JPS60184628A - 加工性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＣ−Ｃ−５ｉ−鋼又はＣ−Ｍｎ鋼に微量のＮｂ
を添加した鋼を用い、現行の熱延プロセスの改良によ一
１τｆ治ルの昼、！ａ万１．π棗を看軸１の址１４ｊ　
８ｍイにりＵ窩高４１執るＷ鋼板よりも強度−延性バラ
ンスの良好な又強度−延性バランスに優れたＤｕａｌ　
Ｐｈａｓｅ（以降ｏｐ）鋼よりも溶接部の肉やせの少な
い加工性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法に関するも
のである。

〔従来技術〕

近年、自動車産業において自動車の燃費改善の対策のひ
とつとして車体の軽量化を図ることがあり、使用鋼板の
薄肉化と安全性の面から加コニ性に優れた高張力熱延鋼
板の要求が高まっている。

従来、加工性に優れた熱延鋼板を得るには、Ｎｂ。

Ｔｉ、　Ｖ・・・・等の特殊元素を添加して固溶硬化及
び炭衣化物形成による析出強化により強度を向」ニさせ
る製造方法と最近製造され始めた叶鋼板とすることによ
り強度−延性バランスを向上させる製造方法とがある。

前者はＮｂ、　Ｔｊ、　Ｖ・・・等の添加元素が高価で
ニスト上昇の原因となりまた資源的にも将来制約が予想
される。後者のＤＰ錆鋼板強度−延性バランスは良好で
あるが、自動車部品であるホイールに適用するにあたっ
ての問題として■伸びフランジ性が劣ることから例えば
ホイールディスり加工時、バーリンク加工によるハブ穴
成形で割れを発生１易い。■溶接熱影響部の軟化現象が
大きいためホイールリム、型矯正時にその部分の肉厚減
少が大きく疲労特性の向」―が認められないの２点があ
る。

こＡし等の問題を解決する方法としてＣ−：１１−Ｍｎ
鋼でフェライ１−とベーナイ１〜の複合組織′を持つ高
張力熱延鋼板の製造が考えられる。例えば特開昭５７一
ロ５９６５号に示されるように、Ｃ，−Ｓ　ｊ−阿口鋼
で最終ノ〕二延パス後の〆合人ＩＩ制御とＩ其取ン益度
１１Ｊ徒１こよってフェライトとベーナイＩ−の複合組
織を持った高張力熱延鋼板及び製造が示されており、ニ
スト的にも安価でホイールティスフ加工時、バーリング
加工によるハフ穴成形での割れについても改善がなされ
ている１、シかし溶接熱影響部の軟化現象に於いてはｌ
）Ｐ　鋼はどではないが、ホイールリ１１、型矯正時に
肉ＪｊＸの減少が′みられ、疲労特性で若干問題がある
。

したがって自動車部品であるホイールへの適用にあたっ
てはこの溶接熱影響部の軟化現象による肉厚の減少を改
善することか必要となる。

〔発明の目的〕

本発明はこのような現状に鑑み、一般用Ｃ−Ｃ−５ｊ−
系鋼と類似の成分鋼に微量のＮｂを添加することによっ
て強度−延性バランスが良好でしかも溶接熱影響部の肉
厚減少の少ない加工性に優れた高張力熱延鋼板を低コス
トで製造するために新たな製造方法を提供するものであ
る。

〔発明の構成・作用〕

本発明は基本成分としはＣ：　０．０２〜０．２０％、
ト１ｎ：０．３〜１．５％、Ｓｉ　：　１．５％以下、
Ｐ：０．０２％以下、Ｓ　：　０．０１％以下、Ｎｂ　
：　０．００８〜０．０２５％に限定含有し、残部Ｆｅ
及び不可避元素からなる鋼片を用いる。

Ｃ及びＭｎは必要な強度の確保とフェライ１〜とベーナ
イトの複合組織を得るに必須の元素であり、Ｃ：０．０
２％未満、Ｍｎ　：　０．３％未満では通常の熱延工程
の冷速ではフェライ１〜とベーナイ１−の複合組織を持
つ鋼板が得がたく、またＣ　：　０．２０％超、Ｍｎ；
１６５％超では延性の劣化が大きく、溶接性も害するこ
とからＣ：　０．０２−０．２０％、Ｎｎ　：　０．３
％７−１．５％とする。Ｓｌ　はりｆましくは０．２％
以上添加するとフエライ１−粒内の固溶［Ｃ］が減少し
、未変態オースデナイ１〜拉のＣ元素濃化を促進するこ
とから好適なフェライ１−とベーナイトの複合組織を得
やすくする働きを持ち、鋼板の強度−延性バランスを向
にさせる。Ｓｉ　：　１．５％超えると未変態オースナ
ナ１１〜粒のＣ元素濃化が飽和するため経済的にも不利
であることと溶接性を害することからＳｉ　：　１．５
％以−ド、好ましくは０．２〜１．５％とする。Ｐは溶
接性を害することからＰ：０．０２％以下とする。Ｓは
ＭｎＳ系介在物を形成して伸びフランジ性を低下させる
からＭｎＳ系介在物を減少せしめ、伸びフランジ性の向
上を図るためにＳ：０．０１％以下とする。

Ｃａｌは介在物を微細球状化する形態制御の働きがあり
、伸びフランジ性を向上させることから好ましくはＣａ
：Ｏ，旧％迄含有させる。Ｎｂは通常、固溶硬化と析出
強化から強度アップを図る元素として使用しているが、
ここでは強度アップのための元素としての働きよりも溶
接熱影響部の軟化現象を抑とを目的としており、第１図
に示す如くフラッシュバラ１−溶接時の肉厚減少はｏ、
ｏｏｇ％以上から効果があり０．０２！Ｉｔ％で飽和し
ており、０．０２５％以上ではロスト高となり、上限は
０．０２５％とする。Ｎｂの効果は析出硬化によりベー
ナイトの焼戻し軟化を防止していると考えられる。

熱間圧延に際して鋼板の加熱温度は１１００℃以下とし
てもよい。これはＮｂを固溶する必要がないから加熱温
度が高いと最終圧延パス温度を確保するために圧延スピ
ードのダウン或いは仕上圧延入側でのディレ一時間を持
つことから生産性低下、阻止のためである。仕上圧延の
最初の３パス以上の圧下率を各々４０％以上の高圧下率
としたのはここでのパス間鋼板通過時間が圧延後、オー
ステティ１−粒が再結晶するに充分な時間であると考え
られることからここでの圧下率をできるだけ高圧下率と
し、再結晶核発生を増大させ、オースナナ４１〜粒の細
粒化を図ることにある。４パス以降はパス間時間が短か
いため累積圧下の効果（各パス後る）として考え細粒化
を図ることからＴｏｔａｌ圧下率（仕上圧延前後の圧下
率）を８０％以上とする。

最終圧延パスの温度を（Ａｒ　３　＋５０℃）〜（Ａｒ
３’５０℃）としたのは大圧下を加えることとこの温度
範囲で再結晶オーステナイト粒の細粒化又は未再結晶オ
ーステナイ］・粒に導入された変形帯の増加により、フ
ェライト粒の細粒化を図るためである。

又圧延中に変態点を切っても大圧下により、フェライト
の再結晶が起ることがｍ察され細粒化に有効である。細
粒化は強度−延性バランスの向」二と疲労強度上昇の効
果がある。又フェライトとオーステナイトの２相分離が
促進され適正なフエライ１−とバーナ１１〜組織が得ら
れる。ここでのＡｒ３は圧延しない時の冷延時の変態点
温度をさす従って変態点は圧下率冷却速度と成分系によ
って異なるが（Ａｒ３＋５０℃）−（Ａｒ３−５０℃）
とは実質−Ｉ＝　５４ｏ−７３０℃程度である。

第２図にフェライト粒に及ぼす最終圧延パスの温度の影
響と仕」二圧延の圧下率効果について示している。最終
圧延パスの温度が８３０〜９８０℃のものが８５０℃以
上のものよりもフェライ１−粒は小さい。

しかも最終圧延パス後の温度が同じ８３０〜９８０°Ｃ
であっても仕上圧延の最終の３パスの圧下率を色々４０
〜５０％と大圧下することにより更にフェライ１−粒は
小さくなっていることがわかる。即ちフェライ１−粒の
細粒化に最終圧延パスの温度と仕」−圧延の圧下率とが
相乗効果として及ぼす影響は大きいことが推測され得る
。

圧延後２相共存領域から冷却速度４５℃／Ｓ以上、１０
０℃／Ｓ前後て３００〜６５０°Ｃの温度まで冷却（注
水冷却、気水冷却、ガス冷却を含む）することによって
適正なフエライ１−とベーナイ１−の複合組織を得やす
くすることにある。最終圧延パスの温度が２相共存域で
あれば、圧延後に即冷却しても２相分離が進んでおり適
正なフェライ１−とベーナイ１〜のｔｙ合組織となる。

好ましくは５秒程度空冷して２相分離を完全にして冷却
開始することが有効である。

以り述べた方法で製造されたポリゴナルな微細フエライ
１−とベーナイ１〜の複合組織を有する熱延鋼板の特徴
は２相分離を進めた後ベーナイト組織で強度を高めフエ
ライ１〜を細粒とすることで延性の向上を図かることに
よって、通常の最適条件下で得られるフェライトとベー
ナイト組織を有する鋼板及び１’ｊ、　Ｖ、　Ｎｂ等元
素の添加による析出強化型高張力熱延鋼板よりもはるか
に強度を延性バランスに優れた特性を持っている。

第３図に本発明の条件で製造された細粒なフェライトと
ベーナイトの複合組織を有する熱延鋼板の強度−延性バ
ランスについて、Ｄ、Ｐ熱延鋼板及び析出強化型高張力
熱延銅板と比較整理したものである。細粒なフェライト
とベーナイ１〜の複合組織を有する熱延鋼板はり、Ｐ熱
延鋼板よりも強度・延性バランスで劣っているが、析出
強化型高張力熱延鋼板よりもはるかに優れている。

実施例 本発明による実施例を第１表に示す。発明例１〜９は所
定の成分を有する鋼を本発明に冶って熱間圧延を行なっ
たものである。比較例１ｏはＣが高い成分系で本発明に
沿ってｇ間圧延を行なったるが熱間圧延に際して仕上Ｆ
１〜Ｆ３の圧下率の低く外れたものでＧＳの細粒化が行
われていなく、強度・伸びバランスが低い。

比較例１２は所定の成分であるが熱間圧延に際して捲取
温度が高目に外れたものでフェライトベ１３はＮｂの低
い成分系で本発明に沿って熱間圧延　、を行なったもの
であるが、溶接熱影響部の肉やせ　城が大きく問題とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はＮｂ含有量と溶接熱影響部の肉やせ（５％引張
時の局所歪）量との関係を示す図、第２図は最終圧延パ
ス温度、仕上圧延のＦｌ−Ｆ３の圧下率及びＣ量と結晶
粒度との関係を示す図、第３図は強度−延性バランスの
比較を示す図である。 代理人　弁理士　吉　島　寧 ミ　ゞ　Ｑ　ト　Ｎ　犠　！　θ　〜　＼（％）１塀伶
ＱＫ班１５シ９ ＯＮｒり１ＩＩＩＳＶ 躬３日 ｓｏ　ｓｓ　ｔＯメ５７θ ７Ｓ（ｋシル殉り 手続ネ市ｊＥ碧： Σ 昭和５９年！月　７　日 特ａ′ｌ庁長官　志　賀　学殿 ■、事件の表示 昭和５９年　特許願　第０３７４５２号２、発明の名称 加工性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法３、補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都千代田区大手町２丁目６番３号名称　（６
６５）新日本製鐵株式会社 代表者　武　１）　豊 ４、代理人　〒１０５　Ｔａ　（５０３）４８７７住所
　東京都港区西新橋１−１２−１第１森ビル８階自発 ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書第３頁１０行において、「摘取」と（２）
同じく第７頁１４行において、「冷延」とあるを、「冷
却］と訂正する。 （３）同じく第７頁１５行において、［圧下率冷却速度
と成分系」とあるを、「圧下率、冷却速度、成分系」と
訂正する。 （４）同じく第７頁２０行、第８頁２行において、「８
３０〜９８０℃」とあるを、「８３０〜７８０℃」と訂
正する。 （５）同じく第８頁３行において、「最終」とあるを、
「最初」と訂正する。 （６）同じく第８頁３行において、「色々」とあるを、
［各々」と訂正する。 （７）同じく第８頁１０行において、「６５０」とある
を、ｒ５５０Ｊと訂正する。 （８）同じく第９頁６行において、「強度を延性」とあ
るを、「強度−延性」と訂正する。 （９）同じく第９頁８行において、「第３図に」とある
を、「第３図は」と訂正する。 （１０）同じく第９頁１３〜１４行において、「強度・
延性」とあるを、「強度−延性」と訂正する。 （１１）同じく第９頁１８行において、「〜９」とある
を、ｒ〜１０」と訂正する。 （１２）同じく第９頁１９行において、「比較例１０Ｊ
　とあるを、「比較例１１」と訂正する。 （１３）同じく第１０頁第１表を別紙のように補正する
。 （１４）同じく第１１頁第１表（つづき）を別紙のよう
に補正する。 （１５）同じく第１２頁１行において、「強度・延性」
とあるを、「強度−延性」と訂正する。 （」６）同じく第１２頁２行において、「比較例１１」
とあるを、「比較例１２」と訂正する。 （１７）同しく第１２頁５行において、１強度・延性」
とあるを、「強度−延性」と訂正する。 （１８）同じく第１２頁６行において、「比較例１２」
とあるを、「比較例１３」と訂正する。 （１９）同じく第１２頁７行において、「捲取」とある
を、「巻取」と訂正する。 （２０）同じく第１２頁７行において、「フェライトベ
」とあるを、「フェライトパ」と訂正する。 （２１）同じく第１２頁９行において、「１３」とある
を、「１４」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｃ０，０２−０，２０％、ＭｎＯ，３−１，５％、Ｓｉ
   Ｓ２．５％、Ｐ≦０．０２％、Ｓ≦Ｏ，０１％、ＮｂＯ
   ，００８〜０．０２５％を含有し残部はＦＯ及び不可避
   元素からなる鋼片を加熱し、連続熱間仕り圧延の最初の
   ３パス以上の各パスでの圧下率が４０％以上とし、仕上
   全圧延のト−タル圧下率を８０％以」二とし、最終圧延
   パスの温度を（Ａｒ３＋５０°Ｃ）−（＾ｒ３−５０℃
   ）で終了し、終了後４５℃／Ｓ以−Ｌの冷却速度で冷却
   し、；３００〜５５０℃で巻取ることを特徴とする微細
   なフェライ１へとベーナイ１〜の複合組織を持った強度
   −延性バランスの良好な加工性に優れた高張力熱延鋼板
   の！１ｉｉｉ造方法。