JP6400106B2 - 強度及び延性に優れた熱処理硬化型鋼板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
これにより、高価な合金元素の活用を最小化しながらも強度及び延性に優れた鋼材の開発に対する必要性が切実な実情である。
5≦(第1硬度−第2硬度)/(第1硬度)×100≦30・・・[関係式(1)]
vr≧(T*/110)2・・・[関係式(2)]
vc≧(T*/80)2・・・[関係式(3)]
炭素は、鋼板の強度を向上させるための必須的な元素であるだけでなく、本発明で具現しようとするマルテンサイトを確保するために適切に添加する必要がある。上記Cの含量が0.05重量%未満である場合は、十分な強度を得ることができないだけでなく、熱処理後の鋼板の微細組織として90体積%以上のマルテンサイト組織を確保することが困難であるという問題がある。これに対し、上記Cの含量が0.25重量%を超過すると、鋼板の延性が低下するという問題があるため、本発明において上記Cの含量は0.05〜0.25重量%に制御することが好ましい。
Siは、脱酸剤として作用するだけでなく、鋼板の強度を向上させる役割をする。但し、上記Siの含量が0.5重量%を超過すると、熱間圧延時に鋼板の表面にスケールが形成されて鋼板の表面品質が低下するという問題があるため、本発明において上記Siの含量は0.5重量%以下(0は除く)に制御することが好ましい。
Mnは、鋼の強度及び硬化能を向上させるだけでなく、鋼の製造工程中に不可避に含有されるSと結合してMnSを形成させることによりSによるクラックの発生を抑制する役割をする。本発明でこのような効果を得るためには、上記Mnの含量が0.1重量%以上であることが好ましい。これに対し、2.0重量%を超過すると、鋼の靭性が低下するという問題があるため、本発明において上記Mnの含量は0.1〜2.0重量%に制御することが好ましい。
Pは、鋼中に不可避に含有される不純物であり、結晶粒界に偏析されて鋼の延性を低下させる主な原因となる元素であるため、できる限り低く制御することが好ましい。理論上、Pの含量は0%に制限することが有利であるが、製造工程上必然的に含有されるしかない。したがって、上限を管理することが重要である。本発明では上記Pの含量の上限を0.05重量%に管理する。
Sは、鋼中に不可避に含有される不純物であり、Mnと反応してMnSを形成して析出物の含量を増加させ、鋼を脆化させる主な原因となる元素であるため、できる限り低く制御することが好ましい。理論上、Sの含量は0%に制限することが有利であるが、製造工程上必然的に含有されることがある。したがって、上限を管理することが重要である。本発明では上記Sの含量の上限を0.03重量%に管理する。
Claims (6)
- 質量%で、C:0.05〜0.25%、Si:0.5%以下(0は除く)、Mn:0.1〜2.0%、P:0.05%以下、S:0.03%以下を含み、残部Fe及びその他不可避不純物からなる鋼板であり、
前記鋼板の微細組織として、第1硬度を有するマルテンサイト及び第2硬度を有するマルテンサイトを合計で90体積%以上含み、
前記第1硬度は前記第2硬度よりさらに大きい硬度値(HV)を有し、
前記第1硬度及び前記第2硬度の差異と前記第1硬度との比率は下記関係式1を満たす、熱処理硬化型鋼板。
5≦(第1硬度(HV)−第2硬度(HV))/(第1硬度(HV))×100≦30・・・[関係式(1)] - 前記第1硬度を有するマルテンサイト及び前記第2硬度を有するマルテンサイトの平均パケットサイズは20μm以下である、請求項1に記載の熱処理硬化型鋼板。
- 前記鋼板の引張強さが1200MPa以上であり、延伸率が7%以上である、請求項1に記載の熱処理硬化型鋼板。
- 質量%で、C:0.05〜0.25%、Si:0.5%以下(0は除く)、Mn:0.1〜2.0%、P:0.05%以下、S:0.03%以下を含み、残部Fe及びその他不可避不純物からなり、微細組織として、フェライト及びパーライトを含む鋼板を30%以上の圧下率で冷間圧延する段階と、
前記冷間圧延された鋼板をAr3〜Ar3+500℃の加熱温度(T*、℃)まで加熱する段階と、
前記加熱された鋼板を冷却する段階と、を含み、
前記加熱された鋼板を冷却することによって得られた鋼板の微細組織は、第1硬度を有するマルテンサイト及び第2硬度を有するマルテンサイトを合計で90体積%以上含み、
前記第1硬度は前記第2硬度よりさらに大きい硬度値(HV)を有し、
前記第1硬度及び前記第2硬度の差異と前記第1硬度との比率は下記関係式1を満たし、
前記加熱段階の加熱速度(vr、℃/sec)は下記関係式2を満たし、前記冷却段階の冷却速度(vc、℃/sec)は下記関係式3を満たす、熱処理硬化型鋼板の製造方法。
5≦(第1硬度(HV)−第2硬度(HV))/(第1硬度(HV))×100≦30・・・[関係式(1)]
vr≧(T*/110)2・・・[関係式(2)]
vc≧(T*/80)2・・・[関係式(3)] - 前記加熱された鋼板の冷却時に、高温維持時間(tm、sec)は下記関係式4を満たす、請求項4に記載の熱処理硬化型鋼板の製造方法。
tm≦(8−0.006*T*)2・・・[関係式(4)] - 前記冷却前に、前記鋼板の微細組織は平均直径20μm以下のオーステナイト単相組織である、請求項4に記載の熱処理硬化型鋼板の製造方法。
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