JPH073328A - 加工性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法 - Google Patents

加工性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法

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JPH073328A
JPH073328A JP17259993A JP17259993A JPH073328A JP H073328 A JPH073328 A JP H073328A JP 17259993 A JP17259993 A JP 17259993A JP 17259993 A JP17259993 A JP 17259993A JP H073328 A JPH073328 A JP H073328A
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JP
Japan
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austenite
mass
steel sheet
temperature
strength
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JP17259993A
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English (en)
Inventor
Daigorou Ootaki
大悟郎 大瀧
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】残留オーステナイトを10vol%以上含有
し、強度ー伸びバランスの優れた熱延薄鋼板を、複雑な
制御圧延を行うことなしに焼鈍条件を限定することによ
り簡単に製造し得る手段を提供する。 【構成】合金成分としてC、Si、Mn、Alの含有量
を調整し、特にオーステナイト安定化元素であるMnを
多量に添加し、通常の熱間圧延後、焼鈍温度をAc
Ac+50℃のフェライト+オーステナイト二相域温
度で1〜20時間保持し、炉冷して巻取る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、残留オーステナイト
を10vol%以上含有する複合組織からなる加工性に
優れた熱延鋼板、特に引張強さが800N/mm級の
高強度熱延鋼板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車業界においては車体重量の
軽減ひいては燃費の向上をはかるために高強度鋼板の需
要が急速に増加しつつあるが、素材の薄鋼板はプレス加
工等の冷間成形工程を経るのが通常であり、したがって
その際優れた冷間加工性を具備していることが要求され
る。
【0003】加工性の良好な熱延鋼板としては、フェラ
イトーマルテンサイト組織からなる高強度熱延鋼板が知
られている。この鋼板はフェライト相とマルテンサイト
および残留オーステナイト相の複合した組織をもち、そ
の機械的特性値は降伏比(降伏強度/引張強さ)が低
く、同じ延性では強度が高い特徴をもっている。
【0004】このような複合組織をもつ高強度熱延鋼板
の製造方法としては、従来各種の方法が提案されてい
る。例えば、特開昭55−94444号公報には、表面
にスケールが付着したままのC含有量0.4質量%以上
の高炭素熱延鋼帯を650〜A点の温度域で5〜40
時間焼鈍し、さらに熱処理を行うことにより、中心部に
ベイナイト相を、表層部に脱炭層を有する高強度高加工
性鋼板を製造する方法が、特開昭60−43425号公
報には、C0.30〜0.55質量%、Si0.7〜
2.0質量%、Mn0.5〜2.0質量%を含有する鋼
をAr〜Ar+50℃の温度で仕上圧延を行い、4
50〜650℃の温度域に4〜20秒間保持し、350
℃の温度域で巻取る方法が提案されている。
【0005】また、特開昭60−184664号公報に
は、C0.15〜0.80質量%、Si1.0〜3.0
質量%、Mn0.5〜3.0質量%を含有し、残留オー
ステナイト量が5〜10vol%の高延性高張力鋼が提
案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の熱延後
焼鈍する方法により得られる高強度高加工性鋼板は、C
含有量が0.4質量%以上あるいは0.30質量%以上
と多いために溶接性が不足し、例えば自動車のホイール
ディスク等の素材としては適さない。また、残留オース
テナイト量が5〜10vol%の高延性高張力鋼の場
合、任意添加元素であるCrを含有しないと残留オース
テナイト量を10vol%以上に高めることができず、
伸びが不足する。
【0007】このように、従来の技術では、残留オース
テナイトを10vol%以上含有し、引張強度が800
N/mm級の複合組織からなる加工性に優れた熱延鋼
板を製造することはできなかった。そこで、この発明
は、従来技術で得られなかった高強度、高加工性を備
え、自動車のホイールディスク等の素材として好適な、
残留オーステナイトを10vol%以上含有し、引張強
度が800N/mm級の複合組織鋼板の製造方法を提
案しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、残留オース
テナイトの変態誘起塑性(TRIP効果)を利用するこ
とにより延性の優れた高強度鋼板を得ようとするもので
あり、通常の熱間圧延後フェライト+オーステナイト二
相域に加熱保持することにより、フェライトを生成させ
てオーステナイト中にCを濃化し、オーステナイトを安
定化させることにより残留オーステナイトを10vol
%以上含有する伸びー強度バランスが極めて良好な高強
度高延性の熱延鋼板の製造を可能としたもので、その要
旨とするところは、C0.10〜0.20質量%、Si
0.50質量%以下、Mn3.0〜6.0質量%、Al
0.50〜2.0質量%を含有し、残部実質的にFeお
よび不可避的不純物からなる鋼を熱間圧延した後、Ac
〜Ac+50℃のフェライト+オーステナイト二相
域温度で1〜20時間保持し、その後炉冷することを特
徴とするものである。
【0009】
【作用】この発明における対象鋼の成分限定理由として
は、次の通りである。 C:0.10〜0.20質量% Cはオーステナイト中に濃化することにより残留オース
テナイトを安定化させる効果を有するとともに、鋼の強
度向上に寄与する作用を有するが、0.10質量%未満
では必要な強度が得られず、さらにオーステナイト中へ
のCの濃化が不十分となり、残留オーステナイトを10
vol%以上確保することが困難となる。他方0.20
質量%を超えると溶接性が劣化する。このため、0.1
0〜0.15質量%とした。
【0010】Si:0.50質量%以下 Siは焼鈍の際にフェライト生成を促進し、オーステナ
イト中へのC濃化を促進する効果があるが、0.50質
量%を超えるとAl含有量との関係でフェライト生成促
進の効果が飽和するため、0.50質量%以下とした。
【0011】Mn:3.0〜6.0質量% Mnはオーステナイトの安定化に寄与する元素である
が、3.0質量%未満では残留オーステナイトを10v
ol%以上確保するのが困難である。一方、Mnは焼入
性向上元素であるため、6.0質量%を超えるとフェラ
イトの生成が困難となり、その結果得られる組織がベイ
ナイト主体となり伸び性の劣化を招く。このため、Mn
含有量を3.0〜6.0質量%とした。
【0012】Al:0.50〜2.0質量% Alは製鋼段階での脱酸元素として鋼中に含まれるが、
Siと同様フェライト生成を促進してオーステナイト中
へのC濃化を促進する。しかしながら、0.50質量%
未満ではその作用は十分に得られず、他方2.0質量%
を超えるとフェライト生成の促進効果が飽和するため、
0.50〜2.0質量%以下とした。
【0013】残留オーステナイト:10vol%以上 この発明では残留オーステナイトのTRIP効果により
優れた延性を得るものであるが、残留オーステナイト量
が10vol%未満ではその効果が十分でないために優
れた延性が得られない。このため、この発明では残留オ
ーステナイト量を10vol%以上と限定したのであ
る。なお、上限は特に限定するものではないが、残留オ
ーステナイト量が多過すぎるとオーステナイト中へのC
濃化が不足し、オーステナイトが不安定となるため応力
誘起変態を起し易くなり、TRIP効果による高い伸び
が得られなくなるおそれがあることを考慮すると、残留
オーステナイト量は50vol%以下とすることが望ま
しい。
【0014】次に、この発明では上記成分の鋼を熱間圧
延した後、焼鈍炉でAc〜Ac+50℃の温度範囲
にて1〜20時間保持し、その後炉冷するが、焼鈍温度
をAc〜Ac+50℃としたのは、オーステナイト
を生成させるためにはAc以上の温度にすることが必
要であり、他方Ac+50℃を超えると生成するフェ
ライト量が少なくなり、オーステナイト量が多くなるた
めにオーステナイト中に濃化するC量が不足して残留オ
ーステナイトが安定せず、上記のTRIP効果による高
い伸びが得られない。このため、焼鈍温度をAc〜A
+50℃に限定した。
【0015】また、焼鈍時間が1時間未満ではオーステ
ナイト中へのC濃化が不十分となり、残留オーステナイ
ト量を10vol%以上とすることが困難であり、他
方、20時間以上でも目的の鋼板を得ることはできる
が、エネルギーの効率が悪くなるため通常の焼鈍時間
(8〜20時間)を考慮して20時間を上限とした。
【0016】
【実施例】表1に示す化学成分を有する連続鋳造スラブ
(厚さ220〜300mm)を通常の圧延条件(仕上温
度750〜930℃、巻取温度400〜600℃)で熱
間圧延した後、該熱延コイルを焼鈍炉でAc〜Ac
+50℃の温度範囲にて1〜20時間保持し、その後炉
冷した。得られた鋼板の焼鈍条件とX線回析により測定
した残留オーステナイト量および機械的特性を表2に、
焼鈍温度と残留オーステナイト量およびTS×Elの関
係を図1に、それぞれ示す。なお、鋼種D、E、F、
G、供試No.25〜28は、化学成分が本発明範囲外
のもの、供試No.6、14、22は、焼鈍温度をAc
未満とした例、供試No.8、16、24は焼鈍温度
をAc+50℃超えとした例、供試No.7、15、
23は焼鈍時間を1時間未満とした例をそれぞれ示す。
【0017】表2に示す結果より明らかなごとく、化学
成分が本発明範囲の鋼でも焼鈍温度がAc未満の供試
No.6、14、22は、焼鈍温度がフェライトーオー
ステナイト二相域に入っていないためオーステナイト生
成量が少なく、そのため残留オーステナイト量も少な
く、その結果十分な伸びが得られずTS×Elも低い値
となっている。また、同じく焼鈍時間が1時間未満の供
試No.7、15、23は、オーステナイト中へのC濃
化が不十分なため、残留オーステナイト量が低く、上記
のものと同様十分な伸びが得られずTS×Elも低い値
となっている。さらに、焼鈍温度がAc+50℃超え
の供試No.8、16、24は、焼鈍温度が高すぎるこ
とによりフェライト生成量が少なくなり、オーステナイ
ト生成量が多くなるため、オーステナイト中へのCの濃
化が不十分となり、オーステナイトが安定しない。その
結果、残留オーステナイト量は13〜15vol%程度
にとどまり、残留オーステナイトの安定度も低くなるた
め上記と同じく十分な伸びが得られずTS×Elも低い
値となっている。
【0018】これに対し、本発明法はいずれも、残留オ
ーステナイトが15〜27vol%含まれ、TS×El
の値が20000以上の強度ー伸びバランスの極めて良
好な高強度高延性の鋼板が得られた。
【0019】なお、図1より明らかなごとく、焼鈍温度
がAc未満では残留オーステナイト量が10vol未
満となり、優れた伸びが得られない。また、焼鈍温度が
Ac+50℃を超えると、強度が上昇するとともに伸
びも低下し、優れた強度ー伸びバランスが得られない。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【発明の効果】以上説明したごとく、この発明方法によ
れば、残留オーステナイトを10vol%以上含有し、
強度×伸びが20000以上の強度ー伸びバランスの優
れた熱延薄鋼板を、複雑な制御圧延を行うことなしに焼
鈍条件を限定することにより簡単に製造することができ
るという、優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例における焼鈍温度と残留オー
ステナイト量およびTS×Elの関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 38/00 302 A 38/06

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C0.10〜0.20質量%、Si0.
    50質量%以下、Mn3.0〜6.0質量%、Al0.
    50〜2.0質量%を含有し、残部実質的にFeおよび
    不可避的不純物からなる鋼を熱間圧延した後、Ac
    Ac+50℃のフェライト+オーステナイト二相域温
    度で1〜20時間保持し、その後炉冷することを特徴と
    する加工性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。
JP17259993A 1993-06-18 1993-06-18 加工性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法 Pending JPH073328A (ja)

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