JPH07242947A

JPH07242947A - 耐食性の優れた高延性熱延高張力鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH07242947A
Application number: JP3230394A
Authority: JP
Inventors: Norio Imai; 規雄今井; Nozomi Komatsubara; 望小松原; Tokiaki Nagamichi; 常昭長道
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-03-02
Filing date: 1994-03-02
Publication date: 1995-09-19

Abstract

(57)【要約】【目的】加工用高延性熱延高張力鋼板の製造方法を提供
する。【構成】Ｃ：0.05〜0.25％、Si：2.5 ％以下、sol.Al：
2.5 ％以下、Mn:0.8〜2.5 ％、Cu：0.10〜0.80％、Ｐ：
0.020〜0.15％、Ni：0.01〜0.50％を含み、かつ（Si＋
Al）≧1.0 ％を満たす鋼を、下記〜の工程で処理
し、体積率で５％以上の残留オーステナイトを含むポリ
ゴナルフェライト主体の組織とする耐食性と穴拡げ性の
優れた高延性熱延高張力鋼板の製造方法。 1000〜1100℃に加熱保持した後、直ちに合計圧下率が
50％以上の熱間粗圧延を行い、 880〜940 ℃で粗圧延を
終了する。引き続き合計圧下率が60％以上の仕上圧延を施し、 7
80〜840 ℃で仕上圧延を終了する。次いで10〜50℃/sの冷却速度で 300〜450 ℃まで加速
冷却する。その後巻き取る。上記鋼は、加えて更に特定量のCa、Zr、希土類元素、N
b、Ti、Ｖの１種以上を含有することができる。【効果】優れた耐食性、延性、穴拡げ性及び溶接性を備
えた熱延高張力鋼板を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車や産業機械等
における高強度部材用鋼板として好適な、耐食性、延性
および穴拡げ性に優れ、かつ溶接性も備えた加工用熱延
高張力鋼板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続熱間圧延によって製造される熱延鋼
板は、比較的安価な構造用材料として自動車や各種の産
業機械等で広く使用されるようになったが、このような
用途に用いられる部材の大部分はプレス加工で成形され
る場合が多い。従って、「高強度と高加工性の両立」に
対する要求が強い。

【０００３】一般に鋼板の強度増加を図ると加工性が低
下するが、高強度と高加工性が両立する鋼板として、例
えば特開昭55−44551 号公報に示されているようなＤＰ
鋼 (Dual Phase鋼) が知られている。

【０００４】このＤＰ鋼は〔フェライト＋マルテンサイ
ト〕の二相組織鋼であり、「降伏比が低く延性が高い」
ことを特徴としている。しかし、この鋼のJIS ５号引張
試験片による特性では、60キロ級ハイテン〔引張強さ(T
S):60kgf/mm²〕で伸び(EL)が約30％、引張強さ・伸びバ
ランス（TS×EL）の値が2000未満、また80キロ級ハイテ
ン〔TS：80kgf/mm²〕でELが約20％、（TS×EL）の値が
1800未満というのが、それぞれその限界であり、ＤＰ鋼
でもそれ以上の高延性化には対応できない。

【０００５】一方、これとは別に、高強度鋼板の延性を
大幅に向上させる手段として「残留オーステナイトの変
態誘起塑性（以下、ＴＲＩＰという）を利用する方法」
が提案されている（例えば、特開昭55−145121号公報参
照）。この方法によると、TSが110kgf/mm²以上でELは22
％以上を示し、（TS×EL）の値が2400を超える高延性高
強度鋼板の製造が可能であると考えられる。しかしなが
らこの方法では、Ｃ含有量を0.40〜0.85重量％ (以下、
成分割合を表す％は重量％とする) と高めに調整する必
要があることから、得られる鋼板は溶接性の点で劣り、
自動車用鋼板として広く使用することは困難である。

【０００６】低いＣ含有量の下で残留オーステナイトを
確保して鋼板の高延性を得る手段として、0.2 ％前後の
Ｃ、1.5 ％前後のSi、1.5 ％前後のMnを含有する鋼を熱
間圧延し、Ａr₃点近傍で仕上圧延を行い、40℃/s以上の
冷却速度で加速冷却した後、400 ℃近傍で巻き取る方法
が提案されている (特開昭63−4017号公報参照) 。しか
しこの方法では、伸びはＤＰ鋼に比べて大幅に向上させ
ることができるものの、結晶粒径が比較的粗大であるた
め加工性の重要な指標の一つである穴拡げ性は改善され
ず、得られる熱延鋼板の穴拡げ性はＤＰ鋼並みの30％程
度しかない。

【０００７】従って、上記の方法による鋼板は、伸びフ
ランジ性が要求されるような部品に対しては使用するこ
とができず、穴拡げ性についても充分に満足できる加工
用熱延高張力鋼板の出現が強く望まれている。

【０００８】近年、自動車燃費規制の強化に伴い、車体
の軽量化を促進するために自動車足廻り部品などに使用
される薄鋼板は、高張力・薄肉化される傾向にある。し
かし、道路凍結防止材の使用の拡大に伴い、これらの鋼
板には同時に耐食性も求められており、防錆処理を施し
た鋼板の使用量も増大している。

【０００９】ところで、鋼板に耐食性を付与する手法と
しては、亜鉛系めっき鋼板に代表されるように鋼板の表
面に保護皮膜をめっきする方法がある。しかし、亜鉛め
っき鋼板をアーク溶接した場合に、重ねすみ肉溶接部に
めっき皮膜中の亜鉛の蒸発に起因したブローホール等の
溶接欠陥が多発し、疲労強度の低下を招くなど、継手の
信頼性を損ない、十分な部品強度が得られないという問
題点を生じる。

【００１０】そこで、溶接性劣化の問題のない、耐食性
鋼に代表されるような鋼板母材に少量のCu、Ｐ、Crなど
の元素を添加して緻密な腐食皮膜を形成させるもの (特
開昭54−9113号参照) がある。しかし、このような鋼板
においても、さらに強度を上げて更なる薄肉化を行おう
とした場合、耐食性が不十分となる問題が生じ、よりい
っそうの母材耐食性が望まれている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためになされたものであり、本発明の目的
は、耐食性、延性および穴拡げ性に加えて溶接性も備え
た加工用熱延高張力鋼板の製造方法を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の
(1)〜(3) の高延性熱延高張力鋼板の製造方法にある。

【００１３】(1) 重量％で、Ｃ：0.05〜0.25％、Si：2.
5 ％以下、sol.Al：2.5 ％以下、Mn:0.8〜2.5 ％、Cu：
0.10〜0.80％、Ｐ： 0.020〜0.15％およびNi：0.01〜0.
50％を含有し、かつ（Si＋Al）≧1.0 ％を満足し、残部
はFeおよび不可避的不純物からなる鋼を、下記〜の
工程と条件で処理し、体積率で５％以上の残留オーステ
ナイトを含むポリゴナルフェライト主体の組織とするこ
とを特徴とする耐食性および穴拡げ性の優れた高延性熱
延高張力鋼板の製造方法。

【００１４】1000〜1100℃に加熱保持してから、直ち
に合計圧下率が50％以上の熱間粗圧延を行い、 880〜94
0 ℃で粗圧延を終了する。

【００１５】引き続き合計圧下率が60％以上の仕上圧
延を施し、 780〜840 ℃で仕上圧延を終了する。

【００１６】次いで10〜50℃/sの冷却速度で 300〜45
0 ℃まで加速冷却する。

【００１７】その後巻き取る。

【００１８】(2) 上記(1) の成分に、加えて更に、重量
％で、Ca：0.0002〜0.010 ％、Zr：0.01〜0.10％および
希土類元素： 0.002〜0.10％のうちの１種または２種以
上を含む鋼を、上記(1) の工程で処理し、体積率で５％
以上の残留オーステナイトを含むポリゴナルフェライト
主体の組織とすることを特徴とする耐食性および穴拡げ
性に優れた高延性熱延高張力鋼板の製造方法。

【００１９】(3) 上記(1) または(2) の成分に、加えて
更に、重量％で、Nb： 0.005〜0.10％、Ti： 0.005〜0.
10％およびＶ： 0.005〜0.20％のうちの１種または２種
以上を含む鋼を、上記 (1)の工程で処理し、体積率で５
％以上の残留オーステナイトを含むポリゴナルフェライ
ト主体の組織とすることを特徴とする、いずれかの耐食
性および穴拡げ性に優れた高延性熱延高張力鋼板の製造
方法。

【００２０】上記の「ポリゴナルフェライト主体の組
織」とは、残留オーステナイト以外の組織（例えばベイ
ナイト）がポリゴナルフェライトの性質に格別な影響を
及ぼさない程度に止まる「実質的にポリゴナルフェライ
トからなる組織」を意味する。

【００２１】本発明者らは前記目的を達成すべく、特に
溶接性において満足が得られるＣ含有量の範囲で、自動
車用等としても充分な高強度を示し、かつ「優れた耐食
性、延性と穴拡げ性につながるＴＲＩＰ効果を利用する
に充分な量」のオーステナイトを有する熱延高張力鋼板
の実現可能性を求めて種々の検討を重ねた結果、以下の
A)〜C)に示す新知見を得た。

【００２２】A)低温加熱、低温熱間圧延によりフェライ
ト粒を微細化できる。

【００２３】従来の熱延プロセスでは、スラブ加熱温度
が高いためオーステナイト粒は粗大となり、また、高温
で行われる粗圧延後のオーステナイト粒も粗大なもので
あった。そのため、仕上圧延により最終的に得られるフ
ェライト粒もあまり微細化することができなかった。そ
の理由を次に詳述する。

【００２４】熱延鋼板は、板厚 200mm以上の連続鋳造ス
ラブを、加熱−粗圧延−仕上圧延−巻取の各工程からな
るホットストリップミルラインで板厚３mm程度まで熱間
圧延することによって製造される。このうち仕上圧延は
一般に６台または７台から構成されるタンデムミルで連
続高速圧延される。ところで、仕上圧延では、加熱によ
る発熱よりも主に圧延ロールを通じての抜熱の方が大き
く、鋼板の温度が低下する。圧延開始前の鋼板の温度が
低いと、仕上圧延の終了温度が低下しすぎたり、あるい
は鋼板の変形抵抗が増加し圧延加重が大きくなりすぎる
という問題が生じる。そのため、従来、低温での大圧下
仕上圧延は不可能であった。

【００２５】本発明者らは種々の検討を行った結果、鋼
板の温度補償を行いながら仕上圧延を行うことによっ
て、低合金鋼においても低温で大圧下仕上圧延が行える
ことを見いだした。

【００２６】すなわち、仕上圧延機に例えば通電加熱を
適用し鋼板の温度補償を行うことで、仕上圧延前の鋼板
の温度を低下させることができる。このため、スラブ加
熱温度と粗圧延温度を低下させることができる。1100℃
以下でのスラブ低温加熱により、スラブ中に微細に析出
している炭窒化物の再固溶が抑制されるため、オーステ
ナイト粒の粗大化が抑制され、比較的な微細なオーステ
ナイト粒が得られる。

【００２７】また、低温で粗圧延を行うことで、オース
テナイトの加工−再結晶が繰り返されて粗圧延終了時に
微細で均一なオーステナイト粒が得られる。さらに、低
温で仕上圧延を開始することによってオーステナイトの
加工硬化が促進され、実質的に低温大圧下仕上圧延が達
成され、従来の熱延プロセスでは得ることのできなかっ
た非常に微細なフェライト粒が得られる。

【００２８】B)フェライト結晶粒の微細化により穴拡げ
性を向上させることができる。

【００２９】熱間仕上圧延時に鋼板の温度補償（例えば
通電加熱を適用）を行い、上記の低温加熱、低温熱間圧
延を実施した結果、粒度番号で14番以上の極めて微細な
ポリゴナルフェライト粒を持ち、残留オーステナイトと
ベイナイト相が均一微細に分散された鋼板を得た。そし
て、このような金属組織を得ることで、伸びと同時に穴
拡げ性も大幅に向上させることが可能であることを見い
だした。

【００３０】C)フェライト結晶粒の微細化とSi、Alを含
有することで、微量のCu、Ｐ、Niの添加による耐食性が
一段と向上する。

【００３１】微量のCu、Ｐ、Niを添加した鋼に、上記の
熱間圧延を実施し結晶粒を微細化した鋼板について、湿
乾サイクル試験を行い最大穴あき深さを調査した。そし
て、微量のCu、Ｐ、Niの添加による耐食性向上の効果
は、フェライト結晶粒の微細化とSi、Alの含有の２条件
が揃うことで、さらに大きくなることを見いだした。

【００３２】なお、鋼板にフェライト結晶粒の微細化と
Si、Alの含有の条件が揃うことで、微量のCu、Ｐ、Niの
添加による鋼板の耐食性が一段と向上する理由は明らか
ではないが、フェライト結晶粒の微細化によって孔食の
進行が抑制され鋼板表面全体での均一腐食が進行するこ
と、および比較的安定な酸化物を生成するSi、Alによっ
てさらに腐食生成物の安定性が増大することによると考
えられる。

【００３３】

【作用】次に、本発明において素材鋼の化学組成および
鋼板の組織、ならびにその製造条件について前記のよう
に限定した理由を、その作用と共に詳述する。％は重量
％を意味する。

【００３４】Ａ）素材鋼の化学組成および鋼板の組織Ｃ：0.05〜0.25％Ｃは、熱延後の冷却過程において、フェライト変態の進
行にともない未変態オーステナイト中に濃縮してオース
テナイトを安定化させるとともに、鋼板の強化に寄与す
る元素である。Ｃ含有量が0.05％未満では強度確保とオ
ーステナイト安定化の効果が十分ではない。一方、0.25
％を超えると溶接性が顕著に劣化する上、ポリゴナルフ
ェライト量が減少してベイナイト量が増加しすぎるため
に、穴拡げ性が劣化し、耐食性も低下する。従って、Ｃ
含有量の範囲は0.05〜0.25％と定めた。

【００３５】Si：2.5 ％以下 Siは、ポリゴナルフェライトの生成を促進してＣが未変
態オーステナイト中へ濃縮するのを助け、またセメンタ
イトの析出を遅らせる作用を有している。従って、オー
ステナイトを残留させるために極めて有効な元素であ
り、またポリゴナルフェライトを固溶強化し、鋼板強度
を高めるのに有効な元素でもある。さらにCu、Ｐ、Niに
よる耐食性を結晶粒微細化とともに一層向上させる効果
をもつ。しかし、2.5 ％を超えるとこれらの効果が飽和
する上に、硬質なマルテンサイトが生成しやすくなっ
て、穴拡げ性の劣化を招く。よって、Si含有量は2.5 ％
以下と定めた。ただし、後述するようにsol.Alとの関係
で含有量を制御する。

【００３６】sol.Al：2.5 ％以下 AlはSiと同様にフェライト安定化元素であり、ポリゴナ
ルフェライト生成を促進してＣの未変態オーステナイト
への濃縮を促進し、かつセメンタイトの析出を遅らせる
ため、オーステナイトの残留を促進する作用を有する。
また、Cu、Ｐ、Niによる耐食性を結晶粒微細化とともに
一層向上させる効果をもつ。さらに、その作用は同じ重
量％のSi添加よりも顕著である。しかし、Al含有量がso
l.Alとして2.5 ％を超えるとその効果が飽和する上に、
介在物の生成を促進し、延性と穴拡げ性が劣化する。従
って、sol.Alの含有量は2.5 ％以下と定めた。

【００３７】Si＋Al：1.0 ％以上 SiとAlは、上記のようにオーステナイトの残留を促進す
る作用を有し、またCu、Ｐ、Niによる耐食性を結晶粒微
細化とともに一層向上させる効果をもつ。これらの効果
を得るためには、SiとAlの合計含有量を1.0 ％以上とす
る必要がある。

【００３８】従って、Si＋Alの合計含有量は1.0 ％以上
とした。

【００３９】Mn： 0.8〜2.5 ％ Mnはオーステナイト安定化元素であり、未変態オーステ
ナイトのＭs 点を低下させるとともに焼入性を向上さ
せ、未変態オーステナイトがパーライト変態するのを抑
制する。しかし、Mn含有量が0.8 ％未満ではこの効果が
得られない。一方、2.5 ％を超えると熱間圧延後の冷却
過程で十分な量のポリゴナルフェライトを生成させるこ
とが困難となり、そのため未変態オーステナイト中への
Ｃの濃縮が不十分となって、オーステナイトを安定化さ
せることができない。従って、Mn含有量の範囲は 0.8〜
2.5 ％と定めた。

【００４０】Cu：0.10〜0.80％ Cuは耐食性を向上させるための主要な成分であり、緻密
な腐食皮膜の生成を通じて耐食性を向上させる効果を有
する。しかし、その含有量が0.10％未満ではこの効果を
得ることができず、一方、0.80％を超えるとこの効果が
飽和して経済性を損なう。従って、Cu含有量の範囲は0.
10〜0.80％と定めた。

【００４１】Ｐ： 0.020〜0.15％Ｐも緻密な腐食皮膜の生成を通じて耐食性を高める作用
を有する。しかし、その含有量が0.020 ％未満ではこの
効果を得ることができず、一方、0.15％を超えると靱
性、穴拡げ性を劣化させる。従って、Ｐ含有量の範囲は
0.020〜0.15％とした。

【００４２】Ni：0.01〜0.50％ NiはCu添加に伴う熱間加工性の低下を防止する作用のほ
か、耐食性を向上させる作用を有する。しかし、その含
有量が0.01％未満ではこれらの効果を得ることができ
ず、一方、0.50％を超えると経済性を損なう。従って、
Ni含有量の範囲は0.01〜0.50％と定めた。

【００４３】本発明方法の対象となる素材鋼では、次の
各元素群から１種以上を選んで含有させることができ
る。

【００４４】Ca、Zrおよび希土類元素：これらの元素は
いずれも、介在物の形態を調整して冷間加工性を改善す
る作用を有しているため、必要により１種以上含有させ
る。

【００４５】Caの場合ではその含有量が0.0002％未満、
Zrの場合ではその含有量が0.01％未満、希土類元素の場
合ではその含有量が0.002 ％未満であると、上記の効果
が得られない。一方、Ca含有量が0.010 ％を、Zr含有量
が0.10％を、希土類元素含有量が0.10％をそれぞれ超え
ると、逆に鋼中の介在物が多くなりすぎて加工性が劣化
する。従って、Ca含有量の範囲は0.0002〜0.010 ％、Zr
含有量の範囲は0.01〜0.10％、希土類元素含有量の範囲
は0.01〜0.10％とそれぞれ定めた。

【００４６】Nb、TiおよびＶ：Nb、TiおよびＶはいずれ
も、フェライト地に炭窒化物として析出し、鋼板の高強
度化に有効に作用する元素であり、必要により１種以上
含有させる。

【００４７】いずれの場合もその含有量が0.005 ％未満
では所望の効果が得られず、一方、NbおよびTiではいず
れも0.10％を、Ｖでは0.20％を超えると、その効果が飽
和してしまうため経済的ではない。従って、Nb及びTi含
有量の範囲はそれぞれ 0.005〜0.10％、Ｖ含有量の範囲
は 0.005〜0.20％と定めた。

【００４８】さらに、上記のCa、Zrおよび希土類元素の
群ならびにNb、TiおよびＶの群から、それぞれ１種以上
を選んで、上記含有量の範囲内で複合添加を行うことが
できる。

【００４９】なお、鋼中に不可避的に混入する不純物と
しては、Ｓ、CrおよびMo等が挙げられるが、例えばＳに
ついては、できればその含有量を以下のように抑制する
のが望ましい。

【００５０】Ｓ：Ｓは硫化物系介在物を形成して加工性
を低下させる不純物元素であるため、その含有量は0.05
％以下に抑えるのが望ましい。しかし、一段と優れた加
工性を確保しようとする観点からは0.003 ％以下とする
ことがより好ましい。

【００５１】上述の化学組成の素材鋼は、例えば転炉、
電気炉または平炉等により溶製される。鋼種もリムド
鋼、キャップド鋼、セミキルド鋼またはキルド鋼のいず
れでもよい。素材鋼片の製造についても、「造塊−分塊
圧延」あるいは「連続鋳造」のいずれの手段によっても
構わない。

【００５２】本発明方法による鋼板の組織において、体
積率で５％以上の残留オーステナイトを含んだポリゴナ
ルフェライト主体のものとする理由は、次のとおりであ
る。

【００５３】すなわち、延性は主にポリゴナルフェライ
トにより確保されるが、一段と延性を向上させるために
は残留オーステナイトが体積率で５％以上必要である。

【００５４】Ｂ）熱延鋼板の製造条件本発明においては、熱間圧延に供する素材鋼スラブを10
00〜1100度に加熱保持してから、直ちに合計圧下率が50
％以上の熱間粗圧延を行い、 880〜940 ℃で粗圧延を終
了した後、引き続き、合計圧下率が60％以上の仕上圧延
を施し、 780〜840 ℃で仕上圧延を終了し、10〜50℃/s
の冷却速度にて 300〜450 ℃まで加速冷却して巻き取る
ことにより、体積率で５％以上のオーステナイトを残留
させるとともに、延性と穴拡げ性を向上させるに十分な
微細なポリゴナルフェライト主体の組織を得ることが可
能である。

【００５５】素材鋼スラブを1000〜1100℃に加熱するこ
とにより合金元素をオーステナイト中に固溶させるとと
もに、低温加熱によりオーステナイト粒の粗大化を防止
することができる。加熱温度が1000℃を下回ると、粗圧
延時の温度低下により上記の粗圧延時の下限温度を満た
すことができなくなる。一方、1100℃を超えるとオース
テナイト粒が粗大となり、仕上圧延後にオーステナイト
粒から生成するポリゴナルフェライト粒を十分に微細化
できない。

【００５６】上記加熱後、直ちに合計圧下率が50％以上
の熱間粗圧延を行い、 880〜940 ℃で圧延を終了するこ
とで均一で微細なオーステナイト粒が得られる。合計圧
下率が50％を下回るか、粗圧延終了温度が940 ℃を超え
ると、仕上圧延後にオーステナイト粒から生成するポリ
ゴナルフェライト粒を十分に微細化することができな
い。一方、粗圧延終了温度が880 ℃を下回ると、仕上圧
延時の温度低下により鋼板の変形抵抗が増加し、圧延荷
重が大きくなりすぎるために、次工程の仕上圧延時の合
計圧下率の下限を満たすことができないばかりでなく、
仕上圧延終了温度の下限も満たすことができない。

【００５７】上記粗圧延終了後、引き続き合計圧下率が
60％以上の仕上圧延を施し、 780〜840 ℃で仕上圧延を
終了することで、オーステナイトを微細化するとともに
オーステナイトを加工硬化させて、ポリゴナルフェライ
トの生成を促進させる。このため、仕上圧延後10〜50℃
/sの冷却速度で加速冷却する間に、十分な量のポリゴナ
ルフェライトを生成させることができる。

【００５８】このとき、上記の合計圧下率および仕上温
度を確保するために、鋼板の温度補償を行うのが望まし
い。その手段は問わないが、例えば特開平４−356314号
公報に示されるような直接通電加熱法が適している。

【００５９】合計圧下率が60％を下回るか、仕上温度が
840 ℃を超えると、オーステナイトの加工硬化が不十分
となり、ポリゴナルフェライト粒が十分に微細化せず、
穴拡げ性が劣化し、耐食性も低下する。仕上温度を780
℃未満にすると、熱間圧延中にフェライトが生成して加
工フェライトとなるため、加工性が劣化してしまう。

【００６０】仕上圧延後の冷却速度が10℃/s未満では、
冷却中にパーライトが生成し、オーステナイトが残留し
ない。一方、冷却速度が50℃/sを超えると、十分な量の
フェライトが生成せず、オーステナイトが残留しない。

【００６１】上記の加速冷却は、鋼板の温度が 300〜45
0 ℃になるまで行い、この温度範囲で巻き取る必要があ
る。巻取温度が450 ℃を超えるとパーライトが生成し、
オーステナイトが十分に残留しない。一方、300 ℃を下
回る温度域で巻取りを行うとマルテンサイトの生成が促
進され、延性と穴拡げ性が劣化する。

【００６２】以上の本発明に係わる熱延鋼板は、Ｃ含有
量が0.05〜0.25％の範囲であるから、高強度部材用鋼板
に要求されるレベルの溶接性を具備し、さらにＴＲＩＰ
を利用するに十分な量の残留オーステナイトを有する。
しかも、結晶粒径を微細化することによって、従来の残
留オーステナイト鋼板の弱点であった穴拡げ性も向上し
た高延性鋼板である。さらに、溶接性を損なうことな
く、耐食性にも優れた鋼板である。

【００６３】従って、本発明によれば、溶接性が良好で
あるとともに、残留オーステナイトを生成させることで
引張強度と伸びバランス（TS×EL）が良好で、しかも穴
拡げ性と耐食性の優れた熱延鋼板を得ることができる。

【００６４】なお、本発明の方法で製造された鋼板に溶
融亜鉛メッキ、合金化溶融亜鉛メッキ、電気メッキ等の
表面処理を施した場合には、優れた延性と穴拡げ性に加
え、さらに優れた耐食性を兼ね備えた表面処理鋼板を得
ることができる。

【００６５】

【実施例】表１、表２に示す化学組成の素材鋼スラブを
表３、表４に示す条件で圧延し、厚さ2.3mm の鋼板を製
造した。鋼種Ａ〜Ｔは本発明で定める組成を満足する鋼
であり、鋼Ｕ〜Ｚ、αおよびβは比較例鋼である。

【００６６】得られた鋼板から、JIS ５号引張試験片を
採取し、機械的性質を調査した。また、厚さ 2.3mm×幅
120mm ×長さ120mm の鋼板試験片にφ14mmの孔をクリア
ランス15％で打ち抜き、円錐ポンチを用いて穴拡げ性を
調査した。さらに、鋼板中央部からＸ線試験用の試験片
を採取し、残留オーステナイト量の調査も実施した。

【００６７】耐食性については、鋼板から幅30mm×長さ
70mmの試験片を切り出し、「湿潤保持 (湿度：95％以
上、温度：室温で16時間保持）→塩水噴霧（５％食塩
水、35℃×６時間保持）→乾燥（50℃×２時間保持）」
を１サイクルとする腐食試験を行い、最大腐食深さの変
化を調べた。これらの結果を表３、表４に併せて示す。

【００６８】表３、表４から明らかなように、本発明で
定める条件で製造された熱延鋼板では、TSが 70kgf/mm²
以上の高強度とELが30％以上の高延性を達成していると
同時に、穴拡げ率が80％以上の優れた打ち抜き加工性を
示し、さらに、従来の耐食鋼に比べて耐食性にも優れて
おり、高耐食性、高強度かつ高加工性を同時に満足して
いることがわかる。

【００６９】一方、Ｃ含有量が本発明で定める範囲を超
える鋼種Ｕによる鋼板を用いた試験No.28 では、伸びは
比較的高いものの、穴拡げ性と耐食性が低下している。
Ｃ含有量が本発明の範囲を下回る鋼種Ｗによる鋼板を用
いた試験No.30 では、強度が大幅に低下している。

【００７０】Siとsol.Alの合計含有量が本発明で定める
範囲を下回る鋼種Ｖによる鋼板を用いた試験No.29 で
は、強度、伸び、穴拡げ性および耐食性がいずれも低下
している。

【００７１】Mn含有量が本発明で定める範囲を下回る鋼
種Ｘによる鋼板を用いた試験No.31では、強度、伸びと
もに低下している。

【００７２】Si含有量が本発明で定める範囲を超える鋼
種Ｙによる鋼板を用いた試験No.32では、穴拡げ性が劣
化している。

【００７３】ＰまたはCu含有量が本発明で定める範囲を
下回る、それぞれ鋼種Ｚまたは鋼種αによる鋼板を用い
た試験No.33 と試験No.34 では、耐食性が低下してい
る。

【００７４】Ｐ含有量が本発明で定める範囲を超える鋼
種βによる鋼板をを用いた試験No.35 では、穴拡げ性が
低下している。

【００７５】仕上圧延終了温度が本発明で定める範囲を
超える試験No.22 では、ポリゴナルフェライト粒の微細
化が十分でなく、穴拡げ性と耐食性が低下している。

【００７６】巻取温度が本発明で定める範囲を超える条
件で製造された試験No.21 では、残留オーステナイトが
十分に生成せず、伸びが低下している。巻取温度が本発
明で定める範囲を下回る条件で製造された試験No.23 で
は、残留オーステナイトが十分に生成せず、伸びが低下
し、また穴拡げ性も良好でない。

【００７７】仕上圧延終了温度、冷却速度等が本発明で
定める範囲外の条件で製造された試験No.24 では、残留
オーステナイトが十分に生成せず、伸びが低下してい
る。

【００７８】熱間粗圧延の合計圧下率、その終了温度、
仕上圧延の合計圧下率等が本発明で定める範囲外の条件
で製造された試験No.25 、26および27では、いずれもポ
リゴナルフェライト粒の微細化が十分でなく、穴拡げ性
と耐食性が低下している。

【００７９】

【表１】

【００８０】

【表２】

【００８１】

【表３】

【００８２】

【表４】

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、耐食性、強度、延性、
穴拡げ性および溶接性がいずれも優れる高加工性熱延高
張力鋼板を安定して製造することができる。この鋼板を
自動車の足廻り部品等の産業機器部材に適用すれば、そ
れらの製品の性能や寿命を一段と改善することが可能と
なるなど、産業上極めて有用な効果がもたらされる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２２Ｃ 38/16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｃ：0.05〜0.25％、Si：2.5 ％
以下、sol.Al：2.5 ％以下、Mn:0.8〜2.5 ％、Cu：0.10
〜0.80％、Ｐ： 0.020〜0.15％およびNi：0.01〜0.50％
を含有し、かつ（Si＋Al）≧1.0 ％を満足し、残部はFe
および不可避的不純物からなる鋼を、1000〜1100℃に加
熱保持してから、直ちに合計圧下率が50％以上の熱間粗
圧延を行い、 880〜940 ℃で粗圧延を終了した後、引き
続き合計圧下率が60％以上の仕上圧延を施し、 780〜84
0 ℃で仕上圧延を終了し、10〜50℃/sの冷却速度にて 3
00〜450 ℃まで加速冷却した後巻き取り、体積率で５％
以上の残留オーステナイトを含むポリゴナルフェライト
主体の組織とすることを特徴とする耐食性および穴拡げ
性の優れた高延性熱延高張力鋼板の製造方法。
【請求項２】重量％で、Ｃ：0.05〜0.25％、Si：2.5 ％
以下、sol.Al：2.5 ％以下、Mn:0.8〜2.5 ％、Cu：0.10
〜0.80％、Ｐ： 0.020〜0.15％およびNi：0.01〜0.50％
を含有し、かつ（Si＋Al）≧1.0 ％を満足し、更にCa：
0.0002〜0.0100％、Zr：0.01〜0.10％および希土類元
素： 0.002〜0.10％のうちの１種または２種以上を含
み、残部はFeおよび不可避的不純物からなる鋼を、1000
〜1100℃に加熱保持してから、直ちに合計圧下率が50％
以上の熱間粗圧延を行い、 880〜940 ℃で粗圧延を終了
した後、引き続き合計圧下率が60％以上の仕上圧延を施
し、 780〜840 ℃で仕上圧延を終了し、10〜50℃/sの冷
却速度にて 300〜450 ℃まで加速冷却した後巻き取り、
体積率で５％以上の残留オーステナイトを含むポリゴナ
ルフェライト主体の組織とすることを特徴とする耐食性
および穴拡げ性の優れた高延性熱延高張力鋼板の製造方
法。
【請求項３】請求項１または２の成分に、加えて更に、
Nb： 0.005〜0.10％、Ti： 0.005〜0.10％およびＶ：
0.005〜0.20％のうちの１種または２種以上を含む鋼
を、1000〜1100℃に加熱保持してから、直ちに合計圧下
率が50％以上の熱間粗圧延を行い、 880〜940 ℃で粗圧
延を終了した後、引き続き合計圧下率が60％以上の仕上
圧延を施し、 780〜840 ℃で仕上圧延を終了し、10〜50
℃/sの冷却速度にて 300〜450 ℃まで加速冷却した後巻
き取り、体積率で５％以上の残留オーステナイトを含む
ポリゴナルフェライト主体の組織とすることを特徴とす
る、いずれかの耐食性および穴拡げ性の優れた高延性熱
延高張力鋼板の製造方法。