JPH09143611A - 成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有する熱延 高強度鋼板 - Google Patents
成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有する熱延 高強度鋼板Info
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- JPH09143611A JPH09143611A JP32527895A JP32527895A JPH09143611A JP H09143611 A JPH09143611 A JP H09143611A JP 32527895 A JP32527895 A JP 32527895A JP 32527895 A JP32527895 A JP 32527895A JP H09143611 A JPH09143611 A JP H09143611A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】成形性、疲労特性及び耐熱軟化性の３っの優れ
た性質を兼ね備えた熱延高強度鋼板を提供することを課
題とする。 【解決手段】Ｃ＝０．００１〜０．２０重量％、Ｓｉ＝
０．５〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．１〜３．５重量％、
Ａｌ＝０．００３〜０．０６重量％、Ｐ≦０．０５重量
％、Ｓ≦０．０１重量％および残部Ｆｅを含有し、か
つ、Ｓｉ重量％、Ｍｎ重量％が下式（１）を満たし、ミ
クロ組織として第一相であるフェライトと第二相で構成
され、フェライト占積率が５０％以上、かつ、フェライ
トと第二相のミクロビッカース硬さ比（第二相硬さ／フ
ェライト硬さ）が１．５以下、かつ、フェライト粒径
（ｄ：ｍｍ）が下式（１）を満たすことを特徴とする成
形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有する熱延高強
度鋼板 ３８．９×（Ｓｉ＋０．３８×Ｍｎ）＋４．６×ｄ-1/2＞５２・・・（１）
た性質を兼ね備えた熱延高強度鋼板を提供することを課
題とする。 【解決手段】Ｃ＝０．００１〜０．２０重量％、Ｓｉ＝
０．５〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．１〜３．５重量％、
Ａｌ＝０．００３〜０．０６重量％、Ｐ≦０．０５重量
％、Ｓ≦０．０１重量％および残部Ｆｅを含有し、か
つ、Ｓｉ重量％、Ｍｎ重量％が下式（１）を満たし、ミ
クロ組織として第一相であるフェライトと第二相で構成
され、フェライト占積率が５０％以上、かつ、フェライ
トと第二相のミクロビッカース硬さ比（第二相硬さ／フ
ェライト硬さ）が１．５以下、かつ、フェライト粒径
（ｄ：ｍｍ）が下式（１）を満たすことを特徴とする成
形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有する熱延高強
度鋼板 ３８．９×（Ｓｉ＋０．３８×Ｍｎ）＋４．６×ｄ-1/2＞５２・・・（１）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はホイール、メンバー
等の自動車部品、産業用機械部品に使用するに適した成
形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有する熱延高強
度鋼板に関するものである。
等の自動車部品、産業用機械部品に使用するに適した成
形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有する熱延高強
度鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用鋼板の軽量化と衝突時の安全確
保を主な背景として、高強度鋼板の需要が増大してい
る。しかし、高強度鋼板といえども、その成形性に対す
る要求は厳しく、優れた成形性を有する高強度鋼板が望
まれている。さらに高強度化に伴う軽量化（板厚減少）
による疲労強度不足が顕在化してきており、優れた成形
性のみならず、優れた疲労特性をも兼ね備えた高強度鋼
板が強く望まれている。また、車体組立手段として溶接
が多用されており、耐熱軟化性を有することも必要であ
る。すなわち、成形性、疲労特性及び耐熱軟化性の３つ
の特性を同時に満たすことが要求されている。
保を主な背景として、高強度鋼板の需要が増大してい
る。しかし、高強度鋼板といえども、その成形性に対す
る要求は厳しく、優れた成形性を有する高強度鋼板が望
まれている。さらに高強度化に伴う軽量化（板厚減少）
による疲労強度不足が顕在化してきており、優れた成形
性のみならず、優れた疲労特性をも兼ね備えた高強度鋼
板が強く望まれている。また、車体組立手段として溶接
が多用されており、耐熱軟化性を有することも必要であ
る。すなわち、成形性、疲労特性及び耐熱軟化性の３つ
の特性を同時に満たすことが要求されている。
【０００３】従来、耐熱軟化性が要求される高強度部材
（例えばホイールリム）にはＮｂ添加鋼（Ｎｂを０．０
４％程度含有し、フェライトとベイナイトで主に構成さ
れる）が主に用いられてきた。しかし、Ｎｂ添加鋼は成
形性が劣り、ホイールリム成形度に不都合が発生する場
合がある。例えば、均一伸び不足に起因する拡管時のネ
ッキング発生、降伏比過大に起因する捲き工程での寸法
不具合である。一方、優れた成形性と疲労特性を有する
鋼板としてはＤＰ鋼（フエライトとマルテンサイトで主
に構成される）、γ鋼（フェライト、ベイナイト及び残
留オーステナイトで主に構成される）に代表される低温
変態生成物を活用した鋼が知られているが、低温変態生
成物が焼き戻されるため、熱軟化が大きい。すなわち、
従来技術では成形性、疲労特性及び耐熱軟化性の３つの
特性を同時に満足するものが得られていないのが実状で
ある。
（例えばホイールリム）にはＮｂ添加鋼（Ｎｂを０．０
４％程度含有し、フェライトとベイナイトで主に構成さ
れる）が主に用いられてきた。しかし、Ｎｂ添加鋼は成
形性が劣り、ホイールリム成形度に不都合が発生する場
合がある。例えば、均一伸び不足に起因する拡管時のネ
ッキング発生、降伏比過大に起因する捲き工程での寸法
不具合である。一方、優れた成形性と疲労特性を有する
鋼板としてはＤＰ鋼（フエライトとマルテンサイトで主
に構成される）、γ鋼（フェライト、ベイナイト及び残
留オーステナイトで主に構成される）に代表される低温
変態生成物を活用した鋼が知られているが、低温変態生
成物が焼き戻されるため、熱軟化が大きい。すなわち、
従来技術では成形性、疲労特性及び耐熱軟化性の３つの
特性を同時に満足するものが得られていないのが実状で
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
決して、成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有す
る熱延高強度鋼板を提供することを課題とするものであ
る。
決して、成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有す
る熱延高強度鋼板を提供することを課題とするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
達成するため、以下に示す事項を手段とする。 （１）化学成分としてＣ＝０．００１〜０．２０重量
％、Ｓｉ＝０．５〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．１〜３．
５重量％、Ａｌ＝０．００３〜０．０６重量％、Ｐ≦
０．０５重量％、Ｓ≦０．０１重量％および残部Ｆｅを
含有し、かつ、Ｓｉ重量％、Ｍｎ重量％が下式（１）を
満たし、ミクロ組織として第一相であるフェライトと第
二相で構成され、フェライト占積率が５０％以上、か
つ、フェライトと第二相のミクロビッカース硬さ比（第
二相硬さ／フェライト硬さ）が１．５以下、かつ、フェ
ライト粒径（ｄ：ｍｍ）が下式（１）を満たし、特性と
して 強度・全伸びバランス（引張強さＭＰａ×全伸び％）≧
１８０００、 強度・均一伸びバランス（引張強さＭＰａ×均一伸び
％）≧１２０００、 強度・穴拡げ比バランス（引張強さＭＰａ×穴拡げ比）
≧９００、 疲労限度比≧０．５０、 疲労限≧２５０（ＭＰａ）、 熱軟化量≦５５（ＭＰａ）、 を具備する成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有
する熱延高強度鋼板 ３８．９×（Ｓｉ＋０．３８×Ｍｎ）＋４．６×ｄ-1/2＞５２・・・（１） （２）化学成分としてＣ＝０．００１〜０．２０重量
％、Ｓｉ＝０．５〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．１〜３．
５重量％、Ａｌ＝０．００３〜０．０６重量％、Ｃａ＝
０．０００５〜０．０１重量％又はＲＥＭ＝０．００５
〜０．０５重量％、Ｐ≦０．０５重量％、Ｓ≦０．０１
重量％および残部Ｆｅを含有し、かつ、Ｓｉ重量％、Ｍ
ｎ重量％が下式（１）を満たし、ミクロ組織として第一
相であるフェライトと第二相で構成され、フェライト占
積率が５０％以上、かつ、フェライトと第二相のミクロ
ビッカース硬さ比（第二相硬さ／フェライト硬さ）が
１．５以下、かつ、フェライト粒径（ｄ：ｍｍ）が下式
（１）を満たし、特性として 強度・全伸びバランス（引張強さＭＰａ×全伸び％）≧
１８０００、 強度・均一伸びバランス（引張強さＭＰａ×均一伸び
％）≧１２０００、 強度・穴拡げ比バランス（引張強さＭＰａ×穴拡げ比）
≧９００、 疲労限度比≧０．５０、 疲労限≧２５０（ＭＰａ）、 熱軟化量≦５５（ＭＰａ）、 を具備する成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有
する熱延高強度鋼板 ３８．９×（Ｓｉ＋０．３８×Ｍｎ）＋４．６×ｄ-1/2＞５２・・・（１） （３）化学成分としてＣ＝０．００１〜０．２０重量
％、Ｓｉ＝０．５〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．１〜３．
５重量％、Ａｌ＝０．００３〜０．０６重量％、Ｎｂ＝
０．００５〜０．０１５重量％、Ｐ≦０．０５重量％、
Ｓ≦０．０１重量％および残部Ｆｅを含有し、かつ、Ｓ
ｉ重量％、Ｍｎ重量％が下式（１）を満たし、ミクロ組
織として第一相であるフェライトと第二相で構成され、
フェライト占積率が５０％以上、かつ、フェライトと第
二相のミクロビッカース硬さ比（第二相硬さ／フェライ
ト硬さ）が１．５以下、かつ、フェライト粒径（ｄ：ｍ
ｍ）が下式（１）を満たし、特性として 強度・全伸びバランス（引張強さＭＰａ×全伸び％）≧
１８０００、 強度・均一伸びバランス（引張強さＭＰａ×均一伸び
％）≧１２０００、 強度・穴拡げ比バランス（引張強さＭＰａ×穴拡げ比）
≧９００、 疲労限度比≧０．５０、 疲労限≧２５０（ＭＰａ）、 熱軟化量≦５５（ＭＰａ）、 を具備する成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有
する熱延高強度鋼板 ３８．９×（Ｓｉ＋０．３８×Ｍｎ）＋４．６×ｄ-1/2＞５２・・・（１） 本発明者らは種々の実験検討を重ねた結果、特定範囲に
成分組成を調整した低炭素鋼において、第一相である微
細フェライト（占積率≧５０％）中にフェライトとの硬
度差が小さい第二相を微細分散させ、Ｓｉ添加量、Ｍｎ
添加量、フェライト粒径が特定の関係を満たすように調
整することにより、従来技術が持つ問題点を解消し、成
形性、疲労特性及び耐熱軟化性の３つの特性を同時に達
成できることを見いだし、本発明に到った。
達成するため、以下に示す事項を手段とする。 （１）化学成分としてＣ＝０．００１〜０．２０重量
％、Ｓｉ＝０．５〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．１〜３．
５重量％、Ａｌ＝０．００３〜０．０６重量％、Ｐ≦
０．０５重量％、Ｓ≦０．０１重量％および残部Ｆｅを
含有し、かつ、Ｓｉ重量％、Ｍｎ重量％が下式（１）を
満たし、ミクロ組織として第一相であるフェライトと第
二相で構成され、フェライト占積率が５０％以上、か
つ、フェライトと第二相のミクロビッカース硬さ比（第
二相硬さ／フェライト硬さ）が１．５以下、かつ、フェ
ライト粒径（ｄ：ｍｍ）が下式（１）を満たし、特性と
して 強度・全伸びバランス（引張強さＭＰａ×全伸び％）≧
１８０００、 強度・均一伸びバランス（引張強さＭＰａ×均一伸び
％）≧１２０００、 強度・穴拡げ比バランス（引張強さＭＰａ×穴拡げ比）
≧９００、 疲労限度比≧０．５０、 疲労限≧２５０（ＭＰａ）、 熱軟化量≦５５（ＭＰａ）、 を具備する成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有
する熱延高強度鋼板 ３８．９×（Ｓｉ＋０．３８×Ｍｎ）＋４．６×ｄ-1/2＞５２・・・（１） （２）化学成分としてＣ＝０．００１〜０．２０重量
％、Ｓｉ＝０．５〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．１〜３．
５重量％、Ａｌ＝０．００３〜０．０６重量％、Ｃａ＝
０．０００５〜０．０１重量％又はＲＥＭ＝０．００５
〜０．０５重量％、Ｐ≦０．０５重量％、Ｓ≦０．０１
重量％および残部Ｆｅを含有し、かつ、Ｓｉ重量％、Ｍ
ｎ重量％が下式（１）を満たし、ミクロ組織として第一
相であるフェライトと第二相で構成され、フェライト占
積率が５０％以上、かつ、フェライトと第二相のミクロ
ビッカース硬さ比（第二相硬さ／フェライト硬さ）が
１．５以下、かつ、フェライト粒径（ｄ：ｍｍ）が下式
（１）を満たし、特性として 強度・全伸びバランス（引張強さＭＰａ×全伸び％）≧
１８０００、 強度・均一伸びバランス（引張強さＭＰａ×均一伸び
％）≧１２０００、 強度・穴拡げ比バランス（引張強さＭＰａ×穴拡げ比）
≧９００、 疲労限度比≧０．５０、 疲労限≧２５０（ＭＰａ）、 熱軟化量≦５５（ＭＰａ）、 を具備する成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有
する熱延高強度鋼板 ３８．９×（Ｓｉ＋０．３８×Ｍｎ）＋４．６×ｄ-1/2＞５２・・・（１） （３）化学成分としてＣ＝０．００１〜０．２０重量
％、Ｓｉ＝０．５〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．１〜３．
５重量％、Ａｌ＝０．００３〜０．０６重量％、Ｎｂ＝
０．００５〜０．０１５重量％、Ｐ≦０．０５重量％、
Ｓ≦０．０１重量％および残部Ｆｅを含有し、かつ、Ｓ
ｉ重量％、Ｍｎ重量％が下式（１）を満たし、ミクロ組
織として第一相であるフェライトと第二相で構成され、
フェライト占積率が５０％以上、かつ、フェライトと第
二相のミクロビッカース硬さ比（第二相硬さ／フェライ
ト硬さ）が１．５以下、かつ、フェライト粒径（ｄ：ｍ
ｍ）が下式（１）を満たし、特性として 強度・全伸びバランス（引張強さＭＰａ×全伸び％）≧
１８０００、 強度・均一伸びバランス（引張強さＭＰａ×均一伸び
％）≧１２０００、 強度・穴拡げ比バランス（引張強さＭＰａ×穴拡げ比）
≧９００、 疲労限度比≧０．５０、 疲労限≧２５０（ＭＰａ）、 熱軟化量≦５５（ＭＰａ）、 を具備する成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有
する熱延高強度鋼板 ３８．９×（Ｓｉ＋０．３８×Ｍｎ）＋４．６×ｄ-1/2＞５２・・・（１） 本発明者らは種々の実験検討を重ねた結果、特定範囲に
成分組成を調整した低炭素鋼において、第一相である微
細フェライト（占積率≧５０％）中にフェライトとの硬
度差が小さい第二相を微細分散させ、Ｓｉ添加量、Ｍｎ
添加量、フェライト粒径が特定の関係を満たすように調
整することにより、従来技術が持つ問題点を解消し、成
形性、疲労特性及び耐熱軟化性の３つの特性を同時に達
成できることを見いだし、本発明に到った。
【０００６】まず、本発明の鋼板ミクロ組織について詳
述する。
述する。
【０００７】鋼板ミクロ組織は第一相であるフェライト
と第二相で構成される（以下、第一相であるフェライト
は、フェライトと称す）。フェライト占積率は５０％以
上（好ましくは７０％以上）、かつ、フェライトと第二
相のミクロビッカー硬さ比（第二相硬さ／フェライト硬
さ）は１．５以下（好ましくは１，２以下）、かつ、フ
ェライト粒径（ｄ：ｍｍ）が下記（１）を満たすもので
ある。フェライト占積率が５０％未満、フェライトと第
二相のミクロビッカース硬さ比（第二相硬さ／フェライ
ト硬さ）が１．５超となると、鋼板の諸特性に及ぼす第
二相の寄与が大きくなり、優れた成形性（強度・全伸び
バランス、強度・均一伸びバランス、強度・穴拡げ比バ
ランス）、優れた疲労限度比及び優れた耐熱軟化性を併
せ持つことが不能となる。また、図１に示すようにフェ
ライト粒径（ｄ：ｍｍ）が前記（１）式を満たさないと
優れた疲労限（≧２５０ＭＰａ）が得られない。好まし
くは疲労限≧３００（ＭＰａ）を達成すべく、前記
（１）式の右辺は１０２とすることが望ましい。さら
に、低温靱性確保、肌荒れ防止の観点からもフェライト
粒径は細かい方が望ましいため、好ましくは４０μｍ
を上限とする。
と第二相で構成される（以下、第一相であるフェライト
は、フェライトと称す）。フェライト占積率は５０％以
上（好ましくは７０％以上）、かつ、フェライトと第二
相のミクロビッカー硬さ比（第二相硬さ／フェライト硬
さ）は１．５以下（好ましくは１，２以下）、かつ、フ
ェライト粒径（ｄ：ｍｍ）が下記（１）を満たすもので
ある。フェライト占積率が５０％未満、フェライトと第
二相のミクロビッカース硬さ比（第二相硬さ／フェライ
ト硬さ）が１．５超となると、鋼板の諸特性に及ぼす第
二相の寄与が大きくなり、優れた成形性（強度・全伸び
バランス、強度・均一伸びバランス、強度・穴拡げ比バ
ランス）、優れた疲労限度比及び優れた耐熱軟化性を併
せ持つことが不能となる。また、図１に示すようにフェ
ライト粒径（ｄ：ｍｍ）が前記（１）式を満たさないと
優れた疲労限（≧２５０ＭＰａ）が得られない。好まし
くは疲労限≧３００（ＭＰａ）を達成すべく、前記
（１）式の右辺は１０２とすることが望ましい。さら
に、低温靱性確保、肌荒れ防止の観点からもフェライト
粒径は細かい方が望ましいため、好ましくは４０μｍ
を上限とする。
【０００８】なお、第二相とは、パーライト、ベイナイ
ト、マルテンサイト、セメンタイト、残留オーステナイ
ト及びそれらの焼戻し組織の１種ないしは２種以上のい
ずれであってもミクロビッカー硬さ比（第二相硬さ／フ
ェライト硬さ）≧１．５を満足していればよい。すなわ
ち、本発明は第二相の種類を限定するものではない。ま
た、フェライトと第二相のミクロビッカー硬さ比（第二
相硬さ／フェライト硬さ）が１．５超であっても、その
占積率が５％未満であれば鋼板特性に及ぼす第二相の寄
与は小さいため、含有してもよい。
ト、マルテンサイト、セメンタイト、残留オーステナイ
ト及びそれらの焼戻し組織の１種ないしは２種以上のい
ずれであってもミクロビッカー硬さ比（第二相硬さ／フ
ェライト硬さ）≧１．５を満足していればよい。すなわ
ち、本発明は第二相の種類を限定するものではない。ま
た、フェライトと第二相のミクロビッカー硬さ比（第二
相硬さ／フェライト硬さ）が１．５超であっても、その
占積率が５％未満であれば鋼板特性に及ぼす第二相の寄
与は小さいため、含有してもよい。
【０００９】次に、化学成分の規制値とその制限理由を
説明する。（以下、％は重量％を意味する。） Ｃは０．００１％〜０．２０％とする。０．００１％未
満となると、Ａｒ３変態点が上昇し熱間圧延時の温度確
保が難しくなり、Ａｒ３ 変態点が確保できない部分で
は材質が劣化するとともに、フェライトが粗大化し易く
なり、フェライト粒界強度が低下し、疲労特性、低温靱
性が劣化するため、０．００１％を下限とする。スポッ
ト溶接性の観点から、その添加上限を０．２０重量％と
する。好ましくは０．１０％以下とする。
説明する。（以下、％は重量％を意味する。） Ｃは０．００１％〜０．２０％とする。０．００１％未
満となると、Ａｒ３変態点が上昇し熱間圧延時の温度確
保が難しくなり、Ａｒ３ 変態点が確保できない部分で
は材質が劣化するとともに、フェライトが粗大化し易く
なり、フェライト粒界強度が低下し、疲労特性、低温靱
性が劣化するため、０．００１％を下限とする。スポッ
ト溶接性の観点から、その添加上限を０．２０重量％と
する。好ましくは０．１０％以下とする。
【００１０】Ｓｉ、Ｍｎはフェライトを強化し、疲労特
性を向上させる作用を有する。特にＳｉは高い疲労特性
の達成に有利な元素である。図１に示すように前記
（１）式を満たす範囲にて疲労限≧２５０（ＭＰａ）を
達成することが可能となる。好ましくは疲労限≧３００
（ＭＰａ）を達成すべく、前記（１）式の右辺は１０２
とすることが望ましい。Ｓｉ、Ｍｎの添加上下限は以下
の通りである。
性を向上させる作用を有する。特にＳｉは高い疲労特性
の達成に有利な元素である。図１に示すように前記
（１）式を満たす範囲にて疲労限≧２５０（ＭＰａ）を
達成することが可能となる。好ましくは疲労限≧３００
（ＭＰａ）を達成すべく、前記（１）式の右辺は１０２
とすることが望ましい。Ｓｉ、Ｍｎの添加上下限は以下
の通りである。
【００１１】Ｓｉは０．５〜５．０％とする。フェライ
ト変態を促進し、フェライトを強化し、フェライトと第
２相のミクロビッカース硬さ比を低減するためにＳｉは
多い方が好ましい。また、Ｓｉはセメンタイトの生成を
抑制する作用があるため、ＴＳ×ｄ／ｄ０の向上にも有
益な元素である。ただし、５．０％を越えると熱間圧延
時に割れが生じ易くなるため、５．０％を上限とする。
０．５％未満では上記効果が低減するため、０．５％を
下限とする。好ましくは１．０％を下限とする。さら
に、Ｓｉ≧１．０％とすることにより、Ｓｉスケールを
前面に発生させ、目立たなくする効果がある。
ト変態を促進し、フェライトを強化し、フェライトと第
２相のミクロビッカース硬さ比を低減するためにＳｉは
多い方が好ましい。また、Ｓｉはセメンタイトの生成を
抑制する作用があるため、ＴＳ×ｄ／ｄ０の向上にも有
益な元素である。ただし、５．０％を越えると熱間圧延
時に割れが生じ易くなるため、５．０％を上限とする。
０．５％未満では上記効果が低減するため、０．５％を
下限とする。好ましくは１．０％を下限とする。さら
に、Ｓｉ≧１．０％とすることにより、Ｓｉスケールを
前面に発生させ、目立たなくする効果がある。
【００１２】Ｍｎは０．１〜３．５％とする。０．１％
未満となるとフェライトの粗大化を助長するとともに、
Ａｒ３ 変態点が上昇し熱間圧延時の温度確保が難しく
なり、Ａｒ３変態点が確保できない部分では材質が劣化
するため、０．１％を下限とする。Ｍｎが３．５％超と
なるとフェライト変態が著しく抑制され、フェライト占
積率を５０％以上得ることが困難となるため、Ｍｎの添
加上限は３．５％以下とする。好ましくは２．０％を上
限とする。
未満となるとフェライトの粗大化を助長するとともに、
Ａｒ３ 変態点が上昇し熱間圧延時の温度確保が難しく
なり、Ａｒ３変態点が確保できない部分では材質が劣化
するため、０．１％を下限とする。Ｍｎが３．５％超と
なるとフェライト変態が著しく抑制され、フェライト占
積率を５０％以上得ることが困難となるため、Ｍｎの添
加上限は３．５％以下とする。好ましくは２．０％を上
限とする。
【００１３】Ａｌは脱酸の観点から０．００３％〜０．
０６％とする。０．００３％未満ではその効果が充分に
発揮されず、０．０６％超ではその効果が飽和する。た
だし、ＡｌはＳｉと同様にフェライト変態を促進し、フ
ェライトを強化し、フェライトと第二相のミクロビッカ
ース硬さ比を低減する効果を有するため、Ｓｉの代替を
目的に０．０６％を越えて添加してもよい。
０６％とする。０．００３％未満ではその効果が充分に
発揮されず、０．０６％超ではその効果が飽和する。た
だし、ＡｌはＳｉと同様にフェライト変態を促進し、フ
ェライトを強化し、フェライトと第二相のミクロビッカ
ース硬さ比を低減する効果を有するため、Ｓｉの代替を
目的に０．０６％を越えて添加してもよい。
【００１４】Ｐは２次加工性、靱性、スポット溶接性、
リサイクルの観点から、上限量を０．０５％とする。た
だし、これらの要求が厳格でない場合は、Ｐの耐食性向
上作用、Ｓｉと同様の効果（フェライト変態促進、フェ
ライト強化等）を狙って、０．０５％を越えて添加して
もよい。また、美麗な表面性状を得るという観点からは
０．０１％以上が好ましい。
リサイクルの観点から、上限量を０．０５％とする。た
だし、これらの要求が厳格でない場合は、Ｐの耐食性向
上作用、Ｓｉと同様の効果（フェライト変態促進、フェ
ライト強化等）を狙って、０．０５％を越えて添加して
もよい。また、美麗な表面性状を得るという観点からは
０．０１％以上が好ましい。
【００１５】Ｓは硫化物系介在物により、伸びフランジ
性（穴拡げ比）が劣化するのを防ぐため、その上限量を
０．０１％とする。好ましくは０．００３％以下とす
る。
性（穴拡げ比）が劣化するのを防ぐため、その上限量を
０．０１％とする。好ましくは０．００３％以下とす
る。
【００１６】Ｃａは硫化物系介在物の形状制御（球状
化）により、穴拡げ比をより向上させるために０．００
０５％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（穴拡げ比の劣化）の点からその上限を
０．０１％以下とする。また、ＲＥＭも同様の理由から
その添加量を０．００５〜０．０５％とする。
化）により、穴拡げ比をより向上させるために０．００
０５％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（穴拡げ比の劣化）の点からその上限を
０．０１％以下とする。また、ＲＥＭも同様の理由から
その添加量を０．００５〜０．０５％とする。
【００１７】Ｎｂはミクロ組織微細化に寄与し、優れた
疲労限を発揮させるとともに、耐熱軟化性をより向上さ
せる元素である。また、ミクロ組織微細化を通じ、低温
靱性改善に寄与する。その作用を充分に発揮させるため
の添加下限量は０．００５％以上である。ただし、過度
に添加しても上記効果は飽和し、かえって成形性を劣化
させるため、０．０１５％が好ましい。
疲労限を発揮させるとともに、耐熱軟化性をより向上さ
せる元素である。また、ミクロ組織微細化を通じ、低温
靱性改善に寄与する。その作用を充分に発揮させるため
の添加下限量は０．００５％以上である。ただし、過度
に添加しても上記効果は飽和し、かえって成形性を劣化
させるため、０．０１５％が好ましい。
【００１８】以上が本発明の主たる成分の添加理由であ
るが、強度確保、耐食性向上、細粒化を目的にＴｉ，Ｃ
ｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｖ，Ｂ，Ｍｏを１種または２種以上添
加してもよい。ただし、その添加量が合計で０．２％を
越えると本発明のミクロ組織を得ることが困難となると
ともにコストが増大するため、上限を０．２％とする。
るが、強度確保、耐食性向上、細粒化を目的にＴｉ，Ｃ
ｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｖ，Ｂ，Ｍｏを１種または２種以上添
加してもよい。ただし、その添加量が合計で０．２％を
越えると本発明のミクロ組織を得ることが困難となると
ともにコストが増大するため、上限を０．２％とする。
【００１９】
（実施例）表１に示す化学成分を有する鋼片を用いて、
表２に示す熱間仕上圧延、冷却、捲取処理を行い、鋼板
を得た。鋼板のミクロ組織を表３に、鋼板の特性を表４
に示す。
表２に示す熱間仕上圧延、冷却、捲取処理を行い、鋼板
を得た。鋼板のミクロ組織を表３に、鋼板の特性を表４
に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】 本発明例がＡ鋼〜Ｆ鋼である。比較例がＧ鋼〜Ｋ鋼であ
る。実使用を想定した場合、鋼板が満たすべき特性値と
して、成形性では張出性、伸びフランジ性の観点から、
ＴＳ×Ｔ．Ｅｌ（強度・全伸びバランス）≧１８００
０、ＴＳ×Ｕ．Ｅｌ（強度・均一伸びバランス）≧１２
０００、ＴＳ×ｄ／ｄ０（穴拡げ比）≧９００、疲労特
性では疲労限度比≧０．５０、疲労限≧２５０（ＭＰ
ａ）、耐熱軟化性ではΔＴＳ≦５５（ＭＰａ）が必要で
ある。また、好ましくは形状凍結性の観点からＹＲ（降
伏比）＜９０％、低温靱性として遷移温度≦−４０℃が
望まれる。
る。実使用を想定した場合、鋼板が満たすべき特性値と
して、成形性では張出性、伸びフランジ性の観点から、
ＴＳ×Ｔ．Ｅｌ（強度・全伸びバランス）≧１８００
０、ＴＳ×Ｕ．Ｅｌ（強度・均一伸びバランス）≧１２
０００、ＴＳ×ｄ／ｄ０（穴拡げ比）≧９００、疲労特
性では疲労限度比≧０．５０、疲労限≧２５０（ＭＰ
ａ）、耐熱軟化性ではΔＴＳ≦５５（ＭＰａ）が必要で
ある。また、好ましくは形状凍結性の観点からＹＲ（降
伏比）＜９０％、低温靱性として遷移温度≦−４０℃が
望まれる。
【００２４】本発明例では成形性、疲労特性及び耐熱軟
化性の３っの特性を同時に満足する鋼板が得られてお
り、低温靱性、降伏比も遷移温度≦−４０℃、ＹＲ（降
伏比）＜９０％と良好であった。さらに本発明例ではラ
ンアウトテーブルでの急冷や低温捲取を行う必要がない
ため、コイル長手方向および幅方向の材質バラツキも小
さい。一方、比較例では成形性、疲労特性及び耐熱軟化
性の少なくとも一つ以上が未達成である。比較例Ｇ、比
較例Ｈはミクロビッカース硬さ比が本発明の範囲を外れ
ているため、第二相の悪影響が大きくなり、強度・穴拡
げ比バランス、疲労限度比、耐熱軟化性が劣化してい
る。比較例ＩはＳｉ添加量とＮｂ添加量が本発明の範囲
をはずれており、フェライト変態が不充分となり、成形
性（強度・全伸びバランス、強度・均一伸びバランス、
強度・穴拡げ比バランス）と疲労限度比が劣化してい
る。比較例Ｊはフェライト占積率が本発明の範囲をはず
れているため第二相の悪影響が大きくなり、強度・穴拡
げ比バランス、強度・全伸びバランス、疲労限度比、耐
熱軟化性が劣化している。比較例Ｋは（１）式左辺の値
が本発明の範囲をはずれているため・疲労限が劣化して
いる。
化性の３っの特性を同時に満足する鋼板が得られてお
り、低温靱性、降伏比も遷移温度≦−４０℃、ＹＲ（降
伏比）＜９０％と良好であった。さらに本発明例ではラ
ンアウトテーブルでの急冷や低温捲取を行う必要がない
ため、コイル長手方向および幅方向の材質バラツキも小
さい。一方、比較例では成形性、疲労特性及び耐熱軟化
性の少なくとも一つ以上が未達成である。比較例Ｇ、比
較例Ｈはミクロビッカース硬さ比が本発明の範囲を外れ
ているため、第二相の悪影響が大きくなり、強度・穴拡
げ比バランス、疲労限度比、耐熱軟化性が劣化してい
る。比較例ＩはＳｉ添加量とＮｂ添加量が本発明の範囲
をはずれており、フェライト変態が不充分となり、成形
性（強度・全伸びバランス、強度・均一伸びバランス、
強度・穴拡げ比バランス）と疲労限度比が劣化してい
る。比較例Ｊはフェライト占積率が本発明の範囲をはず
れているため第二相の悪影響が大きくなり、強度・穴拡
げ比バランス、強度・全伸びバランス、疲労限度比、耐
熱軟化性が劣化している。比較例Ｋは（１）式左辺の値
が本発明の範囲をはずれているため・疲労限が劣化して
いる。
【００２５】ミクロ組織は以下の方法で評価した。
【００２６】粒径及び占積率はナイタール試薬及び特開
昭５９−２１９４７３号に開示された試薬により鋼板圧
延方向断面を腐食し、倍率１０００倍の光学顕微鏡写真
より求めた。硬さはマイクロビッカース試験により求め
た。
昭５９−２１９４７３号に開示された試薬により鋼板圧
延方向断面を腐食し、倍率１０００倍の光学顕微鏡写真
より求めた。硬さはマイクロビッカース試験により求め
た。
【００２７】特性評価は以下の方法で実施した。
【００２８】引張試験をＪＩＳ５号にて実施し、引張強
度（ＴＳ）、降伏比＝降伏強度／引張強度×１００、全
伸び（Ｔ．ＥＬ）、均一伸び（Ｕ．ＥＬ）、局部伸び
（Ｌ．ＥＬ）を求めた。均一伸びは最高荷重点までの伸
び、局部伸びは全伸びから均一伸びを減じたものであ
る。
度（ＴＳ）、降伏比＝降伏強度／引張強度×１００、全
伸び（Ｔ．ＥＬ）、均一伸び（Ｕ．ＥＬ）、局部伸び
（Ｌ．ＥＬ）を求めた。均一伸びは最高荷重点までの伸
び、局部伸びは全伸びから均一伸びを減じたものであ
る。
【００２９】穴拡げ試験は２０ｍｍの打ち抜き穴をバリ
のない面から３０度円錐ポンチで押し広げ、クラックが
板厚を貫通した時点での穴径（ｄ）と初期穴径（ｄ０
、２０ｍｍ）との穴拡げ比（ｄ／ｄ０ ）を求めた。
のない面から３０度円錐ポンチで押し広げ、クラックが
板厚を貫通した時点での穴径（ｄ）と初期穴径（ｄ０
、２０ｍｍ）との穴拡げ比（ｄ／ｄ０ ）を求めた。
【００３０】疲労特性は両振り平面曲げ疲労試験により
疲労限（ＦＳ）＝５００万回疲労強度、疲労限度比
（Ｆ）＝ＦＳ／ＴＳを求めた。
疲労限（ＦＳ）＝５００万回疲労強度、疲労限度比
（Ｆ）＝ＦＳ／ＴＳを求めた。
【００３１】耐熱軟化性は鋼板をソルトバスで熱処理
（７００℃×５分保持後放冷）し、処理前後の引張強度
（ＴＳ）の変化代ΔＴＳ＝熱処理前ＴＳ−熱処理後ＴＳ
を求めた。
（７００℃×５分保持後放冷）し、処理前後の引張強度
（ＴＳ）の変化代ΔＴＳ＝熱処理前ＴＳ−熱処理後ＴＳ
を求めた。
【００３２】低温靱性は２ｍｍＶノッチの１／４サブサ
イス試験片で実施し、脆性破面率が５０％となる破面遷
移温度（ｖＴｒｓ）を求めた。
イス試験片で実施し、脆性破面率が５０％となる破面遷
移温度（ｖＴｒｓ）を求めた。
【００３３】
【発明の効果】本発明により従来にない複合特性を合わ
せ持つ熱延高強度鋼板、すなわち、成形性、疲労特性及
び耐熱軟化性の３っの特性を同時に満足する熱延高強度
鋼板を低コスト且つ安定的に提供することが可能となっ
たため、熱延高強度鋼板の使用用途、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。
せ持つ熱延高強度鋼板、すなわち、成形性、疲労特性及
び耐熱軟化性の３っの特性を同時に満足する熱延高強度
鋼板を低コスト且つ安定的に提供することが可能となっ
たため、熱延高強度鋼板の使用用途、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。
【図１】式の値と疲労限との関係を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】化学成分としてＣ＝０．００１〜０．２０
重量％、Ｓｉ＝０．５〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．１〜
３．５重量％、Ａｌ＝０．００３〜０．０６重量％、Ｐ
≦０．０５重量％、Ｓ≦０．０１重量％および残部Ｆｅ
を含有し、かつ、Ｓｉ重量％、Ｍｎ重量％が下式（１）
を満たし、 ミクロ組織として第一相であるフェライトと第二相で構
成され、フェライト占積率が５０％以上、かつ、フェラ
イトと第二相のミクロビッカース硬さ比（第二相硬さ／
フェライト硬さ）が１．５以下、かつ、フェライト粒径
（ｄ：ｍｍ）が下式（１）を満たし、 特性として 強度・全伸びバランス（引張強さＭＰａ×全伸び％）≧
１８０００、 強度・均一伸びバランス（引張強さＭＰａ×均一伸び
％）≧１２０００、 強度・穴拡げ比バランス（引張強さＭＰａ×穴拡げ比）
≧９００、 疲労限度比≧０．５０、 疲労限≧２５０（ＭＰａ）、 熱軟化量≦５５（ＭＰａ）、 を具備する成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有
する熱延高強度鋼板 ３８．９×（Ｓｉ＋０．３８×Ｍｎ）＋４．６×ｄ-1/2＞５２・・・（１） - 【請求項２】化学成分としてＣ＝０．００１〜０．２０
重量％、Ｓｉ＝０．５〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．１〜
３．５重量％、Ａｌ＝０．００３〜０．０６重量％、Ｃ
ａ＝０．０００５〜０．０１重量％又はＲＥＭ＝０．０
０５〜０．０５重量％、Ｐ≦０．０５重量％、Ｓ≦０．
０１重量％および残部Ｆｅを含有し、かつ、Ｓｉ重量
％、Ｍｎ重量％が下式（１）を満たし、 ミクロ組織として第一相であるフェライトと第二相で構
成され、フェライト占積率が５０％以上、かつ、フェラ
イトと第二相のミクロビッカース硬さ比（第二相硬さ／
フェライト硬さ）が１．５以下、かつ、フェライト粒径
（ｄ：ｍｍ）が下式（１）を満たし、 特性として 強度・全伸びバランス（引張強さＭＰａ×全伸び％）≧
１８０００、 強度・均一伸びバランス（引張強さＭＰａ×均一伸び
％）≧１２０００、 強度・穴拡げ比バランス（引張強さＭＰａ×穴拡げ比）
≧９００、 疲労限度比≧０．５０、 疲労限≧２５０（ＭＰａ）、 熱軟化量≦５５（ＭＰａ）、 を具備する成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有
する熱延高強度鋼板 ３８．９×（Ｓｉ＋０．３８×Ｍｎ）＋４．６×ｄ-1/2＞５２・・・（１） - 【請求項３】化学成分としてＣ＝０．００１〜０．２０
重量％、Ｓｉ＝０．５〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．１〜
３．５重量％、Ａｌ＝０．００３〜０．０６重量％、Ｎ
ｂ＝０．００５〜０．０１５重量％、Ｐ≦０．０５重量
％、Ｓ≦０．０１重量％および残部Ｆｅを含有し、か
つ、Ｓｉ重量％、Ｍｎ重量％が下式（１）を満たし、 ミクロ組織として第一相であるフェライトと第二相で構
成され、フェライト占積率が５０％以上、かつ、フェラ
イトと第二相のミクロビッカース硬さ比（第二相硬さ／
フェライト硬さ）が１．５以下、かつ、フェライト粒径
（ｄ：ｍｍ）が下式（１）を満たし、 特性として 強度・全伸びバランス（引張強さＭＰａ×全伸び％）≧
１８０００、 強度・均一伸びバランス（引張強さＭＰａ×均一伸び
％）≧１２０００、 強度・穴拡げ比バランス（引張強さＭＰａ×穴拡げ比）
≧９００、 疲労限度比≧０．５０、 疲労限≧２５０（ＭＰａ）、 熱軟化量≦５５（ＭＰａ）、 を具備する成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有
する熱延高強度鋼板 ３８．９×（Ｓｉ＋０．３８×Ｍｎ）＋４．６×ｄ-1/2＞５２・・・（１）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32527895A JPH09143611A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有する熱延 高強度鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32527895A JPH09143611A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有する熱延 高強度鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09143611A true JPH09143611A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=18175034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32527895A Pending JPH09143611A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 成形性及び疲労特性に優れた耐熱軟化性を有する熱延 高強度鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09143611A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004040031A1 (ja) * | 2002-11-01 | 2004-05-13 | National Institute For Materials Science | 耐酸化性高Ｃｒフェライト系耐熱鋼の製造方法 |
| JP2005314798A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-11-10 | Jfe Steel Kk | 伸びフランジ性と疲労特性に優れた高延性熱延鋼板およびその製造方法 |
| JP2013127099A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Jfe Steel Corp | 加工性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 |
-
1995
- 1995-11-21 JP JP32527895A patent/JPH09143611A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004040031A1 (ja) * | 2002-11-01 | 2004-05-13 | National Institute For Materials Science | 耐酸化性高Ｃｒフェライト系耐熱鋼の製造方法 |
| JP2005314798A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-11-10 | Jfe Steel Kk | 伸びフランジ性と疲労特性に優れた高延性熱延鋼板およびその製造方法 |
| JP4692015B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-06-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 伸びフランジ性と疲労特性に優れた高延性熱延鋼板およびその製造方法 |
| JP2013127099A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Jfe Steel Corp | 加工性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 |
| WO2013094130A1 (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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