JP4659134B2 - 穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度鋼板及び亜鉛めっき鋼板、並びにそれらの鋼板の製造方法 - Google Patents

穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度鋼板及び亜鉛めっき鋼板、並びにそれらの鋼板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4659134B2
JP4659134B2 JP2010507300A JP2010507300A JP4659134B2 JP 4659134 B2 JP4659134 B2 JP 4659134B2 JP 2010507300 A JP2010507300 A JP 2010507300A JP 2010507300 A JP2010507300 A JP 2010507300A JP 4659134 B2 JP4659134 B2 JP 4659134B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel sheet
ductility
ferrite
temperature
strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010507300A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2009125874A1 (ja
Inventor
昌史 東
規之 鈴木
直紀 丸山
直樹 吉永
映信 村里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP4659134B2 publication Critical patent/JP4659134B2/ja
Publication of JPWO2009125874A1 publication Critical patent/JPWO2009125874A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0273Final recrystallisation annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/022Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
    • C23C2/0224Two or more thermal pretreatments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/024Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by cleaning or etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26After-treatment
    • C23C2/28Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2201/00Treatment for obtaining particular effects
    • C21D2201/05Grain orientation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/004Dispersions; Precipitations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005Ferrite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008Martensite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C21D9/48Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)

Description

本発明は、自動車、建材、家電製品などの用途に適する鋼板であって、穴拡げ性や延性等の加工性に優れ、なおかつ疲労耐久性にも優れた高強度鋼板及び亜鉛めっき鋼板、並びにそれらの鋼板の製造方法に関する。
近年、自動車分野においては衝突時に乗員を保護するような機能の確保、及び、燃費向上を目的とした軽量化を両立させるために、高強度鋼板が使用されている。
特に、安全意識の高まりに加え、法規制の強化から、衝突安全性を確保する必要性が高まっており、そのため、これまで低強度の鋼板しか用いられていなかったような複雑形状を有する部品にまで、高強度鋼板を適用しようとするニーズがある。
しかしながら、材料の成形性は、材料の強度が上昇するのに伴って劣化するので、複雑形状を有する部材に高強度鋼板を用いる際には、成形性と高強度の両方を満足する鋼板を製造する必要がある。
自動車部材のような複雑形状を有する部材に高強度鋼板を用いるに当たっては、成形性として、例えば、延性、張り出し成形性、穴拡げ性等の異なる成形性を同時に具備することが求められる。
また、自動車部材では、走行中に繰り返し荷重を受けることから、あわせて疲労耐久性にも優れていることが求められる。
薄鋼板の成形性として重要な延性や張り出し成形性は、加工硬化指数(n値)と相関があることが知られており、n値が高い鋼板が成形性に優れる鋼板として知られている。
例えば、延性や張り出し成形性に優れる鋼板として、鋼板組織がフェライト及びマルテンサイトから成るDP(Dual Phase)鋼板や、鋼板組織中に残留オーステナイトを含むTRIP(Transformation Induced Plasticity)鋼板がある(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
一方、穴拡げ性に優れる鋼板としては、鋼板組織を析出強化したフェライト単相組織とした鋼板やベイナイト単相組織とした鋼板が知られている(例えば、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6、非特許文献1参照)。
DP鋼板は、延性に富むフェライトを主相とし、硬質組織であるマルテンサイトを鋼板組織中に分散させることで、優れた延性を得ている。また、軟質なフェライトは変形し易く、変形と共に多量の転位が導入され、硬化することから、DP鋼板はn値も高い。
しかしながら、鋼板組織を軟質なフェライトと硬質なマルテンサイトより成る組織とすると、両組織の変形能が異なることから、穴拡げ加工のような大加工を伴う場合には、両組織の界面に微小なマイクロボイドが形成され、穴拡げ性が著しく劣化するという問題を有する。
特に、引張最大強度540MPa以上のDP鋼板では、鋼板中のマルテンサイト体積率は比較的高く、フェライトとマルテンサイトの界面も多く存在することから、界面に形成されたマイクロボイドは容易に連結し、亀裂形成、破断へと至る。
このような理由により、DP鋼板の穴拡げ性は劣位であることが知られている(例えば、非特許文献2参照)。
また、DP鋼では、繰り返し変形の際に生じた亀裂が、硬質組織を迂回することで疲労耐久性(亀裂伝播抑性)が向上することが知られている。これは、マルテンサイトやベイナイトが、フェライトに比較して硬質であり、疲労亀裂が伝播できないことから、疲労亀裂はフェライト側、あるいは、フェライトと硬質組織の界面を伝播し、硬質組織を迂回することによるものである。
DP鋼では、硬質組織が変形し難いことから、繰り返し変形によって生じる転位運動や表面凹凸の変化は、フェライト側での転位運動によって担われている。このため、DP鋼の疲労耐久性のなお一層の向上には、フェライトにおいて疲労亀裂の形成を抑制することが重要となる。しかしながら、フェライトは軟質であり、フェライト中での亀裂形成を抑制することは難しいという問題がある。このため。DP鋼の更なる疲労耐久性の向上には課題がある。
鋼板組織が、フェライト及び残留オーステナイトより成るTRIP鋼板においても同様に穴拡げ性は低い。これは、自動車部材の成形加工である穴拡げ加工や伸びフランジ加工が、打ち抜き、あるいは、機械切断後、加工を行うことに起因している。
TRIP鋼板に含まれる残留オーステナイトは、加工を受けるとマルテンサイトへと変態する。例えば、延引張加工や張り出し加工であれば、残留オーステナイトがマルテンサイトへと変態することで、加工部を高強度化し、変形の集中を抑制することで、高い成形性を確保可能である。
しかし、一旦、打ち抜きや切断等を行うと、切断された端面近傍は加工を受けるため、鋼板組織中に含まれる残留オーステナイトがマルテンサイトへと変態してしまう。この結果、DP鋼板と類似の組織となり、穴拡げ性や伸びフランジ成形性は劣位となる。また、打ち抜き加工そのものが大変形を伴う加工であることから、打ち抜き後に、フェライトと硬質組織(ここでは、残留オーステナイトが変態したマルテンサイト)界面に、マイクロボイドが存在し、穴拡げ性を劣化させていることも報告されている。
あるいは、粒界にセメンタイトやパーライト組織が存在する鋼板も、穴拡げ性は劣位である。これはフェライトとセメンタイトの境界が微小ボイド形成の起点となるためである。
また、これらのTRIP鋼板や粒界にセメンタイトやパーライト組織が存在する鋼板も、硬質組織のため、疲労耐久性についてはDP鋼と同様である。
このような事情から、前記の特許文献3〜5及び非特許文献1に示されるような、鋼板の主相をベイナイトもしくは析出強化したフェライトの単相組織とし、かつ、粒界でのセメンタイト相の生成を抑えるため、Ti等の合金炭化物形成元素を多量に添加し、鋼中に含まれるCを合金炭化物とすることで、穴拡げ性を優れたものとした高強度熱延鋼板が開発されてきた。
しかし、鋼板組織をベイナイト単相組織とする鋼板は、鋼板組織をベイナイト単相組織とするため、冷延鋼板の製造にあたっては、一旦、オーステナイト単相となる高温まで加熱せねばならず、生産性が悪い。また、ベイナイト組織は転位を多く含む組織であることから、加工性に乏しく、延性や張り出し性を必要とする部材へは適用し難いという欠点を有していた。
さらに、析出強化したフェライトの単相組織とした鋼板は、Ti、NbあるいはMo等の炭化物による析出強化を利用して鋼板を高強度化すると共に、セメンタイト等の形成を抑制することで、780MPa以上の高強度と、優れた穴拡げ性の両立を可能とするものである。しかし、冷延及び焼鈍工程を経る冷延鋼板では、その析出強化が活用し難いという欠点を有する。
即ち、析出強化は、フェライト中に、NbやTi等の合金炭化物が整合析出することで成し遂げられるが、冷延鋼板においては、フェライトは加工され、その後の焼鈍時に、再結晶することから、熱延板段階で整合析出していたNbやTi析出物との方位関係が失われる。そのため、その強化能が大幅に減少してしまい強度確保が難しくなる。
また、析出強化鋼に添加されるNbやTiは、再結晶を大幅に遅延することが知られており、優れた延性確保のためには、高温焼鈍が必要となり生産性が悪い。さらに、冷延鋼板で、熱延鋼板並みの延性が得られたとしても、その延性や張り出し成形は、DP鋼板に比較し劣位であり、大きな張り出し性を必要とする部位への適用はできない。加えて、NbやTiなどの高価な合金炭化物形成元素を多量に添加せねばならず、コスト高を招くという問題も有している。
また、析出強化鋼は、疲労耐久性の向上については、DP鋼に劣るものの一定の効果がある。これは、析出物が転位の運動を妨げることから、疲労亀裂形成の原因となる表面への凹凸形成を抑え、表面での亀裂の形成を抑制するためである。
しかし、析出強化鋼では、一旦表面に凹凸が形成されると、凹凸部に大きな応力集中を生じることから、亀裂の伝播を抑制できず、析出強化による疲労耐久性向上には限界がある。
これら欠点を克服し、延性と穴拡げ性確保を図った鋼板として、特許文献6や、特許文献7などに記載の鋼板が知られている。
これらは、鋼板組織を、一旦、フェライトとマルテンサイトよりなる複合組織とし、その後、マルテンサイトを焼き戻し軟質化することで、組織強化により得られる強度-延性バランスの向上と穴拡げ性の向上を同時に得ようとするものである。
しかしながら、マルテンサイトの焼き戻しにより、硬質組織を軟化させたとしても、依然として、マルテンサイトは硬質であることから、穴拡げ性劣化を避けることが出来ない。加えて、マルテンサイトの軟化により、強度低下が生じることから、強度低下を補うためマルテンサイト体積率を増加させねばならず、硬質組織分率増加に伴う穴拡げ性の劣化が引き起こされるという問題を有していた。また、冷却終点温度が変動すると、マルテンサイト体積率がばらつくことから、材質がばらつき易いという問題も有していた。
これら問題を解決する手段として、あるいは、十分なマルテンサイト体積率を確保するため、水槽等を用いて室温まで焼き入れることで、十分な量のマルテンサイト体積率の確保を行う場合があるが、水等を用いた冷却を行うと、鋼板の反りや切断後のキャンバー等の形状不良を生じ易い。
これら形状不良の原因は、単なる板の変形のみに依るのではなく、冷却時の温度ムラに起因した残留応力を原因とする場合があり、板形状としては良好でも、切断後に反りやキャンバーといった形状不良を引き起こす場合がある。また、後工程で矯正しがたいという課題も有している。このことから、材質確保の点だけでなく、使い易さの観点でも課題がある。
このように、延性や張り出し成形性、あるいは、穴拡げ性の確保に必要な鋼板組織が極めて異なっていることから、鋼板に、これら特性を同時に具備させることは、極めて難しい。また、疲労耐久性の更なる向上には、課題があった。
特開昭53−22812号公報 特開平1−230715号公報 特開2003-321733号公報 特開2004−256906号公報 特開平11−279691号公報 特開昭63−293121号公報 特開昭57−137453号公報
CAMP-ISIJ vol.13(2000),p411 CAMP-ISIJ vol.13(2000),p391
上記したように、延性を高めるためには、鋼板組織を軟質組織及び硬質組織より成る複合組織とすることが望ましく、穴拡げ性を高めるためには、組織間の硬度差の小さい均一組織とすることが望ましい。
このように、延性と穴拡げ性は、それぞれの特性を確保するために必要な組織が異なっており、このために両方の特性を兼備する鋼板を提供することは困難とされていた。その上、さらに疲労耐久性についてもそれを向上させようとする試みはなされていなかった。
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、DP鋼並み優れた延性と、単一組織の鋼板が有するものと同等の優れた穴拡げ性を両立しながら高強度とし、さらに、疲労耐久性を向上させた鋼板並びにその製造方法を提供するものである。
そのような本発明の特徴は以下の通りである。
(1)本発明は、穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度冷延鋼板であって、質量%で、C:0.05%〜0.20%、Si:0.3〜2.0%、Mn:1.3〜2.6%、P:0.001〜0.03%、S:0.0001〜0.01%、Al:2.0%以下、N:0.0005〜0.0100%、O:0.0005〜0.007%を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる組成を有し、鋼板組織が主として体積%で50%超のフェライトと5%以上の硬質組織からなり、硬質組織は、ベイナイト、マルテンサイト及び残留オーステナイトからなり、隣接する何れかのフェライトとの結晶方位差が9°未満である硬質組織の割合が、硬質組織全体の体積率の50%以上であり、引張最大強さが540MPa以上であることを特徴とする。
(2)本発明は、さらに、質量%で、B:0.0001〜0.010%未満を含有することを特徴とする。
(3)本発明は、さらに、質量%で、Cr:0.01〜1.0%、Ni:0.01〜1.0%、Cu:0.01〜1.0%、Mo:0.01〜1.0%の1種または2種以上を含有することを特徴とする。
(4)本発明は、さらに、質量%で、Nb、Ti、Vの1種または2種以上を合計で0.001〜0.14%含有することを特徴とする。
(5)本発明は、さらに、質量%で、Ca、Ce、Mg、REMの1種または2種以上を合計で0.0001〜0.5%含有することを特徴とする。
(6)本発明は、(1)〜(5)のいずれかに記載の冷延鋼板の表面に亜鉛系めっきを有することを特徴とする。
(7)本発明は、穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度冷延鋼板の製造方法であって、(1)〜(5)のいずれかに記載の化学成分を有する鋳造スラブを直接又は一旦冷却した後1050℃以上に加熱し、Ar3変態点以上で熱間圧延を完了し、400〜670℃の温度域にて巻き取り、酸洗後、圧下率40〜70%の冷延を施し、連続焼鈍ラインを通板するに際して、200〜600℃間の加熱速度(HR1)が2.5〜15℃/秒で、600℃〜最高加熱温度間の加熱速度(HR2)が(0.6×HR1)℃/秒以下で加熱した後、最高加熱温度を760℃〜Ac3変態点として焼鈍した後、630℃〜570℃間を平均冷却速度3℃/秒以上で冷却し、450℃〜300℃の温度域で30秒以上保持することを特徴とする。
(8)本発明は、穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度溶融亜鉛めっき冷延鋼板の製造方法であって、(1)〜(5)のいずれかに記載の化学成分を有する鋳造スラブを直接又は一旦冷却した後1050℃以上に加熱し、Ar3変態点以上で熱間圧延を完了し、400〜670℃の温度域にて巻き取り、酸洗後、圧下率40〜70%の冷延を施し、連続溶融亜鉛めっきラインを通板するに際して、200〜600℃間の加熱速度(HR1)が2.5〜15℃/秒で、600℃〜最高加熱温度間の加熱速度(HR2)が(0.6×HR1)℃/秒以下加熱した後、最高加熱温度を760℃〜Ac3変態点として焼鈍した後、630℃〜570℃間を平均冷却速度3℃/秒以上で(亜鉛めっき浴温度―40)℃〜(亜鉛めっき浴温度+50)℃まで冷却した後、亜鉛めっき浴に浸漬前、あるいは、浸漬後の何れか一方、あるいは、両方で、(亜鉛めっき浴温度+50)℃〜300℃の温度域で30秒以上保持することを特徴とする。
(9)本発明は、穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき冷延鋼板の製造方法であって、(1)〜(5)のいずれか1項に記載の化学成分を有する鋳造スラブを直接又は一旦冷却した後1050℃以上に加熱し、Ar3変態点以上で熱間圧延を完了し、400〜670℃の温度域にて巻き取り、酸洗後、圧下率40〜70%の冷延を施し、連続溶融亜鉛めっきラインを通板するに際して、200〜600℃間の加熱速度(HR1)が2.5〜15℃/秒で、600℃〜最高加熱温度間の加熱速度(HR2)が(0.6×HR1)℃/秒以下で加熱した後、最高加熱温度を760℃〜Ac3変態点として焼鈍した後、630℃〜570℃間を平均冷却速度3℃/秒以上で(亜鉛めっき浴温度―40)℃〜(亜鉛めっき浴温度+50)℃まで冷却した後、必要に応じて460〜540℃の温度で合金化処理を施し、亜鉛めっき浴に浸漬前、浸漬後、あるいは、合金化処理後の何れか、あるいは、その合計で(亜鉛めっき浴温度+50)℃〜300℃の温度域で30秒以上保持することを特徴とする。
(10)本発明は、穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度電気亜鉛系めっき冷延鋼板の製造方法であって、(7)に記載の方法で鋼板を製造したのち、亜鉛系の電気めっきを施すことを特徴とする。
本発明によれば、鋼板成分、焼鈍条件を制御することにより、主としてフェライトと硬質組織からなり、隣接するフェライトと硬質組織間の結晶方位差が9゜未満であり、これにより引張り最大強度で540MPa以上の優れた延性と優れた穴拡げ性を具備するとともに、疲労耐久性にも優れた高強度冷延鋼板や高強度亜鉛めっき冷延鋼板を安定して得ることができる。
鋼を冷間加工後にAc1以上の温度に加熱した場合の相変態の様子を模式的に示す図であり、(i)は本発明の場合を、(ii)は従来の場合をそれぞれ示す。 焼鈍した後の鋼板から得られたFESEM-EBSP法によるImage Quality(IQ)像の一例を示す図であり、(i)は本発明の場合を、(ii)は比較例の場合をそれぞれ示す。
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明者は、引張り最大強度540MPa以上の高強度鋼板において、鋼板組織をフェライトと硬質組織とした場合でも、優れた延性と優れた穴拡げ性を両立させることができるようにすることを目的として鋭意検討を行った。
その結果、硬質組織と隣接するいずれかのフェライトとの結晶方位差が9°未満とする硬質組織の割合を、硬質組織全体の体積率の50%以上とすることで、換言すると、隣接するいずれかのフェライトとの結晶方位差が9°未満となっている硬質組織を主体とすることで、複合組織鋼板の特徴である優れた延性を確保しながらも、優れた穴拡げ性が確保可能なことを見出した。また、そのようにした鋼板は、疲労耐久性にも優れたものとなることを見出した。
そこで、最初に鋼板の組織の限定理由について述べる。
一般的に、軟質組織であるフェライトは、ベイナイトやマルテンサイトなどの硬質組織とは変形能が異なる。フェライトと硬質組織よりなる鋼板では、軟質なフェライトは変形し易いものの、硬質なベイナイトやマルテンサイトは変形し難い。その結果、そのような鋼板に、穴拡げ加工や伸びフランジ加工のような大変形を行う場合、両組織の界面に変形が集中し、マイクロボイド形成、亀裂形成、亀裂伝播、破断へと至ることから、従来は、優れた延性と穴拡げ性の両立は不可能と考えられていた。
また、疲労耐久性についても、疲労亀裂はフェライト側、あるいは、フェライトと硬質組織の界面を伝播するため、それを抑制するのは難いという問題がある。
しかしながら、本発明者等が鋭意検討を加えた結果、硬質組織であっても、隣接するフェライトとの方位差を小さくすることで変形が可能になることを見出した。加えて、フェライトと類似の結晶方位を有する硬質組織を、フェライトと隣接させる(フェライトとランダムな結晶方位を有する硬質組織の間に、結晶方位差の小さい硬質組織を隣接させる)ことで、結晶方位が異なる硬質組織が存在していたとしても、穴拡げ性を劣化させないことを見出した。
この原因は、フェライトと硬質組織の結晶構造が類似であることに起因していると考えられる。すなわち、両組織は、結晶構造が類似であることから、変形を担う転位のすべり系も同様であると考えられる。また、両者の結晶方位差が小さい場合には、フェライト中に生じた変形と同様の変形が硬質組織中でも生じると考えられる。
このことから、フェライトと隣接する硬質組織の結晶方位を制御することで、界面への転位の体積やマイクロボイド形成が抑制され、穴拡げ性が向上するものと考えられる。
また、フェライトと結晶方位が異なる硬質組織が存在していたとしても、その周りには、フェライトと類似の結晶方位を有する硬質組織が存在し、どちらも硬質組織であることから、その変形能の差は小さいと考えられ、穴拡げ性の劣化を伴わず、高強度化がもたらされたと考えられる。
加えて、穴拡げ加工のような大変形下では、フェライトも加工硬化によって十分硬くなっており、硬質組織との変形能の差が小さくなっているため、硬質組織であっても変形可能と考えられる。
一方、変形初期では、あまり加工を受けていないことから、フェライトはまだ軟らかく、変形し易い状態にある。この結果、硬質組織とそれに隣接するフェライトとの方位差を小さくすることで、複合組織鋼板と同等の延性と穴拡げ性を同時に具備することが可能となったと考えられる。
さらに、硬質組織の結晶方位とそれに隣接するフェライトの結晶方位との差を小さくすることで、繰り返し変形中での硬質組織の変形が可能となる。その結果、繰り返し変形中に硬質組織も変形することから、あたかも、フェライトを強化したかのような挙動を示し、疲労亀裂の形成が抑制されると考えられる。それと同時に、硬質組織は、依然として硬いことから、一旦形成した亀裂の伝播抵抗としても作用する。これらのことから、鋼の疲労耐久性も向上したものと考えられる。
このような効果は、隣接するフェライトとの結晶方位差を9°未満とした硬質組織(特に、ベイナイト)の体積率が、全硬質組織の体積率50%以上の場合に顕著になる。
この角度が9°以上であれば、大変形下でも変形能は乏しく、フェライトと硬質組織の界面への歪集中やマイクロボイドの形成を促進し、穴拡げ性を大幅に劣化させてしまう。このことから、結晶方位差は9°未満とする必要がある。
結晶方位差が9°未満の結晶方位関係を満たすフェライトは、硬質組織に隣接するすべてのフェライトである必要はない。硬質組織とそれに隣接するいずれかのフェライトとの間で結晶方位差が9°未満の結晶方位関係を満たせば良い。隣接するフェライト全てとの間で結晶方位差を9°未満とすることが望ましいが、そのためには、全てのフェライトを同一方位とする必要があり、技術的に極めて難しい。
たとえ一方の隣接するフェライトとの間で結晶方位差が大きくとも、同様の方位を有するフェライトが変形することで、硬質組織との界面への歪の集中が緩和可能である。更には、形成する硬質組織は、最も多くの界面が隣接するフェライトと類似の結晶方位を有する場合が多い。
このことから隣接する全てのフェライトと硬質組織が上記方位関係を有さなくとも、マイクロボイド形成抑制による穴拡げ性向上が成し遂げられたと本発明者は考えている。
硬質組織との間の結晶方位差が9°未満であるようなフェライトに隣接する硬質組織の体積率は、全硬質組織の体積率の50%以上とすることが望ましい。これは、その体積率が50%未満では、マイクロボイド形成抑制による穴拡げ性に抑制効果が小さいからである。
一方、全硬質組織の体積率の50%以上が隣接するフェライトと特定の結晶方位関係(結晶方位差9°未満)を持つ場合、特定の結晶方位関係を持たない硬質組織が存在したとしても、これら硬質組織は、結晶方位関係を有する硬質組織に取り囲まれることとなり、フェライトと接する界面を有する割合が少なくなり、変形の集中やマイクロボイド形成サイトになり難いことから、穴拡げ性が向上する。
本発明では、鋼板組織としては、上記のようにフェライト及び硬質組織の複合組織とする。ここで言う硬質組織とは、ベイナイト、マルテンサイト及び残留オーステナイトのことを指し示す。ベイナイトは、フェライトと同じく、bcc構造を有する組織である。場合によっては、ベイナイト組織を構成するラス状あるいは塊状のベイニィッティクフェライト内部、あるいは、その間にセメンタイトや残留オーステナイトを含む組織である。また、ベイナイトはその粒径がフェライトに比較し小さい、あるいは、変態温度が低いことから、多量の転位を含み、それ故フェライトに比較し硬質である。一方、マルテンサイトは、bct構造を有し、その内部に、多量のCを含むことから、非常に硬い組織である。
硬質組織の体積率は、5%以上とすることが望ましい。これは、硬質組織の体積率が5%未満では、540MPa以上の強度確保が難しいためである。更に望ましくは、鋼板中に存在するベイナイト、マルテンサイト、残留オーステナイトの体積率の合計の50%以上をマルテンサイト組織とすることが望ましい。これは、マルテンサイトの方が、ベイナイトに比較し高強度であり、少ない体積率で高強度化が図られるためである。
この結果、従来のDP鋼並みの延性を確保したまま、穴拡げ性の向上が可能となる。一方、硬質組織を全てベイナイト組織としたとしても、優れた穴拡げ性は、確保可能なものの、540MPa以上の高強度を確保しようとした場合、ベイナイト体積率が多くなりすぎてしまい、延性に富むフェライトの割合が過度に減少してしまい延性が大きく劣化する。このことから、硬質組織の体積率の50%以上をマルテンサイトとすることが望ましい。
加えて、フェライトと結晶方位関係を有さない硬質組織の間に、結晶方位差9°未満の硬質組織を配置することで、更に、穴拡げ性と伸びのバランスが向上する。これは、変形能の近い組織を隣接して配置することで、各組織界面での変形の集中を抑制し、穴拡げ性を向上させるためである。
また、その他の硬質組織として、残留オーステナイトを含有しても良い。残留オーステナイトは、変形時にマルテンサイトへと変態することで、加工部を硬化し、変形の集中を妨げる。その結果、特に優れた延性が得られる。
硬質組織の体積率の上限は特に定めることなく本発明の効果である優れた延性と穴拡げ性、並びに疲労耐久性は具備されるが、590〜1080MPaのTS範囲であれば、鋼板の延性と穴拡げ性あるいは、伸びフランジ性の両立を図り、さらに疲労耐久性を確保するため体積率50%超のフェライトを含むことが望ましい。
鋼板組織をフェライトと硬質組織の複相組織とするのは、優れた延性を得るためである。軟質なフェライトは、延性に富むことから、優れた延性を得るためには必須である。加えて、適度な量の硬質組織を分散させることで、優れた延性を確保しながら、高強度化が可能である。優れた延性を確保するためには、フェライト主相とする必要がある。
また、強度、穴拡げ性及び延性を劣化させない範囲であれば、その他の組織として、パーライトやセメンタイトを含有しても良い。
上記ミクロ組織の各相、フェライト、パーライト、セメンタイト、マルテンサイト、ベイナイト、オーステナイトおよび残部組織の同定、存在位置の観察および面積率の測定は、ナイタール試薬および特開昭59−219473号公報に開示された試薬により鋼板圧延方向断面または圧延方向直角方向断面を腐食して、1000倍の光学顕微鏡観察及び1000〜100000倍の走査型および透過型電子顕微鏡により定量化が可能である。また、FESEM-EBSP法(高分解能結晶方位解析法)を用いた結晶方位解析や、マイクロビッカース硬度測定等の微小領域の硬度測定からも、組織の判別は可能である。
また、結晶方位関係の同定に関しては、透過型電子顕微鏡(TEM)による内部組織観察、FESEM−EBSP法を用いた結晶方位マッピングにより可能である。特に、FESEM−EBSP法を用いた結晶方位マッピングは、広い視野を簡便に測定可能であることから特に有効である。
本発明では、SEMにて写真撮影を行った後、FESEM−EBSP法を用いて、0.2μmのステップサイズにて100μm×100μmの視野の結晶方位マッピングを行った。ただし、FESEM−EBSP法を用いた方位解析のみでは、類似の結晶構造を有するベイナイト及びマルテンサイトの判別は難しい。しかしながら、マルテンサイト組織は、転位を多く含む組織であることから、Image Quality像との比較を行うことで容易に判別可能である。
即ち、マルテンサイトは転位を多く含む組織であることから、フェライトやベイナイトに比較し、Image Qualityは格段に低く、容易に判別可能である。このことから、本発明にて、FESEM−EBSP法を用いて、ベイナイトとマルテンサイトの判別を行う場合は、Image Quality像を用いて判別を行った。各10視野以上の観察を行い、ポイントカウント法や画像解析により各組織の面積率を求めることが出来る。
結晶方位差の測定にあたっては、主相であるフェライトと、隣接する硬質組織の主すべり方向となる[1-1-1]の結晶方関係を測定した。ただし、[1-1-1]方向が同一であっても、この軸の周りに回転している場合がある。このことから、[1-1-1]すべりのすべり面となる(110)面の法線方向の結晶方位差も併せて測定し、その両方の結晶方位差が9°未満となるものを本発明でいう結晶方位差9°未満の硬質組織と定義した。
方位差の決定にあたっては、様々な成分並びに製造条件を有する鋼板を作成し、穴拡げ試験後、あるいは、引張試験後の試験片を埋め込み、研磨し、破断部近傍の変形挙動、特に、マイクロボイド形成挙動を調査したところ、上記のようにして求めた隣接するフェライトと硬質組織の結晶方位差が9°未満のフェライトと硬質組織界面において、マイクロボイド形成の顕著な抑制が見られた。
更には、硬質組織全体に占める隣接するフェライトと硬質組織の結晶方位差が9°未満の硬質組織の割合を、50%以上に制御することで、顕著な穴拡げ性及び疲労耐久性向上効果があることを見出した。
これは、全硬質組織の体積率の50%以上が隣接するフェライトと特定の結晶方位関係(結晶方位差9°未満)を持つ硬質組織とすることで、特定の結晶方位関係を持たない硬質組織が存在したとしても、これら硬質組織は、結晶方位関係を有する硬質組織に取り囲まれることとなり、フェライトと接する界面を有する割合を減少させることが可能となる。この結果、変形の集中やマイクロボイド形成サイトになり難いことから、穴拡げ性が向上する。
このことから、硬質組織全体に占める結晶方位差が9°未満の硬質組織の割合を50%以上とする必要がある。なお、マイクロボイド形成の抑制は、穴拡げ性の向上のみならず、引張試験では局部伸びの向上をもたらす、このことから本発明の硬質組織の結晶方位差を制御した複合組織鋼板は、通常のDP鋼に比較し、局部伸びに優れる。
TSを540MPa以上としたのは、この強度未満であれば、フェライト単相鋼に、固溶強化を用いた高強度化を図ることで、540MPa未満のTSと優れた延性及び穴拡げ性の両立を図ることが出来るためである。特に、540MPa以上のTS確保を考えた場合、優れた延性確保のためには、マルテンサイトや残留オーステナイトを用いた強化を行う必要があり、穴拡げ性の劣化が顕著となるためである。
本発明においてフェライトの結晶粒径については特に限定しないが、強度伸びバランスの観点から公称粒径で7μm以下であることが望ましい。
次に、本発明の鋼板を構成する鋼の成分限定理由について述べる。
C:0.05%〜0.20%
Cは、ベイナイトやマルテンサイトを用いた組織強化を行う場合、必須の元素である。Cが0.05%未満では、540MPa以上の強度確保が難しいことから、下限値を0.05%とした。一方、Cの含有量を0.20%以下とする理由は、Cが0.20%を超えると、硬質組織体積率が多くなりすぎてしまい、大部分の硬質組織とフェライトの結晶方位差を9°未満としても、不可避的に存在する上記結晶方位関係を持たない硬質組織の体積率が多くなりすぎてしまい、界面での歪集中やマイクロボイド形成を抑制できず、穴拡げ値が劣位となるためである。
Si:0.3〜2.0%
Siは強化元素であるのに加え、セメンタイトに固溶しない事から、粒界での粗大セメンタイトの形成を抑制する。0.3%未満の添加では、固溶強化による強化が期待できない、あるいは、粒界への粗大セメンタイトの形成が抑制できないことから0.3%以上添加する必要がある。一方で、2.0%を越える添加は、残留オーステナイトを過度に増加せしめ、打ち抜きや切断後の穴拡げ性や伸びフランジ性を劣化させる。このことから上限は2.0%とする必要がある。加えて、Siの酸化物は、溶融亜鉛めっきとの濡れ性が悪いことから、不メッキの原因となる。そこで、溶融亜鉛めっき鋼板の製造にあたっては、炉内の酸素ポテンシャルを制御し、鋼板表面へのSi酸化物形成を抑制するなどが必要となる。
Mn:1.3〜2.6%
Mnは、固溶強化元素であるのと同時に、オーステナイト安定化元素であることから、オーステナイトがパーライトへと変態するのを抑制する。1.3%未満ではパーライト変態の速度が速すぎてしまい、鋼板組織をフェライト及びベイナイトの複合組織とすることが出来ず、540MPa以上のTSが確保出来ない。また、穴拡げ性も劣る。このことから、下限値を1.3%以上とする。一方、Mnを多量に添加すると、P、Sとの共偏析を助長し、加工性の著しい劣化を招くことから、その上限を2.6%とした。
P:0.001〜0.03%
Pは鋼板の板厚中央部に偏析する傾向があり、溶接部を脆化させる。0.03%を超えると溶接部の脆化が顕著になるため、その適正範囲を0.03%以下に限定した。Pの下限値は特に定めないが、0.001%未満とすることは、経済的に不利であることからこの値を下限値とすることが好ましい。
S:0.0001〜0.01%
Sは、溶接性ならびに鋳造時および熱延時の製造性に悪影響を及ぼす。このことから、その上限値を0.01%以下とした。Sの下限値は特に定めないが、0.0001%未満とすることは、経済的に不利であることからこの値を下限値とすることが好ましい。また、SはMnと結びついて粗大なMnSを形成することから、穴拡げ性を低下させる。このことから、穴拡げ性向上のためには、出来るだけ少なくする必要がある。
Al:2.0%以下
Alは、フェライト形成を促進し、延性を向上させるので添加しても良い。また、脱酸材としても活用可能である。しかしながら、過剰な添加はAl系の粗大介在物の個数を増大させ、穴拡げ性の劣化や表面傷の原因になる。このことから、Al添加の上限を2.0%とした。下限は、特に限定しないが、0.0005%以下とするのは困難であるのでこれが実質的な下限である。
N:0.0005〜0.01%
Nは、粗大な窒化物を形成し、曲げ性や穴拡げ性を劣化させることから、添加量を抑える必要がある。これは、Nが0.01%を超えると、この傾向が顕著となることから、N含有量の範囲を0.01%以下とした。加えて、溶接時のブローホール発生の原因になることから少ない方が良い。下限は、特に定めることなく本発明の効果は発揮されるが、N含有量を0.0005%未満とすることは、製造コストの大幅な増加を招くことから、これが実質的な下限である。
O:0.0005〜0.007%
Oは、酸化物を形成し、曲げ性や穴拡げ性を劣化させることから、添加量を抑える必要がある。特に、酸化物は介在物として存在する場合が多く、打抜き端面、あるいは、切断面に存在すると、端面に切り欠き状の傷や粗大なディンプルを形成することから、穴拡げ時や強加工時に、応力集中を招き、亀裂形成の起点となり大幅な穴拡げ性あるいは曲げ性の劣化をもたらす。
これは、Oが0.007%を超えると、この傾向が顕著となることから、O含有量の上限を0.007%以下とした。0.0005%未満とすることは、製鋼時の脱酸等に手間が掛かり過度のコスト高を招き経済的に好ましくないことから、これを下限とした。ただし、Oを0.0005%未満としたとしても、本発明の効果である540MPa以上のTSと優れた延性を確保可能である。
本発明では、以上の元素を含有する鋼を基本とするものであるが、以上の元素に加え、さらに以下の元素を選択的に含有させてもよい。
B:0.0001〜0.010%
Bは、0.0001%以上の添加で粒界の強化や鋼材の強度化に有効であるが、その添加量が0.010%を超えると、その効果が飽和するばかりでなく、熱延時の製造製を低下させることから、その上限を0.010%とした。
Cr:0.01〜1.0%
Crは、強化元素であるとともに焼入れ性の向上に重要である。しかし、0.01%未満ではこれらの効果が得られないため下限値を0.01%とした。1%超含有すると大幅なコスト高を招くことから上限を1%とした。
Ni:0.01〜1.0%
Niは、強化元素であるとともに焼入れ性の向上に重要である。しかし、0.01%未満ではこれらの効果が得られないため下限値を0.01%とした。1%超含有すると大幅なコスト高を招くことから上限を1%とした。
Cu:0.01〜1.0%
Cuは、強化元素であるとともに焼入れ性の向上に重要である。しかし、0.01%未満ではこれらの効果が得られないため下限値を0.01%とした。逆に、1%超含有すると製造時および熱延時の製造性に悪影響を及ぼすため、上限値を1%とした。
Mo:0.01〜1.0%
Moは、強化元素であるとともに焼入れ性の向上に重要である。しかし、0.01%未満ではこれらの効果が得られないため下限値を0.01%とした。1%超含有すると大幅なコスト高を招くことから上限は1%であるが、0.3%以下がより好ましい。
Nb:0.001〜0.14%
Nbは、強化元素である。析出物強化、フェライト結晶粒の成長抑制による細粒強化および再結晶の抑制を通じた転位強化にて、鋼板の強度上昇に寄与する。添加量が0.001%未満ではこれらの効果が得られないため、下限値を0.001%とした。0.14%超含有すると、炭窒化物の析出が多くなり成形性が劣化するため、上限値を0.14%とした。
Ti:0.001〜0.14%
Tiは、強化元素である。析出物強化、フェライト結晶粒の成長抑制による細粒強化および再結晶の抑制を通じた転位強化にて、鋼板の強度上昇に寄与する。添加量が0.001%未満ではこれらの効果が得られないため、下限値を0.001%とした。0.14%超含有すると、炭窒化物の析出が多くなり成形性が劣化するため、上限値を0.14%とした。
V:0.001〜0.14%
Vは、強化元素である。析出物強化、フェライト結晶粒の成長抑制による細粒強化および再結晶の抑制を通じた転位強化にて、鋼板の強度上昇に寄与する。添加量が0.001%未満ではこれらの効果が得られないため、下限値を0.001%とした。0.14%超含有すると、炭窒化物の析出が多くなり成形性が劣化するため、上限値を0.14%とした。
Ca、Ce、Mg、REMの1種または2種以上:合計で0.0001〜0.5%
Ca、Ce、Mg、REMは脱酸に用いる元素であり、これらの元素から選ばれた1種または2種以上を合計で0.0001%以上含有することで、脱酸後の酸化物サイズを低下させ、穴拡げ性向上に寄与する。
しかしながら、含有量が合計で0.5%を超えると、成形加工性の悪化の原因となる。そのため、含有量を合計で0.0001〜0.5%とした。なお、REMとは、Rare Earth Metalの略であり、ランタノイド系列に属する元素をさす。一般には、REMやCeはミッシュメタルにて添加されることが多く、LaやCeの他にランタノイド系列の元素を複合で含有する場合がある。不可避不純物として、これらLaやCe以外のランタノイド系列の元素を含んだとしても本発明の効果は発揮される。ただし、金属LaやCeを添加したとしても本発明の効果は発揮される。
次に、本発明鋼板の製造条件の限定理由について説明する。
マルテンサイトやベイナイトは、オーステナイトから変態することから、オーステナイトと特定の方位関係を有することが知られている。一方、冷延後の鋼板に対し、オーステナイト単相域での焼鈍を行い、その後除冷を行って、オーステナイト粒界にフェライトを形成させた場合、オーステナイトとフェライト間には特定の結晶方位関係が存在する場合があることが知られている。
しかしながら、冷延後に二相域での焼鈍を行う場合、加工されたフェライト中に形成する再結晶フェライトと、熱延板中に存在するセメンタイトやパーライトを核として形成するオーステナイトは、それぞれ異なる場所で核生成することから、特定の結晶方位関係を持ち難い。図1(ii)に、冷延後に通常の昇温速度でAc1以上に加熱した場合の相変態の様子を模式的に示す。
この結果、二相域での焼鈍を行う場合には、鋼板組織中に存在するフェライトとオーステナイトから変態し形成される硬質組織(ベイナイトやマルテンサイトなど)の方位関係を制御することは出来なかった。
本発明者は、鋭意検討を加えた結果、冷間圧延後の焼鈍において、昇温過程でフェライト及びオーステナイト組織の結晶方位関係を制御することと、焼鈍後の冷却過程でオーステナイトから変態する硬質組織の結晶方位関係を制御することの両方を行うことで、主相となるフェライトとの結晶方位差が9°未満となる硬質組織を形成可能なことを見出した。
この結果、高強度化には寄与しながらも、延性や穴拡げ性を劣化させない、即ち、540MPa以上の引張最大強度、延性、穴拡げ性を同時に具備する鋼板が製造可能となった。
以下に、冷延後の焼鈍によって、主相となるフェライトとの結晶方位差が9°未満となる硬質組織を形成するための製造条件について説明する。
まず、冷延後の焼鈍の際の昇温過程において、フェライト及びオーステナイト組織の結晶方位関係を制御する。そのためには、連続焼鈍ラインを通板する場合、200〜600℃間の加熱速度(HR1)を2.5〜15℃/秒とし、600℃〜最高加熱温度間の加熱速度(HR2)を(0.6×HR1)℃/秒以下とする必要がある。
通常、再結晶は高温になればなるほど起こりやすい。しかしながら、セメンタイトからオーステナイトへの変態は、再結晶に比較し、圧倒的に速く進行する。この結果、単に、高温へと加熱しただけでは、図1(ii)のdに示すように、セメンタイトからオーステナイトへの変態が起こり、その後、フェライトの再結晶が進行することになる。これでは本発明に係る結晶方位関係を制御出来ない。
加えて、CやMnをはじめとする合金元素は、再結晶も遅延することから、これら合金元素を多く含む高強度鋼板は、再結晶が遅く、益々、結晶方位関係を制御することが難しくなる。
そこで、本発明では、セメンタイトからオーステナイトへの変態とフェライトの再結晶の制御を、加熱速度を制御することで行った。すなわち、図1(i)の模式図のcで示すように、セメンタイトからオーステナイトへの変態前に、フェライト再結晶を完了させように加熱温度を制御し、図1(i)のdで示すように、その後の加熱中、あるいは、焼鈍中にセメンタイトからオーステナイトへと変態させるようにした。
本発明において、200〜600℃間の加熱速度(HR1)を15℃/秒以下としたのは、セメンタイトやパーライトからオーステナイトへの逆変態に先立って、フェライトの再結晶を完了させるためである。
この加熱速度が15℃/秒超では、フェライト再結晶が完了しない内に、逆変態が開始し、その後に生成するオーステナイトとの方位関係を制御することが出来ない。この理由で加熱速度の上限を15℃/秒以下とした。
また、加熱速度の下限を2.5℃/秒としたのは、次の理由による。
加熱速度が2.5℃/秒未満では転位密度が少なくなることから、再結晶フェライトの核生成サイトが低減し、600℃〜最高加熱温度での加熱速度を本発明の範囲としたとしても、フェライト再結晶に比較し、逆変態が早く起こる。その結果、フェライト及びオーステナイト間での結晶方位関係が失われることから、焼鈍に引き続く冷却過程で所定の温度にて保持を行ったとしても、フェライトとベイナイトの間には、特定の方位関係が存在しない。その結果、優れた穴拡げ性、BH性、並びに、疲労耐久性の効果を得ることが出来ない。加えて、再結晶フェライトの核生成サイトの低減は、再結晶フェライトの粗大化や未再結晶フェライトの残留を招く場合がある。フェライトの粗大化は、軟質化をもたらすことから好ましくなく、未再結晶フェライトの存在は、延性を大幅に劣化させることから好ましくない。
一方、600℃〜最高加熱温度間の加熱速度(HR2)は、(0.6×HR1)℃/秒以下とする必要がある。
鋼板をAc1変態点以上に加熱すると、セメンタイトはオーステナイトへの変態を開始する。本発明者は、詳細なメカニズムは不明なものの、この際の加熱速度が上記範囲内にあると、再結晶フェライトとセメンタイトの界面に、フェライトと特定の方位関係を有するオーステナイトを形成させることが出来ることを見出した。
このオーステナイトは、加熱中、あるいは、その後の冷却中に成長し、セメンタイトはオーステナイトへと完全に変態してしまう。この結果、二相域での焼鈍を行う場合でも、再結晶フェライトとオーステナイトの結晶方位関係を制御できるようになった。
この加熱速度が(0.6×HR1)℃/秒より速いと、特定方位関係を有さないオーステナイトが形成する割合が多くなる。その結果、後述するように、焼鈍後の冷却過程で450〜300℃で30秒以上の保持を行ったとしても、主相であるフェライトと硬質組織の間の結晶方位差を9°未満とすることが出来ない。このことから上限の加熱速度を(0.6×HR1)℃/秒とする。
一方、加熱速度を極端に低下させたとしても、本発明の効果である540MPa以上の引張最大強度、穴拡げ性、並びに、延性の両立は可能であるが、生産性が劣化する。このことから、600℃〜最高加熱温度間の加熱速度は、(0.1×HR1)℃/秒以上とすることが望ましい。
焼鈍での最高加熱温度を760℃〜Ac3変態点の範囲とする。この温度が760℃未満では、セメンタイトやパーライトからオーステナイトへの逆変態に過度の時間を要する。加えて、最高到達温度が、760℃未満では、セメンタイトやパーライトの一部がオーステナイトへと変態できず、焼鈍後も鋼板組織中に残存してしまう。このセメンタイトやパーライトは粗大であることから、穴拡げ性の劣化を引き起こすことから好ましくない。あるいは、オーステナイトが変態して出来たベイナイトやマルテンサイト、あるいは、オーステナイトそのものが加工時にマルテンサイトへと変態することで、540MPa以上の強度を達成可能であることから、セメンタイトやパーライトの一部がオーステナイトへと変態しないと、硬質組織が少なくなりすぎてしまい540MPa以上の強度を確保することが出来ない。このことから、最高加熱温度の下限は760℃とする必要がある。
一方、過度に加熱温度を上げることは、経済上好ましくない。このことから加熱温度の上限をAc3変態点(Ac3℃)とすることが望ましい。
なお、Ac3変態点は、下記式にて決定される。
Ac3=910-203×(C)1/2+44.7×Si-30×Mn+700×P+400×Al-11×
Cr-20×Cu-15.2×Ni+31.5×Mo+400×Ti
焼鈍後、630℃〜570℃間を平均冷却速度3℃/秒以上で冷却する必要がある。
冷却速度が小さすぎると、冷却過程にてオーステナイトがパーライト組織へと変態することから、540MPa以上の強度に必要な量の硬質組織を確保できない。冷却速度を大きくしたとしても、材質上なんら問題はないが、過度に冷却速度を上げる事は、製造コスト高を招くこととなるので、上限を200℃/秒とすることが好ましい。冷却方法については、ロール冷却、空冷、水冷およびこれらを併用したいずれの方法でも構わない。
本発明では、引き続き450℃〜300℃の温度域で30秒以上保持する必要がある。これは、オーステナイトを、主相であるフェライトとの結晶方位差9°未満のベイナイト及びマルテンサイトへと変態させるためである。
450℃超の温度域にて保持を行うと、粗大なセメンタイトが粒界に析出するため、穴拡げ性が大幅に劣化する。このことから上限温度を450℃とする。一方、保持温度が300℃未満では、結晶方位差を9°未満とするベイナイトやマルテンサイトがほとんど形成せず、主相であるフェライトと硬質組織の結晶方位差を9°未満とする硬質組織の体積率を十分に確保することが出来ない。この結果、穴拡げ性が大幅に劣化する。このことから、30秒以上保持する際の300℃が下限の温度である。
450℃〜300℃の温度域で30秒未満の保持では、結晶方位差を9°未満とするベイナイトやマルテンサイトが形成したとしても、その体積率は、十分でなく、残ったオーステナイトが引き続き行われる冷却過程でマルテンサイトへと変態することから、硬質組織の大部分が結晶方位差9°以上となり、穴拡げ性に劣る。このことから滞留時間の下限は30秒以上とする。滞留時間の上限は特に定めることなく、本発明の効果を得ることが出来るが、滞留時間の増加は、有限の長さを有する設備での熱処理を考えた場合、通板速度を落とした操業を意味することから、経済性が悪く好ましくない。
なお、本発明において、保持とは等温保持のみさすのではなく、450〜300℃の温度域で滞留させることを意味する。即ち、一旦、300℃に冷却した後、450℃まで加熱しても良いし、450℃に冷却後300℃まで冷却しても良い。
しかし、この450〜300℃の温度域で滞留させる工程は先の630℃〜570℃間を平均冷却速度3℃/秒以上で冷却する工程に連続して行う必要があり、630℃〜570℃間を平均冷却速度3℃/秒以上で冷却する工程にて300℃より低い温度まで一旦冷却した後に再度450〜300℃の温度域に加熱する熱処理を施して滞留させても結晶方位差を制御することはできなくなる。
つぎに、冷延後の鋼板に以上のような焼鈍を適用して、本発明の鋼板を製造するにあたり、焼鈍に至るまでの製造条件やその他の製造条件について、好ましい態様を含め説明する。
上記の成分組成を有する鋼を転炉または電気炉等により溶製し、必要に応じて溶鋼を真空脱ガス処理し、ついで鋳造してスラブとする。
本発明において熱間圧延に供するスラブは特に限定するものではない。すなわち、連続鋳造スラブや薄スラブキャスターなどで製造したものであればよい。また、鋳造後に直ちに熱間圧延を行う連続鋳造−直接圧延(CC−DR)のようなプロセスにも適合する。
熱延スラブ加熱温度は、1050℃以上にする必要がある。スラブ加熱温度が過度に低いと、仕上げ圧延温度がAr3変態点を下回ってしまいフェライト及びオーステナイトの二相域圧延となり、熱延板組織が不均一な混粒組織となり、冷延及び焼鈍工程を経たとしても不均一な組織は解消されず、延性や穴拡げ性に劣る。
また、本発明に係る鋼は、焼鈍後に540MPa以上の引張最大強度を確保するため、比較的多量の合金元素を添加していることから、仕上げ圧延時の強度も高くなりがちである。スラブ加熱温度の低下は、仕上げ圧延温度の低下を招き、更なる圧延荷重の増加を招き、圧延が困難となったり、圧延後の鋼板の形状不良を招く懸念があることから、スラブ加熱温度は、1050℃以上とする必要がある。
スラブ加熱温度の上限は特に定めることなく、本発明の効果は発揮されるが、加熱温度を過度に高温にすることは、経済上好ましくないことから、加熱温度の上限は1300℃未満とすることが望ましい。
仕上げ圧延温度は、Ar3変態点以上とする。仕上げ圧延温度がオーステナイト+フェライトの2相域になると、鋼板内の組織不均一性が大きくなり、焼鈍後の成形性が劣化するので、Ar3変態温度以上が望ましい。
なお、Ar3変態温度は合金組成に応じて次の式により計算し、把握することができる。
Ar3=901−325×C+33×Si−92×
(Mn+Ni/2+Cr/2+Cu/2+Mo/2)
一方、仕上げ温度の上限は特に定めることなく、本発明の効果は発揮されるが、仕上げ圧延温度を過度に高温と使用とした場合、その温度を確保するため、スラブ加熱温度を過度に高温にせねばならない。このことから、仕上げ圧延温度の上限温度は、1000℃以下とすることが望ましい。
熱間圧延後の巻き取り温度は670℃以下とする。670℃を超えると熱延組織中に粗大なフェライトやパーライト組織が存在するため、焼鈍後の組織不均一性が大きくなり、最終製品の延性が劣化する。焼鈍後の組織を微細にして強度延性バランスを向上させ、第二相を均一分散させて穴拡げ性を向上させる観点からは、600℃以下で巻き取ることがより好ましい。
また、670℃を超える温度で巻き取ることは、鋼板表面に形成する酸化物の厚さを過度に増大させるため、酸洗性が劣るので好ましくない。下限については特に定めることなく本発明の効果は発揮されるが、室温以下の温度で巻き取ることは技術的に難しいので、これが実質の下限となる。なお、熱延時に粗圧延板同士を接合して連続的に仕上げ圧延を行っても良い。また、粗圧延板を一旦巻き取っても構わない。
このようにして製造した熱延鋼板に、酸洗を行う。酸洗は鋼板表面の酸化物の除去が可能であることから、最終製品の冷延高強度鋼板の化成性や、溶融亜鉛あるいは合金化溶融亜鉛めっき鋼板用の冷延鋼板の溶融めっき性向上のためには重要である。また、一回の酸洗を行っても良いし、複数回に分けて酸洗を行っても良い。
酸洗した熱延鋼板を圧下率40〜70%で冷間圧延して、連続焼鈍ラインや連続溶融亜鉛めっきラインを通板する。圧下率が40%未満では、形状を平坦に保つことが困難である。また、最終製品の延性が劣悪となるのでこれを下限とする。
一方、70%を越える冷延は、冷延荷重が大きくなりすぎてしまい冷延が困難となることから、これを上限とする。圧下率45〜65%がより好ましい範囲である。圧延パスの回数、各パス毎の圧下率については特に規定することなく本発明の効果は発揮される。
連続焼鈍ラインを通板する場合の加熱速度は、200〜600℃間の加熱速度(HR1)を2.5〜15℃/秒で、600℃〜最高加熱温度間の加熱速度(HR2)を(0.6×HR1)℃/秒以下で加熱する必要がある。これは主相であるフェライトとオーステナイトの結晶方位差を制御するために行う。
熱処理後には、表面粗度の制御、板形状制御、あるいは、降伏点伸びの抑制のためには、スキンパス圧延を行うことが望ましい。その際のスキンパス圧延の圧下率は、0.1〜1.5%の範囲が好ましい。スキンパス圧延率は、0.1%未満では効果が小さく、制御も困難であることから、これが下限となる。1.5%超えると生産性が著しく低下するのでこれを上限とする。スキンパスは、インラインで行っても良いし、オフラインで行っても良い。また、一度に目的の圧下率のスキンパスを行っても良いし、数回に分けて行っても構わない。
冷延後に溶融亜鉛めっきラインを通板する場合の200〜600℃の温度範囲での加熱速度(HR1)も、連続焼鈍ラインを通板する場合と同様の理由により、2.5〜15℃/秒とする。600℃〜最高加熱温度間の加熱速度も、連続焼鈍ラインを通板する場合と同様の理由により、(0.6×HR1)℃/秒とする。
また、その際の最高加熱温度も、連続焼鈍ラインを通板する場合と同様の理由により、760℃〜Ac3変態点の範囲とする。さらに、焼鈍後の冷却に関しても、連続焼鈍ラインを通板する場合と同様の理由により、630℃と570℃間を3℃/秒以上で冷却する必要がある。
めっき浴浸漬板温度は、溶融亜鉛めっき浴温度より40℃低い温度から溶融亜鉛めっき浴温度より50℃高い温度までの温度範囲とすることが望ましい。
浴浸漬板温度が溶融亜鉛めっき浴温度−40)℃を下回ると、めっき浴浸漬進入時の抜熱が大きく、溶融亜鉛の一部が凝固してしまいめっき外観を劣化させる場合があることから、下限を(溶融亜鉛めっき浴温度−40)℃とする。ただし、浸漬前の板温度が(溶融亜鉛めっき浴温度−40)℃を下回っても、めっき浴浸漬前に再加熱を行い、板温度を(溶融亜鉛めっき浴温度−40)℃以上としてめっき浴に浸漬させても良い。また、めっき浴浸漬温度が(溶融亜鉛めっき浴温度+50)℃を超えると、めっき浴温度上昇に伴う操業上の問題を誘発する。また、めっき浴は、純亜鉛に加え、Fe、Al、Mg、Mn、Si、Crなどを含有しても構わない。
さらに、めっき層の合金化を行う場合には、460℃以上で行う。合金化処理温度が460℃未満であると合金化の進行が遅く、生産性が悪い。上限は特に限定しないが、600℃を超えると、炭化物が形成し硬質組織(マルテンサイト、ベイナイト、残留オーステナイト)体積率を減少させ、540MPa以上の強度確保が難しくなるので、これが実質的な上限である。
めっき浴浸漬前、あるいは、浸漬後のいずれか一方、あるいは、両方で、(亜鉛めっき浴温度+50)℃〜300℃の温度域で30秒以上保持する付加的な熱処理を行う必要がある。
この熱処理温度の上限を(亜鉛めっき浴温度+50)℃としたのは、この温度以上では、セメンタイトやパーライトの形成が顕著となり、硬質組織の体積率を減じることから、540MPa以上の強度確保が困難となるためである。一方、300℃未満では、詳細な原因は不明なものの、結晶方位差9°以上となる硬質組織が多量に形成し、主相であるフェライトと硬質組織の結晶方位差を9°未満とする硬質組織の体積率を十分に確保することが出来ない。このことから熱処理温度の下限は、300℃以上とする。
保持時間は30秒以上とする必要がある。保持時間が30秒未満では、詳細な原因は不明なものの、結晶方位差9°以上となる硬質組織が多量に形成し、結晶方位差を9°未満とする硬質組織の体積率を十分に確保することが出来ず、穴拡げ性に劣る。このことから滞留時間の下限は30秒以上とする。
滞留時間の上限は特に定めることなく、本発明の効果を得ることが出来るが、滞留時間の増加は、有限の長さを有する設備での熱処理を考えた場合、通板速度を落とした操業を意味することから、経済性が悪く好ましくない。
この場合の保持時間とは、単に等温保持のみを意味するのではなく、この温度域での滞留を意味し、この温度域での除冷や加熱も含まれる。
また、(亜鉛めっき浴温度+50)℃〜300℃の温度範囲での30秒以上の付加的な熱処理も、めっき浴浸漬前、あるいは、浸漬後の何れか一方、あるいは、両方で行っても構わない。これは主相であるフェライトとの結晶方位差が9°未満の硬質組織を確保できるのであれば、いずれの条件で付加的な熱処理を行ったとしても、本発明の効果である540MPa以上の強度と、優れた延性並びに穴拡げ性が得られるためである。
熱処理後には、表面粗度の制御、板形状制御、あるいは、降伏点伸びの抑制のためには、スキンパス圧延を行うことが望ましい。その際のスキンパス圧延の圧下率は、0.1〜1.5%の範囲が好ましい。スキンパス圧延率は、0.1%未満では効果が小さく、制御も困難であることから、これが下限となる。1.5%超えると生産性が著しく低下するのでこれを上限とする。スキンパスは、インラインで行っても良いし、オフラインで行っても良い。また、一度に目的の圧下率のスキンパスを行っても良いし、数回に分けて行っても構わない。
また、めっき密着性をさらに向上させるために、焼鈍前に鋼板に、Ni、Cu、Co、Feの単独あるいは複数より成るめっきを施しても本発明を逸脱するものではない。
更には、めっき前の焼鈍については、「脱脂酸洗後、非酸化雰囲気にて加熱し、H及びNを含む還元雰囲気にて焼鈍後、めっき浴温度近傍まで冷却し、めっき浴に侵漬」というゼンジマー法、「焼鈍時の雰囲気を調節し、最初、鋼板表面を酸化させた後、その後還元することによりめっき前の清浄化を行った後にめっき浴に侵漬」という全還元炉方式、あるいは、「鋼板を脱脂酸洗した後、塩化アンモニウムなどを用いてフラックス処理を行って、めっき浴に侵漬」というフラックス法等があるが、いずれの条件で処理を行ったとしても本発明の効果は発揮できる。
また、めっき前の焼鈍の手法によらず、加熱中の露点を―20℃以上とすることで、めっきの濡れ性やめっきの合金化の際の合金化反応に有利に働く。
なお、本冷延鋼板を電気めっきしても鋼板の有する引張強度、延性及び穴拡げ性を何ら損なうことはない。すなわち、本発明鋼板は電気めっき用素材としても好適である。有機皮膜や上層めっきを行ったとしても、本発明の効果は得られる。
また、本発明の成形性と穴拡げ性に優れた高強度高延性溶融亜鉛めっき鋼板の素材は、通常の製鉄工程である精錬、製鋼、鋳造、熱延、冷延工程を経て製造されることを原則とするが、その一部あるいは全部を省略して製造されるものでも、本発明に係わる条件を満足する限り、本発明の効果を得ることができる。
次に、本発明を実施例により詳細に説明する。
表1に示す成分を有するスラブを、1200℃に加熱し、仕上げ熱延温度900℃にて熱間圧延を行い、水冷帯にて水冷の後、表2、表3に示す温度で巻き取り処理を行った。熱延板を酸洗した後、厚み3mmの熱延板を1.2mmまで冷間圧延を行い、冷延板とした。
これらの冷延板に表2、表3に示す条件で焼鈍熱処理を行い、焼鈍設備により焼鈍を行った。炉内雰囲気は、COとH2を複合した気体を燃焼させ発生したH2O、CO2を導入する装置を取り付け、露点を−40℃としたH2を10体積%含むN2ガスを導入し、表2、表3で示す条件で焼鈍を行った。
また、めっき鋼板に関しては、連続溶融亜鉛めっき設備により焼鈍とめっきを行った。焼鈍条件並びに炉内雰囲気は、めっき性を確保するため、COとH2を複合した気体を燃焼させ発生したH2O、CO2を導入する装置を取り付け、露点を−10℃としたH2を10体積%含むN2ガスを導入し、表2、表3で示す条件で焼鈍を行った。特に、Siを多く含む鋼番号C、F、Hにおいて、上記、炉内雰囲気制御を行わないと、不めっきや合金化の遅延を生じ易いことから、Si含有量が高い鋼に溶融めっき、及び、合金化処理を行う場合、雰囲気(酸素ポテンシャル)制御を行う必要がある。
その後、一部の鋼板については、480〜590℃の温度範囲にて合金化処理を行った。めっき鋼板の溶融亜鉛めっきの目付け量としては、両面とも約50g/m2とした。最後に、得られた鋼板について0.4%の圧下率でスキンパス圧延を行った。
得られた冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板について、引張試験を行い、降伏応力(YS)、引張最大応力(TS)、全伸び(El)を測定した。また、穴拡げ試験を実施し穴拡げ率を測定した。
なお、本鋼板は、フェライトと硬質組織より成る複合組織鋼板であり、降伏点伸びが出現しない場合が多い。このことから、降伏応力は0.2%オフセット法により測定した。TS×Elが、16000(MPa×%)以上となるものを強度−延性バランスが良好な高強度鋼板とした。
また、穴拡げ率(λ)は、直径10mmの円形穴を、クリアランスが12.5%となる条件にて打ち抜き、かえりがダイ側となるようにし、60°円錐ポンチにて成形し、評価した。各条件とも、5回の穴拡げ試験を実施し、その平均値を穴拡げ率とした。TS×λが、40000(MPa×%)以上となるものを、強度−穴拡げ性バランスが良好な高強度鋼板とした。
この良好な強度-延性バランス、並びに、良好な強度−穴拡げ性バランスを同時に具備するものを、穴拡げ性と延性のバランスが優れた高強度鋼板とした。
疲労耐久性の測定は、JIS Z 2275記載の平面曲げ疲れ試験方法に準拠して執り行った。試験片は、ゲージ部の最小幅 20mm、R 42.5となるJIS1号試験片を用い、応力比 −1、速度 30Hzにて試験を行った。各応力にて、n=3にて試験を行い、繰り返し数1000万回にて、n=3の試験片全てが未破断となる最大応力を時間強度とした。また、この値を引張り最大応力で除した値を疲労限度比(=時間強度/引張り最大強度)とし、この値が0.5以上となるものを疲労耐久性に優れた鋼板と定義した。
次に、鋼板のミクロ組織の同定を行うとともに、フェライトと硬質組織の結晶方位関係を測定した。
ミクロ組織の同定にあたっては、前述の手法を用いて行い、各組織を同定した。ただし、残留オーステナイトは、その化学的安定性が低い場合、ミクロ組織観察試験片作製時の研磨や、自由表面を出したことによる周りの結晶粒からの粒界拘束の消失により、マルテンサイトへと変態する場合がある。この結果、X線による測定のように、鋼板内に含まれる残留オーステナイトの体積率を直接測定した場合と、一旦、研磨等により自由表面を出し、表面に存在する残留オーステナイトを測定した場合では、その体積率が異なる場合がある。
本発明においては、FESEM-EBSP法にて、主相であるフェライトと硬質組織の結晶方位関係を測定する必要があることから、表面を研磨後、ミクロ組織を同定した。
また、隣接するフェライトと硬質組織の方位差は、前述の方法にて測定し、以下のような評点付けを行った。
○:硬質組織全体に占める結晶方位差が9°未満の硬質組織の割合が50%以上
△:硬質組織全体に占める結晶方位差が9°未満の硬質組織の割合が30%以上
×:硬質組織全体に占める結晶方位差が9°未満の硬質組織の割合が30%未満
特に、硬質組織全体に占める結晶方位差が9°未満の硬質組織の割合が50%以上となると、特に、顕著な穴拡げ率の向上が見られることから、この範囲を本発明の範囲とした。
図2に、本発明例と比較例において、得られたFESEM-EBSP法によるIQ像の一例を示す。(i)の本発明例では、フェライト:1とそれに隣接するベイナイト:Aとの間及びフェライト:2とそれに隣接するベイナイト:B,Cとの間の結晶方位差が、いずれも9°未満であり、マルテンサイト:Dは、ベイナイトCによって周りを囲まれている状態を示している。これに対し、(ii)の比較例では、ベイナイト:E、Fは、それに隣接する何れのフェライトとも9°を超える結晶方位差を有している状態を示している。
表4、表5に、得られた鋼板の測定結果を示す。
表4または表5に示す鋼番号A−1、4、5、7〜10、12、13、B−1〜3、C−1、6、7、D−1、E−1、F−1〜3、G−1、2、5、6、H−1、4、5、I−1、J−1、K−1、2、6、7は、鋼板の化学的成分が本発明で規定する範囲内にあり、かつ、製造条件も本発明で規定する範囲内にある。この結果、主相であるフェライトと硬質組織の結晶方位差が9°未満となる硬質組織の割合が多くなり、硬質組織による組織強化を行ったとしても、穴拡げ性が劣化しない。即ち、組織強化による強度-延性バランスの向上を生かしながら、高いレベルでの穴拡げ性の確保ができる。また、同時に、疲労耐久性も向上している。
この結果、540MPa以上の引張最大強度と延性並びに穴拡げ性を極めて高いバランスで有し、かつ、疲労耐久性も有する鋼板が製造可能である。
一方、表4または表5に示す鋼番号A−2、3、C−4、G−4、I−3、K−3、4、8は、加熱条件が本発明の範囲を満たさないことから、フェライトと硬質組織の結晶方位差が9°以上のものが多く、穴拡げ性の指標となるTS×λ値が、40000(MPa×%)未満と低く穴拡げ性に劣る。また、1000万回での疲労限界比が0.5を下回っており、疲労耐久性の向上効果が見られない。
表4または表5に示す鋼番号A−6、11、14、15、C−2、3、G−3、7、H−2、3、6、7、I−2、K−5、9は、冷延鋼板であれば、300〜450℃の温度範囲での滞留時間が30秒に満たないことから、溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板であれば、(亜鉛めっき浴温度+50)℃〜300℃の温度範囲での滞留時間が30秒に満たないことから、主相であるフェライトと硬質組織の結晶方位差が9°以上のものが多く、穴拡げ性の指標となるTS×λ値が、40000(MPa×%)未満と低く穴拡げ性に劣る。また、疲労限界比も0.5を下回っており、疲労耐久性の向上効果が見られない。
表4に示す鋼番号A−16は、630〜570℃の温度範囲の冷却速度が遅すぎるため、オーステナイトがパーライトへと変態してしまい高強度を確保できない。また、強度−延性バランス、穴拡げ性、疲労耐久性のいずれにも劣る。
表4に示す鋼番号C−5は、焼鈍温度が740℃と低く、鋼板組織中に、熱延時に形成したパーライト組織や、これが球状化したセメンタイトが残ることから、硬質組織であるベイナイトやマルテンサイトが十分な体積率確保できないため、高強度を確保できない。また、強度−延性バランス、穴拡げ性、疲労耐久性のいずれにも劣る。
表5に示す鋼番号L−1〜3は、Si及びMnが、それぞれ0.01及び1.12と低く、焼鈍後の冷却過程において、パーライト変態を抑制し、ベイナイト、マルテンサイト、残留オーステナイトといった硬質組織を確保することが出来ないため、540MPa以上の高強度を確保できない。
表5に示す鋼番号M−1〜3は、C含有量が0.034と低く、十分な量の硬質組織を確保できないことから540MPa以上の高強度を確保できない。
表5に示す鋼番号N-1〜3は、Mn含有量が3.2と高く、焼鈍時にフェライト体積率が一旦減ると、冷却過程で、十分な量のフェライトを出すことが出来ない。このことから、著しく強度-延性バランスも劣る。
また、以上の鋼番号の鋼板についても疲労限界比が0.5を下回っており、疲労耐久性の向上効果が見られない。
本発明は、自動車用の構造用部材、補強用部材、足廻り用部材に好適な引張り最大強度540MPa以上であり、良好な延性と穴拡げ性を同時に具備する極めて成形性に優れ、かつ、疲労耐久性にも優れた鋼板を安価に提供するものであり、この鋼板は例えば自動車用の構造部材や、補強用部材、足回り用部材などに用いて好適なことから、自動車の軽量化に大きく貢献することが期待でき、産業上の効果は極めて高い。

Claims (10)

  1. 質量%で、
    C :0.05%〜0.20%、
    Si:0.3〜2.0%、
    Mn:1.3〜2.6%、
    P :0.001〜0.03%、
    S :0.0001〜0.01%、
    Al:2.0%以下、
    N :0.0005〜0.0100%、
    O:0.0005〜0.007%、
    を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる組成を有し、鋼板組織が主として体積%で50%超のフェライトと5%以上の硬質組織からなり、硬質組織は、ベイナイト、マルテンサイト及び残留オーステナイトからなり、隣接する何れかのフェライトとの結晶方位差が9°未満である硬質組織の割合が、硬質組織全体の体積率の50%以上であり、引張最大強さが540MPa以上であることを特徴とする穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度冷延鋼板。
    ここで、結晶方位差は、[1-1-1]の結晶方位差及び(110)面の法線方向の結晶方位差の両方を併せた値である。
  2. さらに、質量%で、B:0.0001〜0.010%未満を含有することを特徴とする請求項1に記載の穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度冷延鋼板。
  3. さらに、質量%で、
    Cr:0.01〜1.0%、
    Ni:0.01〜1.0%、
    Cu:0.01〜1.0%、
    Mo:0.01〜1.0%
    の1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度冷延鋼板。
  4. さらに、質量%で、Nb、Ti、Vの1種または2種以上を合計で0.001〜0.14%含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度冷延鋼板。
  5. さらに、質量%で、Ca、Ce、Mg、REMの1種または2種以上を合計で0.0001〜0.5%含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度冷延鋼板。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の鋼板の表面に亜鉛系めっきを有することを特徴とする穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度亜鉛めっき冷延鋼板。
  7. 請求項1〜5のいずれかに記載の化学成分を有する鋳造スラブを直接又は一旦冷却した後1050℃以上に加熱し、Ar3変態点以上で熱間圧延を完了し、400〜670℃の温度域にて巻き取り、酸洗後、圧下率40〜70%の冷延を施し、連続焼鈍ラインを通板するに際して、200〜600℃間の加熱速度(HR1)が2.5〜15℃/秒で、600℃〜最高加熱温度間の加熱速度(HR2)が(0.6×HR1)℃/秒以下で加熱した後、最高加熱温度を760℃〜Ac3変態点として焼鈍した後、630℃〜570℃間を平均冷却速度3℃/秒以上で冷却し、450℃〜300℃の温度域で30秒以上保持することを特徴とする穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度冷延鋼板の製造方法。
  8. 請求項1〜5のいずれかに記載の化学成分を有する鋳造スラブを直接又は一旦冷却した後1050℃以上に加熱し、Ar3変態点以上で熱間圧延を完了し、400〜670℃の温度域にて巻き取り、酸洗後、圧下率40〜70%の冷延を施し、連続溶融亜鉛めっきラインを通板するに際して、200〜600℃間の加熱速度(HR1)が2.5〜15℃/秒で、600℃〜最高加熱温度間の加熱速度(HR2)が(0.6×HR1)℃/秒以下加熱した後、最高加熱温度を760℃〜Ac3変態点として焼鈍した後、630℃〜570℃間を平均冷却速度3℃/秒以上で(亜鉛めっき浴温度―40)℃〜(亜鉛めっき浴温度+50)℃まで冷却した後、亜鉛めっき浴に浸漬前、あるいは、浸漬後の何れか一方、あるいは、両方で、(亜鉛めっき浴温度+50)℃〜300℃の温度域で30秒以上保持することを特徴とする穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度溶融亜鉛めっき冷延鋼板の製造方法。
  9. 請求項1〜5のいずれかに記載の化学成分を有する鋳造スラブを直接又は一旦冷却した後1050℃以上に加熱し、Ar3変態点以上で熱間圧延を完了し、400〜670℃の温度域にて巻き取り、酸洗後、圧下率40〜70%の冷延を施し、連続溶融亜鉛めっきラインを通板するに際して、200〜600℃間の加熱速度(HR1)が2.5〜15℃/秒で、600℃〜最高加熱温度間の加熱速度(HR2)が(0.6×HR1)℃/秒以下で加熱した後、最高加熱温度を760℃〜Ac3変態点として焼鈍した後、630℃〜570℃間を平均冷却速度3℃/秒以上で(亜鉛めっき浴温度―40)℃〜(亜鉛めっき浴温度+50)℃まで冷却した後、必要に応じて460〜540℃の温度で合金化処理を施し、亜鉛めっき浴に浸漬前、浸漬後、あるいは、合金化処理後の何れか、あるいは、その合計で(亜鉛めっき浴温度+50)℃〜300℃の温度域で30秒以上保持することを特徴とする穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき冷延鋼板の製造方法。
  10. 請求項7に記載の方法で鋼板を製造したのち、亜鉛系の電気めっきを施すことを特徴とする穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度電気亜鉛系めっき冷延鋼板の製造方法。
JP2010507300A 2008-04-10 2009-04-09 穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度鋼板及び亜鉛めっき鋼板、並びにそれらの鋼板の製造方法 Active JP4659134B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008102851 2008-04-10
JP2008102851 2008-04-10
PCT/JP2009/057626 WO2009125874A1 (ja) 2008-04-10 2009-04-09 穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度鋼板及び亜鉛めっき鋼板、並びにそれらの鋼板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4659134B2 true JP4659134B2 (ja) 2011-03-30
JPWO2009125874A1 JPWO2009125874A1 (ja) 2011-08-04

Family

ID=41162003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010507300A Active JP4659134B2 (ja) 2008-04-10 2009-04-09 穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度鋼板及び亜鉛めっき鋼板、並びにそれらの鋼板の製造方法

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8460481B2 (ja)
EP (1) EP2264206B1 (ja)
JP (1) JP4659134B2 (ja)
KR (1) KR101130837B1 (ja)
CN (1) CN101999007B (ja)
AU (1) AU2009234667B2 (ja)
BR (1) BRPI0911458A2 (ja)
CA (1) CA2720702C (ja)
ES (1) ES2526974T3 (ja)
MX (1) MX2010010989A (ja)
PL (1) PL2264206T3 (ja)
WO (1) WO2009125874A1 (ja)

Families Citing this family (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4998756B2 (ja) * 2009-02-25 2012-08-15 Jfeスチール株式会社 加工性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP4737319B2 (ja) * 2009-06-17 2011-07-27 Jfeスチール株式会社 加工性および耐疲労特性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP5515623B2 (ja) * 2009-10-28 2014-06-11 Jfeスチール株式会社 高強度冷延鋼板およびその製造方法
JP5457840B2 (ja) * 2010-01-07 2014-04-02 株式会社神戸製鋼所 伸びおよび伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板
JP5533143B2 (ja) * 2010-03-31 2014-06-25 新日鐵住金株式会社 冷延鋼板およびその製造方法
JP5533145B2 (ja) * 2010-03-31 2014-06-25 新日鐵住金株式会社 冷延鋼板およびその製造方法
JP5533146B2 (ja) * 2010-03-31 2014-06-25 新日鐵住金株式会社 冷延鋼板およびその製造方法
JP5533144B2 (ja) * 2010-03-31 2014-06-25 新日鐵住金株式会社 溶融めっき冷延鋼板およびその製造方法
JP5462736B2 (ja) * 2010-07-08 2014-04-02 株式会社神戸製鋼所 高強度鋼板の製造方法
EP2599887B1 (en) 2010-07-28 2021-12-01 Nippon Steel Corporation Hot-rolled steel sheet, cold-rolled steel sheet and galvanized steel sheet
PL3034644T3 (pl) * 2010-09-16 2019-04-30 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Blacha stalowa o dużej wytrzymałości i ocynkowana blacha stalowa o dużej wytrzymałości z doskonałą ciągliwością i podatnością na wywijanie kołnierza oraz sposób ich wytwarzania
PL2653582T3 (pl) 2010-12-17 2019-08-30 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Blacha stalowa cienka cynkowana zanurzeniowo na gorąco i sposób jej wytwarzania
JP5182386B2 (ja) * 2011-01-31 2013-04-17 Jfeスチール株式会社 加工性に優れた高降伏比を有する高強度冷延鋼板およびその製造方法
MX364430B (es) * 2011-03-18 2019-04-26 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Hoja de acero laminado en caliente con excelente formabilidad de prensa y metodo de produccion del mismo.
WO2012133540A1 (ja) 2011-03-28 2012-10-04 新日本製鐵株式会社 熱延鋼板及びその製造方法
RU2551726C1 (ru) 2011-04-13 2015-05-27 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Высокопрочный холоднокатаный стальной лист с улучшенной способностью к локальной деформации и способ его получения
TWI470092B (zh) 2011-05-25 2015-01-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 冷軋鋼板及其製造方法
JP5640901B2 (ja) * 2011-06-06 2014-12-17 新日鐵住金株式会社 高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法
WO2012168564A1 (fr) * 2011-06-07 2012-12-13 Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl Tôle d'acier laminée à froid et revêtue de zinc ou d'alliage de zinc, procédé de fabrication et utilisation d'une telle tôle
MX363038B (es) * 2011-07-06 2019-03-01 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Metodo para producir hoja de acero laminada en frio.
JP5299591B2 (ja) 2011-07-29 2013-09-25 新日鐵住金株式会社 形状凍結性に優れた高強度鋼板、高強度亜鉛めっき鋼板およびそれらの製造方法
EP2738275B1 (en) * 2011-07-29 2020-05-27 Nippon Steel Corporation High strength steel sheet and high strength galvanized steel sheet excellent in shapeability and methods of production of the same
TWI504757B (zh) 2011-09-30 2015-10-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp High strength molten galvanized steel sheet and its manufacturing method
JP5639573B2 (ja) * 2011-12-15 2014-12-10 株式会社神戸製鋼所 強度および延性のばらつきの小さい高強度冷延鋼板およびその製造方法
EP2792760B1 (en) * 2011-12-15 2018-05-30 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) High-strength cold-rolled steel sheet having small variations in strength and ductility and manufacturing method for the same
JP5639572B2 (ja) * 2011-12-15 2014-12-10 株式会社神戸製鋼所 強度および延性のばらつきの小さい高強度冷延鋼板およびその製造方法
MX357148B (es) 2012-01-13 2018-06-28 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Lamina de acero laminada en frio y metodo para la produccion de la misma.
BR112014017020B1 (pt) 2012-01-13 2020-04-14 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp chapa de aço laminada a frio e método para produzir chapa de aço laminada a frio
JP5648757B2 (ja) 2012-01-13 2015-01-07 新日鐵住金株式会社 ホットスタンプ成形体、及びホットスタンプ成形体の製造方法
RU2581333C2 (ru) 2012-01-13 2016-04-20 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Горячештампованная сталь и способ ее изготовления
DE102013004905A1 (de) * 2012-03-23 2013-09-26 Salzgitter Flachstahl Gmbh Zunderarmer Vergütungsstahl und Verfahren zur Herstellung eines zunderarmen Bauteils aus diesem Stahl
IN2015DN00521A (ja) 2012-08-06 2015-06-26 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
US9790567B2 (en) * 2012-11-20 2017-10-17 Thyssenkrupp Steel Usa, Llc Process for making coated cold-rolled dual phase steel sheet
KR101489243B1 (ko) 2012-12-28 2015-02-11 주식회사 포스코 가공성 및 도금밀착성이 우수한 고강도 합금화 용융 아연도금강판 및 그 제조방법
CN103540727B (zh) * 2013-10-31 2016-01-20 中国科学院金属研究所 金属二维纳米层片结构及制备方法
JP5776762B2 (ja) * 2013-12-27 2015-09-09 新日鐵住金株式会社 冷延鋼板およびその製造方法
JP5776761B2 (ja) * 2013-12-27 2015-09-09 新日鐵住金株式会社 冷延鋼板およびその製造方法
JP5776763B2 (ja) * 2013-12-27 2015-09-09 新日鐵住金株式会社 溶融めっき冷延鋼板およびその製造方法
JP5776764B2 (ja) * 2013-12-27 2015-09-09 新日鐵住金株式会社 冷延鋼板およびその製造方法
CN103789607A (zh) * 2014-01-16 2014-05-14 安徽省杨氏恒泰钢管扣件加工有限公司 一种淬硬性钢管材料及其制备方法
CN104611632A (zh) * 2015-02-10 2015-05-13 苏州科胜仓储物流设备有限公司 一种耐磨抗冲击型牛腿梁用型材及其焊接工艺
BR112017013229A2 (ja) 2015-02-20 2018-01-09 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Hot-rolled steel product
WO2016132549A1 (ja) 2015-02-20 2016-08-25 新日鐵住金株式会社 熱延鋼板
EP3263729B1 (en) * 2015-02-25 2019-11-20 Nippon Steel Corporation Hot-rolled steel sheet
WO2016135898A1 (ja) 2015-02-25 2016-09-01 新日鐵住金株式会社 熱延鋼板
CN104789877A (zh) * 2015-03-20 2015-07-22 苏州科胜仓储物流设备有限公司 一种重载货架的高强度防腐钢板及其热处理工艺
CN104862612A (zh) * 2015-05-26 2015-08-26 宝山钢铁股份有限公司 一种460MPa级耐低温正火钢、钢管及其制造方法
CN105483533A (zh) * 2015-12-08 2016-04-13 靖江市新程汽车零部件有限公司 Suv汽车发动机用固定支架及其加工方法
WO2017145322A1 (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 新日鐵住金株式会社 鋼板の製造方法及び鋼板の連続焼鈍装置
JP6692429B2 (ja) 2016-03-30 2020-05-13 タタ スチール リミテッド 引張強度が1000〜1200MPaであり、かつ全伸びが16〜17%である高強度熱間圧延鋼(HRHSS)
CN105821349A (zh) * 2016-06-13 2016-08-03 苏州双金实业有限公司 一种具有价格低优点的钢
CN107663609B (zh) * 2016-07-29 2020-03-27 本钢板材股份有限公司 一种低成本高扩孔用540MPa级热轧酸洗板的生产方法
BR112019000422B1 (pt) 2016-08-05 2023-03-28 Nippon Steel Corporation Chapa de aço e chapa de aço galvanizada
CN109563580A (zh) 2016-08-05 2019-04-02 新日铁住金株式会社 钢板及镀覆钢板
CA3056594A1 (en) 2016-11-04 2018-05-11 Nucor Corporation Multiphase, cold-rolled ultra-high strength steel
US11021776B2 (en) 2016-11-04 2021-06-01 Nucor Corporation Method of manufacture of multiphase, hot-rolled ultra-high strength steel
CN106521327B (zh) * 2016-12-27 2018-08-21 首钢集团有限公司 一种具有高扩孔性能的热轧酸洗带钢及其生产方法
CN107747042A (zh) * 2017-11-06 2018-03-02 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种690MPa级经济型高表面质量高扩孔钢及其制备方法
WO2019103120A1 (ja) * 2017-11-24 2019-05-31 日本製鉄株式会社 熱延鋼板及びその製造方法
CN109957716A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 鞍钢股份有限公司 一种高强度高扩孔性单一铁素体析出钢板及其制备方法
CN108435911A (zh) * 2018-02-27 2018-08-24 苏州特鑫精密电子有限公司 一种高耐磨五金冲压模具
CN110643894B (zh) * 2018-06-27 2021-05-14 宝山钢铁股份有限公司 具有良好的疲劳及扩孔性能的超高强热轧钢板和钢带及其制造方法
WO2020245626A1 (en) * 2019-06-03 2020-12-10 Arcelormittal Cold rolled and coated steel sheet and a method of manufacturing thereof
WO2021052434A1 (zh) * 2019-09-19 2021-03-25 宝山钢铁股份有限公司 一种Nb微合金化高强高扩孔钢及其生产方法
BR112022019204A2 (pt) * 2020-03-26 2022-11-08 Jfe Steel Corp Chapa de aço de alta resistência para tubo de linha resistente a ácidos e método para fabricação do mesmo, e tubo de aço de alta resistência usando chapa de aço de alta resistência para tubo de linha resistente a ácidos
JP7247946B2 (ja) * 2020-04-24 2023-03-29 Jfeスチール株式会社 溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法
CN111519107B (zh) * 2020-06-03 2021-11-19 首钢集团有限公司 一种增强扩孔性能的热轧酸洗低合金高强钢及其生产方法
KR102390816B1 (ko) * 2020-09-07 2022-04-26 주식회사 포스코 구멍확장성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조방법
CN113106336B (zh) * 2021-03-17 2022-06-10 唐山钢铁集团有限责任公司 一种降低激光焊接头软化程度的超高强双相钢及生产方法
KR20230014121A (ko) * 2021-07-20 2023-01-30 주식회사 포스코 구멍확장성 및 연성이 우수한 고강도 강판 및 이의 제조방법
WO2024057064A1 (en) * 2022-09-15 2024-03-21 Arcelormittal Hot rolling with residual elements
WO2024057065A1 (en) * 2022-09-15 2024-03-21 Arcelormittal Hot rolling with residual elements

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007231369A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Nippon Steel Corp 成形性と溶接性に優れた高強度冷延鋼板、高強度溶融亜鉛めっき鋼板及び高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板、並びに、高強度冷延鋼板の製造方法、高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法、高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP2007284783A (ja) * 2006-03-20 2007-11-01 Nippon Steel Corp 高強度冷延鋼板及びその製造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5943531B2 (ja) 1976-08-17 1984-10-23 新日本製鐵株式会社 加工性に優れた高強度冷延鋼板の製造法
JPS57137453A (en) 1981-02-20 1982-08-25 Nippon Kokan Kk <Nkk> Steel plate having dual-phase structure and superior shearing edge workability
JPS59219473A (ja) 1983-05-26 1984-12-10 Nippon Steel Corp カラ−エツチング液及びエツチング方法
JPH0759726B2 (ja) 1987-05-25 1995-06-28 株式会社神戸製鋼所 局部延性にすぐれる高強度冷延鋼板の製造方法
JPH01230715A (ja) 1987-06-26 1989-09-14 Nippon Steel Corp プレス成形性の優れた高強度冷延鋼板の製造方法
JP3257009B2 (ja) 1991-12-27 2002-02-18 日本鋼管株式会社 高加工性高強度複合組織鋼板の製造方法
US5470529A (en) * 1994-03-08 1995-11-28 Sumitomo Metal Industries, Ltd. High tensile strength steel sheet having improved formability
TW363082B (en) * 1994-04-26 1999-07-01 Nippon Steel Corp Steel sheet having high strength and being suited to deep drawing and process for producing the same
JP3527092B2 (ja) 1998-03-27 2004-05-17 新日本製鐵株式会社 加工性の良い高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法
JP3624772B2 (ja) * 2000-01-06 2005-03-02 Jfeスチール株式会社 延性に優れる低降伏比高張力溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
US6866725B2 (en) * 2000-02-28 2005-03-15 Nippon Steel Corporation Steel pipe excellent in formability and method of producing the same
JP4524850B2 (ja) 2000-04-27 2010-08-18 Jfeスチール株式会社 延性および歪時効硬化特性に優れた高張力冷延鋼板および高張力冷延鋼板の製造方法
US20030015263A1 (en) * 2000-05-26 2003-01-23 Chikara Kami Cold rolled steel sheet and galvanized steel sheet having strain aging hardening property and method for producing the same
JP3958921B2 (ja) * 2000-08-04 2007-08-15 新日本製鐵株式会社 塗装焼付硬化性能と耐常温時効性に優れた冷延鋼板及びその製造方法
TWI290177B (en) * 2001-08-24 2007-11-21 Nippon Steel Corp A steel sheet excellent in workability and method for producing the same
KR100949694B1 (ko) 2002-03-29 2010-03-29 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 초미세입자 조직을 갖는 냉연강판 및 그 제조방법
JP3726773B2 (ja) 2002-04-30 2005-12-14 Jfeスチール株式会社 深絞り性に優れた高張力冷延鋼板ならびにその製造方法および加工方法
JP4050991B2 (ja) 2003-02-28 2008-02-20 新日本製鐵株式会社 伸びフランジ成形性に優れた高強度鋼板およびその製造方法
BRPI0414674B1 (pt) * 2003-09-30 2016-11-01 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp chapas de aço de alta razão de escoamento e alta resistência e métodos de produção das mesmas
EP1707645B1 (en) * 2004-01-14 2016-04-06 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Hot dip zinc plated high strength steel sheet excellent in plating adhesiveness and hole expanding characteristics
JP4698971B2 (ja) 2004-03-31 2011-06-08 株式会社神戸製鋼所 塗膜密着性と加工性に優れた高強度冷延鋼板
JP4445365B2 (ja) * 2004-10-06 2010-04-07 新日本製鐵株式会社 伸びと穴拡げ性に優れた高強度薄鋼板の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007231369A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Nippon Steel Corp 成形性と溶接性に優れた高強度冷延鋼板、高強度溶融亜鉛めっき鋼板及び高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板、並びに、高強度冷延鋼板の製造方法、高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法、高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP2007284783A (ja) * 2006-03-20 2007-11-01 Nippon Steel Corp 高強度冷延鋼板及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2720702A1 (en) 2009-10-15
EP2264206B1 (en) 2014-11-26
US8460481B2 (en) 2013-06-11
WO2009125874A1 (ja) 2009-10-15
AU2009234667A1 (en) 2009-10-15
JPWO2009125874A1 (ja) 2011-08-04
EP2264206A4 (en) 2011-10-26
KR20100113643A (ko) 2010-10-21
MX2010010989A (es) 2010-12-21
PL2264206T3 (pl) 2015-04-30
EP2264206A1 (en) 2010-12-22
US20110024004A1 (en) 2011-02-03
AU2009234667B2 (en) 2012-03-08
CN101999007A (zh) 2011-03-30
KR101130837B1 (ko) 2012-03-28
CN101999007B (zh) 2012-12-12
BRPI0911458A2 (pt) 2017-10-10
ES2526974T3 (es) 2015-01-19
CA2720702C (en) 2014-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4659134B2 (ja) 穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好で、疲労耐久性にも優れた高強度鋼板及び亜鉛めっき鋼板、並びにそれらの鋼板の製造方法
JP5114747B2 (ja) 穴拡げ性と延性のバランスが極めて良好な高強度鋼板の製造方法と亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP4964494B2 (ja) 穴拡げ性と成形性に優れた高強度鋼板及びその製造方法
JP5545414B2 (ja) 冷延鋼板及び冷延鋼板の製造方法
JP4737319B2 (ja) 加工性および耐疲労特性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP5047649B2 (ja) 伸びフランジ成形性に優れた高強度熱延鋼板及び亜鉛めっき鋼板並びにそれらの製造方法
JP4072090B2 (ja) 伸びフランジ成形性に優れた高強度鋼板およびその製造方法
JP5412746B2 (ja) 溶接性と伸びフランジ性の良好な高強度鋼板
JP5320798B2 (ja) 時効性劣化が極めて少なく優れた焼付け硬化性を有する高強度鋼板とその製造方法
JP4926814B2 (ja) 降伏点伸びを制御した高強度鋼板とその製造方法
JP2007211279A (ja) 耐水素脆性に優れた超高強度鋼板とその製造方法及び超高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法並びに超高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
KR20130012153A (ko) 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법
JP2007211280A (ja) 成形性と穴拡げ性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板と高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板及び高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法並びに高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP4501699B2 (ja) 深絞り性と伸びフランジ性に優れた高強度鋼板およびその製造方法
JP2008156680A (ja) 高降伏比を有する高強度冷延鋼板及びその製造方法
WO2017168958A1 (ja) 薄鋼板およびめっき鋼板、並びに、熱延鋼板の製造方法、冷延フルハード鋼板の製造方法、薄鋼板の製造方法およびめっき鋼板の製造方法
JP2008056993A (ja) 伸び、耐食性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法
JP4528135B2 (ja) 穴拡げ性に優れた高強度高延性溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP2004256906A (ja) 伸びフランジ成形性に優れた高強度鋼板およびその製造方法
WO2017009938A1 (ja) 鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板、並びにそれらの製造方法
JP2010043360A (ja) 穴拡げ性に優れた高強度高延性溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP2005120472A (ja) 高強度鋼板およびその製造方法
WO2017131052A1 (ja) 温間加工用高強度鋼板およびその製造方法
JP5407168B2 (ja) 高強度鋼板の製造方法および高強度電気亜鉛系めっき鋼板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101130

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4659134

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350