WO2007066600A1 - 耐パウダリング性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

　Ｆｅ－Ｚｎ合金めっき層を素地鋼板の少なくとも片面に有し、前記めっき層の表面からめっき層深さ方向に３００Å以上の厚みで、Ａｌ（原子％）／Ｚｎ（原子％）≧０．１０である領域が存在する構成を採用することによって、耐パウダリング性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板を開示し、必要によって素地鋼板の化学成分組成および組織を特定することによって、加工性をも優れたものとした合金化溶融亜鉛めっき鋼板を開示する。

Description

ウダ グ，性に

０００1 、 ウダ ング注に優れた 度合金化 め き 、および した 板を製造するための 用な方法に関するものであり、特に自動車用の の 材として有用な合金 め き およびその製 法に関する ものである。 ０００2 め き ( 下、 G することがある)は、

め き (G )を加熱して eをめ き さ 、 eとZ を 合金 することによ て得られる。G 、強度、 、 の 食性など に優れるため、例えば、 自動車の ( ネ ギ を吸収する役割を 担 メン など)などに使用されて る。

０００3 このよ G 、成形 にめ き層が 状に 離する、 わゆる ウダ ング が問題になることがある。また近年、 自動車用鋼板は、軽量 による燃費の 上、 全性の 上のために高張力化が図られて る。この カ によりプ ス 時の成 件が厳し なるため、め き層の受けるダメ ジがさらに大き なり、 ウ ダ ングがより じ易 な て る。

０００4 G 板の ウダ ング性を向上さ るには、例えば e 金め き の 度を低 し、もろ 相を低減することなどが広 知られて る。その他にも例え ば日本特許 2695259 報では、め き の 、 81 および 相の量 を調整すると共に、素地 ( ) 面での 相の形成を抑制し、さらに表面 を低 抑えることにより、 ウダ ン および キン 注を向上さ る ことが開示されて る。し しこれらの 段では、近年の 張力 板のめ き層に対 して、 ダ ン 注の向上効果がまだ 分である。

０００5 また 2 2 3 2753 報では、プ ス ス の ) 理性に優れた め き 板として、め き 表面に厚さ ( OOA) 上の酸化物 が形成された を有し、 層に おけるZ ( )が2・ ～8・ であるものを提示して る。し しながら、こ の 、あ までG 板のプ ス および 理性を向上さ ることを目 的とし、 ウダ ング性を考慮して な 。

０００6 更に、この 明にお て、プ ス を向上さ る作用を有する厚

とは、 Z e およびその他の金属元素の 以上の酸化物および または水 酸 物など らなる を意味し、一方、 明の 層におけるZ は、プ ス 理性とを 立さ るための 表層の の 標として られて る。 明にお て、この Z は、あ までめ き におけ る表層の値であり、 体、即 の 深部までが、この比を有す るとは考えられて な 。 、 化物 の さに ては考慮して る が、その 定の Z を有する 域の さに ては何ら考慮して な 。 ０００7 ころで、 自動車用鋼板にお ては、複雑 状のプ ス 工が施されることが多 ため、更にG 板には加工 ( )にも優れたものであることが要求される。ところ が 板の 度を高めると、加工 するため、強度と加工 の ( 度

ランスの )が求められて る。

０００8 したこと らG 板に用 られる素地 板としては、組織 に残留オ ステナ イト( 下、 v 記載することがある)を生成さ 、この vが加工 形中に 誘起 ( ans O ma on nd cedpas c P )して優れた 性を発揮する P 板が注目されて る。 P 板の としては、例えば、ポ ナ ライト ティック ライトが代表的に挙げられ、そのほ 、 テンサイト ベイナイトなども例示される。 P 、熱間圧延 の 度 を調整するなどして 織を導入し、次 で ライト オ ステナイト2 度 またはオ ステナイト 度 ら特定の タ ンで冷却し、所定温度で加熱 持する(オ ステン 理 とによ て残留vを導入して る。

０００9 2 2 235 6 報には、ポリ ナ ライおよび イック ラ イトを 織とする P 板が開示されて る。この 献には、主に、G 板に て記載されており、残留v中のC (C ) S P 板の 性に大き 影響し C の 有量が多 程( えば、C ・ 8 ) びなどの 性が向上することが 記載されて る。し しながら、この 献には、G 板に ては具体的に記載さ れて な 。

００1０ 2 5 463 報には、 テンサイトおよび ライトを 織 とする P 板が開示されており、G およびG 板の 方が例示されて る 。ここには、G 板に関し、好まし 合金 45 ～6 Cである 載され て るが、残留v中のC (C )に ては、何も記載されて な 。

００11 P 、残留vによる優れた 性向上作用を利用するものであるが、オ ス テン 理によ て生成した残留vは、合金 を適切に行わな と、セメンタイト ライトに変態 、G の v量が低下する 問題がある。 、G 板では、残留vの 成により優れた強度 ランスが得られて たにも わらず、G 板を合金 する過程で、G の vの 部が消失するため、G 板では、所望とする強度 ランスが有効に発揮されな 場合がある 題を抱えて る。

００12 板を高 した際の加 を高める 術として、 62 4

4 5 報には、 板の 織を、 ライト 地に テンサイトを主とする低 温変態 を含む (d a phase P )にすればよ とが開示されて る。し しこの 献に開示されて る P 板の 6 Pa 度であり、更なる が求められて る。

００13 また 9 3 47 報には、成型 を高めた強度8 Pa 上の高張力 め き 板が記載されて る。この 献には、 板を高 する 、 板の 織を ライ テンサイトの 織にするために、Sを ・4 上 加することが記載されて る。し しS 強度 ランスの 係に ては注目されておらず、強度 ランスが 化することがあ た。

００14 はこ した状況の下でなされたものであ て、その たる目的は、 ウダ ング性に優れた 度合金 め き (殊に高張力 )を提供するこ とにある。また 明の他の目的は、 ウダ ング性に優れると共に、優れた強度 ランスを発揮し得る高 度合金 め き 、およびこのよ 合 金 め き 板を製造するための 用な方法を提供することにある。

明の

００15 的を達成し得た本 明の め き 板とは、 e 金め き層を少な とも 板の 面に有するものであ て、前記め き層の表面 らめ き 深さ 向に3 A 上の厚みで、 ( ) Z ( ) ・ である 域が存在することを特徴とする。

００16 明の め き 板にお て、め き 表層が8 相であることが 好ま 。また 明の 合金 め き 、め き層が、 S系 物を含み、 SをO・ 上 むものである。更に、素地 S 有 量が ・ 3～3・ ( の 。 板の 成に ては、以下 )であることも 。

００17 明の 度合金 め き 板にお ては、用 る素地 板とし て C 5～ 3 S 5～3 5～3 5 P 3 ( 含まな ) S 含まな 、 1 5～2・ 5 有 すると共に、S ・ 6～3・ 5 満たし、残部が鉄および不可避的 物 ら なり、 、 ライトおよび ティック ライトの 織と、残留オ ステナイトの 2 織とを含む ( P )とすることによ て、 ウダ ング性に優れると共に、優れた強度 ランスを発揮し得るものとなる。 ００18 また、素地 板として る複合 ( P )の 、 ライト 9 下、ベイ ティック ライト 9 下であり、 ライトおよび ま たは ティック ライトの 計量が7 上であり、 オ ステナ イトが5 上である複合 織を有することが好ま 。

００19 また る素地 板として、C 5～ ・ 3 S ・ 5～3・ ・ ～3・

P 3 ( 含まな ) S ( 含まな ) ・ 5～2・ 5 、を 有し、残部が鉄および不可避的 物 らなり、金属 織が ライト テンサイトの 織を主体とする複合 ( P を用 る こともできる。 ００2０ 記のよ に素地 板としての P 板の 織を規定した 度合金 め き 板を製造するに ては、合金 ( a)に応じて、合金化前の溶 め き の オ ステナイトの 素濃度(C )が下記( )式を満足する よ に制御するよ にすれば良 。

3 X a 2 42 C 3 X a 2 72 ( ) 、45 a 55 であり、 、 aは合金化 ( )、C は合金化前の溶 め き の オ ステナイトの 素濃度( )を 。

００21 明で用 る P 、金属 織が、 ライト テンサイトの 織を 主体とする複合 板であるが、この 、 ライト 5～9 、 テンサイト 5～9 であり、 ライト テンサイトの 計量が7

上であり、 オ ステナイトが 下のものが好ま 。

００22 明の 度合金 め き 板にお て、用 る素地 ( P および P )、は、更に他の元素として、 (a)C ( 含まな )およ び または o ( 含まな 、 (b) 2 ( 含まな )、 b 2 (O 含まな )および 3 ( 含まな )よりなる群 ら選ばれる 以上、 (c)C 3 ( 含まな )および または 3 ( 含まな 、 (d) (O 含まな 、 (e)Ca ( 含まな )、等を含有するものであることも有用であり、 有さ る成分に応じて ( 、 度合金 め き )の 性が更に改善される。

００23 P 板にお て、更に他の元素として、C ( 含まな )および または o ( 含まな )を含有する場合には、素地 S 有 量が下記(2)式を満足するものであることが好ま 。

4 2・4 (2)

、

6・ C 6 C 5 o 4)

であり、 、 は、 板に含まれる 素の ( )を示して る。

００24 また P 板が、更に他の元素として、C ( 含まな )および o

( 含まな )と、 2 ( 含まな ) b 2 ( 含まな )および 3 o 含まな )よりなる群 ら選ばれる 以上 を含有する場合には、素地 有量が下記(3)式を満足するものであるこ とが好ま 。

4・ 0 2・4 …(3)

、

6・ c 6 c 5 o 4 5 b 7 ね

4

であり、 、 は、 板に含まれる 素の ( )を示して る。

００25 明の め き (G )を製造するための め き 備の 様を示す 略図である。

2G o 22～24の 果に基 て、合金 度が残留v中の炭素 濃度C に与える影響を示したグラ である。

3G o 22～24の 果に基 て、合金 度が残留v量に与え る影響を示したグラ である。

4G o 22～24の 果に基 て、合金 度が強度 ラ ンス( )に与える影響を示したグラ である。

明を実施するための 良の

００26 明のG 、め き層の表面 らめ き 深さ 向に3 A 上の厚み で、A ( ) Z ( ) ・ である 域が存在することに要旨がある。

域の みは、 ウダ ング性の観点 ら、好まし は4 A 上、より 好まし は5 A 上である。この 、 ウダ ング性の観点 ら は厚 ほど が、厚 なり過ぎると、め き 板の 理性や 性などが 低下するおそれがあるため、 域の みは、好まし は 5 A 下、より好まし は OOA 下である。

００27 様に耐 ウダ ング および 理性などを考慮して、 ( ) Z (

)は、好まし は ・ 5 上、より好まし は ・ 2 上であり、好まし は ・4 下、より好まし は ・ 3 下である。 ００28 明のG 、厚さ3 A 上の 域を有する e 金め き層を、素地 板の な とも片面に有する。 明にお て、め き付着 には 、特に限定はな 。 、め き付着 が少な ほ が、 域を厚 有す るめ き 板と、 でな 板との ウダ ン 注の違 が明確に表れる。 方、 め き付着 があまりにも少な と耐食性が不 分になる。このよ 観点 ら、め

2 2

き付着 、好まし は2 上、より好まし は4 上であり、好まし

2 2

は8 下、より好まし は6 下である。

００29 域を厚 することにより ウダ ン 注が向上するメカ ズムは明ら ではな が、以下のよ に推定することができる。 し本 、以下の メカ ズムに限定されな 。

００3０ 、 1系 化物は硬 ため、これが表層に厚 在することにより、成形 の 抗が低下してめ き層が受ける ん 力が低減される結果、め きの ( ウダ ング)が抑えられることが考えられる。また ウダ ングの 因となるクラックが 発生しても、 クラックは、硬 系 化物を含有する 域に主として伝 播 、め き層の深 向 の 低減される結果、素地 面 らのめ き の 離が抑えられることが考えられる。

００31 域が3 A 上である 明のG 、まず 帯で 板表 面を加熱 、次 でこれを 鈍した後、 板をZ め き に浸 する方法( 下、 め き することがある。)にお て、 件を調節することにより製造することができる。また生産性の 点 ら、 め き法を、連続 め きライン(CG )で ことが好まし 。

００32 化還元め き法では、 元により、 板表面に表面積が大き ポ ラスな e層 が生ずる。このよ ポ ラスな e層が厚 形成した 、その 面積が大き た め、Z め き に約 ・ 度でし 存在しな とも多 反応して、 e 系金属 合物を多量に形成することができる。その 果、め き に多量の が取り込まれ、この 量の がめ き 程で表面に して酸化するので、 厚 域を有するG 板を製造するこ ができる。

００33 量の を取り込ま るだけならば、単に、Z め き 量を増大さ ること も考えられる。し しZ め き 量を増大さ ると、め き と素地 板との 面に e 系金属 物が厚 形成され、これが、め き後の e を妨げる ア として作用し得るので好まし な 。

００34 よ て合金 の際に ア として悪影響を及ぼす e 系金属 合物 の 成を避け 、 e 系金属 物を多量に形成さ て、

域を形成さ るためには、Z め き 量を約 ・ 度に保ち ながら、酸化還元 件を調節して、ポ ラスで e層を形成さ ることが好ま 。そのためには、まず 程で e系 を厚 形成さ る必要がある。 体 的には、厚さが3 A 上の e系 化物 を形成することが好ま 。

００35 CG での め き法により、 e系 を形成さ るためには、

(O )で、 板に直接 射して急速 化を行 ことが好ま 。 来のCG で代表的な、 低 抑えた弱酸 ， 囲気 の ( O )で を 法でも、 e系 を形成することはできる。 体的には、 O の さを延長する、またはライン 度を遅 することにより、酸化帯である O での

間を長 すれば、 e系 化物 が形成されると考えられる。し し生産性 を考慮すると、厚さ3 A 上の e系 が形成されるほど O を延長する 、またはライン 度を低下さ ることは、実際上 難である。

００36 、 板の および ノズ を向けて配置された ナ 、特に 板の 向に伸びたス ット ナ による直火 式が好ま 。 炎の 域に 板を通過さ る際の e系 の ( あたりに 増大する 速度)を、好まし は2 ～2 A 秒に調整する。 度が2 A で あると、充分な厚さの e系 化物 を速や に形成することができず、逆に2 A 秒を超えると、 e系 化物 の みの 御が難し なり、 一な層を形成すること ができな なるおそれがある。

００37 による の前に、素地 板を、無酸 または 、具体的には 抑えた O で6 ０C 上の温度に加熱することが好ま 。 度を徐 に上げて酸化さ ると、 e系 化物 が徐 に成長して酸素の 妨げられ る。そこで高温に到達して ら さ ることにより、酸素の 害される前に、 e系 化物 、速や に厚 形成さ ることができる。O での 、O に入る 度が6 C 上であり、O ら出る 度を C 上に加熱する条件 で行 ことが好ま 。

００38 ナ による 射で 板を 化する場合、必要に応じて、 ナ の

気に、酸素および または水蒸気を投入して、 e系 の 度を向上 さ ることができる。 および または水蒸気を過剰に投入しても、その

和し、またこれらの 入には テイ テイ 用が るため、好まし は燃焼 気量に対して、酸素を2 下、水蒸気を4 下の 量で投入する。 ００39 更に、厚 e系 化物 を急速 一に形成さ るために、 O にお て、 ・ 9 ・ (「 は O 中での 表す)および45 75

X (

「 は、 O 中での 板の ( )を表す 件下で 板を加熱して ら、火炎 O にお て、 ・ 2 ・ 35(「2はO 中での 表 す)で 板を さ ることが好ま 。

００4０ 明のG 板を製造するための CG の 、例えば に示さ れるよ なものである。まず 、次 で無酸 ( O )2で加熱した素地 Sを、 (O )3で火炎 供することにより e系 を形成さ る。こ の e系 化物 、 に相当する ( )4で、 面積の ポ ラスな e層に還元する。 で 板を冷却 5で冷却して ら、 め き 6に Z め き浴に さ て、 め き Pを得る。この め き Pを、合金 ( ず)にて することにより、め き層を合金 さ て、合金 め き (G )を得ることができる。 明のG 板を得る には、厚 e系 化物 を形成さ るために、先に詳細に記載した条件が重要で あり、その他のCG 、 術分野で一般的なものを使用することができる。 ００41 明のG 板の中でも、め き 表層が 6 相であり、実質的に が存在し な 屹のが好ま 。 6 相に比 て軟ら が表層に存在すると、 系 物 が硬 ことに起因する効果が、 ら のために相対的に損なわれ、その 果 として、 域が硬 ことによる成形 の 抗を低減する効果、およ びクラックが硬 域に主に伝播して、深さ 向 のクラック 低減 する効果も、相対的に損なわれ得ると考えられる。

００42 め き表層を が実質的に無 相のみにするためには、め き層の合金化を 促進して、 e 金め き e量を増や ばよ 。まため き e 配を減らすことも有効である。そのための 段の 体例として、S 板を使 用し、合金化 度を上げることが挙げられる。 S め きの 温による合金化 では、素地 板 らめ き層 の e 散に比 て、め き下層 ら上層 の e 速 ため、め き e 配が小さ なる。

００43 また 明のG 板の中でもめ き S系 化物が存在するものが、より良 好な ウダ ング性を示すために好ま 。 S系 化物による ウダ ング性の 向上効果のメカ ズムは不明であるが、S系 化物は硬 ので、 系 化物と同様 に成形 の 抗を下げること、および に発生したクラックの S系 化物で止まり、め き層の剥離が抑制されることが考えられる。

００44 S系 化物を形成し得るめ き S 有量は、 ウダ ング性の観点 ら多 ことが望ま 。し しめ き S 有量が多すぎても ウダ ング性の向 上効果は 和し、またS 有量を増やそ とすると素地 板表面のS 度が増えて め き れ性に悪影響を及ぼすことがある。よ てめ き S 有量は、好まし は ・ 上、より好まし は ・ 2 上、さらに好まし は ・ 3 上であり、好まし は ・ 8 下、より好まし は ・ 6 下、さらに好ま し は ・4 下である。

００45 金化 め き層が、S系 化物を含み、 SをO・ 上 むよ にさ るためには、S 、好まし はSを ・ 3～3・ 上 有する 板を 、酸化還元め き法によりめ きして ら、合金化を行えばよ 。 化還元め き法 では、酸化によりS系 化物がまず 成される。これは、酸化還元め き法で通常 用される 5 度の 囲気では 元されず、 S系 物のままで残る。そしてこのS系 化物が合金化の際に、素地 板 らめ き層に 拡散する。よ て通常の 件で 化還元め き法を行 て ら、合金化した場合、め き に含まれる 、全て酸化物の 態で存在すると考えられる。

００46 また 化還元め き法で e系 化物 をあまりに厚 形成さ ると、め き S量が低下する傾向がある。よ てめ き層にS系 化物を 在さ るためには、 e系 化物 が厚 なり過ぎな よ に調整することが好まし 。め き層で充分なS 量を確保するためには、 e系 の さを、好まし は 3 A 下、より好ま し は OOOA 下に調整することが推奨される。これは、例えばO の

度を抑えることなどにより 成することができる。更に通常の 元法におけ る 囲気 ではS系 物は還元されず逆に酸 されるので、 度を上 昇させることによ て、S系 化物を表面 ( さ ることができる。その 果、め き S 有量も上昇さ ることができる。

００47 、め き層の組織に要旨があり、め きに供する素地 板には特に限定 はな 。 、近年の の 請 ら、高張力 、 わゆる イテ が好まし 。また、後述する P P 板を素地 板に用 ることによ て、強度 ランスに優れたG 板が得られるので好まし 。

００48 G 板にお て、 P 板の 性を有効に発揮さ るためには、合金 後も、 め き (G ) 来の vがセメンタイト ライトに変態して消 失することな 、そのまま残存して ることが必要である。し しながら前述したよ に、 オ ステン 理によ て生成した残留vは、合金 を適切に行わな と、セメンタ イト ライトに変態 、G の v量が低下するため、G 板では、所 望とする強度 ランスが有効に発揮されな と た問題を抱えて る。 ００49 P 板に ては、これまで、主に、G 板を対象に研究が進められており、 G 板を合金 したG 板の 、充分 究が行なわれて な と のが実 情である。このよ 事情のもと、 、特に、合金 度に応じて最大級の 度 ランスを発揮し得るG 板を製造することが可能な方法を提供すると 点 ら検討を進めてきた。その 果、合金 ( a)に応じて、合金 前の 溶 め き の vの 素濃度(C )が上記( )式の関係を満足する よ に制御すれば、所期の 的を達成し得ることを見出し、その 術的意義が認めら れたので別途 願して る( 2 6 6 834 )。

００5０ 明が完成された経緯に て説明する。 、まず、伸びなどの 性向上に寄与する v中の炭素濃度(C )に着目した。 述したよ に、G は、 の v中のC が多 ほど、残留vは安定化し、延性が上昇して強度 ランスが向上する。この点は、G 板も同じであり、合金 後の残 v中 のC が多 ほど、強度 ランスが向上する。し しながら、合金 前の残 v中のC に関して えば、G G 板と異なる 動を示しており、G 板 では、合金化前の残 v中のC 量が多 ても少な ても、良好な強度 ラン スを確保することが出来な ことが、 による数多 の 験によ て初め て明ら にな た。

００51 が実験を重ねた結果、G 板では、合金 度に応じて、最大級の 度 ランスを発揮し得る 切なC 量の範 ( )があることを突き止 めたのである。 、G 板では、残留v中のC が高 なるほど、強度 ラ ンスが向上するのであるが、G 板では、合金 度に応じて、それぞれ、強度 ランスを最大限に発揮し得るC 量の至 囲が存在し、C 量が当 より多 ても少な ても、強度 ランスは低下することが判明したのである 。また、G 板では、合金 度が475C 5 C 525C 高 なるほど、C 量 の至 低下する傾向が見られることも分 た。 したこと ら、最大級の 度 ランスを実現するためには、合金 度が高 ときはC 量の至 囲 を低 設定し、一方、合金 度が低 ときはC 量の至 囲を高 設定すれば 良 ことが分 た。

００52 実験結果を踏まえた えで、 らは、更に検討を重ねてきた。その 果、合金 ( a)に応じて、合金化前の溶 め き の v中の 炭素濃度(C )が下記( )式の関係を満足するよ に制御すれば、合金 度に応 じた最大級の 度 ランスを実現出来ることを突き止めたのである。

3 X a 2 42 C 3 X a 2 72 ( ) 、45 a 55

００53 ( )式に て、詳し 説明する。 ( )式は、要するに、合金 ( a )が高 ときはC を低 設定し、一方、合金 ( a)が低 ときはC を高 設 定するよ に定めたものであり、上記( )式に従 てC と aとを適切に制御すれば 、合金 度に応じた最大級の 度 ランスを発揮し得るG 板を提供 きると ものである。

００54 ここで合金 ( a)は、残留Vの ( Vの 、および V中 の Cの めと密接に関連して る。 、合金 度が高 ほど、残留Vの 態が促 進され、セメンタイト ライト なる。また、残留V中 のCの も 進される。逆に、合金 度が低 ほど、残留Vの 生じ なる。この 、残留V中のC が高 ても同様に見られる。

００55 ( )式は、このよ Vの 質と合金 度との 係を ま 用したもの である。 、合金 度が高 場合には、上記( )式に従 てC を低 制御すれ ば、残留V ら、セメンタイト ライト の 態が抑えられる。このよ にC を低 抑えることで、G 後に残留Vを多 在さ ることができる。

００56 方、合金 度が低 場合には、上記( )式に従 て、合金化 度が高 とき よりもC を高 制御 、G に安定な Vを多 在さ ることが有効であ る。このよ にC を高めておけば、G 後にC 量の多 安定した残留Vを多 在 さ ることができる。

００57 て、上記( )式に基 て残留V中のC を適切に制御すれば、合金 度 に応じた最大級の 度 ランスを実現することができる。

００58 方、G 前の残 V中のC が上記( )式の範囲を満足しな ときは、以下の 具合を有して る。 下では、説明の のため、上記( )式の左辺で 出され る値をQ 、上記( )式の右辺で 出される値を と呼ぶことがある。

００59 まず、合金 前の素 の V中のC が上記( )式の左辺の (Q )より低 場合に て考察する。この 、合金 後も合金 前のC ( C )がそのまま き継がれるため、G 板には、G 板と同様、C の な 残 留Vが生成する。

００6０ 次に、合金 前の残 V中のC が上記( )式の右辺の ( )より高 場合 に て考察する。この 、C が すぎるために合金 の 程で残留Vがセ メンタイト ライトに変態してしま ため、G 板には、G 板と同様、C の な 残留Vが生成する。

００61 て、合金 前の残 V中のC が上記( )式の範囲内にあるときにのみ、 後もセメンタイト ライトに変態することが少な 、合金 前のC (G 来 のC )がほぼそのまま 承された残留vを確保することができる。

００62 らが検討したところによれば、C が上記( )式の範囲を満足するもので は、 ずれも上記( )式の範囲を満足しな ものに比 、強度 ランスが 段に向上して ることを見 だして る( 2 )。 体的には、 明で 定する要件を満足するG 板における強度 ランス( SX の値は、 ずれも、 明で 定する要件を満足しな ものにおける( )の に比 、 2・ 5GPa・ 上も上昇して る。

００63 体的には、合金 ( a)に応じて、以下のよ に、合金化 前のC を制御 すれば良 。

a Cの 合、 7 C 37

a Cの 合、 995 C 295

a Cの 合、 92 C 22

a Cの 合、 77 C 7

００64 ここで、合金 前の残 v中のC は、後に詳し 説明するよ に、 め き を行 た 理を〒 前に、 C 秒の平 度で急冷した 板を 用 、X 折によ て 定したものである。

００65 上の知見に基 き、 明では、上記( )式を定めた。

００66 明では、上記のよ 素地 板を用 るときの ( a)を45 ～55 での 囲内に定めて る。この 、残留vを有するG 板を得るために 設定されたものである。 、 aが45 C 満になると、 め き層を合金 することができな 。 方、 aが Cを超えると、残留vがセメンタイト ラ イトに変態してしま 。

００67 このよ に、 明に係るG 板の 、合金 度を45 ～ Cの 囲内にすることを前提にした えで、上記( )式に基 き、合金化 度に応じて合金 前のC を制御すると ものである。 法を実施するに当た ては、後に 詳し 説明するよ に、 種などに応じて、合金化 度の ( め き層を 合金 するための )を適切に設定すれば良 。 ００68 次に、C を制御する方法に て、具体的に説明する。C は、例えば、 分、 ライト オ ステナイト2 度 らオ ステン までの 件、 オ ステン 件などによ て することが知られて る。ここでは、オ ステン 件以外の ( 、冷却 件など)を一定にし、オ ステン およびオ ス テン 間を種 さ たときのC 量の推 (オ ステン 件とC との を示す予備デ タ)を て作成しておき、この デ タに基 き、所定の C 量を得るためのオ ステン 件を適 択することが好ま 。オ ステン 、通常、約3 ～5 Cの (オ ステン )で 2 ～ (オ ステン ) われ、これにより、残留vによる 性向上作用が有効に発揮され るよ になる。 て、上記の デ タは、オ ステン およびオ ステン 間を上記の 囲内で さ ることによ て作成すれば良 。

００69 明で素地 板として ることのできる P 、C 5～ ・ 3 S ・ 5～3 5～3 5 P 3 ( 含まな L) S

含まな ) 5～2・ 5 有すると共に、S ・ 6～ 3・ 5 満たし、残部が鉄および不可避的 物 らなる化学 分を有するものが 好ま が、これら 分の 定理由は、以下の りである。

００7０ C 5～ 3

Cは、 板の ( S)を55 Pa 上に確保するために必要な 素で あり、また 板の vの 成を促進すると共に、その 定性にも影響を及ぼす 素である。これらの 果を発揮さ るためには、C 有量は ・ 5 上であることが 好まし 、より好まし は ・ 7 上である。し しながら、C 有量が過剰になると が低下するので、 ・ 3 下とすることが好まし 、より好まし は ・ 25 下である。

００71 S 5～3

、 が大き 、また 性を低下さ ずに強度を高めることができる元 素である。また、オ ステナイト のC 縮を促進さ 、室温でオ ステナイトを残留 さ て優れた強度 ランスを確保するのにも有効である。このよ 効果を十 分に発揮さ るには、S 有量は ・ 5 上とすることが好まし 、より好まし は ・ 7 上である。し しながら、 S 有量が過剰になると、強度が高 なりすぎて 増大し、し も熱間圧延の際にはS ケ を発生して 板の 面性状も悪 さ るので、 3・ 下とすることが好まし 、より好まし は2・ 5 下である。 ００72 5～3 5

は、 板の 保のために有効な 素であり、また残留vの 成を促進して を高めるのにも有効な 素である。こ した、効果を発揮さ るためには、 ・ 5 上 有さ ることが好まし 、より好まし は ・ 上である。し しながら、3・ 5 超えて過剰に含有さ ると、延性や することになる。より好まし は3・ 下とするのが 。

００73 5～2 5

は、脱酸のために少な とも ・ 5 上 有さ ることが好ま 。また、S 様に、オ ステナイト のC 縮を促進さ て オ ステナイトを残留さ 、 優れた強度 ランスを確保するのに有効な 素であり、このよ な効果を発揮 さ る観点 らも、 ・ 5 上 有さ ることが好まし 、より好まし は ・ 上 有さ るのが 。 方、 有量が過剰になると、残留v 保の 果が 和するだけでな 、 板の ストアップを招 ため、2・ 5 下とすることが好 まし 、より好まし は2・ 下である。

００74 S 6～3 5

記のよ に、Sおよび は、 ずれも残留オ ステナイトの 成に必要な 素で あるが、残留vを十分に確保して優れた加工 を安定して発揮さ るためには、S を合計で ・ 6 上 有さ ることが好まし 、より好まし は ・ 上である。 し しながら、 Sと の 有量が過剰にな ても、残留vの 和す るだけでな 、延性の 下や鋼の脆 を招 ため、合計量は3・ 5 下とす きであ り、より好まし は3・ 下にするのが 。

００75 P 3 ( 含まな )

Pは、過剰に含有されると、 するので、 ・ 3 下に抑制することが 好ま 。

００76 S ( 含まな ) Sは、過剰に含有されると、 が増大して 板の 度が するた め、 ・ 下に抑制することが好ま 。

００77 P 板の 基本成分は、上記の りであり、残部は および不可避 である。 可避 としては、例えば 、O、トランプ 素など( えば、 S s Sbなど)が挙げられる。 やOの まし 範囲は、以下の りである。

００78 含まな )

は、 に窒化物を 出さ て鋼を強化する元素であるが、 が過剰に存在す ると、 物が多量に 出し、 て 性の を引き起こす恐れがある。 て は ・ 下であることが好ま 。

００79 含まな )

は、過剰に含有されると、介在 が増大して 性の を引き起こす恐れがある 。 て は ・ 下であることが好ま 。

００8０ 記のよ 分を有する素地 板を用 、常法に従 て、所定の

および Vを有する合金 め き 板を製造すれば良 。その 、予 定された 度に応じ、上記( )式に基 て合金 前のC を適切に制 御すれば、合金化 度に応じた最大級の 度 ランスを発揮し得る合金 め き 板が得られる。

００81 め き 板を製造する際の他の条 、特に限定されず、熱間圧 延 の 度を調整する等して ( ライトおよび または ティック ライト)を導入し、次 で、 ライト オ ステナイト2 度 ら特定の タ ンで冷却し、オ ステン 理を施すことによ て残留Vを導入する。 体的には、 所定の 織と残留 (後記する)が得られるよ 、上記 分の鋼を、以下のよ に 熱間圧延 、 を行 た後、必要に応じて 圧延を 。 圧延の前には、 板の 面に形成されたスケ を除去するため、酸洗を行 てもよ 。 ００82 間圧延の 、例えば、加熱 度を約 ～ 3 C、仕上げ圧延 度を 約8 ～ C、 度を約7 C 下の 囲内で行 ことが好ま 。

、仕上げ 度の およびオ ステナイト の 止の 点 ら、上 記の 囲内に制御する。 間圧延の 上げ 、加工 を阻害する 織が 成されな に上記 囲内が好ま 。 度を約7 C 下に制御するの は、この 度より高温で ると、 板表面のスケ が厚 なり、酸洗 化す るためである。なお、仕上げ圧延 の 、 ライトの 成を抑制するため 、 3 ～ 2 C 秒の範囲内に制御することが好ま 。

００83 圧延は、加工 を高めるため、必要に応じて行われる。このときの 、 上であることが好ま 。 では、所望の 品を得るため に熱延 を薄 長 する必要があり、酸洗 の 産性などが低下するよ になる。 ００84 次に、上記 板をオ ステナイト ( 以上の温 )に加熱する。

、 織の 類によ て適切に制御すれば 。 えば、 ライト 織を生成 する場合は、 8 ～84 Cの 度で約5 ～2 間加熱することが好ま 。 方、ベイ ティック ライト 織を生成する場合は、 9 ～ Cの 度で約5 ～2 間加熱することが好ま 。 記の 熱処理は、連続 め きラ インで行えばよ 。

００85 、上記 板を約2～ C 秒の冷 度でオ ステン ( 3 ～5 C)まで冷却する。 度が2C では、冷却 ライトが多 生成し、冷却 オ ステナイト 積率が著し 減少してしま 。 、 ライト 域を避ける様に、出来るだけ 速に冷却する方が良 、冷却 度 を大き し過ぎると、冷却 での 度を制御することが困難なため、上限を で とすることが好ま 。

００86 却方法は、オ ステン まで冷却する( ) 法が簡便であるが、 一段 ライトを安定に生成さ ることは困難である 、冷却 度を 数回に 分けて設定する多段 を採用することが好ま 。

００87 次に、オ ステン ( 3 ～5 C)で2 ～ 間加熱 持する(オ ステン )。これにより、所定量の vが得られる。 明では、 定され た 度に応じ、合金 前の残 オ ステナイト中のC が上記( )式を満足 するよ に、オ ステン 件を適切に制御すれば 。

００88 次に、 め き 理を行 。め き浴の温 4 ～5 C(より好まし は 44 ～47 C)とし、 ～5 することが好ま 。め き浴の組 に限定されず、例えば、有効 度が ・ 7～ ・ 3 め き と することが好ま 。め き後は ～3 以内に合金 する。

００89 金化は、 45 ～55 Cの 度に加熱して 。 金化 、 5～3 間 の 囲内に制御することが好ま 。 理の 、特に限定されず、 例えば、ガス 熱、インダク ョンヒ タ 熱などの 用の 段を採用することがで きる。その 、約 で 以上の平 度で 温まで冷却する。

００9０ このよ にして得られる合金 め き 板の 、以下のよ に制御さ れて ることが好ま 。

００91 ライト( )および または イック ライト( )

ライト(ポ ナ ライトの )および イック ライト( )は、 板 の 度を高めるだけでな 、伸び 性の 上にも 与して る。 とは、転位 (

)の 下部組織(ラス 、有して ても、有して な ても良 )を意味し、転位 度がな は極めて少な 下部組織を有する 相違して る。 は、 に比 度が高 ため、 度を容易に達成できると共に、伸び 性や ランジ性も高 徴を有して る。 織の 、 ライ トは延性確保に寄与する 織であり、ベイ イック ライトは強度に寄与する 織 であり、強度と延性の 点 らこれら組織を適切な体積 率に保 ことが推奨される 。 した観点 ら、 ライト、ベイ イック ライトは、 9 下の とすることが好ま 。 明では、上記の 織が単独で存在して てもよ し、混 合 織とな て てもよ 。

００92 織の 、 織に対して、7 上であればよ 。 まし は8 上であるが、その 後述する v との ランスによ て制御され 、所望の 加工 が得られるよ に適切に調節することが推奨される。

００93 2 v

vは、 板の 、更には疲労 性を向上さ る 織である。この な作 用を有効に発揮さ る為には、 織に対して ( 積率)で5 上 在する ことが好ま 。より好まし 7 上である。し し vが多量に存在すると ランジ性が するだけでな 、残留オ ステナイト中の炭素濃度が低下して も低下するので、その 25 度とするのが好ま 。 v中の炭素濃 度は、加工 形中の オ ステナイトの 態に伴 性向上に大き 影 響する。そのため、その ・ 3 上であることが好まし 、より好まし は 5 上である。 、残留v量は、後記するよ に、飽和磁 定法によ て 定 することができる。

００94 2 織には、残留vの 、本 明の 用を損なわな 範囲で、他の異 織 として、 テンサイトを有して ても良 。 テンサイトは 明の 造過程で必 的に残存し得るものであるが、少なければ少な 、 織に対する 、合計で2 下であることが推奨される。 、上記 織には、 ライトは 含まれておらず、最大でも ライトを 下に制御することが推奨される。

００95 記のよ 板を素地 板として た め き 板では、素地 板の ( S)が55 Pa 上になる共に、強度と延性の ランスが良好な ため、その 性が反映されて合金 め き 板も強度と延性の ランスも 良好なものとなり、その としては自動車の 品が適しており、 ント ア サイドメン クラッ ボック などの 品をはじめ、センタ ラ インホ ス( )などのビラ 類、 、サイド 、 アメン 、キック部な どの 体構成 品、 ン ドアイン クトビ ムなどの 衝撃 品とし て使用できる。

００96 明のG 、め きに供する素地 板として の 点 ら下記の 成の P 板を使用することによ ても、強度 ランスに優れたG 板が実 現できる。

００97 明で用 ることのできる P 、Sを ・ 5～3・ 囲で 有するもの である。 Sは、 が大き 、強度を高めるのに作用する元素である。またS 有量が増加すると、 ライト 率が増大すると共に、低温変態 イ ナイト 態が抑制され、 テンサイト 織が得られ なる。 て 板の 織が、 ライト(ポ ナ ライトの ) テンサイトの 織となり、 良好な伸び( )を達成できる。 Sは ・ 5 上であり、好まし は ・ 6 上、より好まし は ・ 7 上である。し し過剰に含有すると、熱間圧延の にSスケ を発生し、 板の 面性状を さ 、し も 板の 理性やめ き付着性も低下さ 、 め きが発生する。またS 有量が過剰になると、焼鈍の 際にオ ステナイト相が得られ難 なるため、 ライト テンサイトの 織が 生成し難 なる。 て 有量は3・ 下とする必要があり、好まし は2・ 5 下、より好まし は2・ 3 下である。

００98 明で用 ることのある P 、Sを ・ 5～3・ 囲で 有するもので あるが、 明で素地 板と用 る場合には、 S 有量を、 S 外の 金元素の 有量の テンサイト相の生成に影響を及ぼす 金元素の 有量に応じて制御 することも好ま 。 らが 分の なる 板を種 成し、 板の 分と 械的特性( 、強度 ランス)の 係に て検討を重ねたところ 、 に含まれるS 有量 テンサイト相の生成に影響を及ぼす 金元素の 有量との ランスを適切に制御すれば、 板の 械的特性を向上さ ることができる ことが判明した。

００99 テンサイト相の生成に影響を及ぼす 金元素とは、C C o b であり、素地 板が bおよび よりなる群 ら選ばれる少な とも 種の元素 を含有しな 場合( 、基本成分としてC C oを含有する場合)は、 S 有量が下記(2)式を満足することが好まし 、 板がC oと共に、 b および よりなる群 ら選ばれる少な とも 種の元素を含有する場合は、 S 有量が下記(3)式を満足することが好ま 。

4 2・4 (2)

4・ 0 2・4 …(3)

、

6・ C 6 C 5 o

6・ C 6 C 5 o 4 5 b 7 ね

4

であり、 、 は、 板に含まれる 素の ( )を示して る。

０1００ C Cおよび oは、 テ サイ相の生成に影響を及ぼす 素である が、C Cおよび o 有量に対してS 有量が少な とSの 加効果が発揮 されず、一方S 有量が多 とSの 加効果が 和し、 れの 合も機械的特性( 度 ランス)が する傾向を示す。

０1０1 また、上記 bおよび は、低温変態 のな でも、中間 ( えば、ベイナイト ライト)の 成を抑制し、 テンサイト相を生成さ る のに作用する元素であるが、 bおよび 有量に対してS 有量が少な とS の 加効果が発揮されず、一方S 有量が多 とSの 加効果が 和し、 れの 合も機械的特性( 度 ラ ス)が 化する傾向を示す。

０1０2 (2)式の下 、好まし は下記(2a)式であり、より好まし は下記(2b)式で ある。 方、上記(2)式の上 、好まし は下記(2c)式であり、より好まし は下記( 2d)式である。

4 S (2a)

3 65 S (2b)

2 55 (2c)

2 6 (2d)

０1０3 (3)式の下 、好まし は下記(3a)式であり、より好まし は下記(3b)式で ある。 方、上記(3)式の上 、好まし は下記(3c)式であり、より好まし は下記( 3d)式である。

0 4 S (3a)

0 3 8 S (3b)

B 2 55 (3c)

9 2 6 (3d)

０1０4 明で用 ることのある P 、S 外の 本元素として、C P Sお よび を含有するものである。 素の 切な とその 定理由は、以下の り である。

０1０5 C 3～ 3

、 板の ( S)を5g Pa 上に確保するために必要な 素で あり、またCは 板 テ サイ相の生成や形態に影響を与え、伸びに影響を与 え、伸びを向上さ る元素である。これらの 果を発揮さ るためには、C 有量は 3 上 有さ ることが必要であり、好まし は ・ 4 上である。し しなが ら、C 有量が過剰になると が低下するので、 ・ 3 下とする必要があり、 好まし は ・ 25 下である。

０1０6 ～3

は、 板の 保のために有効な 素であり、この 果を発揮さ るために は、 ・ 上 有さ る必要があり、好まし は ・ 5 上である。し しながら、 3・ 超えて過剰に含有さ ると、延性( )が 化することになる。より好まし は2・ 8 下とするのが良 。

０1０7 P 3 含まな )

Pは、過剰に含有されると、 するので、 ・ 3 下に抑制する必要 がある。

０1０8 S 含まな )

Sは、過剰に含有されると、 介在 が増大して 板の 度が するた め、 ・ 下に抑制する必要がある。

０1０9 5～ 5

は、脱酸のために少な とも ・ 5 上 有さ る必要がある。 まし は、 上 有さ るのが良 。し しながら、 有量が過剰になると、 ストアッ プを招 ため、 ・ 下とする必要があり、好まし は ・ 3 下である。

０11０ P 板の まし 基本成分は、上記の りであり、残部は および不可避

である。 可避 としては、上記 P 板と同様に、例えば 、O、トランプ 素など( えば、S s Sbなど)が挙げられる。 やOの まし 範囲は、 P 板の 合と同様である。

０111 明で用 ることのある P 板の 、 ライト テンサイトの 織を主体とするものであればよ 、金属 織に占める ライト 率と テンサイ トの の 率は特に限定されず、 板に要求される強度と びの ランスに応じ て定めればよ 。 、 ライト ( 積率)が高 なると、強度が低下する反面、 伸びが向上する傾向があり、 テ サイ の ( 積率が高 なると、強度が向 上する反面、伸びが低下する傾向がある。これらの 率として、延性の 点 らは、 ライトが5～9 、 テンサイトが5～9 、 ライト テ ンサイトの 計量が7 上であることが好まし 、更に 下の オ ステナイト( )が含まれて ても特性が 化することはな 。 、素地 板の 、 の 、走査 子顕微鏡(S )を用 て、倍率3 倍で 観察すればよ 。

０112 明で用 ることのある P 、上記で 定する要件を満足するものであり、 その製 件は特に限定されな が、例えば 記に示す 件を採用すればよ 。 ０113 成を有するスラ を熱間圧延 、7 C 下で巻き取 た後、必要に 応じて酸洗 、次 で 圧延 、連続 メッキラインに 以上の 温度で 熱処理 、平均 で 以上で冷却すればよ 。

０114 間圧延は常法に従 て行えばよ が、仕上げ 度を確保し、またオ ステナイト 粒の粗 を防止するために、加熱 ～ 3 C 度とすればよ 。 間圧延の 上げ 加工 を阻害する 織を形成さ な よ に8 ～95 Cとし、仕上げ圧延 、巻 り開始 度までの ライトの 成を 抑制するために3 ～ 2 C とすれば良 。

０115 き取り 7 C 下とするのがよ 。この 度を超えると、 板表面に形成 されるスケ が厚 なり、酸洗 する。 、巻き取り 度の 限は特に限定 されな が、 ぎると低温変態 が過剰に生成し、 板が硬 なり過ぎて 圧延性を低下さ る。 て巻き取り 度の 25 Cとするのがよ 、より好まし は4 Cである。

０116 間圧延 、必要に応じて 法に従 て酸洗した後、冷 圧延する。

上とするのがよ 。 5 満とするには、熱間圧延 程で 板の 薄 しなければならず、熱間圧延 程で すると さが長 なるため、 酸洗に時間が り 産性が低下する。

０117 圧延 、 板を連続 ラインまたは連続 メッキラインに 、 c 以上の ライト オ ステナイト 、もし はオ ステナイト に加熱 持し、 熱処理すれば良 。

０118 熱処理 c 以上とすればよ が、加熱 の 織を ライト ステナイトの 織とし、 テンサイトを確実に生成さ て を高めるには、 より5 C 度以上の高 度で 熱処理することが好ま 。 体的には7 8 C 度以上である。 熱処理 度の 限は特に限定されな が、オ ステナイト 粒の粗 を防止する観点 ら9 C 下とする。

０119 熱処理 の 間も特に限定されず、例えば 度以上であればよ 。

熱処理 、常温までの 度を で 以上で冷却すれば

( 延鋼板)を得ることができる。 度が で では冷却 ラ イト 織が生成し、これが最終 織として残 て ( )を 化する原因となる 。 5 以上とすることが好ま 。 度の 限は特に 定されな が、 度の 御のし さや、設備 ストを考えると5 C 度と するのがよ 。

０12０ 記のよ P 板の 面に合金 め きを形成したG 板を製造す るには、下記の 順で行えば良 。まず め きラインにて上記 件 で 熱処理した後、め き (4 ～5 C、好まし は44 ～47 C)まで平 均 で 以上で冷却した後、 め きをすればよ 。

度が で では冷却 ライト 織が生成し、これが最終 織として残 て ( )が 化する原因となる。 5 以上とすることが 好ま 。 度の 限は特に 定されな が、 度の 御のし さや 、設備 ストを考えると5 C 度とするのがよ 。

０121 このときのめ き浴の組成は特に限定されず、 の め き浴を用 れ ばよ 。なお、め き 有量は ・ 5～ ・ 2 とすることが好ま 。 は メッキ層の合 度を制御するのに作用する元素であり、 を含有する め き 板を すると、 板の ( 、 板と め き との )に e が形成され、 板と 鉛が直ちに合金 するのを防止 することができる。ところが が ・ 5 では、 e が薄すぎるため、 板をめ き浴に すると、 板と との が直ちに進み 。そのため 合金 理工程にお て まで合金 が完了する前に、 相が大き 成長 してしま 、 ウダ ング ( )が低下する。 有量はより好まし は ・ 7 上である。し し 有量が ・ 2 超えると、 e が厚 な り過ぎるため、合金 理工程にお て eとZ の 金化が 害され、 め き層の合 が遅延する。 て合金 を進行さ るには、合金 ラインを長 し たり、高温 での 理を別途 要が生じる。 有量はより好まし は ・ 8 下である。

０122 め き後は、常温まで平均 で 以上で冷却することで、 オ ステナイトを テンサイトに変態さ 、 ライト テンサイトを主体 とする 織を得ることができる。 度が で では、 テンサイトが 生成し難 、 ライト 中間 織が生成するおそれがある。

C 以上とすることが好ま 。

０123 P 板の 面に合金 め きを形成した メッキ 板を製造するには、上記 件で メッキした後、4 ～75 C ( まし は5 C～6 C )に加熱して合金 理すればよ 。 理を 行 合の 段は特に限定されず、慣用の の ( えば、ガス イ ンダク ョンヒ タ 熱など)を利用できる。

０124 、常温まで平均 で 以上で冷却することで、 ライ ト テンサイトを主体とする 織を得ることができる。

０125 記のよ 板を素地 板として た め き 板で は、素地 板の ( S)が59 ～ 27 Paになる共に、強度と延性の ラ ンスが良好なため、その 性が反映されて合金 め き 板も強度と延性 の ランスも良好なものとなり、その としては上記した各種部品の 材として使用 できる。

０126 明で素地 板として る各種 ( P および P )の 本成分 は上記した通りであるが、上記 本元素 外に、必要に応じて更に他の元素として、 (a)C ( 含まな )および または o ( 含まな )、 ( b) 2 ( 含まな ) b 2 ( 含まな )および 3 (O 含まな )よりなる群 ら選ばれる 以上、 (c)C 3 ( 含まな )および または 3 ( 含まな 、 (d) ( を含まな 、 (e)Ca ０ ( 含まな )、等を含有するものであることも 有用であり、 有さ る成分に応じて ( 、 度合金 め き )の 性が更に改善される。これらの 素を含有する場合の まし 範囲とそ の 定理由は、次の通りである。

０127 C ( 含まな )および または o ( 含まな )

Cおよび oは、 素であり、 板の を図るのに有効に作用す る。 した効果はその 有量が増加するに れて増大するが、過剰に含有さ ても その 果が 和し、 スト となる。 て、Cおよび oは、 ずれも ・ ( より好まし は ・ 5 )とするのが良 。

０128 2 ( 含まな ) b 2 ( 含まな )および

3 ( 含まな )よりなる群 ら選ばれる

bおよび は、 ずれも に炭 や窒 の 出物を形成して鋼を強 する元素でもある。特に、 は して 度を高めるのにも有効 に作用する。また P 板の 合には、 ずれも中間 織の 成を抑制す る元素である。し し を過剰に含有さ ると、 物が 上に多 出し、局所 びが低下する。 て は ・ 2 下、好まし は ・ 5 下、より好まし は 3 下とする。 、 P 板にお ては、 は に固 して冷却 程で中間 織の 成を抑制し、 板の 度 ランスを高める効果も有する。 ０129 bと は、上記 同様に、 する元素であり、 性を損な ことな 度を高めるのに有効な 素である。また、 P 板の 合には、上記 同様に、 に固 して冷却 程で中間 織の 成を抑制し、 板の 度 ランスを高める効果も有する。し し過剰に含有さ てもその 果が 和し、 スト となる。 て bはO・ 2 下、好まし は ・ 下、より好まし は ・ 3 下であり、 は ・ 3 下、好まし は ・ 25 下、より好まし は ・ 2 下で ある。 、 bおよびVは、 独で 有してもよ 、複数を組み合わ て 有してもよ 。

０ 3０ C 3 ( 含まな および または 3 ( 含まな

C と は、 ずれも 素であり、 板の 度を向上さ る作用を有する 素である。また、 板の 食性も向上さ る元素である。し しC を3・ 、 3・ 超えて 有してもその 和し、 スト となる。 てC は3・ 下であることが好まし 、より好まし は2・ 5 下、更に好まし は2・ 下である は3・ 下であることが好まし 、より好まし は2・ 5 下、更に好まし は2 下である。C と は、 独で、 は 用して 有してもよ 。

０131 含まな )

は、 れ性を高める元素であり、 板の 度を向上さ る。また o 併 て 有さ ることにより の における れ性が制御されて、 板の 度 ランスを最適 する。 、 は、 P 板に含有さ る場合には、中間 織の 成には ず、上述した最適S量には影響しな 。し し 過剰に含有すると 板の 性が するため、 はO・ 下であることが好まし 。より好まし は ・ 5 下である。 の 限は特に限定されな が、好まし は ・ 5 上 有さ ることが好ま 。

０132 Ca 含まな )

Caは、 化物の 態を球状 して、加工 を向上さ る元素である。し し 超えて 有しても効果が 和し、経済的に無駄である。 てC ・ 下であることが好まし 、より好まし は ・ 5 下である。Caの 限は特に 限定されな が、好まし は ・ 5 上であ てもよ 。

０133 下、実施 を挙げて 明をより具体的に説明するが、 はもとより以下の によ て制限を受けるものではな 、 ・ 記の 旨に適合し得る範囲で 当 に変更を加えて実施することも 能であり、それらは ずれも 明の 術的 囲に包含される。

０134

・ め き (G )の

CG に 、以下に示す 件、および に示す (O )の 度でG 板を製造した。

０135 ( ) 2

S ・ 3または ・ 、C 8 、 2・ 、P 、S 3 、 4 、残部 eおよび不可避

０136 (2)ライン 4

０137 (3) ( O )

。

ナ タイプ

( ) 95

28

０138 (4) (O )

。

ナ タイフ

(

「2) ・ 3

6

０139 (5)

囲気 5

8 ～ C

5

０14０ (6)め き

Z ( )

46 C

入鋼板 46 C

3・ 8

０141 (7)

。

火加熱タイフ

85 ～ C

2

０142 2・ 金化 め き (G の

前記のよ にして得られたG 板に て、以下のものを評価した。 果を表 。

０143 ( ) ( ) Z ( ) ・ である 域の

SC (X 電子分光 )により、め き 表面 ら5 A 分の速度で イオン 、チングしながら、 5 A間隔で およびZ の 合を測定し、 ( ) Z ( ) ・ である 域の さを測定した。

０144 (2)め き 表層

め き 表層が、 6 または の ずれである を、S ( 子顕微鏡 )により、め き層を断面 察して判断した。

０145 (3)め き S系 化物

め き S系 化物が存在する 否 を、 P ( イク アナ ス )により、め き層を断面 察して判断した。

０146 (4)め き eおよびS

め き eおよび 量を、め き層を塩 解さ て、 CP( 周 波プラズ 光分光分析)により した。

０147 (5) ウダ ング

G 板を、以下の 件でビ ド ビ ド 、成形 の 側にテ プ 験を行 た。 で 離しため き層を塩 溶解さ て、 CPによりめ き剥離 を定量 、以下の 準で評価した。

㈲

プ スの クランクプ ス

G の きさ 4 X 25

ビ ド 5 ( ビ ド)、 ンチ 5 、ダイ 5 、成形 65

( )

め き剥離 4 2

⑥

2 2

4

2 2

O 5

X ０148

０149 果 ら分 るよ に、 e系 化物 を厚 形成さ るためにO の 度を高 設定して製造したG o・ ～ (O の 6 C 上、出 C )は、3 A 上の ( ( ) Z ( ) ・ )が形成されて た。またG o・ ～ 2は、 域が3 A であるG o 3～ 6に比 て、 ウダ ング性が良好であ た。

０15０ 2

この では、合金 度に応じて、合金 前のC が前記( )式を満足するよ に制御すれば、合金化 度に応じた最大級の 度 ラ スを発揮し得る合 金 め き 板が得られることを説明する。

０151 2は、転炉により 製した 材の 成を示す。これらは、連続 造 してスラ とし、 Cに加熱 、仕上げ 8 ～9 C、 99 熱間圧延 、次 で平均 5 C 秒で冷却した後、5 Cで 、厚 さ 2・4 の 延鋼板を得た。更に、得られた熱延鋼板を 、冷 圧延 、厚 さ ・ 6～2・ O の 延鋼板を得た。 られた冷延鋼板を、CG で下記の 理を 施し、 熱処理した め き 板を得た。

０152 2

０153 ・ め き (G )の

CG に 、以下に示す 件、および 3に示す (O )の 度でG を製造した。

０154 ( )ライン 3

０155 (2) ( O )

。

ナ タイフ

( 95

4

０156 (3) (O )

。

ナ タイフ

(

「2) ・ 3

8

０157 (4)

囲気 5

8 ～9 C

67

０158 (5)

オ ステン 35 ～45 C

にの 囲までの 5 )

オ ステン 45

０159 (6)め き

Z ( )

46 C

入鋼板 46 C

5・

０16０ (7)

。

火加熱タイフ

45 ～ C 27

０161 記のよ にして得られたG 板に て、実施 同様にして、 ( ) (

) Z ( ) ・ である 域の 、 (2)め き 表層、 (3)め き S系 化物、 (4め き eおよびS 、 (5 ウダリ グ 件、評 価 準も実施 同 に て評価した。これらの 果を、下記 3に示す。 ０162

3 Fから出た 度を、放射

4 割合 での ０163 3の ら分 るよ に、 e系 曽を ) さ るためにO の 度を高 設定して製造したG o 8～34 36～4 42～46 48～54(O の 6 C 上、出 7 C 上)は、3 A 上の ( ( ) Z ( ) ・ 形成され、 域が3 A 満のもの に比 て、 ウダ ング性が良好である。また、め き S系 物を含み、 S 有量が ・ 上のものは、さらに良好な ウダ ング性を示すことも分 る。

０ 64 記のよ にして得られたG 板に て、 ( 性の 点 ら、金 属 、機械的 質を下記の 法によ て調査した。また、下記の 件にて合金化 の 価も行 た。

０165

板の ( 4) 置をナイタ で 、走査 子顕微鏡(S )にて 倍率 3 倍で観察し、フ ライトおよび または ティック ライト、第二相( オ ステナイト テンサイト)を下記に従 別して体積率を求めた。

０166 ライト S 真にお て 色であり、多角形の 状で内部に第二相を含ま な 。

０167 ティック ライト S 真にお て、第二相を含む イナイト (

織の ) ら 二相を差し5 めた。 S 真では、ベイ ティック ラ イトは ライト 同様に 色であり、第二相は 色を呈する。

０168 和磁 定法( 戸製鋼 o 52 ・ 3を参照)で 積 率を測定した。

０169 オ ステナイト中のC の

記のよ にして得られた の 4 置における オ ステナイト中 のC を、X 折により 定した格子定数 ら めた。 細な測定方法は、例えば S o 33 ( 993) o 7 P 776に記載されて る。

０17０ の

G 板の め き層が合金 できて る ど を で判断した。 体 的には、表面に溶融 による が残 て る場合を合金化できて なv(X ) 判断し、表面が すんでおり、 ラツキが無 な て る場合を合金化できて る( 判断した。

０171 度 ランスの

記のG 板またはG 板 らJ S z22 の5 を切り出し、引張 ( )を行 て引張 ( S)および伸び( )を測定した。

０172 前の金 ( V、C )、合金 度、 ( )式の左辺の および 辺 の 、合金 の 価を、オ ステン 度と共に、下記 4に示す。また、合金化後 の ( 、残留Vの 積分率)、および 械的 ( S 、 )を下記 5に示す。

０173 4

前の金 金化 金化

GA (1)

No C

( C の 7 A 350 5・ ０83 500 092 1 8 A 4 72 ０9 525 ０85 15 O 9 380 98 2 525 ０85 1・15

20 350 68 ０89 500 ０92 122 O

2 380 1０2 0 500 092 22 O

22 410 25 8 450 ０7 37 X

23 410 2 ・18 500 2 22 O

24 410 25 18 550 ０・ 7 ０7 O

25 440 ０5 ・０3 500 ０92 22

26 350 08 450 ０7 ・37 X

27 C 380 1 2 475 00 13０

28 C 410 1 ・8 1 9 500 092 122

29 C 350 5 082 525 085 5

30 C 380 9 ０ 525 085 15 O

3 C 410 3 ・2 525 085 5

32 C 440 05 ０2 525 085 5 O

33 D 40 3 550 077 1０ O

34 D 350 ０96 450 1０7 137 X

35 350 68 ０82 525 ０85 15 O

36 380 ・2 25 475 1００ 3０ O

37 380 07 ・18 550 ０77 ０7 O

38 410 25 2 475 ００ 3０

39 G 4 96 550 ０ 7 107 O

40 G 380 79 500 ０92 ・22 O

4 H 350 5・2 ０84 475 00 3０ O

42 H 410 3・ 500 ０92 122 O

43 410 24 2 500 ０92 ・22 O

44 350 ・ ０89 475 00 3０

45 350 6 ０82 500 092 22 O

46 380 83 ０99 500 ０9 22

47 K 350 00 500 ０92 22 O

48 K 40 00 525 ０85 5 O

49 350 00 450 ・０7 37 X

50 380 00 475 ００ 30 O

5 M 40 32 225 500 ０ 2 122 O

52 M 440 68 52 500 077 1・０ O

53 N 380 27 ０55 475 ００ 13０ O

54 N 4 ０ 35 ０・4 525 ０85 5 O

5 1 式の左 ０００3０xT 242

Ⅹ6 式の右 ０００3０Ⅹ 。 2 2 ０174 化後の

GA N F F TS E

o 」 T

( P ） Pa )

7 A 7 5 86 48 6 6 354 23222

8 A 65 23 38 ０ 634 38 24092

9 63 20 83 52 842 29 24586

20 58 8 76 6 871 275 25953

2 58 20 78 98 B38 294 4637

2 6 24 85 24 805 3 8 24794

23 6 4 85 ・ 819 3０2 24734

24 6 24 85 63 82 284 23487

25 62 2 83 ０3 831 2 7 2468

26 48 6 64 9 882 26 23020

2 C 7 78 85 ０8 995 2 9 21791

28 C 5 79 84 1003 221 2 166

29 C 2 69 7 46 1092 8・4 20093

30 C 3 78 8 2 1015 22 3041

C 3 8 84 5 988 209 0649

32 C 3 79 82 ０ 1003 2 5 21565

33 D 55 82 52 812 2 8 22574

34 D 4 9 66 7 89 259 23232

35 6 3 84 63 821 283 23234

36 58 28 86 ０9 832 3０4 25293

37 4 63 77 5 992 203 20138

38 0 69 79 118 9B5 2084

39 G 3 8 34 55 1213 3 1 012

40 G 2 83 85 76 1244 14 18162

4 H 7 2 83 4 639 341 1790

42 H 66 6 8 26 612 39 23929

43 5 26 83 22 795 297 23612

44 46 2 6 68 891 262 23344

45 ０ 63 63 59 1354 125 16925

46 J ０ 8 8 76 275 33 16958

47 K 39 2 ０ 512 283 14490

48 K 87 6 93 ０ 534 2 8 14845

49 」 45 22 67 ００ 823 14B96

50 」 38 35 73 ０・０ 88 172 13554

5 M 93 ０ 93 ０ 21 274 14275

52 M 85 2 87 547 30 16684

53 N 8 7 35 1429 56 8002

54 N 5 22 37 05 1383 6 8713 フェラ 、 : フェラ ０175 これらの 果 ら明ら なよ に、G o 7～46の ずれの 板も、 ラ イトおよび または イック ライトの 織と残留オ ステナイトの 二 相 織を含む ( P )であり、良好な伸び( )を示して ること が分 る。

０176 し しながら、 分が本 明で 定される範囲 ら外れるもの(G ・4 7～54)では、強度( S)もし は ( )の値が低 、強度 ランスも悪 。 ０177 G o 47 48は、C 有量が少な 例であり、十分な強度を確保できて な 。G o 49 5 は、S 有量が少な 例であり、残留vが存在 ず、 ライト、ベイナイト、 テンサイト らなる複合 織とな ており、十分な 性が得 られて な 。

０178 G o 5 52は、逆にS 有量が多 例であり、焼鈍 オ ステナイト 率が十分 保できず、結果として ライトを とする 織とな ており、強度が 低 。G o 53 54は、 有量が多 例であり、 テンサイト 織が主 で強度は高 が、残留v量が少な 、伸び( )が著し 低 な て る。 ０179 また、上記G o 7～46のな で、 ライトおよび または ティック ライトの 計量が7 上のもの、残留v量が5 上のものは、より 良好な伸び( )を示すことがわ る。さらに、前述の( )式を満たすよ に合金化 理の 度に対して残留v中の炭素濃度C を制御した では、合金 に 存在する vは多 、伸び( )が更に改善されることが分 る。

０18０ G o 22～24の 果に基 て、合金化合金 度が残留v中の炭素濃 度C に与える影響を図2に、合金化合金 度が残留v量に与える影響を図3に、 合金 度が強度 ランス( )に与える影響を図4に、 。これらの 、上記の 象を裏付けるものである。

０181 し しながら、合金 度が低 場合( 45 C )、め き e量が低 、 め きの が進んで な こともわ る。

０182 3

6は、転炉により 製した 材の 成を示す。これらは、連続 造 してスラ とし、 25 Cに加熱 、仕上げ 9 C、 熱間 圧延 、次 で平均 5 C 秒で冷却した後、5 Cで 、厚さ 2・4 の 延鋼板を得た。更に、得られた熱延鋼板を 、冷 圧延 、厚さ ・ 6 の 延鋼板を得た。 られた冷延鋼板を、CG で下記の 理を施し、 熱処理 した め き 板を得た。

０183 6

０184 ・ め き (G )の

CG に 、以下に示す 件、および 2に示す (O )の 度でG を 製造した。

０185 ( )ライン 4

０186 (2) ( O )

。

ナ タイフ

( 95

28

０187 (3) (O )

。

ナ タイフ

( 2) ・ 3

6

０188 (4)

囲気 5

8 ～9 C

5

０189 (5)め き

Z ( )

46 C

入鋼板 46 C

3・ 8

０19０ (6)

。

火加熱タイフ

85 ～ C

2

０191 2・ め き (G )の

前記 よ にして得られたG 板に て、以下のものを評価した。

０192 ( ) ( ) Z ( ) ・ である 域の SC (X 電子分光 )により、め き 表面 ら5 A 分の速度で イオン 、チングしながら、 5 A間隔で およびZ の 合を測定し、 ( ) Z ( ) ・ である 域の さを測定した。

０193 (2)め き 表層

め き 表層が、 8 または の ずれである を、S ( 子顕微鏡 )により、め き層を断面 察して判断した。

０194 (3 め き S系 化物

め き S系 化物が存在する 否 を、 P ( イク アナ ス )により、め き層を断面 察して判断した。

０195 (4)め き eおよびS

め き eおよびS量を、め き層を塩 解さ て、 CP( 周 波プラズ 光分光分析)により した。

０196 (5) ウダ ング

G を、実施 同様の 件でビ ド ビ ド 、成形 の 側にテ プ 験を行 た。 で 離しため き層を塩 溶解さ て、 CP によりめ き剥離 を定量 、実施 同じ 準で評価した。

０197 これらの 果を、素地 板のS 有量およびO での ( 度、出 ) と共に、下記 7に示す。

7

7の 果 ら分 るよ に、 e系 を厚 形成さ るためにO の 度を高 設定して製造したG o 55 56 58～68 7 72～8 82(O の 6 C 上、出 7 C 上)は、 3 A 上の ( ( ) Z ( ) ・ 形成され、 域が3 A 満のもの に比 て、 ウダ ング性が良好である。また、め き S系 物を含み、 S 有量が ・ 上のものは、さらに良好な ウダ ング性を示すこともわ る。

０199 記のよ にして得られたG 板に て、 ( ) 性の 点 ら、金 属 、機械的 質を下記の 法によ て調査した。

０2００

板の を走査 子顕微鏡(S にて倍率 3 倍で観察し、 ライト( ナ ライトの ) テンサイト( )の 積率を求めた。また 残留V量に ては、飽和磁 定法( 戸製鋼 o 52 ・ 3を 参照)で体積率を測定した。

０2０1 械的特性

G 板 らJ S z22 の5 を切り出し、引張 ( )を行 て引張 ( S)、伸び( )および 度 ランス( )を 測定した。このときの ( )の 下記の りである。

０2０2 びの

(a)5g Pa (5g Pa S 78 Pa)

28

(b)78 Pa (78 Pa S 98 Pa)

2

(c)98 Pa (98 Pa S 8 Pa) (d) 8 Pa ( 8 Pa S 27 Pa) g

０2０3 これらの 果を、 (2) または(3)式の適 および 有量 共に下 記 8に示す。

8

０2０4 8 ら明ら なよ に、G o 55～74の ずれの 板も、 ライト

テンサイトを主体とする複合 織で構成されており、良好な伸び( )を示して るこ とが分 る。

０2０5 し しながら、 分が本 明で 定される範囲 ら外れるもの(G ・ 7 5～82)では、強度( S) し は ( )の ずれ の値が低 、強度 ラ ンス( )が悪 な て る。

０2０6 G o 75 76は、C 有量が少な 例であり、十分な強度を確保できて な 。G o 77 78は、S 有量が多 例であり、 ライト 率が高 なり過 ぎて、十分な強度が得られて な 。

０2０7 G o 79 8 は、 有量が少な 例であり、 が少な な て強度 が低 な て る。G o 8 82は、 有量が多 例であり、強度は十分 に高 が、伸び( )が著し 低 な て る。

０2０8 また、上記G o 55～74のな で、 ライト テンサイトの 計量が7 上のもの、より良好な伸び( )を示して ることがわ る。更に、S 有 量が前述の( ) または(2)式の適 囲を満足するものでは、伸び( )が更に 改善されることが分 る。

上の利用 ， ０2０9 め きでは、通常、 を ・ 有するZ め き浴を用 るため、形成されため き には が含まれる。このめ き は、め き層 の凝 程で表層に酸 として する傾向がある。この 系 物は、通常の G では、め き 表層に約 ～2 Aの さで存在し、また表層 ら 向に 進むに 、その 度が低下して 。

０21０ らは、この 1系 物に着目し、め き層の特性との 係を鋭 究し た結果、 系 物を一定量 上 有する 域をめ き 表層に厚 在さ るこ とにより、 ウダ ング性を向上さ ることを見出した。そして表層の ( ) Z ( ) ・ である ( 下、 することがある。 )を、め き層の表面 らめ き 深さ 向に3 A 上の厚さで存在さ ることによ り、優れた ウダ ング性を有する合金化 め き 板を得ることができた。 ０211 また素地 板として特定の P P 板を用 ると、 め き 板 を合金 して合金 め き 板を製造しても、素地 板が有する優れた 性向上作用が、そのまま 後も有効に引き継がれる。その 果、合金 度に 応じて最大級の 度 ランスを発揮し得る合金 め き 板を製造 することが可能である。

Claims

求の

e 金め き層を少な とも素地 板の 面に有し、

前記め き層の表面 らめ き 深さ 向に3 A 上の厚みで、 ( ) Z ( ) ・ である 域が存在することを特徴とする ウダ ング性に優れ た 度合金 め き 。

2 め き層が、S系 化物を含み、 SをO・ 上 むものである

に記載の 度合金 め き 。

3 有量が ・ 3～3・ ( の 味、 板の 成 に て、以下 )である に記載の 度合金 め き 。4 C 5～ 3 S 5～3 、 5～3 5 P ・ 3 ( 含まな 、 ( 含まな 、A 5～2・ 5 有すると共に、S ・ 6～3・ 5 満たし、残部が鉄および不可避 的 物 らなり、 、 ライトおよび ティック ライトの な とも 一方 らなる 織と、残留オ ステナイトの 2 織とを含む 板で ある に記載の 度合金 め き 。

5 、更に他の元素として、C 含まな )および o 含まな )の な とも一 を含有するものである 4に記載の 度合金 め き 。

6 、更に他の元素として、 2 含まな ) b 2 含まな )および 3 O 含まな )よりなる群 ら選ば れる 以上を含有するものである 4に記載の 度合金 め き 7 、更に他の元素として、C 3 ( 含まな )および 3 含まな )の な とも一 を含有するものである 4に記載の 度合金 め き 。

8 、更に他の元素として、 O 含まな )を含有 するものである 4に記載の 度合金 め き 。

9 、更に他の元素として、Ca 含まな )を含有 するものである 4に記載の 度合金 め き 。

０ 板の 織が、 ライト 9 下、ベイ ティック ライト 9 下であり、 ライトおよび ティック ライトの 計量が7 上 であり、 オ ステナイトが5 上の複 織を有する 4に記載 の 度合金 め き 。

4に記載の 度合金 め き 板を製造するに当り、合金化 ( a に応じて、合金化前の溶 め き の オ ステナイ の 素 濃度(C )が下記( )式を満足するよ に制御することを特徴とする合金

め き 板の 。

3 X a 2 42 C 3 X a 2 72 ( ) 、45 a 55 であり、 、 aは合金化 ( )、C は合金化前の溶 め き の オ ステナイトの 素濃度( )を 。

2 C 5～ 3 S 5～3 、 ～3 P ・ 3 ( 含まな ) S ( 含まな 、A 5～2・ 5 有し、残部が鉄および不可避的 物 らなり、金属 織が ライト テンサイトの 織を主体とする複合 板である に記載の 度合金 め き 。

3 、更に他の元素として、C ( 含まな )および o

( 含まな )を含有するものである 2に記載の 度合金 め き 。

4 有量が下記(2)式を満足するものである 3に記載の 度合金 め き 。

4 2・4 (2)

、

6・ C 6 C 5 o

であり、 、 は、 板に含まれる 素の ( )を示して る。

5 、更に他の元素として、 2 ( 含まな b 2 ( 含まな )および 3 O 含まな )よりなる群 ら選ば 以上を含有するものである 2に記載の 度合金 め き 。

6 、更に他の元素として、C ( 含まな )および o

( 含まな )と、 2 (O 含まな ) b 2 (O 含まな )および 3 (O 含まな )よりなる群 ら選ばれる 以上 を含有し、素地 S 有量が下記(3)式を満足するものである 2に記 載の 度合金化 め き 。

4・ 0 2・4 …(3)

、

6・ C 6 C 5 o 4 5 b 7 ね

4

であり、 、 は、 板に含まれる 素の ( )を示して る。

7 、更に他の元素として、C 3 ( 含まな )および 3

( 含まな )の な とも一 を含有するものである 2に記載の 度合金 め き 。

8 、更に他の元素として、 ( 含まな )を含有 するものである 2に記載の 度合金 め き 。

9 、更に他の元素として、Ca ( 含まな )を含有 するものである 2に記載の 度合金 め き 。

2０ 板の 、 ライト 5～9 、 テンサイト 5～9

であり、 ライト テ サイトの 計量が7 上であり、 オ ス テナイトが 下の 織を有するものである 2に記載の 度 合金化 め き 。