JP5697125B2 - 優れた耐遅れ割れ性を有する鉄−炭素−マンガンオーステナイト系鋼板の製造方法、およびそのようにして製造された鋼板 - Google Patents
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-
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-
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Description
鋼に、重量で表して、0.35%≦C≦1.05%、15%≦Mn≦26%、Si≦3%、Al≦0.050%、S≦0.030%、P≦0.080%、N≦0.1%の各元素、バナジウム、チタン、ニオブ、モリブデンおよびクロム(0.050%≦V≦0.50%、0.040%≦Ti≦0.50%、0.070%≦Nb≦0.50%、0.14%≦Mo≦2%、0.070%≦Cr≦2%)から選択される少なくとも1つの金属元素X、および場合によっては、0.0005%≦B≦0.010%、Ni≦2%、Cu≦5%から選択される1つ以上の元素を含み、残部が、鉄と、水素を含む、製造に伴う不可避の不純物である組成物を供給することと、
鋼を半完成製品の形態で鋳造し、半完成製品を再加熱し、半完成製品を圧延終了温度まで熱間圧延を行って、板を得、板をコイル化し、場合によっては冷間圧延および焼鈍を行い、再加熱温度、圧延終了温度、コイル化温度、焼鈍温度は、選択されて、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態の金属元素の次の量Xp:0.030%≦Vp≦0.40%、0.030%≦Tip≦0.50%、0.040%≦Nbp≦0.40%、0.14%≦Mop≦0.44%、0.070%≦Crp≦0.6%を得ることと、
一連の少なくとも5つの試料から測定されることが可能である最大水素含有量を示す均熱後の水素含有量Hmaxと、量Xpとが、重量で表して、1000Hmax/Xp<3.3を満足するように、板は、少なくとも15秒の時間tの間、250〜900℃の温度θで均熱される少なくとも1つの均熱処理を行うこととを含む製造方法である。
裸の鋼板を供給し、組成物は、重量で表して、0.35%≦C≦1.05%、15%≦Mn≦26%、Si≦3%、Al≦0.050%、S≦0.030%、P≦0.080%、N≦0.1%の各元素、バナジウム、チタン、ニオブ、モリブデンおよびクロム(0.050%≦V≦0.50%、0.040%≦Ti≦0.50%、0.070%≦Nb≦0.50%、0.14%≦Mo≦2%、0.070%≦Cr≦2%)から選択される少なくとも1つの金属元素X、および場合によっては、0.0005%≦B≦0.010%、Ni≦2%、Cu≦5%から選択される1つ以上の元素を含み、残部が、鉄と、製錬に伴う不可避の不純物とからなり、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態の金属元素の量Xpは、重量で表して、0.030%≦Vp≦0.40%、0.030%≦Tip≦0.50%、0.040%≦Nbp≦0.40%、0.14%≦Mop≦0.44%、0.070%≦Crp≦0.6%であることと、
250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で上記板を均熱することとを含む製造方法である。
ZnまたはZn−Y合金被覆鋼帯鋼または板を供給し、元素Yは、Ni、Cr、Mgの1つまたは複数であるが、FeまたはMnではなく、鋼組成物は、重量で表して、0.35%≦C≦1.05%、15%≦Mn≦26%、Si≦3%、Al≦0.050%、S≦0.030%、P≦0.080%、N≦0.1%の各元素、バナジウム、チタン、ニオブ、モリブデンおよびクロム(0.050%≦V≦0.50%、0.040%≦Ti≦0.50%、0.070%≦Nb≦0.50%、0.14%≦Mo≦2%、0.070%≦Cr≦2%)から選択される少なくとも1つの金属元素X、および場合によっては、0.0005%≦B≦0.010%、Ni≦2%、Cu≦5%から選択される1つ以上の元素を含み、残部が、鉄と、製錬に伴う不可避の不純物とからなり、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態の金属元素の量Xpは、重量で表して、0.030%≦Vp≦0.40%、0.030%≦Tip≦0.50%、0.040%≦Nbp≦0.40%、0.14%≦Mop≦0.44%、0.070%≦Crp≦0.6%であることと、
時間tの間、250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で帯鋼または板を均熱し、温度および時間は、θ(℃)Ln(t(s))≧2200を満足することとを含む製造方法である。
重量で表して、0.35%≦C≦1.05%、15%≦Mn≦26%、Si≦3%、Al≦0.050%、S≦0.030%、P≦0.080%、N≦0.1%の各元素、バナジウム、チタン、ニオブ、モリブデンおよびクロム(0.050%≦V≦0.50%、0.040%≦Ti≦0.50%、0.070%≦Nb≦0.50%、0.14%≦Mo≦2%、0.070%≦Cr≦2%)から選択される少なくとも1つの金属元素X、および場合によっては、0.0005%≦B≦0.010%、Ni≦2%、Cu≦5%から選択される1つ以上の元素を含み、残部が、鉄と、製造に伴う不可避の不純物とからなる、鋼組成物を供給することと、
上記鋼組成物から半完成製品を鋳造することと、
上記半完成製品を1100〜1300℃の温度に加熱することと、
890℃以上の圧延終了温度で半完成製品を熱間圧延して、板を得ることと、
上記板を580℃より低い温度でコイル化することと、
ZnまたはZn−Y合金被覆物で上記板を被覆することと、
上記被覆板上で少なくとも1つの均熱処理を行い、上記均熱は、時間tの間、250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で行われ、上記温度および時間は、θ(℃)Ln(t(s))≧2200を満足することとを含む製造方法を有する。
上記のような鋼組成物を供給することと、
上記鋼組成物から半完成製品を鋳造することと、
上記半完成製品を1100〜1300℃の温度に加熱することと、
890℃以上の圧延終了温度で半完成製品を熱間圧延して、板を得ることと、
上記板を580℃より低い温度でコイル化することと、
上記板の少なくとも1つの冷間圧延を行うことと、
上記板の少なくとも1つの焼鈍処理を行い、上記処理は、700〜870℃の温度Tsで、30〜180秒の時間、2〜10℃/秒の加熱速度Vhと、10〜50℃/秒の冷却速度とを含むことと、
上記板をZnまたはZn−Y被覆物で被覆することと、
上記被覆板上で少なくとも1つの均熱処理を行い、上記均熱は、時間tの間、250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で行われ、上記温度および時間は、θ(℃)Ln(t(s))≧2200を満足することと
を含む製造方法を有する。
量が0.050重量%〜0.50重量%で、析出物の形態での量Vpが0.030重量%〜0.40重量%であるバナジウム(好ましくは、バナジウム含有量は、0.070%〜0.40%であり、量Vpは、0.070重量%〜0.140重量%である)、
量が0.040重量%〜0.50重量%で、析出物の形態での量Tipが0.030%〜0.50%であるチタン(好ましくは、チタン含有量は、0.060%〜0.40%であり、量Tipは、0.060重量%〜0.110重量%である)、
量が0.070重量%〜0.50重量%で、析出物の形態での量Nbpが0.040%〜0.40%であるニオブ(好ましくは、ニオブ含有量は、0.090%〜0.40%であり、量Nbpは、0.090重量%〜0.200重量%である)、
量が0.070重量%〜2重量%で、析出物の形態での量Crpが、0.070%〜0.6%であるクロム、
量が0.14重量%〜2重量%で、析出物の形態での量Mopが0.14%〜0.44%であるモリブデン(好ましくは、モリブデン含有量は、0.20%〜1.8%であり、量Mopは0.20%〜0.35%である)
から選択される1つ以上の金属元素Xを含有する。
材料からの水素脱ガスのための駆動力を向上するために、純窒素またはアルゴン雰囲気を使用することによる、水素の最低割合
処理中に材料からの水素を富ませて、このようにして、脱ガス効率を限定することが可能な静的または滞留雰囲気と対照的な再生成された雰囲気の動的循環。
被覆物およびオーステナイト基板と被覆物との界面からの水素脱ガス、
鋼板の厚さによる水素分布の均質化、
上記特定の金属析出物上の存在するオーステナイト基板中での水素トラッピングの活性化、
残留非合金ZnまたはZn−Y合金被覆物、またはさらなる処理に由来する水素に対する障害の役割をするFeおよびMnに富むZnの合金層の形成。
冷間圧延板はすべて、オーステナイト系ミクロ構造の充分な再結晶を得るために、740℃〜810℃の均熱温度で連続的に焼鈍された。処理は、3℃/秒の加熱速度での加熱、および25℃/秒の冷却速度での冷却を含んでいた。ある場合には、同じ組成物のいくつかの冷間圧延板が、異なる条件で焼鈍された。参照符号A1、A2、A3は、例えば、条件1、2、3で焼鈍された組成物Aの鋼板を示す。A5およびC2と称する2枚の鋼板について、バッチ焼鈍によるさらなる均熱は、冷間圧延および連続焼鈍された鋼板上で行われた。処理の異なる温度(θ)および時間(t)が表2に示される。
上述するように、組成物AおよびCを有する鋼板は冷間圧延され、次いで、800℃で180秒間連続焼鈍され、さらに、ZnSO4槽中で電気めっきを施すことによって各面上に7.5μmのZnで被覆された。
Claims (34)
- 耐遅れ割れ性に優れたオーステナイト系鋼板であって、
前記鋼の組成物が、質量で表して、
0.35%≦C≦1.05%、
15%≦Mn≦26%、
Si≦3%、
Al≦0.050%、
S≦0.030%、
P≦0.080%、
N≦0.1%
0.050%≦V≦0.50%、を含み、
残部が、鉄と、水素を含む、製造に伴う不可避の不純物とからなり、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態のVの量V p が、質量で表して、
0.030%≦V p ≦0.40%、
であり、
一連の少なくとも5つの試料から測定される最大水素含有量を表す水素含有量Hmaxと、量V p とが、質量で表して、1000Hmax/V p ≦3.3の関係であり、900MPaより高い最大引張強度及び50%より高い破断伸びを有する、オーステナイト系鋼板。 - 1000Hmax/V p ≦2.5であることを特徴とする、請求項1に記載の鋼板。
- 前記鋼板が、亜鉛または亜鉛−Y合金被覆物を含み、元素Yが、Ni、Cr、Mgのうちの1つまたは複数であることを特徴とする、請求項1または2に記載の鋼板。
- 被覆鋼板であって、
前記被覆鋼板の被覆物の厚さが、50μm以下であり、
ベース鋼の組成物が、質量で表して、
0.35%≦C≦1.05%、
15%≦Mn≦26%、
Si≦3%、
Al≦0.050%、
S≦0.030%、
P≦0.080%、
N≦0.1%
0.050%≦V≦0.50%、を含み、
残部が、鉄と、製造に伴う不可避の不純物とからなり、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態のVの量V p が、質量で表して、
0.030%≦Vp≦0.40%、
であり、
一連の少なくとも5つの試料から測定される最大水素含有量を表す水素含有量Hmaxと、量V p とが、質量で表して、1000Hmax/V p ≦3.3の関係であり、900MPaより高い最大引張強度及び50%より高い破断伸びを有し、
前記ベース鋼との界面の、厚さが1μm以上である、層中の鉄の含有量が少なくとも6質量%であり、層中のマンガンの含有量が少なくとも1.7質量%である、鉄およびマンガンに富むZn合金層、および
元素YがNi、Cr、Mgのうちの1つまたは複数である、亜鉛または亜鉛−Y合金層
を含む、被覆鋼板。 - 前記鉄およびマンガンに富むZn合金層の厚さが、4μm以上であることを特徴とする、請求項4に記載の鋼板。
- 前記鉄およびマンガンに富むZn合金層の厚さが、7μm以上であることを特徴とする、請求項4に記載の鋼板。
- 前記ベース鋼の上に亜鉛または亜鉛−Y合金被覆物を有するベース鋼を含み、
前記鋼と前記亜鉛または亜鉛−Y合金被覆物との間で水素バリアの機能を果たす金属被覆物層を含むことを特徴とする、請求項4に記載の組成物を有する、被覆鋼板。 - 前記金属被覆物層の金属が、Sn、Ni、Ti、Cu、W若しくはAl、またはSn、Ni、Ti、Cu、W若しくはAlの合金から選択されることを特徴とする、請求項7に記載の鋼板。
- 前記金属被覆物層が、0.1〜1μmの厚さを有することを特徴とする、請求項7または8に記載の鋼板。
- 前記組成物が、質量で表して、0.35%≦C≦0.50%のCを含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の鋼板。
- 前記組成物が、質量で表して、0.50%<C≦0.70%のCを含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の鋼板。
- 前記組成物が、質量で表して、0.70%<C≦1.05%のCを含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の鋼板。
- 前記組成物が、質量で表して、17%≦Mn≦24%のMnを含むことを特徴とする、請求項10または11に記載の鋼板。
- 前記組成物が、質量で表して、16%≦Mn≦19%のMnを含むことを特徴とする、請求項12に記載の鋼板。
- 前記組成物が、0.070%≦V≦0.40%のVを含み、析出した炭化物、窒化物、炭窒化物の形態のバナジウムVpが、0.070%≦Vp≦0.140%であることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の鋼板。
- 前記炭化物、窒化物、炭窒化物の集団の少なくとも75%が、粒内位置にあることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか一項に記載の鋼板。
- 優れた耐遅れ割れ性を示し、900MPaより高い最大引張強度及び50%より高い破断伸びを有する鋼板の製造方法であって、
鋼に、質量で表して、
0.35%≦C≦1.05%、
15%≦Mn≦26%、
Si≦3%、
Al≦0.050%、
S≦0.030%、
P≦0.080%、
N≦0.1%
0.050%≦V≦0.50%を含み、
残部が、鉄と、水素を含む、製造に伴う不可避の不純物とからなる組成物を供給することと、
前記鋼を半完成製品の形態で鋳造することと、
前記半完成製品を再加熱することと、
前記半完成製品を圧延終了温度まで熱間圧延を行って、板を得ることと、
前記板をコイル化することと、
前記再加熱温度、圧延終了温度、コイル化温度が選択されて、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態のVの量V p
0.030%≦Vp≦0.40%、
を得ることと、
一連の少なくとも5つの試料から測定される最大水素含有量を示す均熱後の水素含有量Hmaxと、量V p とが、質量で表して、1000Hmax/V p <3.3を満足するように、前記板が、少なくとも15秒の時間tの間、250〜900℃の温度θで均熱される少なくとも1つの均熱処理を行うことと
を含む、鋼板の製造方法。 - 前記温度θおよび前記時間tが、1000Hmax/V p <2.5のように選択されることを特徴とする、請求項18に記載の製造方法。
- 前記半完成製品が、前記鋳造の後でかつ前記再加熱の前に、5〜20日の時間、900〜1000℃の温度で熱処理されることを特徴とする、請求項18または19に記載の製造方法。
- 優れた耐遅れ割れ性を示し、900MPaより高い最大引張強度及び50%より高い破断伸びを有する鋼板の製造方法であって、
鋼板を供給し、その鋼の組成が、質量で表して、
0.35%≦C≦1.05%、
15%≦Mn≦26%、
Si≦3%、
Al≦0.050%、
S≦0.030%、
P≦0.080%、
N≦0.1%
0.050%≦V≦0.50%、を含み、
残部が、鉄と、製造に伴う不可避の不純物とからなり、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態のVの量V p が、質量で表して、
0.030%≦Vp≦0.40%、
であり、
250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で前記板を均熱することを含み、
もって、一連の少なくとも5つの試料から測定される最大水素含有量を表す水素含有量Hmaxと、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態でVの析出物の量V p とが、前記鋼板において、1000Hmax/V p ≦3.3の関係を満たす、製造方法。 - 優れた耐遅れ割れ性を示し、900MPaより高い最大引張強度及び50%より高い破断伸びを有する被覆鋼板の製造方法であって、
ZnまたはZn−Y合金被覆鋼板を供給し、元素Yが、Ni、Cr、Mgの1つまたは複数であり、その鋼の組成が、質量で表して、
0.35%≦C≦1.05%、
15%≦Mn≦26%、
Si≦3%、
Al≦0.050%、
S≦0.030%、
P≦0.080%、
N≦0.1%
0.050%≦V≦0.50%、を含み
残部が、鉄と、製造に伴う不可避の不純物とからなり、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態のVの量V p が、質量で表して、
0.030%≦Vp≦0.40%、
であり、
時間tの間、250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で前記板を均熱し、前記温度および時間が、θ(℃)Ln(t(s))≧2200を満足することを含み、
もって、一連の少なくとも5つの試料から測定される最大水素含有量を表す水素含有量Hmaxと、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態でVの析出物の量V p とが、前記被覆鋼板において、1000Hmax/V p ≦3.3の関係を満たす、製造方法。 - 優れた耐遅れ割れ性を示し、900MPaより高い最大引張強度及び50%より高い破断伸びを有する熱間圧延被覆鋼板の製造方法であって、
質量で表して、
0.35%≦C≦1.05%、
15%≦Mn≦26%、
Si≦3%、
Al≦0.050%、
S≦0.030%、
P≦0.080%、
N≦0.1%
0.050%≦V≦0.50%、を含み
残部が、鉄と、製造に伴う不可避の不純物とからなり、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態のVの量V p が、質量で表して、
0.030%≦Vp≦0.40%、の関係を満たす
鋼組成物を供給することと、
前記鋼組成物から半完成製品を鋳造することと、
前記半完成製品を1100〜1300℃の温度に加熱することと、
890℃以上の圧延終了温度で半完成製品を熱間圧延して、板を得ることと、
前記板を580℃より低い温度でコイル化することと、
ZnまたはZn−Y合金被覆物で前記板を被覆することと(ここで、元素YはNi、Cr、Mgの1つまたは複数である)、
前記被覆板上で少なくとも1つの均熱処理を行い、前記均熱が、時間tの間、250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で行われ、前記温度および時間が、θ(℃)Ln(t(s))≧2200を満足することを含み、
もって、一連の少なくとも5つの試料から測定される最大水素含有量を表す水素含有量Hmaxと、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態でVの析出物の量V p とが、前記被覆鋼板において、1000Hmax/V p ≦3.3の関係を満たす、前記製造方法。 - 優れた耐遅れ割れ性を示し、900MPaより高い最大引張強度及び50%より高い破断伸びを有する冷間圧延被覆鋼板の製造方法であって、
質量で表して、
0.35%≦C≦1.05%、
15%≦Mn≦26%、
Si≦3%、
Al≦0.050%、
S≦0.030%、
P≦0.080%、
N≦0.1%
0.050%≦V≦0.50%、を含み
残部が、鉄と、製造に伴う不可避の不純物とからなり、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態のVの量V p が、質量で表して、
0.030%≦Vp≦0.40%、の関係を満たす
鋼組成物を供給することと、
前記鋼組成物から半完成製品を鋳造することと、
前記半完成製品を1100〜1300℃の温度に加熱することと、
890℃以上の圧延終了温度で前記半完成製品を熱間圧延して、板を得ることと、
前記板を580℃より低い温度でコイル化することと、
前記板の少なくとも1つの冷間圧延を行うことと、
前記板の少なくとも1つの焼鈍処理を行い、前記処理が、700〜870℃の温度Tsで、30秒〜180秒の時間、2〜10℃/秒の加熱速度Vhと、10〜50℃/秒の冷却速度とを含むことと、
前記板をZnまたはZn−Y被覆物で被覆することと(ここで、元素YはNi、Cr、Mgの1つまたは複数である)、
前記被覆板上で少なくとも1つの均熱処理を行い、前記均熱が、時間tの間、250〜900℃の温度θで、−30℃より低い露点を有する純窒素またはアルゴン雰囲気で行われ、前記温度および時間が、θ(℃)Ln(t(s))≧2200を満足することを含み、
もって、一連の少なくとも5つの試料から測定される最大水素含有量を表す水素含有量Hmaxと、炭化物、窒化物または炭窒化物の形態でVの析出物の量V p とが、前記被覆鋼板において、1000Hmax/V p ≦3.3の関係を満たす、前記製造方法。 - θ(℃)Ln(t(s))≧2450であることを特徴とする、請求項22〜24のいずれか一項に記載の製造方法。
- θ(℃)Ln(t(s))≧2750であることを特徴とする、請求項22〜24のいずれか一項に記載の製造方法。
- 均熱温度θが、再結晶温度未満である、請求項21〜26のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記均熱が、連続焼鈍によって行われることを特徴とする、請求項18〜27のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記均熱が、バッチ焼鈍によって行われることを特徴とする、請求項18〜27のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記均熱が、オープンコイル焼鈍によって行われる、請求項29に記載の製造方法。
- 前記均熱が、誘導加熱によって行われることを特徴とする、請求項18〜26のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記均熱が、横断方向電磁場で行われることを特徴とする、請求項31に記載の製造方法。
- 前記鋼板が、冷間形成されて部品を得て、前記均熱が、前記部品の冷間形成の前または後に行われることを特徴とする、請求項18〜32のいずれか一項に記載の製造方法。
- 自動車分野での構造部品、補強要素または外部部品の製造のための、請求項1〜17のいずれか一項に記載の、または請求項18〜33のいずれか一項に記載の方法によって製造される、オーステナイト系鋼板の使用方法。
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