JP7311069B1 - 鋼板および部材、ならびに、それらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
「質量%で、
C :0.05%~0.20%、
Si:0.3~1.50%、
Mn:1.3~2.6%、
P :0.001~0.03%、
S :0.0001~0.01%、
Al:0.0005~0.1%、
N :0.0005~0.0040%、
O :0.0015~0.007%、
を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、鋼板組織が主としてフェライトとベイナイト組織からなり、焼付け処理後のBHが60MPa以上であり、引張最大強さが540MPa以上であることを特徴とする時効性劣化が極めて少なく優れた焼付け硬化性を有する高強度鋼板。」
が開示されている。
「質量%で、
C:0.10~0.50%、
Mn:1.0~3.0%
Si:0.005~2.5%、
Al:0.005~2.5%、
を含有し、
P:0.05%以下、
S:0.02%以下、
N:0.006%以下
に制限し、上記SiとAlの総和をSi+Al≧0.8%とし、ミクロ組織が、面積率で10~75%のフェライト、2~30%の残留オーステナイトを含有し、当該残留オーステナイト中のC量が0.8~1.0%であることを特徴とする延性及び耐食性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板。」
が開示されている。
また、本発明は、上記の鋼板を素材とする部材およびその製造方法を提供することを目的とする。
19%≦El
10%≦U.El
0.48≦YR
ここで、YRは、次式により算出する。
YR=YS/TS
2.0≧R/t
ここで、
R:限界曲げ半径(mm)
t:鋼板の板厚(mm)
である。
(a)成分組成を所定の範囲に調製したうえで、フェライトおよび残留オーステナイトの面積率をそれぞれ5%以上に制御し、かつ、マルテンサイトの面積率を10%以上に制御することにより、高い強度と、優れた延性とを両立することが可能となる。
(b)ベイナイトを活用して高YR化を図る。また、ベイナイト変態に伴うオーステナイトへのCの濃化によって、残留オーステナイトの平均固溶C濃度を高める、具体的には、0.5質量%以上に制御する。これにより、残留オーステナイトが安定化し、曲げ性が向上する。
(c)残留オーステナイトのC濃度分布の濃度勾配(バラつき)を小さくする。具体的には、残留オーステナイトのC濃度分布における標準偏差を0.250質量%以下に制御する。これにより、優れた延性が得られる。
(d)残留オーステナイトのC濃度分布の濃度勾配(バラつき)を小さくするためには、焼鈍時の未変態オーステナイトへのMnの分配を適切に制御する、具体的には、次式(1)の関係を満足させることが重要である。
[Mn]γ/[Mn]≦1.20 ・・・(1)
ここで、
[Mn]γ:残留オーステナイトのMn濃度(質量%)
[Mn]:鋼板の成分組成のMn量(質量%)
である。
本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。
1.質量%で、
C:0.09%以上0.20%以下、
Si:0.3%以上1.5%以下、
Mn:1.5%以上3.0%以下、
P:0.001%以上0.100%以下、
S:0.050%以下、
Al:0.005%以上1.000%以下および
N:0.010%以下
であり、残部がFeおよび不可避的不純物である、成分組成を有し、
フェライトの面積率:5%以上65%以下、
マルテンサイトの面積率:10%以上60%以下、
ベイナイトの面積率:10%以上60%以下および
残留オーステナイトの面積率:5%以上
であり、
次式(1)の関係を満足し、
前記残留オーステナイトの平均固溶C濃度[C]γが0.5質量%以上であり、かつ、
前記残留オーステナイトのC濃度分布の標準偏差が0.250質量%以下である、鋼組織を有し、
引張強さが780MPa以上である、鋼板。
[Mn]γ/[Mn]≦1.20 ・・・(1)
ここで、
[Mn]γ:残留オーステナイトのMn濃度(質量%)
[Mn]:鋼板の成分組成のMn量(質量%)
である。
Ti:0.2%以下、
Nb:0.2%以下、
B:0.0050%以下、
Cu:1.0%以下、
Ni:0.5%以下、
Cr:1.0%以下、
Mo:0.3%以下、
V:0.45%以下、
Zr:0.2%以下、
W:0.2%以下、
Sb:0.1%以下、
Sn:0.1%以下、
Ca:0.0050%以下、
Mg:0.01%以下および
REM:0.01%以下
のうちから選んだ1種または2種以上を含有する、前記1に記載の鋼板。
ここで、軟質層とは、硬度が鋼板の板厚1/4位置の硬度の65%以下になる領域である。
仕上げ圧延終了温度:840℃以上、
仕上げ圧延終了温度から700℃までの温度域での平均冷却速度:10℃/秒以上、および、
巻取温度:620℃以下
の条件で熱間圧延を施し、熱延鋼板を得る、熱間圧延工程と、
ついで、前記熱延鋼板に冷間圧延を施し、冷延鋼板を得る、冷間圧延工程と、
ついで、前記冷延鋼板を、600℃から750℃までの温度域において次式(2)の関係を満足する条件で昇温する、昇温工程と、
ついで、前記冷延鋼板を、
焼鈍温度:750℃以上920℃以下、および、
焼鈍時間:1秒以上30秒以下
の条件で焼鈍する、焼鈍工程と、
ついで、前記冷延鋼板を、
前記焼鈍温度から550℃の温度域での平均冷却速度:10℃/秒以上、および
冷却停止温度:400℃以上550℃以下
の条件で冷却する、冷却工程と、
ついで、前記冷延鋼板を、400℃以上550℃以下の温度域において15秒以上90秒以下滞留させる、滞留工程と、
を有する鋼板の製造方法。
1000≦X≦7500 ・・・(2)
ここで、Xは次式により定義される。
A:昇温工程において冷延鋼板が600℃から750℃までの温度域に滞留する時間(秒)
Ti:Aを10等分した時間域のうち、時間の流れ順にi番目の時間域における冷延鋼板の平均温度(℃)
i:1~10までの整数
である。
[1]鋼板
まず、本発明の一実施形態に従う鋼板の成分組成について説明する。なお、成分組成における単位はいずれも「質量%」であるが、以下、特に断らない限り、単に「%」で示す。
Cは、マルテンサイトおよびベイナイトの強度を高め、所望のTSおよびYRを確保する観点から含有させる。ここで、C含有量が0.09%未満では、フェライトの面積率が過度に増加して所定の強度を得ることが困難となる。一方、C含有量が0.20%を超えると、TSが過度に高くなり、Elが低下する。また、オーステナイトの安定度が増し、ベイナイトが生成しにくくなる。さらに、マルテンサイトの強度が過度に増加してYRが低下する。そのため、C含有量は0.09%以上0.20%以下とする。C含有量は、好ましくは0.11%以上、より好ましくは0.13%以上である。また、C含有量は、好ましくは0.18%以下、より好ましくは0.17%以下である。
Siは、固溶強化により鋼板の強度を向上させる元素である。また、Siは、フェライトの強度を増加することにより、YRを増加させる元素である。さらに、Siは、ベイナイト変態時の炭化物の析出を抑制することにより、オーステナイトへのCの濃化を促進して残留オーステナイトを得やすくする元素でもある。このような効果を得るために、Si含有量を0.3%以上とする。一方、Si含有量が過剰になる、特には1.5%を超えると、熱間圧延時および冷間圧延時の圧延荷重の著しい増加を招く。また、靭性の低下を招く。そのため、Si含有量は0.3%以上1.5%以下とする。Si含有量は、好ましくは0.4%以上、より好ましくは0.5%以上、さらに好ましくは0.6%以上である。また、Si含有量は、好ましくは1.3%以下、より好ましくは1.1%以下、さらに好ましくは0.9%以下である。
Mnは、鋼の焼入れ性を向上させ、マルテンサイトおよびベイナイトの面積率を所定量確保にするために含有させる。ここで、Mn含有量が1.5%未満では焼入れ性が不足し、フェライトおよびパーライトが過剰に生成する。これにより、TSを780MPaとすることが困難になる。また、YSおよびYRの低下も招く。一方、Mnを過剰に含有させると、ベイナイト変態が遅延され、所定量のベイナイトを得ることが困難となる。これにより、YSおよびYRの低下を招く。さらに、オーステナイトへMnが濃化しやすくなり、マルテンサイトの強度が過度に増加し、YRの低下を招く。そのため、Mn含有量は1.5%以上3.0%以下とする。Mn含有量は、好ましくは1.6%以上、より好ましくは1.7%以上である。また、Mn含有量は、好ましくは2.8%以下、より好ましくは2.6%以下である。
Pは、固溶強化の作用を有し、鋼板のTSおよびYSを上昇させる元素である。このような効果を得るため、P含有量を0.001%以上にする。一方、P含有量が0.100%を超えると、スポット溶接性の低下を招く。そのため、P含有量は0.001%以上0.100%以下とする。P含有量は、生産技術上の制約から、好ましくは0.002%以上である。また、P含有量は、好ましくは0.010%以下、より好ましくは0.006%以下である。
Sは、MnS等を形成し、延性を低下させる。また、SとともにTiを含有する場合には、TiS、Ti(C、S)等が形成され、穴広げ性を低下させる恐れもある。したがって、S含有量は0.050%以下とする。S含有量は好ましくは0.030%以下、より好ましくは0.020%以下、さらに好ましくは0.002%以下である。なお、S含有量の下限は特に限定されるものではないが、生産技術上の制約から、S含有量は0.0002%以上が好ましい。S含有量は、より好ましくは0.0005%以上である。
Alは、焼鈍工程および焼鈍工程後の冷却工程におけるフェライト変態を促進させる元素である。すなわち、Alは、フェライトの面積率に影響する元素である。ここで、Al含有量が0.005%未満では、フェライトの面積率が減少し、延性が低下する。一方、Al含有量が1.000%を超えると、フェライトの面積率が過度に増加して、TSを780MPa以上とすることが困難になる。また、YSおよびYRの低下も招く。したがって、Al含有量は、0.005%以上1.000%以下とする。Al含有量は、好ましくは0.015%以上、より好ましくは0.025%以上である。また、Al含有量は、好ましくは0.500%以下、より好ましくは0.100%以下である。
Nは、結晶粒界をピン止めするAlN等の窒化物系析出物を生成させる元素であり、伸びを良好にするために含有させることができる。しかし、N含有量が0.010%を超えると、AlN等の窒化物系析出物が粗大化するため、伸びが低下する。したがって、N含有量は0.010%以下とする。N含有量は、好ましくは0.005%以下、より好ましくは0.0010%以下である。なお、N含有量の下限は特に限定されるものではないが、生産技術上の制約から、N含有量は0.0006%以上が好ましい。
(A群)
Ti:0.2%以下、
Nb:0.2%以下、
B:0.0050%以下、
Cu:1.0%以下、
Ni:0.5%以下、
Cr:1.0%以下、
Mo:0.3%以下、
V:0.45%以下、
Zr:0.2%以下および
W:0.2%以下
のうちから選んだ1種または2種以上
(B群)
Sb:0.1%以下、
Sn:0.1%以下、
Ca:0.0050%以下、
Mg:0.01%以下および
REM:0.01%以下
のうちから選んだ1種または2種以上
なお、上記の任意添加元素は、上記の上限量以下で含有していれば、本発明の効果が得られるため、下限は特に設けない。なお、上記の任意添加元素を後述する好適な下限値未満で含む場合、当該元素は不可避的不純物として含まれるものとする。
Tiは、熱間圧延時や焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物または炭窒化物を形成することによって、TS、YSおよびYRを上昇させる。このような効果を得るためには、Ti含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Ti含有量は、より好ましくは0.005%以上である。一方、Ti含有量が0.2%を超えると、粗大な析出物や介在物が多量に生成し、Elの低下を招く。したがって、Tiを含有させる場合、Ti含有量は0.2%以下が好ましい。Ti含有量は、より好ましくは0.060%以下である。
Nbは、Tiと同様、熱間圧延時や焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物または炭窒化物を形成することによって、TS、YSおよびYRを上昇させる。このような効果を得るためには、Nb含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Nb含有量は、より好ましくは0.005%以上である。一方、Nb含有量が0.2%を超えると、粗大な析出物や介在物が多量に生成し、Elの低下を招く。したがって、Nbを含有させる場合、Nb含有量は0.2%以下が好ましい。Nb含有量は、より好ましくは0.060%以下である。
Bは、オーステナイト粒界に偏析することにより、焼入れ性を高める元素である。また、Bは、焼鈍後の冷却時に、フェライトの生成および粒成長を制御する元素である。このような効果を得るためには、B含有量を0.0001%以上にすることが好ましい。B含有量は、より好ましくは0.0002%以上である。一方、B含有量が0.0050%を超えると、BN等の窒化物系析出物の量が過剰となるため、Elが低下する。したがって、Bを含有させる場合、B含有量は0.0050%以下とすることが好ましい。B含有量は、より好ましくは0.0030%以下である。
Cuは、焼入れ性を高めてマルテンサイトの生成を促し、これにより、TS、YSおよびYRを上昇させる元素である。このような効果を得るためには、Cu含有量を0.005%以上にすることが好ましい。Cu含有量は、より好ましくは0.020%以上である。一方、Cu含有量が1.0%を超えると、マルテンサイトの面積率が過度に増加し、Elが低下するおそれがある。また、粗大な析出物や介在物が多量に生成して、Elが低下するおそれもある。したがって、Cuを含有させる場合、Cu含有量は1.0%以下とすることが好ましい。Cuの含有量は、より好ましくは0.2%以下である。
Niは、焼入れ性を高めてマルテンサイトの生成を促し、これにより、TS、YSおよびYRを上昇させる元素である。このような効果を得るためには、Ni含有量を0.005%以上にすることが好ましい。Ni含有量は、より好ましくは0.020%以上である。一方、Ni含有量が0.5%を超えると、マルテンサイトの面積率が増加し、Elが低下するおそれがある。したがって、Niを含有させる場合、Ni含有量は0.5%以下とすることが好ましい。Ni含有量は、より好ましくは0.2%以下である。
Crは、焼入れ性を高めてマルテンサイトの生成を促し、これにより、TS、YSおよびYRを上昇させる元素である。このような効果を得るためには、Cr含有量は0.0005%以上にすることが好ましい。また、Cr含有量は、より好ましくは0.010%以上である。一方、Cr含有量が1.0%を超えると、マルテンサイトの面積率が増加し、Elが低下するおそれがある。したがって、Crを含有させる場合、Cr含有量は1.0%以下にすることが好ましい。また、Cr含有量は、より好ましくは0.25%以下、さらに好ましくは0.10%以下である。
Moは、焼入れ性を高めてマルテンサイトの生成を促し、これにより、TS、YSおよびYRを上昇させる元素である。このような効果を得るためには、Mo含有量を0.010%以上にすることが好ましい。Mo含有量は、より好ましくは、0.030%以上である。一方、Mo含有量が0.3%を超えると、マルテンサイトの面積率が増加し、所望のElが得られないおそれがある。したがって、Moを含有させる場合、Mo含有量は0.3%以下にすることが好ましい。Mo含有量は、より好ましくは0.20%以下、さらに好ましくは0.15%以下である。
Vは、NbやTiと同様、熱間圧延時や焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物または炭窒化物を形成することによって、TSおよびYSを上昇させる。このような効果を得るためには、V含有量を0.001%以上とすることが好ましい。V含有量は、より好ましくは0.005%以上である。一方、V含有量が0.45%を超えると、粗大な析出物や介在物が多量に生成し、Elが低下するおそれがある。したがって、Vを含有させる場合、V含有量は0.45%以下が好ましい。V含有量は、より好ましくは0.060%以下である。
Zrは、旧γ粒径の微細化やそれによるマルテンサイトやベイナイトの内部構造単位であるブロックサイズ、ベイン粒径等の低減を通じて高強度化に寄与する。また、Zrは、鋳造性を改善する。このような効果を得るためには、Zr含有量を0.001%以上とすることが好ましい。ただし、Zrを多量に含有させると、熱間圧延前のスラブ加熱時に未固溶で残存するZrN、ZrS系の粗大な析出物が増加し、Elが低下する。したがって、Zrを含有させる場合、Zr含有量は0.2%以下が好ましい。Zr含有量は、より好ましくは0.05%以下、さらに好ましくは0.01%以下である。
Wは、Ti、Nbと同様、熱間圧延時や焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物または炭窒化物を形成することによって、TS、YSおよびYRを上昇させる。このような効果を得るためには、W含有量を0.001%以上とすることが好ましい。W含有量は、より好ましくは0.005%以上である。一方、W含有量が0.2%を超えると、粗大な析出物や介在物が多量に生成し、Elの低下を招く。したがって、Wを含有させる場合、W含有量は0.2%以下が好ましい。W含有量は、より好ましくは0.060%以下である。
Sbは、焼鈍中の鋼板表面近傍でのCの拡散を抑制し、鋼板表面近傍における軟質層の形成を制御するために有効な元素である。ここで、鋼板表面近傍において軟質層が過度に増加すると、TSを780MPa以上とすることが困難な場合がある。また、YSの低下を招く場合もある。そのため、Sb含有量を0.002%以上とすることが好ましい。Sb含有量は、より好ましくは0.005%以上である。一方、Sb含有量が0.1%を超えると、鋳造性が低下する。したがって、Sbを含有させる場合、Sb含有量は0.1%以下が好ましい。Sb含有量は、より好ましくは0.06%以下、さらに好ましくは0.04%以下である。
Snは、鋼板表面近傍での酸化や窒化を抑制し、それによる鋼板表面近傍でのCやBの含有量の低下を抑制する。これにより、鋼板表面近傍において過度にフェライトが生成することが抑制され、TSを780MPa以上とすることに寄与する。このような観点から、Sn含有量は0.002%以上とすることが好ましい。ただし、Sn含有量が0.1%を超えると、鋳造性が低下する。したがって、Snを含有させる場合、Sn含有量は0.1%以下が好ましい。Sn含有量は、より好ましくは0.04%以下であり、さらに好ましくは0.02%以下である。
Caは、鋼中で介在物として存在する。ここで、Ca含有量が0.0050%を超えると、粗大な介在物が多量に生成してElが低下するおそれがある。また、表面品質や曲げ性が低下する。したがって、Caを含有させる場合、Ca含有量は0.0050%以下が好ましい。なお、Ca含有量の下限は特に限定されるものではないが、Ca含有量は、例えば、0.0005%以上とすることが好ましい。
Mgは、硫化物や酸化物などの介在物の形状を球状化し、鋼板の穴広げ性および曲げ性を向上させるために有効な元素である。このような効果を得るためには、Mg含有量を0.0001%以上とすることが好ましい。ただし、Mg含有量が0.01%を超えると、表面品質や曲げ性が低下する。したがって、Mgを含有させる場合、Mg含有量は0.01%以下が好ましい。Mg含有量は、より好ましくは0.005%以下、さらに好ましくは0.001%以下である。
REMは介在物を微細化し、破壊の起点を減少させることで曲げ性を改善する元素である。このような効果を得るためには、REM含有量を0.0002%以上とすることが好ましい。ただし、REM含有量が0.01%を超えると、介在物が却って粗大化し、Elや曲げ性が低下する。したがって、REMを含有させる場合、REM含有量は0.01%以下が好ましい。REM含有量は、より好ましくは0.004%以下、さらに好ましくは0.002%以下である。
本発明の一実施形態に従う鋼板の鋼組織は、
フェライトの面積率:5%以上65%以下、
マルテンサイトの面積率:10%以上60%以下、
ベイナイトの面積率:10%以上60%以下および
残留オーステナイトの面積率:5%以上
であり、
次式(1)の関係を満足し、
前記残留オーステナイトの平均固溶C濃度[C]γが0.5質量%以上であり、かつ、
前記残留オーステナイトのC濃度分布の標準偏差が0.250質量%以下である、鋼組織である。
[Mn]γ/[Mn]≦1.20 ・・・(1)
ここで、
[Mn]γ:残留オーステナイトのMn濃度(質量%)
[Mn]:鋼板の成分組成のMn量(質量%)
である。
以下、それぞれの限定理由について説明する。なお、面積率とは、鋼組織全体の面積に対する各金属相の面積が占める割合のことを指す。
フェライトは軟質であるため、優れた延性を得るうえで有効である。そのため、フェライトの面積率を5%以上とする。フェライトの面積率が5%未満になると、マルテンサイトやベイナイトが過度に増加し、Elが低下する。フェライトの面積率は、好ましくは10%以上である。一方、フェライトの面積率が65%を超えると、所望のTSが得られない。また、YSおよびYRも低下する。そのため、フェライトの面積率は65%以下とする。
マルテンサイトは硬質であり、鋼板の高強度化に必要な組織である。ここで、マルテンサイトの面積率が10%未満になると、所望のTSが得られない。一方、マルテンサイトの面積率の過度の増加は、Elの低下の原因となる。したがって、マルテンサイトの面積率は10%以上60%以下とする。マルテンサイトの面積率は、好ましくは50%以下である。
なお、マルテンサイトとは、マルテンサイト変態点(単にMs点ともいう。)以下でオーステナイトから変態することにより生成する硬質な組織である。また、マルテンサイトは、焼入れままのいわゆるフレッシュマルテンサイトと、該フレッシュマルテンサイトが焼戻されたいわゆる焼戻しマルテンサイトとの両方を含む。
ベイナイトは、所望のYRを得るために必要な組織である。したがって、ベイナイトの面積率は10%以上とする。ベイナイトの面積率は、好ましくは15%以上、より好ましくは20%以上である。一方、ベイナイトが過度に増加すると、Elが低下する。したがって、ベイナイトの面積率は60%以下とする。ベイナイトの面積率は、好ましくは55%以下、より好ましくは50%以下である。
なお、ベイナイトとは、針状又は板状のフェライト中に微細な炭化物が分散した硬質な組織である。また、ベイナイトは、比較的低温(マルテンサイト変態点以上)でオーステナイトから生成する。
残留オーステナイトは、強度と延性を両立するために必要な組織である。ここで、残留オーステナイトの面積率が5%未満では、強度と延性を両立することができない。したがって、残留オーステナイトの面積率は5%以上とする。残留オーステナイトの面積率は、好ましくは6%以上である。残留オーステナイトの面積率の上限は規定しないが、残留オーステナイトが過剰になると、例えば、鋼板を部品に成形する際に、残留オーステナイトがマルテンサイト変態し、曲げ割れの起点が増加する。そのため、残留オーステナイトの面積率は、好ましくは20%以下、より好ましくは15%以下である。
なお、残留オーステナイトとは、オーステナイトからフェライト、マルテンサイト、ベイナイトまたはその他の金属相に変態せずに残ったオーステナイトである。また、残留オーステナイトは、オーステナイト中にC等の元素が濃化することによりマルテンサイト変態点が室温以下となって生成する。
なお、残部組織としては、特に限定されず、例えば、パーライト、および、セメンタイトなどの炭化物が挙げられる。なお、残部組織の種類は、例えば、SEM(Scanning Electron Microscope;走査電子顕微鏡)による観察で確認することができる。なお、パーライトは、比較的高温でオーステナイトから生成し、層状のフェライトとセメンタイトからなる組織である。
すなわち、鋼板の圧延方向に平行な板厚断面(L断面)が観察面となるように、鋼板から試料を切り出す。ついで、ダイヤモンドペーストを用いて試料の観察面を研磨し、ついで、アルミナを用いて試料の観察面を仕上げ研磨する。ついで、試料の観察面をナイタールでエッチングし、組織を現出させる。
そして、SEM(Scanning Electron Microscope;走査電子顕微鏡)により、倍率:1500倍の条件で、試料の観察面を5視野観察する。ついで、得られた組織画像から、Adobe Systems社のAdobe Photoshopを用いて以下の領域を色分け(画定)し、フェライト、マルテンサイトおよびベイナイトの面積を算出する。
フェライト:黒色を呈した領域であり、形態は塊状である。また、フェライトは、BCC格子の結晶粒からなる組織である。フェライトは、比較的高温においてオーステナイトからの変態により生成する。
マルテンサイト:白色から薄い灰色を呈した領域である。また、マルテンサイトは、上述したように、Ms点以下でオーステナイトから変態することにより生成する硬質な組織である。マルテンサイトは、焼入れままのいわゆるフレッシュマルテンサイトと、該フレッシュマルテンサイトが焼戻されたいわゆる焼戻しマルテンサイトとの両方を含む。
ベイナイト:黒色から濃い灰色を呈した領域であり、形態は塊状や不定形などである。また、ベイナイトは、上述したように、針状又は板状のフェライト中に微細な炭化物が分散した硬質な組織である。ベイナイトは、比較的低温(Ms点以上)でオーステナイトから生成する。また、ベイナイトは、炭化物を比較的少数内包する。
すなわち、鋼板を板厚方向(深さ方向)に板厚の1/4位置まで機械研削した後、シュウ酸による化学研磨を行い、観察面とする。ついで、観察面を、X線回折法により観察する。入射X線にはCoKα線を使用し、bcc鉄の(200)、(211)および(220)各面の回折強度に対するfcc鉄(オーステナイト)の(200)、(220)および(311)各面の回折強度の比を求める。ついで、各面の回折強度の比から、残留オーステナイトの体積率を算出する。そして、残留オーステナイトが三次元的に均質であるとみなして、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する。
[残部組織の面積率(%)]=100-[フェライトの面積率(%)]-[マルテンサイトの面積率]-[ベイナイトの面積率]-[残留オーステナイトの面積率]
本発明の一実施形態に従う鋼板では、上掲式(1)を満足させることが重要である。すなわち、[Mn]γ/[Mn]は、(鋼板の平均Mn濃度に相当する)鋼板の成分組成のMn量(質量%)に対する、残留オーステナイトのMn濃度(質量%)の比を意味するものである。この[Mn]γ/[Mn]が高いということは、焼鈍工程においてオーステナイトへのMnの濃化が進行したことを意味する。そして、焼鈍工程を経た直後の鋼板におけるオーステナイトのMn濃度は、焼鈍後の冷却工程および該冷却工程後の滞留工程においてオーステナイトから変態する相がベイナイトかマルテンサイトかを決める要因の1つとなる。ここで、オーステナイトにMnが過度に濃化すると、ベイナイト変態が遅延し、所望のベイナイトの面積率が得られず、YSおよびYRが低下するおそれがある。また、ベイナイト変態が遅延することにより、オーステナイトへのC濃化が抑制される。そのため、延性向上に寄与する残留オーステナイトが十分に得られない。したがって、[Mn]γ/[Mn]は1.20以下とする。[Mn]γ/[Mn]は、好ましくは1.15以下である。なお、Mnはフェライトから吐き出されてオーステナイトへ濃化するので、[Mn]γ/[Mn]の下限は1.00となる。
すなわち、鋼板の圧延方向に平行な板厚断面(L断面)が観察面となるように、鋼板から試料を切り出す。ついで、ダイヤモンドペーストを用いて試料の観察面を研磨する。ついで、アルミナを用いて試料の観察面を仕上げ研磨する。ついで、鋼板の板厚1/4位置を観察位置とし、EPMAにより、23μm角の領域において測定間隔:0.1μmで格子状にMn濃度を測定する。ついで、EBSDのphase mapから残留オーステナイトの領域を抽出し、残留オーステナイトの領域における各測定点のMn濃度の平均値を[Mn]γとする。
本発明の一実施形態に従う鋼板では、残留オーステナイトの平均固溶C濃度[C]γ:0.5質量%以上とすることが重要である。すなわち、[C]γが高いほど、残留オーステナイトの安定性が高く、優れた強度と延性のバランスが得られる。[C]γが0.5質量%未満では、良好な強度と延性のバランスが得られない。さらに、残留オーステナイトの安定性が低いため、例えば、鋼板を部品に成形する際にマルテンサイト変態する残留オーステナイトが増加し、曲げ性が低下する。したがって、[C]γは0.5質量%以上とする。[C]γは、好ましくは0.6質量%以上、より好ましくは0.7質量%以上である。なお、[C]γの上限は特に限定されるものではない。ただし、[C]γが過剰に高まると、引張変形に伴って生じる残留オーステナイトからマルテンサイトへの変態が十分に進行せず、そのために、十分な加工硬化能を得られないおそれがある。よって、[C]γは2.0質量%以下が好ましい。
すなわち、残留オーステナイトの面積率の測定で使用するfcc鉄(オーステナイト)の(220)のピーク角度からオーステナイトの格子定数(αγ)を計算する。そして、次式により、[C]γを算出する。
αγ=3.578+0.00095(%Mn)+0.022(%N)+0.0056(%Al)+0.033[C]γ
ここで、(%Mn)、(%N)および(%Al)はそれぞれ、鋼板の成分組成のMn、NおよびAlの含有量(質量%)である。
本発明の一実施形態に従う鋼板では、残留オーステナイトのC濃度分布の標準偏差を0.250質量%以下にすることが重要である。すなわち、残留オーステナイトのC濃度分布の標準偏差が大きいということは、残留オーステナイトの中でC濃度の勾配(バラつき)が大きいことを示す。C濃度の勾配が大きいと、例えば、鋼板を部品に成形する際などにC濃度が低い部分が成形途中でマルテンサイト変態し、延性が得られない。そのため、残留オーステナイトのC濃度分布を極力均一にすることが重要である。よって、残留オーステナイトのC濃度分布の標準偏差を0.250質量%以下にする。残留オーステナイトのC濃度分布の標準偏差は、好ましくは0.200質量%以下である。また、残留オーステナイトのC濃度分布の標準偏差の下限は特に限定されず、0質量%であってもよい。また、残留オーステナイトのC濃度分布を極力均一にするという観点からは、ベイナイト変態に伴うオーステナイトへのC濃化を促進することが有効である。また、ベイナイト変態を促進するためには、上述したように、オーステナイトへのMnの濃化を抑制することが有効である。
すなわち、鋼板の圧延方向に平行な板厚断面(L断面)が観察面となるように、鋼板から試料を切り出す。ついで、ダイヤモンドペーストを用いて試料の観察面を研磨する。ついで、アルミナを用いて試料の観察面を仕上げ研磨する。ついで、鋼板の板厚1/4位置を観察位置とし、EPMAにより、23μm角の領域において測定間隔:0.1μmで格子状にC濃度を測定する。ついで、EBSDのphase mapから残留オーステナイトの領域を抽出し、残留オーステナイトの領域における各測定点のC濃度から、残留オーステナイトのC濃度分布の標準偏差を算出する。
すなわち、鋼板の圧延方向に平行な板厚断面(L断面)について、湿式研磨により、表面の平滑化を行う。ついで、ビッカース硬度計を用いて、荷重10gfの条件で、鋼板表面から深さ1μmの位置より深さ100μmの位置まで、板厚(深さ)方向に1μm間隔で硬度測定を行う。また、同じ条件で、鋼板表面から深さ100μmの位置より板厚中心位置まで、板厚(深さ)方向に20μm間隔で硬度測定を行う。そして、鋼板の板厚1/4位置で得られた硬度を基準硬度とし、鋼板の板厚1/4位置よりも表面側において硬度が基準硬度の65%以下になる深さ位置を特定する。そして、鋼板の表面から硬度が基準硬度の65%以下になる最深部の深さ位置までの距離(深さ)を測定し、その測定値を軟質層の厚さとする。
なお、鋼板の鋼組織は、通常、板厚方向に概ね上下対称となるので、軟質層の厚さの測定では、鋼板の表面(オモテ面および裏面)のうち、任意の一面を代表とする。例えば、鋼板の表面(オモテ面および裏面)のうちの任意の一面を板厚1/4位置などの板厚位置の起点(板厚0位置)とすればよい。なお、軟質層が鋼板の片面のみに存在している場合には、軟質層が存在する面を板厚位置の起点(板厚0位置)とする。また、軟質層の厚さは、一面当たりの厚さである。以下も同様である。
本発明の一実施形態に従う鋼板の引張強さは、780MPa以上である。
ここで、溶融亜鉛めっき層は、例えば、Znと、20.0質量%以下のFe、0.001質量%以上1.0質量%以下のAlにより構成することが好適である。また、溶融亜鉛めっき層には、任意に、Pb、Sb、Si、Sn、Mg、Mn、Ni、Cr、Co、Ca、Cu、Li、Ti、Be、BiおよびREMからなる群から選ばれる1種または2種以上の元素を合計で0.0質量%以上3.5質量%以下含有させてもよい。また、溶融亜鉛めっき層のFe含有量は、より好ましくは7.0質量%未満である。なお、上記の元素以外の残部は、不可避的不純物である。
すなわち、10質量%塩酸水溶液1Lに対し、Feに対する腐食抑制剤(朝日化学工業(株)製「イビット700BK」(登録商標))を0.6g添加した処理液を調整する。ついで、該処理液に、供試材となる鋼板を浸漬し、溶融亜鉛めっき層を溶解させる。そして、溶解前後での供試材の質量減少量を測定し、その値を、鋼板の表面積(めっきで被覆されていた部分の表面積)で除することにより、めっき付着量(g/m2)を算出する。
つぎに、本発明の一実施形態に従う部材について、説明する。
本発明の一実施形態に従う部材は、上記の鋼板を用いてなる(素材とする)部材である。例えば、素材である鋼板に、成形加工および接合加工の少なくとも一方を施して部材とする。
ここで、上記の鋼板は、TS:780MPa以上であり、かつ、高いYRと、優れたプレス成形性(優れた延性および優れた曲げ性)を有する。そのため、本発明の一実施形態に従う部材は、高強度であり、自動車分野で使用される複雑形状部材に適用して特に好適である。
つぎに、本発明の一実施形態に従う鋼板の製造方法について、説明する。
前記した成分組成を有する鋼スラブに、
仕上げ圧延終了温度:840℃以上、
仕上げ圧延終了温度から700℃までの温度域での平均冷却速度:10℃/秒以上、および、
巻取温度:620℃以下
の条件で熱間圧延を施し、熱延鋼板を得る、熱間圧延工程と、
ついで、前記熱延鋼板に冷間圧延を施し、冷延鋼板を得る、冷間圧延工程と、
ついで、前記冷延鋼板を、600℃から750℃までの温度域において次式(2)の関係を満足する条件で昇温する、昇温工程と、
ついで、前記冷延鋼板を、
焼鈍温度:750℃以上920℃以下、および、
焼鈍時間:1秒以上30秒以下
の条件で焼鈍する、焼鈍工程と、
ついで、前記冷延鋼板を、
前記焼鈍温度から550℃の温度域での平均冷却速度:10℃/秒以上、および
冷却停止温度:400℃以上550℃以下
の条件で冷却する、冷却工程と、
ついで、前記冷延鋼板を、400℃以上550℃以下の温度域において15秒以上90秒以下滞留させる、滞留工程と、
を有するものである。
1000≦X≦7500 ・・・(2)
ここで、Xは次式により定義される。
A:昇温工程において冷延鋼板が600℃から750℃までの温度域に滞留する時間(秒)
Ti:Aを10等分した時間域のうち、時間の流れ順にi番目の時間域における冷延鋼板の平均温度(℃)
i:1~10までの整数
である。
なお、上記の各温度は、特に説明がない限り、鋼スラブおよび鋼板の表面温度を意味する。
ついで、鋼スラブに熱間圧延を施して熱延鋼板を得る。この熱間圧延工程では、以下の条件を満足させることが重要である。
仕上げ圧延終了温度が840℃未満では、フェライトの生成が促進され、熱延鋼板の巻取前に過度にフェライトが生成する。これにより、未変態オーステナイトにCが濃化する。未変態オーステナイトへの過度なC濃化はパーライト変態を促進し、熱間圧延後に得られる熱延鋼板の鋼組織でパーライトが過度に生成する。パーライトはフェライトとセメンタイトの層状組織であり、Mnがセメンタイトに濃化する。最終製品の鋼組織における残留オーステナイトへのMnの濃化を抑制する観点からは、焼鈍工程前の鋼板の組織においてMn濃化(Mn濃度のバラつき)を抑制することも重要である。そのため、仕上げ圧延終了温度は840℃以上とする。仕上げ圧延終了温度は、好ましくは850℃以上である。なお、仕上げ圧延終了温度の上限は特に限定されるものではないが、後述する巻取温度までの冷却が困難になる場合があるため、仕上げ圧延終了温度は950℃以下が好ましい。仕上げ圧延終了温度は、より好ましくは920℃以下である。
第1平均冷却速度が遅くなると、冷却中におけるフェライトの生成量が過剰となり、未変態オーステナイトへのCの濃化を招く。未変態オーステナイトへの過度なCの濃化は、パーライト変態を促進し、熱間圧延後に得られる熱延鋼板の鋼組織でパーライトが過度に生成する。上述したように、パーライトはフェライトとセメンタイトの層状組織であり、Mnがセメンタイトに濃化する。最終製品の鋼組織における残留オーステナイトへのMnの濃化を抑制する観点からは、焼鈍工程前の鋼板の組織においてMn濃化(Mn濃度のバラつき)を抑制することも重要である。そのため、第1平均冷却速度は10℃/秒以上とする。第1平均冷却速度は、好ましくは15℃/秒以上である。第1平均冷却速度の上限は特に限定されるものではないが、冷却設備の省エネルギーの観点から、第1平均冷却速度は1000℃/秒以下とすることが好ましい。
巻取温度が620℃超では、巻取時にパーライトが過度に多くなり、Mn濃化が促進される。巻取温度が低いほど、パーライトの生成量は減少するため、巻取温度は低い方が好ましい。したがって、巻取温度は620℃以下とする。巻取温度は、好ましくは600℃以下、より好ましくは580℃以下である。一方、巻取温度が400℃未満になると、鋼板が過度に硬質化して冷間圧延時の破断を引き起こす可能性がある。したがって、巻取温度は、好ましくは400℃以上である。巻取温度は、より好ましくは450℃以上である。
ついで、熱延鋼板に冷間圧延を施して冷延鋼板とする。冷間圧延の圧下率は特に限定されないが、20%以上80%以下とすることが好ましい。冷間圧延の圧下率が20%未満では、焼鈍工程において鋼組織の粗大化や不均一化が生じやすくなり、最終製品においてTSや曲げ性が低下するおそれがある。一方、冷間圧延の圧下率が80%を超えると、鋼板の形状不良が生じやすくなるおそれがある。
ついで、冷延鋼板を、焼鈍温度まで昇温する。その際、600℃から750℃までの温度域において次式(2)の関係を満足する条件で昇温することが重要である。
1000≦X≦7500 ・・・(2)
ここで、Xは次式により定義される。
A:昇温工程において冷延鋼板が600℃から750℃までの温度域に滞留する時間(秒)
Ti:Aを10等分した時間域のうち、時間の流れ順にi番目の時間域における冷延鋼板の平均温度(℃)
i:1~10までの整数
である。
昇温工程において冷延鋼板が600℃から750℃の温度域(以下、昇温温度域ともいう)に滞留する時間が減少すると、Mnが拡散し、オーステナイトへのMnの濃化が抑制される。また、上記の昇温温度域のなかでも高温域での滞留時間が長くなるほどオーステナイトへのMnの濃化が促進される。そのため、当該高温域での滞留時間を短くすることが有効である。これにより、ベイナイト変態を促進し、YRおよび延性の向上を実現できる。そのため、Xは7500以下とする。Xは、好ましくは6000以下、より好ましくは5000以下である。ただし、Cをオーステナイトに濃化させて最終的に残留オーステナイトを生成させるという観点からは、上記の昇温温度域での滞留時間は長いほうが好ましい。そのため、Xは1000以上とする。Xは、好ましくは1300以上である。
すなわち、昇温工程において冷延鋼板が600℃から750℃の温度域に滞留する時間(換言すれば、冷延鋼板を600℃から750℃まで昇温するのに要する時間)を10の時間域に等分する。そして、10等分したそれぞれ時間域での冷延鋼板の表面温度の時間積分値から、それぞれ時間域での冷延鋼板の平均温度を算出する。なお、表面温度の時間積分値は、例えば、放射型温度計により昇温過程における冷延鋼板の表面温度を測定した値を用いる。加えてライン速度を加味して実際にさらされている熱履歴から逆算することで、鋼板の熱履歴を把握することができる。その温度と時間との関係からTiを算出できる。
鋼板表面から板厚方向に所望の厚さの軟質層を形成し、優れた曲げ性を得る観点から、昇温工程における雰囲気の露点を-35℃以上とすることが好ましい。雰囲気の露点が-35℃未満では、所望の厚さの軟質相を形成することが困難となる。よって、昇温工程における雰囲気の露点は-35℃以上とすることが好ましい。昇温工程における雰囲気の露点は、より好ましくは-20℃以上、さらに好ましくは-10℃以上である。なお、昇温工程における雰囲気の露点の上限は特に限定されるものではないが、TSを好適な範囲内とするためには、昇温工程における雰囲気の露点は、好ましくは15℃以下、より好ましくは5℃以下である。
ついで、冷延鋼板を、焼鈍温度:750℃以上920℃以下および焼鈍時間:1秒以上30秒以下の条件で焼鈍する。
焼鈍温度が750℃未満の場合、フェライトとオーステナイトの二相域での加熱中におけるオーステナイトの生成割合が不十分になる。そのため、焼鈍後にフェライトの面積率が過度に増加して、所望のTSおよびYRが得られない。一方、焼鈍温度が920℃を超えると、所望のフェライトの面積率が得られず、延性が低下する。したがって、焼鈍温度は750℃以上920℃以下とする。焼鈍温度は、好ましくは880℃以下である。なお、焼鈍温度は、焼鈍工程での最高到達温度である。
本発明の一実施形態に従う鋼板の製造方法において、焼鈍時間は、焼鈍中のオーステナイトのMn濃度を制御するために重要である。すなわち、焼鈍中のオーステナイトへのMnの濃化を抑制するとともに、ベイナイト変態を促進し、残留オーステナイトへのC濃化を促進させる観点からは、焼鈍時間は短いほどよい。そのため、焼鈍時間は30秒以下とする。焼鈍時間は、好ましくは25秒以下、より好ましくは20秒以下である。一方、焼鈍時間が1秒未満となると、粗大なFe系析出物が溶解しないため、伸びが低下する。したがって、焼鈍時間は1秒以上とする。焼鈍時間は、好ましくは5秒以上である。なお、焼鈍時間とは、焼鈍温度での保持時間である。
鋼板表面から板厚方向に所望の厚さの軟質層を形成し、優れた曲げ性を得る観点から、前述した昇温工程に引き続き、焼鈍工程でも雰囲気の露点を-35℃以上とすることが好ましい。雰囲気の露点が-35℃未満では、所望の厚さの軟質相を形成することが困難となる。よって、焼鈍工程における雰囲気の露点は-35℃以上とすることが好ましい。焼鈍工程における雰囲気の露点は、より好ましくは-20℃以上、さらに好ましくは-10℃以上である。なお、焼鈍工程における雰囲気の露点の上限は特に限定されるものではないが、TSを好適な範囲内とするためには、焼鈍工程における雰囲気の露点は、好ましくは15℃以下、より好ましくは5℃以下である。
ついで、上記のようにして焼鈍を施した冷延鋼板を、冷却する。
この冷却工程ではベイナイトを生成させるため、冷却速度、特に、焼鈍温度から550℃の温度域での平均冷却速度(以下、第2平均冷却速度ともいう)を適切に制御する必要がある。第2平均冷却速度が遅いと、フェライトが過剰に生成する。加えて、パーライトも過剰に生成し、TSが低下するほか、適正量のベイナイトおよび残留オーステナイトが得られない。したがって、第2平均冷却速度は10℃/秒以上とする。第2平均冷却速度は、好ましくは12℃/秒である。なお、パーライト変態を抑制するためには冷却速度は速い方が好ましいので、第2平均冷却速度の上限は特に限定されない。ただし、設備の冷却能力の観点からは、例えば、第2平均冷却速度は100℃/秒以下が好ましい。
冷却停止温度は、冷却時のパーライト変態を抑制し、適正量のベイナイト量および残留オーステナイト量を確保するために、400℃以上550℃以下とする。冷却停止温度が550℃超ではパーライト変態が促進される。したがって、冷却停止温度は550℃以下とする。冷却停止温度は、好ましくは520℃以下、より好ましくは510℃以下である。一方、冷却停止温度が400℃未満では、ベイナイト変態中に過度に炭化物を生成し、所望とする残留オーステナイト量および残留オーステナイト中のC濃度が得られない。したがって、冷却停止温度は400℃以上とする。冷却停止温度は、好ましくは450℃以上、より好ましくは460℃以上である。
ついで、上記のようにして冷却した冷延鋼板を、400℃以上550℃以下の温度域において15秒以上90秒以下滞留させる。
滞留温度域は、適正量のベイナイトおよび残留オーステナイトを確保する観点から、400℃以上550℃以下とする。滞留温度域が400℃未満ではベイナイト変態中に炭化物の生成量が多くなり、オーステナイトへのC濃化が抑制される。そのため、所望の残留オーステナイトの平均固溶C濃度およびC濃度分布の標準偏差が得られない。一方、滞留温度域が550℃を超えると、ベイナイト変態が遅延し、適正量のベイナイトが得られない。したがって、滞留温度域は400℃以上550℃以下とする。滞留温度域は、好ましくは450℃以上である。また、滞留温度域は、好ましくは500℃以下である。
適正量のベイナイトを確保するため、上記の滞留温度域での滞留時間(以下、単に滞留時間ともいう)を適正に制御する必要がある。滞留時間が長いほどベイナイト変態は進行し、得られるベイナイトは多くなる。したがって、滞留時間は15秒以上とする。滞留時間は、好ましくは20秒以上である。一方、滞留時間が過度に長くなると、ベイナイト量が過剰となり、強度確保に必要なマルテンサイトが得られなくなる。したがって、滞留時間は90秒以下とする。滞留時間は、好ましくは80秒以下である。なお、ここでいう滞留時間には、上記冷却工程における(冷却停止前の)400℃以上550℃以下の温度域での滞留時間は含まない。
ついで、任意に、冷延鋼板に溶融亜鉛めっき処理を施してもよい。処理条件は常法に従えばよいが、例えば、冷延鋼板を440℃以上500℃以下の亜鉛めっき浴中に浸漬させた後、ガスワイピング等によって、めっき付着量を調整することが好ましい。溶融亜鉛めっき浴としては、前記した溶融亜鉛めっき層の組成となれば特に限定されるものではないが、例えば、Al含有量が0.10質量%以上0.23質量%以下であり、残部がZnおよび不可避的不純物からなる組成のめっき浴を用いることが好ましい。また、めっき処理を行う場合、めっき浴への侵入板温がめっき浴温より高くなるようにめっき処理直前に再加熱処理を施すのが好ましい。
つぎに、本発明の一実施形態に従う部材の製造方法について、説明する。
本発明の一実施形態に従う部材の製造方法は、上記の鋼板に、成形加工および接合加工の少なくとも一方を施して部材とする、工程を有する。
ここで、成形加工方法は、特に限定されず、例えば、プレス加工等の一般的な加工方法を用いることができる。また、接合加工方法も、特に限定されず、例えば、スポット溶接、レーザー溶接、アーク溶接等の一般的な溶接や、リベット接合、かしめ接合等を用いることができる。なお、成形条件および接合条件については特に限定されず、常法に従えばよい。
・TS
合格:780MPa≦TS
不合格:TS<780MPa
・El
合格: 19%≦El
不合格:El<19%
・U.El
合格: 10%≦U.El
不合格:U.El<10%
・YR
合格: 0.48≦YR
不合格:YR<0.48
・R/t
合格: 2.0≧R/t
不合格:R/t>2.0
曲げ半径R:0.5mmピッチで変化
試験方法:ダイ支持、パンチ押し込み
成型荷重:10ton
試験速度:30mm/min
保持時間:5s
曲げ方向:圧延直角(C)方向
試験は3回を行い、3回の試験のいずれでも割れが発生しない最小の曲げ半径をRとした。そして、Rを板厚tで除することにより、R/tを算出した。なお、ライカ製実体顕微鏡を用いて倍率:25倍で試験片を観察し、長さ:200μm以上のき裂が確認された場合に、割れ発生と判断した。結果を表3に併記する。
一方、比較例では、引張強さ(TS)、全伸び(El)、均一伸び(U.El)、降伏応力(YS)およびR(限界曲げ半径)/t(鋼板の板厚)のうちの少なくとも1つが十分ではなかった。
Claims (13)
- 質量%で、
C:0.09%以上0.20%以下、
Si:0.3%以上1.5%以下、
Mn:1.5%以上3.0%以下、
P:0.001%以上0.100%以下、
S:0.050%以下、
Al:0.005%以上1.000%以下および
N:0.010%以下
であり、残部がFeおよび不可避的不純物である、成分組成を有し、
フェライトの面積率:5%以上65%以下、
マルテンサイトの面積率:10%以上60%以下、
ベイナイトの面積率:10%以上60%以下および
残留オーステナイトの面積率:5%以上
であり、
次式(1)の関係を満足し、
前記残留オーステナイトの平均固溶C濃度[C]γが0.5質量%以上であり、かつ、
前記残留オーステナイトのC濃度分布の標準偏差が0.250質量%以下である、鋼組織を有し、
引張強さが780MPa以上である、鋼板。
[Mn]γ/[Mn]≦1.20 ・・・(1)
ここで、
[Mn]γ:残留オーステナイトのMn濃度(質量%)
[Mn]:鋼板の成分組成のMn量(質量%)
である。 - 前記成分組成が、さらに質量%で、
Ti:0.2%以下、
Nb:0.2%以下、
B:0.0050%以下、
Cu:1.0%以下、
Ni:0.5%以下、
Cr:1.0%以下、
Mo:0.3%以下、
V:0.45%以下、
Zr:0.2%以下、
W:0.2%以下、
Sb:0.1%以下、
Sn:0.1%以下、
Ca:0.0050%以下、
Mg:0.01%以下および
REM:0.01%以下
のうちから選んだ1種または2種以上を含有する、請求項1に記載の鋼板。 - 厚さ:1μm以上50μm以下の軟質層を有する、請求項1に記載の鋼板。
ここで、軟質層とは、硬度が鋼板の板厚1/4位置の硬度の65%以下になる領域である。 - 厚さ:1μm以上50μm以下の軟質層を有する、請求項2に記載の鋼板。
ここで、軟質層とは、硬度が鋼板の板厚1/4位置の硬度の65%以下になる領域である。 - 表面に溶融亜鉛めっき層を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の鋼板。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の鋼板を用いてなる、部材。
- 請求項5に記載の鋼板を用いてなる、部材。
- 鋼板の製造方法であって、
前記鋼板は、
フェライトの面積率:5%以上65%以下、
マルテンサイトの面積率:10%以上60%以下、
ベイナイトの面積率:10%以上60%以下および
残留オーステナイトの面積率:5%以上
であり、
次式(1)の関係を満足し、
前記残留オーステナイトの平均固溶C濃度[C] γ が0.5質量%以上であり、かつ、
前記残留オーステナイトのC濃度分布の標準偏差が0.250質量%以下である、鋼組織を有し、
引張強さが780MPa以上であり、
前記鋼板の製造方法は、
請求項1または2に記載の成分組成を有する鋼スラブに、
仕上げ圧延終了温度:840℃以上、
仕上げ圧延終了温度から700℃までの温度域での平均冷却速度:10℃/秒以上、および、
巻取温度:620℃以下
の条件で熱間圧延を施し、熱延鋼板を得る、熱間圧延工程と、
ついで、前記熱延鋼板に冷間圧延を施し、冷延鋼板を得る、冷間圧延工程と、
ついで、前記冷延鋼板を、600℃から750℃までの温度域において次式(2)の関係を満足する条件で昇温する、昇温工程と、
ついで、前記冷延鋼板を、
焼鈍温度:750℃以上920℃以下、および、
焼鈍時間:1秒以上30秒以下
の条件で焼鈍する、焼鈍工程と、
ついで、前記冷延鋼板を、
前記焼鈍温度から550℃の温度域での平均冷却速度:10℃/秒以上、および
冷却停止温度:400℃以上550℃以下
の条件で冷却する、冷却工程と、
ついで、前記冷延鋼板を、400℃以上550℃以下の温度域において15秒以上90秒以下滞留させる、滞留工程と、
を有する鋼板の製造方法。
[Mn] γ /[Mn]≦1.20 ・・・(1)
ここで、
[Mn] γ :残留オーステナイトのMn濃度(質量%)
[Mn]:鋼板の成分組成のMn量(質量%)
である。
1000≦X≦7500 ・・・(2)
ここで、Xは次式により定義される。
式中、
A:昇温工程において冷延鋼板が600℃から750℃までの温度域に滞留する時間(秒)
Ti:Aを10等分した時間域のうち、時間の流れ順にi番目の時間域における冷延鋼板の平均温度(℃)
i:1~10までの整数
である。 - 前記昇温工程および前記焼鈍工程における雰囲気の露点が-35℃以上である、請求項8に記載の鋼板の製造方法。
- 前記滞留工程後、さらに溶融亜鉛めっき処理を施すめっき工程を有する、請求項8に記載の鋼板の製造方法。
- 前記滞留工程後、さらに溶融亜鉛めっき処理を施すめっき工程を有する、請求項9に記載の鋼板の製造方法。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の鋼板に、成形加工および接合加工の少なくとも一方を施して部材とする、工程を有する、部材の製造方法。
- 請求項5に記載の鋼板に、成形加工および接合加工の少なくとも一方を施して部材とする、工程を有する、部材の製造方法。
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