TW202006154A

TW202006154A - 鋼板

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Publication number: TW202006154A
Application number: TW108125461A
Authority: TW
Inventors: 林宏太郎; 海藤宏志; 岡本力; 上西朗弘
Original assignee: 日商日本製鐵股份有限公司
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2020-02-01
Also published as: WO2020017606A1; CN111868286B; CN111868286A; JPWO2020017606A1; JP6687171B1

Abstract

本發明提供一種對於構造構件、尤其是汽車的骨架構件及補強構件、甚或是耐衝撞構件十分有用之含Mn濃度高之鋼板，該鋼板具有1320MPa以上之拉伸強度、及26000MPa%以上的拉伸強度與總延伸率之積，且延伸特性的參差小。一種鋼板，其特徵在於：其以質量%計含有：C：大於0.18%且小於0.45%、Si：0.001%以上且小於3.50%、Mn：大於4.00%且小於9.00%及sol.Al：0.001%以上且小於1.00%、B：0.0003%以上且0.010%以下、P：0.023%以下、S：0.010%以下、N：小於0.050%、O：小於0.020%及任意選擇的元素，且剩餘部分為鐵及不純物；該鋼板之拉伸強度為1320MPa以上、以及拉伸強度與總延伸率之積為26000MPa%以上，並且總延伸率之標準偏差為2.5以下。

Description

鋼板

本揭示有關一種具優異成形性之超高強度鋼板，具體而言係關於一種具優異延伸特性與高強度的含Mn濃度高之鋼板。

發明背景為達成汽車車體及零件等的輕量化及安全性二者，屬該等之胚料的鋼板正持續朝高強度化發展。一般來說，若將鋼板高強度化，延伸率便會降低而損及鋼板的成形性。因此，為了使用高強度鋼板作為汽車用構件，必須提高屬相反特性之強度與成形性兩者。

為了提升拉伸強度與延伸率，截至目前已提案出一種利用了殘留沃斯田鐵的變態誘發塑性之鋼，即所謂的TRIP鋼(例如：專利文獻1)。

殘留沃斯田鐵係透過使C在沃斯田鐵中濃化，藉此使得沃斯田鐵即便在室溫下也不會變態成其他組織而製得。作為使沃斯田鐵穩定化之技術，已提案出以下：使鋼板中含有Si及Al等可抑制碳化物析出之元素，並在鋼板的製造階段，於鋼板發生變韌鐵變態之期間使C在沃斯田鐵中濃化。該技術中，鋼板中含有之C含量越多，沃斯田鐵會更穩定化，而能夠增加殘留沃斯田鐵量，結果便可製造出強度與延伸率二者皆優異之鋼板。然而，當鋼板使用於構造構件時，多會於鋼板進行熔接，但鋼板中之C含量若多，便難以充分確保熔接性，在作為構造構件使用上會有所限制。因此，期望以較少之C含量來提升鋼板之強度與延伸率二者。

作為C含量較上述TRIP鋼少、殘留沃斯田鐵量較上述TRIP鋼多並且強度與延性大於上述TRIP鋼之鋼板，已提案出一種添加有大於4.0%的Mn之鋼(例如：非專利文獻1)。

專利文獻1中揭示有一種鋼板，其添加有3.5%以上的Mn，並藉由將肥粒鐵控制在30%~80%，而使其拉伸強度及延伸性優異。

專利文獻2中揭示有一種鋼板，其係透過使製造添加有2~6%的Mn之鋼的條件適當化，而具優異拉伸強度及延伸性。

先前技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2012-237054號公報專利文獻2：日本特開平7-188834號公報

非專利文獻非專利文獻1：古川敬、松村理，熱處理，日本，日本熱處理協會，平成9年，第37號卷，第4號，p.204

發明概要發明欲解決之課題為了使用高強度鋼板作為汽車用構件，期望在不使熔接性降低之前提下，確保屬相反特性之強度與成形性。具體而言，係期望具有拉伸強度為1320MPa以上、以及拉伸強度與總延伸率之積為26000MPa%以上之優異延伸特性及高強度。

然而，可認為在像例如上述專利文獻1及專利文獻2、以及非專利文獻1中揭示之含有大於4.0%的Mn之鋼中，晶界及異相界面變得脆弱，而拉伸強度試驗中延伸特性的參差變大。因此，即便拉伸強度、以及拉伸強度與總延伸率之積滿足了上述特性，實質的拉伸特性仍留有改善餘地。如上述之延伸特性的參差在拉伸強度超過1320MPa時會很明顯。

因此，期望一種含Mn濃度高之鋼板，其具有拉伸強度為1320MPa以上、以及拉伸強度與總延伸率之積為26000MPa%以上之優異延伸特性及高強度，並且延伸特性的參差小。

用以解決課題之手段在含Mn濃度高之鋼板中，為了確保拉伸強度為1320MPa以上、以及拉伸強度與總延伸率之積為26000MPa%以上之特性，並且使延伸特性的參差變小，本發明人等得到以下知識見解：有效的係將含Mn濃度高之鋼板的P含量控制在0.023質量%以下、且B含量控制在0.0003質量%以上且0.010質量%以下的範圍，並且以新穎的熱軋條件與退火條件控制如上述之鋼板。

本揭示之鋼板係根據上述知識見解而作成者，其主旨如下。 (1)一種鋼板，其特徵在於：其以質量%計含有： C：大於0.18%且小於0.45%、 Si：0.001%以上且小於3.50%、 Mn：大於4.00%且小於9.00%、 sol.Al：0.001%以上且小於1.00%、 B：0.0003%以上且0.010%以下、 P：0.023%以下、 S：0.010%以下、 N：小於0.050%、 O：小於0.020%、 Cr：0.00%以上且小於2.00%、 Mo：0.00%以上且2.00%以下、 W：0.00%以上且2.00%以下、 Cu：0.00%以上且2.00%以下、 Ni：0.00%以上且2.00%以下、 Ti：0.000%以上且0.300%以下、 Nb：0.000%以上且0.300%以下、 V：0.000%以上且0.300%以下、 Ca：0.000%以上且0.010%以下、 Mg：0.000%以上且0.010%以下、 Zr：0.000%以上且0.010%以下、 REM：0.000%以上且0.010%以下、 Sb：0.000%以上且0.050%以下、 Sn：0.000%以上且0.050%以下及 Bi：0.000%以上且0.050%以下，且剩餘部分為鐵及不純物；該鋼板之拉伸強度為1320MPa以上、以及拉伸強度與總延伸率之積為26000MPa%以上；並且總延伸率之標準偏差為2.5以下。 (2)如上述(1)之鋼板，其含有以下中之1種或2種以上元素：以質量%計， Cr：0.01%以上且小於2.00%、 Mo：0.01%以上且2.00%以下、 W：0.01%以上且2.00%以下、 Cu：0.01%以上且2.00%以下及 Ni：0.01%以上且2.00%以下。 (3)如上述(1)或(2)之鋼板，其含有以下中之1種或2種以上元素：以質量%計， Ti：0.005%以上且0.300%以下、 Nb：0.005%以上且0.300%以下及 V：0.005%以上且0.300%以下。 (4)如上述(1)至(3)中任一項之鋼板，其含有以下中之1種或2種以上元素：以質量%計， Ca：0.0001%以上且0.0100%以下、 Mg：0.0001%以上且0.0100%以下、 Zr：0.0001%以上且0.0100%以下及 REM：0.0001%以上且0.0100%以下。 (5)如上述(1)至(4)中任一項之鋼板，其含有以下中之1種或2種以上元素：以質量%計， Sb：0.0005%以上且0.0500%以下、 Sn：0.0005%以上且0.0500%以下及 Bi：0.0005%以上且0.0500%以下。 (6)如上述(1)至(5)中任一項之鋼板，其中前述鋼板之L截面中，從表面起算厚度的1/4位置之金屬組織以面積率計，含有15%以上且75%以下之殘留沃斯田鐵。 (7)如上述(1)至(6)中任一項之鋼板，前述鋼板之表面具有熔融鍍鋅層。 (8)如上述(1)至(6)中任一項之鋼板，前述鋼板之表面具有合金化熔融鍍鋅層。

發明效果根據本揭示，可提供一種對於構造構件、尤其是汽車的骨架構件及補強構件、甚或是耐衝撞構件十分有用之含Mn濃度高之鋼板，該鋼板具有1320MPa以上之拉伸強度、及26000MPa%以上的拉伸強度與總延伸率之積，且延伸特性的參差小。

用以實施發明之形態本發明人等進行了精闢研討，結果得到以下知識見解：就含Mn濃度高之鋼板的P含量控制在0.023質量%以下、且B含量控制在0.0003質量%以上且0.010質量%以下的範圍，並且具有前述1320MPa以上之拉伸強度及26000MPa%以上的拉伸強度與總延伸率之積之鋼板，以新穎的熱軋條件與退火條件進行控制，便可有效製造出延伸特性的參差小之鋼板。

亦即，透過解析而明瞭：會在Mn濃度高之鋼板產生的總延伸率的參差，並非因以往的鑄造所致之P的凝固偏析及伴隨此而來的熱軋鋼板之帶狀組織的形成所造成之總延伸率的參差，亦非因熱軋時寬度方向的冷卻不均等製造方法的參差所造成之總延伸率的參差，而係因P往新生麻田散鐵(硬質相)及殘留沃斯田鐵與其周圍組織的晶界偏析及B的析出所致之脆化，換言之，係因晶界脆化所造成的鋼板本質上的參差。本發明係以已抑制了該晶界脆化之鋼板作為對象。另外，本案中還提出一種製造方法，其包含用以抑制該晶界脆化的熱處理方法。

以下，說明本揭示鋼板之實施形態之示例。

1.化學組成說明以上述方式規定本揭示之鋼板的化學組成的理由。以下說明中，表示各元素含量之符號「%」只要未特別說明即指質量%。

(C：大於0.18%且小於0.45%) C係一種為了提高鋼之拉伸強度極為重要之元素。為了獲得1320MPa以上的拉伸強度，需有大於0.18%的C含量。另一方面，若含有過多C，便會損及鋼板之熔接性，因此C含量上限設為小於0.45%。從提高拉伸強度與總延伸率之觀點來看，C含量之下限值宜在0.20%以上且較宜在0.24%以上。藉由使C含量之下限值在0.20%以上，並於後述退火中在預定退火溫度下將退火時間設為15000s以上，則以面積率(面積%)計，殘留沃斯田鐵便會在15%以上，且拉伸強度與總延伸率之積會在28000MPa%以上。而藉由使C含量之下限值在0.24%以上，將後述B含量控制在0.0005%以上且0.0040%以下，並且於後述退火中在預定退火溫度下將退火時間設為15000s以上，便能夠製得一種將拉伸強度與總延伸率之積維持在28000MPa%以上且拉伸強度在1470MPa以上之超高強度鋼板。C含量之上限值宜在0.40%以下且較宜在0.35%以下，藉由使C含量之上限值為上述範圍，可更提高鋼板之熔接性。

(Si：0.001%以上且小於3.50%) Si會抑制雪明碳鐵的析出與粗大化，且還具有使在退火中生成之沃斯田鐵變得容易控制的作用。為了獲得上述效果，必須有0.001%以上之Si含量。Si含量之下限值宜在0.01%以上，且較宜在0.40%以上。並且，Si含量若變為1.00%以上，便可保持強度-延性平衡並可提升疲勞特性，故Si含量之下限值更宜在1.00%以上。另一方面，若含有過多Si，便會損及鋼板之鍍敷性及化學轉化處理性，因此Si含量之上限值設為小於3.50%。此外，Si含量之上限值宜在3.00%以下且較宜在2.50%以下。

(Mn：大於4.00%且小於9.00%) Mn係會使沃斯田鐵穩定化而提高拉伸強度與總延伸率之元素。又，本揭示鋼板中係將Mn分配至沃斯田鐵中，以使沃斯田鐵更穩定化。為了要在室溫下使沃斯田鐵穩定化，必須有大於4.00%的Mn。另一方面，鋼板若含有過多Mn便會損及延性，因此Mn含量上限設為小於9.00%。Mn含量之下限值宜在4.30%以上、較宜在4.80%以上且更宜在5.50%以上。而Mn含量之上限值宜在8.00%以下，且較宜在7.50%以下。藉由使Mn含量之下限值及上限值為上述範圍，可使沃斯田鐵更穩定化。

(sol.Al：0.001%以上且小於1.00%) Al為脫氧劑，必須含有0.001%以上。又，Al會擴大退火時之二相溫度區，因此也具有提高材質穩定性的作用。Al含量越多則該效果變得越大，但若含有過多Al，便會招致表面性狀、塗裝性及熔接性等之劣化，因此sol.Al上限設為小於1.00%。sol.Al含量之下限值宜在0.005%以上、較宜在0.010%以上且更宜在0.020%以上。而sol.Al含量之上限值宜在0.80%以下，且較宜在0.60%以下。藉由使sol.Al含量之下限值及上限值為上述範圍，可使脫氧效果及提升材質穩定之效果與表面性狀、塗裝性及熔接性之平衡變得更加良好。又，本說明書中所謂「sol.Al」係指「酸溶性Al」。

(B：0.0003%以上且0.010%以下) 為了在拉伸強度為1320MPa以上之鋼板中展現優異延伸特性，並且使延伸特性的參差變小，B係極為重要的元素。而為了得到26000MPa%以上的拉伸強度與總延伸率之積，並且抑制總延伸率的參差，需有0.0003%以上的B含量。另一方面，若含有過量的B便會損及韌性，故B含量上限設為0.010%以下。B含量之下限值宜在0.0005%以上且較宜在0.0008%以上，而B含量之上限值宜在0.0040%以下且較宜在0.0030%以下。

(P：0.023%以下) P為不純物，鋼板若含過多的P，則不僅會損及韌性及熔接性，還會阻礙藉由添加B所帶來的抑制晶界脆化的效果，導致延伸率明顯降低。因此，P含量上限設為0.023%以下。P含量之上限值宜在0.020%以下、較宜在0.015%以下且更宜在0.012%以下。本實施形態之鋼板不一定要有P，故亦可實質上不含P，P含量之下限值為0.000%。P含量之下限值亦可大於0.000%或在0.001%以上，而P含量越少越好。

(S：0.010%以下) S為不純物，鋼板若含過多的S便會因熱軋延生成伸長的MnS，而招致彎曲性及擴孔性等成形性劣化。因此，S含量上限設為0.010%以下。S含量之上限值宜在0.007%以下，且較宜在0.003%以下。本實施形態之鋼板不一定要有S，故亦可實質上不含S，S含量之下限值為0.000%。S含量之下限值亦可設為大於0.000%或設為0.001%以上，而S含量越少越好。

(N：小於0.050%) N為不純物，若鋼板含有0.050%以上之N便會損及韌性。因此，N含量上限設為小於0.050%。N含量之上限值宜在0.010%以下，且較宜在0.006%以下。本實施形態之鋼板不一定要有N，故亦可實質上不含N，N含量之下限值為0.000%。N含量之下限值亦可設為大於0.000%或設為0.001%以上，而N含量越少越好。

(O：小於0.020%) O為不純物，若鋼板含有0.020%以上之O，便會招致延性劣化。因此，O含量上限設為小於0.020%。O含量之上限值宜在0.010%以下、較宜在0.005%以下且更宜在0.003%以下。本實施形態之鋼板不一定要有O，故亦可實質上不含O，O含量之下限值為0.000%。O含量之下限值亦可設為大於0.000%或設為0.001%以上，而O含量越少越好。

所謂「不純物」係指在工業上製造鋼材時，由礦石、廢料等原料或因製造步驟的種種因素而混入之成分，且係指在不會對本發明造成不良影響的範圍內所容許之物。

本實施形態之鋼板亦可更含有選自於由以下所構成群組中之1種或2種以上元素：Cr、Mo、W、Cu、Ni、Ti、Nb、V、Ca、Mg、Zr、REM、Sb、Sn及Bi。然而，本實施形態之鋼板不一定要有Cr、Mo、W、Cu、Ni、Ti、Nb、V、B、Ca、Mg、Zr、REM、Sb、Sn及Bi，因此亦可不含有Cr、Mo、W、Cu、Ni、Ti、Nb、V、Ca、Mg、Zr、REM、Sb、Sn及Bi，亦即含量之下限值亦可為0%。本說明書中所謂REM係指Sc、Y及鑭系元素之合計17種元素，而REM含量在REM為1種時係指其含量，當係2種以上時則指其等之合計含量。又，REM一般亦以多個種類之REM之合金亦即稀土金屬合金之形態來供給。因此，既可以使REM含量在上述範圍內之方式添加1種或2種以上之個別元素，亦可譬如以稀土金屬合金之形態來添加，並且以使REM含量在上述範圍內之方式含有其。

(Cr：0.00%以上且小於2.00%) (Mo：0.00%以上且2.00%以下) (W：0.00%以上且2.00%以下) (Cu：0.00%以上且2.00%以下) (Ni：0.00%以上且2.00%以下) Cr、Mo、W、Cu及Ni各別皆非本實施形態之鋼板的必要元素，故亦可不含有，各自的含量為0.00%以上。但是，由於Cr、Mo、W、Cu及Ni係會提升鋼板強度的元素，故亦可含有。為了獲得提升鋼板強度之效果，鋼板亦可分別含有0.01%以上選自於由Cr、Mo、W、Cu及Ni所構成群組中之1種或2種以上元素。然而，若鋼板含有過量之該等元素，便容易生成熱軋時之表面傷痕，而且會有熱軋鋼板之強度變得過高而冷軋延性降低的情況。因此，將選自於由Cr、Mo、W、Cu及Ni所構成群組中之1種或2種以上元素各自的含量上限值設為2.00%以下。

(Ti：0.000%以上且0.300%以下) (Nb：0.000%以上且0.300%以下) (V：0.000%以上且0.300%以下) Ti、Nb及V並非本實施形態之鋼板的必要元素，故亦可不含有，各自的含量為0.000%以上。然而，Ti、Nb及V係會生成微細碳化物、氮化物或碳氮化物之元素，故可有效提升鋼板強度。因此，鋼板亦可含有選自於由Ti、Nb及V所構成群組中之1種或2種以上元素。為了獲得提升鋼板強度之效果，宜將選自於由Ti、Nb及V所構成群組中之1種或2種以上元素各自的含量下限值設為0.005%以上。另一方面，若含有過多該等元素，便會有熱軋鋼板強度過度上升而冷軋延性降低的情況。因此，將選自於由Ti、Nb及V所構成群組中之1種或2種以上元素各自的含量上限值設為0.300%以下。

(Ca：0.000%以上且0.010%以下) (Mg：0.000%以上且0.010%以下) (Zr：0.000%以上且0.010%以下) (REM：0.000%以上且0.010%以下)

Ca、Mg、Zr及REM(稀土族金屬)並非本揭示鋼板的必要元素，故亦可不含有，各自的含量為0.000%以上。然而，Ca、Mg、Zr及REM會提升鋼板的局部延性及擴孔性。為了獲得該效果，選自於由Ca、Mg、Zr及REM所構成群組中之1種或2種以上元素各自的含量下限值宜設為0.0001%以上，且較宜設為0.001%以上。然而，過量的該等元素會使鋼板之加工性劣化，故該等元素各自的含量上限宜設為0.010%以下，並且選自於由Ca、Mg、Zr及REM所構成群組中之1種或2種以上元素之含量合計宜設為0.030%以下。

(Sb：0.000%以上且0.050%以下) (Sn：0.000%以上且0.050%以下) (Bi：0.000%以上且0.050%以下) Sb、Sn及Bi並非本揭示鋼板的必要元素，故亦可不含有，各自的含量為0.000%以上。然而，Sb、Sn及Bi會抑制鋼板中的Mn、Si及/或Al等易氧化元素擴散至鋼板表面形成氧化物，而會提高鋼板的表面性狀及鍍敷性。為了獲得該效果，選自於由Sb、Sn及Bi所構成群組中之1種或2種以上元素各自的含量下限值宜設為0.0005%以上，且較宜設為0.0010%以上。另一方面，若該等元素各自的含量大於0.050%，該效果便會飽和，故將該等元素各自的含量上限值設為0.050%以下。

2.機械特性接著，說明本實施形態之鋼板之機械特性。

本實施形態之鋼板的拉伸強度為1320MPa以上，且宜在1470MPa以上。這係為了在使用鋼板作為汽車等的構造材料的胚料時，透過高強度化來減少板厚以有助於輕量化。鋼板的拉伸強度上限並無特別規定，亦可為譬如1600MPa以下。又，為了將本實施形態之鋼板供於壓製成形等塑性加工，並且為了將經塑性加工後的構件供於防衝撞構件，係以總延伸率優異為佳。此時，拉伸強度與總延伸率之積為26000MPa%以上，且宜在28000MPa%以上，較宜在30000MPa%以上。拉伸強度與總延伸率之積的上限並無特別規定，可在例如45000MPa%以下。另外，為了提高經塑性加工之構件的產率並提升加工時的生產性，總延伸率的標準偏差係在2.5以下。本揭示鋼板如上述具有高強度並且延伸特性亦良好，而成形性優異，因此最適合用於支柱及前側面構件等的汽車零件。

3.金屬組織接下來說明本實施形態之鋼板之金屬組織。

(鋼板之1/4t部的金屬組織中殘留沃斯田鐵之面積率：15%以上且75%以下) 本實施形態鋼板之L截面中，從表面起算厚度的1/4位置(亦稱為1/4t部)之金屬組織以面積率計，宜含有15%以上且75%以下之殘留沃斯田鐵。殘留沃斯田鐵之面積率會隨著退火條件不同而有所變化，而會影響強度、延伸特性等材質。所謂L截面係指平行於板厚方向與軋延方向並且以通過鋼板之軋延方向的中心軸之方式裁切而成的面。

殘留沃斯田鐵之面積率係使用X射線繞射法來測定。在掃描型電子顯微鏡之觀察中，難以區別殘留沃斯田鐵與新生麻田散鐵，因此殘留沃斯田鐵與新生麻田散鐵之面積率係利用以下方法來測定。將鋼板之L截面進行鏡面研磨後，以3%硝太蝕劑(3%硝酸―乙醇溶液)腐蝕，再利用掃描型電子顯微鏡觀察從鋼板表面起算厚度的1/4位置之微觀組織，以測定殘留沃斯田鐵及新生麻田散鐵的合計面積率。接著，從殘留沃斯田鐵及新生麻田散鐵的合計面積率減去以X射線繞射法測得之殘留沃斯田鐵的面積率，以算出新生麻田散鐵的面積率。

殘留沃斯田鐵係一種會藉由變態誘發塑性來提高鋼板的延性、尤其是鋼板的均勻延伸特性之組織。殘留沃斯田鐵會因伴隨拉伸變形的撐壓、引伸、延伸凸緣或彎曲加工而變態為麻田散鐵，故也有助於提升鋼板強度。為了獲得該等效果，殘留沃斯田鐵之面積率的下限值宜設為15%以上，且較宜設為20%以上。殘留沃斯田鐵之面積率若在15%以上，拉伸強度與總延伸率之積便會在28000MPa%以上。更甚者，殘留沃斯田鐵之面積率若在20%以上，拉伸強度與延伸率之積便會成為30000MPa%以上，而變成即便在更高強度下仍能維持更為優異的延伸特性。

殘留沃斯田鐵之面積率越高越好。然而，具有上述化學成分之鋼板中，以面積率計，殘留沃斯田鐵的含量上限會係75%。雖然含有大於9.0%的Mn的話，以面積率計，可使殘留沃斯田鐵大於75%，但此情況下鋼板的延性及鑄造性會受損。另外，殘留沃斯田鐵之面積率若考慮到氫脆性的觀點，係以60%以下為宜，且較宜在50%以下，更宜在45%以下。

本實施形態鋼板的金屬組織除殘留沃斯田鐵以外，亦可包含回火麻田散鐵、肥粒鐵、變韌鐵及新生麻田散鐵。新生麻田散鐵為硬質組織，故新生麻田散鐵的含量越少，鋼板的彎曲性及韌性就變得越高。所以，新生麻田散鐵含量的上限值從確保彎曲性與韌性的觀點看來，以面積率計宜為30%以下，較宜為20%以下。

4. 製造方法接下來說明本實施形態之鋼板之製造方法。

本實施形態之鋼板係以常規方法熔煉具有上述化學組成之鋼並加以鑄造，製作出鋼胚或鋼塊後，將其加熱並進行熱軋延，再將所得熱軋鋼板酸洗後，進行冷軋延並施行退火來製造。

熱軋延只要在一般的連續熱軋延產線中進行即可。只要滿足後述條件，則退火以退火爐及連續退火產線之任一者進行皆可。退火宜在還原氣體環境下進行，亦可在譬如氮98%及氫2%的還原氣體環境下進行。藉由在還原氣體環境下進行熱處理，可抑制氧化皮附著於鋼板表面。並且，亦可對冷軋延後的鋼板進行平整軋延。

為了獲得本揭示鋼板的機械特性，熱軋條件及退火條件係在以下所示範圍內進行。

本實施形態之鋼板只要具有上述化學組成，則熔鋼可為以一般的高爐法熔煉而成者，亦可為像以電爐法製成之鋼這類於原材料含有大量廢料者。而鋼胚可為以一般的連續鑄造製程製出者，亦可為以薄扁鋼胚鑄造而製出者。

加熱上述鋼胚或鋼塊，並進行熱軋延。供於熱軋延之鋼材的溫度宜設為1100℃以上且在1300℃以下。藉由使供於熱軋延之鋼材的溫度在1100℃以上，可使熱軋延時之變形阻力變得更小。另一方面，藉由使供於熱軋延之鋼材的溫度在1300℃以下，可抑制因氧化皮損失(scale loss)增加所造成的產率降低。本說明書中，溫度係在鋼板表面之中央位置測定之溫度。

於熱軋延前維持在1100℃以上且1300℃以下之溫度區的時間並無特別規定，但為了提升彎曲性，宜設為30分鐘以上且更宜設為1小時以上。又，為了抑制過度的氧化皮損失，維持在1100℃以上且1300℃以下之溫度區的時間宜設為10小時以下且更宜設為5小時以下。另，進行直送軋延或直接軋延時，亦可不施行加熱處理便直接供於熱軋延。

精整軋延開始溫度宜設為700℃以上且在1000℃以下。藉由將精整軋延開始溫度設為700℃以上，可使軋延時之變形阻力變小。另一方面，藉由使精整軋延開始溫度在1000℃以下，可抑制因晶界氧化所造成的鋼板表面性狀劣化。

使進行精整軋延而製得的熱軋鋼板冷卻、進行捲取，並製成卷料。為了抑制退火後鋼板中的脆化元素之晶界偏析，宜以10℃/秒以上將進行精整軋延後的熱軋鋼板冷卻至550℃以下。冷卻後的捲取溫度宜設為550℃以下。藉由使捲取溫度在550℃以下，可抑制內部氧化，後續的酸洗就變得容易。捲取溫度較宜在530℃以下，更宜在500℃以下。捲取溫度之下限並無特別規定，亦可為譬如室溫。

將經捲取後的熱軋鋼板實質上冷卻至室溫後，於冷軋延前在300℃以上且530℃以下的溫度範圍下將熱軋鋼板回火。藉由將熱軋鋼板的回火溫度設為300℃以上，可更加抑制冷軋延時的斷裂。另一方面，藉由將熱軋鋼板的回火溫度設為530℃以下，可減少延伸特性的參差。熱軋鋼板的回火溫度之下限值較宜為350℃。熱軋鋼板的回火溫度之上限值則宜在500℃以下。

熱軋鋼板在以常規方法施行酸洗後，會進行冷軋延以製成冷軋鋼板。

若於冷軋延前且在酸洗之前或之後，進行大於0%且至5%左右的輕度軋延來修正形狀，以確保平坦的觀點來看為有利，故適宜。又，藉由在酸洗前進行輕度軋延，可提升酸洗性，促進除去表面濃化元素，而有提升化學轉化處理性及鍍敷處理性之效果。

從將退火後鋼板的組織微細化之觀點看來，冷軋延的軋縮率宜設為20%以上。而從抑制冷軋延中的斷裂之觀點看來，冷軋延的軋縮率宜設為70%以下。

將歷經上述熱軋延步驟及冷軋延步驟而製得的冷軋鋼板進行加熱，並且在600℃以上且低於Ac₃ 點的溫度區下維持10000秒以上，以進行退火。藉由使退火溫度在600℃以上且低於Ac₃ 點，可提高拉伸強度並提升延伸特性。退火時間若少於10000秒，則不僅延伸率降低，還會顯現出延伸特性的參差。雖不拘於理論，然而可認為退火時間若少於10000秒，P或S等脆化元素便容易於晶界偏析，進而晶界及異相界面上的析出物密度變大，導致延伸率降低及延伸特性的參差變大。因此，係使退火時間在10000秒以上。另外，透過加熱15000秒以上，殘留沃斯田鐵會成為15%以上，延伸特性明顯提升，而變得易於獲得28000MPa%以上的拉伸強度與延伸率之積。上述效果在Mn含量為5.50%以上會變得明顯，而以面積率計，殘留沃斯田鐵會成為20%以上，拉伸強度與延伸率之積則變成30000MPa%以上。另一方面，即便退火時間超過100000秒，其效果仍達飽和，故宜使退火時間在100000秒以下。所謂異相界面，係麻田散鐵及殘留沃斯田鐵等不同組織的界面。此處，針對含有C：0.05%~0.5%、Si：0%~3.5%、Mn：0~9.0%及Al：0~2.0%之多種冷軋鋼板，於加熱速度0.5~50℃/秒下計測Ac₃ 點並進行研討，結果可得下式作為Ac₃ 點： Ac₃ =910-200√C+44Si-25Mn+44Al 可利用此式算出Ac₃ 點。於上述式中之元素符號係代入對應元素之含量(質量%)。

當不對鋼板進行鍍敷時，上述退火後之冷卻只要直接進行至達室溫為止即可。又，在對鋼板進行鍍敷的情況下，則係如下述方式進行。

於鋼板表面施行熔融鍍鋅來製造熔融鍍鋅鋼板時，係再次加熱經上述退火後之鋼板，並且冷卻至430~500℃之溫度範圍，接著將該鋼板浸漬於熔融鋅之鍍敷浴，進行熔融鍍鋅處理。鍍敷浴的條件只要設定在一般範圍內即可。鍍敷處理後則冷卻至室溫即可。

於鋼板表面施行合金化熔融鍍鋅來製造合金化熔融鍍鋅鋼板時，係在對鋼板施行熔融鍍鋅處理後，於將鋼板冷卻至室溫為止前，在450~620℃之溫度下進行熔融鍍鋅之合金化處理。合金化處理條件設定在一般範圍內即可。

藉由如以上方式製造鋼板，便可製得本實施形態之鋼板。實施例

參照示例更具體地說明本揭示之鋼板。惟，以下示例為本揭示鋼板之示例，而本揭示鋼板並不限於以下示例之態樣。

1.製造評估用鋼板以轉爐熔煉具有表1所示化學成分之鋼，並以連續鑄造製得厚245mm的鋼胚。

[表1]

將所得之鋼胚以表2所示條件進行熱軋延，製出厚2.6mm之熱軋鋼板。接著，將所得之熱軋鋼板進行酸洗，並以表2所示冷軋延率施行冷軋延，製出冷軋鋼板。

[表2]

對所得之冷軋鋼板施行表3所示條件之熱處理，製作出退火冷軋鋼板。冷軋鋼板之熱處理係在氮98%及氫2%的還原氣體環境下進行。

[表3]

針對一部分之退火冷軋鋼板示例，在進行最終退火後，於460℃停止經加熱至600℃後的冷卻，並將冷軋鋼板浸漬於460℃之熔融鋅鍍敷浴中2秒，而進行了熔融鍍鋅處理。鍍敷浴的條件與以往相同。當不施行後述合金化處理時，在460℃之維持後，以平均冷卻速度10℃/秒冷卻至室溫。

針對一部分之退火冷軋鋼板示例，在進行熔融鍍鋅處理後，不冷卻至室溫而接續施行合金化處理。加熱至520℃，並在520℃維持5秒以進行合金化處理，然後以平均冷卻速度10℃/秒冷卻至室溫。

將如上述進行而製得之退火冷軋鋼板以0.1%之延伸率進行調質軋延，而準備了各種評估用鋼板。

2. 評估方法針對在各示例製得之退火冷軋鋼板，評估了殘留沃斯田鐵及新生麻田散鐵的面積率、拉伸強度及總延伸率。各評估方法如下。

(金屬組織) 殘留沃斯田鐵及新生麻田散鐵之面積率則根據利用掃描型電子顯微鏡所行組織觀察、及X射線繞射測定來算出。針對以平行於軋延方向之方式裁切鋼板而得之L截面，進行鏡面研磨，接著用3%硝太蝕劑使微觀組織露出，再以倍率5000倍之掃描型電子顯微鏡觀察從表面起算1/4位置之微觀組織，針對0.1mm×0.3mm之範圍，以圖像解析(Photoshop(註冊商標))算出殘留沃斯田鐵與新生麻田散體之合計面積率。此外，從所得鋼板切出寬度25mm、長度25mm之試驗片，對此試驗片施行化學研磨以減厚板厚的1/4分量後，對化學研磨後之試驗片表面施行3次使用有Co管球之X射線繞射分析，並且解析所得之曲線，分別將其平均並算出殘留沃斯田鐵之面積率。從利用掃描型電子顯微鏡觀察而算出之殘留沃斯田鐵與新生麻田散鐵的合計面積率，減去利用X射線繞射測定而算出之殘留沃斯田鐵的面積率，來算出新生麻田散鐵的面積率。

(機械性質) 從與鋼板的軋延方向成直角的方向，從250mm(與軋延方向成直角的方向)×200mm(平行於軋延方向的方向)的一塊鋼板採取5片JIS5號拉伸試驗片後，從各個試驗片測定出拉伸強度(TS)及總延伸率(EL)。拉伸試驗係使用JIS5號拉伸試驗片，以JIS Z2241:2011所規定之方法進行。總延伸率之測定係使用JIS5號試驗片，以JIS Z2241:2011所規定之方法進行。拉伸強度、及拉伸強度與總延伸率之積(TS×EL)係設為5次拉伸試驗的平均值，總延伸率之標準偏差則根據該5次來算出。

3. 評估結果上述評估結果顯示於表4。將具有以下特性之鋼板評估為實施例：1320MPa以上之拉伸強度及26000MPa%以上的拉伸強度與總延伸率之積，並且延伸特性的標準偏差在2.5以下。

[表4]

Claims

一種鋼板，其特徵在於：其以質量%計含有： C：大於0.18%且小於0.45%、 Si：0.001%以上且小於3.50%、 Mn：大於4.00%且小於9.00%、 sol.Al：0.001%以上且小於1.00%、 B：0.0003%以上且0.010%以下、 P：0.023%以下、 S：0.010%以下、 N：小於0.050%、 O：小於0.020%、 Cr：0.00%以上且小於2.00%、 Mo：0.00%以上且2.00%以下、 W：0.00%以上且2.00%以下、 Cu：0.00%以上且2.00%以下、 Ni：0.00%以上且2.00%以下、 Ti：0.000%以上且0.300%以下、 Nb：0.000%以上且0.300%以下、 V：0.000%以上且0.300%以下、 Ca：0.000%以上且0.010%以下、 Mg：0.000%以上且0.010%以下、 Zr：0.000%以上且0.010%以下、 REM：0.000%以上且0.010%以下、 Sb：0.000%以上且0.050%以下、 Sn：0.000%以上且0.050%以下及 Bi：0.000%以上且0.050%以下，且剩餘部分為鐵及不純物；該鋼板之拉伸強度為1320MPa以上、以及拉伸強度與總延伸率之積為26000MPa%以上；並且總延伸率之標準偏差為2.5以下。
如請求項1之鋼板，其含有以下中之1種或2種以上元素：以質量%計， Cr：0.01%以上且小於2.00%、 Mo：0.01%以上且2.00%以下、 W：0.01%以上且2.00%以下、 Cu：0.01%以上且2.00%以下及 Ni：0.01%以上且2.00%以下。
如請求項1或2之鋼板，其含有以下中之1種或2種以上元素：以質量%計， Ti：0.005%以上且0.300%以下、 Nb：0.005%以上且0.300%以下及 V：0.005%以上且0.300%以下。
如請求項1至3中任一項之鋼板，其含有以下中之1種或2種以上元素：以質量%計， Ca：0.0001%以上且0.0100%以下、 Mg：0.0001%以上且0.0100%以下、 Zr：0.0001%以上且0.0100%以下及 REM：0.0001%以上且0.0100%以下。
如請求項1至4中任一項之鋼板，其含有以下中之1種或2種以上元素：以質量%計， Sb：0.0005%以上且0.0500%以下、 Sn：0.0005%以上且0.0500%以下及 Bi：0.0005%以上且0.0500%以下。
如請求項1至5中任一項之鋼板，其中前述鋼板之L截面中，從表面起算厚度的1/4位置之金屬組織以面積率計，含有15%以上且75%以下之殘留沃斯田鐵。
如請求項1至6中任一項之鋼板，前述鋼板之表面具有熔融鍍鋅層。
如請求項1至6中任一項之鋼板，前述鋼板之表面具有合金化熔融鍍鋅層。