JP2005146301A - 成形性に優れた高強度熱延鋼板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 質量%で(成分について以下同じ)、C:0.06〜0.23%、Si:0.5〜2.5%、Mn:0.5〜2.5%を満たすと共に、Nb:0.03〜0.10%および/またはMo:0.1〜1.0%を含み、残部鉄および不可避不純物であり、金属組織において面積率で(金属組織について以下同じ)、残留オーステナイトが5〜20%、ポリゴナルフェライトが20%以上、ベイニティック・フェライトが30%以上であり、かつ該ポリゴナルフェライトとベイニティック・フェライトの合計面積率が60%以上であることを特徴とする高強度熱延鋼板。
Description
γRは全伸びの向上に有用であり、この様な作用を有効に発揮させるには、全組織に対して面積率で5%以上(好ましくは8%以上)存在することが必要である。一方、多量に存在すると局部変形能や伸びフランジ性が劣化するので、上限を20%に定めた。より好ましくは17%以下である。
本発明では、上記作用効果を十分に発揮させるべくポリゴナルフェライトとベイニティック・フェライトを合計で60%以上とする。好ましくは70%以上であるが、該面積率は、所望の特性を発揮し得るよう90%以下の範囲内で、γRとのバランスにより(γRを15%以上とする場合には85%以下とするなど)適切に制御することが推奨される。
本発明では、上述の通りポリゴナルフェライト中にNbおよび/またはMoの化合物を析出させることによって、ベイニティック・フェライトよりも高強度のフェライトを形成することができ、上記作用効果に寄与すると考えられる。尚、上記化合物は、結晶粒内と粒界のどちらにも析出し得るが、強度向上に寄与するのは結晶粒内への析出である。また上記化合物としては、Nbおよび/またはMoの炭化物が析出していればよい。図1は、ポリゴナルフェライト中に上記化合物が析出していることを示すTEM観察写真であり、(a)ではNb炭化物が析出し、(b)ではNbとMoの炭化物が析出している。
本発明では、γRが、ポリゴナルフェライトより後に析出するベイニティック・フェライトで包含された組織とすることで、均一変形の後半に誘起変態を生じさせることができ、n値の向上を達成できると考えられる。この様な効果を十分に発揮させるには、ベイニティック・フェライトを全組織に対して30%以上、好ましくは35%以上存在させるのがよい。但し、ベイニティック・フェライトの面積率が過剰となっても相対的にポリゴナルフェライトが減少し、高い加工硬化特性が得られ難くなるので、60%以下(より好ましくは55%以下)に抑えるのが好ましい。
上述の通りフェライト中にNbおよび/またはMoの化合物を析出させて、硬質のフェライトを実現させるべく、本発明ではこれらの元素を適量存在させる必要がある。詳細にはNbを0.03%以上、好ましくは0.04%以上含有させるのがよい。しかしNb含有量が過剰になると、必要以上に硬度が増し、延性等の劣化を招くため、0.10%以下に抑える必要があり、好ましくは0.08%以下である。またMoを添加させる場合には0.1%以上、好ましくは0.15%以上含有させればよいが、Mo含有量が過剰の場合も、硬度が上昇して意図するレベルの延性を確保できなくなるので、Moを含有させる場合には1.0%以下に抑えるのがよく、好ましくは0.8%以下である。
Cは、鋼板の強度及びγRを確保するのに必須の元素である。0.06%未満では、熱延鋼板を巻取りした後、各鋼板中に存在するγRが極めて少なくなり、γRによる所望のTRIP効果が充分得られない。好ましくは0.08%以上、より好ましくは0.10%以上である。但し、C含有量が過剰になると、溶接性などの特性が劣化するため0.23%以下、好ましくは0.20%以下、より好ましくは0.15%以下に抑える。
Siは、γRの生成に寄与する元素である。0.5%未満では所定のγRが得られず、γRによるTRIP効果が充分得られない。好ましくは1.0%以上、より好ましくは1.2%以上である。但し、2.5%を超えて添加すると、割れが生じる恐れがあり加工性が劣化する。好ましくは2%以下、より好ましくは1.8%以下である。
MnはSiと同様、γRの生成に寄与する元素である。この様な作用を有効に発揮させるには、0.5%以上含有させるのがよい。好ましくは1.0%以上、より好ましくは1.5%以上である。但し、Mnを過剰に含有させると、熱間圧延時の荷重が高くなり、生産性が著しく悪くなるため、2.5%以下に抑える。好ましくは2.2%以下である。
これらの元素は共にオーステナイト安定化元素であり、γRの生成に寄与する。この様な作用を有効に発揮させるには、Ni:0.1%以上(より好ましくは0.3%以上)、Cu:0.1%以上(より好ましくは0.3%以上)添加することが好ましい。但し、過剰に添加すると割れが発生する恐れがある為、その上限を、Ni:2%(より好ましくは1%)、Cu:2%(より好ましくは1%)とすることが推奨される。上記元素は単独で添加しても良いし、併用しても構わない。
Crは強度向上に寄与する元素であり、この様な作用を有効に発揮させるには、Crを0.1%以上(より好ましくは0.2%以上)添加することが好ましい。但し、Crを過剰に添加すると炭化物を生成し、γRの生成が低下するので、Cr含有量は1.0%以下(より好ましくは0.5%以下)とするのがよい。
TiやVは析出強化作用を発揮する元素である。この様な作用を有効に発揮させるには、上記元素の少なくとも一種を、合計で0.01%以上(より好ましくは0.05%以上)添加することが推奨される。但し、上記元素の合計量が0.1%を超えると炭化物が生成して所望のγR量が得られない。より好ましくは合計で0.08%以下である。
表1に記載の成分組成からなる供試鋼(表中の単位は質量%)を真空溶製し、実験用スラブとした後に、熱間圧延を行い、その後に冷却して巻き取った。
Claims (3)
- 質量%で(成分について以下同じ)、
C :0.06〜0.23%、
Si:0.5〜2.5%、
Mn:0.5〜2.5%
を満たすとともに、
Nb:0.03〜0.10%、および/または
Mo:0.1〜1.0%
を含み、残部鉄および不可避不純物であり、
金属組織において面積率で(金属組織について以下同じ)、
残留オーステナイトが5〜20%、
ポリゴナルフェライトが20%以上、
ベイニティック・フェライトが30%以上であり、かつ
該フェライトとベイニティック・フェライトの合計面積率が60%以上
であることを特徴とする成形性に優れた高強度熱延鋼板。 - 前記ポリゴナルフェライト中または前記ポリゴナルフェライトとベイニティック・フェライト中に、Nbおよび/またはMoの化合物が析出している請求項1に記載の高強度熱延鋼板。
- 前記ポリゴナルフェライトが60%以下、前記ベイニティック・フェライトが60%以下で、前記フェライトとベイニティック・フェライトの合計面積率が90%以下である請求項1または2に記載の高強度熱延鋼板。
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