JP3020617B2 - 曲げ加工性、衝撃特性の良好な超強度冷延鋼板及びその製造方法 - Google Patents
曲げ加工性、衝撃特性の良好な超強度冷延鋼板及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車部品のうち、
比較的軽加工で、高い強度が要求されるドアインパクト
ビーム、バンパー等に用いて好適なTS 100kgf/mm2 以
上、降伏比80％以下の曲げ加工性、衝撃特性の良好な超
高強度冷延鋼及びその製造方法に関するものである。
比較的軽加工で、高い強度が要求されるドアインパクト
ビーム、バンパー等に用いて好適なTS 100kgf/mm2 以
上、降伏比80％以下の曲げ加工性、衝撃特性の良好な超
高強度冷延鋼及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】これまでの、超高強度冷延鋼板の製造方
法としては、たとえば、以下に示すような方法がある
が、それぞれ問題点を有していた。
法としては、たとえば、以下に示すような方法がある
が、それぞれ問題点を有していた。
【０００３】まず、引張強さ100kgf/mm2を超える冷延鋼
板の製造方法としては、特開昭62-13533 号公報に開示
されているような、いわゆる水焼入れ法を用い、より焼
入性の高い鋼に適用したものがある。しかし、この方法
は比較的安価に製造できるメリットはあるものの、急冷
するために、大きな歪の発生と、幅方向の材質の均一性
が劣るという問題があり、また、このような焼戻しマル
テンサイト鋼は成形後に顕著に脆化するという問題があ
った。
板の製造方法としては、特開昭62-13533 号公報に開示
されているような、いわゆる水焼入れ法を用い、より焼
入性の高い鋼に適用したものがある。しかし、この方法
は比較的安価に製造できるメリットはあるものの、急冷
するために、大きな歪の発生と、幅方向の材質の均一性
が劣るという問題があり、また、このような焼戻しマル
テンサイト鋼は成形後に顕著に脆化するという問題があ
った。
【０００４】つぎに、特開昭51-86015号公報にはSiを多
量に添加した鋼板をバッチ焼鈍する方法が開示されてい
るが、この場合、延性は優れるもののSiを含むことによ
るスケールに起因する表面欠陥が顕著となり、ドアーイ
ンパクトビームなどの強度部材では信頼性の低下につな
がっていた。また、このような高Si鋼では、圧延加工性
の劣化に伴う形状の悪化も大きな問題となっており、さ
らに、原因は明らかでないが、ある熱延条件でバンド組
織が発達すること、面内異方性が発達することなどから
曲げ加工性が劣化し、使用上好ましくない問題点を有し
ていた。
量に添加した鋼板をバッチ焼鈍する方法が開示されてい
るが、この場合、延性は優れるもののSiを含むことによ
るスケールに起因する表面欠陥が顕著となり、ドアーイ
ンパクトビームなどの強度部材では信頼性の低下につな
がっていた。また、このような高Si鋼では、圧延加工性
の劣化に伴う形状の悪化も大きな問題となっており、さ
らに、原因は明らかでないが、ある熱延条件でバンド組
織が発達すること、面内異方性が発達することなどから
曲げ加工性が劣化し、使用上好ましくない問題点を有し
ていた。
【０００５】さらに、特開昭62-182224 号公報には、
Ｃ，Si, Mnを含有する鋼板を用いて熱処理を行い、残留
オーステナイト、フェライト、ベイナイト、マルテンサ
イトを含む複合組織とする方法が開示されているが、こ
の場合、かなり特殊な熱処理条件となることや、溶接が
困難になるなどの問題があった。
Ｃ，Si, Mnを含有する鋼板を用いて熱処理を行い、残留
オーステナイト、フェライト、ベイナイト、マルテンサ
イトを含む複合組織とする方法が開示されているが、こ
の場合、かなり特殊な熱処理条件となることや、溶接が
困難になるなどの問題があった。
【０００６】また特開昭59-143027 号公報には、Ｃ，Mn
およびＰを含有する鋼板及びこれに添加元素を加えた鋼
板を用いて熱処理し、フェライト、ベイナイト、主体の
複合組織とする方法が開示されている。しかしながら、
この組成ではTS 100kgf/mm2 以上とした場合、衝撃特性
に劣るという問題があった。この原因は必ずしも明確で
ないが、原因の一つとして、冷却パターンが適切でない
ため大きな内部応力が残存していると推定される。
およびＰを含有する鋼板及びこれに添加元素を加えた鋼
板を用いて熱処理し、フェライト、ベイナイト、主体の
複合組織とする方法が開示されている。しかしながら、
この組成ではTS 100kgf/mm2 以上とした場合、衝撃特性
に劣るという問題があった。この原因は必ずしも明確で
ないが、原因の一つとして、冷却パターンが適切でない
ため大きな内部応力が残存していると推定される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、TS 100kg
f/mm2 以上、降伏比80％以下の超高強度冷延鋼板及びそ
の製造方法において、前記した問題点を含めて以下に示
す項目について改善をはかろうとするものである。
f/mm2 以上、降伏比80％以下の超高強度冷延鋼板及びそ
の製造方法において、前記した問題点を含めて以下に示
す項目について改善をはかろうとするものである。
【０００８】 曲げ加工性 衝撃特性 降伏比（低減） 溶接性 材質の均一性 従来の連続焼炉で製造できること
【０００９】ここに、から項までの特性は、自動車
の強度部材に要求される特性で、部材の信頼性を確保す
る上で不可欠のものであり、項については、新たな設
備投資を必要としないという経済的にも優れるものであ
る。
の強度部材に要求される特性で、部材の信頼性を確保す
る上で不可欠のものであり、項については、新たな設
備投資を必要としないという経済的にも優れるものであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、高強度、低
降伏比、高延性、及び曲げ加工性、衝撃特性が良好な、
特に大きな欠点のない材質バランスの良い冷延鋼板を得
るために、鋼の成分組成を限定し、特にＣ，Mn, Cr, N
b, Ｂの成分を適正添加して、５％から15％の残留オー
ステナイトを含む微細で均一なベイナイト組織とするも
のであり、その製造においては、熱延、冷延、焼鈍条件
を適正化するものである。
降伏比、高延性、及び曲げ加工性、衝撃特性が良好な、
特に大きな欠点のない材質バランスの良い冷延鋼板を得
るために、鋼の成分組成を限定し、特にＣ，Mn, Cr, N
b, Ｂの成分を適正添加して、５％から15％の残留オー
ステナイトを含む微細で均一なベイナイト組織とするも
のであり、その製造においては、熱延、冷延、焼鈍条件
を適正化するものである。
【００１１】すなわち、その要旨は、 Ｃ：0.10wt％以上0.20wt％以下、 Si：0.20wt％以下、 Mn：2.0 wt％以上3.5 wt％以下、 Cr：0.20wt％以上1.00wt％以下、 Nb：0.005 wt％以上0.050 wt％以下、 Ｂ：0.0003wt％以上0.0020wt％以下、 Al：0.020 wt％以上0.100 wt％以下、 Ｐ：0.020 wt％以下、 Ｓ：0.010 wt％以下及び Ｎ：0.0150wt％以下 を含有し、残部は鉄及び不可避不純物の組成になり、残
留オーステナイトを５％以上15％以下で含み残部はベイ
ナイトからなる組織を有し、TS 100kgf/mm2 以上、降伏
比80％以下の特性を有することを特徴とする曲げ加工
性、衝撃特性の良好な超高張力冷延鋼板であり、さらに
上記成分組成にTi:0.050wt％以下を添加するものであ
る。
留オーステナイトを５％以上15％以下で含み残部はベイ
ナイトからなる組織を有し、TS 100kgf/mm2 以上、降伏
比80％以下の特性を有することを特徴とする曲げ加工
性、衝撃特性の良好な超高張力冷延鋼板であり、さらに
上記成分組成にTi:0.050wt％以下を添加するものであ
る。
【００１２】また、上記各々の成分組成になる鋼スラブ
を、1200℃以上に加熱して熱間圧延し、800 ℃以上の温
度で仕上げ圧延を行った後、冷却し、750 ℃以下550 ℃
以上の所定温度でコイルに巻取り、その後、酸洗を行
い、40％以上の圧下率で冷間圧延し、この冷間圧延に続
いて、加熱速度５℃／秒以上の加熱速度で加熱し、800
℃以上900 ℃以下の所定温度にて20秒以上300 秒以下の
時間均熱する連続焼鈍を行った後、20℃／秒以上の冷却
速度で450 ℃以下300 ℃以上の所定温度まで急冷し、つ
づいて、５℃／秒以下の冷却速度で200℃以下の温度ま
で徐冷することを特徴とする曲げ加工性、衝撃特性の良
好な超高強度冷延鋼板の製造方法である。
を、1200℃以上に加熱して熱間圧延し、800 ℃以上の温
度で仕上げ圧延を行った後、冷却し、750 ℃以下550 ℃
以上の所定温度でコイルに巻取り、その後、酸洗を行
い、40％以上の圧下率で冷間圧延し、この冷間圧延に続
いて、加熱速度５℃／秒以上の加熱速度で加熱し、800
℃以上900 ℃以下の所定温度にて20秒以上300 秒以下の
時間均熱する連続焼鈍を行った後、20℃／秒以上の冷却
速度で450 ℃以下300 ℃以上の所定温度まで急冷し、つ
づいて、５℃／秒以下の冷却速度で200℃以下の温度ま
で徐冷することを特徴とする曲げ加工性、衝撃特性の良
好な超高強度冷延鋼板の製造方法である。
【００１３】
【作用】まず、この発明の成分組成の限定理由について
述べる。
述べる。
【００１４】Ｃ：安価な強化成分である。0.10wt％未満
では、比較的低合金系であるために、フェライト変態を
抑えベイナイトの強度を挙げる効果が減少して高強度が
得られなくなり、0.20wt％を超えると、スポット溶接
性、及び衝撃特性が劣化する。したがってその含有量は
0.10wt％以上0.20wt％以下とする。
では、比較的低合金系であるために、フェライト変態を
抑えベイナイトの強度を挙げる効果が減少して高強度が
得られなくなり、0.20wt％を超えると、スポット溶接
性、及び衝撃特性が劣化する。したがってその含有量は
0.10wt％以上0.20wt％以下とする。
【００１５】Si：有力な強化成分であるが、0.20wt％を
超えると冷延性を阻害し、そのスケールのために表面性
状の劣化をもたらす。したがってその含有量の上限を0.
20wt％とする。
超えると冷延性を阻害し、そのスケールのために表面性
状の劣化をもたらす。したがってその含有量の上限を0.
20wt％とする。
【００１６】Mn：オーステナイト相を安定してフェライ
ト変態を抑え、ベイナイト主体の組織とするとともに組
織を微細化し、強度、曲げ加工性、衝撃特性などを向上
させる。2.0wt ％未満では上記効果が不十分であり、3.
5wt ％を超えて含有するとその効果が飽和し、コストア
ップを招く、したがってその含有量は2.0wt ％以上3.5w
t ％以下とする。
ト変態を抑え、ベイナイト主体の組織とするとともに組
織を微細化し、強度、曲げ加工性、衝撃特性などを向上
させる。2.0wt ％未満では上記効果が不十分であり、3.
5wt ％を超えて含有するとその効果が飽和し、コストア
ップを招く、したがってその含有量は2.0wt ％以上3.5w
t ％以下とする。
【００１７】Cr：この発明において重要な成分の一つで
ある。作用効果はMnと類似しており、オーステナイト相
の安定化のために添加される。そしてMnの作用効果を補
い、さらにその作用効果を向上する。特にMnより低温域
でのオーステナイト相の安定化に寄与すると考えられ
る。この発明の目標とする５％から15％の残留オーステ
ナイトを確保し、良好な加工性を得るためには、その含
有量は0.20wt％以上を必要とする。しかし1.00wt％を超
えて含有すると、熱延板が顕著に硬化し、冷間圧延に支
障をきたすこと、化成処理性が劣化すること、オーステ
ナイト相の安定化傾向も飽和すること、及びコストアッ
プを招くことなどがある。したがってその含有量は0.20
wt％以上1.00wt％以下とする。
ある。作用効果はMnと類似しており、オーステナイト相
の安定化のために添加される。そしてMnの作用効果を補
い、さらにその作用効果を向上する。特にMnより低温域
でのオーステナイト相の安定化に寄与すると考えられ
る。この発明の目標とする５％から15％の残留オーステ
ナイトを確保し、良好な加工性を得るためには、その含
有量は0.20wt％以上を必要とする。しかし1.00wt％を超
えて含有すると、熱延板が顕著に硬化し、冷間圧延に支
障をきたすこと、化成処理性が劣化すること、オーステ
ナイト相の安定化傾向も飽和すること、及びコストアッ
プを招くことなどがある。したがってその含有量は0.20
wt％以上1.00wt％以下とする。
【００１８】Ti: スラブの割れを回避するのに有効であ
り、組織の均一化にも有効である。しかし、0.050wt ％
を超えて添加すると溶接性が劣化する。したがってその
含有量は0.050wt ％以下とする。
り、組織の均一化にも有効である。しかし、0.050wt ％
を超えて添加すると溶接性が劣化する。したがってその
含有量は0.050wt ％以下とする。
【００１９】Nb：この発明において重要な成分の一つで
ある。組織を微細化するとともに均一化し、焼入れ性の
向上による高強度化に寄与する。0.005wt ％未満ではそ
の効果が不十分であり、0.050wt ％を超えて添加しても
その効果は飽和し、熱延、冷延が困難になる。したがっ
てその含有量は0.005wt ％以上0.050wt ％以下とする。
ある。組織を微細化するとともに均一化し、焼入れ性の
向上による高強度化に寄与する。0.005wt ％未満ではそ
の効果が不十分であり、0.050wt ％を超えて添加しても
その効果は飽和し、熱延、冷延が困難になる。したがっ
てその含有量は0.005wt ％以上0.050wt ％以下とする。
【００２０】Ｂ：この発明の重要な成分の一つである。
理由は必ずしも明白ではないが、Mn, Nbとの複合添加に
より単独添加では決して得られない大きな強度上昇が得
られる。このような効果を得るためには0.0003wt％以上
を必要とする。しかし、0.0020wt％を超えて添加した場
合は、その効果が飽和するとともに、組織が粗大化して
衝撃特性が劣化する。したがってその含有量は0.0003wt
％以上0.0020wt％以下とする。
理由は必ずしも明白ではないが、Mn, Nbとの複合添加に
より単独添加では決して得られない大きな強度上昇が得
られる。このような効果を得るためには0.0003wt％以上
を必要とする。しかし、0.0020wt％を超えて添加した場
合は、その効果が飽和するとともに、組織が粗大化して
衝撃特性が劣化する。したがってその含有量は0.0003wt
％以上0.0020wt％以下とする。
【００２１】Al：鋼の脱酸成分として必要であるが、鋼
の清浄化、組織の細粒化効果もあわせ、0.02wt％未満で
はその効果は不十分であり、0.100wt ％を超えるとアル
ミナクラスターの生成に起因する表面欠陥が顕著とな
る。したがってその含有量は0.020wt ％以上0.100wt ％
以下とする。
の清浄化、組織の細粒化効果もあわせ、0.02wt％未満で
はその効果は不十分であり、0.100wt ％を超えるとアル
ミナクラスターの生成に起因する表面欠陥が顕著とな
る。したがってその含有量は0.020wt ％以上0.100wt ％
以下とする。
【００２２】Ｐ：偏析傾向が強く、特に高Mn鋼において
は顕著となり、曲げ加工性、スポット溶接性の劣化をも
たらす。これらの材質劣化を抑えるためには、その上限
を0.020wt ％とする。なお、下限は特に限定するもので
はないが、含有量は少ない方が材質上好ましく、反面含
有量を減少することはコストアップ要因であるので、実
用上はこれらを考慮して成分設計することがよい。
は顕著となり、曲げ加工性、スポット溶接性の劣化をも
たらす。これらの材質劣化を抑えるためには、その上限
を0.020wt ％とする。なお、下限は特に限定するもので
はないが、含有量は少ない方が材質上好ましく、反面含
有量を減少することはコストアップ要因であるので、実
用上はこれらを考慮して成分設計することがよい。
【００２３】Ｓ：MnS として鋼中に存在し、その延伸さ
れた形状から延性に対して極めて有害で、その程度は鋼
板の強度の上昇と共に増大する。TS100kgf/mm2 以上の
鋼では、その含有量は0.010wt％以下とする必要がある
が、望ましくは0.003wt ％以下とすることが好ましい。
なお、Ｐと同様、下限は特に限定するものではないが、
含有量は少ない方が材質上好ましく、反面含有量を減少
することはコストアップ要因となるので、実用上はこれ
らを考慮して成分設計することがよい。
れた形状から延性に対して極めて有害で、その程度は鋼
板の強度の上昇と共に増大する。TS100kgf/mm2 以上の
鋼では、その含有量は0.010wt％以下とする必要がある
が、望ましくは0.003wt ％以下とすることが好ましい。
なお、Ｐと同様、下限は特に限定するものではないが、
含有量は少ない方が材質上好ましく、反面含有量を減少
することはコストアップ要因となるので、実用上はこれ
らを考慮して成分設計することがよい。
【００２４】Ｎ：ある程度の含有は不可避であるが、オ
ーステナイト相安定化成分であるので、特に除去すべき
成分ではない。しかし、0.0150wt％を超えると熱延板と
しての強度が大きくなりすぎ、冷間圧延に支障をきた
す。したがってその含有量の上限を0.0150wt％以下とす
る。
ーステナイト相安定化成分であるので、特に除去すべき
成分ではない。しかし、0.0150wt％を超えると熱延板と
しての強度が大きくなりすぎ、冷間圧延に支障をきた
す。したがってその含有量の上限を0.0150wt％以下とす
る。
【００２５】つぎに鋼組織の限定理由について述べる。
この発明の目的とする曲げ加工性、衝撃特性を良くする
ためには、残留オーステナイトを５％以上15％以下を含
む微細で均一なベイナイト組織とする必要がある。
この発明の目的とする曲げ加工性、衝撃特性を良くする
ためには、残留オーステナイトを５％以上15％以下を含
む微細で均一なベイナイト組織とする必要がある。
【００２６】この発明鋼を用いて適当な熱処理を行え
ば、均一なベイナイト組織を得ることができるが、この
ようにベイナイト組織のみの場合曲げ加工性はよいが、
衝撃特性は必ずしも充分ではない。これに対し、均一微
細なベイナイト組織に残留オーステナイトを含む組織と
することにより衝撃特性も向上する。この原因は必ずし
も明確でないが、脆性亀裂の伝播に対して、残留オース
テナイトがそのマルテンサイト変態を通して抵抗となる
ためと推定される。残留オーステナイトが５％未満では
その効果は不十分であり、15％を超えると、実用上長期
的な寸法変化などの問題が生ずる。
ば、均一なベイナイト組織を得ることができるが、この
ようにベイナイト組織のみの場合曲げ加工性はよいが、
衝撃特性は必ずしも充分ではない。これに対し、均一微
細なベイナイト組織に残留オーステナイトを含む組織と
することにより衝撃特性も向上する。この原因は必ずし
も明確でないが、脆性亀裂の伝播に対して、残留オース
テナイトがそのマルテンサイト変態を通して抵抗となる
ためと推定される。残留オーステナイトが５％未満では
その効果は不十分であり、15％を超えると、実用上長期
的な寸法変化などの問題が生ずる。
【００２７】つぎに、製造条件の限定理由について述べ
る。熱延、冷延後の焼鈍時に、充分な量の固溶Nbを確保
し、目的とする微細なベイナイト組織とするために、ス
ラブ加熱温度は1200℃以上とする。
る。熱延、冷延後の焼鈍時に、充分な量の固溶Nbを確保
し、目的とする微細なベイナイト組織とするために、ス
ラブ加熱温度は1200℃以上とする。
【００２８】仕上圧延温度は低すぎる場合、焼入性向上
成分であるNb, Ｂを固溶状態で確保することができず材
質の劣化を招く。この発明鋼においては、800 ℃を境に
して材質の劣化が顕著となるので下限値を800 ℃とす
る。なお、上限値は特に限定するものではないが、熱延
工程の困難さが増大するので、950 ℃とすることが望ま
しい。
成分であるNb, Ｂを固溶状態で確保することができず材
質の劣化を招く。この発明鋼においては、800 ℃を境に
して材質の劣化が顕著となるので下限値を800 ℃とす
る。なお、上限値は特に限定するものではないが、熱延
工程の困難さが増大するので、950 ℃とすることが望ま
しい。
【００２９】熱延後のコイル巻取り温度は、材質に及ぼ
す影響は比較的小さいが、750 ℃を超える場合、スケー
ルの厚みが顕著に増加し、酸洗性を低下させるばかりで
なく、表面性状の劣化をも引き起こし、プレス成型後の
部品の表面欠陥にもつながる。一方550 ℃未満の場合、
熱延板が異常に硬化し、冷延性を大きく阻害する。した
がってその温度の上限を750 ℃、下限を550 ℃とする。
す影響は比較的小さいが、750 ℃を超える場合、スケー
ルの厚みが顕著に増加し、酸洗性を低下させるばかりで
なく、表面性状の劣化をも引き起こし、プレス成型後の
部品の表面欠陥にもつながる。一方550 ℃未満の場合、
熱延板が異常に硬化し、冷延性を大きく阻害する。した
がってその温度の上限を750 ℃、下限を550 ℃とする。
【００３０】熱延した後、酸洗に続く冷延における冷間
圧下率は、組織を細かくして微細かつ均一なベイナイト
組織を得るため、下限は40％を必要とする。なお、この
圧下率が高すぎることによる材質上のデメリットはない
が、圧下率の増大は工程の阻害要因であるとともに、材
質向上のメリットも少ない。したがって、実用上はこれ
らのことを加味して設定することがよい。
圧下率は、組織を細かくして微細かつ均一なベイナイト
組織を得るため、下限は40％を必要とする。なお、この
圧下率が高すぎることによる材質上のデメリットはない
が、圧下率の増大は工程の阻害要因であるとともに、材
質向上のメリットも少ない。したがって、実用上はこれ
らのことを加味して設定することがよい。
【００３１】冷延後の焼鈍における加熱速度は、早くす
ることにより所期組織を均一化することができるので、
高強度化することによる曲げ加工性、衝撃特性の劣化を
防止するために有利である。この効果を得るために加熱
速度の下限を５℃／秒とする。なお、上限については特
に限定しないが、早くすることによる材質の劣化はな
い。
ることにより所期組織を均一化することができるので、
高強度化することによる曲げ加工性、衝撃特性の劣化を
防止するために有利である。この効果を得るために加熱
速度の下限を５℃／秒とする。なお、上限については特
に限定しないが、早くすることによる材質の劣化はな
い。
【００３２】この焼鈍の均熱温度は重要な因子の一つで
あり、この温度が低すぎると組織が著しく不均一とな
り、曲げ加工性及び衝撃特性が顕著に劣化する。また、
この温度が高すぎると均熱中に局部的に組織が粗大化し
不均一な組織となり、やはり曲げ加工性及び衝撃特性が
劣化する。したがって均熱温度の下限を800 ℃、好まし
くは850 ℃とし、上限を900 ℃とする。
あり、この温度が低すぎると組織が著しく不均一とな
り、曲げ加工性及び衝撃特性が顕著に劣化する。また、
この温度が高すぎると均熱中に局部的に組織が粗大化し
不均一な組織となり、やはり曲げ加工性及び衝撃特性が
劣化する。したがって均熱温度の下限を800 ℃、好まし
くは850 ℃とし、上限を900 ℃とする。
【００３３】上記温度における均熱時間は組織を均一化
し、材質の安定化をはかるために20秒以上の均熱を必要
とする。しかしながら、過剰に長い均熱時間では、局部
的な組織の粗大化などにより曲げ加工性などが劣化する
ことのほか、操業上も生産性を阻害するなどの問題が生
ずることから上限は300 秒がよい。したがって、均熱時
間は20秒以上300 秒以下とする。
し、材質の安定化をはかるために20秒以上の均熱を必要
とする。しかしながら、過剰に長い均熱時間では、局部
的な組織の粗大化などにより曲げ加工性などが劣化する
ことのほか、操業上も生産性を阻害するなどの問題が生
ずることから上限は300 秒がよい。したがって、均熱時
間は20秒以上300 秒以下とする。
【００３４】焼鈍後は急冷する。その冷却速度は、冷却
中のフェライト変態を抑制して均一な、残留オーステナ
イトを含むベイナイト組織とし、良好な強度特性を得る
ため20℃／秒以上で急冷する必要がある。上限は特に限
定しないが、早くすることによって材質への影響はな
い。
中のフェライト変態を抑制して均一な、残留オーステナ
イトを含むベイナイト組織とし、良好な強度特性を得る
ため20℃／秒以上で急冷する必要がある。上限は特に限
定しないが、早くすることによって材質への影響はな
い。
【００３５】この急冷の停止温度は、マルテンサイト変
態を抑えること、ベイナイトの自己焼戻し効果を一部利
用することなどによる曲げ加工性、衝撃特性の劣化を防
止するため、300 ℃以上とする必要がある。一方、450
℃を超える場合充分な高強度を得ることができない。し
たがって、急冷停止温度は450 ℃以下300 ℃以上する。
態を抑えること、ベイナイトの自己焼戻し効果を一部利
用することなどによる曲げ加工性、衝撃特性の劣化を防
止するため、300 ℃以上とする必要がある。一方、450
℃を超える場合充分な高強度を得ることができない。し
たがって、急冷停止温度は450 ℃以下300 ℃以上する。
【００３６】急冷停止後は徐冷するが、上記したマルテ
ンサイト変態の抑制効果、自己焼戻し効果により、曲げ
加工性、衝撃特性の劣化を防止するため、200 ℃以下ま
でを、５℃／秒以下の速度で徐冷するものとする。な
お、徐冷はより低温まで行ってもよいが、その限度は設
備上の制約で決定されるもので200 ℃以下であれば材質
に及ぼす悪影響はない。
ンサイト変態の抑制効果、自己焼戻し効果により、曲げ
加工性、衝撃特性の劣化を防止するため、200 ℃以下ま
でを、５℃／秒以下の速度で徐冷するものとする。な
お、徐冷はより低温まで行ってもよいが、その限度は設
備上の制約で決定されるもので200 ℃以下であれば材質
に及ぼす悪影響はない。
【００３７】
【実施例】実施例１ 表１及び表２に示す成分組成の、この発明の適合鋼５種
類（表１）及び比較鋼12種類（表２）を溶製して鋼スラ
ブとし、これらの鋼スラブを素材として、表３に示す熱
延、冷延条件で板厚0.8mm の冷延鋼板とし、表４に示す
焼鈍条件で焼鈍した。
類（表１）及び比較鋼12種類（表２）を溶製して鋼スラ
ブとし、これらの鋼スラブを素材として、表３に示す熱
延、冷延条件で板厚0.8mm の冷延鋼板とし、表４に示す
焼鈍条件で焼鈍した。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】
【００４１】
【表４】
【００４２】焼鈍をおえたこれらの鋼板について、引張
特性、組織、曲げ加工性、衝撃特性を調査した。引張特
性は、ＪＩＳ５号試験片を用いて通常の手順で行い、曲
げ加工性は、曲げ半径を変えて１８０゜曲げを行い、割
れ発生の臨界曲げ半径で評価し、衝撃特性は、絞り比1.
8 でコニカルカップに絞りぬき、−40℃でその頂部に10
kgのおもりを80cmの高さから落下衝突させて割れの発生
の有無で判定した。
特性、組織、曲げ加工性、衝撃特性を調査した。引張特
性は、ＪＩＳ５号試験片を用いて通常の手順で行い、曲
げ加工性は、曲げ半径を変えて１８０゜曲げを行い、割
れ発生の臨界曲げ半径で評価し、衝撃特性は、絞り比1.
8 でコニカルカップに絞りぬき、−40℃でその頂部に10
kgのおもりを80cmの高さから落下衝突させて割れの発生
の有無で判定した。
【００４３】これらの調査結果を表５（適合例）及び表
６（比較例）に示す。
６（比較例）に示す。
【００４４】
【表５】
【００４５】
【表６】
【００４６】表６から明らかなように、比較例は、それ
ぞれ、引張特性、曲げ加工性、衝撃特性などで劣ってい
たり、製造工程における冷延が困難であったり、また、
後工程の化成処理不良を起こしたりしている。
ぞれ、引張特性、曲げ加工性、衝撃特性などで劣ってい
たり、製造工程における冷延が困難であったり、また、
後工程の化成処理不良を起こしたりしている。
【００４７】これに対し、表５のこの発明の適合例は、
十分高い引張強度(TS)を有しながら良好な延性(EL)、曲
げ加工性、さらに優れた衝撃特性を有している。
十分高い引張強度(TS)を有しながら良好な延性(EL)、曲
げ加工性、さらに優れた衝撃特性を有している。
【００４８】特に衝撃特性は、衝撃吸収能を要求される
ドアーインパクトビームや、バンパー等に用いられるこ
とを考えれば極めて重要な特性であることを考えると、
適合例は、これらの用途に用いて好適であるといえる。
ドアーインパクトビームや、バンパー等に用いられるこ
とを考えれば極めて重要な特性であることを考えると、
適合例は、これらの用途に用いて好適であるといえる。
【００４９】なお、YRは連続焼鈍温度と関係があり、焼
鈍温度を高くするとYRも高くなることが判明した。
鈍温度を高くするとYRも高くなることが判明した。
【００５０】実施例２ この発明に適合する表７に示す成分組成の鋼を溶製して
鋼スラブとし、この鋼スラブを素材として表８に示す各
熱延、冷延及び焼鈍条件で板厚1.4 mmの鋼板を製造し、
実施例１と同じ条件で引張特性、曲げ加工性を調査し
た。
鋼スラブとし、この鋼スラブを素材として表８に示す各
熱延、冷延及び焼鈍条件で板厚1.4 mmの鋼板を製造し、
実施例１と同じ条件で引張特性、曲げ加工性を調査し
た。
【００５１】
【表７】
【００５２】
【表８】
【００５３】この結果は表９に示す通りで、この発明の
製造条件の適合例は、目的とする引張特性、良好な曲げ
加工性が得られているが、この発明の製造条件を外れた
比較例は、それぞれ、引張特性、曲げ加工性が劣った
り、製造上の問題を有したりしている。
製造条件の適合例は、目的とする引張特性、良好な曲げ
加工性が得られているが、この発明の製造条件を外れた
比較例は、それぞれ、引張特性、曲げ加工性が劣った
り、製造上の問題を有したりしている。
【００５４】
【表９】
【００５５】なお、この発明による鋼板を用いて実部品
（バンパー）への試用を試みたが、YSが低いため、成型
後の形状精度が良好で、さらにはプレス型の損傷が小さ
いなどの利点が確認された。
（バンパー）への試用を試みたが、YSが低いため、成型
後の形状精度が良好で、さらにはプレス型の損傷が小さ
いなどの利点が確認された。
【００５６】
【発明の効果】この発明は、成分組成を適正化するこ
と、及び熱延、冷延、焼鈍条件を適正化することにより
TS 100kgf/mm2 以上、降伏比80％以下の曲げ加工性、衝
撃特性の良好な超高張力冷延鋼板を得るもので、この発
明によって得られる鋼板は、高強度で衝撃吸収能を必要
とするドアーインパクトビーム、バンパーなどの自動車
用強度部材に用いて好適である。
と、及び熱延、冷延、焼鈍条件を適正化することにより
TS 100kgf/mm2 以上、降伏比80％以下の曲げ加工性、衝
撃特性の良好な超高張力冷延鋼板を得るもので、この発
明によって得られる鋼板は、高強度で衝撃吸収能を必要
とするドアーインパクトビーム、バンパーなどの自動車
用強度部材に用いて好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60 C21D 8/02 C21D 9/46
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｃ：0.10wt％以上0.20wt％以下、 Si：0.20wt％以下、 Mn：2.0 wt％以上3.5 wt％以下、 Cr：0.20wt％以上1.00wt％以下、 Nb：0.005 wt％以上0.050 wt％以下、 Ｂ：0.0003wt％以上0.0020wt％以下、 Al：0.020 wt％以上0.100 wt％以下、 Ｐ：0.020 wt％以下、 Ｓ：0.010 wt％以下及び Ｎ：0.0150wt％以下 を含有し、残部は鉄及び不可避不純物の組成になり、残
留オーステナイトを５％以上15％以下で含み残部はベイ
ナイトからなる組織を有し、TS 100kgf/mm2 以上、降伏
比80％以下の特性を有することを特徴とする曲げ加工
性、衝撃特性の良好な超高張力冷延鋼板。 - 【請求項２】 Ｃ：0.10wt％以上0.20wt％以下、 Si：0.20wt％以下、 Mn：2.0 wt％以上3.5 wt％以下、 Cr：0.20wt％以上1.00wt％以下、 Ti: 0.050 wt％以下、 Nb：0.005 wt％以上0.050 wt％以下、 Ｂ：0.0003wt％以上0.0020wt％以下、 Al：0.020 wt％以上0.100 wt％以下、 Ｐ：0.020 wt％以下、 Ｓ：0.010 wt％以下及び Ｎ：0.0150wt％以下 を含有し、残部は鉄及び不可避不純物の組成になり、残
留オーステナイトを５％以上15％以下で含み残部はベイ
ナイトからなる組織を有し、TS 100kgf/mm2 以上、降伏
比80％以下の特性を有することを特徴とする曲げ加工
性、衝撃特性の良好な超高張力冷延鋼板。 - 【請求項３】 Ｃ：0.10wt％以上0.20wt％以下、 Si：0.20wt％以下、 Mn：2.0wt ％以上3.5wt ％以下、 Cr：0.20wt％以上1.00wt％以下、 Nb：0.005wt ％以上0.050wt ％以下、 Ｂ：0.0003wt％以上0.0020wt％以下、 Al：0.020wt ％以上0.100wt ％以下、 Ｐ：0.020wt ％以下、 Ｓ：0.010wt ％以下及び Ｎ：0.0150wt％以下 を含有し、残部は鉄及び不可避不純物の組成に調製した
鋼スラブを素材として、1200℃以上に加熱して熱間圧延
し、800 ℃以上の温度で仕上げ圧延を行った後、冷却
し、750 ℃以下550 ℃以上の所定温度でコイルに巻取
り、その後、酸洗を行い、40％以上の圧下率で冷間圧延
し、この冷間圧延に続いて、加熱速度５℃／秒以上の加
熱速度で加熱し、800 ℃以上900 ℃以下の所定温度にて
20秒以上300秒以下の時間均熱する連続焼鈍を行った
後、20℃／秒以上の冷却速度で450 ℃以下300 ℃以上の
所定温度まで急冷し、つづいて、５℃／秒以下の冷却速
度で200℃以下の温度まで徐冷することを特徴とする曲
げ加工性、衝撃特性の良好な超高強度冷延鋼板の製造方
法。 - 【請求項４】 Ｃ：0.10wt％以上0.20wt％以下、 Si：0.20wt％以下、 Mn：2.0wt ％以上3.5wt ％以下、 Cr：0.20wt％以上1.00wt％以下、 Ti: 0.050wt ％以下 Nb：0.005wt ％以上0.050wt ％以下、 Ｂ：0.0003wt％以上0.0020wt％以下、 Al：0.020wt ％以上0.100wt ％以下、 Ｐ：0.020wt ％以下、 Ｓ：0.010wt ％以下及び Ｎ：0.0150wt％以下 を含有し、残部は鉄及び不可避不純物の組成に調製した
鋼スラブを素材として、1200℃以上に加熱して熱間圧延
し、800 ℃以上の温度で仕上げ圧延を行った後、冷却
し、750 ℃以下550 ℃以上の所定温度でコイルに巻取
り、その後、酸洗を行い、40％以上の圧下率で冷間圧延
し、この冷間圧延に続いて、加熱速度５℃／秒以上の加
熱速度で加熱し、800 ℃以上900 ℃以下の所定温度にて
20秒以上300秒以下の時間均熱する連続焼鈍を行った
後、20℃／秒以上の冷却速度で450 ℃以下300 ℃以上の
所定温度まで急冷し、つづいて、５℃／秒以下の冷却速
度で200℃以下の温度まで徐冷することを特徴とする曲
げ加工性、衝撃特性の良好な超高強度冷延鋼板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41807990A JP3020617B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 曲げ加工性、衝撃特性の良好な超強度冷延鋼板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41807990A JP3020617B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 曲げ加工性、衝撃特性の良好な超強度冷延鋼板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04235253A JPH04235253A (ja) | 1992-08-24 |
| JP3020617B2 true JP3020617B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=18526030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41807990A Expired - Fee Related JP3020617B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 曲げ加工性、衝撃特性の良好な超強度冷延鋼板及びその製造方法 |
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| CA2546003A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Jfe Steel Corporation | High-rigidity high-strength thin steel sheet and method for producing same |
| JP2005325393A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Jfe Steel Kk | 高強度冷延鋼板およびその製造方法 |
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| JP5251208B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2013-07-31 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度鋼板とその製造方法 |
| JP5365112B2 (ja) | 2008-09-10 | 2013-12-11 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
| JP5418047B2 (ja) | 2008-09-10 | 2014-02-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
| JP5333298B2 (ja) | 2010-03-09 | 2013-11-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度鋼板の製造方法 |
| JP5287770B2 (ja) | 2010-03-09 | 2013-09-11 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
| CN103857819B (zh) | 2011-10-04 | 2016-01-13 | 杰富意钢铁株式会社 | 高强度钢板及其制造方法 |
| KR101382981B1 (ko) * | 2011-11-07 | 2014-04-09 | 주식회사 포스코 | 온간프레스 성형용 강판, 온간프레스 성형 부재 및 이들의 제조방법 |
| KR101767780B1 (ko) * | 2015-12-23 | 2017-08-24 | 주식회사 포스코 | 고항복비형 고강도 냉연강판 및 그 제조방법 |
| CN108603271B (zh) | 2016-02-10 | 2020-04-10 | 杰富意钢铁株式会社 | 高强度钢板及其制造方法 |
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| CN108517468B (zh) * | 2018-05-24 | 2020-09-22 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种一钢多级的经济型冷轧双相钢及其生产方法 |
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1990
- 1990-12-28 JP JP41807990A patent/JP3020617B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH04235253A (ja) | 1992-08-24 |
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