JP4460343B2 - 打ち抜き加工性に優れた高強度熱延鋼板及びその製造方法 - Google Patents
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(1)質量%にて、C:0.01〜0.07%、Si:0.77〜2%、Mn:0.05〜3%、Al:0.005〜0.5%、N≦0.005%、S≦0.005%、Ti:0.03〜0.2%、P≦0.01%、B:0.0002〜0.002%を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼であって、フェライト又はベイニティックフェライト組織を面積率最大の相とし、硬質第2相及びセメンタイトが面積率で3%以下であり、引張強さが690MPa以上であり、打ち抜き時のクリアランスが17〜23%で、端面性状のハガレ及びメクレの欠陥がないことを特徴とする打ち抜き加工性に優れた高強度熱延鋼板。
Ti/48+V/51+Nb/93+Mo/96−C/12−N/14−S/32≧0%を満足することを特徴とする前記(1)記載の打ち抜き加工性に優れた高強度熱延鋼板。
(4)前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の鋼板を製造する方法であって、前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の成分を有する鋼片の熱間圧延に際し、熱延加熱温度を1200℃以上とし、Ar3 変態点以上で熱間仕上圧延を終了した後、450℃から650℃で巻き取ることを特徴とする打ち抜き加工性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法にある。
まず、本発明における鋼のミクロ組織の限定理由を記述する。
本発明のミクロ組織はフェライト又はベイニティックフェライト組織を面積率最大の相とするものであり、残部として穴拡げ性を大きく低下させる硬質第2相は面積率で3%以下(0%を含む)とする。ここで硬質第2相とはマルテンサイトやパーライトが代表的なものであるが、穴拡げ加工の際これに先行して行われる打ち抜き加工においてマルテンサイトに変態する可能性のある残留オーステナイトも含む。更にセメンタイトもやはり硬質であり穴拡げ性を劣化させる。
Siは、固溶強化元素として強度上昇に有効であるが、所望の強度を得るためには0.01%以上含有する必要がある。しかし、2%超含有すると加工性が劣化する。そこで、Siの含有量は0.01%以上、2%以下とする。
Alは、溶鋼脱酸のために0.005%以上添加する必要があるが、コストの上昇を招くため、その上限を0.5%とする。また、あまり多量に添加すると非金属介在物を増大させ伸びを劣化させるので、好ましくは0.3%以下とする。
Sは、多すぎるとMnSなどの介在物として穴拡げ性を劣化させ、更に熱間圧延時の割れを引き起こすので極力低減させるべきであるが、0.005%以下ならば許容できる範囲である。
Pは、本発明において制御すべき最も重要な元素であり、この元素を0.01%以下に抑制することで打ち抜き端面の欠陥が防止される。この理由は明らかではないが、Pを低減することにより粒界に偏析するPが減り、粒界脆化が抑えられること、更に、Pの粒界偏析が減少した分、Cの偏析が増加し粒界強度を上昇させるからと考えられる。好ましくは、Pは0.005%以下にすることが望ましい。
Ti/48+V/51+Nb/93+Mo/96−C/12−N/14−S/32≧0
本式はTiを始めとするV,Nb,Moなどの析出物構成元素が鋼中のC,N,Sを十分固定するに必要なだけ添加されていることを規定するものとして公知な式であり、これによりセメンタイト量を低減することが可能となる。
CaおよびREMは、破壊の起点となったり、加工性を劣化させる非金属介在物の形態変化させて無害化する元素である。ただし、それぞれ0.0005%未満では添加してもその効果がなく、Caならば0.02%超、REMならば0.2%超添加してもその効果が飽和するので、Ca:0.0005〜0.02%、REM:0.0005〜0.2%の添加とする。
本発明では、目的の成分含有量になるように成分調整した溶鋼を鋳込むことによって得たスラブを熱間圧延するに際し、その加熱温度を1200℃以上とする。これは1200℃未満であると鋼中のTiを始めとするV,Nb,Moなどの析出物構成元素が十分に再固溶されないために、析出強化が不十分となるためである。加熱温度の上限は特に設けないが1400℃以上であるとスケールオフ量が多量になり歩留まりが低下するので、再加熱温度は1400℃未満が望ましい。なお、本発明は上記の鋳片を冷却後に加熱炉にて再加熱する場合のほか、高温鋳片のまま熱間圧延機に直送してもかまわない。
Ti/48+V/51+Nb/93+Mo/96−C/12−N/14−S/32≧0%これらを表2に示す加熱温度(SRT)で再加熱し、粗圧延後に仕上温度(FT)で1.2〜6.0mmの板厚に圧延した後、巻取温度(CT)でそれぞれ巻き取った。仕上圧延後から巻取りまで20〜60℃/秒で冷却した(No.D1については、仕上圧延後から720℃まで30℃/秒で冷却し、720〜670℃まで8℃/秒で空冷し、その後巻取り温度まで30℃/秒で冷却した)。
Claims (4)
- 質量%にて、C:0.01〜0.07%、Si:0.77〜2%、Mn:0.05〜3%、Al:0.005〜0.5%、N≦0.005%、S≦0.005%、Ti:0.03〜0.2%、P≦0.01%、B:0.0002〜0.002%を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼であって、フェライト又はベイニティックフェライト組織を面積率最大の相とし、硬質第2相及びセメンタイトが面積率で3%以下であり、引張強さが690MPa以上であり、打ち抜き時のクリアランスが17〜23%で、端面性状のハガレ及びメクレの欠陥がないことを特徴とする打ち抜き加工性に優れた高強度熱延鋼板。
- さらに、質量%にて、V:0.01〜0.2%、Nb:0.01〜0.2%、Mo:0.01〜0.2%の一種または二種以上を含有し、かつ
Ti/48+V/51+Nb/93+Mo/96−C/12−N/14−S/32≧0%を満足することを特徴とする請求項1に記載の打ち抜き加工性に優れた高強度熱延鋼板。 - さらに、質量%にて、Ca:0.0005〜0.02%、REM:0.0005〜0.2%の一種または二種を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の打ち抜き加工性に優れた高強度熱延鋼板。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の鋼板を製造する方法であって、請求項1〜3のいずれか1項に記載の成分を有する鋼片の熱間圧延に際し、熱延加熱温度を1200℃以上とし、Ar3 変態点以上で熱間仕上圧延を終了した後、450℃から650℃で巻き取ることを特徴とする打ち抜き加工性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。
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