WO2020203934A1 - High-strength hot-rolled steel sheet - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a high-strength steel sheet having excellent bending workability and fatigue characteristics. The high-strength steel sheet is characterized in that the high-strength steel sheet is provided with a base section and a surface layer section, the average Vickers hardness of the surface layer section is 50-80% of the average Vickers hardness at the 1/2 thickness position of the high-strength hot-rolled steel sheet, the arithmetic average roughness Ra of the surface of the surface layer section is 3.0 µm or less, the effective crystal grain size of the surface layer section is 50.0 µm or less, the difference ∆Si = SiB-Sis between Si-content SiB of the base section and Si-content SiS of the surface layer section is 0.60% by mass or greater, and the base section has a metallographic structure comprising 90% or more in area ratio of tempered martensite.

Description

高強度熱間圧延鋼板High-strength hot-rolled steel sheet
 本発明は、高強度熱間圧延鋼板に関する。 The present invention relates to a high-strength hot-rolled steel sheet.
 近年、環境保全につながる自動車の燃費向上等の観点から、自動車用鋼板を高強度化して薄くし、車体を軽量化することが求められている。また、自動車用鋼板は、複雑な形状に加工されるため、曲げ加工性も求められている。 In recent years, from the viewpoint of improving the fuel efficiency of automobiles, which leads to environmental protection, it has been required to increase the strength and thinning of steel sheets for automobiles and reduce the weight of the vehicle body. Further, since a steel sheet for automobiles is processed into a complicated shape, bending workability is also required.
 従来の曲げ加工性に優れた鋼板として、たとえば、特許文献1には、板厚中心部の片側または両側に配置された表層軟質部を有し、表層軟質部のナノ硬さの標準偏差が0.8以下である高強度鋼板が開示されている。 As a conventional steel sheet having excellent bendability, for example, Patent Document 1 has a surface soft portion arranged on one side or both sides of a central portion of the plate thickness, and the standard deviation of the nanohardness of the surface soft portion is 0. High-strength steel sheets with a deviation of 0.8 or less are disclosed.
 また、特許文献2には、面積率でフェライトが50%以上であり、鋼板表面から板厚(厚さ)深さ方向に50μmの位置での平均粒径が3000×[引張強さTS(MPa)]-0.85μm以下、鋼中に析出した粒子径20nm未満の析出物中のC量が0.010質量%以上、析出Fe量が0.03~1.0質量%、算術平均粗さRaが3.0μm以下である曲げ加工性に優れた高強度鋼板が開示されている。 Further, in Patent Document 2, ferrite is 50% or more in area ratio, and the average particle size at a position of 50 μm in the plate thickness (thickness) depth direction from the steel plate surface is 3000 × [tensile strength TS (MPa). )] -0.85 μm or less, the amount of C in the precipitate having a particle size of less than 20 nm precipitated in steel is 0.010% by mass or more, the amount of precipitated Fe is 0.03 to 1.0% by mass, and the arithmetic mean roughness. A high-strength steel plate having an excellent bending workability having a Ra of 3.0 μm or less is disclosed.
 また、特許文献3には、面積率でベイナイトが50%超であり、鋼板表面から板厚深さ方向に50μmの位置での平均粒径が2500×[引張強さTS(MPa)]-0.85μm以下、鋼中に析出した粒子径20nm未満の析出物中のC量が0.005質量%以上、算術平均粗さRaが3.0μm以下である曲げ加工性に優れた高強度鋼板が開示されている。 Further, in Patent Document 3, bainite is more than 50% in area ratio, and the average particle size at a position of 50 μm from the surface of the steel sheet in the depth direction of the sheet thickness is 2500 × [tensile strength TS (MPa)] −0. A high-strength steel sheet with excellent bending workability having a C content of 0.005% by mass or more and an arithmetic mean roughness Ra of 3.0 μm or less in a precipitate having a particle size of less than 20 nm and having a particle size of .85 μm or less. It is disclosed.
国際公開第2018/151322号International Publication No. 2018/151322 特開2017-115191号公報JP-A-2017-115191 特開2017-150051号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-150051
 ところで、自動車用鋼板は、強度および曲げ加工性に加えて疲労特性も要求される。 By the way, steel sheets for automobiles are required to have fatigue characteristics in addition to strength and bendability.
 そこで、本発明は、曲げ加工性および疲労特性を有する高強度熱間圧延鋼板を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a high-strength hot-rolled steel sheet having bending workability and fatigue characteristics.
 本発明者らは、高強度熱間圧延鋼板の疲労特性と曲げ加工性について検討を行った。まず、本発明者らは従来知見を参考として、表層に軟質部を有する鋼板を製造し、曲げ加工性と疲労特性を調査した。表層に軟質部を有する鋼板は、いずれも曲げ加工性の改善が見られた。疲労特性に関しては、表層部の平均硬さや厚さを調整することで、例えば曲げ成形時に生じる曲げ内部の残留応力が低減され、曲げ内部からの疲労破壊が抑制されることがわかった。しかし、本発明者らはより詳細な調査を続けた結果、表層部の平均硬さや厚さの調整以外の手段により、鋼板の疲労特性をさらに改善できる余地があることに気付いた。 The present inventors investigated the fatigue characteristics and bending workability of high-strength hot-rolled steel sheets. First, the present inventors manufactured a steel sheet having a soft portion on the surface layer with reference to the conventional knowledge, and investigated the bending workability and fatigue characteristics. Improvements in bending workability were observed in all steel sheets having a soft portion on the surface layer. Regarding fatigue characteristics, it was found that by adjusting the average hardness and thickness of the surface layer portion, for example, the residual stress inside the bend generated during bending molding is reduced, and fatigue fracture from the inside of the bending is suppressed. However, as a result of continuing a more detailed investigation, the present inventors have found that there is room for further improvement of the fatigue characteristics of the steel sheet by means other than adjusting the average hardness and thickness of the surface layer portion.
 そこで本発明者らはさらに詳細な検討を行った。曲げ変形を受けた領域での疲労破壊のモードは、曲げ外部から疲労亀裂が生じる場合と、曲げ内部から疲労亀裂が生じる場合との2つに大きく分けられる。一般に、曲げ内部には引張の残留応力が生じ、鋼板の強度に応じてその残留応力が増加する。そのため、鋼板の強度が高くなるほど疲労特性に及ぼす残留応力の影響を無視できなくなる。よって、鋼板の強度が高くなるほど、曲げ内部の残留応力の低減が疲労特性向上に寄与する。そこで、曲げ外部を軟質層、曲げ内部を硬質層とすることによって、曲げ内部の残留応力が低減され、曲げ内部の疲労特性が最大限活用され、鋼板全体としての疲労特性の改善につながることがわかった。ただし、曲げ外部をむやみに軟質化すると曲げ外部で疲労破壊する可能性があるため、曲げ外部の硬さには下限値を設けなければならない。 Therefore, the present inventors conducted a more detailed study. The mode of fatigue fracture in the region subjected to bending deformation is roughly divided into a case where fatigue cracks are generated from the outside of the bending and a case where fatigue cracks are generated from the inside of the bending. Generally, a tensile residual stress is generated inside the bend, and the residual stress increases according to the strength of the steel sheet. Therefore, the higher the strength of the steel sheet, the more the influence of the residual stress on the fatigue characteristics cannot be ignored. Therefore, as the strength of the steel sheet increases, the reduction of the residual stress inside the bending contributes to the improvement of the fatigue characteristics. Therefore, by using a soft layer on the outside of the bend and a hard layer on the inside of the bend, the residual stress inside the bend is reduced, the fatigue characteristics inside the bend are maximized, and the fatigue characteristics of the steel sheet as a whole can be improved. all right. However, if the outside of the bend is softened unnecessarily, fatigue fracture may occur outside the bend, so a lower limit must be set for the hardness outside the bend.
 上記のように鋼板の厚さ方向(以下、「鋼板の厚さ方向」を「板厚方向」という。)の硬度分布を調整して疲労特性を向上する指針が得られた。さらに検討を進めた結果、硬度分布の制御に加えて表層部の表面粗さと有効結晶粒径を制御することにより、疲労特性がより向上するとともに、ばらつきがより小さくなることがわかった。表層部の表面粗さの制御で疲労特性が改善する理由は、表層部の表面粗さを特定の粗さ以下に制御することによって、亀裂発生が抑制されるためと考えられる。また、表層部の有効結晶粒径の制御で疲労特性が改善する理由は、表層部の有効結晶粒径を特定の大きさ以下に制御することによって、曲げ変形後の曲げ外部に生じる微小なしわが抑制される傾向にあるためと考えられる。これら2点の相乗効果によって、曲げ外部での疲労亀裂発生がより抑制されて曲げ内部での破壊モードに遷移しやすくなると考えられる。その結果、曲げ外部での疲労亀裂発生がより抑制されるとともに曲げ内部の疲労特性が最大限活用されやすくなり、鋼板全体としての疲労特性がより向上すると考えられる。 As described above, a guideline for improving fatigue characteristics was obtained by adjusting the hardness distribution in the thickness direction of the steel sheet (hereinafter, the "thickness direction of the steel sheet" is referred to as the "thickness direction"). As a result of further studies, it was found that by controlling the surface roughness and the effective crystal grain size of the surface layer in addition to controlling the hardness distribution, the fatigue characteristics are further improved and the variation is further reduced. It is considered that the reason why the fatigue characteristics are improved by controlling the surface roughness of the surface layer portion is that the occurrence of cracks is suppressed by controlling the surface roughness of the surface layer portion to a specific roughness or less. The reason why the fatigue characteristics are improved by controlling the effective crystal grain size of the surface layer is that by controlling the effective crystal grain size of the surface layer to a specific size or less, minute wrinkles generated outside the bending after bending deformation are generated. This is thought to be because it tends to be suppressed. It is considered that the synergistic effect of these two points further suppresses the occurrence of fatigue cracks outside the bending and facilitates the transition to the fracture mode inside the bending. As a result, it is considered that the occurrence of fatigue cracks outside the bending is further suppressed, the fatigue characteristics inside the bending are easily utilized, and the fatigue characteristics of the steel sheet as a whole are further improved.
 また、本発明者らは、板厚方向の硬度差と表面粗さの制御との観点で、添加元素の1つであるSiの含有量と圧延条件とを制御することが重要であることを見出した。Siは焼き戻し軟化抵抗を示す元素である。板厚方向でSiの含有量に差をつけ、水冷後に特定の熱処理条件で焼き戻すことによって、Siの含有量に応じた板厚方向の硬度差を制御し得る。さらに、表層のSi含有量を少なくすると、熱間圧延時に表層の熱間変形抵抗が小さくなることによって表層が優先して伸展され、表面が平坦に形成されやすくなると考えられる。 Further, the present inventors have stated that it is important to control the content of Si, which is one of the additive elements, and the rolling conditions from the viewpoint of controlling the hardness difference in the plate thickness direction and the surface roughness. I found it. Si is an element that exhibits temper softening resistance. By making a difference in the Si content in the plate thickness direction and baking it under specific heat treatment conditions after water cooling, the hardness difference in the plate thickness direction can be controlled according to the Si content. Further, it is considered that when the Si content of the surface layer is reduced, the hot deformation resistance of the surface layer is reduced during hot rolling, so that the surface layer is preferentially stretched and the surface is easily formed flat.
 このようにして得られた本発明の要旨は以下のとおりである。 The gist of the present invention obtained in this way is as follows.
 [1]引張強さが980MPa以上、降伏比が0.75以上の高強度熱間圧延鋼板であって、基部と、基部の片側又は両側の表面に配置された表層部とを備え、前記表層部の厚さが、前記高強度熱間圧延鋼板の厚さの30%以下であり、かつ10μmを超え、前記表層部の平均ビッカース硬さが、前記高強度熱間圧延鋼板の厚さの1/2の位置の平均ビッカース硬さの50~80%であり、前記表層部の表面の算術平均粗さRaが、3.0μm以下であり、前記表層部の有効結晶粒径が、50.0μm以下であり、前記基部の化学組成が、質量%で、C:0.05~0.50%、Si:1.00~3.00%、Mn:0.5~3.0%、P:0.10%以下、S:0.050%以下、Cu:0~1.0%、Ni:0~1.0%、Cr:0~3.0%、Mo:0~1.0%、Nb:0~0.02%、V:0~0.2%、Ti:0~0.20%、B:0~0.0100%、N:0.010%以下、Ca:0~0.0100%、REM:0~0.0100%、Al:0~1.00%、及び残部:Fe及び不純物であり、前記基部のSi含有量SiBと前記表層部のSi含有量SiSとの差ΔSi=SiB-Sisが、質量%で、0.60%以上であり、前記基部の金属組織が、面積率で、焼き戻しマルテンサイト:90%以上であることを特徴とする高強度熱間圧延鋼板。ただし、表層部とは、ビッカース硬さが、前記高強度熱間圧延鋼板の表面から厚さの1/2の位置における平均ビッカース硬さの80%以下である領域をいう。 [1] A high-strength hot-rolled steel sheet having a tensile strength of 980 MPa or more and a yield ratio of 0.75 or more, comprising a base portion and a surface layer portion arranged on the surface of one side or both sides of the base portion. The thickness of the portion is 30% or less of the thickness of the high-strength hot-rolled steel plate and exceeds 10 μm, and the average Vickers hardness of the surface layer portion is 1 of the thickness of the high-strength hot-rolled steel plate. The average Vickers hardness at the position / 2 is 50 to 80%, the arithmetic average roughness Ra of the surface of the surface layer portion is 3.0 μm or less, and the effective crystal grain size of the surface layer portion is 50.0 μm. The chemical composition of the base is as follows, in terms of mass%, C: 0.05 to 0.50%, Si: 1.00 to 3.00%, Mn: 0.5 to 3.0%, P: 0.10% or less, S: 0.050% or less, Cu: 0 to 1.0%, Ni: 0 to 1.0%, Cr: 0 to 3.0%, Mo: 0 to 1.0%, Nb: 0 to 0.02%, V: 0 to 0.2%, Ti: 0 to 0.20%, B: 0 to 0.0100%, N: 0.010% or less, Ca: 0 to 0. 0100%, REM: 0 to 0.0100%, Al: 0 to 1.00%, and the balance: Fe and impurities, which are the Si content Si B of the base and the Si content Si S of the surface layer. High-intensity heat characterized in that the difference ΔSi = Si B − Sis is 0.60% or more in mass%, and the metallographic structure of the base is an area ratio of tempered martensite: 90% or more. Inter-rolled steel plate. However, the surface layer portion refers to a region where the Vickers hardness is 80% or less of the average Vickers hardness at a position of 1/2 the thickness from the surface of the high-strength hot-rolled steel sheet.
 [2]前記表層部の平均ビッカース硬さが、前記高強度熱間圧延鋼板の厚さの1/2の位置の平均ビッカース硬さの61%以上であることを特徴とする前記[1]の高強度熱間圧延鋼板。 [2] The above-mentioned [1], wherein the average Vickers hardness of the surface layer portion is 61% or more of the average Vickers hardness at a position halved of the thickness of the high-strength hot-rolled steel sheet. High-strength hot-rolled steel sheet.
 [3]前記表層部の有効結晶粒径が10.0μm以下であることを特徴とする前記[1]又は[2]の高強度熱間圧延鋼板。 [3] The high-strength hot-rolled steel sheet of the above [1] or [2], wherein the effective crystal grain size of the surface layer portion is 10.0 μm or less.
 [4]前記表層部の元素の含有量が、前記基部の元素の含有量に対し、C:0.60~1.10倍、Mn:1.0倍以下、Cu:1.0倍以下、ただし、基部のCu含有量が0.10%以上の場合に限る、Ni:1.0倍以下、ただし、基部のNi含有量が0.10%以上の場合に限る、Cr:1.0倍以下、ただし、基部のCr含有量が0.10%以上の場合に限る、Mo:1.0倍以下、ただし、基部のMo含有量が0.10%以上の場合に限る、Nb:1.0倍以下、ただし、基部のNb含有量が0.02%以上の場合に限る、V:1.0倍以下、ただし、基部のV含有量が0.02%以上の場合に限る、Ti:1.0倍以下、ただし、基部のTi含有量が0.05%以上の場合に限る、B:1.0倍以下、ただし、基部のB含有量が0.001%以上の場合に限るであることを特徴とする前記[1]~[3]のいずれかの高強度熱間圧延鋼板。 [4] The content of the element in the surface layer portion is C: 0.60 to 1.10 times, Mn: 1.0 times or less, Cu: 1.0 times or less, with respect to the content of the element in the base layer. However, only when the Cu content of the base is 0.10% or more, Ni: 1.0 times or less, but only when the Ni content of the base is 0.10% or more, Cr: 1.0 times. Hereinafter, however, only when the Cr content of the base is 0.10% or more, Mo: 1.0 times or less, but only when the Mo content of the base is 0.10% or more, Nb: 1. 0 times or less, but only when the Nb content of the base is 0.02% or more, V: 1.0 times or less, but only when the V content of the base is 0.02% or more, Ti: 1.0 times or less, but only when the Ti content of the base is 0.05% or more, B: 1.0 times or less, but only when the B content of the base is 0.001% or more. The high-strength hot-rolled steel sheet according to any one of the above [1] to [3].
 [5]前記表層部の化学組成が、質量%でC:0.03~0.55%、Si:0~2.40%、Mn:0.5~3.0%、P:0.10%以下、S:0.050%以下、Cu:0~1.0%、Ni:0~1.0%、Cr:0~3.0%、Mo:0~1.0%、Nb:0~0.05%、V:0~0.2%、Ti:0~0.20%、B:0~0.0100%、N:0.010%以下、Ca:0~0.0100%、REM:0~0.0100%、Al:0~1.00%、及び残部:Fe及び不純物であることを特徴とする前記[4]の高強度熱間圧延鋼板。 [5] The chemical composition of the surface layer portion is C: 0.03 to 0.55%, Si: 0 to 2.40%, Mn: 0.5 to 3.0%, P: 0.10 in mass%. % Or less, S: 0.050% or less, Cu: 0 to 1.0%, Ni: 0 to 1.0%, Cr: 0 to 3.0%, Mo: 0 to 1.0%, Nb: 0 ~ 0.05%, V: 0 to 0.2%, Ti: 0 to 0.20%, B: 0 to 0.0100%, N: 0.010% or less, Ca: 0 to 0.0100%, The high-strength hot-rolled steel sheet according to the above [4], which comprises REM: 0 to 0.0100%, Al: 0 to 1.00%, and the balance: Fe and impurities.
 [6]前記表層部のC含有量が、前記基部のC含有量に対し、0.91~1.10倍であることを特徴とする前記[4]又は[5]の高強度熱間圧延鋼板。 [6] The high-strength hot rolling of the above [4] or [5], wherein the C content of the surface layer portion is 0.91 to 1.10 times the C content of the base portion. Steel plate.
 [7]前記表層部の金属組織が、面積率で、焼き戻しマルテンサイト:90%以上であることを特徴とする前記[1]~[6]のいずれかの高強度熱間圧延鋼板。 [7] The high-strength hot-rolled steel sheet according to any one of [1] to [6], wherein the metal structure of the surface layer portion has an area ratio of tempered martensite: 90% or more.
 本発明によれば、優れた曲げ加工性および疲労特性を有する高強度熱間圧延鋼板が得られる。このような高強度熱間圧延鋼板は、たとえば、自動車用部品素材として好適である。 According to the present invention, a high-strength hot-rolled steel sheet having excellent bending workability and fatigue characteristics can be obtained. Such a high-strength hot-rolled steel sheet is suitable as, for example, a material for automobile parts.
疲労試験後に、基部と表層部の剥離の有無を観察する領域を説明する図である。It is a figure explaining the region to observe the presence or absence of peeling of a base part and a surface layer part after a fatigue test. 剥離有無の評価基準を説明する図である。It is a figure explaining the evaluation criteria of the presence or absence of peeling.
 以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
 本発明の高強度熱間圧延鋼板は、引張強さが980MPa以上、好ましくは1000~1500MPa、降伏比が0.75以上、好ましくは0.80~0.90であり、基部と表層部とを備える。本発明の高強度熱間圧延鋼板において、表層部とは、鋼板の表面から鋼板の厚さの1/2の位置における平均ビッカース硬さと比較して、ビッカース硬さが80%以下である領域(部位)をいうものとする。 The high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention has a tensile strength of 980 MPa or more, preferably 1000 to 1500 MPa, a yield ratio of 0.75 or more, preferably 0.80 to 0.90, and has a base portion and a surface layer portion. Be prepared. In the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention, the surface layer portion is a region where the Vickers hardness is 80% or less as compared with the average Vickers hardness at a position of 1/2 of the thickness of the steel sheet from the surface of the steel sheet ( Part).
 降伏比は、降伏応力を引張強さで除した値である。本発明の高強度熱間圧延鋼板の引張強さおよび降伏応力は、JIS Z2241(2011)に準拠して、鋼板の圧延方向に直角になるように採取したJIS5号試験片を用いて引張試験を行うことによって求められる。 The yield ratio is the value obtained by dividing the yield stress by the tensile strength. The tensile strength and yield stress of the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention are subjected to a tensile test using a JIS No. 5 test piece collected so as to be perpendicular to the rolling direction of the steel sheet in accordance with JIS Z2241 (2011). Required by doing.
 基部の金属組織は、面積率で90%以上、好ましくは95%以上の焼き戻しマルテンサイトを含む。なお、表層部の金属組織については、表層部が後述する特徴を満たす限りにおいて特に限定されない。 The metallographic structure of the base contains tempered martensite having an area ratio of 90% or more, preferably 95% or more. The metal structure of the surface layer portion is not particularly limited as long as the surface layer portion satisfies the characteristics described later.
 基部が上記のように焼き戻しマルテンサイト相を主相とすることにより、鋼板の降伏比を所望の範囲としやすい。なお、基部の主相以外の残部組織は、残留オーステナイト(γ)相、フレッシュマルテンサイト(fM)相、ベイナイト(B)相、フェライト(α)相、及びパーライト相のうちの少なくとも1種からなる。当該残部組織の組織分率が高くなると、引張強さ、曲げ加工性、疲労特性のうち、少なくとも1つが低下し、所望の特性を得にくくなる。このため、残部組織は面積率で10%未満であり、好ましくは5%未満である。例えば、本発明に係る鋼板において、基部における金属組織が、面積率で、0%以上5%以下の残留オーステナイト相および0%以上5%以下のフェライト相の少なくとも一方を含んでもよい。 By using the tempered martensite phase as the main phase as described above, it is easy to set the yield ratio of the steel sheet within the desired range. The residual structure other than the main phase of the base is composed of at least one of a retained austenite (γ) phase, a fresh martensite (fM) phase, a bainite (B) phase, a ferrite (α) phase, and a pearlite phase. .. When the microstructure fraction of the residual structure is high, at least one of tensile strength, bending workability, and fatigue characteristics is lowered, and it becomes difficult to obtain desired characteristics. Therefore, the area ratio of the remaining structure is less than 10%, preferably less than 5%. For example, in the steel sheet according to the present invention, the metal structure at the base may contain at least one of a retained austenite phase of 0% or more and 5% or less and a ferrite phase of 0% or more and 5% or less in terms of area ratio.
 なお、本発明において、基部における各金属組織の同定および面積率の算出は、以下のように行われる。 In the present invention, the identification of each metal structure at the base and the calculation of the area ratio are performed as follows.
 「フェライト」
 まず、鋼板の圧延方向及び板厚方向に平行な断面を有する試料を採取し、当該断面を観察面とする。この観察面のうち、鋼板表面から鋼板の厚さ(以下、「鋼板の厚さ」を「板厚」という。)の1/2の位置を中心とした200μm×200μmの領域を観察領域とする。この観察領域を走査型電子顕微鏡によって1000~5000倍にして観察することで見られる電子チャンネリングコントラスト像は、結晶粒の結晶方位差をコントラストの差として表示する像である。この電子チャンネリングコントラスト像において均一なコントラストの部分がフェライトである。そして、このようにして同定されるフェライトの面積率をポイントカウンティング法(ASTM E562-83(1988)準拠)によって算出する。
"Ferrite"
First, a sample having a cross section parallel to the rolling direction and the thickness direction of the steel sheet is collected, and the cross section is used as an observation surface. Of this observation surface, a region of 200 μm × 200 μm centered on a position halved from the surface of the steel plate to the thickness of the steel plate (hereinafter, “thickness of steel plate” is referred to as “plate thickness”) is defined as an observation region. .. The electron channeling contrast image that can be seen by observing this observation area at a magnification of 1000 to 5000 times with a scanning electron microscope is an image that displays the crystal orientation difference of the crystal grains as a contrast difference. In this electron channeling contrast image, the portion having a uniform contrast is ferrite. Then, the area ratio of the ferrite identified in this way is calculated by the point counting method (based on ASTM E562-83 (1988)).
 「パーライト」
 まず、上記観察面をナイタール試薬で腐食する。腐食された観察面のうち、鋼板表面から厚さの1/2の位置を中心とした200μm×200μmの領域を観察領域とする。この観察領域を光学顕微鏡で100~500倍にして観察し、観察像において暗いコントラストの領域をパーライトとする。そして、このようにして同定されるパーライトの面積率をポイントカウンティング法によって算出する。
"Perlite"
First, the observation surface is corroded with a nital reagent. Of the corroded observation surface, a region of 200 μm × 200 μm centered on the position of 1/2 of the thickness from the surface of the steel sheet is defined as the observation region. This observation area is observed with an optical microscope at a magnification of 100 to 500, and the dark contrast area in the observation image is defined as pearlite. Then, the area ratio of the pearlite identified in this way is calculated by the point counting method.
 「ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイト」
 上記のようにナイタール試薬で腐食された観察領域(鋼板表面から厚さの1/2の位置を中心とした200μm×200μmの領域)を電界放射型走査型電子顕微鏡(FE-SEM:Field Emission Scanning Electron Microscope)によって1000~5000倍にして観察する。この観察領域において、組織内部に含まれるセメンタイトの位置およびセメンタイトの配列から、以下のようにベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトを同定する。
"Bainite and tempered martensite"
Field-emission scanning electron microscope (FE-SEM: Field Emission Scanning) covers the observation area corroded by the nital reagent as described above (a region of 200 μm × 200 μm centered on the position of 1/2 of the thickness from the surface of the steel plate). Observe by 1000 to 5000 times by Electron Microscope). In this observation region, bainite and tempered martensite are identified as follows from the position of cementite contained inside the tissue and the arrangement of cementite.
 ベイナイトの存在状態としては、ラス状のベイニティックフェライトの界面に析出物又は残留オーステナイトが存在している場合や、ラス状のベイニティックフェライトの内部に析出物が存在している場合がある。ラス状のベイニティックフェライトの界面に析出物又は残留オーステナイトが存在している場合は、ベイニティックフェライトの界面がわかるため、ベイナイトを同定することができる。また、ラス状のベイニティックフェライトの内部に析出物が存在している場合、ベイニティックフェライトと析出物の結晶方位関係が1種類であり、析出物が同一のバリアントを持つことから、ベイナイトを同定することができる。このようにして同定されるベイナイトの面積率をポイントカウンティング法によって算出する。なお、必要に応じて、SEM-EDSなどの方法により析出物の元素分析などを行い、析出物がセメンタイトであることを確認してもよい。 As the state of existence of bainite, there are cases where a precipitate or retained austenite is present at the interface of the lath-shaped bainite ferrite, and there is a case where a precipitate is present inside the lath-shaped bainite ferrite. .. If a precipitate or retained austenite is present at the interface of the lath-shaped bainite ferrite, the bainite can be identified because the interface of the bainite ferrite is known. In addition, when a precipitate is present inside the lath-shaped bainitic ferrite, the crystal orientation relationship between the bainitic ferrite and the precipitate is one type, and the precipitate has the same variant. Can be identified. The area ratio of bainite identified in this way is calculated by the point counting method. If necessary, elemental analysis of the precipitate may be performed by a method such as SEM-EDS to confirm that the precipitate is cementite.
 焼き戻しマルテンサイトでは、マルテンサイトラスの内部に析出物が存在するが、マルテンサイトラスと析出物の結晶方位が2種類以上あり、析出物が複数のバリアントを持つことから、焼き戻しマルテンサイトを同定することができる。このようにして同定される焼き戻しマルテンサイトの面積率をポイントカウンティング法によって算出する。なお、上記の析出物がセメンタイトであることを確認する必要がある場合には、必要に応じて、数個の析出物をSEM-EDSなどで分析し、析出物がセメンタイトであることを確認してもよい。 In tempered martensite, precipitates are present inside the martensite, but the tempered martensite is identified because there are two or more crystal orientations of the martensite and the precipitate, and the precipitate has multiple variants. be able to. The area ratio of tempered martensite identified in this way is calculated by the point counting method. When it is necessary to confirm that the above-mentioned precipitates are cementite, if necessary, several precipitates are analyzed by SEM-EDS or the like to confirm that the precipitates are cementite. You may.
 「焼入れままマルテンサイト」
 まず、上記フェライトの同定に用いた観察面と同様の観察面をレペラ液でエッチングし、上記フェライトの同定と同様の領域を観察領域とする。レペラ液による腐食では、マルテンサイトおよび残留オーステナイトは腐食されない。そのため、レペラ液によって腐食された観察領域をFE-SEMで観察し、腐食されていない領域をマルテンサイトおよび残留オーステナイトとする。そして、このようにして同定されるマルテンサイトおよび残留オーステナイトの合計面積率をポイントカウンティング法によって算出する。次に、以下のようにして算出される残留オーステナイトの体積率を残留オーステナイトの面積率と見なし、当該面積率を上記合計面積率から差し引くことにより、焼入れままマルテンサイトの面積率を算出することができる。
"Quenched martensite"
First, an observation surface similar to the observation surface used for identifying the ferrite is etched with a repera solution, and a region similar to the identification of the ferrite is set as an observation region. Corrosion by the repera solution does not corrode martensite and retained austenite. Therefore, the observation area corroded by the repera solution is observed by FE-SEM, and the non-corroded area is designated as martensite and retained austenite. Then, the total area ratio of martensite and retained austenite identified in this way is calculated by the point counting method. Next, the volume fraction of retained austenite calculated as follows is regarded as the area ratio of retained austenite, and the area ratio of martensite can be calculated as it is quenched by subtracting the area ratio from the total area ratio. it can.
 「残留オーステナイト」
 残留オーステナイトの体積率は、X線回折法で求めることができる。まず、上記のように採取した試料のうち鋼板の表面から板厚の1/2の位置までを機械研磨及び化学研磨により除去し、鋼板の表面から板厚の1/2の位置の面を露出させる。そして、このようにして露出した面にMoKα線を照射し、bcc相の(200)面、(211)面、及び、fcc相の(200)面、(220)面、(311)面の回折ピークの積分強度比を求める。この回折ピークの積分強度比から、残留オーステナイトの体積率を算出できる。この算出方法としては、一般的な5ピーク法を用いることができる。このようにして求めた残留オーステナイトの体積率を残留オーステナイトの面積率と見なす。
"Residual austenite"
The volume fraction of retained austenite can be determined by X-ray diffraction. First, of the samples collected as described above, the surface of the steel sheet to the position of 1/2 of the plate thickness is removed by mechanical polishing and chemical polishing to expose the surface of the steel plate at the position of 1/2 of the plate thickness. Let me. Then, the exposed surfaces are irradiated with MoKα rays, and the bcc phase (200) plane, (211) plane, and fcc phase (200) plane, (220) plane, and (311) plane are diffracted. Find the integrated intensity ratio of the peaks. The volume fraction of retained austenite can be calculated from the integrated intensity ratio of this diffraction peak. As this calculation method, a general 5-peak method can be used. The volume fraction of retained austenite thus obtained is regarded as the area ratio of retained austenite.
 続いて、基部の化学組成について述べる。以下、元素の含有量に関する「%」は、特に断りがない限り「質量%」を意味する。本発明において基部の化学組成とは、厚さの1/2の位置で測定される化学組成をいうものとする。 Next, the chemical composition of the base will be described. Hereinafter, "%" regarding the content of the element means "mass%" unless otherwise specified. In the present invention, the chemical composition of the base means a chemical composition measured at a position of 1/2 of the thickness.
 (C:0.05~0.50%)
 Cは鋼の強化に有効な元素である。焼入れ焼戻し等の熱処理により鋼板の疲労特性を確保するためには、Cの含有量を0.05%以上とするのが好ましく、0.08%以上又は0.10%以上とすることがより好ましく、0.12%以上、0.14%以上又は0.16%以上とするのがさらに好ましい。ただし、Cの含有量が多くなると、冷間成形時に割れが発生しやすくなる。このため、Cの含有量を0.50%以下とするのが好ましく、0.45%以下又は0.40%以下とすることがより好ましい。
(C: 0.05 to 0.50%)
C is an element effective for strengthening steel. In order to secure the fatigue characteristics of the steel sheet by heat treatment such as quenching and tempering, the C content is preferably 0.05% or more, more preferably 0.08% or more or 0.10% or more. , 0.12% or more, 0.14% or more, or 0.16% or more is more preferable. However, when the C content is high, cracks are likely to occur during cold molding. Therefore, the C content is preferably 0.50% or less, and more preferably 0.45% or less or 0.40% or less.
 (Si:1.00~3.00%)
 Siは、鋼板の焼き戻し時の軟化を抑制する元素である。このような作用を有効に発揮させるためには、Siの含有量を1.00%以上とすることが好ましい。また、Siの含有量に応じて、鋼板の熱間圧延時に変形抵抗が増加する効果がある。このため、Siの含有量は、好ましくは1.10%以上又は1.20%以上、さらに好ましくは1.30%以上、1.40%以上又は1.50%以上である。また、Siは残留オーステナイトの形成を促進する働きを有する。巻き取り後に残留オーステナイトが残存することを抑制し、鋼板の靭性が低下を抑制するためには、Siの含有量を3.00%以下とすることが好ましく、2.90%以下又は2.80%以下とすることがより好ましい。
(Si: 1.00 to 3.00%)
Si is an element that suppresses softening during tempering of steel sheets. In order to effectively exert such an action, the Si content is preferably 1.00% or more. Further, depending on the Si content, there is an effect that the deformation resistance increases during hot rolling of the steel sheet. Therefore, the Si content is preferably 1.10% or more or 1.20% or more, more preferably 1.30% or more, 1.40% or more or 1.50% or more. In addition, Si has a function of promoting the formation of retained austenite. In order to suppress the residual austenite after winding and suppress the decrease in the toughness of the steel sheet, the Si content is preferably 3.00% or less, and 2.90% or less or 2.80. More preferably, it is% or less.
 (ΔSiが0.60%以上)
 本発明の高強度熱間圧延鋼板では、基部のSiの含有量Si[質量%]と表層部のSiの含有量Si[質量%]との差を表すΔSi=Si-Siは0.60%以上である。上記のように、Siは鋼板の焼き戻し時の軟化を抑制する元素である。ΔSiを0.60%以上とすることで、基部の軟化挙動と表層部の軟化挙動とのに差が生じやすくなるため、鋼板の製造過程において基部と表層部とに硬度差をつけることが容易になる。また、鋼板を製造する際の熱間圧延時において、Siの含有量の差に起因して基部と表層部とで変形抵抗の差が生じ、ΔSiが大きいほど、表層部に優先してひずみが導入されやすくなる。表層部にひずみが導入されることにより、表層部の有効結晶粒径を小さくしやすくなる。そのため、ΔSiは、好ましくは0.80%以上又は1.00%以上、より好ましくは1.20%以上又は1.50%以上である。ΔSiは、Si=3.00%、Si=0%のとき、最大値3.00%となる。ΔSiの上限をさらに限定する必要はないが、2.80%以下又は2.60%以下としてもよい。
(ΔSi is 0.60% or more)
In the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention, ΔSi = Si B −Si S, which represents the difference between the Si content Si B [mass%] at the base and the Si content Si S [mass%] at the surface layer, is It is 0.60% or more. As described above, Si is an element that suppresses softening during tempering of a steel sheet. By setting ΔSi to 0.60% or more, a difference is likely to occur between the softening behavior of the base and the softening behavior of the surface layer, so that it is easy to make a difference in hardness between the base and the surface layer in the steel sheet manufacturing process. become. Further, during hot rolling in the production of a steel sheet, a difference in deformation resistance occurs between the base portion and the surface layer portion due to the difference in the Si content, and the larger ΔSi, the more the strain is given priority over the surface layer portion. It will be easier to introduce. By introducing strain into the surface layer portion, it becomes easy to reduce the effective crystal grain size of the surface layer portion. Therefore, ΔSi is preferably 0.80% or more or 1.00% or more, more preferably 1.20% or more or 1.50% or more. ΔSi has a maximum value of 3.00% when Si B = 3.00% and Si S = 0%. It is not necessary to further limit the upper limit of ΔSi, but it may be 2.80% or less or 2.60% or less.
 基部、表層部のSi量は発光分光分析装置(カントバック)を用いて測定する。基部のSi量は、板厚をtとして、表層部を備える側から6/10tの位置で測定する。両面に表層部を備える場合は、どちらの側から6/10tとしてもよい。表層部のSi量は表層部の最表層で測定する。 The amount of Si in the base and surface layer is measured using an emission spectroscopic analyzer (Kantback). The amount of Si in the base portion is measured at a position of 6/10 t from the side provided with the surface layer portion, where t is the plate thickness. When the surface layer portion is provided on both sides, it may be 6 / 10t from either side. The amount of Si in the surface layer portion is measured in the outermost layer of the surface layer portion.
 (Mn:0.5~3.0%)
 Mnは、フェライトの形成を抑制し、焼入れ性を高める働きを有する。このような作用を有効に発揮させるためには、Mnの含有量を0.5%以上とすることが好ましく、0.8%以上とすることがより好ましく、1.0%以上とすることがさらに好ましい。ただし、Mnのマクロ偏析が顕著になって偏析箇所と未偏析箇所とで硬度差が大きくなることを抑制するためには、Mnの含有量を3.0%以下とすることが好ましく、2.8%以下とすることがより好ましく、2.5%以下とすることがさらに好ましい。
(Mn: 0.5 to 3.0%)
Mn has a function of suppressing the formation of ferrite and improving hardenability. In order to effectively exert such an action, the Mn content is preferably 0.5% or more, more preferably 0.8% or more, and preferably 1.0% or more. More preferred. However, in order to prevent the macrosegregation of Mn from becoming remarkable and the hardness difference between the segregated portion and the unsegregated portion becoming large, it is preferable that the Mn content is 3.0% or less. It is more preferably 8% or less, and further preferably 2.5% or less.
 (P:0.10%以下)
 Pは、必須元素ではなく、例えば不純物として鋼中に含有される。Pは、旧オーステナイト粒界に偏析し、粒界脆化により鋼板の成形性を低下させる場合がる。このため、Pの含有量は少ないほどよい。具体的には、Pの含有量は、0.10%以下であることが好ましく、0.02%以下であることがより好ましい。Pの含有量の下限を定める必要はなく、その下限は0%である。ただし、精錬工程においてPの含有量を0.001%未満に低減するためには、精錬に要する時間が長くなり、コストが大幅に増加する。このため、コスト面を考慮するとPの含有量は0.001%以上でもよい。
(P: 0.10% or less)
P is not an essential element but is contained in steel as, for example, an impurity. P may segregate at the old austenite grain boundaries and reduce the formability of the steel sheet due to grain boundary embrittlement. Therefore, the smaller the P content, the better. Specifically, the content of P is preferably 0.10% or less, and more preferably 0.02% or less. It is not necessary to set a lower limit for the content of P, and the lower limit is 0%. However, in order to reduce the P content to less than 0.001% in the refining step, the time required for refining becomes long and the cost increases significantly. Therefore, the content of P may be 0.001% or more in consideration of cost.
 (S:0.050%以下)
 Sは、必須元素ではなく、例えば不純物として鋼中に含有される。Sは、鋼中でMnS等の非金属介在物を生成し、鋼板の硬さの増加と延性の低下とを招く場合がある。そのため、Sの含有量は少ないほどよい。具体的には、Sの含有量は、0.050%以下であることが好ましく、0.020%以下であることがより好ましく、0.015%以下であることがさらに好ましい。Sの含有量の下限を定める必要はなく、その下限は0%である。ただし、精錬工程においてSの含有量を0.001%未満に低減するためには、精錬に要する時間が長くなり、コストが大幅に増加する。このため、コスト面を考慮するとSの含有量は0.001%以上でもよい。
(S: 0.050% or less)
S is not an essential element but is contained in steel as an impurity, for example. S may form non-metallic inclusions such as MnS in the steel, leading to an increase in the hardness of the steel sheet and a decrease in ductility. Therefore, the smaller the S content, the better. Specifically, the content of S is preferably 0.050% or less, more preferably 0.020% or less, and further preferably 0.015% or less. It is not necessary to set a lower limit for the content of S, and the lower limit is 0%. However, in order to reduce the S content to less than 0.001% in the refining step, the time required for refining becomes long and the cost increases significantly. Therefore, the S content may be 0.001% or more in consideration of cost.
 以下の元素は、必須元素ではなく、鋼板及び鋼に所定量を限度に適宜含有されていてもよい任意元素であり、それぞれの元素の含有量は0%でもよい。 The following elements are not essential elements, but are optional elements that may be appropriately contained in the steel plate and steel up to a predetermined amount, and the content of each element may be 0%.
 (Cu:0~1.0%)
 Cuは、鋼板の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。Cuによって鋼板の強度を増加させるためには、Cuの含有量は、0.1%以上であることが好ましく、0.2%以上であることがより好ましい。ただし、Cuの含有量が多くなると、赤熱脆性を招いて熱間圧延での生産性が低下する場合がある。このため、Cuの含有量は、1.0%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましく、0.4%以下であることがさらに好ましい。
(Cu: 0 to 1.0%)
Cu is an element effective in increasing the strength of the steel sheet, and is added as needed. In order to increase the strength of the steel sheet by Cu, the Cu content is preferably 0.1% or more, and more preferably 0.2% or more. However, if the Cu content is high, reddish brittleness may occur and the productivity in hot rolling may decrease. Therefore, the Cu content is preferably 1.0% or less, more preferably 0.5% or less, and even more preferably 0.4% or less.
 (Ni:0~1.0%)
 Niは、鋼板の疲労特性の向上に有効な元素であり、必要に応じて添加される。Niを含有することによる効果を有効に発揮させるためには、Niの含有量は、0.1%以上であることが好ましく、0.2%以上であることがより好ましい。ただし、Niの含有量が多くなると、鋼板の延性が低下し、冷間成形性が低下する場合がある。このため、Niの含有量は、1.0%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましく、0.4%以下であることがさらに好ましい。
(Ni: 0-1.0%)
Ni is an element effective for improving the fatigue characteristics of the steel sheet, and is added as needed. In order to effectively exert the effect of containing Ni, the content of Ni is preferably 0.1% or more, and more preferably 0.2% or more. However, if the Ni content is high, the ductility of the steel sheet may decrease and the cold formability may decrease. Therefore, the Ni content is preferably 1.0% or less, more preferably 0.5% or less, and even more preferably 0.4% or less.
 (Cr:0~3.0%)
 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。Crを含有することによる効果を得るためには、Crの含有量は0.1%以上であることが好ましく、0.2%以上であることがより好ましい。ただし、Crの含有量が多くなると、粗大なCr炭化物が形成されて冷間成形性が低下する場合がある。このため、Crの含有量は、3.0%以下であることが好ましく、2.0%以下であることがより好ましく、1.0%以下であることがさらに好ましい。
(Cr: 0 to 3.0%)
Cr, like Mn, is an element that suppresses pearlite transformation and is effective in increasing the strength of steel, and is added as necessary. In order to obtain the effect of containing Cr, the content of Cr is preferably 0.1% or more, and more preferably 0.2% or more. However, if the Cr content is high, coarse Cr carbides may be formed and the cold formability may be lowered. Therefore, the Cr content is preferably 3.0% or less, more preferably 2.0% or less, and even more preferably 1.0% or less.
 (Mo:0~1.0%)
 Moは、Mn、Crと同様に鋼の強化に有効な元素であり、必要に応じて添加される。Moを含有することによる効果を得るためには、Moの含有量は0.1%以上であることが好ましく、0.2%以上であることがより好ましい。ただし、Moの含有量が多くなると、粗大なMo炭化物が形成されて冷間加工性が低下する場合がある。このため、Moの含有量は1.0%以下であることが好ましく、0.7%以下であることがより好ましい。
(Mo: 0-1.0%)
Mo is an element effective for strengthening steel like Mn and Cr, and is added as needed. In order to obtain the effect of containing Mo, the content of Mo is preferably 0.1% or more, and more preferably 0.2% or more. However, when the Mo content is high, coarse Mo carbides may be formed and the cold workability may be lowered. Therefore, the Mo content is preferably 1.0% or less, and more preferably 0.7% or less.
 (Nb:0~0.02%)
 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、鋼板の靭性の向上にも効果的な元素である。Nbを含有することによる効果を得るためには、Nbの含有量は、0.01%以上であることが好ましい。ただし、Nbの含有量が多くなると、微細で硬質なNb炭化物が多数析出し、鋼板の強度上昇とともに延性が低下し、加工性が低下する場合がある。このため、Nbの含有量は、0.02%以下であることが好ましい。
(Nb: 0 to 0.02%)
Like Ti, Nb is an element that is effective in controlling the morphology of carbides, and since its addition makes the structure finer, it is also an element that is also effective in improving the toughness of steel sheets. In order to obtain the effect of containing Nb, the content of Nb is preferably 0.01% or more. However, when the Nb content is high, a large number of fine and hard Nb carbides may be deposited, the ductility may decrease as the strength of the steel sheet increases, and the workability may decrease. Therefore, the Nb content is preferably 0.02% or less.
 (V:0~0.2%)
 Vも、Nb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、鋼板の靭性の向上にも効果的な元素である。Vを含有することによる効果を得るためには、Vの含有量は、0.1%以上であることが好ましい。ただし、Vの含有量が多くなると、微細なV炭化物が多数析出し、鋼板の強度上昇とともに延性が低下し、加工性が低下する場合がある。このため、Vの含有量は、0.2%以下であることが好ましい。
(V: 0 to 0.2%)
Like Nb, V is also an element effective in controlling the morphology of carbides, and since the structure is miniaturized by its addition, it is also an element effective in improving the toughness of the steel sheet. In order to obtain the effect of containing V, the content of V is preferably 0.1% or more. However, when the V content is high, a large number of fine V carbides may be deposited, the ductility may decrease as the strength of the steel sheet increases, and the processability may decrease. Therefore, the V content is preferably 0.2% or less.
 (Ti:0~0.20%)
 Tiは、炭化物の形態を制御し、フェライトの強度を増加させる元素である。このような効果を得るためには、Tiの含有量は、0.01%以上であることが好ましく、0.02%以上であることがより好ましい。ただし、Tiの含有量が多くなると、粗大なTi酸化物又はTiNが形成され、冷間成形性が低下する場合がある。このため、Tiの含有量は、0.20%以下であることが好ましい。
(Ti: 0 to 0.20%)
Ti is an element that controls the morphology of carbides and increases the strength of ferrite. In order to obtain such an effect, the Ti content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more. However, if the Ti content is high, coarse Ti oxides or TiNs may be formed and the cold formability may decrease. Therefore, the Ti content is preferably 0.20% or less.
 (B:0~0.0100%)
 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、鋼板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。Bを含有することによって鋼板の高強度化又は疲労特性の向上を図るためには、Bの含有量は、0.0001%以上であることが好ましく、0.0005%以上であることがより好ましい。ただし、Bの含有量が多くなると、粗大なB酸化物が生成され、鋼板の成形時にボイドの発生起点となって冷間成形性が低下する場合がある。このため、Bの含有量は、0.0100%以下であることが好ましく、0.0050%以下であることがより好ましい。
(B: 0 to 0.0100%)
B is an element that suppresses the formation of ferrite and pearlite in the cooling process from austenite and promotes the formation of a low temperature metamorphic structure such as bainite or martensite. Further, B is an element useful for increasing the strength of the steel sheet, and is added as needed. In order to increase the strength of the steel sheet or improve the fatigue characteristics by containing B, the content of B is preferably 0.0001% or more, more preferably 0.0005% or more. .. However, when the B content is high, a coarse B oxide may be generated, which may become a starting point for voids during molding of the steel sheet, resulting in a decrease in cold formability. Therefore, the content of B is preferably 0.0100% or less, and more preferably 0.0050% or less.
 (N:0.010%以下)
 Nは、必須元素ではない。Nは、Cと同様に鋼の高強度化に有効な元素であるが、冷間成形時の転位の交差すべりの発生に影響を及ぼす元素でもある。Nの含有量が多くなると、鋼板の成形時に歪の集中を抑えることができず、ボイドの発生を引き起こすため、冷間成形性が低下する。冷間成形性の確保の観点から、Nの含有量は少ないほどよい。具体的には、Nの含有量は、0.010%以下であることが好ましく、0.008%以下であることがより好ましく、0.006%以下であることがさらに好ましい。ただし、精錬工程においてNの含有量を0.001%未満に低減するためには、精錬に要する時間が長くなり、コストが大幅に増加する。このため、コスト面を考慮するとNの含有量は0.001%以上でもよい。
(N: 0.010% or less)
N is not an essential element. Like C, N is an element effective for increasing the strength of steel, but it is also an element that affects the occurrence of cross-slip of dislocations during cold forming. If the N content is high, the concentration of strain cannot be suppressed during the molding of the steel sheet, causing voids, and thus the cold formability is lowered. From the viewpoint of ensuring cold formability, the smaller the N content, the better. Specifically, the N content is preferably 0.010% or less, more preferably 0.008% or less, and even more preferably 0.006% or less. However, in order to reduce the N content to less than 0.001% in the refining step, the time required for refining becomes long and the cost increases significantly. Therefore, the content of N may be 0.001% or more in consideration of cost.
 (Ca:0~0.0100%)
 Caは強度に影響を与え、材質の改善に寄与する元素であり、必要に応じて添加される。Caを含有することによって材質を改善する効果を得るためには、Caの含有量は、0.0003%以上であることが好ましく。0.0005%以上であることがより好ましい。Caの含有量が多くなると、熱間での加工性が低下する場合がある。このため、Caの含有量は0.0100%以下であることが好ましく、0.0050%以下であることがより好ましい。
(Ca: 0 to 0.0100%)
Ca is an element that affects the strength and contributes to the improvement of the material, and is added as needed. In order to obtain the effect of improving the material by containing Ca, the Ca content is preferably 0.0003% or more. It is more preferably 0.0005% or more. When the Ca content is high, the workability in hot water may decrease. Therefore, the Ca content is preferably 0.0100% or less, and more preferably 0.0050% or less.
 (REM:0~0.0100%)
 REMは、Caと同様に、材質の改善に寄与する元素であり、必要に応じて添加される。REMを含有することによって材質を改善する効果を得るためには、REMの含有量は、0.0003%以上であることが好ましく。0.0005%以上であることがより好ましい。REMの含有量が多くなると、熱間での加工性が低下する場合がある。このため、REMの含有量は0.0100%以下であることが好ましく、0.0050%以下であることがより好ましい。
(REM: 0 to 0.0100%)
Like Ca, REM is an element that contributes to the improvement of the material, and is added as needed. In order to obtain the effect of improving the material by containing REM, the content of REM is preferably 0.0003% or more. It is more preferably 0.0005% or more. If the content of REM is large, the workability in hot water may decrease. Therefore, the content of REM is preferably 0.0100% or less, and more preferably 0.0050% or less.
 (Al:0~1.00%)
 Alは、製鋼プロセスにおける脱酸剤として使用される元素である。最終製造物の鋼板にAlが含有される必要はないが、脱酸に用いたAlが残留してもよい。ただし、Alの含有量が多くなると、鋼と硬さが大きく異なるアルミナ(非金属介在物)がクラスタ状に析出し、鋼板内で硬さのばらつきが大きくなって鋼板の靭性が低下する場合がある。このため、Alの含有量は、1.00%以下とされることが好ましく、0.50%以下とされることがより好ましく、0.45%以下とされることがさらに好ましい。なお、ここで規定するAlの含有量は、析出物としてのAl、固溶Alを含む全Al量である。
(Al: 0 to 1.00%)
Al is an element used as a deoxidizer in the steelmaking process. Al does not have to be contained in the steel sheet of the final product, but Al used for deoxidation may remain. However, when the Al content is high, alumina (non-metal inclusions) whose hardness is significantly different from that of steel may be deposited in clusters, resulting in a large variation in hardness within the steel sheet and a decrease in toughness of the steel sheet. is there. Therefore, the Al content is preferably 1.00% or less, more preferably 0.50% or less, and further preferably 0.45% or less. The Al content specified here is the total amount of Al including Al as a precipitate and solid solution Al.
 本実施形態に係る高強度熱間圧延鋼板の化学組成の残部は、Feおよび不純物である。不純物としては、鋼原料もしくはスクラップから不可避的に混入した元素、および、製鋼過程で不可避的に混入した元素であって、本実施形態に係る高強度鋼板の特性を阻害しない範囲で許容される元素が例示される。 The balance of the chemical composition of the high-strength hot-rolled steel sheet according to this embodiment is Fe and impurities. Impurities include elements unavoidably mixed from steel raw materials or scrap, and elements unavoidably mixed in the steelmaking process that are allowed as long as they do not impair the characteristics of the high-strength steel sheet according to the present embodiment. Is exemplified.
 次に、表層部について説明する。 Next, the surface layer portion will be described.
 本発明の高強度熱間圧延鋼板の表層部の厚さは、片面あたり、10μm超から鋼板全厚の30%以下である。片面あたりの表層部の厚さが10μm超とされることにより、鋼板の曲げ加工性が向上し得る。表層部の厚さは、好ましくは100μm又は200μm以上、より好ましくは300μm以上又は400μm以上、さらに好ましくは600μm以上である。また、板厚の5%以上であることが好ましく、8%以上、10%以上又は15%以上であることがより好ましい。一方、片面あたりの表層部の厚さが板厚の30%以下とされることにより、鋼板の引張強さの不足が抑制され得る。表層部の厚さは、板厚の28%以下であることが好ましく、25%以下であることがより好ましく、20%以下であることがさらに好ましい。 The thickness of the surface layer of the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention is from more than 10 μm per side to 30% or less of the total thickness of the steel sheet. By setting the thickness of the surface layer portion per one surface to more than 10 μm, the bendability of the steel sheet can be improved. The thickness of the surface layer portion is preferably 100 μm or 200 μm or more, more preferably 300 μm or more or 400 μm or more, and further preferably 600 μm or more. Further, it is preferably 5% or more, more preferably 8% or more, 10% or more, or 15% or more of the plate thickness. On the other hand, when the thickness of the surface layer portion per one side is 30% or less of the plate thickness, the shortage of the tensile strength of the steel sheet can be suppressed. The thickness of the surface layer portion is preferably 28% or less, more preferably 25% or less, and further preferably 20% or less of the plate thickness.
 また、表層部の平均ビッカース硬さは、板厚の1/2の位置の平均ビッカース硬さの50~80%である。表層部の平均ビッカース硬さが板厚の1/2の位置の平均ビッカース硬さの80%以下とされることにより、鋼板の曲げ加工性が向上し得る。表層部の平均ビッカース硬さは、板厚の1/2の位置の平均ビッカース硬さに対して、好ましくは78%以下である。また、表層部の平均ビッカース硬さが板厚の1/2の位置の平均ビッカース硬さの50%以上とされることにより、鋼板の引張強さの不足が抑制され得る。表層部の平均ビッカース硬さを板厚の1/2の位置の平均ビッカース硬さの61%以上、62%以上、63%以上又は65%以上とすると、疲労特性が向上するので好ましく、70%以上とすることがより好ましい。なお、鋼板の引張強さは、基部および表層部のそれぞれの厚さや材質等によって決まるため、基部の平均ビッカース硬さと表層部の平均ビッカース硬さとの比のみで決まるものではない。 Further, the average Vickers hardness of the surface layer portion is 50 to 80% of the average Vickers hardness at the position of 1/2 of the plate thickness. The bending workability of the steel sheet can be improved by setting the average Vickers hardness of the surface layer portion to 80% or less of the average Vickers hardness at the position of 1/2 of the plate thickness. The average Vickers hardness of the surface layer portion is preferably 78% or less with respect to the average Vickers hardness at the position of 1/2 of the plate thickness. Further, by setting the average Vickers hardness of the surface layer portion to 50% or more of the average Vickers hardness at the position of 1/2 of the plate thickness, the shortage of the tensile strength of the steel sheet can be suppressed. When the average Vickers hardness of the surface layer portion is 61% or more, 62% or more, 63% or more or 65% or more of the average Vickers hardness at the position of 1/2 of the plate thickness, the fatigue characteristics are improved, which is preferable, 70%. The above is more preferable. Since the tensile strength of the steel sheet is determined by the thickness and material of each of the base portion and the surface layer portion, it is not determined only by the ratio of the average Vickers hardness of the base portion and the average Vickers hardness of the surface layer portion.
 本発明において、板厚の1/2の位置の平均ビッカース硬さおよび表層部の平均ビッカース硬さは、以下のようにして押し込み荷重100g重(0.98N)でJIS Z 2244(2009)に準拠した方法によりビッカース硬度計を用いて測定して決定される。まず、鋼板の表面に垂直な断面を有する試料を準備し、その断面を平滑に研磨する。その断面において、板厚の1/2の位置において、板厚方向に垂直な方向に5点のビッカース硬さを測定し、その平均値を求め、これを基部の平均硬さとする。次に、板厚方向に平行な方向で適当な間隔(ただし、板厚の2%以下の間隔とすることが好ましく、より好ましくは1%以下の間隔とすることが好ましい。)でビッカース硬さを測定し、基部の平均硬さの80%となる位置を測定し、その位置と鋼板の表面との間隔(つまり表層部の厚さ)を測定する作業を5回繰り返す。その5回の作業で求めた表層部の厚さの平均を、表層部の厚さとする。鋼板の表面から表層部の厚さの1/2の位置、つまり表層部の厚さの1/2の位置において、板厚方向に垂直な方向に5点のビッカース硬さを測定し、その平均値を表層部の平均ビッカース硬さとする。ただし、荷重100g重(0.98N)でのビッカース硬さ試験で表層部の厚さが0.20mm(200μm)未満となった場合、表層部の厚さの測定(基部の平均硬さの80%となる位置の測定)及び表層部の平均ビッカース硬さの測定は、ビッカース硬さ試験時の荷重は10g重(0.098N)とし、上記と同様な測定作業を10回行い、その10回の平均とする。この場合でも、基部の平均ビッカース硬さは、荷重100g重(0.98N)による測定値(5回の平均値)をそのまま用いることとする。 In the present invention, the average Vickers hardness at the position of 1/2 of the plate thickness and the average Vickers hardness of the surface layer portion conform to JIS Z 2244 (2009) with a pushing load of 100 g weight (0.98 N) as follows. It is determined by measuring with a Vickers hardness tester according to the above method. First, a sample having a cross section perpendicular to the surface of the steel sheet is prepared, and the cross section is smoothly polished. In the cross section, at a position of 1/2 of the plate thickness, the Vickers hardness at 5 points in the direction perpendicular to the plate thickness direction is measured, the average value is obtained, and this is taken as the average hardness of the base. Next, the Vickers hardness is set at an appropriate interval parallel to the plate thickness direction (however, the interval is preferably 2% or less of the plate thickness, more preferably 1% or less). Is measured, a position that becomes 80% of the average hardness of the base is measured, and the operation of measuring the distance between the position and the surface of the steel plate (that is, the thickness of the surface layer portion) is repeated 5 times. The average thickness of the surface layer portion obtained in the five operations is taken as the thickness of the surface layer portion. At the position of 1/2 of the thickness of the surface layer from the surface of the steel sheet, that is, at the position of 1/2 of the thickness of the surface layer, the Vickers hardness of 5 points in the direction perpendicular to the plate thickness direction was measured, and the average thereof. Let the value be the average Vickers hardness of the surface layer. However, if the thickness of the surface layer is less than 0.20 mm (200 μm) in the Vickers hardness test under a load of 100 g (0.98 N), the thickness of the surface layer is measured (80 of the average hardness of the base). %) And the average Vickers hardness of the surface layer, the load at the Vickers hardness test was 10 g weight (0.098N), and the same measurement work as above was performed 10 times, 10 times. Is the average of. Even in this case, as the average Vickers hardness of the base, the measured value (average value of 5 times) with a load of 100 g weight (0.98 N) is used as it is.
 また、表層部の表面の算術平均粗さRaは3.0μm以下である。算術平均粗さRaは、表層部の表面においてランダムに10か所を選び、JIS B 0601(2013)に準拠して測定した値の平均値である。表層部の表面の算術平均粗さRaが3.0μm以下とされることによって、鋼板が曲げられた際に亀裂発生が抑制され得る。 The arithmetic mean roughness Ra of the surface of the surface layer is 3.0 μm or less. The arithmetic mean roughness Ra is an average value of values measured in accordance with JIS B 0601 (2013) by randomly selecting 10 locations on the surface of the surface layer portion. By setting the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the surface layer portion to 3.0 μm or less, the occurrence of cracks can be suppressed when the steel sheet is bent.
 また、表層部の金属組織において、有効結晶粒径は50.0μm以下である。有効結晶粒径は10.0μm以下であることが好ましく、8.0μm以下であることがより好ましく、5.0μm以下であることが更に好ましい。表層部の有効結晶粒径をこのように小さくすることによって、本発明の高強度熱間圧延鋼板が曲げ変形を受けた際の表面凹凸の程度が軽減され、曲げ変形後の疲労特性が向上し得る。なお、有効結晶粒径は、表層部から採取した試料のL断面をSEM-EBSDにより解析することで測定される。SEM-EBSDで得られた金属組織像に対し、15°以上の方位差がある境界に囲まれる領域を有効結晶粒として定義し、合計100個の有効結晶粒の大きさを円相当時の直径に換算し、それらの直径の平均値を有効結晶粒径とする。 Further, in the metal structure of the surface layer portion, the effective crystal grain size is 50.0 μm or less. The effective crystal grain size is preferably 10.0 μm or less, more preferably 8.0 μm or less, and further preferably 5.0 μm or less. By reducing the effective grain size of the surface layer portion in this way, the degree of surface unevenness when the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention undergoes bending deformation is reduced, and the fatigue characteristics after bending deformation are improved. obtain. The effective crystal grain size is measured by analyzing the L cross section of the sample collected from the surface layer portion by SEM-EBSD. With respect to the metallographic image obtained by SEM-EBSD, the region surrounded by the boundary with an orientation difference of 15 ° or more is defined as effective crystal grains, and the total size of 100 effective crystal grains is the diameter when equivalent to a circle. The average value of their diameters is used as the effective crystal grain size.
 続いて、本発明の効果を得るために望ましい表層部の化学組成について述べる。 Subsequently, the chemical composition of the surface layer portion desirable for obtaining the effect of the present invention will be described.
 (C:基部のCの含有量に対して0.60~1.10倍)
 Cは、鋼板の強度を高める元素である。表層部のCの含有量の基部のCの含有量に対する差が小さければ、冷却時に得られる表層部及び基部のマルテンサイト組織が、単相材と近い組織となり、疲労特性が向上する。表層部のCの含有量の基部のCの含有量に対する差が大きくなると、C量に応じてマルテンサイトの形態が変わるため、表層部と基部の境界において組織が不連続に変化し、その結果、境界が応力集中部となり、疲労強度が低下する場合がある。したがって、表層部のCの含有量は、基部のCの含有量に対して0.60~1.10倍とする。表層部のCの含有量は、基部のCの含有量の1.08倍以下であることがより好ましく、1.00倍以下であることがさらに好ましい。また、表層部のCの含有量は、基部のCの含有量の0.70倍以上であることがより好ましく、0.80倍以上、0.91倍以上又は0.92倍以上であることが更に好ましい。
(C: 0.60 to 1.10 times the C content of the base)
C is an element that enhances the strength of the steel sheet. If the difference between the C content of the surface layer portion and the C content of the base portion is small, the martensite structure of the surface layer portion and the base portion obtained at the time of cooling becomes a structure close to that of the single-phase material, and the fatigue characteristics are improved. When the difference between the C content of the surface layer and the C content of the base becomes large, the morphology of martensite changes according to the amount of C, so that the structure changes discontinuously at the boundary between the surface layer and the base, and as a result. , The boundary becomes a stress concentration part, and the fatigue strength may decrease. Therefore, the content of C in the surface layer portion is 0.60 to 1.10 times the content of C in the base layer portion. The C content of the surface layer portion is more preferably 1.08 times or less, and further preferably 1.00 times or less, the C content of the base layer portion. Further, the C content of the surface layer portion is more preferably 0.70 times or more, more preferably 0.80 times or more, 0.91 times or more, or 0.92 times or more the content of C in the base layer portion. Is more preferable.
 表層部におけるCの具体的な含有量は0.03%以上であることが好ましく、0.04%以上であることがより好ましく、0.05%以上であることがさらに好ましい。また、Cの含有量は、0.55%以下であることが好ましく、0.50%以下であることがより好ましく、0.45%以下であることがさらに好ましい。 The specific content of C in the surface layer portion is preferably 0.03% or more, more preferably 0.04% or more, and further preferably 0.05% or more. The C content is preferably 0.55% or less, more preferably 0.50% or less, and even more preferably 0.45% or less.
 (Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、V、Ti、及びB)
 表層部のMn、Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、V、Ti、及びBの含有量は、それぞれ、基部の同成分の含有量に対して、1.1倍以下又は1.0倍以下であることが好ましい。特に、上記の元素の含有量を表層中心部における同成分の含有量の1.0倍以下とすることにより、表層部と基部との硬度比や熱間変形抵抗の差を活用した表面粗さを上記所望の範囲としやすくなる。
(Si, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, and B)
The content of Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, and B in the surface layer is 1.1 times or less or 1.0 times or less, respectively, with respect to the content of the same component in the base. Is preferable. In particular, by setting the content of the above elements to 1.0 times or less the content of the same component in the central part of the surface layer, the surface roughness utilizing the difference in hardness ratio and hot deformation resistance between the surface layer part and the base part is utilized. Is easy to set in the above desired range.
 ただし、基部のCu含有量が0.10%未満の場合、基部のNi含有量が0.10%未満の場合、基部のCr含有量が0.10%未満の場合、基部のMo含有量が0.10%未満の場合、基部のNb含有量が0.02%未満の場合、基部のV含有量が0.02%未満の場合、基部のTi含有量が0.05%未満の場合、基部のB含有量が0.001%未満の場合は、これらの元素が硬度に与える影響は小さいので、表層部における含有量が基部の含有量の1.0倍を超えても問題はない。 However, when the Cu content of the base is less than 0.10%, the Ni content of the base is less than 0.10%, the Cr content of the base is less than 0.10%, the Mo content of the base is If it is less than 0.10%, if the Nb content of the base is less than 0.02%, if the V content of the base is less than 0.02%, if the Ti content of the base is less than 0.05%, When the B content of the base is less than 0.001%, the influence of these elements on the hardness is small, so that there is no problem even if the content in the surface layer exceeds 1.0 times the content of the base.
 C以外の各元素の好ましい具体的な含有量は、ΔSiが0.60%以上であるSiを除き、上述の基部における含有量と同じとしてもよい。基部におけるSiの含有量は最大3.00%なので、表層部のSiの含有量は、0~2.40%とする。表層部のSiの含有量は基部より低い方が好ましく、その上限を2.00%、1.50%、1.00%又は0.80%としてもよく、より好ましくは0.60%、0.40%、0.30%又は0.20%である。表層部のSi含有量の下限を特に設ける必要はなく、0%である。必要に応じて、その下限を0.01%又は0.05%としてもよい。 The preferable specific content of each element other than C may be the same as the content at the base described above, except for Si in which ΔSi is 0.60% or more. Since the Si content at the base is 3.00% at the maximum, the Si content at the surface layer is 0 to 2.40%. The Si content of the surface layer portion is preferably lower than that of the base portion, and the upper limit thereof may be 2.00%, 1.50%, 1.00% or 0.80%, more preferably 0.60% or 0. .40%, 0.30% or 0.20%. It is not necessary to set a lower limit of the Si content of the surface layer portion, and it is 0%. If necessary, the lower limit may be 0.01% or 0.05%.
 表層部の金属組織は特に限定されないが、面積率で90%以上が焼き戻しマルテンサイトであれば、鋼板の降伏比を所望の範囲としやすく、また疲労特性の向上が図れるので好ましい。より好ましくは、面積率で95%以上である。焼戻しマルテンサイトの面積率の測定方法は、基部の場合と同様である。なお、表層部の厚さの1/2の位置を中心とした200μm×200μmの領域を観察領域とする。 The metal structure of the surface layer is not particularly limited, but if the area ratio of 90% or more is tempered martensite, it is preferable because the yield ratio of the steel sheet can be easily set in a desired range and the fatigue characteristics can be improved. More preferably, the area ratio is 95% or more. The method for measuring the area ratio of tempered martensite is the same as for the base. The observation region is a region of 200 μm × 200 μm centered on a position halved in the thickness of the surface layer portion.
 (製造方法)
 次に、本発明の高強度熱間圧延鋼板を得るための製法を説明する。以下の説明は、本発明の高強度熱間圧延鋼板を得るための製法の単なる例示を意図するものであって、本発明の高強度熱間圧延鋼板の製法を以下の方法に限定することを意図するものではない。
(Production method)
Next, a manufacturing method for obtaining a high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention will be described. The following description is intended merely as an example of a manufacturing method for obtaining a high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention, and limits the manufacturing method of the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention to the following methods. Not intended.
 まず、上記基部となる母材鋼板と上記表層部となる表層用鋼板とを準備する。そして、母材鋼板の表面を脱脂し、その面に表層用鋼板を積層する。このようにして、母材鋼板の片面に又は両面に表層用鋼板が積層されたスラブを得る。 First, prepare the base steel plate as the base and the surface steel plate as the surface layer. Then, the surface of the base steel sheet is degreased, and the surface steel sheet is laminated on the surface. In this way, a slab in which the surface steel plate is laminated on one side or both sides of the base steel plate is obtained.
 次に、上記スラブを加熱する。鋳造に起因する結晶方位の異方性を抑制するため、スラブの加熱温度は、1100℃以上とされ、1150℃超とされることが好ましい。一方、製造コストの大幅な増加を抑制する観点から、当該工程におけるスラブの加熱温度は、1350℃以下とされることが好ましい。また、母材鋼板と表層用鋼板との間で元素を拡散させ、母材鋼板と表層用鋼板とを十分に接合させるためには、上記温度範囲で2時間以上、スラブを加熱することが好ましい。 Next, heat the above slab. In order to suppress the anisotropy of the crystal orientation caused by casting, the heating temperature of the slab is preferably 1100 ° C. or higher, preferably more than 1150 ° C. On the other hand, from the viewpoint of suppressing a significant increase in manufacturing cost, the heating temperature of the slab in the process is preferably 1350 ° C. or lower. Further, in order to diffuse the elements between the base steel plate and the surface steel plate and sufficiently join the base steel plate and the surface steel plate, it is preferable to heat the slab in the above temperature range for 2 hours or more. ..
 次に、上記のように加熱されたスラブを熱間圧延に供する。この熱間圧延工程は、粗圧延工程および多段の仕上げ圧延工程を含む。 Next, the slab heated as described above is subjected to hot rolling. This hot rolling step includes a rough rolling step and a multi-step finish rolling step.
 粗圧延工程でのパス制御は、上記のようにスラブの加熱温度を調節した上で母材鋼板と表層用鋼板とをより十分に接合させる観点から、重要である。粗圧延工程において、1パスあたりの板厚減少率は5%以上50%未満、パス間時間は3秒以上、圧延回数は2回以上であることが好ましい。これらの条件は、粗圧延で導入されるひずみにより元素拡散を促し、母材鋼板と表層用鋼板とを十分に接合させるためのものである。 Path control in the rough rolling process is important from the viewpoint of more sufficiently joining the base steel sheet and the surface layer steel sheet after adjusting the heating temperature of the slab as described above. In the rough rolling step, it is preferable that the plate thickness reduction rate per pass is 5% or more and less than 50%, the time between passes is 3 seconds or more, and the number of rolling times is 2 times or more. These conditions are for promoting element diffusion by the strain introduced in rough rolling and for sufficiently joining the base steel sheet and the surface layer steel sheet.
 次に、仕上げ圧延工程について説明する。 Next, the finish rolling process will be described.
 仕上げ圧延工程においては、鋼板の鉛直方向上側の面が水膜で覆われている時間t1を、仕上げ圧延工程の開始から完了までの時間t2から鋼板が圧延ロールと接している合計時間t3を除いた総時間で割った比率をFとするとき、下記(1)式の条件が満たされることが好ましい。 In the finish rolling process, the time t1 in which the upper surface of the steel sheet in the vertical direction is covered with the water film is excluded from the time t2 from the start to the completion of the finish rolling process, and the total time t3 in which the steel sheet is in contact with the rolling roll is excluded. When the ratio divided by the total time is F, it is preferable that the condition of the following equation (1) is satisfied.
 F=t1/(t2-t3)≧0.5   (1) F = t1 / (t2-t3) ≧ 0.5 (1)
 仕上げ圧延中に成長するスケールも鋼板に凹み部を形成する原因になり得る。鋼板表面が水膜で覆われることでスケールの成長が抑制されるため、鋼板表面を水膜で覆う時間が長いほど望ましい。この観点から、Fは0.6以上であることがより好ましく、0.7以上であることが更に好ましい。このように比率Fの範囲を制御することによって、鋼板の表面粗さを小さくし得る。 The scale that grows during finish rolling can also cause the formation of dents in the steel sheet. Since the growth of scale is suppressed by covering the surface of the steel sheet with the water film, it is desirable that the time for covering the surface of the steel sheet with the water film is longer. From this viewpoint, F is more preferably 0.6 or more, and further preferably 0.7 or more. By controlling the range of the ratio F in this way, the surface roughness of the steel sheet can be reduced.
 鋼板表面を水膜で覆う方法は、たとえば圧延ロール間においてスプレーによって鋼板上に水を吹き付けることなどが挙げられる。この方法では、鋼板の鉛直方向上側の面を水で覆いやすい。そのため、表層部の表面粗さを小さくする観点から、仕上げ圧延工程では、表層部となる側の面が鉛直方向上側となることが好ましい。また、この方法において、上記比率Fは、例えば使用するスプレーノズルの数を制御することによって制御される。 Examples of the method of covering the surface of the steel sheet with a water film include spraying water on the steel sheet by spraying between rolling rolls. In this method, it is easy to cover the upper surface of the steel sheet in the vertical direction with water. Therefore, from the viewpoint of reducing the surface roughness of the surface layer portion, it is preferable that the surface on the surface layer portion side is the upper side in the vertical direction in the finish rolling step. Further, in this method, the ratio F is controlled, for example, by controlling the number of spray nozzles used.
 上側の面が水膜で覆われている時間について上記(1)式を考慮するのは、本発明の高強度熱間圧延鋼板が主に適用される自動車のホイールやロアアーム等では、圧延の上面側がプレス後の製品の表になる場合が一般的であり、圧延の上面側のスケール密着性向上が特に求められるためである。 Regarding the time when the upper surface is covered with the water film, the above equation (1) is taken into consideration in the upper surface of rolling in automobile wheels, lower arms, etc. to which the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention is mainly applied. This is because it is common for the side to be the front side of the product after pressing, and it is particularly required to improve the scale adhesion on the upper surface side of rolling.
 また、仕上げ圧延において、熱間圧延の完了温度(仕上げ温度)は850~950℃であることが好ましい。仕上げ温度を850℃以上とすることによって、基部と表層部との熱間変形抵抗の差が大きくなることを抑制し、表層部の破断を抑制し易くなる。また、仕上げ温度を950℃以下とすることによって、表層部の有効結晶粒径が粗大化することを抑制し得る。さらに、仕上げ温度が850℃以上、950℃以下であれば、基部と表層部との熱間変形抵抗の比が適切となり、表層部が優先して変形することで表層部側の表面の凹凸が引き延ばされ、表層部側の表面が平滑になり得る。 Further, in finish rolling, the completion temperature (finishing temperature) of hot rolling is preferably 850 to 950 ° C. By setting the finishing temperature to 850 ° C. or higher, it is possible to suppress an increase in the difference in hot deformation resistance between the base portion and the surface layer portion, and it becomes easy to suppress breakage of the surface layer portion. Further, by setting the finishing temperature to 950 ° C. or lower, it is possible to prevent the effective crystal grain size of the surface layer portion from becoming coarse. Further, when the finishing temperature is 850 ° C. or higher and 950 ° C. or lower, the ratio of the hot deformation resistance between the base portion and the surface layer portion becomes appropriate, and the surface layer portion is preferentially deformed to cause surface irregularities on the surface layer portion side. It is stretched and the surface on the surface layer side can be smoothed.
 また、仕上げ圧延において、表層部の有効結晶粒径を50.0μm以下に抑えるため、最終段の圧下率は10%以上であることが好ましい。さらに、最終段の圧下率は40%以上であることが好ましい。最終段の圧下率を40%以上とすることによって、表層部の有効結晶粒径を10.0μm以下に抑えることができる。 Further, in the finish rolling, in order to suppress the effective crystal grain size of the surface layer portion to 50.0 μm or less, the rolling reduction ratio of the final stage is preferably 10% or more. Further, the reduction rate of the final stage is preferably 40% or more. By setting the reduction rate of the final stage to 40% or more, the effective crystal grain size of the surface layer portion can be suppressed to 10.0 μm or less.
 次に、上記のようにスラブを熱間圧延して得られる熱間圧延鋼板を冷却する。この冷却工程では、表層部となる側を鉛直方向上側に向け、表層部となる側の表面温度が所定の巻き取り温度となるまでの平均冷却速度が30℃/s以上となるように、熱間圧延鋼板を水冷する。この平均冷却速度は、50℃/s以上であることが好ましく、80℃/s以上であることがより好ましい。この冷却工程は、表層部の表面粗さRaを3μm以下とし、かつ、その後の熱処理工程で焼き戻しマルテンサイト主相組織の前組織となるマルテンサイト主相組織とするために必要な工程である。この冷却工程において表層部側を鉛直方向上側とすることで、表層部側の表面に水膜が形成されてスケール生成が抑制される。そのため、スケール起因での表層部の表面粗さの劣化が抑制される。また、平均冷却速度を上記のようにすることによって、鋼板全体において安定かつ均質な焼き入れままマルテンサイト主相組織を得やすくなる。 Next, the hot-rolled steel sheet obtained by hot-rolling the slab as described above is cooled. In this cooling step, heat is directed so that the surface layer side faces upward in the vertical direction and the average cooling rate until the surface temperature of the surface layer portion reaches a predetermined winding temperature is 30 ° C./s or more. Water-cool the rolled steel sheet. The average cooling rate is preferably 50 ° C./s or higher, and more preferably 80 ° C./s or higher. This cooling step is a step necessary to reduce the surface roughness Ra of the surface layer portion to 3 μm or less and to obtain a martensite main phase structure which is a pre-structure of the tempered martensite main phase structure in the subsequent heat treatment step. .. By setting the surface layer side to the upper side in the vertical direction in this cooling step, a water film is formed on the surface of the surface layer side and scale generation is suppressed. Therefore, deterioration of the surface roughness of the surface layer portion due to scale is suppressed. Further, by setting the average cooling rate as described above, it becomes easy to obtain the martensite main phase structure while maintaining stable and homogeneous quenching in the entire steel sheet.
 次に、上記のように冷却した熱間圧延鋼板を所定の巻取り温度で巻き取る。この巻取り温度は、100℃以下であることが好ましい。巻取り温度を100℃以下とすることによって、100℃以上、Ms点以下の温度での滞在時間に応じて自己焼鈍(オートテンパ)が生じることを抑制し、所望の熱処理前の組織を得やすくなる。ここでいう所望の熱処理前の組織は、焼き入れままマルテンサイト主相組織であり、好ましくは焼き入れままマルテンサイト単相組織である。マルテンサイト変態は、マルテンサイト変態点以下で連続的に起こる。高温で変態したマルテンサイトほど焼き戻しが進み、100℃以上、Ms点以下の温度での滞在時間が長いと、硬さが異なる焼き戻しマルテンサイトが混在した組織となる場合がある。このように混在した組織となると、後の熱処理後に硬さのばらつきが生じることになり、鋼板の曲げ加工性の低下や疲労特性の低下を招く。そのため、巻取り温度は、好ましくは80℃以下、さらに好ましくは50℃以下である。このように巻取温度を設定することによって、鋼板全体の金属組織を焼き戻しマルテンサイト90%以上としやすくなり、鋼板の引張強さおよび降伏比が向上し得る。 Next, the hot-rolled steel sheet cooled as described above is wound at a predetermined winding temperature. The winding temperature is preferably 100 ° C. or lower. By setting the winding temperature to 100 ° C. or lower, it is possible to suppress the occurrence of self-annealing (autotemper) according to the staying time at a temperature of 100 ° C. or higher and Ms point or lower, and it is easy to obtain a desired structure before heat treatment. Become. The desired structure before heat treatment referred to here is a martensite main phase structure as hardened, and preferably a martensite single phase structure as hardened. Martensitic transformation occurs continuously below the martensitic transformation point. Tempering progresses as the martensite is transformed at a higher temperature, and if the residence time at a temperature of 100 ° C. or higher and Ms point or lower is long, the structure may be a mixture of tempered martensite having different hardness. If the structure is mixed in this way, the hardness will vary after the subsequent heat treatment, which will lead to a decrease in bending workability and a decrease in fatigue characteristics of the steel sheet. Therefore, the winding temperature is preferably 80 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower. By setting the take-up temperature in this way, the metal structure of the entire steel sheet can be easily tempered to 90% or more of martensite, and the tensile strength and yield ratio of the steel sheet can be improved.
 次に、上記のように巻き取った鋼板を巻き戻して、下記の条件で鋼板に熱処理を施す。 Next, the steel sheet wound as described above is rewound, and the steel sheet is heat-treated under the following conditions.
 鋼板の降伏比を0.75以上とするためには、冷却工程後の熱処理工程において、加熱温度を590℃以下とし、下記(2)式で定義される焼き戻しパラメーターLMPが8000以上の条件で熱処理を施すことが好ましい。LMPが8000以上である熱処理を施すことによって、十分に焼き戻して所望の降伏比とし得る。また、LMPが17000超では鋼板の引張強さが980MPa未満となり得るため、LMPは17000以下であることが好ましい。LMPは、10000以上16000以下であることがより好ましい。 In order to set the yield ratio of the steel sheet to 0.75 or more, in the heat treatment step after the cooling step, the heating temperature is set to 590 ° C or lower, and the tempering parameter LMP defined by the following equation (2) is 8000 or higher. It is preferable to perform heat treatment. By performing a heat treatment having an LMP of 8000 or more, it can be sufficiently tempered to obtain a desired yield ratio. Further, when the LMP exceeds 17,000, the tensile strength of the steel sheet can be less than 980 MPa, so the LMP is preferably 17,000 or less. The LMP is more preferably 10,000 or more and 16,000 or less.
 LMP=(T+273.15)×(20+log(t/3600))   (2)
 ここで、Tは加熱温度[℃]であり、tは保持時間[秒]である。
LMP = (T + 273.15) × (20 + log (t / 3600)) (2)
Here, T is the heating temperature [° C.] and t is the holding time [seconds].
 また、下記(3)式で求めるΔSiとLMPとの関数からなる熱処理パラメーターH(ΔSi,LMP)が1.0以下となる条件で熱処理を施すことによって、Si濃度差を活用した焼き戻し軟化抵抗の差を適切にし得る。そのため、基部と表層部との硬度比を適切にし得る。 Further, by performing heat treatment under the condition that the heat treatment parameter H * (ΔSi, LMP) consisting of the function of ΔSi and LMP obtained by the following equation (3) is 1.0 or less, tempering softening utilizing the difference in Si concentration is performed. The difference in resistance can be adjusted appropriately. Therefore, the hardness ratio between the base portion and the surface layer portion can be made appropriate.
 H(ΔSi,LMP)={(ΔSi-1.8)/0.9}+{(LMP-16500)/7500}-1   (3) H * (ΔSi, LMP) = {(ΔSi-1.8) /0.9} 2 + {(LMP-16500) / 7500} 2 -1 (3)
 なお、本発明の高強度熱間圧延鋼板の板厚は特に限定されないが、1.8~3.0mmとすると自動車用鋼板に好適であり好ましい。 The thickness of the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention is not particularly limited, but 1.8 to 3.0 mm is suitable and preferable for a steel sheet for automobiles.
 また、本発明の高強度熱間圧延鋼板は、曲げ加工性および疲労特性を向上するために、曲げ外部となる側の表層を軟質化することを目的としており、基部の片側又は両側に表層部が配置されていることを特徴としている。ここで、片側に表層部が配置されているとは、他方の側の基部の表面に基部と異なる層が存在しないことを要求するものではない。基部の片側のみに上述した表層部が配置されて他方の側の基部の表面に表層部等がない鋼板は、当然に本発明に含まれる。また、基部の片側に上述した表層部が配置され、他方の側に上述した表層部とは性質の異なる軟質部や硬質部等が形成された鋼板も当然に本発明に含まれるものである。なお、両側に軟質部(本発明の表層部を含む)が配置された鋼板であっても、曲げ加工の際に必要に応じて軟質部を一部又は全部除去すること等により本発明の効果を得ることができる。 Further, the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention is intended to soften the surface layer on the side outside the bending in order to improve bending workability and fatigue characteristics, and the surface layer portion on one side or both sides of the base portion. Is characterized by being arranged. Here, the fact that the surface layer portion is arranged on one side does not mean that there is no layer different from the base on the surface of the base portion on the other side. A steel sheet in which the above-mentioned surface layer portion is arranged only on one side of the base portion and the surface layer portion or the like is not provided on the surface of the base portion on the other side is naturally included in the present invention. Further, a steel plate in which the above-mentioned surface layer portion is arranged on one side of the base portion and a soft portion, a hard portion or the like having different properties from the above-mentioned surface layer portion is formed on the other side is naturally included in the present invention. Even in a steel sheet in which soft portions (including the surface layer portion of the present invention) are arranged on both sides, the effect of the present invention can be obtained by removing part or all of the soft portions as necessary during bending. Can be obtained.
 以下に本発明に係る高強度熱間圧延鋼板を、実施例を参照しながらより具体的に説明する。ただし、以下の実施例は本発明の高強度熱間圧延鋼板の一例であり、本発明の高強度熱間圧延鋼板は以下の態様に限定されるものではない。以下に記載する実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明はこれらの一条件例に制限されない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限り、種々の条件を採用することができる。 The high-strength hot-rolled steel sheet according to the present invention will be described in more detail below with reference to Examples. However, the following examples are examples of the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention, and the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention is not limited to the following aspects. The conditions in the examples described below are one-condition examples adopted for confirming the feasibility and effect of the present invention, and the present invention is not limited to these one-condition examples. In the present invention, various conditions can be adopted as long as the gist of the present invention is not deviated and the object of the present invention is achieved.
 まず、基部となる母材鋼板および表層部となる表層用鋼板を用意し、母材鋼板の片面側に表層用鋼板を積層して積層体を形成した。このような積層体に後述する処理を施して得られる鋼板の基部の化学組成を表1-1、1-2に示し、表層部の化学組成を表2-1、2-2に示す。また、基部のSiの含有量Si[質量%]と表層部のSiの含有量Si[質量%]との差ΔSi、及びC、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、V、Ti、Bの、基部の含有量に対する表層部の含有割合を表3-1、3-2に示す。含有割合について、「-」は、当該元素が基部に含有されないことを示す。 First, a base steel plate as a base and a surface steel plate as a surface layer were prepared, and surface steel plates were laminated on one side of the base steel plate to form a laminate. The chemical composition of the base portion of the steel sheet obtained by subjecting such a laminate to the treatment described later is shown in Tables 1-1 and 1-2, and the chemical composition of the surface layer portion is shown in Tables 2-1 and 2-2. Further, the difference between the Si content Si B [mass%] at the base and the Si content Si S [mass%] at the surface layer ΔSi, and C, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Tables 3-1 and 3-2 show the content ratio of the surface layer portion to the content of the base portion of Ti and B. Regarding the content ratio, "-" indicates that the element is not contained in the base.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
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 作製した積層体に、表4-1、4-2に記載の条件で、熱間圧延、冷却、巻取、熱処理を施した。なお、表4-1、4-2の下線は、上述した好ましい製造条件の範囲外であることを示す。 The produced laminate was hot-rolled, cooled, wound, and heat-treated under the conditions shown in Tables 4-1 and 4-2. The underlines in Tables 4-1 and 4-2 indicate that they are outside the range of the above-mentioned preferable manufacturing conditions.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
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 そして、得られた鋼板を以下のように評価した。 Then, the obtained steel sheet was evaluated as follows.
 (鋼板の特性の評価方法) (Evaluation method of steel sheet characteristics)
 表層部の表面の算術平均粗さ(μm)は、JIS B 0601(2013)に準拠して測定した。すなわち、表層部側の表面においてランダムに10か所を選び、それぞれの箇所において表面プロファイルを接触式表面粗さ計によって測定し、それらの箇所における表面粗さを算術平均した算術平均粗さRaを評価指標とし、その結果を表5-1、5-2に示す。なお、表5-1、5-2の下線は、本発明の高強度熱間圧延鋼板に求められる特性を満たさなかったことを示す。 The arithmetic mean roughness (μm) of the surface layer was measured in accordance with JIS B 0601 (2013). That is, 10 places are randomly selected on the surface on the surface layer side, the surface profile is measured at each place by a contact type surface roughness meter, and the arithmetic average roughness Ra obtained by arithmetically averaging the surface roughness at those places is obtained. The evaluation index is used, and the results are shown in Tables 5-1 and 5-2. The underlines in Tables 5-1 and 5-2 indicate that the characteristics required for the high-strength hot-rolled steel sheet of the present invention were not satisfied.
 引張強さTS(MPa)および降伏応力YS(MPa)は、JIS Z 2241(2011)の規定に準拠した引張試験を行って求めた。圧延方向と垂直方向(C方向)が長手方向となるように、鋼板の幅方向1/4の位置からJIS5号試験片を採取し、当該試験片を用いた引張試験によって得られる引張最大強さを鋼板の引張強さTS(MPa)とした。その結果を表5-1、5-2に示す。また、引張強さTS(MPa)≧980MPa、かつ、降伏比YR=YS/TS≧0.75を満たす鋼板を、高強度熱間圧延鋼板であると判断した。 Tensile strength TS (MPa) and yield stress YS (MPa) were determined by conducting a tensile test in accordance with the provisions of JIS Z 2241 (2011). A JIS No. 5 test piece is taken from a position 1/4 of the width direction of the steel sheet so that the direction perpendicular to the rolling direction (C direction) is the longitudinal direction, and the maximum tensile strength obtained by a tensile test using the test piece. Was defined as the tensile strength TS (MPa) of the steel sheet. The results are shown in Tables 5-1 and 5-2. Further, a steel sheet having a tensile strength TS (MPa) ≧ 980 MPa and a yield ratio YR = YS / TS ≧ 0.75 was determined to be a high-strength hot-rolled steel sheet.
 曲げ加工性の評価は以下のように行った。まず、鋼板の幅方向1/2位置から、100mm×30mmの短冊形状の試験片を切り出した。曲げ稜線が圧延方向(L方向)に平行である曲げ(L軸曲げ)と、曲げ稜線が圧延方向に垂直な方向(C方向)に平行である曲げ(C軸曲げ)の両者について、JIS Z 2248(2014)に規定されるVブロック法によって鋼板の曲げ加工性を評価した。Vブロックの溝の頂角は90°であった。L軸曲げ及びC軸曲げのそれぞれについて亀裂が発生しない最小曲げ半径を求め、これらの最小曲げ半径の平均値Rを板厚tで除した値R/tを曲げ加工性の指標値とし、その結果を表5-1、5-2に示す。R/t≦4.0であった場合、曲げ加工性に優れた鋼板であると判断した。なお、本評価において、亀裂の有無は以下のように判断した。すなわち、Vブロック法に供した試験片を曲げ方向と平行でかつ板面に垂直な面で切断し、その切断面を鏡面研磨した後に光学顕微鏡で観察し、試験片の曲げ内側および曲げ外側の少なくとも一方に観察される亀裂の長さが30μmを超える場合に、亀裂有と判断した。 The bending workability was evaluated as follows. First, a strip-shaped test piece of 100 mm × 30 mm was cut out from the 1/2 position in the width direction of the steel plate. JIS Z for both bending in which the bending ridge is parallel to the rolling direction (L direction) (L-axis bending) and bending in which the bending ridge is parallel to the direction perpendicular to the rolling direction (C direction) (C-axis bending). The bendability of the steel sheet was evaluated by the V-block method specified in 2248 (2014). The apex angle of the groove of the V block was 90 °. The minimum bending radius at which cracks do not occur is obtained for each of the L-axis bending and the C-axis bending, and the value R / t obtained by dividing the average value R of these minimum bending radii by the plate thickness t is used as the index value of bending workability. The results are shown in Tables 5-1 and 5-2. When R / t ≦ 4.0, it was judged that the steel sheet had excellent bending workability. In this evaluation, the presence or absence of cracks was judged as follows. That is, the test piece subjected to the V block method is cut on a surface parallel to the bending direction and perpendicular to the plate surface, and the cut surface is mirror-polished and then observed with an optical microscope to observe the inside and outside of the bending of the test piece. When the length of the crack observed in at least one of them exceeds 30 μm, it is judged that there is a crack.
 曲げ変形後の疲労特性の評価は、以下のように行った。まず、鋼板の幅方向1/4の位置から、圧延方向および垂直方向(C方向)が長手方向となるようにJIS Z 2275(1978)に記載の試験片を採取した。この試験片の中心部を軸にして曲率半径15mm、角度90°となるように、試験片に曲げ変形を加えた。上記のように測定した引張強さの0.5倍の応力負荷で、試験片に曲げ変形を20万回繰り返して加える試験を行った。この試験の間に破断した鋼板をC、試験終了後に目視で微亀裂が確認された鋼板をB、試験終了後に目視で微亀裂が確認されなかった鋼板をAとし、その結果を表5-1、5-2に示す。この試験では、破断しなかった鋼板を、疲労特性に優れた高強度熱間圧延鋼板であると判断した。 The fatigue characteristics after bending deformation were evaluated as follows. First, the test pieces described in JIS Z 2275 (1978) were collected from a position 1/4 of the width direction of the steel sheet so that the rolling direction and the vertical direction (C direction) were the longitudinal directions. The test piece was bent and deformed so that the radius of curvature was 15 mm and the angle was 90 ° about the center of the test piece. A test was conducted in which bending deformation was repeatedly applied to the test piece 200,000 times under a stress load of 0.5 times the tensile strength measured as described above. The steel sheet that broke during this test was designated as C, the steel sheet that was visually confirmed to have microcracks after the test was designated as B, and the steel sheet that was not visually confirmed to have microcracks after the test was designated as A. It is shown in 5-2. In this test, the unbroken steel sheet was judged to be a high-strength hot-rolled steel sheet with excellent fatigue characteristics.
 さらに、上記の試験後の断面観察を行い、表層部と基部の界面の剥離の有無を評価した。図1に示すように、内側及び外側の曲げ稜線部を通る板厚方向断面を観察領域として剥離の有無をおよび剥離の長さを、プロファイルプロジェクターを用いて観察した。図2に示すように、中心部20mmの領域を観察領域とし、剥離が確認されなかった鋼板をA、0.5mm未満の微小な剥離領域が確認された鋼板をB、0.5~1.0mmの微小な剥離領域が確認された鋼板をC、全面に渡り剥離が確認された鋼板をDとし、その結果を表5-1、5-2に示す。この試験では、剥離が確認されなかったか、又は100μm以下の微小な剥離領域のみが確認された鋼板を、疲労特性に優れた高強度熱間圧延鋼板であると判断した。 Furthermore, the cross-section was observed after the above test to evaluate the presence or absence of peeling at the interface between the surface layer and the base. As shown in FIG. 1, the presence or absence of peeling and the length of peeling were observed using a profile projector with the cross section in the plate thickness direction passing through the inner and outer bent ridges as an observation region. As shown in FIG. 2, the region of 20 mm in the center is set as the observation region, the steel plate in which peeling is not confirmed is A, and the steel plate in which a minute peeling region of less than 0.5 mm is confirmed is B, 0.5 to 1. C is a steel sheet in which a minute peeling region of 0 mm is confirmed, and D is a steel sheet in which peeling is confirmed over the entire surface, and the results are shown in Tables 5-1 and 5-2. In this test, a steel sheet in which peeling was not confirmed or only a minute peeling region of 100 μm or less was confirmed was judged to be a high-strength hot-rolled steel sheet having excellent fatigue characteristics.
 表5-1、5-2に、上記評価の結果を示す。また、鋼板の板厚(全厚)[mm]、表層部の厚さ(表層厚)[mm]、鋼板の板厚(全厚)に対する表層部の厚さの割合(板厚比V)[%]、板厚の1/2の位置の平均ビッカース硬さに対する表層部の平均ビッカース硬さの倍率(硬度比)、基部の焼き戻しマルテンサイトの面積率(分率VMB)[%]、表層部の焼き戻しマルテンサイトの面積率(分率VMS)[%]、及び、表層部の有効結晶粒径D[μm]を表5-1、5-2に合わせて示す。表5-1、5-2に示すように、本発明によれば、良好な曲げ加工性と疲労特性を有する鋼板が得られることを確認した。 Tables 5-1 and 5-2 show the results of the above evaluation. Further, the thickness (total thickness) of the steel plate [mm], the thickness of the surface layer portion (surface layer thickness) [mm], the thickness of the steel sheet the thickness ratio of the surface layer portion to the (total thickness) (ItaAtsuhi V t) [%], Multiplier of average Vickers hardness of surface layer (hardness ratio) to average Vickers hardness at 1/2 of plate thickness, area ratio of tempered martensite at base (fraction VMB ) [%] The area ratio (fraction VMS ) [%] of the tempered martensite in the surface layer portion and the effective crystal grain size D [μm] in the surface layer portion are shown in Tables 5-1 and 5-2. As shown in Tables 5-1 and 5-2, it was confirmed that according to the present invention, a steel sheet having good bending workability and fatigue characteristics can be obtained.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
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 本発明によれば、自動車用部品素材等として好適な曲げ加工性および疲労特性を有する高強度熱間圧延鋼板が得られる。 According to the present invention, a high-strength hot-rolled steel sheet having bending workability and fatigue characteristics suitable as a material for automobile parts and the like can be obtained.

Claims (7)

  1.  引張強さが980MPa以上、降伏比が0.75以上の高強度熱間圧延鋼板であって、
     基部と、基部の片側又は両側の表面に配置された表層部とを備え、
     前記表層部の厚さが、前記高強度熱間圧延鋼板の厚さの30%以下であり、かつ10μmを超え、
     前記表層部の平均ビッカース硬さが、前記高強度熱間圧延鋼板の厚さの1/2の位置の平均ビッカース硬さの50~80%であり、
     前記表層部の表面の算術平均粗さRaが、3.0μm以下であり、
     前記表層部の有効結晶粒径が、50.0μm以下であり、
     前記基部の化学組成が、質量%で、
      C :0.05~0.50%、
      Si:1.00~3.00%、
      Mn:0.5~3.0%、
      P :0.10%以下、
      S :0.050%以下、
      Cu:0~1.0%、
      Ni:0~1.0%、
      Cr:0~3.0%、
      Mo:0~1.0%、
      Nb:0~0.02%、
      V :0~0.2%、
      Ti:0~0.20%、
      B :0~0.0100%、
      N :0.010%以下、
      Ca:0~0.0100%、
      REM:0~0.0100%、
      Al:0~1.00%、及び
      残部:Fe及び不純物
    であり、
     前記基部のSi含有量SiBと前記表層部のSi含有量SiSとの差ΔSi=SiB-Sisが、質量%で、0.60%以上であり、
     前記基部の金属組織が、面積率で、
     焼き戻しマルテンサイト:90%以上
    であることを特徴とする高強度熱間圧延鋼板。
     ただし、表層部とは、ビッカース硬さが、前記高強度熱間圧延鋼板の表面から板厚の1/2の位置における平均ビッカース硬さの80%以下である領域をいう。
    A high-strength hot-rolled steel sheet having a tensile strength of 980 MPa or more and a yield ratio of 0.75 or more.
    It comprises a base and a surface layer located on the surface of one or both sides of the base.
    The thickness of the surface layer portion is 30% or less of the thickness of the high-strength hot-rolled steel sheet and exceeds 10 μm.
    The average Vickers hardness of the surface layer portion is 50 to 80% of the average Vickers hardness at a position of 1/2 the thickness of the high-strength hot-rolled steel sheet.
    The arithmetic mean roughness Ra of the surface of the surface layer portion is 3.0 μm or less.
    The effective crystal grain size of the surface layer portion is 50.0 μm or less.
    The chemical composition of the base is mass%.
    C: 0.05 to 0.50%,
    Si: 1.00 to 3.00%,
    Mn: 0.5-3.0%,
    P: 0.10% or less,
    S: 0.050% or less,
    Cu: 0-1.0%,
    Ni: 0-1.0%,
    Cr: 0-3.0%,
    Mo: 0-1.0%,
    Nb: 0 to 0.02%,
    V: 0 to 0.2%,
    Ti: 0 to 0.20%,
    B: 0 to 0.0100%,
    N: 0.010% or less,
    Ca: 0-0.0100%,
    REM: 0-0.0100%,
    Al: 0 to 1.00%, and the balance: Fe and impurities.
    The difference ΔSi = Si B − Sis between the Si content Si B of the base portion and the Si content Si S of the surface layer portion is 0.60% or more in mass%.
    The metallographic structure of the base is, by area ratio,
    Tempered martensite: A high-strength hot-rolled steel sheet characterized by being 90% or more.
    However, the surface layer portion refers to a region where the Vickers hardness is 80% or less of the average Vickers hardness at a position of 1/2 of the plate thickness from the surface of the high-strength hot-rolled steel sheet.
  2.  前記表層部の平均ビッカース硬さが、前記高強度熱間圧延鋼板の厚さの1/2の位置の平均ビッカース硬さの61%以上であることを特徴とする請求項1に記載の高強度熱間圧延鋼板。 The high strength according to claim 1, wherein the average Vickers hardness of the surface layer portion is 61% or more of the average Vickers hardness at a position halved of the thickness of the high-strength hot-rolled steel sheet. Hot rolled steel sheet.
  3.  前記表層部の有効結晶粒径が10.0μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の高強度熱間圧延鋼板。 The high-strength hot-rolled steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the effective crystal grain size of the surface layer portion is 10.0 μm or less.
  4.  前記表層部の元素の含有量が、前記基部の元素の含有量に対し、
      C :0.60~1.10倍、
      Mn:1.0倍以下、
      Cu:1.0倍以下、ただし、基部のCu含有量が0.10%以上の場合に限る、
      Ni:1.0倍以下、ただし、基部のNi含有量が0.10%以上の場合に限る、
      Cr:1.0倍以下、ただし、基部のCr含有量が0.10%以上の場合に限る、
      Mo:1.0倍以下、ただし、基部のMo含有量が0.10%以上の場合に限る、
      Nb:1.0倍以下、ただし、基部のNb含有量が0.02%以上の場合に限る、
      V :1.0倍以下、ただし、基部のV含有量が0.02%以上の場合に限る、
      Ti:1.0倍以下、ただし、基部のTi含有量が0.05%以上の場合に限る、
      B :1.0倍以下、ただし、基部のB含有量が0.001%以上の場合に限る、
    であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の高強度熱間圧延鋼板。
    The content of the element in the surface layer is relative to the content of the element in the base.
    C: 0.60 to 1.10 times,
    Mn: 1.0 times or less,
    Cu: 1.0 times or less, but only when the Cu content at the base is 0.10% or more.
    Ni: 1.0 times or less, but only when the Ni content of the base is 0.10% or more.
    Cr: 1.0 times or less, but only when the Cr content at the base is 0.10% or more.
    Mo: 1.0 times or less, but only when the Mo content of the base is 0.10% or more.
    Nb: 1.0 times or less, but only when the Nb content of the base is 0.02% or more.
    V: 1.0 times or less, but only when the V content of the base is 0.02% or more.
    Ti: 1.0 times or less, but only when the Ti content of the base is 0.05% or more.
    B: 1.0 times or less, but only when the B content of the base is 0.001% or more.
    The high-strength hot-rolled steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the high-strength hot-rolled steel sheet is characterized by the above.
  5.  前記表層部の化学組成が、質量%で
      C :0.03~0.55%、
      Si:0~2.40%、
      Mn:0.5~3.0%、
      P :0.10%以下、
      S :0.050%以下、
      Cu:0~1.0%、
      Ni:0~1.0%
      Cr:0~3.0%、
      Mo:0~1.0%、
      Nb:0~0.05%、
      V :0~0.2%、
      Ti:0~0.20%、
      B :0~0.0100%、
      N :0.010%以下、
      Ca:0~0.0100%、
      REM:0~0.0100%、
      Al:0~1.00%、及び
      残部:Fe及び不純物
    であることを特徴とする請求項4に記載の高強度熱間圧延鋼板。
    The chemical composition of the surface layer is C: 0.03 to 0.55% by mass.
    Si: 0-2.40%,
    Mn: 0.5-3.0%,
    P: 0.10% or less,
    S: 0.050% or less,
    Cu: 0-1.0%,
    Ni: 0-1.0%
    Cr: 0-3.0%,
    Mo: 0-1.0%,
    Nb: 0 to 0.05%,
    V: 0 to 0.2%,
    Ti: 0 to 0.20%,
    B: 0 to 0.0100%,
    N: 0.010% or less,
    Ca: 0-0.0100%,
    REM: 0-0.0100%,
    The high-strength hot-rolled steel sheet according to claim 4, wherein Al: 0 to 1.00%, and the balance: Fe and impurities.
  6.  前記表層部のC含有量が、前記基部のC含有量に対し、0.91~1.10倍であることを特徴とする請求項4又は5に記載の高強度熱間圧延鋼板。 The high-strength hot-rolled steel sheet according to claim 4 or 5, wherein the C content of the surface layer portion is 0.91 to 1.10 times the C content of the base portion.
  7.  前記表層部の金属組織が、面積率で、焼き戻しマルテンサイト:90%以上であることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の高強度熱間圧延鋼板。 The high-strength hot-rolled steel sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein the metal structure of the surface layer portion has an area ratio of tempered martensite: 90% or more.
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