JPS58130221A - 加工用熱延高張力鋼板の製造法 - Google Patents

加工用熱延高張力鋼板の製造法

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JPS58130221A
JPS58130221A JP1263882A JP1263882A JPS58130221A JP S58130221 A JPS58130221 A JP S58130221A JP 1263882 A JP1263882 A JP 1263882A JP 1263882 A JP1263882 A JP 1263882A JP S58130221 A JPS58130221 A JP S58130221A
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JP
Japan
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point
less
hot rolling
temperature range
steel
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Pending
Application number
JP1263882A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeki Hamamatsu
浜松 茂喜
Seiichi Sugisawa
杉沢 精一
Noriaki Nagao
長尾 典昭
Kazutoshi Kunishige
国重 和俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58130221A publication Critical patent/JPS58130221A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、廉価で、かつ加工性のすぐれた熱延高張力
鋼板の製造方法に関するものである。
近年、省エネルギー・省資源という観点から、自動車業
界などにおいては、材料の軽量化をめざして、低廉で、
かつより加工性のすぐれた高強度熱延鋼板に対する要請
が急増している。
従来、この種の、引張強さが60kg/−以上の非調質
熱延鋼板としては、T1添加、またはNb及びVを複合
添加して強化したものが主として知られているが、この
ような鋼板は、高価な添加元素を必要とするのでコスト
が高くなることや、また加工性の点からも汎用性に欠け
、幅広い要望に応じられないものであった。
また、最近、熱延後に極低温巻取シをすることによって
低降伏比型熱延高張力鋼板を製造することが提案されて
いるが、このようにして得られる熱延高張力鋼板は加工
性に富んではいるが、低温変態生成物を生成するため、
多量のMn等の合金元素の添加を必要とし、やはりコス
ト面から汎用性に欠け、幅広い利用がなされていないの
が現状である。
本発明者等は、上述のような観点から、現行の熱間圧延
工程の格別な変更をともなうことなく、廉価で、しかも
加工性にすぐれた熱延高張力鋼板を提供すべく研究を重
ねた結果、C含有量が高めで、これに少量のNbまたは
V添加を行なった鋼を素材として、熱間圧延後、十分に
フェライトを析出させる短時間の保温または空冷処理を
含んだ特殊な強冷を行なうことにより、微細なフェライ
トと、微細に分散したパーライト組織を有する鋼板が得
られ、フェライト粒の微細化と、Nb炭化物またはV炭
化物の析出強化、及びパーライト粒の微細分散化効果に
より高い降伏点と引張り強さを有すると共に、伸び、特
に局部伸びが良好で、高強度で、かつすぐれた加工性を
も備えたものとなるということや、さらに、素材たる鋼
組成として、p、N、及びCaの1種以上を添加したも
のを使用すれば、その特性のさらに向上したものが得ら
れるという知見を得るに至ったのである。
したがって、この発明は上記知見にもとづいてなされた
もので、 C:0.12〜025%(以下チは重量%とする)Si
:0.5%以下、 14n : 1.2%以下、 S、’0.O15チ以下、 5ol−AQ  二 O,005〜 0. 1  0 
 %  、を含有するとともに、 Nb:0.04チ以下、 V:O,O’i’%以下、 の1種以上を含むか、あるいはさらに、P:0.10%
以下、 N:0.0300チ以下、 Ca:0.010%以下、 のうちの1種以上を含有し、 Fe及び不可避不純物:残り、 からなる組成を有する鋼を熱間圧延し、該熱間圧延をA
r3点〜(Ar3点+50℃)の温度範囲で終了した後
、20℃/see以上の冷却速度でAr3点〜Ar1点
の温度域まで急冷し、この状態で2〜30秒間保持する
かまたは空冷するかした後、再び20℃/就以上の冷却
速度で550℃〜Ms点の温度域まで急冷してから巻取
ることによって、微細−なフェライトとパーライトの混
合した組織を有し、加工性にすぐれるとともに、引張り
強さが60kg/−以上の熱延高張力鋼板を得るように
したことに特徴を有するものである。
ついで、この発明の加工用熱延高張力鋼板の製進法にお
いて、素材鋼の成分たるC、Si、 Mn、  S 。
sot、AJ Nb、  V 、  P 、 N 、及
びCaの成分組成範囲。
さらには圧延条件、並びに冷却条件を上述のように限定
した理由を説明する。
(al  C C成分には、鋼を強化する作用があ’) 、60’に9
/na以上の引張9強さを有する高張力鋼板を得るため
には012%以上の含有量が必要であるが、一方、0.
25%を越えて含有せしめると、自動車用高張力鋼板と
して必須の点溶接性が劣化するようになることから、そ
の含有量を0.12〜0.25%と限定した。
(b)  5i Si成分には、固溶体硬化によって鋼を強化する作用が
あり、延性のすぐれた高張力鋼を得るために好ましい元
素であるが、その含有量が0,50%を越えると、鋼板
の表面性状が、いわゆる島状スケールの発生によシ劣化
するようになることから、その含有量を05チ以下と限
定した。
(d)  S S成分は、Mnと結合してMnSを生成し、加工性を劣
化させるので可及的に少ない方が望ましいが、その含有
量がO,Ol 5%以下であれば所望の加工性を確保で
きることから、その含有量を0.015%と限定した。
(e)  soL、Al 5ot、Alは脱酸剤として有効なものであるが、その
含有量がO,OO5%未満では脱酸の効果が期待できな
く々す、一方、0.10%を越えて含有させても脱酸の
効果が飽和してしまってそれ以上の向上が期待できなく
なることから、その含有量を0005〜0.10%と限
定した。
(f)  Nb、  V Nb及びV成分は、ともに析出硬化によって鋼を強化す
るという点で均等な作用を有するものであシ、少量の添
加で高強度を得るのに有効な成分であるが、多量の添加
は溶接部や母材の靭性を劣化するようになるうえ、Nb
の0.04%を越えた添加。
あるいはVの0.07%を越えた添加によっても前記効
果にそれ以上の向上が認められないことから、Nいの含
有量を004%以下、及びVの含有量を007係以下と
限定した。
(g)  P P成分は、廉価に鋼を固溶強化させる作用を有しており
、特に強度向上のために必要がある場合には積極的に添
加するものであるが、その含有量が0.10%を越える
と結晶粒界の脆化を生ずるようになることから、その含
有量を010%以下と限定した。そして、鋼の熱間圧延
後、550℃以下で巻取る場合には、Pによる粒界脆化
も少ないので、Pによる固溶強化の利点が十分に活用で
き、このようなことからもPの積極的添加は好ましいも
のである。
(h)  N N成分にも、550℃以下の低温巻取シの場合にはAN
Nの析出が抑制されるので、固溶Nとなって鋼を固溶強
化する作用が存在するが、0.0300%を越えて含有
させると、鋳込時にフクレを生じ、加工性を劣化させる
ようになることから、その含(i)   Ca Ca成分には、介在物の形状調整作用により加工性を向
上させる作用がある。しかしながら、その含有量が00
1O%を越えると、鋼中の介在物量が多くなり、逆に加
工性を劣化させるようになることから、その含有量を0
.010 %と限定した。
(j)  圧延条件 熱間圧延は、通常のスラブ加熱炉による加熱後圧延して
もよく、また分塊圧延材をそのまま直接圧延してもよい
ものであり、さらにその圧延開始温度に特に制限はない
が、最終仕上温度をArg点〜(Ar3点+50℃)の
範囲とする必要がある。
なぜなら、最終仕上温度がAr3点より低くなると、フ
ェライト域での圧延を含むこととなり、初析フェライト
が加工されるために降伏点が著しく高くなり、また加工
性の劣化をもたらす。一方、最終仕上温度をArB+5
0℃よりも高い温度にすると、オーステナイト粒が粗大
化してしまい、その後急冷しても微細なフェライト組織
が得られなト変態が促進されるようになるため所望の組
織が得られない。
(1()冷却条件 熱間圧延終了後、その終了温度であるArg点〜(Ar
3点+50℃)の温度域から20℃/就以上の冷却速度
で、まずArg点〜Ar1点の温度域まで冷却する理由
は、冷却速度が20℃/sec未満であると徐冷となる
ために初析フェライトの結晶粒成長を抑制することがで
きず、微細なフェライトを得るためには20℃/就以上
の冷却速度でそのまま所定の巻取温度まで単調冷却する
と、フェライトの生成が抑制されて、いわゆるベイナイ
ト組織と々ることがら、一旦、Arg点〜Ar、点の温
度域、好ましくはフェライト変態ノーズ域にて2〜30
秒間保持するか、空冷するかの処理を行なって所期の微
細なフェライトを十分生成せしめる過程が必要なのであ
る。Arg点〜Ar1点の温度域に保持するか、この温
度域を空冷する時間は2〜30秒であるが、その時間が
2秒未満の場合にはフェライトの析出が不充分であシ、
一方30秒を越えた場合にはフェライト変態が十分に起
り、Ar3〜Ar1域にて空冷または保持する効果、並
びに7J[l工性や強度が低下するようになることと、
通板時間が長くなることから、その時間を2〜30秒と
限定したものである。
つぎに、ArB点〜Ar1点の温度域から巻取温度たる
550℃〜Ms点の温度域までの冷却速度を20℃/s
ee JJ上としたのは、パーライトを微細に分散させ
るためであり、パーライトの微細分散化により所望する
加工性が向上するからであるが、その冷却速度が20℃
/sec未満では所望の効果が得られないのである。
また、巻取温度を550℃〜Ms点としたのは、その温
度が550℃を越えるとAQNが析出して、固溶Nによ
る強化が期待できなくなり、一方、Ms点未満の温度で
巻取ると、いわゆるDuatPhase鋼となってしま
って、降伏点が低くなりすぎ、その用途が限定されてし
まうからである。さらに、巻取温度を550℃以下にす
ることによシ、Pの粒界偏析による脆化を防止すること
ができ、Pを多量に添加できることからも、巻取温度を
550℃以下にすることが有利である。
ついで、この発明を実施例により比較例を対比しながら
説明する。
実施例 まず、第1表に示される成分組成を有する鋼をそれぞれ
転炉で溶製した後、連続鋳造にてスラブとし、ついでこ
れを1220℃に均熱した状態で、同じく第1表に示し
た圧延条件及び冷却条件にて3、0 、、厚のコイルに
熱間圧延した。なお、第1表に示した化学成分組成の残
部がFe及び不可避不純物であるのはいうまでもない。
このようにして、本発明の方法で製造した鋼板(以下本
発明鋼板という)6〜10と、比較法にて製造した鋼板
(以下比較鋼板という)1〜5をそれぞれ製造した。
なお、比較鋼板1〜5は、熱間圧延時の圧延条件1、冷
却条件、及び鋼の組成成分のいずれかの条件(第1表に
おいて※印にて示したもの)を、本発明の方法の範囲か
ら外して製造したものである。
このようにして得られたそれぞれの鋼板に対して、その
機械的性質を測定した結果も、併せて第1表に示した。
なお、第1表において、「第1冷却速度」は圧延終了温
度からAr3点〜Ar1点の温度域までの冷却速度、「
保持温度」はArB点〜Ar1点の温度域での保持温度
(空冷)、「保持時間」はArB点〜、A r 0点の
温度域での保持時間、「第2冷却速度」はAr3点〜A
r1点の温度域から巻取温度までの冷却速度をそれぞれ
示す。
第1表に示した結果からも、本発明鋼板6〜10は、例
えば比較鋼板lのように高価な添加元素を含有すること
なく、高い強度と、すぐれた加工性とを兼ね備えている
ことが明らかであり、自動車用高張力鋼板等としての良
好な特性を備えていることがわかる。
上述のように、この発明によれば、現行の熱間圧延工程
の格別な変更を加えることなく、しかも高価な素材を使
用することもなく、加工性にすぐれた熱延高張力鋼板を
コスト安く製造することができるなど、工業上有用な効
果がもたらされるのである。
出願人  住友金属工業株式会社 代理人  富  1) 和  夫

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  C: 0.12〜0.25%、Si:0.5
    チ以下、 Mn:1.2%以下、 S:0.015%以下、 so!、、AIl: 0.005〜0.10%、を含有
    するとともに、 Nb:0.04%以下、 V:0.07%以下、 の1種以上を含み、 Fe及び不可避不純物:残シ、 (以上重量%)からなる組成を有する鋼を熱間圧延し、
    該熱間圧延をArB点〜(Ar3点+50℃)の温度範
    囲で終了した後、20℃/就以上の冷却速度でAr3〜
    Ar1点の温度域まで急冷し、この状態で2〜30秒間
    保持するかまたは空冷するかした後、再び20℃/se
    c以上の冷却速度で550℃〜Ms点の温度域まで急冷
    してから巻取ることによって、微細なフェライト・パー
    ライト組織とすることを特徴とする加工用熱延高張力鋼
    板の製造方法。
  2. (2)  C: 0.12〜0.25%、Si:0.5
    %以下、 Mn:1.2%以下、 S:O,O15チ以下、 sotoMl :0.005〜0.10%、を含有する
    とともに、 Nb:0104%以下、 V:0.07%以下、 の1種以上を含み、さらに、 P:0.10%以下、 N:0.0300%以下、 Ca:0.010%以下、 のうちの1種以上を含有し、 Fe及び不可避不純物:残り、 (以上重量係)からなる組成を有する鋼を熱間圧延し、
    該熱間圧延をAr3点〜(Ar3点+50℃)の温度範
    囲で終了した後、20℃/see以上の冷却速度でAr
    3〜Ar1点の温度域まで急冷し、この状態で2〜30
    秒間保持するかまたは空冷するかした後、再び20℃/
    see以上の冷却速度で550℃〜Ms点の温度域まで
    急冷してから巻取ることによって、微細なフェライト・
    パーライト組織とすることを特徴とする加工用熱延高張
    力鋼板の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6039119A (ja) * 1983-08-11 1985-02-28 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱延高張力鋼板の製造法
JPS63145745A (ja) * 1986-12-09 1988-06-17 Kawasaki Steel Corp 強度、延性、靭性及び疲労特性に優れた熱延高張力鋼板の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6039119A (ja) * 1983-08-11 1985-02-28 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱延高張力鋼板の製造法
JPH0123525B2 (ja) * 1983-08-11 1989-05-02 Sumitomo Metal Ind
JPS63145745A (ja) * 1986-12-09 1988-06-17 Kawasaki Steel Corp 強度、延性、靭性及び疲労特性に優れた熱延高張力鋼板の製造方法

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