JPWO2016021195A1 - 高強度鋼板およびその製造方法 - Google Patents
高強度鋼板およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2016021195A1 JPWO2016021195A1 JP2015558684A JP2015558684A JPWO2016021195A1 JP WO2016021195 A1 JPWO2016021195 A1 JP WO2016021195A1 JP 2015558684 A JP2015558684 A JP 2015558684A JP 2015558684 A JP2015558684 A JP 2015558684A JP WO2016021195 A1 JPWO2016021195 A1 JP WO2016021195A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel sheet
- hot
- 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.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 159
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 159
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 31
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 97
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims description 68
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 46
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 29
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 28
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims description 19
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 claims description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 13
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 12
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 40
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 22
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 19
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 9
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 8
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 7
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 7
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 5
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 5
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229910001568 polygonal ferrite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 4
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000797 Ultra-high-strength steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- -1 Al: 0.01% to 1.00% Substances 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001035 Soft ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/013—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of a metal other than iron or aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0236—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
- C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0278—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips involving a particular surface treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
- C23C2/36—Elongated material
- C23C2/40—Plates; Strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/001—Austenite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/002—Bainite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/005—Ferrite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
Description
特に、最近では、980MPa級、1180MPa級のTSを有する極めて強度の高い高強度鋼板の適用も検討されている。
また、自動車が走行可能な距離(総走行距離)は、自動車構造部材へ適用される鋼板の疲労強度にも依存するため、優れた疲労特性を有する鋼板も望まれている。
また、本発明は、上記の製造方法により製造される高強度鋼板を提供することを目的とする。
なお、ここでいう高強度鋼板は、表面に亜鉛めっき処理を施した高強度亜鉛めっき鋼板も含むものとする。
・引張強度(TS)
780MPa以上
・延性
TS780MPa級:EL≧34%
TS980MPa級:EL≧27%
TS1180MPa級:EL≧23%
・強度と延性のバランス
TS×EL≧27000MPa・%
・疲労特性
疲労限強度≧400MPaでかつ耐久比≧0.40
ここで、耐久比とは、疲労限強度を引張強度で除した値である。
(2)また、このような組織を造り込むには、焼鈍処理条件を適正に制御するとともに、焼鈍処理前の鋼板組織をマルテンサイト単相組織、ベイナイト単相組織、またはマルテンサイトとベイナイトが混在した組織を主体とすることが重要である。
ここで、別途の焼鈍処理を行なうことなく、かような焼鈍処理前の鋼板組織を得るには、適正なスラブ加熱を行うとともに、熱間圧延条件の適正化、特に熱間圧延後の平均巻き取り温度(CT)を低温化することが重要である。
(3)さらに、熱間圧延後に冷間圧延を施す場合には、圧下率を低くすることにより、熱延鋼板において得られる、マルテンサイト単相組織、ベイナイト単相組織、またはマルテンサイトとベイナイトが混在した組織を主体とした組織を破壊させずに、なるべく残存させることが重要である。
本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を加えた末に完成されたものである。
1.質量%で、C:0.10%以上0.35%以下、Si:0.50%以上2.50%以下、Mn:2.00%以上3.50%未満、P:0.001%以上0.100%以下、S:0.0001%以上0.0200%以下およびN:0.0005%以上0.0100%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼スラブを、1100℃以上1300℃以下に加熱し、仕上げ圧延出側温度:800℃以上1000℃以下で熱間圧延したのち、平均巻き取り温度:200℃以上500℃以下で巻き取り、熱延鋼板とする熱間圧延工程と、
前記熱延鋼板に酸洗処理を施す酸洗処理工程と、
前記熱延鋼板を、740℃以上840℃以下の温度で10s以上900s以下保持したのち、5℃/s以上50℃/s以下の平均冷却速度で350℃超550℃以下の冷却停止温度まで冷却し、350℃超550℃以下の温度域において10s以上保持する焼鈍工程と、をそなえる、高強度鋼板の製造方法。
前記焼鈍工程では、前記冷延鋼板を、740℃以上840℃以下の温度で10s以上900s以下保持したのち、5℃/s以上50℃/s以下の平均冷却速度で350℃超550℃以下の冷却停止温度まで冷却し、350℃超550℃以下の温度域において10s以上保持する、前記1に記載の高強度鋼板の製造方法。
面積率でフェライトとベイニティックフェライトの合計が25%以上80%以下であり、かつ体積率で残留オーステナイトが10%以上である鋼組織を有し、
上記残留オーステナイトの平均結晶粒径が2μm以下であり、上記ベイニティックフェライトの平均自由行程が3μm以下である、高強度鋼板。
また、本発明の製造方法に従って得られた高強度鋼板を、例えば自動車構造部材に適用することにより、車体軽量化による燃費改善を図ることができ、産業的な利用価値は極めて大きい。
本発明の製造方法では、所定の成分組成からなる鋼スラブを加熱し、ついで熱間圧延を施す。この際、熱間圧延の平均巻き取り温度(CT)を低温化することにより、熱延板組織をマルテンサイト単相組織、ベイナイト単相組織、またはマルテンサイトとベイナイトが混在した組織を主体とすることが重要である。
また、熱間圧延後に冷間圧延を施す場合には、圧下率を極力低く制御することにより、熱延鋼板において得られる上記の組織を破壊させずになるべく残存させることも重要である。
その結果、780MPa以上の引張強度(TS)を有し、延性のみならず疲労特性にも優れる高強度鋼板を、高い生産性の下、製造することが可能となるのである。
なお、成分組成における単位はいずれも「質量%」であるが、以下、特に断らない限り単に「%」で示す。
Cは、鋼を強化するにあたり重要な元素であり、高い固溶強化能を有するとともに、所望量の残留オーステナイトを確保して、延性を向上させるのに必要不可欠な元素である。
ここに、C量が0.10%未満では、必要な量の残留オーステナイトを得ることが困難になる。一方、C量が0.35%を超えると、鋼板の脆化や遅れ破壊の懸念が生じる。
従って、C量は0.10%以上0.35%以下、好ましくは0.15%以上0.30%以下、より好ましくは0.18%以上0.26%以下とする。
Siは、残留オーステナイトが分解して、炭化物が生成することを抑制するのに有効な元素である。また、フェライト中で高い固溶強化能を有するとともに、フェライトからオーステナイトへ固溶Cを排出してフェライトを清浄化し、延性を向上させる性質を有する。さらに、フェライトに固溶したSiは、加工硬化能を向上させ、フェライト自身の延性を高める。こうした効果を得るには、Si量を0.50%以上にする必要がある。一方、Si量が2.50%を超えると、異常組織が発達し、延性が低下する。
従って、Si量は0.50%以上2.50%以下、好ましくは0.80%以上2.00%以下、より好ましくは1.20%以上1.80%以下とする。
Mnは、強度確保のために有効である。また、焼入れ性を向上させて複合組織化を容易にする。同時に、Mnは、熱間圧延後の冷却過程でのフェライトやパーライトの生成を抑制する作用があり、熱延板組織を低温変態相(ベイナイトもしくはマルテンサイト)主体の組織とするのに有効な元素である。こうした効果を得るには、Mn量を2.00%以上にする必要がある。一方、Mn量を3.50%以上にすると、板厚方向のMn偏析が顕著となり、疲労特性の低下を招く。
従って、Mn量は2.00%以上3.50%未満、好ましくは2.00%以上3.00%以下、より好ましくは2.00%以上2.80%以下とする。
Pは、固溶強化の作用を有し、所望とする強度に応じて添加できる元素である。また、フェライト変態を促進するため、複合組織化にも有効な元素である。こうした効果を得るためには、P量を0.001%以上にする必要がある。一方、P量が0.100%を超えると、溶接性の劣化を招くとともに、亜鉛めっきを合金化処理する場合には、合金化速度を低下させて亜鉛めっきの品質を損なわせる。
従って、P量は0.001%以上0.100%以下、好ましくは0.005%以上0.050%以下とする。
Sは、粒界に偏析して熱間加工時に鋼を脆化させるとともに、硫化物として存在して局部変形能を低下させる。そのため、その量は0.0200%以下とする必要がある。しかし、生産技術上の制約から、S量は0.0001%以上にする必要がある。
従って、S量は0.0001%以上0.0200%以下、好ましくは0.0001%以上0.0050%以下とする。
Nは、鋼の耐時効性を劣化させる元素である。特に、N量が0.0100%を超えると、耐時効性の劣化が顕著となる。その量は少ないほど好ましいが、生産技術上の制約から、N量は0.0005%以上にする必要がある。
従って、N量は0.0005%以上0.0100%以下、好ましくは0.0005%以上0.0070%以下とする。
Ti:0.005%以上0.100%以下
Tiは、熱間圧延時あるいは焼鈍時に、微細な析出物を形成して強度を向上させる。また、TiはNをTiNとして析出させるため、Bを添加した場合にBNの析出を抑制でき、次に説明するBの効果を有効に発現させる。こうした効果を得るには、Ti量を0.005%以上にする必要がある。一方、Ti量が0.100%を超えると、析出強化が過度に働き、延性の低下を招く。
従って、Ti量は0.005%以上0.100%以下とすることが好ましい。より好ましくは0.010%以上0.080%以下である。
Bは、熱間圧延後の冷却過程において、フェライト・パーライト変態を抑制し、熱延板組織を低温変態相(ベイナイト、マルテンサイト)、中でもマルテンサイト主体の組織とする効果を有する。また、Bは、鋼の強化にも有効な元素である。このような効果を得るには、B量を0.0001%以上とすることが必要である。しかしながら、Bは0.0050%を超えて過剰に添加すると、マルテンサイトの量が過大となって、強度上昇による延性の低下の懸念が生じる。
従って、B量は0.0001%以上0.0050%以下とすることが好ましい。より好ましくは0.0005%以上0.0030%以下である。
また、特に、低Mn成分系においては、熱間圧延後の冷却過程において、フェライト・パーライト変態が進行して、熱延板組織がフェライトやパーライトを含む組織となり易い。このため、上記したBの添加効果を十分に発現させるためには、Mn量をB量で除した値を2100以下とすることが好ましく、2000以下とすることがより好ましい。なお、Mn量をB量で除した値の下限は特に限定されないが、300程度が好ましい。
Alは、フェライトを生成させ、強度と延性のバランスを向上させるのに有効な元素である。こうした効果を得るには、Al量を0.01%以上にする必要がある。一方、Al量が1.00%を超えると、表面性状の劣化を招く。
従って、Alを添加する場合、その含有量は0.01%以上1.00%以下とする。好ましくは0.03%以上0.50%以下とする。
Nbは、熱間圧延時あるいは焼鈍時に微細な析出物を形成して強度を上昇させる。こうした効果を得るには、Nb量を0.005%以上にする必要がある。一方、Nb量が0.100%を超えると、成形性が低下する。
従って、Nbを添加する場合、その含有量は0.005%以上0.100%以下とする。
CrおよびCuは、固溶強化元素としての役割のみならず、焼鈍時の冷却過程において、オーステナイトを安定化し、複合組織化を容易にする。こうした効果を得るには、Cr量およびCu量を、それぞれ0.05%以上にする必要がある。一方、Cr量が1.00%、Cu量が0.50%を超えると、成形性が低下する。
従って、CrおよびCuを添加する場合は、それぞれ、Cr量は0.05%以上1.00%以下、Cu量は0.05%以上0.50%以下とする。
SbおよびSnは、鋼板表面の窒化や酸化によって生じる鋼板表層の数十μm程度の領域の脱炭を抑制する観点から、必要に応じて添加することができる。このような窒化や酸化を抑制すれば、鋼板表面においてマルテンサイトの生成量が減少するのを防止し、強度の確保に有効である。こうした効果を得るには、Sb量およびSn量を、それぞれ0.002%以上にする必要がある。一方で、これらいずれの元素についても、0.200%を超えて過剰に添加すると靭性の低下を招く。
従って、SbおよびSnを添加する場合は、その含有量はそれぞれ0.002%以上0.200%以下とする。
Taは、TiやNbと同様に、合金炭化物や合金炭窒化物を生成して高強度化に寄与する。加えて、Nb炭化物やNb炭窒化物に一部固溶し、(Nb,Ta)(C,N)のような複合析出物を生成することで析出物の粗大化を著しく抑制し、析出強化による強度への寄与を安定化させる効果があると考えられる。このような析出物安定化の効果は、Taを0.001%以上とすることで得られる。一方、Taは0.100%を超えて過剰に添加しても、析出物安定化効果が飽和する上、合金コストも増加する。
従って、Taを添加する場合には、その含有量は0.001%以上0.100%以下とする。
Ca、MgおよびREMは、脱酸に用いる元素であるとともに、硫化物の形状を球状化し、局部延性および伸びフランジ性への硫化物の悪影響を改善するために有効な元素である。このような効果を得るには、それぞれ0.0005%以上添加することが必要である。しかしながら、Ca、MgおよびREMは0.0050%を超えて過剰に添加されると、介在物等の増加を引き起こし、鋼板表面および内部に欠陥などを引き起こす。
従って、Ca、MgおよびREMを添加する場合は、その含有量はそれぞれ0.0005%以上0.0050%以下とする。
本発明の高強度鋼板の製造方法は、上記の成分組成を有する鋼スラブを、1100℃以上1300℃以下に加熱し、仕上げ圧延出側温度:800℃以上1000℃以下で熱間圧延したのち、平均巻き取り温度:200℃以上500℃以下で巻き取り、熱延鋼板とする熱間圧延工程と、熱延鋼板に酸洗処理を施す酸洗処理工程と、必要に応じて熱延鋼板を30%未満の圧下率で冷間圧延して冷延鋼板とする冷間圧延工程と、熱延鋼板または冷延鋼板を、740℃以上840℃以下の温度で10s以上900s以下保持したのち、5℃/s以上50℃/s以下の平均冷却速度で350℃超550℃以下の冷却停止温度まで冷却し、350℃超550℃以下の温度域において10s以上保持する焼鈍工程と、をそなえるものである。
なお、上記した各工程における仕上げ圧延温度や平均巻き取り温度などの温度は、いずれも、鋼板表面の温度である。また、平均冷却速度も、鋼板表面の温度をもとに算出される。
以下、これらの製造条件の限定理由について、説明する。
鋼スラブの加熱段階で存在している析出物は、最終的に得られる鋼板内では粗大な析出物として存在し、強度に寄与しないため、鋳造時に析出したTi、Nb系析出物を再溶解させる必要がある。
ここに、鋼スラブの加熱温度が1100℃未満では、炭化物の十分な溶解が困難であり、圧延荷重の増大による熱間圧延時のトラブル発生の危険が増大するなどの問題が生じる。また、スラブ表層の気泡、偏析などの欠陥をスケールオフし、鋼板表面の亀裂、凹凸を減少し、平滑な鋼板表面を達成する必要もある。従って、鋼スラブの加熱温度は1100℃以上にする必要がある。
一方、鋼スラブの加熱温度が1300℃超では、酸化量の増加に伴いスケールロスが増大してしまう。そのため、鋼スラブの加熱温度は1300℃以下にする必要がある。
従って、鋼スラブの加熱温度は1100℃以上1300℃以下とする。好ましくは、1150℃以上1250℃以下である。
加熱後の鋼スラブは、粗圧延および仕上げ圧延により熱間圧延され熱延鋼板となる。このとき、仕上げ圧延出側温度が1000℃を超えると、酸化物(スケール)の生成量が急激に増大し、地鉄と酸化物の界面が荒れ、酸洗、冷間圧延後の表面品質が劣化する傾向にある。また、酸洗後に熱延スケールの取れ残りなどが一部に存在すると、延性に悪影響を及ぼす。さらに、結晶粒径が過度に粗大となり、疲労特性が低下する。
一方、仕上げ圧延出側温度が800℃未満では、圧延荷重が増大し、圧延負荷が大きくなることや、オーステナイトが未再結晶の状態での圧下率が高くなり、異常な集合組織が発達し、結果的に、最終製品における面内異方性が顕著となり、材質の均一性が損なわれるだけでなく、延性そのものも低下する。
従って、熱間圧延の仕上げ圧延出側温度を800℃以上1000℃以下にする必要がある。好ましくは820℃以上950℃以下とする。
熱間圧延後の平均巻き取り温度は、本発明の製造方法において極めて重要である。
すなわち、熱間圧延後の平均巻き取り温度が500℃を超えると、熱間圧延後の冷却および保持過程において、フェライトやパーライトが生成し、熱延板組織をマルテンサイト単相組織、もしくはベイナイト単相組織、もしくはマルテンサイトとベイナイトが混在した組織を主体とすることが困難となり、焼鈍後に得られる鋼板において、所望の延性および強度と延性のバランスを確保することが難しくなる。一方、熱間圧延後の平均巻き取り温度が200℃未満では、熱延鋼板の形状が悪化し、生産性が低下する。
従って、熱間圧延後の平均巻き取り温度は200℃以上500℃以下にする必要がある。好ましくは300℃以上450℃以下、より好ましくは350℃以上450℃以下である。
また、熱延鋼板に冷間圧延を施し、冷延鋼板とすることも可能である。冷間圧延を施す場合、冷間圧延の圧下率が極めて重要である。
すなわち、圧下率が30%以上の場合には、熱延板組織の低温変態相が破壊され、焼鈍後に得られる鋼板において、フェライトとベイニティックフェライト、残留オーステナイトを適正量含み、さらには、残留オーステナイトとベイニティックフェライトを微細に分散させた組織を造り込むことが困難となり、延性や強度と延性のバランスの確保と良好な疲労特性の確保が難しくなる。
従って、冷間圧延の圧下率は30%未満とする。好ましくは25%以下、より好ましくは20%以下である。また、冷間圧延の圧下率の下限については特に限定されるものではなく、0%超であればよい。
なお、圧延パスの回数、および各パスの圧下率については、特に限定する必要はなく、いずれであっても本発明の効果は発揮される。
焼鈍温度が740℃未満では、焼鈍中に十分な量のオーステナイトを確保できない。このため、最終的に所望量の残留オーステナイトが確保されず、良好な延性および強度と延性のバランスの確保が困難となる。一方、焼鈍温度が840℃を超えると、オーステナイト単相の温度域になるため、最終的に微細な残留オーステナイトが所望量生成されず、やはり良好な延性および強度と延性のバランスの確保が困難となる。
従って、焼鈍温度は740℃以上840℃以下とする。好ましくは750℃以上830℃以下である。
焼鈍処理の保持時間が10s未満では、焼鈍中に十分な量のオーステナイトを確保できない。このため、最終的に所望量の残留オーステナイトが確保されず、良好な延性および強度と延性のバランスの確保が困難となる。一方、焼鈍処理の保持時間が900sを超えると、結晶粒の粗大化により、最終的に微細な残留オーステナイトが所望量生成されず、良好な延性および強度と延性のバランスの確保が困難となる。また、生産性も阻害する。
従って、焼鈍処理の保持時間は10s以上900s以下とする。好ましくは30s以上750s以下、より好ましくは60s以上600s以下である。
350℃超550℃以下の冷却停止温度までの平均冷却速度が5℃/s未満では、冷却中に多量のフェライトが生成し、所望の強度確保が困難となる。一方で、50℃/sを超えると、過度に低温変態相が生成し、延性が低下する。
従って、350℃超550℃以下の冷却停止温度までの平均冷却速度は5℃/s以上50℃/s以下とする。好ましくは10℃/s以上40℃/s以下である。
なお、この場合の冷却は、ガス冷却が好ましいが、炉冷、ミスト冷却、ロール冷却、水冷などを用いて組み合わせて行うことが可能である。
350℃超550℃以下の温度域での保持時間が10s未満では、オーステナイトへのC濃化が進行する時間が不十分となり、最終的に所望量の残留オーステナイトの確保が困難となる。従って、350℃超550℃以下の温度域での保持時間は10s以上とする。
一方、600s超えて滞留した場合、残留オーステナイトの体積率は増加せず、延性の顕著な向上は確認されずに、飽和傾向となる。このため、350℃超550℃以下の温度域での保持時間は、600s以下が好ましい。
より好ましくは30s以上600s以下、さらに好ましくは60s以上500s以下である。
なお、保持後の冷却はとくに規定する必要がなく、任意の方法により所望の温度に冷却してよい。
例えば、溶融亜鉛めっき処理を施すときは、前記焼鈍処理を施した鋼板を440℃以上500℃以下の亜鉛めっき浴中に浸漬し、溶融亜鉛めっき処理を施し、その後、ガスワイピング等によって、めっき付着量を調整する。溶融亜鉛めっきはAl量が0.10%以上0.22%以下である亜鉛めっき浴を用いることが好ましい。また、亜鉛めっきの合金化処理を施すときは、溶融亜鉛めっき処理後に、470℃以上600℃以下の温度域で亜鉛めっきの合金化処理を施す。600℃を超える温度で合金化処理を行うと、未変態オーステナイトがパーライトへ変態し、所望の残留オーステナイトの体積率を確保できず、延性が低下する場合がある。したがって、亜鉛めっきの合金化処理を行うときは、470℃以上600℃以下の温度域で亜鉛めっきの合金化処理を施すことが好ましい。また、電気亜鉛めっき処理を施してもよい。
フェライトとベイニティックフェライトの面積率の合計:25%以上80%以下
本発明の製造方法により製造される高強度鋼板は、延性に富む軟質なフェライトを主体とする組織に、主として延性を担う残留オーステナイト、さらに好ましくは強度を担うマルテンサイトを分散させた複合組織からなる。また、ベイニティックフェライトは、フェライトと残留オーステナイト/マルテンサイトに隣接して生成し、フェライトと残留オーステナイト、さらにはフェライトとマルテンサイトとの硬度差を緩和して、疲労亀裂の発生や亀裂伝播を抑制する。
ここに、十分な延性を確保するためには、フェライトとベイニティックフェライトの面積率の合計を25%以上にする必要がある。一方、所望の強度を確保するためには、フェライトとベイニティックフェライトの面積率の合計を80%以下にする必要がある。より良好な延性を確保する観点からは、フェライトとベイニティックフェライトの面積率の合計は30%以上75%以下とすることが好ましい。
また、フェライトと残留オーステナイト/マルテンサイトの中間硬度を示すベイニティックフェライトは、引張試験時(引張荷重を負荷された時)のボイドの発生・亀裂の伝播を抑制するため、良好な局部延性の確保に有効である。
さらに、フェライトの形態としては、アシキュラーフェライトが主体であるが、ポリゴナルフェライト、未再結晶フェライトを含んでも良い。しかし、良好な延性の確保のため、ポリゴナルフェライトの面積率は20%以下、未再結晶フェライトの面積率は5%以下であることが好ましい。なお、ポリゴナルフェライトおよび未再結晶フェライトの面積率はそれぞれ0%であってもよい。
なお、上記の組織画像において、フェライトおよびベイニティックフェライトは灰色の組織(下地組織)、残留オーステナイトやマルテンサイトは白色の組織を呈している。
良好な延性および強度と延性のバランスを確保するため、残留オーステナイトの体積率は10%以上にする必要がある。より良好な延性および強度と延性のバランスを確保するには、残留オーステナイトの体積率は12%以上であることが好ましい。なお、残留オーステナイトの体積率の上限は特に限定されるものではないが、35%程度である。
また、残留オーステナイトの体積率は、鋼板を板厚方向の1/4面まで研磨し、この板厚1/4面の回折X線強度により求める。入射X線にはMoKα線を使用し、残留オーステナイトの{111}、{200}、{220}、{311}面のピークの積分強度の、フェライトの{110}、{200}、{211}面のピークの積分強度に対する、12通り全ての組み合わせの強度比を求め、これらの平均値を残留オーステナイトの体積率とする。
残留オーステナイトの結晶粒の微細化は、鋼板の延性および疲労特性の向上に寄与する。そのため、良好な延性および疲労特性を確保するには、残留オーステナイトの平均結晶粒径を2μm以下にする必要がある。より良好な延性および疲労特性を確保するには、残留オーステナイトの平均結晶粒径を1.5μm以下とすることが好ましい。また、下限については特に限定されるものではないが、0.1μm程度である。
なお、残留オーステナイトの平均結晶粒径は、TEM(透過型電子顕微鏡)を用いて15000倍の倍率で20視野観察し、得られた組織画像を用いて、前記Image−Proにより各々の残留オーステナイト結晶粒の面積を求め、円相当直径を算出し、それらの値を平均して求めることができる。
ベイニティックフェライトの平均自由行程は極めて重要である。すなわち、ベイニティックフェライトは740℃以上840℃以下の温度域での焼鈍後の600℃以下の冷却および保持過程で生成する。ここで、ベイニティックフェライトは、フェライトと残留オーステナイトに隣接して生成し、フェライトと残留オーステナイトの硬度差を緩和して、疲労亀裂の発生や亀裂伝播を抑制する効果がある。このため、ベイニティックフェライトが密な分散状態、つまり、ベイニティックフェライトの平均自由行程が小さい方が有利である。
ここに、良好な疲労特性を確保するためには、ベイニティックフェライトの平均自由行程を3μm以下とする必要がある。より良好な疲労特性を確保するためには、ベイニティックフェライトの平均自由行程を2.5μm以下とすることが好ましい。また、下限については特に限定されるものではないが、0.5μm程度である。
dBF:ベイニティックフェライトの平均結晶粒径(μm)
f:ベイニティックフェライトの面積率(%)÷100
なお、溶融亜鉛めっき浴はGIでは、Al:0.19質量%含有亜鉛浴を使用し、GAでは、Al:0.14質量%含有亜鉛浴を使用し、浴温は465℃とした。めっき付着量は片面あたり45g/m2(両面めっき)とし、GAは、めっき層中のFe濃度を9質量%以上12質量%以下とした。
なお、表1中のAc1変態点(℃)は、以下の式を用いて求めた。
Ac1変態点(℃)=751−16×(%C)+11×(%Si)−28×(%Mn)−5.5×(%Cu)+13×(%Cr)
ただし、(%X)は、元素Xの鋼中含有量(質量%)を示す。
ここで、引張試験は、引張試験片の長手が鋼板の圧延方向と垂直(C方向)になるようにサンプルを採取したJIS5号試験片を用いて、JIS Z 2241(2011年)に準拠して行い、TS(引張強度)およびEL(全伸び)を測定した。
なお、ここでは、TS780MPa級:EL≧34%、TS980MPa級:EL≧27%、TS1180MPa級:EL≧23%でかつ、TS×EL≧27000MPa・%の場合を良好と判断した。
両振り平面曲げ疲労試験において、107サイクルまで破断が認められなかった応力を測定し、この応力を疲労限強度とした。
なお、疲労限強度を引張強度TSで除した値(耐久比)を算出した。なお、ここでは、疲労限強度≧400MPaでかつ耐久比≧0.40の場合を、疲労特性が良好と判断した。
ここで、生産性については、
(1)熱延鋼板の形状不良が発生し、
(2)次工程に進むために熱延鋼板の形状矯正が必要であるときや、
(3)焼鈍処理の保持時間が長いとき、
(4)オーステンパー保持時間(焼鈍処理の冷却停止温度域での保持時間)が長いとき
などのリードタイムコストに応じて、(1)〜(4)のいずれにも該当しない場合を「高」、(4)にのみ該当する場合を「中」、(1)〜(3)のいずれかに該当する場合を「不良」と判断した。
同様に、冷間圧延の通板性も、圧延荷重の増大による圧延時のトラブル発生の危険が増大する場合を不良と判断した。
なお、組織観察については、前述した方法により行った。
これらの結果を表3および表4に示す。
一方、比較例では、引張強度、延性、強度と延性のバランス、疲労特性、生産性のいずれか一つ以上が劣っている。
面積率でフェライトとベイニティックフェライトの合計が60.2%以上80%以下であり、かつ体積率で残留オーステナイトが10%以上である鋼組織を有し、
上記残留オーステナイトの平均結晶粒径が2μm以下であり、上記ベイニティックフェライトの平均自由行程が3μm以下である、高強度鋼板。
Claims (8)
- 質量%で、C:0.10%以上0.35%以下、Si:0.50%以上2.50%以下、Mn:2.00%以上3.50%未満、P:0.001%以上0.100%以下、S:0.0001%以上0.0200%以下およびN:0.0005%以上0.0100%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼スラブを、1100℃以上1300℃以下に加熱し、仕上げ圧延出側温度:800℃以上1000℃以下で熱間圧延したのち、平均巻き取り温度:200℃以上500℃以下で巻き取り、熱延鋼板とする熱間圧延工程と、
前記熱延鋼板に酸洗処理を施す酸洗処理工程と、
前記熱延鋼板を、740℃以上840℃以下の温度で10s以上900s以下保持したのち、5℃/s以上50℃/s以下の平均冷却速度で350℃超550℃以下の冷却停止温度まで冷却し、350℃超550℃以下の温度域において10s以上保持する焼鈍工程と、をそなえる、高強度鋼板の製造方法。 - 前記焼鈍工程前に、前記熱延鋼板を30%未満の圧下率で冷間圧延して冷延鋼板とする冷間圧延工程をさらにそなえ、
前記焼鈍工程では、前記冷延鋼板を、740℃以上840℃以下の温度で10s以上900s以下保持したのち、5℃/s以上50℃/s以下の平均冷却速度で350℃超550℃以下の冷却停止温度まで冷却し、350℃超550℃以下の温度域において10s以上保持する、請求項1に記載の高強度鋼板の製造方法。 - 前記焼鈍工程後に、前記熱延鋼板または前記冷延鋼板に亜鉛めっき処理を施す工程をさらにそなえる、請求項1または2に記載の高強度鋼板の製造方法。
- 前記鋼スラブが、さらに質量%で、Ti:0.005%以上0.100%以下およびB:0.0001%以上0.0050%以下のうちから選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項1〜3のいずれかに記載の高強度鋼板の製造方法。
- 前記鋼スラブが、さらに質量%で、Al:0.01%以上1.00%以下、Nb:0.005%以上0.100%以下、Cr:0.05%以上1.00%以下、Cu:0.05%以上0.50%以下、Sb:0.002%以上0.200%以下、Sn:0.002%以上0.200%以下、Ta:0.001%以上0.100%以下、Ca:0.0005%以上0.0050%以下、Mg:0.0005%以上0.0050%以下およびREM:0.0005%以上0.0050%以下のうちから選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の高強度鋼板の製造方法。
- 質量%で、C:0.10%以上0.35%以下、Si:0.50%以上2.50%以下、Mn:2.00%以上3.50%未満、P:0.001%以上0.100%以下、S:0.0001%以上0.0200%以下およびN:0.0005%以上0.0100%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼組成を有し、
面積率でフェライトとベイニティックフェライトの合計が25%以上80%以下であり、かつ体積率で残留オーステナイトが10%以上である鋼組織を有し、
上記残留オーステナイトの平均結晶粒径が2μm以下であり、上記ベイニティックフェライトの平均自由行程が3μm以下である、高強度鋼板。 - 前記鋼組成が、さらに質量%で、Ti:0.005%以上0.100%以下およびB:0.0001%以上0.0050%以下のうちから選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項6に記載の高強度鋼板。
- 前記鋼組成が、さらに質量%で、Al:0.01%以上1.00%以下、Nb:0.005%以上0.100%以下、Cr:0.05%以上1.00%以下、Cu:0.05%以上0.50%以下、Sb:0.002%以上0.200%以下、Sn:0.002%以上0.200%以下、Ta:0.001%以上0.100%以下、Ca:0.0005%以上0.0050%以下、Mg:0.0005%以上0.0050%以下およびREM:0.0005%以上0.0050%以下のうちから選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項6または7に記載の高強度鋼板。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014161676 | 2014-08-07 | ||
JP2014161676 | 2014-08-07 | ||
PCT/JP2015/003946 WO2016021195A1 (ja) | 2014-08-07 | 2015-08-05 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5967320B2 JP5967320B2 (ja) | 2016-08-10 |
JPWO2016021195A1 true JPWO2016021195A1 (ja) | 2017-04-27 |
Family
ID=55263486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015558684A Active JP5967320B2 (ja) | 2014-08-07 | 2015-08-05 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20170218475A1 (ja) |
EP (1) | EP3187601B1 (ja) |
JP (1) | JP5967320B2 (ja) |
CN (1) | CN106574318B (ja) |
MX (1) | MX2017001526A (ja) |
WO (1) | WO2016021195A1 (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016046582A1 (en) * | 2014-09-22 | 2016-03-31 | Arcelormittal | Bumper-reinforcing system for motor vehicle |
WO2017154401A1 (ja) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | Jfeスチール株式会社 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
US20190078172A1 (en) * | 2016-03-11 | 2019-03-14 | Jfe Steel Corporation | High-strength thin steel sheet and manufacturing method therefor |
MX2018012659A (es) * | 2016-04-19 | 2019-02-28 | Jfe Steel Corp | Lamina de acero, lamina de acero recubierta, y metodos para la fabricacion de las mismas. |
CN109072380B (zh) * | 2016-04-19 | 2020-08-14 | 杰富意钢铁株式会社 | 钢板、镀覆钢板和它们的制造方法 |
JP6524977B2 (ja) * | 2016-07-05 | 2019-06-05 | Jfeスチール株式会社 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
EP3658307B9 (de) * | 2017-07-25 | 2022-01-12 | ThyssenKrupp Steel Europe AG | Blechbauteil, hergestellt durch warmumformen eines stahlflachprodukts und verfahren zu dessen herstellung |
JP6544494B1 (ja) | 2017-11-29 | 2019-07-17 | Jfeスチール株式会社 | 高強度亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
KR102020435B1 (ko) * | 2017-12-22 | 2019-09-10 | 주식회사 포스코 | 굽힘성 및 저온인성이 우수한 고강도 열연강판 및 이의 제조방법 |
JP6569745B2 (ja) * | 2018-01-29 | 2019-09-04 | Jfeスチール株式会社 | コイルドチュービング用熱延鋼板およびその製造方法 |
US11473165B2 (en) | 2018-03-30 | 2022-10-18 | Jfe Steel Corporation | High-strength galvanized steel sheet, high strength member, and method for manufacturing the same |
MX2020010185A (es) | 2018-03-30 | 2020-10-28 | Jfe Steel Corp | Lamina de acero galvanizada de alta resistencia, miembro de alta resistencia, y metodo para la fabricacion de los mismos. |
CN115404406A (zh) | 2018-03-30 | 2022-11-29 | 杰富意钢铁株式会社 | 高强度镀锌钢板、高强度部件及它们的制造方法 |
EP3828299A4 (en) * | 2018-10-18 | 2021-06-02 | JFE Steel Corporation | HIGHLY RESISTANT AND HIGH BENDABLE ELECTROZINGED STEEL SHEET, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
CN113272465B (zh) * | 2019-01-09 | 2022-12-20 | 杰富意钢铁株式会社 | 高强度冷轧钢板及其制造方法 |
US20230183834A1 (en) * | 2020-06-08 | 2023-06-15 | Nippon Steel Corporation | Steel sheet and method for producing same |
JP7440799B2 (ja) * | 2020-06-08 | 2024-02-29 | 日本製鉄株式会社 | 鋼板及びその製造方法 |
MX2023003464A (es) | 2020-09-30 | 2023-04-19 | Nippon Steel Corp | Lamina de acero. |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11343521A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-14 | Nkk Corp | 加工性の優れた高張力熱延鋼板の製造方法 |
JP2011214081A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 冷延鋼板およびその製造方法 |
WO2012147898A1 (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-01 | Jfeスチール株式会社 | 加工性と材質安定性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 |
WO2013005714A1 (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-10 | 新日鐵住金株式会社 | 冷延鋼板の製造方法 |
WO2013046697A1 (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | Jfeスチール株式会社 | 熱延鋼板およびその製造方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01272720A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-31 | Kobe Steel Ltd | 高延性高強度複合組織鋼板の製造法 |
JP5438302B2 (ja) * | 2008-10-30 | 2014-03-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 加工性に優れた高降伏比高強度の溶融亜鉛めっき鋼板または合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法 |
JP5786316B2 (ja) * | 2010-01-22 | 2015-09-30 | Jfeスチール株式会社 | 加工性および耐衝撃特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 |
JP5018934B2 (ja) * | 2010-06-29 | 2012-09-05 | Jfeスチール株式会社 | 加工性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 |
JP5408383B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2014-02-05 | 新日鐵住金株式会社 | 冷延鋼板及びその製造方法 |
US8876987B2 (en) * | 2011-10-04 | 2014-11-04 | Jfe Steel Corporation | High-strength steel sheet and method for manufacturing same |
KR101359281B1 (ko) * | 2011-12-20 | 2014-02-06 | 주식회사 포스코 | 점용접성, 강도 및 연신율이 우수한 자동차용 강판 및 그 제조방법 |
JP5632947B2 (ja) * | 2012-12-12 | 2014-11-26 | 株式会社神戸製鋼所 | 加工性と低温靭性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 |
-
2015
- 2015-08-05 MX MX2017001526A patent/MX2017001526A/es unknown
- 2015-08-05 EP EP15829318.3A patent/EP3187601B1/en active Active
- 2015-08-05 CN CN201580041527.1A patent/CN106574318B/zh active Active
- 2015-08-05 US US15/500,446 patent/US20170218475A1/en not_active Abandoned
- 2015-08-05 WO PCT/JP2015/003946 patent/WO2016021195A1/ja active Application Filing
- 2015-08-05 JP JP2015558684A patent/JP5967320B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11343521A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-14 | Nkk Corp | 加工性の優れた高張力熱延鋼板の製造方法 |
JP2011214081A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 冷延鋼板およびその製造方法 |
WO2012147898A1 (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-01 | Jfeスチール株式会社 | 加工性と材質安定性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 |
WO2013005714A1 (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-10 | 新日鐵住金株式会社 | 冷延鋼板の製造方法 |
WO2013046697A1 (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | Jfeスチール株式会社 | 熱延鋼板およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3187601A1 (en) | 2017-07-05 |
WO2016021195A1 (ja) | 2016-02-11 |
EP3187601B1 (en) | 2019-01-09 |
CN106574318A (zh) | 2017-04-19 |
MX2017001526A (es) | 2017-05-11 |
EP3187601A4 (en) | 2017-07-05 |
JP5967320B2 (ja) | 2016-08-10 |
CN106574318B (zh) | 2019-01-08 |
US20170218475A1 (en) | 2017-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5967319B2 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
JP5967320B2 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
JP5943156B1 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法、ならびに高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
JP5983895B2 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法、ならびに高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
JP5943157B1 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法、ならびに高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
JP6179677B2 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
JP6179675B2 (ja) | 高強度鋼板、高強度溶融亜鉛めっき鋼板、高強度溶融アルミニウムめっき鋼板および高強度電気亜鉛めっき鋼板、ならびに、それらの製造方法 | |
JP6179676B2 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
JP5983896B2 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法、ならびに高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
JP6179674B2 (ja) | 高強度鋼板、高強度溶融亜鉛めっき鋼板、高強度溶融アルミニウムめっき鋼板および高強度電気亜鉛めっき鋼板、ならびに、それらの製造方法 | |
JP5141811B2 (ja) | 均一伸びとめっき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 | |
JP5315956B2 (ja) | 成形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 | |
JP6372633B1 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
JP6315160B1 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
JP2010209392A (ja) | 成形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 | |
WO2019188640A1 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
JP6750771B1 (ja) | 溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
JP6372632B1 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
JP6930682B1 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
JP6950850B2 (ja) | 高強度鋼板および衝撃吸収部材ならびに高強度鋼板の製造方法 | |
JP6210183B1 (ja) | 鋼板、めっき鋼板、およびそれらの製造方法 | |
JP6210184B1 (ja) | 鋼板、めっき鋼板、およびそれらの製造方法 |
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: 20160607 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160620 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5967320 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |