JPH04297527A - 強度−延性バランスの優れた高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法 - Google Patents
強度−延性バランスの優れた高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法Info
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- JPH04297527A JPH04297527A JP6205591A JP6205591A JPH04297527A JP H04297527 A JPH04297527 A JP H04297527A JP 6205591 A JP6205591 A JP 6205591A JP 6205591 A JP6205591 A JP 6205591A JP H04297527 A JPH04297527 A JP H04297527A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高強度で延性の優れた溶
融亜鉛メッキ鋼板の製造方法に関するものである。
融亜鉛メッキ鋼板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、省エネルギーや燃費軽減のため、
鋼板に対して高強度化の強い要求がある。これは排ガス
規制のための軽量化ともからみ、もはや地球的規模の問
題となっている。一方で、高強度化しても加工性は求め
られ、特に伸びを向上させるべく、残留γ(オーステナ
イト)を利用して、強度−延性バランスを向上させる研
究開発が行われてきた。
鋼板に対して高強度化の強い要求がある。これは排ガス
規制のための軽量化ともからみ、もはや地球的規模の問
題となっている。一方で、高強度化しても加工性は求め
られ、特に伸びを向上させるべく、残留γ(オーステナ
イト)を利用して、強度−延性バランスを向上させる研
究開発が行われてきた。
【0003】現在、残留γを利用して延性を向上させる
溶融亜鉛メッキ鋼板の技術はないが、熱延鋼板としては
、特開昭62−196336号公報、特開昭63−40
17号公報、特開平1−79345号公報記載の技術が
ある。これらは残留オーステナイトを利用して強度−延
性バランスの優れた鋼を連続熱延で得る技術である。 要点は巻取中にラスベイナイト間に侵入型元素のCを濃
縮させ、安定な残留γを得ようというものであるが、冷
却速度を厳密に制御し、かつ巻取温度精度が求められ、
操業上はかなりの負担を強いられる。また、冷却制御を
行うために冷却むらなどから安定してコイル内で均一な
材質を得るのが難しい。
溶融亜鉛メッキ鋼板の技術はないが、熱延鋼板としては
、特開昭62−196336号公報、特開昭63−40
17号公報、特開平1−79345号公報記載の技術が
ある。これらは残留オーステナイトを利用して強度−延
性バランスの優れた鋼を連続熱延で得る技術である。 要点は巻取中にラスベイナイト間に侵入型元素のCを濃
縮させ、安定な残留γを得ようというものであるが、冷
却速度を厳密に制御し、かつ巻取温度精度が求められ、
操業上はかなりの負担を強いられる。また、冷却制御を
行うために冷却むらなどから安定してコイル内で均一な
材質を得るのが難しい。
【0004】また、これらの技術は600℃以上に再加
熱したときの特性については何も触れていない。さらに
、これらの技術はSi添加が必須であり、溶融亜鉛メッ
キを行うことは困難であった。そこで、省資源の面から
も溶融亜鉛メッキを行う技術が求められてきた。
熱したときの特性については何も触れていない。さらに
、これらの技術はSi添加が必須であり、溶融亜鉛メッ
キを行うことは困難であった。そこで、省資源の面から
も溶融亜鉛メッキを行う技術が求められてきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは鋭意検討
を重ね、高Mn鋼を用い、熱延段階で低温で巻取り、微
細組織を得ることにより、その後の連続式溶融亜鉛メッ
キラインでの再加熱時に置換型元素、すなわち主として
Mnの拡散を利用して安定な残留γを得る技術を創案し
た。この技術では巻取温度は低温にすればよく、冷却速
度の厳密な規定は必要としない。これによりコイル内で
均一に強度−延性バランスの優れた材質を安定して得る
ことができる。
を重ね、高Mn鋼を用い、熱延段階で低温で巻取り、微
細組織を得ることにより、その後の連続式溶融亜鉛メッ
キラインでの再加熱時に置換型元素、すなわち主として
Mnの拡散を利用して安定な残留γを得る技術を創案し
た。この技術では巻取温度は低温にすればよく、冷却速
度の厳密な規定は必要としない。これによりコイル内で
均一に強度−延性バランスの優れた材質を安定して得る
ことができる。
【0006】さらに本発明はSi添加を必要としないの
で、容易に溶融亜鉛メッキを行なうことができる。
で、容易に溶融亜鉛メッキを行なうことができる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは以下の通りである。 (1) mass%で、C:0.05〜0.20%、
Si:0.1%以下、Mn:2.5〜6.0%、Al:
0.1%以下、S:0.01%以下を含み、残部Feお
よび不可避的不純物からなる鋼をスラブとした後、直ち
にあるいは1000〜1300℃に加熱し、熱間圧延を
行うに当り、Ar3 点以上で圧延し、300℃以下で
巻取り、かくして得られた、95%以上のベイナイトお
よびマルテンサイトからなる微細な金属組織を有する熱
延鋼帯を連続式溶融亜鉛メッキラインにて還元性雰囲気
中で600〜850℃に加熱し、続いて冷却し、亜鉛メ
ッキ浴に浸漬して、溶融亜鉛メッキを行うことを特徴と
する引張強度600N/mm2 以上で強度−延性バラ
ンスの優れた高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
ろは以下の通りである。 (1) mass%で、C:0.05〜0.20%、
Si:0.1%以下、Mn:2.5〜6.0%、Al:
0.1%以下、S:0.01%以下を含み、残部Feお
よび不可避的不純物からなる鋼をスラブとした後、直ち
にあるいは1000〜1300℃に加熱し、熱間圧延を
行うに当り、Ar3 点以上で圧延し、300℃以下で
巻取り、かくして得られた、95%以上のベイナイトお
よびマルテンサイトからなる微細な金属組織を有する熱
延鋼帯を連続式溶融亜鉛メッキラインにて還元性雰囲気
中で600〜850℃に加熱し、続いて冷却し、亜鉛メ
ッキ浴に浸漬して、溶融亜鉛メッキを行うことを特徴と
する引張強度600N/mm2 以上で強度−延性バラ
ンスの優れた高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
【0008】(2) mass%で、C:0.05〜
0.20%、Si:0.1%以下、Mn:2.5〜6.
0%、Al:0.1%以下、S:0.01%以下を含み
、さらにCr:0.1〜2.0%、Mo:0.1〜2.
0%、Ni:0.1〜2.0%、B:1〜20ppm
の内、1種またはそれ以上含有し、残部Feおよび不可
避的不純物からなる鋼をスラブとした後、直ちにあるい
は1000〜1300℃に加熱し、熱間圧延を行うに当
り、Ar3 点以上で圧延し、300℃以下で巻取り、
かくして得られた、95%以上のベイナイトおよびマル
テンサイトからなる微細な金属組織を有する熱延鋼帯を
連続式溶融亜鉛メッキラインにて還元性雰囲気中で60
0〜850℃に加熱し、続いて冷却し、亜鉛メッキ浴に
浸漬して、溶融亜鉛メッキを行うことを特徴とする引張
強度600N/mm2 以上で強度−延性バランスの優
れた高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
0.20%、Si:0.1%以下、Mn:2.5〜6.
0%、Al:0.1%以下、S:0.01%以下を含み
、さらにCr:0.1〜2.0%、Mo:0.1〜2.
0%、Ni:0.1〜2.0%、B:1〜20ppm
の内、1種またはそれ以上含有し、残部Feおよび不可
避的不純物からなる鋼をスラブとした後、直ちにあるい
は1000〜1300℃に加熱し、熱間圧延を行うに当
り、Ar3 点以上で圧延し、300℃以下で巻取り、
かくして得られた、95%以上のベイナイトおよびマル
テンサイトからなる微細な金属組織を有する熱延鋼帯を
連続式溶融亜鉛メッキラインにて還元性雰囲気中で60
0〜850℃に加熱し、続いて冷却し、亜鉛メッキ浴に
浸漬して、溶融亜鉛メッキを行うことを特徴とする引張
強度600N/mm2 以上で強度−延性バランスの優
れた高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
【0009】
【作用】次に本発明の各構成要件の限定理由について詳
述する。Cは本発明では重要な元素である。すなわち、
Mnとともに連続式溶融亜鉛メッキラインでの再加熱時
にγ相に濃縮して安定な残留γを生成するからである。 この効果を発揮するためには0.05%以上は必要であ
り、0.20%を越えると効果は飽和する。
述する。Cは本発明では重要な元素である。すなわち、
Mnとともに連続式溶融亜鉛メッキラインでの再加熱時
にγ相に濃縮して安定な残留γを生成するからである。 この効果を発揮するためには0.05%以上は必要であ
り、0.20%を越えると効果は飽和する。
【0010】Mnは本発明では極めて重要な元素である
。すなわち、本発明では上述のように連続式溶融亜鉛メ
ッキラインでの再加熱時にγ相に主としてMnを濃縮さ
せることにより、安定な残留γ相を得るものである。 また、本発明では熱延鋼帯段階で微細組織を得ることも
重要な条件であるが、Mnは焼入れ性を上げ、微細組織
を得る効果がある。従って、これらの効果を発揮するた
めには最低2.5%は添加する必要がある。他方、6.
0%を越えると効果は飽和し、過剰な添加は経済性を損
ねる。
。すなわち、本発明では上述のように連続式溶融亜鉛メ
ッキラインでの再加熱時にγ相に主としてMnを濃縮さ
せることにより、安定な残留γ相を得るものである。 また、本発明では熱延鋼帯段階で微細組織を得ることも
重要な条件であるが、Mnは焼入れ性を上げ、微細組織
を得る効果がある。従って、これらの効果を発揮するた
めには最低2.5%は添加する必要がある。他方、6.
0%を越えると効果は飽和し、過剰な添加は経済性を損
ねる。
【0011】Siはメッキ密着性を低下させるので、0
.1%以下とする。Alは脱酸剤として必要であるが、
0.1%を越えるとアルミナ系の介在物が増加し、延性
が低下する。Sは不純物であり、介在物となって鋼の延
性を低下させるので、0.01%以下とする。
.1%以下とする。Alは脱酸剤として必要であるが、
0.1%を越えるとアルミナ系の介在物が増加し、延性
が低下する。Sは不純物であり、介在物となって鋼の延
性を低下させるので、0.01%以下とする。
【0012】Cr,Mo,Niは残留γを安定化する働
きがある。効果を発揮するには各々0.1%以上は必要
である。しかし、各々2.0%を越えると効果は飽和し
、過剰な添加は経済性を損ねる。Bは焼入れ性を向上さ
せ、熱延終了時に組織を微細化する効果がある。その効
果を奏するためには、1ppm は添加する必要がある
。 しかし、20ppm を越えると効果が飽和するばかり
でなく、焼きが入りすぎ、延性が低下する。
きがある。効果を発揮するには各々0.1%以上は必要
である。しかし、各々2.0%を越えると効果は飽和し
、過剰な添加は経済性を損ねる。Bは焼入れ性を向上さ
せ、熱延終了時に組織を微細化する効果がある。その効
果を奏するためには、1ppm は添加する必要がある
。 しかし、20ppm を越えると効果が飽和するばかり
でなく、焼きが入りすぎ、延性が低下する。
【0013】続いて、熱延条件について説明する。加熱
温度は1000〜1300℃とする。本発明は高Mn系
であるので1000℃以上で加熱しないとMnが十分に
拡散せず、Mn偏析を生じる。また、上限は現行の設備
で可能な1300℃とした。仕上温度はAr3 点以上
とする。これ未満では粗大な加工フェライト組織が混ざ
り、微細な組織が得られず、連続式溶融亜鉛メッキライ
ンでの再加熱時にMnを主とする置換型元素の拡散を利
用できず、安定な残留γが得られないので延性が低下す
る。
温度は1000〜1300℃とする。本発明は高Mn系
であるので1000℃以上で加熱しないとMnが十分に
拡散せず、Mn偏析を生じる。また、上限は現行の設備
で可能な1300℃とした。仕上温度はAr3 点以上
とする。これ未満では粗大な加工フェライト組織が混ざ
り、微細な組織が得られず、連続式溶融亜鉛メッキライ
ンでの再加熱時にMnを主とする置換型元素の拡散を利
用できず、安定な残留γが得られないので延性が低下す
る。
【0014】巻取温度は300℃以下とする。これを越
えるとベイナイトおよびマルテンサイトよりなる微細な
組織が得られず、連続式溶融亜鉛メッキラインでの再加
熱時にMnを主とする置換型元素の拡散を利用できず、
安定な残留γが得られないので延性が低下する。その際
の組織分率の割合としては、本発明者らは実験を重ねた
結果、ベイナイトおよびマルテンサイトからなる微細な
組織が95%以上であればよいことを明らかにした。こ
れ未満では、連続式溶融亜鉛メッキラインでの再加熱時
にMnを主とする置換型元素の拡散を利用できず、安定
な残留γが得られないので延性が低下する。
えるとベイナイトおよびマルテンサイトよりなる微細な
組織が得られず、連続式溶融亜鉛メッキラインでの再加
熱時にMnを主とする置換型元素の拡散を利用できず、
安定な残留γが得られないので延性が低下する。その際
の組織分率の割合としては、本発明者らは実験を重ねた
結果、ベイナイトおよびマルテンサイトからなる微細な
組織が95%以上であればよいことを明らかにした。こ
れ未満では、連続式溶融亜鉛メッキラインでの再加熱時
にMnを主とする置換型元素の拡散を利用できず、安定
な残留γが得られないので延性が低下する。
【0015】次に連続式溶融亜鉛メッキラインでは、還
元性雰囲気中で600〜850℃に加熱する。この温度
は本発明では極めて重要である。すなわち、(α+γ)
2相域にて再加熱を行うことにより、主としてMn等の
置換型元素をγ相に短時間で濃縮させ、安定な残留γ相
を得る。従って、加熱温度は600℃以上とする必要が
ある。上限値は850℃とする。これを越えるとMn等
が過飽和にγ相に濃縮し、不安定となりマルテンサイト
になりやすくなり延性が低下する。
元性雰囲気中で600〜850℃に加熱する。この温度
は本発明では極めて重要である。すなわち、(α+γ)
2相域にて再加熱を行うことにより、主としてMn等の
置換型元素をγ相に短時間で濃縮させ、安定な残留γ相
を得る。従って、加熱温度は600℃以上とする必要が
ある。上限値は850℃とする。これを越えるとMn等
が過飽和にγ相に濃縮し、不安定となりマルテンサイト
になりやすくなり延性が低下する。
【0016】
【実施例】表1に示す成分を有する鋼を転炉にて出鋼し
スラブとした。表1の中でA〜Eの符号で示す鋼は本発
明内であり、F〜Iの符号で示す鋼は本発明外である。 F鋼はMnが下限未満、G鋼はCが下限未満、H鋼はA
l,Sが上限超、I鋼はSiが上限超である。
スラブとした。表1の中でA〜Eの符号で示す鋼は本発
明内であり、F〜Iの符号で示す鋼は本発明外である。 F鋼はMnが下限未満、G鋼はCが下限未満、H鋼はA
l,Sが上限超、I鋼はSiが上限超である。
【0017】これらの鋼を表2、表3(表2のつづき)
に示す条件で熱延および溶融亜鉛メッキを行った。得ら
れた鋼の特性値を同じく表2、表3に示す。引張試験に
て引張強度と伸びを測定した。引張試験はJISZ22
01の5号試験片を用い、JISZ2241記載の方法
に従って行った。熱延鋼帯の組織とその面積率は光学顕
微鏡組織により判断した。
に示す条件で熱延および溶融亜鉛メッキを行った。得ら
れた鋼の特性値を同じく表2、表3に示す。引張試験に
て引張強度と伸びを測定した。引張試験はJISZ22
01の5号試験片を用い、JISZ2241記載の方法
に従って行った。熱延鋼帯の組織とその面積率は光学顕
微鏡組織により判断した。
【0018】メッキ密着性はインパクト試験で評価した
。その方法は鋼板に半球状のポンチ(径12.7mmφ
)を落下させ、形成された円状のくぼみにテープを貼着
して剥離し、テープに付着したメッキの量を目視で判定
した。評価は以下の通りである。◎:点状剥離数個(良
好)、○:点状剥離やや多い(出荷合格品)、△:一部
剥離(向け先により出荷不可)、×:全面剥離(不良品
)表2、表3においてNo.1〜5は本発明範囲内の鋼
であり、本発明の目的とする高強度で優れた延性を有す
る。No.6〜13は比較鋼である。
。その方法は鋼板に半球状のポンチ(径12.7mmφ
)を落下させ、形成された円状のくぼみにテープを貼着
して剥離し、テープに付着したメッキの量を目視で判定
した。評価は以下の通りである。◎:点状剥離数個(良
好)、○:点状剥離やや多い(出荷合格品)、△:一部
剥離(向け先により出荷不可)、×:全面剥離(不良品
)表2、表3においてNo.1〜5は本発明範囲内の鋼
であり、本発明の目的とする高強度で優れた延性を有す
る。No.6〜13は比較鋼である。
【0019】No.6は仕上温度が低すぎたので粗大な
加工フェライト組織が混ざり、連続式溶融亜鉛メッキラ
インでの再加熱時にMnの拡散を利用できず、残留γが
得られないので延性が低下した。No.7は巻取温度が
高すぎたので熱延鋼板の組織が粗大なフェライト主体と
なり、連続式溶融亜鉛メッキラインでの再加熱時にMn
の拡散を利用できず、残留γが得られないので延性が低
下した。
加工フェライト組織が混ざり、連続式溶融亜鉛メッキラ
インでの再加熱時にMnの拡散を利用できず、残留γが
得られないので延性が低下した。No.7は巻取温度が
高すぎたので熱延鋼板の組織が粗大なフェライト主体と
なり、連続式溶融亜鉛メッキラインでの再加熱時にMn
の拡散を利用できず、残留γが得られないので延性が低
下した。
【0020】No.8は連続式溶融亜鉛メッキラインで
の再加熱温度が低すぎたので、残留γが得られず延性が
低下した。No.9は連続式溶融亜鉛メッキラインでの
再加熱温度が高すぎたのでMnが過飽和に濃縮し残留γ
が不安定となり、マルテンサイトになり延性が低下した
。No.10はMnが低すぎたので連続式溶融亜鉛メッ
キラインでの再加熱時にMnの拡散を利用できず、残留
γが得られず、延性が低下した。No.11はCが低す
ぎたので、残留γが得られず、延性が低下した。No.
12はAl,Sが高すぎたので介在物が増加し、延性が
低下した。No.13はSiが高すぎたので、メッキ密
着性が低下した。
の再加熱温度が低すぎたので、残留γが得られず延性が
低下した。No.9は連続式溶融亜鉛メッキラインでの
再加熱温度が高すぎたのでMnが過飽和に濃縮し残留γ
が不安定となり、マルテンサイトになり延性が低下した
。No.10はMnが低すぎたので連続式溶融亜鉛メッ
キラインでの再加熱時にMnの拡散を利用できず、残留
γが得られず、延性が低下した。No.11はCが低す
ぎたので、残留γが得られず、延性が低下した。No.
12はAl,Sが高すぎたので介在物が増加し、延性が
低下した。No.13はSiが高すぎたので、メッキ密
着性が低下した。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【表3】
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明の製造方法に
よれば、コイル内で均一な材質で、引張強度600N/
mm2 以上で延性が優れ、密着性の優れた溶融亜鉛メ
ッキ鋼板を安定して製造することができる。これにより
、一般機械および自動車の軽量化が可能となり、省エネ
ルギー、省資源を可能にするものである。
よれば、コイル内で均一な材質で、引張強度600N/
mm2 以上で延性が優れ、密着性の優れた溶融亜鉛メ
ッキ鋼板を安定して製造することができる。これにより
、一般機械および自動車の軽量化が可能となり、省エネ
ルギー、省資源を可能にするものである。
Claims (2)
- 【請求項1】 mass%で、C:0.05〜0.2
0%、Si:0.1%以下、Mn:2.5〜6.0%、
Al:0.1%以下、S:0.01%以下を含み、残部
Feおよび不可避的不純物からなる鋼をスラブとした後
、直ちにあるいは1000〜1300℃に加熱し、熱間
圧延を行うに当り、Ar3 点以上で圧延し、300℃
以下で巻取り、かくして得られた、95%以上のベイナ
イトおよびマルテンサイトからなる微細な金属組織を有
する熱延鋼帯を連続式溶融亜鉛メッキラインにて還元性
雰囲気中で600〜850℃に加熱し、続いて冷却し、
亜鉛メッキ浴に浸漬して、溶融亜鉛メッキを行うことを
特徴とする引張強度600N/mm2 以上で強度−延
性バランスの優れた高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方
法。 - 【請求項2】 mass%で、C:0.05〜0.2
0%、Si:0.1%以下、Mn:2.5〜6.0%、
Al:0.1%以下、S:0.01%以下を含み、さら
にCr:0.1〜2.0%、Mo:0.1〜2.0%、
Ni:0.1〜2.0%、B:1〜20ppm の内、
1種またはそれ以上含有し、残部Feおよび不可避的不
純物からなる鋼をスラブとした後、直ちにあるいは10
00〜1300℃に加熱し、熱間圧延を行うに当り、A
r3 点以上で圧延し、300℃以下で巻取り、かくし
て得られた、95%以上のベイナイトおよびマルテンサ
イトからなる微細な金属組織を有する熱延鋼帯を連続式
溶融亜鉛メッキラインにて還元性雰囲気中で600〜8
50℃に加熱し、続いて冷却し、亜鉛メッキ浴に浸漬し
て、溶融亜鉛メッキを行うことを特徴とする引張強度6
00N/mm2 以上で強度−延性バランスの優れた高
強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6205591A JPH04297527A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 強度−延性バランスの優れた高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6205591A JPH04297527A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 強度−延性バランスの優れた高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04297527A true JPH04297527A (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=13189082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6205591A Withdrawn JPH04297527A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 強度−延性バランスの優れた高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04297527A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1991
- 1991-03-26 JP JP6205591A patent/JPH04297527A/ja not_active Withdrawn
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