JP2011144409A - 加工性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、通常のTRIP鋼板は、多量のC添加が必要であり、ナゲット割れ等の溶接上の問題がある。
本発明者らは、加工性に優れた高強度鋼板を鋭意検討した結果、鋼板の硬度分布を特定し、これまで以上の加工性が確保できる高強度鋼板を工業的に製造できることを見出した。また、加工性に優れた鋼板を製造するための製造条件も見出した。
本発明は、以上のような技術思想に基づくものであり、特許請求の範囲に記載した以下の内容をその要旨とする。
さらに、ナノインデンターにて100点以上の箇所で硬度測定を行い、硬度分布が、数1に示す下記(B)式を満足し、金属組織がフェライトとマルテンサイトを含有することを特徴とする加工性に優れた高強度鋼板。
0.0004×[TS狙い値]-0.11-0.12[Mn]<[C]<0.0005×[TS狙い値]-0.07-0.12×[Mn] ・・・(A)
ここに、[TS狙い値]は鋼板の強度設計値で単位はMPa、[Mn]はMnの質量%、[C]はCの質量%
0.9≦T1/(750+10[Mn]+10[Si]+100[Ti]+500[Nb]+40[Mo])≦1.1・・・(C)
ここに、T1は温度℃、[Mn]はMn質量%、[Si]はSi質量%、[Ti]はTi質量%、[Nb]はNb質量%、[Mo]はMo質量%である。
0.5<V1/(3×V2)<3.5 ・・・(D)
ここに、V1は前段冷却速度m/s、V2は後段冷却速度m/sである。
(5)鋼板に溶融亜鉛メッキの表面処理が施されたことを特徴とする(1)または(2)に記載の成形加工性に優れた高強度鋼板。
まず、本発明の高強度鋼板の成分および金属組織の限定理由を説明する。
Cは、強度確保の観点から、またマルテンサイトを安定化する基本元素として、必須の成分である。Cが0.07%未満では強度が満足せず、またマルテンサイト相が形成されない。また、0.2%を超えると、強度が上がりすぎ、延性が不足するほか、溶接性の劣化を招くため工業材料として使用できない。
従って、本発明におけるCの範囲は、0.07〜0.2%とし、好ましくは、0.10〜0.16%である。
0.0004×[TS狙い値]-0.11-0.12[Mn]<[C]<0.0005×[TS狙い値]-0.07-0.12×[Mn] ・・・(A)
ここに、[TS狙い値]は鋼板の強度設計値で単位はMPa、[Mn]はMnの質量%、[C]はCの質量%
製造工程は一般に行われている熱延鋼板、冷延鋼板、めっき鋼板の製造工程で構わない。熱間圧延は一般的条件で実施するが、好ましくはではフェライト粒にひずみが過度に加わり加工性が低下するのを防ぐために熱間圧延をAr3以上で行い、また、高温すぎても焼鈍後の再結晶粒径が必要以上に粗大化するため、940℃以下が望ましい。巻き取り温度については、高温にすれば再結晶や粒成長が促進され、加工性の向上が望まれるが、熱間圧延時に発生するスケール生成も促進され酸洗性が低下する点や,フェライトとパーライトが層状に生成することによりCが不均一に拡散するので、550℃以下とする。一方で低温になりすぎると硬化するため、冷間圧延時での負荷が高くなる。このため、400℃以上とする。
0.9≦T1/(750+10[Mn]+10[Si]+100[Ti]+500[Nb]+40[Mo])≦1.1・・・(C)
ここに、T1は温度℃、[Mn]はMn質量%、[Si]はSi質量%、
[Ti]はTi質量%、[Nb]はNb質量%、[Mo]はMo質量%である。
0.5<V1/(3×V2)<3.5 ・・・(D)
ここに、V1は前段冷却速度m/s、V2は後段冷却速度m/sである。
焼鈍工程では、Ac1以上、Ac3+100℃以下の温度で焼鈍する。これ未満では組識が不均一となる。一方、これ以上の温度では、オーステナイトの粗大化によりフェライト生成が抑制されるため伸びの劣化を招く。また、経済的な点から焼鈍温度は900℃以下が望ましい。この際、層状の組識を解消するためには30秒以上の保持が必要であるが、30分を超えても効果は飽和し生産性も低下する。従って、30秒以上30分以下とする。
本発明は、この熱処理の後、脆性の改善を目的とした、600℃以下の焼戻し処理を行っても効果は変わらない。
一方、表1の成分範囲が本発明の範囲から外れる比較例は、加工性を示す伸びEl×TSの値が16000%MPa未満、もしくは破断伸びひずみε×TSの値が40000%MPa未満である。
また、(B)式を満足しない比較例(AO,AP)は,ε×TSの値が40000%MPa未満となっている。
また、(C)式を満足しない比較例(AQ、AR)は、El×TSの値が16000%MPa未満もしくはε×TSの値が40000%MPa未満となっている。
また、(D)式を満足しない比較例(AS,AT)は、El×TSの値が16000%MPa未満もしくはε×TSの値が40000%MPa未満となっている。
Claims (5)
- 質量%で、
C :0.07〜0.20%、
Si:0.005〜1.5%、
Mn:1.0〜3.1%、
P :0.001〜0.06%、
S :0.001〜0.01%、
N :0.0005〜0.01%、
Al:0.005〜1.2%
を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、さらに、C、Mnの質量%と、狙いの強度値(TS)とが、下記 (A) 式を満足し、さらに、ナノインデンターにて100点以上の箇所で硬度測定を行い、硬度分布が、数1に示す下記(B)式を満足し、金属組織がフェライトとマルテンサイトを含有することを特徴とする加工性に優れた高強度鋼板。
0.0004×[TS狙い値]-0.11-0.12[Mn]<[C]<0.0005×[TS狙い値]-0.07-0.12×[Mn] ・・・(A)
ここに、[TS狙い値]は鋼板の強度設計値で単位はMPa、[Mn]はMnの質量%、[C]はCの質量%
- さらに、
B :0.0005〜0.002%、
Mo:0.01〜0.5%、
Cr:0.01〜0.5%、
V :0.01〜0.1%、
Ti:0.01〜0.1%、
Nb:0.005〜0.1%、
Ca:0.0005〜0.005%、
REM:0.0005〜0.005%
のうち1種または2種を含有することを特徴とする請求項1に記載の加工性に優れた高強度鋼板。 - 請求項1または2に記載の成分のスラブを、熱間圧延を施した後に捲取り、次いで通常の酸洗の後、冷間圧延を実施し、その後連続焼鈍工程で焼鈍を施し、次いで調質圧延を施す工程からなり、焼鈍工程での最初の加熱帯にて下記(C)を満足する温度T1を30秒以上とし、焼鈍工程での均熱後の冷却帯において鋼板温度が800〜400℃の範囲の冷却速度V1と400℃未満の冷却速度V2が下記(D)を満足するようにしたことを特徴とする加工性に優れた高強度鋼板の製造方法。
0.9≦T1/(750+10[Mn]+10[Si]+100[Ti]+500[Nb]+40[Mo])≦1.1・・・(C)
ここに、T1は温度℃、[Mn]はMn質量%、[Si]はSi質量%、
[Ti]はTi質量%、[Nb]はNb質量%、[Mo]はMo質量%である。
0.5<V1/(3×V2)<3.5 ・・・(D)
ここに、V1は前段冷却速度m/s、V2は後段冷却速度m/sである。 - 請求項1または2に記載の高強度鋼板が冷延鋼板であることを特徴とする、加工性に優れた高強度鋼板。
- 鋼板に溶融亜鉛メッキの表面処理が施されたことを特徴とする請求項1または2に記載の成形加工性に優れた高強度鋼板。
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