JP2013227654A - 成形性および形状凍結性に優れた、高強度冷延鋼板、高強度溶融亜鉛めっき鋼板および高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板、ならびにそれらの製造方法 - Google Patents
成形性および形状凍結性に優れた、高強度冷延鋼板、高強度溶融亜鉛めっき鋼板および高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板、ならびにそれらの製造方法 Download PDFInfo
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-
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-
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Abstract
【課題】成形性および形状凍結性に優れた引張強度が980MPa以上の高強度冷延鋼板を提供する。
【解決手段】規定の成分組成を有し、鋼組織が、ベイニティックフェライト(BF)+焼戻しマルテンサイト(TM):65%(面積%の意味。鋼組織について以下同じ)以上、フレッシュマルテンサイト(M):3〜18%、残留オーステナイト(残留γ):5%以上、およびポリゴナルフェライト(F):5%以下(0%を含む)を満たし、かつ、規定の平均KAM<1.00°:0.50゜以上を満たし、更に、引張強度が980MPa以上であるところに特徴を有する高強度冷延鋼板。
【選択図】なし
【解決手段】規定の成分組成を有し、鋼組織が、ベイニティックフェライト(BF)+焼戻しマルテンサイト(TM):65%(面積%の意味。鋼組織について以下同じ)以上、フレッシュマルテンサイト(M):3〜18%、残留オーステナイト(残留γ):5%以上、およびポリゴナルフェライト(F):5%以下(0%を含む)を満たし、かつ、規定の平均KAM<1.00°:0.50゜以上を満たし、更に、引張強度が980MPa以上であるところに特徴を有する高強度冷延鋼板。
【選択図】なし
Description
本発明は、成形性および形状凍結性に優れた、高強度冷延鋼板、高強度溶融亜鉛めっき鋼板および高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板、ならびにそれらの製造方法に関するものである。
近年、自動車においては、環境への配慮から燃費の向上が望まれており、そのために車体の軽量化が進んでいる。また、車体を軽量化しても安全性を維持できるように、車体を構成する様々な鋼部材において、従来よりも強度の高い(引張強度が980MPa以上の)鋼板の需要が高まっている。しかしながら、強度が高くなると成形性の低下および形状凍結性の低下が起こりやすいため、強度が高く、かつ形状凍結性および成形性(延性、穴拡げ性)の良好な鋼板が必要とされている。
これまでにも、上記特性を向上させるべく、様々な提案がなされている。例えば特許文献1には、組織分率、残留オーステナイト中のC濃度、第2相組織間の距離、第2相組織の粒径を制御することによって、TS×ELバランスと形状凍結性を改善できた旨示されている。しかし、強度レベルのより高い鋼板を対象に、上記特性を確保したものではない。
また特許文献2には、成分を適正範囲に制御(特にCrとMnの合計量を規定範囲に制御)することで、組織と析出物形態を制御し、曲げ加工性と形状凍結性を改善する技術が示されている。本技術では、組織と析出物の制御のためにCrを多量に含有させているが、より高い成形性を確保するにあたっては、成分設計の更なる検討が必要であると思われる。
特許文献3には、強度と加工性のバランスに優れた高強度冷延鋼板とめっき鋼板を得るべく、組織を制御、特に、α鉄の(200)面におけるX線回折ピークの半価幅を0.220°以下に制御している。この組織の制御は、組織(ベイニティックフェライト)内の転位密度を低減することを意味している。しかし高強度領域において、延性と穴拡げ性の両特性を高めるには、別の手段を検討する必要があると思われる。
特許文献4には、延性および伸びフランジ性に優れ、しかも引張強さが980MPa以上の高強度鋼板を得るべく、焼戻しマルテンサイトと上部ベイナイト(後述するKAM値が低いと思われる)を所定量存在させている。また特許文献5も、上記特許文献4と同様に、上部ベイナイトを所定量存在させることによって、成形性を確保した技術である。
特許文献6には、加工性に優れ、かつ引張強さが980MPa以上の高強度鋼板を得るべく、マルテンサイト(フレッシュマルテンサイトおよび焼戻しマルテンサイト)を主体とすることが示されている。また特許文献7は、耐水素脆性に優れた超高強度薄鋼板を得るものであり、組織をベイニティックフェライト及びマルテンサイトとすると共に、残留オーステナイト結晶粒の形態を制御している。
本発明も、980MPa以上であって、成形性および形状凍結性に優れた高強度冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得るべくなされたものであって、その目的は、上記従来技術と異なり、製造工程における焼鈍でのオーステンパー処理を低温短時間とし、所定の組織を有する新規の上記鋼板を製造することにある。
上記課題を解決し得た本発明の成形性および形状凍結性に優れた高強度冷延鋼板は、
C:0.1〜0.3%(質量%の意味。化学成分について以下同じ)、
Si:1.0〜3.0%、
Mn:0.5〜3.0%、
P:0.1%以下(0%を含まない)、
S:0.03%以下(0%を含まない)、
Al:0.01〜1.0%、および
N:0.01%以下(0%を含まない)を満たし、
残部が鉄および不可避不純物からなり、
鋼組織が、
ベイニティックフェライト(BF)+焼戻しマルテンサイト(TM):65%(面積%の意味。鋼組織について以下同じ)以上、
フレッシュマルテンサイト(M):3〜18%、
残留オーステナイト(残留γ):5%以上、および
ポリゴナルフェライト(F):5%以下(0%を含む)を満たし、かつ、
平均KAM<1.00°:0.50゜以上
[但し、上記「平均KAM<1.00°」は、複数箇所のKAM(方位差、Kernel Average Misorientation、単位は「°」)値の1.00゜未満における平均値を示す。]
を満たし、更に、引張強度が980MPa以上であるところに特徴を有する。
C:0.1〜0.3%(質量%の意味。化学成分について以下同じ)、
Si:1.0〜3.0%、
Mn:0.5〜3.0%、
P:0.1%以下(0%を含まない)、
S:0.03%以下(0%を含まない)、
Al:0.01〜1.0%、および
N:0.01%以下(0%を含まない)を満たし、
残部が鉄および不可避不純物からなり、
鋼組織が、
ベイニティックフェライト(BF)+焼戻しマルテンサイト(TM):65%(面積%の意味。鋼組織について以下同じ)以上、
フレッシュマルテンサイト(M):3〜18%、
残留オーステナイト(残留γ):5%以上、および
ポリゴナルフェライト(F):5%以下(0%を含む)を満たし、かつ、
平均KAM<1.00°:0.50゜以上
[但し、上記「平均KAM<1.00°」は、複数箇所のKAM(方位差、Kernel Average Misorientation、単位は「°」)値の1.00゜未満における平均値を示す。]
を満たし、更に、引張強度が980MPa以上であるところに特徴を有する。
上記高強度冷延鋼板は、更に、
(a)Ti:0.01〜0.1%、Nb:0.01〜0.1%、およびV:0.01〜0.1%よりなる群から選択される少なくとも1種の元素や、
(b)Cr:0.01〜1%、Mo:0.01〜1%、およびB:0.0001〜0.005%よりなる群から選択される少なくとも1種の元素、
(c)Cu:0.01〜1%、およびNi:0.01〜1%よりなる群から選択される少なくとも1種の元素、
(d)Ca:0.0005〜0.005%、およびMg:0.0005〜0.005%よりなる群から選択される少なくとも1種の元素
を含んでいてもよい。
(a)Ti:0.01〜0.1%、Nb:0.01〜0.1%、およびV:0.01〜0.1%よりなる群から選択される少なくとも1種の元素や、
(b)Cr:0.01〜1%、Mo:0.01〜1%、およびB:0.0001〜0.005%よりなる群から選択される少なくとも1種の元素、
(c)Cu:0.01〜1%、およびNi:0.01〜1%よりなる群から選択される少なくとも1種の元素、
(d)Ca:0.0005〜0.005%、およびMg:0.0005〜0.005%よりなる群から選択される少なくとも1種の元素
を含んでいてもよい。
本発明には、上記高強度冷延鋼板の表面に、溶融亜鉛めっき層が形成されているところに特徴を有する成形性および形状凍結性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板も含まれる。
また本発明には、上記高強度冷延鋼板の表面に、合金化溶融亜鉛めっき層が形成されているところに特徴を有する成形性および形状凍結性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板も含まれる。
更に本発明には、上記高強度冷延鋼板を製造する方法であって、
前記成分組成を有する冷延鋼板を、Ac3〜960℃の温度域(T1)に加熱した後、該温度域(T1)から500℃までを平均冷却速度(CR1)5℃/s以上で冷却し、500℃から(Ms−200)〜420℃の温度域(T2)までを平均冷却速度(CR2)10℃/s以上で冷却し、次いで該温度域(T2)で10〜70秒(t2)保持するところに特徴を有する成形性および形状凍結性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法も含まれる。
前記成分組成を有する冷延鋼板を、Ac3〜960℃の温度域(T1)に加熱した後、該温度域(T1)から500℃までを平均冷却速度(CR1)5℃/s以上で冷却し、500℃から(Ms−200)〜420℃の温度域(T2)までを平均冷却速度(CR2)10℃/s以上で冷却し、次いで該温度域(T2)で10〜70秒(t2)保持するところに特徴を有する成形性および形状凍結性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法も含まれる。
また、前記高強度溶融亜鉛めっき鋼板を製造する方法であって、前記成分組成を有する冷延鋼板を、Ac3〜960℃の温度域(T1)に加熱した後、該温度域(T1)から5
00℃までを平均冷却速度(CR1)5℃/s以上で冷却し、500℃から(Ms−200)〜420℃の温度域(T2)までを平均冷却速度(CR2)10℃/s以上で冷却し、次いで該温度域(T2)で10〜70秒(t2)保持した後、亜鉛浴に浸漬するところに特徴を有する成形性および形状凍結性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法も含まれる。
00℃までを平均冷却速度(CR1)5℃/s以上で冷却し、500℃から(Ms−200)〜420℃の温度域(T2)までを平均冷却速度(CR2)10℃/s以上で冷却し、次いで該温度域(T2)で10〜70秒(t2)保持した後、亜鉛浴に浸漬するところに特徴を有する成形性および形状凍結性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法も含まれる。
更には、前記高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する方法であって、前記成分組成を有する冷延鋼板を、Ac3〜960℃の温度域(T1)に加熱した後、該温度域(T1)から500℃までを平均冷却速度(CR1)5℃/s以上で冷却し、500℃から(Ms−200)〜420℃の温度域(T2)までを平均冷却速度(CR2)10℃/s以上で冷却し、次いで該温度域(T2)で10〜70秒(t2)保持した後、亜鉛浴に浸漬し、更に、450〜560℃の合金化処理温度(T3)で合金化処理を行うところに特徴を有する成形性および形状凍結性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法も含まれる。
本発明によれば、規定の組織に調整されて、自動車用部品に好適な、成形性と形状凍結性に優れた、高強度(980MPa以上)冷延鋼板、高強度溶融亜鉛めっき鋼板、および高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板(以下、これらを「鋼板」と総称する場合がある)を提供することができる。尚、本発明において、「成形性に優れる(高成形性)」とは、980MPa以上の引張強度において、引張強度と伸びのバランス(TS×ELバランス)、および引張強度と穴拡げ性のバランス(TS×λバランス)に優れることをいう。また、「形状凍結性に優れる」とは、降伏比(YR)が低いことをいう。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、TS×ELバランスおよびTS×λバランスの向上(高成形性)および、低YR化(高形状凍結性)を同時に達成するには、鋼組織の母相をベイニティックフェライト+焼戻しマルテンサイトとした上で、残留オーステナイトおよびフレッシュマルテンサイトを所定量存在させ、かつポリゴナルフェライトは極力存在させないようにすることが有効であることがわかった。また、上記組織を得るには、特にSi量を1.0%以上とすると共に、製造工程における焼鈍で、γ単相域で均熱後、比較的低温域まで所定の冷却速度で冷却し、該低温域で短時間保持することが必要であることを見出し、本発明を完成した。
まず、本発明で組織を規定した理由について述べる。
[鋼組織]
本発明の鋼板は、母相組織を、ベイニティックフェライト(BF)+焼戻しマルテンサイト(TM)(以下、これらを併せて「BF+TM」と示す)とする。BF+TMは、伸び(EL)および穴拡げ性(λ)を損なうことなく高強度化を図るのに有効な組織である。よって、BF+TMは65%(面積%)以上占めるようにする。(BF+TM)量は、好ましくは70%以上であり、より好ましくは75%以上である。尚、BFとTMが材料特性へ及ぼす影響は類似しているため、これらを区別する必要はない。即ち、BF+TMにおけるそれぞれの組織の割合を規定する必要はなく、本発明では、BF+TMの合計量で規定する。
本発明の鋼板は、母相組織を、ベイニティックフェライト(BF)+焼戻しマルテンサイト(TM)(以下、これらを併せて「BF+TM」と示す)とする。BF+TMは、伸び(EL)および穴拡げ性(λ)を損なうことなく高強度化を図るのに有効な組織である。よって、BF+TMは65%(面積%)以上占めるようにする。(BF+TM)量は、好ましくは70%以上であり、より好ましくは75%以上である。尚、BFとTMが材料特性へ及ぼす影響は類似しているため、これらを区別する必要はない。即ち、BF+TMにおけるそれぞれの組織の割合を規定する必要はなく、本発明では、BF+TMの合計量で規定する。
更に、BF+TMはラス状の組織を有しているが、本発明者らは、このラスサイズの微細化と、結晶粒内の転位密度の上昇により、穴拡げ性を損ねることなく、更なる高強度化が図れることを見出した。
上記BF+TMのラスサイズと結晶粒内の転位密度は、KAM(Kernel Average Misorientation)値によって評価することができる。
KAM値とは、対象となる測定点とその周囲の測定点との間における結晶回転量(結晶方位差)の平均値であり、この値が大きいほど、結晶中に歪が多く存在することを意味している(測定方法の詳細は、実施例に示す)。本発明者らは、上記KAM値と鋼組織の関係について調べたところ、KAM値が1.00゜未満の領域がBF+TMに対応することを確認した(KAM値が1.00゜以上の領域は、主にMおよび粒界に対応する)。
よって、KAM値が1.00゜未満の領域を対象に、上述したラスサイズの微細化と結晶粒内の転位密度を高めて、穴拡げ性を損ねることなく更なる高強度化を図るための手段(即ち、良好なTS×λバランスを得るための手段)について検討した。その結果、KAM値が1.00゜未満の領域における、KAM値の平均値(以下、これを「平均KAM<1.00°」と示す)が0.50°以上(即ち、複数測定点のKAM値の分布において、1.00゜未満の領域のKAM値が高い側に多く存在している状態)であれば、良好なTS×λバランスが得られることを見出した。
尚、KAM値が1.00゜未満の領域には、F領域も含まれるが、本発明では、F量が小さい(5%以下である)ため無視できる。よって、平均KAM<1.00°は、BF+TM領域の平均KAM値を意味するといえる。
上記平均KAM<1.00°は、好ましくは0.52°以上、より好ましくは0.54°以上である。尚、上限はTS×ELバランスの観点から、0.7°程度となる。
尚、KAM値の解析では、CI(Confidence Index)≦0.1の測定点は信頼性に欠けると考え、解析から除外した。上記CIとは、各測定点で検出された電子線後方散乱回折像が、指定された結晶系(鉄の場合はbccあるいはfcc)のデータベース値とどれだけ一致するかの指標で、データの信頼度を表すものである。
上述の通り、BF+TMを65%以上とし、かつ平均KAM<1.00°を0.50°以上とすることによって、高強度を達成できるが、高強度化をこれらのみで達成すると、高YRとなり、形状凍結性が悪化する。そこで本発明では、フレッシュマルテンサイト(M)も存在させる。このMも高強度化に有効であり、かつM中の可動転位はYRを下げるのに有効である。本発明では、平均KAM<1.00°が0.50°以上を満たすBF+TM中に、Mを3%以上存在させることによって、高強度化、低YR化および高成形性を同時に達成することができる。M量は、好ましくは5%以上、より好ましくは6%以上である。ただしMが多すぎると、成形性(TS×ELバランスやTS×λバランス)の劣化を招くため、M量は18%以下とする。M量は、好ましくは14%以下、より好ましくは10%以下である。
また本発明では、残留オーステナイト(残留γ)を存在させることによって、TS×ELバランスを向上させる。よって、残留γ量は5%以上とする。残留γ量は、好ましくは6%以上であり、より好ましくは7%以上である。尚、残留γ量の上限は、おおよそ20%程度である。
一方、本発明では、ポリゴナルフェライト(F)が混在すると、TS×λバランスの低下を招くため、Fは極力低減させるのがよく、本発明ではF量を5%以下とする。F量は、好ましくは3%以下であり、最も好ましくは0%である。
次に、上記組織を確保すると共に、鋼板の更なる成形性向上等のための成分組成と製造条件について説明する。
まず、成分組成について説明する。
[成分組成]
〔C:0.1〜0.3%〕
Cは、鋼の強化能が高い元素であり、また、オーステナイトを安定化させて残留γを確保するためにも重要な元素である。更にCは、高温からの冷却中にポリゴナルフェライトの生成を抑制する効果も有している。こうした作用を発揮させるため、0.1%以上、好ましくは0.15%以上、より好ましくは0.17%以上含有させる。しかし、0.3%を超えて含有させると溶接性が劣化するため、C量の上限を0.3%とする。C量は、好ましくは0.25%以下であり、より好ましくは0.2%以下である。
〔C:0.1〜0.3%〕
Cは、鋼の強化能が高い元素であり、また、オーステナイトを安定化させて残留γを確保するためにも重要な元素である。更にCは、高温からの冷却中にポリゴナルフェライトの生成を抑制する効果も有している。こうした作用を発揮させるため、0.1%以上、好ましくは0.15%以上、より好ましくは0.17%以上含有させる。しかし、0.3%を超えて含有させると溶接性が劣化するため、C量の上限を0.3%とする。C量は、好ましくは0.25%以下であり、より好ましくは0.2%以下である。
〔Si:1.0〜3.0%〕
Siは、固溶強化元素として鋼の高強度化に寄与する元素である。また、炭化物の生成を抑える効果を有しており、オーステナイト中にCを凝縮させて安定化させ、残留γの確保に重要な元素でもある。こうした作用を発揮させるため、Siを1.0%以上、好ましくは1.2%以上、より好ましくは1.4%以上含有させる。しかしSiを、3.0%を超えて含有させると、熱間圧延時に著しいスケールが形成されて、鋼板表面にスケール跡疵が付き表面性状が悪化するため、Si量の上限を3.0%とする。Si量は、好ましくは2.5%以下、より好ましくは2.0%以下である。
Siは、固溶強化元素として鋼の高強度化に寄与する元素である。また、炭化物の生成を抑える効果を有しており、オーステナイト中にCを凝縮させて安定化させ、残留γの確保に重要な元素でもある。こうした作用を発揮させるため、Siを1.0%以上、好ましくは1.2%以上、より好ましくは1.4%以上含有させる。しかしSiを、3.0%を超えて含有させると、熱間圧延時に著しいスケールが形成されて、鋼板表面にスケール跡疵が付き表面性状が悪化するため、Si量の上限を3.0%とする。Si量は、好ましくは2.5%以下、より好ましくは2.0%以下である。
〔Mn:0.5〜3.0%〕
Mnは、鋼の強度を高めるだけでなく、オーステナイトの安定化に直接作用する重要な元素である。また、焼入れ性向上元素でもあり、ポリゴナルフェライトの生成抑制の効果も有する元素である。こうした作用を発揮させるため、Mnを0.5%以上、好ましくは1.0%以上、より好ましくは2.0%以上含有させる。しかしMnを、3.0%を超えて含有させると、鋳片割れが生じる等の悪影響を引き起こすため、上限を3.0%とした。Mn量は、好ましくは2.8%以下、より好ましくは2.5%以下である。
Mnは、鋼の強度を高めるだけでなく、オーステナイトの安定化に直接作用する重要な元素である。また、焼入れ性向上元素でもあり、ポリゴナルフェライトの生成抑制の効果も有する元素である。こうした作用を発揮させるため、Mnを0.5%以上、好ましくは1.0%以上、より好ましくは2.0%以上含有させる。しかしMnを、3.0%を超えて含有させると、鋳片割れが生じる等の悪影響を引き起こすため、上限を3.0%とした。Mn量は、好ましくは2.8%以下、より好ましくは2.5%以下である。
〔P:0.1%以下(0%を含まない)〕
Pは、粒界偏析による粒界脆化を助長して成形性を劣化させる元素である。よってPは少ない方がよく、本発明ではP量の上限を0.1%とする。好ましくは0.08%以下であり、より好ましくは0.05%以下である。
Pは、粒界偏析による粒界脆化を助長して成形性を劣化させる元素である。よってPは少ない方がよく、本発明ではP量の上限を0.1%とする。好ましくは0.08%以下であり、より好ましくは0.05%以下である。
〔S:0.03%以下(0%を含まない)〕
Sは、MnSなどの硫化物系介在物を形成し、これが割れの起点となって成形性を劣化させる元素である。よってSは少ない方がよく、本発明ではS量の上限を0.03%とする。好ましくは0.02%以下であり、より好ましくは0.01%以下である。
Sは、MnSなどの硫化物系介在物を形成し、これが割れの起点となって成形性を劣化させる元素である。よってSは少ない方がよく、本発明ではS量の上限を0.03%とする。好ましくは0.02%以下であり、より好ましくは0.01%以下である。
〔Al:0.01〜1.0%〕
Alは、脱酸材として作用する元素であり、こうした作用を発揮させるため、Alを0.01%以上、好ましくは0.02%以上、より好ましくは0.03%以上含有させる。しかしAlを、1.0%を超えて含有させると、鋼板中にアルミナなどの介在物が多く生成し、成形性が劣化するため、Al量の上限を1.0%とする。Al量は、好ましくは0.5%以下、より好ましくは0.1%以下である。
Alは、脱酸材として作用する元素であり、こうした作用を発揮させるため、Alを0.01%以上、好ましくは0.02%以上、より好ましくは0.03%以上含有させる。しかしAlを、1.0%を超えて含有させると、鋼板中にアルミナなどの介在物が多く生成し、成形性が劣化するため、Al量の上限を1.0%とする。Al量は、好ましくは0.5%以下、より好ましくは0.1%以下である。
〔N:0.01%以下(0%を含まない)〕
Nは、窒化物を形成し、この窒化物が割れの起点となって成形性を劣化させる元素である。よって、Nは少ない方がよく、本発明ではN量の上限を0.01%とする。好ましくは0.008%以下であり、より好ましくは0.006%以下である。
Nは、窒化物を形成し、この窒化物が割れの起点となって成形性を劣化させる元素である。よって、Nは少ない方がよく、本発明ではN量の上限を0.01%とする。好ましくは0.008%以下であり、より好ましくは0.006%以下である。
本発明の鋼板の成分は、上記の通りであり、残部は鉄および不可避不純物からなるものである。また、上記元素に加えて更に、下記元素を適量含有させることにより、更なる強度の向上や靱性、耐食性等の向上を図ることができる。以下、これらの元素について詳述する。
〔Ti:0.01〜0.1%、Nb:0.01〜0.1%、およびV:0.01〜0.1%よりなる群から選択される少なくとも1種の元素〕
Ti、Nb、Vは、いずれも組織を微細化して鋼板の強度と靭性の向上に作用する元素であり、必要に応じて添加してもよい。こうした作用を発揮させるには、いずれの元素であっても、0.01%以上含有させることが好ましい。より好ましくは0.015%以上であり、更に好ましくは0.02%以上である。しかし、いずれの元素も0.1%を超えて含有させると、上記効果が飽和するだけでなく、降伏比が上昇して形状凍結性が劣化するため、それぞれの元素の上限を0.1%とした。好ましくは、それぞれ0.08%以下であり、より好ましくはそれぞれ0.06%以下である。Ti、NbおよびVは、それぞれ単独で含有させてもよいし、任意に選ばれる2種以上を含有させてもよい。
Ti、Nb、Vは、いずれも組織を微細化して鋼板の強度と靭性の向上に作用する元素であり、必要に応じて添加してもよい。こうした作用を発揮させるには、いずれの元素であっても、0.01%以上含有させることが好ましい。より好ましくは0.015%以上であり、更に好ましくは0.02%以上である。しかし、いずれの元素も0.1%を超えて含有させると、上記効果が飽和するだけでなく、降伏比が上昇して形状凍結性が劣化するため、それぞれの元素の上限を0.1%とした。好ましくは、それぞれ0.08%以下であり、より好ましくはそれぞれ0.06%以下である。Ti、NbおよびVは、それぞれ単独で含有させてもよいし、任意に選ばれる2種以上を含有させてもよい。
〔Cr:0.01〜1%、Mo:0.01〜1%、およびB:0.0001〜0.005%よりなる群から選択される少なくとも1種の元素〕
Cr、Mo、Bは、いずれも高温からの冷却中にポリゴナルフェライトが生成するのを抑制する元素であり、必要に応じて添加してもよい。こうした作用を発揮させるため、Cr、Moについては、それぞれ0.01%以上含有させることが好ましく、より好ましくは0.05%以上、更に好ましくは0.1%以上である。またBについては、0.0001%以上含有させることが好ましく、より好ましくは0.0005%以上、更に好ましくは0.001%以上である。しかし、いずれの元素も過剰に含有させると、効果が飽和するだけでなく、成形性が劣化するため、Cr、Moについては、上限を1%とすることが好ましく、より好ましくは0.8%以下、更に好ましくは0.6%以下である。またB量の上限は0.005%とすることが好ましく、より好ましくは0.004%以下、更に好ましくは0.003%以下である。Cr、MoおよびBは、それぞれ単独で含有させてもよいし、任意に選ばれる2種以上を含有させてもよい。
Cr、Mo、Bは、いずれも高温からの冷却中にポリゴナルフェライトが生成するのを抑制する元素であり、必要に応じて添加してもよい。こうした作用を発揮させるため、Cr、Moについては、それぞれ0.01%以上含有させることが好ましく、より好ましくは0.05%以上、更に好ましくは0.1%以上である。またBについては、0.0001%以上含有させることが好ましく、より好ましくは0.0005%以上、更に好ましくは0.001%以上である。しかし、いずれの元素も過剰に含有させると、効果が飽和するだけでなく、成形性が劣化するため、Cr、Moについては、上限を1%とすることが好ましく、より好ましくは0.8%以下、更に好ましくは0.6%以下である。またB量の上限は0.005%とすることが好ましく、より好ましくは0.004%以下、更に好ましくは0.003%以下である。Cr、MoおよびBは、それぞれ単独で含有させてもよいし、任意に選ばれる2種以上を含有させてもよい。
〔Cu:0.01〜1%、およびNi:0.01〜1%よりなる群から選択される少なくとも1種の元素〕
Cu、Niは、いずれも鋼板の耐食性向上に有効な元素であり、必要に応じて添加してもよい。こうした作用を発揮させるため、いずれの元素であっても、0.01%以上含有させることが好ましい。より好ましくは0.05%以上であり、更に好ましくは0.1%以上である。しかし、いずれの元素も1%を超えて含有させると、上記効果が飽和するだけでなく、成形性が劣化するため、それぞれの上限を1%とした。好ましくは、それぞれ0.8%以下であり、より好ましくはそれぞれ0.6%以下である。CuおよびNiは、それぞれ単独で含有させてもよいし、併用して含有させてもよい。
Cu、Niは、いずれも鋼板の耐食性向上に有効な元素であり、必要に応じて添加してもよい。こうした作用を発揮させるため、いずれの元素であっても、0.01%以上含有させることが好ましい。より好ましくは0.05%以上であり、更に好ましくは0.1%以上である。しかし、いずれの元素も1%を超えて含有させると、上記効果が飽和するだけでなく、成形性が劣化するため、それぞれの上限を1%とした。好ましくは、それぞれ0.8%以下であり、より好ましくはそれぞれ0.6%以下である。CuおよびNiは、それぞれ単独で含有させてもよいし、併用して含有させてもよい。
〔Ca:0.0005〜0.005%、およびMg:0.0005〜0.005%よりなる群から選択される少なくとも1種の元素〕
Ca、Mgは、Cu、Niと同じく鋼板の耐食性を向上させるのに作用する元素であり、必要に応じて添加してもよい。こうした作用を発揮させるため、いずれの元素であっても、0.0005%以上含有させることが好ましい。より好ましくは0.001%以上であり、更に好ましくは0.003%以上である。しかし、いずれの元素も過剰に含有させると成形性が悪くなるため、それぞれ上限を0.005%とした。好ましくはそれぞれ0.0045%以下、より好ましくはそれぞれ0.0040%以下である。
Ca、Mgは、Cu、Niと同じく鋼板の耐食性を向上させるのに作用する元素であり、必要に応じて添加してもよい。こうした作用を発揮させるため、いずれの元素であっても、0.0005%以上含有させることが好ましい。より好ましくは0.001%以上であり、更に好ましくは0.003%以上である。しかし、いずれの元素も過剰に含有させると成形性が悪くなるため、それぞれ上限を0.005%とした。好ましくはそれぞれ0.0045%以下、より好ましくはそれぞれ0.0040%以下である。
[製造方法]
製造工程として、熱間圧延、酸洗、冷間圧延を順次行って得られた上記成分組成を有する冷延鋼板を、焼鈍、更には必要に応じてめっき処理、合金化処理を行うにあたり、上記規定の組織を得るには、特に上記焼鈍の条件(高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、更に合金化処理の条件)を下記の通りとする。その他の工程については、一般的に行われている条件を採用すればよい。尚、本発明では、焼鈍直前の鋼板を「冷延鋼板」とし、冷延鋼板に対して規定の焼鈍を施したものを「高強度冷延鋼板」と示して区別する。
製造工程として、熱間圧延、酸洗、冷間圧延を順次行って得られた上記成分組成を有する冷延鋼板を、焼鈍、更には必要に応じてめっき処理、合金化処理を行うにあたり、上記規定の組織を得るには、特に上記焼鈍の条件(高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、更に合金化処理の条件)を下記の通りとする。その他の工程については、一般的に行われている条件を採用すればよい。尚、本発明では、焼鈍直前の鋼板を「冷延鋼板」とし、冷延鋼板に対して規定の焼鈍を施したものを「高強度冷延鋼板」と示して区別する。
以下では、焼鈍(熱処理)工程について図1を用いて説明する。この図1は、本発明の製造方法における焼鈍工程を例示した概略説明図であり、下記に説明するT1、t1、CR1、CR2、T2、t2、T3、t3、CR3、CR3'および CR3''は、図1中のこれらの記号と対応している。
〔焼鈍工程における加熱温度(T1):Ac3〜960℃〕
焼鈍工程において、まずγ単相域まで加熱することが必要である。加熱温度が二相域の低い温度ではFが多くなり、TS×λバランスが低下するからである。また上記Fの混入により、未変態γ中にCが濃化し、オーステンパ中のBF変態が抑制されるため、所望量のBF+TMを確保することが困難になるとともに、過剰なMが生成されて、TS×ELバランスとTS×λバランスが低下する。よって本発明では、焼鈍工程における加熱温度(T1)をAc3以上とする。T1は、好ましくはAc3+30℃以上、より好ましくはAc3+50℃以上である。
焼鈍工程において、まずγ単相域まで加熱することが必要である。加熱温度が二相域の低い温度ではFが多くなり、TS×λバランスが低下するからである。また上記Fの混入により、未変態γ中にCが濃化し、オーステンパ中のBF変態が抑制されるため、所望量のBF+TMを確保することが困難になるとともに、過剰なMが生成されて、TS×ELバランスとTS×λバランスが低下する。よって本発明では、焼鈍工程における加熱温度(T1)をAc3以上とする。T1は、好ましくはAc3+30℃以上、より好ましくはAc3+50℃以上である。
一方、T1が高すぎると組織が粗大化して引張強度が低下する。よって、T1は960℃以下とする。好ましくは940℃以下、より好ましくは920℃以下である。
尚、T1での保持時間(t1)は、10〜1000秒(s)であることが好ましい。10秒を下回ると、十分にγ単相域まで加熱することが難しく、また、1000秒を超えると、組織が粗大化し、成形性が悪化し易いからである。
〔加熱温度(T1)から500℃までの平均冷却速度(CR1):5℃/s以上〕
〔500℃から(Ms−200)〜420℃の温度域(T2)までの平均冷却速度(CR2):10℃/s以上〕
加熱温度(T1)から500℃までの平均冷却速度(CR1)が遅いと、Fが生成してTS×λバランスが低下する。よって本発明では、CR1を5℃/s以上とする。好ましくは10℃/s以上、より好ましくは15℃/s以上である。尚、CR1の上限は、おおよそ500℃/s程度である。
〔500℃から(Ms−200)〜420℃の温度域(T2)までの平均冷却速度(CR2):10℃/s以上〕
加熱温度(T1)から500℃までの平均冷却速度(CR1)が遅いと、Fが生成してTS×λバランスが低下する。よって本発明では、CR1を5℃/s以上とする。好ましくは10℃/s以上、より好ましくは15℃/s以上である。尚、CR1の上限は、おおよそ500℃/s程度である。
また500℃から(Ms−200)〜420℃の温度域(オーステンパ温度域)(T2)までの平均冷却速度(CR2)が遅いと、KAM値の低い(転位密度の低い)BFが生成し(即ち、平均KAM<1.00°が0.50°を下回り)、TS×λバランスが低下する。よって本発明では、CR2を10℃/s以上とする。CR2は、好ましくは15℃/s以上である。尚、CR2の上限は、実操業上500℃/s程度である。
尚、上記図1では、T1からの冷却中500℃で冷却速度を変化させているが、これに限定されず、上記CR1とCR2の条件を満たせば、500℃で冷却速度を変えることなく、加熱温度(T1)から(Ms−200)〜420℃の温度域(T2)までの平均冷却速度を一定、即ち、CR1=CR2としてもよい。
本発明における「平均冷却速度」とは、(冷却開始温度−冷却停止温度)/(冷却に要した時間)である。下記のCR3、CR3'および CR3''についても同じである。
尚、500℃から平均冷却速度(CR2)10℃/s以上で冷却する場合の冷却停止温度がMs以下の場合は、一部にMが形成されるが、このMは、下記温度域T2で保持されることによってTMとなる。
〔(Ms−200)〜420℃の温度域(オーステンパ温度、T2)で10〜70秒(s)(t2)保持〕
この工程は、BF+TMと残留γを生成させるために重要な工程である。詳細には、MはTMとなり、また未変態γからBFが生成する工程である。更に、未変態γへのC濃化が促進されて、所望の残留γ確保にも必要な工程である。
この工程は、BF+TMと残留γを生成させるために重要な工程である。詳細には、MはTMとなり、また未変態γからBFが生成する工程である。更に、未変態γへのC濃化が促進されて、所望の残留γ確保にも必要な工程である。
T2が、(Ms−200)℃を下回ると、冷却停止時点での未変態γが少ないため、十分な残留γを確保できなくなり、その結果TS×ELが低下する。また、Mが減少して、高YR化するため好ましくない。T2は、好ましくは(Ms−150)℃以上であり、より好ましくは(Ms−100)℃以上である。
一方、T2が420℃を超えると、BF+TM中の転位密度が小さくなって平均KAM<1.00°が低くなり、TS×λバランスが低下する。また、最終組織にMが多くなりやすくなる。よってT2は420℃以下とする。T2は、好ましくは400℃以下、より好ましくは380℃以下である。
尚、上述した温度範囲内であれば、保持温度は一定である必要はなく、所定の温度範囲内で変動しても本発明の趣旨を損なわない。
また、上記T2での保持時間(t2)が、10秒を下回ると、γへのC濃化が進まず十分な残留γを確保できないため、TS×ELバランスが低下する。また、BF変態が十分に進まずにM量が増加して、TS×ELバランスとTS×λバランスが低下する。よってt2は10秒以上とする。好ましくは20秒以上、より好ましくは30秒以上である。
一方、t2が70秒を超えると、平均KAM<1.00°が小さくなり、TS×λが低下する。またt2が長すぎると、BF変態が進みすぎて、最終組織のMが減少し、その結果、高YRとなるため好ましくない。更には、長時間であるため、生産性も悪くなる。よって、t2は70秒以下とする。好ましくは60秒以下である。
本発明は、この様にT2を比較的低温域とし、かつこのT2で短時間保持するものである点で、上述した特許文献3〜7とは相違する。即ち、特許文献3では、480〜350℃の温度域まで冷却し、該温度域で100〜400秒間保持または緩冷却することが示されており、保持時間が長い。また特許文献4では、オーステナイト単相域で加熱後、一旦、低温域(50〜300℃)まで冷却し、それから350〜490℃の温度域に昇温するといった本発明とは異なる工程を採用している。また特許文献5では、第一温度域+第二温度域の合計保持時間が220秒以上と長い。更に特許文献6では、100℃から(Ms−10℃)の温度域で80秒以上と長く保持している。また、特許文献7で行われている(Ms−20℃)〜Bsの保持時間は240秒と長くなっており、マルテンサイトの確保と高い平均KAM<1.00の確保が困難と思われる。上記の通り、これらの技術では保持時間が長いことから、本発明で規定する平均KAM<1.00°が小さく、0.50°以上を達成できていないと思われる。
高強度冷延鋼板を得る場合、上記焼鈍後、室温までの平均冷却速度(CR3)は、1℃/s以上で冷却することが挙げられる。この冷却で、未変態γの一部はMとなり、一部は残留γとして残る。平均冷却速度(CR3)を1℃/s以上とすることによって、冷却中に未変態γが分解するのを抑え、十分量の残留γを確保することができる。尚、平均冷却速度(CR3)の上限は、500℃/s程度である。
〔めっき処理〕
上記熱処理後にめっきを施してもよい。浴への浸漬は、材料特性に影響するものではない。めっき処理自体は、一般的に行われている方法を採用すればよく、例えば、一般的に用いられている溶融亜鉛めっき浴の温度を、400〜500℃程度に制御することが挙げられる。また、(片面あたりの)めっき付着量も特に限定されず、例えば20〜100g/m2の範囲とすることが挙げられる。
上記熱処理後にめっきを施してもよい。浴への浸漬は、材料特性に影響するものではない。めっき処理自体は、一般的に行われている方法を採用すればよく、例えば、一般的に用いられている溶融亜鉛めっき浴の温度を、400〜500℃程度に制御することが挙げられる。また、(片面あたりの)めっき付着量も特に限定されず、例えば20〜100g/m2の範囲とすることが挙げられる。
高強度溶融亜鉛めっき鋼板を得る場合、上記めっき処理後、室温までの平均冷却速度(CR3')は、1〜500℃/sとすることが挙げられる。その理由は、上記CR3と同じである。
〔合金化処理温度(T3):450〜560℃〕
合金化処理温度(T3)が560℃を超えると、未変態γが分解し、十分な残留γを確保できなくなる。その結果、TS×ELバランスが低下する。また、平均KAM<1.00°も小さくなりTS×λバランスが低下する。更には、炭化物の析出により、高YR化するとともに、TS×ELバランスとTS×λバランスが低下する。よって本発明では、T3を560℃以下とする。T3は、好ましくは540℃以下、より好ましくは520℃以下である。一方、合金化処理温度が450℃を下回ると、合金化が進まないため、T3は、450℃以上とする。T3は好ましくは480℃以上である。
合金化処理温度(T3)が560℃を超えると、未変態γが分解し、十分な残留γを確保できなくなる。その結果、TS×ELバランスが低下する。また、平均KAM<1.00°も小さくなりTS×λバランスが低下する。更には、炭化物の析出により、高YR化するとともに、TS×ELバランスとTS×λバランスが低下する。よって本発明では、T3を560℃以下とする。T3は、好ましくは540℃以下、より好ましくは520℃以下である。一方、合金化処理温度が450℃を下回ると、合金化が進まないため、T3は、450℃以上とする。T3は好ましくは480℃以上である。
尚、合金化処理時間(t3)は、一般的な条件を採用することができ、例えば5〜60秒程度とすることができる。
高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得る場合、上記合金化処理後、室温までの平均冷却速度(CR3'')は、1〜500℃/sとすることが挙げられる。その理由は、上記CR3と同じである。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
実機をシュミレーションして、表1に示す化学成分組成の鋼塊を真空溶製で作製した後、1250℃に加熱してから熱間圧延を行い、仕上げ圧延温度:880℃で熱間圧延を終了した後、巻取り温度:600℃まで冷却し、該温度で30min保持してから炉冷して熱延鋼板を得た。更に、酸洗により表面のスケールを除去し、その後46〜62%の冷延率で冷間圧延を行って、1.4mmの冷延鋼板を得た。そして次に示す通り焼鈍(熱処理)を行った。即ち、図2および下記表2に示す通り、均熱温度T1(℃)で90秒保持し、T1から500℃までを平均冷却速度CR1(℃/s)で、また500℃からT2(℃)までを平均冷却速度CR2(℃/s)で冷却した後、当該温度域(T2)でt2(秒)保持した。
高強度冷延鋼板(CR)は、上記焼鈍後、平均冷却速度(CR3)15℃/sで室温まで冷却して得た。高強度溶融亜鉛めっき鋼板(GI)は、上記熱処理後、460℃の亜鉛めっき浴に浸漬してめっき処理を施した後、平均冷却速度(CR3')15℃/sで室温まで冷却して得た。また高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA)は、亜鉛めっき浴に浸漬後、さらに表2に示す合金化処理温度T3(℃)で35秒間の合金化処理を行ってから、平均冷却速度(CR3'')15℃/sで室温まで冷却して得た。
片面あたりのめっき付着量は、40g/m2であった。
尚、Ac3およびMsは、「レスリー鉄鋼材料科学」(丸善株式会社、1985年5月31日発行、p.273およびp.231)に記載されている下記式により算出した(下記式において、[元素]は、鋼板に含まれる各元素の含有量(質量%)を示す)。下記式において、鋼板に含まれない元素の含有量は0%として計算した。
Ac3(℃)=910−203×[C]1/2−15.2×[Ni]+44.7×[Si]+104×[V]+31.5×[Mo]+13.1×[W]−30×[Mn]−11×[Cr]−20×[Cu]+700×[P]+400×[Al]+120×[As]+400×[Ti]
Ms(℃)=561−474×[C]−33×[Mn]−17×[Ni]−17×[Cr]−21×[Mo]
Ms(℃)=561−474×[C]−33×[Mn]−17×[Ni]−17×[Cr]−21×[Mo]
得られた各鋼板を用いて、組織分率の測定、平均KAM<1.00°の測定、および機械特性の評価を下記の通り行った。
[組織分率の測定]
(残留γ)
残留γは、BFのラス間などに多く存在しており、組織観察で量を測定するのは困難であるため、X線回折を使用して、残留γ量を測定した。
(残留γ)
残留γは、BFのラス間などに多く存在しており、組織観察で量を測定するのは困難であるため、X線回折を使用して、残留γ量を測定した。
即ち、鋼板をt/4まで研削した後、化学研磨してからX線回折強度測定により求めた。入射X線には、Co−Kαを用い、フェライト(ポリゴナルフェライトやベイニティックフェライトを含む、広義のフェライト)の(200)、(211)、(220)各面の回折強度に対するオーステナイトの(200)、(220)、(311)各面の強度比から残留γ量を計算した。尚、上記X線回折で求められる残留γ量は、体積率として算出されるが、この体積率の値はそのまま面積率と読み替えることができる。よって本発明では、残留γ量の単位を面積率とみなして取り扱う。
(ポリゴナルフェライト、ベイニティックフェライト+焼戻マルテンサイト、フレッシュマルテンサイト)
板幅方向に垂直な断面のt/4位置を観察できるように試験片を採取し、機械研磨の後に、ナイタール腐食を施し、走査型電子顕微鏡(SEM;Scanning Electron Microscope)を使用して3000倍で観察した。そして、画像解析により、F(ポリゴナルフェライト)、M(フレッシュマルテンサイト)のそれぞれの面積率を測定した。この測定を3視野で行い、3視野の平均値を求めた。
板幅方向に垂直な断面のt/4位置を観察できるように試験片を採取し、機械研磨の後に、ナイタール腐食を施し、走査型電子顕微鏡(SEM;Scanning Electron Microscope)を使用して3000倍で観察した。そして、画像解析により、F(ポリゴナルフェライト)、M(フレッシュマルテンサイト)のそれぞれの面積率を測定した。この測定を3視野で行い、3視野の平均値を求めた。
また、BF+TMの面積率は、組織観察より測定可能であるが、本実験範囲内では、組織がF、BF+TM、Mおよび残留γのみから構成されるため、BF+TM(面積%)は、[100(面積%)−F(面積%)−M(面積%)−残留γ(面積%)]から求めた。
[平均KAM<1.00°の測定]
板厚t/4まで研削した後に機械研磨を施した試料を70゜傾斜させた状態で、SEMにて、1step:0.125μmで、50μm×50μmの領域の電子線後方散乱回折像を測定し、この測定結果から、解析ソフト(テクセムラボラトリーズ社製OIMシステム)を用いて、各測定点におけるKAM値を求めた。
板厚t/4まで研削した後に機械研磨を施した試料を70゜傾斜させた状態で、SEMにて、1step:0.125μmで、50μm×50μmの領域の電子線後方散乱回折像を測定し、この測定結果から、解析ソフト(テクセムラボラトリーズ社製OIMシステム)を用いて、各測定点におけるKAM値を求めた。
各測定点のKAM値を測定した結果(分布)の一例を図3および図4に示す。図3は、No.26(本発明例)のKAM値の分布を示したグラフであり、図4は、No.12(比較例)のKAM値の分布を示したグラフである。本発明では、1.00°未満のKAM値を対象とするものであり、図3および図4において黒色で示された部分がこれに相当する。この黒色部分のKAM値の平均値が平均KAM<1.00°である。図3と図4を対比すると目視では分布の相違がほとんどみられないように思われるが、上記解析結果では、No.26(図3)の平均KAM<1.00が0.52であり、No.12(図4)の平均KAM<1.00が0.49であり相違している。本発明では、この平均KAM<1.00のわずかな相違が、後述するとおり特性に大きく影響する。
尚、本実施例におけるその他の例も、上記図3や図4の通り測定して平均KAM<1.00°を求めた。
[機械特性の評価]
(引張試験)
JIS5号試験片(評点距離50mm、平行部幅25mm)を、鋼板の圧延方向に対して垂直な方向が長手方向となるように採取し、JIS Z2241に従って、YS、TS、EL(全伸び)を測定した。尚、歪速度は10mm/minとした。
(引張試験)
JIS5号試験片(評点距離50mm、平行部幅25mm)を、鋼板の圧延方向に対して垂直な方向が長手方向となるように採取し、JIS Z2241に従って、YS、TS、EL(全伸び)を測定した。尚、歪速度は10mm/minとした。
(穴拡げ試験)
鉄鋼連盟規格JFST 1001に基づいて評価した。具体的には、鋼板にφ10mmの穴をパンチで打ち抜いた後、60°円錐パンチを用いてバリを上にして穴拡げ加工を行い、亀裂貫通時点における穴拡げ率λを測定した。
鉄鋼連盟規格JFST 1001に基づいて評価した。具体的には、鋼板にφ10mmの穴をパンチで打ち抜いた後、60°円錐パンチを用いてバリを上にして穴拡げ加工を行い、亀裂貫通時点における穴拡げ率λを測定した。
そして、TSが980MPa以上の場合を高強度であると評価し、このTS980MPa以上において、TS×EL≧16(GPa・%)およびTS×λ≧30(GPa・%)を満たす場合を成形性に優れていると評価し、またYR(=100×YS/TS)≦80(%)を満たす場合を形状凍結性に優れていると評価した。
これらの結果を表3に示す。
表1〜3より次の様に考察できる(以下、「No.」は実験No.を示す)。即ち、No.1〜3、13〜16および18〜40は、本発明で規定する方法で製造し、成分組成および組織が規定の範囲内にあるため、引張強度が980MPa以上であって、成形性および形状凍結性に優れた、冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、または合金化溶融亜鉛めっき鋼板が得られている。
これに対し、No.4〜12および17は、成分組成、製造条件のいずれかが、規定の要件を外れるため、所望の組織が得られず、いずれかの特性に劣る結果となった。
即ち、No.4は、T1が低く二相域で加熱した結果、Fが多くなり、TS×λバランスが低下した。また、Fの混入により未変態γ中にCが濃化し、その結果、オーステンパ中のBF変態が遅延してMが多くなり、TS×ELバランスおよびTS×λバランスが低下した。
No.5は、CR1が小さすぎるため、冷却中にFが生成し、TS×λバランスが低下した。
No.6は、CR2が小さすぎるため、冷却中に低KAM値のBFが生成して平均KAM<1.00°が小さくなり、TS×λバランスが低下した。
No.7は、T2が低すぎるために十分な残留γを確保することができず、TS×ELバランスが低下した。また、Mが減少して、YRが高くなった。
No.8は、T2が高すぎるために、平均KAM<1.00°が小さくなり、TS×λバランスが低下した。
No.9は、t2が短すぎるために、所望量のBF+TMと残留γを確保できず、M量が過剰となり、その結果、TS×ELバランスとTS×λバランスが低下した。
No.10は、t2が長すぎるため、平均KAM<1.00°が小さくなり、TS×λバランスが低下した。
No.11は、t2が更に長いため、Mを確保することができず、YRが高くなった。また、平均KAM<1.00°が小さくなり、TS×λバランスが低下した。
No.12は、T3が高すぎるため、所望量の残留γを確保できず、また平均KAM<1.00°が小さくなり、更には炭化物析出の影響などにより、TS×λバランスとTS×ELバランスが低下した。
No.17は、Si量が少なすぎるため、十分量の残留γを確保できず、TS×ELバランスが低下した。
Claims (10)
- C:0.1〜0.3%(質量%の意味。化学成分について以下同じ)、
Si:1.0〜3.0%、
Mn:0.5〜3.0%、
P:0.1%以下(0%を含まない)、
S:0.03%以下(0%を含まない)、
Al:0.01〜1.0%、および
N:0.01%以下(0%を含まない)を満たし、
残部が鉄および不可避不純物からなり、
鋼組織が、
ベイニティックフェライト(BF)+焼戻しマルテンサイト(TM):65%(面積%の意味。鋼組織について以下同じ)以上、
フレッシュマルテンサイト(M):3〜18%、
残留オーステナイト(残留γ):5%以上、および
ポリゴナルフェライト(F):5%以下(0%を含む)を満たし、かつ、
平均KAM<1.00°:0.50゜以上
[但し、上記「平均KAM<1.00°」は、複数箇所のKAM(方位差、Kernel Average Misorientation、単位は「°」)値の1.00゜未満における平均値を示す。]
を満たし、更に、引張強度が980MPa以上であることを特徴とする成形性および形状凍結性に優れた高強度冷延鋼板。 - 更に、
Ti:0.01〜0.1%、
Nb:0.01〜0.1%、および
V:0.01〜0.1%
よりなる群から選択される少なくとも1種の元素を含有する請求項1に記載の高強度冷延鋼板。 - 更に、
Cr:0.01〜1%、
Mo:0.01〜1%、および
B:0.0001〜0.005%
よりなる群から選択される少なくとも1種の元素を含有する請求項1または2に記載の高強度冷延鋼板。 - 更に、
Cu:0.01〜1%、および
Ni:0.01〜1%
よりなる群から選択される少なくとも1種の元素を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の高強度冷延鋼板。 - 更に、
Ca:0.0005〜0.005%、および
Mg:0.0005〜0.005%
よりなる群から選択される少なくとも1種の元素を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の高強度冷延鋼板。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の高強度冷延鋼板の表面に、溶融亜鉛めっき層が形成されていることを特徴とする成形性および形状凍結性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の高強度冷延鋼板の表面に、合金化溶融亜鉛めっき層が形成されていることを特徴とする成形性および形状凍結性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の高強度冷延鋼板を製造する方法であって、
請求項1〜5のいずれかに記載の成分組成を有する冷延鋼板を、Ac3〜960℃の温度域(T1)に加熱した後、該温度域(T1)から500℃までを平均冷却速度(CR1)5℃/s以上で冷却し、500℃から(Ms−200)〜420℃の温度域(T2)までを平均冷却速度(CR2)10℃/s以上で冷却し、次いで該温度域(T2)で10〜70秒(t2)保持することを特徴とする成形性および形状凍結性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法。 - 請求項6に記載の高強度溶融亜鉛めっき鋼板を製造する方法であって、
請求項1〜5のいずれかに記載の成分組成を有する冷延鋼板を、Ac3〜960℃の温度域(T1)に加熱した後、該温度域(T1)から500℃までを平均冷却速度(CR1)5℃/s以上で冷却し、500℃から(Ms−200)〜420℃の温度域(T2)までを平均冷却速度(CR2)10℃/s以上で冷却し、次いで該温度域(T2)で10〜70秒(t2)保持した後、亜鉛浴に浸漬することを特徴とする成形性および形状凍結性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 請求項7に記載の高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する方法であって、
請求項1〜5のいずれかに記載の成分組成を有する冷延鋼板を、Ac3〜960℃の温度域(T1)に加熱した後、該温度域(T1)から500℃までを平均冷却速度(CR1)5℃/s以上で冷却し、500℃から(Ms−200)〜420℃の温度域(T2)までを平均冷却速度(CR2)10℃/s以上で冷却し、次いで該温度域(T2)で10〜70秒(t2)保持した後、亜鉛浴に浸漬し、更に、450〜560℃の合金化処理温度(T3)で合金化処理を行うことを特徴とする成形性および形状凍結性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
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