JPH0559492A - 優れた延性を持つた高強度複合組織熱延鋼板とその製造方法 - Google Patents
優れた延性を持つた高強度複合組織熱延鋼板とその製造方法Info
- Publication number
- JPH0559492A JPH0559492A JP22277691A JP22277691A JPH0559492A JP H0559492 A JPH0559492 A JP H0559492A JP 22277691 A JP22277691 A JP 22277691A JP 22277691 A JP22277691 A JP 22277691A JP H0559492 A JPH0559492 A JP H0559492A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- steel
- ductility
- austenite
- hot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、鋼の成分と熱延・冷却方法を調整
し、鋼板中の残留オーステナイト量を制御して延性の良
好な高強度熱延鋼板を製造する方法を提供する。 【構成】 Ｃ＝０．０５〜０．３、Ｓｉ＝０．５〜３．
０、Ｍｎ＝０．１〜２．５、Ｍｏ＝０．０５〜２．０重
量％を含む鋼をＡｒ3 温度近傍で熱延完了し、５℃〜１
２０℃／秒で冷却し、３００〜４７５℃の範囲で巻取る
ことによって、最終的な鋼板のミクロ組織をフェライ
ト、ベイナイト、残留オーステナイトの３相もしくは一
部マルテンサイトを含む４相とする高強度と高い延性を
両立させた鋼板の製造が可能になる。 【効果】 加工用自動車鋼板板厚を減少し、自動車の車
体軽量化に貢献する。
し、鋼板中の残留オーステナイト量を制御して延性の良
好な高強度熱延鋼板を製造する方法を提供する。 【構成】 Ｃ＝０．０５〜０．３、Ｓｉ＝０．５〜３．
０、Ｍｎ＝０．１〜２．５、Ｍｏ＝０．０５〜２．０重
量％を含む鋼をＡｒ3 温度近傍で熱延完了し、５℃〜１
２０℃／秒で冷却し、３００〜４７５℃の範囲で巻取る
ことによって、最終的な鋼板のミクロ組織をフェライ
ト、ベイナイト、残留オーステナイトの３相もしくは一
部マルテンサイトを含む４相とする高強度と高い延性を
両立させた鋼板の製造が可能になる。 【効果】 加工用自動車鋼板板厚を減少し、自動車の車
体軽量化に貢献する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は優れた成形性を有する高
強度熱延鋼板とその製造方法に関するものである。
強度熱延鋼板とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の快適性、安全性に加えて
車体の軽量化に対する要求が大きくなってきている。こ
れは地球規模で考えた省エネルギー及び環境問題に対す
る要求であり、軽量化による車両燃費の向上とＣＯ2 な
どの有害排気ガスの減少をその目的としている。このよ
うな目的を達成させるためには車体構造に利用される材
料の強度を向上させその材料厚みを減少させることか、
新たな低比重の材料を用いることなどが必要である。
車体の軽量化に対する要求が大きくなってきている。こ
れは地球規模で考えた省エネルギー及び環境問題に対す
る要求であり、軽量化による車両燃費の向上とＣＯ2 な
どの有害排気ガスの減少をその目的としている。このよ
うな目的を達成させるためには車体構造に利用される材
料の強度を向上させその材料厚みを減少させることか、
新たな低比重の材料を用いることなどが必要である。
【０００３】新たな低比重材料（例えばＡｌ，Ｍｇ等）
を利用する場合、価格、安定供給量の観点から、従来車
体構成材料の中心として利用されてきた鋼板と共存状態
での利用が前提となると考えられる。この場合に最も問
題となるのはスクラップのリサイクルであり、他材料と
混合した鋼板スクラップはその後の利用では多くのエネ
ルギー、コストを費やして再利用される必要がある。
を利用する場合、価格、安定供給量の観点から、従来車
体構成材料の中心として利用されてきた鋼板と共存状態
での利用が前提となると考えられる。この場合に最も問
題となるのはスクラップのリサイクルであり、他材料と
混合した鋼板スクラップはその後の利用では多くのエネ
ルギー、コストを費やして再利用される必要がある。
【０００４】従って地球全体としてのエネルギーミニマ
ム、環境保持を目指す上では特殊な部位を除いては、単
一材料（すなわち鋼材）での軽量化対策が非常に重要と
なり、鋼材のより一層の高強度化が期待されている。
ム、環境保持を目指す上では特殊な部位を除いては、単
一材料（すなわち鋼材）での軽量化対策が非常に重要と
なり、鋼材のより一層の高強度化が期待されている。
【０００５】上記要求に加えて、車体構成部位の一体成
形は、製造工程の簡略化、連続化のために重要な技術的
要請と考えられる。このような近代化されつつある成形
工程で用いられる鋼材の中で、特に薄鋼板を考えると、
良好な成形性を有することがその鋼板の選択基準とな
る。薄鋼板の成形性の良否は、伸び、ランクフォードの
塑性歪比（ｒ値）、加工硬化指数（ｎ値）や降伏強度で
判断され、複雑な部品の一体成形のためには伸びやｎ値
が高いことが一つの必要条件となる。
形は、製造工程の簡略化、連続化のために重要な技術的
要請と考えられる。このような近代化されつつある成形
工程で用いられる鋼材の中で、特に薄鋼板を考えると、
良好な成形性を有することがその鋼板の選択基準とな
る。薄鋼板の成形性の良否は、伸び、ランクフォードの
塑性歪比（ｒ値）、加工硬化指数（ｎ値）や降伏強度で
判断され、複雑な部品の一体成形のためには伸びやｎ値
が高いことが一つの必要条件となる。
【０００６】伸びやｎ値の大きな鋼板の例としては、従
来フェライトとマルテンサイト２相組織のＤｕａｌ Ｐ
ｈａｓｅ（ＤＰ）鋼が知られている。ＤＰ鋼は特公昭５
６−１８０５１号公報や特公昭５９−４５７３５号公報
などで示されているように５０〜８０kgｆ／mm2 で最大
３０〜３５％程度の全伸びを得ることができる。しかし
ながら複雑な加工を要求される部位への適用では十分な
強度−延性バランスとは言い難い。
来フェライトとマルテンサイト２相組織のＤｕａｌ Ｐ
ｈａｓｅ（ＤＰ）鋼が知られている。ＤＰ鋼は特公昭５
６−１８０５１号公報や特公昭５９−４５７３５号公報
などで示されているように５０〜８０kgｆ／mm2 で最大
３０〜３５％程度の全伸びを得ることができる。しかし
ながら複雑な加工を要求される部位への適用では十分な
強度−延性バランスとは言い難い。
【０００７】この材質を更に向上させるための方法とし
て最近、フェライト、ベイナイト及びオーステナイトの
混合組織（もしくは一部マルテンサイトを含む）をミク
ロ組織として持つ高強度複合組織鋼板が提案されてい
る。この鋼板は室温で残留しているオーステナイトが成
形時にマルテンサイトに変態することによって高い延性
を示す「変態誘起塑性」を利用するものである。
て最近、フェライト、ベイナイト及びオーステナイトの
混合組織（もしくは一部マルテンサイトを含む）をミク
ロ組織として持つ高強度複合組織鋼板が提案されてい
る。この鋼板は室温で残留しているオーステナイトが成
形時にマルテンサイトに変態することによって高い延性
を示す「変態誘起塑性」を利用するものである。
【０００８】変態誘起塑性を利用した鋼はＴＲＩＰ鋼と
して知られているように、例えばＺａｃｋａｙら（Ｖ．
Ｆ．Ｚａｃｋａｙら：Ｔｒａｎｓ．ＡＳＭ vol.６０
（１９６７）２５２）が示すように７０kgｆ／mm2以上
で最大９０％程度の高延性が達成されている。しかしな
がらこのようなＴＲＩＰ鋼は高価な合金元素を大量に添
加する必要があるなど必ずしもここでの要求に合致しな
い。
して知られているように、例えばＺａｃｋａｙら（Ｖ．
Ｆ．Ｚａｃｋａｙら：Ｔｒａｎｓ．ＡＳＭ vol.６０
（１９６７）２５２）が示すように７０kgｆ／mm2以上
で最大９０％程度の高延性が達成されている。しかしな
がらこのようなＴＲＩＰ鋼は高価な合金元素を大量に添
加する必要があるなど必ずしもここでの要求に合致しな
い。
【０００９】このような問題を解決したものとして、特
開昭６３−４０１７号公報や特開昭６４−７９３４５号
公報などのように自動車用鋼板のような大量生産が前提
となる廉価な用途に合致した薄鋼板の製造方法が示され
ている。
開昭６３−４０１７号公報や特開昭６４−７９３４５号
公報などのように自動車用鋼板のような大量生産が前提
となる廉価な用途に合致した薄鋼板の製造方法が示され
ている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】熱延後冷却し巻取った
熱延鋼板中の残留オーステナイト量は最終的な鋼板の材
質、特に延性に大きな影響を与える。この残留オーステ
ナイト量に及ぼす熱延冷却条件の影響については特殊な
合金元素を含まない場合について、例えば河野ら（Ｐｒ
ｏｃ．ｏｆ Ｉｎｔ．Ｃｏｎｆ．ｏｎ “Ｐｈｙｓｉｃ
ａｌ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ａｎｄ Ｔｈｅｒｍｏｍ
ｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｓ
ｔｅｅｌｓ ａｎｄ Ｏｔｈｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ
ｓ”，Ｔｏｋｙｏ Ｊａｐａｎ，ＩＳＩＪ，１９８８）
の報告がある。
熱延鋼板中の残留オーステナイト量は最終的な鋼板の材
質、特に延性に大きな影響を与える。この残留オーステ
ナイト量に及ぼす熱延冷却条件の影響については特殊な
合金元素を含まない場合について、例えば河野ら（Ｐｒ
ｏｃ．ｏｆ Ｉｎｔ．Ｃｏｎｆ．ｏｎ “Ｐｈｙｓｉｃ
ａｌ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ａｎｄ Ｔｈｅｒｍｏｍ
ｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｓ
ｔｅｅｌｓ ａｎｄ Ｏｔｈｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ
ｓ”，Ｔｏｋｙｏ Ｊａｐａｎ，ＩＳＩＪ，１９８８）
の報告がある。
【００１１】残留オーステナイト量を増加させるために
は、低温（Ａｒ3近傍）での圧延、冷却条件の最適
化、４００℃近傍での巻取りと、巻取り後の加速冷
却が有効であると報告されている。しかしながらこれら
の条件は製造工程の能力に大きく依存し通常の熱延工程
では達成が容易ではなく、特にについては通常の製造
工程では達成が困難である。
は、低温（Ａｒ3近傍）での圧延、冷却条件の最適
化、４００℃近傍での巻取りと、巻取り後の加速冷
却が有効であると報告されている。しかしながらこれら
の条件は製造工程の能力に大きく依存し通常の熱延工程
では達成が容易ではなく、特にについては通常の製造
工程では達成が困難である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこのような
従来の知見をもとに実験を行った結果、特定の合金元素
を少量添加することによって、厳しい製造条件の制約を
要求すること無しに容易にオーステナイトの残留量を増
加させることが可能であることを見いだした。すなわ
ち、本発明は （１）重量％でＣ：０．０５〜０．３０％、Ｓｉ：０．
５〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜２．５％、Ｍｏ：０．０
５〜２．０％を含み、Ｍｎ，Ｍｏに必要によりＮｉを加
えた３種の元素を合計で０．６〜３．０％含み、残部Ｆ
ｅ及び不可避的な不純物からなる鋼材を、熱延後冷却
し、最終的なミクロ組織をフェライト、ベイナイト、残
留オーステナイトの３相もしくは一部マルテンサイトを
含む４相とすることを特徴とした優れた延性を持った高
強度複合組織熱延鋼板。
従来の知見をもとに実験を行った結果、特定の合金元素
を少量添加することによって、厳しい製造条件の制約を
要求すること無しに容易にオーステナイトの残留量を増
加させることが可能であることを見いだした。すなわ
ち、本発明は （１）重量％でＣ：０．０５〜０．３０％、Ｓｉ：０．
５〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜２．５％、Ｍｏ：０．０
５〜２．０％を含み、Ｍｎ，Ｍｏに必要によりＮｉを加
えた３種の元素を合計で０．６〜３．０％含み、残部Ｆ
ｅ及び不可避的な不純物からなる鋼材を、熱延後冷却
し、最終的なミクロ組織をフェライト、ベイナイト、残
留オーステナイトの３相もしくは一部マルテンサイトを
含む４相とすることを特徴とした優れた延性を持った高
強度複合組織熱延鋼板。
【００１３】（２）重量％で、Ｃ：０．０５〜０．３０
％、Ｓｉ：０．５〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜２．５
％、Ｍｏ：０．０５〜２．０％を含み、Ｍｎ，Ｍｏに必
要によりＮｉを加えた３種の元素を合計で０．６〜３．
０％含み、残部Ｆｅ及び不可避的な不純物からなる鋼材
を、鋼材のＡｒ3 変態温度−３０℃からＡｒ3 変態温度
＋１００℃の範囲で熱延を終了し、その後５℃／sec 以
上１２０℃／sec 以下の冷却速度で冷却し、３００℃か
ら４７５℃の範囲で巻取ることにより、最終的なミクロ
組織をフェライト、ベイナイト、残留オーステナイトの
３相もしくは一部マルテンサイトを含む４相とすること
を特徴とした優れた延性を持った高強度複合組織熱延鋼
板の製造方法。
％、Ｓｉ：０．５〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜２．５
％、Ｍｏ：０．０５〜２．０％を含み、Ｍｎ，Ｍｏに必
要によりＮｉを加えた３種の元素を合計で０．６〜３．
０％含み、残部Ｆｅ及び不可避的な不純物からなる鋼材
を、鋼材のＡｒ3 変態温度−３０℃からＡｒ3 変態温度
＋１００℃の範囲で熱延を終了し、その後５℃／sec 以
上１２０℃／sec 以下の冷却速度で冷却し、３００℃か
ら４７５℃の範囲で巻取ることにより、最終的なミクロ
組織をフェライト、ベイナイト、残留オーステナイトの
３相もしくは一部マルテンサイトを含む４相とすること
を特徴とした優れた延性を持った高強度複合組織熱延鋼
板の製造方法。
【００１４】（３）Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｔｉの内１種も
しくは２種以上の元素を合計２％以下添加することを特
徴とする優れた延性を持った高強度複合組織熱延鋼板の
製造方法である。
しくは２種以上の元素を合計２％以下添加することを特
徴とする優れた延性を持った高強度複合組織熱延鋼板の
製造方法である。
【００１５】
【作用】残留オーステナイトを含む高強度鋼板について
の報告は、熱延鋼板及び冷延−焼鈍鋼板の双方について
行われている。熱延と冷延−連続焼鈍との大きな相違点
は熱間加工の有無及び約４００℃近傍での処理時間の長
短である。熱延工程では巻取り後その温度近傍に長時間
保持されることが不可避であることから、４００℃近傍
で適当な処理時間を選択することが容易ではない。
の報告は、熱延鋼板及び冷延−焼鈍鋼板の双方について
行われている。熱延と冷延−連続焼鈍との大きな相違点
は熱間加工の有無及び約４００℃近傍での処理時間の長
短である。熱延工程では巻取り後その温度近傍に長時間
保持されることが不可避であることから、４００℃近傍
で適当な処理時間を選択することが容易ではない。
【００１６】従って、巻取り後特殊な冷却（例えばミス
ト冷却や水中へのどぶ漬けなど）を行えば残留オーステ
ナイト量が増加することは河野ら（Ｐｒｏｃ．ｏｆ Ｉ
ｎｔ．Ｃｏｎｆ．ｏｎ “Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｅｔａ
ｌｌｕｒｇｙ ａｎｄ Ｔｈｅｒｍｏｍｅｃｈａｎｉｃ
ａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｓｔｅｅｌｓａｎ
ｄ Ｏｔｈｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ”，Ｔｏｋｙｏ
Ｊａｐａｎ，ＩＳＩＪ，１９８８）の報告でも明らかで
ある。
ト冷却や水中へのどぶ漬けなど）を行えば残留オーステ
ナイト量が増加することは河野ら（Ｐｒｏｃ．ｏｆ Ｉ
ｎｔ．Ｃｏｎｆ．ｏｎ “Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｅｔａ
ｌｌｕｒｇｙ ａｎｄ Ｔｈｅｒｍｏｍｅｃｈａｎｉｃ
ａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｓｔｅｅｌｓａｎ
ｄ Ｏｔｈｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ”，Ｔｏｋｙｏ
Ｊａｐａｎ，ＩＳＩＪ，１９８８）の報告でも明らかで
ある。
【００１７】しかしながらこのような工程を追加するこ
とは製造コストの上昇のまねき、また生産性も阻害す
る。これに対して、特定の合金元素を適量添加すること
で、熱延鋼板のように巻取り温度近傍に長時間さらされ
る場合にも、巻取り後の特殊な冷却を導入すること無く
容易に残留オーステナイト量を増加させ得ることが判明
した。
とは製造コストの上昇のまねき、また生産性も阻害す
る。これに対して、特定の合金元素を適量添加すること
で、熱延鋼板のように巻取り温度近傍に長時間さらされ
る場合にも、巻取り後の特殊な冷却を導入すること無く
容易に残留オーステナイト量を増加させ得ることが判明
した。
【００１８】以下に本発明の重要な要素の作用の詳細に
ついて述べる。 Ｃ：炭素（Ｃ）は低合金鋼に於いて室温で残留オーステ
ナイトを得るために必要不可欠な元素である。すなわ
ち、オーステナイトが室温で安定に存在するためにはオ
ーステナイト中にＭｎやＮｉ等のオーステナイト形成元
素を十分に含有させるかもしくは最も安価な元素である
Ｃを約１％以上含有させるかのいずれかが必要である。
ついて述べる。 Ｃ：炭素（Ｃ）は低合金鋼に於いて室温で残留オーステ
ナイトを得るために必要不可欠な元素である。すなわ
ち、オーステナイトが室温で安定に存在するためにはオ
ーステナイト中にＭｎやＮｉ等のオーステナイト形成元
素を十分に含有させるかもしくは最も安価な元素である
Ｃを約１％以上含有させるかのいずれかが必要である。
【００１９】本発明は高価な元素の使用をできるだけ少
なくしてオーステナイトを残留させることをその特徴と
していることから、Ｃによるオーステナイトの安定化が
最も重要な技術となる。従って最終的に得られる残留オ
ーステナイト量は鋼板に含まれるＣ量によってほぼ決定
されるといって良い。但しＣ量を増加させると一般的に
は鋼の焼き入れ性が上昇し、最終的に得られる鋼板強度
が上昇する。従って要求される強度レベルに従って適当
なＣ量は変化する。
なくしてオーステナイトを残留させることをその特徴と
していることから、Ｃによるオーステナイトの安定化が
最も重要な技術となる。従って最終的に得られる残留オ
ーステナイト量は鋼板に含まれるＣ量によってほぼ決定
されるといって良い。但しＣ量を増加させると一般的に
は鋼の焼き入れ性が上昇し、最終的に得られる鋼板強度
が上昇する。従って要求される強度レベルに従って適当
なＣ量は変化する。
【００２０】しかしながら、他の強化機構（変態組織強
化、析出強化等）を利用した鋼板（従来鋼）に比べて明
確な優位性を持つためには最低０．０５％以上の炭素含
有が必要であるのでこれを炭素の下限値とする。一方
０．３％超のＣの添加は溶接性を劣化させ、また鋼を脆
化させるのでこれをＣの上限とした。
化、析出強化等）を利用した鋼板（従来鋼）に比べて明
確な優位性を持つためには最低０．０５％以上の炭素含
有が必要であるのでこれを炭素の下限値とする。一方
０．３％超のＣの添加は溶接性を劣化させ、また鋼を脆
化させるのでこれをＣの上限とした。
【００２１】Ｓｉ：Ｓｉはオーステナイトを室温でも安
定なほど炭素濃化させるために最も重要な添加元素であ
る。鋼板をフェライト／オーステナイト２相域に加熱
し、冷却時にフェライト変態を進行させることによっ
て、オーステナイト中に炭素を濃化させることが本発明
の技術の中心であるが、フェライト変態の進行と共に
（従ってオーステナイト中の炭素濃度の上昇と共に）炭
化物の生成が起こり易くなり、高温ではパーライト、低
温では上部ベイナイトが生成されるようになり、オース
テナイト中の全炭素量を減少させ、結果として残留オー
ステナイト量を減少させることとなる。
定なほど炭素濃化させるために最も重要な添加元素であ
る。鋼板をフェライト／オーステナイト２相域に加熱
し、冷却時にフェライト変態を進行させることによっ
て、オーステナイト中に炭素を濃化させることが本発明
の技術の中心であるが、フェライト変態の進行と共に
（従ってオーステナイト中の炭素濃度の上昇と共に）炭
化物の生成が起こり易くなり、高温ではパーライト、低
温では上部ベイナイトが生成されるようになり、オース
テナイト中の全炭素量を減少させ、結果として残留オー
ステナイト量を減少させることとなる。
【００２２】Ｓｉはよく知られているように炭化物（こ
こではセメンタイト）に固溶しないために炭化物の生成
を著しく遅らせる働きがある。これにより炭化物の形で
炭素原子を浪費すること無く効率よいオーステナイトへ
の炭素濃化を可能にする。
こではセメンタイト）に固溶しないために炭化物の生成
を著しく遅らせる働きがある。これにより炭化物の形で
炭素原子を浪費すること無く効率よいオーステナイトへ
の炭素濃化を可能にする。
【００２３】この働きのためには０．５％以上のＳｉ添
加が不可欠である。Ｓｉはこのときフェライト中に固溶
し、フェライトを強化することから、不必要に多量の添
加は鋼板の加工性の低下をもたらす。従ってその添加量
を３％以下と限定した。しかしながら２％以上のＳｉ添
加では若干の延性劣化が認められることから、特に強度
上の要請が強くない場合には、Ｓｉの添加量を好ましく
は０．５〜２．０％の範囲にする。
加が不可欠である。Ｓｉはこのときフェライト中に固溶
し、フェライトを強化することから、不必要に多量の添
加は鋼板の加工性の低下をもたらす。従ってその添加量
を３％以下と限定した。しかしながら２％以上のＳｉ添
加では若干の延性劣化が認められることから、特に強度
上の要請が強くない場合には、Ｓｉの添加量を好ましく
は０．５〜２．０％の範囲にする。
【００２４】Ｍｎ，Ｍｏ，Ｎｉ：Ｍｎ，Ｍｏ，ＮｉもＳ
ｉ同様炭化物の生成を遅らす働きがあることからオース
テナイトの残留に貢献する添加元素である。これに加え
て、これらの元素の添加はオーステナイトのマルテンサ
イト変態開始温度を低くする。オーステナイトを室温で
安定にするためには上述の通り炭化物の析出を抑えてオ
ーステナイト中の炭素濃度を高めることが必要だが、同
時にそのオーステナイトのマルテンサイト変態開始温度
を低下させることも重要である。
ｉ同様炭化物の生成を遅らす働きがあることからオース
テナイトの残留に貢献する添加元素である。これに加え
て、これらの元素の添加はオーステナイトのマルテンサ
イト変態開始温度を低くする。オーステナイトを室温で
安定にするためには上述の通り炭化物の析出を抑えてオ
ーステナイト中の炭素濃度を高めることが必要だが、同
時にそのオーステナイトのマルテンサイト変態開始温度
を低下させることも重要である。
【００２５】もしもマルテンサイト変態温度が室温より
も高温であれば、オーステナイトの一部は不可避的にマ
ルテンサイトに変態し、鋼板の強度を上げると共に延性
の劣化をもたらす。このような目的のためにはＭｎ，Ｍ
ｏ，Ｎｉの添加量の合計が０．６％以上必要であるので
これを下限とした。
も高温であれば、オーステナイトの一部は不可避的にマ
ルテンサイトに変態し、鋼板の強度を上げると共に延性
の劣化をもたらす。このような目的のためにはＭｎ，Ｍ
ｏ，Ｎｉの添加量の合計が０．６％以上必要であるので
これを下限とした。
【００２６】但しＭｎ添加量を０．１％以下にすること
は製鋼工程でのコスト上昇を招くのでこれをＭｎ添加量
の下限とした。またＭｏは本発明で最も重要な元素の１
つであり、Ｍｏの添加によって熱延後の適正巻取り温度
領域が拡大される。しかしながらこのような効果のため
には最低０．０５％以上のＭｏ添加が必要であるのでこ
れをＭｏ添加量の下限とした。
は製鋼工程でのコスト上昇を招くのでこれをＭｎ添加量
の下限とした。またＭｏは本発明で最も重要な元素の１
つであり、Ｍｏの添加によって熱延後の適正巻取り温度
領域が拡大される。しかしながらこのような効果のため
には最低０．０５％以上のＭｏ添加が必要であるのでこ
れをＭｏ添加量の下限とした。
【００２７】一方、これらの合金元素を多量に添加する
と、鋼板の焼き入れ性を不必要に高め強度上昇と共に延
性の劣化の可能性が高まると同時に鋼板のコスト上昇を
招く。この目的から、Ｍｎの上限値を２．５％とし、好
ましくは２．０％以下にする。
と、鋼板の焼き入れ性を不必要に高め強度上昇と共に延
性の劣化の可能性が高まると同時に鋼板のコスト上昇を
招く。この目的から、Ｍｎの上限値を２．５％とし、好
ましくは２．０％以下にする。
【００２８】Ｍｏの多量の添加もＭｎ同様鋼板の不必要
な強度上昇と延性の劣化を招くと共に鋼板のコスト上昇
の原因となる。従ってＭｏ添加量の上限を２．０％と
し、強度と延性のバランスから好ましくは０．０５〜
１．０％にする。
な強度上昇と延性の劣化を招くと共に鋼板のコスト上昇
の原因となる。従ってＭｏ添加量の上限を２．０％と
し、強度と延性のバランスから好ましくは０．０５〜
１．０％にする。
【００２９】またＭｎ，Ｍｏの添加量にＮｉの添加量
（添加されない場合もある）を加えた合計が３．０％を
超えると、鋼板の強度が必要以上に高くなり、加工性が
要求されるような用途への適用ができなくなるために、
これら３種の合金元素添加量合計の上限を３．０％とし
た。鋼板の材質（強度、延性等）のバラツキを少なくす
るためには、好ましくはこの量を２．０％以下とする。
本発明の成分系でＮｉの添加量は鋼板のコストに直接大
きな影響を及ぼすことから望ましくは２．０％以下の添
加にする。
（添加されない場合もある）を加えた合計が３．０％を
超えると、鋼板の強度が必要以上に高くなり、加工性が
要求されるような用途への適用ができなくなるために、
これら３種の合金元素添加量合計の上限を３．０％とし
た。鋼板の材質（強度、延性等）のバラツキを少なくす
るためには、好ましくはこの量を２．０％以下とする。
本発明の成分系でＮｉの添加量は鋼板のコストに直接大
きな影響を及ぼすことから望ましくは２．０％以下の添
加にする。
【００３０】その他の添加元素：Ｃｒはその添加によっ
てオーステナイトを安定化させることができ、オーステ
ナイトの残留に有利であると考えられる。またＮｂ，Ｔ
ｉは炭化物（Ｎｂ（Ｃ，Ｎ），Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）等）の析
出強化による強度調整のために添加されることもある。
またＣｕについてはＳｉ同様セメンタイトへ固溶しにく
いことから炭化物の析出開始を遅らせ、オーステナイト
の炭素濃化の進行を助けると同時に強度調整のためにも
用いられる。しかしながら必要以上にこれらの合金元素
を添加することは鋼板の製造コストを高めるのみなら
ず、強度上昇にともなう延性の劣化をもたらすことから
トータルとして２％以下の添加に制限する。
てオーステナイトを安定化させることができ、オーステ
ナイトの残留に有利であると考えられる。またＮｂ，Ｔ
ｉは炭化物（Ｎｂ（Ｃ，Ｎ），Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）等）の析
出強化による強度調整のために添加されることもある。
またＣｕについてはＳｉ同様セメンタイトへ固溶しにく
いことから炭化物の析出開始を遅らせ、オーステナイト
の炭素濃化の進行を助けると同時に強度調整のためにも
用いられる。しかしながら必要以上にこれらの合金元素
を添加することは鋼板の製造コストを高めるのみなら
ず、強度上昇にともなう延性の劣化をもたらすことから
トータルとして２％以下の添加に制限する。
【００３１】熱延、冷却、巻取り条件：熱延は鋼板の最
終的なミクロ組織を細粒化する上で重要であり、圧延終
了温度を低下することはその効果が大きい。鋼のＡｒ3
変態点＋１００℃以上での圧延終了ではこの効果は期待
できず、またＡｒ3 −３０℃以下では鋼板表層部の混粒
や加工フェライトの出現等により、鋼板の加工性を著し
く劣化させるのでこれを圧延終了温度の適正範囲とす
る。また特に圧延後段での大圧下圧延は組織の細粒化に
効果があることから、最終２段の合計減厚率を４０％以
上とすることが望ましい。
終的なミクロ組織を細粒化する上で重要であり、圧延終
了温度を低下することはその効果が大きい。鋼のＡｒ3
変態点＋１００℃以上での圧延終了ではこの効果は期待
できず、またＡｒ3 −３０℃以下では鋼板表層部の混粒
や加工フェライトの出現等により、鋼板の加工性を著し
く劣化させるのでこれを圧延終了温度の適正範囲とす
る。また特に圧延後段での大圧下圧延は組織の細粒化に
効果があることから、最終２段の合計減厚率を４０％以
上とすることが望ましい。
【００３２】熱延後の冷却速度が５℃／sec 以下の場合
には冷却中にパーライトが生成し、オーステナイトの残
留に利用すべきＣを浪費することからこれを冷却速度の
下限とする。冷却速度を上昇させると低温での変態生成
物が増加し、鋼板を強化させ、また組織の細粒化を促進
させる。しかしながら１２０℃／sec 以上の冷却速度で
はこの効果が飽和し、また設備制約上あまり現実的でな
いためにこれを冷却速度の上限とする。
には冷却中にパーライトが生成し、オーステナイトの残
留に利用すべきＣを浪費することからこれを冷却速度の
下限とする。冷却速度を上昇させると低温での変態生成
物が増加し、鋼板を強化させ、また組織の細粒化を促進
させる。しかしながら１２０℃／sec 以上の冷却速度で
はこの効果が飽和し、また設備制約上あまり現実的でな
いためにこれを冷却速度の上限とする。
【００３３】最終的に得られる鋼板のミクロ組織は８０
kgｆ／mm2 以下の鋼板ではフェライトを主相としてベイ
ナイト、残留オーステナイト及び一部マルテンサイトを
含む組織とすることが好ましく、それ以上の強度の鋼板
ではフェライトとベイナイトを主相として残留オーステ
ナイト及び一部マルテンサイトを含むミクロ組織とする
ことが好ましい。
kgｆ／mm2 以下の鋼板ではフェライトを主相としてベイ
ナイト、残留オーステナイト及び一部マルテンサイトを
含む組織とすることが好ましく、それ以上の強度の鋼板
ではフェライトとベイナイトを主相として残留オーステ
ナイト及び一部マルテンサイトを含むミクロ組織とする
ことが好ましい。
【００３４】この時一般的にはフェライト体積率を増す
ことは鋼板の強度−延性バランスを向上させることにつ
ながることから、パーライト変態が開始しない条件の範
囲内でフェライト変態域の低温での徐冷もしくは等温保
持を行うことは望ましい。
ことは鋼板の強度−延性バランスを向上させることにつ
ながることから、パーライト変態が開始しない条件の範
囲内でフェライト変態域の低温での徐冷もしくは等温保
持を行うことは望ましい。
【００３５】最終製品である鋼板の残留オーステナイト
量は巻取り温度に強く依存し、高温での巻取りはパーラ
イトの生成もしくは炭化物を含んだベイナイトの生成に
よりオーステナイトの残留が望めない。一方低温での巻
取りは、マルテンサイトの生成やフェライト粒内に炭化
物を含んだ下部ベイナイトが生成し必ずしも良好な材質
が得られない。
量は巻取り温度に強く依存し、高温での巻取りはパーラ
イトの生成もしくは炭化物を含んだベイナイトの生成に
よりオーステナイトの残留が望めない。一方低温での巻
取りは、マルテンサイトの生成やフェライト粒内に炭化
物を含んだ下部ベイナイトが生成し必ずしも良好な材質
が得られない。
【００３６】この適正巻取り条件は合金添加によって変
化し、Ｓｉ，Ｍｎ以外の合金を含まない場合に比べて、
Ｍｏを添加した場合には広い適正巻取り温度範囲が認め
られた（図１参照）。図１はＣ／０．２０，Ｓｉ／１．
５，Ｍｎ／１．７％の鋼（Ｍｏ無添加鋼）及びこれに
０．２５％のＭｏを添加した鋼（Ｍｏ添加鋼）を８５０
℃で熱延を終了し、３．０mm厚とした後、５０〜６０℃
／秒の冷却速度で冷却し、種々の温度で巻取りを行った
鋼板中に含まれる残留オーステナイト体積率の図表であ
る。
化し、Ｓｉ，Ｍｎ以外の合金を含まない場合に比べて、
Ｍｏを添加した場合には広い適正巻取り温度範囲が認め
られた（図１参照）。図１はＣ／０．２０，Ｓｉ／１．
５，Ｍｎ／１．７％の鋼（Ｍｏ無添加鋼）及びこれに
０．２５％のＭｏを添加した鋼（Ｍｏ添加鋼）を８５０
℃で熱延を終了し、３．０mm厚とした後、５０〜６０℃
／秒の冷却速度で冷却し、種々の温度で巻取りを行った
鋼板中に含まれる残留オーステナイト体積率の図表であ
る。
【００３７】加工誘起変態による延性の向上のためには
体積率で最低５％程度以上のオーステナイトの残留が必
要であるので、図１からＭｏの添加によって適正巻取り
温度範囲が広がり、製造条件の確保が容易になることか
ら、鋼板製品の歩留が著しく向上することで経済的なメ
リットは大きい。
体積率で最低５％程度以上のオーステナイトの残留が必
要であるので、図１からＭｏの添加によって適正巻取り
温度範囲が広がり、製造条件の確保が容易になることか
ら、鋼板製品の歩留が著しく向上することで経済的なメ
リットは大きい。
【００３８】同様の現象はＭｎ＋Ｎｉ＋Ｍｏ複合添加で
も認められ、最適な巻取り温度範囲を３００℃〜４７５
℃の範囲と定めた。また巻取り後の冷却を放冷とした場
合にも上記の巻取り条件内では良好な機械的性質が得ら
れるが、巻取り後急冷（ミスト、どぶ漬け、巻戻し等）
することは良好な機械的性質を確保する上で望ましい。
も認められ、最適な巻取り温度範囲を３００℃〜４７５
℃の範囲と定めた。また巻取り後の冷却を放冷とした場
合にも上記の巻取り条件内では良好な機械的性質が得ら
れるが、巻取り後急冷（ミスト、どぶ漬け、巻戻し等）
することは良好な機械的性質を確保する上で望ましい。
【００３９】
【実施例】表１に示す各鋼種に対し、熱延圧延により
３．０mm厚とした後、冷却、巻取りした熱間圧延鋼板の
機械的性質調査、残留オーステナイトの定量が行われ
た。得られた鋼板の機械的性質と鋼板中の残留オーステ
ナイト体積百分率Ｖｇ％を表２に示した。
３．０mm厚とした後、冷却、巻取りした熱間圧延鋼板の
機械的性質調査、残留オーステナイトの定量が行われ
た。得られた鋼板の機械的性質と鋼板中の残留オーステ
ナイト体積百分率Ｖｇ％を表２に示した。
【００４０】同表より、本発明の条件を満たす鋼板（表
中に本発明鋼と表示）が従来鋼（比較鋼と表示）に比較
して良好な延性を示し、加工性の指標の一つであるＴＳ
（kgｆ／mm2 ）×Ｅｌ（％）が２０００以上であるよう
な良好な加工性を有する鋼板が得られる。
中に本発明鋼と表示）が従来鋼（比較鋼と表示）に比較
して良好な延性を示し、加工性の指標の一つであるＴＳ
（kgｆ／mm2 ）×Ｅｌ（％）が２０００以上であるよう
な良好な加工性を有する鋼板が得られる。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【表２】
【００４３】
【発明の効果】本発明は５０〜１２０kgｆ／mm2 の優れ
た延性を有する高強度熱延鋼板の製造が可能となり、例
えば自動車の部品に適用することで自動車車体軽量化に
大きく貢献することができる。
た延性を有する高強度熱延鋼板の製造が可能となり、例
えば自動車の部品に適用することで自動車車体軽量化に
大きく貢献することができる。
【図１】Ｍｏ無添加鋼とＭｏ添加鋼の鋼板中に含まれる
残留オーステナイト体積率と巻取り温度との図表であ
る。
残留オーステナイト体積率と巻取り温度との図表であ
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．０５〜０．３０％、 Ｓｉ：０．５〜３．０％、 Ｍｎ：０．１〜２．５％、 Ｍｏ：０．０５〜２．０％ Ｍｎ，Ｍｏに必要によりＮｉを加えた３種の元素を合計
で０．６〜３．０％、残部Ｆｅ及び不可避的な不純物か
らなる鋼材を、熱延後冷却し、最終的なミクロ組織をフ
ェライト、ベイナイト、残留オーステナイトの３相もし
くは一部マルテンサイトを含む４相とすることを特徴と
した優れた延性を持った高強度複合組織熱延鋼板。 - 【請求項２】 重量％で、 Ｃ ：０．０５〜０．３０％、 Ｓｉ：０．５〜３．０％、 Ｍｎ：０．１〜２．５％、 Ｍｏ：０．０５〜２．０％ Ｍｎ，Ｍｏに必要によりＮｉを加えた３種の元素を合計
で０．６〜３．０％、残部Ｆｅ及び不可避的な不純物か
らなる鋼材を、鋼材のＡｒ3 変態温度−３０℃からＡｒ
3 変態温度＋１００℃の範囲で熱延を終了し、その後５
℃／sec 以上１２０℃／sec 以下の冷却速度で冷却し、
３００℃から４７５℃の範囲で巻取ることにより、最終
的なミクロ組織をフェライト、ベイナイト、残留オース
テナイトの３相もしくは一部マルテンサイトを含む４相
とすることを特徴とした優れた延性を持った高強度複合
組織熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｔｉの内１種もしく
は２種以上の元素を合計２％以下添加することを特徴と
する請求項２記載の優れた延性を持った高強度複合組織
熱延鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22277691A JPH0559492A (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 優れた延性を持つた高強度複合組織熱延鋼板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22277691A JPH0559492A (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 優れた延性を持つた高強度複合組織熱延鋼板とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559492A true JPH0559492A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=16787715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22277691A Withdrawn JPH0559492A (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 優れた延性を持つた高強度複合組織熱延鋼板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0559492A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5470529A (en) * | 1994-03-08 | 1995-11-28 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | High tensile strength steel sheet having improved formability |
| CN106702271A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-05-24 | 杭州汽轮铸锻有限公司 | 一种低合金高强度的b50e54c铸件材料及铸件制备的方法 |
| CN114341390A (zh) * | 2019-09-20 | 2022-04-12 | Posco公司 | 均匀伸长率和加工硬化率优异的钢板及其制造方法 |
-
1991
- 1991-09-03 JP JP22277691A patent/JPH0559492A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5470529A (en) * | 1994-03-08 | 1995-11-28 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | High tensile strength steel sheet having improved formability |
| CN106702271A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-05-24 | 杭州汽轮铸锻有限公司 | 一种低合金高强度的b50e54c铸件材料及铸件制备的方法 |
| CN114341390A (zh) * | 2019-09-20 | 2022-04-12 | Posco公司 | 均匀伸长率和加工硬化率优异的钢板及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101263239B (zh) | 生产具有优异延展性的高强度钢板的方法和由此生产的板材 | |
| JP2601581B2 (ja) | 加工性に優れた高強度複合組織冷延鋼板の製造方法 | |
| US5328528A (en) | Process for manufacturing cold-rolled steel sheets with high-strength, and high-ductility and its named article | |
| CN110453146A (zh) | 一种无屈服平台的Cr合金化钢及其制备方法 | |
| CN104928569A (zh) | 一种800MPa级高延展性的低密度钢及其制造方法 | |
| JP7291222B2 (ja) | 延性及び加工性に優れた高強度鋼板、及びその製造方法 | |
| CN113316649A (zh) | 高强度高延展性的复相的冷轧钢带或板 | |
| JPH07207413A (ja) | 加工性に優れた引張強さ４５〜６５ｋｇｆ／ｍｍ２ の高強度複合組織冷延鋼板とその製造方法 | |
| CN113348255A (zh) | 冷轧钢板 | |
| CN112689684A (zh) | 经冷轧和涂覆的钢板及其制造方法 | |
| CN113840930A (zh) | 经冷轧和涂覆的钢板及其制造方法 | |
| EP1969148B1 (en) | Method for manufacturing high strength steel strips with superior formability and excellent coatability | |
| JP4265152B2 (ja) | 伸びおよび伸びフランジ性に優れた高張力冷延鋼板およびその製造方法 | |
| JP3879440B2 (ja) | 高強度冷延鋼板の製造方法 | |
| JP3473480B2 (ja) | 強度と延性に優れる溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JPH1180890A (ja) | 高強度熱延鋼板及びその製造方法 | |
| JP2002363685A (ja) | 低降伏比高強度冷延鋼板 | |
| JP7022825B2 (ja) | 冷間成形性に優れた超高強度高延性鋼板及びその製造方法 | |
| JP3168665B2 (ja) | 加工性に優れた熱延高張力鋼板とその製造法 | |
| JP2761096B2 (ja) | 高延性高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JP3749684B2 (ja) | 成形性に優れた高強度鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JP2003105486A (ja) | 成形性に優れた高強度鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JPH10237547A (ja) | 高延性高強度冷延鋼板及びその製造方法 | |
| JPH06264183A (ja) | 高加工性熱延高張力鋼板とその製造方法 | |
| JPH05195056A (ja) | 高延性高強度鋼板の製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |