JP6697728B1 - 冷延鋼板 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)質量%で、
C:0.05〜0.30%、
Si:0.200〜2.000%、
Mn:2.00〜4.00%、
P:0.100%以下、
S:0.010%以下、
Al:0.001〜2.000%、
N:0.010%以下
Ti:0〜0.100%、
Nb:0〜0.100%、
V:0〜0.100%、
Cu:0〜1.000%、
Ni:0〜1.000%、
Mo:0〜1.000%、
Cr:0〜1.000%、
W:0〜0.005%、
Ca:0〜0.005%、
Mg:0〜0.005%、
REM:0〜0.010%、
B:0〜0.0030%、
を含有し、残部がFe及び不純物からなり、
面積率で、20%以上70%以下のフェライト、及び30%以上の焼戻しマルテンサイトを含有し、
フェライト及び焼戻しマルテンサイトの合計が90%以上であり、
前記冷延鋼板の板幅の1/8から7/8までの位置の鋼板の板幅方向に垂直な板厚断面において、表面から板厚の1/4から3/8までの位置の組織を2000倍の倍率で撮影して得られた30μm×30μmのミクロ組織画像を、板厚方向をx軸としかつ圧延方向をy軸とするxy座標系に配置し、次いで前記ミクロ組織画像をx軸方向に1024個、y軸方向に1024個分割して1024×1024個の分割領域を形成し、前記分割領域のそれぞれにおける値を組織がフェライトである場合に「1」、そうでない場合に「0」として2階調化して2次元画像を作成し、前記2次元画像に対して、式(1)で定義される不均質度αが1.20以下である、冷延鋼板。
(2)更に、質量%で、
Ti:0.003〜0.100%、
Nb:0.003〜0.100%、
V:0.003〜0.100%
の1種又は2種以上を合計で0.100%以下含有する、(1)に記載の冷延鋼板。
(3)前記ミクロ組織画像が、前記冷延鋼板の板幅の中央位置の鋼板の板幅方向に垂直な板厚断面において、表面から板厚の1/4から3/8までの位置の組織を2000倍の倍率で撮影して得られた30μm×30μmのミクロ組織画像である、(1)又は(2)のいずれか一項に記載の冷延鋼板。
本発明の実施形態に係る冷延鋼板は、質量%で、
C:0.05〜0.30%、
Si:0.200〜2.000%、
Mn:2.00〜4.00%、
P:0.100%以下、
S:0.010%以下、
Al:0.001〜2.000%、
N:0.010%以下
Ti:0〜0.100%、
Nb:0〜0.100%、
V:0〜0.100%、
Cu:0〜1.000%、
Ni:0〜1.000%、
Mo:0〜1.000%、
Cr:0〜1.000%、
W:0〜0.005%、
Ca:0〜0.005%、
Mg:0〜0.005%、
REM:0〜0.010%、
B:0〜0.0030%、
を含有し、残部がFe及び不純物からなり、
面積率で、20%以上70%以下のフェライト、及び30%以上の焼戻しマルテンサイトを含有し、
フェライト及び焼戻しマルテンサイトの合計が90%以上であり、
前記冷延鋼板の板幅の1/8から7/8までの位置の鋼板の板幅方向に垂直な板厚断面において、表面から板厚の1/4から3/8までの位置の組織を2000倍の倍率で撮影して得られた30μm×30μmのミクロ組織画像を、板厚方向をx軸としかつ圧延方向をy軸とするxy座標系に配置し、次いで前記ミクロ組織画像をx軸方向に1024個、y軸方向に1024個分割して1024×1024個の分割領域を形成し、前記分割領域のそれぞれにおける値を組織がフェライトである場合に「1」、そうでない場合に「0」として2階調化して2次元画像を作成し、前記2次元画像に対して、式(1)で定義される不均質度αが1.20以下であることを特徴としている。
フェライトと焼戻しマルテンサイトを含有する複合組織を含む冷延鋼板において不均質度αを1.20以下とする場合、例えば、焼戻しマルテンサイトによって、冷延鋼板の圧延方向及び板厚方向にフェライトが微細かつ均質に分割した架橋構造を形成される。ここで、「冷延鋼板の圧延方向及び板厚方向にフェライトが微細かつ均質に分割した架橋構造」とは、鋼板内部において、鋼板の圧延方向及び板厚方向に広がるように、焼き戻しマルテンサイトがランダムに連結しており、その内部にフェライトが微細かつ均質に分散される構造を意図した表現である。これは、板厚方向xと圧延方向yを含む鋼板の断面から組織を観察した際、焼き戻しマルテンサイトが同一厚み領域に広がる状態が複数存在し、これらの同一厚み領域が、板厚方向xに伸びる平行線により、ランダムな配置で連結された状態となる(図3参照)。その結果、上記断面において、フェライトは、焼き戻しマルテンサイトによって微細に分割されている。ただし、この架橋構造は、不均質度αが1.20である鋼板における組織の構成の一例にすぎないことに留意されたい。
不均質度αが1.20以下である構造を得るために、後述する製造条件の制御が必要となる。以下、このようなフーリエ変換による架橋構造の定量化について詳しく説明する。
まず、本発明の実施形態に係る鋼板及びその製造に用いるスラブの化学成分組成について説明する。以下の説明において、鋼板及びスラブに含まれる各元素の含有量の単位である「%」は、特に断りがない限り「質量%」を意味する。
Cは、焼き入れ性を高め、マルテンサイト組織に含有させることにより強度を高める作用を有する。また、焼付硬化性を高める作用を有する。以上のような作用を有効に発揮させるため、C含有量は0.05%以上とし、好ましくは0.07%以上とし、より好ましくは0.09%以上とする。一方、C含有量が0.30%超では、溶接性が劣化する。従って、C含有量は0.30%以下とし、好ましくは0.20%以下とし、より好ましくは0.14%以下とする。
Siは炭化物の生成を抑え、焼付硬化に必要な固溶Cを確保するのに必要な元素である。Si含有量が0.200%未満では、十分な作用効果が得られないことがある。よって、Si含有量は0.200%以上とする。また、Siは焼付硬化に優れる鋼板の高強度化にも有用である。この作用を有効に発揮させるためには、Si含有量は0.500%以上とすることが好ましく、0.800%以上とすることがより好ましい。一方、Si含有量が2.000%超では、表面性状が劣化したり、添加効果が飽和して徒にコストを上昇させたりする。従って、Si含有量は2.000%以下とし、好ましくは1.500%以下とし、より好ましくは1.100%以下とする。
Mnは焼き入れ性向上元素であり、鋼板の高強度化に有用である。このような作用を有効に発揮するには、Mn含有量は2.00%以上とし、好ましくは2.30%以上とし、より好ましくは2.60%以上とする。しかし、過剰のMn添加はMnSの析出により低温靱性が低下するため、Mn含有量は4.00%以下とし、好ましくは3.50%以下とし、より好ましくは3.00%以下とする。
Alは、脱酸及び炭化物形成元素の歩留まり向上に対して効果を有する。以上のような作用を有効に発揮させるため、Al含有量は0.001%以上とし、好ましくは0.010%以上とし、より好ましくは0.020%以上とする。一方、Al含有量が2.000%超では、溶接性が低下したり、酸化物系介在物が増加して表面性状が劣化したりする。従って、Al含有量は2.000%以下とし、好ましくは1.000%以下とし、より好ましくは0.030%以下とする。
Pは、必須元素ではなく、例えば鋼中に不純物として含有される。溶接性の観点から、P含有量は低ければ低いほどよい。特に、P含有量が0.100%超で、溶接性の低下が著しい。従って、P含有量は0.100%以下とし、好ましくは0.030%以下とし、より好ましくは0.020%以下とする。P含有量の低減にはコストがかかり、0.0001%未満まで低減しようとすると、コストが著しく上昇する。このため、P含有量は0.0001%以上としてもよく、0.010%以上としてもよい。また、Pは強度の向上に寄与するため、このような観点から、P含有量は0.0001%以上としてもよく、0.010%以上としてもよい。
Sは、必須元素ではなく、例えば鋼中に不純物として含有される。溶接性の観点から、S含有量は低ければ低いほどよい。S含有量が高いほど、MnSの析出量が増加し、低温靭性が低下する。特に、S含有量が0.010%超で、溶接性の低下及び低温靱性の低下が著しい。従って、S含有量は0.010%以下とし、好ましくは0.007%以下とし、より好ましくは0.003%以下とする。S含有量の低減にはコストがかかり、0.0001%未満まで低減しようとすると、コストが著しく上昇する。このため、S含有量は0.0001%以上としてもよく、0.003%以上としてもよい。
Nは、必須元素ではなく、例えば鋼中に不純物として含有される。溶接性の観点から、N含有量は低ければ低いほどよい。特に、N含有量が0.010%超で、溶接性の低下が著しい。従って、N含有量は0.010%以下とし、好ましくは0.006%以下とし、より好ましくは0.003%以下とする。N含有量の低減にはコストがかかり、0.0001%未満まで低減しようとすると、コストが著しく上昇する。このため、N含有量は0.0001%以上としてもよい。
Ti、Nb及びVは強度の向上に寄与する。従って、Ti、Nb若しくはV又はこれらの任意の組み合わせが含有されていてもよい。この効果を十分に得るために、Ti、Nb若しくはVの含有量、又はこれらの2種以上の任意の組み合わせの合計含有量は、好ましくは0.003%以上とし、より好ましくは0.010%以上とする。一方、Ti、Nb若しくはVの含有量、又はこれらの2種以上の任意の組み合わせの合計含有量が0.100%超では、熱間圧延及び冷間圧延が困難になる。従って、Ti含有量、Nb含有量若しくはV含有量、又はこれらの2種以上の任意の組み合わせの合計含有量は0.100%以下とし、より好ましくは0.030%以下とする。つまり、各成分単独の場合の制限範囲を、Ti:0.003%〜0.100%、Nb:0.003%〜0.100%、及びV:0.003%〜0.100%とすると共に、これらを任意に組み合わせた場合の合計含有量においても、0.003〜0.100%であることが好ましい。
Cu、Ni、Mo及びCrは強度の向上に寄与する。従って、Cu、Ni、Mo、若しくはCr又はこれらの任意の組み合わせが含有されていてもよい。この効果を十分に得るために、Cu、Ni、Mo及びCrの含有量は、各成分単独の場合、0.005〜1.000%が好ましい範囲であり、0.010%〜1.000%であることがより好ましい。また、Cu、Ni、Mo及びCrからなる群から選ばれる2種以上を任意に組み合わせた場合の合計含有量においても、0.005%以上1.000%以下が満たされることが好ましく、0.010%以上1.000%以下がより好ましい。一方、Cu、Ni、Mo及びCrの含有量、又はこれらの2種以上を任意に組み合わせた場合の合計含有量が1.000%超では、上記作用による効果が飽和して、徒にコストが高くなる。従って、Cu、Ni、Mo及びCrの含有量、又はこれらの2種以上を任意に組み合わせた場合の合計含有量の上限は1.000%とする。つまり、Cu:0.005%〜1.000%、Ni:0.005%〜1.000%、Mo:0.005%〜1.000%、及びCr:0.005%〜1.000%とすると共に、これらを任意に組み合わせた場合の合計含有量においても、0.005〜1.000%であることが好ましい。
W、Ca、Mg及びREMは介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める。従ってW、Ca、Mg若しくはREM又はこれらの任意の組み合わせが含有されていてもよい。この効果を十分に得るために、W、Ca、Mg及びREM、又はこれらの2種以上の任意の組み合わせの合計含有量は、好ましくは0.0003%以上とし、より好ましくは0.003%以上とする。一方、W、Ca、Mg及びREMの合計含有量が0.010%超では、表面性状が劣化する。従って、W、Ca、Mg及びREMの合計含有量は0.010%以下とし、より好ましくは0.009%以下とする。つまり、W:0.005%以下、Ca:0.005%以下、Mg:0.005%以下、REM:0.01%以下であって、これらの任意の2種以上の合計含有量が0.0003〜0.010%であることが好ましい。これらの任意の2種以上の合計含有量の上限が0.009%であることがより好ましく、これらの任意の2種以上の合計含有量の下限が0.003%であることがより好ましい。
Bは焼き入れ性向上元素であり、鋼板の高強度化に有用な元素である。Bは0.0001%(1ppm)以上含有させるとよい。しかし、Bを0.0030%(30ppm)を超えて添加すると上記効果が飽和してしまい、経済的に無駄であるため、B含有量は0.0030%(30ppm)以下とし、好ましくは0.0025%(25ppm)以下であり、より好ましくは0.0019%(19ppm)以下である。
本発明の実施形態に係る冷延鋼板は、少なくとも2つ以上の組織を含有する複合組織を含むものであり、その複合組織を制御することで、予ひずみの分配を変化させ、焼付硬化性が向上することに大きな特徴をもつものである。各組織についてその面積率を規定した理由について説明する。以下の説明において、鋼板に含まれる各組織の分率の単位である「%」は、特に断りがない限り「面積%」を意味する。
フェライトは降伏応力が低く、優れた延性と加工硬化特性を有する組織である。このため、フェライト面積率を過度に高めると、焼付硬化処理前の強度が高まり、且つ焼付硬化処理後の降伏応力が低下する。この場合には、焼付硬化性が大きく劣化することから、鋼板中のフェライト面積率は70%以下とする。焼付硬化性を更に高めるにはフェライト面積率は50%以下とすることが好ましく、45%以下とすることが更に好ましい。一方、フェライト面積率が20%未満では、硬質組織に予ひずみが入りすぎてしまい、逆に焼付硬化性を劣化させてしまうと共に、良好な延性が得られなくなる。従って、フェライト面積率は20%以上とし、好ましくは25%以上とし、より好ましくは30%以上とする。
本発明の実施形態では、上記フェライトの他に、焼戻しマルテンサイトを30%以上含有させることとする。焼戻しマルテンサイトは鋼板の強度と焼付硬化性及び焼付硬化後の曲げ性を高める組織である。一般的に、フェライトよりも硬質組織の方において炭素濃度が高いため、焼付硬化性は優れている。本発明の実施形態では、焼付硬化量を高めるために、このような硬質組織が焼戻しマルテンサイトであることが必要であり、また、焼付硬化後の曲げ性や極限変形能を向上させるためにも、複合組織中の焼き入れままマルテンサイトを焼戻す必要がある。しかし、複合組織として軟らかいフェライトと焼戻しマルテンサイトがあった場合、予ひずみはほとんどフェライトが担うため、従来は焼戻しマルテンサイトの焼付硬化性を十分に活用できていない。焼付硬化性を上昇させるためには焼戻しマルテンサイトに変形を担わせることが重要である。しかし、焼戻しマルテンサイトが少なすぎるとフェライト相のみが変形を担ってしまうため、30%以上は必要である。よって、焼戻しマルテンサイトの面積率は30%以上、好ましくは40%以上とし、より好ましくは50%以上とする。一方で、焼戻しマルテンサイトの面積率は80%以下とすることが好ましく、70%以下とすることがより好ましい。
本発明の実施形態では、フェライト及び焼戻しマルテンサイトの面積率の合計は90%以上とする。フェライト及び焼戻しマルテンサイトの面積率の合計が90%未満となると、十分な焼付硬化量とフェライトと焼付硬化後の曲げ性が得られない。よって、フェライト及び焼戻しマルテンサイトの面積率の合計は90%以上、好ましくは95%以上とし、より好ましくは97%以上とし、100%であってもよい。
後で説明する本発明の冷延鋼板の好ましい製造方法では、製造条件により残留オーステナイトが生成する場合がある。この組織の面積率は、上記によって測定されたフェライトと焼戻しマルテンサイトの面積率を100%から差し引いたものである。本発明の実施形態では、フェライト及び焼戻しマルテンサイトへの予ひずみ分配制御が重要であるため、その他の組織、すなわち残留オーステナイト等の組織は少量であれば、その影響は無視することができる。上記のとおり、本発明の実施形態では、組織の90%以上、好ましくは95%以上がフェライト及び焼戻しマルテンサイトから構成されているため、残留オーステナイトの影響は無視してもよい。
本実施形態の冷延鋼板は式(1)で定義される不均質度αが1.20以下である。不均質度αは次の方法で求める。冷延鋼板の板幅の1/8から7/8までの位置の鋼板の板幅方向に垂直な板厚断面において、表面から板厚の1/4から3/8までの位置の組織を2000倍の倍率で撮影する。得られた30μm×30μmのミクロ組織画像を、板厚方向をx軸としかつ圧延方向をy軸とするxy座標系に配置し、1024×1024個の各画素をグレースケールで表す。したがって、グレースケール(256階調)で表されるミクロ組織画像は、冷延鋼板のうち、板厚方向及び圧延方向を含む面での断面から得られる。次いで、1024×1024個の各分割領域を組織がフェライトである場合に「1」、そうでない場合に「0」として2階調化して2次元画像を作成する。最後に、2次元離散フーリエ変換を用いて、2階調化されたミクロ組織画像から式(1)で定義される不均質度αを求める。なお、本発明の特定の実施形態では、上記のミクロ組織画像は、冷延鋼板の板幅の中央位置の鋼板の板幅方向に垂直な板厚断面において、表面から板厚の1/4から3/8までの位置の組織を2000倍の倍率で撮影して得られた30μm×30μmのミクロ組織画像であってもよい。
本実施形態による冷延鋼板は、好ましくは780MPa以上の引張強度を有し、より好ましくは800MPa以上、さらに好ましくは900MPa以上の引張強度を有する。
次に、本発明の実施形態に係る冷延鋼板の好ましい製造方法について説明する。
を意図するものであって、当該冷延鋼板を以下に説明するような製造方法によって製造されるものに限定することを意図するものではない。
前記スラブを1050℃以上1250℃以下の温度域で粗圧延する粗圧延工程であって、前記粗圧延が1パス当たりの圧下率が30%以下のリバース圧延によって行われ、前記リバース圧延が、下記(i)及び(ii):
(i)第1パスの圧下率が20%以上30%以下、第2パスの圧下率が15%以下の1往復、及び
(ii)第3パスの圧下率が15%以下、第4パスの圧下率が20%以上30%以下の1往復
の合計2往復を1セットとする圧延を3セット以上含み、1往復する際の2パス間の圧下率差が5%以上である粗圧延工程、
前記粗圧延工程の後5秒未満で開始され、粗圧延された鋼板を850℃以上1050℃以下の温度域で仕上げ圧延する仕上げ圧延工程であって、前記仕上げ圧延が4つ以上の連続する圧延スタンドで行われ、第一スタンドの圧下率が15%未満であり、仕上げ圧延された鋼板が200℃以下の温度域で巻き取られる仕上げ圧延工程、
得られた熱延鋼板を30%以下の圧下率で冷間圧延する冷間圧延工程、
得られた冷延鋼板をAc1以上1000℃以下の温度域で10秒以上1000秒以下保持し、次いで10℃/秒以上200℃/秒以下の平均冷却速度で200℃以下まで冷却する焼鈍工程、並びに
得られた鋼板を200℃以上350℃以下の温度域で100秒以上保持する焼戻し工程を含むことを特徴としている。以下、各工程について説明する。
スラブは、例えば、転炉又は電気炉等を用いて、上で説明した本発明の実施形態に係る鋼板の化学組成を有する溶鋼を溶製し、連続鋳造法により製造することができる。連続鋳造法に代えて、造塊法、薄スラブ鋳造法等を採用してもよい。
該スラブは以下の粗圧延工程を施す前に、1000℃以上1300℃以下の温度域に加熱してもよい。加熱した後の保持時間は特に規定しないが、スラブ中心部まで所定の温度にするために、30分間以上とすることが好ましい。また、過度のスケールロスを抑制するために10時間以下とすることが好ましく、5時間以下とすることがさらに好ましい。なお、直送圧延又は直接圧延を行う場合であって、鋳造後のスラブの温度が1050℃以上1250℃以下であれば、加熱と保持を施さずにそのまま以下の粗圧延工程に供してもよい。
(i)第1パスの圧下率が20%以上30%以下、第2パスの圧下率が15%以下の1往復、及び
(ii)第3パスの圧下率が15%以下、第4パスの圧下率が20%以上30%以下の1往復
ただし、上記の圧延を6セット以上施すと十分な仕上げ圧延温度を確保することが難しくなるので、5セット以下とすることが好ましい。
粗圧延におけるリバース圧延の後、仕上げ圧延におけるタンデム圧延の圧下率を大きくすることによって、デンドライト二次アームに起因するMn偏析帯の間隔を狭小化するために、仕上げ圧延は4つ以上の連続する圧延スタンドで行われることが好ましい。850℃未満で仕上げ圧延を完了すると、再結晶が十分に起きず、圧延方向に延伸した組織となり、後の工程において延伸組織に起因した板状組織が形成する。したがって、仕上げ圧延完了温度は850℃以上とし、900℃以上とすることが好ましい。一方、仕上げ圧延温度が1050℃を超えると、オーステナイトの微細な再結晶粒が生成しにくくなり、粒界のMn偏析が困難となり、Mn偏析帯が扁平となりやすくなる。そのため、仕上げ圧延温度は1050℃以下とする。必要に応じて、粗圧延された鋼板を粗圧延工程の後でかつ仕上げ圧延工程の前に再加熱してもよい。さらに、仕上げ圧延の第一スタンドの圧下率を15%未満とし、再結晶粒の多量生成を抑制することで、粗圧延工程で形成したMnの網目構造を維持しやすくなる。このように、粗圧延工程だけでなく、仕上げ圧延工程を限定することによって、扁平なMnのミクロ偏析を抑制できる。また、仕上げ圧延の第一スタンドの圧下率は10%以下であることが好ましい。
上記粗圧延及び仕上げ圧延工程で造り込まれたマルテンサイトとフェライトの架橋構造を維持する観点から、冷間圧延の圧下率を低減することが重要である。冷間圧延の圧下率を低く抑えることで、マルテンサイトとフェライトの架橋構造を焼鈍後も維持することができる。この効果を得るために、冷間圧延の圧下率の上限値は、30%であり、好ましくは20%である。冷間圧延の圧下率が30%を超えると、マルテンサイトとフェライトの架橋構造が板厚方向に押し潰されてしまい、不均質度αが本発明で規定される条件を満足しない。組織を均質化及び/又は微細化する観点から、冷間圧延の下限値は、5%であり、好ましくは7%であり、より好ましくは10%である。冷間圧延の圧下率を30%以下とすることは、本発明で規定する不均質度αの条件を満足するための重要な要件である。
上記冷間圧延工程を経て得られた鋼板に、焼鈍処理を施す。焼鈍温度での加熱は、Ac1以上1000℃以下の温度域で、10秒以上1000秒以下加熱保持とする。この温度範囲は、フェライトと硬質組織の面積率を決めるものである。焼鈍処理の温度範囲の上限値は870℃であることが好ましく、850℃であることがより好ましい。焼鈍時間は、冷間加工されたフェライトを十分に再結晶させること、及びフェライトと硬質組織の面積率を制御しやすくするために、10秒以上とする。また、焼鈍時間が1000秒を超えると生産性が悪くなる。従って、焼鈍時間は10秒以上1000秒以下とする。焼鈍時間の上限値は300秒であることが好ましい。焼鈍時間の下限値は200秒であることが好ましい。
Ac1=751−16×C+35×Si―28×Mn−16×Ni+13×Cr−6×Cu+3×Mo
上記式において、C、Si、Mn、Ni、Cr、Cu及びMoは各元素の含有量(質量%)であり、含有しない元素については0質量%を代入する。
得られた鋼板は、焼戻し工程において、加熱により200℃以上350℃以下の温度域で保持される。保持温度は好ましくは250℃以上300℃以下とする。保持温度が200℃未満であった場合、マルテンサイトが焼戻されないため、予ひずみ分配が変化しない。350℃超であった場合、粗大な炭化物の析出により全体の固溶炭素量が減ってしまうため、焼付硬化性が低下する。また、保持温度がフェライトの再結晶温度よりも高くなると、母相中に生成した再結晶フェライトによりフェライトと母相の界面の分布が変化し、その結果としてマルテンサイトとフェライトの架橋構造が分断又は崩壊する場合がある。一方、硬質組織全体を焼戻すために、保持時間は100秒以上とする。その後、生産性の観点から、2℃/秒以上の平均冷却速度で100℃以下まで冷却する。冷却停止温度は50℃以下であることが好ましく、45℃以下であることがより好ましい。
以上の方法で製造された冷延鋼板に、任意選択で最終のスキンパス圧延(調質圧延)を施してもよい。スキンパス圧延を施すことにより、予ひずみがなくとも、鋼板にひずみが入るので、焼付硬化性を高めることができる。ひずみを鋼板に均一に導入するために、圧下率は0.1%以上とし、板厚制御が困難になるため、0.5%を上限とすることが好ましい。
表3に示すように、実施例1、3、6、7、10、15、17、20、22、23、2527、33、34及び35では、優れたTS、BH及びR/tを得ることができた。いずれもTSが780MPa以上、BHが100MPa以上、R/tが1.0未満となり、高強度で且つ焼付硬化性に優れ、焼付硬化後の曲げ性にも優れることが示された。
比較例5では、焼戻し保持温度が低かったために焼戻しマルテンサイトが所望の面積率にならず、鋼のBHが低くR/tが高かった。比較例8では、焼鈍温度が低かったためにフェライトの面積率が過度に高くかつ焼戻しマルテンサイトの面積率が過度に低くなり、鋼のTS及びBHが低かった。
比較例9では、焼鈍時間が短かったために、結果として焼戻しマルテンサイトが所望の面積率にならず、鋼のTS及びBHが低くR/tが高かった。比較例11では、焼鈍後の冷却速度が遅かったためにマルテンサイトが十分に生成しなかった。そのため、フェライトの面積率が過度に高くかつ焼戻しマルテンサイトの面積率が過度に低くなり、TS及びBHが低かった。比較例12では、焼戻し保持温度が高かったために粗大な炭化物が析出してしまい、また再結晶フェライトの生成に起因してマルテンサイトとフェライトの架橋構造を維持できず、結果として不均質度αが大きくなり、BHが低くR/tが高かった。
比較例13では、C含有量が低かったためにフェライトと焼戻しマルテンサイトが所望の面積率にならず、鋼のTS及びBHが低かった。比較例14では、Si含有量が低かったために粗大な炭化物が析出してしまい、BHが低くR/tが高かった。比較例16では、仕上げ圧延の完了温度が低かったために不均質度αが大きくなり、BHが低くR/tが高かった。比較例18では、Mn含有量が低かったために焼戻しマルテンサイトが所望の面積率にならず、TS及びBHが低くR/tが高かった。
比較例19では、粗圧延の1往復内に含まれる2パス間の圧下率差が低かったために不均質度αが大きくなり、BHが低くR/tが高かった。比較例21では、粗圧延の圧下率が高かったために不均質度αが大きくなり、BHが低くR/tが高かった。比較例24では、巻取温度が高かったためにマルテンサイトの生成が抑制され、結果として不均質度αが大きくなり、BHが低くR/tが高かった。比較例26では、粗圧延の回数が少なかったために焼戻しマルテンサイトとフェライトの架橋構造を得ることができず、不均質度αが大きくなり、BHが低くR/tが高かった。比較例28では、粗圧延から仕上げ圧延までの保持時間が長かったために焼戻しマルテンサイトとフェライトの架橋構造を得ることができず、不均質度αが大きくなり、BHが低くR/tが高かった。
比較例29では、粗圧延の第1パスの圧下率が低くかつ粗圧延の第2パスの圧下率が高かったために焼戻しマルテンサイトとフェライトの架橋構造を得ることができず、不均質度αが大きくなり、BHが低くR/tが高かった。比較例30では、粗圧延の第3パスの圧下率が高くかつ粗圧延の第4パスの圧下率が低かったために焼戻しマルテンサイトとフェライトの架橋構造を得ることができず、不均質度αが大きくなり、BHが低くR/tが高かった。比較例31では、巻取温度が高かったために熱延鋼板におけるマルテンサイトの生成が抑制されるため、フェライトへ導入されるひずみ量が少なく、結果として不均質度αが大きくなり、BHが低くR/tが高かった。比較例32では、冷間圧延の圧下率が高かったためにマルテンサイトとフェライトの架橋構造を維持できず、結果として不均質度αが大きくなり、BHが低くR/tが高かった。
Claims (3)
- 質量%で、
C:0.05〜0.30%、
Si:0.200〜2.000%、
Mn:2.00〜4.00%、
P:0.100%以下、
S:0.010%以下、
Al:0.001〜2.000%、
N:0.010%以下
Ti:0〜0.100%、
Nb:0〜0.100%、
V:0〜0.100%、
Cu:0〜1.000%、
Ni:0〜1.000%、
Mo:0〜1.000%、
Cr:0〜1.000%、
W:0〜0.005%、
Ca:0〜0.005%、
Mg:0〜0.005%、
REM:0〜0.010%、
B:0〜0.0030%、
を含有し、残部がFe及び不純物からなり、
面積率で、20%以上70%以下のフェライト、及び30%以上の焼戻しマルテンサイトを含有し、
フェライト及び焼戻しマルテンサイトの合計が90%以上であり、
前記冷延鋼板の板幅の1/8から7/8までの位置の鋼板の板幅方向に垂直な板厚断面において、表面から板厚の1/4から3/8までの位置の組織を2000倍の倍率で撮影して得られた30μm×30μmのミクロ組織画像を、板厚方向をx軸としかつ圧延方向をy軸とするxy座標系に配置し、次いで前記ミクロ組織画像をx軸方向に1024個、y軸方向に1024個分割して1024×1024個の分割領域を形成し、前記分割領域のそれぞれにおける値を組織がフェライトである場合に「1」、そうでない場合に「0」として2階調化して2次元画像を作成し、前記2次元画像に対して、式(1)で定義される不均質度αが1.20以下である、冷延鋼板。
- 更に、質量%で、
Ti:0.003%〜0.100%、
Nb:0.003%〜0.100%、
V:0.003%〜0.100%
の1種又は2種以上を合計で0.100%以下含有する、請求項1に記載の冷延鋼板。 - 前記ミクロ組織画像が、前記冷延鋼板の板幅の中央位置の鋼板の板幅方向に垂直な板厚断面において、表面から板厚の1/4から3/8までの位置の組織を2000倍の倍率で撮影して得られた30μm×30μmのミクロ組織画像である、請求項1又は請求項2のいずれか一項に記載の冷延鋼板。
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