JPH09241803A - 熱延連続化プロセスによる成形性に優れた高降伏比型熱延高強度鋼板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、成形性に優れた高降伏比型熱延高
強度鋼板の先・後端部の材質の向上を図り、コイル内材
質のバラツキの解消を図る。 【解決手段】 特定の化学組成を有する鋼片を熱延連続
化プロセスによって圧延し、ミクロ組織としてフェライ
ト、ベイナイト、残留オーステナイトの３相で構成さ
れ、かつフェライト占積率（Ｖ_F ）とフェライト粒径
（ｄ_F ）の比（Ｖ_F ／ｄ_F ）が７以上で、かつコイル内
変動が４未満であり、２μｍ以下の残留オーステナイト
占積率が５％以上で、かつコイル内変動が５％未満であ
り、特性として、降伏比（ＹＲ）≧６０％、強度−延性
バランス（引張強さ×全伸び）≧２０００（ｋｇｆ／ｍ
ｍ² ・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ₀ ）≧１．１、一様伸び
≧１０％であり、かつコイル内のＴＳの変動が１０（ｋ
ｇｆ／ｍｍ² ）未満、ＴＳ×Ｔ．Ｅｌの変動が５００
（ｋｇｆ／ｍｍ² ・％）未満、ｄ／ｄ₀ の変動が０．２
未満であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱延連続化プロセス
による自動車、産業用機械等に使用することを目的とし
た高延性を有する成形性に優れた熱延高強度鋼板とその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用鋼板の軽量化と衝突時の安全確
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、高強度鋼板とい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。従来、良好な延性を必要とする用途に供される熱延
鋼板として、フェ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
強度鋼板より優れた強度・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×Ｔ．Ｅ１≦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。

【０００３】この現状を打破してＴＳ×Ｔ．Ｅ１＞２０
００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４５０〜６５０℃の温度範囲で４〜２０
秒保持し、次いで３５０℃以下で巻取り、残留オーステ
ナイトを有する鋼板を製造する方法が特開昭６０−４３
４２５号公報に、さら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
る方法が特開昭６０−１６５３２０号公報に示されてい
る。

【０００４】しかしながら、これらの方法によって得ら
れた鋼板の加工性は必ずしも使用者側の要求レベルをす
べて満たしているとは言い難い。実成形を考えた場合、
強度−延性バランスが良いだけでなく、それとともに優
れた一様伸び（張り出し性）、穴拡げ性（伸びフランジ
性）等を有することが必要である。さらには強度保証と
いう観点から高い引張強さはもとより、高い降伏比（高
い降伏強度）も望まれている。すなわち、上記した複合
特性を両立させることによって、実使用に供せられる用
途が格段に広がるのである。

【０００５】このようなことから本発明者らは、先に特
開平５−１７１３４５号としてこれらの解決策を提示し
た。ここで開示した内容を要約すると、Ｃ：０．１６〜
０．３０重量％未満、Ｓｉ：０．５〜３．０重量％、Ｍ
ｎ：０．５〜３．０重量％、Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜
６．０重量％、Ｐ≦０．０２重量％、Ｓ≦０．０１重量
％、Ａｌ：０．００５〜０．１０重量％、およびＦｅを
主成分として含み、さらに必要に応じＣａ、ＲＥＭを含
有し、ミクロ組織としてフェライト、ベイナイト、残留
オーステナイトの３相で構成され、かつフェライト占積
率（Ｖ_F ）とフェライト粒径（ｄ_F ）の比（Ｖ_F ／ｄ
_F ）が７以上で２μｍ以下の残留オーステナイト占積率
が５％以上であり、降伏比（ＹＲ）≧６０％、強度−延
性バランス（引張強さ×全伸び）≧２０００（ｋｇｆ／
ｍｍ² ・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ₀ ）≧１．１、一様伸
び≧１０％を具備する成形性に優れた高降伏比型熱延高
強度鋼板とその製造方法である。

【０００６】これによって上記問題点の解決を図り、優
れた品質特性を有する鋼板を提供することができ、初期
の目的を達成することができた。しかし従来での鋼板の
連続熱間圧延は、スラブ毎での圧延を行うため鋼板の先
端部と後端部は、鋼板が仕上圧延機を出た後に巻取られ
るまでの間においては、無張力状態のいわゆる、非定常
部とならざるを得なかった。このため、この部分に該当
する鋼板は擦り傷、形状不良、板幅不良、板厚不良等の
鋼板表面品位および形状品位の劣化は避けられなかっ
た。

【０００７】また、上記形状品位の変化は鋼板の材質に
ついても大きく影響し、冷却時の冷却むらにより機械的
性質（引張特性等）が大きく変動（バラツキ）し、定常
部分に比し良好な鋼板が得られなかった。そのため、不
良部分の除去により鋼板歩留りの低下とともに、精整通
板を必要とする等の作業付加があった。さらに材質につ
いては、通板性等の操業上の観点から、コイル（圧延さ
れた鋼板はスラブ単位に仕上圧延後は巻取機によって巻
取られてコイル状となるので、以下単にコイルと称す）
長手方向（圧延方向）で圧延速度が異なるため、単一コ
イル内の定常部であっても圧延速度等の熱延条件が変化
し、機械的性質の変動を生じていた。

【０００８】このような状況下において、近年複数の粗
圧延後のシートバー（以下、粗バーと称す）を順次接合
して、連続して所定の速度で熱間圧延処理する、いわゆ
る熱延連続化プロセスが試みられている。この熱延連続
化プロセスは、一般に、粗バーを供給する工程、この粗
バーの先端と後端を切断する工程、走行しながら先行粗
バーの後端部と、後行粗バーの先端部を、各々クランプ
して突き合わせて接合する工程、複数のスタンドで粗バ
ーを所定の圧延スケジュールで、所定のサイズに仕上げ
る熱間仕上圧延工程、熱間仕上圧延工程を出た鋼板を冷
却し巻取る工程、熱間仕上圧延工程と巻取り工程との間
にあって、鋼板を所定の重量または長さ単位で切断する
走間切断分割工程とから構成されている。

【０００９】このための粗バーの接合方法としては、各
種の提案がなされており、例えば、特開平４−２８８９
０６号公報には、先行材と後行材の端面接触領域を幅方
向の少なくとも両端部域となるよう切断加工を施し、加
熱と搬送速度を調整し両縁部近傍に圧縮応力を発生させ
て相互に密着させることが開示されており、また、特開
平５−１０４１０７号公報では、先行材と後行材の端面
幅方向両端部同士を圧延前に熱間溶接した後、幅方向中
央の未接合部を圧延によって熱間圧接する方法が提案さ
れている。また、特公平５−６２０３５号公報では、長
手方向で先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部を重
ね合わせて切断し、切断面に直角に圧縮力を加えること
により、新生面同士の結合領域を拡げスケールの除去な
しで両金属板を溶着し、厚み方向で全面接触して強固に
結合する方法が提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記熱延連続
化プロセスを手段として用い、前記した圧延鋼板の先・
後端部（非定常部）での材質品位等の向上と定常部での
材質バラツキの低減を図り、これによってコイル内での
材質のバラツキの解消を図ることを目的とした成形性に
優れた高降伏比型熱延高強度鋼板とその製造方法を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものでその手段は、下記の通りであ
る。 （１）化学成分として、Ｃ：０．１６〜０．３０重量％
未満、Ｓｉ：０．５〜３．０重量％、Ｍｎ：０．５〜
３．０重量％、Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜６．０重量％、
Ｐ≦０．０２０重量％、Ｓ≦０．０１０重量％、Ａｌ：
０．００５〜０．１００重量％およびＦｅを主成分とし
て含む鋼片を熱延連続化プロセスによって圧延し、ミク
ロ組織としてフェライト、ベイナイト、残留オーステナ
イトの３相で構成され、かつフェライト占積率（Ｖ_F ）
とフェライト粒径（ｄ_F ）の比（Ｖ_F ／ｄ_F ）が７以上
で、かつコイル内変動が４未満であり、２μｍ以下の残
留オーステナイト占積率が５％以上で、かつコイル内変
動が５％未満であり、特性として、降伏比（ＹＲ）≧６
０％、強度−延性バランス（引張強さ×全伸び）≧２０
００（ｋｇｆ／ｍｍ² ・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ₀ ）≧
１．１、一様伸び≧１０％であり、かつコイル内のＴＳ
の変動が１０（ｋｇｆ／ｍｍ² ）未満、ＴＳ×Ｔ．Ｅｌ
の変動が５００（ｋｇｆ／ｍｍ² ・％）未満、ｄ／ｄ₀
の変動が０．２未満であることを特徴とする熱延連続化
プロセスによる成形性に優れた高降伏比型熱延高強度鋼
板。

【００１２】（２）化学成分として、Ｃ：０．１６〜
０．３０重量％未満、Ｓｉ：０．５〜３．０重量％、Ｍ
ｎ：０．５〜３．０重量％、Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜
６．０重量％、Ｐ≦０．０２０重量％、Ｓ≦０．０１０
重量％、Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％、Ｃａ：
０．０００５〜０．０１００重量％またはＲＥＭ：０．
００５〜０．０５０重量％およびＦｅを主成分として含
む鋼片を熱延連続化プロセスによって圧延し、ミクロ組
織としてフェライト、ベイナイト、残留オーステナイト
の３相で構成され、かつフェライト占積率（Ｖ_F ）とフ
ェライト粒径（ｄ_F）の比（Ｖ_F ／ｄ_F ）が７以上で、
かつコイル内変動が４未満であり、２μｍ以下の残留オ
ーステナイト占積率が５％以上で、かつコイル内変動が
５％未満であり、特性として、降伏比（ＹＲ）≧６０
％、強度−延性バランス（引張強さ×全伸び）≧２００
０（ｋｇｆ／ｍｍ² ・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ₀ ）≧
１．１、一様伸び≧１０％であり、かつコイル内のＴＳ
の変動が１０（ｋｇｆ／ｍｍ² ）未満、ＴＳ×Ｔ．Ｅｌ
の変動が５００（ｋｇｆ／ｍｍ² ・％）未満、ｄ／ｄ₀
の変動が０．２未満であることを特徴とする熱延連続化
プロセスによる成形性に優れた高降伏比型熱延高強度鋼
板。

【００１３】（３）化学成分として、Ｃ：０．１６〜
０．３０重量％未満、Ｓｉ：０．５〜３．０重量％、Ｍ
ｎ：０．５〜３．０重量％、Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜
６．０重量％、Ｐ≦０．０２０重量％、Ｓ≦０．０１０
重量％、Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％およびＦ
ｅを主成分として含む鋼を鋳造して得た鋼片を用い、熱
延連続化プロセスにより仕上圧延を全圧下率≧８０％、
仕上圧延機内での温度をＡｒ₃ 変態点±５０℃で、かつ
コイル内仕上温度差を１００℃未満とし、平均仕上圧延
速度を３００ｍｐｍ超で、かつコイル内仕上圧延速度差
を１００ｍｐｍ未満とし、ランナウトテーブルでの冷却
を３０℃／秒以上で行い、巻取を３５０℃超５００℃以
下で実施することを特徴とする熱延連続化プロセスによ
る成形性に優れた高降伏比型熱延高強度鋼板の製造方
法。

【００１４】（４）化学成分として、Ｃ：０．１６〜
０．３０重量％未満、Ｓｉ：０．５〜３．０重量％、Ｍ
ｎ：０．５〜３．０重量％、Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜
６．０重量％、Ｐ≦０．０２０重量％、Ｓ≦０．０１０
重量％、Ａｌ：０．００５〜０．１０重量％、Ｃａ：
０．０００５〜０．０１００重量％またはＲＥＭ：０．
００５〜０．０５０重量％を含み、残部はＦｅおよび不
可避的元素からなる鋼を鋳造して得た鋼片を用い、熱延
連続化プロセスにより仕上圧延を全圧下率≧８０％、仕
上圧延機内での温度をＡｒ₃ 変態点±５０℃で、かつコ
イル内仕上温度差を１００℃未満とし、平均仕上圧延速
度を３００ｍｐｍ超で、かつコイル内仕上圧延速度差を
１００ｍｐｍ未満とし、ランナウトテーブルでの冷却を
３０℃／秒以上で行い、巻取を３５０℃超５００℃以下
で実施することを特徴とする熱延連続化プロセスによる
成形性に優れた高降伏比型熱延高強度鋼板の製造方法。

【００１５】（５）化学成分として、Ｃ：０．１６〜
０．３０重量％未満、Ｓｉ：０．５〜３．０重量％、Ｍ
ｎ：０．５〜３．０重量％、Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜
６．０重量％、Ｐ≦０．０２０重量％、Ｓ≦０．０１０
重量％、Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％およびＦ
ｅを主成分として含む鋼を鋳造して得た鋼片を用い、熱
延連続化プロセスにより仕上圧延を全圧下率≧８０％、
仕上圧延機内での温度をＡｒ₃ 変態点−５０℃以上で、
かつコイル内仕上温度差を１００℃未満とし、平均仕上
圧延速度を３００ｍｐｍ超で、かつコイル内仕上圧延速
度差を１００ｍｐｍ未満とし、ランナウトテーブルでの
冷却をＡｒ₃ 以下Ａｒ₁ 超の温度Ｔ₁ までは３０℃／秒
未満で、Ｔ₁ 以降では３０℃／秒以上で実施し、巻取を
３５０℃超５００℃以下で実施することを特徴とする熱
延連続化プロセスによる成形性に優れた高降伏比型熱延
高強度鋼板の製造方法。

【００１６】（６）化学成分として、Ｃ：０．１６〜
０．３０重量％未満、Ｓｉ：０．５〜３．０重量％、Ｍ
ｎ：０．５〜３．０重量％、Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜
６．０重量％、Ｐ≦０．０２０重量％、Ｓ≦０．０１０
重量％、Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％、Ｃａ：
０．０００５〜０．０１００重量％またはＲＥＭ：０．
００５〜０．０５０重量％を含み、残部はＦｅおよび不
可避的元素からなる鋼を鋳造して得た鋼片を用い、熱延
連続化プロセスにより仕上圧延を全圧下率≧８０％、仕
上圧延機内での温度をＡｒ₃ 変態点−５０℃以上で、か
つコイル内仕上温度差を１００℃未満とし、平均仕上圧
延速度を３００ｍｐｍ超で、かつコイル内仕上圧延速度
差を１００ｍｐｍ未満とし、ランナウトテーブルでの冷
却をＡｒ₃ 以下Ａｒ₁ 超の温度Ｔ₁ までは３０℃／秒未
満で、Ｔ₁ 以降では３０℃／秒以上で実施し、巻取を３
５０℃超５００℃以下で実施することを特徴とする熱延
連続化プロセスによる成形性に優れた高降伏比型熱延高
強度鋼板の製造方法。

【００１７】（７）化学成分として、Ｃ：０．１６〜
０．３０重量％未満、Ｓｉ：０．５〜３．０重量％、Ｍ
ｎ：０．５〜３．０重量％、Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜
６．０重量％、Ｐ≦０．０２０重量％、Ｓ≦０．０１０
重量％、Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％およびＦ
ｅを主成分として含む鋼を鋳造して得た鋼片を用い、熱
延連続化プロセスにより仕上圧延を全圧下率≧８０％、
仕上圧延機内での温度をＡｒ₃ 変態点−５０℃以上で、
かつコイル内仕上温度差を１００℃未満とし、平均仕上
圧延速度を３００ｍｐｍ超で、かつコイル内仕上圧延速
度差を１００ｍｐｍ未満とし、ランナウトテーブルでの
冷却をＡｒ₃ 以下Ａｒ₁ 超の温度Ｔ₁ までは３０℃／秒
以上で、Ｔ₁ 以降では３０℃／秒未満で、さらにＴ₁ 以
下Ａｒ₁ 超の温度Ｔ₂ 以降では３０℃／秒以上で実施
し、巻取を３５０℃超５００℃以下で実施することを特
徴とする熱延連続化プロセスによる成形性に優れた高降
伏比型熱延高強度鋼板の製造方法。

【００１８】（８）化学成分として、Ｃ：０．１６〜
０．３０重量％未満、Ｓｉ：０．５〜３．０重量％、Ｍ
ｎ：０．５〜３．０重量％、Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜
６．０重量％、Ｐ≦０．０２０重量％、Ｓ≦０．０１０
重量％、Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％、Ｃａ：
０．０００５〜０．０１００重量％またはＲＥＭ：０．
００５〜０．０５０重量％を含み、残部はＦｅおよび不
可避的元素からなる鋼を鋳造して得た鋼片を用い、熱延
連続化プロセスにより仕上圧延を全圧下率≧８０％、仕
上圧延機内での温度をＡｒ₃ 変態点−５０℃以上で、か
つコイル内仕上温度差を１００℃未満とし、平均仕上圧
延速度を３００ｍｐｍ超で、かつコイル内仕上圧延速度
差を１００ｍｐｍ未満とし、ランナウトテーブルでの冷
却をＡｒ₃ 以下Ａｒ₁ 超の温度Ｔ₁ までは３０℃／秒以
上で、Ｔ₁ 以降では３０℃／秒未満で、さらにＴ₁ 以下
Ａｒ₁ 超の温度Ｔ₂ 以降では３０℃／秒以上で実施し、
巻取を３５０℃超５００℃以下で実施することを特徴と
する熱延連続化プロセスによる成形性に優れた高降伏比
型熱延高強度鋼板の製造方法。

【００１９】（９）前記鋼の熱間仕上圧延開始温度をＡ
ｒ₃ ＋１００℃以下とすることを特徴とする（３）〜
（８）のいずれかに記載の成形性に優れた高降伏比型熱
延高強度鋼板の製造方法。 （１０）前記巻取後に前記鋼板を３０℃／ｈｒ以上の冷
却速度で２００℃以下まで冷却することを特徴とする
（３）〜（８）のいずれかに記載の成形性に優れた高降
伏比型熱延高強度鋼板の製造方法。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明は前記特開平５−１７１３
４５号で提示した鋼板の圧延を熱延連続化プロセスで行
うことを目的とし、それにより従来の圧延で発生してい
た鋼板の先・後端部の表面品位、形状品位、材質品位の
劣化を回避するとともに、鋼板定常部を含む鋼板コイル
内での材質のバラツキを防ぐところにその主眼がある。

【００２１】以下、本発明の構成要件について説明を行
う。優れた成形性と高い降伏比を両立させるための鋼板
ミクロ組織は、２ミクロン以下の残留オーステナイトを
５％以上の占積率で含有し、Ｖ_F ／ｄ_F （Ｖ_F ：フェラ
イト占積率；％、ｄ_F ：フェライト粒径；ミクロン）が
７以上であるフェライト＋ベイナイト＋残留オーステナ
イトの３相よりなる組織がよい。残留オーステナイトの
増加は強度−延性バランスの向上、一様伸びの向上に寄
与し、その効果は残留オーステナイトの微細化により高
まる。一方、残留オーステナイトを微細化することによ
り穴拡げ性、曲げ性、２次加工性、靱性は優れたレベル
を維持することが可能となる。すなわち、残留オーステ
ナイトを５％以上含有させ、かつ、そのサイズを２μｍ
以下とすることにより、はじめて、優れた強度−延性バ
ランス、優れた一様伸び、優れた穴拡げ性、優れた曲げ
性、優れた２次加工性、優れた靱性を両立させることが
できるのである。

【００２２】Ｖ_F ／ｄ_F の増加はフェライト占積率の増
加、フェライト粒の微細化を通じて２次加工性の向上、
靱性の向上、降伏比の増加に寄与する。ミクロ組織を構
成する相をフェライト＋ベイナイト＋残留オーステナイ
トの３相とすることにより、すなわち、パーライト、マ
ルテンサイトの混在を回避することにより、穴拡げ性、
曲げ性、２次加工性、靱性は優れたレベルを維持するこ
とが可能となる。また、それにより、高降伏比の維持も
可能となる。２ミクロン以下の残留オーステナイトを５
％以上の占積率で含有するためには、Ｖ_F ／ｄ_F を７と
すればよい。また、材質変動を小さくするためにはミク
ロ組織の均一性が重要であり、ＴＳ変動を１０（ｋｇｆ
／ｍｍ² ）未満、ＴＳ×Ｔ．Ｅｌの変動が５００（ｋｇ
ｆ／ｍｍ² ・％）未満、ｄ／ｄ₀ の変動が０．２未満と
するためには、Ｖ_F ／ｄ_F の変動を４未満、残留オース
テナイト占積率の変動を５％未満とする必要がある。

【００２３】次に、成分の限定理由について以下に述べ
る。Ｃは残留オーステナイト（以下、残留γと称する）
の確保のために、０．１６重量％以上添加するが、溶接
部の脆化を防止して、さらにｄ／ｄ₀ ≧１．１以上の穴
拡げ性を得るために、その添加上限を０．３０重量％未
満とする。なお、Ｃは強化元素でもあり、Ｃの増加とと
もに引張強さが増加するが、それとともにｄ／ｄ₀ が低
下するのは避けられない。

【００２４】Ｓｉ，Ｍｎは強化元素である。また、Ｓｉ
はフェライト（以下、αと称する）の生成を促進し、炭
化物の生成を抑制することにより、残留γを確保する作
用があり、Ｍｎはγを安定化して残留γを確保する作用
がある。ＳｉとＭｎのその作用を十分に発揮するために
は、Ｓｉ，Ｍｎの各々単独の添加下限量の規制を行うと
ともに、Ｓｉ＋Ｍｎの添加下限量を規制することが必要
である。すなわち、Ｓｉ，Ｍｎの各々単独の添加下限量
は０．５重量％以上、Ｓｉ＋Ｍｎの添加下限量は１．５
重量％超とする必要がある。ただし、Ｓｉ，Ｍｎを過度
に添加しても上記効果は飽和し、かえって溶接性劣化、
鋳片割れを生ずるため、Ｓｉ，Ｍｎの各々単独の添加上
限量は３．０重量％以下、Ｓｉ＋Ｍｎの添加上限量は
６．０重量％以下とする必要がある。また、特に優れた
表面性状が要求される場合はＳｉ＝１．０〜２．０重量
％が望ましい。

【００２５】Ｐは残留γの確保に効果があるが、本発明
では２次加工性、靱性、溶接性を最良に保つため、上限
量を０．０２０重量％としている。これらの特性の要求
が厳格でない場合は、残留γの増加を助けるため、０．
２０％まで添加してもよい。ただし、鋼板表面のスケー
ル疵（赤スケール）防止の観点からは０．０１０〜０．
０２０％が好ましい。Ｓは硫化物系介在物により穴拡げ
性が劣化するのを防ぐため、その上限量を０．０１０重
量％とする。

【００２６】Ａｌは脱酸とＡｌＮによるγの細粒化を経
たα占積率の増加、αの細粒化、残留γの増加、細粒化
を目的に０．００５重量％以上添加するが、その効果の
飽和から０．１００重量％を添加上限とする。なお、残
留γの増加を助けるため、Ａｌを３％まで添加してもよ
い。Ｃａは硫化物系介在物の形状制御（球状化）によ
り、穴拡げ性をより向上させるために０．０００５重量
％以上添加するが、効果の飽和、さらには介在物の増加
による逆効果（穴拡げ性の劣化）の点からその上限を
０．０１００重量％とする。また、ＲＥＭも同様の理由
からその添加量を０．００５〜０．０５０重量％とす
る。以上が主たる成分の添加理由であるが、強度確保、
細粒化を目的に特性を劣化させない範囲でＮｂ，Ｔｉ，
Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｖ，Ｂ，Ｍｏを１種または２種以上
添加してもよい。

【００２７】次に、本発明の熱延連続化プロセスを工程
順にその特徴部分と、その効果および熱延条件の限定理
由について以下に説明する。図１は本発明を実施するた
めの設備配置の一例を示した図であり、まず溶接用シャ
ーにおいて、先・後端部を切断された粗バーは溶接装置
（溶接装置については特に限定されないので、ここでは
触れない。また、接合方法についても種々の方法が考え
られるが、レーザー溶接方法が好ましい）により先行材
の後端部と後行材の先端部が接合され仕上圧延機で圧延
されるため、最初の粗バーの先端部と最後の粗バーの後
端部を除いた部分は、仕上圧延において圧延端のない圧
延ができる。また、仕上圧延機までの間も粗バーには速
度の変化がなく一定速度で走行し、コイルにかかる張力
も絶えず安定している。さらに、仕上圧延速度を高速
（３００ｍｐｍ超）かつ変動小（１００ｍｐｍ未満）と
することができるため、圧延温度等の熱延条件の変動も
小さくでき、コイル内仕上温度を１００℃未満（好まし
くは５０℃未満）とすることができる。

【００２８】本発明における最適な熱延仕上温度の下限
は、加工組織（加工α）の出現による加工性の劣化、特
に強度−延性バランスの劣化（伸びの劣化）を防ぐた
め、Ａｒ₃ −５０℃とする。また、仕上圧延の終了温度
の上限は１段冷却（図２）の場合、α占積率の増加効
果、αの細粒化効果、細粒残留γの増加効果を圧延工程
で確保するためにＡｒ₃ ＋５０℃とする。２段冷却、３
段冷却（同図２）の場合は後述するごとく冷却工程でα
占積率の増加効果、αの細粒化効果、細粒残留γの増加
効果が期待できるため、特に仕上圧延の終了温度の上限
を定める必要はないが、前記効果をより高めるために好
ましくは上限をＡｒ₃ ＋５０℃とする。

【００２９】また、仕上圧延の全圧下率はα占積率の増
加効果、αの細粒化効果、細粒残留γの増加効果を確保
するために８０％以上とする。好ましくは前段４パスの
各圧下率を４０％以上とする。また、仕上スタンド間の
オーステナイト領域での圧延で鋼板の先・後端部を含め
て張力のバラツキを一定範囲以内に収めることができる
ようになり、さらに、ランナウトテーブル（以下ＲＯＴ
と称す）においても同様に冷却中に張力の変動を抑える
ことができる。この位置は温度的に丁度鋼のオーステナ
イトからフェライトへの変態が起る部位に該当するの
で、変態が張力均一のなかで進行し、均一性の高い組織
となり、材質的観点からはバラツキのない安定した成品
が得られる。なお、必要張力の下限は仕上圧延機内が
０．１ｋｇｆ／ｍｍ² 以上、ＲＯＴ内が０．５ｋｇｆ／
ｍｍ² 以上である。

【００３０】また、圧延速度を増加することができるた
め圧延中に高歪速度を与えることができ、鋼の変態前の
オーステナイト結晶中に高速圧延のため短時間で大きな
歪の付与ができ、Ｖ_F ／ｄ_F の向上に寄与する。なお、
必要歪速度の下限は４０（ｓｅｃ^-1）である。さらにま
た、従前は１スラブ単位の圧延であったがため、コイル
先端部がコイラーで巻取りを開始するまでは、仕上圧延
機を抜け出たコイル先端部は無張力のままＲＯＴ上を走
り抜けるため、コイル先端部上下は大きく波打ち状態と
なり、特に薄鋼板についてはＲＯＴにおいて冷却水の散
布によるむらのない冷却を行うことはできなかった。ま
た、後端部においても同様仕上圧延機を抜けると張力が
加わらず同様の処置を取らざるを得ず、これらの部分は
材質的にみてコイル中央部に比し材質品位の劣化は避け
られず成品歩留りの低下となっていた。

【００３１】本発明においては、巻取機前にピンチロー
ルの配設および鋼板切断用の高速シャーを設置すること
により、仕上圧延機とピンチロール間で一定の張力を付
与することが可能となり、上記の不都合な事態を回避で
きるとともにコイル全長にわたってのむらのない水冷化
が採用でき、コイル内での材質のバラツキの小さい成品
を得ることができるようになった。

【００３２】本発明における冷却を図２に示したが、同
図はＲＯＴでの冷却方法を表わしたもので１段冷却の場
合冷却速度はパーライトの生成防止のため、下限を３０
℃／秒とする。図２に示す２段冷却においては、初段の
冷却はα占積率の増加効果、細粒残留γの増加効果を得
るため、３０℃／秒未満の冷却速度でＡｒ₃ 以下まで降
温させるが、パーライトの生成を避けるため、Ａｒ₁ 超
から２段目の冷却を３０℃／秒以上の冷却速度で開始す
る。なお、Ａｒ₃ 以下〜Ａｒ₁ 超で等温保持してもさし
つかえない。ただし、広範囲の歪領域にわたってＴＲＩ
Ｐ現象を維持し、優れた特性を得るためには初段の冷却
速度は５〜２０℃／秒とすることが望ましい。

【００３３】図２に示す３段冷却においては、初段の冷
却はαの細粒化のため、３０℃／秒以上でＡｒ₃ 以下ま
で冷却する。２段目の冷却はα占積率の増加効果、細粒
残留γの増加効果を得るため、３０℃／秒未満とする
が、パーライトの生成を避けるため、Ａｒ₁ 超から３段
目の冷却を３０℃／秒以上の冷却速度で開始する。な
お、Ａｒ₃ 以下〜Ａｒ₁ 超で等温保持してもさしつかえ
ない。ただし、広範囲の歪領域にわたってＴＲＩＰ現象
を維持し、優れた特性を得るためには２段目の冷却速度
は５〜２０℃／秒とすることが望ましい。

【００３４】また、１段冷却、２段冷却、３段冷却のい
ずれの方法においてもα占積率の増加効果、αの細粒化
効果、細粒残留γの増加効果、さらにはランナウトテー
ブル長の低減を狙って、圧延直後急冷を行ってもよい。
なお、図２中Ｔ₁ 、Ｔ₂ とあるのは、冷却速度変更温度
を表わしたものであり、ＣＲ₁ 、ＣＲ₂ 、ＣＲ₃ とある
のはそれぞれ１次冷却速度、２次冷却速度、３次冷却速
度を表わしている（表３においても同様）。巻取温度に
ついては、マルテンサイトの生成を防止して残留γを確
保するため、その下限を３５０℃超とする。その上限は
パーライトの生成を防止しつつ、過度のベイナイト変態
を抑制して残留γを確保するため、５００℃未満とす
る。

【００３５】以上が本発明の製造方法の限定理由である
が、α占積率の増加効果、αの細粒化効果、細粒残留γ
の増加効果を高めるため、加熱温度の上限を１１７０℃
とするのが好ましい。かくすることによって、最良な表
面性状の確保ができる。さらに、巻取後の冷却は放冷を
行ってもよいし、強制冷却でもよい。過度のベイナイト
変態を抑制して残留γを確保する効果を高めるため、２
００℃未満まで３０℃／時以上で冷却してもよい。上記
の加熱温度と仕上圧延開始温度とを組み合わせてもよ
い。なお、圧延に供する鋼片はいわゆる冷片再加熱、Ｈ
ＣＲ，ＨＤＲのいずれであってもかまわない。また、い
わゆる薄肉連続鋳造による鋼片であってもかまわない。

【００３６】次に本発明において、コイル内の材質の変
動量を規制したが、これらの値は当然少ない方が鋼板を
使用する需要家からみて好ましい。しかし、従前の圧延
法では前述のようにこのバラツキは避け得なかった。本
発明では、最近の鋼板製造技術の急速な進歩に伴い、鋳
片での偏折の改善、圧延での制御圧延の向上と相まって
熱延連続化プロセスを採用することにより、これらコイ
ル内の材質の変動を極く小さい範囲内に抑制することが
できるようになったものであり、それぞれの材質特性上
での限定値は連続圧延プロセスの実施によって得られた
実績からその許容範囲を導き出したものである。この結
果によって、需要家においては同一コイル内ではどの位
置に該当する鋼板であっても、その部位を配慮すること
なくバラツキの少ない均一な材質の鋼板の使用が可能と
なった。

【００３７】

【実施例】以下、本発明における前述の効果を実施例に
よって具体的、かつ、詳細に説明する。本発明は先に述
べたように、コイル内での材質変動が少ないところに特
徴を有するので、その点を明らかにするため特開平５−
１７１３４５号の範囲から３鋼種を選んで供試材とした
のでその化学組成を表１に示した。

【００３８】

【表１】

【００３９】この３種の鋼種から鋳造されたスラブを本
発明によって表２および表３に示す条件で鋼板に圧延
し、圧延された成品について各鋼種毎に同一ロット（１
回の圧延単位で鋼板が接合されて連続圧延されたもの）
内からコイル１本（ただし、最先端、最後端コイル以
外）を圧延条件に応じて抽出し、コイル全長から５個所
（非定常部に該当する先・後端部および定常部に該当す
る中央部から均等距離を置いた３個所の部分）から試料
を採取した。なお、表２中張力１とあるのは仕上圧延機
内の張力で、張力２とあるのはＲＯＴ上での張力を表わ
している。

【００４０】

【表２】

【００４１】

【表３】

【００４２】この試料についてミクロ組織と材質および
溶接性の調査をそれぞれ行い表４にその結果を示し、コ
イル内での材質およびミクロ組織の変動で特に重要と思
われるものについて表５および表６に示した。また、比
較のために従来方法で圧延した先願の特開平５−１７１
３４５号の鋼板についても同様に表２、３に圧延条件を
表４に材質およびミクロ組織の調査結果を示し、同様に
コイル内での変動を表５および表６に示した。なお、表
５、表６中Δとあるのはそれぞれコイル内の変動（バラ
ツキ）を示したもので最大値−最小値で表わした。

【００４３】

【表４】

【００４４】

【表５】

【００４５】

【表６】

【００４６】表５、６から明らかなように、本発明によ
れば材質特性、ミクロ組織においてコイル内の変動幅が
少なくなっており、均一で安定した材質の鋼板が得られ
ていることがわかる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば熱間圧延鋼板のコイル内
での材質のバラツキが小さく、従来切捨てまたは格落ち
になっていたコイル先・後端部分も成品として採用で
き、同一コイル内での材質上の均一性が確保され、鋼板
の使用に際して材質的な不良品の発生を心配することが
なくなった。また、鋼板先・後端部の切捨て量が低減し
たため、歩留り面からは大きな向上がみられ、さらには
鋼板巻取後の巻戻し精整工程を省略できる等多くの効果
が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための設備配置の一例を示す
図

【図２】ランナウトテーブルでの冷却方法を示す図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化学成分として、 Ｃ ：０．１６〜０．３０重量％未満 Ｓｉ：０．５〜３．０重量％ Ｍｎ：０．５〜３．０重量％ Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜６．０重量％ Ｐ≦０．０２０重量％ Ｓ≦０．０１０重量％ Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％ およびＦｅを主成分として含む鋼片を熱延連続化プロセ
   スによって圧延し、ミクロ組織としてフェライト、ベイ
   ナイト、残留オーステナイトの３相で構成され、かつフ
   ェライト占積率（Ｖ_F ）とフェライト粒径（ｄ_F ）の比
   （Ｖ_F ／ｄ_F ）が７以上で、かつコイル内変動が４未満
   であり、２μｍ以下の残留オーステナイト占積率が５％
   以上で、かつコイル内変動が５％未満であり、特性とし
   て、降伏比（ＹＲ）≧６０％、強度−延性バランス（引
   張強さ×全伸び）≧２０００（ｋｇｆ／ｍｍ² ・％）、
   穴拡げ比（ｄ／ｄ₀ ）≧１．１、一様伸び≧１０％であ
   り、かつコイル内のＴＳの変動が１０（ｋｇｆ／ｍｍ
   ² ）未満、ＴＳ×Ｔ．Ｅｌの変動が５００（ｋｇｆ／ｍ
   ｍ² ・％）未満、ｄ／ｄ₀ の変動が０．２未満であるこ
   とを特徴とする熱延連続化プロセスによる成形性に優れ
   た高降伏比型熱延高強度鋼板。
2. 【請求項２】 化学成分として、 Ｃ ：０．１６〜０．３０重量％未満 Ｓｉ：０．５〜３．０重量％ Ｍｎ：０．５〜３．０重量％ Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜６．０重量％ Ｐ≦０．０２０重量％ Ｓ≦０．０１０重量％ Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％ Ｃａ：０．０００５〜０．０１００重量％またはＲＥ
   Ｍ：０．００５〜０．０５０重量％およびＦｅを主成分
   として含む鋼片を熱延連続化プロセスによって圧延し、
   ミクロ組織としてフェライト、ベイナイト、残留オース
   テナイトの３相で構成され、かつフェライト占積率（Ｖ
   _F ）とフェライト粒径（ｄ_F ）の比（Ｖ_F／ｄ_F ）が７
   以上で、かつコイル内変動が４未満であり、２μｍ以下
   の残留オーステナイト占積率が５％以上で、かつコイル
   内変動が５％未満であり、特性として、降伏比（ＹＲ）
   ≧６０％、強度−延性バランス（引張強さ×全伸び）≧
   ２０００（ｋｇｆ／ｍｍ² ・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ
   ₀ ）≧１．１、一様伸び≧１０％であり、かつコイル内
   のＴＳの変動が１０（ｋｇｆ／ｍｍ² ）未満、ＴＳ×
   Ｔ．Ｅｌの変動が５００（ｋｇｆ／ｍｍ² ・％）未満、
   ｄ／ｄ₀ の変動が０．２未満であることを特徴とする熱
   延連続化プロセスによる成形性に優れた高降伏比型熱延
   高強度鋼板。
3. 【請求項３】 化学成分として、 Ｃ ：０．１６〜０．３０重量％未満 Ｓｉ：０．５〜３．０重量％ Ｍｎ：０．５〜３．０重量％ Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜６．０重量％ Ｐ≦０．０２０重量％ Ｓ≦０．０１０重量％ Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％ およびＦｅを主成分として含む鋼を鋳造して得た鋼片を
   用い、熱延連続化プロセスにより仕上圧延を全圧下率≧
   ８０％、仕上圧延機内での温度をＡｒ₃ 変態点±５０℃
   で、かつコイル内仕上温度差を１００℃未満とし、平均
   仕上圧延速度を３００ｍｐｍ超で、かつコイル内仕上圧
   延速度差を１００ｍｐｍ未満とし、ランナウトテーブル
   での冷却を３０℃／秒以上で行い、巻取を３５０℃超５
   ００℃以下で実施することを特徴とする熱延連続化プロ
   セスによる成形性に優れた高降伏比型熱延高強度鋼板の
   製造方法。
4. 【請求項４】 化学成分として、 Ｃ ：０．１６〜０．３０重量％未満 Ｓｉ：０．５〜３．０重量％ Ｍｎ：０．５〜３．０重量％ Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜６．０重量％ Ｐ≦０．０２０重量％ Ｓ≦０．０１０重量％ Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％ Ｃａ：０．０００５〜０．０１００重量％またはＲＥ
   Ｍ：０．００５〜０．０５０重量％を含み、残部はＦｅ
   および不可避的元素からなる鋼を鋳造して得た鋼片を用
   い、熱延連続化プロセスにより仕上圧延を全圧下率≧８
   ０％、仕上圧延機内での温度をＡｒ₃ 変態点±５０℃
   で、かつコイル内仕上温度差を１００℃未満とし、平均
   仕上圧延速度を３００ｍｐｍ超で、かつコイル内仕上圧
   延速度差を１００ｍｐｍ未満とし、ランナウトテーブル
   での冷却を３０℃／秒以上で行い、巻取を３５０℃超５
   ００℃以下で実施することを特徴とする熱延連続化プロ
   セスによる成形性に優れた高降伏比型熱延高強度鋼板の
   製造方法。
5. 【請求項５】 化学成分として、 Ｃ ：０．１６〜０．３０重量％未満 Ｓｉ：０．５〜３．０重量％ Ｍｎ：０．５〜３．０重量％ Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜６．０重量％ Ｐ≦０．０２０重量％ Ｓ≦０．０１０重量％ Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％ およびＦｅを主成分として含む鋼を鋳造して得た鋼片を
   用い、熱延連続化プロセスにより仕上圧延を全圧下率≧
   ８０％、仕上圧延機内での温度をＡｒ₃ 変態点−５０℃
   以上で、かつコイル内仕上温度差を１００℃未満とし、
   平均仕上圧延速度を３００ｍｐｍ超で、かつコイル内仕
   上圧延速度差を１００ｍｐｍ未満とし、ランナウトテー
   ブルでの冷却をＡｒ₃ 以下Ａｒ₁ 超の温度Ｔ₁ までは３
   ０℃／秒未満で、Ｔ₁ 以降では３０℃／秒以上で実施
   し、巻取を３５０℃超５００℃以下で実施することを特
   徴とする熱延連続化プロセスによる成形性に優れた高降
   伏比型熱延高強度鋼板の製造方法。
6. 【請求項６】 化学成分として、 Ｃ ：０．１６〜０．３０重量％未満 Ｓｉ：０．５〜３．０重量％ Ｍｎ：０．５〜３．０重量％ Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜６．０重量％ Ｐ≦０．０２０重量％ Ｓ≦０．０１０重量％ Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％ Ｃａ：０．０００５〜０．０１００重量％またはＲＥ
   Ｍ：０．００５〜０．０５０重量％を含み、残部はＦｅ
   および不可避的元素からなる鋼を鋳造して得た鋼片を用
   い、熱延連続化プロセスにより仕上圧延を全圧下率≧８
   ０％、仕上圧延機内での温度をＡｒ₃ 変態点−５０℃以
   上で、かつコイル内仕上温度差を１００℃未満とし、平
   均仕上圧延速度を３００ｍｐｍ超で、かつコイル内仕上
   圧延速度差を１００ｍｐｍ未満とし、ランナウトテーブ
   ルでの冷却をＡｒ₃ 以下Ａｒ₁ 超の温度Ｔ₁ までは３０
   ℃／秒未満で、Ｔ₁ 以降では３０℃／秒以上で実施し、
   巻取を３５０℃超５００℃以下で実施することを特徴と
   する熱延連続化プロセスによる成形性に優れた高降伏比
   型熱延高強度鋼板の製造方法。
7. 【請求項７】 化学成分として、 Ｃ ：０．１６〜０．３０重量％未満 Ｓｉ：０．５〜３．０重量％ Ｍｎ：０．５〜３．０重量％ Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜６．０重量％ Ｐ≦０．０２０重量％ Ｓ≦０．０１０重量％ Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％ およびＦｅを主成分として含む鋼を鋳造して得た鋼片を
   用い、熱延連続化プロセスにより仕上圧延を全圧下率≧
   ８０％、仕上圧延機内での温度をＡｒ₃ 変態点−５０℃
   以上で、かつコイル内仕上温度差を１００℃未満とし、
   平均仕上圧延速度を３００ｍｐｍ超で、かつコイル内仕
   上圧延速度差を１００ｍｐｍ未満とし、ランナウトテー
   ブルでの冷却をＡｒ₃ 以下Ａｒ₁ 超の温度Ｔ₁ までは３
   ０℃／秒以上で、Ｔ₁ 以降では３０℃／秒未満で、さら
   にＴ₁ 以下Ａｒ₁ 超の温度Ｔ₂ 以降では３０℃／秒以上
   で実施し、巻取を３５０℃超５００℃以下で実施するこ
   とを特徴とする熱延連続化プロセスによる成形性に優れ
   た高降伏比型熱延高強度鋼板の製造方法。
8. 【請求項８】 化学成分として、 Ｃ ：０．１６〜０．３０重量％未満 Ｓｉ：０．５〜３．０重量％ Ｍｎ：０．５〜３．０重量％ Ｓｉ＋Ｍｎ：１．５超〜６．０重量％ Ｐ≦０．０２０重量％ Ｓ≦０．０１０重量％ Ａｌ：０．００５〜０．１００重量％ Ｃａ：０．０００５〜０．０１００重量％またはＲＥ
   Ｍ：０．００５〜０．０５０重量％を含み、残部はＦｅ
   および不可避的元素からなる鋼を鋳造して得た鋼片を用
   い、熱延連続化プロセスにより仕上圧延を全圧下率≧８
   ０％、仕上圧延機内での温度をＡｒ₃ 変態点−５０℃以
   上で、かつコイル内仕上温度差を１００℃未満とし、平
   均仕上圧延速度を３００ｍｐｍ超で、かつコイル内仕上
   圧延速度差を１００ｍｐｍ未満とし、ランナウトテーブ
   ルでの冷却をＡｒ₃ 以下Ａｒ₁ 超の温度Ｔ₁ までは３０
   ℃／秒以上で、Ｔ₁ 以降では３０℃／秒未満で、さらに
   Ｔ₁以下Ａｒ₁ 超の温度Ｔ₂ 以降では３０℃／秒以上で
   実施し、巻取を３５０℃超５００℃以下で実施すること
   を特徴とする熱延連続化プロセスによる成形性に優れた
   高降伏比型熱延高強度鋼板の製造方法。
9. 【請求項９】 前記鋼の熱間仕上圧延開始温度をＡｒ₃
   ＋１００℃以下とすることを特徴とする請求項３ないし
   ８項のいずれか１項に記載の成形性に優れた高降伏比型
   熱延高強度鋼板の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記巻取後に前記鋼板を３０℃／ｈｒ
    以上の冷却速度で２００℃以下まで冷却することを特徴
    とする請求項３ないし８項のいずれか１項に記載の成形
    性に優れた高降伏比型熱延高強度鋼板の製造方法。