JP7485240B1 - Steel plates, components and their manufacturing methods - Google Patents

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Abstract

980MPa以上の引張強度を有し、プレス成形性、延性および伸びフランジ成形性に優れ、かつ板幅方向の材質安定性に優れた鋼板、部材およびそれらの製造方法を提供する。特定範囲の成分組成と鋼組織と、を有し、焼入れ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に対して、アスペクト比が3以下であり、かつ円相当径1.6μm以上である焼入れ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が20%以下であり、全組織に対してC濃度が0.5mass%以上であるC濃化領域(SC≧0.5)の面積率が15%以下であるようにする。The present invention provides a steel sheet, a member, and a manufacturing method thereof, which have a tensile strength of 980 MPa or more, excellent press formability, ductility, and stretch flange formability, and excellent material stability in the sheet width direction, and have a specific range of component composition and steel structure, in which the total area ratio of quenched martensite and retained austenite having an aspect ratio of 3 or less and a circle equivalent diameter of 1.6 μm or more is 20% or less, and the area ratio of C-enriched regions (SC≧0.5) having a C concentration of 0.5 mass% or more relative to the entire structure is 15% or less.

Description

本発明は、鋼板、部材およびそれらの製造方法に関する。より詳細には、本発明は、引張強度(TS)が980MPa以上であり、優れた成形性と材質安定性とを有する鋼板、部材およびそれらの製造方法に関する。本発明の鋼板は、自動車用骨格部材の素材に好適である。The present invention relates to a steel plate, a member, and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to a steel plate, a member, and a manufacturing method thereof, which has a tensile strength (TS) of 980 MPa or more and has excellent formability and material stability. The steel plate of the present invention is suitable as a material for automotive frame members.

近年、地球環境保全の観点から、自動車のCO排出ガス規制の強化が国際的な枠組みのなかで進められている。自動車の燃費改善には、自動車骨格用部材に用いられる鋼板の薄肉化による自動車の車体軽量化が最も有効である。このため、自動車の低燃費に寄与する目的で、高強度鋼板の使用量が増加している。しかしながら、鋼板の高強度化に伴い、延性の低下や伸びフランジ成形性の低下に起因したプレス成形時の割れが生じやすくなる。このため、従来と比べて延性と伸びフランジ成形性に優れた鋼板が望まれる。 In recent years, from the viewpoint of global environmental conservation, the strengthening of regulations on CO2 emissions from automobiles has been promoted within the international framework. The most effective way to improve the fuel efficiency of automobiles is to reduce the weight of the automobile body by thinning the steel plates used in the automobile frame members. For this reason, the amount of high-strength steel plates used is increasing in order to contribute to low fuel consumption of automobiles. However, as the strength of steel plates increases, cracks are more likely to occur during press forming due to decreased ductility and decreased stretch flange formability. For this reason, steel plates with better ductility and stretch flange formability than conventional steel plates are desired.

また、カーボンニュートラルの観点では材料の使い切り(歩留まり改善)が求められ、板幅方向での優れた材質の安定性も鋼板に求められる。しかしながら、鋼板の高強度化に伴い、板幅方向の延性や穴広げ性などの成形性のバラつきが顕在化し、プレス成形時に割れが生じやすくなるため、ブランキング位置に制限を設ける必要が生じ、歩留まりが低下する課題がある。 In addition, from the perspective of carbon neutrality, it is necessary to use up all the material (improved yield), and steel plates are also required to have excellent material stability in the plate width direction. However, as the strength of steel plates increases, variations in formability such as ductility and hole expandability in the plate width direction become apparent, making them more susceptible to cracking during press forming, which makes it necessary to set restrictions on the blanking position, posing the issue of reduced yield.

また、一般的に高強度化に伴い、降伏比:YR(YR=降伏強度YS/引張強度TS)は高くなるため、成形後のスプリングバックが増大するという課題がある。In addition, as strength increases, the yield ratio (YR) (YR = yield strength YS/tensile strength TS) generally increases, which poses the problem of increased springback after forming.

高強度鋼板の成形性を改善する技術として、組織中に残留オーステナイトを分散させたTRIP鋼板が開発されている。例えば、特許文献1では、C:0.04~0.12%、Si:0.8~2.5%、Mn:0.5~2.0%を含む鋼を焼鈍後に300~500℃で10~900sec保持するオーステンパー(ベイナイト変態に伴う炭素分配)により、2~10%の残留γを生成させることでTS×El≧21000MPa・%の高い延性と70%以上の高い伸びフランジ成形性を有する鋼板が得られることが開示されている。As a technology to improve the formability of high-strength steel sheets, TRIP steel sheets with residual austenite dispersed in the structure have been developed. For example, Patent Document 1 discloses that austempering (carbon distribution associated with bainite transformation) is performed by annealing steel containing 0.04-0.12% C, 0.8-2.5% Si, and 0.5-2.0% Mn, and then holding it at 300-500°C for 10-900 seconds to generate 2-10% residual γ, resulting in a steel sheet with high ductility of TS×El≧21000MPa・% and high stretch flange formability of 70% or more.

また、特許文献2では、冷却過程で一度マルテンサイト変態開始温度(Ms点)~マルテンサイト変態完了温度(Mf点)の間の温度域まで冷却し、その後、再加熱保持して残留オーステナイトを安定化させる、所謂、Q&P;Quenching & Partitioning(焼入れとマルテンサイトからオーステナイトへの炭素の分配)という原理を利用して鋼板の高延性化を図る技術が開示されている。具体的には所定の化学成分を有する冷延鋼板を750℃以上の第一均熱温度で保持後、150~350℃の温度域の冷却停止温度まで冷却した後、350~500℃の温度域まで再加熱することで、残留オーステナイトを体積分率で5~15%を確保し、980MPa以上のTSと伸びが17%以上である延性を両立し、かつ穴広げ率が50%以上である優れた穴広げ性を有する鋼板およびその製造方法を開示している。In addition, Patent Document 2 discloses a technology for improving the ductility of steel sheets by using the principle of so-called Q&P; Quenching & Partitioning (quenching and partitioning of carbon from martensite to austenite), in which the sheet is cooled once during the cooling process to a temperature range between the martensite transformation start temperature (Ms point) and the martensite transformation completion temperature (Mf point), and then reheated and held to stabilize the retained austenite. Specifically, the technology discloses a steel sheet having a predetermined chemical composition, which is held at a first soaking temperature of 750°C or higher, cooled to a cooling stop temperature in the temperature range of 150 to 350°C, and then reheated to a temperature range of 350 to 500°C, thereby securing a retained austenite volume fraction of 5 to 15%, achieving both a TS of 980 MPa or higher and ductility with an elongation of 17% or higher, and having excellent hole expansion properties with a hole expansion ratio of 50% or higher, and a method for manufacturing the same.

一方、スプリングバックの低減に有効な低降伏比を得る鋼板として、DP鋼(Dual Phase鋼)が開発されている。一般的なDP鋼は、主相であるフェライト組織中にマルテンサイトを分散させた複相組織鋼であり、TSが高く、低降伏比で延性に優れる。しかしながらフェライトとマルテンサイトの界面に応力が集中することで、クラックが発生しやすいため、DP鋼には伸びフランジ成形性に劣るという欠点がある。DP鋼の伸びフランジ成形性を改善する技術として例えば、特許文献3、特許文献4がある。On the other hand, DP steel (Dual Phase steel) has been developed as a steel sheet with a low yield ratio that is effective in reducing springback. A typical DP steel is a multi-phase steel with martensite dispersed in the ferrite structure, which is the main phase, and has a high TS, a low yield ratio, and excellent ductility. However, DP steel has the disadvantage of being inferior in stretch flange formability because cracks are easily generated due to stress concentration at the interface between ferrite and martensite. For example, Patent Document 3 and Patent Document 4 are technologies for improving the stretch flange formability of DP steel.

特許文献3では、全組織に対するフェライトの占積率を50%以上、マルテンサイトの占積率を3~30%に制御し、かつフェライトの平均結晶粒径を10μm以下、マルテンサイトの平均結晶粒径を5μm以下とすることで伸びフランジ成形性の劣化を抑制する技術が開示されている。Patent Document 3 discloses a technology for suppressing deterioration of stretch flange formability by controlling the volume fraction of ferrite to 50% or more and the volume fraction of martensite to 3-30% relative to the total structure, while keeping the average grain size of ferrite to 10 μm or less and the average grain size of martensite to 5 μm or less.

また、特許文献4では、全組織に対するフェライトの占積率を5~30%、マルテンサイトの占積率を50~95%に制御し、平均粒径が円相当直径で3μm以下の微細なフェライトと平均粒径が円相当直径で6μm以下のマルテンサイトに制御することで、延性と伸びフランジ成形性を改善することが開示されている。Furthermore, Patent Document 4 discloses that the volume fraction of ferrite in the total structure is controlled to 5-30%, the volume fraction of martensite is controlled to 50-95%, and the ferrite is controlled to have an average grain size of 3 μm or less in equivalent circle diameter, and the martensite is controlled to have an average grain size of 6 μm or less in equivalent circle diameter, thereby improving ductility and stretch flange formability.

特許第5515623号公報Patent No. 5515623 特許第5821911号公報Patent No. 5821911 特許第3936440号公報Japanese Patent No. 3936440 特開2008-297609号公報JP 2008-297609 A

上述の特許文献1および特許文献4は、延性および伸びフランジ成形性に優れた鋼板の製造方法を開示しているものの、軟質相のフェライトを多く形成する必要があるため、例えば、780MPa以上の高強度化は困難である。また、特許文献2は、優れた延性と伸びフランジ成形性を有するものの、YRが0.8以上の鋼板であるためプレス成形時のスプリングバックにより寸法精度が損なわれる場合がある。また、特許文献3は、低YRかつ伸びフランジ成形性に優れたDP鋼板の製造方法を開示しているが、DP組織であるため、延性は必ずしも十分ではない。また、いずれの特許文献においても、板幅方向の延性および伸びフランジ成形性のバラつきを抑制する技術は開示されていない。従って、優れた延性、優れた伸びフランジに加え、優れた板幅方向の材質安定性を有する高強度鋼板の開発が求められている。
本発明は、かかる事情に鑑み、980MPa以上の引張強度(TS)を有し、かつ、プレス成形性、延性および伸びフランジ成形性に優れ、かつ板幅方向の材質安定性に優れた鋼板、部材およびそれらの製造方法を提供することを目的とする。
Although the above-mentioned Patent Document 1 and Patent Document 4 disclose a method for manufacturing a steel sheet having excellent ductility and stretch flange formability, it is difficult to increase the strength to, for example, 780 MPa or more because it is necessary to form a large amount of ferrite of the soft phase. In addition, Patent Document 2 has excellent ductility and stretch flange formability, but since the YR is 0.8 or more, the dimensional accuracy may be impaired by springback during press forming. In addition, Patent Document 3 discloses a method for manufacturing a DP steel sheet having low YR and excellent stretch flange formability, but since it is a DP structure, the ductility is not necessarily sufficient. In addition, neither of the patent documents discloses a technology for suppressing the variation in ductility and stretch flange formability in the sheet width direction. Therefore, there is a demand for the development of a high-strength steel sheet having excellent ductility, excellent stretch flange, and excellent material stability in the sheet width direction.
In view of the above circumstances, the present invention aims to provide a steel plate, a member, and a manufacturing method thereof, which have a tensile strength (TS) of 980 MPa or more, excellent press formability, ductility, and stretch flange formability, and excellent material stability in the plate width direction.

ここで、引張強度は、JIS Z2241(2011)に準拠して得られる引張強度(TS)のことを指す。
プレス成形性に優れるとは、JIS Z2241(2011)に準拠して得られる降伏比YRが0.8以下であることを指す。
延性に優れるとは、JIS Z2241(2011)に準拠して得られる全伸びELが以下の(A)、(B)のいずれかを満たすことを指す。
(A)TS:980MPa以上1180MPa未満の場合、EL:14.0%以上、
(B)TS:1180MPa以上の場合、EL:12.0%以上
伸びフランジ成形性に優れるとは、JFST1001の規定に準拠した穴広げ試験により得られる穴広げ率λ(%)(={(d-d)/d}×100)が40%以上であることを指す。
板幅方向の材質安定性に優れるとは、板幅方向の測定位置XにおけるELおよびλに関し、以下の式(1)及び式(2)を連続して満たす領域Aの板幅が、全板幅に対して80%以上であることを指す。
-10≦100×[(領域A内の測定位置XのEL(%)-板幅中央位置のEL(%))/板幅中央位置のEL(%)]≦10 ・・・(1)
-10≦100×[(領域A内の測定位置Xのλ(%)-板幅中央位置のλ(%))/板幅中央位置のλ(%)]≦10 ・・・(2)
(式(1)、(2)において、測定位置Xは、鋼板の板幅Wの24分割位置の計23箇所(板幅Wを24個の均等な幅に分割する際の23箇所の隣接し合う各幅の接触箇所)とする。すなわち、板幅方向の位置として、W/24、2W/24、3W/24、4W/24、5W/24、6W/24、7W/24、8W/24、9W/24、10W/24、11W/24、12W/24、13W/24、14W/24、15W/24、16W/24、17W/24、18W/24、19W/24、20W/24、21W/24、22W/24、23W/24の計23箇所を測定位置Xとする。)
ここで、例えば、式(1)及び式(2)を連続して満たす測定位置Xが2W/24~20W/24の場合、式(1)及び式(2)を連続して満たす領域Aの板幅は、全板幅に対して、100×(20-2+1)/23=83%となる。
Here, the tensile strength refers to the tensile strength (TS) obtained in accordance with JIS Z2241 (2011).
Excellent press formability means that the yield ratio YR obtained in accordance with JIS Z2241 (2011) is 0.8 or less.
Excellent ductility means that the total elongation EL obtained in accordance with JIS Z2241 (2011) satisfies either (A) or (B) below.
(A) TS: 980 MPa or more and less than 1180 MPa, EL: 14.0% or more,
(B) When TS is 1,180 MPa or more, EL is 12.0% or more. Excellent stretch flange formability means that the hole expanding ratio λ (%) (= {(dd 0 )/d 0 }×100) obtained by a hole expanding test in accordance with the JFST1001 standard is 40% or more.
The term "excellent material stability in the sheet width direction" means that the sheet width of the region A in which the following formulas (1) and (2) are continuously satisfied with respect to EL and λ at the measurement position X in the sheet width direction is 80% or more of the total sheet width.
−10≦100×[(EL(%) at measurement position X in region A−EL(%) at center position of sheet width)/EL(%) at center position of sheet width]≦10 (1)
−10≦100×[(λ(%) at measurement position X in region A−λ(%) at center position of sheet width)/λ(%) at center position of sheet width]≦10 (2)
(In formulas (1) and (2), the measurement positions X are 23 positions in total among the 24 divided positions of the width W of the steel plate (23 contact positions of adjacent widths when the width W is divided into 24 equal widths). That is, the measurement positions X are W/24, 2W/24, 3W/24, 4W/24, 5W/24, 6W/24, 7W/24, 8W/24, 9W/24, 10W/24, 11W/24, 12W/24, 13W/24, 14W/24, 15W/24, 16W/24, 17W/24, 18W/24, 19W/24, 20W/24, 21W/24, 22W/24, and 23W/24, totaling 23 positions.)
Here, for example, when the measurement position X where the formula (1) and the formula (2) are continuously satisfied is 2W/24 to 20W/24, the sheet width of the region A where the formula (1) and the formula (2) are continuously satisfied is 100×(20−2+1)/23=83% of the total sheet width.

本発明者らは、上記の課題を解決するため、980MPa以上の引張強度を有する種々の薄鋼板について、プレス成形性、延性、伸びフランジ成形性および材質安定性に及ぼす各種要因について鋼板の成分組成およびミクロ組織、製造条件の観点から鋭意検討した。その結果、質量%で、C:0.05~0.20%、Si:0.40~1.50%、Mn:1.9~3.5%、P:0.02%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.005~0.50%、N:0.015%未満を含有し、ポリゴナルフェライトの面積率を10%以上57%以下とし、上部ベイナイトと焼戻しマルテンサイトと下部ベイナイトの合計の面積率を40%以上80%以下とし、残留オーステナイト(残留γ)の面積率を3%以上15%以下とし、焼入れマルテンサイトの面積率を12%以下(0%を含む)とした上で、アスペクト比が3以下で、かつ円相当径1.6μm以上の焼入れマルテンサイトおよび残留γの合計面積率を20%以下とし、C濃度が0.5mass%以上であるC濃化領域(SC≧0.5)の組織全体に対する面積率が15%以下である鋼組織とすることで、優れたプレス成形性、延性と伸びフランジ成形性を有し、さらに板幅方向の材質安定性に優れた(材質バラつきの小さな)高強度冷延鋼板が得られることを知見した。 In order to solve the above problems, the present inventors have conducted extensive research into various factors affecting press formability, ductility, stretch flange formability, and material stability of various thin steel sheets having a tensile strength of 980 MPa or more, from the viewpoints of the component composition and microstructure of the steel sheet, and manufacturing conditions. As a result, the inventors have found that the composition of the steel sheet is, in mass%, C: 0.05 to 0.20%, Si: 0.40 to 1.50%, Mn: 1.9 to 3.5%, P: 0.02% or less, S: 0.01% or less, sol. It has been found that a high-strength cold-rolled steel sheet having excellent press formability, ductility, and stretch flange formability and excellent material stability in the sheet width direction (small material variation) can be obtained by using a steel structure containing Al: 0.005 to 0.50%, N: less than 0.015%, an area ratio of polygonal ferrite of 10% to 57%, a total area ratio of upper bainite, tempered martensite, and lower bainite of 40% to 80%, an area ratio of retained austenite (residual γ) of 3% to 15%, an area ratio of quenched martensite of 12% or less ( including 0 %), an aspect ratio of 3 or less and a total area ratio of quenched martensite and retained γ having a circle equivalent diameter of 1.6 μm or more of 20% or less, and an area ratio of a C-enriched region (S C≧0.5 ) having a C concentration of 0.5 mass% or more to the entire structure of 15% or less.

本発明は以上の知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下の通りである。
[1]質量%で、
C:0.05~0.20%、
Si:0.40~1.50%、
Mn:1.9~3.5%、
P:0.02%以下、
S:0.01%以下、
sol.Al:0.005~0.50%、
N:0.015%未満を含有し、
残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成と、
ポリゴナルフェライトの面積率:10%以上57%以下であり、
上部ベイナイトと焼戻しマルテンサイトと下部ベイナイトの合計面積率:40%以上80%以下であり、
残留オーステナイトの体積率:3%以上15%以下であり、
焼入れマルテンサイトの面積率:12%以下(0%を含む)であり、
さらに残部組織からなる組織を有し、
焼入れ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に対して、アスペクト比が3以下であり、かつ円相当径1.6μm以上である焼入れ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が20%以下であり、
全組織に対してC濃度が0.5mass%以上であるC濃化領域(SC≧0.5)の面積率が15%以下である、鋼板。
[2]前記成分組成として、さらに、質量%で、
Ti:0.1%以下、
B:0.01%以下、
のうちから選ばれる1種または2種を含有する、[1]に記載の鋼板。
[3]前記成分組成として、さらに、質量%で、
Cu:1%以下、
Ni:1%以下、
Cr:1%以下、
Mo:0.5%以下、
V:0.5%以下、
Nb:0.1%以下、
のうちから選ばれる1種または2種以上を含有する、[1]または[2]に記載の鋼板。
[4]前記成分組成として、さらに、質量%で、
Mg:0.0050%以下、
Ca:0.0050%以下、
Sn:0.1%以下、
Sb:0.1%以下、
REM:0.0050%以下、
のうちから選んだ1種または2種以上を含有する、[1]~[3]のいずれかに記載の鋼板。
[5]表面に亜鉛めっき層を有する、[1]~[4]のいずれかに記載の鋼板。
[6][1]~[5]のいずれかに記載の鋼板を用いてなる部材。
[7][1]~[4]のいずれかに記載の成分組成を有する鋼スラブに対して熱間圧延、酸洗および冷間圧延を施した後、得られた冷延鋼板に対して、焼鈍を行う鋼板の製造方法であり、
前記焼鈍は、
前記冷延鋼板に対して、750~880℃の焼鈍温度に加熱し、前記焼鈍温度で10~500秒保持する保持工程と、
前記焼鈍温度から350~550℃の第一冷却停止温度までの温度範囲を第一平均冷却速度:2~50℃/sとして前記第一冷却停止温度まで冷却する第一冷却工程と、
350~550℃の滞留温度で10s以上60s以下滞留させた後、100~300℃の第二冷却停止温度まで第二平均冷却速度:3~50℃/sで冷却する第二冷却工程と、
前記第二冷却停止温度から平均加熱速度:2.0℃/s以上で第二冷却停止温度+50℃以上340℃以下の再加熱温度まで加熱する再加熱工程と、
前記再加熱工程後、前記再加熱温度から50℃までの温度範囲を第三平均冷却速度:0.05~1.0℃/sで100s以上滞留させながら冷却する第三冷却工程と、を含む、鋼板の製造方法。
[8]前記第二冷却工程において、350~550℃の滞留温度で10s以上60s以下滞留させる際、鋼板表面に溶融亜鉛めっき処理または合金化溶融亜鉛めっき処理を行う、[7]に記載の鋼板の製造方法。
[9]前記焼鈍の後、鋼板表面に電気亜鉛めっき処理を行う、[7]に記載の鋼板の製造方法。
[10][1]~[5]のいずれかに記載の鋼板に、成形加工、接合加工の少なくとも一方を施して部材とする工程を含む、部材の製造方法。
The present invention has been made based on the above findings, and the gist of the present invention is as follows.
[1] In mass%,
C: 0.05 to 0.20%,
Si: 0.40 to 1.50%,
Mn: 1.9 to 3.5%,
P: 0.02% or less,
S: 0.01% or less,
sol. Al: 0.005 to 0.50%,
N: less than 0.015%;
The balance being iron and unavoidable impurities;
Area ratio of polygonal ferrite: 10% or more and 57% or less,
Total area ratio of upper bainite, tempered martensite and lower bainite: 40% or more and 80% or less,
Volume fraction of retained austenite: 3% or more and 15% or less,
Area ratio of quenched martensite: 12% or less (including 0%),
Further, the composition has a structure consisting of a remaining structure,
The total area ratio of the quenched martensite and the retained austenite having an aspect ratio of 3 or less and a circle equivalent diameter of 1.6 μm or more is 20% or less,
A steel plate in which an area ratio of a C-enriched region (S C≧0.5 ) having a C concentration of 0.5 mass% or more relative to the entire structure is 15% or less.
[2] The component composition further includes, in mass%,
Ti: 0.1% or less,
B: 0.01% or less,
The steel sheet according to [1], containing one or two selected from the following:
[3] The component composition further includes, in mass%,
Cu: 1% or less,
Ni: 1% or less,
Cr: 1% or less,
Mo: 0.5% or less,
V: 0.5% or less,
Nb: 0.1% or less,
The steel sheet according to [1] or [2], containing one or more selected from the following:
[4] The component composition further includes, in mass%,
Mg: 0.0050% or less,
Ca: 0.0050% or less,
Sn: 0.1% or less,
Sb: 0.1% or less,
REM: 0.0050% or less,
The steel sheet according to any one of [1] to [3], containing one or more selected from the following:
[5] The steel sheet according to any one of [1] to [4], having a zinc-plated layer on a surface thereof.
[6] A member made using the steel plate according to any one of [1] to [5].
[7] A method for producing a steel sheet, comprising: subjecting a steel slab having a component composition according to any one of [1] to [4] to hot rolling, pickling and cold rolling; and then annealing the resulting cold-rolled steel sheet;
The annealing is
A holding step of heating the cold-rolled steel sheet to an annealing temperature of 750 to 880 ° C. and holding the annealing temperature for 10 to 500 seconds;
A first cooling step of cooling the temperature range from the annealing temperature to a first cooling stop temperature of 350 to 550 ° C. at a first average cooling rate of 2 to 50 ° C./s to the first cooling stop temperature;
A second cooling step of retaining the steel sheet at a retention temperature of 350 to 550° C. for 10 s to 60 s and then cooling the steel sheet to a second cooling stop temperature of 100 to 300° C. at a second average cooling rate of 3 to 50° C./s;
A reheating step of heating from the second cooling stop temperature to a reheating temperature of second cooling stop temperature + 50 ° C. or more and 340 ° C. or less at an average heating rate of 2.0 ° C./s or more;
and a third cooling step of cooling the steel sheet at a temperature range from the reheating temperature to 50°C at a third average cooling rate of 0.05 to 1.0°C/s while retaining the steel sheet for 100 s or more after the reheating step.
[8] The method for producing a steel sheet according to [7], wherein in the second cooling step, when the steel sheet is retained at a retention temperature of 350 to 550°C for 10 s to 60 s, a hot-dip galvanizing treatment or a hot-dip galvannealing treatment is performed on the surface of the steel sheet.
[9] The method for producing a steel sheet according to [7], further comprising electrolytic galvanizing treatment on the surface of the steel sheet after the annealing.
[10] A method for manufacturing a component, comprising a step of subjecting the steel plate according to any one of [1] to [5] to at least one of forming and joining to form a component.

本発明によれば、引張強度TSが980MPa以上の高強度で、優れたプレス成形性、延性および伸びフランジ成形性を有し、板幅方向の材質安定性に優れた鋼板が得られる。
本発明の鋼板は、例えば複雑形状の自動車構造部材に適用することが可能となり、自動車の車体軽量化が達成され、また、製造時には歩留まり向上により環境負荷を低減可能である。
According to the present invention, a steel sheet can be obtained which has a high strength, tensile strength TS of 980 MPa or more, excellent press formability, ductility and stretch flange formability, and excellent material stability in the sheet width direction.
The steel sheet of the present invention can be applied to, for example, automobile structural members having complex shapes, thereby achieving weight reduction of automobile bodies and reducing the environmental load by improving the yield during production.

以下、本発明について具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
本発明の鋼板は、質量%で、C:0.05~0.20%、Si:0.40~1.50%、Mn:1.9~3.5%、P:0.02%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.005~0.50%、N:0.015%未満を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成と、ポリゴナルフェライトの面積率:10%以上57%以下であり、上部ベイナイトと焼戻しマルテンサイトと下部ベイナイトの合計面積率:40%以上80%以下であり、残留オーステナイトの体積率:3%以上15%以下であり、焼入れマルテンサイトの面積率:12%以下(0%を含む)であり、さらに残部組織からなる鋼組織と、を有し、焼入れ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に対して、アスペクト比が3以下であり、かつ円相当径1.6μm以上である焼入れ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が20%以下であり、全組織に対してC濃度が0.5mass%以上であるC濃化領域(SC≧0.5)の面積率が15%以下である。
以下、成分組成、鋼組織の順で本発明の鋼板を説明する。まず、本発明の成分組成の限定理由を説明する。なお、以下の説明において、鋼の成分を示す%は、特に説明の無い限り、すべて質量%である。
The present invention will be specifically described below. Note that the present invention is not limited to the following embodiments.
The steel plate of the present invention contains, by mass%, C: 0.05 to 0.20%, Si: 0.40 to 1.50%, Mn: 1.9 to 3.5%, P: 0.02% or less, S: 0.01% or less, sol. Al: 0.005 to 0.50%, N: less than 0.015%, with the balance being iron and unavoidable impurities. The steel plate of the present invention has a composition comprising: C: 0.05 to 0.20%, Si: 0.40 to 1.50%, Mn: 1.9 to 3.5%, P: 0.02% or less, S: 0.01% or less, sol. Al: 0.005 to 0.50%, N: less than 0.015%, with the balance being iron and unavoidable impurities; an area ratio of polygonal ferrite: 10% to 57%, a total area ratio of upper bainite, tempered martensite, and lower bainite: 40% to 80%, and a residual The steel has a volume fraction of austenite: 3% or more and 15% or less, an area fraction of quenched martensite: 12% or less (including 0%), and a steel structure consisting of a remaining structure, in which the total area fraction of the quenched martensite and retained austenite having an aspect ratio of 3 or less and a circle equivalent diameter of 1.6 μm or more is 20% or less relative to the total area fraction of the quenched martensite and retained austenite, and the area fraction of C-enriched regions (S C≧0.5 ) having a C concentration of 0.5 mass% or more relative to the entire structure is 15% or less.
Hereinafter, the steel sheet of the present invention will be described in the order of the chemical composition and the steel structure. First, the reasons for limiting the chemical composition of the present invention will be described. In the following description, all percentages indicating the steel composition are mass% unless otherwise specified.

<C:0.05~0.20%>
Cは変態強化により所定の強度を確保する観点、および所定量の残留オーステナイト(残留γ)を確保して延性を向上させる観点から含有する。C含有量が0.05%未満では、これらの効果が十分に確保できない。
一方、C含有量が0.20%を超えると、マルテンサイト変態開始温度(Ms点)が低下する。これにより、再加熱温度から50℃までの温度範囲を第三平均冷却速度:0.05~1.0℃/sで冷却を行う第三冷却工程において、マルテンサイト変態とその後のマルテンサイトの焼戻しが十分に行われなくなる。その結果、焼入れマルテンサイトおよび0.5mass%以上のC濃化領域(SC≧0.5)の形成が促進され、伸びフランジ成形性および板幅方向の材質安定性が低下する。
このため、C含有量は0.05%以上0.20%以下とする。C含有量は、好ましくは0.08%以上である。また、C含有量は、好ましくは0.18%以下とする。
<C: 0.05 to 0.20%>
C is contained from the viewpoint of securing a predetermined strength through transformation strengthening and from the viewpoint of securing a predetermined amount of retained austenite (retained γ) to improve ductility. If the C content is less than 0.05%, these effects cannot be sufficiently secured.
On the other hand, if the C content exceeds 0.20%, the martensitic transformation start temperature (Ms point) decreases. As a result, in the third cooling step in which cooling is performed at a third average cooling rate of 0.05 to 1.0 ° C./s in the temperature range from the reheating temperature to 50 ° C., martensitic transformation and subsequent tempering of the martensite are not sufficiently performed. As a result, the formation of quenched martensite and a C-enriched region (S C ≧ 0.5 ) of 0.5 mass% or more is promoted, and the stretch flange formability and material stability in the sheet width direction are reduced.
Therefore, the C content is set to 0.05% or more and 0.20% or less, preferably 0.08% or more, and more preferably 0.18% or less.

<Si:0.40~1.50%>
Siはフェライトを強化して強度を上昇させる観点、およびマルテンサイトやベイナイト中の炭化物生成を抑制して所定量の残留γを確保して延性を向上させる観点から含有する。Si含有量は0.40%未満ではこれらの効果が十分に確保できない。
一方、Si含有量が1.50%を超えると、未変態オーステナイトへの炭素分配が過度に促進され、0.5mass%以上のC濃化領域(SC≧0.5)の形成が促進され、伸びフランジ成形性および板幅方向の材質安定性が低下する。このためSi含有量は0.40%以上1.50%以下とする。Si含有量は、好ましくは0.60%以上である。また、Si含有量は、好ましくは1.20%以下とする。
<Si: 0.40 to 1.50%>
Silicon is included from the viewpoints of strengthening ferrite to increase strength, and of suppressing the formation of carbides in martensite and bainite to ensure a predetermined amount of retained γ and improve ductility. If the silicon content is less than 0.40%, these effects cannot be sufficiently ensured.
On the other hand, if the Si content exceeds 1.50%, carbon partitioning to untransformed austenite is excessively promoted, and the formation of a C-enriched region (S C≧0.5 ) of 0.5 mass% or more is promoted, and the stretch flangeability and material stability in the sheet width direction are reduced. Therefore, the Si content is set to 0.40% or more and 1.50% or less. The Si content is preferably 0.60% or more. The Si content is preferably 1.20% or less.

<Mn:1.9~3.5%>
Mnは、鋼板の焼入れ性を向上させ、フェライトの過度の変態を抑制し、変態強化による高強度化を促進する観点、およびSiと同様にベイナイト中の炭化物の生成を抑制して延性に寄与する残留オーステナイトの形成をより促進させて延性をより向上させる観点から含有する。これらの効果を得るために、Mn含有量は1.9%以上必要となる。
一方、Mn含有量が3.5%を超えると、ベイナイト変態が遅延し、所定量の残留オーステナイトを確保できず、延性が低下する。
また、Mn含有量が3.5%を超えると、粗大な焼入れマルテンサイトの生成を抑制することは難しくなり、伸びフランジ成形性も劣化する。
このため、Mn含有量は1.9%以上3.5%以下とする。Mn含有量は、好ましくは2.1%以上である。また、Mn含有量は、好ましくは3.3%以下であり、より好ましくは3.0%以下である。
<Mn: 1.9 to 3.5%>
Mn is added from the viewpoints of improving the hardenability of the steel sheet, suppressing excessive transformation of ferrite, promoting high strength through transformation strengthening, and further improving ductility by promoting the formation of retained austenite which, like Si, suppresses the formation of carbides in bainite and contributes to ductility. To obtain these effects, the Mn content needs to be 1.9% or more.
On the other hand, if the Mn content exceeds 3.5%, the bainite transformation is delayed, a predetermined amount of retained austenite cannot be secured, and ductility is reduced.
Furthermore, if the Mn content exceeds 3.5%, it becomes difficult to suppress the formation of coarse hardened martensite, and the stretch flange formability also deteriorates.
Therefore, the Mn content is set to 1.9% or more and 3.5% or less. The Mn content is preferably 2.1% or more. The Mn content is preferably 3.3% or less, and more preferably 3.0% or less.

<P:0.02%以下>
Pは、鋼を強化する元素であるが、その含有量が多いとスポット溶接性を劣化させる。したがって、P含有量は0.02%以下とし、0.01%以下とすることが好ましい。なお、Pを含まなくてもよいが、0.001%未満に低減するには多大なコストがかかるため、P含有量は0.001%以上であることが好ましい。P含有量は、より好ましくは0.002%以上であり、さらに好ましくは0.005%以上である。
<P: 0.02% or less>
P is an element that strengthens steel, but if its content is high, it deteriorates spot weldability. Therefore, the P content is set to 0.02% or less, and preferably 0.01% or less. Although P may not be contained, it is very costly to reduce the P content to less than 0.001%, so the P content is preferably 0.001% or more. The P content is more preferably 0.002% or more, and further preferably 0.005% or more.

<S:0.01%以下>
Sは、熱間圧延でのスケール剥離性を改善する効果、焼鈍時の窒化を抑制する効果があるが、スポット溶接性、曲げ性、穴広げ性に対して悪影響をもたらす元素である。これらの悪影響を低減するために、少なくともS含有量は0.01%以下とし、0.0020%以下とすることが好ましい。
なお、Sを含まなくてもよいが、0.0001%未満に低減するには多大なコストがかかるため、S含有量は製造コストの観点から0.0001%以上が好ましい。S含有量は、より好ましくは0.0005%以上であり、さらに好ましくは0.0015%以上である。
<S: 0.01% or less>
S has the effect of improving scale peeling during hot rolling and the effect of suppressing nitriding during annealing, but is an element that has a negative effect on spot weldability, bendability, and hole expandability. In order to reduce these negative effects, the S content is at least 0.01% or less, and preferably 0.0020% or less.
Although S may not be contained, it is very costly to reduce the S content to less than 0.0001%, so from the viewpoint of manufacturing costs, the S content is preferably 0.0001% or more, more preferably 0.0005% or more, and even more preferably 0.0015% or more.

<sol.Al:0.005~0.50%>
Alは、脱酸のため、あるいは残留γを得る目的で含有する。安定して脱酸を行うために、sol.Al含有量は0.005%以上とする。sol.Al含有量は0.01%以上であることが好ましい。
一方、sol.Al含有量が0.50%超えとなると、Al系の粗大介在物が多量に増加し、伸びフランジ成形性が低下する。このため、sol.Al含有量は0.50%以下とする。
<sol. Al: 0.005 to 0.50%
Al is contained for the purpose of deoxidation or obtaining residual γ. In order to perform stable deoxidation, the sol. Al content is set to 0.005% or more. It is preferable that the content is 0.1% or more.
On the other hand, if the sol. Al content exceeds 0.50%, the amount of coarse Al-based inclusions increases significantly, and the stretch flangeability decreases. Let us assume that.

<N:0.015%未満>
Nは、鋼中でBN、AlN、TiN等の窒化物を形成する元素であり、伸びフランジ成形性を低下させるので、その含有量を制限する必要がある。したがって、N含有量は、0.015%未満とする。
なお、Nを含まなくてもよいが、0.0001%未満に低減するには多大なコストがかかるため、N含有量は製造コストの点から0.0001%以上であることが好ましい。N含有量は、より好ましくは0.0005%以上であり、さらに好ましくは0.0015%以上である。
<N: less than 0.015%>
N is an element that forms nitrides such as BN, AlN, and TiN in steel and reduces the stretch flangeability, so its content must be limited. Therefore, the N content is set to less than 0.015%.
Although N may not be contained, it is very costly to reduce the N content to less than 0.0001%. Therefore, the N content is preferably 0.0001% or more from the viewpoint of manufacturing costs. The N content is more preferably 0.0005% or more, and further preferably 0.0015% or more.

本発明における鋼板の成分組成は、上記の成分元素を基本成分として含有し、残部は鉄(Fe)及び不可避的不純物を含む。なお、本発明における鋼板の成分組成は、残部はFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有することが好ましい。
本発明の鋼板の成分組成は、上記成分に加えて、以下の(A)~(C)から選んだ1つまたは2つ以上を任意元素として適宜含有することができる。
(A)Ti:0.1%以下、B:0.01%以下のうちから選ばれる1種または2種、
(B)Cu:1%以下、Ni:1%以下、Cr:1%以下、Mo:0.5%以下、V:0.5%以下、Nb:0.1%以下のうちから選ばれる1種または2種以上、
(C)Mg:0.0050%以下、Ca:0.0050%以下、Sn:0.1%以下、Sb:0.1%以下およびREM:0.0050%以下のうちから選んだ1種または2種以上
The composition of the steel sheet in the present invention contains the above-mentioned component elements as basic components, with the balance being iron (Fe) and unavoidable impurities. Note that the composition of the steel sheet in the present invention preferably has a composition with the balance being Fe and unavoidable impurities.
The composition of the steel sheet of the present invention may contain, in addition to the above-mentioned components, one or more optional elements selected from the following (A) to (C):
(A) one or two selected from Ti: 0.1% or less, B: 0.01% or less,
(B) one or more selected from Cu: 1% or less, Ni: 1% or less, Cr: 1% or less, Mo: 0.5% or less, V: 0.5% or less, and Nb: 0.1% or less;
(C) One or more selected from Mg: 0.0050% or less, Ca: 0.0050% or less, Sn: 0.1% or less, Sb: 0.1% or less, and REM: 0.0050% or less

<Ti:0.1%以下>
Tiは鋼中のNをTiNとして固定し、熱間延性を向上させる効果やBの焼入れ性向上効果を生じさせる作用がある。また、TiCの析出により組織を微細化する効果がある。これらの効果を得るためにTi含有量を0.002%以上にすることが望ましい。Nを十分固定する観点からはTi含有量は0.008%以上とすることがさらに好ましい。Ti含有量は、より好ましくは0.010%以上である。
一方、Ti含有量が0.1%を超えると圧延負荷の増大、析出強化量の増加による延性の低下を招くので、Tiを含有する場合、Ti含有量は0.1%以下とする。好ましくは、Ti含有量は、0.05%以下であり、より好ましくは0.03%以下である。
<Ti: 0.1% or less>
Ti has the effect of fixing N in steel as TiN, improving hot ductility, and improving the hardenability of B. It also has the effect of refining the structure by precipitation of TiC. In order to obtain these effects, it is desirable to set the Ti content to 0.002% or more. From the viewpoint of sufficiently fixing N, it is further preferable to set the Ti content to 0.008% or more. The Ti content is more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the Ti content exceeds 0.1%, it increases the rolling load and decreases the ductility due to an increase in the amount of precipitation strengthening, so if Ti is contained, the Ti content is set to 0.1% or less, preferably 0.05% or less, and more preferably 0.03% or less.

<B:0.01%以下>
Bは、鋼の焼入れ性を向上させる元素であり、所定の面積率の焼き戻しマルテンサイトおよび/またはベイナイトを生成させやすい利点を有する。従って、B含有量を0.0005%以上にすることが好ましい。また、B含有量は0.0010%以上がより好ましい。
一方、B含有量が0.01%を超えると、その効果が飽和するだけでなく、熱間延性の著しい低下をもたらし表面欠陥を生じさせる。したがって、Bを含有する場合、B含有量は0.01%以下とする。好ましくは、B含有量は、0.005%以下であり、より好ましくは0.003%以下である。
<B: 0.01% or less>
B is an element that improves the hardenability of steel and has the advantage of easily forming a predetermined area ratio of tempered martensite and/or bainite. Therefore, the B content is preferably 0.0005% or more. The B content is more preferably 0.0010% or more.
On the other hand, if the B content exceeds 0.01%, not only does the effect saturate, but it also causes a significant decrease in hot ductility and causes surface defects. Therefore, when B is contained, the B content is set to 0.01% or less. Preferably, the B content is 0.005% or less, and more preferably, 0.003% or less.

<Cu:1%以下>
Cuは、自動車の使用環境での耐食性を向上させる。また、Cuの腐食生成物が鋼板表面を被覆して鋼板への水素侵入を抑制する効果がある。Cuは、スクラップを原料として活用するときに混入する元素であり、Cuの混入を許容することでリサイクル資材を原料資材として活用でき、製造コストを低減することができる。このような観点からCuは0.005%以上含有させることが好ましく、さらに耐遅れ破壊特性向上の観点からは、Cuは0.05%以上含有させることがより望ましい。さらに好ましくは0.10%以上である。しかしながら、Cu含有量が多くなりすぎると表面欠陥の発生を招来するので、Cuを含有する場合、Cu含有量は1%以下とする。
<Cu: 1% or less>
Cu improves corrosion resistance in the environment in which the automobile is used. In addition, the corrosion products of Cu cover the surface of the steel sheet, which has the effect of suppressing hydrogen penetration into the steel sheet. Cu is an element that is mixed in when scrap is used as a raw material, and by allowing the inclusion of Cu, recycled materials can be used as raw materials, thereby reducing manufacturing costs. From this viewpoint, it is preferable to contain Cu at 0.005% or more, and from the viewpoint of improving delayed fracture resistance, it is more preferable to contain Cu at 0.05% or more. More preferably, it is 0.10% or more. However, if the Cu content is too high, it will cause surface defects, so if Cu is contained, the Cu content is 1% or less.

<Ni:1%以下>
Niも、Cuと同様、耐食性を向上する作用のある元素である。また、Niは、Cuを含有させる場合に生じやすい、表面欠陥の発生を抑制する作用がある。このため、Niは0.01%以上含有させることが望ましい。Ni含有量は、より好ましくは0.04%以上、さらに好ましくは0.06%以上である。
しかしながら、Ni含有量が多くなりすぎると、加熱炉内でのスケール生成が不均一になり、却って表面欠陥を発生させる原因になる。また、コスト増も招く。このため、Niを含有する場合、Ni含有量は1%以下とする。好ましくは、Ni含有量は、0.5%以下であり、より好ましくは0.3%以下である。
<Ni: 1% or less>
Ni, like Cu, is an element that improves corrosion resistance. Ni also has the effect of suppressing the occurrence of surface defects that tend to occur when Cu is contained. For this reason, it is desirable to contain Ni at 0.01% or more. The Ni content is more preferably 0.04% or more, and even more preferably 0.06% or more.
However, if the Ni content is too high, the scale generation in the heating furnace becomes non-uniform, which may cause surface defects. It also leads to increased costs. For this reason, when Ni is contained, the Ni content is set to 1% or less. Preferably, the Ni content is 0.5% or less, and more preferably, 0.3% or less.

<Cr:1%以下>
Crは、鋼の焼入れ性を向上させる効果、マルテンサイトや上部/下部ベイナイト中の炭化物生成を抑制する効果から含有することができる。このような効果を得るには、Cr含有量は0.01%以上とすることが好ましい。Cr含有量は、より好ましくは0.03%以上であり、さらに好ましくは0.06%以上である。
しかしながら、Crを過剰に含有すると耐孔食性が劣化するため、Crを含有する場合、Cr含有量は1%以下とする。
<Cr: 1% or less>
Cr can be added to improve the hardenability of the steel and to suppress the formation of carbides in martensite and upper/lower bainite. To obtain such effects, the Cr content is preferably 0.01% or more. The Cr content is more preferably 0.03% or more, and further preferably 0.06% or more.
However, if an excessive amount of Cr is contained, the pitting corrosion resistance is deteriorated, so if Cr is contained, the Cr content is set to 1% or less.

<Mo:0.5%以下>
Moは鋼の焼入れ性を向上させる効果、マルテンサイトや上部/下部ベイナイト中の炭化物生成を抑制する効果から含有することが出来る。このような効果を得るには、Mo含有量は0.01%以上が好ましい。より好ましくは0.03%以上、さらに好ましくは0.06%以上である。より好ましくは、Mo含有量は、0.1%以上であり、さらにより好ましくは、0.2%以上である。
しかしながら、Moは冷延鋼板の化成処理性を著しく劣化させるため、Moを含有する場合、Mo含有量は0.5%以下とする。
<Mo: 0.5% or less>
Mo can be added due to its effect of improving the hardenability of steel and its effect of suppressing the formation of carbides in martensite and upper/lower bainite. To obtain such effects, the Mo content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.03% or more, and even more preferably 0.06% or more. More preferably, the Mo content is 0.1% or more, and even more preferably 0.2% or more.
However, Mo significantly deteriorates the chemical conversion treatability of the cold-rolled steel sheet, so if Mo is contained, the Mo content is set to 0.5% or less.

<V:0.5%以下>
Vは、鋼の焼入れ性を向上させる効果、マルテンサイトや上部/下部ベイナイト中の炭化物生成を抑制する効果、組織を微細化する効果、炭化物を析出させ耐遅れ破壊特性を改善する効果から含有することができる。これらの効果を得るためには、V含有量は0.003%以上とすることが好ましい。V含有量は、より好ましくは0.05%以上であり、さらに好ましくは0.015%以上である。さらにより好ましくは、V含有量は、0.02%以上であり、0.05%以上であることがより一層好ましい。V含有量は、0.15%以上であることが好ましく、0.25%以上であることがより好ましい。
しかしながら、Vを多量に含有すると鋳造性が著しく劣化するため、Vを含有する場合、V含有量は0.5%以下とする。好ましくは、V含有量は、0.4%以下であり、より好ましくは0.3%以下である。
<V: 0.5% or less>
V can be contained due to the effects of improving the hardenability of steel, suppressing the formation of carbides in martensite and upper/lower bainite, refining the structure, and precipitating carbides to improve delayed fracture resistance. In order to obtain these effects, the V content is preferably 0.003% or more. The V content is more preferably 0.05% or more, and even more preferably 0.015% or more. Even more preferably, the V content is 0.02% or more, and even more preferably 0.05% or more. The V content is preferably 0.15% or more, and more preferably 0.25% or more.
However, since a large amount of V significantly deteriorates castability, when V is contained, the V content is set to 0.5% or less, preferably 0.4% or less, and more preferably 0.3% or less.

<Nb:0.1%以下>
Nbは、鋼組織を微細化し高強度化する効果、細粒化を通じてベイナイト変態を促進する効果、曲げ性を改善する効果、耐遅れ破壊特性を向上させる効果から含有することができる。これらの効果を得るためには、Nb含有量は0.002%以上とすることが好ましい。Nb含有量は、より好ましくは0.004%以上であり、さらに好ましくは0.010%以上である。
しかしながら、Nbを多量に含有すると析出強化が強くなりすぎ延性が低下する。また、圧延荷重の増大、鋳造性の劣化を招く。このため、Nbを含有する場合、Nb含有量は0.1%以下とする。好ましくは、Nb含有量は、0.07%以下であり、より好ましくは0.05%以下である。
<Nb: 0.1% or less>
Nb can be added because of its effects of refining the steel structure to increase strength, promoting bainite transformation through grain refinement, improving bendability, and improving delayed fracture resistance. In order to obtain these effects, the Nb content is preferably 0.002% or more. The Nb content is more preferably 0.004% or more, and further preferably 0.010% or more.
However, if a large amount of Nb is contained, precipitation strengthening becomes too strong, and ductility decreases. In addition, it causes an increase in rolling load and deterioration of castability. For this reason, when Nb is contained, the Nb content is set to 0.1% or less. Preferably, the Nb content is 0.07% or less, and more preferably, 0.05% or less.

<Mg:0.0050%以下>
Mgは、MgOとしてOを固定し、曲げ性などの成形性の改善に寄与する。このため、Mg含有量は0.0002%以上とすることが好ましい。Mg含有量は、より好ましくは0.0004%以上であり、さらに好ましくは0.0006%以上である。
一方、Mgを多量に添加すると表面品質や曲げ性が劣化するので、Mgを含有する場合、Mg含有量は0.0050%以下とする。好ましくは、Mg含有量は0.0030%以下である。
<Mg: 0.0050% or less>
Mg fixes O as MgO and contributes to improving formability such as bendability. Therefore, the Mg content is preferably 0.0002% or more. The Mg content is more preferably 0.0004% or more, and further preferably 0.0006% or more.
On the other hand, if a large amount of Mg is added, the surface quality and bendability are deteriorated, so when Mg is contained, the Mg content is set to 0.0050% or less, and preferably, the Mg content is set to 0.0030% or less.

<Ca:0.0050%以下>
Caは、SをCaSとして固定し、曲げ性の改善や耐遅れ破壊特性の改善に寄与する。このため、Ca含有量は0.0002%以上とすることが好ましい。Ca含有量は、より好ましくは0.0005%以上であり、さらに好ましくは0.0010%以上である。一方、Caは多量に添加すると表面品質や曲げ性を劣化させるので、Caを含有する場合、Ca含有量は0.0050%以下とする。好ましくは、Ca含有量は0.0040%以下である。
<Ca: 0.0050% or less>
Ca fixes S as CaS and contributes to improving bendability and delayed fracture resistance. Therefore, the Ca content is preferably 0.0002% or more. The Ca content is more preferably 0.0005% or more, and further preferably 0.0010% or more. On the other hand, when Ca is contained, the Ca content is 0.0050% or less, since adding a large amount of Ca deteriorates the surface quality and bendability. Preferably, the Ca content is 0.0040% or less.

<Sn:0.1%以下>
Snは、鋼板表層部の酸化や窒化を抑制し、それによるCやBの表層における含有量の低減を抑制する。この効果で、鋼板表層部のフェライト生成を抑制し、高強度化するとともに、耐疲労特性が改善する。このような観点から、Sn含有量は0.002%以上とすることが好ましい。Sn含有量は、より好ましくは0.004%以上であり、さらに好ましくは0.006%以上である。より好ましくは、Sn含有量は、0.01%以上であり、さらにより好ましくは、0.05%以上である。
一方、Sn含有量が0.1%を超えると、鋳造性が劣化する。また、旧γ粒界にSnが偏析して、耐遅れ破壊特性が劣化する。そのため、Snを含有する場合、Sn含有量は0.1%以下とする。
<Sn: 0.1% or less>
Sn suppresses oxidation and nitridation of the surface layer of the steel sheet, and suppresses the resulting reduction in the content of C and B in the surface layer. This effect suppresses the generation of ferrite in the surface layer of the steel sheet, increases the strength, and improves the fatigue resistance. From this viewpoint, the Sn content is preferably 0.002% or more. The Sn content is more preferably 0.004% or more, and even more preferably 0.006% or more. More preferably, the Sn content is 0.01% or more, and even more preferably 0.05% or more.
On the other hand, if the Sn content exceeds 0.1%, castability deteriorates. In addition, Sn segregates at prior γ grain boundaries, deteriorating delayed fracture resistance. Therefore, when Sn is contained, the Sn content is set to 0.1% or less.

<Sb:0.1%以下>
Sbは、鋼板表層部の酸化や窒化を抑制し、それによるCやBの表層における含有量の低減を抑制する。この効果で、鋼板表層部のフェライト生成を抑制し、高強度化するとともに、耐疲労特性が改善する。このような観点から、Sb含有量は0.002%以上とすることが好ましい。Sb含有量は、より好ましくは0.004%以上であり、さらに好ましくは0.006%以上である。より好ましくは、Sb含有量は、0.01%以上であり、さらにより好ましくは、0.05%以上である。
一方、Sb含有量が0.1%を超えると、鋳造性が劣化し、また、旧γ粒界に偏析して、耐遅れ破壊特性が劣化する。そのため、Sbを含有する場合、Sb含有量は0.1%以下とする。
<Sb: 0.1% or less>
Sb suppresses oxidation and nitridation of the surface layer of the steel sheet, and suppresses the resulting reduction in the content of C and B in the surface layer. This effect suppresses the generation of ferrite in the surface layer of the steel sheet, increases the strength, and improves the fatigue resistance. From this viewpoint, the Sb content is preferably 0.002% or more. The Sb content is more preferably 0.004% or more, and even more preferably 0.006% or more. More preferably, the Sb content is 0.01% or more, and even more preferably 0.05% or more.
On the other hand, if the Sb content exceeds 0.1%, castability is deteriorated and the Sb segregates at the prior γ grain boundaries, deteriorating the delayed fracture resistance. Therefore, if Sb is contained, the Sb content is set to 0.1% or less.

<REM:0.0050%以下>
REMは、硫化物の形状を球状化することで、伸びフランジ成形性に及ぼす硫化物の悪影響を抑制し、伸びフランジ成形性を改善する元素である。これらの効果を得るために、REM含有量を0.0005%以上にすることが好ましい。REM含有量は、より好ましくは0.0010%以上であり、さらに好ましくは0.0020%以上である。
一方、REM含有量が0.0050%を超えると、伸びフランジ成形性の改善効果が飽和するため、REMを含有する場合、REM含有量は0.0050%以下とする。
<REM: 0.0050% or less>
REM is an element that suppresses the adverse effect of sulfides on stretch flangeability by making the shape of sulfides spheroidal, thereby improving stretch flangeability. In order to obtain these effects, the REM content is preferably 0.0005% or more. The REM content is more preferably 0.0010% or more, and even more preferably 0.0020% or more.
On the other hand, if the REM content exceeds 0.0050%, the effect of improving the stretch flangeability becomes saturated, so when REM is contained, the REM content is set to 0.0050% or less.

なお、本発明でいうREMとは、原子番号21番のスカンジウム(Sc)と原子番号39番のイットリウム(Y)及び、原子番号57番のランタン(La)から71番のルテチウム(Lu)までのランタノイドの元素のことを指す。本発明におけるREM濃度とは、上述のREMから選択された1種または2種以上の元素の総含有量である。In the present invention, REM refers to scandium (Sc), which has atomic number 21, yttrium (Y), which has atomic number 39, and the lanthanide elements from lanthanum (La), which has atomic number 57, to lutetium (Lu), which has atomic number 71. The REM concentration in the present invention refers to the total content of one or more elements selected from the above-mentioned REMs.

上記任意成分を下限値未満で含む場合、下限値未満で含まれる任意元素は本発明の効果を害さない。そこで、上記任意元素を下限値未満で含む場合、上記任意元素は、不可避的不純物として含まれるとする。When the optional components are contained in amounts less than the lower limit, the optional elements contained in amounts less than the lower limit do not impair the effects of the present invention. Therefore, when the optional elements are contained in amounts less than the lower limit, the optional elements are considered to be contained as unavoidable impurities.

次に、本発明が対象とする鋼板(材質安定性に優れた冷延鋼板)の機械的特性について説明する。Next, we will explain the mechanical properties of the steel sheet (cold-rolled steel sheet with excellent material stability) that is the subject of this invention.

本発明の鋼板は、引張強度(TS)は980MPa以上とする。引張強度の上限は特に限定されないが、他の特性との両立の観点から、引張強度は1300MPa以下であることが好ましい。The steel plate of the present invention has a tensile strength (TS) of 980 MPa or more. There is no particular upper limit to the tensile strength, but from the viewpoint of compatibility with other properties, it is preferable that the tensile strength is 1,300 MPa or less.

本発明の鋼板では、全伸びELは、TS:980MPa以上では14.0%以上、TS:1180MPa以上では12.0%以上確保することでプレス成形の安定性は格段に向上する。
穴広げ率λは、40%以上確保することでプレス成形時の割れを抑制できるため、難成形性の複雑成形部材への適用も可能となる。このため、λは40%以上とする。
In the steel sheet of the present invention, the total elongation EL is ensured to be 14.0% or more when TS is 980 MPa or more, and 12.0% or more when TS is 1180 MPa or more, thereby significantly improving the stability of press forming.
By ensuring that the hole expansion ratio λ is 40% or more, cracks during press forming can be suppressed, making it possible to apply the material to complex formed parts that are difficult to form. For this reason, λ is set to 40% or more.

本発明の鋼板では、板幅方向の測定位置XにおけるELおよびλに関し、以下の式(1)及び式(2)を連続して満たす領域Aの板幅が、全板幅に対して80%以上である。
-10≦100×[(領域A内の測定位置XのEL(%)-板幅中央位置のEL(%))/板幅中央位置のEL(%)]≦10 ・・・(1)
-10≦100×[(領域A内の測定位置Xのλ(%)-板幅中央位置のλ(%))/板幅中央位置のλ(%)]≦10 ・・・(2)
式(1)、(2)において、測定位置Xは、鋼板の板幅Wの24分割位置の計23箇所(板幅Wを24個の均等な幅に分割する際の23箇所の隣接し合う各幅の接触箇所)とする。すなわち、板幅方向の位置として、W/24、2W/24、3W/24、4W/24、5W/24、6W/24、7W/24、8W/24、9W/24、10W/24、11W/24、12W/24、13W/24、14W/24、15W/24、16W/24、17W/24、18W/24、19W/24、20W/24、21W/24、22W/24、23W/24の計23箇所を測定位置Xとする。
ここで、例えば、式(1)及び式(2)を連続して満たす測定位置Xが2W/24~20W/24の場合、式(1)及び式(2)を連続して満たす領域Aの板幅は、全板幅に対して、100×(20-2+1)/23=83%となる。
本発明の鋼板では、上記の領域Aが板幅方向に、全板幅の80%以上の長さを有する。
すなわち、本発明の鋼板では、板幅方向におけるELの偏差が板幅中央位置の測定値に対して10%以下であり、かつ板幅方向におけるλの偏差が板幅中央位置の測定値に対して10%以下となる領域を、全板幅領域に対して80%以上とする。非定常部の範囲は、幅方向両端部合計で最大で20%まで許容される。
鋼板の最端部は鋼板の運搬や作業工程で他の構造体との接触が生じるため品質確保を目的に最端部は使用しない。このため使用可能な有効板幅は100%に達しない。このため、有効板幅は100%未満とすることが好ましい。
板幅方向におけるELの偏差が板幅中央位置の測定値の10%以下、かつλの偏差が10%以下となる領域を全板幅に対して80%以上とすることで、歩留まりを著しく改善できるため、本発明では板幅方向におけるELの偏差が板幅中央位置の測定値の10%以下、かつλの偏差が10%以下となる領域が全板幅領域に対して80%以上とする。好ましくは85%以上である。
In the steel sheet of the present invention, the sheet width of a region A which continuously satisfies the following formulas (1) and (2) with respect to EL and λ at a measurement position X in the sheet width direction is 80% or more of the total sheet width.
−10≦100×[(EL(%) at measurement position X in region A−EL(%) at center position of sheet width)/EL(%) at center position of sheet width]≦10 (1)
−10≦100×[(λ(%) at measurement position X in region A−λ(%) at center position of sheet width)/λ(%) at center position of sheet width]≦10 (2)
In formulas (1) and (2), the measurement positions X are 23 positions in total among the 24 division positions of the width W of the steel plate (23 contact positions of adjacent widths when the width W is divided into 24 equal widths). That is, the measurement positions X are W/24, 2W/24, 3W/24, 4W/24, 5W/24, 6W/24, 7W/24, 8W/24, 9W/24, 10W/24, 11W/24, 12W/24, 13W/24, 14W/24, 15W/24, 16W/24, 17W/24, 18W/24, 19W/24, 20W/24, 21W/24, 22W/24, and 23W/24 in total, 23 positions in the width direction.
Here, for example, when the measurement position X where the formula (1) and the formula (2) are continuously satisfied is 2W/24 to 20W/24, the sheet width of the region A where the formula (1) and the formula (2) are continuously satisfied is 100×(20−2+1)/23=83% of the total sheet width.
In the steel plate of the present invention, the above-mentioned region A has a length in the plate width direction that is 80% or more of the total plate width.
That is, in the steel sheet of the present invention, the region in which the deviation of EL in the sheet width direction is 10% or less from the measured value at the sheet width center position and the deviation of λ in the sheet width direction is 10% or less from the measured value at the sheet width center position is set to be 80% or more of the entire sheet width region. The range of the non-steady portion is allowed to be up to 20% in total at both ends in the width direction.
The very end of the steel plate is not used to ensure quality because it comes into contact with other structures during transportation and work. Therefore, the usable effective plate width does not reach 100%. For this reason, it is preferable to make the effective plate width less than 100%.
By making the region where the deviation of EL in the sheet width direction is 10% or less of the measured value at the sheet width center position and the deviation of λ is 10% or less occupy 80% or more of the entire sheet width, the yield can be significantly improved, so in the present invention, the region where the deviation of EL in the sheet width direction is 10% or less of the measured value at the sheet width center position and the deviation of λ is 10% or less occupies 80% or more of the entire sheet width, preferably 85% or more.

<YR≦0.8、TS≧980MPa、EL≧14.0%>
<YR≦0.8、TS≧1180MPa、EL≧12.0%>
引張特性の評価はJIS5号引張試験片を板幅中央位置から採取し、引張試験(JIS Z2241(2011)に準拠)をN=3で実施する。各評価については、3点の平均値に基づいて行う。引張強度が980MPa以上である鋼板を高強度鋼板とする。降伏比YRが0.8以下である鋼板をプレス成形性に優れる鋼板とする。全伸びELはTS:980MPa以上では14.0%以上、TS:1180MPa以上では12.0%以上を延性に優れる鋼板とする。
<YR≦0.8, TS≧980MPa, EL≧14.0%>
<YR≦0.8, TS≧1180MPa, EL≧12.0%>
Tensile properties are evaluated by taking JIS No. 5 tensile test pieces from the center of the sheet width, and conducting tensile tests (in accordance with JIS Z2241 (2011)) with N=3. Each evaluation is based on the average value of the three points. A steel plate with a tensile strength of 980 MPa or more is considered to be a high-strength steel plate. A steel plate with a yield ratio YR of 0.8 or less is considered to have excellent press formability. A steel plate with a total elongation EL of 14.0% or more for TS: 980 MPa or more, and 12.0% or more for TS: 1180 MPa or more is considered to have excellent ductility.

<λ≧40%>
伸びフランジ成形性の評価は板幅中央位置から試験片を採取し、日本鉄鋼連盟規格JFST1001の規定に準拠した穴広げ試験をN=3で実施する。すなわち、100mm×100mm角サイズのサンプルにポンチ径10mm、クリアランス:13%の打ち抜き工具を用いて打ち抜き後、頂角60度の円錐ポンチを用いて、打ち抜き穴形成の際に発生したバリが外側になるようにして、板厚を貫通する割れが発生するまで穴広げを行う。この際のd:初期穴径(mm)、d:割れ発生時の穴径(mm)として、穴広げ率λ(%)={(d-d)/d}×100として求め、実施して得られた3点の平均値をλとして評価する。40%以上のλを有する鋼を穴広げ性に優れ、伸びフランジ性に優れると判断する。
<λ≧40%>
The evaluation of stretch flange formability is carried out by taking a test piece from the center position of the plate width, and performing a hole expansion test in accordance with the provisions of the Japan Iron and Steel Federation standard JFST1001 with N = 3. That is, after punching a sample of 100 mm x 100 mm square size using a punching tool with a punch diameter of 10 mm and clearance: 13%, a conical punch with an apex angle of 60 degrees is used to expand the hole until a crack penetrating the plate thickness occurs, so that the burrs generated during the formation of the punched hole are on the outside. In this case, d 0 : initial hole diameter (mm), d: hole diameter at the time of crack occurrence (mm), the hole expansion ratio λ (%) = {(d - d 0 ) / d 0 } × 100 is obtained, and the average value of the three points obtained by carrying out the test is evaluated as λ. Steel having a λ of 40% or more is judged to have excellent hole expansion and stretch flangeability.

<板幅方向の材質安定性評価>
板幅方向の材質安定性評価として、板幅中央位置(前述した12W/24の位置)から100mm以内の間隔で両板幅方向から評価材を23点(23点には板幅中央位置を含む。)採取し、各位置(測定位置X)でのELおよびλを求める。そして、板幅中央位置の測定値に対する板幅中央位置と各位置の測定値の差の割合を求めることで、板幅方向の材質安定性を評価する。
板幅中央位置のELおよびλを基準として、ELおよびλの差が10%以下となる連続した測定群をELおよびλの差が10%以下の領域とし、全板幅に対してこの領域が80%以上の割合を有する鋼を材質安定性に優れると判断する。
なお、本発明における鋼板の板幅は、好ましくは600mm以上である。また、本発明における鋼板の板幅は、好ましくは1700mm以下である。
<Material stability evaluation in the plate width direction>
To evaluate the material stability in the width direction, 23 points (including the width center) of the evaluation material are sampled from both width directions at intervals of 100 mm or less from the width center position (the aforementioned 12W/24 position), and EL and λ are obtained at each position (measurement position X).The material stability in the width direction is evaluated by determining the ratio of the difference between the measurement value at the width center position and each position to the measurement value at the width center position.
Using EL and λ at the center position of the plate width as the standard, a group of consecutive measurements in which the difference in EL and λ is 10% or less is defined as a region in which the difference in EL and λ is 10% or less, and steel in which this region accounts for 80% or more of the total plate width is determined to have excellent material stability.
The width of the steel plate in the present invention is preferably 600 mm or more. The width of the steel plate in the present invention is preferably 1700 mm or less.

次に、本発明の鋼板の鋼組織について、説明する。 Next, the steel structure of the steel plate of the present invention will be explained.

<ポリゴナルフェライトの面積率:10%以上57%以下>
低YRで、かつ高い延性を確保する観点から、ポリゴナルフェライトは面積率で10%以上とし、より高い延性を得るためには好ましくは20%以上とする。
一方、ポリゴナルフェライトが57%を超えると所定の強度が得られなくなるため、ポリゴナルフェライトは面積率で57%以下とし、好ましくは55%以下とする。より好ましくは50%以下である。
<Area ratio of polygonal ferrite: 10% or more and 57% or less>
From the viewpoint of ensuring a low YR and high ductility, the area ratio of polygonal ferrite is set to 10% or more, and in order to obtain even higher ductility, it is preferably set to 20% or more.
On the other hand, if the polygonal ferrite exceeds 57%, a predetermined strength cannot be obtained, so the area ratio of polygonal ferrite is set to 57% or less, preferably 55% or less, and more preferably 50% or less.

<上部ベイナイトと焼戻しマルテンサイトと下部ベイナイトの合計の面積率:40%以上80%以下>
所望の強度を得るために、上部ベイナイトと焼戻しマルテンサイトと下部ベイナイトの合計の面積率は40%以上とし、より高強度を得るため、好ましくは45%以上とする。
しかしながら、上部ベイナイトと焼戻しマルテンサイトと下部ベイナイトの合計の面積率が80%を超えると、過度な高強度化により延性が低下するため、その面積率は80%以下とする。より好ましくは75%以下とする。
<Total area ratio of upper bainite, tempered martensite and lower bainite: 40% or more and 80% or less>
In order to obtain a desired strength, the total area ratio of upper bainite, tempered martensite and lower bainite is set to 40% or more, and in order to obtain even higher strength, it is preferably set to 45% or more.
However, if the total area ratio of upper bainite, tempered martensite and lower bainite exceeds 80%, ductility decreases due to excessively high strength, so the area ratio is set to 80% or less, more preferably 75% or less.

<残留オーステナイト(残留γ)の体積率:3%以上15%以下>
所望の延性を確保するためには、残留オーステナイトの体積率を3%以上とすることが有効である。よって、残留オーステナイトの体積率は3%以上とし、好ましくは5%以上である。
一方、残留オーステナイトが15%を超えると、伸びフランジ成形性が低下するため、残留オーステナイトは15%以下とする。より好ましくは13%以下である。
<Volume fraction of retained austenite (retained γ): 3% or more and 15% or less>
In order to ensure a desired ductility, it is effective to set the volume fraction of the retained austenite to 3% or more. Therefore, the volume fraction of the retained austenite is set to 3% or more, and preferably 5% or more.
On the other hand, if the retained austenite exceeds 15%, the stretch flange formability is deteriorated, so the retained austenite is set to 15% or less, more preferably 13% or less.

<焼入れマルテンサイト:12%以下(0%を含む)>
硬質な焼入れマルテンサイト組織はλを低下させるため、その面積率を抑制する必要がある。所望のλを得るためには焼入れマルテンサイトの面積率を12%以下とする。より安定的にλを得るために、焼入れマルテンサイトの面積率は、好ましくは10%以下である。
<Quenched martensite: 12% or less (including 0%)>
Since the hard quenched martensite structure reduces λ, its area ratio must be suppressed. In order to obtain a desired λ, the area ratio of quenched martensite is set to 12% or less. In order to obtain λ more stably, the area ratio of quenched martensite is preferably 10% or less.

<残部組織>
鋼組織については、上記以外については、残部組織からなる。残部組織の面積率は5%以下とすることが好ましい。残部組織は、炭化物、パーライトとしてよい。これらの組織は、後述のようにSEM観察で判定すればよい。
<Remainder structure>
The steel structure is made up of the remaining structure other than the above. The area ratio of the remaining structure is preferably 5% or less. The remaining structure may be carbide or pearlite. These structures may be determined by SEM observation as described later.

<焼入れ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に対する、アスペクト比が3以下で、かつ円相当径1.6μm以上の焼入れ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:20%以下>
残留オーステナイトは、プレス成形や引張加工などでTRIP効果により硬質なマルテンサイト組織となる。そのため、本発明では伸びフランジ性の観点で、焼入れマルテンサイトと残留オーステナイトを合わせて制御する。円相当径で1.6μm以上の焼入れマルテンサイトあるいは残留オーステナイトが形成されると、他組織との界面の応力集中部でボイドが形成され、所望の伸びフランジ成形性を得られない。
また、焼入れマルテンサイトあるいは残留オーステナイトのアスペクト比が3以下になると他組織との界面に応力集中が生じやすくなるため、ボイド形成を助長し、伸びフランジ成形性を劣化させる。そのため、焼入れ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に対して、アスペクト比が3以下で、かつ円相当径1.6μm以上の焼入れ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は、20%以下とする。好ましくは18%以下とする。
焼入れ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に対する、アスペクト比が3以下であり、かつ円相当径2.0μm以上の焼入れ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は、特に下限は設けないが、操業性の観点から0%に制御することは困難であるため、好ましくは2%以上とし、より好ましくは4%以上とする。
上記の円相当径は、好ましくは20.0μm以下である。
<Total area ratio of quenched martensite and retained austenite having an aspect ratio of 3 or less and a circle equivalent diameter of 1.6 μm or more relative to the total area ratio of quenched martensite and retained austenite: 20% or less>
The retained austenite becomes a hard martensite structure due to the TRIP effect during press forming, tensile processing, etc. Therefore, in the present invention, the quenched martensite and the retained austenite are controlled together from the viewpoint of stretch flangeability. If the quenched martensite or the retained austenite with a circle equivalent diameter of 1.6 μm or more is formed, voids are formed at the stress concentration part at the interface with other structures, and the desired stretch flangeability cannot be obtained.
Furthermore, when the aspect ratio of quenched martensite or retained austenite is 3 or less, stress concentration is likely to occur at the interface with other structures, promoting void formation and deteriorating stretch flange formability. Therefore, the total area ratio of quenched martensite and retained austenite with an aspect ratio of 3 or less and a circle equivalent diameter of 1.6 μm or more is set to 20% or less, preferably 18% or less, relative to the total area ratio of quenched martensite and retained austenite.
The total area ratio of quenched martensite and retained austenite having an aspect ratio of 3 or less and a circle equivalent diameter of 2.0 μm or more relative to the total area ratio of quenched martensite and retained austenite is not particularly limited, but since it is difficult to control it to 0% from the viewpoint of operability, it is preferably 2% or more, and more preferably 4% or more.
The above-mentioned equivalent circle diameter is preferably 20.0 μm or less.

<全組織に対するC濃度が0.5mass%以上であるC濃化領域(SC≧0.5)の面積率:15%以下>
焼入れマルテンサイトの硬度は、焼入れマルテンサイト中に固溶するC量で決定される。焼入れマルテンサイトと他組織との硬度差が増加すると、応力集中部の界面にボイドの形成が助長される。固溶Cが多く存在する組織は焼入れマルテンサイトと残留オーステナイトである。残留オーステナイトは高延性化に寄与する組織であり、C濃度は0.5mass%以上となるが、すべての構成組織に対して、C濃度が0.5mass%以上の組織の面積率が15%以下であれば、延性を向上させつつ伸びフランジ成形性を確保することができるとともに、板幅方向の材質のばらつきも低減でき、材質安定性に優れた鋼板の製造が可能となる。このため、C濃度が0.5mass%以上であるC濃化領域(SC≧0.5)の占積率は15%以下とする。
好ましくは12%以下であり、より好ましくは10%以下である。
また、好ましくは6%以上であり、より好ましくは8%以上である。
<Area ratio of C-enriched regions (SC ≧0.5 ) in which the C concentration relative to the entire structure is 0.5 mass% or more: 15% or less>
The hardness of quenched martensite is determined by the amount of C dissolved in quenched martensite. When the hardness difference between quenched martensite and other structures increases, the formation of voids is promoted at the interface of the stress concentration portion. Structures containing a large amount of dissolved C are quenched martensite and retained austenite. Retained austenite is a structure that contributes to high ductility, and the C concentration is 0.5 mass% or more. However, if the area ratio of structures with a C concentration of 0.5 mass% or more is 15% or less for all constituent structures, it is possible to ensure stretch flange formability while improving ductility, and the material variation in the sheet width direction can be reduced, making it possible to manufacture steel sheets with excellent material stability. For this reason, the volume fraction of the C-enriched region (S C≧0.5 ) with a C concentration of 0.5 mass% or more is set to 15% or less.
It is preferably 12% or less, and more preferably 10% or less.
Also, it is preferably 6% or more, and more preferably 8% or more.

次に鋼組織の測定方法について説明する。 Next, we will explain how to measure steel structure.

ポリゴナルフェライト、上部ベイナイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイト、焼入れマルテンサイト(フレッシュマルテンサイト)の面積率の測定は、圧延方向と平行な板厚断面を切り出し、鏡面研磨した後、1vol%ナイタールにて腐食し、1/4厚み位置で、SEMで5000倍にて10視野観察し、撮影した組織写真を画像解析で定量化する。
ポリゴナルフェライトは内部に殆ど炭化物を伴わず、比較的等軸なフェライトを対象とした。SEMでは最も黒色に見える領域である。
上部ベイナイトは、内部にSEMでは白色に見える炭化物または残留オーステナイトの生成を伴うフェライト組織である。なお上部ベイナイトとポリゴナルフェライトの識別が難しい場合は、アスペクト比≦2.0の形態のフェライトの領域をポリゴナルフェライトとし、アスペクト比>2.0の領域を上部ベイナイトに分類し面積率を算出する。ここで、アスペクト比は、粒子長さが最も長くなる長軸長さaを求め、それに垂直な方向で最も粒子を長く横切るときの粒子長さを短軸長さbとし、a/bをアスペクト比とする。
焼戻しマルテンサイトおよび下部ベイナイトは、SEMでは内部にラス状の下部組織と炭化物の析出を伴う領域である。
焼入れマルテンサイト(フレッシュマルテンサイト)は、SEMでは内部に下部組織が見えずに白く見える塊状の領域である。
残部組織は、炭化物および/またはパーライト組織のことであり、SEMでは白いコントラストで確認することができる組織であるが、炭化物は粒子径が1μm以下の組織であり、また、パーライトはラメラー(層)状の組織であることから区別することが可能である。
The area ratios of polygonal ferrite, upper bainite, tempered martensite, lower bainite, and quenched martensite (fresh martensite) were measured by cutting out a cross section of the sheet thickness parallel to the rolling direction, mirror-polishing it, and then etching it with 1 vol% nital. Ten fields of view were observed at 5,000x magnification using an SEM at a quarter-thickness position, and the photographed structure was quantified by image analysis.
The polygonal ferrite is a relatively equiaxed ferrite with almost no carbides inside. It is the area that appears the blackest in the SEM.
Upper bainite is a ferrite structure with the formation of carbides or retained austenite inside that appear white under SEM. If it is difficult to distinguish between upper bainite and polygonal ferrite, the area of ferrite with an aspect ratio of ≦2.0 is classified as polygonal ferrite, and the area of ferrite with an aspect ratio of >2.0 is classified as upper bainite, and the area ratio is calculated. Here, the aspect ratio is calculated by determining the major axis length a at which the particle length is the longest, and the minor axis length b at the particle length when it crosses the particle the longest in the direction perpendicular to the major axis length a, and a/b is the aspect ratio.
Tempered martensite and lower bainite are regions that are accompanied by a lath-shaped substructure and carbide precipitation inside when viewed under an SEM.
Hardened martensite (fresh martensite) is a blocky region that appears white under an SEM with no internal substructure visible.
The remaining structure is a carbide and/or pearlite structure, which can be confirmed by a white contrast under SEM. However, it is possible to distinguish between the carbide and pearlite structures because the carbide structure has a particle size of 1 μm or less and the pearlite structure has a lamellar (layer) shape.

上述した組織の定量評価、および焼入れマルテンサイト、残留オーステナイトのアスペクト比および円相当径の測定は、画像解析ソフト、例えばImage J(Fiji)を用いて行うことができる。
圧延方向と平行な板厚断面を切り出し、鏡面研磨した後、1vol%ナイタールにて腐食し、1/4厚み位置で、SEMで5000倍にて10視野観察し、Image J(Fiji)の機械学習で領域識別可能なTrainable Weka segmentation法を用いて各組織を識別して定量評価できる。また、焼入れマルテンサイト、残留オーステナイトのアスペクト比および円相当径は、同じくImage Jの機能である粒子解析プログラムにより測定可能であり、前記の通り識別した焼入れマルテンサイト、残留オーステナイトのみを抽出して測定する。
The above-mentioned quantitative evaluation of the structure and the measurement of the aspect ratio and circle equivalent diameter of the quenched martensite and the retained austenite can be performed using image analysis software, for example, Image J (Fiji).
A cross section of the plate thickness parallel to the rolling direction is cut out, mirror-polished, and then etched with 1 vol% nital. At the 1/4 thickness position, 10 fields of view are observed at 5000x magnification with an SEM, and each structure is identified and quantitatively evaluated using the Trainable Weka segmentation method, which can identify regions using machine learning in Image J (Fiji). The aspect ratio and circle equivalent diameter of the quenched martensite and retained austenite can also be measured using a particle analysis program, which is a function of Image J, and only the quenched martensite and retained austenite identified as described above are extracted and measured.

残留オーステナイトの体積率は、表層から1/4厚み位置を化学研磨し、X線回折にて求める。入射X線にはCo-Kα線源を用い、フェライトの(200)、(211)、(220)面とオーステナイトの(200)、(220)、(311)面の強度比から残留オーステナイトの体積率を計算する。ここで、残留オーステナイトはランダムに分布しているので、X線回折で求めた残留オーステナイトの体積率は、残留オーステナイトの面積率とすることができる。The volume fraction of retained austenite is determined by chemically polishing the surface layer at 1/4 thickness and then performing X-ray diffraction. A Co-Kα source is used for the incident X-rays, and the volume fraction of retained austenite is calculated from the intensity ratio of the (200), (211), and (220) planes of ferrite to the (200), (220), and (311) planes of austenite. Here, since the retained austenite is randomly distributed, the volume fraction of retained austenite determined by X-ray diffraction can be taken as the area fraction of retained austenite.

C濃度が0.5mass%以上であるC濃化領域の面積率SC≧0.5の測定は、圧延方向に平行な板厚断面の板厚1/4位置において日本電子製電界放出型電子線マイクロアナライザ(FE-EPMA)JXA-8500Fを用いる。そして、加速電圧6kV、照射電流7×10-8A、ビーム径を最小としてC濃度分布をマッピング分析することにより測定し、C濃度が0.5mass%以上となる面積率を算出する。
ただし、コンタミネーションの影響を排除するために、分析で得られたCの平均値が母材の炭素量に等しくなる様、バックグラウンド分を差し引く。つまり、測定された炭素量の平均値が母材の炭素量より多い場合、その増加分はコンタミネーションと考え、各位置での分析値からその増加分を一律差し引いた値を各位置での真のC量とする。
The area ratio S C≧0.5 of the C-enriched region where the C concentration is 0.5 mass% or more is measured at a 1/4 position of the sheet thickness of the sheet thickness cross section parallel to the rolling direction using a JXA-8500F field emission electron probe microanalyzer (FE-EPMA). The measurement is performed by mapping analysis of the C concentration distribution with an acceleration voltage of 6 kV, an irradiation current of 7×10 −8 A, and a minimum beam diameter, and the area ratio where the C concentration is 0.5 mass% or more is calculated.
However, to eliminate the effects of contamination, the background amount is subtracted so that the average value of C obtained in the analysis is equal to the carbon amount in the base material. In other words, if the average value of the measured carbon amount is greater than the carbon amount in the base material, the increase is considered to be contamination, and the true amount of C at each position is determined by subtracting the increase from the analysis value at each position.

次に、本発明の鋼板の製造方法について説明する。
本発明の鋼板の製造方法は、成分組成を有する鋼スラブに対して熱間圧延、酸洗および冷間圧延を施した後、得られた冷延鋼板に対して、焼鈍を行う鋼板の製造方法であり、上記焼鈍は、上記冷延鋼板に対して、750~880℃の焼鈍温度に加熱し、上記焼鈍温度で10~500秒保持する保持工程と、上記焼鈍温度から350~550℃の第一冷却停止温度までの温度範囲を第一平均冷却速度:2~50℃/sとして上記第一冷却停止温度まで冷却する第一冷却工程と、350~550℃の滞留温度で10s以上60s以下滞留させた後、100~300℃の第二冷却停止温度まで第二平均冷却速度:3~50℃/sで冷却する第二冷却工程と、上記第二冷却停止温度から平均加熱速度:2.0℃/s以上で第二冷却停止温度+50℃以上340℃以下の再加熱温度まで加熱する再加熱工程と、上記再加熱工程後、上記再加熱温度から50℃までの温度範囲を第三平均冷却速度:0.05~1.0℃/sで100s以上滞留させながら冷却する第三冷却工程と、を含む。
Next, a method for producing a steel sheet according to the present invention will be described.
The method for producing a steel sheet of the present invention is a method for producing a steel sheet in which a steel slab having a component composition is subjected to hot rolling, pickling and cold rolling, and then the obtained cold-rolled steel sheet is annealed. The annealing includes a holding step of heating the cold-rolled steel sheet to an annealing temperature of 750 to 880°C and holding the annealing temperature for 10 to 500 seconds, a first cooling step of cooling the cold-rolled steel sheet to the first cooling stop temperature of 350 to 550°C at a first average cooling rate of 2 to 50°C/s in a temperature range from the annealing temperature to a first cooling stop temperature of 350 to 550°C, and a second cooling step of cooling the cold-rolled steel sheet to the first cooling stop temperature at a first average cooling rate of 2 to 50°C/s. The method includes a second cooling step of retaining the material at a retention temperature of 0°C for 10 s or more and 60 s or less, and then cooling to a second cooling stop temperature of 100 to 300°C at a second average cooling rate: 3 to 50°C/s; a reheating step of heating from the second cooling stop temperature to a reheating temperature of the second cooling stop temperature + 50°C or more and 340°C or less at an average heating rate: 2.0°C/s or more; and a third cooling step of cooling in a temperature range from the reheating temperature to 50°C at a third average cooling rate: 0.05 to 1.0°C/s while retaining the material for 100 s or more after the reheating step.

<熱間圧延>
鋼スラブを熱間圧延する方法には、スラブを加熱後圧延する方法、連続鋳造後のスラブを加熱することなく直接圧延する方法、連続鋳造後のスラブに短時間加熱処理を施して圧延する方法などがある。熱間圧延は、常法にしたがって実施すればよく、例えば、スラブ加熱温度は1100~1300℃、均熱温度は20~300min、仕上圧延温度はAr変態点~Ar変態点+200℃、巻取温度は400~720℃とすればよい。巻取温度は、板厚変動を抑制し高い強度を安定して確保する観点からは、430~530℃とするのが好ましい。
Ar変態点は鋼板の成分と下記の経験式(A)から算出することができる。
Ar=910-203×[C]+44.7×[Mn]-30×[Si]+700×[P]+400×[sol.Al]-20×[B]+31.5×[Mo]+104×[V]+400×[Ti] ・・・(A)
式(A)中、[元素]は各元素の含有量(質量%)を意味する。(含有しない元素は0(零)質量%とする。)
<Hot rolling>
Methods for hot rolling a steel slab include a method of heating the slab and then rolling it, a method of directly rolling the slab after continuous casting without heating it, and a method of rolling the slab after continuous casting by subjecting it to a short-term heat treatment. Hot rolling may be carried out according to a conventional method, for example, the slab heating temperature may be 1100 to 1300 ° C, the soaking temperature may be 20 to 300 min, the finish rolling temperature may be Ar 3 transformation point to Ar 3 transformation point + 200 ° C, and the coiling temperature may be 400 to 720 ° C. From the viewpoint of suppressing plate thickness fluctuation and stably ensuring high strength, the coiling temperature is preferably 430 to 530 ° C.
The Ar3 transformation point can be calculated from the components of the steel sheet and the following empirical formula (A).
Ar 3 = 910 - 203 x [C] + 44.7 x [Mn] - 30 x [Si] + 700 x [P] + 400 x [sol. Al] - 20 x [B] + 31.5 x [Mo] + 104 x [V] + 400 x [Ti] ... (A)
In formula (A), [element] means the content (mass%) of each element. (An element that is not contained is represented as 0 (zero) mass%).

<酸洗>
酸洗は常法に従って行えばよい。
<Pickling>
The pickling may be carried out in a conventional manner.

<冷間圧延>
冷間圧延は常法に従って行えばよく、累積圧延率を30~85%とすればよい。高い強度を安定して確保し、異方性を小さくする観点からは、圧延率は35~85%にすることが好ましい。なお、圧延荷重が高い場合は、450~730℃でCAL(連続焼鈍ライン)またはBAF(箱焼鈍炉)にて軟質化の焼鈍処理をすることが可能である。
<Cold rolling>
Cold rolling may be performed according to a conventional method, and the cumulative rolling reduction may be set to 30 to 85%. From the viewpoint of stably securing high strength and reducing anisotropy, the rolling reduction is preferably set to 35 to 85%. When the rolling load is high, softening annealing treatment can be performed at 450 to 730°C in a CAL (continuous annealing line) or BAF (box annealing furnace).

<焼鈍>
常法に従って製造した冷延鋼板(冷間圧延鋼板)について、以下の条件で焼鈍を行う。焼鈍設備は特に限定されないが、生産性、および所望の加熱速度および冷却速度を確保するという観点から、連続焼鈍ライン(CAL)または連続溶融亜鉛めっきライン(CGL)で実施することが好ましい。
<Annealing>
A cold-rolled steel sheet manufactured according to a conventional method is annealed under the following conditions. The annealing equipment is not particularly limited, but from the viewpoints of productivity and ensuring the desired heating rate and cooling rate, it is preferable to carry out the annealing in a continuous annealing line (CAL) or a continuous hot-dip galvanizing line (CGL).

[保持工程:750~880℃の焼鈍温度域の焼鈍温度に加熱し、焼鈍温度で10~500秒保持]
焼鈍温度(均熱温度)が750℃を下回ると、ポリゴナルフェライトが過多となることで逆変態オーステナイト中に濃化するCおよびMnが増加する。これにより、上部ベイナイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイト、残留オーステナイトの少なくともいずれかを十分に得られず、また、焼入れマルテンサイトの硬度が増加することで、所望の強度と延性と伸びフランジ成形性とを確保できない。また、焼鈍温度(均熱温度)が750℃を下回ると、再結晶が十分に起こらず、冷間圧延時の加工組織が残存することで成形性を低下させる場合がある。このため、焼鈍温度(均熱温度)は750℃以上とする。
一方、焼鈍温度(均熱温度)が880℃を超えると、オーステナイト単相温度となり、所定のポリゴナルフェライトが得られず、YRが増加するとともに延性が低下する。このため、焼鈍温度(均熱温度)は880℃以下とする。焼鈍温度(均熱温度)は、好ましくは850℃以下であり、より好ましくは830℃以下である。
[Holding step: heating to an annealing temperature in the annealing temperature range of 750 to 880° C. and holding at the annealing temperature for 10 to 500 seconds]
If the annealing temperature (soaking temperature) is below 750°C, the amount of C and Mn concentrated in the reverse transformed austenite increases due to the excessive amount of polygonal ferrite. As a result, at least one of upper bainite, tempered martensite, lower bainite, and retained austenite cannot be obtained sufficiently, and the hardness of quenched martensite increases, making it impossible to ensure the desired strength, ductility, and stretch flange formability. Also, if the annealing temperature (soaking temperature) is below 750°C, recrystallization does not occur sufficiently, and the processed structure during cold rolling may remain, thereby reducing formability. For this reason, the annealing temperature (soaking temperature) is set to 750°C or higher.
On the other hand, if the annealing temperature (soaking temperature) exceeds 880°C, the austenite single phase temperature is obtained, the desired polygonal ferrite cannot be obtained, the YR increases, and the ductility decreases. Therefore, the annealing temperature (soaking temperature) is set to 880°C or less. The annealing temperature (soaking temperature) is preferably 850°C or less, and more preferably 830°C or less.

また、上記焼鈍温度で保持する時間(均熱時間)が10秒未満であると、上記焼鈍温度(均熱温度)におけるオーステナイトの形成が十分に行われず、ポリゴナルフェライトが過多になり、規定量の上部ベイナイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイトが得られずに、所望の強度が得られないのみならず、残留オーステナイトを十分に得ることができず、所望の延性が確保されない。
一方、上記焼鈍温度で保持する時間(均熱時間)が500秒超えであると、組織の粗大化が顕著に生じるため、所望の強度を確保できない。
よって、上記焼鈍温度で保持する時間(均熱時間)は、10~500秒とする。焼鈍温度で保持する時間(均熱時間)は、好ましくは、80秒以上であり、より好ましくは100秒以上である。また、焼鈍温度で保持する時間(均熱時間)は、好ましくは、400秒以下であり、より好ましくは300秒以下である。
Furthermore, if the time for holding at the annealing temperature (soaking time) is less than 10 seconds, austenite is not sufficiently formed at the annealing temperature (soaking temperature), resulting in an excess of polygonal ferrite, and the specified amounts of upper bainite, tempered martensite, and lower bainite are not obtained. As a result, not only is the desired strength not obtained, but also sufficient retained austenite cannot be obtained, and the desired ductility is not secured.
On the other hand, if the time for holding at the annealing temperature (soaking time) exceeds 500 seconds, the structure will become significantly coarse, making it impossible to ensure the desired strength.
Therefore, the time for holding at the annealing temperature (soaking time) is 10 to 500 seconds. The time for holding at the annealing temperature (soaking time) is preferably 80 seconds or more, and more preferably 100 seconds or more. The time for holding at the annealing temperature (soaking time) is preferably 400 seconds or less, and more preferably 300 seconds or less.

[第一冷却工程:焼鈍温度から350~550℃の第一冷却停止温度までの温度範囲を第一平均冷却速度:2~50℃/sとして第一冷却停止温度まで冷却]
750℃から880℃の均熱温度での保持後(上記保持工程後)、上記焼鈍温度から350~550℃の第一冷却停止温度までの温度範囲を第一平均冷却速度2~50℃/sで冷却する。2℃/sを下回ると操業性が低下するため、第一平均冷却速度は2℃/s以上とする。第一平均冷却速度は、好ましくは5℃/s以上である。
一方、第一平均冷却速度が大きくなりすぎると、板形状が悪化するので、50℃/s以下とする。第一平均冷却速度は、好ましくは40℃/s以下であり、より好ましくは30℃/s未満である。
ここで、第一平均冷却速度とは、「(焼鈍温度(℃)-第一冷却停止温度(℃))/焼鈍温度から第一冷却停止温度までの冷却時間(秒)」である。
[First cooling step: cooling to the first cooling stop temperature at a first average cooling rate of 2 to 50 ° C./s in the temperature range from the annealing temperature to the first cooling stop temperature of 350 to 550 ° C.]
After holding at a soaking temperature of 750°C to 880°C (after the above holding step), the steel sheet is cooled at a first average cooling rate of 2 to 50°C/s in the temperature range from the annealing temperature to a first cooling stop temperature of 350 to 550°C. If the first average cooling rate is less than 2°C/s, the operability decreases, so the first average cooling rate is set to 2°C/s or more. The first average cooling rate is preferably 5°C/s or more.
On the other hand, if the first average cooling rate is too high, the sheet shape deteriorates, so the first average cooling rate is set to 50° C./s or less. The first average cooling rate is preferably 40° C./s or less, and more preferably less than 30° C./s.
Here, the first average cooling rate is "(annealing temperature (°C) - first cooling stop temperature (°C)) / cooling time (seconds) from the annealing temperature to the first cooling stop temperature".

[第二冷却工程(1):350~550℃の滞留温度で10s以上60s以下滞留]
上記の第一冷却停止温度以下、かつ350℃から550℃までの温度範囲(滞留温度)において、上部ベイナイトを形成させ、所定の残留オーステナイト得ることができ、所望の延性が得られる。ベイナイト変態は潜伏期間があり、滞留開始温度と滞留終了温度を含む滞留温度域に一定時間滞留させなければならない。
滞留温度域が350℃未満あるいは550℃超となる場合、ベイナイト変態が抑制される結果、残留オーステナイトの形成が抑制され、所望の延性が得られない。また、滞留温度域が350℃未満となると、マルテンサイト変態が生じるため、不要にYRを高めることになり、プレス成形性が低下する場合がある。このため、滞留温度の範囲は350~550℃とする。
また、滞留時間が10s未満であると所望の量のベイナイトが得られず、残留オーステナイトの形成が抑制される結果、所望の延性が得られない。
一方、滞留時間が60sを超えるとベイナイトから塊状の未変態γへのCの濃化が進行し、粗大かつC濃度の高い焼入れマルテンサイトの増加を招き、所望の伸びフランジ成形性および板幅方向の材質安定性が得られない。したがって、滞留時間は10s以上60s以下とする。
[Second cooling step (1): retention at a retention temperature of 350 to 550 ° C. for 10 s to 60 s]
At a temperature range (dwell temperature) below the first cooling stop temperature and between 350° C. and 550° C., upper bainite is formed, a predetermined amount of retained austenite is obtained, and the desired ductility is obtained. Bainite transformation has an incubation period, and the steel must be held for a certain period of time in a holding temperature range that includes the holding start temperature and holding end temperature.
If the residence temperature range is less than 350°C or more than 550°C, bainite transformation is suppressed, and as a result, the formation of retained austenite is suppressed, and the desired ductility cannot be obtained. Furthermore, if the residence temperature range is less than 350°C, martensitic transformation occurs, which unnecessarily increases the YR, and press formability may decrease. For this reason, the residence temperature range is set to 350 to 550°C.
Furthermore, if the residence time is less than 10 seconds, the desired amount of bainite is not obtained, and the formation of retained austenite is suppressed, so that the desired ductility is not obtained.
On the other hand, if the residence time exceeds 60 s, the concentration of C from bainite to blocky untransformed γ progresses, leading to an increase in coarse quenched martensite with a high C concentration, and the desired stretch flange formability and material stability in the sheet width direction cannot be obtained. Therefore, the residence time is set to 10 s or more and 60 s or less.

[第二冷却工程(2):100~300℃の第二冷却停止温度までの温度範囲を第二平均冷却速度:3~50℃/sで冷却]
上記滞留後、過度なベイナイト変態による、焼戻しマルテンサイト量の低下、粗大な焼入れマルテンサイトあるいは残留オーステナイトの形成、および、残留オーステナイトへの過度な炭素濃化が生じることで、強度、伸びフランジ成形性および板幅方向の材質安定性の低下が生じないよう、速やかに冷却する必要がある。このため、上記滞留終了温度から100℃以上300以下の冷却停止温度までの温度範囲における平均冷却速度(第二平均冷却速度)を3℃/s以上とする。第二平均冷却速度は、好ましくは5℃/sとする。
一方、第二平均冷却速度が50℃/s超となると、板形状が劣化するため第二平均冷却速度は50℃/s以下とする。
第二冷却停止温度が300℃を超えると、所定の焼戻しマルテンサイトが得られず、その結果、粗大な焼入れマルテンサイトが増加することで、所望の伸びフランジ成形性が得られない。このため、第二冷却停止温度は300℃以下とする。第二冷却停止温度は、好ましくは290℃以下である。
一方、第二冷却停止温度が100℃未満となると、過度にマルテンサイト変態が進み、所定の体積率の残留オーステナイトを得ることができず、所望の延性を得られない。このため、冷却停止温度は100℃以上とする。
ここで、第二平均冷却速度とは、「滞留終了温度(℃)-第二冷却停止温度(℃)/滞留終了温度から第二冷却停止温度までの冷却時間(秒)」である。
[Second cooling step (2): Cooling in the temperature range of 100 to 300 ° C. up to the second cooling stop temperature at a second average cooling rate of 3 to 50 ° C./s]
After the above-mentioned retention, it is necessary to rapidly cool the sheet so as to prevent a decrease in the amount of tempered martensite, the formation of coarse quenched martensite or retained austenite, and an excessive carbon concentration in the retained austenite, which are caused by excessive bainite transformation, from deteriorating the strength, stretch flangeability, and material stability in the sheet width direction. For this reason, the average cooling rate (second average cooling rate) in the temperature range from the retention end temperature to the cooling stop temperature of 100°C or more and 300°C or less is set to 3°C/s or more. The second average cooling rate is preferably 5°C/s.
On the other hand, if the second average cooling rate exceeds 50° C./s, the sheet shape deteriorates, so the second average cooling rate is set to 50° C./s or less.
If the second cooling stop temperature exceeds 300° C., the desired tempered martensite cannot be obtained, and as a result, coarse quenched martensite increases, making it impossible to obtain the desired stretch flange formability. For this reason, the second cooling stop temperature is set to 300° C. or less. The second cooling stop temperature is preferably 290° C. or less.
On the other hand, if the second cooling stop temperature is less than 100° C., the martensitic transformation proceeds excessively, and it is not possible to obtain a predetermined volume fraction of retained austenite, and it is not possible to obtain the desired ductility. For this reason, the cooling stop temperature is set to 100° C. or higher.
Here, the second average cooling rate is "retention end temperature (°C)-second cooling stop temperature (°C)/cooling time (seconds) from the retention end temperature to the second cooling stop temperature".

[再加熱工程:第二冷却停止温度から平均加熱速度:2.0℃/s以上で第二冷却停止温度+50℃以上340℃以下の再加熱温度まで加熱]
マルテンサイトの焼戻し効果は高温ほど促進される。そのため、第二冷却停止温度で焼戻しを行うよりも第二冷却停止温度+50℃以上で焼戻しを行うことで、炭素濃化が促進され、残留オーステナイトの形成が促進され、伸びフランジ成形性を向上させつつ、延性を改善することができる。
一方で、再加熱温度が340℃を超えると炭化物析出が促進されるため、炭素濃化が抑制されて所定の残留オーステナイトが得られず、所望の延性を得られない。このため、再加熱温度は冷却停止温度+50℃以上340℃以下とする。
また、平均加熱速度が2.0℃/s未満となると、炭素分配よりも炭化物析出が促進される結果、所定の残留オーステナイトが得られない。このため、冷却停止温度から340℃以下までの温度範囲を平均加熱速度:2.0℃/s以上とする。
ここで、平均加熱速度とは、「再加熱温度(℃)-第二冷却停止温度(℃)/第二冷却停止温度から再加熱温度までの加熱時間(秒)」である。
[Reheating step: heating from the second cooling stop temperature to a reheating temperature of 50° C. or more and 340° C. or less from the second cooling stop temperature at an average heating rate of 2.0° C./s or more]
The tempering effect of martensite is enhanced at higher temperatures, so by tempering at the second cooling stop temperature +50°C or higher, rather than at the second cooling stop temperature, carbon concentration is promoted, and the formation of retained austenite is promoted, resulting in improved stretch flange formability and improved ductility.
On the other hand, if the reheating temperature exceeds 340°C, carbide precipitation is promoted, carbon concentration is suppressed, and the desired retained austenite cannot be obtained, making it impossible to obtain the desired ductility. For this reason, the reheating temperature is set to be equal to or higher than the cooling stop temperature +50°C and equal to or lower than 340°C.
Moreover, if the average heating rate is less than 2.0° C./s, carbide precipitation is promoted rather than carbon distribution, and the desired retained austenite cannot be obtained. Therefore, the average heating rate is set to 2.0° C./s or more in the temperature range from the cooling stop temperature to 340° C. or less.
Here, the average heating rate is "reheating temperature (°C)-second cooling stop temperature (°C)/heating time from the second cooling stop temperature to the reheating temperature (seconds)".

[第三冷却工程:再加熱温度から50℃までの温度範囲を第三平均冷却速度:0.05~1.0℃/sで100s以上滞留させながら冷却]
再加熱温度から50℃までの温度範囲の第三平均冷却速度が1.0℃/sを超えるとマルテンサイトの焼き戻し効果が十分に得られず、0.05mass%以上のC濃化領域(SC≧0.5)が増加することで、伸びフランジ成形性と板幅方向の材質安定性を劣化させる。このため、再加熱温度から50℃までの温度範囲を冷却速度は1.0℃/s以下とする。
なお、再加熱温度から50℃までの温度範囲を冷却速度1.0℃/s以下とすることで、板幅方向の温度ばらつきも低減して、板幅方向の材質安定性をさらに向上させることもできる。
一方、再加熱温度から50℃までの温度範囲の冷却速度(第三平均冷却速度)が遅くなると、処理時間が長時間となり、操業性を劣化させる。このため、冷却停止温度から50℃までの温度範囲を冷却速度(第三平均冷却速度)は0.05℃/s以上とする。
ここで、第三平均冷却速度とは、「再加熱温度(℃)-50℃/再加熱温度(℃)から50℃までの冷却時間(秒)」である。
[Third cooling step: cooling in the temperature range from the reheating temperature to 50° C. at a third average cooling rate of 0.05 to 1.0° C./s while retaining for 100 s or more]
If the third average cooling rate in the temperature range from the reheating temperature to 50°C exceeds 1.0°C/s, the tempering effect of martensite is not sufficiently obtained, and the C-enriched region ( SC≧0.5 ) of 0.05 mass% or more increases, deteriorating the stretch flange formability and material stability in the sheet width direction. For this reason, the cooling rate in the temperature range from the reheating temperature to 50°C is set to 1.0°C/s or less.
In addition, by setting the cooling rate to 1.0°C/s or less in the temperature range from the reheating temperature to 50°C, the temperature variation in the sheet width direction can also be reduced, and the material stability in the sheet width direction can be further improved.
On the other hand, if the cooling rate (third average cooling rate) in the temperature range from the reheating temperature to 50° C. is slow, the treatment time becomes long and operability deteriorates. For this reason, the cooling rate (third average cooling rate) in the temperature range from the cooling stop temperature to 50° C. is set to 0.05° C./s or more.
Here, the third average cooling rate is "reheating temperature (° C.)−50° C./cooling time (seconds) from reheating temperature (° C.) to 50° C.".

また、鋼板の表面に、亜鉛めっき処理を施して、表面に亜鉛めっき層を有する鋼板を得てもよい。めっき処理の種類は特に限定されず、溶融亜鉛めっき、電気亜鉛めっきのいずれでもよい。また、合金化溶融亜鉛めっき処理として、溶融亜鉛めっき後に合金化を施すめっき処理を行ってもよい。
溶融亜鉛めっきは、自動車用鋼板等に用いられる。溶融亜鉛めっきを施す場合には、連続溶融亜鉛めっきライン前段の連続焼鈍炉で、上記の焼鈍における保持工程、第一冷却工程後、溶融亜鉛めっき浴に浸漬して、鋼板表面に溶融亜鉛めっき層を形成すればよく、さらに、その後、合金化処理を施すことで合金化溶融亜鉛めっき鋼板としてもよい。
具体的には、前述した第二冷却工程において、350~550℃の滞留温度で10s以上60s以下滞留させる際、鋼板表面に溶融亜鉛めっき処理または合金化溶融亜鉛めっき処理を行うことができる。また、上記の均熱、冷却の工程とめっき工程はそれぞれ別のラインで行ってもよい。
また、電気亜鉛めっきは、焼鈍後、すなわち、第三冷却工程後に行うことができる。
The surface of the steel sheet may be subjected to a galvanizing treatment to obtain a steel sheet having a galvanized layer on the surface. The type of plating treatment is not particularly limited, and may be either hot-dip galvanizing or electrogalvanizing. Furthermore, as an alloying hot-dip galvanizing treatment, a plating treatment for alloying may be performed after hot-dip galvanizing.
Hot-dip galvanization is used for automotive steel sheets, etc. When hot-dip galvanization is performed, the steel sheet may be immersed in a hot-dip galvanizing bath after the holding step and the first cooling step in the above-mentioned annealing in a continuous annealing furnace at the upstream stage of a continuous hot-dip galvanizing line to form a hot-dip galvanized layer on the surface of the steel sheet, and further, may be subjected to an alloying treatment thereafter to produce an alloyed hot-dip galvanized steel sheet.
Specifically, in the above-mentioned second cooling step, when the steel sheet is retained at a retention temperature of 350 to 550° C. for 10 s to 60 s, the steel sheet surface can be subjected to a hot-dip galvanizing treatment or a hot-dip galvannealing treatment. Moreover, the above-mentioned soaking and cooling steps and the plating step may each be performed in a separate line.
Alternatively, electrolytic galvanization can be carried out after annealing, i.e., after the third cooling step.

以上のように得られた本発明の鋼板の板厚は、0.5mm以上とすることが好ましい。また、本発明の鋼板の板厚は、2.0mm以下とすることが好ましい。
また、板幅は、600mm以上とすることが好ましい。また、本発明の鋼板の板幅は、1700mm以下とすることが好ましい。
The thickness of the steel plate of the present invention thus obtained is preferably 0.5 mm or more. Also, the thickness of the steel plate of the present invention is preferably 2.0 mm or less.
The sheet width is preferably 600 mm or more. The sheet width of the steel sheet of the present invention is preferably 1700 mm or less.

次に、本発明の部材およびその製造方法について説明する。Next, we will describe the components of the present invention and their manufacturing method.

本発明の部材は、本発明の鋼板に対して、成形加工、接合加工の少なくとも一方を施してなるものである。また、本発明の部材の製造方法は、本発明の鋼板に対して、成形加工、接合加工の少なくとも一方を施して部材とする工程を含む。The member of the present invention is obtained by subjecting the steel plate of the present invention to at least one of forming and joining. The manufacturing method of the member of the present invention includes a step of subjecting the steel plate of the present invention to at least one of forming and joining to obtain the member.

本発明の鋼板は、引張強さが980MPa以上であり、プレス成形性、延性および伸びフランジ成形性に優れ、かつ板幅方向の材質安定性に優れている。そのため、本発明の鋼板を用いて得た部材も高強度であり、プレス成形性、延性および伸びフランジ成形性に優れ、かつ板幅方向の材質安定性に優れている。また、本発明の部材を用いれば、軽量化が可能である。したがって、本発明の部材は、例えば、車体骨格部品に好適に用いることができる。本発明の部材は、溶接継手も含む。The steel plate of the present invention has a tensile strength of 980 MPa or more, is excellent in press formability, ductility, and stretch flange formability, and has excellent material stability in the plate width direction. Therefore, the member obtained using the steel plate of the present invention also has high strength, is excellent in press formability, ductility, and stretch flange formability, and has excellent material stability in the plate width direction. In addition, the use of the member of the present invention makes it possible to reduce weight. Therefore, the member of the present invention can be suitably used, for example, for vehicle body frame parts. The member of the present invention also includes a welded joint.

成形加工は、プレス加工等の一般的な加工方法を制限なく用いることができる。また、接合加工は、スポット溶接、アーク溶接等の一般的な溶接や、リベット接合、かしめ接合等を制限なく用いることができる。For the forming process, general processing methods such as press working can be used without restrictions. For the joining process, general welding methods such as spot welding and arc welding, riveting, crimping, etc. can be used without restrictions.

表1に示す成分組成を有する連続鋳造により製造したスラブを1200℃に加熱し、均熱時間は200min.とし、仕上げ圧延温度は900℃とし、巻取り温度を550℃とする熱間圧延工程後、50%の圧延率で冷間圧延して製造した板厚1.4mmの冷延鋼板を、表2に示す焼鈍条件で処理し、本発明の鋼板と比較例の鋼板とを製造した。
得られた鋼板の板幅は全て1500mmであった。
A slab having the composition shown in Table 1 produced by continuous casting was heated to 1200°C, soaked for 200 min, finished at 900°C, and coiled at 550°C. The slab was then subjected to a hot rolling process, followed by cold rolling at a rolling ratio of 50% to produce a cold-rolled steel sheet having a thickness of 1.4 mm. The cold-rolled steel sheet was then treated under the annealing conditions shown in Table 2 to produce the steel sheet of the present invention and the steel sheet of the comparative example.
The width of all the obtained steel plates was 1500 mm.

Figure 0007485240000001
Figure 0007485240000001

なお、一部の鋼板(冷延鋼板:CR)は、350~550℃の滞留温度で10s以上60s以下滞留させる際、溶融亜鉛めっき処理を施し、溶融亜鉛めっき鋼板(GI)とした。ここでは、440℃以上550℃以下の亜鉛めっき浴中に鋼板を浸漬して溶融亜鉛めっき処理を施し、その後、ガスワイピング等によって、めっき付着量を調整した。溶融亜鉛めっきはAl量が0.10%以上0.22%以下である亜鉛めっき浴を用いた。さらに、一部の溶融亜鉛めっき鋼板には、上記溶融亜鉛めっき処理後に合金化処理を施し、合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA)とした。ここでは、460℃以上550℃以下の温度域で合金化処理を施した。また、一部の鋼板(冷延鋼板:CR)は、電気めっきを施し、電気亜鉛めっき鋼板(EG)とした。 Some of the steel sheets (cold-rolled steel sheets: CR) were subjected to hot-dip galvanization treatment while being held at a holding temperature of 350 to 550°C for 10 to 60 s to produce hot-dip galvanized steel sheets (GI). Here, the steel sheets were immersed in a galvanizing bath at 440 to 550°C to produce hot-dip galvanized steel sheets, and then the coating weight was adjusted by gas wiping or the like. For hot-dip galvanization, a galvanizing bath containing 0.10% to 0.22% Al was used. Furthermore, some of the hot-dip galvanized steel sheets were subjected to alloying treatment after the hot-dip galvanizing treatment to produce alloyed hot-dip galvanized steel sheets (GA). Here, the alloying treatment was performed in a temperature range of 460 to 550°C. Some of the steel sheets (cold-rolled steel sheets: CR) were subjected to electroplating to produce electrogalvanized steel sheets (EG).

鋼組織の測定は、以下の方法で行った。測定結果は表3に示す。
ポリゴナルフェライト、上部ベイナイト、焼戻しマルテンサイト、下部ベイナイト、焼入れマルテンサイト(フレッシュマルテンサイト)の面積率の測定は、圧延方向と平行な板厚断面を切り出し、鏡面研磨した後、1vol%ナイタールにて腐食し、1/4厚み位置で、SEMで5000倍にて10視野観察し、撮影した組織写真を画像解析で定量化した。
ポリゴナルフェライトは内部に殆ど炭化物を伴わず、比較的等軸なフェライトを対象とした。SEMでは最も黒色に見える領域である。
上部ベイナイトは、内部にSEMでは白色に見える炭化物または残留オーステナイトの生成を伴うフェライト組織である。なお上部ベイナイトとポリゴナルフェライトの識別が難しい場合は、アスペクト比≦2.0の形態のフェライトの領域をポリゴナルフェライトとし、アスペクト比>2.0の領域を上部ベイナイトに分類し面積率を算出した。ここで、アスペクト比は、粒子長さが最も長くなる長軸長さaを求め、それに垂直な方向で最も粒子を長く横切るときの粒子長さを短軸長さbとし、a/bをアスペクト比と。
焼戻しマルテンサイトおよび下部ベイナイトは、SEMでは内部にラス状の下部組織と炭化物の析出を伴う領域である。
焼入れマルテンサイト(フレッシュマルテンサイト)は、SEMでは内部に下部組織が見えずに白く見える塊状の領域である。
残部組織は、炭化物および/またはパーライト組織のことであり、SEMでは白いコントラストで確認することができる組織である。炭化物は粒子径が1μm以下の組織であり、また、パーライトはラメラー(層)状の組織であることから区別することが可能である。
The steel structure was measured by the following method. The measurement results are shown in Table 3.
The area ratios of polygonal ferrite, upper bainite, tempered martensite, lower bainite, and quenched martensite (fresh martensite) were measured by cutting out a cross section of the plate thickness parallel to the rolling direction, mirror-polishing it, and then etching it with 1 vol% nital. Ten fields of view were observed at a magnification of 5,000 times using an SEM at a position corresponding to 1/4 of the thickness, and the photographed structure was quantified by image analysis.
The polygonal ferrite is a relatively equiaxed ferrite with almost no carbides inside. It is the area that appears the blackest in the SEM.
Upper bainite is a ferrite structure with the formation of carbides or retained austenite inside that appear white under SEM. When it is difficult to distinguish between upper bainite and polygonal ferrite, the area of ferrite with an aspect ratio of ≦2.0 was classified as polygonal ferrite, and the area with an aspect ratio of >2.0 was classified as upper bainite, and the area ratio was calculated. Here, the aspect ratio is calculated by determining the major axis length a at which the particle length is the longest, and the minor axis length b at the particle length when it crosses the particle the longest in the direction perpendicular to the major axis length a, and a/b is the aspect ratio.
Tempered martensite and lower bainite are regions that are accompanied by a lath-shaped substructure and carbide precipitation inside when viewed under an SEM.
Hardened martensite (fresh martensite) is a blocky region that appears white under an SEM with no internal substructure visible.
The remaining structure is a carbide and/or pearlite structure, which can be confirmed by a white contrast under SEM. Carbide is a structure with a particle size of 1 μm or less, and pearlite is a lamellar (layer) structure, so it can be distinguished.

上述した組織の定量評価、および焼入れマルテンサイト、残留オーステナイトのアスペクト比および円相当径の測定は、画像解析ソフトとしてImage J(Fiji)を用いて行った。
圧延方向と平行な板厚断面を切り出し、鏡面研磨した後、1vol%ナイタールにて腐食し、1/4厚み位置で、SEMで5000倍にて10視野観察し、Image J(Fiji)の機械学習で領域識別可能なTrainable Weka segmentation法を用いて各組織を識別して定量評価した。また、焼入れマルテンサイト、残留オーステナイトのアスペクト比および円相当径は、同じくImage Jの機能である粒子解析プログラムにより測定可能であり、前記の通り識別した焼入れマルテンサイト、残留オーステナイトのみを抽出して測定した。
The quantitative evaluation of the above-mentioned structure and the measurement of the aspect ratio and circle equivalent diameter of the quenched martensite and the retained austenite were performed using Image J (Fiji) as image analysis software.
A cross section of the plate thickness parallel to the rolling direction was cut out, mirror-polished, and then etched with 1 vol% nital. At the 1/4 thickness position, 10 fields of view were observed at 5000 times magnification with an SEM, and each structure was identified and quantitatively evaluated using the Trainable Weka segmentation method, which can identify regions using machine learning in Image J (Fiji). The aspect ratio and circle equivalent diameter of the quenched martensite and retained austenite can also be measured by a particle analysis program, which is a function of Image J, and only the quenched martensite and retained austenite identified as described above were extracted and measured.

残留オーステナイトの体積率は、表層から1/4厚み位置を化学研磨し、X線回折にて求めた。入射X線にはCo-Kα線源を用い、フェライトの(200)、(211)、(220)面とオーステナイトの(200)、(220)、(311)面の強度比から残留オーステナイトの体積率を計算した。The volume fraction of retained austenite was determined by chemical polishing at a position 1/4 the thickness from the surface and then X-ray diffraction. A Co-Kα source was used for the incident X-rays, and the volume fraction of retained austenite was calculated from the intensity ratio of the (200), (211), and (220) planes of ferrite to the (200), (220), and (311) planes of austenite.

C濃度が0.5mass%以上であるC濃化領域の面積率SC≧0.5の測定は、圧延方向に平行な板厚断面の板厚1/4位置において日本電子製電界放出型電子線マイクロアナライザ(FE-EPMA)JXA-8500Fを用いた。そして、加速電圧6kV、照射電流7×10-8A、ビーム径を最小としてC濃度分布をマッピング分析することにより測定し、C濃度が0.5mass%以上となる面積率を算出した。
ただし、コンタミネーションの影響を排除するために、分析で得られたCの平均値が母材の炭素量に等しくなる様、バックグラウンド分を差し引いた。つまり、測定された炭素量の平均値が母材の炭素量より多い場合、その増加分はコンタミネーションと考え、各位置での分析値からその増加分を一律差し引いた値を各位置での真のC量とした。
The area ratio S C≧0.5 of the C-enriched region where the C concentration is 0.5 mass% or more was measured at a 1/4 position of the sheet thickness in the sheet thickness cross section parallel to the rolling direction using a JXA-8500F field emission electron probe microanalyzer (FE-EPMA). The C concentration distribution was measured by mapping analysis with an acceleration voltage of 6 kV, an irradiation current of 7×10 −8 A, and a minimum beam diameter, and the area ratio where the C concentration is 0.5 mass% or more was calculated.
However, in order to eliminate the effects of contamination, the background was subtracted so that the average value of C obtained in the analysis was equal to the carbon amount in the base material. In other words, if the average value of the measured carbon amount was greater than the carbon amount in the base material, the increase was considered to be contamination, and the true C amount at each position was determined by subtracting the increase uniformly from the analysis value at each position.

引張特性の評価はJIS5号引張試験片を板幅中央位置から採取し、引張試験(JIS Z2241(2011)に準拠)をN=3で実施した。各評価については、3点の平均値に基づいて行った。引張強度が980MPa以上である鋼板を強度に優れると判断した。降伏比YRが0.8以下である鋼板をプレス成形性に優れると判断した。全伸びはTS:980MPa以上では14.0%以上、TS:1180MPa以上では12.0%以上を延性に優れると判断した。To evaluate the tensile properties, JIS No. 5 tensile test pieces were taken from the center position of the plate width, and tensile tests (in accordance with JIS Z2241 (2011)) were performed with N=3. Each evaluation was based on the average value of the three points. Steel plates with a tensile strength of 980 MPa or more were judged to have excellent strength. Steel plates with a yield ratio YR of 0.8 or less were judged to have excellent press formability. Total elongation of 14.0% or more for TS: 980 MPa or more and 12.0% or more for TS: 1180 MPa or more were judged to have excellent ductility.

また、伸びフランジ成形性の評価は板幅中央位置から試験片を採取し、日本鉄鋼連盟規格JFST1001の規定に準拠した穴広げ試験をN=3で実施した。すなわち、100mm×100mm角サイズのサンプルにポンチ径10mm、クリアランス:13%の打ち抜き工具を用いて打ち抜き後、頂角60度の円錐ポンチを用いて、打ち抜き穴形成の際に発生したバリが外側になるようにして、板厚を貫通する割れが発生するまで穴広げを行った。この際のd:初期穴径(mm)、d:割れ発生時の穴径(mm)として、穴広げ率λ(%)={(d-d)/d}×100として求め、実施した3点の平均値をλとして評価した。40%以上のλを有する鋼を穴広げ性に優れ、伸びフランジ性に優れると判断した。 In addition, the evaluation of stretch flange formability was performed by taking a test piece from the center position of the plate width, and performing a hole expansion test in accordance with the provisions of the Japan Iron and Steel Federation standard JFST1001 with N = 3. That is, after punching a sample of 100 mm x 100 mm square size using a punching tool with a punch diameter of 10 mm and a clearance of 13%, a conical punch with an apex angle of 60 degrees was used to expand the hole until a crack penetrating the plate thickness occurred, with the burrs generated during the formation of the punched hole being on the outside. In this case, d 0 : initial hole diameter (mm), d : hole diameter at the time of crack occurrence (mm), the hole expansion ratio λ (%) = {(d - d 0 ) / d 0 } × 100 was obtained, and the average value of the three points performed was evaluated as λ. Steels having a λ of 40% or more were judged to have excellent hole expansion properties and excellent stretch flangeability.

板幅方向の材質安定性評価については、板幅中央位置(12W/24の位置(W:板幅))から100mm以内の間隔で両板幅方向から評価材を23点(23点には板幅中央位置を含む。)採取し、各位置(測定位置X)でのELおよびλを求める。そして、中央位置の測定値に対する板幅中央位置と各位置の測定値の差の割合を求めることで、板幅方向の材質安定性を評価した。
板幅中央位置のELおよびλを基準として、ELおよびλの差が10%以下となる連続した測定群をELおよびλの差が10%以下の領域とし、全板幅に対してこの領域が80%以上の割合を有する鋼を材質安定性に優れると判断した。
以下の式(1)及び式(2)を満たす領域Aの板幅が、全板幅に対して80%以上である場合を板幅方向の材質安定性に優れると判断した。
-10≦100×[(領域A内の測定位置XのEL(%)-板幅中央位置のEL(%))/板幅中央位置のEL(%)]≦10 ・・・(1)
-10≦100×[(領域A内の測定位置Xのλ(%)-板幅中央位置のλ(%))/板幅中央位置のλ(%)]≦10 ・・・(2)
(式(1)、(2)において、測定位置Xは、鋼板の板幅Wの24分割位置の計23箇所とする。すなわち、板幅方向の位置として、W/24、2W/24、3W/24、4W/24、5W/24、6W/24、7W/24、8W/24、9W/24、10W/24、11W/24、12W/24、13W/24、14W/24、15W/24、16W/24、17W/24、18W/24、19W/24、20W/24、21W/24、22W/24、23W/24の計23箇所を測定位置Xとする。)
For the evaluation of the material stability in the sheet width direction, 23 points (including the sheet width center position) of the evaluation material were sampled from both sheet width directions at intervals of 100 mm or less from the sheet width center position (position 12W/24 (W: sheet width)), and EL and λ were obtained at each position (measurement position X). The material stability in the sheet width direction was evaluated by determining the ratio of the difference between the measurement value at the sheet width center position and each position to the measurement value at the center position.
Using EL and λ at the center position of the plate width as the standard, a group of consecutive measurements in which the difference in EL and λ was 10% or less was defined as the region in which the difference in EL and λ was 10% or less, and steels in which this region accounted for 80% or more of the total plate width were determined to have excellent material stability.
When the sheet width of region A satisfying the following formulas (1) and (2) is 80% or more of the total sheet width, the sheet was determined to have excellent material stability in the sheet width direction.
−10≦100×[(EL(%) at measurement position X in region A−EL(%) at center position of sheet width)/EL(%) at center position of sheet width]≦10 (1)
−10≦100×[(λ(%) at measurement position X in region A−λ(%) at center position of sheet width)/λ(%) at center position of sheet width]≦10 (2)
(In formulas (1) and (2), the measurement positions X are 23 positions in total, which are 24 divided positions of the width W of the steel plate. That is, the measurement positions X are W/24, 2W/24, 3W/24, 4W/24, 5W/24, 6W/24, 7W/24, 8W/24, 9W/24, 10W/24, 11W/24, 12W/24, 13W/24, 14W/24, 15W/24, 16W/24, 17W/24, 18W/24, 19W/24, 20W/24, 21W/24, 22W/24, and 23W/24, which are 23 positions in total, as positions in the plate width direction.)

測定結果を表3に示す。 The measurement results are shown in Table 3.

Figure 0007485240000002
Figure 0007485240000002

Figure 0007485240000003
Figure 0007485240000003

表2、3に示す本発明例は、強度、プレス成形性、延性、伸びフランジ成形性、および板幅方向の材質安定性に優れているのに対して、比較例はいずれかが劣っていた。The examples of the present invention shown in Tables 2 and 3 were excellent in strength, press formability, ductility, stretch flange formability, and material stability in the plate width direction, whereas the comparative examples were inferior in all of these aspects.

また、本発明例の鋼板を用いて、成形加工を施して得た部材、接合加工を施して得た部材、さらに成形加工および接合加工を施して得た部材は、本発明例の鋼板が高強度であり、プレス成形性、延性、伸びフランジ成形性、および板幅方向の材質安定性に優れていることから、本発明例の鋼板と同様に、高強度であり、プレス成形性、延性、伸びフランジ成形性、および板幅方向の材質安定性に優れていることがわかった。


In addition, using the steel plate of the present invention, it was found that the components obtained by molding, the components obtained by joining, and the components obtained by further molding and joining have high strength and excellent press formability, ductility, stretch flange formability, and material stability in the width direction of the plate, similar to the steel plate of the present invention, because the steel plate of the present invention has high strength and is excellent in press formability, ductility, stretch flange formability, and material stability in the width direction of the plate.


Claims (9)

質量%で、
C:0.05~0.20%、
Si:0.40~1.50%、
Mn:1.9~3.5%、
P:0.02%以下、
S:0.01%以下、
sol.Al:0.005~0.50%、
N:0.015%未満を含有し、
残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成と、
ポリゴナルフェライトの面積率:10%以上57%以下であり、
上部ベイナイトと焼戻しマルテンサイトと下部ベイナイトの合計面積率:40%以上80%以下であり、
残留オーステナイトの体積率:3%以上15%以下であり、
焼入れマルテンサイトの面積率:12%以下(0%を含む)であり、
さらに面積率で5%以下である残部組織からなる鋼組織と、
を有し、
焼入れ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に対して、アスペクト比が3以下であり、かつ円相当径1.6μm以上である焼入れ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が20%以下であり、
全組織に対してC濃度が0.5mass%以上であるC濃化領域(SC≧0.5)の面積率が15%以下である、鋼板。
In mass percent,
C: 0.05 to 0.20%,
Si: 0.40 to 1.50%,
Mn: 1.9 to 3.5%,
P: 0.02% or less,
S: 0.01% or less,
sol. Al: 0.005 to 0.50%,
N: less than 0.015%;
The balance being iron and unavoidable impurities;
Area ratio of polygonal ferrite: 10% or more and 57% or less,
Total area ratio of upper bainite, tempered martensite and lower bainite: 40% or more and 80% or less,
Volume fraction of retained austenite: 3% or more and 15% or less,
Area ratio of quenched martensite: 12% or less (including 0%),
a steel structure having a remaining structure with an area ratio of 5% or less ;
having
The total area ratio of the quenched martensite and the retained austenite having an aspect ratio of 3 or less and a circle equivalent diameter of 1.6 μm or more is 20% or less,
A steel plate in which an area ratio of a C-enriched region (S C≧0.5 ) having a C concentration of 0.5 mass% or more relative to the entire structure is 15% or less.
前記成分組成として、以下の(A)~(C)から選んだ1つまたは2つ以上を含有する、請求項1に記載の鋼板。
(A)質量%で、
Ti:0.1%以下、
B:0.01%以下、
のうちから選ばれる1種または2種、
(B)質量%で、
Cu:1%以下、
Ni:1%以下、
Cr:1%以下、
Mo:0.5%以下、
V:0.5%以下、
Nb:0.1%以下、
のうちから選ばれる1種または2種以上、
(C)質量%で、
Mg:0.0050%以下、
Ca:0.0050%以下、
Sn:0.1%以下、
Sb:0.1%以下、
REM:0.0050%以下、
のうちから選んだ1種または2種以上
The steel sheet according to claim 1, wherein the component composition contains one or more selected from the following (A) to (C):
(A) in mass %,
Ti: 0.1% or less,
B: 0.01% or less,
One or two selected from the following:
(B) in mass %,
Cu: 1% or less,
Ni: 1% or less,
Cr: 1% or less,
Mo: 0.5% or less,
V: 0.5% or less,
Nb: 0.1% or less,
One or more selected from the following:
(C) in mass %,
Mg: 0.0050% or less,
Ca: 0.0050% or less,
Sn: 0.1% or less,
Sb: 0.1% or less,
REM: 0.0050% or less,
Select one or more of the following:
表面に亜鉛めっき層を有する、請求項1に記載の鋼板。 The steel sheet according to claim 1, having a zinc-plated layer on its surface. 表面に亜鉛めっき層を有する、請求項2に記載の鋼板。 The steel sheet according to claim 2, having a zinc-plated layer on its surface. 請求項1~4のいずれかに記載の鋼板を用いてなる部材。 A member made using the steel plate according to any one of claims 1 to 4. 請求項1または2に記載の成分組成を有する鋼スラブに対して熱間圧延、酸洗および冷間圧延を施した後、得られた冷延鋼板に対して、焼鈍を行う鋼板の製造方法であり、
前記焼鈍は、
前記冷延鋼板に対して、750~880℃の焼鈍温度に加熱し、前記焼鈍温度で10~500秒保持する保持工程と、
前記焼鈍温度から350~550℃の第一冷却停止温度までの温度範囲を第一平均冷却速度:2~50℃/sとして前記第一冷却停止温度まで冷却する第一冷却工程と、
350~550℃の滞留温度で10s以上60s以下滞留させた後、100~300℃の第二冷却停止温度まで第二平均冷却速度:3~50℃/sで冷却を行う第二冷却工程と、
前記第二冷却停止温度から平均加熱速度:2.0℃/s以上で第二冷却停止温度+50℃以上340℃以下の再加熱温度まで加熱する再加熱工程と、
前記再加熱工程後、前記再加熱温度から50℃までの温度範囲を第三平均冷却速度:0.05~1.0℃/sで100s以上滞留させながら冷却する第三冷却工程と、を含む、ポリゴナルフェライトの面積率:10%以上57%以下であり、上部ベイナイトと焼戻しマルテンサイトと下部ベイナイトの合計面積率:40%以上80%以下であり、残留オーステナイトの体積率:3%以上15%以下であり、焼入れマルテンサイトの面積率:12%以下(0%を含む)であり、さらに面積率で5%以下である残部組織からなる鋼組織を有し、焼入れ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に対して、アスペクト比が3以下であり、かつ円相当径1.6μm以上である焼入れ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が20%以下であり、全組織に対してC濃度が0.5mass%以上であるC濃化領域(S C≧0.5 )の面積率が15%以下である、鋼板の製造方法。
A method for producing a steel sheet, comprising the steps of: subjecting a steel slab having the composition according to claim 1 or 2 to hot rolling, pickling and cold rolling; and then annealing the resulting cold-rolled steel sheet,
The annealing is
A holding step of heating the cold-rolled steel sheet to an annealing temperature of 750 to 880 ° C. and holding the annealing temperature for 10 to 500 seconds;
A first cooling step of cooling the temperature range from the annealing temperature to a first cooling stop temperature of 350 to 550 ° C. at a first average cooling rate of 2 to 50 ° C./s to the first cooling stop temperature;
A second cooling step in which the steel sheet is held at a residence temperature of 350 to 550° C. for 10 s to 60 s and then cooled to a second cooling stop temperature of 100 to 300° C. at a second average cooling rate of 3 to 50° C./s;
A reheating step of heating from the second cooling stop temperature to a reheating temperature of second cooling stop temperature + 50 ° C. or more and 340 ° C. or less at an average heating rate of 2.0 ° C./s or more;
and a third cooling step of cooling the steel sheet in a temperature range from the reheating temperature to 50° C. at a third average cooling rate of 0.05 to 1.0° C./s for 100 s or more after the reheating step , the steel sheet having a steel structure including a residual structure having an area ratio of polygonal ferrite of 10% to 57%, a total area ratio of upper bainite, tempered martensite, and lower bainite of 40% to 80%, a volume ratio of retained austenite of 3% to 15%, an area ratio of quenched martensite of 12% or less (including 0%), and an area ratio of 5% or less, the total area ratio of quenched martensite and retained austenite having an aspect ratio of 3 or less and a circle equivalent diameter of 1.6 μm or more, being 20% or less, and the area ratio of C-enriched regions (S C≧0.5 ) having a C concentration of 0.5 mass% or more relative to the entire structure being 15% or less .
前記第二冷却工程において、350~550℃の滞留温度で10s以上60s以下滞留させる際、鋼板表面に溶融亜鉛めっき処理または合金化溶融亜鉛めっき処理を行う、請求項6に記載の鋼板の製造方法。 The method for manufacturing a steel sheet according to claim 6, wherein in the second cooling step, when the steel sheet is held at a holding temperature of 350 to 550°C for 10 to 60 seconds, the steel sheet surface is subjected to a hot-dip galvanizing treatment or a hot-dip galvannealing treatment. 前記焼鈍の後、鋼板表面に電気亜鉛めっき処理を行う、請求項6に記載の鋼板の製造方法。 The method for manufacturing a steel sheet according to claim 6, further comprising electrolytic galvanizing the surface of the steel sheet after the annealing. 請求項1~4のいずれかに記載の鋼板に、成形加工、接合加工の少なくとも一方を施して部材とする工程を含む、部材の製造方法。 A method for manufacturing a component, comprising the step of subjecting the steel plate according to any one of claims 1 to 4 to at least one of forming and joining processes to produce a component.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009096596A1 (en) 2008-01-31 2009-08-06 Jfe Steel Corporation High-strength steel sheet and process for production thereof
WO2017002883A1 (en) 2015-06-30 2017-01-05 新日鐵住金株式会社 High-strength cold-rolled steel sheet, high-strength galvanized steel sheet, and high-strength galvannealed steel sheet
WO2017150117A1 (en) 2016-02-29 2017-09-08 株式会社神戸製鋼所 High strength steel sheet and manufacturing method therefor
JP2020100894A (en) 2018-12-21 2020-07-02 Jfeスチール株式会社 Thin steel sheet and method for manufacturing the same
WO2022019209A1 (en) 2020-07-20 2022-01-27 日本製鉄株式会社 Steel sheet and method for producing same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009096596A1 (en) 2008-01-31 2009-08-06 Jfe Steel Corporation High-strength steel sheet and process for production thereof
WO2017002883A1 (en) 2015-06-30 2017-01-05 新日鐵住金株式会社 High-strength cold-rolled steel sheet, high-strength galvanized steel sheet, and high-strength galvannealed steel sheet
WO2017150117A1 (en) 2016-02-29 2017-09-08 株式会社神戸製鋼所 High strength steel sheet and manufacturing method therefor
JP2020100894A (en) 2018-12-21 2020-07-02 Jfeスチール株式会社 Thin steel sheet and method for manufacturing the same
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