JPS60245728A - 降伏比70%以上でかつ延性の良好な高張力鋼板の製造方法 - Google Patents

降伏比70%以上でかつ延性の良好な高張力鋼板の製造方法

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JPS60245728A
JPS60245728A JP10178484A JP10178484A JPS60245728A JP S60245728 A JPS60245728 A JP S60245728A JP 10178484 A JP10178484 A JP 10178484A JP 10178484 A JP10178484 A JP 10178484A JP S60245728 A JPS60245728 A JP S60245728A
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steel sheet
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橋口 耕一
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    • 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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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】 (技術分野) 主として自動車用構造部材に適合する高張力鋼板の製造
方法に関連してこの明細書で述べる技術内容は、降伏比
が70%以上と高く、かつ延性の良好なP添加高強度混
合組織鋼板の有利な製造についての開発効果を提案する
ところにある。
(背景技術) 近年自動車の安全性や軽量化の観点から、バンパーやド
アガードバ−などの強度部材に引張強さ50kif/a
m”以上の高強度鋼板が多用されている。
このような用途に適用される材料の特性としては、引張
強さ、降伏点が高いと同時に延性が良好なことが要求さ
れる。
(従来技術と問題点) このような用途には例えは特開昭48−81721号公
報に示されるようなNb 、 Tj及びVなどの析出線
粒化強化型の元素を添加した湖板が使われていたが延性
が充分でない。
その後さらに高延性を有することに特徴づけられるフェ
ライトと、マルテンサイトなどの低温変態生成物から成
る混合組織鋼板が開発され、多用されつつあるが、これ
らの混合組織鋼板は、高引張強さ、高延性であるがそれ
と同時に低降伏点という共通の性質がありこの点、例え
ば特開昭58−19441号又、同5B−22332号
各公報に示されるように、混合組織鋼では一般に降伏点
と引張強さの比として定義される降伏化が65あるいは
60%以下と低い。
以上述べたようにNb 、 Ti及びvなどを添加した
析出細粒化強化型の高張力鋼板では降伏点、引張強さと
もに高いが延性が劣り、一方混合組織鋼板では引張強さ
、延性ともに良好であるが降伏点カ低く、かくして高降
伏点、高延性をあわせて必要とする用途に適する薄鋼板
の製造は、従来不可能であったのである。
一部ニおいて、Pを用いた高強度銅板として古くから特
開昭50−28816号、同50−60419号各公報
などが提案されている。これらはP添加冷延鋼板を連続
焼鈍後スキンバス圧延を施すことを開示しているが、ス
キンパス圧延前の組織がフェライト・カーバイドから成
り、低温変態生成物を含む混合組織を得ることができな
い。
また上に触れた特開昭58−22332号公報並びに特
開昭57−187452号公報には、それぞれ冷延薄板
及び熱延薄板とにつき、この発明の基本とする混合組織
を得ることが開示されているけれども低降伏比が余儀な
くされていたのである。
(発明の動機) 通常、焼鈍後における鋼板の降伏点を上げる方法として
はスキンパス圧延が、適合するところ、一般にはスキン
パス圧延によって、延性の劣化が伴われる。
しかるに実際上、この方法を混合組織鋼板に適用したと
ころ、特定条件で製造した混合組織鋼板にあっては、ス
キンバス圧延しても延性劣化が少ないことが発見された
(発明の目的) 上記知見の活用によって、高降伏点と高延性を兼備した
高張力鋼板の製造方法を確立することがこの発明の目的
である。
(発明の構成) この発明は 0 : 0.03 A−0,2o wt%In : o
、s A−a、+o wt%P : 0.04 A−0
,15wt%S : 0.01wt%以下 Al: 0.10 wt%以下 を基本組成とし、5%以下の低温変態生成物相と残りフ
ェライト相とからなる混合組織を有する熱延薄板又は冷
延薄板を、該混合組織とする熱処理に引続き、該熱処理
で得られる初期降伏比n0に応じて下記式を満たす伸び
率SK (%)の範囲内にマスキンパス圧延することか
ら成る、降伏比70%以上でかつ延性の良好な高張力鋼
板の製造方法記 5.25−0.075xYRo−<SK(%)f3 (
%)である。
先ずこの発明の完成を導いた実験結果について説明する
。表1に示す条件で製造したフェライト・マルテンサイ
トから成る混合組織冷延鋼板(1,2闘厚)について伸
び率5%までのスキンパス圧延を施し引張特性を調べ、
その結果を第1図に示す。
、いずれの材料でもスキ・ンバスでの伸び率の増加に伴
い降伏比が急激に増加することが第1図に明らかである
降伏比が70%以上となる臨界のスキンバス伸び率は、
第1図に併記した右下りの直線、つまりスキンバス前の
連続焼鈍ままでの降伏比YRoとの間で次式、 SK (%) −5,25−0,075X YRo<%
)の関係が与えられる。
一部スキンバス伸び率増加に伴い、第1図に示すように
伸びは低下傾向を示すが、この発明のP添加鋼(4)、
(B)では、スキンバスの伸び率が8%以下のとき延性
劣化は少なく、3%をこえてはじめて急激に劣化する。
なおPを事実土倉まない比較鋼(0)ではスキンバスに
よる延性劣化が著しいことがわかる。
この実験は、上掲特開昭58−22832号公報に示さ
れたところに従う冷延彼の熱処理により、混合組織を得
た場合についてのスキンバスの影111を調査したわけ
であるが、その成績に対し、上記特開昭57−1874
52号公報に示された混合組織熱延薄板に対して同様な
スキンバスを施したとき、はぼ同等な降伏比の増強が確
保されることがたしか、められた。
次にこの発明の成分範囲限定の理由について説明する。
0 : 0.08−0.20 wt% Cは連続焼鈍後のマルテンサイトなど低温変態生成物の
息を通して引張強さを支配するため重要であり、G量が
o、o a wt%より低いと高引張強さが得られない
だけでなくA01変態点が急激に上昇し焼鈍時の温度制
御が困難になるため下限を0・08%とした。
一万〇iの増加は強度を増加させるため好ましいが、0
.20wt%を越えるとスポット溶接性が急激に劣化す
るため上限をO−20wt%とじた。
Mn : o、s ヘs、o wt% Mnは固溶強化元素であり、強度を確保するために必要
であるが、この発明ではPとともに低温変態生成物形成
のためにも重要であり、この発明の前提としての混合組
織を得るために最低o、swt%を要するOMnの増量
は強度を上げるため好ましいが、多用しすぎるとコスト
アップと溶接性劣化をもたらすためa、owt%を上限
とした。
P : 0.04 P−0,15wt%Pは固溶強化、
低温変態生成促進作用があり、またコストも安価である
ため望ましい元素である。
とくにこの発明では理由は不明であるがスキンバスに伴
う延性劣化を少なくする効果が大であることから重要な
元素であり、この効果をもたらすためには、0.04 
wt%以上を必要とし、一方0.15wt%をこえるP
の過量は脆化、溶接性劣化をもたらすため0.15wt
%を上限とした。
s : o、o xwt%以下 SはMnSとして劇中に存在し延性劣化をもたらすため
極力少なくすることが好ましいが、極低S量達成が困難
な場合たとえは、Ge 、 Laなどの希土類元素又は
、Oaを添加し、硫化物の形状制御を行うことによって
延性劣化を防ぐことができるので、その限度において上
限を0゜01wt%とした。
Al : 0.10wt%以下 A4は脱酸元素として必要であるが過剰のAtはアルミ
ナクラスターを形成して、表面性状を劣化させ、また熱
間割れのおそれが高くなるため上限を0.10wt%と
じた。
上記0 、 Mn 、 P 、 S及びAlの各限定量
をもってこの発明の高強度鋼板の基本成分とするが、他
に強度増加を目的として2%以下のS土や、1%以下の
Qr及びMO,0,1%以下ノNb、Ti及び■をそれ
ぞれ1種又は、2種以上添加してもこの発明の目的は損
われない。とくにNb 、 1’土、Vなどの添加は混
合組織鋼板においても析出細粒化の効果があり、強度増
加と焼鈍ままでの降伏比増加をもたらし、その結果降伏
比を70%以上とするに必要なスキンバス伸び率を少な
くするために好ましい。
上記の如く成分組成を限定した鋼は熱延または冷延後連
続焼鈍さね、それぞれ熱延鋼板又は、冷延鋼板とされる
。この場合の熱延又は、焼鈍条件については次のとおり
である。
ます熱延薄板は、上記の成分範囲が満たされるように溶
製した鋼スラブの加熱温度を1通常の圧延の場合とほぼ
同様に1100〜1250°Cとする。また最終仕上圧
延を750〜900℃にて終了した後通常の冷却速度(
10〜200“C/ BeO)で冷却するだけで格別な
冷却パターンの規制を要しない。
熱間圧延後のコイル巻取り温度(CT )は450°C
以下がのぞましい。すなわち上記冷却後の初期降伏比Y
Roが上記熱延条件の範囲内ではほぼO,T。
のみによってきまり、また450°Cよりも高い温度で
巻取った場合もパーライト変態が生じTSが低下、YR
oが70%以上となる。C,T、が450″C以下の場
合にはこの発明の成分の鋼の場合は70%以上のフェラ
イトが巻取り時まで生成するためオーステナイト相にC
が濃縮し、Inの効果とあいまって巻取り後もしくは巻
取り前にマルテンサイト変態が生じる。
次に冷延薄板については通常の熱間圧延をしたのち酸洗
を行ってから冷間圧延をし、次いで連続焼鈍を行う。
熱延は通常の条件で行なわれるが、高強度を得るために
は600°C以下の低温巻取りが好ましい。
次に焼鈍条件は重要であり、まずその加熱温度は低温変
態生成物相の母相であるオーステナイト相を得るため1
01点以上としなければならない。また101点以上に
おいては温度の高い程γ相の量が増し、その結果冷却後
の低温変態生成物相の量が増し、より高強度が得られる
ため高温焼鈍は好ましいけれども950”Cを超えると
強度増加は飽和すると同時にテンパーカラーやピックア
ップが発生するため950°Cにとどめる。ここにピッ
クアップというのは連続焼鈍ラインなどで先行の銅帯か
ら落下した酸化スケールが後続の銅帯に付着する現象を
いう。
Nb 、 Ti及びVなどの元素を含む場合にはα−γ
域の低温側でより高強度が得られるためα−γ域の低温
焼鈍が好ましい。
加熱時間は所定量のγ相を現出させるため1,0秒以上
の保持が必要であり、また10分をこえて保持するには
焼鈍炉の均熱帯を長くするとか通板速度を低下させる必
要を伴い、いずれもコストアブをもたらすために上限を
10分とした。
この加熱温度からの冷却は耐2次加工ぜい性に大きな影
響を与えるため重要である。すなわち冷却速度が15”
C/S00未満では混合組織が得られても、耐2次加工
ぜい性が向上しない。更に混合組織鋼板の引張強さは冷
却速度が大きいほど高くなり、同一組成でより高強度を
得るためには30’C/ s以上の冷却速度が好ましい
なお、上記の冷却速度はいずれも600〜800°C間
の平均速度であるが、延性向上を得るためにはフェライ
ト中の固溶0量を低減する必要があり、そのためには6
00°C以上め高温域につき20”C/ See以下の
冷却速度で徐冷するのが好ましい。
以上述べたようにして得られるP添加高強度熱延鋼板又
は冷延鋼板に対し、特定範囲内のスキンバス圧延を施す
ことがこの発明のとくに重要な点である。
一般にスキンパス圧延は熱延のまま、又は焼鈍のままで
残留する降伏伸びを消し、かつ鋼板形状、表面性状を調
整する目的で施される。
ところがこの発明のスキンパス圧延は、鋼板形状、表面
性状調整以外とくに鋼板に歪を付与し降伏点を増加させ
、熱延のまま、又は連続焼鈍のままで65%又は70%
未満であった降伏比を、70%以上とする重要な目的が
ある。
多くの実験結果により降伏比を70%以上とするに必要
な最小のスキンパスにおける伸び率SK(%)はスキン
パス前の初期降伏比YRoと相関があることが明らかと
なり、次式でまるスキンパス伸び率SK (%)を下限
とする。
SKf%)−5,25−0,075×初期降伏比%スキ
ンパス伸び率増加に伴ない第1図に示すように降伏比は
上昇する。この場合鋼板の引張強さの変化は少なく、こ
の降伏比変化は降伏点変化に対応する。したがって高降
伏点を得るためにはスキンパス伸び率増加が好ましいが
、第1図に示すように3%以上のスキンパス伸び率では
伸びが急激に劣化するため上限を3%とした。
(実施例) 表2にこの発明に従って得られる混合組織薄鋼板の組成
、製造条件及び引張特性を比較例と対比して示す。
° (発明の効果) この発明によれば従来の析出細粒強化型高強度鋼板と同
等の降伏点、引張強さとより優れた延性が1又、従来の
混合組織鋼と同等の引張強さ、延性とより高い降伏点が
得られることが明らかである0
【図面の簡単な説明】
第1図は表1に示す供試鋼のスキンパス圧延による降伏
点の向上効果を示す比較グラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第1図 スキソバ0ス伸伏率 (%)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 LO:0.03〜0.20 wt% In : 0.8〜8.Owt% P : 0.0.4〜0.15 wt%S : 0.0
    1 wt%以下 Al : 0.10 wt%以下 を基本組成とし、5%以上の低温変態生成物1゛相と残
    りフェライト相とからなる混合組織を有する熱延薄板又
    は冷延薄板を、該混合組織とする熱処理に引続き該熱処
    理で得られる初期降伏比YRoに応じて下記式を満たす
    伸び率SK (%)の範囲内にてスキンバス圧延するこ
    と゛から成る降伏比70%以上で、かつ延性の良好な高
    張力鋼板の製造方法。 記 5.25−0.0 ’15 X YRo、<SK (%
    )%8%
JP10178484A 1984-05-22 1984-05-22 降伏比70%以上でかつ延性の良好な高張力鋼板の製造方法 Granted JPS60245728A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57131325A (en) * 1981-02-04 1982-08-14 Kawasaki Steel Corp Production of low yield ratio, high tensile cold rolled steel plate having good gamma value

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