JPWO2020203159A1 - 鋼板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
尚、上記以外にも、例えば特許文献5〜7に、高強度鋼板に関する技術が開示されているが、張出成形性について何ら検討がなされていない。
C:0.05〜0.20%、
Si:0.01〜1.30%、
Mn:1.00〜3.00%、
P:0.0001〜0.0200%、
S:0.0001〜0.0200%、
Al:0.001〜1.000%、
N:0.0001〜0.0200%、
Co:0〜0.5000%、
Ni:0〜0.5000%、
Mo:0〜0.5000%、
Cr:0〜1.0000%、
O:0〜0.0200%、
Ti:0〜0.5000%、
B:0〜0.0100%、
Nb:0〜0.5000%、
V:0〜0.5000%、
Cu:0〜0.5000%、
W:0〜0.1000%、
Ta:0〜0.1000%、
Sn:0〜0.0500%、
Sb:0〜0.0500%、
As:0〜0.0500%、
Mg:0〜0.0500%、
Ca:0〜0.0500%、
Y:0〜0.0500%、
Zr:0〜0.0500%、
La:0〜0.0500%、及び
Ce:0〜0.0500%
を含有し、残部がFe及び不純物からなる化学組成を有し、
面積率で、
フェライト及びベイナイトの合計:10.0〜90.0%、
マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの合計:5.0〜80.0%、並びに
パーライト及び残留オーステナイトの合計:0〜15.0%
を含有し、
フェライトの(111)<112>方位の集積度が3.0以上であり、
マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの(252)<2−11>方位の集積度が5.0以下であることを特徴とする、鋼板。
(2)Co:0.0001〜0.5000%、
Ni:0.0001〜0.5000%、
Mo:0.0001〜0.5000%、
Cr:0.0001〜1.0000%、
O:0.0001〜0.0200%、
Ti:0.0001〜0.5000%、
B:0.0001〜0.0100%、
Nb:0.0001〜0.5000%、
V:0.0001〜0.5000%、
Cu:0.0001〜0.5000%、
W:0.0001〜0.1000%、
Ta:0.0001〜0.1000%、
Sn:0.0001〜0.0500%、
Sb:0.0001〜0.0500%、
As:0.0001〜0.0500%、
Mg:0.0001〜0.0500%、
Ca:0.0001〜0.0500%、
Y:0.0001〜0.0500%、
Zr:0.0001〜0.0500%、
La:0.0001〜0.0500%、及び
Ce:0.0001〜0.0500%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする、上記(1)に記載の鋼板。
(3)上記(1)又は(2)に記載の化学組成を有する溶鋼を連続鋳造して鋼片を形成する鋳造工程であって、連続鋳造後から室温に冷却するまでの間に800℃以上1200℃未満において5〜40%の圧下を施す鋳造工程、
前記鋼片を熱間圧延することを含み、前記熱間圧延の仕上げ温度が650〜950℃である熱間圧延工程、
得られた熱延鋼板を400〜700℃の巻取り温度で巻き取る工程、
巻き取った熱延鋼板を室温まで冷却せずにそのまま巻取り開始温度+20℃〜100℃の温度域に5〜300分間保持する工程、
前記熱延鋼板を10.0〜90.0%の圧下率で冷間圧延する冷間圧延工程、及び
得られた冷延鋼板を700〜900℃の温度範囲で焼鈍する焼鈍工程
を含むことを特徴とする、鋼板の製造方法。
本発明の実施形態に係る鋼板は、質量%で、
C:0.05〜0.20%、
Si:0.01〜1.30%、
Mn:1.00〜3.00%、
P:0.0001〜0.0200%、
S:0.0001〜0.0200%、
Al:0.001〜1.000%、
N:0.0001〜0.0200%、
Co:0〜0.5000%、
Ni:0〜0.5000%、
Mo:0〜0.5000%、
Cr:0〜1.0000%、
O:0〜0.0200%、
Ti:0〜0.5000%、
B:0〜0.0100%、
Nb:0〜0.5000%、
V:0〜0.5000%、
Cu:0〜0.5000%、
W:0〜0.1000%、
Ta:0〜0.1000%、
Sn:0〜0.0500%、
Sb:0〜0.0500%、
As:0〜0.0500%、
Mg:0〜0.0500%、
Ca:0〜0.0500%、
Y:0〜0.0500%、
Zr:0〜0.0500%、
La:0〜0.0500%、及び
Ce:0〜0.0500%
を含有し、残部がFe及び不純物からなる化学組成を有し、
面積率で、
フェライト及びベイナイトの合計:10.0〜90.0%、
マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの合計:5.0〜80.0%、並びに
パーライト及び残留オーステナイトの合計:0〜15.0%
を含有し、
フェライトの(111)<112>方位の集積度が3.0以上であり、
マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの(252)<2−11>方位の集積度が5.0以下であることを特徴としている。
Cは、安価に引張強度を増加させる元素であり、フェライト及びベイナイト、あるいはマルテンサイト及び焼き戻しマルテンサイトの方位集積度を制御するために極めて重要な因子である。0.05%未満では、熱延巻取り時に残留オーステナイトを安定化させることができず、マルテンサイトの方位集積度をランダム化することができない。このため下限値を0.05%以上とする。C含有量は0.06%以上、0.07%以上又は0.08%以上であってもよい。また、C含有量が0.20%超では、伸びの低下を招くだけでなく、フェライトの方位集積度が低下するため、張出成形性が劣化する。このため上限値を0.20%以下とする。C含有量は0.18%以下、0.16%以下又は0.15%以下であってもよい。
Siは、脱酸剤として作用し、炭化物及び、熱処理後の残留オーステナイトの形態に影響を及ぼす元素である。また、耐摩耗性と張出成形性の両立には、鋼部品中に存在する炭化物の体積率を低減し、更に残留オーステナイトを活用して、高強度化を図ることが有効である。0.01%未満では、炭化物の生成が抑制されず、多量の炭化物が鋼に存在するようになり、張出成形性は劣化する。このため下限値を0.01%以上とする。Si含有量は0.05%以上、0.10%以上又は0.30%以上であってもよい。また、Si含有量が1.30%超では、鋼強度の増加とともに、部品の脆化を招き、張出成形性を低下させる。このため上限値を1.30%以下とする。Si含有量は1.20%以下、1.10%以下、1.00%以下又は0.90%以下であってもよい。
Mnは、鋼のフェライト変態に影響を与える因子であり、強度上昇に有効な元素である。1.00%未満では、冷延板焼鈍での冷却過程においてマルテンサイト変態を促すことができず、強度の低下を引き起こす。このため下限値を1.00%以上とする。Mn含有量は1.10%以上、1.30%以上又は1.50%以上であってもよい。また、Mn含有量が3.00%超では、冷延板焼鈍におけるフェライト及びベイナイト変態を抑制するため、張出成形性の低下を引き起こす。このため上限値を3.00%以下とする。Mn含有量は2.80%以下、2.50%以下又は2.20%以下であってもよい。
Pは、フェライト粒界に強く偏析し粒界の脆化を促す元素である。少ないほど好ましい。0.0001%未満では、高純度化するためには、精錬のために要する時間が多くなり、コストの大幅な増加を招く。このため下限値を0.0001%以上とする。P含有量は0.0005%以上、0.0010%以上又は0.0020%以上であってもよい。また、P含有量が0.0200%超では、粒界脆化により張出成形性の低下を招く。このため上限値を0.0200%以下とする。P含有量は0.0180%以下、0.0150%以下又は0.0120%以下であってもよい。
Sは、鋼中でMnS等の非金属介在物を生成し、鋼材部品の延性の低下を招く元素であり、少ないほど好ましい。0.0001%未満では、高純度化するためには、精錬のために要する時間が多くなり、コストの大幅な増加を招く。このため下限値を0.0001%以上とする。S含有量は0.0005%以上、0.0010%以上又は0.0020%以上であってもよい。また、S含有量が0.0200%超では、冷間成形時に非金属介在物を起点とした割れの発生を招き、張出成形性が低下する。このため上限値を0.0200%以下とする。S含有量は0.0180%以下、0.0150%以下又は0.0120%以下であってもよい。
Alは、鋼の脱酸剤として作用しフェライトを安定化する元素であり、必要に応じて添加される。0.001%未満では、添加効果が十分に得られないこのため下限値を0.001%以上とする。Al含有量は0.005%以上、0.010%以上又は0.020%以上であってもよい。また、Al含有量が1.000%超では、冷延板焼鈍において冷却過程でのフェライト変態及びベイナイト変態が過度に促進するため鋼板の強度が低下する。このため上限値を1.000%以下とする。Al含有量は0.950%以下、0.900%以下又は0.800%以下であってもよい。
Nは、鋼板中で粗大な窒化物を形成し、鋼板の加工性を低下させる元素である。また、Nは、溶接時のブローホールの発生原因となる元素である。0.0001%未満では、製造コストの大幅な増加を招く。このため下限値を0.0001%以上とする。N含有量は0.0005%以上、0.0010%以上又は0.0020%以上であってもよい。また、N含有量が0.0200%超では、張出成形性の低下や、ブローホールの発生が顕著となる。このため上限値を0.0200%以下とする。N含有量は0.0180%以下、0.0160%以下又は0.0120%以下であってもよい。
Coは、炭化物の形態制御と強度の増加に有効な元素であり、必要に応じて添加される。0.0001%未満では、添加効果が得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Co含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0100%以上であってもよい。また、Co含有量が0.5000%超では、微細なCo炭化物が多数析出し、鋼材の強度上昇と延性の低下を招き、冷間加工性や張出成形性を低下させる場合がある。このため上限値を0.5000%以下とする。Co含有量は0.4500%以下、0.4000%以下又は0.3000%以下であってもよい。
Niは、強化元素であるとともに焼入れ性の向上に有効である。加えて、濡れ性の向上や合金化反応の促進をもたらすことから添加しても良い。0.0001%未満では、これらの効果が得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Ni含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0100%以上であってもよい。また、Ni含有量が0.5000%超では、製造時及び熱延時の製造性に悪影響を及ぼすか又は張出成形性を低下させる場合がある。このため上限値を0.5000%以下とする。Ni含有量は0.4500%以下、0.4000%以下又は0.3000%以下であってもよい。
Moは、鋼板の強度の向上に有効な元素である。また、Moは、連続焼鈍設備又は連続溶融亜鉛めっき設備での熱処理時に生じるフェライト変態を抑制する効果を有する元素である。0.0001%未満では、その効果は得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Mo含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0100%以上であってもよい。また、Mo含有量が0.5000%超では、冷延板焼鈍において、フェライト及びベイナイト変態を抑制するとともに、マルテンサイト変態の促進を引き起こすため成形性、特には張出成形性が劣化する場合がある。このため上限値を0.5000%以下とする。Mo含有量は0.4500%以下、0.4000%以下又は0.3000%以下であってもよい。
Crは、Mnと同様にパーライト変態を抑え、鋼の高強度化に有効な元素であり、必要に応じて添加される。0.0001%未満では、添加の効果を得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Cr含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0100%以上であってもよい。また、Cr含有量が1.0000%超では、オーステナイトの安定性を著しく高め、冷延板焼鈍後に多量の残留オーステナイトが存在するため、張出成形性が劣化する場合がある。このため上限値を1.0000%以下とする。Cr含有量は0.9000%以下、0.8000%以下又は0.7000%以下であってもよい。
Oは、酸化物を形成し、加工性を劣化させることから、添加量を抑える必要がある。特に、酸化物は介在物として存在する場合が多く、打抜き端面、あるいは、切断面に存在すると、端面に切り欠き状の傷や粗大なディンプルを形成することから、張出成形時や強加工時に、応力集中を招き、亀裂形成の起点となり大幅な加工性の劣化をもたらす。しかしながら、0.0001%未満では、過度のコスト高を招き経済的に好ましくない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。O含有量は0.0005%以上、0.0010%以上又は0.0020%以上であってもよい。一方、O含有量が0.0200%超では、上記加工性の劣化の傾向が顕著となる。このため上限値を0.0200%以下とする。O含有量は0.0180%以下、0.0150%以下又は0.0100%以下であってもよい。
Tiは、強化元素である。析出物強化、フェライト結晶粒の成長抑制による細粒強化及び再結晶の抑制を通じた転位強化にて、鋼板の強度上昇に寄与する。0.0001%未満では、これらの効果が得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Ti含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0100%以上であってもよい。また、Ti含有量が0.5000%超では、炭窒化物の析出が多くなり成形性、特には張出成形性が劣化する場合がある。このため上限値を0.5000%以下とする。Ti含有量は0.4500%以下、0.4000%以下又は0.3000%以下であってもよい。
Bは、オーステナイトからの冷却過程においてフェライト及びパーライトの生成を抑え、ベイナイト又はマルテンサイト等の低温変態組織の生成を促す元素である。また、Bは、鋼の高強度化に有益な元素であり、必要に応じて添加される。0.0001%未満では、添加による高強度化又は耐摩耗性の向上の効果が十分には得られない。更に、0.0001%未満の同定には分析に細心の注意を払う必要があるとともに、分析装置によっては検出下限に至る。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。B含有量は0.0003%以上、0.0005%以上又は0.0010%以上であってもよい。また、B含有量が0.0100%超では、鋼中に粗大なB酸化物の生成を招き、冷間成形時のボイドの発生起点となり、張出成形性は劣化する場合がある。このため上限値を0.0100%以下とする。B含有量は0.0080%以下、0.0060%以下又は0.0050%以下であってもよい。
Nbは、Tiと同様に炭化物の形態制御に有効な元素であり、その添加により組織を微細化するため靭性の向上にも効果的な元素である。0.0001%未満では、効果が得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Nb含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0100%以上であってもよい。また、Nb含有量が0.5000%超では、微細で硬質なNb炭化物が多数析出し、鋼材の強度上昇とともに延性の顕著な劣化を招き、冷間加工性や張出成形性を低下させる場合がある。このため上限値を0.5000%以下とする。Nb含有量は0.4500%以下、0.4000%以下又は0.3000%以下であってもよい。
Vは、強化元素である。析出物強化、フェライト結晶粒の成長抑制による細粒強化及び再結晶の抑制を通じた転位強化にて、鋼板の強度上昇に寄与する。0.0001%未満では、これらの効果が得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。V含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0100%以上であってもよい。また、V含有量が0.5000%超では、炭窒化物の析出が多くなり成形性、特には張出成形性が劣化する。このため上限値を0.5000%以下とする。V含有量は0.4500%以下、0.4000%以下又は0.3000%以下であってもよい。
Cuは、鋼板の強度の向上に有効な元素である。0.0001%未満では、これらの効果が得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Cu含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0100%以上であってもよい。また、Cu含有量が0.5000%超では、熱間圧延中に鋼材が脆化し、熱間圧延が不可能となる。更に、鋼の強度が著しく高まり、張出成形性が劣化する場合がある。このため上限値を0.5000%以下とする。Cu含有量は0.4500%以下、0.4000%以下又は0.3000%以下であってもよい。
Wは、鋼板の強度上昇に有効である上、Wを含有する析出物及び晶出物は水素トラップサイトとなるため非常に重要な元素である。0.0001%未満では、これらの効果が得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。W含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0050%以上であってもよい。また、W含有量が0.1000%超では、加工性、特には張出成形性が低下する場合がある。このため上限値を0.1000%以下とする。W含有量は0.0800%以下、0.0600%以下又は0.0500%以下であってもよい。
Taは、Nb、V、Wと同様に、炭化物の形態制御と強度の増加に有効な元素であり、必要に応じて添加される。0.0001%未満では、添加効果が得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Ta含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0050%以上であってもよい。また、Ta含有量が0.1000%超では、微細なTa炭化物が多数析出し、鋼板の強度上昇と延性の低下を招き、耐曲げ性や張出成形性を低下させる場合がある。このため上限値を0.1000%以下とする。Ta含有量は0.0800%以下、0.0600%以下又は0.0500%以下であってもよい。
Snは、原料としてスクラップを用いた場合に鋼中に含有される元素であり、少ないほど好ましい。0.0001%未満では、精錬コストの増加を招く。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Sn含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0050%以上であってもよい。また、Sn含有量が0.0500%超では、フェライトの脆化による張出成形性の低下を引き起こす場合がある。このため上限値を0.0500%以下とする。Sn含有量は0.0400%以下、0.0300%以下又は0.0200%以下であってもよい。
Sbは、Snと同様に鋼原料としてスクラップを用いた場合に含有される元素である。Sbは、粒界に強く偏析し粒界の脆化及び延性の低下を招くため、少ないほど好ましく、0%であってもよい。0.0001%未満では、精錬コストの増加を招く。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Sb含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0050%以上であってもよい。また、Sb含有量が0.0500%超では、張出成形性の低下を引き起こす場合がある。このため上限値を0.0500%以下とする。Sb含有量は0.0400%以下、0.0300%以下又は0.0200%以下であってもよい。
Asは、Sn、Sbと同様に鋼原料としてスクラップを用いた場合に含有され、粒界に強く偏析する元素であり、少ないほど好ましい。0.0001%未満では、精錬コストの増加を招く。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。As含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0050%以上であってもよい。また、As含有量が0.0500%超では、張出成形性の低下を招く。このため上限値を0.0500%以下とする。As含有量は0.0400%以下、0.0300%以下又は0.0200%以下であってもよい。
Mgは、微量添加で硫化物の形態を制御できる元素であり、必要に応じて添加される。0.0001%未満では、その効果は得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Mg含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0050%以上であってもよい。また、Mg含有量が0.0500%超では、粗大な介在物の形成による張出成形性の低下を引き起こす場合がある。このため上限値を0.0500%以下とする。Mg含有量は0.0400%以下、0.0300%以下又は0.0200%以下であってもよい。
Caは、脱酸元素として有用であるほか、硫化物の形態制御にも効果を奏する。0.0001%未満では、効果が十分でない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Ca含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0050%以上であってもよい。また、Ca含有量が0.0500%超では、加工性、特には張出成形性が劣化する場合がある。このため上限値を0.0500%以下とする。Ca含有量は0.0400%以下、0.0300%以下又は0.0200%以下であってもよい。
Yは、Mg、Caと同様に微量添加で硫化物の形態を制御できる元素であり、必要に応じて添加される。0.0001%未満では、これらの効果が得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Y含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0050%以上であってもよい。また、Y含有量が0.0500%超では、粗大なY酸化物が生成し、張出成形性が低下する場合がある。このため上限値を0.0500%以下とする。Y含有量は0.0400%以下、0.0300%以下又は0.0200%以下であってもよい。
Zrは、Mg、Ca、Yと同様に微量添加で硫化物の形態を制御できる元素であり、必要に応じて添加される。0.0001%未満では、これらの効果が得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Zr含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0050%以上であってもよい。また、Zr含有量が0.0500%超では、粗大なZr酸化物が生成し、張出成形性が低下する場合がある。このため上限値を0.0500%以下とする。Zr含有量は0.0400%以下、0.0300%以下又は0.0200%以下であってもよい。
Laは、微量添加で硫化物の形態制御に有効な元素であり、必要に応じて添加される。0.0001%未満では、その効果は得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。La含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0050%以上であってもよい。また、La含有量が0.0500%超では、La酸化物が生成し、張出成形性の低下を招く場合がある。このため上限値を0.0500%以下とする。La含有量は0.0400%以下、0.0300%以下又は0.0200%以下であってもよい。
Ceは、Laと同様に微量添加で硫化物の形態を制御できる元素であり、必要に応じて添加される。0.0001%未満では、その効果は得られない。このため下限値を0.0001%以上とすることが好ましい。Ce含有量は0.0002%以上、0.0010%以上又は0.0050%以上であってもよい。また、Ce含有量が0.0500%超では、Ce酸化物が生成し、張出成形性の低下を招く場合がある。このため上限値を0.0500%以下とする。Ce含有量は0.0400%以下、0.0300%以下又は0.0200%以下であってもよい。
フェライト及びベイナイトの合計の面積率は、鋼の伸びに影響を与え、面積率の増加に伴い加工性が増加する。10.0%未満では、製造において高度な制御を要するため、歩留りの低下を招き、さらには張出成形性が低下する場合がある。このため下限値を10.0%以上とする。フェライト及びベイナイトの合計の面積率は20.0%以上、30.0%以上又は35.0%以上であってもよい。また、90%超では、強度の低下を招く場合がある。このため上限値を90.0%以下とする。フェライト及びベイナイトの合計の面積率は85.0%以下、80.0%以下又は75.0%以下であってもよい。
マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの合計の面積率は、鋼の強度に影響を与え、面積率が大きいほど引張強度が増加する。5.0%未満では、マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの面積率が足りず、目標とする引張強度550MPa以上を達成することができない場合がある。このため下限値を5.0%以上とする。マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの合計の面積率は10.0%以上、15.0%以上又は20.0%以上であってもよい。また、80.0%超では、引張強度が1100MPaを超えて強度延性バランスの低下や張出成形性の低下を招く場合がある。このため上限値を80.0%以下とする。マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの合計の面積率は70.0%以下、60.0%以下又は55.0%以下であってもよい。
残部のパーライト及び残留オーステナイトは鋼の局部延性を劣化させる組織因子であり、少ない程好ましい。パーライト及び残留オーステナイトの合計の面積率は0%であってもよいが、1.0%未満では、製造において高度な制御を要する場合がある。歩留りの低下を抑える観点からは、パーライト及び残留オーステナイトの合計面積率を1.0%以上としてもよい。パーライト及び残留オーステナイトの合計の面積率は2.0%以上、3.0%以上又は5.0%以上であってもよい。また、15.0%超では、張出成形性の低下を招く場合がある。このため上限値を15.0%以下とする。パーライト及び残留オーステナイトの合計の面積率は13.0%以下、11.0%以上又は9.0%以上であってもよい。
フェライトの(111)<112>方位の集積度は、鋼の等方的な変形、即ち張出成形性に影響を与える因子であり、この集積度が大きいほど張出成形性に優れる。3.0未満では、良好な張出成形性を得ることができない。このため下限値を3.0以上とする。好ましくは4.0以上又は5.0以上である。この集積度の上限値は、特に限定されないが、10.0以下、8.0以下又は7.0以下であってもよい。
マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトを合計した際の(252)<2−11>方位の集積度は、鋼の等法的な変形を妨げる、即ち張出成形性に影響を与える因子であり、この集積度が小さいほど張出成形性は優れる。5.0超では、張出成形性は劣化する。このため上限値を5.0以下とする。好ましくは4.0以下又は3.0以下である。この集積度の下限値は、特に限定されないが、0.1以上、0.2以上又は0.3以上であってもよい。
鋼板の板厚は成形後の鋼部材の剛性に影響を与える因子であり、板厚が大きいほど部材の剛性は高くなる。板厚が0.2mm未満では剛性の低下を招くとともに、鋼材内部に存在する不可避的な非鉄介在物の影響を受けて張出成形性が低下するため、0.2mm以上の板厚が好ましい。なお、板厚が3.0mmを超えると張出成形時の成形荷重が増加し、金型の損耗や生産性の低下を招くため、3.0mm以下の板厚が好ましい。
フェライト及びベイナイトの面積率は、電界放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM:Field Emission−Scanning Electron Microscope)を用いた電子チャンネリングコントラスト像により、板厚の1/4位置を中心とする1/8〜3/8厚の範囲を観察することにより、求める。電子チャンネリングコントラスト像は、結晶粒内の結晶方位差を像のコントラストの差として検出する手法であり、当該像において、パーライト、ベイナイト、マルテンサイト、残留オーステナイトではなく、フェライトであると判断される組織において均一なコントラストで写る部分がポリゴナルフェライトである。また、ベイナイトは、ラス状の結晶粒の集合であり、内部に長径20nm以上の鉄系炭化物を含まないもの、又は、内部に長径20nm以上の鉄系炭化物を含み、その炭化物が、単一のバリアント、即ち、同一方向に伸張した鉄系炭化物群に属するものである。ここで、同一方向に伸長した鉄系炭化物群とは、鉄系炭化物群の伸長方向の差異が5°以内であるものをいう。ベイナイトは、方位差15°以上の粒界によって囲まれたベイナイトを1個のベイナイト粒として数える。35×25μmの電子チャネリングコントラスト像8視野を、画像解析の方法で、各視野でのフェライト及びベイナイトの合計の面積率を算出し、その平均値をフェライト及びベイナイトの合計の面積率とする。
マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトも前述の電子チャンネリングコントラストで撮影した画像から合計の面積率を求める。これらの組織はフェライトよりもエッチングされにくいため、組織観察面上では凸部として存在する。なお、焼戻しマルテンサイトは、ラス状の結晶粒の集合であり、内部に長径20nm以上の鉄系炭化物を含み、その炭化物が複数のバリアント、即ち、異なる方向に伸長した複数の鉄系炭化物群に属するものである。また、残留オーステナイトも組織観察面上では凸部で存在する。このため、上記の手順で求めた凸部の面積率を、後述の手順で測定する残留オーステナイトの面積率で引くことにより、マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの合計の面積率を正しく測定することが可能となる。
残留オーステナイトの面積率は、X線を用いた測定により算出することができる。すなわち、試料の板面から板厚方向に深さ1/4位置までを機械研磨及び化学研磨により除去する。そして、研磨後の試料に対して特性X線としてMoKα線を用いて得られた、bcc相の(200)、(211)及びfcc相の(200)、(220)、(311)の回折ピークの積分強度比から、残留オーステナイトの組織分率を算出し、これを、残留オーステナイトの面積率とする。また、パーライトは前述の電子チャンネリングコントラストで撮影した画像から面積率を求める。パーライトは板状の炭化物とフェライトが並んだ組織である。
フェライトの方位集積度は、EBSD(Electron Back Scattering Diffraction)装置を用いて測定する。また、EBSP(電子後方散乱パターン:Electron Back Scattering Pattern)法、またはECP(Electron Channeling Pattern)法のいずれでも測定が可能である。{110}極点図に基づきベクトル法により計算した3次元集合組織や、{110}、{100}、{211}、{310}の極点図のうち、複数の極点図(好ましくは3つ以上)を用いて級数展開法で計算した3次元集合組織から求めればよい。なお、EBSDによる測定では、前述の電子線チャンネリングコントラストと同じ位置の結晶方位データをSTEP間隔を0.05μmに設定して取得する。この手順で取得した8視野分のデータにおいてフェライトに対応する結晶方位データから、(111)<112>方位の集積度を求める。
マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの方位集積度もEBSDにより求める。フェライトの方位集積度の評価方法のために採取した結晶方位データは、マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの結晶方位データも含む。フェライトの場合と同じく、電子チャンネリングコントラスト像において、マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの結晶方位データから(252)<2−11>方位の集積度を求める。
本発明の実施形態に係る鋼板によれば、高い引張強度及び高い強度延性バランス、具体的には550〜1100MPaの引張強度及び10.0%以上の全伸びを達成しつつ、張出成形性を向上させることが可能である。引張強度は好ましくは700MPa以上であり、より好ましくは800MPa以上である。
本発明の実施形態に係る鋼板の製造方法は上述した成分範囲の材料を用いて、熱間圧延と冷延及び焼鈍条件の一貫した管理を特徴としている。以下、鋼板の製造方法の一例について説明するが、本発明に係る鋼板の製造方法は以下の形態に限定されるものではない。
本発明の実施形態に係る鋼板の製造方法は、鋼板に関して上で説明した化学組成と同じ化学組成を有する溶鋼を連続鋳造して鋼片を形成する鋳造工程であって、連続鋳造後から室温に冷却するまでの間に800℃以上1200℃未満において5〜40%の圧下を施す鋳造工程、
前記鋼片を熱間圧延することを含み、前記熱間圧延の仕上げ温度が650〜950℃である熱間圧延工程、
得られた熱延鋼板を400〜700℃の巻取り温度で巻き取る工程、
巻き取った熱延鋼板を室温まで冷却せずにそのまま巻取り開始温度+20℃〜100℃の温度域に5〜300分間保持する工程、
前記熱延鋼板を10.0〜90.0%の圧下率で冷間圧延する冷間圧延工程、及び
得られた冷延鋼板を700〜900℃の温度範囲で焼鈍する焼鈍工程
を含むことを特徴としている。以下、各工程について詳しく説明する。
本発明の実施形態に係る鋼板の製造方法では、まず、鋼板に関して上で説明した化学組成と同じ化学組成を有する溶鋼を連続鋳造して鋼片が形成され、次いで連続鋳造後から室温に冷却するまでの間に800℃以上1200℃未満において5〜40%の圧下を施し、800℃以上1200℃未満において鋼片のミクロ偏析の濃化部の均一性を高める(具体的には、元素濃化部を鋼材内に細かく分散させて、元素濃化部の濃度差を小さくする)ことができる。5%未満の圧下率では、偏析が解消せず、フェライト及びベイナイトの方位集積度の低下及び張出成形性の低下を引き起こす。鋼片における元素濃化部の均一性を高める(例えばMn濃化部の均一性を高める)ことで、冷延焼鈍後に元素濃化部における未再結晶フェライトの残存を抑制してフェライトの(111)面に方位を集積させ、張出成形部が等方的に広がり易くなる。また、後述の巻き取り後の保持工程において熱延板中にオーステナイトを生成させ易くなる。このため圧下率の下限値を5%以上とし、6%以上、8%以上又は10%以上であってもよい。また、40%超では、設備の大型化が必要となり、多額の設備投資と高コスト化を招く。更に、凝固組織の成長方向を揃えるようになるため、この凝固組織の集合組織の影響を受け、冷延板焼鈍後におけるフェライト及びベイナイトの方位集積度が低下し、張出成形性が劣化する。このため上限値を40%以下とし、38%以下、35%以下又は30%以下であってもよい。
本方法では、鋳造された鋼片は、次に熱間圧延工程に供され、当該熱間圧延工程は、鋳造された鋼片を直接又は一旦冷却した後、再加熱して熱間圧延することにより実施することができる。再加熱を行う場合には、鋼片の加熱温度は、一般的には1100℃以上であり、上限値は特に規定しないが、例えば1250℃以下であってもよい。
本方法では、例えば、鋳造された鋼片に対し、板厚調整等のために、任意選択で仕上げ圧延の前に粗圧延を施してもよい。このような粗圧延は、所望のシートバー寸法が確保できればよく、その条件は特に限定されない。
得られた鋼片又はそれに加えて必要に応じて粗圧延された鋼片は、次に仕上げ圧延を施され、その際の仕上げ温度(熱間圧延の仕上げ温度)は650〜950℃の範囲に制御される。熱間圧延の仕上げ温度は、旧オーステナイト粒径の集合組織の制御に効果を与える因子である。650℃未満では、オーステナイトの圧延集合組織が発達し、鋼材特性の異方性の発生を招く。このため下限値を650℃以上とし、680℃以上又は700℃以上であってもよい。また、950℃超では、圧延前に素材が高温で保持されることにより、オーステナイトの異常粒成長が起こり、集合組織の等方化を図ることが難しくなる。このため上限値を950℃以下とし、930℃以下又は900℃以下であってもよい。
熱間圧延工程の後、得られた熱延鋼板は、次の巻取工程において400〜700℃の巻取り温度で巻き取られる。巻取り温度は、熱延板の組織変化においてオーステナイトから変態するフェライト及びベイナイトの制御に重要な因子である。400℃未満では、後述する巻取り後の昇温処理を与えたとしても、熱延板において巻取り後に存在するオーステナイトを、ベイナイトに変態させることができず、目的とする熱延組織を得ることができない。また、これにより、張出成形性も劣化する。このため下限値を400℃以上とし、420℃以上又は450℃以上であってもよい。また、700℃超では、熱延板の巻取り時においてオーステナイトからフェライト変態が過度に促され、炭素がオーステナイト中に濃化し、後述する巻取り後の昇温処理を与ると、パーライト変態が進むため、目的とする熱延組織を得ることができなくなる。このため上限値を700℃以下とし、680℃以下又は650℃以下であってもよい。
次に、巻き取った熱延鋼板は、室温まで冷却せずにそのまま巻取り開始温度+20℃〜100℃の温度域において5〜300分間にわたり保持される。巻取り開始温度+20℃〜100℃の温度における昇温及び保持は本発明において極めて重要な制御因子である。熱間仕上げ圧延後、巻取り温度まで冷却及び冷却停止する際に、フェライトあるいはベイナイト変態が進み炭素が残部オーステナイトに濃化していく。この反応は熱延板をコイル状に巻き取った後も進行し、一旦フェライトあるいはベイナイト変態後に昇温させることにより、熱延板組織におけるオーステナイト/B.C.C.界面のオーステナイト側にあるMn濃化が減少するため、オーステナイト/B.C.C.界面の移動が可能になり、最終的に室温でも安定な残留オーステナイトが熱延板の状態で得られる。上述の通り、本発明の実施形態に係る鋼板の製造方法においては、鋳造工程における鋼片の圧下条件を制御することで、鋼片における元素濃化部の均一性を高めている。これと保持工程における温度保持条件とを組み合わせることで、熱延板中にオーステナイトをより適切に生成・残留させることができる。熱延板の状態で安定化した残留オーステナイトは冷延後にも存在する。この熱延板での熱処理に起因する残留オーステナイトと冷延焼鈍時にフェライトの集合組織からK−S関係で生じるオーステナイトが交じり、冷延板焼鈍におけるオーステナイトの集合組織がランダム化することで、最終製品のマルテンサイトにおける(252)<2−11>方位の集積度を低下させることが可能となる。保持温度を巻き取り開始温度+20℃以上とすることで、未変態のオーステナイトからベイナイトへの変態における界面の移動及びベイナイト組織の成長を促すとともに、残部オーステナイトへの炭素の濃化を促進することができる。また、保持温度を巻き取り開始温度+100℃以下とすることで、内部酸化を抑制することができる。5分未満の保持では、ベイナイト変態の進行によるオーステナイトの安定化が不十分であり、本発明の効果を得ることができない。このため下限値を5分以上とし、15分以上又は30分以上であってもよい。また、300分超では、鋼帯表面から内部に酸素が供給され、熱延板に内部酸化物を形成する。内部酸化物とは、粒界に沿った酸化物であり、冷延焼鈍後に残存すると亀裂の起点となり張出成形性の低下を招く。このため上限値を300分以下とし、250分以下又は200分以下であってもよい。
最後に、得られた熱延鋼板は、必要に応じて酸洗等を行った後、10.0〜90.0%の圧下率での冷間圧延及び700〜900℃での焼鈍を施され、本発明の実施形態に係る鋼板が得られる。本発明の実施形態に係る鋼板の製造方法においては、上述した鋳造工程及び保持工程において生成した熱延板中の残留オーステナイトと、冷延焼鈍により新たに生成したオーステナイトとが、冷延焼鈍後にともに残ることとなる。すなわち、方位の異なるオーステナイトが混在して残ることとなる。このように、鋳造工程における圧下条件と、巻き取り時の温度保持条件と、冷延焼鈍条件とを組み合わせて、方位の異なるオーステナイトを混在させることで、最終的に得られる鋼板におけるマルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの(252)<2−11>方位の集積度をより適切且つ容易に低下させることができる。以下、冷間圧延、焼鈍及びめっき処理の好ましい実施形態について詳しく説明する。下記の記載は、冷間圧延、焼鈍及びめっき処理の好ましい実施形態の単なる例示であって、鋼板の製造方法を何ら限定するものではない。
まず、冷間圧延の前に、巻取った熱延鋼板を巻き戻し、酸洗に供する。酸洗を行うことで、熱延鋼板の表面の酸化スケールを除去して、冷延鋼板の化成処理性や、めっき性の向上を図ることができる。酸洗は、一回でもよいし、複数回に分けて行ってもよい。
冷間圧下率は、冷延焼鈍時のフェライトの再結晶挙動に影響を与える。また、熱延板において存在する残留オーステナイトの結晶方位を冷間圧延により回転させ、冷延焼鈍で生成するオーステナイトの結晶方位をランダム化させる効果を持つ。10.0%未満では、フェライトの方位集積度が低下し、張出成形性が劣化する。このため下限値を10.0%以上とし、15.0%以上であってもよい。また、90.0%超では、フェライトの再結晶が容易になるものの、熱延板で生じさせたオーステナイトが加工誘起変態を生じ、マルテンサイト及び焼き戻しマルテンサイトの方位集積度が高まるため、張出成形性が劣化する。このため上限値を90.0%以下とし、75.0%以下であってもよい。
(加熱速度)
冷延鋼板が連続焼鈍ラインやめっきラインを通板する場合における加熱速度は、特に制約されないが、0.5℃/秒未満の加熱速度では、生産性が大きく損なわれる場合があるため、好ましくは0.5℃/秒以上とする。一方、100℃/秒を超える加熱速度とすると、過度の設備投資を招くため、好ましくは100℃/秒以下とする。
焼鈍温度は、フェライトの再結晶挙動に影響を与える因子である。また、オーステナイトの生成挙動にも影響を与え、鋼の強度延性バランスの制御において極めて重要な制御因子でもある。700℃未満では、オーステナイトの生成量が少なく、冷延焼鈍の保持後においても未溶解の炭化物が存在する。また、未溶解炭化物の存在によってオーステナイトからパーライトへの変態は促されるため、冷延焼鈍後の組織においてマルテンサイトの組織割合の低下とパーライトの組織割合の増加を招く。加えて未再結晶のフェライトも残るため、張出成形性が劣化する。このため下限値を700℃以上とし、750℃以上であってもよい。また、900℃超では、焼鈍での恒温保持中に生じるオーステナイトの量が増えるため、冷延焼鈍後の組織においてフェライト及びベイナイトの方位集積度が低下し、張出成形性が劣化する。このため上限値を900℃以下とし、850℃以下であってもよい。
鋼板を、連続焼鈍ラインに供し、焼鈍温度に加熱して焼鈍を施す。この際、保持時間は10〜600秒であることが好ましい。保持時間が10秒未満であると焼鈍温度でのオーステナイトの分率が不十分であったり、焼鈍前までに存在していた炭化物の溶解が不十分となったりして、所定の組織及び特性が得られなくなるおそれがある。保持時間が600秒超となっても特性上は問題ないが、設備のライン長が長くなるので、600秒程度が実質的な上限となる。
上記焼鈍後の冷却では、750℃から550℃まで平均冷却速度100.0℃/秒以下で冷却することが好ましい。平均冷却速度の下限値は、特に限定されないが、例えば2.5℃/秒であってよい。平均冷却速度の下限値を2.5℃/秒とする理由は、母材鋼板でフェライト変態が生じ、母材鋼板が軟化することを抑制するためである。2.5℃/秒より平均冷却速度が遅い場合、強度が低下する場合がある。より好ましくは5.0℃/秒以上、さらに好ましくは10.0℃/秒以上、さらに好ましくは20.0℃/秒以上である。750℃超ではフェライト変態が生じにくいため、冷却速度は制限しない。550℃未満の温度では、低温変態組織が得られるため、冷却速度を制限しない。100.0℃/秒より速い速度で冷却すると表層にも低温変態組織が生じ、硬さのばらつきの原因となるため、好ましくは100.0℃/秒以下で冷却する。さらに好ましくは80.0℃/秒以下である。さらに好ましくは60.0℃/秒以下である。
上記の冷却は、25℃〜550℃の温度で停止し(冷却停止温度)、続いて、この冷却停止温度がめっき浴温度−40℃未満であった場合には350℃〜550℃の温度域に再加熱して滞留させてもよい。上述の温度範囲で冷却を行うと冷却中に未変態のオーステナイトからマルテンサイトが生成する。その後、再加熱を行うことで、マルテンサイトは焼き戻され、硬質相内での炭化物析出や転位の回復・再配列が起こり、耐水素脆性が改善する。冷却停止温度の下限を25℃としたのは、過度の冷却は大幅な設備投資を必要とするばかりでなく、その効果が飽和するためである。
再加熱後かつめっき浴浸漬前に、350〜550℃の温度域で鋼板を滞留させても良い。この温度域での滞留は、マルテンサイトの焼き戻しに寄与するばかりでなく、板の幅方向の温度ムラをなくし、めっき後の外観を向上させる。なお、冷却停止温度が350℃〜550℃であった場合には、再加熱を行わずに滞留を行えばよい。
滞留を行う時間は、その効果を得るために10秒以上600秒以下とすることが望ましい。
一連の焼鈍工程において、冷延板又は冷延板にめっき処理を施した鋼板を、室温まで冷却した後、あるいは、室温まで冷却する途中(ただしマルテンサイト変態開始温度(Ms)以下)において再加熱を開始し、150℃以上400℃以下の温度域で2秒以上保持しても良い。この工程によれば、再加熱後の冷却中に生成したマルテンサイトを焼戻して、焼戻しマルテンサイトとすることにより、耐水素脆性を改善することができる。焼戻し工程を行う場合、保持温度が150℃未満又は保持時間が2秒未満では、マルテンサイトが十分に焼き戻されず、ミクロ組織及び機械特性において満足のいく変化をもたらすことができない場合がある。一方、保持温度が400℃を超えると、焼戻しマルテンサイト中の転位密度が低下してしまい、引張強度の低下を招く場合がある。そのため、焼戻しを行う場合には、150℃以上400℃以下の温度域で2秒以上保持することが好ましい。焼戻しは、連続焼鈍設備内で行っても良いし、連続焼鈍後にオフラインで、別設備で実施しても構わない。この際、焼戻し時間は、焼戻し温度により異なる。すなわち、低温ほど長時間となり、高温ほど短時間となる。
焼鈍工程中又は焼鈍工程後の冷延鋼板に対して、必要に応じて、(亜鉛めっき浴温度−40)℃〜(亜鉛めっき浴温度+50)℃に加熱又は冷却して、溶融亜鉛めっきを施してもよい。溶融亜鉛めっき工程によって、冷延鋼板の少なくとも一方の表面、好ましくは両方の表面には、溶融亜鉛めっき層が形成される。この場合、冷延鋼板の耐食性が向上するので好ましい。溶融亜鉛めっきを施しても、冷延鋼板の耐水素脆性を十分に維持することができる。
めっき浴温度は450〜490℃であることが好ましい。めっき浴温度が450℃未満であると、めっき浴の粘度が過大に上昇し、めっき層の厚さの制御が困難となり、溶融亜鉛めっき鋼板の外観が損なわれるおそれがある。一方、めっき浴温度が490℃を超えると、多量のヒュームが発生し、安全なめっき操業が困難となるおそれがある。めっき浴温度は455℃以上であるのがより好ましく、480℃以下であるのがより好ましい。
めっき浴の組成は、Znを主体とし、有効Al量(めっき浴中の全Al量から全Fe量を引いた値)が0.050〜0.250質量%であることが好ましい。めっき浴中の有効Al量が0.050質量%未満であると、めっき層中へのFeの侵入が過度に進み、めっき密着性が低下するおそれがある。一方、めっき浴中の有効Al量が0.250質量%を超えると、鋼板とめっき層との境界に、Fe原子及びZn原子の移動を阻害するAl系酸化物が生成し、めっき密着性が低下するおそれがある。めっき浴中の有効Al量は0.065質量%以上であるのがより好ましく、0.180質量%以下であるのがより好ましい。
めっき浴浸漬板温度(溶融亜鉛めっき浴に浸漬する際の鋼板の温度)は、溶融亜鉛めっき浴温度より40℃低い温度(溶融亜鉛めっき浴温度−40℃)から溶融亜鉛めっき浴温度より50℃高い温度(溶融亜鉛めっき浴温度+50℃)までの温度範囲が好ましい。めっき浴浸漬板温度が溶融亜鉛めっき浴温度−40℃を下回ると、めっき浴浸漬時の抜熱が大きく、溶融亜鉛の一部が凝固してしまいめっき外観を劣化させる場合があるため望ましくない。浸漬前の板温度が溶融亜鉛めっき浴温度−40℃を下回っていた場合、任意の方法でめっき浴浸漬前にさらに加熱を行い、板温度を溶融亜鉛めっき浴温度−40℃以上に制御してからめっき浴に浸漬させても良い。また、めっき浴浸漬板温度が溶融亜鉛めっき浴温度+50℃を超えると、めっき浴温度上昇に伴う操業上の問題を誘発する。
めっき密着性をさらに向上させるために、連続溶融亜鉛めっきラインにおける焼鈍前に、母材鋼板に、Ni、Cu、Co、Feの単独あるいは複数から成るめっきを施しても良い。
溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面に、塗装性、溶接性を改善する目的で、上層めっきを施すことや、各種の処理、例えば、クロメート処理、りん酸塩処理、潤滑性向上処理、溶接性向上処理等を施すこともできる。
さらに、鋼板形状の矯正や可動転位導入により延性の向上を図ることを目的として、スキンパス圧延を施してもよい。熱処理後のスキンパス圧延の圧下率は、0.1〜1.5%の範囲が好ましい。0.1%未満では効果が小さく、制御も困難であることから、0.1%を下限とする。1.5%を超えると生産性が著しく低下するので1.5%を上限とする。スキンパスは、インラインで行っても良いし、オフラインで行っても良い。また、一度に目的の圧下率のスキンパスを行っても良いし、数回に分けて行っても構わない。
表1に示す化学組成を有する鋼を溶製して鋼片を連続鋳造し、連続鋳造後から室温に冷却するまでの間に800℃以上1200℃未満において6%の圧下を施し、ミクロ偏析の濃化部の均一性を高めた(元素濃化部の濃度差を小さくした)鋼片を製造した。この鋼片を1220℃に加熱した炉内に挿入し、60分間保持する均一化処理を与えた後に大気中に取出し、熱間圧延して板厚2.8mmの鋼板を得た。熱間圧延における仕上げ圧延の終了温度(仕上げ温度)は920℃であり、仕上げ圧延完了後、1.5秒経過後に水冷にて冷却を与え、28℃/秒の速度で610℃の巻取り温度まで冷却して、660℃で1時間保持する複熱処理を鋼板に与えた。続いて、この熱延鋼板の酸化スケールを酸洗により除去し、圧下率50.0%の冷間圧延を施し、板厚を1.4mmに仕上げた。さらに、この冷延鋼板を790℃まで8.0℃/秒の速度で加熱し、790℃で105秒間保持した後に、4.0℃/秒の平均冷却速度で480℃まで冷却し、続いて、460℃で12秒間保持する冷延板焼鈍を施した。さらに、この冷延板焼鈍後の板に、鋼帯の伸び率が0.3%のスキンパス圧延を施した。表2は上記の加工熱処理を与えた鋼板の特性の評価結果である。なお、表1に示す成分以外の残部はFe及び不純物である。また、製造した鋼板から採取した試料を分析した化学組成は、表1に示す鋼の化学組成と同等であった。
引張試験はJIS Z 2241(2011)に準拠し、試験片の長手方向が鋼帯の圧延直角方向と平行になる向きからJIS5号試験片を採取して行い、引張強度(TS)及び全伸び(El)を測定した。
張出成形性は、次の球頭張出し試験を行い評価した。
・サンプル引き抜き巾:200×200mm
・金型:半径60mmの球頭のポンチ、ビード付きダイス
・押しつけ荷重:60t
・張り出し速度:30mm/分
・塗油:防錆油塗布
上記条件で25mmの高さまで張出し加工を施した鋼板において、球頭ポンチの中心軸から25mm離れた位置で、球面に張出した鋼板における外側表面の張出し高さをレーザーあるいはLEDによる非接触式の変位計で円周形状に沿って測定し、最大張出し高さと最少張出し高さの差が3mm以下であった場合に合格(○)とし、高さの差が3mmを超えた場合は不合格(×)とした。
さらに、製造条件の影響を調べるために、表2において優れた特性が認められた鋼種A〜Rを対象として、表3に記載する製造条件の加工熱処理を与えて、板厚2.3mmの熱延鋼板を作製し、冷延焼鈍後の特性を評価した。ここで、めっき処理の符号GI及びGAは亜鉛めっき処理の方法を示しており、GIは460℃の溶融亜鉛めっき浴中に鋼板を浸漬して鋼板の表面に亜鉛めっき層を与えた鋼板であり、GAは溶融亜鉛めっき浴中に鋼板を浸漬した後に485℃に鋼板を昇温させて鋼板の表面に鉄と亜鉛の合金層を与えた鋼板である。また、冷延板焼鈍においてそれぞれの滞留温度で保持した後の鋼板を室温まで冷却するまでの間に、一旦150℃まで冷却した鋼板を再加熱して、2〜120秒間保持する焼戻し処理を与えた。なお、焼戻し時間が3600〜33000秒である実施例は、室温まで冷却後に、巻き取ったコイルを別の焼鈍装置(箱焼鈍炉)によって焼戻しを与えた実施例である。さらに、表3において、焼戻しを「なし」と記載する実施例は、焼戻しを与えていない実施例である。得られた結果を表4に示す。なお、特性の評価方法は例1の場合と同様である。
Claims (3)
- 質量%で、
C:0.05〜0.20%、
Si:0.01〜1.30%、
Mn:1.00〜3.00%、
P:0.0001〜0.0200%、
S:0.0001〜0.0200%、
Al:0.001〜1.000%、
N:0.0001〜0.0200%、
Co:0〜0.5000%、
Ni:0〜0.5000%、
Mo:0〜0.5000%、
Cr:0〜1.0000%、
O:0〜0.0200%、
Ti:0〜0.5000%、
B:0〜0.0100%、
Nb:0〜0.5000%、
V:0〜0.5000%、
Cu:0〜0.5000%、
W:0〜0.1000%、
Ta:0〜0.1000%、
Sn:0〜0.0500%、
Sb:0〜0.0500%、
As:0〜0.0500%、
Mg:0〜0.0500%、
Ca:0〜0.0500%、
Y:0〜0.0500%、
Zr:0〜0.0500%、
La:0〜0.0500%、及び
Ce:0〜0.0500%
を含有し、残部がFe及び不純物からなる化学組成を有し、
面積率で、
フェライト及びベイナイトの合計:10.0〜90.0%、
マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの合計:5.0〜80.0%、並びに
パーライト及び残留オーステナイトの合計:0〜15.0%
を含有し、
フェライトの(111)<112>方位の集積度が3.0以上であり、
マルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの(252)<2−11>方位の集積度が5.0以下であることを特徴とする、鋼板。 - Co:0.0001〜0.5000%、
Ni:0.0001〜0.5000%、
Mo:0.0001〜0.5000%、
Cr:0.0001〜1.0000%、
O:0.0001〜0.0200%、
Ti:0.0001〜0.5000%、
B:0.0001〜0.0100%、
Nb:0.0001〜0.5000%、
V:0.0001〜0.5000%、
Cu:0.0001〜0.5000%、
W:0.0001〜0.1000%、
Ta:0.0001〜0.1000%、
Sn:0.0001〜0.0500%、
Sb:0.0001〜0.0500%、
As:0.0001〜0.0500%、
Mg:0.0001〜0.0500%、
Ca:0.0001〜0.0500%、
Y:0.0001〜0.0500%、
Zr:0.0001〜0.0500%、
La:0.0001〜0.0500%、及び
Ce:0.0001〜0.0500%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼板。 - 請求項1又は2に記載の化学組成を有する溶鋼を連続鋳造して鋼片を形成する鋳造工程であって、連続鋳造後から室温に冷却するまでの間に800℃以上1200℃未満において5〜40%の圧下を施す鋳造工程、
前記鋼片を熱間圧延することを含み、前記熱間圧延の仕上げ温度が650〜950℃である熱間圧延工程、
得られた熱延鋼板を400〜700℃の巻取り温度で巻き取る工程、
巻き取った熱延鋼板を室温まで冷却せずにそのまま巻取り開始温度+20℃〜100℃の温度域に5〜300分間保持する工程、
前記熱延鋼板を10.0〜90.0%の圧下率で冷間圧延する冷間圧延工程、及び
得られた冷延鋼板を700〜900℃の温度範囲で焼鈍する焼鈍工程
を含むことを特徴とする、鋼板の製造方法。
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