JPS6150125B2

JPS6150125B2 -

Info

Publication number: JPS6150125B2
Application number: JP10534881A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Kunishige; Masashi Takahashi; Shigeki Hamamatsu
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1981-07-06
Filing date: 1981-07-06
Publication date: 1986-11-01
Also published as: JPS586937A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、プレス成形上有利な低降伏比を有
する複合組織（Dua、Phase）の加工用熱延高
張力鋼板を製造する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、
自動車産業界などにおいては、設計強度を変更す
ることなく板厚を薄くして軽量化をはかることが
検討されており、かかる要望から、これまで使用
されてきた軟鋼板に代つて、プレス成形が比較的
容易な低降伏比型複合組織高張力鋼板に注目が集
まつてきた。従来、このような熱延したままの複合組織高張
力鋼板の製造方法としては、1.15％（以下％は重
量％とする）以上のMnを含有する高Mn鋼を熱間
圧延した後、約40℃／secよりも遅い冷却速度で
冷却して複合組織の鋼板とする方法が知られてい
るが、この方法は高割合でMnを含有する高Mn鋼
を使用するため板材コストが高くなるので、これ
を使用した製品は、板厚を減少できたことによつ
て低減したコストの分以上に高いものとなり、未
だ大量使用するまでには至つ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、低コス
トで、プレス加工性の良好な熱延複合組織高張力
鋼板を製造する方法を見出すべく、精力的に研究
を重ねた結果、安価な焼入れ性向上元素として知
られるＰおよびＢを添加した低Si―低Mn鋼に、
熱間圧延後、著しい急冷を施すことによつても、
低降伏比を有する複合組織高張力鋼板を得られる
ことや、さらには、その出発素材たるＰおよびＢ
を含有した低Si―低Mn鋼に所定量のTiおよびCa
の１種以上を添加したものを熱間圧延し、急冷す
れば、さらに冷間加工性のすぐれた複合組織高張
力鋼板が得られるとの知見を得るに至つたのであ
る。したがつて、この発明は上記知見にもとづいて
なされたもので、Ｃ：0.01〜0.15％、 Si：0.25％以下、 Mn：0.35〜1.0％未満、Ｓ：0.015％以下、 So．Ａ：0.01〜0.10％、Ｐ：0.040％超〜0.150％、Ｂ：0.0015〜0.0050％、を含有し、さらに必要に応じて、 Ti：0.01〜0.04％、 Ca：0.002〜0.01％の１種以上を含有し、 Feおよび不可避不純物：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Ar₃点以上の温度範囲で終了した後、80℃／
sec以上の冷却速度でα＋γ域からMs点以下で急
冷することによつて、複合組織を有する加工性に
すぐれるとともに、引張強さが50Kg/mm²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
造法において、素材鋼の成分たるＣ，Si，Mn，
Ｓ，Ａ，Ｂ，Ｐ，Ti、および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。 (a) ＣＣ成分には、複合組織中の低温変態生成物の体
積率を増大させ、鋼板の強度を高めて50Kg/mm²以
上の引張強さをもつようにする作用があるが、そ
の含有量が0.01％未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方0.15％を越えて含有させるとス
ポツト溶接性が劣化するようになることから、そ
の含有量を0.01〜0.15％と限定した。 (b) Si Si成分には、固溶硬化作用により鋼板の強度お
よび延性を改善する作用があるとともに、鋼中の
酸素を固定する作用もあるが、低コスト化のため
にはかかる元素も節減することが必要であり、ま
たその含有量が0.25％より多いと鋼板の表面性状
が劣化気味となつて、表面性状に起因する疲労特
性の劣化も懸念されるようになることから、その
含有量を0.25％以下と限定した。 (c) Mn Mn成分には、熱間圧延後、γ部分の焼入れ性
を向上させてマルテンサイトおよび下部ベイナイ
ト組織を得やすくする作用があるが、その含有量
が0.35％未満では、ＰやＢの元素を添加したり、
実用上可能な最大の冷却速度を熱間圧延終了後に
適用しても、所望の複合組織を得ることができな
いので、その下限値を0.35％とした。一方、Mn
は高価な添加元素であるので、低コスト化のため
には、出来る限りの節減が必要であり、このた
め、実用上不利とはならない80℃／secという冷
却速度の下で複合組織を得ることのできる1.0％
未満をMn含有量の上限値とした。 (d) ＳＳはMnと結合して非金属介在物を生成し、冷
間加工性の劣化を招くので可及的に少なくするこ
とが望ましいが、経済性の点から、冷間加工の許
容度も考慮して、その含有量の上限を0.015％と
した。 (e) so．Ａ so．Ａ成分は脱酸剤として有効なものであ
るが、その含有量が0.01％未満では脱酸の効果が
期待できなくなり、一方0.10％を越えて含有せし
めても脱酸の効果が飽和してしまうことから、そ
の含有量を0.01〜0.10％と限定した。 (f) ＰＰ成分は固溶硬化作用を有すると共に、焼入れ
性を向上させる作用がある。特に、この発明の方
法においては、Ｐの焼入れ性向上作用を有効に利
用して、高価なMnの含有量を低減させた低Mn鋼
を２層域より急冷することによつても従来の高
Mn鋼とほぼ同じ特性をもつた複合組織を得るこ
とができるのである。しかし、Ｐの含有量が
0.040％以下では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方0.150％を越えて含有させるとスポツト
溶接性が劣化するようになることから、その含有
量を0.040％超〜0.150％と定めた。また、Ｐ成分
にはフエライト中でのＣ固溶量を少なくする作用
があるので、α＋γ域でフエライト中のＣ含有量
を少なくしてＣをオーステナイト中に集め、さら
にＰ成分自体に焼入れ効果を上げる作用があるこ
とと合まつて少量のＰ含有量で複合組織を得るこ
とができるのである。 (g) ＢＢ成分には、Ｐと同様、例えば、熱間圧延終了
後の冷却速度が80℃／sec以上の急冷下において
焼入れ性を向上させ、低Mn鋼に複合組織を与え
やすくする作用があるが、その含有量が0.0015％
未満では前記作用に所望の効果を期待することが
できず、一方、0.0050％以上含有させてもその効
果が飽和してしまうことから、その含有量を
0.0015〜0.0050％と限定した。 (h) Ti Ti成分には、鋼中のＮを固定し、低温巻取の
ために残存した多量の固溶Ｎに起因する時効現象
を抑制するという好ましい作用があるが、その含
有量が0.01％未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方0.04％を越えて含有させるとTiCに
よる析出硬化が生じて、加工性の良好な0.70以下
という低降伏比の鋼板を得ることができないよう
になることから、その含有量を0.01〜0.04％を限
定した。 (i) Ca Ca成分には、介在物の形状を調整して、Ti成
分と同様、冷間加工性を改善する作用があるが、
その含有量が0.002％未満では前記作用に所望の
効果を得ることができず、一方0.01％を越えて含
有せしめると、逆に鋼中の介在物量が増加して冷
間加工性が劣化することから、その含有量を
0.002〜0.01％と限定した。 (j) 熱間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、また連続鋳造スラブあるいは分
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Ar₃点以上の範囲とする必要
がある。なぜなら、最終仕上温度がAr₃点より低
くなると、フエライト域での圧延を含むこととな
り、初析フエライトが加工された組織が存在する
ようになつて降伏点が著しく高くなり、さらに、
これに回復処理を施しても降伏点は低くならず、
著しい加工性の劣化をもたらすことから、熱間圧
延における最終仕上温度をAr₃点変態点以上と定
めた。なお、圧延に際しては、低温加熱後圧延や
低温粗圧延、さらにはAr₃変態点直上近傍での強
圧下などの制御圧延を施して、フエライト変態の
促進および複合組織の微細化をはかり、延性の向
上をもくろむことが望ましい。 (k) 冷却条件熱間圧延終了後、通常の空冷を行ない、α＋γ
域から80℃／sec以上の冷却速度でMs点以下まで
急冷す理由は、冷却速度が80℃／sec未満である
と、フエライト・パーライト変態を起し、所望の
マルテンサイト相およびベントナイト相のいずれ
かまたは両方よりなる低温変態生成物と、フエラ
イト相との複合組織を得ることができないからで
あり、また、Ms点を越えた高い温度で冷却を終
了してコイルに巻取つても、パーライトが現われ
て、前記のような複合組織ぎ得られないからであ
る。ついで、この発明を実施例により比較例と対比
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、実験室における100Kgの大気溶解炉を
用いて溶製し、その鋼を用いて、同じく第１表に
示した条件で鋼板を製造した。なお、シユミレー
ト実験法を用いたため巻取は行なわず、したがつ
て、第１表に示される巻取温度は、巻取りコイル
の冷却速度に相当する20℃／hrでの徐冷開始温度
を示す。比較鋼板１のものは、従来の高コストの高Mn
複合組織鋼板であり、同２は従来のNb入析出硬
化鋼板、同３はＰまたはＢを含まない低Mn鋼か
らなる鋼板であるのに対して、本発明鋼板４〜９
は、本発明の製造方法による複合組織鋼板であ
る。なお、第１表に示した鋼のAr₃点は810〜760℃
の間にあり、冷却の開始はすべて750℃からとし
た。そして、第１表に示した冷却速度は、750℃
から巻取温度までの間の平均冷却速度である。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

【表】

【表】１表に示した。第１表に示した結果からも、本発明方法によつ
て得られた本発明鋼板４〜９は、比較鋼板１の高
コスト高Mn鋼よりはやや降伏比が高く、延性も
劣つてはいるが、比較鋼板２のNb入析出硬化鋼
に比して著しく低降伏比となつており、プレス成
形上、非常に有利であることが明らかである。そ
の上、前記比較鋼板と比べて、非常に低コストの
ものであることも明白である。なお、比較鋼板３
は、ＰおよびＢを含まない低Mn鋼であるため、
本発明方法と同じ圧延条件・冷却条件の下でも複
合組織鋼板とはならなかつたものであり、諸性質
が劣つていることがわかる。上述のように、この発明によれば、高価な素材
を使用することなく、簡単な操作で、加工性にす
ぐれた熱延複合組織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。

Claims

【特許請求の範囲】１Ｃ：0.01〜0.15％、 Si：0.25％以下、 Mn：0.35〜1.0％未満、Ｓ：0.015％以下、 so．Ａ：0.01〜0.10％、Ｐ：0.040％超〜0.150％、Ｂ：0.0015〜0.0050％、を含有し、残りがFeとその他の不可避不純物か
らなる組成（以上重量％）を有する鋼を、熱間圧
延し、該熱間圧延をAr₃点以上の温度範囲で終了
した後、80℃／sec以上の冷却速度でα＋γ域か
らMs点以下まで急冷することによつて、複合組
織とすることを特徴とする加工用熱延高張力鋼板
の製造法。２Ｃ：0.01〜0.15％、 Si：0.25％以下、 Mn：0.35〜1.0％未満、Ｓ：0.015％以下、 so．Ａ：0.01〜0.10％、Ｐ：0.040％超〜0.150％、Ｂ：0.0015〜0.0050％、を含有し、さらに、 Ti：0.01〜0.04％、 Ca：0.002〜0.01％のうちの１種以上を含有し、残りがFeとその他
の不可避不純物からなる組成（以上重量％を有す
る鋼を、熱間圧延し、該熱間圧延をAr₃点以上の
温度範囲で終了した後、80℃／sec以上の冷却速
度でα＋γ域からMs点以下まで急冷することに
よつて、複合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法。