JPH07188833A - Steel sheet excellent in impact resistance - Google Patents

Steel sheet excellent in impact resistance

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JPH07188833A
JPH07188833A JP5332359A JP33235993A JPH07188833A JP H07188833 A JPH07188833 A JP H07188833A JP 5332359 A JP5332359 A JP 5332359A JP 33235993 A JP33235993 A JP 33235993A JP H07188833 A JPH07188833 A JP H07188833A
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Abstract

PURPOSE:To produce a steel sheet in which the value of dynamic strength against the value of static strength in a high tensile strength steel sheet is regulated to a value equal to or higher than that of a soft steel sheet and which has excellent impact resistance. CONSTITUTION:A steel stock, having a composition containing, by weight, 0.010-0.10% C, <=0.2% Si, 0.50-3.00% Mn, 0.01-0.15% P, and <=0.01% S, is annealed at 780-950 deg.C. Subsequently, in the course of cooling, primary cooling dc&wn to 500 deg.C, across the Ms point, or 400 deg.C is controlled. By this method, the dual phase steel, in which the amount of solid-solution C in ferritic phase is regulated to <=0.0020wt.% and which contains 10-40vol.% martensitic phase or further contains, besides the above, 1-5vol.% bainitic phase, can be produced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用部品
として、プレス成形等の加工が施されて用いられる薄鋼
板に関し、とくに自動車が走行中に万一衝突した場合の
特性, 即ち耐衝撃性が求められる部位の素材として好適
に用いられる薄鋼板に関しての提案である。最近、地球
環境保全の機運が高まってきたことから、自動車からの
CO2 排出量の低減が求められている。そのために、自動
車車体の軽量化が図られており、それはまた、鋼板の高
強度化によって板厚を低減させることを意味することか
ら、素材としてはプレス成形性と強度の両方の特性に優
れたものが必要となってきた。さらに、自動車車体の設
計思想に着目すると、鋼板の単なる高強度化のみでな
く、より大切なことは走行中に万一衝突した場合の耐衝
撃性に優れた鋼板、すなわち高歪速度で変形した場合の
変形抵抗の大きくしかも薄い鋼板の開発が必要であり、
これを実現してこそ自動車の安全性の向上を伴った車体
の軽量化が図られ、より望ましい自動車用鋼板を提供す
ることができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin steel sheet mainly used for automobile parts after being subjected to processing such as press forming. This is a proposal regarding a thin steel sheet that is preferably used as a material for a portion where is required. Since the momentum for global environmental conservation has increased recently,
Reduction of CO 2 emissions is required. For this reason, the weight of automobile bodies has been reduced, which means that the strength of the steel sheet is increased to reduce the thickness.Therefore, the material is excellent in both press formability and strength. Things are needed. Furthermore, focusing on the design concept of automobile bodies, it is not only the strength of the steel plate that is simply strengthened, but more importantly, the steel plate has excellent impact resistance in the event of a collision during traveling, that is, it is deformed at a high strain rate. In this case, it is necessary to develop a steel plate that has large deformation resistance and is thin,
Only by realizing this, the weight of the vehicle body can be reduced while the safety of the automobile is improved, and a more desirable automobile steel plate can be provided.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車用鋼板の材質強化の方法
は、フェライト単相組織鋼では主としてSi, Mn, Pとい
った置換型元素添加による固溶強化、あるいはフェライ
ト相中にマルテンサイト相, ベイナイト相あるいはオー
ステナイト相を析出させて組織強化した方法が一般的で
ある。例えば、特開昭56−139654号公報等に記載されて
いるように、加工性、時効性を改善するために極低炭素
鋼にTi, Nbを含有させ、さらに加工性を害しない範囲で
P等の強化成分を含有させて高強度化を図った鋼板が数
多く提案されている。この他にも、例えば特開昭59−19
3221号公報には、Si添加によってさらに高強度化を図る
方法の提案もなされているし、特開昭60−52528 号公報
には、低炭素鋼を高温で焼鈍して冷却後にマルテンサイ
ト相を析出させることによって、延性に優れた高強度鋼
を製造する方法を提案している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a method for strengthening a material of a steel sheet for automobiles has been a solid solution strengthening of a ferrite single-phase structure steel by adding substitutional elements such as Si, Mn and P, or a martensite phase and a bainite phase in a ferrite phase. Alternatively, a method of precipitating an austenite phase to strengthen the structure is common. For example, as described in JP-A-56-139654, etc., ultra-low carbon steel contains Ti and Nb in order to improve workability and aging property, and P is added within a range not impairing workability. Many steel sheets have been proposed that contain strengthening components such as to improve the strength. In addition to this, for example, JP-A-59-19
3221 proposes a method of further strengthening by adding Si, and JP-A-60-52528 discloses that a low carbon steel is annealed at a high temperature and cooled to form a martensite phase. It proposes a method for producing high-strength steel with excellent ductility by precipitation.

【0003】たしかに、このような方法での鋼板の高強
度化によって、自動車ボディーの板厚減少はある程度可
能となった。しかしながら、これらの提案は、鋼板強度
の指標である降伏強度あるいは引張強度を、歪速度が10
-3〜10-2(s-1) と極めて遅い静的な評価方法に基づいて
判断したものである。しかしながら、実際の自動車ボデ
ィの設計では、このような“静的”な強度よりも、衝突
時の安全性を考慮した、歪速度10〜104 (s-1) での衝撃
的な変形を伴う“動的”な強度の方がより重要になるた
め、従来のかような提案では、自動車車体の軽量化に対
しては真に有効な手段を提供するものとは言えない。
Certainly, by increasing the strength of the steel sheet by such a method, the thickness of the automobile body can be reduced to some extent. However, in these proposals, the yield rate or tensile strength, which is an index of steel plate strength, is determined by the strain rate of 10%.
-3 to 10 -2 (s -1 ), which is a very slow static evaluation method. However, in actual car body design, rather than such "static" strength, shock deformation at a strain rate of 10 4 to 10 4 (s -1 ) is taken into consideration in consideration of safety at the time of collision. Since "dynamic" strength becomes more important, such conventional proposals do not provide a truly effective means for reducing the weight of automobile bodies.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】というのは、従来、上
述した静的な強度と動的な強度とは、同じ傾向をもつも
のとして一義的に取り扱っており、主として静的な強度
のみを基準にして判断していた。ところが、発明者らの
研究によると、動的な強度は、必ずしも静的な強度に対
応しておらず、従って、各種改良素材の静的強度の改良
がそのまま動的強度の向上にはつながらないということ
が判った。そして、この傾向は、とくに高張力鋼板につ
いて著しいものがあった。
Conventionally, the above-mentioned static strength and dynamic strength are uniquely treated as having the same tendency, and the static strength is mainly used as a standard. I was making a decision. However, according to the research conducted by the inventors, the dynamic strength does not always correspond to the static strength, so that the improvement of the static strength of various improved materials does not directly lead to the improvement of the dynamic strength. I knew that. And this tendency was remarkable especially in high-strength steel sheets.

【0005】図1は、変形速度と強度との関係に及ぼす
軟鋼と高張力鋼との影響を示すものである。この図に明
らかなように、軟鋼板における変形速度10-3〜10
-2(s-1) の静的強度と、10〜104 (s-1) の動的強度は軟
鋼板の静的強度ほどには高い値を示さないことが判る。
このことは、自動車用高張力鋼板の板厚を静的強度値に
基づいて薄肉化した場合には、動的強度, 即ち、耐衝撃
強度の方は不足するという結果になることを意味してい
る。そして、このことはまた、静的強度値だけを基準に
して高張力鋼板の薄肉化を図ってきた従来の考え方は見
直さなければならないことを示唆している。本発明の目
的は、上述した従来技術が抱えている問題点を克服する
ことにあり、とくに高張力鋼板における静的強度値に対
する動的強度の値が、軟鋼板のそれと同等以上に高い耐
衝撃性に優れた薄鋼板を提供することにある。
FIG. 1 shows the effect of mild steel and high-strength steel on the relationship between deformation rate and strength. As is clear from this figure, the deformation rate of mild steel plate is 10 -3 to 10
It can be seen that the static strength of -2 (s -1 ) and the dynamic strength of 10 to 10 4 (s -1 ) are not as high as those of mild steel.
This means that if the thickness of the high-strength steel sheet for automobiles is reduced based on the static strength value, the dynamic strength, that is, the impact strength will be insufficient. There is. And this also suggests that the conventional way of thinking that the thinning of the high-strength steel sheet has been attempted on the basis of only the static strength value must be reviewed. An object of the present invention is to overcome the problems of the above-mentioned conventional techniques, and in particular, the value of the dynamic strength with respect to the static strength value in the high-strength steel sheet is as high as or higher than that of the mild steel sheet. It is to provide a thin steel sheet having excellent properties.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した課題に対してそ
の解決を目指して鋭意研究した結果、軟鋼のように低歪
速度下における強度のみならず、高歪速度下における強
度、即ち、耐衝撃強度にも優れた高張力鋼板とするに
は、単に静的強度だけが高い値を示すものでは不十分で
あることが判った。このことはまた、単に高歪速度下に
おける強度、即ち動的強度だけが高い値を示すものを開
発すること(不経済である)で足りることを意味してお
らず、いわゆる、静的強度と動的強度とがうまく釣り合
っていることが必要であるということが判った。すなわ
ち、プレス成形性に優れかつ高歪速度下での耐衝撃強度
にも優れた鋼板は、静動比=(歪速度 102(s-1) での降
伏応力) / (歪速度10-3(s-1) での降伏応力)で定義さ
れる、静動比が 1.6以上の高張力鋼板であれば、自動車
用部品として用いられた場合に、高歪速度下でも軟鋼板
と同等以上の高い強度の歪速度依存性が得られるので、
自動車車体の安全性向上を軽量化の実現にあわせて達成
することができることが判った。
[Means for Solving the Problems] As a result of intensive research aimed at solving the above-mentioned problems, as a result, not only the strength under a low strain rate such as mild steel but also the strength under a high strain rate, that is, the impact resistance It has been found that, in order to obtain a high-strength steel sheet that is also excellent in strength, it is not enough that only the static strength shows a high value. This also does not mean that it is sufficient to develop a material having a high strain rate, that is, only a high dynamic strength (which is uneconomical). It has been found that it is necessary to have a good balance with the dynamic strength. That is, a steel sheet that has excellent press formability and impact strength at high strain rate has a static-dynamic ratio = (yield stress at strain rate 10 2 (s -1 )) / (strain rate 10 -3 High yield strength steel sheet with a static-dynamic ratio of 1.6 or more, which is defined by (yield stress at (s -1 )), is equivalent to or better than mild steel sheet even under high strain rate when used as automobile parts. Since high strain rate dependence is obtained,
It has been found that the improvement in safety of the automobile body can be achieved along with the realization of weight reduction.

【0007】このような知見に基づき発明者らはさら
に、上記静動比におよぼす化学組成と組織ならびに製造
条件の影響を詳細に検討し、以下に述べるような要旨構
成からなる薄鋼板とその製造方法を開発した。すなわ
ち、本発明は、 (1) C:0.010 〜0.10wt%、 Si:0.2 wt%以下、Mn:
0.50〜3.00wt%、 P:0.01〜0.15wt%、S:0.01wt
%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる
成分組成を有し、かつ組織が、フェライト相中の固溶C
量が0.0020wt%以下で、10〜40 vol%のマルテンサイト
相を含むものである耐衝撃性に優れた薄鋼板。 (2) C:0.010 〜0.10wt%、 Si:0.2 wt%以下、Mn:
0.50〜3.00wt%、 P:0.01〜0.15wt%、S:0.01wt
%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる
成分組成を有し、かつ組織が、フェライト相中の固溶C
量が0.0020wt%以下で、10〜40 vol%のマルテンサイト
相と1〜5 vol%以下のベイナイト相を含むものである
耐衝撃性に優れた薄鋼板。そして、上記各鋼板は、それ
ぞれ以下に要約して述べる方法に基づいて製造すること
ができる。 (3) C:0.010 〜0.10wt%、 Si:0.2 wt%以下、Mn:
0.50〜3.00wt%、 P:0.01〜0.15wt%、S:0.01wt
%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる
鋼素材を熱間圧延し、冷間圧延し、そして 780〜950 ℃
の温度で焼鈍した後、冷却過程において 400℃までの冷
却を15℃/sec以上60℃/sec以下で行い、さらに 400℃か
ら 150℃までの冷却を3℃/sec以上15℃/sec以下の冷却
速度で行うことにより、フェライト相中の固溶C量が0.
0020wt%以下で、10〜40 vol%のマルテンサイト相を含
む組織を有することを特徴とする耐衝撃性に優れた薄鋼
板の製造方法。 (4) C:0.010 〜0.10wt%、 Si:0.2 wt%以下、Mn:
0.50〜3.00wt%、 P:0.01〜0.15wt%、S:0.01wt
%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる
鋼素材を熱間圧延し、冷間圧延し、そして 780〜950 ℃
の温度で焼鈍した後、冷却過程において 500℃までの冷
却を20℃/sec以上50℃/sec以下で行い、さらに 500℃か
ら 250℃までの冷却を10℃/sec以上20℃/sec以下の冷却
速度で行うことにより、フェライト相中の固溶C量が0.
0020wt%以下で、10〜40 vol%のマルテンサイト相と1
〜5 vol%以下のベイナイト相を含む組織を有すること
を特徴とする耐衝撃性に優れた薄鋼板の製造方法であ
る。
Based on such knowledge, the inventors further studied in detail the influence of the chemical composition, structure and manufacturing conditions on the above-mentioned static-dynamic ratio, and made a thin steel plate having the following constitution and its manufacturing. Developed a method. That is, the present invention provides (1) C: 0.010 to 0.10 wt%, Si: 0.2 wt% or less, Mn:
0.50 ~ 3.00wt%, P: 0.01 ~ 0.15wt%, S: 0.01wt
% Or less, with the balance being Fe and unavoidable impurities, and the structure being solid solution C in the ferrite phase.
A steel sheet with an impact resistance of 0.0020 wt% or less and containing 10 to 40 vol% martensite phase. (2) C: 0.010 to 0.10 wt%, Si: 0.2 wt% or less, Mn:
0.50 ~ 3.00wt%, P: 0.01 ~ 0.15wt%, S: 0.01wt
% Or less, with the balance being Fe and unavoidable impurities, and the structure being solid solution C in the ferrite phase.
A thin steel sheet excellent in impact resistance, which contains 0.0020 wt% or less of martensite phase of 10 to 40 vol% and bainite phase of 1 to 5 vol% or less. And each said steel plate can be manufactured based on the method summarized and described below, respectively. (3) C: 0.010 to 0.10 wt%, Si: 0.2 wt% or less, Mn:
0.50 ~ 3.00wt%, P: 0.01 ~ 0.15wt%, S: 0.01wt
% Steel with the balance Fe and unavoidable impurities, hot-rolled, cold-rolled, and 780-950 ° C
After annealing at the temperature of 10 ℃, cooling to 400 ℃ is performed at 15 ℃ / sec or more and 60 ℃ / sec or less, and further cooling from 400 ℃ to 150 ℃ is performed at 3 ℃ / sec or more and 15 ℃ / sec or less. By performing at the cooling rate, the amount of solid solution C in the ferrite phase is 0.
A method for producing a thin steel sheet having excellent impact resistance, which has a structure containing 10 to 40 vol% of a martensite phase in an amount of not more than 20 wt%. (4) C: 0.010 to 0.10 wt%, Si: 0.2 wt% or less, Mn:
0.50 ~ 3.00wt%, P: 0.01 ~ 0.15wt%, S: 0.01wt
% Steel with the balance Fe and unavoidable impurities, hot-rolled, cold-rolled, and 780-950 ° C
After annealing at the temperature of 10 ℃ / sec or more, cooling up to 500 ℃ is performed at 20 ℃ / sec or more and 50 ℃ / sec or less, and further cooling from 500 ℃ to 250 ℃ is performed at 10 ℃ / sec or more and 20 ℃ / sec or less. By performing at the cooling rate, the amount of solid solution C in the ferrite phase is 0.
Below 0020wt%, 10-40vol% martensite phase and 1
It is a method for producing a thin steel sheet having excellent impact resistance, which has a structure containing a bainite phase of 5 vol% or less.

【0008】[0008]

【作用】発明者らは、薄鋼板の静動比を向上させるべ
く、Mn含有低炭素鋼をベースとして、この鋼の静動比に
及ぼす冶金学的要因の影響について研究した。その結
果、マルテンサイト相を析出させて静的強度を確保する
とともに、フェライト相中の固溶C量をできるかぎり低
減することが、静動比の向上に有効であることを突きと
めた。一般に、フェライト相中にCを固溶させれば静的
強度を増加させることができる。しかしながら、この固
溶Cの役割は、歪速度増加による強度上昇に対しては寄
与しないため、静動比の低下を招く。これに対して、フ
ェライト相中の固溶Cを焼鈍冷却時に第2相あるいは第
3相に濃縮させた場合には、極めて優れた静動比が得ら
れる他、フェライト相中の固溶Cをセメンタイトとして
析出させてフェライト相中の固溶Cを低減させると、極
めて優れた静動比が得られることを知見した。また、フ
ェライト相中の固溶Cを低減させるためには、約 300℃
でセメンタイトとして析出させるよりも、より高温度で
ベイナイト変態させる方が有利であることも判った。
The present inventors have studied the effect of metallurgical factors on the static-dynamic ratio of this steel based on Mn-containing low carbon steel in order to improve the static-dynamic ratio of the thin steel sheet. As a result, it was found that it is effective to improve the static-dynamic ratio by precipitating the martensite phase to secure static strength and reduce the amount of solute C in the ferrite phase as much as possible. Generally, static strength can be increased by solid-soluting C in the ferrite phase. However, the role of this solid solution C does not contribute to the increase in strength due to the increase in strain rate, so that the static-dynamic ratio is lowered. On the other hand, when the solid solution C in the ferrite phase is concentrated in the second phase or the third phase during annealing and cooling, an extremely excellent static-dynamic ratio is obtained, and the solid solution C in the ferrite phase is It was found that an extremely excellent static-dynamic ratio can be obtained by precipitating as cementite and reducing the solid solution C in the ferrite phase. Also, in order to reduce the solid solution C in the ferrite phase, about 300 ℃
It was also found that bainite transformation at a higher temperature is more advantageous than precipitation as cementite.

【0009】以下に、上述のような知見に基づいて構成
した本発明薄鋼板の各成分組成限定の理由を説明する。 C:0.010 〜0.10wt% Cは、成形性を向上させるためにできるだけ少ない方が
望ましいと言えるが、0.010 wt%よりも少ないと、マル
テンサイト相の析出が少なくなって充分な強度が得られ
ない。一方、0.10wt%を超える場合は、スポット溶接性
が劣化するので、C含有量は 0.010〜0.10wt%の範囲に
限定した。
The reasons for limiting the composition of each component of the thin steel sheet of the present invention constructed on the basis of the above findings will be described below. C: 0.010 to 0.10 wt% C can be said to be as small as possible in order to improve moldability, but if it is less than 0.010 wt%, precipitation of martensite phase is reduced and sufficient strength cannot be obtained. . On the other hand, if it exceeds 0.10 wt%, spot weldability deteriorates, so the C content was limited to the range of 0.010 to 0.10 wt%.

【0010】Si:0.2 wt%以下 Siは、基本的には目標とする強度レベルを考慮して添加
するが、添加量が0.2wt%を超えると静動比が劣化す
る。したがって、Si含有量の上限は0.2 wt%とした。
Si: 0.2 wt% or less Si is basically added in consideration of the target strength level, but if the added amount exceeds 0.2 wt%, the static-dynamic ratio deteriorates. Therefore, the upper limit of the Si content is set to 0.2 wt%.

【0011】Mn:0.50〜3.00wt% Mn含有量は、成形性を向上させるには低い方が望ましい
と言えるが、0.50wt%よりも少ないとマルテンサイト相
の析出が少なくなって十分な強度が得られず、一方、3.
00wt%を超えると、静動比の低下とスポット溶接性の劣
化を招くので、Mn含有量は0.50〜3.00wt%の範囲に限定
した。
Mn: 0.50 to 3.00 wt% It can be said that a lower Mn content is desirable for improving moldability, but if it is less than 0.50 wt%, precipitation of martensite phase is reduced and sufficient strength is obtained. No, while 3.
If it exceeds 00 wt%, the static-dynamic ratio is lowered and the spot weldability is deteriorated. Therefore, the Mn content is limited to the range of 0.50 to 3.00 wt%.

【0012】P:0.01〜0.15wt% Pは、0.01wt%よりも少ないと、マルテンサイト相の析
出が少なくなって十分な強度が得られず、一方、0.15wt
%を超えると、静動比の低下とスポット溶接性の劣化を
招くので、P含有量は0.01〜0.15wt%の範囲に限定し
た。
P: 0.01 to 0.15 wt% If P is less than 0.01 wt%, precipitation of martensite phase is reduced and sufficient strength cannot be obtained, while 0.15 wt%
%, The static-dynamic ratio is lowered and the spot weldability is deteriorated. Therefore, the P content is limited to the range of 0.01 to 0.15 wt%.

【0013】S:0.010 wt%以下 Sは、少ないほど、鋼中の析出物が減少して加工性の向
上に寄与する。このような効果は、S量を0.010 wt%以
下とすることで得られる。
S: 0.010 wt% or less As S is smaller, precipitates in the steel are reduced, which contributes to improvement of workability. Such an effect can be obtained by setting the S content to 0.010 wt% or less.

【0014】本発明の薄鋼板は、まず上述した成分組成
の鋼とすることが基本であり、その上でさらに鋼組織
を、以下に説明するように制御することが必要である。 第1に、フェライト相の固溶C量を 0.002 vol%以
下に制御することである。それは、フェライト相中の固
溶C量がこの量を超えると静動比が著しく劣化するため
である。従って、フェライト相中の固溶C量の上限を
0.002 vol%に限定した。 上記の構成に加えて本発明の第1の考え方は、鋼
組織が体積比で10%以上のマルテンサイト相を含むこと
である。このように、マルテンサイト相の析出量を限定
する理由は、この量に満たないと、自動車用材料として
の十分な強度と静動比が得られないからである。一方、
その析出量が40%を超えると、プレス成形性が著しく低
下するので、上限は40%である。すなわち、この場合、
鋼はフェライトとマルテンサイトとの複合組織鋼とな
る。 本発明のもう一つの考え方は、鋼組織が、体積比で
10%以上のマルテンサイトと、さらに体積比で1〜5 v
ol%のベイナイト相を含むことである。このように、マ
ルテンサイト相の他に、さらにベイナイトの析出量を限
定する理由は、ベイナイトが1 vol%未満ではフェライ
ト相中の固溶Cを十分低減できず十分な静動比が得られ
ないからであり、一方、このベイナイトの析出量が5%
を超えると、静動比の低いベイナイト相が、変形に対し
て寄与するようになり、それ故に静動比が低下するよう
になる。即ち、この場合、鋼は、フェライト, マルテン
サイトおよびベイナイトの複合組織鋼となる。
The thin steel sheet of the present invention is basically made of steel having the above-described composition, and it is necessary to further control the steel structure as described below. Firstly, the amount of dissolved C in the ferrite phase is controlled to 0.002 vol% or less. This is because if the amount of solute C in the ferrite phase exceeds this amount, the static-dynamic ratio will significantly deteriorate. Therefore, the upper limit of the amount of solid solution C in the ferrite phase is set to
Limited to 0.002 vol%. In addition to the above configuration, the first idea of the present invention is that the steel structure contains 10% or more by volume of martensite phase. Thus, the reason for limiting the precipitation amount of the martensite phase is that if it is less than this amount, sufficient strength and static-dynamic ratio as an automobile material cannot be obtained. on the other hand,
If the amount of precipitation exceeds 40%, the press formability remarkably decreases, so the upper limit is 40%. That is, in this case
The steel is a composite microstructure steel of ferrite and martensite. Another idea of the present invention is that the steel structure is
10% or more of martensite and 1 to 5 v in volume ratio
It is to contain ol% bainite phase. As described above, the reason for further limiting the precipitation amount of bainite in addition to the martensite phase is that if the bainite content is less than 1 vol%, the solid solution C in the ferrite phase cannot be sufficiently reduced and a sufficient static-dynamic ratio cannot be obtained. On the other hand, the amount of bainite deposited is 5%.
Above, the bainite phase with a low static-dynamic ratio will contribute to the deformation, and therefore the static-dynamic ratio will decrease. That is, in this case, the steel is a composite structure steel of ferrite, martensite and bainite.

【0015】次に、上述した本発明にかかる各薄鋼板
(マルテンサイト析出複合組織鋼およびマルテンサイト
・ベイナイト析出複合組織鋼の2種)の製造方法につい
て説明する。まず、上記成分組成の鋼素材を熱間圧延
し、冷間圧延してから仕上焼鈍を施す。この冷間圧延後
の仕上焼鈍は 780〜950 ℃の温度域で行う。この焼鈍温
度を 780℃以上でで行うのは、それ未満では十分なマル
テンサイト相の析出が得られず、一方 950℃を超えると
結晶粒が粗大化しプレス成形性が低下するためである。
Next, a method for manufacturing the above-described thin steel sheets according to the present invention (two types of martensitic precipitation composite structure steel and martensite / bainite precipitation composite structure steel) will be described. First, a steel material having the above composition is hot-rolled, cold-rolled, and then finish-annealed. The finish annealing after cold rolling is performed in the temperature range of 780 to 950 ° C. The reason why the annealing temperature is 780 ° C. or higher is that if the temperature is lower than 780 ° C., sufficient precipitation of martensite phase cannot be obtained, while if it exceeds 950 ° C., the crystal grains become coarse and the press formability deteriorates.

【0016】焼鈍後の処理について、本発明では、 a.フェライト+マルテンサイト複合組織鋼と、 b.フェライト+マルテンサイト+ベイナイト複合組織
鋼とは、焼鈍後の一次冷却を、前者についてはMs点以
下まで、後者についてはHs点の上の温度までとして区
別した。即ち、 a.フェライト+マルテンサイト複合組織鋼板の場合 この鋼板の場合、焼鈍後の一次冷却は、Ms点以下の 4
00℃まで冷却する。そして、この冷却は15℃/sec以上60
℃/sec以下とするが、この範囲の速度に限定したのは、
15℃/sec未満では10%以上のマルテンサイト相の析出が
得られず、一方、60℃/secを超えるとフェライト相中の
Cの第2相への濃縮が不十分で静動比が低下するからで
ある。従って、1次冷却過程での 400℃までの冷却は、
15℃/sec以上60℃/sec以下の範囲に限定した。次に、 4
00℃からの2次冷却は、3℃/sec以上15℃/sec以下の速
度で行う。この理由は、3℃/sec未満ではマルテンサイ
ト相の析出が減少して静的強度が低下し、15℃/secを超
えるとフェライト相中の固溶Cがセメンタイトとして十
分析出せず静動比が低下する、従って、 400℃からの2
次冷却は、3℃/sec以上15℃/sec以下の速度に限定し
た。
With respect to the treatment after annealing, according to the present invention, a. A ferrite + martensite composite steel, b. The ferrite + martensite + bainite composite steel was distinguished from the primary cooling after annealing as the former temperature up to the Ms point or lower and the latter temperature up to the temperature above the Hs point. That is, a. In the case of ferrite + martensite composite structure steel sheet In the case of this steel sheet, the primary cooling after annealing is 4 below the Ms point.
Cool to 00 ° C. And this cooling is over 15 ℃ / sec 60
℃ / sec or less, but the limit to this range of speed is
If it is less than 15 ° C / sec, 10% or more of martensite phase cannot be precipitated, while if it exceeds 60 ° C / sec, the concentration of C in the ferrite phase to the second phase is insufficient and the static-dynamic ratio decreases. Because it does. Therefore, cooling up to 400 ℃ in the primary cooling process
It was limited to the range of 15 ℃ / sec or more and 60 ℃ / sec or less. Then 4
Secondary cooling from 00 ° C is performed at a rate of 3 ° C / sec or more and 15 ° C / sec or less. The reason for this is that when the temperature is less than 3 ° C / sec, the precipitation of martensite phase decreases and the static strength decreases, and when it exceeds 15 ° C / sec, the solid solution C in the ferrite phase does not precipitate sufficiently as cementite and the static-dynamic ratio Decrease, so 2 from 400 ° C
Subsequent cooling was limited to a rate of 3 ° C / sec or more and 15 ° C / sec or less.

【0017】b.フェライト+マルテンサイト+ベイナ
イト複合組織鋼板の場合 この鋼板の場合、焼鈍後の1次冷却は、Ms点を超える 5
00℃までとする。そして、この冷却は20℃/sec以上50℃
/sec以下の範囲の速度で行う。この理由は、20℃/sec未
満では10%以上のマルテンサイト相の析出が得られず、
50℃/secを超えるとフェライト相中のCのベイナイト相
への濃縮が不十分で静動比が低下するので、冷却過程で
の 500℃までの1次冷却は20℃/sec以上50℃/sec以下の
範囲に限定した。次に、 500℃からの2次冷却は、10℃
/sec以上20℃/sec以下の速度で行う。この理由は、10℃
/sec未満ではマルテンサイト相の析出が減少して静的強
度が低下し、20℃/secを超えるとフェライト相中の固溶
Cのベイナイト相中への凝縮およびセメンタイトとして
析出が不十分となって静動比が低下する、従って、 500
℃からの2次冷却は10℃/sec以上20℃/sec以下の速度に
限定した。
B. Ferrite + martensite + bainite composite steel sheet In the case of this steel sheet, the primary cooling after annealing exceeds the Ms point.
Up to 00 ℃. And this cooling is more than 20 ℃ / sec 50 ℃
Perform at a speed within the range of / sec or less. The reason is that precipitation of martensite phase of 10% or more cannot be obtained at less than 20 ° C / sec,
If it exceeds 50 ℃ / sec, the concentration of C in the ferrite phase to the bainite phase will be insufficient and the static-dynamic ratio will decrease, so the primary cooling up to 500 ℃ in the cooling process is 20 ℃ / sec or more 50 ℃ / sec. Limited to the range of sec or less. Next, the secondary cooling from 500 ℃ is 10 ℃
/ sec or more and 20 ℃ / sec or less. The reason for this is 10 ° C
If it is less than / sec, the precipitation of martensite phase decreases and the static strength decreases, and if it exceeds 20 ° C / sec, the solid solution C in the ferrite phase condenses into the bainite phase and precipitation as cementite becomes insufficient. The static-to-dynamic ratio is reduced, and therefore 500
Secondary cooling from ℃ was limited to the rate of 10 ℃ / sec or more and 20 ℃ / sec or less.

【0018】なお、本発明が対象としている鋼板は、主
として冷延鋼板であるが、これのみならず表面処理鋼板
に対しても同じように、静動比向上の効果を付与でき
る。また、本発明鋼は、自動車用鋼板を対象としている
が、同様に高歪速度下での強度を要求される用途にも有
効であることはいうまでもない。
Although the steel sheet targeted by the present invention is mainly a cold rolled steel sheet, not only this but also a surface-treated steel sheet can be similarly provided with the effect of improving the static-dynamic ratio. Further, although the steel of the present invention is intended for steel sheets for automobiles, it is needless to say that the steel of the present invention is also effective for applications where strength under a high strain rate is required.

【0019】[0019]

【実施例】表1に示すような種々の化学組成の鋼を転炉
にて溶製し、連続鋳造して鋳片を得た。その鋳片を熱間
圧延して3mmtの熱延鋼板を得た。さらにこれらの熱延
鋼板を冷間圧延して0.7mmtの冷延鋼板を製造した。そし
て、得られた冷延鋼板について、引張試験により歪速度
10-3と102 (S-1) での降伏強度を測定して静動比を求め
た。その特性を素材鋼の組成と組織、製造条件とともに
表1・表2にまとめて示す。
EXAMPLES Steels having various chemical compositions as shown in Table 1 were melted in a converter and continuously cast to obtain cast pieces. The slab was hot rolled to obtain a 3 mmt hot rolled steel sheet. Furthermore, these hot-rolled steel sheets were cold-rolled to produce 0.7 mmt cold-rolled steel sheets. Then, the strain rate of the obtained cold-rolled steel sheet was measured by a tensile test.
The yield strength at 10 -3 and 10 2 (S -1 ) was measured to determine the static-dynamic ratio. The characteristics are summarized in Tables 1 and 2 together with the composition and structure of the raw steel and the manufacturing conditions.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】[0021]

【表2】 [Table 2]

【0022】なお、表1は、フェライト+マルテンサイ
ト複合組織鋼板の例として、また表2は、フェライト+
マルテンサイト+ベイナイト複合組織鋼板の例として分
けて示した。これらの表に示す結果から明らかなよう
に、本発明鋼板の場合、静動比がいずれも 1.6以上を示
し、強度ならびに成形性を示すいずれの特性も優れてい
る。これに対し、比較例として示した各種鋼板の場合、
少なくとも上記の特性のいずれかの点において不十分で
あることが確かめられた。
Table 1 is an example of a ferrite + martensite composite structure steel sheet, and Table 2 is a ferrite + martensite composite steel sheet.
It is shown separately as an example of a martensite + bainite composite structure steel sheet. As is clear from the results shown in these tables, in the case of the steel sheet of the present invention, the static-dynamic ratio is 1.6 or more, and all the characteristics showing strength and formability are excellent. On the other hand, in the case of various steel sheets shown as comparative examples,
It was determined to be deficient in at least one of the above properties.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、薄
鋼板の化学組成と鋼組織を適正化することならびに製造
条件を工夫することによって、従来よりも静動比が格段
に優れるとともに、強度ならびに成形性にも優れる鋼板
を製造することができ、しかもこれらの薄鋼板を自動車
用鋼板として利用することによって、自動車車体の軽量
化と安全性の向上を図ることができる。
As described above, according to the present invention, by optimizing the chemical composition and steel structure of the thin steel sheet and devising the manufacturing conditions, the static-dynamic ratio is significantly superior to the conventional one, and Steel sheets having excellent strength and formability can be produced, and by using these thin steel sheets as steel sheets for automobiles, it is possible to reduce the weight of automobile bodies and improve safety.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】変形速度と強度との関係に及ぼす軟鋼と高張力
鋼の影響を説明するためのグラフ。
FIG. 1 is a graph for explaining the effect of mild steel and high-strength steel on the relationship between deformation rate and strength.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 俊之 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 江本 秀樹 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshiyuki Kato 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba, Chiba Prefecture Technical Research Division, Kawasaki Steel Corporation (72) Hideki Emoto 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba Kawasaki Steel Co., Ltd.Chiba Works

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】C:0.010 〜0.10wt%、 Si:0.2 wt%以
下、 Mn:0.50〜3.00wt%、 P:0.01〜0.15wt%、 S:0.01wt%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純
物からなる成分組成を有し、かつ組織が、フェライト相
中の固溶C量が0.0020wt%以下で、10〜40 vol%のマル
テンサイト相を含むものである耐衝撃性に優れた薄鋼
板。
1. C: 0.010 to 0.10 wt%, Si: 0.2 wt% or less, Mn: 0.50 to 3.00 wt%, P: 0.01 to 0.15 wt%, S: 0.01 wt% or less, the balance being Fe and unavoidable. Steel sheet having a composition of chemical impurities and having a structure having a solid solution C content of 0.0020 wt% or less in the ferrite phase and containing 10 to 40 vol% of a martensite phase, which is excellent in impact resistance.
【請求項2】C:0.010 〜0.10wt%、 Si:0.2 wt%以
下、 Mn:0.50〜3.00wt%、 P:0.01〜0.15wt%、 S:0.01wt%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純
物からなる成分組成を有し、かつ組織が、フェライト相
中の固溶C量が0.0020wt%以下で、10〜40 vol%のマル
テンサイト相と1〜5 vol%以下のベイナイト相を含む
ものである耐衝撃性に優れた薄鋼板。
2. C: 0.010 to 0.10 wt%, Si: 0.2 wt% or less, Mn: 0.50 to 3.00 wt%, P: 0.01 to 0.15 wt%, S: 0.01 wt% or less, the balance being Fe and inevitable. Has a composition of constituent impurities, and has a structure in which the amount of dissolved C in the ferrite phase is 0.0020 wt% or less, the martensite phase is 10 to 40 vol% and the bainite phase is 1 to 5 vol% or less. A thin steel plate with excellent impact resistance, which is a problem.
【請求項3】C:0.010 〜0.10wt%、 Si:0.2 wt%以
下、 Mn:0.50〜3.00wt%、 P:0.01〜0.15wt%、 S:0.01wt%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純
物からなる鋼素材を熱間圧延し、冷間圧延し、そして 7
80〜950 ℃の温度で焼鈍した後、冷却過程において 400
℃までの冷却を15℃/sec以上60℃/sec以下で行い、さら
に 400℃から 150℃までの冷却を3℃/sec以上15℃/sec
以下の冷却速度で行うことにより、フェライト相中の固
溶C量が0.0020wt%以下で、10〜40 vol%のマルテンサ
イト相を含む組織を有する鋼板としたことを特徴とする
耐衝撃性に優れた薄鋼板の製造方法。
3. C: 0.010 to 0.10 wt%, Si: 0.2 wt% or less, Mn: 0.50 to 3.00 wt%, P: 0.01 to 0.15 wt%, S: 0.01 wt% or less, the balance being Fe and unavoidable. Steel material consisting of mechanical impurities is hot rolled, cold rolled, and
After annealing at a temperature of 80-950 ℃, 400 during the cooling process.
Cool down to 15 ℃ / sec or more and 60 ℃ / sec or less, and further cool from 400 ℃ to 150 ℃ 3 ℃ / sec or more and 15 ℃ / sec or more.
By carrying out at the following cooling rate, a steel plate having a structure in which the amount of solute C in the ferrite phase is 0.0020 wt% or less and containing 10 to 40 vol% of the martensite phase is used, and the impact resistance is characterized. Excellent thin steel sheet manufacturing method.
【請求項4】C:0.010 〜0.10wt%、 Si:0.2 wt%以
下、 Mn:0.50〜3.00wt%、 P:0.01〜0.15wt%、 S:0.01wt%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純
物からなる鋼素材を熱間圧延し、冷間圧延し、そして 7
80〜950 ℃の温度で焼鈍した後、冷却過程において 500
℃までの冷却を20℃/sec以上50℃/sec以下で行い、さら
に 500℃から 250℃までの冷却を10℃/sec以上20℃/sec
以下の冷却速度で行うことにより、フェライト相中の固
溶C量が0.0020wt%以下で、10〜40 vol%のマルテンサ
イト相と1〜5 vol%以下のベイナイト相を含む組織を
有する鋼板としたことを特徴とする耐衝撃性に優れた薄
鋼板の製造方法。
4. C: 0.010 to 0.10 wt%, Si: 0.2 wt% or less, Mn: 0.50 to 3.00 wt%, P: 0.01 to 0.15 wt%, S: 0.01 wt% or less, the balance being Fe and inevitable. Steel material consisting of mechanical impurities is hot rolled, cold rolled, and
After annealing at a temperature of 80 to 950 ℃, 500
Cooling up to ℃ at 20 ℃ / sec to 50 ℃ / sec, and cooling from 500 ℃ to 250 ℃ at 10 ℃ / sec to 20 ℃ / sec.
By carrying out at the following cooling rate, a steel sheet having a structure in which the amount of dissolved C in the ferrite phase is 0.0020 wt% or less, and which contains a martensite phase of 10 to 40 vol% and a bainite phase of 1 to 5 vol% or less A method for producing a thin steel sheet having excellent impact resistance, which is characterized in that
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