JPS6017012A - 低炭素高延性高靭性鋼の製造方法 - Google Patents

低炭素高延性高靭性鋼の製造方法

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JPS6017012A
JPS6017012A JP12289883A JP12289883A JPS6017012A JP S6017012 A JPS6017012 A JP S6017012A JP 12289883 A JP12289883 A JP 12289883A JP 12289883 A JP12289883 A JP 12289883A JP S6017012 A JPS6017012 A JP S6017012A
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JP
Japan
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steel
low
martensite
ferrite
phase
Prior art date
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Pending
Application number
JP12289883A
Other languages
English (en)
Inventor
Takaaki Yuzutori
柚鳥 登明
Takehiko Kato
加藤 猛彦
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6017012A publication Critical patent/JPS6017012A/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 Strip Materials And Filament Materials (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】 本発明は低炭素高延性高靭性鋼の製造方法に関する。
フエライ1〜を主体組織とし、これに少量の低温変態生
成相、即ち、マルテンサイト及び/又はベイナイトと、
場合によっては残留オーステナイトとからなる組織が第
2相として均一に分散されている混合組織からなる鋼は
、降伏点伸びがなく、連続降伏現象を示すので、降伏比
が低く、初期の加工硬化が大きいこと、また、均−伸び
が大きく、強度・延性バランスにすぐれていること等か
ら、冷間プレス性が良好であって、高強度薄鋼板として
の適用に好適である。しかしながら、一方において、上
記のような鋼は、硬質第2相の延性が十分でないために
、打抜き性、伸びフランジ性、冷間鍛造性、冷間伸線性
等の加工性に劣ると共に、このような欠点を改善するた
めに、第2相体積率を低減し、或いは第2相を焼戻す等
の方法が提案されているが、尚、満足すべき方法とはい
えず。
しかも、強度も60kg/−程度が限界であるので、厚
鋼板、線材、棒鋼等の製品分野に適用することば困難で
ある。
本発明者らは、ト記した問題を解決するために鋭意研究
した結果、鋼の組織をマルテンサイト若しくはベイナイ
ト主体組織、又はフェライトと低温変態生成相との混合
組織とし、これをACI〜A C3域に加熱した後、5
℃/秒以上の冷却速度で冷却する熱処理を行なうことに
より、第2相粒子が極めて微細化し、かくして得られる
フェライトとマルテンサイト又はベイナイトの混合組織
からなる鋼が、延性及び靭性において顕著に改善される
ことを見出して、本発明に至ったものである。
従って、本発明による低炭素高延性高靭性鋼の製造方法
は、重量%でC0,3%以下、Si2.0%以下及びM
 n 0.5〜2.5%以下を含有する鋼の組織をマル
テンサイト又はヘイナイト主体の組織又はフエライ1−
とマルテンサイト又はベイナイトの低温変態生成相との
混合組織からなる前組織とした後−5A C+〜A c
3温度域に加熱し、調整冷却することにより、鋼の最終
組織をフエライI・とマルテンサイト又はベイナイトの
低温変態生成相との混合組織とすることを特徴とする。
本発明の方法において、A C+〜A c、−を温度域
への加熱前の鋼の組織をマルテンサイト又はベイナイト
主体の組織とし、又はフェライトとマルテンサイ(・又
はヘイサイ1−の低温変態生成相との混合組織とするた
めに、次の方法によることができる。
尚、以下、これらの組織を前組織という。
上記した方法の第1は、鋼を制御圧延するか、又は熱間
圧延した後に加速冷却する方法である。
制御圧延とは、板材の場合、好ましくは、950℃以下
での累積圧下率を30%以」二とし、A r3±50°
Cの温度で圧延を終了することをいい、線材の場合は、
好ましくは、中間乃至最終の圧延温度を1000℃以下
とし、その温度域での累積圧下率を30%以上とし、圧
延終了温度をA r3〜A r3→−100℃とするこ
とをいう。上記した温度条件をはずれると、後述する所
望の前組織を得ることが困ゲ(tとなり、或いは前組織
を微細化することが困難となる。本発明の方法において
は、旧オーステナイI・粒度が細粒であるほど、得られ
る最終組織鋼の延性及び靭性が増大する。加速冷却時の
冷却速度ば5°C/秒以上とすることが必要である。
これよりも小さい冷却速度では、通常のフェライト・パ
ーライト組織となるからである。
次に、前組織を得るための第2の方法は、通常の圧延工
程中で所望の前組織を得る上記第1の方法と異なり、圧
延後に鋼を熱処理するものであり、鋼をAc以上のオー
ステナイト域に加熱した後に調整冷却する方法である。
この方法による場合、加熱温度は、第1の方法について
説明したと同様に、Ac”−Ac+150℃の範囲であ
ることが好3 ましい。
このように、本発明においては、鋼をAc〜A C3域
に加熱する前の組織を、従来のフェライト・パーライト
組織に替えて、残留オーステナイトを含有していてもよ
いマルテンサイト又はベイナイト主体の組織、又ti+
フェライトとマルテンサイト又はベイナイトの低温変態
生成相との混合組織とする。そして、このように前組織
を調整した鋼をACI〜AC3域に加熱することにより
、初期オーステナイト粒が、低温変態生成相のラス境界
に存在している残留オーステナイト若しくはセメンタイ
トを優先核として多数生成し、上記ラス境界に沿って成
長する。従って、このオーステナイトから加速冷却後に
変態するマルテンサイト又はベイナイトは、その形態に
おいて方向性を有する層状となり、且つ、周囲のフェラ
イトに対して整合性のよいものとなる。この結果、従来
のフェライト・パーライト前組織鋼に比較して第2相粒
子を格段にm細化することができ、その形態が大幅に異
なることとなる。
即ち、フェライト・パーライト鋼をAc=Ac3 温度域に加熱するときは、フェライト粒界やフェライト
・パーライト粒界がオーステナイトの核生成サイ1−と
なるが、本発明の方法によれば、フエライI・粒界、旧
オーステナイト粒界に加え、上記したラス境界が優先核
生成サイi・として存在するからである。また、ラス境
界から生成する方向性を有するマルテンサイトは、局所
変形や強冷間加工性にすぐれており、旧オーステナイト
粒の微細化に伴う前組織の微細化は、この方向性を有す
るマルテンサイト糾織の微細化、即ち、マルテンサイト
の粒子間間隔、粒子幅及び粒子長の微細化の度合を著し
く助長する。
尚、Ti、V、Nb及び/又はZrの添加は、旧オース
テナイト粒の微細化に効果が大きいので、最終組織の微
細化のために望ましく、同様に、制御圧延することも望
ましい。
このような前組織に調整した鋼をAc〜Ac温度域に加
熱する際の加熱速度は、低温変態生成相の再結晶の進行
を抑えるために大きい方がよく、通常、100℃/分以
上が必要であり、好ましくは500℃/分以上とし、次
いで、調整冷却する。
加速冷却のパターンは特に制限されないが、好ましく番
才得られる鋼中のC%/第2相体積率(%)で定義され
る値を0.60以下とする。これは所定の0%に対して
第2相体積率の下限を規定するものであり、」二記値が
0.60を越えるときは、第2相自体の延性低下が生じ
る。従来の方法によれば、フェライト・オーステナイト
域への加熱後、冷却時に残留オーステナイトにおりるC
の濃縮を促進させ、硬質第2相を少量均一に分散させて
おり、かくして、強度も60kg/−級程度となるので
ある。
次に、本発明で用いる鋼の合金元素の限定理由について
説明する。
Cは0.3%を越えて添加されると、前組織調製時に割
れが生じやすく、一方、余りに含有量が少ないときは、
所要の強度を有しない。従って、好ましくは0.02〜
0.2%である。
Siは固溶体強化作用によって鋼の強度及び延性向上に
効果を有するが、余りに多階に含有させるときは、却っ
て靭性を劣化させる。好ましくは3i含有量は1.0%
以下である。
Mnは、鋼の焼入れ性を高め、強靭化させるに少なくと
も0.5%の添加が必要であるが、反面、余りに多量に
含有させるときは、靭性や延性を劣化させることとなる
ので、上限を2.5%とする。
更に、本発明の方法において用いる鋼は、上記した諸元
素に加えて、N b O,1%以下、Vo、3%以下、
T i 0.3%以下及びZ r 0.3%以下より選
ばれる少な(ともINの元素を含有することかできる。
これらの諸元素は微細な炭窒化物を生成し、オーステナ
イト粒子の微細化に寄与する元素であるが、余りに多量
に含有させても効果が飽和し、経済的にも不利であるの
で、上限をNb、V、Ti及びZrについてそれぞれ0
.1%、0.3%、0.3%及び0.3%とする。
また、本発明においては、線材、棒鋼、鋼板等の広範な
用途において、必要に応じて、上記以外の元素に加えて
、Cr2%以下、Mo1%以下、Ni3%以下、Cu1
%以下、A lt 0.2%以下、P O,3%以下等
の元素の1種又は2種以上を適宜添加することができる
。また、Ca0.008%以下を添加し、又はS含有量
を0.003%以下とすることにより、−i、特性を向
上させることができる。
以下に実施例を挙げて本発明を説明する。
実施例1 第1表に示すように、本発明で規定する化学組成を有す
る鋼符号■〜■の鋼について、次のような熱処理を行な
った。
処理R1・・・中間及び仕上圧延温度を915℃以下に
調整し、その温度域で合計圧下率86%で圧延し、84
0℃で圧延を終了した後、水冷してマルテンサイI・主
体組織とした。
処理R2・・・中間及び仕上圧延温度を930℃以下に
調整し、その温度域での圧下率を96%とし、895℃
で圧延を終了した後、風冷してフェライトと低温変態生
成相とからなる混合組織とした。
処理H・・・7.5n径の線材を下記温度に加熱した後
、水冷してマルテンザイト主体組織とした。上記加熱温
度が900℃、1000℃及び1100℃のときをそれ
ぞれ処理Hl、II 2及びH3と10 した。
また、比較のための処理として、次の熱処理をを行なっ
た。
処理C・・・通常の熱間圧延後、放冷してフェライト・
パーライト組織とした。
上のように、いずれかの熱処理をして、その前組織を調
整して得た線材を745〜840℃の範囲の温度に加熱
し得る電気炉に装入し、所定温度に加熱した後に油冷し
、フェライトと低温変態生成相との混合組織とした。
第1図は鋼符号■の鋼からなる線材についての加熱温度
と第2相体積率との関係を示し、第2図はこのようにし
て得られた線材についての加熱温度と機械的性質との関
係を示す。強度・全伸びバランスが前組織によって大き
く影響を受け、特に、第2相体積率を約50%程度に増
加させて高強度化した場合にも、処理R1及びR2鋼が
すぐれた強度・全伸びバランスを有することが明らかで
ある。
実施例2 1 鋼符号I、■、■又は■からなる鋼の線材を第2表に示
すように所定の前組織とした後、790℃に加熱し、油
冷した。このようにして得られた線材についての機械的
性質と最終組織における第2相体積率を第2表に示す。
いずれの鋼についても、鋼中のC含有量(%)/第2相
体積率(%)は0.32〜0.52の範囲にあり、鋼中
のC含有量を増加するにつれて第2相体積率が大きくな
り、この結果、強度が大きくなることが認められる。
第3図は第2表の結果に基づいて、引張強度に対する破
断絞り及び全伸びの関係をグラフ化したもので、従来の
通常の熱間圧延後に放冷してフェライト・パーライト組
織とした鋼(処理C)に比べて、本発明鋼が破断絞りに
著しくすぐれていることが明らかであり、この結果、第
3表に示すように、シャルピー吸収エネルギーや遷移温
度等が改善される。
また、強度×全伸びで示される強度・延性バランスは従
来の50〜60 kg / +n+&級薄鋼板に適用さ
れている混合絹m鋼の−に限値である2000kg/2 第3表 一59− 5 −・%に比べて、はぼ同等であるか、又はよりすぐれて
いる。特に、処理R1及びR2を行なった鋼における強
度・延性バランスの改善が顕著である。
第4図はAc”Ac域への加熱前の組織の間第3 −ステナイト粒度と熱処理後の鋼の機械的性質との関係
を示し、旧オーステナイトが細粒であるほど、全伸びと
強度・延性バランスが改善されることが示される。また
、第2表に示したように、R1鋼のシャルピー靭性がH
3鋼に比較してすぐれているのも、旧オーステナイト粒
の微細化の効果による。
【図面の簡単な説明】
第1図は鋼符号Iの鋼からなる線材についての加熱温度
と第2相体積率との関係を示すグラフ、第2図は」二記
線材についての加熱温度と機械的性質との関係を示すグ
ラフ、第3図は引張強度に対する破断絞り及び全伸びの
関係を示すグラフ、第4図はAc =Ac 域への加熱
前の組織の旧オ3 −ステナイト粒度と熱処理後の鋼の機械的性質と6 の関係を示すグラフである。 7 第2図 第3図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%でC0,3%以下、Si2.0%以下及び
    M n 0.5〜2.5%以下を含有する鋼の組織をマ
    ルテンサイト又はベイナイI・主体の組織又はフェライ
    トとマルテンサイト又はベイナイトの低温変態生成相と
    の混合組織からなる前Mi織とした後、A C+〜A 
    C,3温度域に加熱し、調整冷却することにより、鋼の
    最終組織をフェライトとマルテンサイト又はベイナイト
    の低温変態生成相との混合組織とすることを特徴とする
    低炭素高延性高靭性鋼の製造方法。
  2. (2)最終組織において、鋼中のC%/第2相体積率(
    %)を0.60以下とすることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の低炭素高延性高靭性鋼の製造方法。
  3. (3)鋼を制御圧延又は熱間圧延した後に加速冷却する
    ことにより、前組織を得ることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項又は第2項記載の低炭素高延性高靭性鋼の製
    造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1306055C (zh) * 2004-06-10 2007-03-21 东北大学 免热处理高强冷镦铆螺钢的生产方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51121426A (en) * 1975-04-18 1976-10-23 Nippon Steel Corp Process for the production of a composite texture steel which is isotr opic and has high ductility and high toughness
US4067756A (en) * 1976-11-02 1978-01-10 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy High strength, high ductility low carbon steel

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51121426A (en) * 1975-04-18 1976-10-23 Nippon Steel Corp Process for the production of a composite texture steel which is isotr opic and has high ductility and high toughness
US4067756A (en) * 1976-11-02 1978-01-10 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy High strength, high ductility low carbon steel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1306055C (zh) * 2004-06-10 2007-03-21 东北大学 免热处理高强冷镦铆螺钢的生产方法

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