JPWO2013061545A1 - 加工性に優れた高強度鋼板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)質量%で、C:0.03〜0.35%、Si:0.5〜3.0%、Mn:3.5〜10.0%、P:0.100%以下、S:0.02%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する鋼スラブを準備し、該鋼スラブを熱間圧延し、該熱延した鋼板にAc1〜Ac1+100℃の到達温度で3分以上保持する熱処理を施し、該熱処理を施した鋼板を20%以上の圧下率で冷間圧延し、該冷延した鋼板にAc1-30℃〜Ac1+100℃の到達温度で1分以上保持する焼鈍を施すことを特徴とする加工性に優れた高強度鋼板の製造方法。
(2)質量%で、C:0.03〜0.35%、Si:0.5〜3.0%、Mn:3.5〜10.0%、P:0.100%以下、S:0.02%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する鋼スラブを準備し、該鋼スラブを熱間圧延し、該熱延した鋼板を20%以上の圧下率で冷間圧延し、該冷間圧延を施した鋼板にAc1〜Ac1+100℃の到達温度で3分以上保持する熱処理を施し、該熱処理した鋼板にAc1-30℃〜Ac1+100℃の到達温度で1分以上保持する焼鈍を施すことを特徴とする加工性に優れた高強度鋼板の製造方法。
(3)さらに前記鋼スラブが、質量%で、Al:0.01〜2.00%を含有する(1)または(2)に記載の方法。
(4)前記Al含有量が、質量%で、0.10〜2.00%である(3)に記載の方法。
(5)さらに前記鋼スラブが、質量%で、Cr:0.005〜2.00%、Mo:0.005〜2.00%、V:0.005〜2.00%、Ni:0.005〜2.00%、Cu:0.005〜2.00%から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する(1)〜(4)のいずれかに記載の方法。
(6)さらに前記鋼スラブが、質量%で、Ti:0.005〜0.20%、Nb:0.005〜0.20%から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する(1)〜(5)のいずれかに記載の方法。
(7)さらに前記鋼スラブが、質量%で、B:0.0003〜0.0050%を含有する(1)〜(6)のいずれかに記載の方法。
(8)さらに前記鋼スラブが、質量%で、Ca:0.001〜0.005%、REM:0.001〜0.005%から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する(1)〜(7)のいずれかに記載の方法。
(9)前記焼鈍を施した鋼板に溶融亜鉛めっきを施す(1)〜(8)のいずれかに記載の方法。
(10)前記焼鈍を施した鋼板に溶融亜鉛めっきを施し、さらに亜鉛めっきを合金化処理する(1)〜(8)のいずれかに記載の方法。
(11)前記加工性に優れた高強度鋼板がTS:980MPa以上、EL:25%以上を有する加工性に優れた高強度鋼板である(1)〜(10)のいずれかに記載の方法。
(12)前記C含有量が、質量%で、0.07〜0.25%である(1)〜(11)のいずれかに記載の方法。
(13)前記Si含有量が、質量%で、0.8〜2.3%である(1)〜(12)のいずれかに記載の方法。
(14)前記Mn含有量が、質量%で、3.8〜8.0%である(1)〜(13)のいずれかに記載の方法。
(15)前記Al含有量が、質量%で、0.15〜1.5%である(1)〜(14)のいずれかに記載の方法。
(16)前記Al含有量が、質量%で、0.20〜1.0%である(15)に記載の方法。
(17)前記熱処理がAc1〜Ac1+100℃の到達温度で30分以上保持する熱処理である(1)〜(16)のいずれかに記載の方法。
C:0.03〜0.35%
Cは、マルテンサイトや焼戻しマルテンサイトなどの低温変態相を生成させてTSを上昇させるために必要な元素である。また、オーステナイトを安定させて残留オーステナイトを生成させ、鋼の加工性を向上させるのに有効な元素である。C量が0.03%未満では、残留オーステナイトの生成が不十分になり高加工性を得ることが難しい。一方、C量が0.35%を超えると、スポット溶接性が劣化する。したがって、C量は0.03〜0.35%、好ましくは0.07〜0.25%とする。
Siは、鋼を固溶強化してTSを向上させたり、炭化物を抑制して残留オーステナイトを生成させ鋼の加工性を向上させるのに有効な元素である。こうした効果を得るにはSi量を0.5%以上とする必要がある。一方、Siが3.0%を超えると、脆性が顕著になり、また表面性状や溶接性の劣化を招く。したがって、Si量は0.5〜3.0%、好ましくは0.8〜2.3%とする。
Mnは、鋼を固溶強化してTSを向上させたり、マルテンサイトや焼戻しマルテンサイトなどの低温変態相の生成を促進する元素である。また、オーステナイトを安定させて残留オーステナイトを生成させるのに有効な元素である。こうした効果を得るには、Mn量を3.5%以上にする必要がある。一方、Mn量が10.0%を超えると、εマルテンサイトが生成されやすくなり、加工性が著しく低下する。したがって、Mn量は3.5〜10.0%、好ましくは3.8〜8.0%とする。
Pは、粒界偏析により鋼を劣化させ、溶接性を劣化させるため、その量は極力低減することが望ましい。しかし、製造コストの面などからP量は0.100%以下であることが好ましい。
Sは、MnSなどの介在物として存在して、溶接性を劣化させるため、その量は極力低減することが好ましい。しかし、製造コストの面からS量は0.02%以下であることが好ましい。
Alは、炭化物の生成を抑制し、残留オーステナイトを生成させるのに有効な元素である。こうした効果を得るには0.10%以上添加することが好ましい。また、その添加量が2.00%以下では、加熱時のオーステナイトの形成を阻害せず、低温変態相を得ることが容易となるため、高強度高加工性が得られ易くなる。したがって、Al量は0.10〜2.00%であることが望ましい。より好ましくは0.15〜1.5%、最も好ましくは0.20〜1.0%である。また、Al量は、鋼の脱酸を効率よく行う観点からは、0.01%以上含有させることが好ましい。
Cr、Mo、V、Ni、Cuはマルテンサイトなどの低温変態相を生成させ高強度化に有効な元素である。こうした効果を得るには、Cr、Mo、V、Ni、Cuから選ばれる少なくとも1種の元素の含有量を0.005%以上とすることが好ましい。また、Cr、Mo、V、Ni、Cu のそれぞれの含有量が2.00%以下であれば、コストアップを招くことなく、その効果を発現させることができる。したがって、Cr、Mo、V、Ni、Cuの含有量はそれぞれ0.005〜2.00%とすることが好ましい。
Ti、Nbは、炭窒化物を形成し、鋼を析出強化により高強度化するのに有効な元素である。こうした効果を得るにはTi、Nbの含有量を0.005%以上とすることが好ましい。また、Ti、Nbの含有量が0.20%以下であれば、ELが低下することなく高強度化の効果を得ることができる。したがって、Ti、Nbの含有量はそれぞれ0.005〜0.20%とすることが好ましい。
Bはオーステナイト粒界からのフェライト生成を抑制し低温変態相を生成させて鋼の強度を上昇させるのに有効である。こうした効果を得るには0.0003%以上のBを含有することが望ましい。また、0.0050%以下であれば、コストアップを招くことなく、その効果を発現させることができる。したがって、Bの含有量は0.0003〜0.0050%とすることが好ましい。
Ca、REMは、いずれも硫化物の形態制御により加工性を改善させるのに有効な元素である。こうした効果を得るには、Ca、REMから選ばれる少なくとも1種の元素の含有量を0.001%以上とすることが好ましい。。また、Ca、REMのそれぞれの含有量が0.005%以下であれば、鋼の清浄度に悪影響を及ぼすことなく上記特性を改善することができる。したがって、Ca、REMの含有量はそれぞれ0.001〜0.005%とすることが好ましい。
本発明の高強度鋼板は、上記の成分組成を有するスラブに、熱間圧延後、酸洗を施し、次いで、20%以上の圧下率で冷間圧延を施した後、到達温度Ac1〜Ac1+100℃で3分以上保持する熱処理を施し、または、熱間圧延後、到達温度Ac1〜Ac1+100℃で3分以上保持する熱処理を施した後、酸洗し、次いで20%以上の圧下率で冷間圧延を施し、その後、到達温度Ac1−30℃〜Ac1+100℃まで加熱し1分以上保持する焼鈍を行って製造する。
熱処理条件:到達温度Ac1〜Ac1+100℃で3分以上保持
本発明においては冷間圧延の圧下率は極めて重要である。20%以上の圧下率で冷間圧延を行うことで、その後の熱処理あるいは焼鈍の際にフェライトの再結晶が起こり、微細で延性に富んだ再結晶フェライトが得られ、加工性が向上する。また、フェライトの微細析出によりオーステナイトが微細に分断されて、より安定した残留オーステナイトが得られ加工性が向上する。なお、Ac1変態点は以下の式より求めた。
Ac1(℃)= 751+500C+35Si-28Mn-16Ni-100 (C≦0.15%)
Ac1(℃)= 751+143C+35Si-28Mn-16Ni-30 (C>0.15%)
式中の元素記号は、鋼中の各元素の含有量(質量%)を示す。
前記焼鈍前の熱処理によってMn濃化部を有する冷延材が得られているが、Ac1−30℃未満では逆変態(フェライトからオーステナイトへの変態)が十分起こらず、良好な加工性が得られない。一方、到達温度がAc1+100℃を超えると、逆変態によるオーステナイトの生成量が増加することで焼鈍後に生成するマルテンサイトの量が過度に増加し良好な加工性が得られない。したがって、焼鈍時の到達温度はAc1−30℃〜Ac1+100℃とする。
Alは、炭化物の生成を抑制し、残留オーステナイトを生成させるのに有効な元素である。こうした効果を得るには0.10%以上添加することが好ましい。また、その添加量が2.00%以下では、加熱時のオーステナイトの形成を阻害せず、低温変態相を得ることが容易となるため、高強度高加工性が得られ易くなる。したがって、Al量は0.10〜2.00%であることが望ましい。より好ましくは0.15〜1.5%、最も好ましくは0.20〜1.0%である。また、Al量は、鋼の脱酸を効率よく行う観点からは、0.01%以上含有させることが好ましい。
Claims (17)
- 質量%で、C:0.03〜0.35%、Si:0.5〜3.0%、Mn:3.5〜10.0%、P:0.100%以下、S:0.02%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する鋼スラブを準備し、
該鋼スラブを熱間圧延し、
該熱延した鋼板にAc1〜Ac1+100℃の到達温度で3分以上保持する熱処理を施し、
該熱処理を施した鋼板を20%以上の圧下率で冷間圧延し、
該冷延した鋼板にAc1-30℃〜Ac1+100℃の到達温度で1分以上保持する焼鈍を施すことを特徴とする加工性に優れた高強度鋼板の製造方法。 - 質量%で、C:0.03〜0.35%、Si:0.5〜3.0%、Mn:3.5〜10.0%、P:0.100%以下、S:0.02%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する鋼スラブを準備し、
該鋼スラブを熱間圧延し、
該熱延した鋼板を20%以上の圧下率で冷間圧延し、
該冷間圧延を施した鋼板にAc1〜Ac1+100℃の到達温度で3分以上保持する熱処理を施し、
該熱処理した鋼板にAc1-30℃〜Ac1+100℃の到達温度で1分以上保持する焼鈍を施すことを特徴とする加工性に優れた高強度鋼板の製造方法。 - さらに前記鋼スラブが、質量%で、Al:0.01〜2.00%を含有する請求項1または2に記載の方法。
- 前記Al含有量が、質量%で、0.10〜2.00%である請求項3に記載の方法。
- さらに前記鋼スラブが、質量%で、Cr:0.005〜2.00%、Mo:0.005〜2.00%、V:0.005〜2.00%、Ni:0.005〜2.00%、Cu:0.005〜2.00%から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- さらに前記鋼スラブが、質量%で、Ti:0.005〜0.20%、Nb:0.005〜0.20%から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- さらに前記鋼スラブが、質量%で、B:0.0003〜0.0050%を含有する請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- さらに前記鋼スラブが、質量%で、Ca:0.001〜0.005%、REM:0.001〜0.005%から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 前記焼鈍を施した鋼板に溶融亜鉛めっきを施す請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 前記焼鈍を施した鋼板に溶融亜鉛めっきを施し、さらに亜鉛めっきを合金化処理する請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 前記加工性に優れた高強度鋼板がTS:980MPa以上、EL:25%以上を有する加工性に優れた高強度鋼板である請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- 前記C含有量が、質量%で、0.07〜0.25%である請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
- 前記Si含有量が、質量%で、0.8〜2.3%である請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
- 前記Mn含有量が、質量%で、3.8〜8.0%である請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
- 前記Al含有量が、質量%で、0.15〜1.5%である請求項1〜14のいずれかに記載の方法。
- 前記Al含有量が、質量%で、0.20〜1.0%である請求項15に記載の方法。
- 前記熱処理がAc1〜Ac1+100℃の到達温度で30分以上保持する熱処理である請求項1〜16のいずれかに記載の方法。
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