JPS5818410B2 - 高延性低降伏比熱延高張力薄鋼板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高延性低降伏比熱延高張力薄鋼板に関するもの
である。

従来高張力鋼板は構造用の厚鋼板として使用されること
が多かった。

しかし最近では自動車、車輛、産業機械等で軽量化をは
かるため熱延高張力鋼板が使用される傾向が増大した。

しかしこれらの比較的薄手の高張力鋼板が使用される分
野では鋼板がプレス成形されて用いられることが多く、
降伏点従って降伏比の高い従来からあった型の高張力鋼
板では材料の延性が低く厳しい加工ができない、変形後
のスプリングバックによる成形品の精度不良が起き易い
、材料の降伏点が高いため工具の摩耗が大きく型かじり
が発生し易い、など植種の問題があった。

これに対し降伏比が低くかつ引張強さの高い高張力鋼板
は降伏点は低いが、加工硬化が大きく成形後は十分な降
伏点または耐力を有するため、これらの用途に適してお
り、需要家から要求されている。

ここで要求される水準は引張強さ５０ ｋｇ ７ｍｍ２
以上、降伏比７０係以下で通常優れた延性をもつ主とし
て板厚４ｍｍ以下の薄手の鋼板である。

さて、このような鋼板を製造する手段として、Ａｒ３点
以上で熱間圧延を終了するにあたり、最終圧延機での熱
間圧延率を５〜３０係とし、マルテンサイトが生成する
条件で鋼帯を急冷し、微細なフェライト粒とマルテンサ
イトを含む微細焼入組織粒からなる複合結晶構造とする
手段が提案されているが、本発明は、さらに改善された
方法を提供するものである。

すなわち、本発明の要旨は、Ｃ０，０５〜０．１５％、
Ｓｉ≦０．７０％、Ｍｎ ０．５０〜２．００％、８５
００１５％、Ｚｒを２≦Ｚ ｒ／ Ｓ≦ＩＯまたは希土
類元素（ＲＥＭ）を１．３≦ＲＥＭ／Ｓ≦５含有し残余
は鉄および不ｄ」避不純物からなる鋼をＡｒ３点超の温
度で圧延を終了し、圧延後は直ちにＡｒ３点超から急冷
し、３００°Ｃ以下の温度で捲取ることを特徴とする高
延性低降伏比熱延高張力薄鋼板の製造方法にあり、その
目的は、さらに厳しい曲げ加工、１バーリング加工など
の用途にも十分耐えられるように加工性を改善する方法
を提供することにある。

以下本発明の構成要件について限定理由を説明する。

まず成分についてはＣは０，１５％を超えると加１工性
、溶接性を低下させるので望ましくなく、また０、０５
％未満では必要な強度が得られないのでこの範囲とした
。

Ｓｉ は脱酸元素および強化元素として有用なので添加
して良いが、０．７０％を超えると溶接性を損うので好
ましくない。

Ｍｎ は本発明方法を適用する場合必須の元素であっ
て添加量は強度レベルに従って変え得るが、０．５０％
未満では強度および降伏比を低くするのに必要な組織が
得られないし、２．００ｆ）を超えると延性、溶接性を
害するのでこの範囲に限定した。

さらに、曲げ性、伸びフランジ性など圧延方向に延伸し
た介在物による劣化が著るしい特性を改善した鋼板の製
造方法としてＳを制限するのはＭｎＳ系の介在物を減少
させ、Ｚｒ、ＲＥＭの添加量を少くするためで上限を０
．０１５％とする。

硫化物形状制御元素であるＺｒ、ＲＥＭのＳ量に対する
添加範囲はこれらの元素のＯ，Ｎなどとの結合力により
異なるので、２≦Ｚ ｒ ／Ｓ≦１０ 、１．３≦ＲＥ
４’Ｓ≦５゜が適当である。

この下限はいずれもＭｎＳ を熱間で塑性変形が容易で
ない硫化物組成（こ変えるのに必要な量であり、上限は
各元素の酸化物形状改善効果が飽和し、それ以上の添加
は酸化物系の介在物が増加し加工性を逆に低下させるこ
とから決定される。

以上の成分の鋼の溶製は通常の製鋼法によって良く、鋼
片の製造は造塊−分塊圧延、連続鋳造のいずれによるも
差支えない。

次に本発明方法の圧延条件について述べる。

加熱は通常のスラブ加熱炉により加熱後圧延するかまた
は分塊圧延材を直接圧延するかはいずれでも良＜、Ｎｂ
、Ｖなどの添加元素を必要としないので炭窒化物溶体什
の点からの加熱温度の制限はない。

また、圧延開始温度についても特に制限がないので圧延
終了温度から必要な最低の温度で良い。

圧延終了温度はＡ ｒ ３点超に限定する。

この制限はオーステナイト粒を細粒にすることによって
焼入れ性を制御し、Ａ ｒ ３点超から冷却して本発明
の目的に適した組織を得るため必要である。

すなわち、本発明においてＡｒ３超とはＡｒ３点を１℃
以上超える温度を指し、前記条件が満足されれば所定の
効果を得ることが出来る。

さて本発明鋼は薄鋼板であるため通常の圧延工程におけ
る圧下率は９５％程度以上であり、圧延仕上温度も比較
的低目になるためオーステナイトは細粒化する。

さらに細粒のオーステナイトを低温で圧延しその後急冷
して以下に述べる低温捲取を行うと微細な初析フェライ
トを多く含む延性の高い鋼板が得られる。

圧延後はＡｒ３超の温度からただちに冷却するが、これ
は多くのフェライトを均一に析出させるための処理であ
る。

すなわち冷却初期においてはオーステナイト中のＣ濃度
か比較的低くかつ加工歪が導入されているため焼入性が
低下しており、初析フェライトが出現する。

しかしフェライトの析出および成長とともに残留オース
テナイト中のＣ濃度が高くなり、焼入性が高くなり、変
態中に特に冷却速度を増さなくとも残留オーステナイト
がベイナイトまたはマルテンサイトになる。

これに対し板厚が厚い場合にはオーステナイトが十分細
粒にならず、以後の低温捲取によって降伏比の低下は得
られるが十分な延性が得られ難い。

また捲取温度を３００℃以下とするのは第１図から明ら
かである。

すなわち、降伏比が７０％以下になるための最高の捲取
温度は３００°Ｃであり、この温度以上ではフェライト
−パーライト変態を起こし本発明の目標とする低降伏比
が得られないからである。

一方捲取温度を３００℃以下にするときは冷却過程に析
出する初析フェライトとオーステナイトが最終的に変態
したベイナイトおよび／またはマルテンサイトの適当な
割合で混合した組織が得られ、目標とするレベルの強度
と降伏比を有する鋼板が得られる。

次に本発明の効果を実施例により説明する。

第１表に転炉で溶製、造塊、分塊圧延を経た鋼片をホッ
トストＩＪツブミルにより２，０闘に圧延した鋼板の化
学成分および圧延条件を示す。

圧延条件は仕上出口温度（ＦＴ）とＡｒ３変態点の差（
ＦＴ−Ａｒ３）および捲取温度を示す。

この表の中鍋Ａ〜ＥはＡＡ−８ｉキルド鋼、鋼Ｆ〜Ｈは
Ｓｉキルド鋼である。

第２表には第１表で得られた鋼板の機械試験値を示す。

引張試験はＪＩＳ５９Ｃ方向試７験方向面７験 断まま）、孔拡げ試験は２０ｍｒｎ径の打抜き孔試験片
を用いて行った。

曲げ試験の限界曲げ半径は１８０°曲げの時、クランク
長さが試験片幅の１０係以下である最小曲げ半径と定め
た。

プレス成形性試験はブランク径２ ０ ０ ｍｍ，ポン
チ径３０ｍｍ１しわ抑え力６０ｔｏｎで行なった。

鋼Ａ，Ｂ，Ｃは本発明範囲の成分、圧延条件に入ってお
り、高い引張強さ、低い降伏比、優れた伸び、張出し性
を示しており、Ｚｒ，ＲＥＭ添加による曲げ性、伸びフ
ランジ性の改善が著るしい。

Ａ鋼はこれに対しＺｒ、ＲＥＶの添加がなく加工性にお
いて劣る一方、Ｄ鋼は成分、圧延仕上温度は本発明の範
囲にあるが、捲取温度が３００℃をこえており、本発明
の特徴である低い降伏比が得られず、同一成分の本発明
鋼より低い引張強さしか得られない。

Ｅ鋼は圧延仕上温度が本発明の範囲外であり、この場合
には、やはり降伏比が高く延性は劣化する。

Ｆ、Ｈ鋼はやはり本発明の例であ＊るのに対し、同一成
分でも、捲取温度が高くＲＥＭまたはＺｒの添加がない
Ｇ鋼は降伏比が高く延性の劣化が著るしい。

以上から明らかなように、本発明は高い強度と低い降伏
比および優れた延性を有する鋼板をＮｂ。

Ｖ、Ｔｉなとの元素を使用せずに熱延ままで安価に製造
し得る、特にホットストリップミルに適した方法であっ
て、工業的に優れた方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第３表に示す成分の熱延薄鋼板（２，０ｍｍ厚
）の捲取温度と降伏比の関係を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｉ Ｃ０，０５〜０１５％、Ｓｉ≦０．７０％、Ｍｎ
   。 ０．５０〜２．ＯＯ％、Ｓ≦０．０１５％ 、 Ｚｒを
   ２≦Ｚ ｒ ／ Ｓ≦ｌＯまたは希土類元素（ＲＥＭ）
   を１．３≦ＲＥＭ／Ｓ≦５含有し、残余は鉄および不可
   避不純物からなる鋼を、Ａｒ３点超の温度で圧延を終了
   し、圧延後は直ちにＡｒ３点超から急冷し３００４℃以
   下の温度で捲取ることを特徴とする高延性低降伏比熱延
   高張力薄鋼板の製造方法。