JPS62180021A - 加工性及び焼付け硬化性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法 - Google Patents

加工性及び焼付け硬化性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法

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JPS62180021A
JPS62180021A JP2024686A JP2024686A JPS62180021A JP S62180021 A JPS62180021 A JP S62180021A JP 2024686 A JP2024686 A JP 2024686A JP 2024686 A JP2024686 A JP 2024686A JP S62180021 A JPS62180021 A JP S62180021A
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研一 篠田
Koji Omosako
浩次 面迫
Hiroto Tatemichi
立道 拡登
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Nisshin Steel Co Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車の強度部品等に好適な加工性及び焼付
は硬化性に優れた高張力熱延鋼板を極めて低コストで製
造する方法に関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
高張力熱延鋼板の製造方法としては、Mn、 Si等の
添加による固溶強化法や、Nb、 Ti、 V等を添加
して炭化物又は窒化物を析出せしめる析出強化法が古く
から実用化されてきた。しかし前者では原理上酸る程度
以上の効果は望めないし、後者では合金元素の固溶限の
温度による変化の程度によっては効果が得られないとい
う問題点があった。その後特公昭58−27328号や
特公昭5g −48616号などにおいて、熱間圧延後
の極低温巻取によってフェライト母相中にマルテンサイ
ト相を分散せしめた熱延2相組織鋼が、強度−延性バラ
ンス〔引張強さくTS)と伸び(EQ)の積TSXEQ
値で示す〕が良好で且つ降伏比(降伏応力÷引張強さ)
がちいさくて加工性に優れた高張力熱延鋼板として注目
された。
しかしこのような熱延2相組織鋼の製造においては1巻
取温度を超低温(350℃以下)として非常に速い冷却
速度で冷却するために巻取温度むらが大きく、この結果
として製品の材質変動が大きいと言う問題点があった。
又、このような熱延2相組織鋼を製造するにはマルテン
サイト相を生成させるために比較的多くの合金元素を必
要とするので、合金元素の増加による資源消耗及びコス
トアンプの問題点もあった。
近年、ノ1(本釣には固溶強化型の成分系の鋼を急速冷
却し、硬質第2相をパーライトでもマルテンサイトでも
ないベイナイト或は擬似パーライトといった低温変態生
成相となして強度向上を図った高張力熱延鋼板の製造方
法が例えば特開昭59−126719号で提案された。
この製造方法は、硬質第2相をベイナイトとすることに
よってマルテンサイト相を基本とする上記熱延2相組織
鋼の製造方法に比べて合金元素の一部を節減できる省資
源効果があること、コスト面で有利なこと2巻取温度が
350℃以上であるので冷却制御が容易なこと等の利点
がある。しかしながらこの従来技術には加工性や焼付は
硬化性(塗装時等における焼付けにより硬度が上昇する
性質)については不充分なものしか得られないという問
題点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上記従来技術の問題点を解決して加工性と焼
付は硬化性に優れた高張力熱延Sr4板を低コストで製
造する方法を提供することを目的に鋭意研究した結果完
成されたものである。
すなわち本発明は、c : 0.06〜0.16%、S
i:0.30〜1.00%、 Mn : 0.50〜2
.00%、 S : 0.005%以下、 Al : 
0.001〜0.1%、 N : 0.005〜0.0
15%を含有し残部がFe及び不可避的な不純物元素よ
り成る鋼を、Ar3変態点以上で熱間圧延を終了し、次
いで20℃/秒以上の冷却速度で冷却し、350℃を超
え600℃以下の温度で巻き取ることを特徴とする加工
性及び焼付は硬化性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法
に関するものである。
〔構成及び作用の詳細な説明〕
本発明方法においては後に説明する特定化学成分の鋼の
連続鋳造スラブ或は分塊スラブを使用する。この鋼とし
てはMキルド鋼が好ましい。このスラブをホットストリ
ップミルで熱間圧延するに際し、Ar3変態点以上の温
度で熱間圧延を終了させる通常の熱間圧延を行なう。次
いで熱間圧延後のランアウトテーブル上での冷却は、ラ
ミナー及びスプレー水によって20℃/秒以上の平均冷
却速度で冷却し、続いて350℃を超え600℃以下の
温度で巻き取るのである。本発明方法は上記工程によっ
て硬質第2相として低温変態相であるベイナイト相を生
成せしめ、フェライト−ベイナイト組織によって強度−
延性バランスの良い鋼板を得ようとするものである。
本発明方法において使用する特定化学成分組成の鋼とは
、C: 0.06〜0.16%(本発明において%はす
べて重量%を指す)、 Si : 0.30〜1.00
%、 Mn: 0.50〜2.00%、 S : 0.
005%以下、11: 0.001〜0.1%、 N 
: Q、005〜0.015%を含有し残部がFe及び
不可避的な不純物元素より成る鋼である。
このような化学成分組成に限定した理由を以下に示す。
Cはベイナイト変態を促進する元素であり、硬質第2相
にベイナイト相を活用しようとする本発明において重要
な元素である。しかし0.16%を超えるとベイナイト
相が過大となって加工性を害し、また0、06%未満で
はベイナイト相の生成が少なく。
高張力熱延鋼板としての強度が得られない。
SLは固溶強化元素であると共に、フェライト中のCを
低減させて延性の良い高張力鋼板を得るための元素でも
ある。しかしSiが1.00%を超えると熱延鋼板の表
面性状が劣化するばかりでなく、スラブの連続鋳造が困
難となって経済的な製造方法が採用出来なくなる。また
SLが0.30%未満では強度−延性バランスの良いフ
ェライト−ベイナイト組織が得難い。
Mnは固溶強化元素であると共に、Cと同様にベイナイ
ト変態を促進する元素であり、低温変態相の活用によっ
て高張力熱延鋼板を得るための基本的構成元素である。
しかし2.00%を超えると熱延鋼板の溶接割れ感受性
が著しく高くなるばかりでなく、縞状組織が形成されて
延性の低下が大きくなり、 O,SO5未満ではベイナ
イト相の生成が困難となる。
Sは硫化物系介在物による冷間加工性の劣化特に打抜き
穴拡げ加工性の劣化を考慮して0.005%以下とした
Alは脱酸材として使用される元素であり、0.001
%未満では製鋼工程で脱酸不足となり、0.1%を超え
ると鋼板の表面性状の劣化を招く。なお、AlはNと結
合し易い元素であり1次に示すNの効果を持たせるため
に遊離Nを残すためには含量が低い方が良いので0.0
5%以下が特に好ましい。
Nは焼付は硬化性を持たせるための元素であり。
0.015%を超えると冷間加工性が損われ、0.00
5%未満では充分な焼付は硬化性がマ:)られない。
上記の化学成分組織の鋼を熱間圧延終了後の冷却速度を
20℃/秒以上に速めるのは、オーステナイト結晶粒の
成長を抑制して微細フェライトの生成を促進せしめ、こ
れによって強度−延性バランスの向上を図るためである
。又巻取り温度を600℃以下の低温とするのは、フェ
ライト結晶の粗大化を防止すること、硬質第2相を確保
すること。
フェライト中にAIINが析出して焼付は硬化性が低下
するのを防ぐこと、更には速い冷却速度と相俟つて硬質
第2相の強度と体積率との向上によって高強度を得るこ
と、のためである。又巻取り温度を350℃を超えるよ
うにするのは、巻取り温度が低過ぎると自己焼なまし効
果がなく、製品の材質変動が大きくなるからである。
このようにして得られる熱延鋼板は、成形加工時におい
て冷延鋼板のようにはストレッチャー・ストレインが問
題となり難いと同時に焼付は硬化性に優れるという特長
を有する。
本発明方法においてN成分を固定することなく遊離Nと
して上記の範囲に確保することは、巻取り温度の制御の
みで容易に出来る。遊離Nは焼付は硬化性を持たせ、従
って焼付けによって硬度は著しく上昇するが、それと共
に衝撃遷移温度が若干高温側に推移する。しかしながら
その程度は僅かで工業的に問題とならない。
〔実施例、比較例〕
以下に実施例、比較例により本発明を更に具体的に説明
する。
実施例1〜12.比較例1〜19 第1表に示す化学成分組成を有するHa 1〜N(11
6′の鋼を90トン転炉で溶製し、分塊圧延又は連続鋳
造で厚さ250 tenのスラブとし、1230℃で加
熱して粗圧延した後に、第2表に示す製造条件でダンデ
ムミルによる熱間仕上圧延と圧延後の巻取りとを行なっ
て、第2表に示す各板厚の熱間圧延鋼板を製造した。
得られた各鋼板について機械的性質を測定した。
すなわち、引張試験によって降伏点、引張強度(TS)
及び伸び(IJ)を測定し、更に焼付は硬化性の指標と
して、試験片に3%の予歪を与えた後に170℃、30
分間加熱したものについて引張強度の上昇量(これをB
Hと呼ぶ)を測定した。なお、鋼板の強度−圧延バラン
スを示すTS X EQ値を併記した。
結果を第2表に示す。
以下余白 第1表 (注)命印:本発明で規定する範囲内の鋼の化学成分峠
印:本発明で規定する範囲外の鋼の化学成分第2表の実
施例1〜12から、本発明で規定する化学成分組成の鋼
Nα1〜Nα5を、熱間圧延温度。
冷却速度及び巻取り温度を本発明で規定する範囲内に制
御して得た高張力熱間圧延鋼板は何れも強度−延性バラ
ンスに優れており、更に優れた焼付は硬化性も付与され
ていることが判る。
一方、比較例1〜4から、鋼の化学成分組成が本発明で
規定するものであっても、製造条件のうちの1以上が本
発明の規定範囲外であれば上記実施例の如き優れた高張
力熱間圧延鋼板は得られないことが判る。例えば、巻取
り温度については、600℃を超える比較例1では焼付
は硬化性を示す引張強度の上昇量BHが極めて小さくな
っており、350℃以下の比較例2では焼付は硬化性は
優れているが、強度−延性バランスが不良となるばかり
でなく、表には表われていないが機械的性質の変動が増
大して商品価値が低下してしまうのである。
又、冷却速度が20℃/秒未満である比較例3及び仕上
圧延温度がAr3変態点未満の温度である比較例4では
、延性は比較的良好であるが、それに相応した強度が得
られないために強度−圧延バランスが劣っている。
又、これらの製造条件がすべて本発明の規定に適合して
いる場合であっても、熱間圧延の対象とする鋼の化学成
分組成が本発明で規定する範囲外であるときは、各実施
例の如き優れた強度−圧延バランスと高い焼付は硬化性
とを備えた高張力熱間圧延鋼板の得られないことが他の
比較例から判る。
実施例13.比較例20 第3表に示す化学成分組成の鋼Nα17(実施例13用
)及び鋼Nα18(比較例20用)を連続鋳造にて厚さ
250 trtnのスラブとし、 1230℃に加熱し
て粗圧延を行なった後に880℃で熱間仕上圧延を行な
い、冷却速度30℃/秒で冷却し1次いで巻取り温度5
60℃で巻き取って、それぞれ板厚4.5mの熱間圧延
鋼板を製造した。
第3表 このようにして得た各熱間圧延鋼板について各種温度で
衝撃値及び脆性破面率をそれぞれ測定して衝撃遷移温度
を求めたところ、第1図及び第2図に示す結果を得た。
この第1図及び第2図から、本発明方法によって得られ
る実施例13とN成分含有量の少ない比較例20との高
張力熱間圧延鋼板の衝撃遷移温度はいずれもほぼ0℃で
あり、本発明方法によるN成分含有量の範囲内であれば
充分な靭性を有する鋼板が得られ、冷間加工時の割れ等
の実用上問題がないことが判る。
〔効果〕
本発明方法によれば、加工性及び焼付は硬化性に優れた
高張力熱延鋼板を容易且つ低コストで製造することが出
来る。板厚が比較的厚くて成形加工に多大のエネルギー
を必要とする高張力熱延鋼板にとって、成形加工時に軟
らかくそして焼付は後の使用の段階で高強度を示す性質
は非常に重要な特性であり、本発明が高張力熱延鋼板を
必要とする広い産業分野で省資源、省エネルギーに貢献
するところ大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はそれぞれ実施例13.比較例20の
衝撃靭性の指標となる衝撃値及び脆性破面率の温度によ
る変化を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 C:0.06〜0.16%、Si:0.30〜1.
    00%、Mn:0.50〜2.00%、S:0.005
    %以下、Al:0.001〜0.1%、N:0.005
    〜0.015%を含有し残部がFe及び不可避的な不純
    物元素より成る鋼を、Ar_3変態点以上で熱間圧延を
    終了し、次いで20℃/秒以上の冷却速度で冷却し、3
    50℃を超え600℃以下の温度で巻き取ることを特徴
    とする加工性及び焼付け硬化性に優れた高張力熱延鋼板
    の製造方法。
JP2024686A 1986-02-03 1986-02-03 加工性及び焼付け硬化性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法 Granted JPS62180021A (ja)

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