JP7276618B2 - 高強度冷延鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、１３２０ＭＰａ以上の引張強さ（ＴＳ）を有する高強度冷延鋼板およびその製造方法に関する。
近年、例えば自動車業界において、地球環境の保全という観点から、炭酸ガス（ＣＯ２）の排出量を削減するため、自動車の燃費向上が望まれている。
自動車の燃費向上には、車体の軽量化を図ることが有効であるが、このとき、車体の強度を維持しつつ、車体の軽量化を図る必要がある。
例えば、特許文献１には、９８０ＭＰａ以上の引張強さを有する高強度鋼板が開示されている。
自動車の燃費向上には、車体の軽量化を図ることが有効であるが、このとき、車体の強度を維持しつつ、車体の軽量化を図る必要がある。
例えば、特許文献１には、９８０ＭＰａ以上の引張強さを有する高強度鋼板が開示されている。
１３２０ＭＰａ以上の引張強さを有する高強度鋼板は、通常、高強度化のために必要な合金元素を多く含有する。このような鋼板どうしをスポット溶接して得られたスポット溶接部においては、ナゲット（溶融凝固部）周辺の熱影響部の靱性が不足し、応力が繰り返し負荷されたときの強度（疲労強度）が不十分となる場合がある。
スポット溶接部の疲労強度の低下を抑制できれば、自動車全体の衝突強度を十分に維持できる。
スポット溶接部の疲労強度の低下を抑制できれば、自動車全体の衝突強度を十分に維持できる。
本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、１３２０ＭＰａ以上の引張強さを有し、かつ、スポット溶接部の疲労強度にも優れる高強度冷延鋼板を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の［１］～［７］を提供する。
［１］質量％で、Ｃ：０．１５０～０．３５０％、Ｓｉ：０．８０～３．００％、Ｍｎ：１．５０～３．５０％、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．０２００％以下、Ａｌ：０．１００％以下、Ｎ：０．０１００％以下、および、Ｏ：０．０１００％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成と、ミクロ組織と、を有し、鋼中拡散性水素量が、０．５０質量ｐｐｍ以下であり、引張強さが、１３２０ＭＰａ以上であり、上記ミクロ組織において、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率が、５５～９５％であり、残留オーステナイトの面積率が、５～３０％であり、旧オーステナイト粒の平均円相当直径が、１５．０μｍ以下であり、上記旧オーステナイト粒の周の長さをａ、上記旧オーステナイト粒の周のうち、炭素濃度が０．６質量％以上である部分の長さをｂとしたとき、比ｂ／ａが０．８０以下である、高強度冷延鋼板。
［２］上記成分組成が、更に、質量％で、Ｂ：０．００５０％以下、Ｔｉ：０．２００％以下、Ｎｂ：０．２００％以下、Ｖ：０．５００％以下、Ｗ：０．５００％以下、Ｍｏ：１．０００％以下、Ｃｒ：１．０００％以下、Ｓｂ：０．２００％以下、Ｓｎ：０．２００％以下、Ｚｒ：０．１０００％以下、Ｃｕ：１．０００％以下、Ｎｉ：１．０００％以下、Ｃａ：０．００５０％以下、Ｍｇ：０．００５０％以下、ＲＥＭ：０．００５０％以下、Ｃｏ：０．３０％以下、Ｔａ：０．１０％以下、Ｈｆ：０．１０％以下、Ａｓ：０．１００％以下、Ｐｂ：０．１００％以下、Ｚｎ：０．１００％以下、および、Ｂｉ：０．１００％以下からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含有する、上記［１］に記載の高強度冷延鋼板。
［３］表面にめっき層を有する、上記［１］または［２］に記載の高強度冷延鋼板。
［４］上記めっき層が、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である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の高強度冷延鋼板。
［５］上記［１］または［２］に記載の高強度冷延鋼板を製造する方法であって、上記［１］または［２］に記載の成分組成を有する鋼スラブを熱間圧延し、得られた熱延鋼板を、３５０～６５０℃の巻取温度で巻き取り、巻き取りされた上記熱延鋼板を冷間圧延して、冷延鋼板を得て、上記冷延鋼板を、７５０～９５０℃の加熱温度で１０～５００秒間加熱し、上記加熱温度から４００℃まで１０℃／ｓ以上の平均冷却速度ｖ１で冷却し、４００℃から１３０～３００℃の冷却停止温度まで下記（１）式を満たす平均冷却速度ｖ２で冷却し、次いで、２００～４５０℃の再加熱温度で１０～５００秒間再加熱し、その後、（Ｍｓ点－２４０）℃から５０℃まで下記（２）式を満たす平均冷却速度ｖ３で冷却する、高強度冷延鋼板の製造方法。
ｖ２≧０．６（２［Ｍｎ］＋０．８［Ｓｉ］）・・・（１）
ｖ３≦２．８［Ｍｎ］＋２．０［Ｓｉ］ ・・・（２）
ただし、上記式（１）および（２）中の［Ｍｎ］および［Ｓｉ］は、それぞれ、上記成分組成におけるＭｎおよびＳｉの含有量であり、上記含有量の単位は質量％である。
［６］上記平均冷却速度ｖ３で冷却された上記冷延鋼板に、めっき処理を施す、上記［５］に記載の高強度冷延鋼板の製造方法。
［７］上記めっき処理は、溶融亜鉛めっき処理、合金化溶融亜鉛めっき処理または電気亜鉛めっき処理である、上記［６］に記載の高強度冷延鋼板の製造方法。
［１］質量％で、Ｃ：０．１５０～０．３５０％、Ｓｉ：０．８０～３．００％、Ｍｎ：１．５０～３．５０％、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．０２００％以下、Ａｌ：０．１００％以下、Ｎ：０．０１００％以下、および、Ｏ：０．０１００％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成と、ミクロ組織と、を有し、鋼中拡散性水素量が、０．５０質量ｐｐｍ以下であり、引張強さが、１３２０ＭＰａ以上であり、上記ミクロ組織において、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率が、５５～９５％であり、残留オーステナイトの面積率が、５～３０％であり、旧オーステナイト粒の平均円相当直径が、１５．０μｍ以下であり、上記旧オーステナイト粒の周の長さをａ、上記旧オーステナイト粒の周のうち、炭素濃度が０．６質量％以上である部分の長さをｂとしたとき、比ｂ／ａが０．８０以下である、高強度冷延鋼板。
［２］上記成分組成が、更に、質量％で、Ｂ：０．００５０％以下、Ｔｉ：０．２００％以下、Ｎｂ：０．２００％以下、Ｖ：０．５００％以下、Ｗ：０．５００％以下、Ｍｏ：１．０００％以下、Ｃｒ：１．０００％以下、Ｓｂ：０．２００％以下、Ｓｎ：０．２００％以下、Ｚｒ：０．１０００％以下、Ｃｕ：１．０００％以下、Ｎｉ：１．０００％以下、Ｃａ：０．００５０％以下、Ｍｇ：０．００５０％以下、ＲＥＭ：０．００５０％以下、Ｃｏ：０．３０％以下、Ｔａ：０．１０％以下、Ｈｆ：０．１０％以下、Ａｓ：０．１００％以下、Ｐｂ：０．１００％以下、Ｚｎ：０．１００％以下、および、Ｂｉ：０．１００％以下からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含有する、上記［１］に記載の高強度冷延鋼板。
［３］表面にめっき層を有する、上記［１］または［２］に記載の高強度冷延鋼板。
［４］上記めっき層が、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である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の高強度冷延鋼板。
［５］上記［１］または［２］に記載の高強度冷延鋼板を製造する方法であって、上記［１］または［２］に記載の成分組成を有する鋼スラブを熱間圧延し、得られた熱延鋼板を、３５０～６５０℃の巻取温度で巻き取り、巻き取りされた上記熱延鋼板を冷間圧延して、冷延鋼板を得て、上記冷延鋼板を、７５０～９５０℃の加熱温度で１０～５００秒間加熱し、上記加熱温度から４００℃まで１０℃／ｓ以上の平均冷却速度ｖ１で冷却し、４００℃から１３０～３００℃の冷却停止温度まで下記（１）式を満たす平均冷却速度ｖ２で冷却し、次いで、２００～４５０℃の再加熱温度で１０～５００秒間再加熱し、その後、（Ｍｓ点－２４０）℃から５０℃まで下記（２）式を満たす平均冷却速度ｖ３で冷却する、高強度冷延鋼板の製造方法。
ｖ２≧０．６（２［Ｍｎ］＋０．８［Ｓｉ］）・・・（１）
ｖ３≦２．８［Ｍｎ］＋２．０［Ｓｉ］ ・・・（２）
ただし、上記式（１）および（２）中の［Ｍｎ］および［Ｓｉ］は、それぞれ、上記成分組成におけるＭｎおよびＳｉの含有量であり、上記含有量の単位は質量％である。
［６］上記平均冷却速度ｖ３で冷却された上記冷延鋼板に、めっき処理を施す、上記［５］に記載の高強度冷延鋼板の製造方法。
［７］上記めっき処理は、溶融亜鉛めっき処理、合金化溶融亜鉛めっき処理または電気亜鉛めっき処理である、上記［６］に記載の高強度冷延鋼板の製造方法。
本発明によれば、１３２０ＭＰａ以上の引張強さを有し、かつ、スポット溶接部の疲労強度にも優れる高強度冷延鋼板を提供できる。
［高強度冷延鋼板］
本発明の高強度冷延鋼板は、後述する成分組成およびミクロ組織を有し、かつ、後述する鋼中拡散性水素量を満足する。
以下、「高強度冷延鋼板」を、単に、「冷延鋼板」または「鋼板」ともいう。
鋼板の板厚は、特に限定されず、例えば、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。
高強度とは、引張強さ（ＴＳ）が１３２０ＭＰａ以上であることを意味する。
本発明の高強度冷延鋼板は、１３２０ＭＰａ以上の引張強さを有し、かつ、スポット溶接部の疲労強度にも優れる。このため、衝突強度を十分に維持できるから、自動車等の輸送機に好適に使用される。
なお、本発明の高強度冷延鋼板を成形加工する方法としては、プレス加工等の一般的な加工方法を制限なく使用できる。本発明の高強度冷延鋼板を溶接する方法としては、スポット溶接、アーク溶接等の一般的な溶接方法を制限なく使用できる。
本発明の高強度冷延鋼板は、後述する成分組成およびミクロ組織を有し、かつ、後述する鋼中拡散性水素量を満足する。
以下、「高強度冷延鋼板」を、単に、「冷延鋼板」または「鋼板」ともいう。
鋼板の板厚は、特に限定されず、例えば、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。
高強度とは、引張強さ（ＴＳ）が１３２０ＭＰａ以上であることを意味する。
本発明の高強度冷延鋼板は、１３２０ＭＰａ以上の引張強さを有し、かつ、スポット溶接部の疲労強度にも優れる。このため、衝突強度を十分に維持できるから、自動車等の輸送機に好適に使用される。
なお、本発明の高強度冷延鋼板を成形加工する方法としては、プレス加工等の一般的な加工方法を制限なく使用できる。本発明の高強度冷延鋼板を溶接する方法としては、スポット溶接、アーク溶接等の一般的な溶接方法を制限なく使用できる。
〈成分組成〉
本発明の高強度冷延鋼板の成分組成（以下、便宜的に、「本発明の成分組成」ともいう）について説明する。
本発明の成分組成における「％」は、特に説明が無い限り、「質量％」を意味する。
本発明の高強度冷延鋼板の成分組成（以下、便宜的に、「本発明の成分組成」ともいう）について説明する。
本発明の成分組成における「％」は、特に説明が無い限り、「質量％」を意味する。
《Ｃ：０．１５０～０．３５０％》
Ｃは、マルテンサイトを生成させて、鋼板の強度を上昇させる。Ｃ量が少なすぎると、マルテンサイトの硬さが低くなり、また、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率が低下するため、１３２０ＭＰａ以上の引張強さが得られない。このため、Ｃ量は、０．１５０％以上であり、０．１８０％以上が好ましく、０．２００％以上がより好ましい。
一方、Ｃ量が多すぎると、熱影響部にセメンタイトが多量に生成して、スポット溶接部の靱性が低下し、スポット溶接部の疲労強度が低下する。また、旧オーステナイト粒の粒界に偏析するＣが増えて、後述する比（ｂ／ａ）の値が大きくなるため、スポット溶接部の靭性が低下する。このため、Ｃ量は、０．３５０％以下であり、０．３３０％以下が好ましく、０．３１０％以下がより好ましい。
Ｃは、マルテンサイトを生成させて、鋼板の強度を上昇させる。Ｃ量が少なすぎると、マルテンサイトの硬さが低くなり、また、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率が低下するため、１３２０ＭＰａ以上の引張強さが得られない。このため、Ｃ量は、０．１５０％以上であり、０．１８０％以上が好ましく、０．２００％以上がより好ましい。
一方、Ｃ量が多すぎると、熱影響部にセメンタイトが多量に生成して、スポット溶接部の靱性が低下し、スポット溶接部の疲労強度が低下する。また、旧オーステナイト粒の粒界に偏析するＣが増えて、後述する比（ｂ／ａ）の値が大きくなるため、スポット溶接部の靭性が低下する。このため、Ｃ量は、０．３５０％以下であり、０．３３０％以下が好ましく、０．３１０％以下がより好ましい。
《Ｓｉ：０．８０～３．００％》
Ｓｉは、固溶強化により鋼板の強度を高める。１３２０ＭＰａ以上の引張強さを得る観点から、Ｓｉ量は、０．８０％以上であり、１．００％以上が好ましく、１．１０％以上がより好ましい。
一方、Ｓｉ量が多すぎると、スポット溶接部の靭性が低下し、スポット溶接部の疲労強度が低下する。このため、Ｓｉ量は、３．００％以下であり、２．６０％以下が好ましく、２．４０％以下がより好ましい。
Ｓｉは、固溶強化により鋼板の強度を高める。１３２０ＭＰａ以上の引張強さを得る観点から、Ｓｉ量は、０．８０％以上であり、１．００％以上が好ましく、１．１０％以上がより好ましい。
一方、Ｓｉ量が多すぎると、スポット溶接部の靭性が低下し、スポット溶接部の疲労強度が低下する。このため、Ｓｉ量は、３．００％以下であり、２．６０％以下が好ましく、２．４０％以下がより好ましい。
《Ｍｎ：１．５０～３．５０％》
Ｍｎは、固溶強化により鋼板の強度を高める。１３２０ＭＰａ以上の引張強さを得る観点から、Ｍｎ量は、１．５０％以上であり、１．９０％以上が好ましく、２．３０％以上がより好ましい。
一方、Ｍｎ量が多すぎると、焼戻しで多量なセメンタイト生成するとともに、スポット溶接部の靭性が低下し、スポット溶接部の疲労強度が低下する。このため、Ｍｎ量は、３．５０％以下であり、３．３０％以下が好ましく、３．１０％以下がより好ましい。
Ｍｎは、固溶強化により鋼板の強度を高める。１３２０ＭＰａ以上の引張強さを得る観点から、Ｍｎ量は、１．５０％以上であり、１．９０％以上が好ましく、２．３０％以上がより好ましい。
一方、Ｍｎ量が多すぎると、焼戻しで多量なセメンタイト生成するとともに、スポット溶接部の靭性が低下し、スポット溶接部の疲労強度が低下する。このため、Ｍｎ量は、３．５０％以下であり、３．３０％以下が好ましく、３．１０％以下がより好ましい。
《Ｐ：０．１００％以下》
Ｐは、粒界に偏析してスポット溶接部の靭性を低下させ、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。このため、Ｐ量は、０．１００％以下であり、０．０３０％以下が好ましく、０．０１０％以下がより好ましい。
Ｐは、粒界に偏析してスポット溶接部の靭性を低下させ、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。このため、Ｐ量は、０．１００％以下であり、０．０３０％以下が好ましく、０．０１０％以下がより好ましい。
《Ｓ：０．０２００％以下》
Ｓは、Ｍｎと結合して粗大なＭｎＳを形成し、スポット溶接部の靭性を低下させ、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。このため、Ｓ量は、０．０２００％以下であり、０．０１００％以下が好ましく、０．００２０％以下がより好ましい。
Ｓは、Ｍｎと結合して粗大なＭｎＳを形成し、スポット溶接部の靭性を低下させ、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。このため、Ｓ量は、０．０２００％以下であり、０．０１００％以下が好ましく、０．００２０％以下がより好ましい。
《Ａｌ：０．１００％以下》
Ａｌは、脱酸剤として作用する。Ａｌ量が多すぎると、酸化物や窒化物が凝集粗大化することにより、スポット溶接部の靭性を低下させ、スポット溶接部の疲労強度が低下させる。このため、Ａｌ量は、０．１００％以下であり、０．０８０％以下が好ましく、０．０６０％以下がより好ましい。
Ａｌ量の下限は、特に限定されないが、Ａｌの添加効果を得る観点から、例えば、０．０１０％であり、０．０２０％が好ましい。
Ａｌは、脱酸剤として作用する。Ａｌ量が多すぎると、酸化物や窒化物が凝集粗大化することにより、スポット溶接部の靭性を低下させ、スポット溶接部の疲労強度が低下させる。このため、Ａｌ量は、０．１００％以下であり、０．０８０％以下が好ましく、０．０６０％以下がより好ましい。
Ａｌ量の下限は、特に限定されないが、Ａｌの添加効果を得る観点から、例えば、０．０１０％であり、０．０２０％が好ましい。
《Ｎ：０．０１００％以下》
Ｎは、Ｔｉと結合してＴｉＮを形成する。Ｎ量が多すぎると、形成されるＴｉＮ量が多くなることに起因して、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。このため、Ｎ量は、０．０１００％以下であり、０．００８０％以下が好ましく、０．００６０％以下がより好ましい。
Ｎは、Ｔｉと結合してＴｉＮを形成する。Ｎ量が多すぎると、形成されるＴｉＮ量が多くなることに起因して、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。このため、Ｎ量は、０．０１００％以下であり、０．００８０％以下が好ましく、０．００６０％以下がより好ましい。
《Ｏ：０．０１００％以下》
Ｏは、酸化物を形成して、スポット溶接部の靭性を低下させて、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。このため、Ｏ量は、０．０１００％以下であり、０．００５０％以下が好ましく、０．００２０％以下がより好ましい。
Ｏは、酸化物を形成して、スポット溶接部の靭性を低下させて、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。このため、Ｏ量は、０．０１００％以下であり、０．００５０％以下が好ましく、０．００２０％以下がより好ましい。
《その他の成分》
本発明の成分組成は、更に、質量％で、以下に記載する成分からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有してもよい。
本発明の成分組成は、更に、質量％で、以下に記載する成分からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有してもよい。
（Ｂ：０．００５０％以下）
Ｂは、オーステナイト粒界に偏析することで鋼板の焼入れ性を向上できる元素であり、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。
もっとも、Ｂ量が多すぎると、Ｆｅ２３（ＣＢ）６を形成して、スポット溶接部の靭性を低下させて、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。このため、Ｂ量は、０．００５０％以下が好ましく、０．００４０％以下がより好ましく、０．００３０％以下が更に好ましい。
Ｂ量の下限は、特に限定されないが、Ｂの添加効果を得る観点からは、例えば、０．０００５％であり、０．００１０％が好ましい。
Ｂは、オーステナイト粒界に偏析することで鋼板の焼入れ性を向上できる元素であり、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。
もっとも、Ｂ量が多すぎると、Ｆｅ２３（ＣＢ）６を形成して、スポット溶接部の靭性を低下させて、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。このため、Ｂ量は、０．００５０％以下が好ましく、０．００４０％以下がより好ましく、０．００３０％以下が更に好ましい。
Ｂ量の下限は、特に限定されないが、Ｂの添加効果を得る観点からは、例えば、０．０００５％であり、０．００１０％が好ましい。
（Ｔｉ：０．２００％以下）
Ｔｉは、熱間圧延時または焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物または炭窒化物を形成することにより、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。
もっとも、Ｔｉ量が多すぎると、Ｎと結合して粗大な窒化物を形成することにより、スポット溶接部の靭性を低下させて、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。このため、Ｔｉ量は、０．２００％以下が好ましく、０．１００％以下がより好ましく、０．０５０％以下が更に好ましい。
Ｔｉ量の下限は、特に限定されないが、Ｔｉの添加効果を得る観点からは、例えば、０．００５％であり、０．０１０％が好ましい。
Ｔｉは、熱間圧延時または焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物または炭窒化物を形成することにより、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。
もっとも、Ｔｉ量が多すぎると、Ｎと結合して粗大な窒化物を形成することにより、スポット溶接部の靭性を低下させて、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。このため、Ｔｉ量は、０．２００％以下が好ましく、０．１００％以下がより好ましく、０．０５０％以下が更に好ましい。
Ｔｉ量の下限は、特に限定されないが、Ｔｉの添加効果を得る観点からは、例えば、０．００５％であり、０．０１０％が好ましい。
（Ｎｂ：０．２００％以下、Ｖ：０．５００％以下、Ｗ：０．５００％以下）
Ｎｂ、ＶおよびＷは、熱間圧延時または焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物または炭窒化物を形成することにより、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。
もっとも、これらの元素の量が過度に多い場合、鋼スラブ加熱時に溶解しないで粗大な炭化物として残存する。粗大な炭化物は、スポット溶接部の靭性を低下させて、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。
このため、Ｎｂ量は、０．２００％以下が好ましく、０．１００％以下がより好ましく、０．０５０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｎｂの添加効果を得る観点からは、例えば、０．００５％であり、０．０１０％が好ましい。
Ｖ量は、０．５００％以下が好ましく、０．３００％以下がより好ましく、０．１００％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｖの添加効果を得る観点からは、例えば、０．００５％であり、０．０１０％が好ましい。
Ｗ量は、０．５００％以下が好ましく、０．２００％以下がより好ましく、０．０５０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｗの添加効果を得る観点からは、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
Ｎｂ、ＶおよびＷは、熱間圧延時または焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物または炭窒化物を形成することにより、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。
もっとも、これらの元素の量が過度に多い場合、鋼スラブ加熱時に溶解しないで粗大な炭化物として残存する。粗大な炭化物は、スポット溶接部の靭性を低下させて、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。
このため、Ｎｂ量は、０．２００％以下が好ましく、０．１００％以下がより好ましく、０．０５０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｎｂの添加効果を得る観点からは、例えば、０．００５％であり、０．０１０％が好ましい。
Ｖ量は、０．５００％以下が好ましく、０．３００％以下がより好ましく、０．１００％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｖの添加効果を得る観点からは、例えば、０．００５％であり、０．０１０％が好ましい。
Ｗ量は、０．５００％以下が好ましく、０．２００％以下がより好ましく、０．０５０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｗの添加効果を得る観点からは、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
（Ｍｏ：１．０００％以下、Ｃｒ：１．０００％以下）
ＭｏおよびＣｒは、鋼板の焼入れ性を高めることによって、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、これらの元素の量が過度に多い場合、硬質なマルテンサイトが過剰に生成し、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｍｏ量は、１．０００％以下が好ましく、０．７００％以下がより好ましく、０．４００％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｍｏの添加効果を得る観点からは、例えば、０．００５％であり、０．０２０％が好ましい。
Ｃｒ量は、１．０００％以下が好ましく、０．７００％以下がより好ましく、０．４００％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｃｒの添加効果を得る観点からは、例えば、０．００５％であり、０．０２０％が好ましい。
ＭｏおよびＣｒは、鋼板の焼入れ性を高めることによって、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、これらの元素の量が過度に多い場合、硬質なマルテンサイトが過剰に生成し、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｍｏ量は、１．０００％以下が好ましく、０．７００％以下がより好ましく、０．４００％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｍｏの添加効果を得る観点からは、例えば、０．００５％であり、０．０２０％が好ましい。
Ｃｒ量は、１．０００％以下が好ましく、０．７００％以下がより好ましく、０．４００％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｃｒの添加効果を得る観点からは、例えば、０．００５％であり、０．０２０％が好ましい。
（Ｓｂ：０．２００％以下、Ｓｎ：０．２００％以下）
ＳｂおよびＳｎは、鋼板表面の脱炭を抑制することによって、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、これらの元素の量が過度に多い場合、鋼が脆化して、熱影響部に亀裂が発生し、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。
このため、Ｓｂ量は、０．２００％以下が好ましく、０．０８０％以下がより好ましく、０．０４０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｓｂの添加効果を得る観点から、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
Ｓｎ量は、０．２００％以下が好ましく、０．０８０％以下がより好ましく、０．０４０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｓｎの添加効果を得る観点から、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
ＳｂおよびＳｎは、鋼板表面の脱炭を抑制することによって、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、これらの元素の量が過度に多い場合、鋼が脆化して、熱影響部に亀裂が発生し、スポット溶接部の疲労強度を低下させる。
このため、Ｓｂ量は、０．２００％以下が好ましく、０．０８０％以下がより好ましく、０．０４０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｓｂの添加効果を得る観点から、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
Ｓｎ量は、０．２００％以下が好ましく、０．０８０％以下がより好ましく、０．０４０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｓｎの添加効果を得る観点から、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
（Ｚｒ：０．１０００％以下）
Ｚｒは、析出物の形状を球状化して、スポット溶接部の靭性を上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、Ｚｒ量が過度に多い場合、熱間圧延の鋼スラブ加熱時に未固溶で残存する粗大な析出物が増加し、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｚｒ量は、０．１０００％以下が好ましく、０．０７００％以下がより好ましく、０．０４００％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｚｒの添加効果を得る観点から、例えば、０．０００５％であり、０．００１０％が好ましい。
Ｚｒは、析出物の形状を球状化して、スポット溶接部の靭性を上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、Ｚｒ量が過度に多い場合、熱間圧延の鋼スラブ加熱時に未固溶で残存する粗大な析出物が増加し、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｚｒ量は、０．１０００％以下が好ましく、０．０７００％以下がより好ましく、０．０４００％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｚｒの添加効果を得る観点から、例えば、０．０００５％であり、０．００１０％が好ましい。
（Ｃｕ：１．０００％以下）
Ｃｕは、鋼板の焼入れ性を高めることによって、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、Ｃｕ量が過度に多い場合、Ｃｕの介在物の増加によりスポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｃｕ量は、１．０００％以下が好ましく、０．７００％以下がより好ましく、０．４００％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｃｕの添加効果を得る観点から、例えば、０．００５％であり、０．０１０％が好ましい。
Ｃｕは、鋼板の焼入れ性を高めることによって、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、Ｃｕ量が過度に多い場合、Ｃｕの介在物の増加によりスポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｃｕ量は、１．０００％以下が好ましく、０．７００％以下がより好ましく、０．４００％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｃｕの添加効果を得る観点から、例えば、０．００５％であり、０．０１０％が好ましい。
（Ｎｉ：１．０００％以下）
Ｎｉは、鋼板の焼入れ性を高めることによって、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、Ｎｉ量が過度に多い場合、硬質なマルテンサイトが増加することによりスポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｎｉ量は、１．０００％以下が好ましく、０．７００％以下がより好ましく、０．４００％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｎｉの添加効果を得る観点から、例えば、０．００３％であり、０．００５％が好ましい。
Ｎｉは、鋼板の焼入れ性を高めることによって、鋼板の引張強さを上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、Ｎｉ量が過度に多い場合、硬質なマルテンサイトが増加することによりスポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｎｉ量は、１．０００％以下が好ましく、０．７００％以下がより好ましく、０．４００％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｎｉの添加効果を得る観点から、例えば、０．００３％であり、０．００５％が好ましい。
（Ｃａ：０．００５０％以下、Ｍｇ：０．００５０％以下、ＲＥＭ：０．００５０％以下）
Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭ（Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ Ｍｅｔａｌ）は、硫化物や酸化物などの析出物の形状を球状化して、スポット溶接部の靭性を上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、これらの元素の量が過度に多い場合、硫化物の粗大化によりスポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｃａ量は、０．００５０％以下が好ましく、０．００４５％以下がより好ましく、０．００４０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｃａの添加効果を得る観点から、例えば、０．０００５％であり、０．００１０％が好ましい。
Ｍｇ量は、０．００５０％以下が好ましく、０．００４８％以下がより好ましく、０．００４５％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｍｇの添加効果を得る観点から、例えば、０．０００５％であり、０．００１０％が好ましい。
ＲＥＭ量は、０．００５０％以下が好ましく、０．００４０％以下がより好ましく、０．００３０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、ＲＥＭの添加効果を得る観点から、例えば、０．０００５％であり、０．００１０％が好ましい。
Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭ（Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ Ｍｅｔａｌ）は、硫化物や酸化物などの析出物の形状を球状化して、スポット溶接部の靭性を上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、これらの元素の量が過度に多い場合、硫化物の粗大化によりスポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｃａ量は、０．００５０％以下が好ましく、０．００４５％以下がより好ましく、０．００４０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｃａの添加効果を得る観点から、例えば、０．０００５％であり、０．００１０％が好ましい。
Ｍｇ量は、０．００５０％以下が好ましく、０．００４８％以下がより好ましく、０．００４５％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｍｇの添加効果を得る観点から、例えば、０．０００５％であり、０．００１０％が好ましい。
ＲＥＭ量は、０．００５０％以下が好ましく、０．００４０％以下がより好ましく、０．００３０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、ＲＥＭの添加効果を得る観点から、例えば、０．０００５％であり、０．００１０％が好ましい。
（Ｃｏ：０．３０％以下）
Ｃｏは、析出物の形状を球状化して、スポット溶接部の靭性を上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、Ｃｏ量が過度に多い場合、硬質なマルテンサイトが増加することによりスポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｃｏ量は、０．３０％以下が好ましく、０．２０％以下がより好ましく、０．１０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｃｏの添加効果を得る観点から、例えば、０．０１％であり、０．０２％が好ましい。
Ｃｏは、析出物の形状を球状化して、スポット溶接部の靭性を上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、Ｃｏ量が過度に多い場合、硬質なマルテンサイトが増加することによりスポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｃｏ量は、０．３０％以下が好ましく、０．２０％以下がより好ましく、０．１０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｃｏの添加効果を得る観点から、例えば、０．０１％であり、０．０２％が好ましい。
（Ｔａ：０．１０％以下）
Ｔａは、析出物の形状を球状化して、スポット溶接部の靭性を上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、Ｔａ量が過度に多い場合、粗大な炭化物が増加することによりスポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｔａ量は、０．１０％以下が好ましく、０．０８％以下がより好ましく、０．０６％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｔａの添加効果を得る観点から、例えば、０．０１％であり、０．０２％が好ましい。
Ｔａは、析出物の形状を球状化して、スポット溶接部の靭性を上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、Ｔａ量が過度に多い場合、粗大な炭化物が増加することによりスポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｔａ量は、０．１０％以下が好ましく、０．０８％以下がより好ましく、０．０６％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｔａの添加効果を得る観点から、例えば、０．０１％であり、０．０２％が好ましい。
（Ｈｆ：０．１０％以下）
Ｈｆは、析出物の形状を球状化して、スポット溶接部の靭性を上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、Ｈｆ量が過度に多い場合、粗大な炭化物が増加することによりスポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｈｆ量は、０．１０％以下が好ましく、０．０８％以下がより好ましく、０．０６％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｈｆの添加効果を得る観点から、例えば、０．０１％であり、０．０２％が好ましい。
Ｈｆは、析出物の形状を球状化して、スポット溶接部の靭性を上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、Ｈｆ量が過度に多い場合、粗大な炭化物が増加することによりスポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ｈｆ量は、０．１０％以下が好ましく、０．０８％以下がより好ましく、０．０６％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｈｆの添加効果を得る観点から、例えば、０．０１％であり、０．０２％が好ましい。
（Ａｓ：０．１００％以下、Ｐｂ：０．１００％以下、Ｚｎ：０．１００％以下、および、Ｂｉ：０．１００％以下）
Ａｓ、Ｐｂ、ＺｎおよびＢｉは、析出物の形状を球状化して、スポット溶接部の靭性を上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、これらの元素の量が過度に多い場合は、粗大な析出物や介在物が多量に生成し、これにより、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ａｓ量は、０．１００％以下が好ましく、０．０５０％以下がより好ましく、０．０１０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ａｓの添加効果を得る観点から、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
Ｐｂ量は、０．１００％以下が好ましく、０．０５０％以下がより好ましく、０．０１０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｐｂの添加効果を得る観点から、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
Ｚｎ量は、０．１００％以下が好ましく、０．０５０％以下がより好ましく、０．０１０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｚｎの添加効果を得る観点から、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
Ｂｉ量は、０．１００％以下が好ましく、０．０５０％以下がより好ましく、０．０１０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｂｉの添加効果を得る観点から、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
Ａｓ、Ｐｂ、ＺｎおよびＢｉは、析出物の形状を球状化して、スポット溶接部の靭性を上昇させるので、添加することが好ましい。もっとも、これらの元素の量が過度に多い場合は、粗大な析出物や介在物が多量に生成し、これにより、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、Ａｓ量は、０．１００％以下が好ましく、０．０５０％以下がより好ましく、０．０１０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ａｓの添加効果を得る観点から、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
Ｐｂ量は、０．１００％以下が好ましく、０．０５０％以下がより好ましく、０．０１０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｐｂの添加効果を得る観点から、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
Ｚｎ量は、０．１００％以下が好ましく、０．０５０％以下がより好ましく、０．０１０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｚｎの添加効果を得る観点から、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
Ｂｉ量は、０．１００％以下が好ましく、０．０５０％以下がより好ましく、０．０１０％以下が更に好ましい。下限は、特に限定されないが、Ｂｉの添加効果を得る観点から、例えば、０．００１％であり、０．００２％が好ましい。
《残部：Ｆｅおよび不可避的不純物》
本発明の成分組成における残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物からなる。
本発明の成分組成における残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物からなる。
〈ミクロ組織〉
次に、本発明の高強度冷延鋼板のミクロ組織（以下、便宜的に、「本発明のミクロ組織」ともいう）を説明する。
本発明の効果を得るためには、上述した本発明の成分組成を満足するだけでは不十分であり、以下に説明する本発明のミクロ組織を満足することを要する。
以下、面積率は、ミクロ組織全体に対する面積率である。各組織の面積率は、後述する実施例に記載する方法により求める。
次に、本発明の高強度冷延鋼板のミクロ組織（以下、便宜的に、「本発明のミクロ組織」ともいう）を説明する。
本発明の効果を得るためには、上述した本発明の成分組成を満足するだけでは不十分であり、以下に説明する本発明のミクロ組織を満足することを要する。
以下、面積率は、ミクロ組織全体に対する面積率である。各組織の面積率は、後述する実施例に記載する方法により求める。
《焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率：５５～９５％》
１３２０ＭＰａ以上の引張強さを安定して確保する観点から、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率は、５５％以上であり、５８％以上が好ましく、６０％以上がより好ましい。
一方、この合計面積率が高すぎると、残留オーステナイトの面積率が低くなり、鋼板の延性が低下する。このため、この合計面積率は、９５％以下であり、９２％以下が好ましく、８８％以下がより好ましい。
１３２０ＭＰａ以上の引張強さを安定して確保する観点から、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率は、５５％以上であり、５８％以上が好ましく、６０％以上がより好ましい。
一方、この合計面積率が高すぎると、残留オーステナイトの面積率が低くなり、鋼板の延性が低下する。このため、この合計面積率は、９５％以下であり、９２％以下が好ましく、８８％以下がより好ましい。
《残留オーステナイトの面積率：５～３０％》
残留オーステナイトは鋼板の延性を向上させる。このため、残留オーステナイトの面積率は、５％以上であり、６％以上が好ましく、８％以上がより好ましい。
一方、残留オーステナイトの面積率が高すぎると、応力を受ける際にマルテンサイト変態する残留オーステナイトが増加し、熱影響部に亀裂が発生し、スポット溶接部の疲労強度を低下する。このため、残留オーステナイトの面積率は、３０％以下であり、２０％以下が好ましく、１８％以下がより好ましい。
残留オーステナイトは鋼板の延性を向上させる。このため、残留オーステナイトの面積率は、５％以上であり、６％以上が好ましく、８％以上がより好ましい。
一方、残留オーステナイトの面積率が高すぎると、応力を受ける際にマルテンサイト変態する残留オーステナイトが増加し、熱影響部に亀裂が発生し、スポット溶接部の疲労強度を低下する。このため、残留オーステナイトの面積率は、３０％以下であり、２０％以下が好ましく、１８％以下がより好ましい。
本発明のミクロ組織は、焼戻しマルテンサイト、ベイナイトおよび残留オーステナイト以外の組織（残部組織）として、例えば、パーライト；フレッシュマルテンサイト；フェライト；鉄系炭窒化物；合金炭窒化物；ＭｎＳ，Ａｌ２Ｏ３などの介在物；等の公知の組織を含んでいてもよい。
残部組織の面積率は、３５％以下が好ましく、２５％以下がより好ましく、１５％以下が更に好ましい。残部組織の面積率がこの範囲であれば、本発明の効果が損なわれない。
残部組織の面積率は、３５％以下が好ましく、２５％以下がより好ましく、１５％以下が更に好ましい。残部組織の面積率がこの範囲であれば、本発明の効果が損なわれない。
《旧オーステナイト粒の平均円相当直径：１５．０μｍ以下》
旧オーステナイト粒径が粗大になると、スポット溶接部の靭性が低下し、スポット溶接部の疲労強度が低下する。このため、旧オーステナイト粒の平均円相当直径は、１５．０μｍ以下であり、１４．０μｍ以下が好ましく、１３．０μｍ以下がより好ましい。
下限は、特に限定されず、例えば、２．０μｍであり、４．０μｍが好ましい。
旧オーステナイト粒の平均円相当直径は、後述する実施例に記載の方法により求める。
旧オーステナイト粒径が粗大になると、スポット溶接部の靭性が低下し、スポット溶接部の疲労強度が低下する。このため、旧オーステナイト粒の平均円相当直径は、１５．０μｍ以下であり、１４．０μｍ以下が好ましく、１３．０μｍ以下がより好ましい。
下限は、特に限定されず、例えば、２．０μｍであり、４．０μｍが好ましい。
旧オーステナイト粒の平均円相当直径は、後述する実施例に記載の方法により求める。
《比（ｂ／ａ）：０．８０以下》
旧オーステナイト粒の粒界上に存在する炭素濃度が高い領域（この領域における組織等は、特に限定されない）は、隣接する組織よりも硬い。スポット溶接部に応力が繰り返し負荷される場合、この硬さの差によって、熱影響部にボイドが発生し、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
旧オーステナイト粒の粒界上に存在する炭素濃度が高い領域（この領域における組織等は、特に限定されない）は、隣接する組織よりも硬い。スポット溶接部に応力が繰り返し負荷される場合、この硬さの差によって、熱影響部にボイドが発生し、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、旧オーステナイト粒の周の長をａとし、旧オーステナイト粒の周のうち、炭素濃度が０．６質量％以上である部分の長さをｂとしたとき、ａに対するｂの比（ｂ／ａ）の値は小さい方が好ましい。
具体的には、比（ｂ／ａ）は、０．８０以下であり、０．７６以下が好ましく、０．７２以下がより好ましい。
比（ｂ／ａ）の下限は、特に限定されず、例えば、０．２０であり、０．３０が好ましい。
比（ｂ／ａ）は、後述する実施例に記載の方法により求める。
具体的には、比（ｂ／ａ）は、０．８０以下であり、０．７６以下が好ましく、０．７２以下がより好ましい。
比（ｂ／ａ）の下限は、特に限定されず、例えば、０．２０であり、０．３０が好ましい。
比（ｂ／ａ）は、後述する実施例に記載の方法により求める。
〈鋼中拡散性水素量：０．５０質量ｐｐｍ以下〉
鋼中拡散性水素量が高すぎると、溶接する際にスポット溶接部が割れやすく、スポット溶接部の疲労強度が低下する。このため、鋼中拡散性水素量は、０．５０質量ｐｐｍ以下であり、０．３０質量ｐｐｍ以下が好ましく、０．２０質量ｐｐｍ以下がより好ましい。
鋼中拡散性水素量は、後述する実施例に記載の方法により求める。
鋼中拡散性水素量が高すぎると、溶接する際にスポット溶接部が割れやすく、スポット溶接部の疲労強度が低下する。このため、鋼中拡散性水素量は、０．５０質量ｐｐｍ以下であり、０．３０質量ｐｐｍ以下が好ましく、０．２０質量ｐｐｍ以下がより好ましい。
鋼中拡散性水素量は、後述する実施例に記載の方法により求める。
〈めっき層〉
本発明の高強度冷延鋼板は、耐食性などを向上させる観点から、その表面に、さらに、めっき層を有していてもよい。めっき層としては、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が挙げられる。めっき層は、後述するめっき処理によって形成される。
本発明の高強度冷延鋼板は、耐食性などを向上させる観点から、その表面に、さらに、めっき層を有していてもよい。めっき層としては、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が挙げられる。めっき層は、後述するめっき処理によって形成される。
［高強度冷延鋼板の製造方法］
次に、本発明の高強度冷延鋼板の製造方法（以下、便宜的に、「本発明の製造方法」ともいう）を説明する。本発明の製造方法は、上述した本発明の高強度冷延鋼板を製造する方法でもある。
以下に示す鋼スラブ、鋼板などを加熱または冷却する際の温度は、特に説明が無い限り、鋼スラブ、鋼板などの表面温度を意味する。
次に、本発明の高強度冷延鋼板の製造方法（以下、便宜的に、「本発明の製造方法」ともいう）を説明する。本発明の製造方法は、上述した本発明の高強度冷延鋼板を製造する方法でもある。
以下に示す鋼スラブ、鋼板などを加熱または冷却する際の温度は、特に説明が無い限り、鋼スラブ、鋼板などの表面温度を意味する。
鋼スラブ（鋼素材）の溶製方法は、特に限定されず、転炉、電気炉などの公知の溶製方法を採用できる。溶製後、連続鋳造法により鋼スラブを得ることが好ましい。もっとも、造塊－分塊圧延法、薄スラブ連鋳法などのその他の公知の鋳造方法を用いて鋼スラブを得てもよい。
本発明の製造方法においては、まず、上述した成分組成を有する鋼スラブを熱間圧延する。これにより、熱延鋼板を得る。
熱間圧延するに際して、加熱炉で鋼スラブを再加熱した後に圧延してもよい。鋼スラブが所定温度以上の温度を保持している場合には、鋼スラブを加熱することなく直送圧延してもよい。
熱間圧延するに際して、加熱炉で鋼スラブを再加熱した後に圧延してもよい。鋼スラブが所定温度以上の温度を保持している場合には、鋼スラブを加熱することなく直送圧延してもよい。
熱間圧延においては、鋼スラブに、粗圧延および仕上げ圧延を施す。
粗圧延前に、鋼スラブを加熱して、鋼スラブ中の炭化物を溶解させることが好ましい。
炭化物を溶解させたり、圧延荷重の増大を防止したりする観点から、鋼スラブを加熱する際の温度（鋼スラブ加熱温度）は、１１００℃以上が好ましく、１１５０℃以上がより好ましい。
一方、スケールロスの増大を防止する観点から、鋼スラブ加熱温度は、１３００℃以下が好ましく、１２８０℃以下がより好ましい。
上述したように、粗圧延前の鋼スラブが所定温度以上の温度を保持しており、鋼スラブ中の炭化物が溶解している場合には、粗圧延前の鋼スラブの加熱は省略できる。
粗圧延前に、鋼スラブを加熱して、鋼スラブ中の炭化物を溶解させることが好ましい。
炭化物を溶解させたり、圧延荷重の増大を防止したりする観点から、鋼スラブを加熱する際の温度（鋼スラブ加熱温度）は、１１００℃以上が好ましく、１１５０℃以上がより好ましい。
一方、スケールロスの増大を防止する観点から、鋼スラブ加熱温度は、１３００℃以下が好ましく、１２８０℃以下がより好ましい。
上述したように、粗圧延前の鋼スラブが所定温度以上の温度を保持しており、鋼スラブ中の炭化物が溶解している場合には、粗圧延前の鋼スラブの加熱は省略できる。
粗圧延および仕上げ圧延の条件については、特に限定されないが、例えば、仕上げ圧延終了温度は、７００～１１００℃が好ましく、８００～１０００℃がより好ましい。
〈巻取温度：３５０～６５０℃〉
次に、鋼スラブの熱間圧延によって得られた熱延鋼板を巻き取りする。
熱延鋼板が巻き取りされる際の温度（巻取温度）が低すぎると、硬質なマルテンサイトが生成して、その後の冷間圧延において、圧延負荷が増大し、生産性が低下する。また、旧オーステナイト粒の粒界上に炭素濃度が高いマルテンサイトが増えて、上述した比（ｂ／ａ）の値が大きくなるため、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、巻取温度は、３５０℃以上であり、３６０℃以上が好ましく、３７０℃以上がより好ましい。
次に、鋼スラブの熱間圧延によって得られた熱延鋼板を巻き取りする。
熱延鋼板が巻き取りされる際の温度（巻取温度）が低すぎると、硬質なマルテンサイトが生成して、その後の冷間圧延において、圧延負荷が増大し、生産性が低下する。また、旧オーステナイト粒の粒界上に炭素濃度が高いマルテンサイトが増えて、上述した比（ｂ／ａ）の値が大きくなるため、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、巻取温度は、３５０℃以上であり、３６０℃以上が好ましく、３７０℃以上がより好ましい。
一方、巻取温度が高すぎると、旧オーステナイト粒径が粗大となり、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、巻取温度は、６５０℃以下であり、６３０℃以下が好ましく、６００℃以下がより好ましい。
このため、巻取温度は、６５０℃以下であり、６３０℃以下が好ましく、６００℃以下がより好ましい。
次に、巻き取りされた熱延鋼板に冷間圧延を施して、冷延鋼板を得る。
冷間圧延の圧延率は、３０％以上が好ましく、３５％以上がより好ましい。上限は、特に限定されず、例えば、７０％以下であり、６５％以下が好ましい。
冷間圧延の圧延率は、３０％以上が好ましく、３５％以上がより好ましい。上限は、特に限定されず、例えば、７０％以下であり、６５％以下が好ましい。
〈加熱温度：７５０～９５０℃、加熱時間：１０～５００秒〉
次に、冷間圧延によって得られた冷延鋼板に熱処理を施す。
具体的には、まず、冷延鋼板を、加熱する。
このとき、冷延鋼板の加熱温度が低すぎたり、加熱時間（加熱温度での保持時間）が短すぎたりする場合、フェライトおよびオーステナイトの２相域での加熱になるため、最終的なミクロ組織がフェライトを含有し、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率が低下するため、所望の引張強さの確保が困難となる。
このため、加熱温度は、７５０℃以上であり、８００℃以上が好ましく、８５０℃以上がより好ましい。加熱時間は、１０秒以上であり、５０秒以上が好ましく、８０秒以上がより好ましい。
次に、冷間圧延によって得られた冷延鋼板に熱処理を施す。
具体的には、まず、冷延鋼板を、加熱する。
このとき、冷延鋼板の加熱温度が低すぎたり、加熱時間（加熱温度での保持時間）が短すぎたりする場合、フェライトおよびオーステナイトの２相域での加熱になるため、最終的なミクロ組織がフェライトを含有し、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率が低下するため、所望の引張強さの確保が困難となる。
このため、加熱温度は、７５０℃以上であり、８００℃以上が好ましく、８５０℃以上がより好ましい。加熱時間は、１０秒以上であり、５０秒以上が好ましく、８０秒以上がより好ましい。
一方、加熱温度が高すぎると、旧オーステナイト粒径が粗大となり、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。また、高水素分圧の増加により、鋼中に侵入する水素量が増加するため、鋼中拡散性水素量が高くなる。
また、加熱時間が長すぎると、旧オーステナイト粒径が粗大化することにより、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、加熱温度は、９５０℃以下であり、９３０℃以下が好ましく、９００℃以下がより好ましい。加熱時間は、５００秒以下であり、３００秒以下が好ましく、２００秒以下がより好ましい。
また、加熱時間が長すぎると、旧オーステナイト粒径が粗大化することにより、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、加熱温度は、９５０℃以下であり、９３０℃以下が好ましく、９００℃以下がより好ましい。加熱時間は、５００秒以下であり、３００秒以下が好ましく、２００秒以下がより好ましい。
〈平均冷却速度ｖ１：１０℃／ｓ以上〉
次に、加熱された冷延鋼板を、加熱温度から後述する冷却停止温度まで冷却する。
ここで、加熱温度から４００℃までの平均冷却速度をｖ１とする。
平均冷却速度ｖ１が低すぎると、冷却中にフェライト変態が起きて、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率が低下するため、所望する引張強さの確保が困難となる。このため、平均冷却速度ｖ１は、１０℃／ｓ以上であり、１１℃／ｓ以上が好ましく、１３℃／ｓ以上がより好ましい。
平均冷却速度ｖ１の上限は、特に限定されず、例えば、４５℃／ｓであり、３０℃／ｓが好ましい。
次に、加熱された冷延鋼板を、加熱温度から後述する冷却停止温度まで冷却する。
ここで、加熱温度から４００℃までの平均冷却速度をｖ１とする。
平均冷却速度ｖ１が低すぎると、冷却中にフェライト変態が起きて、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率が低下するため、所望する引張強さの確保が困難となる。このため、平均冷却速度ｖ１は、１０℃／ｓ以上であり、１１℃／ｓ以上が好ましく、１３℃／ｓ以上がより好ましい。
平均冷却速度ｖ１の上限は、特に限定されず、例えば、４５℃／ｓであり、３０℃／ｓが好ましい。
〈平均冷却速度ｖ２：ｖ２≧０．６（２［Ｍｎ］＋０．８［Ｓｉ］）〉
４００℃から冷却停止温度までの平均冷却速度をｖ２とする。
本発明の製造方法においては、平均冷却速度ｖ２が、下記式（１）を満たす。
ｖ２≧０．６（２［Ｍｎ］＋０．８［Ｓｉ］）・・・（１）
式（１）中、［Ｍｎ］および［Ｓｉ］は、それぞれ、上述した成分組成（本発明の成分組成）におけるＭｎおよびＳｉの含有量（単位：質量％）である。
４００℃から冷却停止温度までの平均冷却速度をｖ２とする。
本発明の製造方法においては、平均冷却速度ｖ２が、下記式（１）を満たす。
ｖ２≧０．６（２［Ｍｎ］＋０．８［Ｓｉ］）・・・（１）
式（１）中、［Ｍｎ］および［Ｓｉ］は、それぞれ、上述した成分組成（本発明の成分組成）におけるＭｎおよびＳｉの含有量（単位：質量％）である。
平均冷却速度ｖ２が式（１）を満たさない場合、冷却中に存在するオーステナイトがマルテンサイトに変態できず、最終的なミクロ組織における焼戻しマルテンサイトが減る。これにより、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率が低下して、１３２０ＭＰａ以上の引張強さが得られない。
平均冷却速度ｖ２の上限は、特に限定されず、例えば、４０℃／ｓであり、３５℃／ｓが好ましい。
〈冷却停止温度：１３０～３００℃〉
冷却停止温度が低すぎると、旧オーステナイト粒の粒界上に炭素濃度が高いマルテンサイトが増えて、上述した比（ｂ／ａ）の値が大きくなるため、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、冷却停止温度は、１３０℃以上であり、１４０℃以上が好ましく、１５０℃以上がより好ましい。
冷却停止温度が低すぎると、旧オーステナイト粒の粒界上に炭素濃度が高いマルテンサイトが増えて、上述した比（ｂ／ａ）の値が大きくなるため、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、冷却停止温度は、１３０℃以上であり、１４０℃以上が好ましく、１５０℃以上がより好ましい。
一方、冷却停止温度が高すぎると、応力を受ける際にマルテンサイト変態する残留オーステナイトが増加し、熱影響部に亀裂が発生し、スポット溶接部の疲労強度を低下する。このため、冷却停止温度は、３００℃以下であり、２９０℃以下が好ましく、２８０℃以下がより好ましい。
〈再加熱温度：２００～４５０℃、再加熱時間：１０～５００秒〉
次に、冷却停止温度まで冷却した冷延鋼板を、再加熱する。
このとき、冷延鋼板の再加熱温度が低すぎたり、再加熱時間（再加熱温度での保持時間）が短すぎたりする場合、旧オーステナイト粒の粒界上に炭素濃度が高いマルテンサイトが増えて、上述した比（ｂ／ａ）の値が大きくなるため、スポット溶接部の疲労強度が低下する。また、鋼中拡散性水素が抜けにくいため、鋼中拡散性水素量が高くなる。
このため、再加熱温度は、２００℃以上であり、２５０℃以上が好ましく、２７０℃以上がより好ましい。再加熱時間は、１０秒以上であり、３０秒以上が好ましく、５０秒以上がより好ましい。
次に、冷却停止温度まで冷却した冷延鋼板を、再加熱する。
このとき、冷延鋼板の再加熱温度が低すぎたり、再加熱時間（再加熱温度での保持時間）が短すぎたりする場合、旧オーステナイト粒の粒界上に炭素濃度が高いマルテンサイトが増えて、上述した比（ｂ／ａ）の値が大きくなるため、スポット溶接部の疲労強度が低下する。また、鋼中拡散性水素が抜けにくいため、鋼中拡散性水素量が高くなる。
このため、再加熱温度は、２００℃以上であり、２５０℃以上が好ましく、２７０℃以上がより好ましい。再加熱時間は、１０秒以上であり、３０秒以上が好ましく、５０秒以上がより好ましい。
一方、再加熱温度が高すぎると、焼戻しマルテンサイト中の鉄炭化物の多量の析出により、引張強さが低下すると共に、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
また、再加熱時間が長すぎると、マルテンサイト中に過飽和に固溶した炭素がオーステナイトに拡散することにより、炭素濃度が高いマルテンサイトが生成しやすくなる。それにより、上述した比（ｂ／ａ）の値が大きくなり、スポット溶接部の疲労強度が低下する。更に、鉄炭化物の多量の析出により、引張強さが低下すると共に、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、再加熱温度は、４５０℃以下であり、３８０℃以下が好ましく、３５０℃以下がより好ましい。再加熱時間は、５００秒以下であり、３００秒以下が好ましく、２６０秒以下がより好ましい。
なお、再加熱温度については、上記温度範囲内であれば、一定温度で保持してもよく、温度変動してもよい。
また、再加熱時間が長すぎると、マルテンサイト中に過飽和に固溶した炭素がオーステナイトに拡散することにより、炭素濃度が高いマルテンサイトが生成しやすくなる。それにより、上述した比（ｂ／ａ）の値が大きくなり、スポット溶接部の疲労強度が低下する。更に、鉄炭化物の多量の析出により、引張強さが低下すると共に、スポット溶接部の靭性が低下して、スポット溶接部の疲労強度が低下する。
このため、再加熱温度は、４５０℃以下であり、３８０℃以下が好ましく、３５０℃以下がより好ましい。再加熱時間は、５００秒以下であり、３００秒以下が好ましく、２６０秒以下がより好ましい。
なお、再加熱温度については、上記温度範囲内であれば、一定温度で保持してもよく、温度変動してもよい。
〈平均冷却速度ｖ３：ｖ３≦２．８［Ｍｎ］＋２．０［Ｓｉ］〉
次に、再加熱された冷延鋼板を、再加熱温度から、少なくとも５０℃まで冷却する。
この冷却（「再冷却」ともいう）において、（Ｍｓ点－２４０）℃から５０℃までの平均冷却速度をｖ３とする。
本発明の製造方法においては、平均冷却速度ｖ３が、下記式（２）を満たす。
ｖ３≦２．８［Ｍｎ］＋２．０［Ｓｉ］ ・・・（２）
式（２）中、［Ｍｎ］および［Ｓｉ］は、それぞれ、上述した成分組成（本発明の成分組成）におけるＭｎおよびＳｉの含有量（単位：質量％）である。
次に、再加熱された冷延鋼板を、再加熱温度から、少なくとも５０℃まで冷却する。
この冷却（「再冷却」ともいう）において、（Ｍｓ点－２４０）℃から５０℃までの平均冷却速度をｖ３とする。
本発明の製造方法においては、平均冷却速度ｖ３が、下記式（２）を満たす。
ｖ３≦２．８［Ｍｎ］＋２．０［Ｓｉ］ ・・・（２）
式（２）中、［Ｍｎ］および［Ｓｉ］は、それぞれ、上述した成分組成（本発明の成分組成）におけるＭｎおよびＳｉの含有量（単位：質量％）である。
平均冷却速度ｖ３が式（２）を満たすことにより、再冷却中に生成するマルテンサイトが自己焼き戻しされ、マルテンサイト中に微細な炭化物が生成する。その結果、上述した比（ｂ／ａ）の値を小さくできる。
平均冷却速度ｖ３の下限は、特に限定されず、例えば、１℃／ｓであり、２℃／ｓが好ましい。
なお、Ｍｓ点（単位：℃）は、下記式（３）より求める。
Ｍｓ＝５５０－３５０×［Ｃ］－４０×［Ｍｎ］－３５×［Ｖ］－２０×［Ｃｒ］－１７×［Ｎｉ］－１０×［Ｃｕ］－１０×［Ｍｏ］－５×［Ｗ］＋１５×［Ｃｏ］＋３０×［Ａｌ］・・・（３）
上記式（３）中、［Ｘ］は、上述した成分組成（本発明の成分組成）における元素Ｘの含有量（単位：質量％）である。
Ｍｓ＝５５０－３５０×［Ｃ］－４０×［Ｍｎ］－３５×［Ｖ］－２０×［Ｃｒ］－１７×［Ｎｉ］－１０×［Ｃｕ］－１０×［Ｍｏ］－５×［Ｗ］＋１５×［Ｃｏ］＋３０×［Ａｌ］・・・（３）
上記式（３）中、［Ｘ］は、上述した成分組成（本発明の成分組成）における元素Ｘの含有量（単位：質量％）である。
本発明の製造方法においては、再冷却された冷延鋼板に対して、めっき処理を施すことにより、その表面に、めっき層を形成してもよい。めっき層としては、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が挙げられる。
めっき処理は、溶融亜鉛めっき処理、合金化溶融亜鉛めっき処理または電気亜鉛めっき処理が好ましい。
溶融亜鉛めっき処理を実施するに際しては、上述した熱処理と溶融亜鉛めっき処理とを連続して実施できるように構成された装置を用いてもよい。
溶融亜鉛めっき処理を実施する場合、例えば、鋼板を、浴温が４４０～５００℃である亜鉛浴中に浸漬させて溶融亜鉛めっき処理を施す。その後、ガスワイピング等によって、めっき層の付着量を調整することが好ましい。
亜鉛浴としては、Ａｌ含有量が０．１０～０．２３質量％であり、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する亜鉛浴が好ましい。
めっき処理は、溶融亜鉛めっき処理、合金化溶融亜鉛めっき処理または電気亜鉛めっき処理が好ましい。
溶融亜鉛めっき処理を実施するに際しては、上述した熱処理と溶融亜鉛めっき処理とを連続して実施できるように構成された装置を用いてもよい。
溶融亜鉛めっき処理を実施する場合、例えば、鋼板を、浴温が４４０～５００℃である亜鉛浴中に浸漬させて溶融亜鉛めっき処理を施す。その後、ガスワイピング等によって、めっき層の付着量を調整することが好ましい。
亜鉛浴としては、Ａｌ含有量が０．１０～０．２３質量％であり、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する亜鉛浴が好ましい。
合金化溶融亜鉛めっき処理を実施する場合、合金化温度が低すぎると、Ｚｎ－Ｆｅ合金化速度が過度に遅くなり、合金化が著しく困難になる場合がある。一方、合金化温度が高すぎると、未変態オーステナイトがパーライトに変態し、引張強さおよび延性が低下する場合がある。このため、合金化温度は、４５０～６００℃が好ましく、４７０～５５０℃がより好ましく、４７０～５３０℃が更に好ましい。
電気亜鉛めっき処理を実施するに際しては、上述した熱処理と電気亜鉛めっき処理とを連続して実施できるように構成された装置を用いてもよい。
電気亜鉛めっき処理を施すことによって、電気亜鉛めっき層を形成する。
電気亜鉛めっき層としては、特に限定されず、従来公知の電気亜鉛めっき層が好適に用いられる。電気亜鉛めっき層は、Ｚｎに、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｓｎ、ＰｂまたはＭｏなどの元素を目的に応じて適宜量添加した亜鉛合金めっき層であってもよい。
電気亜鉛めっき処理を施すことによって、電気亜鉛めっき層を形成する。
電気亜鉛めっき層としては、特に限定されず、従来公知の電気亜鉛めっき層が好適に用いられる。電気亜鉛めっき層は、Ｚｎに、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｓｎ、ＰｂまたはＭｏなどの元素を目的に応じて適宜量添加した亜鉛合金めっき層であってもよい。
溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）および電気亜鉛めっき鋼板（ＥＧ）のめっき層の付着量は、片面あたり２０～８０ｇ／ｍ２（両面めっき）が好ましい。
めっき処理が施された鋼板は、例えば５０℃以下の温度まで冷却される。５０℃以下の温度まで冷却された鋼板に対して、０．０５～１．００％の伸長率で圧延を実施してもよい。この伸長率は、０．０８～０．７０％が好ましい。
この圧延は、上述した亜鉛めっき処理を実施するため装置（めっき装置）と連続した装置上で実施してもよいし、めっき装置とは不連続な装置上で実施してもよい。また、１回の圧延で目的の伸長率を達成してもよいし、複数回の圧延を実施して合計で目的の伸長率を達成してもよい。
なお、ここで記載した圧延は、一般的には調質圧延を指すが、調質圧延と同等の伸長率を付与できれば、レベラーを用いた加工等による圧延であってもよい。
この圧延は、上述した亜鉛めっき処理を実施するため装置（めっき装置）と連続した装置上で実施してもよいし、めっき装置とは不連続な装置上で実施してもよい。また、１回の圧延で目的の伸長率を達成してもよいし、複数回の圧延を実施して合計で目的の伸長率を達成してもよい。
なお、ここで記載した圧延は、一般的には調質圧延を指すが、調質圧延と同等の伸長率を付与できれば、レベラーを用いた加工等による圧延であってもよい。
上述した本発明の製造方法において、例えば、加熱温度や再加熱温度などの保持温度は、上述した温度範囲内であれば、一定でなくてもよい。冷却速度については、上述した速度範囲内であれば、冷却中に変化してもよい。上述した温度範囲などの条件を満たす限り、いかなる設備で熱処理が実施されてもよい。
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施例に限定されない。
〈鋼板の製造〉
下記表１～表２（表２は、表１の続きである）に示す成分組成を有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる溶鋼を転炉で溶製し、連続鋳造法によって鋼スラブを得た。なお、下記表１～表２中の下線は、本発明の範囲外を意味する（他の表についても同様）。
得られた鋼スラブを下記表３に示す条件で熱間圧延して、熱延鋼板を得た。具体的には、鋼スラブを１２５０℃に加熱して、粗圧延した。次いで、仕上げ圧延終了温度９００℃で仕上げ圧延を施し、下記表３に示す巻取温度で巻き取りした。
巻き取りされた熱延鋼板を、下記表３に示す圧延率で冷間圧延することにより、冷延鋼板を得た。
得られた冷延鋼板に対して、下記表３に示す条件で熱処理を施した。
下記表１～表２（表２は、表１の続きである）に示す成分組成を有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる溶鋼を転炉で溶製し、連続鋳造法によって鋼スラブを得た。なお、下記表１～表２中の下線は、本発明の範囲外を意味する（他の表についても同様）。
得られた鋼スラブを下記表３に示す条件で熱間圧延して、熱延鋼板を得た。具体的には、鋼スラブを１２５０℃に加熱して、粗圧延した。次いで、仕上げ圧延終了温度９００℃で仕上げ圧延を施し、下記表３に示す巻取温度で巻き取りした。
巻き取りされた熱延鋼板を、下記表３に示す圧延率で冷間圧延することにより、冷延鋼板を得た。
得られた冷延鋼板に対して、下記表３に示す条件で熱処理を施した。
一部の例では、熱処理後の冷延鋼板（ＣＲ）の両面に対してめっき処理を施し、溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）または電気亜鉛めっき鋼板（ＥＧ）を得た。
溶融亜鉛めっき浴として、ＧＩを製造する場合は、Ａｌ：０．２０質量％を含有し、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる亜鉛浴を使用し、ＧＡを製造する場合は、Ａｌ：０．１４質量％を含有し、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる亜鉛浴を使用した。
浴温は、ＧＩおよびＧＡのいずれを製造する場合においても、４７０℃とした。
めっき層の付着量は、ＧＩを製造する場合は、片面あたり４５～７２ｇ／ｍ２とし、ＧＡを製造する場合は、片面あたり４５ｇ／ｍ２とした。
ＧＡを製造する場合、合金化温度は、５００℃とした。
ＧＩのめっき層の組成は、Ｆｅ：０．１～１．０質量％、Ａｌ：０．２～１．０質量％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる組成であった。ＧＡのめっき層の組成は、Ｆｅ：７～１５質量％、Ａｌ：０．１～１．０質量％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる組成であった。
ＥＧを製造するに際しては、電気亜鉛めっきラインを用いて、めっき層の付着量が片面あたり３０ｇ／ｍ２となるように、電気亜鉛めっき処理を施した。
溶融亜鉛めっき浴として、ＧＩを製造する場合は、Ａｌ：０．２０質量％を含有し、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる亜鉛浴を使用し、ＧＡを製造する場合は、Ａｌ：０．１４質量％を含有し、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる亜鉛浴を使用した。
浴温は、ＧＩおよびＧＡのいずれを製造する場合においても、４７０℃とした。
めっき層の付着量は、ＧＩを製造する場合は、片面あたり４５～７２ｇ／ｍ２とし、ＧＡを製造する場合は、片面あたり４５ｇ／ｍ２とした。
ＧＡを製造する場合、合金化温度は、５００℃とした。
ＧＩのめっき層の組成は、Ｆｅ：０．１～１．０質量％、Ａｌ：０．２～１．０質量％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる組成であった。ＧＡのめっき層の組成は、Ｆｅ：７～１５質量％、Ａｌ：０．１～１．０質量％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる組成であった。
ＥＧを製造するに際しては、電気亜鉛めっきラインを用いて、めっき層の付着量が片面あたり３０ｇ／ｍ２となるように、電気亜鉛めっき処理を施した。
以下、熱処理後の冷延鋼板（ＣＲ）、溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）および電気亜鉛めっき鋼板（ＥＧ）を、単に、「鋼板」ともいう。
〈ミクロ組織の観察〉
得られた鋼板について、以下のようにして、ミクロ組織を観察した。結果を下記表４に示す。
得られた鋼板について、以下のようにして、ミクロ組織を観察した。結果を下記表４に示す。
《焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率》
得られた鋼板について、圧延方向に平行な断面（Ｌ断面）が観察面となるように、研磨した。観察面を、１体積％ナイタールを用いて腐食させてから、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて３０００倍に拡大して観察した。鋼板の表面から、板厚の１／４に相当する位置のＬ断面まで、１０視野分を観察し、ＳＥＭ画像を得た。
得られたＳＥＭ画像について、各組織の面積率を求め、１０視野の平均面積率を、各組織の面積率とした。ＳＥＭ画像の解析には、解析ソフトとして、Ｍｅｄｉａ Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社製のＩｍａｇｅ－Ｐｒｏを用いた。
ＳＥＭ画像において、例えば、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトは、暗灰色を呈するとされる。暗灰色の部分を、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトと判定した。
得られた鋼板について、圧延方向に平行な断面（Ｌ断面）が観察面となるように、研磨した。観察面を、１体積％ナイタールを用いて腐食させてから、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて３０００倍に拡大して観察した。鋼板の表面から、板厚の１／４に相当する位置のＬ断面まで、１０視野分を観察し、ＳＥＭ画像を得た。
得られたＳＥＭ画像について、各組織の面積率を求め、１０視野の平均面積率を、各組織の面積率とした。ＳＥＭ画像の解析には、解析ソフトとして、Ｍｅｄｉａ Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社製のＩｍａｇｅ－Ｐｒｏを用いた。
ＳＥＭ画像において、例えば、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトは、暗灰色を呈するとされる。暗灰色の部分を、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトと判定した。
《残留オーステナイトの面積率》
残留オーステナイトについては、以下のようにして、Ｘ線回折法により体積率を求め、この体積率を面積率とみなした。
まず、鋼板を、板厚方向（深さ方向）に、板厚の１／４に相当する位置まで機械研削し、その後、シュウ酸を用いて化学研磨して、観察面を得た。この観察面を、Ｘ線回折法により観察した。入射Ｘ線としては、ＣｏのＫα線源を用いた。ｂｃｃ鉄の（２００）、（２１１）および（２２０）各面の回折強度に対する、ｆｃｃ鉄（オーステナイト）の（２００）、（２２０）および（３１１）各面の回折強度の比を求めた。求めた比を、残留オーステナイトの体積率とした。
残留オーステナイトについては、以下のようにして、Ｘ線回折法により体積率を求め、この体積率を面積率とみなした。
まず、鋼板を、板厚方向（深さ方向）に、板厚の１／４に相当する位置まで機械研削し、その後、シュウ酸を用いて化学研磨して、観察面を得た。この観察面を、Ｘ線回折法により観察した。入射Ｘ線としては、ＣｏのＫα線源を用いた。ｂｃｃ鉄の（２００）、（２１１）および（２２０）各面の回折強度に対する、ｆｃｃ鉄（オーステナイト）の（２００）、（２２０）および（３１１）各面の回折強度の比を求めた。求めた比を、残留オーステナイトの体積率とした。
《旧オーステナイト粒の平均円相当直径》
旧オーステナイト粒の平均円相当直径は、ＪＩＳ Ｇ ０５５１の規定に準拠して、次のように求めた。
まず、得られた鋼板について、圧延方向に平行な断面（Ｌ断面）が観察面となるように、研磨した。観察面を、ピクリン酸腐食液を用いて腐食させてから、ＳＥＭを用いて１０００倍に拡大して観察した。鋼板の表面から、板厚１／４に相当する位置のＬ断面まで、１０視野分を観察し、ＳＥＭ画像を得た。
得られたＳＥＭ画像について、旧オーステナイト粒を識別し、その面積を求めた。求めた面積から、旧オーステナイト粒の円相当直径を求めた。１０視野の平均値を、旧オーステナイト粒の平均円相当直径とした。
旧オーステナイト粒の平均円相当直径は、ＪＩＳ Ｇ ０５５１の規定に準拠して、次のように求めた。
まず、得られた鋼板について、圧延方向に平行な断面（Ｌ断面）が観察面となるように、研磨した。観察面を、ピクリン酸腐食液を用いて腐食させてから、ＳＥＭを用いて１０００倍に拡大して観察した。鋼板の表面から、板厚１／４に相当する位置のＬ断面まで、１０視野分を観察し、ＳＥＭ画像を得た。
得られたＳＥＭ画像について、旧オーステナイト粒を識別し、その面積を求めた。求めた面積から、旧オーステナイト粒の円相当直径を求めた。１０視野の平均値を、旧オーステナイト粒の平均円相当直径とした。
《比ｂ／ａ》
まず、得られた鋼板について、圧延方向に平行な断面（Ｌ断面）が観察面となるように、ダイヤモンドペーストを用いて研磨した。観察面を、アルミナ研磨によって鏡面に仕上げ、次いで、観察面の炭化水素の汚染（カーボンコンタミネーション、以下、「コンタミ」と称す）を排除するため、プラズマクリーナーを用いて清浄化した。
清浄化した観察面について、電界放出型（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）電子銃を搭載した電子線マイクロアナライザ（ＦＥ－ＥＰＭＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いた測定を実施して、元素マッピング画像を得るためのデータを取得した。測定条件は、非特許文献（Ｔ．Ｙａｍａｓｈｉｔａ，Ｙ．Ｔａｎａｋａ，Ｍ．Ｎａｇｏｓｈｉ ａｎｄ Ｋ．Ｉｓｈｉｄａ：Ｓｃｉ．Ｒｅｐ．，６（２０１６），ＤＯＩ：１０．１０３８／ｓｒｅｐ２９８２５．）に従って、加速電圧７ｋＶ、電流５０ｎＡとした。このとき、試料である鋼板を加熱して１００℃に保持し、コンタミが付かない条件で測定した。測定後のデータを、検量法により炭素濃度に変換し、炭素の元素マッピング画像を得た。得られた元素マッピング画像において、炭素濃度が０．６質量％以上である領域（便宜的に、「高炭素領域」と呼ぶ）を特定した。
より詳細には、元素マッピング画像と同視野のＳＥＭ画像を参照して、旧オーステナイト粒を識別し、その旧オーステナイト粒の粒界上に存在する高炭素領域を特定した。
そして、旧オーステナイト粒の周の長さ（ａ）と、その旧オーステナイト粒の周のうち、高炭素領域と重なる部分の長さ（ｂ）とを求め、比（ｂ／ａ）を算出した。
鋼板ごとに、ＥＰＭＡによる面分析を３０回実施した。３０回の平均値を、その鋼板における比（ｂ／ａ）の値とした。
まず、得られた鋼板について、圧延方向に平行な断面（Ｌ断面）が観察面となるように、ダイヤモンドペーストを用いて研磨した。観察面を、アルミナ研磨によって鏡面に仕上げ、次いで、観察面の炭化水素の汚染（カーボンコンタミネーション、以下、「コンタミ」と称す）を排除するため、プラズマクリーナーを用いて清浄化した。
清浄化した観察面について、電界放出型（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）電子銃を搭載した電子線マイクロアナライザ（ＦＥ－ＥＰＭＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いた測定を実施して、元素マッピング画像を得るためのデータを取得した。測定条件は、非特許文献（Ｔ．Ｙａｍａｓｈｉｔａ，Ｙ．Ｔａｎａｋａ，Ｍ．Ｎａｇｏｓｈｉ ａｎｄ Ｋ．Ｉｓｈｉｄａ：Ｓｃｉ．Ｒｅｐ．，６（２０１６），ＤＯＩ：１０．１０３８／ｓｒｅｐ２９８２５．）に従って、加速電圧７ｋＶ、電流５０ｎＡとした。このとき、試料である鋼板を加熱して１００℃に保持し、コンタミが付かない条件で測定した。測定後のデータを、検量法により炭素濃度に変換し、炭素の元素マッピング画像を得た。得られた元素マッピング画像において、炭素濃度が０．６質量％以上である領域（便宜的に、「高炭素領域」と呼ぶ）を特定した。
より詳細には、元素マッピング画像と同視野のＳＥＭ画像を参照して、旧オーステナイト粒を識別し、その旧オーステナイト粒の粒界上に存在する高炭素領域を特定した。
そして、旧オーステナイト粒の周の長さ（ａ）と、その旧オーステナイト粒の周のうち、高炭素領域と重なる部分の長さ（ｂ）とを求め、比（ｂ／ａ）を算出した。
鋼板ごとに、ＥＰＭＡによる面分析を３０回実施した。３０回の平均値を、その鋼板における比（ｂ／ａ）の値とした。
〈評価〉
得られた鋼板を、以下の方法により評価した。結果を下記表４に示す。
得られた鋼板を、以下の方法により評価した。結果を下記表４に示す。
《引張試験》
得られた鋼板から、圧延方向と９０°の方向を長手方向（引張方向）とするＪＩＳ Ｚ ２２０１に記載の５号試験片を採取した。採取した試験片を用いて、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に準拠した引張試験を５回実施して、５回の平均値から、引張強さ（ＴＳ）および突合せ伸び（ＥＬ）を求めた。
得られた鋼板から、圧延方向と９０°の方向を長手方向（引張方向）とするＪＩＳ Ｚ ２２０１に記載の５号試験片を採取した。採取した試験片を用いて、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に準拠した引張試験を５回実施して、５回の平均値から、引張強さ（ＴＳ）および突合せ伸び（ＥＬ）を求めた。
《鋼中拡散性水素量の測定》
得られた鋼板から、長さ３０ｍｍ、幅５ｍｍの試験片を採取した。採取した試験片について、昇温脱離分析法により、鋼中拡散性水素量を測定した。昇温速度は、２００℃／ｈｒとした。室温（２５℃）から２１０℃未満の温度域で検出された水素量の累積値を、鋼中拡散性水素量（単位：質量ｐｐｍ）とした。
めっき層が形成された鋼板については、ルータ（精密グラインダ）を使用して、めっき層を除去した後、同様に測定した。
得られた鋼板から、長さ３０ｍｍ、幅５ｍｍの試験片を採取した。採取した試験片について、昇温脱離分析法により、鋼中拡散性水素量を測定した。昇温速度は、２００℃／ｈｒとした。室温（２５℃）から２１０℃未満の温度域で検出された水素量の累積値を、鋼中拡散性水素量（単位：質量ｐｐｍ）とした。
めっき層が形成された鋼板については、ルータ（精密グラインダ）を使用して、めっき層を除去した後、同様に測定した。
《スポット溶接部の疲労試験》
得られた鋼板を用いて、ＪＩＳ Ｚ ３１３８に基づいて、スポット溶接部を有する十字引張試験片を作製し、疲労試験を実施した。
まず、電極：ＤＲ６ｍｍ－４０Ｒ、加圧力：４８０２Ｎ（４９０ｋｇｆ）、通電時間：１７ｃｙｃｌｅｓの条件でスポット溶接を実施し、ナゲット径が６．５ｍｍになるように電流値を調整して、十字引張試験片を作製した。
最小最大荷重比０．０５、周波数２０Ｈｚ、繰り返し数１０７回の条件で、荷重を負荷し、その後、５ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で十字引張試験を実施した。試験片の剥離が生じなかった最大の十字引張強さから、スポット溶接部の疲労強度を評価した。
具体的には、十字引張強さが２５０Ｎ以上であった場合は「◎」、１８０Ｎ以上２５０Ｎ未満であった場合は「○」、１８０Ｎ未満であった場合は「×」を下記表４に記載した。
「◎」または「○」であれば、スポット溶接部の疲労強度に優れると評価できる。
得られた鋼板を用いて、ＪＩＳ Ｚ ３１３８に基づいて、スポット溶接部を有する十字引張試験片を作製し、疲労試験を実施した。
まず、電極：ＤＲ６ｍｍ－４０Ｒ、加圧力：４８０２Ｎ（４９０ｋｇｆ）、通電時間：１７ｃｙｃｌｅｓの条件でスポット溶接を実施し、ナゲット径が６．５ｍｍになるように電流値を調整して、十字引張試験片を作製した。
最小最大荷重比０．０５、周波数２０Ｈｚ、繰り返し数１０７回の条件で、荷重を負荷し、その後、５ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で十字引張試験を実施した。試験片の剥離が生じなかった最大の十字引張強さから、スポット溶接部の疲労強度を評価した。
具体的には、十字引張強さが２５０Ｎ以上であった場合は「◎」、１８０Ｎ以上２５０Ｎ未満であった場合は「○」、１８０Ｎ未満であった場合は「×」を下記表４に記載した。
「◎」または「○」であれば、スポット溶接部の疲労強度に優れると評価できる。
〈評価結果まとめ〉
上記表１～表４に示すように、Ｎｏ．１～３、６～７、１０、１５～１７、２２、３０および３３～４２の鋼板は、いずれも、引張強さが１３２０ＭＰａ以上であり、かつ、スポット溶接部の疲労強度にも優れていた。
これに対して、Ｎｏ．４～５、８～９、１１～１４、１８～２１、２３～２９、３１～３２の鋼板は、引張強さおよびスポット溶接部の疲労強度の少なくともいずれかが不十分であった。
上記表１～表４に示すように、Ｎｏ．１～３、６～７、１０、１５～１７、２２、３０および３３～４２の鋼板は、いずれも、引張強さが１３２０ＭＰａ以上であり、かつ、スポット溶接部の疲労強度にも優れていた。
これに対して、Ｎｏ．４～５、８～９、１１～１４、１８～２１、２３～２９、３１～３２の鋼板は、引張強さおよびスポット溶接部の疲労強度の少なくともいずれかが不十分であった。
Claims (7)
- 質量％で、
Ｃ：０．１５０～０．３５０％、
Ｓｉ：０．８０～３．００％、
Ｍｎ：１．５０～３．５０％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．００２０％以下、
Ａｌ：０．１００％以下、
Ｎ：０．０１００％以下、および、
Ｏ：０．０１００％以下を含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成と、ミクロ組織と、を有し、
鋼中拡散性水素量が、０．３０質量ｐｐｍ以下であり、
引張強さが、１３２０ＭＰａ以上であり、
前記ミクロ組織において、
焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトの合計面積率が、５５～９５％であり、
残留オーステナイトの面積率が、５～２０％であり、
旧オーステナイト粒の平均円相当直径が、１４．０μｍ以下であり、
前記旧オーステナイト粒の周の長さをａ、前記旧オーステナイト粒の周のうち、炭素濃度が０．６質量％以上である部分の長さをｂとしたとき、比ｂ／ａが０．７６以下である、高強度冷延鋼板。 - 前記成分組成が、更に、質量％で、
Ｂ：０．００５０％以下、
Ｔｉ：０．１００％以下、
Ｎｂ：０．０５０％以下、
Ｖ：０．１００％以下、
Ｗ：０．０２４％以下、
Ｍｏ：０．１９８％以下、
Ｃｒ：０．４００％以下、
Ｓｂ：０．０１５％以下、
Ｓｎ：０．０１０％以下、
Ｚｒ：０．０４００％以下、
Ｃｕ：０．７００％以下、
Ｎｉ：０．１２５％以下、
Ｃａ：０．００１２％以下、
Ｍｇ：０．００２０％以下、
ＲＥＭ：０．００１０％以下、
Ｃｏ：０．０５％以下、
Ｔａ：０．０３％以下、
Ｈｆ：０．０３％以下、
Ａｓ：０．００５％以下、
Ｐｂ：０．００５％以下、
Ｚｎ：０．００４％以下、および、
Ｂｉ：０．０１３％以下からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含有する、請求項１に記載の高強度冷延鋼板。 - 表面にめっき層を有する、請求項１または２に記載の高強度冷延鋼板。
- 前記めっき層が、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である、請求項１～３のいずれか１項に記載の高強度冷延鋼板。
- 請求項１または２に記載の高強度冷延鋼板を製造する方法であって、
請求項１または２に記載の成分組成を有する鋼スラブを熱間圧延し、得られた熱延鋼板を、３５０～６５０℃の巻取温度で巻き取り、
巻き取りされた前記熱延鋼板を冷間圧延して、冷延鋼板を得て、
前記冷延鋼板を、７５０～９５０℃の加熱温度で１０～５００秒間加熱し、前記加熱温度から４００℃まで１０℃／ｓ以上の平均冷却速度ｖ１で冷却し、４００℃から１３０～３００℃の冷却停止温度まで下記（１）式を満たす平均冷却速度ｖ２で冷却し、次いで、２００～４５０℃の再加熱温度で１０～５００秒間再加熱し、その後、（Ｍｓ点－２４０）℃から５０℃まで下記（２）式を満たす平均冷却速度ｖ３で冷却し、
前記再加熱温度は、前記冷却停止温度よりも、７０℃以上高い、高強度冷延鋼板の製造方法。
ｖ２≧０．６（２［Ｍｎ］＋０．８［Ｓｉ］）・・・（１）
ｖ３≦２．８［Ｍｎ］＋２．０［Ｓｉ］ ・・・（２）
ただし、前記式（１）および（２）中の［Ｍｎ］および［Ｓｉ］は、それぞれ、前記成分組成におけるＭｎおよびＳｉの含有量であり、前記含有量の単位は質量％である。 - 前記平均冷却速度ｖ３で冷却された前記冷延鋼板に、めっき処理を施す、請求項５に記載の高強度冷延鋼板の製造方法。
- 前記めっき処理は、溶融亜鉛めっき処理、合金化溶融亜鉛めっき処理または電気亜鉛めっき処理である、請求項６に記載の高強度冷延鋼板の製造方法。
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