JPH021894B2 - - Google Patents

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JPH021894B2
JPH021894B2 JP7836484A JP7836484A JPH021894B2 JP H021894 B2 JPH021894 B2 JP H021894B2 JP 7836484 A JP7836484 A JP 7836484A JP 7836484 A JP7836484 A JP 7836484A JP H021894 B2 JPH021894 B2 JP H021894B2
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JP
Japan
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tensile strength
steel
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weldability
present
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JP7836484A
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JPS60224717A (ja
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Yoshikuni Tokunaga
Kazumasa Yamazaki
Hirotsugu Tsucha
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
<産業上の利用分野> 本発明は100Kgf/mm2超の強度を有しかつ優れ
た冷間加工性と溶接性を有する高張力冷延鋼板の
製造法に関する。 <従来技術> 近年、自動車業界においては、燃費向上のため
の車体の軽量化あるいは衝突時に乗員の安全性を
確保する必要があることなどから高張力鋼板の使
用量が増大する傾向にある。ことに衝突時の安全
性の点からは引張強さが100Kgf/mm2超という従
来の高張力冷延鋼板に比し非常に引張強さの高い
鋼板が要求されている。自動車用鋼板は単に強度
が高ければ満足に供し得るというものではなく、
用途からおのずと冷間加工性と溶接性が必要とな
り、100Kgf/mm2超の引張強さを有する鋼板にお
いても優れた冷間加工性と溶接性が要求されてい
る。 100Kgf/mm2超の引張強さを有する高張力冷延
鋼板の製造に関しては、従来より水冷による方法
あるいは箱焼鈍のように冷却速度の遅い場合は合
金添加量を増やして強度を高める方法が用いられ
ている。水冷による方法では、冷却速度があまり
に速いために冷却過程において鋼板中に蓄積され
る歪量が多く、すぐれた冷間加工性を得ることが
できず、また冷却速度がきわめて遅い箱焼鈍の場
合には、100Kgf/mm2超の引張強さを得るために
は多量の合金元素を添加する必要があり、溶接性
を損ねるという欠点を有している。自動車用鋼板
としては、冷間加工性と溶接性が必要であり、従
来からの方法では、この両者を満足する100Kg
f/mm2超の引張強さを有する高張力鋼板を製造す
ることはできなかつた。 <発明の目的> 本発明は、上記の欠点を改善し、もつて冷間加
工性および溶接性の優れた100Kgf/mm2超150Kg
f/mm2以下の引張強さを有する冷延高張力鋼板の
製造方法を提供するものである。 <発明の構成・作用> 本発明者らは冷間加工性と溶接性を兼ね備えた
100Kgf/mm2超の引張強さを有する冷延高張力鋼
板の製造方法について鋭意検討した結果、焼鈍工
程における冷却速度を100℃/sec超500℃/sec以
下に特定し、かつMn量1.4〜2.6%の範囲で少量
のBとTiおよびNbのうち1種または2種を添加
することにより、Bによる変態抑制の効果が上記
Mn量の範囲できわめて顕著に現われること、ま
たTiとNbの添加により溶接性が改善されさらに
上記のような少ないMn量の範囲で100Kgf/mm2
超の引張強さが得られることから強度に比しすぐ
れた溶接性を付与できること、さらには冷却時に
鋼板に蓄積される歪量が少ないため形状が優れか
つ優れた冷間加工性を有している鋼板が得られる
ことを知見した。 本発明はかかる知見にもとづいてなされたもの
でその要旨とするところは、C:0.10〜0.20%、
Si:0.6%以下、Mn:1.4〜2.6%、Ti:0.01〜0.25
%とNb:0.01〜0.30%の1種または2種、および
B:0.0003〜0.0100%を含有し残部Feおよび不可
避的不純物からなる鋼を、常法にしたがい熱間圧
延および冷間圧延した後、焼純工程においてA1
変態点以上900℃以下の温度範囲に1秒ないし5
分間保持した後、平均冷却速度100℃/sec超500
℃/sec以下で冷却することを特徴とする100Kg
f/mm2超150Kgf/mm2以下の引張強さを有する冷
間加工性と溶接性に優れた冷延高張力鋼板の製造
方法にある。 第1図はC:0.12%、Si:0.40%、Ti:0.05%、
B:0.0015%およびBを含まない鋼を基本構成と
し、Mn量を1.2〜3.0%の範囲で変化させた鋼を
溶製し、常法に従い熱間圧延および冷間圧延を施
し、板厚1.0mmの鋼板とした後、800℃の温度にて
40秒間保持し、ついで7℃/secで700℃まで冷却
した後、200℃/secの冷却温度で冷却したときの
Mnの含有量と引張強さの関係について調べた図
である。図から、Bが添加されている本発明鋼で
は、Bの添加されていない比較鋼に対しMn含有
量1.4〜2.6%の範囲で引張強さが10〜20Kgf/mm2
増加し、また、同一の引張強さを得るためのMn
量は約0.4〜0.6%低減できることがわかる。この
ようにBを添加することにより少ないMn量で高
い引張強さを得ることができるため、引張強さに
比較してすぐれた溶接性をもつた鋼板が製造でき
ることがわかる。第2図は、第1図中に示される
鋼とそれ以外のいくつかの鋼について本発明法と
比較法との引張強さと全伸びの関係を調べた図で
ある。第2図から知られるように、本発明法は比
較法に比べてすぐれた強度−延性バランスを持つ
ている。これは、B添加により引張強さは上昇す
るが、延性の低下が少ないためである。このよう
に本発明法によれば、低合金でありながら引張強
さに比し優れた延性を有している100Kgf/mm2
の高張力冷延鋼板が容易に製造できることがわか
る。 本発明において成分を上記のごとく限定する理
由は以下のとおりである。 Cは析出強化および変態強化を利用し強度を得
るために必要な元素であり、その含有量が0.10%
未満では析出強化および変態強化が十分利用でき
ず100Kgf/mm2を越える引張強さが得られないた
めその下限を0.10%とする。また0.2%を超えて
含有すると溶接性が著しく低下するためその上限
を0.2%とする。 Siはその含有量が0.6%を超えると熱間圧延工
程におけるスケールの発生が著しく、鋼板の表面
性状を劣化させるとともに、自動車用鋼板として
必要な特性である化成処理法を劣化させるのでそ
の上限を0.6%とした。 Mnは変態強化を利用し強度を得るための重要
な元素であり、その含有量が1.4%未満では生成
するマルテンサイトの量が少なく所望の引張強さ
が得られないためその下限を1.4%とする。また、
2.6%を超えて含有すると溶接性を著しく損うば
かりか、本発明の特徴であるB添加による強度上
昇の効果が少なくなるためその上限を2.6%とす
る。 TiおよびNbは析出強度を利用し強度を得るた
めに必要な元素であるばかりでなく、本発明の特
徴である少量のBを有効に利用させるために不可
欠な元素であり、さらには溶接性を向上させるた
めにも不可欠な元素である。BはNと結びつきや
すい元素であり、鋼中に固溶NがあるとBはBN
となつて析出しBが有効に利用できない。これに
対し、Ti、NbはNを窒化物として固定する能力
を持つのでBの有効利用が可能となる。また、
Ti、Nbは溶接時の熱影響部の結晶粒を細粒化し
熱影響部からの割れ発生を押えるという効果を持
つている。このため本発明鋼には、Tiあるいは
Nbは不可欠な元素である。Tiはその含有量が
0.01%未満では、上述のNの固定、溶接性の改善
が不十分であるためその下限を0.01%とし、また
0.25%を超えて含有してもその効果は飽和するた
めその上限を0.25%とする。NbはTiと同様にそ
の含有量が0.01%未満ではNの固定、溶接性の改
善が不十分であるためその下限を0.01%とし、ま
た0.30%を超えて含有してもその効果は飽和する
ため、その上限を0.30%とする。 Bは本発明鋼の特徴を生かすために必須の元素
であり、その含有量が0.0003%未満であると、変
態を抑制し引張強さの低下を防ぐ効果がなくなる
ことから、その下限を0.0003%とする。また
0.0100%を超えて含有すると熱間圧延工程で疵が
発生しやすくなり、鋼板の表面性状を著しく損う
のでその上限を0.0100%とする。 sol.Alは、0.005%未満では鋳造時にピンホール
が出やすくなり鋼板の表面性状を損ねるので
0.005%を下限とし、また0.10%を越えるとアル
ミナによる表面疵が増加し同じく鋼板の表面状状
を損ねることになるので0.10%を上限とする。 焼鈍温度の範囲はA1変態点以下では変態強化
が利用できず、さらには本発明の特徴である少量
のBの効果を利用できないためその下限をA1
態点とする。A1変態点は本発明鋼の成分範囲で
はおよそ690〜730℃である。また900℃を超える
温度では連続焼鈍工程における通板が困難となる
ことからその上限を900℃とする。冷却速度は、
100/sec以下ではBの効果を有効に利用すること
はできず、所望の引張強さを得るには合金添加量
を増加しなければならず溶接性の低下をまねくの
で100℃/sec超とする。また500℃/secを超える
場合には冷却中に鋼板に著積される歪量が多くな
り良好な冷間加工性を得ることが難しいためその
上限を500℃/secとする。連続焼鈍設備の都合上
保持温度から直接上記冷却速度範囲で冷却するこ
とが難しい場合には、徐冷を経た後、650℃以下
400℃以上好ましくは300℃以上の温度範囲を上記
の100℃/sec超500℃/sec以下の冷却温度で冷却
しなければならない。さらに好ましくは冷却後
100〜400℃温度域に10秒ないし10分間保持するこ
とにより冷間加工性は向上する。 (実施例) 次に本発明の実施例について説明する。 転炉にて第1表に示す化学成分をもつた鋼を溶
製し、これらを仕上温度860〜900℃の温度で熱間
圧延して板厚2.5mmとし、酸洗後冷間圧延して板
厚1.0mmの鋼板とした。ついで、種々の条件で焼
鈍を施し、焼鈍後得られた鋼板の引張強さと点溶
接性について調査した。第1表には焼鈍条件も併
記してある。第2表に、製造条件と機械的性質お
よび点溶接後の破断形態について示す。 第2表からわかるとおり、比較法A、Cでは成
分が本発明法外であるため所望の引張強さが得ら
れず、比較法Bでは引張強さは得られているもの
の成分が本発明法外であるため、点溶接の破断形
態が悪く、またD、Eでは冷却条件が本発明法と
異なるため所望の引張強さが得られていない。こ
れに対し本発明法であるF、Gでは優れた強度−
延性バランスを持ち、点溶接の破断形態も優れた
ものであることがわかる。 <発明の効果> 以上のように、本発明によれば良好な冷間加工
性と溶接性をもつた100Kgf/mm2超150Kgf/mm2
下の引張強さを有する高張力冷延鋼板を容易に製
造することができる。
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図はBを添加してある鋼と添加してない鋼
について連続焼鈍を施したときのMn含有量と引
張強さの関係を示す図、第2図は本発明法と比較
法により製造した鋼の引張強さと全伸びの関係を
示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 C:0.10〜0.20%、Si:0.6%以下、Mn:1.4
    〜2.6%、sol.Al:0.005〜0.10%、Ti:0.01〜0.25
    %とNb:0.01〜0.30%の1種または2種および
    B:0.0003〜0.0100%を含有し、残部Feおよび不
    可避的不純物からなる鋼を常法に従い熱間圧延お
    よび冷間圧延した後、焼鈍工程においてA1変態
    点以上900℃以下の温度範囲に1秒ないし5分間
    保持した後、平均冷却速度100℃/sec超500℃/
    sec以下で冷却することを特徴とする100Kgf/mm2
    超150Kgf/mm2以下の引張強さを有する冷間加工
    性と溶接性に優れた高張力冷延鋼板の製造方法。
JP7836484A 1984-04-20 1984-04-20 冷間加工性と溶接性の優れた高張力冷延鋼板の製造方法 Granted JPS60224717A (ja)

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US6695933B2 (en) 2000-09-12 2004-02-24 Nkk Corporation Ultra-high strength cold rolled steel sheet and method for manufacturing the same

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JP4235030B2 (ja) 2003-05-21 2009-03-04 新日本製鐵株式会社 局部成形性に優れ溶接部の硬さ上昇を抑制した引張強さが780MPa以上の高強度冷延鋼板および高強度表面処理鋼板
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