JPH1053836A

JPH1053836A - 熱延連続化プロセスによる疲労特性と耐熱軟化性に優れた高加工用熱延高強度鋼板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH1053836A
Application number: JP22735496A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kono; 治河野; Junichi Wakita; 淳一脇田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ホイール、メンバー等の自動車部品、産業機
械部品に使用。【解決手段】重量％で、Ｃ＝０．０３〜０．２０、Ｓ
ｉ＝１．０〜５．０、Ｍｎ＝０．５〜３．５、Ａｌ＝
０．００３〜０．０５０、Ｐ≦０．０５、Ｓ≦０．０１
および残部Ｆｅを含有し、ミクロ組織は、第１相のフェ
ライトと第２相で構成され、フェライト占積率５０％以
上で、そのコイル内変動２０％以内、フェライトと第２
相のミクロビッカース硬さ比（第２相硬さ／フェライト
硬さ）が１．５以下で、そのコイル内変動が０．３以内
で、引張強さ≧４００ＭＰａ、引張強さ×全伸び≧１８
０００ＭＰａ％、引張強さ×一様伸び≧１２０００ＭＰ
ａ・％、疲労限度比≧０．５０、耐熱軟化性（ΔＴＳ）
≦５５ＭＰａで、引張強さのコイル内変動が１００ＭＰ
ａ未満、引張強さ×全伸びのコイル内変動が３０００Ｍ
Ｐａ・％未満、引張強さ×一様伸びのコイル内変動が２
０００ＭＰａ・％未満である、高加工用熱延高強度鋼
板。

Description

【発明の詳細な説明】

【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ことを企図
した熱延連続化プロセスによる疲労特性と耐熱軟化性に
優れた高加工用熱延高強度鋼板及びその製造方法に関す
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）
による疲労特性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
形性か劣り、ホイールリム成形時に不具合が発生する場
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巻き工程での寸法
不具合である。

【０００４】一方、優れた成形性と疲労特性を有する鋼
板としてはＤＰ綱（フェ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
性を同時に十分満足するものが得られていないのが実状
である。このような状況を背景として、本発明者らは先
に特開平８−３６７９号公報によりその解決策を提示
し、上記問題点の解決を図り、初期の目的を達成するこ
とができた。

【０００５】しかし、従来の連続熱間圧延プロセスで
は、スラブ毎での圧延を行うため、圧延された鋼板の先
端部と後端部は、鋼板が仕上げ圧延機を出てから巻き取
られるまでの間は無張力状態であり、いわゆる非定常部
とならざるを得なかった。このため、この部分に該当す
る鋼板は擦り疵、平坦度不良、板厚不良等の表面品位お
よび形状品位の劣化が避けられなかった。

【０００６】また、上記形状品位の変動は鋼板の材質に
も大きく影響する。すなわち、非定常部では冷延時のむ
ら等が生じ、引張特性をはじめとする材質の大きな変動
（バラツキ）が引き起こされ、定常部に比べて鋼板の材
質が著しく劣化していた。そのため、不良部分の除去に
より鋼板の歩留低下を余儀なくされるのみならず、精整
通板を必要とする等の作業付加があった。

【０００７】さらに材質について通板性等の操業上の観
点から、コイル（圧延された鋼板はスラブ単位毎に仕上
げ圧延後は巻き取られてコイル状となるので、以下、単
にコイルと称す）長手方向（圧延方向）で圧延速度等を
変えざるを得ず、単一コイル内の定常部であっても熱延
条件が変化するため鋼板ミクロ組織が変動し、機械的性
質のバラツキを生じていた。

【０００８】このような状況を背景として、複数の粗バ
ー（スラブを粗圧延により数十ｍｍ厚のシート状とした
もの）を仕上げ圧延機前で順次接合して、連続的に複数
の粗バーを一定に近い所定の速度で仕上げ圧延処理す
る、いわゆる熱延連続化プロセスが近年試みられてい
る。

【０００９】この熱延連続化プロセスは図１の示すよう
に一般に以下の工程から構成されている。加熱炉１か
ら粗圧延機２へ鋳片を供給して粗圧延コイル３（粗バ
ー）とする工程、粗バー３の先端と後端を溶接用シャ
ー４で切断する工程、先行粗バーと後行粗バーを溶接
装置５で接合する工程、複数スタンドの仕上圧延機６
で粗バーを所定の寸法にする仕上げ圧延工程、圧延さ
れた鋼板を冷却装置７で冷却するランアウトテーブル、
ピンチロール８、１０で支持した鋼板を所定の長さ、
重量に高速シャー９で切断する切断分割工程、巻取機
１１での巻取工程である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記熱延連続
化プロセスを手段として用い、前記した鋼板の先・後端
部（非定常部）での材質品位等の向上と定常部での材質
バラツキの低減を図り、これによってコイル内での材質
バラツキを小さくすることを目的としたもので、熱延連
続化プロセスによる疲労特性と耐熱軟化性に優れた高加
工用熱延高強度鋼板及びその製造方法を提供することを
課題とする。

【００１１】

【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、以下に示す構成を手段とする。

【００１２】（１）化学成分としてＣ＝０．０３〜０．
２０重量％、Ｓｉ＝１．０〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．
５〜３．５重量％、Ａｌ＝０．００３〜０．０５０重量
％、Ｐ≦０．０５重量％、Ｓ≦０．０１重量％および残
部Ｆｅを含有し、ミクロ組織として、第１相であるフェ
ライトと第２相で構成され、フェライト占積率が５０％
以上で、かつ、そのコイル内変動が２０％以内、フェラ
イトと第２相のミクロビッカース硬さ比（第２相硬さ／
フェライト硬さ）が１．５以下で、かつ、そのコイル内
変動が０．３以内であり、特性として引張強さ≧４００ＭＰａ引張強さ×全伸び≧１８０００ＭＰａ・％、引張強さ×一様伸び≧ｌ２０００ＭＰａ・％、疲労限度比≧０．５０、耐熱軟化性（ΔＴＳ）≦５５ＭＰａを具備し、引張強さのコイル内変動が１００ＭＰａ未
満、引張強さ×全伸びのコイル内変動が３０００ＭＰａ
・％未満、引張強さ×一様伸びのコイル内変動が２００
０ＭＰａ・％未満、であることを特徴とする熱延連続化
プロセスによる疲労特性と耐熱軟化性に優れた高加工用
熱延高強度鋼板。

【００１３】（２）化学成分としてＣ＝０．０３〜０．
２０重量％、Ｓｉ＝１．０〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．
５〜３．５重重％、Ａｌ＝０．００３〜０．０５０重量
％、Ｃａ＝０．０００５〜０．０１重量％又はＲＥＭ＝
０．００５〜０．０５重重％、Ｐ≦０．０５重量％、Ｓ
≦０．０１重量％および残部Ｆｅを含有し、ミクロ組織
として、第１相であるフェライトと第２相とで構成さ
れ、フェライト占積率が５０％以上で、かつ、そのコイ
ル内変動が２０％以内、フェライトと第２相のミクロビ
ッカース硬さ比（第２相硬さ／フェライト硬さ）が１．
５以下で、かつ、そのコイル内変動か０．３以内であ
り、特性として引張強さ≧４００ＭＰａ引張強さ×全伸び≧１８０００ＭＰａ・％、引張強さ×一様伸び≧ｌ２０００ＭＰａ・％、疲労限度比≧０．５０、耐熱軟化性（ΔＴＳ）≦５５ＭＰａを具備し、引張強さのコイル内変動が１００ＭＰａ未
満、引張強さ×全伸びのコイル内変動が３０００ＭＰａ
・％未満、引張強さ×一様伸びのコイル内変動が２００
０ＭＰａ・％未満、であることを特徴とする熱延連続化
プロセスによる疲労特性と耐熱軟化性に優れた高加工用
熱延高強度鋼板。

【００１４】（３）化学成分としてＣ＝０．０３〜０．
２０重量％、Ｓｉ＝１．０〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．
５〜３．５重重％、Ａｌ＝０．００３〜０．０５０重量
％、Ｐ≦０．０５重量％、Ｓ≦０．０１重量％および残
部Ｆｅを含有する鋼片を用い、熱延連続化プロセスによ
り、仕上げ圧延終了温度を８００℃以上、かつ、そのコ
イル内変動を１００℃未満、平均仕上げ圧延速度を３０
０ｍｐｍ超、かつ、コイル内仕上げ圧延速度差を１００
ｍｐｍ未満として圧延した後、ランアウトテーブルで冷
却し５５０℃以上で巻き取ることを特徴とする疲労特性
と耐熱軟化性に優れた高加工用熱延高強度鋼板の製造方
法。

【００１５】（４）化学成分としてＣ＝０．０３〜０．
２０重量％、Ｓｉ＝１．０〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．
５〜３．５重重％、Ａｌ＝０．００３〜０．０５０重量
％、Ｃａ＝０．０００５〜０．０１重量％又はＲＥＭ＝
０．００５〜０．０５重重％、Ｐ≦０．０５重量％、Ｓ
≦０．０１重量％および残部Ｆｅを含有する鋼片を用
い、熱延連続化プロセスにより、仕上げ圧延終了温度を
８００℃以上、かつ、そのコイル内変動を１００℃未
満、平均仕上げ圧延速度を３００ｍｐｍ超、かつ、コイ
ル内仕上げ圧延速度差を１００ｍｐｍ未満として圧延し
た後、ランアウトテーブルで冷却し５５０℃以上で巻き
取ることを特徴とする疲労特性と耐熱軟化性に優れた高
加工用熱延高強度鋼板の製造方法。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明は前記特開平８−３６７９
号公報で提示した鋼板の圧延を熱延連続化プロセスで行
うことにより、従来の圧延で発生していた鋼板の先・後
端部の表面品位、形状品位、材質品位の劣化を回避する
とともに、鋼板定常部を含むコイル内での材質バラツキ
を小さくするところにその主眼がある。

【００１７】以下に本発明についての説明を行う。

【００１８】まず、本発明の鋼板ミクロ組織について詳
述する。

【００１９】鋼板ミクロ組織は第１相であるフェライト
と第２相で構成される（以下、第１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）、かつ、フェライトと第２相
のミクロビッカース硬さ比（第２相硬さ／フェライト硬
さ）は１．５以下（好ましくは１．２以下）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２相のミクロビッカース硬さ比が１．５超となる
と、鋼板の諸特性に及ぼす第２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合わせ持つことが不可能とな
る。なお、第２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ス硬さ比（第２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２相の種類を限定するものではない。また、フェ
ライトと第２相のミクロビッカース硬さ比（第２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２相の寄与は小
さいため、含有してもよい。

【００２０】また、材質変動を小さくするためにはミク
ロ組織を均一にすることが重要であり、引張り強さのコ
イル内変勤を１００ＭＰａ未満、引張強さ×全伸びのコ
イル内変動を３０００ＭＰａ・％未満、引張強さ×一様
伸びのコイル内変動を２０００ＭＰａ・％未満とするた
めには、フェライト占積率のコイル内変動を２０％以
内、フェライトと第２相のミクロビッカース硬さ比（第
２相硬さ／フェライト硬さ）のコイル内変動を０．３以
内とする必要がある。

【００２１】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）。

【００２２】Ｃは０．０３％〜０．２０％とする。０．
０３％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ため、０．０３％を下限とす
る。また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。

【００２３】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。Ｓｉは１．０％〜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×穴
拡げ比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。１．０％未満では上記効果が低減す
るため、１．０％を下限とする。さらに、Ｓｉ≧１．０
％とすることにより、Ｓｉスケールを全面に発生させ、
目立たなくする効果がある。

【００２４】Ｍｎは０．５％〜３．５％とする。０．５
％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ため、０．５％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の添加上限量は３．５％以下とする。好ま
しくは２．０％を上限とする。

【００２５】Ａｌは脱酸の観点から０．００３％〜０．
０５０％とする。０．００３％未満ではその効果が充分
に発揮されず、０．０５０％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２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。

【００２６】Ｐは２次加工性、靭性、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％以上が望ましい。

【００２７】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。

【００２８】Ｃａは硫化物系介在物の形態制御（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％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。

【００２９】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Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｃｒ、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。

【００３０】本発明鋼板は、特性値として、強度が、引
張強さ≧４００（ＭＰａ）、成形性では、張り出し性、
伸びフランジ性及び形状凍結性等の観点から、強度−全
伸びパランス（引張強さ×全伸び）≧１８０００（ＭＰ
ａ・％），強度−ー様伸びバランス（引張強さ×ー様伸
び）≧１２０００（ＭＰａ・％），疲労特性では、疲労
限度比≧０．５０、耐熱軟化性では△ＴＳ≦５５（ＭＰ
ａ）が必要とされる。

【００３１】また、二次加工時の作業性の観点から強
度、成形性の製品コイル内のバラツキとして、引張強さ
のコイル内変動＜１００（ＭＰａ）、強度−全伸びバラ
ンス（引張強さ×全伸び）のコイル内変動＜３０００
（ＭＰａ・％）、強度−ー様伸びバランス（引張強さ×
ー様伸び）のコイル内変動＜２０００（ＭＰａ・％）で
あることが必要である。

【００３２】本発明鋼板のミクロ組織及び特性評価につ
いては、以下の方法で行った。

【００３３】ミクロ組織は、ナイタール試薬及び特開昭
５９−２１９４７３号公報に開示された試薬によって鋼
板圧延方向断面を腐食し、倍率１０００倍の光学顕微鏡
写真より組織の粒径及び占積率を求め、硬さは、マイク
ロビツカース試験により求めた。

【００３４】引張試験はＪＩＳ５号にて実施し、引張強
さ（ＴＳ）、降伏強さ（ＹＰ）、全伸び（Ｔ．Ｅｌ）、
一様伸び（Ｕ．Ｅｌ）、局部伸び（Ｌ．Ｅｌ）を求め
た。

【００３５】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拡げ、クラック
が板厚を貫通した時点での穴径ｄと、初期の穴径ｄ₀＝
２０ｍｍとの穴拡げ比（ｄ／ｄ₀）を求めた。

【００３６】疲労特性は、両振り平面曲げ疲労試験によ
り疲労限度比（Ｆ＝２００万回疲労強度／引張強さ）を
求めた。

【００３７】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、処理前後の引張強さ
の変化代（△ＴＳ＝熱処理前引張強さ−熱処理後引張強
さ）を求めた。

【００３８】次に本発明の熱延連続プロセスについて、
その特徴・効果とプロセス条件規制値と制限理由を説明
する。

【００３９】図１は本発明を実施するための設備配置の
一例を示したものである。なお、切断方法、接合方法は
特に限定しないが、接合方法としてはレーザー接合が好
ましい。

【００４０】従来プロセスは１スラブ単位の圧延であ
り、コイル先端部がコイラーに巻き付くまでは、仕上げ
圧延機を抜けでたコイル先端部は無張力のままランアウ
トテーブル（以下ＲＯＴと称する）上を走り抜けるた
め、コイル先端部は上下に大きく波打ち、特に薄鋼板に
ついてはＲＯＴ上において冷却水の散布をむらなく行う
ことはできなかった。また、後端部においても同様であ
り、これらの部位はコイル中央部に比べて材質品位の劣
化が避けられず、歩留の低下となっていた。

【００４１】これに対し、熱延連続化プロセスでは先端
と後端を切断された粗バーは先行粗バーと後行粗バーが
順次接合されて仕上げ圧延されるため、最初の粗バーの
先端部と最終の粗バーの後端部を除くと、仕上げ圧延に
おいては圧延端のない圧延が可能となる、巻取機前のピ
ンチロールおよび鋼板切断用の高速シャーの設置によ
り、仕上げ圧延機とピンチロールの間で一定の張力を付
与することが可能となる、さらに、仕上げ圧延速度を高
速（８００ｍｐｍ超）かつ変動小（ｌ００ｍｐｍ未満）
とすることができ、圧延温度等の熱延条件の変動も小さ
くなり、コイル仕上げ温度差を１００℃未満（好ましく
は５０℃未満）とすることもできる等の従来にない操業
ができるため、上記の不都合な事態を回避でき、コイル
内での材質バラツキの小さい鋼板を得ることができるよ
うになった。

【００４２】本発明における仕上げ圧延終了温度（ＦＴ
７）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
ましい範囲としては８５０〜９００℃である。

【００４３】また、フェライト変態の促進・ミクロ組織
の均一化という観点からは、最初の相バーの先端部と最
終の粗バーの後端部を除くと、仕上げスタンド間のオー
ステナイト領域での圧延で張力のバラツキを一定範囲以
内に収めることができ、さらにＲＯＴにおいても同様に
冷却中に張力の変動を抑えることができるが、これらの
工程は温度的に鋼のオーステナイトからフェライトへの
変動が起こる部分に相当するため、変動が均一張力の中
で進行し、バラツキの小さいミクロ組織が得られ、材質
的にはバラツキのない安定した鋼板が得られるという効
果を生み出す。必要張力の下限は仕上げ圧延機内が０．
ｌｋｇｆ／ｍｍ²以上、ＲＯＴ内が０．５ｋｇｆ／ｍｍ²
以上である。

【００４４】さらに、圧延速度を増加させることができ
る（圧延中に高歪速度を与えることができる）ため、鋼
の変態前のオーステナイト結晶中に短時間で大きな歪が
付与され、フェライト占積率の増大、フェライト粒径と
第２相粒径の微細化に寄与する。なお、必要歪速度の下
限は４０（ｓｅｃ^-1）である。

【００４５】本発明における巻取は第２相を軟質化し、
フェライトと第２相のミクロビッカース硬さ比（第２相
硬さ／フェライト硬さ）が１．５以下となるよう巻取温
度の下限を５５０℃とする。上限は特に定めないが、ス
ケールロスの低減、ミクロ組織の粗大化抑制の観点から
７００℃以下が望ましい。

【００４６】また、フェライト占積率の増加効果、フェ
ライト及び第２相の細粒化効果、さらにはランアウトテ
ーブル長の低減を狙って、いわゆる圧延直後急冷、多段
冷却を行ってもよい。

【００４７】以上が本発明の製造方法の規制理由である
が、フェライト占積率の増加効果、フェライト及び第２
相の細粒化効果を高めるため、加熱温度上限を１１５
０℃とする、仕上げ圧延の開始温度を１０００℃以下
とする、仕上げ圧延の全圧下率を８５％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。また、Ｓｉ
によるスケール疵抑制の観点からも、加熱温度上限を１
１５０℃とすることば有効であり、望ましくは１０５０
℃以下とする。ただし、Ｎｂ等の析出強化元素を含有す
る場合は固溶の観点からその限りではない。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。また、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。また、本発明に
よる熱延鋼板をめつき原板としてもよい。

【００４８】次に本発明においてコイル内の材質の変動
量を規制したが、これらの値は当然少ない方が鋼板を使
用する需要家からみて好ましい。しかし、従来プロセス
では前述のようにこのバラツキは避け得なかった。

【００４９】本発明では最近の熱延連続化技術の急速な
進歩に伴い、鋳片での偏析の改善、圧延での制御圧延の
向上と相まって熱延連続化プロセスを採用することによ
り、これらコイル内の材質変動を極力小さい範囲内に抑
制することができるようになったものであり、それぞれ
の材質特性上での限定値は熱延連続化プロセスの実施に
よって得られた実績からその範囲を導きだしたものであ
る。

【００５０】この結果によって、需要家においてはバラ
ツキの小さい均一な鋼板の使用が可能となり、同一コイ
ルではどの位置に該当する鋼板であっても、その部位を
配慮することなく、プレス条件等の設定が可能となり、
作業効率の向上等が図れ、不良率の低減が図れるように
なった。

【００５１】

【実施例】以下、本発明における前述の効果を実施例に
よって具体的かつ詳細に説明する。比較のため、特開平
８−３６７９号公報の鋼板についても同様に実施した。

【００５２】本発明は先に述べたようにコイル内での材
質変動が小さいところに特徴を有するので、その点を明
らかにするため前記特開平８−３６７９号公報の範囲か
ら３鋼種を選んで供試材とした。表１にその化学組成を
示す。また、表２に示す条件で圧延し巻き取った製品に
ついて各鋼種毎に同一ロット（１回の圧延単位で鋼板が
接合されて連続圧延されたもの）内からコイル１本（た
だし、連続圧延の先頭、最後尾に相当するコイル以外）
を圧延条件に応じて抽出し、コイル全長から５ケ所（非
定常部に該当する先・後端部および定常部に該当する中
央部から長手方向に均等距離をおいた３ケ所の部分）か
ら試料を採取した。なお、表中張力１とあるのは仕上げ
圧延機内の張力で、張力２とあるのはＲＯＴ上での張力
である。

【００５３】この試料について、ミクロ組織及び材質特
性を調査した結果を表３〜表８に示す。表３及び表４に
は、コイルミドル部（表中のコイル内位置３に相当）に
おけるミクロ組織及び材質特性をそれぞれ示し、表５及
び表６〜表８には、コイル長手の上記５ケ所の測定点に
おける組織及び材質特性、それらのコイル内バラツキ
（５ケ所の測定における最大値と最小値との差：△）を
それぞれ示す。

【００５４】表２〜表８において本発明例がＮｏ．１〜
３、比較例がＮｏ．４〜６である。表３及び表４のコイ
ルミドル部のミクロ組織及び材質特性において、本発明
例と比較例を対比すると判るように、本発明によれば、
従来圧延法に比べて高圧延速度及び高歪速度を付与した
圧延が可能となるため、フェライト占積率の増大、フェ
ライト粒及び第２相粒の粒径の微細化がなされ、それに
よって、強度−全伸びバランス（ＴＳ×Ｔ．Ｅｌ）、強
度−ー様伸びバランス（ＴＳ×Ｕ．Ｅｌ）、疲労限度比
（Ｆ）、熱軟化量（△ＴＳ）が従来よりも向上される。

【００５５】また、表５〜表８のミクロ組織及び材質特
性のコイル内バラツキにおいて本発明例と比較例を対比
すると判るように、本発明によれば、従来圧延法に比べ
てコイル長手方向の圧延速度、圧延温度、張力等の圧延
条件の変動、冷却条件の変動が少ない圧延が可能となる
ため、フェライト占積率（ＦＶ）のコイル内変動が１２
以下、フェライトと第２相のビッカース硬さ比のコイル
内変動が０．３以下のミクロ組織が得られ、それによっ
て、強度−全伸びバランス（ＴＳ×Ｔ．Ｅｌ）、強度−
ー様引張強さ（ＴＳ）のコイル内変動が５１（ＭＰａ）
以下、強度−全伸びバランス（ＴＳ×Ｔ．Ｅｌ）のコイ
ル内変動が２１９６（ＭＰａ・％）以下、強度−ー様伸
びバランス（ＴＳＸＵ．Ｅｌ）のコイル内変動が１７２
５（ＭＰａ・％）以下とコイル内材質変動が小さくで
き、コイル全長にわたって均一で安定した材質の鋼板を
得ることができる。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【表２】

【００５８】

【表３】

【００５９】

【表４】

【００６０】

【表５】

【００６１】

【表６】

【００６２】

【表７】

【００６３】

【表８】

【００６４】

【発明の効果】本発明によればコイル内での材質のバラ
ツキが小さく、従来、切り捨て若しくは格落ちとなって
いた非定常部がなくなるため、同一コイル内での材質均
一性が確保され、鋼板の使用に際して材質起因のトラブ
ル発生の懸念がなくなり、歩留向上、精整工程省略等の
多くの効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための設備配置の一例を示す
図である。

【符号の説明】１加熱炉２粗圧延機３粗圧延コイル（粗バー）４溶接用シャー５溶接装置６仕上圧延機７冷却装置８ピンチロール９高速シャー１０ピンチロール１１巻取機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】化学成分としてＣ＝０．０３〜０．２０重量％、Ｓｉ＝１．０〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．５〜３．５重量％、Ａｌ＝０．００３〜０．０５０重量％、Ｐ≦０．０５重量％、Ｓ≦０．０１重量％および残部Ｆｅを含有し、ミクロ組
織として、第１相であるフェライトと第２相で構成さ
れ、フェライト占積率が５０％以上で、かつ、そのコイ
ル内変動が２０％以内、フェライトと第２相のミクロビ
ッカース硬さ比（第２相硬さ／フェライト硬さ）が１．
５以下で、かつ、そのコイル内変動が０．３以内であ
り、特性として引張強さ≧４００ＭＰａ引張強さ×全伸び≧１８０００ＭＰａ・％、引張強さ×一様伸び≧ｌ２０００ＭＰａ・％、疲労限度比≧０．５０、耐熱軟化性（ΔＴＳ）≦５５ＭＰａを具備し、引張強さのコイル内変動が１００ＭＰａ未満、引張強さ×全伸びのコイル内変動が３０００ＭＰａ・％
未満、引張強さ×一様伸びのコイル内変動が２０００ＭＰａ・
％未満、であることを特徴とする熱延連続化プロセスによる疲労
特性と耐熱軟化性に優れた高加工用熱延高強度鋼板。
【請求項２】化学成分としてＣ＝０．０３〜０．２０重量％、Ｓｉ＝１．０〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．５〜３．５重重％、Ａｌ＝０．００３〜０．０５０重量％、Ｃａ＝０．０００５〜０．０１重量％又はＲＥＭ＝０．００５〜０．０５重重％、Ｐ≦０．０５重量％、Ｓ≦０．０１重量％および残部Ｆｅを含有し、ミクロ組
織として、第１相であるフェライトと第２相とで構成さ
れ、フェライト占積率が５０％以上で、かつ、そのコイ
ル内変動が２０％以内、フェライトと第２相のミクロビ
ッカース硬さ比（第２相硬さ／フェライト硬さ）が１．
５以下で、かつ、そのコイル内変動か０．３以内であ
り、特性として引張強さ≧４００ＭＰａ引張強さ×全伸び≧１８０００ＭＰａ・％、引張強さ×一様伸び≧ｌ２０００ＭＰａ・％、疲労限度比≧０．５０、耐熱軟化性（ΔＴＳ）≦５５ＭＰａを具備し、引張強さのコイル内変動が１００ＭＰａ未満、引張強さ×全伸びのコイル内変動が３０００ＭＰａ・％
未満、引張強さ×一様伸びのコイル内変動が２０００ＭＰａ・
％未満、であることを特徴とする熱延連続化プロセスによる疲労
特性と耐熱軟化性に優れた高加工用熱延高強度鋼板。
【請求項３】化学成分としてＣ＝０．０３〜０．２０重量％、Ｓｉ＝１．０〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．５〜３．５重重％、Ａｌ＝０．００３〜０．０５０重量％、Ｐ≦０．０５重量％、Ｓ≦０．０１重量％および残部Ｆｅを含有する鋼片を用
い、熱延連続化プロセスにより、仕上げ圧延終了温度を
８００℃以上、かつ、そのコイル内変動を１００℃未
満、平均仕上げ圧延速度を３００ｍｐｍ超、かつ、コイ
ル内仕上げ圧延速度差を１００ｍｐｍ未満として圧延し
た後、ランアウトテーブルで冷却し５５０℃以上で巻き
取ることを特徴とする疲労特性と耐熱軟化性に優れた高
加工用熱延高強度鋼板の製造方法。
【請求項４】化学成分としてＣ＝０．０３〜０．２０重量％、Ｓｉ＝１．０〜５．０重量％、Ｍｎ＝０．５〜３．５重重％、Ａｌ＝０．００３〜０．０５０重量％、Ｃａ＝０．０００５〜０．０１重量％又はＲＥＭ＝０．００５〜０．０５重重％、Ｐ≦０．０５重量％、Ｓ≦０．０１重量％および残部Ｆｅを含有する鋼片を用
い、熱延連続化プロセスにより、仕上げ圧延終了温度を
８００℃以上、かつ、そのコイル内変動を１００℃未
満、平均仕上げ圧延速度を３００ｍｐｍ超、かつ、コイ
ル内仕上げ圧延速度差を１００ｍｐｍ未満として圧延し
た後、ランアウトテーブルで冷却し５５０℃以上で巻き
取ることを特徴とする疲労特性と耐熱軟化性に優れた高
加工用熱延高強度鋼板の製造方法。