JPH0641617B2 - 加工性に優れた熱延高強度鋼板の製造方法 - Google Patents

加工性に優れた熱延高強度鋼板の製造方法

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JPH0641617B2
JPH0641617B2 JP61146084A JP14608486A JPH0641617B2 JP H0641617 B2 JPH0641617 B2 JP H0641617B2 JP 61146084 A JP61146084 A JP 61146084A JP 14608486 A JP14608486 A JP 14608486A JP H0641617 B2 JPH0641617 B2 JP H0641617B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は自動車、産業用機械等に使用する高延性を有す
る高強度鋼板の製造方法にかかわり、特に抗張力60Kg
f/mm2以上の加工性に優れた熱延高強度鋼板の製造方法
に関するものである。
(従来の技術) 自動車用鋼板の計量化と、衝突安全性の確保を主な背景
として、鋼板の高強度化の要請は強い。しかし、高強度
鋼板と言えども、その加工性に対する要求は高く、強度
と加工性を両立させる鋼板が必要とされている。
伸びの良いものを必要とする用途に供される熱延鋼板と
して、従来、フエライトとマルテンサイトにより構成さ
れるDual Phase鋼(以下DP鋼と称す。)がある。
このDP鋼は固溶強化型高強度鋼板、析出強化型高強度
鋼板より、すぐれた強度・延性バランスを示すことが知
られている。しかし、その強度延性バランスの限界は、
TS×El≦2000であり、より厳しい要求には耐えられ
ないのが現状である。
この現状を打破して、TS×El>2000が得られるシー
ズとして、残留オーステナイトの利用がある。その一例
として、Ar3〜Ar3+50℃で熱間圧延後、鋼板を4
50〜650℃の温度範囲で4〜20秒保持し、次いで
350℃以下で捲きとり、残留オーステナイトとフェラ
イト、ベーナイト、マルテンサイトを有する鋼板を製造
する方法(特開昭60−43425号公報)、更に他の
例として、仕上温度850℃以上で、全圧下率80%以
上かつ最終3パスの合計圧下率60%以上、最終パス圧
下率20%以上の大圧下圧延を行い、続いて50℃/S
以上の冷却速度で300℃以下まで冷却し、残留オース
テナイトを有する鋼板を製造する方法(特開昭60−1
65320号公報)等が示されている。
しかしながら、省エネルギー、生産性向上の点からする
と冷却途中、450〜650℃での4〜20秒の保持、
あるいは大圧下圧延等を必要とする従来方法は、操業上
好ましくない。それにもかかわらず、これらの方法によ
つて得られた鋼板の加工性は、たかだかTS×El240
0どまりであり、かならずしも使用者側の要求レベルを
満たしているとは言い難い。
(発明が解決しようとする問題点) 従来技術の限界を超えて、TS×El≧2400を得るに
は、第1図に示す如く、少なくとも5%以上の残留オー
ステナイトを含有することが必要であり、これによつて
前記したDP鋼レベルのTS×El2000は確実に凌駕
できる。
本発明は、この知見をもとに、経済的に5%以上の残留
オーステナイトを含有せしめ、抗張力60Kgf/mm2以上
の加工性に優れた熱延高強度鋼板を、安定、確実に製造
する方法を提供するものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明はC:0.15〜0.4重量%、Si:0.5〜2.0%、M
n:0.5〜2.0%を含有し、残部が鉄および不可避的不純
物からなる鋼を、仕上圧延終了温度Ar3−50℃〜Ar3
+50℃、全圧下率80%以上で熱間圧延を行い、続いて35
0℃〜500℃の巻取り温度までの冷却速度を40℃/S以上で
冷却して巻取り、残留オーステナイトを5%以上有し、
残部がフェライトとベーナイトの複合組織をもつことを
特徴とする。
(作用) 以下、本発明がもたらす作用について説明を行う。
まず、本発明に用いる鋼の化学的成分の限定理由を説明
する。
Cは鋼の強化に不可欠な元素であり、0.15重量%(以
下%とする)未満では本発明鋼の延性を向上させている
残留オーステナイトが充分得られない。また、0.4%を
こえると溶接性を劣化させ、鋼を脆化させる。そこで0.
15〜0.4%とした。
Siはその含有量の増加により、延性向上に寄与するフエ
ライトの生成、純化に有利であり、また、Cを未変態オ
ーステナイト中へ濃化させて、残留オーステナイトを得
るのに有利となる。この効果は、0.5%未満では充分発
揮されず、また、2%をこえると、効果は飽和し、かえ
つてスケール性状、溶接性を劣化させる。そこで0.5〜
2.0%とした。
Mnはよく知られている通り、オーステナイトの安定化元
素として、オーステナイトの残留に寄与する。その効果
は0.5%未満では充分発揮されず、また2%をこえると
その効果は飽和し、かえつて、溶接性の劣化等の悪影響
を発生する。そこで0.5〜2.0%とした。
次に本発明の工程上の制限とその理由を説明する。
本発明において、鋼板の延性を向上させるにあたつて
は、残留オーステナイトを生じせしめることが必要で、
そのためにはオーステナイトがC等の元素の濃化等によ
り、安定化されることが望まれるのである。
このため仕上圧延終了温度Ar3−50℃〜Ar3+50℃の
温度範囲で圧延することにより、組織を微細化し、延性
向上に有利なフエライトを生成させ、オーステナイト中
へC等の元素の濃化を促進させ、オーステナイトの残留
に寄与せしめる。
このとき、仕上圧延終了温度が850℃をこえると、第
2図に示す如く、5%以上の残留オーステナイトが得ら
れず、TS×T・El向上の効果が充分得られない。またAr
3−50℃より低い温度では、フエライトの加工組織が
残存し、延性を害する。そこでAr3−50℃〜Ar3+50
℃(実質的な上限は≦850℃)とした。
以下本発明においては、Ar3+50℃は、上述の理由か
ら実質的な上限として≦850℃とする。
さらに仕上圧延開始温度をAr3+100℃以下とするこ
とにより、組織を微細化し、延性向上に有利なフエライ
トを生成させ、オーステナイト中へC等の元素の濃化を
促進させ、オーステナイトの残留に寄与する効果は一層
高まる。
また、全圧下率を80%以上とすることにより、フエラ
イトの生成は促進され、上記効果を増し、かつ、組織は
微細化され、良好な材質が得られる。そこで全圧下率8
0%以上とした。
冷却速度は、オーステナイトの残留に不利となるパーラ
イトの生成を避け、組織の微細化を助けるという点から
40℃/S以上とする。
捲取温度は500℃をこえると、捲取り後ベーナイトが
過度に進行し、また、パーライトが生成し、第3図に示
す如く、5%以上の残留オーステナイトが得られなくな
るため、上限を500℃以下とする。また、350℃未
満では、第4図に示す如く、穴拡げ性が劣化するため、
下限を350℃以上とする。
好ましくは過度のベーナイト変態を避け、より多量のオ
ーステナイトを残留させるため、第3図に示す如く、捲
取り後水中浸漬、ミストロ噴霧等により、30℃/hr以
上の冷却速度で、200℃以下まで冷却することが有効
である。
(実施例) 第1表に示す化学成分を有するA〜Cの鋼を、第2表に
示す条件で熱間圧延を行つた。
本発明に沿うものはNo.1,5,6,8,9,11,12,1
3で、TS×El>2400という非常に良好な強度延性バ
ランスを示し、局部伸びも良好なレベルを保つている。
No.1と13は特許請求の範囲1に相当してTS×Elは2400
〜2500であり、No.8と9は特許請求の範囲2に相当し
てTS×Elは2500〜2700であり、No.11と12は特許請求の
範囲3に相当してTS×Elは2500〜2600であり、No.5と
6は特許請求の範囲4に相当してTS×Elは2900〜3100で
ある。
比較例のNo.2はSi量が低いため、No.3はC量が低いた
め、延性が低く、強度・延性バランスも低い。No.4は
捲取温度が高すぎ、延性が向上しない。No.7,10は仕
上圧延終了温度が高いため、延性が不足している。
以上のNo.1から13までの実施例を縦軸にEl、横軸にTS
を取って表わしたのが第5図である。
(発明の効果) 本発明によれば、以上の説明から明らかなごとく、60
Kgf/mm2以上の抗張力を有し、かつ、延性の優れた熱延
高張力鋼板を特別な合金元素などを必要とせずに製造で
きるため、産業上の効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は残留オーステナイト量とTS×Elの関係を示した
図表、第2図は仕上圧延終了温度と残留オーステナイト
量の関係を示した図表、第3図は捲取温度と残留オース
テナイト量の関係を示した図表、第4図は捲取温度と穴
拡げ比の関係を示した図表、第5図はTSとElの関係を示
した図表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 脇田 淳一 大分県大分市大字西ノ洲1 新日本製鐵株 式会社大分製鐵所内 (72)発明者 江坂 一彬 大分県大分市大字西ノ洲1 新日本製鐵株 式会社大分製鐵所内 (72)発明者 加藤 征四郎 大分県大分市大字西ノ洲1 新日本製鐵株 式会社大分製鐵所内 (72)発明者 阿部 博 大分県大分市大字西ノ洲1 新日本製鐵株 式会社大分製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭60−184630(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】C:0.15〜0.4重量% Si:0.5〜2.0 Mn:0.5〜2.0% を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼
    を、仕上圧延終了温度Ar3−50℃〜Ar3+50℃、全圧
    下率80%以上で熱間圧延を行い、続いて350℃〜500℃の
    巻取り温度までの冷却速度を40℃/S以上で冷却して巻取
    り、残留オーステナイトを5%以上有し、残部がフェラ
    イトとベーナイトの複合組織をもつことを特徴とする加
    工性に優れた熱延高強度鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】C:0.15〜0.4重量% Si:0.5〜2.0% Mn:0.5〜2.0% を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼
    を、仕上圧延開始温度をAr3+100℃以下、仕上圧延終
    了温度Ar3−50℃〜Ar3+50℃、全圧下率80%以上で
    熱間圧延を行い、続いて350℃〜500℃の巻取り温度まで
    の冷却速度を40℃/S以上で冷却して巻取り、残留オース
    テナイトを5%以上有し、残部がフェライトとベーナイ
    トの複合組織をもつことを特徴とする加工性に優れた熱
    延高強度鋼板の製造方法。
  3. 【請求項3】C:0.15〜0.4重量% Si:0.5〜2.0% Mn:0.5〜2.0% を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼
    を、仕上圧延終了温度Ar3−50℃〜Ar3+50℃、全圧
    下率80%以上で熱間圧延を行い、続いて350℃〜500℃の
    巻取り温度までの冷却速度を40℃/S以上で冷却して巻取
    り、巻取り後、鋼板を30℃/hr以上の冷却速度で200℃以
    下まで冷却し、残留オーステナイトを5%以上有し、残
    部がフェライトとベーナイトの複合組織をもつことを特
    徴とする加工性に優れた熱延高強度鋼板の製造方法。
  4. 【請求項4】C:0.15〜0.4重量% Si:0.5〜2.0% Mn:0.5〜2.0% を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼
    を、仕上圧延開始温度をAr3+100℃以下、仕上圧延終
    了温度Ar3−50℃〜Ar3+50℃、全圧下率80%以上で
    熱間圧延を行い、続いて350℃〜500℃の巻取り温度まで
    の冷却速度を40℃/S以上で冷却して巻取り、巻取り後、
    鋼板を30℃/hr以上の冷却速度で200℃以下まで冷却し、
    残留オーステナイトを5%以上有し、残部がフェライト
    とベーナイトの複合組織をもつことを特徴とする加工性
    に優れた熱延高強度鋼板の製造方法。
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