JPH07252591A - 加工性、耐食性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板及びその製造方法 - Google Patents
加工性、耐食性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板及びその製造方法Info
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- JPH07252591A JPH07252591A JP4282494A JP4282494A JPH07252591A JP H07252591 A JPH07252591 A JP H07252591A JP 4282494 A JP4282494 A JP 4282494A JP 4282494 A JP4282494 A JP 4282494A JP H07252591 A JPH07252591 A JP H07252591A
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Abstract
靭性を合わせ持つ高強度熱延薄鋼板とその製造方法を低
コストかつ安定的に提供すること。 【構成】 化学成分として、C=0.04〜0.15重
量%、Si≧1.0重量%、Mn≧1.0重量%、Nb
≧0.005重量%、Al=0.005〜0.10重量
%、Cu+P=0.05〜0.60重量%、S≦0.0
1重量%、及びFeを主成分として含み、ミクロ組織と
して、主にフェライト、マルテンサイトの2相で構成さ
れ、フェライト平均粒径(dF )≦5μmかつマルテン
サイト平均粒径(dF )5μmであり、特性として引張
強さ(TS)>590MPa 、降伏比(YR)≦70%、
強度−延性バランス(引張強さ×全伸び)≧18000
(MPa・%)、穴拡げ比(d/dO )≧1.2、破面遷移
温度≦−40℃を具備することを特徴とする加工性、耐
食性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板とその製造
方法。
Description
使用することを企図した加工性、耐食性及び低温靭性に
優れた高強度熱延薄鋼板及びその製造方法に関するもの
である。
確保を主な背景として高強度薄鋼板の需要が増大してお
り、TS590MPa 級鋼が広く使用されるに到ってい
る。さらに昨今では、TS>590MPa の要求が強まっ
ており、又、要求特性は単にTSのみならず、加工性
(高TS×T.El,低YR,高d/dO )、溶接性等
々多岐にわたっている。
使用状況が苛酷であるロード・ホイール等の足廻り部材
に用いられることが多いため、加工性、溶接性のみなら
ず、充分な低温靭性を有することが要求される。さらに
軽量化(板厚減少)時の錆発生による減肉に起因した安
全性低下への懸念が顕在化してきており、優れた耐食性
をも兼ね備えることが要求されている。しかるに従来の
薄鋼板ではTS>590MPa という高強度特性と加工性
(高TS×T.El,低YR,高d/dO )、耐食性及
び低温靭性を両立させたものがないのが実状である。
技術が持つ問題点を解消し、高強度特性と優れた加工
性、耐食性及び優れた低温靭性を合わせ持つ高強度熱延
薄鋼板とその製造方法を提供することを課題としてい
る。
達成するため、以下に示す構成を手段とする。 (1)化学成分としてC=0.04〜0.15重量%、
Si≧1.0重量%、Mn≧1.0重量%、Nb≧0.
005重量%、Al=0.005〜0.10重量%、C
u+P=0.05〜0.60重量%、S≦0.01重量
%、及びFeを主成分として含み、ミクロ組織として、
主にフェライト、マルテンサイトの2相で構成され、フ
ェライト平均粒径(dF )≦5μmかつマルテンサイト
平均粒径(dF )≦5μmであり、特性として引張強さ
(TS)>590MPa 、降伏比(YR)≦70%、強度
−延性バランス(引張強さ×全伸び)≧18000(MPa
・%)、穴拡げ比(d/dO )≧1.2、破面遷移温度
≦−40℃を具備することを特徴とする加工性、耐食性
及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板。
%又はREM=0.005〜0.05重量%を含有する
ことを特徴とする(1)に記載の加工性、耐食性及び低
温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板。 (3)Cr≧0.01重量%を含有することを特徴とす
る(1)乃至(2)のいずれかに記載の加工性、耐食性
及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板。
15重量%、Si≧1.0重量%、Mn≧1.0重量
%、Nb≧0.005重量%、Al=0.005〜0.
10重量%、Cu+P=0.05〜0.60重量%、S
≦0.01重量%、及びFeを主成分として含む鋼を鋳
造して得た鋼片を用いて800℃以上で仕上げ圧延を完
了した後、ホットランテーブルにて25℃/秒未満の冷
却速度で3秒以上緩冷却し、550℃以上で該緩冷却を
完了した後、25℃/秒以上の冷却速度で急冷却し、巻
取りを350℃未満で実施することを特徴とするミクロ
組織として、主にフェライト、マルテンサイトの2相で
構成され、フェライト平均粒径(dF )≦5μmかつマ
ルテンサイト平均粒径(dF )≦5μmであり、特性と
して引張強さ(TS)>590MPa 、降伏比(YR)≦
70%、強度−延性バランス(引張強さ×全伸び)≧1
8000(MPa・%)、穴拡げ比(d/dO )≧1.2、
破面遷移温度≦−40℃を具備する加工性、耐食性及び
低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板の製造方法。
15重量%、Si≧1.0重量%、Mn≧1.0重量
%、Nb≧0.005重量%、Al=0.005〜0.
10重量%、Cu+P=0.05〜0.60重量%、S
≦0.01重量%、及びFeを主成分として含む鋼を鋳
造して得た鋼片を用いて800℃以上で仕上げ圧延を完
了した後、ホットランテーブルにて25℃/秒以上の冷
却速度で800〜550℃に急冷却し、該温度範囲内に
て25℃/秒未満の冷却速度で3秒以上緩冷却し、55
0℃以上で該緩冷却を完了した後、再び25℃/秒以上
の冷却速度で急冷却し、巻取りを350℃未満で実施す
ることを特徴とするミクロ組織として、主にフェライ
ト、マルテンサイトの2相で構成され、フェライト平均
粒径(dF )≦5μmかつマルテンサイト平均粒径(d
F )≦5μmであり、特性として引張強さ(TS)>5
90MPa 、降伏比(YR)≦70%、強度−延性バラン
ス(引張強さ×全伸び)≧18000(MPa・%)、穴拡
げ比(d/dO )≧1.2、破面遷移温度≦−40℃を
具備する加工性、耐食性及び低温靭性に優れた高強度熱
延薄鋼板の製造方法。
%又はREM=0.005〜0.05重量%を含有する
ことを特徴とする(4)乃至(5)のいずれかに記載の
加工性、耐食性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板
の製造方法。 (7)Cr≧0.01重量%を含有することを特徴とす
る(4)乃至(6)のいずれかに記載の加工性、耐食性
及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板の製造方法。
化学成分の特徴及び制限理由を説明する。Cはマルテン
サイトの確保のために、0.04重量%以上添加する
が、溶接部の脆化を防止して、最良なスポット溶接性を
得、さらにd/dO ≧1.2以上の優れた穴拡げ性を得
るために、その添加上限を0.15重量%以下とする。
好ましくは0.05〜0.10重量%とする。Si,M
nは強化元素である。又、Siはフェライトの生成を促
進し、炭化物の生成を抑制することにより、マルテンサ
イトを確保する作用があり、Mnは焼き入れ性を向上し
てマルテンサイトを確保する作用がある。その作用を充
分に発揮させるためには、Si,Mnの各々の単独の添
加下限量は1.0重量%以上である。ただし、Si,M
nを過度に添加しても上記効果は飽和し、かえって鋼を
脆化させるためその添加上限は3.5重量%が好まし
い。さらに好ましくはSi=2.0〜3.5重量%、M
n=1.0〜2.5重量%とする。
り、フェライト及びマルテンサイトの微細化に寄与し、
優れた低温靭性を発揮させる。その作用を充分に発揮さ
せるためには添加下限量は0.005重量%以上であ
る。ただし、過度に添加しても上記効果は飽和し、かえ
って加工性を劣化させるため、0.015重量%以下が
好ましい。Sは硫化物系介在物により、穴拡げ性が劣化
するのを防ぐため、その上限量を0.01重量%とす
る。好ましくは0.003重量%以下とする。
の細粒化を経たフェライト占積率の増加、フェライトの
細粒化、マルテンサイトの確保・細粒化を目的に0.0
05重量%以上添加する。脱酸効果の飽和から0.10
重量%を添加上限とする。好ましくは0.005〜0.
040重量%とする。又、フェライト占積率の増加、フ
ェライトの細粒化、マルテンサイトの確保・細粒化の観
点から3.5重量%まで添加してもよい。P,Cuは耐
食性を付与することに効果があり、P+Cuを0.05
重量%以上添加するが、その効果の飽和から、その添加
上限を0.60重量%とする。
化)により、穴拡げ性をより向上させるために0.00
05重量%以上添加するが、効果の飽和さらには介在物
の増加による逆効果(穴拡げ性の劣化)の点からその上
限を0.01重量%とする。好ましくは0.0020〜
0.0050重量%とする。又、REMも同様の理由か
らその添加量を0.005〜0.05重量%とする。C
rは焼き入れ性を向上してマルテンサイトを確保する作
用がある。そのため、0.01重量%以上添加するが、
効果の飽和・コストアップ等の観点から1.0重量%以
下が好ましい。さらに好ましくは0.05〜0.15重
量%とする。
るが、耐食性のより一層の向上を目的にNi,Moを1
種又は2種添加してもよい。又、Cuによるスケール疵
抑制の観点からはNiを等量添加することが望ましい。
ただし、その添加量は効果及びコストの観点から0.0
5〜1.0重量%とする。又、強度確保、細粒化を目的
に特性を劣化させない範囲でTi,V,Bを1種又は2
種以上添加してもよい。
下に説明する。特徴は下記2点である。主にフェライ
ト、マルテンサイトの2相で構成されており、その他組
織(ベイナイト、パーライト、残留オーステナイトの1
種又は2種以上)は5%未満であること。フェライト
平均粒径(dF )≦5μmかつマルテンサイト平均粒径
(dF )≦5μmであること。かつを満たすことが
できない場合、材質特性の劣化を生ずる。すなわち、引
張強さ(TS)>590Mpa かつ降伏比(YR)≦70
%かつ強度−延性バランス(引張強さ×全伸び)≧18
000(MPa・%)かつ穴拡げ比(d/dO )≧1.2か
つ破面遷移温度≦−40℃を満足することができない。
するかという観点から圧延規制、冷却規制、巻取り規制
等の値とその制限理由を説明する。仕上げ圧延終了温度
(FT7)の下限は加工組織(加工フェライト)・層状
組織の出現による特性の劣化を防ぐため、800℃とす
る。好ましくは850〜900℃とする。次にホットラ
ンテーブルでの冷却及び巻取りについて述べる。冷却は
図1に示す2つのパターン(パターンA及びパターン
B)による。
占積率の増加効果を得るため、25℃/秒未満の冷却速
度で3秒以上緩冷却する。好ましくは15℃/秒以下の
冷却速度で10秒以上緩冷却する。次に、パーライトか
つ又はベイナイトの生成防止のため、該緩冷却を550
℃以上で完了した後、25℃/秒以上の冷却速度で急冷
却し、巻取りはパーライトかつ又はベイナイトかつ又は
残留オーステナイトが5%以上生成することを防止する
ため350℃未満とする。好ましくは150℃以下とす
る。
の細粒化効果を高めるため25℃/秒以上の冷却速度で
800〜550℃に急冷却する。800℃超ではフェラ
イトの細粒化効果が得られず、550℃未満ではパーラ
イトかつ又はベイナイトが5%以上生成する。次に、フ
ェライト占積率の増加効果を得るため該温度範囲内にて
25℃/秒未満の冷却速度で3秒以上緩冷却する。好ま
しくは15℃/秒以下の冷却速度で10秒以上緩冷却す
る。さらに、パーライトかつ又はベイナイトの生成防止
のため、該緩冷却を550℃以上で完了した後、25℃
/秒以上の冷却速度で急冷却し、巻取りはパーライトか
つ又はベイナイトかつ又は残留オーステナイトが5%以
上生成することを防止するため350℃未満とする。好
ましくは150℃以下とする。又、フェライト占積率の
増加効果、フェライト及びマルテンサイトの細粒化効
果、さらにはホットランテーブル長の低減を狙って、圧
延直後急冷を行ってもよい。
が、フェライト占積率の増加効果、フェライト及びマル
テンサイトの細粒化効果を高めるため、加熱温度上限
を1150℃とする、仕上げ圧延の開始温度(FT
0)を1000℃以下とする、仕上げ圧延の全圧下率
を75%以上とする等の手段を単独ないしは複合で行っ
てもよい。又、Si,Cuによるスケール疵抑制の観点
からも、加熱温度上限を1150℃とすることは有効で
あり、望ましくは1050℃以下とする。ただし、Nb
を固溶させるという観点から加熱温度は1000℃以上
が有効である。なお、圧延に供する鋼片はいわゆる冷片
再加熱、HCR,HDRのいずれであってもかまわな
い。又、いわゆる薄肉連続鋳造による鋼片であってもか
まわない。又、本発明による熱延薄鋼板をめっき原板と
してもよい。
又、本発明例及び比較例の熱延薄鋼板の製造条件を表2
に、材質特性値及びミクロ組織を表3に示す。引張試験
はJIS−5にて、穴拡げ試験はクリアランス10%に
て打ち抜いた20φの穴をバリを外側にして30度円錐
ポンチにて押し拡げて実施した。又、遷移温度vTrs
は1/4サブサイズのシャルピ衝撃試験片を用いて、+
20℃〜−40℃の範囲にて20℃ピッチで実施して求
めた破面率50%の遷移温度である。耐食性は宮古島に
て1年間大気暴露した試料の腐食減量をSPHCとの比
で評価した。なお、フェライト占積率VF 、マルテンサ
イト占積率VM 、フェライト平均粒径dF 及びマルテン
サイト平均粒径dM は1000倍の光学顕微鏡写真から
求めた。
〜No.8はミクロ組織としてフェライトとマルテンサイ
トで構成され、フェライト平均粒径(dF )≦5μmか
つマルテンサイト平均粒径(dF )≦5μmであり、特
性として、引張強さ(TS)>590MPa 、降伏比(Y
R)≦70%、強度−延性バランス(引張強さ×全伸
び)≧18000(MPa・%)、穴拡げ比(d/dO )≧
1.2、破面遷移温度≦−40℃を具備しており、さら
に腐食減量もSPHCの7〜8割と良好であり、加工
性、耐食性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板が得
られている。又、異方性も小さい。比較例であるNo.4
はNbを含有していないためにフェライト平均粒径が大
きくなり、破面遷移温度が著しく劣化しており、低温靭
性が不良である。
せ持つ熱延高強度薄鋼板、すなわち高強度特性と優れた
加工性、耐食性及び低温靭性を合わせ持つ高強度熱延薄
鋼板とその製造方法を低コストかつ安定的に提供するこ
とが可能となったため、使用用途・使用条件が格段に広
がり、工業上、経済上の効果は非常に大きい。
却テーブルでの冷却方法を示す図表である。
Claims (7)
- 【請求項1】 化学成分として C =0.04〜0.15重量%、 Si≧1.0重量%、 Mn≧1.0重量%、 Nb≧0.005重量%、 Al=0.005〜0.10重量%、 Cu+P=0.05〜0.60重量%、 S ≦0.01重量%、 及びFeを主成分として含み、ミクロ組織として主に、
フェライト、マルテンサイトの2相で構成され、フェラ
イト平均粒径(dF )≦5μmかつマルテンサイト平均
粒径(dF )5μmであり、特性として引張強さ(T
S)>590MPa 、降伏比(YR)≦70%、強度−延
性バランス(引張強さ×全伸び)≧18000(MPa ・
%)、穴拡げ比(d/dO )≧1.2、破面遷移温度≦
−40℃を具備することを特徴とする加工性、耐食性及
び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板。 - 【請求項2】 Ca=0.0005〜0.01重量%又
はREM=0.005〜0.05重量%を含有すること
を特徴とする請求項1に記載の加工性、耐食性及び低温
靭性に優れた高強度熱延薄鋼板。 - 【請求項3】 Cr≧0.01重量%を含有することを
特徴とする請求項1乃至2のいずれかに記載の加工性、
耐食性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板。 - 【請求項4】 化学成分として C =0.04〜0.15重量%、 Si≧1.0重量%、 Mn≧1.0重量%、 Nb≧0.005重量%、 Al=0.005〜0.10重量%、 Cu+P=0.05〜0.60重量%、 S ≦0.01重量%、 及びFeを主成分として含む鋼を鋳造して得た鋼片を用
いて800℃以上で仕上げ圧延を完了した後、ホットラ
ンテーブルにて25℃/秒未満の冷却速度で3秒以上緩
冷却し、550℃以上で該緩冷却を完了した後、25℃
/秒以上の冷却速度で急冷却し、巻取りを350℃未満
で実施し、ミクロ組織として主に、フェライト、マルテ
ンサイトの2相で構成され、フェライト平均粒径
(dF )≦5μmかつマルテンサイト平均粒径(dF )
≦5μmであり、特性として引張強さ(TS)>590
MPa 、降伏比(YR)≦70%、強度−延性バランス
(引張強さ×全伸び)≧18000(MPa ・%)、穴拡
げ比(d/dO )≧1.2、破面遷移温度≦−40℃を
具備することを特徴とする加工性、耐食性及び低温靭性
に優れた高強度熱延薄鋼板の製造方法。 - 【請求項5】 化学成分として C =0.04〜0.15重量%、 Si≧1.0重量%、 Mn≧1.0重量%、 Nb≧0.005重量%、 Al=0.005〜0.10重量%、 Cu+P=0.05〜0.60重量%、 S ≦0.01重量%、 及びFeを主成分として含む鋼を鋳造して得た鋼片を用
いて800℃以上で仕上げ圧延を完了した後、ホットラ
ンテーブルにて25℃/秒以上の冷却速度で800〜5
50℃に急冷却し、該温度範囲内にて25℃/秒未満の
冷却速度で3秒以上緩冷却し、550℃以上で該緩冷却
を完了した後、再び25℃/秒以上の冷却速度で急冷却
し、巻取りを350℃未満で実施し、ミクロ組織として
主に、フェライト、マルテンサイトの2相で構成され、
フェライト平均粒径(dF )≦5μmかつマルテンサイ
ト平均粒径(dF )≦5μmであり、特性として引張強
さ(TS)>590MPa 、降伏比(YR)≦70%、強
度−延性バランス(引張強さ×全伸び)≧18000
(MPa ・%)、穴拡げ比(d/dO )≧1.2、破面遷
移温度≦−40℃を具備することを特徴とする加工性、
耐食性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板の製造方
法。 - 【請求項6】 Ca=0.0005〜0.01重量%又
はREM=0.005〜0.05重量%を含有すること
を特徴とする請求項4乃至5のいずれかに記載の加工
性、耐食性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板の製
造方法。 - 【請求項7】 Cr≧0.01重量%を含有することを
特徴とする請求項4乃至6のいずれかに記載の加工性、
耐食性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04282494A JP3520105B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 加工性、耐食性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板及びその製造方法 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07252591A true JPH07252591A (ja) | 1995-10-03 |
JP3520105B2 JP3520105B2 (ja) | 2004-04-19 |
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ID=12646711
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JP04282494A Expired - Fee Related JP3520105B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 加工性、耐食性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板及びその製造方法 |
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- 1994-03-14 JP JP04282494A patent/JP3520105B2/ja not_active Expired - Fee Related
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