JP2005290440A - 塗膜密着性と加工性に優れた高強度冷延鋼板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 規定する成分を満たし、フェライトとベイナイト及び/又は炭化物とを主体とする複合組織鋼板であって、
(I)鋼板表面において、MnとSiの原子比(Mn/Si)が0.5以上である長径0.01μm以上5μm以下のMn−Si複合酸化物が10個/100μm2以上存在すると共に、Siを主体とする酸化物の鋼板表面被覆率が10%以下であること、および/または
(II)SEMを用いて2000倍で鋼板表面近傍の断面を観察したときに、任意の10視野において幅3μm以下で深さ5μm以上のクラックが存在しないこと、を満足する冷延鋼板である。
Description
金属組織が、占積率で(金属組織について以下同じ)、フェライト:60%以上、ベイナイトおよび/または炭化物:5%以上、該フェライトとベイナイトおよび/または炭化物との合計:90%以上、マルテンサイト:3%以下(0%含む)、残留オーステナイト:3%以下(0%含む)を満たす複合組織鋼板であって、
引張強度が390MPa以上で、かつ引張強度(TS:単位MPa)と伸び(El:単位%)が下記式(1)を満たすと共に、
(I)鋼板表面(平面視する場合をいう)において、MnとSiの原子比(Mn/Si)が0.5以上である長径0.01μm以上5μm以下のMn−Si複合酸化物が10個/100μm2以上存在し、かつSiを主体とする酸化物の鋼板表面被覆率が10%以下であるところに特徴を有する(以下「本発明鋼板1」ということがある)。
TS×El≧14000 …(1)
尚、上記Siを主体とする酸化物とは、酸化物を構成する酸素以外の元素のうちSiが原子比で67%超を占めるものをいう。また当該酸化物は、分析の結果、非晶質であると考えられる。
引張強度が390MPa以上で、かつ引張強度(TS:単位MPa)と伸び(El:単位%)が上記式(1)を満たすと共に、
(II)SEM(scanning electron microscope)を用いて2000倍で鋼板表面近傍の断面を観察したときに、任意の10視野において幅3μm以下で深さ5μm以上のクラックが存在しないところに特徴を有している(以下「本発明鋼板2」ということがある)。
引張強度が390MPa以上で、かつ引張強度(TS:単位MPa)と伸び(El:単位%)が上記式(1)を満たすと共に、上記要件(I)および(II)を満たすところに特徴を有している(以下「本発明鋼板3」ということがある)。
(i)MnとSiの原子比(Mn/Si)が0.5以上である長径0.01μm以上5μm以下のMn−Si複合酸化物を10個/100μm2以上存在させ、かつ
(ii)Siを主体とする酸化物(酸化物を構成する酸素以外の元素のうちSiが原子比で67%超を占める酸化物)の鋼板表面被覆率を10%以下とする。
本発明者らは、塗膜密着性に優れた高強度鋼板を得るべく以前から研究を進めており、Siを比較的多く含む鋼板の化成処理性向上技術について、既に提案している(特願2003−106152号)。この技術は、焼鈍雰囲気を制御することで、化成処理性に悪影響を及ぼす非晶質のSi酸化物を細かく分散させることにより化成処理性の向上を図ったものである。しかしSi濃度の比較的低い領域では、主な酸化物として、非晶質のSi酸化物ではなくMn−Si複合酸化物が生成する。この複合酸化物も、非晶質のSi酸化物と同様に塗膜密着性を低下させると考えられる。そこで、該Mn−Si複合酸化物を化成処理性の向上に積極的に活用することはできないかと考え、その線に沿って研究を進めてきた。
りん酸亜鉛結晶の生成核として有効なMn−Si複合酸化物を適量存在させても、化成処理を阻害するその他の物質が存在すれば、優れた化成処理性は発揮されず、結果として塗膜密着性に劣るものとなる。
鋼板表面に鋭利なクラックが存在すると、化成処理時に当該部位にりん酸亜鉛結晶が付着せず、その結果、当該部位の腐食が進行しやすくなり、塗膜密着性が低下すると考えられる。つまり塗膜密着性を高めるには、りん酸亜鉛結晶の付着しない鋭利なクラックを極力抑制することが重要となる。
上述の通り、Siを主体とする酸化物は、化成処理性に悪影響を及ぼすため、該酸化物を細かく分散させるよりも極力抑制する方が好ましい。そこで本発明者らは、鋼中Si含有量(質量%)と鋼中Mn含有量の比率(Si/Mn)を0.4以下とすることで、Siを主体とする酸化物を抑制し、化成処理性を高めることとした。Si/Mnは好ましくは0.3以下である。
Cは、強度確保に寄与する炭化物(主にセメンタイトであり、NbやTi、V等の添加によるこれらの炭化物を含む)の形成に必要な元素であり、0.03%以上、好ましくは0.05%以上含有させる。しかしCが過剰に存在すると、溶接性が低下するので1%以下に抑える。好ましくは0.23%以下、より好ましくは0.15%以下である。
Mnは、鋼の脆化を招くS(硫黄)をMnSとして固定するのに有効な元素であり、このような効果を発揮させるためには0.2%以上、好ましくは0.3%以上含有させる。しかし過剰になると延性と溶接性が共に劣化するため、3%以下、好ましくは2%以下に抑える。
Siは、優れた強度−延性バランスを確保するのに有効な元素であり、この様な効果を十分に発揮させるには、Siを0.1%以上、好ましくは0.2%以上含有させる。一方、Si含有量が過剰になると、固溶強化作用が過大となって圧延負荷が増大するため1%以下に抑える。好ましくは0.8%以下である。
Ti:0.2%以下(0%含まない)および
V:0.2%以下(0%含まない)よりなる群から選択される1種以上>
これらの元素は、炭化物を形成し析出強化により鋼の強度を高めるのに有効な元素である。この様な効果を発揮させるには、Nbを0.01%以上、Tiを0.01%以上、Vを0.01%以上含有させることが好ましい。しかし過剰に添加すると延性が低下し易くなるので、Nbは0.1%以下、Tiは0.2%以下、Vは0.2%以下(より好ましくは0.05%以下)の範囲で含有させるのがよい。
Mo:0.5%以下(0%含まない)、および
W:0.5%以下(0%含まない)よりなる群から選択される1種以上>
これらの元素は、固溶強化に有効な元素であり、また上記Ti、Nb、Vと複合析出物を形成して鋼板の強度を高めるのにも有効な元素である。この様な効果を発揮させるには、Cr:0.05%以上、Mo:0.05%以上、W:0.05%以上添加するのがよいが、過剰に添加すると加工性の低下を招くため、Cr、MoおよびWはいずれも0.5%以下に抑えることが好ましい。
・引張強度が390MPa以上(特に、550MPa以上)でかつ、
・引張強度(TS:単位MPa)と伸び(El:単位%)が下記式(1)を満足する。下記式(1)の右辺が特に16000以上であるものは、強度と加工性のバランスに優れており好ましい。
TS×El≧14000 …(1)
・化成処理液:日本パーカライジング社製 パルボンド L 3020
・化成処理工程:脱脂 → 水洗 → 表面調整 → 化成処理
(b)サンプル平面上に2〜3mm角の碁盤目状の切れ目を入れる。
(c)10%アセチルアセトン−90%メタノールエッチング液で腐食させてカーボンを浮上させる。
(d)アルコール中に保存して観察に用いる。
o.30は、本発明鋼板1としての規定要件を満たしているため化成処理性に優れており、塗膜密着性に優れている。該実施例において、クラックを抑制してより優れた塗膜密着性を確保するには、製造条件として特に巻取温度や徐冷終了温度を制御するのがよいことがわかる。
Claims (5)
- 質量%で(化学成分について以下同じ)、
C :0.03〜1%、
Mn:0.2〜3%、
Si:0.1〜1%、
Si/Mn≦0.4
を満たし、
金属組織が、占積率で(金属組織について以下同じ)、
フェライト:60%以上、
ベイナイトおよび/または炭化物:5%以上、
該フェライトとベイナイトおよび/または炭化物との合計:90%以上、
マルテンサイト:3%以下(0%含む)、
残留オーステナイト:3%以下(0%含む)を満たす複合組織鋼板であって、
鋼板表面において、MnとSiの原子比(Mn/Si)が0.5以上である長径0.01μm以上5μm以下のMn−Si複合酸化物が10個/100μm2以上存在すると共に、Siを主体とする酸化物の鋼板表面被覆率が10%以下であり、
引張強度が390MPa以上で、かつ引張強度(TS:単位MPa)と伸び(El:単位%)が下記式(1)を満たすことを特徴とする塗膜密着性と加工性に優れた高強度冷延鋼板。
TS×El≧14000 …(1) - C:0.03〜1%、
Mn:0.2〜3%、
Si:0.1〜1%
を満たし、金属組織が、
フェライト:60%以上、
ベイナイトおよび/または炭化物:5%以上、
該フェライトとベイナイトおよび/または炭化物との合計:90%以上、
マルテンサイト:3%以下(0%含む)、
残留オーステナイト:3%以下(0%含む)を満たす複合組織鋼板であって、
SEMを用いて2000倍で鋼板表面近傍の断面を観察したときに、任意の10視野において幅3μm以下で深さ5μm以上のクラックが存在せず、
引張強度が390MPa以上で、かつ引張強度(TS:単位MPa)と伸び(El:単位%)が下記式(1)を満たすことを特徴とする塗膜密着性と加工性に優れた高強度冷延鋼板。
TS×El≧14000 …(1) - C:0.03〜1%、
Mn:0.2〜3%、
Si:0.1〜1%、
Si/Mn≦0.4
を満たし、金属組織が、
フェライト:60%以上、
ベイナイトおよび/または炭化物:5%以上、
該フェライトとベイナイトおよび/または炭化物との合計:90%以上、
マルテンサイト:3%以下(0%含む)、
残留オーステナイト:3%以下(0%含む)を満たす複合組織鋼板であって、
(I)鋼板表面において、MnとSiの原子比(Mn/Si)が0.5以上である長径0.01μm以上5μm以下のMn−Si複合酸化物が10個/100μm2以上存在すると共に、Siを主体とする酸化物の鋼板表面被覆率が10%以下であり、かつ
(II)SEMを用いて2000倍で鋼板表面近傍の断面を観察したときに、任意の10視野において幅3μm以下で深さ5μm以上のクラックが存在せず、
引張強度が390MPa以上で、かつ引張強度(TS:単位MPa)と伸び(El:単位%)が下記式(1)を満たすことを特徴とする塗膜密着性と加工性に優れた高強度冷延鋼板。
TS×El≧14000 …(1) - 更に他の元素として、
Nb:0.1%以下(0%含まない)、
Ti:0.2%以下(0%含まない)、および
V :0.2%以下(0%含まない)よりなる群から選択される1種以上を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の高強度冷延鋼板。 - 更に他の元素として、
Cr:0.5%以下(0%含まない)、
Mo:0.5%以下(0%含まない)、および
W :0.5%以下(0%含まない)よりなる群から選択される1種以上を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の高強度冷延鋼板。
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