JP3144572B2 - 耐食性に優れた低降伏比高張力熱延鋼板の製造方法 - Google Patents

耐食性に優れた低降伏比高張力熱延鋼板の製造方法

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JP3144572B2 JP29776491A JP29776491A JP3144572B2 JP 3144572 B2 JP3144572 B2 JP 3144572B2 JP 29776491 A JP29776491 A JP 29776491A JP 29776491 A JP29776491 A JP 29776491A JP 3144572 B2 JP3144572 B2 JP 3144572B2
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征一 浜中
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,フエライトとマルテン
サイトからなる複合組織を有する低降伏比,高延性の耐
食性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車産業では車体の防錆化と軽量化を
目的として耐食性と加工性に優れた高張力鋼板が要求さ
れている。一般に鋼は降伏点および引張強さ等の強度が
上昇するに従って伸びや曲げ等の延性が低下する。した
がって,固溶強化,析出強化等を利用して強度を高めた
高張力鋼板では加工用途には不充分となる。
【0003】このような背景から開発された高張力鋼板
として複合組織高張力鋼板がある。例えば特開平2-1758
17号公報には, C-高Mn鋼やC-Si-高Mn鋼の熱延条件
と焼鈍条件を規制することによってフエライト+マルテ
ンサイトの複合組織とすると共に強度と伸びを向上させ
る複合組織熱延高張力鋼板の製造法が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】複合組織鋼板の製造技
術は, 特に自動車用高張力鋼板向けにその強度と伸びを
同時に付与するのに開発され,自動車用鋼板の薄肉化す
なわち軽量化を達成しようとするものであるが,前記公
報に記載の熱延技術では巻取り温度を非常に低温の300
℃以下にする必要がある。
【0005】また,これら鋼板の採用によって強度面か
らは鋼板の板厚を薄くすることは可能であるが,板厚を
薄くすると腐食により鋼板の孔あき腐食の問題が顕在化
してくる。
【0006】本発明は,上述の事情に鑑み, 複合組織鋼
板の耐食性を改善し,耐食性と加工性を同時に満足しう
る低降伏比高張力熱延板を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば,重量%
で, C:0.02〜0.25%, Si:2.0%以下, Mn:1.6〜3.
5%, P:0.03〜0.20%, S:0.02%以下, Cu:0.05〜
2.0%, sol.Al:0.005〜0.100%, N:0.008%以下を
含有し, 場合によってはさらに,Ti:0.005〜0.06%ま
たはNb:0.005〜0.06%の少なくとも一種以上,および
/またはNi:2.0%以下, Mo:3.0%以下またはCr:
3.0%以下の少なくとも一種以上を含有し, 場合によっ
てはさらにB:0.0003〜0.005%を含有し, 残部が鉄お
よび不可避的不純物よりなる鋼のスラブを熱間圧延し,
酸洗後, その熱延コイルを連続焼鈍ラインで720〜950℃
の温度で焼鈍することからなる耐食性に優れた低降伏比
高張力熱延板の製造方法を提供する。
【0008】
【作用】低炭素鋼に焼入れ性を向上させるMn,Ni,Cr
等の合金元素を添加して熱延焼鈍状態でフエライト+マ
ルテンサイトの複合組織とすることができ,さらに, 微
量のTi,Nbを含有させると複合組織鋼の欠点である孔
拡げ性を改善できる。また適量のCu,Pの含有はこの鋼
の耐食性を向上させる。高強度化と耐食性を向上させる
にはSi,Mnの添加およびNi,Mo,Crの添加が有効であ
る。これらの複合的な作用によって加工性と耐食性に優
れた自動車用高張力熱延鋼板を得ることができる。
【0009】本発明法に従う鋼板の各種成分の作用およ
びその含有量範囲の限定理由は次のとおりである。C
は, フエライトとマルテンサイトからなる複合組織を得
ること,また強度を向上させるに有効な元素である。目
的とする複合組織を得るために,Cは0.02%以上必要で
あるが,0.25%を超えると延性および溶接性が悪くな
る。このため下限を0.02%, 上限を0.25%とした。
【0010】Siは,加工性を損なわず鋼の強度を向上
させるに好ましい元素であり,また焼鈍時に高温のオー
ステナイトからの冷却過程においてフエライトの生成が
促進されことを通じて複合組織が得られる効果がある
が,Siが約2.0%を超えるとこの効果が飽和するととも
に硬質となり延性が劣化する。このため上限を2.0%と
した。
【0011】Mnは,鋼の焼入れ性を向上させ,複合組
織を得るために有効に作用する元素である。Mn量が1.6
%未満では低降伏比特性を有する複合組織が得られず,
一方, 3.5%を超えると加工性および溶接性を低下させ
る。このため下限を1.6%,上限を3.5%とした。
【0012】PおよびCuは,本発明における特徴的な
元素であり,これらの元素の複合添加によって耐食性が
著しく改善される。耐食性の改善のためにPは0.03%以
上,Cuは0.05%以上必要である。一方Pは0.20%を, C
uは2.0%を超えて添加しても耐食性改善効果が飽和し,
延性が劣化する。このためPは0.03〜0.2%, Cuは0.05
〜2.0%とする。
【0013】Sは,鋼にとって本質的に有害な元素であ
り, 少ないほど望ましいが0.02%までは許容できるので
0.02%以下とする。
【0014】Alは,脱酸剤としての役割を果たすため
に0.005%以上必要であるが,0.10%を超えるとAl23
などの介在物が増加し,加工性および表面品質を劣化さ
せるので,下限を0.005%, 上限を0.10%とした。
【0015】Nは,本発明鋼の場合には本質的に有害な
元素であり少ないほど望ましいが,0.008%までは許容で
きるので0.008%以下とする。
【0016】また,本発明においては,2.0%までのN
i, 3.0%までのMo, 3.0%までのCrの一種もしくは二
種以上含有させると鋼板の強度と耐食性を改善すること
ができる。
【0017】Niは,Cuによる熱間脆性の防止と耐食性
の改善に有効に作用するが,2.0%を超えるとその効果
は飽和するとともに製造コストが高価となる。このため
上限を2.0%とする。
【0018】Moは,鋼板の強度上昇と耐食性の改善に
有効に作用するが,3.0%を超えるとその効果は飽和す
るとともに製造コストが高価となるので上限を3.0%と
する。
【0019】Crは,耐孔あき腐食性の改善に有効に作
用するが3%を超えると製造コスト高となるので,上限
を3.0%とする。
【0020】Bは,焼入れ性を向上させるとともに粒界
を強化する元素である。このような効果を得るには0.00
03%以上の添加が必要であるが,0.005%を超えて添加し
てもその効果は飽和する。このため下限を0.0003%, 上
限を0.005%とする。
【0021】TiおよびNbは金属組織を微細化し,延性
を向上させまた複合組織鋼の欠点である孔拡げ性の改善
に効果がある。このような効果を得るには0.005%以上
の添加が必要であるが,0.06%を超えて添加すると微細
なTiCやNbCの析出量が多くなり延性を劣化させる。
このためいずれの元素も下限を0.005%, 上限を0.06%
とする。
【0022】本発明においては, かかる成分を含有する
鋼のスラブを熱間圧延し,酸洗後,その熱延コイルを連
続焼鈍ラインで720℃以上950℃以下の温度で焼鈍し,必
要に応じて軽度のスキンパスを行って目標板厚の製品薄
鋼板を得る。熱間圧延での仕上げ温度はAr3変態点以上
とするのが加工性向上のうえから好ましく, 巻取り温度
は500〜750℃の範囲内で行えばよい。
【0023】連続焼鈍ラインにおける焼鈍温度の下限を
720℃とするのは, 複合組織を得るために必要な最低温
度として720℃は要するからである。上限を950℃とする
のはこの温度を超えても加工性の向上効果が飽和すると
共に連続焼鈍ラインにおいて表面疵が発生し易くなるた
めである。
【0024】連続焼鈍後の冷却過程での冷却速度が遅い
と複合組織が得にくく,そのため焼入れ性向上元素の添
加を多く必要とする。このため冷却速度は速い方が望ま
しいが,焼鈍温度から約450℃までの平均冷却速度が3
℃/sec以上であれば問題はない。
【0025】
【実施例】表1に示す化学成分値の鋼を,表2に示す条
件のもとで,熱間圧延によって板厚2.5mmの熱延板とし
たうえ,酸洗後,連続焼鈍ラインにて焼鈍し, その後伸
び率0.3%のスキンパス圧延を行った。得られた熱延焼
鈍板の特性を調べた。その結果を表2に示した。
【0026】なお,引張特性はJIS Z 2201の5号試験片
を用いた。孔拡げ試験は150×150mmの試験片の中心部に
直径10mmの打抜き孔をあけ,その後, 直径50mmの球頭ポ
ンチにて孔拡げ試験を行った。耐食試験は70×150mmの
試験片を切りだし, 複合腐食試験を行った。複合腐食試
験はJIS Z 2371の塩水噴霧試験に準じ, 塩水濃度が5%
の塩水噴霧試験を2時間→60℃の熱風乾燥を4時間→湿
潤試験を2時間からなる合計8時間の処理を1サイクル
として,240サイクル後の腐食による最大侵食深さを測
定することによって評価した。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】表2の結果に見られるように,Mn,Pが本
発明で規定する量より低く且つCu無添加の鋼を用いて
製造したNo.1の比較例の鋼板は,降伏比 (YR)が高く
て低降伏比の複合組織鋼板が得られていないし,伸び
(El)および孔拡げ率(λ)も低く且つ耐食性が劣
る。同じくPが低く且つCu無添加のNo.2の比較例(Mn
がNo.1より増量している) では降伏比(YR)が低く,
伸び(El)も良好な複合組織鋼となっているが,耐食
性が劣る。そして孔拡げ率(λ)も低い。
【0030】これに対して, 本発明法に従うNo.3〜14の
鋼板は降伏比(YR)が低く,伸び(El)も良好な複
合組織鋼が得られており,強度が高いわりに孔拡げ率
(λ)も高く, しかも耐食性に優れている。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明によれば,低降伏
比, 高延性および良好な孔拡げ性を維持し, しかも耐食
性に優れた複合組織の高張力熱延鋼板を製造することが
できる。この鋼板は自動車の車体特に足回り部品の軽量
化と腐食防止に大きく寄与することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C22C 38/54 C22C 38/54 (56)参考文献 特開 平5−112830(JP,A) 特開 昭63−255321(JP,A) 特開 平5−140652(JP,A) 特開 平5−140653(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21D 9/46,8/02,9/52 C22C 38/00 - 38/60

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で, C:0.02〜0.25%, Si:2.0
    %以下, Mn:1.6〜3.5%, P:0.03〜0.20%, S:0.0
    2%以下, Cu:0.05〜2.0%, sol.Al:0.005〜0.100
    %, N:0.008%以下を含有し,残部が鉄および不可避
    的不純物よりなる鋼のスラブを熱間圧延し, 酸洗後, そ
    の熱延コイルを連続焼鈍ラインで720〜950℃の温度で焼
    鈍することからなる耐食性に優れた低降伏比高張力熱延
    鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 重量%で, C:0.02〜0.25%, Si:2.0
    %以下, Mn:1.6〜3.5%, P:0.03〜0.20%, S:0.0
    2%以下, Cu:0.05〜2.0%, sol.Al:0.005〜0.100
    %, N:0.008%以下を含有したうえ,さらに,Ti:0.
    005〜0.06%またはNb:0.005〜0.06%の少なくとも一
    種以上,および/またはNi:2.0%以下, Mo:3.0%以
    下またはCr:3.0%以下の少なくとも一種以上を含有
    し,残部が鉄および不可避的不純物よりなる鋼のスラブ
    を熱間圧延し, 酸洗後, その熱延コイルを連続焼鈍ライ
    ンで720〜950℃の温度で焼鈍することからなる耐食性に
    優れた低降伏比高張力熱延鋼板の製造方法。
  3. 【請求項3】 重量%で, C:0.02〜0.25%, Si:2.0
    %以下, Mn:1.6〜3.5%, P:0.03〜0.20%, S:0.0
    2%以下, Cu:0.05〜2.0%, sol.Al:0.005〜0.100
    %, N:0.008%以下,B:0.0003〜0.005%を含有した
    うえ,さらに,Ti:0.005〜0.06%またはNb:0.005〜
    0.06%の少なくとも一種以上,および/またはNi:2.0
    %以下, Mo:3.0%以下またはCr:3.0%以下の少なく
    とも一種以上を含有し, 残部が鉄および不可避的不純物
    よりなる鋼のスラブを熱間圧延し, 酸洗後, その熱延コ
    イルを連続焼鈍ラインで720〜950℃の温度で焼鈍するこ
    とからなる耐食性に優れた低降伏比高張力熱延鋼板の製
    造方法。
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