でも良いが、Taを鋼板に含有させることによる当該効果を得るためには、Taの含有量は、0.001%以上であることが好ましく、0.002%以上であることがより好ましい。一方、微細なTa炭化物が多数析出して鋼板の強度が上昇するとともに延性が劣化することを抑制する観点から、Taの含有量は0.100%以下であることが好ましく、0.080%以下であることがより好ましい。
Ni:0%以上、1.00%以下
Niは、鋼板の強度の向上に有効な元素である。Niの含有量は0%でも良いが、Niを鋼板に含有させることによる当該効果を得るためには、Niの含有量は0.001%以上であることが好ましい。一方、鋼板の延性が低下することを抑制する観点から、Niの含有量は1.00%以下であることが好ましい。
Co:0%以上、0.50%以下
Coは、Niと同様に鋼板の強度の向上に有効な元素である。Coの含有量は0%でも良いが、Coを鋼板に含有させることによる当該効果を得るためには、Coの含有量は0.001%以上であることが好ましい。一方、鋼板の延性が低下することを抑制する観点から、Coの含有量は0.50%以下であることが好ましい。
Sn:0%以上、0.050%以下
Snは、原料としてスクラップを用いた場合に鋼板に含有し得る元素である。Snの含有量は、少ないほど好ましく、0%であってもよい。フェライトの脆化による冷間成形性の低下を抑制する観点から、Snの含有量は0.050%以下であることが好ましく、0.040%以下であることがより好ましい。ただし、精錬コストの増加を抑制する観点から、Snの含有量は0.001%以上でもよい。
Sb:0%以上、0.050%以下
Sbは、Snと同様に鋼原料としてスクラップを用いた場合に鋼板に含有し得る元素である。Sbの含有量は、少ないほど好ましく、0%であってもよい。鋼板の冷間成形性の低下を抑制する観点から、Sbの含有量は、0.050%以下であることが好ましく、0.040%以下であることがより好ましい。ただし、精錬コストの増加を抑制する観点から、Sbの含有量は0.001%以上でもよい。
As:0%以上、0.050%以下
Asは、Sn、Sbと同様に鋼原料としてスクラップを用いた場合に鋼板に含有し得る元素である。Asの含有量は、少ないほど好ましく、0%であってもよい。鋼板の冷間成形性の低下を抑制する観点から、Asの含有量は、0.050%以下であることが好ましく、0.040%以下であることがより好ましい。ただし、精錬コストの増加を抑制する観点から、Asの含有量は0.001%以上でもよい。
Mg:0%以上、0.050%以下
Mgは、硫化物や酸化物の形態を制御し、鋼板の曲げ加工性の向上に寄与する元素である。Mgの含有量は0%でも良いが、Mgを鋼板に含有させることによる当該効果を得るためには、Mgの含有量は0.0001%以上であることが好ましく、0.0005%以上であることがより好ましい。一方、粗大な介在物の形成による冷間成形性の低下を抑制する観点から、Mgの含有量は0.050%以下であることが好ましく、0.040%以下であることがより好ましい。
Ca:0%以上、0.050%以下
Caは、Mgと同様に微量で硫化物の形態を制御できる元素である。Caの含有量は0%でも良いが、Caを鋼板に含有させることによる当該効果を得るためには、Caの含有量は、0.001%以上であることが好ましい。一方、粗大なCa酸化物が生成して鋼板の冷間成形性が低下することを抑制する観点から、Caの含有量は0.050%以下であることが好ましく、0.040%以下であることがより好ましい。
Y:0%以上、0.050%以下
Yは、Mg、Caと同様に微量で硫化物の形態を制御できる元素である。Yの含有量は0%でも良いが、Yを鋼板に含有させることによる当該効果を得るためには、Yの含有量は0.001%以上であることが好ましい。一方、粗大なY酸化物が生成して鋼板の冷間成形性が低下することを抑制する観点から、Yの含有量は0.050%以下であることが好ましく、0.040%以下であることがより好ましい。
Zr:0%以上、0.050%以下
Zrは、Mg、Ca、Yと同様に微量で硫化物の形態を制御できる元素である。Zrの含有量は0%でも良いが、Zrを鋼板に含有させることによる当該効果を得るためには、Zrの含有量は0.001%以上であることが好ましい。一方、粗大なZr酸化物が生成して鋼板の冷間成形性が低下することを抑制する観点から、Zrの含有量は0.050%以下であることが好ましく、0.040%以下であることがより好ましい。
La:0%以上、0.050%以下
Laは、微量で硫化物の形態制御に有効な元素である。Laの含有量は0%でも良いが、Laを鋼板に含有させることによる当該効果を得るためには、Laの含有量は0.001%以上であることが好ましい。一方、粗大なLa酸化物が生成して鋼板の冷間成形性が低下することを抑制する観点から、Laの含有量は0.050%以下であることが好ましく、0.040%以下であることがより好ましい。
Ce:0%以上、0.050%以下
Ceは、Laと同様に微量で硫化物の形態制御に有効な元素である。Ceの含有量は0%でも良いが、Ceを鋼板に含有させることによる当該効果を得るためには、Ceの含有量は0.001%以上であることが好ましい。一方、Ce酸化物が生成して鋼板の成形性が低下することを抑制する観点から、Ceの含有量は0.050%以下であることが好ましく、0.040%以下であることがより好ましい。
なお、本実施形態に係る鋼板の化学組成の残部は、Feおよび不純物である。不純物としては、鋼原料もしくはスクラップから不可避的に混入する元素又は製鋼過程で不可避的に混入する元素であって、本発明の鋼板が上記本発明の効果を奏し得る範囲で含有が許容される元素を例示することができる。
(めっき鋼板)
本実施形態に係る鋼板は、めっき層を表面に備えるものであってもよい。当該めっき層は、例えば、溶融亜鉛めっき層、合金化溶融亜鉛めっき層または電気亜鉛めっき層のいずれであってもよい。
(製造方法)
次に、本実施形態に係る鋼板の製造方法について説明する。以下に説明する製造方法は、本実施形態に係る鋼板の製造方法の一例であり、本実施形態に係る鋼板の製造方法は、以下に説明する方法に限定されない。
上記の化学組成を有する鋼片を製造し、得られた鋼片を用いて、下記の製造方法により本実施形態に係る鋼板を製造することができる。
「鋳造工程」
上記の化学組成を有する溶鋼から鋼片を製造する方法については、特に制約はなく、例えば、連続鋳造スラブ、薄スラブキャスターなどの一般的な方法で鋼片を製造すればよい。
「熱間圧延工程」
熱間圧延条件にも特に制約はない。例えば、熱間圧延工程では、まず、上記の鋼片を1100℃以上に加熱して20分以上の均熱処理を行うことが好ましい。粗大介在物の再溶解を進めるためである。加熱温度は1200℃以上であることがより好ましく、均熱保持時間は25分以上であることがより好ましい。また、加熱温度は1350℃以下であることが好ましく、均熱保持時間は60分以下であることが好ましい。
また、熱間圧延工程では、上記のように加熱した鋼片を熱間圧延するに際して、850℃以上1000℃以下の温度域において仕上げ圧延を行うことが好ましい。上記温度の好ましい下限は860℃であり、好ましい上限は950℃である。
「巻き取り工程」
上記仕上げ圧延した熱延鋼板を550℃超700℃以下でコイルに巻き取る。これにより、巻き取り工程時に生成する炭化物中へのMnやCrなどの合金元素の濃化を促進することができる。巻取り温度を550℃超とすることにより、後段で説明する多段階熱処理を実施した後に残留オーステナイト中のMn濃度を高め易くなる。また、生産性の観点から、巻き取り温度を700℃以下とすることが好ましい。
上記の熱延鋼板に対して、必要に応じて軟質化を目的とした再加熱処理を実施してもよい。
「酸洗工程」
巻取った熱延鋼板を巻き戻し、酸洗に供する。酸洗を行うことで、熱延鋼板の表面の酸化スケールを除去して、冷延鋼板の化成処理性や、めっき性の向上を図ることができる。酸洗は、一回でもよいし、複数回に分けて行ってもよい。
「冷間圧延工程」
酸洗した熱延鋼板を圧下率30%以上80%以下で冷間圧延する。圧下率を30%以上とすることによって、鋼板の形状を平坦に保ちやすく、最終製品の延性低下を抑制しやすい。一方、圧延率を80%以下とすることにより、冷延荷重が大きくなりすぎることを抑制でき、冷延が容易になる。圧延率の好ましい下限は45%であり、好ましい上限は70%である。圧延パスの回数、各パスでの圧下率については特に制約はない。
「多段階熱処理工程」
本発明の鋼板は、上記冷間圧延工程後に少なくとも二回の熱処理が実施され、製造される。
(一回目の熱処理)
一回目の熱処理では、まず、鋼板をAc点以上の温度に加熱して10秒以上保持する加熱工程を行う。その後、下記1)または2)の条件に従って鋼板を冷却する冷却工程を行う。
1)鋼板を、20℃/秒以上の平均冷却速度で、25℃以上、300℃以下の温度域に冷却する。
2)鋼板を、0.5℃/秒以上20℃/秒未満の平均冷却速度で、600℃以上、750℃以下の冷却停止温度まで冷却し(1段目の冷却)、次いで、20℃/秒以上の平均冷却速度で、25℃以上、300℃以下の冷却停止温度まで冷却する。
なお、Ac点は下記式(a)により求められる。(a)式中の各元素記号は、各元素の含有量(質量%)を示す。鋼中に含まれない元素については、0を代入する。
Ac点(℃)=901-203×√C―15.2×Ni+44.7×Si+104×V+31.5×Mo+13.1×W・・式(a)
この一回目の熱処理工程により、鋼板の金属組織を、焼入れままマルテンサイトもしくは焼戻しマルテンサイトを主体とする組織とする。マルテンサイトは粒界や転位を多く含む組織である。粒界を拡散パスとする粒界拡散や転位を拡散パスとする転位拡散では、粒内を拡散する粒内拡散よりも元素の拡散が速い。一回目の熱処理後には多数の炭化物が残存している。しかし、炭化物の溶解は元素の拡散に起因する現象であるため、粒界が多いほど、二回目の熱処理において炭化物は溶解しやすい。
加熱温度がAc点以上とされることにより、加熱時に十分なオーステナイトを得やすく、冷却後に十分な焼戻しマルテンサイトを得やすい。また、加熱時の保持時間が10秒以上とされることにより、十分なオーステナイトを得やすく、冷却後に十分な焼戻しマルテンサイトを得やすい。
上記1)の冷却工程において、平均冷却速度を20℃/秒以上とすることにより、十分に焼き入れてマルテンサイトを得やすくなる。一回目の熱処理後にはそのため、後述する2回目の熱処理において炭化物の溶解が十分に進行し得る。冷却停止温度を25℃以上とすることにより、生産性の低下が抑制され得る。冷却停止温度を300℃以下とすることにより、十分なマルテンサイトを得やすくなる。そのため、後述する2回目の熱処理において炭化物の溶解が十分に進行し得る。
上記2)の冷却工程は、例えば、徐冷帯を経て鋼板を急冷する場合に行われる。1段目の冷却において平均冷却速度を20℃/秒未満とすることによって、フェライトおよびパーライトが生成し得る。ただし、上記化学組成とする場合、フェライト変態およびパーライト変態は起こり難く、フェライトおよびパーライトの過度な生成を容易に抑制できる。1段目の冷却速度が20℃/秒以上とされる場合は、上記1)の冷却工程を行った場合と同様の結果となるだけであり、鋼板の材質が劣化するわけではない。一方、1段目の冷却における平均冷却速度を0.5℃/秒以上とすることにより、フェライト変態およびパーライト変態の過度な進行が抑制され、所定量のマルテンサイトを得やすくなる。
(二回目の熱処理)
二回目の熱処理では、まず、鋼板を再びAc点以上の温度に加熱して10秒以上600秒以下保持する加熱工程を行う。その後、下記1)または2)の条件に従って鋼板を冷却する冷却工程を行う。
1)鋼板を、20℃/秒以上の平均冷却速度で、25℃以上、300℃以下の温度域に冷却する。
2)鋼板を、0.5℃/秒以上20℃/秒未満の平均冷却速度で、600℃以上、750℃以下の冷却停止温度まで冷却し(1段目の冷却)、次いで、20℃/秒以上の平均冷却速度で、25℃以上、300℃以下の冷却停止温度まで冷却する。
上記一回目の熱処理工程によって、焼入れままマルテンサイトもしくは焼戻しマルテンサイトを主体とする組織が形成されており、元素が拡散しやすくなっている。さらに二回目の熱処理工程を行うことにより、金属組織を調整するとともに、鋼板中のMnが濃化した粗大炭化物(具体的には、円相当半径が0.1μm以上の炭化物)を十分に溶解することができる。このとき、MnはCに比べて拡散速度が遅いため、Mnが濃化していた炭化物が溶解した後も、当該炭化物が形成されていた位置にMnの少なくとも一部が濃化したまま残存する。このようにMnが濃化した領域には残留オーステナイトが生成し易い。そのため、C濃度を過渡に高めることなく残留オーステナイトを安定化することができる。すなわち、加工誘起変態後も破壊の起点となりにくい残留オーステナイトの量を増加することができる。また、多段階の熱処理前により炭化物は十分に溶解するため、炭化物を起点とする耐衝突特性の劣化も抑制できる。その結果、優れた耐衝突特性および成形性を備える高強度鋼板が得られる。
加熱温度をAc点以上とすることにより、加熱時に十分なオーステナイトを得やすく、冷却後に十分な焼戻しマルテンサイトを得やすい。加熱時の保持時間を10秒以上とすることにより、十分なオーステナイトを得やすく、冷却後に十分な焼戻しマルテンサイトを得やすい。また、加熱時の保持時間を600秒以下とすることにより、粗大炭化物が溶解した後にMnが拡散してMnの濃化領域が消失することを抑制し得る。そのため、所望の残留オーステナイトを得やすくなる。
上記1)の冷却工程において、平均冷却速度を20℃/秒以上とすることにより、十分に焼き入れて所望の焼戻しマルテンサイトを得やすくなる。そのため、鋼板の引張強度を1100MPa以上とし得る。冷却停止温度を25℃以上とすることにより、生産性の低下を抑制し得る。冷却停止温度を300℃以下とすることにより、所望の焼戻しマルテンサイトを得やすくなる。そのため、鋼板の引張強度を1100MPa以上とし得る。
上記2)の冷却工程は、例えば、徐冷帯を経て鋼板を急冷する場合に行われる。1段目の冷却において平均冷却速度を20℃/秒未満とすることによって、フェライトおよびパーライトが生成し得る。ただし、上記化学組成とする場合、フェライト変態およびパーライト変態は起こり難く、フェライトおよびパーライトの過度な生成を容易に抑制できる。1段目の冷却速度が20℃/秒以上とされる場合は、上記1)の冷却工程を行った場合と同様の結果となるだけであり、鋼板の材質が劣化するわけではない。一方、1段目の冷却における平均冷却速度を0.5℃/秒以上とすることにより、フェライト変態およびパーライト変態の過度な進行が抑制され、所定量のマルテンサイトを得やすくなる。
なお、多段階熱処理工程による効果は、上記二回の熱処理を実施することによって十分に発揮されるが、上記一回目の熱処理工程の後に上記二回目の熱処理工程を複数回行うことによって合計三回以上の熱処理工程が実施されてもよい。
「停留工程」
上記多段階熱処理工程における最後の熱処理工程の冷却後は、200℃以上450℃以下の温度域で、10秒以上600秒以下、鋼板を停留させる。この停留工程では、同じ温度で鋼板を保持してもよいし、途中で加熱、冷却を適宜行ってもよい。この停留工程によって、冷却時に得られた焼入れままマルテンサイトを焼戻すとともに、残留オーステナイト中に炭素を濃化させることができる。停留温度を200℃以上とすることにより、焼戻しが十分に進行して十分な量の焼戻しマルテンサイトを得やすくなる。停留温度を450℃以下とすることにより、過度な焼戻しの進行が抑制され得る。停留時間を10秒以上とすることにより、十分に焼戻しが進行し得る。また、停留時間を600秒以下とすることにより、過度な焼戻しの進行が抑制され得る。
[焼戻し工程]
停留工程の後、鋼板に焼戻しを行ってもよい。この焼戻し工程は、室温への冷却途中に所定の温度で保持したり再加熱したりする工程であってもよく、室温への冷却が終わった後に所定の温度に再加熱する工程であってもよい。焼戻し工程における加熱の方法は特に限定されない。ただし、鋼板の強度低下を抑制する観点からは、焼戻し工程における保持温度または加熱温度は500℃以下であることが好ましい。
「めっき工程」
鋼板には、電気めっき処理、蒸着めっき処理等のめっき処理を行ってもよく、更に、めっき処理後に合金化処理を行ってもよい。鋼板には、有機皮膜の形成、フィルムラミネート、有機塩類または無機塩類処理、ノンクロム処理等の表面処理を行ってもよい。
めっき処理として鋼板に溶融亜鉛めっき処理を行う場合、例えば、鋼板を、(亜鉛めっき浴の温度-40℃)~(亜鉛めっき浴の温度+50℃)の温度に加熱又は冷却し、亜鉛めっき浴に浸漬する。溶融亜鉛めっき処理により、表面に溶融亜鉛めっき層を備えた鋼板、すなわち溶融亜鉛めっき鋼板が得られる。溶融亜鉛めっき層は、例えば、Fe:7質量%以上15質量%以下、並びに残部:Zn、Al及び不純物で表される化学組成を有するものを用いることができる。また、溶融亜鉛めっき層は、亜鉛合金であってもよい。
溶融亜鉛めっき処理後に合金化処理を行う場合、例えば、溶融亜鉛めっき鋼板を460℃以上600℃以下の温度に加熱する。この加熱温度が460℃以上とされることにより、十分に合金化し得る。また、加熱温度が600℃以下とされることにより、過剰に合金化して耐食性が劣化することを抑制し得る。このような合金化処理により、表面に合金化溶融亜鉛めっき層を備えた鋼板、すなわち合金化溶融亜鉛めっき鋼板が得られる。
次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
表1~4に示す化学組成を有する鋼片を、表5~8に記載の条件で熱間圧延に供し、巻き取った。得られた熱延鋼板を表5~8に記載の条件で冷間圧延に供した。続いて、得られた冷延鋼板に、表5~8に記載の条件で熱処理を施した。一部の鋼板には、常法によりめっきを施し、めっきを施した鋼板のうち一部の鋼板に対しては、常法により合金化処理を施した。このようにして得られた鋼板に対して、下記の方法により、金属組織、残留オーステナイト中のMn量およびC量、引張強度、ならびに、耐衝突特性を測定した。その結果を表9~12に示す。なお、マトリックス中のMn量およびC量は、鋼片の化学組成と略同様であるため、鋼片の化学組成をマトリックス中のMn量およびC量とみなす。
本発明において、各金属組織の同定および体積率の算出は、以下のように行われる。
「フェライト」
まず、鋼板の圧延方向に平行な板厚断面を有する試料を採取し、当該断面を観察面とする。この観察面のうち、鋼板表面から板厚の1/4の位置を中心とする100μm×100μmの領域を観察領域とする。この観察領域を走査型電子顕微鏡によって1000~50000倍にして観察することで見られる電子チャンネリングコントラスト像は、結晶粒の結晶方位差をコントラストの差として表示する像である。この電子チャンネリングコントラスト像において均一なコントラストの部分がフェライトである。そして、このようにして同定されるフェライトの面積率をポイントカウンティング法(ASTM E562準拠)によって算出する。このように算出されるフェライトの面積率をフェライトの体積率と見なす。
「パーライト」
まず、上記観察面をナイタール試薬で腐食する。腐食された観察面のうち、鋼板表面から板厚の1/4の位置を中心とする100μm×100μmの領域を観察領域とする。この観察領域を光学顕微鏡で1000~50000倍にして観察し、観察像において暗いコントラストの領域をパーライトとする。そして、このようにして同定されるパーライトの面積率をポイントカウンティング法によって算出する。このように算出されるパーライトの面積率をパーライトの体積率と見なす。
「ベイナイト及び焼戻しマルテンサイト」
上記のようにナイタール試薬で腐食された観察領域を電界放射型走査型電子顕微鏡(FE-SEM:Field Emission Scanning Electron Microscope)によって1000~50000倍にして観察する。この観察領域において、組織内部に含まれるセメンタイトの位置およびセメンタイトの配列から、以下のようにベイナイト及び焼戻しマルテンサイトを同定する。
ベイナイトの存在状態としては、ラス状のベイニティックフェライトの界面にセメンタイト又は残留オーステナイトが存在している場合や、ラス状のベイニティックフェライトの内部にセメンタイトが存在している場合ある。ラス状のベイニティックフェライトの界面にセメンタイト又は残留オーステナイトが存在している場合は、ベイニティックフェライトの界面がわかるため、ベイナイトを同定することができる。また、ラス状のベイニティックフェライトの内部にセメンタイトが存在している場合、ベイニティックフェライトとセメンタイトの結晶方位関係が1種類であり、セメンタイトが同一のバリアントを持つことから、ベイナイトを同定することができる。このようにして同定されるベイナイトの面積率をポイントカウンティング法によって算出する。そのベイナイトの面積率をベイナイトの体積率と見なす。
焼戻しマルテンサイトでは、マルテンサイトラスの内部にセメンタイトが存在するが、マルテンサイトラスとセメンタイトの結晶方位が2種類以上あり、セメンタイトが複数のバリアントを持つことから、焼戻しマルテンサイトを同定することができる。このようにして同定される焼戻しマルテンサイトの面積率をポイントカウンティング法によって算出する。その焼戻しマルテンサイトの面積率を焼戻しマルテンサイトの体積率と見なす。
「焼入れままマルテンサイト」
まず、上記フェライトの同定に用いた観察面と同様の観察面をレペラ液でエッチングし、上記フェライトの同定と同様の領域を観察領域とする。レペラ液による腐食では、マルテンサイトおよび残留オーステナイトは腐食されない。そのため、レペラ液によって腐食された観察領域をFE-SEMで観察し、腐食されていない領域をマルテンサイトおよび残留オーステナイトとする。そして、このようにして同定されるマルテンサイトおよび残留オーステナイトの合計面積率をポイントカウンティング法によって算出し、その面積率をマルテンサイトおよび残留オーステナイトの合計体積率と見なす。
次に、以下のようにして算出される残留オーステナイトの体積率を上記合計体積率から差し引くことにより、焼入れままマルテンサイトの体積率を算出することができる。
「残留オーステナイト」
本発明において、残留オーステナイトの面積率は、X線測定により以下のようにして決定される。まず、鋼板の表面から板厚の1/4までの部分を機械研磨および化学研磨により除去する。次に、当該化学研磨した面に対して、特性X線としてMoKα線を用いた測定を行う。そして、体心立方格子(bcc)相の(200)および(211)、ならびに面心立方格子(fcc)相の(200)、(220)および(311)の回折ピークの積分強度比から、次の式を用いて残留オーステナイトの面積率Sγを算出する。このように算出する残留オーステナイトの面積率Sγを残留オーステナイトの体積率と見なす。
Sγ=(I200f+I220f+I311f)/(I200b+I211b)×100
ここで、I200f、I220fおよびI311fは、それぞれfcc相の(200)、(220)および(311)の回折ピークの強度を示し、I200bおよびI211bは、それぞれbcc相の(200)および(211)の回折ピークの強度を示す。
(残留オーステナイト中のMn量の測定)
残留オーステナイト中のMn量は、電子線マイクロアナライザー(EPMA:Electron Probe Micro Analyzer)で測定する。まず、測定領域内の残留オーステナイトの位置を把握するために、電子後方散乱回折法(EBSD:Electron BackScattering Diffraction法)により、観察領域の結晶方位情報を取得する。鋼板の圧延方向に平行な板厚断面を観察面として試料を採取し、エメリー紙による湿式研磨及び1μmの平均粒子サイズをもつダイヤモンド砥粒による研磨、次いで、化学研磨を施す。観察領域を決めるために、ビッカース硬さ試験で板厚の1/4部を中心とする50×50μm角に圧痕を付け、その圧痕を目印とする。次いで、電界放出型走査電子顕微鏡を用いて、目印となる圧痕で囲まれた領域の結晶方位を0.05μm間隔で取得する。この際に、結晶方位のデータ取得ソフトとして、株式会社TSLソリューションズ製のソフトウェア「OIM Data Collection TM (ver.7)」を用いる。取得した結晶方位情報は、株式会社TSLソリューションズ製のソフトウェア「OIM Analysis TM (ver.7)」でBCC相とFCC相に分離する。このFCC相が残留オーステナイトである。次に、EPMAを用いて残留オーステナイト中のMn量を測定する。測定に用いる機器は、日本電子社(JEOL)製のJXA-8500Fである。加速電圧7kV、測定点間隔が80nmの条件で結晶方位情報を取得して領域内のFCCと判断された部分を測定する。このように測定して得られるデータから、検量線法を用いて残留オーステナイト中のMn量を求める。
(残留オーステナイト中のC量の測定)
残留オーステナイト中の炭素濃度“ ”は、X線回折により求めることができる。まず、鋼板の表面から板厚の1/4の位置までを機械研磨及び化学研磨により除去する。次に、当該化学研磨した面に対して、特性X線としてMoKα線を用いた測定を行う。fcc相の(200)、(220)、(311)の回折ピークの位置から、残留オーステナイトの格子定数“dγ”を求める。加えて、化学分析により得られる各サンプルの化学成分値を用いて、次式により残留オーステナイト中の炭素濃度 を算出することができる。なお、下記式中の各元素記号は、サンプルに含まれる各元素の含有量(質量%)を示す。
=(100×dγ-357.3-0.095×Mn+0.02×Ni-0.06×Cr-0.31×Mo-0.18×V-2.2×N-0.56×Al+0.04×Co-0.15×Cu-0.51×Nb-0.39×Ti-0.18×W)/3.3
なお、残留オーステナイト中の炭素濃度 には、炭化物として存在する炭素の量はカウントされない。
(炭化物の個数の測定)
炭化物の個数の測定は、走査型電子顕微鏡で撮影した組織画像に基づいて行なう。観察に先立ち、組織観察用のサンプルを、エメリー紙による湿式研磨及び1μmの平均粒子サイズをもつダイヤモンド砥粒により研磨し、観察面を鏡面に仕上げた後、飽和ピクリン酸アルコール溶液にて組織をエッチングしておく。観察の倍率を5000倍とし、板厚t/4の位置を中心とする視野を観察し、総面積が20000μmとなるように複数箇所ランダムに撮影する。三谷商事株式会社製(WinROOF)に代表される画像解析ソフトを用いて、得られた撮像を解析し、20000μmの領域中に含まれる各炭化物の面積を詳細に測定する。各炭化物について、形状を円と仮定し、画像解析から求められた面積から炭化物の半径(円相当半径)を求め、半径が0.1μm以上の炭化物の個数を算出する。
(引張強さTSおよび伸びElの測定)
JIS Z 2241(2011)に準拠し、鋼板の圧延方向に直角に採取した5号試験片を用いて、引張強さTS(MPa)および伸びEl(%)を求めた。
(曲げ試験)
曲げ性については、ドイツ自動車工業会で規定されたVDA基準(VDA238-100)に基づいて以下の測定条件で評価を行った。本発明では曲げ試験で得られる最大荷重時の変位をVDA基準で角度に変換し、最大曲げ角αを求めた。最大曲げ角α(deg)が、2.37t-14t+65以上であるものを合格と判断した。ここでtは板厚(mm)である。
試験片寸法:60mm(圧延方向)×60mm(圧延直角方向)
曲げ稜線:曲げ稜線が圧延直角方向になるようにポンチで押し込み
試験方法:ロール支持、ポンチ押し込み
ロール径:φ30mm
ポンチ形状:先端R=0.4mm
ロール間距離:2.0×板厚(mm)+0.5mm
押し込み速度:20mm/min
試験機:SIMADZU AUTOGRAPH 20kN
(穴広げ率の測定)
穴広げ率(λ)の測定では、まず、一辺の長さが90mm±10mmの短板を切り出し、短板の中央に直径10mmの穴を打ち抜き穴広げ用の試験片を作製した。打ち抜きのクリアランスは12.5%とした。円錐形状の穴広げ治具の頂点と、打ち抜き穴の中央部との距離が±1mm以内である位置に試験片を設置し、JIS Z 2256(2010)に準拠して穴広げ値を測定した。
(耐衝突特性の評価)
耐衝突特性の評価については、最大曲げ角α(deg)が2.37t-14t+65以上かつ、TS×Elが15000以上、かつ、TS×λが33000以上であるものを「○」とし、いずれか1つでも満たさないものは「×」とした。
Figure 0007160199000001
Figure 0007160199000002
Figure 0007160199000003
Figure 0007160199000004
Figure 0007160199000005
Figure 0007160199000006
Figure 0007160199000007
Figure 0007160199000008
Figure 0007160199000009
Figure 0007160199000010
Figure 0007160199000011
Figure 0007160199000012
表9~12に示すように、本発明の規定を満足する試験No.1~32は、高い強度と優れた耐衝突特性を有していたが、本発明の金属組織、化学組成、マクロ硬さおよびミクロ硬さのいずれか一種以上を満足しない試験No.33~88は、少なくとも耐衝突特性が劣っていた。
本発明によれば、高い強度(具体的には1100MPa以上の引張強さ)および高い加工性と優れた耐衝突特性とを備えた鋼板が得られる。

Claims (2)

  1. 鋼板の表面からt/4(ただし、tは鋼板の厚さ)の位置における金属組織が、体積率で、
    焼戻しマルテンサイト:85%以上、残留オーステナイト:5%以上15%未満、フェライト、パーライト、ベイナイト、焼入れままマルテンサイトの合計が10%未満であって、
    化学組成が、質量%で、
    C:0.18%以上、0.38%以下、
    Si:0.80%以上、2.50%以下、
    Mn:0.6%以上、5.0%以下、
    P:0.0200%以下、
    S:0.0200%以下、
    N:0.0200%以下、
    O:0.0200%以下、
    Al:0%以上、1.000%以下、
    Cr:0%以上、2.0%以下、
    Mo:0%以上、0.50%以下、
    Ti:0%以上、0.10%以下、
    Nb:0%以上、0.10%以下、
    B:0%以上、0.0100%以下、
    V:0%以上、0.50%以下、
    Cu:0%以上、0.50%以下、
    W:0%以上、0.100%以下、
    Ta:0%以上、0.100%以下、
    Ni:0%以上、1.00%以下、
    Co:0%以上、0.50%以下、
    Sn:0%以上、0.050%以下、
    Sb:0%以上、0.050%以下、
    As:0%以上、0.050%以下、
    Mg:0%以上、0.050%以下、
    Ca:0%以上、0.050%以下、
    Y:0%以上、0.050%以下、
    Zr:0%以上、0.050%以下、
    La:0%以上、0.050%以下、
    Ce:0%以上、0.050%以下、
    残部:Feおよび不純物であり、
    残留オーステナイト中のMnの含有量およびCの含有量をそれぞれMnおよびC、マトリックス中のMnの含有量およびCの含有量をそれぞれMnおよびCとするとき、下記の(1)~(3)式を満足し、
    前記鋼板の表面からt/4の位置を中心とする20000μmの範囲内を観察したときに、円相当半径が0.1μm以上である炭化物の個数が、100個以下であり、引張強度が1100MPa以上である鋼板。
    Mn/Mn≧1.2 ・・・(1)
    /C≦5.0 ・・・(2)
    ≦1.0 ・・・(3)
  2. 溶融亜鉛めっき層、合金化溶融亜鉛めっき層または電気亜鉛めっき層を表面に備える、
    請求項1に記載の鋼板。
JP2021527798A 2019-06-28 2020-06-26 鋼板 Active JP7160199B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019121094 2019-06-28
JP2019121094 2019-06-28
PCT/JP2020/025353 WO2020262652A1 (ja) 2019-06-28 2020-06-26 鋼板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020262652A1 JPWO2020262652A1 (ja) 2021-12-23
JP7160199B2 true JP7160199B2 (ja) 2022-10-25

Family

ID=74060415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021527798A Active JP7160199B2 (ja) 2019-06-28 2020-06-26 鋼板

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11898219B2 (ja)
EP (1) EP3992314A4 (ja)
JP (1) JP7160199B2 (ja)
KR (1) KR20220024825A (ja)
CN (1) CN114051540B (ja)
MX (1) MX2021015578A (ja)
WO (1) WO2020262652A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7215646B1 (ja) * 2021-06-11 2023-01-31 Jfeスチール株式会社 高強度鋼板およびその製造方法
CN114752865A (zh) * 2022-04-25 2022-07-15 宁国东方碾磨材料股份有限公司 一种大型球磨机用衬板
WO2024053736A1 (ja) * 2022-09-09 2024-03-14 日本製鉄株式会社 鋼板及びその製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110198002A1 (en) 2008-02-08 2011-08-18 Jfe Steel Corporation High-strength galvanized steel sheet with excellent formability and method for manufacturing the same
WO2013047820A1 (ja) 2011-09-30 2013-04-04 新日鐵住金株式会社 溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法
US20140377584A1 (en) 2011-10-07 2014-12-25 Jfe Steel Corporation High-strength hot-dipped galvanized steel sheet having excellent formability and impact resistance, and method for producing same
US20160145704A1 (en) 2013-09-18 2016-05-26 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Hot-stamped part and method of manufacturing the same
WO2016163468A1 (ja) 2015-04-08 2016-10-13 新日鐵住金株式会社 熱処理鋼板部材およびその製造方法
WO2018055695A1 (ja) 2016-09-21 2018-03-29 新日鐵住金株式会社 鋼板

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2251448B1 (en) * 2008-03-07 2015-08-12 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Cold-rolled steel sheets
JP5466552B2 (ja) * 2010-03-24 2014-04-09 株式会社神戸製鋼所 伸び、伸びフランジ性および溶接性を兼備した高強度冷延鋼板
JP5240421B1 (ja) * 2011-07-29 2013-07-17 新日鐵住金株式会社 耐衝撃特性に優れた高強度鋼板およびその製造方法、高強度亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP5780086B2 (ja) * 2011-09-27 2015-09-16 Jfeスチール株式会社 高強度鋼板およびその製造方法
CN103194668B (zh) * 2013-04-02 2015-09-16 北京科技大学 一种低屈强比超高强冷轧钢板及其制备方法
CN105940134B (zh) * 2014-01-29 2018-02-16 杰富意钢铁株式会社 高强度冷轧钢板及其制造方法
JP6314520B2 (ja) * 2014-02-13 2018-04-25 新日鐵住金株式会社 引張最大強度1300MPa以上を有する成形性に優れた高強度鋼板、高強度溶融亜鉛めっき鋼板、及び、高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板とそれらの製造方法
EP3128026B1 (en) * 2014-03-31 2019-03-06 JFE Steel Corporation High-strength cold rolled steel sheet exhibiting excellent material-quality uniformity, and production method therefor
WO2016001704A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 Arcelormittal Method for manufacturing a high strength steel sheet and sheet obtained
WO2016021193A1 (ja) 2014-08-07 2016-02-11 Jfeスチール株式会社 高強度鋼板およびその製造方法、ならびに高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法
EP3178956A4 (en) * 2014-08-07 2017-06-28 JFE Steel Corporation High-strength steel sheet and production method for same, and production method for high-strength galvanized steel sheet
EP3272892B1 (en) * 2015-03-18 2019-08-28 JFE Steel Corporation High-strength cold-rolled steel sheet and method for manufacturing same
PL3323907T3 (pl) * 2015-07-13 2020-07-27 Nippon Steel Corporation Blacha stalowa cienka, blacha stalowa cienka cynkowana zanurzeniowo na gorąco, blacha stalowa cienka cynkowana z przeżarzaniem i sposoby ich wytwarzania
JP6620474B2 (ja) * 2015-09-09 2019-12-18 日本製鉄株式会社 溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板、並びにそれらの製造方法
JP6168118B2 (ja) * 2015-10-19 2017-07-26 Jfeスチール株式会社 ホットプレス部材およびその製造方法
MX2018008975A (es) * 2016-01-22 2018-09-03 Jfe Steel Corp Lamina de acero de alta resistencia y metodo para producir la misma.
MX2018012411A (es) * 2016-04-14 2019-02-21 Jfe Steel Corp Lamina de acero de alta resistencia y metodo para la fabricacion de la misma.
US11066716B2 (en) * 2016-08-10 2021-07-20 Jfe Steel Corporation Steel sheet and method for producing the same
WO2018073919A1 (ja) 2016-10-19 2018-04-26 新日鐵住金株式会社 めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP6811690B2 (ja) * 2017-07-05 2021-01-13 株式会社神戸製鋼所 鋼板およびその製造方法
JP6811694B2 (ja) * 2017-08-24 2021-01-13 株式会社神戸製鋼所 鋼板およびその製造方法
JP7105302B2 (ja) * 2017-09-28 2022-07-22 ティッセンクルップ スチール ヨーロッパ アクチェンゲゼルシャフト 平鋼製品およびその製造方法
EP3719155B1 (en) * 2017-11-29 2024-04-03 JFE Steel Corporation High-strength cold-rolled steel sheet and method for manufacturing same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110198002A1 (en) 2008-02-08 2011-08-18 Jfe Steel Corporation High-strength galvanized steel sheet with excellent formability and method for manufacturing the same
WO2013047820A1 (ja) 2011-09-30 2013-04-04 新日鐵住金株式会社 溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法
US20140377584A1 (en) 2011-10-07 2014-12-25 Jfe Steel Corporation High-strength hot-dipped galvanized steel sheet having excellent formability and impact resistance, and method for producing same
US20160145704A1 (en) 2013-09-18 2016-05-26 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Hot-stamped part and method of manufacturing the same
WO2016163468A1 (ja) 2015-04-08 2016-10-13 新日鐵住金株式会社 熱処理鋼板部材およびその製造方法
WO2018055695A1 (ja) 2016-09-21 2018-03-29 新日鐵住金株式会社 鋼板

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220024825A (ko) 2022-03-03
CN114051540A (zh) 2022-02-15
JPWO2020262652A1 (ja) 2021-12-23
EP3992314A1 (en) 2022-05-04
US20220195556A1 (en) 2022-06-23
CN114051540B (zh) 2022-06-03
EP3992314A4 (en) 2023-07-19
MX2021015578A (es) 2022-01-24
WO2020262652A1 (ja) 2020-12-30
US11898219B2 (en) 2024-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3309273B1 (en) Galvannealed steel sheet and method for manufacturing same
CN109154044B (zh) 热浸镀锌钢板
KR20190034600A (ko) 강판 및 그 제조 방법
WO2019186989A1 (ja) 鋼板
CN109312433A (zh) 钢板
KR102643398B1 (ko) 핫 스탬프 성형체
JP7160199B2 (ja) 鋼板
JP7120461B2 (ja) 鋼板
US20220056549A1 (en) Steel sheet, member, and methods for producing them
JP6274360B2 (ja) 高強度亜鉛めっき鋼板、高強度部材及び高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法
CN112840045B (zh) 热轧钢板及其制造方法
US20220090247A1 (en) Steel sheet, member, and methods for producing them
JP6750771B1 (ja) 溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP7092258B2 (ja) 亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
KR102333410B1 (ko) 고강도 냉연 강판
KR20230109161A (ko) 강판, 부재 및 그것들의 제조 방법
WO2017009936A1 (ja) 鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板、並びにそれらの製造方法
JP7136335B2 (ja) 高強度鋼板及びその製造方法
EP3514250B1 (en) Steel sheet
CN115244203B (zh) 热轧钢板
JP6947334B1 (ja) 高強度鋼板およびその製造方法
KR102512770B1 (ko) 피복강 부재, 피복강판 및 그것들의 제조 방법
CN114945690B (zh) 钢板及其制造方法
CN113544301B (zh) 钢板
CN115362280B (zh) 钢板及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210816

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220719

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220826

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220913

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220926

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7160199

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151