JPH02428B2 - - Google Patents
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- JPH02428B2 JPH02428B2 JP55110829A JP11082980A JPH02428B2 JP H02428 B2 JPH02428 B2 JP H02428B2 JP 55110829 A JP55110829 A JP 55110829A JP 11082980 A JP11082980 A JP 11082980A JP H02428 B2 JPH02428 B2 JP H02428B2
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Description
本発明は、フラツシユバツト溶接性および成形
性にすぐれた自動車等のホイールリムヤホイール
デイスク等のホイール用熱延鋼板に関する。 自動車燃費節減のための車体重量軽減策とし
て、車体の小型化と併せ、高強度鋼材の採用によ
る材料変更等が試みられている。なかでも、車輪
の軽量化は、燃費節減に極めて有効とされ、ホイ
ールリムやデイスクに対する高強度熱延鋼板の適
用が鋭意検討されている。例えば米国において
は、これら部材の材料として、複合組織形熱延鋼
板が最適とされ、その試作試験が進められてい
る。しかしながら、材質特上の問題が顕在化し、
いまだ実用化されるに到つていない。 ホイールリムに高強度鋼板を適用するに当つて
の問題点として、フラツシユバツト溶接後に行な
われるロール成形時の割れ発生があり、成型時の
熱影響部からの割れ発生率は50%にも達するとい
われており、米国における前記複合組織型鋼の適
用の熱心な検討にもかかわらず実用化に到つてい
ない最大の理由となつている。 このような実状に鑑み、本発明者らは先にベー
ナイト組織を有しかつ適正な化学組成を有する鋼
板が60Kg/mm2以上の比較的強度の高いホイールリ
ム用等の鋼板として極めて有効であることを知見
している。(特願昭54−171594号等) ところでこのホイールリム用鋼板は車種(メー
カー)によつては50〜60Kg/mm2の強度レベルであ
つて、加工の際の延性が優れていて現行の軟鋼板
製リム並みの加工時の低い不良率を安定して得ら
れることが望まれている。 本発明は、このような要求に応えるべく、先に
提案のベーナイト組織鋼の長所を維持しつつ、か
つ成形性の優れたホイール用熱延鋼板を提供する
ことを目的としてなされたものである。 すなわち、本発明によるホイール用熱延鋼板
は、重量%で (a) C0.01〜0.12%、 Mn0.8〜2.5%、 Si0.01〜1.5%、及び Cr0.01〜1.5%を含み、更に、 (b) Nb0.01〜0.08%、 V0.02〜1.5%、及び Ti0.01〜0.08% の1種以上を含み、且つ、 ポリゴナルフエライトとベーナイトとからな
る複合組織であつて、且つ、ベーナイトの面積
比率が5%以上、60%未満であることを特徴と
する。 また、本発明による熱延鋼板は、上記の元素に
加えて、 B0.0005〜0.005% を含むことができ、また、 Ca0.0005〜0.01%、 Mg0.0005〜0.01%、及び 希土類元素0.005〜0.1% の1種以上を含むことができる。 尚、本発明において、ベーナイト組織とは、所
謂ベイナイト相のほか、アシキユラー・フエライ
トと称される組織等、金属組織学的にベーナイト
と明確な区別がなく、ベーナイトと実質的に同じ
組織とみなし得る組織を総称するものとする。 以下本発明について更に詳細に説明する。 まず化学成分について述べると、Cは強化およ
び焼入性向上効果を発揮させるために0.01%以上
とする。但し、あまり多いと、フラツシユバツト
溶接時に接合面の脱炭に伴う硬度低下が生じ、溶
接線とその近傍との硬度差が大きくなるので約
0.12%、好ましくは約0.09%を上限とする。 Mnは低C化による強度低下の補償、およびベ
ーナイト組織を得るための不可欠の元素である。
含有量が0.8%に満たないと、所要の強度および
組織が得られず、一方2.5%を越えると、溶製技
術上の困難のほか、延性の悪化を伴なう。従つて
0.8〜2.5%の範囲で加えられる。 Siはポリゴナルフエライトの生成を促進し、適
正な組織を得るために有効な元素であり、更に高
強度及び高延性を与えるのに好適な元素である。 このため、約0.01%以上の添加を必要とする。 但し、過剰に加えると、溶接部の脆化(遷移温
度の上昇)を招くので、1.5%を上限とする。 Crは、焼入性を高め、ベーナイト組織の形成
を容易にする働きがあり、この効果を得るには、
約0.01%以上の添加を要する。しかし、約1.5%
を越えると効果はほぼ飽和に達するので約1.5%
を上限とする。 Nb、V及びTiは、いずれもフラツシユバツト
溶接における熱影響部でのベーナイト組織の分
解、硬度低下を防止するのに有効な元素であり、
本発明において必須の元素である。 また、これらの元素は析出強化作用があるた
め、強度上昇の補助的元素としても意味をもつ
が、過剰に添加して、析出強化量を大きくした場
合には、延性の低下のみならず、熱影響部におい
て析出物が再固溶することによる軟化を生じるた
め、Nb0.01〜0.08%、V0.02〜1.5%、Ti0.01〜
0.08%の範囲で一種以上含有させる。これら共通
の作用に加えて、Nbは熱延後の組織の変態挙動
に影響を与え、ベーナイト組織を形成するのに最
も有効な元素である。Tiはさらに延性に有害な
硫化物の形状制御に有効であり、Vは溶接中央部
での硬度を母材に比べて、ほどよく硬化させる
(Hv約25)のに有効な元素である。 本発明においては上記成分のほかに必要に応じ
て、以下の元素を含むことができる。 希土類元素(REM)、CaまたはMgは、硫化物
の形状制御効果によつてこの介在物を無害化し、
成形性を高める効果を有する。この効果を有効に
得るためには、REMは0.005〜0.1%、Caは0.0005
〜0.01%、Mgは0.0005〜0.01%の各範囲で加えら
れる。これら元素は単独で添加してもよく、ある
いは任意の2種以上を複合して加えてもよい。但
し、添加量が多くなると、これら元素によつて却
つて清浄度を害して、延性を悪くするので、合計
の添加量は約0、1%を上限とするのが望まし
い。尚、Aは溶製時の脱酸剤として0.06%以下
含有される。またSは0.02%以下に規制すること
が望ましい。 次に本発明鋼の組織について述べる。ベーナイ
ト組織を主体とする組織の場合、フエライト+マ
ルテンサイトの複合組織鋼に認められる。フラシ
ユバツド溶接後の溶接熱影響部における軟化がな
く、したがつてその後のロールフオーミング等に
よるホイールリムへの加工の際のこの部分からの
破断の問題から解放されることは、先に提案して
いる。(特願昭54−171594号等)本発明ではフエ
ライト+ベーナイトの複合組織鋼においてこのベ
ーナイト鋼の特性を維持しつつ、成形性のより改
善されたものとすべく、両組織の面積比を種々変
えて試験した結果、後述する実施例の第1図から
知られているように、ベーナイトの面積比率が50
〜60%以下になつてくると伸びの増加が著しくな
り、強度一伸びバランスが向上してくる。一方ベ
ーナイトを含まない通常のフエライト−パーライ
ト組織鋼では強度−伸びバランスが低下し、また
降伏点伸びも非常に大きなものとなる。したがつ
て本発明鋼ではベーナイトの面積比率を5%以上
60%未満、望ましくは10〜50%としたフエライト
−ベーナイト組織と規定している。 次に本発明の実施例を比較例と共に示す。 実施例 1 第1表に示す成分組成の鋼を溶製し、熱間圧延
(仕上温度850℃)により3.2mm厚となし、熱延後
10〜20℃/秒の冷却速度で冷却し、550〜610℃で
巻取つた。なおNo.10、15、16については上記以外
の熱延、巻取条件で製造した。 第2表にこれら熱延板の組織、機械的性質、及
び下記の溶接条件でのフラツシユバツト溶接後の
靭性値及び硬度値を測定した結果を第2表に示
す。 溶接条件 ●フラツシユ代 :3mm ● 〃 時間:3秒 ●アツプセツト代:3mm ● 〃 時間:2/60秒 ● 〃 速度:150mm/秒 ●素 板 形 状:30mmw×75mm×3.2mmt
性にすぐれた自動車等のホイールリムヤホイール
デイスク等のホイール用熱延鋼板に関する。 自動車燃費節減のための車体重量軽減策とし
て、車体の小型化と併せ、高強度鋼材の採用によ
る材料変更等が試みられている。なかでも、車輪
の軽量化は、燃費節減に極めて有効とされ、ホイ
ールリムやデイスクに対する高強度熱延鋼板の適
用が鋭意検討されている。例えば米国において
は、これら部材の材料として、複合組織形熱延鋼
板が最適とされ、その試作試験が進められてい
る。しかしながら、材質特上の問題が顕在化し、
いまだ実用化されるに到つていない。 ホイールリムに高強度鋼板を適用するに当つて
の問題点として、フラツシユバツト溶接後に行な
われるロール成形時の割れ発生があり、成型時の
熱影響部からの割れ発生率は50%にも達するとい
われており、米国における前記複合組織型鋼の適
用の熱心な検討にもかかわらず実用化に到つてい
ない最大の理由となつている。 このような実状に鑑み、本発明者らは先にベー
ナイト組織を有しかつ適正な化学組成を有する鋼
板が60Kg/mm2以上の比較的強度の高いホイールリ
ム用等の鋼板として極めて有効であることを知見
している。(特願昭54−171594号等) ところでこのホイールリム用鋼板は車種(メー
カー)によつては50〜60Kg/mm2の強度レベルであ
つて、加工の際の延性が優れていて現行の軟鋼板
製リム並みの加工時の低い不良率を安定して得ら
れることが望まれている。 本発明は、このような要求に応えるべく、先に
提案のベーナイト組織鋼の長所を維持しつつ、か
つ成形性の優れたホイール用熱延鋼板を提供する
ことを目的としてなされたものである。 すなわち、本発明によるホイール用熱延鋼板
は、重量%で (a) C0.01〜0.12%、 Mn0.8〜2.5%、 Si0.01〜1.5%、及び Cr0.01〜1.5%を含み、更に、 (b) Nb0.01〜0.08%、 V0.02〜1.5%、及び Ti0.01〜0.08% の1種以上を含み、且つ、 ポリゴナルフエライトとベーナイトとからな
る複合組織であつて、且つ、ベーナイトの面積
比率が5%以上、60%未満であることを特徴と
する。 また、本発明による熱延鋼板は、上記の元素に
加えて、 B0.0005〜0.005% を含むことができ、また、 Ca0.0005〜0.01%、 Mg0.0005〜0.01%、及び 希土類元素0.005〜0.1% の1種以上を含むことができる。 尚、本発明において、ベーナイト組織とは、所
謂ベイナイト相のほか、アシキユラー・フエライ
トと称される組織等、金属組織学的にベーナイト
と明確な区別がなく、ベーナイトと実質的に同じ
組織とみなし得る組織を総称するものとする。 以下本発明について更に詳細に説明する。 まず化学成分について述べると、Cは強化およ
び焼入性向上効果を発揮させるために0.01%以上
とする。但し、あまり多いと、フラツシユバツト
溶接時に接合面の脱炭に伴う硬度低下が生じ、溶
接線とその近傍との硬度差が大きくなるので約
0.12%、好ましくは約0.09%を上限とする。 Mnは低C化による強度低下の補償、およびベ
ーナイト組織を得るための不可欠の元素である。
含有量が0.8%に満たないと、所要の強度および
組織が得られず、一方2.5%を越えると、溶製技
術上の困難のほか、延性の悪化を伴なう。従つて
0.8〜2.5%の範囲で加えられる。 Siはポリゴナルフエライトの生成を促進し、適
正な組織を得るために有効な元素であり、更に高
強度及び高延性を与えるのに好適な元素である。 このため、約0.01%以上の添加を必要とする。 但し、過剰に加えると、溶接部の脆化(遷移温
度の上昇)を招くので、1.5%を上限とする。 Crは、焼入性を高め、ベーナイト組織の形成
を容易にする働きがあり、この効果を得るには、
約0.01%以上の添加を要する。しかし、約1.5%
を越えると効果はほぼ飽和に達するので約1.5%
を上限とする。 Nb、V及びTiは、いずれもフラツシユバツト
溶接における熱影響部でのベーナイト組織の分
解、硬度低下を防止するのに有効な元素であり、
本発明において必須の元素である。 また、これらの元素は析出強化作用があるた
め、強度上昇の補助的元素としても意味をもつ
が、過剰に添加して、析出強化量を大きくした場
合には、延性の低下のみならず、熱影響部におい
て析出物が再固溶することによる軟化を生じるた
め、Nb0.01〜0.08%、V0.02〜1.5%、Ti0.01〜
0.08%の範囲で一種以上含有させる。これら共通
の作用に加えて、Nbは熱延後の組織の変態挙動
に影響を与え、ベーナイト組織を形成するのに最
も有効な元素である。Tiはさらに延性に有害な
硫化物の形状制御に有効であり、Vは溶接中央部
での硬度を母材に比べて、ほどよく硬化させる
(Hv約25)のに有効な元素である。 本発明においては上記成分のほかに必要に応じ
て、以下の元素を含むことができる。 希土類元素(REM)、CaまたはMgは、硫化物
の形状制御効果によつてこの介在物を無害化し、
成形性を高める効果を有する。この効果を有効に
得るためには、REMは0.005〜0.1%、Caは0.0005
〜0.01%、Mgは0.0005〜0.01%の各範囲で加えら
れる。これら元素は単独で添加してもよく、ある
いは任意の2種以上を複合して加えてもよい。但
し、添加量が多くなると、これら元素によつて却
つて清浄度を害して、延性を悪くするので、合計
の添加量は約0、1%を上限とするのが望まし
い。尚、Aは溶製時の脱酸剤として0.06%以下
含有される。またSは0.02%以下に規制すること
が望ましい。 次に本発明鋼の組織について述べる。ベーナイ
ト組織を主体とする組織の場合、フエライト+マ
ルテンサイトの複合組織鋼に認められる。フラシ
ユバツド溶接後の溶接熱影響部における軟化がな
く、したがつてその後のロールフオーミング等に
よるホイールリムへの加工の際のこの部分からの
破断の問題から解放されることは、先に提案して
いる。(特願昭54−171594号等)本発明ではフエ
ライト+ベーナイトの複合組織鋼においてこのベ
ーナイト鋼の特性を維持しつつ、成形性のより改
善されたものとすべく、両組織の面積比を種々変
えて試験した結果、後述する実施例の第1図から
知られているように、ベーナイトの面積比率が50
〜60%以下になつてくると伸びの増加が著しくな
り、強度一伸びバランスが向上してくる。一方ベ
ーナイトを含まない通常のフエライト−パーライ
ト組織鋼では強度−伸びバランスが低下し、また
降伏点伸びも非常に大きなものとなる。したがつ
て本発明鋼ではベーナイトの面積比率を5%以上
60%未満、望ましくは10〜50%としたフエライト
−ベーナイト組織と規定している。 次に本発明の実施例を比較例と共に示す。 実施例 1 第1表に示す成分組成の鋼を溶製し、熱間圧延
(仕上温度850℃)により3.2mm厚となし、熱延後
10〜20℃/秒の冷却速度で冷却し、550〜610℃で
巻取つた。なおNo.10、15、16については上記以外
の熱延、巻取条件で製造した。 第2表にこれら熱延板の組織、機械的性質、及
び下記の溶接条件でのフラツシユバツト溶接後の
靭性値及び硬度値を測定した結果を第2表に示
す。 溶接条件 ●フラツシユ代 :3mm ● 〃 時間:3秒 ●アツプセツト代:3mm ● 〃 時間:2/60秒 ● 〃 速度:150mm/秒 ●素 板 形 状:30mmw×75mm×3.2mmt
【表】
【表】
【表】
また第1表のNo.1の鋼について熱延条件、冷却
速度、巻取温度を変えてフエライト−ベーナイト
組織であつて両組織の面積比率の異なる種々の鋼
板を製造し、その機械的性質を調べた。その結果
を第1図に示す。第1図から知られるように、ベ
ーナイトの面積比率(全体に対する)が50〜60%
以下となつてくると伸びの向上が著しくなり、強
度−伸びバランス(TS×E)が向上する。ま
たベーナイトを含まない通常のフエライト−パー
ライト組織鋼では強度−伸びバランスが低下す
る。 次に第2表のNo.1、13及び15の熱延板について
フラツシユバツト溶接後の溶接部の硬度分布及び
この部分についての引張試験を行ない歪分布、破
断位置を調べた。その結果を第2図に示す。第2
図から知られるように、F−Mの複合組織鋼No.15
ではHAZ部における軟化(第二相マルテンサイ
トの分解による)が著しく、またNo.13はB−F鋼
であるがNb含有量が過剰なためHAZ部でNbCが
再固溶してやはり軟化が著しい。その結果これら
No.13、15ではこのHAZ部で破断が生ずる結果と
なる。これに対して本発明鋼No.1の場合には上述
のような軟化部がなく、破断位置も母材側となつ
ている。 実施例 2 第1表のNo.1の鋼について熱延条件等を変えて
種々の組織とした熱延板(3mmt)を用いて、フ
ラツシユバツト溶接→ロールフオーミングによる
成形加工によりホイールリムを製作した。第3表
にその結果を示す。
速度、巻取温度を変えてフエライト−ベーナイト
組織であつて両組織の面積比率の異なる種々の鋼
板を製造し、その機械的性質を調べた。その結果
を第1図に示す。第1図から知られるように、ベ
ーナイトの面積比率(全体に対する)が50〜60%
以下となつてくると伸びの向上が著しくなり、強
度−伸びバランス(TS×E)が向上する。ま
たベーナイトを含まない通常のフエライト−パー
ライト組織鋼では強度−伸びバランスが低下す
る。 次に第2表のNo.1、13及び15の熱延板について
フラツシユバツト溶接後の溶接部の硬度分布及び
この部分についての引張試験を行ない歪分布、破
断位置を調べた。その結果を第2図に示す。第2
図から知られるように、F−Mの複合組織鋼No.15
ではHAZ部における軟化(第二相マルテンサイ
トの分解による)が著しく、またNo.13はB−F鋼
であるがNb含有量が過剰なためHAZ部でNbCが
再固溶してやはり軟化が著しい。その結果これら
No.13、15ではこのHAZ部で破断が生ずる結果と
なる。これに対して本発明鋼No.1の場合には上述
のような軟化部がなく、破断位置も母材側となつ
ている。 実施例 2 第1表のNo.1の鋼について熱延条件等を変えて
種々の組織とした熱延板(3mmt)を用いて、フ
ラツシユバツト溶接→ロールフオーミングによる
成形加工によりホイールリムを製作した。第3表
にその結果を示す。
【表】
以上述べて来たように、本発明はホイールリム
用として優れた性質を有する熱延鋼板であるが、
更に優れた強度−伸びバランスを有していること
から、ホイールリム以外の成形用部材、特にホイ
ールデイスク材としても使用することが可能であ
る。
用として優れた性質を有する熱延鋼板であるが、
更に優れた強度−伸びバランスを有していること
から、ホイールリム以外の成形用部材、特にホイ
ールデイスク材としても使用することが可能であ
る。
第1図はフエライト−ベーナイト鋼のベーナイ
ト面積比率と、引張強さ(T.S)、伸び(E)
及びTS×Eとの関係を示す図、第2図は本発
明鋼及び比較鋼のフラツシユバツト溶接後の硬度
分布及び、この部分の引張試験における歪分布、
破断位置を示す図である。
ト面積比率と、引張強さ(T.S)、伸び(E)
及びTS×Eとの関係を示す図、第2図は本発
明鋼及び比較鋼のフラツシユバツト溶接後の硬度
分布及び、この部分の引張試験における歪分布、
破断位置を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 重量%で (a) C0.01〜0.12%、 Mn0.8〜2.5%、 Si0.01〜1.5%、及び Cr0.01〜1.5%を含み、更に、 (b) Nb0.01〜0.08%、 V0.02〜1.5%、及び Ti0.01〜0.08% の1種以上を含み、且つ、 ポリゴナルフエライトとベーナイトとからな
る複合組織であつて、且つ、ベーナイトの面積
比率が5%以上、60%未満であることを特徴と
するホイール用熱延鋼板。 2 重量%で (a) C0.01〜0.12%、 Mn0.8〜2.5%、 Si0.01〜1.5%、及び Cr0.01〜1.5%を含み、更に、 (b) Nb0.01〜0.08%、 V0.02〜1.5%、及び Ti0.01〜0.08%の1種以上と、 (c) 0.0005〜0.005% とを含み、且つ、 ポリゴナルフエライトとベーナイトとからな
る複合組織であつて、且つ、ベーナイトの面積
比率が5%以上、60%未満であることを特徴と
するホイール用熱延鋼板。 3 重量%で (a) C0.01〜0.12%、 Mn0.8〜2.5%、 Si0.01〜1.5%、及び Cr0.01〜1.5%を含み、更に、 (b) Nb0.01〜0.08%、 V0.02〜1.5%、及び Ti0.01〜0.08% の1種以上と、 (c) Ca0.0005〜0.01%、及び 希土類元素0.005〜0.1% の1種以上とを含み、且つ、 ポリゴナルフエライトとベーナイトとからな
る複合組織であつて、且つ、ベーナイトの面積
比率が5%以上、60%未満であることを特徴と
するホイール用熱延鋼板。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11082980A JPS5735663A (en) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Hot rolled steel plate for rim of wheel |
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FR8115477A FR2488285B1 (ja) | 1980-08-11 | 1981-08-10 | |
CA000383604A CA1183431A (en) | 1980-08-11 | 1981-08-11 | High strength hot rolled steel sheet having excellent flash butt weldability, fatigue characteristic and formability |
Applications Claiming Priority (1)
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JP11082980A JPS5735663A (en) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Hot rolled steel plate for rim of wheel |
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JPS5735663A JPS5735663A (en) | 1982-02-26 |
JPH02428B2 true JPH02428B2 (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=14545707
Family Applications (1)
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JP11082980A Granted JPS5735663A (en) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Hot rolled steel plate for rim of wheel |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP2576857B2 (ja) * | 1986-05-02 | 1997-01-29 | 大同特殊鋼 株式会社 | 高強度非調質強靭鋼 |
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US8110292B2 (en) * | 2008-04-07 | 2012-02-07 | Nippon Steel Corporation | High strength steel plate, steel pipe with excellent low temperature toughness, and method of production of same |
Citations (2)
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JPS5534659A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-11 | Kawasaki Steel Corp | Manufacture of high tensile steel sheet with superior cold workability |
-
1980
- 1980-08-11 JP JP11082980A patent/JPS5735663A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5735663A (en) | 1982-02-26 |
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