JP7188618B2 - 熱延鋼板 - Google Patents
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Description
本発明は、熱延鋼板に関する。具体的には、本発明は、優れた成形性を有する高強度熱延鋼板に関する。
本願は、2019年12月9日に、日本に出願された特願2019-222162号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2019年12月9日に、日本に出願された特願2019-222162号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
自動車の衝突安全性の確保および環境負荷低減のために鋼板の高強度化が進んでいる。鋼板の高強度化に伴い、成形性が低下するため、980MPa級鋼板においては成形性の改善が求められている。一般に、成形性の指標として、延性、穴広げ性および曲げ性が用いられるが、これらの特性はトレードオフの関係にあり、延性、穴広げ性および曲げ性の全てに優れる鋼板が求められている。
また、足回り部品などの複雑な部品形状をプレス成型する時には、延性および穴広げ性に優れることが特に必要となる。
特許文献1には、面積率で85%以上のベイナイト相を主相とし、面積率で15%以下のマルテンサイト相またはマルテンサイト-オーステナイト混合相を第2相とし、残部がフェライト相からなり、前記第2相の平均粒径が3.0μm以下であり、さらに旧オーステナイト粒の平均アスペクト比が1.3以上5.0以下であり、未再結晶旧オーステナイト粒に対する再結晶旧オーステナイト粒の面積率が15%以下である組織を有し、かつ熱延鋼板中に析出している直径20nm未満の析出物が質量%で0.10%以下であり、引張強さTSが980MPa以上である高強度熱延鋼板が開示されている。
特許文献2には、主相として面積率で90%超のベイナイト相を含み、またはさらに、第2相としてフェライト相、マルテンサイト相および残留オーステナイト相のうちの1種または2種以上を面積率で合計10%未満含み、前記ベイナイト相の平均粒径が2.5μm以下、かつ、前記ベイナイト相中のベイニティックフェライト粒内に析出しているFe系炭化物の間隔が600nm以下であり、引張強さTSが980MPa以上であることを特徴とする高強度熱延鋼板が開示されている。
特許文献1では、曲げ性について考慮されていない。本発明者らは、特許文献1に開示された高強度熱延鋼板において、優れた曲げ性を得ることができない場合があること、また穴広げ性をより向上させる必要があることを知見した。
特許文献2では、穴広げ性および曲げ性について考慮されていない。本発明者らは、特許文献2に開示された高強度熱延鋼板において、優れた穴広げ性および曲げ性を得ることができない場合があることを知見した。
上記実情に鑑み、本発明は、優れた強度、延性、曲げ性および穴広げ性を有する熱延鋼板を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため本発明者らが検討した結果、本発明者らは、以下の知見(a)~(g)を得た。
(a)金属組織を単相とすることで組織間の硬度差が低減され、組織界面におけるボイドの発生を抑制できるため、熱延鋼板の穴広げ性を向上することができる。
(b)金属組織をベイナイト単相とした場合には、980MPa以上の強度を得ることができないため、所望量の硬質相(マルテンサイト相)を含ませることで、熱延鋼板の穴広げ性を確保しつつ所望の強度を得ることができる。
(c)焼き戻しを行うことで、熱間圧延後に残存していた硬質相が焼き戻され、無害化されて(組織間の硬度差が低減され、ボイドの発生が抑制されて)、熱延鋼板の穴広げ性が向上する。
(d)(110)<112>方位の極密度を3.0以下とすることで、異方性を低減することができ、熱延鋼板の穴広げ性をより向上することができる。
(e)ベイナイトを主相(95.00%以上)とすることで、高延性(好ましくは全伸びを13.0%以上)とすることができ、所望の延性を得ることができる。
(f)表層(表面~表面から板厚方向に板厚の1/16位置)における集合組織を制御することにより、熱延鋼板の曲げ性を向上することができる。
(g)上述の金属組織を得るためには、特に、熱間圧延後の冷却条件、コイル状に巻取った後の冷却条件および焼き戻し条件を複合的且つ不可分に制御することが効果的である。
上記知見に基づいてなされた本発明の要旨は以下の通りである。
(1)本発明の一態様に係る熱延鋼板は、化学組成が、質量%で、
C:0.040~0.150%、
Si:0.50~1.50%、
Mn:1.00~2.50%、
P:0.100%以下、
S:0.010%以下、
Al:0.010~0.100%、
N:0.0100%以下、
Ti:0.005~0.150%、
B:0.0005~0.0050%、
Cr:0.10~1.00%、
Nb:0~0.06%、
V:0~0.50%、
Mo:0~0.50%、
Cu:0~0.50%、
Ni:0~0.50%、
Sb:0~0.020%、
Ca:0~0.010%、
REM:0~0.010%、および
Mg:0~0.010%
を含有し、残部が鉄および不純物であり、
表面から板厚方向に板厚の1/4位置における金属組織において、
面積率で、主相が95.00~98.00%のベイナイト相であり、第2相が2.00~5.00%の焼き戻しマルテンサイト相であり、
前記第2相の平均粒径が1.5μm以下であり、
(110)<112>方位の極密度が3.0以下であり、
鉄系炭化物の平均粒径が0.100μm以下であり、
前記表面~前記表面から板厚方向に板厚の1/16位置の金属組織において、(110)<1-11>方位の極密度が3.0以下であり、
引張強さTSが980MPa以上である。
(2)上記(1)に記載の熱延鋼板は、前記化学組成が、質量%で、
Nb:0.005~0.06%、
V:0.05~0.50%、
Mo:0.05~0.50%、
Cu:0.01~0.50%、
Ni:0.01~0.50%、
Sb:0.0002~0.020%、
Ca:0.0002~0.010%、
REM:0.0002~0.010%、および
Mg:0.0002~0.010%
からなる群から選択される1種または2種以上を含有してもよい。
(1)本発明の一態様に係る熱延鋼板は、化学組成が、質量%で、
C:0.040~0.150%、
Si:0.50~1.50%、
Mn:1.00~2.50%、
P:0.100%以下、
S:0.010%以下、
Al:0.010~0.100%、
N:0.0100%以下、
Ti:0.005~0.150%、
B:0.0005~0.0050%、
Cr:0.10~1.00%、
Nb:0~0.06%、
V:0~0.50%、
Mo:0~0.50%、
Cu:0~0.50%、
Ni:0~0.50%、
Sb:0~0.020%、
Ca:0~0.010%、
REM:0~0.010%、および
Mg:0~0.010%
を含有し、残部が鉄および不純物であり、
表面から板厚方向に板厚の1/4位置における金属組織において、
面積率で、主相が95.00~98.00%のベイナイト相であり、第2相が2.00~5.00%の焼き戻しマルテンサイト相であり、
前記第2相の平均粒径が1.5μm以下であり、
(110)<112>方位の極密度が3.0以下であり、
鉄系炭化物の平均粒径が0.100μm以下であり、
前記表面~前記表面から板厚方向に板厚の1/16位置の金属組織において、(110)<1-11>方位の極密度が3.0以下であり、
引張強さTSが980MPa以上である。
(2)上記(1)に記載の熱延鋼板は、前記化学組成が、質量%で、
Nb:0.005~0.06%、
V:0.05~0.50%、
Mo:0.05~0.50%、
Cu:0.01~0.50%、
Ni:0.01~0.50%、
Sb:0.0002~0.020%、
Ca:0.0002~0.010%、
REM:0.0002~0.010%、および
Mg:0.0002~0.010%
からなる群から選択される1種または2種以上を含有してもよい。
本発明に係る上記態様によれば、優れた強度、延性、曲げ性および穴広げ性を有する熱延鋼板を提供することができる。
本実施形態に係る熱延鋼板(以下、単に鋼板と記載する場合がある)の化学組成および金属組織について、以下により具体的に説明する。ただし、本発明は本実施形態に開示の構成のみに制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
なお、以下に記載する「~」を挟んで記載される数値限定範囲には、下限値および上限値がその範囲に含まれる。「未満」、「超」と示す数値には、その値が数値範囲に含まれない。化学組成についての%は全て質量%を示す。
本実施形態に係る熱延鋼板は、化学組成が、質量%で、C:0.040~0.150%、Si:0.50~1.50%、Mn:1.00~2.50%、P:0.100%以下、S:0.010%以下、Al:0.010~0.100%、N:0.0100%以下、Ti:0.005~0.150%、B:0.0005~0.0050%、Cr:0.10~1.00%、並びに、残部:鉄および不純物を含有する。以下、各元素について説明する。
C:0.040~0.150%
Cは、熱延鋼板の強度を向上させるとともに、焼入れ性を向上させることによってベイナイトの生成を促進する元素である。この効果を得るために、C含有量は0.040%以上とする。好ましくは、C含有量は0.050%以上、0.060%以上、0.070%以上である。
一方、C含有量が0.150%を超えると、ベイナイトの生成を制御することが困難となり、マルテンサイト相が多量に生成し、熱延鋼板の延性および穴広げ性の両方、またはいずれか一方が低下する。したがって、C含有量は0.150%以下とする。C含有量は、0.140%以下、0.120%以下、0.100%以下が好ましい。
Cは、熱延鋼板の強度を向上させるとともに、焼入れ性を向上させることによってベイナイトの生成を促進する元素である。この効果を得るために、C含有量は0.040%以上とする。好ましくは、C含有量は0.050%以上、0.060%以上、0.070%以上である。
一方、C含有量が0.150%を超えると、ベイナイトの生成を制御することが困難となり、マルテンサイト相が多量に生成し、熱延鋼板の延性および穴広げ性の両方、またはいずれか一方が低下する。したがって、C含有量は0.150%以下とする。C含有量は、0.140%以下、0.120%以下、0.100%以下が好ましい。
Si:0.50~1.50%
Siは、固溶強化に寄与する元素であり、熱延鋼板の強度向上に寄与する元素である。また、Siは鋼中に炭化物が形成されることを抑制する元素である。ベイナイト変態時の炭化物の形成を抑制することで、ベイナイト相のラス界面に微細なマルテンサイト相が形成される。ベイナイト相中に存在するマルテンサイト相は微細であるため、熱延鋼板の穴広げ性を劣化させることはない。Si含有による上記効果を得るために、Si含有量は0.50%以上とする。好ましくは、Si含有量は0.55%以上、0.60%以上、0.65%以上である。
一方、Siはフェライト生成を促進する元素であり、Si含有量が1.50%を超えると、フェライトが生成し、熱延鋼板の穴広げ性および強度が低下する。したがって、Si含有量は1.50%以下とする。好ましくは、Si含有量は1.30%以下、1.20%以下、1.00%以下である。
Siは、固溶強化に寄与する元素であり、熱延鋼板の強度向上に寄与する元素である。また、Siは鋼中に炭化物が形成されることを抑制する元素である。ベイナイト変態時の炭化物の形成を抑制することで、ベイナイト相のラス界面に微細なマルテンサイト相が形成される。ベイナイト相中に存在するマルテンサイト相は微細であるため、熱延鋼板の穴広げ性を劣化させることはない。Si含有による上記効果を得るために、Si含有量は0.50%以上とする。好ましくは、Si含有量は0.55%以上、0.60%以上、0.65%以上である。
一方、Siはフェライト生成を促進する元素であり、Si含有量が1.50%を超えると、フェライトが生成し、熱延鋼板の穴広げ性および強度が低下する。したがって、Si含有量は1.50%以下とする。好ましくは、Si含有量は1.30%以下、1.20%以下、1.00%以下である。
Mn:1.00~2.50%
Mnは、鋼中に固溶して熱延鋼板の強度増加に寄与するとともに、焼入れ性向上によってベイナイトの生成を促進し、熱延鋼板の穴広げ性を向上させる。このような効果を得るために、Mn含有量は1.00%以上とする。好ましくは、Mn含有量は1.30%以上、1.50%以上、1.70%以上である。
一方、Mn含有量が2.50%を超えると、ベイナイトの生成制御が困難となり、マルテンサイト相が増加して熱延鋼板の延性および穴広げ性の両方、またはいずれか一方が低下する。そのため、Mn含有量は2.50%以下とする。好ましくは、Mn含有量は2.00%以下、1.95%以下である。
Mnは、鋼中に固溶して熱延鋼板の強度増加に寄与するとともに、焼入れ性向上によってベイナイトの生成を促進し、熱延鋼板の穴広げ性を向上させる。このような効果を得るために、Mn含有量は1.00%以上とする。好ましくは、Mn含有量は1.30%以上、1.50%以上、1.70%以上である。
一方、Mn含有量が2.50%を超えると、ベイナイトの生成制御が困難となり、マルテンサイト相が増加して熱延鋼板の延性および穴広げ性の両方、またはいずれか一方が低下する。そのため、Mn含有量は2.50%以下とする。好ましくは、Mn含有量は2.00%以下、1.95%以下である。
P:0.100%以下
Pは、鋼中に固溶して熱延鋼板の強度増加に寄与する元素である。しかし、Pは、粒界、特に旧オーステナイト粒界に偏析し、粒界偏析による粒界破壊を助長することで、熱延鋼板の延性、曲げ性および穴広げ性の低下を引き起こす元素でもある。P含有量は極力低くすることが好ましいが、0.100%までのPの含有は許容できる。そのため、P含有量は0.100%以下とする。好ましくは、P含有量は0.090%以下、0.080%である。
P含有量は0%とすることが好ましいが、0.0001%未満に低減すると製造コストが上昇するため、P含有量は0.0001%以上としてもよい。好ましくは、P含有量は0.001%以上、0.010%以上である。
Pは、鋼中に固溶して熱延鋼板の強度増加に寄与する元素である。しかし、Pは、粒界、特に旧オーステナイト粒界に偏析し、粒界偏析による粒界破壊を助長することで、熱延鋼板の延性、曲げ性および穴広げ性の低下を引き起こす元素でもある。P含有量は極力低くすることが好ましいが、0.100%までのPの含有は許容できる。そのため、P含有量は0.100%以下とする。好ましくは、P含有量は0.090%以下、0.080%である。
P含有量は0%とすることが好ましいが、0.0001%未満に低減すると製造コストが上昇するため、P含有量は0.0001%以上としてもよい。好ましくは、P含有量は0.001%以上、0.010%以上である。
S:0.010%以下
Sは、溶接性、ならびに鋳造時および熱間圧延時の製造性に悪影響を及ぼす元素である。SはMnと結びついて粗大なMnSを形成する。このMnSは、熱延鋼板の曲げ性および穴広げ性を劣化させたり、遅れ破壊の発生を助長する。S含有量は、極力低くすることが好ましいが、0.010%までのSの含有は許容できる。そのため、S含有量は0.010%以下とする。好ましくは、S含有量は0.008%以下である。
S含有量は0%とすることが好ましいが、0.0001%未満に低減すると、製造コストが上昇して経済的に不利であることから、S含有量は0.0001%以上としてもよい。好ましくは、S含有量は0.001%以上である。
Sは、溶接性、ならびに鋳造時および熱間圧延時の製造性に悪影響を及ぼす元素である。SはMnと結びついて粗大なMnSを形成する。このMnSは、熱延鋼板の曲げ性および穴広げ性を劣化させたり、遅れ破壊の発生を助長する。S含有量は、極力低くすることが好ましいが、0.010%までのSの含有は許容できる。そのため、S含有量は0.010%以下とする。好ましくは、S含有量は0.008%以下である。
S含有量は0%とすることが好ましいが、0.0001%未満に低減すると、製造コストが上昇して経済的に不利であることから、S含有量は0.0001%以上としてもよい。好ましくは、S含有量は0.001%以上である。
Al:0.010~0.100%
Alは、脱酸剤として作用し、鋼の清浄度を向上させるのに有効な元素である。この効果を得るために、Al含有量は0.010%以上とする。好ましくは、Al含有量は0.015%以上、0.020%以上である。
一方、Alを過剰に含有すると酸化物系介在物の増加を引き起こし、熱延鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Al含有量は0.100%以下とする。好ましくは、Al含有量は0.050%以下、0.040%以下、0.030%以下である。
Alは、脱酸剤として作用し、鋼の清浄度を向上させるのに有効な元素である。この効果を得るために、Al含有量は0.010%以上とする。好ましくは、Al含有量は0.015%以上、0.020%以上である。
一方、Alを過剰に含有すると酸化物系介在物の増加を引き起こし、熱延鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Al含有量は0.100%以下とする。好ましくは、Al含有量は0.050%以下、0.040%以下、0.030%以下である。
N:0.0100%以下
Nは鋼中に粗大な窒化物を形成する元素である。この窒化物は、熱延鋼板の曲げ性および穴広げ性を劣化させるとともに耐遅れ破壊特性を劣化させる。そのため、N含有量は0.0100%以下とする。好ましくは、N含有量は0.0080%以下、0.0060%以下、0.0050%以下である。
N含有量を0.0001%未満に低減すると製造コストの大幅な増加を引き起こすため、N含有量は0.0001%以上としてもよい。好ましくは、N含有量は0.0005%以上、0.0010%以上である。
Nは鋼中に粗大な窒化物を形成する元素である。この窒化物は、熱延鋼板の曲げ性および穴広げ性を劣化させるとともに耐遅れ破壊特性を劣化させる。そのため、N含有量は0.0100%以下とする。好ましくは、N含有量は0.0080%以下、0.0060%以下、0.0050%以下である。
N含有量を0.0001%未満に低減すると製造コストの大幅な増加を引き起こすため、N含有量は0.0001%以上としてもよい。好ましくは、N含有量は0.0005%以上、0.0010%以上である。
Ti:0.005~0.150%
Tiは、オーステナイト相高温域(オーステナイト相域中の高温域およびオーステナイト相域よりも高温域(鋳造の段階))で窒化物を形成する元素である。Tiを含有させることで、BNの析出が抑制され、Bが固溶状態になることによりベイナイトの生成に必要な焼入れ性を得ることができる。結果として、熱延鋼板の強度および穴広げ性を向上することができる。また、Tiは熱間圧延時に鋼中に炭化物を形成して旧オーステナイト粒の再結晶を抑制する。これらの効果を得るために、Ti含有量は0.005%以上とする。好ましくは、Ti含有量は0.030%以上0.050%以上、0.070%以上、0.090%以上である。
一方、Ti含有量が0.150%を超えると、旧オーステナイト粒が再結晶しにくくなり、圧延集合組織が発達することで、熱延鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ti含有量は0.150%以下とする。好ましくは、Ti含有量は0.130%以下、0.120%以下である。
Tiは、オーステナイト相高温域(オーステナイト相域中の高温域およびオーステナイト相域よりも高温域(鋳造の段階))で窒化物を形成する元素である。Tiを含有させることで、BNの析出が抑制され、Bが固溶状態になることによりベイナイトの生成に必要な焼入れ性を得ることができる。結果として、熱延鋼板の強度および穴広げ性を向上することができる。また、Tiは熱間圧延時に鋼中に炭化物を形成して旧オーステナイト粒の再結晶を抑制する。これらの効果を得るために、Ti含有量は0.005%以上とする。好ましくは、Ti含有量は0.030%以上0.050%以上、0.070%以上、0.090%以上である。
一方、Ti含有量が0.150%を超えると、旧オーステナイト粒が再結晶しにくくなり、圧延集合組織が発達することで、熱延鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ti含有量は0.150%以下とする。好ましくは、Ti含有量は0.130%以下、0.120%以下である。
B:0.0005~0.0050%
Bは、旧オーステナイト粒界に偏析し、フェライトの生成および成長を抑制し、熱延鋼板の強度および穴広げ性向上に寄与する元素である。これらの効果を得るために、B含有量は0.0005%以上とする。好ましくは、B含有量は0.0007%以上、0.0010%以上である。
一方、0.0050%を超えてBを含有させても上記効果が飽和する。そのため、B含有量は0.0050%以下とする。好ましくは、B含有量は0.0030%以下、0.0025%以下である。
Bは、旧オーステナイト粒界に偏析し、フェライトの生成および成長を抑制し、熱延鋼板の強度および穴広げ性向上に寄与する元素である。これらの効果を得るために、B含有量は0.0005%以上とする。好ましくは、B含有量は0.0007%以上、0.0010%以上である。
一方、0.0050%を超えてBを含有させても上記効果が飽和する。そのため、B含有量は0.0050%以下とする。好ましくは、B含有量は0.0030%以下、0.0025%以下である。
Cr:0.10~1.00%
Crは、鋼中に炭化物を形成して熱延鋼板の高強度化に寄与するとともに、焼入れ性向上によってベイナイトの生成を促進し、ベイナイト粒内へのFe系炭化物の析出を促進する元素である。これらの効果を得るために、Cr含有量は0.10%以上とする。好ましくは、Cr含有量は0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上である。
一方、Cr含有量が1.00%を超えると、マルテンサイト相が生成しやすくなり、熱延鋼板の延性および曲げ性の両方、またはいずれか一方が低下する。そのため、Cr含有量は1.00%以下とする。好ましくは、Cr含有量は0.90%以下、0.80%以下、0.70%以下である。
Crは、鋼中に炭化物を形成して熱延鋼板の高強度化に寄与するとともに、焼入れ性向上によってベイナイトの生成を促進し、ベイナイト粒内へのFe系炭化物の析出を促進する元素である。これらの効果を得るために、Cr含有量は0.10%以上とする。好ましくは、Cr含有量は0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上である。
一方、Cr含有量が1.00%を超えると、マルテンサイト相が生成しやすくなり、熱延鋼板の延性および曲げ性の両方、またはいずれか一方が低下する。そのため、Cr含有量は1.00%以下とする。好ましくは、Cr含有量は0.90%以下、0.80%以下、0.70%以下である。
本実施形態に係る熱延鋼板の化学組成の残部は、Feおよび不純物であってもよい。本実施形態において、不純物とは、原料としての鉱石、スクラップ、または製造環境等から混入されるもの、あるいは本実施形態に係る熱延鋼板の特性に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
本実施形態に係る熱延鋼板は、Feの一部に代えて、下記元素を任意元素として含有してもよい。下記任意元素を含有させない場合の含有量の下限は0%である。以下、各任意元素について詳細に説明する。
Nb:0~0.06%
Nbは、熱間圧延時に炭化物を形成してオーステナイトの再結晶を抑制する効果があり、熱延鋼板の強度向上に寄与する元素である。この効果を確実に得るために、Nb含有量は0.005%以上とすることが好ましい。Nb含有量は、0.02%以上とすることがより好ましい。
一方、Nb含有量が0.06%を超えると、旧オーステナイト粒の再結晶温度が高くなりすぎて、集合組織が発達してしまい、熱延鋼板の穴広げ性が低下する場合がある。そのため、Nb含有量は0.06%以下とする。好ましくは、Nb含有量は0.04%以下である。
Nbは、熱間圧延時に炭化物を形成してオーステナイトの再結晶を抑制する効果があり、熱延鋼板の強度向上に寄与する元素である。この効果を確実に得るために、Nb含有量は0.005%以上とすることが好ましい。Nb含有量は、0.02%以上とすることがより好ましい。
一方、Nb含有量が0.06%を超えると、旧オーステナイト粒の再結晶温度が高くなりすぎて、集合組織が発達してしまい、熱延鋼板の穴広げ性が低下する場合がある。そのため、Nb含有量は0.06%以下とする。好ましくは、Nb含有量は0.04%以下である。
V:0~0.50%
Vは、熱間圧延時に炭窒化物を形成してオーステナイトの再結晶を抑制する効果があり、熱延鋼板の強度向上に寄与する元素である。この効果を確実に得るために、V含有量は0.05%以上とすることが好ましい。V含有量は、0.10%以上とすることがより好ましい。
一方、V含有量が0.50%を超えると、旧オーステナイト粒の再結晶温度が高くなり、仕上圧延完了後のオーステナイト粒の再結晶温度が高くなることで、集合組織が発達し、熱延鋼板の穴広げ性が低下する場合がある。そのため、V含有量は0.50%以下とする。好ましくは、V含有量は0.25%以下である。
Vは、熱間圧延時に炭窒化物を形成してオーステナイトの再結晶を抑制する効果があり、熱延鋼板の強度向上に寄与する元素である。この効果を確実に得るために、V含有量は0.05%以上とすることが好ましい。V含有量は、0.10%以上とすることがより好ましい。
一方、V含有量が0.50%を超えると、旧オーステナイト粒の再結晶温度が高くなり、仕上圧延完了後のオーステナイト粒の再結晶温度が高くなることで、集合組織が発達し、熱延鋼板の穴広げ性が低下する場合がある。そのため、V含有量は0.50%以下とする。好ましくは、V含有量は0.25%以下である。
Mo:0~0.50%
Moは、焼入れ性を向上することでベイナイト相の形成を促進し、熱延鋼板の強度および穴広げの向上に寄与する元素である。この効果を確実に得るために、Mo含有量は0.05%以上とすることが好ましい。Mo含有量は、0.10%以上とすることがより好ましい。
一方、Mo含有量が0.50%を超えると、マルテンサイト相が生成しやすくなり、熱延鋼板の延性および穴広げ性の両方、またはいずれか一方が低下する場合がある。そのため、Mo含有量は0.50%以下とする。好ましくは、Mo含有量は0.30%以下である。
Moは、焼入れ性を向上することでベイナイト相の形成を促進し、熱延鋼板の強度および穴広げの向上に寄与する元素である。この効果を確実に得るために、Mo含有量は0.05%以上とすることが好ましい。Mo含有量は、0.10%以上とすることがより好ましい。
一方、Mo含有量が0.50%を超えると、マルテンサイト相が生成しやすくなり、熱延鋼板の延性および穴広げ性の両方、またはいずれか一方が低下する場合がある。そのため、Mo含有量は0.50%以下とする。好ましくは、Mo含有量は0.30%以下である。
Cu:0~0.50%
Cuは、鋼中に固溶して熱延鋼板の強度増加に寄与する元素である。また、Cuは、焼入れ性を向上することでベイナイト相の形成を促進し、熱延鋼板の強度および穴広げ性の向上に寄与する元素である。これらの効果を確実に得るために、Cu含有量は0.01%以上とすることが好ましい。Cu含有量は、0.02%以上とすることがより好ましい。
一方、Cu含有量が0.50%を超えると熱延鋼板の表面性状の低下を引き起こす場合がある。そのため、Cu含有量は0.50%以下とする。好ましくは、Cu含有量は0.20%以下である。
Cuは、鋼中に固溶して熱延鋼板の強度増加に寄与する元素である。また、Cuは、焼入れ性を向上することでベイナイト相の形成を促進し、熱延鋼板の強度および穴広げ性の向上に寄与する元素である。これらの効果を確実に得るために、Cu含有量は0.01%以上とすることが好ましい。Cu含有量は、0.02%以上とすることがより好ましい。
一方、Cu含有量が0.50%を超えると熱延鋼板の表面性状の低下を引き起こす場合がある。そのため、Cu含有量は0.50%以下とする。好ましくは、Cu含有量は0.20%以下である。
Ni:0~0.50%
Niは、鋼中に固溶して熱延鋼板の強度増加に寄与する元素である。また、Niは、焼入れ性を向上することでベイナイト相の形成を促進し、熱延鋼板の強度および穴広げ性の向上に寄与する元素である。これらの効果を確実に得るために、Ni含有量は0.01%以上とすることが好ましい。Ni含有量は、0.02%以上とすることがより好ましい。
一方、Ni含有量が0.50%を超えると、マルテンサイト相が生成しやすくなり、熱延鋼板の曲げ性および穴広げ性の両方、またはいずれか一方が低下する場合がある。そのため、Ni含有量は0.50%以下とする。好ましくは、Ni含有量は0.20%以下である。
Niは、鋼中に固溶して熱延鋼板の強度増加に寄与する元素である。また、Niは、焼入れ性を向上することでベイナイト相の形成を促進し、熱延鋼板の強度および穴広げ性の向上に寄与する元素である。これらの効果を確実に得るために、Ni含有量は0.01%以上とすることが好ましい。Ni含有量は、0.02%以上とすることがより好ましい。
一方、Ni含有量が0.50%を超えると、マルテンサイト相が生成しやすくなり、熱延鋼板の曲げ性および穴広げ性の両方、またはいずれか一方が低下する場合がある。そのため、Ni含有量は0.50%以下とする。好ましくは、Ni含有量は0.20%以下である。
Sb:0~0.020%
Sbは、スラブ加熱段階でスラブ表面の窒化を抑制する効果を有する。Sbを含有することで、スラブ表層部のBNの析出が抑制される。この効果を確実に得るために、Sb含有量は0.0002%以上とすることが好ましい。Sb含有量は、0.001%以上とすることがより好ましい。
一方、0.020%を超えてSbを含有させても上記効果は飽和するため、Sb含有量は0.020%以下とする。
Sbは、スラブ加熱段階でスラブ表面の窒化を抑制する効果を有する。Sbを含有することで、スラブ表層部のBNの析出が抑制される。この効果を確実に得るために、Sb含有量は0.0002%以上とすることが好ましい。Sb含有量は、0.001%以上とすることがより好ましい。
一方、0.020%を超えてSbを含有させても上記効果は飽和するため、Sb含有量は0.020%以下とする。
Ca:0~0.010%
Caは、硫化物系の介在物の形状を制御し、熱延鋼板の穴広げ性を向上させる元素である。この効果を確実に得るために、Ca含有量は0.0002%以上とすることが好ましい。Ca含有量は0.001%以上とすることがより好ましい。
一方、Ca含有量が0.010%を超えると、熱延鋼板の表面欠陥を引き起こし、生産性が低下する場合がある。そのため、Ca含有量は0.010%以下とする。好ましくは、Ca含有量は0.008%以下である。
Caは、硫化物系の介在物の形状を制御し、熱延鋼板の穴広げ性を向上させる元素である。この効果を確実に得るために、Ca含有量は0.0002%以上とすることが好ましい。Ca含有量は0.001%以上とすることがより好ましい。
一方、Ca含有量が0.010%を超えると、熱延鋼板の表面欠陥を引き起こし、生産性が低下する場合がある。そのため、Ca含有量は0.010%以下とする。好ましくは、Ca含有量は0.008%以下である。
REM:0~0.010%
REMは、Caと同様、硫化物系の介在物の形状を制御し、熱延鋼板の穴広げ性を向上させる元素である。この効果を確実に得るために、REM含有量は0.0002%以上とすることが好ましい。REM含有量は、0.001%以上とすることがより好ましい。
一方、REM含有量が0.010%を超えると、鋼の清浄度が悪化し、熱延鋼板の穴広げ性および曲げ性の両方、またはいずれか一方が低下する。そのため、REM含有量は0.010%以下とする。好ましくは、REM含有量は0.008%以下である。
ここで、REMは、Sc、Yおよびランタノイドからなる合計17元素を指し、上記REMの含有量は、これらの元素の含有量の合計を指す。ランタノイドの場合、工業的にはミッシュメタルの形で添加される。
REMは、Caと同様、硫化物系の介在物の形状を制御し、熱延鋼板の穴広げ性を向上させる元素である。この効果を確実に得るために、REM含有量は0.0002%以上とすることが好ましい。REM含有量は、0.001%以上とすることがより好ましい。
一方、REM含有量が0.010%を超えると、鋼の清浄度が悪化し、熱延鋼板の穴広げ性および曲げ性の両方、またはいずれか一方が低下する。そのため、REM含有量は0.010%以下とする。好ましくは、REM含有量は0.008%以下である。
ここで、REMは、Sc、Yおよびランタノイドからなる合計17元素を指し、上記REMの含有量は、これらの元素の含有量の合計を指す。ランタノイドの場合、工業的にはミッシュメタルの形で添加される。
Mg:0~0.010%
Mgは、微量に含有させることで硫化物の形態を制御できる元素である。この効果を確実に得るために、Mg含有量は0.0002%以上とすることが好ましい。Mg含有量は、0.0005%以上とすることがより好ましい。
一方、Mg含有量が0.010%を超えると、粗大な介在物の形成による冷間成形性の低下を引き起こす。そのため、Mg含有量は0.010%以下とする。好ましくは、Mg含有量は0.008%以下である。
Mgは、微量に含有させることで硫化物の形態を制御できる元素である。この効果を確実に得るために、Mg含有量は0.0002%以上とすることが好ましい。Mg含有量は、0.0005%以上とすることがより好ましい。
一方、Mg含有量が0.010%を超えると、粗大な介在物の形成による冷間成形性の低下を引き起こす。そのため、Mg含有量は0.010%以下とする。好ましくは、Mg含有量は0.008%以下である。
熱延鋼板の化学組成は、一般的な分析方法によって測定すればよい。例えば、ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)を用いて測定すればよい。なお、CおよびSは燃焼-赤外線吸収法を用い、Nは不活性ガス融解-熱伝導度法を用いて測定すればよい。
次に、本実施形態に係る熱延鋼板の金属組織について説明する。
本実施形態に係る熱延鋼板は、表面から板厚方向に板厚の1/4位置における金属組織において、面積率で、主相が95.00~98.00%のベイナイト相であり、第2相が2.00~5.00%の焼き戻しマルテンサイト相であり、前記第2相の平均粒径が1.5μm以下であり、(110)<112>方位の極密度が3.0以下であり、鉄系炭化物の平均粒径が0.100μm以下であり、前記表面~前記表面から板厚方向に板厚の1/16位置の金属組織において、(110)<1-11>方位の極密度が3.0以下であり、引張強さTSが980MPa以上である。
本実施形態に係る熱延鋼板は、表面から板厚方向に板厚の1/4位置における金属組織において、面積率で、主相が95.00~98.00%のベイナイト相であり、第2相が2.00~5.00%の焼き戻しマルテンサイト相であり、前記第2相の平均粒径が1.5μm以下であり、(110)<112>方位の極密度が3.0以下であり、鉄系炭化物の平均粒径が0.100μm以下であり、前記表面~前記表面から板厚方向に板厚の1/16位置の金属組織において、(110)<1-11>方位の極密度が3.0以下であり、引張強さTSが980MPa以上である。
なお、本実施形態において、表面から板厚方向に板厚の1/4位置における主相および第2相の種類、第2相の平均粒径、並びに(110)<112>方位の極密度を規定するのは、この位置の金属組織が鋼板の代表的な金属組織を示すからである。また、金属組織を規定する位置は、板幅方向中央位置であることが好ましい。
以下、各規定について説明する。
以下、各規定について説明する。
ベイナイト相(主相):95.00~98.00%
本実施形態に係る熱延鋼板は、ベイナイト相を主相とする。主相であるベイナイト相の面積率は95.00%以上である。なお、本実施形態において主相とは、面積率が95.00%以上であることを意味する。
本実施形態に係る熱延鋼板は、ベイナイト相を主相とする。主相であるベイナイト相の面積率は95.00%以上である。なお、本実施形態において主相とは、面積率が95.00%以上であることを意味する。
ベイナイト相とは、ラス状のベイニティックフェライトと、ベイニティックフェライトの間および/または内部にFe系炭化物を有する組織を意味する。ベイニティックフェライトは、ポリゴナルフェライトとは異なり、形状がラス状でかつ内部に比較的高い転位密度を有しているため、SEMやTEMを用いて他の組織と容易に区別できる。
980MPa以上の引張強さを実現し、穴広げ性を高めるためにはベイナイト相を主相とする必要がある。ベイナイト相の面積率が95.00%未満では、第二相との硬度差に起因する穴広げ性が低下したり、延性が低下する場合もある。そのため、ベイナイト相の面積率は95.00%以上とする。好ましくは、96.00%以上である。
一方、ベイナイト相の面積率が98.00%超では、引張強さが980MPa以上とならない場合があるため、ベイナイト相の面積率は98.00%以下とする。好ましくは、97.50%以下、97.00%以下である。
一方、ベイナイト相の面積率が98.00%超では、引張強さが980MPa以上とならない場合があるため、ベイナイト相の面積率は98.00%以下とする。好ましくは、97.50%以下、97.00%以下である。
焼き戻しマルテンサイト相(第2相):2.00~5.00%
本実施形態に係る熱延鋼板は、焼き戻しマルテンサイト相を第2相とする。焼き戻しマルテンサイト相とは、ラス状の結晶粒の集合であり、結晶粒の内部に鉄炭化物の伸長方向が二つ以上である組織を意味する。
本実施形態に係る熱延鋼板は、焼き戻しマルテンサイト相を第2相とする。焼き戻しマルテンサイト相とは、ラス状の結晶粒の集合であり、結晶粒の内部に鉄炭化物の伸長方向が二つ以上である組織を意味する。
第2相の面積率が高い程、熱延鋼板の引張強さを向上することができる。第2相の面積率が2.00%未満であると、所望の引張強さを得ることができない。そのため、第2相の面積率は2.00%以上とする。好ましくは、3.00%以上である。
一方、第2相の面積率が5%超では、所望の穴広げ性を得ることができない。そのため、第2相の面積率は5.00%以下とする。好ましくは、4.00%以下である。
一方、第2相の面積率が5%超では、所望の穴広げ性を得ることができない。そのため、第2相の面積率は5.00%以下とする。好ましくは、4.00%以下である。
本実施形態に係る熱延鋼板には、ベイナイト相および第2相の他に、3%以下のフェライトを含んでもよい。ただし、フェライトを必ずしも含む必要は無いので、フェライトの面積率は0%であってもよい。
以下に、金属組織の面積率の測定方法について説明する。
まず、熱延鋼板から、圧延方向と直行する板厚断面であり、表面から板厚方向に板厚の1/4位置(表面から板厚方向に1/8位置~表面から板厚方向に3/8位置の領域、すなわち表面から板厚方向に1/8位置を始点とし、表面から板厚方向に3/8位置を終点とする領域)を観察できるように試験片を採取する。試験片の断面を鏡面研磨し、レペラ腐食液で腐食した後、光学顕微鏡を用いて組織観察を行う。
まず、熱延鋼板から、圧延方向と直行する板厚断面であり、表面から板厚方向に板厚の1/4位置(表面から板厚方向に1/8位置~表面から板厚方向に3/8位置の領域、すなわち表面から板厚方向に1/8位置を始点とし、表面から板厚方向に3/8位置を終点とする領域)を観察できるように試験片を採取する。試験片の断面を鏡面研磨し、レペラ腐食液で腐食した後、光学顕微鏡を用いて組織観察を行う。
第2相はレペラ腐食液により白色部として現出され、その他の組織(ベイナイト相)は染色されるため、容易に判別可能である。白色部(明部)とそれ以外の領域とで2値化して、白色部の面積率を算出する。例えば、Image-Jなどの画像解析ソフトを用いて、白色部とそれ以外の領域とを二値化することで、白色部の面積率およびそれ以外の領域の面積率を得ることができる。観察視野は3か所以上とし、各視野の面積は300μm×400μm以上とする。
複数視野において測定された白色部の面積率の平均値を算出することで、第2相の面積率を得る。複数視野において測定された白色部以外の領域の面積率の平均値を算出することで、ベイナイト相の面積率を得る。なお、金属組織中にフェライト相が存在する場合には、フェライト相はベイナイト相と同様に白色に染色される。しかし、ベイナイト相とフェライト相とは、それらの形態観察により容易に判別可能である。フェライト相が存在する場合には、白色部以外の領域の面積率から、フェライト相と判別された白色部の面積率を差し引くことで、ベイナイト相の面積率を得る。ベイナイト相はラス状の結晶粒として観察され、フェライト相は、内部にラスを含まない塊状の結晶粒として観察される。
第2相の平均粒径:1.5μm以下
第2相の平均粒径が大きくなるとボイドが発生しやすくなり、熱延鋼板の穴広げ性が低下する。ボイドの発生を抑制して穴広げ性を向上するためには、第2相の平均粒径は小さい程好ましい。第2相の平均粒径が1.5μm超であると、所望の穴広げ性を得ることができない。そのため、第2相の平均粒径は1.5μm以下とする。好ましくは、1.4μm以下、1.3μm以下である。
第2相の平均粒径を0.1μm未満とすることは技術的に困難なため、第2相の平均粒径は0.1μm以上としてもよい。
第2相の平均粒径が大きくなるとボイドが発生しやすくなり、熱延鋼板の穴広げ性が低下する。ボイドの発生を抑制して穴広げ性を向上するためには、第2相の平均粒径は小さい程好ましい。第2相の平均粒径が1.5μm超であると、所望の穴広げ性を得ることができない。そのため、第2相の平均粒径は1.5μm以下とする。好ましくは、1.4μm以下、1.3μm以下である。
第2相の平均粒径を0.1μm未満とすることは技術的に困難なため、第2相の平均粒径は0.1μm以上としてもよい。
以下に、第2相の平均粒径の測定方法について説明する。
まず、熱延鋼板から、圧延方向と直行する板厚断面であり、表面から板厚方向に板厚の1/4位置(表面から板厚方向に1/8位置~表面から板厚方向に3/8位置の領域、すなわち表面から板厚方向に1/8位置を始点とし、表面から板厚方向に3/8位置を終点とする領域)を観察できるように試験片を採取する。試験片の断面を鏡面研磨し、レペラ腐食液で腐食した後、光学顕微鏡を用いて組織観察を行う。画像解析ソフト(Image-J)を用いて、白色部とそれ以外の領域の二値化画像を作成する。その後、二値化画像をもとに粒子解析を実施し、各々の粒子の面積を算出する。観察視野は3か所以上とし、各視野において得られた平均粒径の平均値を算出することで、第2相の平均粒径を得る。
まず、熱延鋼板から、圧延方向と直行する板厚断面であり、表面から板厚方向に板厚の1/4位置(表面から板厚方向に1/8位置~表面から板厚方向に3/8位置の領域、すなわち表面から板厚方向に1/8位置を始点とし、表面から板厚方向に3/8位置を終点とする領域)を観察できるように試験片を採取する。試験片の断面を鏡面研磨し、レペラ腐食液で腐食した後、光学顕微鏡を用いて組織観察を行う。画像解析ソフト(Image-J)を用いて、白色部とそれ以外の領域の二値化画像を作成する。その後、二値化画像をもとに粒子解析を実施し、各々の粒子の面積を算出する。観察視野は3か所以上とし、各視野において得られた平均粒径の平均値を算出することで、第2相の平均粒径を得る。
なお、面積が0.5μm2未満である第2相については、熱延鋼板の穴広げ性に影響を及ぼさないため、上述の測定(第2相の平均粒径の測定)の測定対象から除外する。
(110)<112>方位の極密度:3.0以下
表面から板厚方向に板厚の1/4位置における金属組織における(110)<112>方位の極密度は、圧延集合組織の発達具合を評価する指標である。(110)<112>方位の極密度が発達する程、すなわち(110)<112>方位の極密度が大きい程、組織の異方性が大きくなり、熱延鋼板の穴広げ性が低下する。(110)<112>方位の極密度が3.0を超えると、穴広げ性が低下するため、(110)<112>方位の極密度は3.0以下とする。好ましくは、2.8以下、2.5以下、2.3以下である。
表面から板厚方向に板厚の1/4位置における金属組織における(110)<112>方位の極密度は、圧延集合組織の発達具合を評価する指標である。(110)<112>方位の極密度が発達する程、すなわち(110)<112>方位の極密度が大きい程、組織の異方性が大きくなり、熱延鋼板の穴広げ性が低下する。(110)<112>方位の極密度が3.0を超えると、穴広げ性が低下するため、(110)<112>方位の極密度は3.0以下とする。好ましくは、2.8以下、2.5以下、2.3以下である。
(110)<112>方位の極密度が小さい程、組織がランダム化して熱延鋼板の穴広げ性が向上するため、(110)<112>方位の極密度は小さい程好ましい。(110)<112>方位の極密度は、集合組織を持たない場合は1.0となるため、下限は1.0としてもよい。
以下に、(110)<112>方位の極密度の測定方法について説明する。
(110)<112>方位の極密度は、走査電子顕微鏡とEBSD解析装置とを組み合わせた装置及びAMETEK社製のOIM Analysis(登録商標)を用いて、EBSD(Electron Back Scattering Diffraction)法で測定した方位データを、球面調和関数を用いて計算して算出した3次元集合組織を表示する結晶方位分布関数(ODF:Orientation Distribution Function)から求めることができる。測定範囲は、表面から板厚方向に板厚の1/4位置(表面から板厚方向に1/8位置~表面から板厚方向に3/8位置の領域、すなわち表面から板厚方向に1/8位置を始点とし、表面から板厚方向に3/8位置を終点とする領域)とし、圧延方向においては400μmの領域とする。測定ピッチが0.5μm/step以下になるように、測定ピッチを設定することが好ましい。
(110)<112>方位の極密度は、走査電子顕微鏡とEBSD解析装置とを組み合わせた装置及びAMETEK社製のOIM Analysis(登録商標)を用いて、EBSD(Electron Back Scattering Diffraction)法で測定した方位データを、球面調和関数を用いて計算して算出した3次元集合組織を表示する結晶方位分布関数(ODF:Orientation Distribution Function)から求めることができる。測定範囲は、表面から板厚方向に板厚の1/4位置(表面から板厚方向に1/8位置~表面から板厚方向に3/8位置の領域、すなわち表面から板厚方向に1/8位置を始点とし、表面から板厚方向に3/8位置を終点とする領域)とし、圧延方向においては400μmの領域とする。測定ピッチが0.5μm/step以下になるように、測定ピッチを設定することが好ましい。
鉄系炭化物の平均粒径:0.100μm以下
本実施形態において鉄系炭化物とは、セメンタイト(Fe3C)のことをいう。鉄系炭化物の平均粒径が粗大になると、穴広げ時のボイド発生起点となり、熱延鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、鉄系炭化物の平均粒径は0.100μm以下とする。好ましくは0.080μm以下、0.070μm以下、0.060μm以下、0.050μm以下である。
穴広げ性向上のためには鉄系炭化物の平均粒径は小さい程好ましいため、下限は0μmとしてもよい。
本実施形態において鉄系炭化物とは、セメンタイト(Fe3C)のことをいう。鉄系炭化物の平均粒径が粗大になると、穴広げ時のボイド発生起点となり、熱延鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、鉄系炭化物の平均粒径は0.100μm以下とする。好ましくは0.080μm以下、0.070μm以下、0.060μm以下、0.050μm以下である。
穴広げ性向上のためには鉄系炭化物の平均粒径は小さい程好ましいため、下限は0μmとしてもよい。
以下に、鉄系炭化物の平均粒径の測定方法について説明する。
熱延鋼板から、圧延方向と直行する板厚断面であり、表面から板厚方向に板厚の1/4位置(表面から板厚方向に1/8位置~表面から板厚方向に3/8位置の領域、すなわち表面から板厚方向に1/8位置を始点とし、表面から板厚方向に3/8位置を終点とする領域)を観察できるように試験片を採取する。試験片の断面をナイタール腐食した後、SEMにて倍率5000倍で10視野撮影する。撮影視野内のベイニティックフェライトの界面やその中分散している粒状あるいは針状のものを鉄系炭化物と判断し、鉄系炭化物について画像解析することで、円相当直径を算出し、1視野における鉄系炭化物の平均値を求める。10視野について得られた鉄系炭化物の平均値を算出することで、鉄系炭化物の平均粒径を得る。
熱延鋼板から、圧延方向と直行する板厚断面であり、表面から板厚方向に板厚の1/4位置(表面から板厚方向に1/8位置~表面から板厚方向に3/8位置の領域、すなわち表面から板厚方向に1/8位置を始点とし、表面から板厚方向に3/8位置を終点とする領域)を観察できるように試験片を採取する。試験片の断面をナイタール腐食した後、SEMにて倍率5000倍で10視野撮影する。撮影視野内のベイニティックフェライトの界面やその中分散している粒状あるいは針状のものを鉄系炭化物と判断し、鉄系炭化物について画像解析することで、円相当直径を算出し、1視野における鉄系炭化物の平均値を求める。10視野について得られた鉄系炭化物の平均値を算出することで、鉄系炭化物の平均粒径を得る。
表面~表面から板厚方向に板厚の1/16位置の金属組織における(110)<1-11>方位の極密度:3.0以下
表面~表面から板厚方向に板厚の1/16位置(表面を始点とし、表面から板厚方向に板厚の1/16の位置を終点とする領域)の金属組織における(110)<1-11>方位の極密度は、熱延鋼板の表層領域のせん断集合組織の発達具合を評価する指標である。この位置における(110)<1-11>方位の極密度が発達すると、すなわち(110)<1-11>方位の極密度が大きくなると、組織の異方性が大きくなり、熱延鋼板の曲げ性が低下する。(110)<1-11>方位の極密度が3.0を超えると、熱延鋼板の曲げ性が低下するため、(110)<1-11>方位の極密度は3.0以下とする。好ましくは、2.8以下、2.6以下、2.4以下、2.2以下である。
表面~表面から板厚方向に板厚の1/16位置(表面を始点とし、表面から板厚方向に板厚の1/16の位置を終点とする領域)の金属組織における(110)<1-11>方位の極密度は、熱延鋼板の表層領域のせん断集合組織の発達具合を評価する指標である。この位置における(110)<1-11>方位の極密度が発達すると、すなわち(110)<1-11>方位の極密度が大きくなると、組織の異方性が大きくなり、熱延鋼板の曲げ性が低下する。(110)<1-11>方位の極密度が3.0を超えると、熱延鋼板の曲げ性が低下するため、(110)<1-11>方位の極密度は3.0以下とする。好ましくは、2.8以下、2.6以下、2.4以下、2.2以下である。
(110)<1-11>方位の極密度が小さいほど、組織がランダム化して熱延鋼板の曲げ性が向上するため、(110)<1-11>方位の極密度は小さい程好ましい。(110)<1-11>方位の極密度は、集合組織を持たない場合は1.0となるため、下限は1.0としてもよい。
以下に、(110)<1-11>方位の極密度の測定方法について説明する。
(110)<1-11>方位の極密度は、走査電子顕微鏡とEBSD解析装置とを組み合わせた装置及びAMETEK社製のOIM Analysis(登録商標)を用いて、EBSD(Electron Back Scattering Diffraction)法で測定した方位データを、球面調和関数を用いて計算して算出した3次元集合組織を表示する結晶方位分布関数(ODF:Orientation Distribution Function)から求めることができる。測定範囲は、表面~表面から板厚方向に板厚の1/16位置の領域(表面を始点とし、表面から板厚方向に板厚の1/16の位置を終点とする領域)とし、圧延方向においては400μm以上の領域を評価する。測定ピッチが0.5μm/step以下になるように、測定ピッチを設定することが好ましい。
(110)<1-11>方位の極密度は、走査電子顕微鏡とEBSD解析装置とを組み合わせた装置及びAMETEK社製のOIM Analysis(登録商標)を用いて、EBSD(Electron Back Scattering Diffraction)法で測定した方位データを、球面調和関数を用いて計算して算出した3次元集合組織を表示する結晶方位分布関数(ODF:Orientation Distribution Function)から求めることができる。測定範囲は、表面~表面から板厚方向に板厚の1/16位置の領域(表面を始点とし、表面から板厚方向に板厚の1/16の位置を終点とする領域)とし、圧延方向においては400μm以上の領域を評価する。測定ピッチが0.5μm/step以下になるように、測定ピッチを設定することが好ましい。
引張強さTS:980MPa以上
引張強さは鋼の強度を表す指標であり、引張強さが高い素材を用いることで、同じ特性を有する自動車部品を、より軽量で作ることが可能となる。本実施形態に係る熱延鋼板の引張強さは980MPa以上である。引張強さが980MPa未満では、車体軽量化の効果が十分でない。好ましくは、引張強さは1000MPa以上、1030MPa以上である。引張強さは高いほど好ましいが、上限は1600MPa以下としてもよい。
引張強さは鋼の強度を表す指標であり、引張強さが高い素材を用いることで、同じ特性を有する自動車部品を、より軽量で作ることが可能となる。本実施形態に係る熱延鋼板の引張強さは980MPa以上である。引張強さが980MPa未満では、車体軽量化の効果が十分でない。好ましくは、引張強さは1000MPa以上、1030MPa以上である。引張強さは高いほど好ましいが、上限は1600MPa以下としてもよい。
引張強さは、JIS Z 2241:2011に準拠して、JIS5号試験片を用いて引張試験を行うことで、引張強さTSを測定する。なお、クロスヘッド速度は10mm/minとする。
次に、本実施形態に係る熱延鋼板の好ましい製造方法について説明する。
本実施形態に係る熱延鋼板の好ましい製造方法は、以下の工程を備える。
所定の化学組成を有するスラブを1100℃以上、1350℃未満に加熱する加熱工程、
熱間圧延開始温度が1050~1200℃であり、仕上げ圧延完了温度が950℃超、1050℃以下となるように熱間圧延する熱間圧延工程、
前記熱間圧延完了後、1.0秒以内に冷却を開始し、30~150℃/sの平均冷却速度で500~600℃の冷却停止温度まで冷却する冷却工程、
前記冷却停止温度まで冷却した後、500~600℃の温度域で巻取りを行う巻取り工程、
前記巻取り後、25℃/h超、100℃/h以下の平均冷却速度で冷却するコイル冷却工程、
焼き戻しパラメーターLMPが12500~15500となるように、350~550℃で30秒~12時間の焼き戻しを行う焼き戻し工程。
以下、各工程について詳細に説明する。
本実施形態に係る熱延鋼板の好ましい製造方法は、以下の工程を備える。
所定の化学組成を有するスラブを1100℃以上、1350℃未満に加熱する加熱工程、
熱間圧延開始温度が1050~1200℃であり、仕上げ圧延完了温度が950℃超、1050℃以下となるように熱間圧延する熱間圧延工程、
前記熱間圧延完了後、1.0秒以内に冷却を開始し、30~150℃/sの平均冷却速度で500~600℃の冷却停止温度まで冷却する冷却工程、
前記冷却停止温度まで冷却した後、500~600℃の温度域で巻取りを行う巻取り工程、
前記巻取り後、25℃/h超、100℃/h以下の平均冷却速度で冷却するコイル冷却工程、
焼き戻しパラメーターLMPが12500~15500となるように、350~550℃で30秒~12時間の焼き戻しを行う焼き戻し工程。
以下、各工程について詳細に説明する。
加熱工程
加熱工程では、上述の化学組成を有するスラブを1100℃以上、1350℃未満に加熱する。スラブ段階で存在する粗大な析出物は、圧延中の割れや材料特性の低下を引き起こすため、熱間圧延前の鋼素材を加熱して、粗大な炭化物を固溶することが好ましい。そのため、加熱温度は1100℃以上とすることが好ましい。より好ましくは、1150℃以上である。一方、加熱温度が高くなりすぎても、スケール発生量が多くなることで歩留まりが低下するため、加熱温度は1350℃以下とすることが好ましい。より好ましくは、1300℃以下である。
加熱工程では、上述の化学組成を有するスラブを1100℃以上、1350℃未満に加熱する。スラブ段階で存在する粗大な析出物は、圧延中の割れや材料特性の低下を引き起こすため、熱間圧延前の鋼素材を加熱して、粗大な炭化物を固溶することが好ましい。そのため、加熱温度は1100℃以上とすることが好ましい。より好ましくは、1150℃以上である。一方、加熱温度が高くなりすぎても、スケール発生量が多くなることで歩留まりが低下するため、加熱温度は1350℃以下とすることが好ましい。より好ましくは、1300℃以下である。
なお、加熱する鋳片は、製造コストの観点から連続鋳造によって生産することが好ましいが、その他の鋳造方法(例えば造塊法)で生産しても構わない。
熱間圧延工程
熱間圧延における鋼板温度は、オーステナイト中のTiおよびNbの炭化物や窒化物の析出に影響を与える。熱間圧延開始温度が1050℃未満では、熱間圧延開始前に析出が開始して析出物が粗大化するため、析出物を所望の形態に制御することができず、均質なスラブを得ることができない場合がある。そのため、熱間圧延開始温度は1050℃以上とすることが好ましい。より好ましくは、1070℃以上である。
一方、熱間圧延開始温度が1200℃超では、熱間圧延中に析出物の析出を開始させることが困難となり、析出物を所望の形態に制御することができない場合がある。そのため、熱間圧延開始温度は1200℃以下とすることが好ましい。より好ましくは1170℃以下である。
熱間圧延における鋼板温度は、オーステナイト中のTiおよびNbの炭化物や窒化物の析出に影響を与える。熱間圧延開始温度が1050℃未満では、熱間圧延開始前に析出が開始して析出物が粗大化するため、析出物を所望の形態に制御することができず、均質なスラブを得ることができない場合がある。そのため、熱間圧延開始温度は1050℃以上とすることが好ましい。より好ましくは、1070℃以上である。
一方、熱間圧延開始温度が1200℃超では、熱間圧延中に析出物の析出を開始させることが困難となり、析出物を所望の形態に制御することができない場合がある。そのため、熱間圧延開始温度は1200℃以下とすることが好ましい。より好ましくは1170℃以下である。
仕上げ圧延完了温度は、旧オーステナイト粒の集合組織に影響を与える因子である。仕上げ圧延完了温度が950℃以下では、旧オーステナイト粒の集合組織が発達し、鋼材特性の異方性が高くなる場合がある。そのため、仕上げ圧延完了温度は950℃超とすることが好ましい。より好ましくは、960℃以上である。
一方、仕上げ圧延完了温度が高すぎると、旧オーステナイト粒の粗大化が顕著になり、第2相が粗大化することで、所望の穴広げ性を得ることができなくなる場合がある。そのため、仕上げ圧延完了温度は1050℃以下とすることが好ましい。より好ましくは、1020℃以下である。
一方、仕上げ圧延完了温度が高すぎると、旧オーステナイト粒の粗大化が顕著になり、第2相が粗大化することで、所望の穴広げ性を得ることができなくなる場合がある。そのため、仕上げ圧延完了温度は1050℃以下とすることが好ましい。より好ましくは、1020℃以下である。
なお、熱間圧延前に、スラブを粗圧延して粗バーとした後に、熱間圧延してもよい。
また、仕上げ圧延前は通常、鋼板表面に形成されたスケールの除去(デスケーリング)が行われる。本実施形態においてデスケーリングは常法で行えばよく、例えば、噴射する水の衝突圧が3.0MPa未満となるように行えばよい。噴射する水の衝突圧が3.0MPa以上の高圧デスケーリングを行うと、表層における集合組織を好ましく制御できない場合がある。
冷却工程
本実施形態では、所望の金属組織を得るためには、冷却工程における熱間圧延後の冷却条件、コイル冷却工程におけるコイル状に巻取った後の冷却条件および焼き戻し工程における焼き戻し条件を複合的且つ不可分に制御することが効果的である。
本実施形態では、所望の金属組織を得るためには、冷却工程における熱間圧延後の冷却条件、コイル冷却工程におけるコイル状に巻取った後の冷却条件および焼き戻し工程における焼き戻し条件を複合的且つ不可分に制御することが効果的である。
上述の熱間圧延では、比較的高温で圧延しているため、旧オーステナイト粒の粗大化が進みやすい。そのため、仕上げ圧延完了後、短時間で冷却を開始し、旧オーステナイト粒の粗大化を抑制する必要がある。仕上げ圧延完了後、冷却開始までの時間が長いと、旧オーステナイト粒が粗大化し、所望の第2相の平均粒径を得ることができない場合がある。冷却開始時間は早ければ早いほど良く、本実施形態では、熱間圧延完了後、1.0秒以内に冷却を開始することが好ましい。より好ましくは、0.5秒以内であり、より好ましくは0秒である。
なお、ここでいう冷却開始時間とは、仕上げ圧延完了後、後述の冷却(平均冷却速度が30~150℃/sである冷却)を開始するまでの経過時間のことをいう。
熱間圧延後の冷却は、30~150℃/sの平均冷却速度で500~600℃の冷却停止温度まで行うことが好ましい。平均冷却速度が遅すぎると、フェライトが析出し、所望量のベイナイト相を得ることができなくなり、所望の引張強さおよび穴広げ性の両方、またはいずれか一方を得ることができない場合がある。また、平均冷却速度が遅いと、炭化物形成元素であるTi、VおよびNb等が炭素と結合し、析出物を多量に形成し、熱延鋼板の曲げ性が低下する場合がある。そのため、熱間圧延完了後の冷却の平均冷却速度は30℃/s以上とすることが好ましい。熱間圧延後の冷却における平均冷却速度は60℃/s以上がより好ましい。
一方、熱間圧延完了後の平均冷却速度が速すぎると、表面温度が低くなりすぎて、鋼板表面にマルテンサイトが生成しやすくなり、所望の延性を得ることができない場合がある。そのため、熱間圧延完了後の冷却の平均冷却速度は150℃/s以下とすることが好ましい。より好ましくは、120℃/s以下であり、より好ましくは100℃/s以下である。
なお、本実施形態における平均冷却速度とは、設定する範囲の始点と終点との温度差を、始点から終点までの経過時間で除した値とする。
冷却停止温度が500~600℃の温度域外であると、後述の巻取り工程を所望の温度域で行うことができない。また、所望の金属組織を得るためには、熱間圧延後の冷却において空冷を行わないことが望ましい。
巻取り工程
巻き取り温度は、フェライト変態を抑制してベイナイト変態を進行させるために、また第2相の分布・形態・分率を制御するために500~600℃とすることが好ましい。
巻き取り温度は、フェライト変態を抑制してベイナイト変態を進行させるために、また第2相の分布・形態・分率を制御するために500~600℃とすることが好ましい。
高温で変態したベイナイトは延性に優れる。巻き取り温度が500℃未満であると、巻き取り時に析出強化が働かないため、焼き戻し後の強度が不足する場合がある。そのため、巻き取り温度は500℃以上とすることが好ましい。
一方、巻き取り温度が600℃超では、フェライトが析出し、強度が低下する場合がある。そのため、巻き取り温度は600℃以下とすることが好ましい。
一方、巻き取り温度が600℃超では、フェライトが析出し、強度が低下する場合がある。そのため、巻き取り温度は600℃以下とすることが好ましい。
コイル冷却工程
コイル状に巻取った後の冷却速度は、第2相の組織分率に影響を及ぼす。コイル冷却工程では、未変態オーステナイトへの炭素濃化が行われる。未変態オーステナイトは「第2相(マルテンサイト相)」に変態する前の組織である。コイル状に巻取った後に、25℃/h以下の平均冷却速度で冷却すると、未変態オーステナイトが分解し、所望量の第2相を得ることができない場合がある。また、未変態オーステナイトへの炭素濃化が過度に進行し、第2相の硬さが過剰になり、主相と第2相との組織間硬度差が大きくなることで、熱延鋼板の穴広げ性が低下する場合がある。そのため、平均冷却速度は25℃/h超とすることが好ましい。より好ましくは、30℃/以上である。
コイル状に巻取った後の冷却速度は、第2相の組織分率に影響を及ぼす。コイル冷却工程では、未変態オーステナイトへの炭素濃化が行われる。未変態オーステナイトは「第2相(マルテンサイト相)」に変態する前の組織である。コイル状に巻取った後に、25℃/h以下の平均冷却速度で冷却すると、未変態オーステナイトが分解し、所望量の第2相を得ることができない場合がある。また、未変態オーステナイトへの炭素濃化が過度に進行し、第2相の硬さが過剰になり、主相と第2相との組織間硬度差が大きくなることで、熱延鋼板の穴広げ性が低下する場合がある。そのため、平均冷却速度は25℃/h超とすることが好ましい。より好ましくは、30℃/以上である。
一方、平均冷却速度が速すぎると、コイルの内部と外部との間で冷却速度に差が生じ、均一に冷却することができない場合がある。そのため、平均冷却速度は100℃/h以下とすることが好ましい。より好ましくは、80℃/h以下であり、より一層好ましくは60℃/h以下である。
焼き戻し工程
焼き戻し工程では、焼き戻しパラメーターLMPが12500~15500となるように、350~600℃で30秒~12時間の焼き戻しを行うことが好ましい。
焼き戻し工程では、焼き戻しパラメーターLMPが12500~15500となるように、350~600℃で30秒~12時間の焼き戻しを行うことが好ましい。
焼き戻しパラメーターLMPが上記範囲内であれば、所望量の焼き戻しマルテンサイトおよび所望の平均粒径を有する鉄系炭化物が得られる。焼き戻しパラメーターLMPが12500未満では、マルテンサイト相が残存するため、所望の金属組織が得られず、十分な延性および穴広げ性を得ることができない場合がある。そのため、焼き戻しパラメーターLMPは12500以上とすることが好ましい。焼き戻しパラメーターLMPは13500以上、14000以上とすることがより好ましい。
一方、焼き戻しパラメーターLMPが15500超では、鉄系炭化物が粗大化する場合がある。粗大化した鉄系炭化物は打ち抜き時に端面の応力集中を引き起こし、欠陥になりやすく、この欠陥により熱延鋼板の穴広げ性が低下する。さらに、フェライトが析出して所望の金属組織が得られず、熱延鋼板の強度も低下する場合がある。そのため、焼き戻しパラメーターLMPは15500以下とすることが好ましい。焼き戻しパラメーターLMPは15000以下とすることがより好ましい。
なお、焼き戻しパラメーターLMPは、焼き戻し時の保持温度T(℃)、保持時間t(h)としたとき、LMP=(273+T)×(20+logt)で算出される。logは底が10の常用対数である。
焼き戻しパラメーターLMPは、熱処理温度が一定の場合はLMP=(T+273)×(20+log(t))により求めることができる。式中のTは熱処理温度(℃)であり、tは熱処理時間(h)である。しかし、熱処理温度が一定でない場合、すなわち、連続焼鈍のように連続的に温度が変化する場合、文献(焼き戻しパラメーターの物理的意味の解釈と連続加熱・冷却熱処理過程への応用、熱処理42巻3号、163~168頁、平成14年6月)に記載されているように熱処理工程を考慮した方法により、積算焼き戻しパラメーターとして計算することが出来る。本実施形態では、上記文献に記載された方法に基づいて算出した積算焼き戻しパラメーターを、焼き戻しパラメーターLMPとする。
焼き戻しパラメーターLMPは、具体的には以下の方法で求められる。
加熱開始から加熱終了までの時間を総数Nの微小時間Δtで分割する。ここで、(n-1)番目の区間の平均温度をTn-1(℃)、n番目の区間の平均温度をTn(℃)とする。最初の微小時間(n=1の場合の区間)に対応する焼き戻しパラメーターP(1)は、以下の式により求めることができる。なお、logは底が10の常用対数を示す。
P(1)=(T1+273)×(20+log(Δt))
加熱開始から加熱終了までの時間を総数Nの微小時間Δtで分割する。ここで、(n-1)番目の区間の平均温度をTn-1(℃)、n番目の区間の平均温度をTn(℃)とする。最初の微小時間(n=1の場合の区間)に対応する焼き戻しパラメーターP(1)は、以下の式により求めることができる。なお、logは底が10の常用対数を示す。
P(1)=(T1+273)×(20+log(Δt))
P(1)は、以下の式により、温度T2及び加熱時間t2に基づき算出されるPと等価な値として表すことができる。
(T1+273)×(20+log(Δt))=(T2+273)×(20+log(t2))
(T1+273)×(20+log(Δt))=(T2+273)×(20+log(t2))
時間t2は、2番目の区間より前の区間(つまり、1番目の区間)での加熱に基づき算出されるPの積算値と等価なPを、温度T2で得るための所要時間(等価時間)である。2番目の区間(温度T2)における加熱時間は、時間t2に実際の加熱時間Δtを加えた時間である。したがって、2番目の区間の加熱が完了した時点でのPの積算値P(2)は以下の式により求めることができる。
P(2)=(T2+273)×(20+log(t2+Δt))
P(2)=(T2+273)×(20+log(t2+Δt))
この式を一般化すると、以下の式(4)となる。
P(n)=(Tn+273)×(20+log(tn+Δt)) (4)
P(n)=(Tn+273)×(20+log(tn+Δt)) (4)
時間tnは(n-1)番目の区間の加熱が完了した時点でのPの積算値と等価なPを、温度Tnで得るための等価時間である。時間tnは式(5)により求めることができる。
log(tn)=((Tn-1+273)/(Tn+273))×(20+log(tn-1))-20 (5)
log(tn)=((Tn-1+273)/(Tn+273))×(20+log(tn-1))-20 (5)
以上の方法で得られる、N番目の焼き戻しパラメーターP(n)が、N番目の区間の加熱が完了した時点でのPの積算値であり、これが焼き戻しパラメーターLMPである。
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する一条件例である。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。
表1および2の鋼No.1~36に示す化学組成を有する鋼を溶製し、連続鋳造により厚みが240~300mmのスラブを製造した。得られたスラブを用いて、表3および4に示す製造条件により、熱延鋼板を得た。なお、表3および表4の「FT~CT間の平均冷却速度」は、熱間圧延後に冷却を開始した時から、巻取り(冷却停止)までの平均冷却速度を示す。また、350~600℃、30秒~12時間の条件内で、表3および表4に示す「焼き戻しパラメーターLMP」の値となるように焼き戻しを行った。また、仕上げ圧延前は常法(噴射する水の衝突圧が3.0MPa未満)によりデスケーリングを行った。No.42についてのみ、噴射する水の衝突圧が3.5MPaとなるように、デスケーリングを行った。
得られた熱延鋼板に対し、上述の方法により、表面から板厚方向に板厚の1/4位置における組織分率、第2相の平均粒径、(110)<112>方位の極密度および鉄系炭化物の平均粒径、並びに、表面~表面から板厚方向に板厚の1/16位置の金属組織における(110)<1-11>方位の極密度を求めた。
得られた結果を表5および6に示す。なお、ベイナイトおよび第2相の面積率の合計が100%にならない例について、金属組織の残部はフェライトであった。
得られた結果を表5および6に示す。なお、ベイナイトおよび第2相の面積率の合計が100%にならない例について、金属組織の残部はフェライトであった。
得られた熱延鋼板に対して、後述の方法により、引張強さTS、全伸びEl、穴広げ率λおよび限界曲げ半径Rを求めた。
引張強さTSおよび全伸びEl
JIS Z 2241:2011に準拠して、JIS5号試験片を用いて引張試験を行うことで、引張強さTSおよび全伸びElを得た。なお、クロスヘッド速度は10mm/minとした。引張強さTSが980MPa以上である場合を、強度に優れるとして合格と判定し、980MPa未満の場合を、強度に劣るとして不合格と判定した。全伸びElが13.0%以上の場合を、延性に優れるとして合格と判定し、13.0%未満の場合を、延性に劣るとして不合格と判定した。
JIS Z 2241:2011に準拠して、JIS5号試験片を用いて引張試験を行うことで、引張強さTSおよび全伸びElを得た。なお、クロスヘッド速度は10mm/minとした。引張強さTSが980MPa以上である場合を、強度に優れるとして合格と判定し、980MPa未満の場合を、強度に劣るとして不合格と判定した。全伸びElが13.0%以上の場合を、延性に優れるとして合格と判定し、13.0%未満の場合を、延性に劣るとして不合格と判定した。
穴広げ率λ
穴広げ性は、60°円錐ポンチを用いて、クリアランスが12.5%となる条件で直径10mmの円形穴を打ち抜き、かえりがダイ側となるようにした穴広げ試験を行って得られる、穴広げ率λで評価した。各試験番号について、5回の穴広げ試験を実施し、それらの平均値を算出することで、穴広げ率λを得た。穴広げ率が60%以上の場合を穴広げ性に優れるとして合格と判定し、60%未満の場合を穴広げ性に劣るとして不合格と判定した。
穴広げ性は、60°円錐ポンチを用いて、クリアランスが12.5%となる条件で直径10mmの円形穴を打ち抜き、かえりがダイ側となるようにした穴広げ試験を行って得られる、穴広げ率λで評価した。各試験番号について、5回の穴広げ試験を実施し、それらの平均値を算出することで、穴広げ率λを得た。穴広げ率が60%以上の場合を穴広げ性に優れるとして合格と判定し、60%未満の場合を穴広げ性に劣るとして不合格と判定した。
限界曲げ半径R
曲げ性は、V曲げ試験を行うことで得られる、限界曲げ半径Rにより評価した。限界曲げ半径Rは、圧延方向に対して垂直な方向が長手方向(曲げ稜線が圧延方向と一致)となるように、JIS Z 2248:2014に準拠して、1号試験片を用いてV曲げ試験を行うことで得た。ダイとパンチとのなす角度は60°とし、パンチの先端半径を0.1mm単位で変えてV曲げ試験を行って、亀裂が発生せずに曲げることができたパンチの先端半径の最大値を求めた。亀裂が発生せずに曲げることができたパンチの先端半径の最大値を、限界曲げ半径Rとした。限界曲げ半径Rを試験片の板厚tで除した値(R/t)が1.0以下であった場合、曲げ性に優れるとして合格と判定し、表7および8に「Good」と記載した。一方、限界曲げ半径Rを試験片の板厚tで除した値(R/t)が1.0超であった場合、曲げ性に劣るとして不合格と判定し、表7および8に「Bad」と記載した。
以上の試験結果を、表7および8に示す。
曲げ性は、V曲げ試験を行うことで得られる、限界曲げ半径Rにより評価した。限界曲げ半径Rは、圧延方向に対して垂直な方向が長手方向(曲げ稜線が圧延方向と一致)となるように、JIS Z 2248:2014に準拠して、1号試験片を用いてV曲げ試験を行うことで得た。ダイとパンチとのなす角度は60°とし、パンチの先端半径を0.1mm単位で変えてV曲げ試験を行って、亀裂が発生せずに曲げることができたパンチの先端半径の最大値を求めた。亀裂が発生せずに曲げることができたパンチの先端半径の最大値を、限界曲げ半径Rとした。限界曲げ半径Rを試験片の板厚tで除した値(R/t)が1.0以下であった場合、曲げ性に優れるとして合格と判定し、表7および8に「Good」と記載した。一方、限界曲げ半径Rを試験片の板厚tで除した値(R/t)が1.0超であった場合、曲げ性に劣るとして不合格と判定し、表7および8に「Bad」と記載した。
以上の試験結果を、表7および8に示す。
表5~8を見ると、本発明例は、優れた強度、延性、曲げ性および穴広げ性を有することが分かる。一方、比較例は、強度、延性、曲げ性および穴広げ性のうち1つ以上の特性が劣ることが分かる。
本発明によれば、優れた強度、延性、曲げ性および穴広げ性を有する熱延鋼板およびその製造方法を提供することができる。
Claims (2)
- 化学組成が、質量%で、
C:0.040~0.150%、
Si:0.50~1.50%、
Mn:1.00~2.50%、
P:0.100%以下、
S:0.010%以下、
Al:0.010~0.100%、
N:0.0100%以下、
Ti:0.005~0.150%、
B:0.0005~0.0050%、
Cr:0.10~1.00%、
Nb:0~0.06%、
V:0~0.50%、
Mo:0~0.50%、
Cu:0~0.50%、
Ni:0~0.50%、
Sb:0~0.020%、
Ca:0~0.010%、
REM:0~0.010%、および
Mg:0~0.010%
を含有し、残部が鉄および不純物であり、
表面から板厚方向に板厚の1/4位置における金属組織において、
面積率で、主相が95.00~98.00%のベイナイト相であり、第2相が2.00~5.00%の焼き戻しマルテンサイト相であり、
前記第2相の平均粒径が1.5μm以下であり、
(110)<112>方位の極密度が3.0以下であり、
鉄系炭化物の平均粒径が0.100μm以下であり、
前記表面~前記表面から板厚方向に板厚の1/16位置の金属組織において、(110)<1-11>方位の極密度が3.0以下であり、
引張強さTSが980MPa以上である
ことを特徴とする熱延鋼板。 - 前記化学組成が、質量%で、
Nb:0.005~0.06%、
V:0.05~0.50%、
Mo:0.05~0.50%、
Cu:0.01~0.50%、
Ni:0.01~0.50%、
Sb:0.0002~0.020%、
Ca:0.0002~0.010%、
REM:0.0002~0.010%、および
Mg:0.0002~0.010%
からなる群から選択される1種または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。
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