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JP2010174293A - Steel sheet to be die-quenched superior in hot-punchability - Google Patents

Steel sheet to be die-quenched superior in hot-punchability Download PDF

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JP2010174293A
JP2010174293A JP2009016655A JP2009016655A JP2010174293A JP 2010174293 A JP2010174293 A JP 2010174293A JP 2009016655 A JP2009016655 A JP 2009016655A JP 2009016655 A JP2009016655 A JP 2009016655A JP 2010174293 A JP2010174293 A JP 2010174293A
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Japan
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steel sheet
hot
die
less
steel plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009016655A
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Japanese (ja)
Inventor
Reiko Sugihara
玲子 杉原
Yoshimasa Funakawa
義正 船川
Satoo Kobayashi
聡雄 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
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Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
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  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

【課題】熱間打抜き性に優れたダイクエンチ用鋼板を提供する。
【解決手段】質量%で、C:0.10%以上0.19%未満、Si:0.15〜0.5%、Mn:1.0〜1.8%、P:0.03%以下、S:0.020〜0.050%、Al:0.015〜0.07%、N:0.005%以下を含み、Tiを、Ti:0.05〜0.15%の範囲で、かつTi*=Ti−3.4N−1.5Sで定義されるTi*が、C−0.25Ti*≧0.10を満足するように、含有する組成を有し、鋼板中のTiを含む硫化物の直径の平均が0.10μm以上である鋼板とする。なお、直径0.10μm以上の大きさのTiを含む硫化物を、鋼板断面で平均30個/mm以上有することが好ましい。なお、上記した組成に加えてさらにCr、B、Mo、Wのうちから選ばれた1種または2種以上を含有してもよい。
【選択図】なし
Disclosed is a die quench steel sheet having excellent hot punchability.
SOLUTION: In mass%, C: 0.10% or more and less than 0.19%, Si: 0.15-0.5%, Mn: 1.0-1.8%, P: 0.03% or less, S: 0.020-0.050%, Al: 0.015-0.07% , N: 0.005% or less, Ti, Ti: in the range of 0.05 to 0.15%, and Ti * defined by Ti * = Ti-3.4N-1.5S satisfies C-0.25Ti * ≧ 0.10 Thus, a steel sheet having a composition to be contained and having an average diameter of sulfides containing Ti in the steel sheet is 0.10 μm or more. In addition, it is preferable that the sulfide containing Ti having a diameter of 0.10 μm or more has an average of 30 pieces / mm 2 or more in the cross section of the steel plate. In addition to the composition described above, one or more selected from Cr, B, Mo, and W may be further contained.
[Selection figure] None

Description

本発明は、自動車部品等向けの高強度鋼板に係り、とくに、鋼板を加熱したのち、プレス加工しながら焼入れて、高強度化を図るダイクエンチ(ホットプレスともいう)の適用に好適なダイクエンチ用鋼板の、熱間打抜き性の向上に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high-strength steel sheet for automobile parts and the like, and in particular, a die quench steel sheet suitable for application of die quench (also referred to as hot press) for increasing strength by heating the steel sheet and quenching it while pressing. This relates to improvement of hot punchability.

従来から、自動車の車体構造部品、足回り部品等の多くは、所定の強度を有する鋼板をプレス加工して製造されてきた。近年、地球環境の保全という観点から、自動車車体の軽量化が熱望され、使用する鋼板の高強度化が求められている。しかし、鋼板の高強度に伴う加工性(成形性)の低下により、鋼板を所望の部品形状に加工することが困難になる場合が多い。例えば、延性が低下して加工量の多い部位で破断が生じたり、スプリングバックが大きくなり寸法精度が低下するなど、複雑な形状へのプレス加工時や、引張強さ980MPaを超える高強度鋼板の冷間プレス加工時には、プレス割れや形状凍結性の不足などの問題が生じやすく、所望の高強度化を達成できていない部品がまだ残されている。   Conventionally, many automobile body structural parts, undercarriage parts, and the like have been manufactured by pressing a steel plate having a predetermined strength. In recent years, from the viewpoint of preservation of the global environment, weight reduction of automobile bodies has been eagerly desired, and higher strength of steel plates to be used has been demanded. However, due to a decrease in workability (formability) associated with high strength of the steel sheet, it is often difficult to process the steel sheet into a desired part shape. For example, high strength steel sheets with a tensile strength exceeding 980MPa, such as when pressing into complex shapes, such as when ductility is reduced and fracture occurs in parts with a large amount of processing, or the spring back becomes large and dimensional accuracy decreases. At the time of cold pressing, problems such as press cracking and insufficient shape freezeability are likely to occur, and there are still parts that have not achieved the desired high strength.

このような問題に対し、自動車部品等を高強度化する方法の一つとして、ダイクエンチ工法(ホットプレス工法ともいう)と称される技術が実用化されている。ダイクエンチ工法では、素材(鋼板)をオーステナイト単相域まで加熱し軟質化させたのち、水冷等により冷却された金型を用いて、所望の形状にプレス加工する。これにより、所望の加工形状に成形すると同時に焼入れ硬化して、所望の寸法精度と高強度とを兼備する成形品(部品)とする工法であり、加工性(成形性)と高強度化を両立させることができる。   In order to solve such problems, a technique called a die quench method (also referred to as a hot press method) has been put into practical use as one method for increasing the strength of automobile parts and the like. In the die quench method, the material (steel plate) is heated to the austenite single phase region and softened, and then pressed into a desired shape using a mold cooled by water cooling or the like. This is a method of forming a molded product (part) that has the desired dimensional accuracy and high strength by molding into a desired processed shape and quenching and hardening at the same time, achieving both workability (formability) and high strength. Can be made.

このようなダイクエンチ工法に適した鋼板として、例えば特許文献1には、スポット溶接部の接合強度および熱間成形性に優れた熱間成形用鋼板が提案されている。特許文献1に記載された技術では、鋼板を、質量%で、C:0.1〜0.35%、Si:0.7〜2.5%、Mn:0.5〜5%、Al:0.01〜0.5%、Ti:0.005〜0.05%、B:0.003〜0.005%、N:0.001〜0.01%を含有し、TiおよびNが、{(Ti/47.9)×14.0−N}≧0を満足する組成を有する鋼板としている。特許文献1に記載された技術では、鋼板に比較的多量のSiを含有させて、スポット溶接部の強度を向上させるとともに、Bを含有させてSiの多量含有による熱間成形性の劣化を抑制し、熱間成形時の割れ、破断を防止でき、さらにTiを、原子濃度でN含有量より多量に含有させてBNの形成を抑制し、焼入れ性に及ぼすBの効果を確保できる鋼板組成とすることにより、該鋼板をホットスタンプ成形(ダイクエンチ成形)した後に、所定の高強度(高硬度)を有し、かつ品質の良好な成形品(ホットスタンプ成形品)とすることができるとしている。   As a steel plate suitable for such a die quench method, for example, Patent Document 1 proposes a hot forming steel plate excellent in the joint strength and hot formability of a spot weld. In the technique described in Patent Document 1, the steel sheet is, in mass%, C: 0.1 to 0.35%, Si: 0.7 to 2.5%, Mn: 0.5 to 5%, Al: 0.01 to 0.5%, Ti: 0.005 to 0.05. %, B: 0.003 to 0.005%, N: 0.001 to 0.01%, and Ti and N have a composition satisfying {(Ti / 47.9) × 14.0−N} ≧ 0. In the technique described in Patent Document 1, a relatively large amount of Si is contained in the steel sheet to improve the strength of the spot welded portion, and B is contained to suppress deterioration of hot formability due to the large amount of Si. A steel plate composition that can prevent cracking and breakage during hot forming, and further suppress the formation of BN by containing Ti in an amount greater than the N content at an atomic concentration, thereby ensuring the effect of B on hardenability. Thus, after hot stamping (die quench molding) of the steel sheet, a molded product having a predetermined high strength (high hardness) and good quality (hot stamped product) can be obtained.

また、特許文献2には、ダイクエンチ用高強度鋼板が提案されている。特許文献2に記載された鋼板は、質量%で、C:0.1〜0.5%、Si:1%以下、Mn:0.1〜2.5%、Ti:0.01〜0.05%、N:0.0010〜0.0030%、Ce:0.0020〜0.02%を含み、P,S,Alを所定量以下に規制した組成を有し、表面から極僅か内部の位置にCe酸化物を含み粒径2μm以下の微細粒子が4個/mm以上を含む組織を有する鋼板である。Ce酸化物を含み粒径2μm以下の微細粒子を鋼板表面近傍に存在させることにより、ダイクエンチ時の表面近傍の軟質化を防止でき、ダイクエンチ後の疲労特性が向上するとしている。 Patent Document 2 proposes a die quench high-strength steel sheet. The steel sheet described in Patent Document 2 is mass%, C: 0.1 to 0.5%, Si: 1% or less, Mn: 0.1 to 2.5%, Ti: 0.01 to 0.05%, N: 0.0010 to 0.0030%, Ce: It has a composition containing 0.0020% to 0.02%, P, S, and Al are regulated to a predetermined amount or less, and contains 4 particles / mm 2 containing Ce oxide at a position slightly inside from the surface and having a particle size of 2 μm or less. A steel sheet having a structure including the above. By making Ce particles containing fine particles having a particle size of 2 μm or less near the surface of the steel sheet, softening near the surface during die quenching can be prevented, and fatigue characteristics after die quenching are improved.

ここで、一般に、成形品(部品)には、他部品を取付けるための穴を必要とする場合が多い。しかし、このダイクエンチ工法を施される鋼板においては、ダイクエンチ後の強度が980MPaを大きく超えるため、成形品に穴をあけることが困難であるか、あけることができたとしても、残留応力が大きくなるため、遅れ破壊の発生が懸念される。
このような問題に対し、例えば特許文献3には、熱間プレス用鋼板が提案されている。特許文献3に記載された鋼板は、質量%で、C:0.15〜0.3%、Si:0.005〜1.0%、Mn:0.01〜3.0%、P:0.005〜0.1%、S:0.02%以下、Al:0.01〜3.0%、N:0.01%以下、Cr:0.02〜0.5%、V:0.002〜0.5%、B:0.0002〜0.01%、Mg:0.0002〜0.01%を含む組成と、平均粒径が0.01〜5.0μmの範囲にあるMgの酸化物、硫化物、複合晶出物および複合析出物のいずれか1種もしくは2種以上の複合酸化物を、1平方mm当たり、1×102個〜1×107個含むことを特徴とする鋼板であり、熱間プレス焼入れ後の、打抜き部の遅れ破壊特性に優れ、スポット溶接性に優れた鋼板であるとしている。特許文献3に記載された技術では、Mgを添加することで、打抜き断面に発生するクラックを微細均一化でき、鋼板中に存在する酸化物と、これらを核として複合晶出物・析出物を均一分散させて、打抜き時の粗大クラック発生を抑制するとともに、これら酸化物等が水素のトラップサイトとなり遅れ破壊を抑制するとしている。
Here, in general, a molded product (part) often requires a hole for attaching another part. However, in the steel plate subjected to this die quench method, the strength after die quench greatly exceeds 980 MPa, so it is difficult to make a hole in the molded product, or even if it can be made, the residual stress increases. Therefore, there are concerns about the occurrence of delayed fracture.
For such a problem, for example, Patent Document 3 proposes a steel sheet for hot pressing. The steel sheet described in Patent Document 3 is mass%, C: 0.15-0.3%, Si: 0.005-1.0%, Mn: 0.01-3.0%, P: 0.005-0.1%, S: 0.02% or less, Al: A composition containing 0.01 to 3.0%, N: 0.01% or less, Cr: 0.02 to 0.5%, V: 0.002 to 0.5%, B: 0.0002 to 0.01%, Mg: 0.0002 to 0.01%, and an average particle size of 0.01 to 5.0 Mg oxide in the range of μm, sulfide, composite crystallized product, and composite precipitates, 1 × 10 2 to 1 × 10 2 per square mm It is a steel plate characterized by including seven pieces, and is said to be a steel plate excellent in delayed fracture characteristics of the punched portion after hot press quenching and excellent in spot weldability. In the technique described in Patent Document 3, by adding Mg, cracks generated in the punched section can be made fine and uniform, and oxides present in the steel sheet and composite crystallized materials / precipitates using these as nuclei. They are uniformly dispersed to suppress the generation of coarse cracks during punching, and these oxides and the like serve as hydrogen trap sites to suppress delayed fracture.

特開2007−169679号公報JP 2007-169679 特開2007−247001号公報JP 2007-247001 特開2006−9116号公報公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-9116

ところで、他部品を取付けるための穴を、ダイクエンチ後の高強度化した成形品に加工することに代えて、素材(鋼板)を加熱した後でダイクエンチを施す前に、素材(鋼板)に打抜き加工を施し所定の穴を形成し、しかる後にダイクエンチする方法が考えられる。しかしこの方法では、加熱により軟質化した素材(鋼板)に打抜き加工を施すため、打抜き端面に大きなバリが発生する場合が多い。このバリは、ダイクエンチ後にも残留し、部品形状を劣化させるうえ、ダイクエンチ時に硬質化するため、成形品(部品)搬送時に引っかかりやすくトラブルの原因となり、さらに場合によっては、プレス金型を傷めるという問題がある。   By the way, instead of processing holes for mounting other parts into molded products with increased strength after die quenching, the material (steel plate) is punched before being die quenched after heating the material (steel plate) It is conceivable to form a predetermined hole by performing die quenching after that. However, in this method, since a material (steel plate) softened by heating is punched, large burrs are often generated on the punched end surface. This burr remains even after die quenching, deteriorates the part shape, and hardens at the time of die quenching, so it can easily become caught when transporting molded parts (parts), and in some cases damages the press die. There is.

しかも、上記した特許文献1〜3に記載された技術で得られる鋼板は、このような問題を回避するために十分な、優れた熱間打抜き性を有するまでに至っていないという問題がある。
例えば、特許文献1に記載された鋼板を素材として、加熱し、打抜き加工を施し、所定の穴を形成すると、打抜き時にバリが発生しやすい。というのは、特許文献1に記載された鋼板は、比較的多量のSiを含有し、高温での粘りを有し、優れた熱間成形性を有しているためである。また、特許文献2に記載された鋼板を素材としても、鋼板中に分散するCe酸化物を含み粒径2μm以下の微細粒子は、ダイクエンチ後の表層軟化を防止するためのものであり、ダイクエンチ前の加熱時の熱間打抜き性に影響を及ぼすものではない。また、特許文献3に記載された鋼板を素材とした場合には、熱間打抜き時の、加熱により基地組織が結晶系の異なるオーステナイト組織となるため、鋼板中に多数分散する微細なMg酸化物、硫化物、複合晶出物および複合析出物のいずれかもが打抜き性を向上させるまでの効果を有しなくなると考えられる。
Moreover, the steel sheet obtained by the techniques described in Patent Documents 1 to 3 described above has a problem that it does not have an excellent hot punching property sufficient to avoid such a problem.
For example, if a steel plate described in Patent Document 1 is used as a raw material and heated and punched to form a predetermined hole, burrs are likely to occur during punching. This is because the steel sheet described in Patent Document 1 contains a relatively large amount of Si, has a high temperature viscosity, and has excellent hot formability. Moreover, even if the steel plate described in Patent Document 2 is used as a raw material, fine particles containing Ce oxide dispersed in the steel plate and having a particle size of 2 μm or less are for preventing surface softening after die quenching, and before die quenching. It does not affect the hot punching property during heating. Moreover, when the steel plate described in Patent Document 3 is used as a raw material, the base structure becomes an austenite structure having a different crystal system by heating at the time of hot punching, so that a fine Mg oxide dispersed in a large number in the steel plate. It is considered that any of sulfide, composite crystallized product, and composite precipitate has no effect until the punchability is improved.

本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、ダイクエンチ工法を適用する鋼板であって、熱間打抜き性に優れ、ダイクエンチ後の引張強さが1200MPa以上好ましくは1500MPa未満程度の高強度となる、ダイクエンチ用鋼板を提供することを目的とする。ここでいう「熱間打抜き性に優れる」とは、素材(鋼板)をオーステナイト単相となる温度域に加熱したのち、直径10mmのポンチで打ち抜き、室温まで放冷したのちの、バリの最高高さが40μm以下の場合をいうものとする。   The present invention solves the problems of the prior art, is a steel plate to which the die quench method is applied, is excellent in hot punching, and has a tensile strength after die quench of 1200 MPa or higher, preferably less than 1500 MPa, It aims at providing the steel plate for die quenches. The term “excellent in hot punching” as used herein means the highest height of burrs after the material (steel plate) is heated to a temperature range where it becomes an austenite single phase, punched with a punch with a diameter of 10 mm, and allowed to cool to room temperature. When the length is 40 μm or less.

本発明者らは、上記した目的を達成するために、熱間打抜き性に及ぼす各種要因について鋭意研究した。その結果、熱間打抜き性を向上させるためには、高温で安定な析出物を積極的に活用することが有効であることに想到した。
従来、高強度鋼板を冷間プレスで加工する場合には、粗大な硫化物などの介在物や析出物は、端面での割れの起点や亀裂進展経路となりやすく、極力低減すべきと考えられていた。しかし、冷間プレス加工とは異なり、ダイクエンチ工法では、加熱により軟質化した鋼板を成形加工するため、亀裂や割れの発生が軽減でき、粗大な介在物や析出物の悪影響はほとんど無視できることに思い至った。
In order to achieve the above-described object, the present inventors have intensively studied various factors affecting hot punching properties. As a result, in order to improve the hot punching ability, it has been conceived that it is effective to actively utilize precipitates that are stable at high temperatures.
Conventionally, when cold-pressing high-strength steel sheets, inclusions and precipitates such as coarse sulfides are likely to become crack initiation points and crack propagation paths at the end face, and it is thought that they should be reduced as much as possible. It was. However, unlike cold pressing, the die quench method forms a steel sheet softened by heating, which reduces the occurrence of cracks and cracks, and the negative effects of coarse inclusions and precipitates are almost negligible. It came.

そして、ダイクエンチでは、通常、鋼板をオーステナイト単相域の温度まで加熱するため、オーステナイト域で安定な析出物を利用することが熱間打抜き性を向上させるために肝要となることに思い至った。
そして、本発明者らは、例えばTiSやTiMnSは、高温で析出し、ある程度の大きさまで成長することから、Tiを含む硫化物に着目し、オーステナイト域で安定なTiを含む硫化物を利用することに思い至った。TiC等のフェライト域で析出し、オーステナイト域で再固溶しやすい析出物は、本発明では、不適切である。そして、S含有量を適正範囲としたうえ、Ti含有量をS、N、C含有量に関連して適正範囲に調整し、鋼板中に粒径(直径)が0.10μm以上となる適正な大きさのTiを含む硫化物を分散させることにより、鋼板をダイクエンチ工法で加熱し熱間で打抜く際に、該Tiを含む硫化物が最適な大きさと最適な量と、さらに最適な分散状態となり、熱間打抜き性が顕著に向上することを新規に見出した。
In die quenching, the steel sheet is usually heated to the temperature of the austenite single-phase region, so that it has become important to use stable precipitates in the austenite region in order to improve the hot punching property.
And, since the present inventors, for example, TiS and TiMnS precipitate at a high temperature and grow to a certain size, pay attention to sulfides containing Ti, and utilize sulfides containing Ti that are stable in the austenite region. I thought of it. A precipitate that precipitates in a ferrite region such as TiC and easily re-dissolves in an austenite region is inappropriate in the present invention. And after making S content into an appropriate range, Ti content is adjusted to an appropriate range in relation to S, N, and C contents, and the appropriate size that the particle size (diameter) becomes 0.10 μm or more in the steel sheet. By dispersing the sulfide containing Ti, when the steel plate is heated by die quenching and punched out hot, the sulfide containing Ti becomes the optimum size and amount, and the optimum dispersion state. The present inventors have newly found that the hot punching property is remarkably improved.

本発明は、上記した知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
(1)質量%で、C:0.10%以上0.19%未満、Si:0.15〜0.5%、Mn:1.0〜1.8%、P:0.03%以下、S:0.020〜0.050%、Al:0.015〜0.07%、N:0.005%以下を含み、Ti を、Ti:0.05〜0.15%の範囲で、かつ次(1)式
Ti*=Ti−3.4N−1.5S ‥‥(1)
(ここで、Ti、N、S:各元素の含有量(質量%))
で定義されるTi*が次(2)式
C−0.25Ti* ≧ 0.10 ‥‥(2)
(ここで、Ti*:(1)式で定義された値、C:炭素Cの含有量(質量%))
を満足するように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有する鋼板であって、該鋼板中のTiを含む硫化物の直径の平均が0.10μm以上であることを特徴とする熱間打抜き性に優れたダイクエンチ用鋼板。
(2)(1)において、直径が0.10μm以上の大きさのTiを含む硫化物を、鋼板断面1mmあたり、平均で30個以上有することを特徴とするダイクエンチ用鋼板。
(3)(1)または(2)において、直径が0.10μm以上の大きさのTiを含む硫化物が、鋼板板厚方向断面において最表面から深さ方向に100μmまで、かつ板面に平行に5mm長さの範囲内に、平均で10個以上存在することを特徴とするダイクエンチ用鋼板。
(4)(1)ないし(3)のいずれかにおいて、前記組成に加えてさらに、質量%で、Cr:0.15〜1%、B:0.0008〜0.0030%、Mo:0.1〜0.5%、W:0.05〜1%のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とするダイクエンチ用鋼板。
The present invention has been completed based on the above findings and further studies. That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) In mass%, C: 0.10% or more and less than 0.19%, Si: 0.15-0.5%, Mn: 1.0-1.8%, P: 0.03% or less, S: 0.020-0.050%, Al: 0.015-0.07%, N: Including 0.005% or less, Ti in the range of Ti: 0.05-0.15%, and the following formula (1)
Ti * = Ti-3.4N-1.5S (1)
(Here, Ti, N, S: content of each element (mass%))
Ti * defined by the following formula (2)
C-0.25Ti * ≧ 0.10 (2)
(Here, Ti *: value defined by formula (1), C: content of carbon C (mass%))
Is a steel plate having a composition consisting of the balance Fe and inevitable impurities, wherein the average diameter of sulfides containing Ti in the steel plate is 0.10 μm or more. Steel plate for die quenching with excellent punchability.
(2) A steel plate for die quenching according to (1), comprising 30 or more sulfides containing Ti having a diameter of 0.10 μm or more per 1 mm 2 in cross section of the steel plate.
(3) In (1) or (2), a sulfide containing Ti having a diameter of 0.10 μm or more is parallel to the plate surface from the outermost surface to the depth direction of 100 μm in the steel plate thickness direction cross section. A die quench steel sheet having an average of 10 or more in a 5 mm length range.
(4) In any one of (1) to (3), in addition to the above composition, Cr: 0.15-1%, B: 0.0008-0.0030%, Mo: 0.1-0.5%, W: 0.05 A steel plate for die quench characterized by having a composition containing one or more selected from ˜1%.

本発明によれば、熱間打抜き性に優れ、ダイクエンチ後に引張強さ1200MPa以上好ましくは1500MPa未満の範囲の高強度が得られるダイクエンチ用鋼板を容易にかつ安価に製造でき、産業上格段の効果を奏する。また、本発明によれば、熱間打抜き時にバリの発生を抑制できるため、ダイクエンチ工法における加熱後でダイクエンチ前に熱間打抜き加工により所望の穴加工が可能となり、高強度穴付き成形品を安価でかつように製造できるという効果がある。   According to the present invention, it is possible to easily and inexpensively manufacture a die quench steel sheet that is excellent in hot punching ability and can obtain high strength in a range of tensile strength of 1200 MPa or more, preferably less than 1500 MPa after die quenching. Play. In addition, according to the present invention, since the generation of burrs can be suppressed during hot punching, it becomes possible to perform desired hole processing by hot punching after heating in the die quench method and before die quenching, and a high-strength holed molded product is inexpensive. And there is an effect that it can be manufactured as it is.

本発明のダイクエンチ用鋼板は、熱延鋼板、冷延鋼板がいずれも好適であり、とくに限定されない。
まず、本発明鋼板の組成の限定理由について説明する。以下、とくに断わらない限り、質量%は単に%で記す。
C:0.10%以上0.19%未満
Cは,焼入れ性向上に寄与し、ダイクエンチ(加工焼入)後の強度向上に有効な本発明で最も重要な元素である。このような効果を利用してダイクエンチ後の成形品(製品)強度を、目標の引張強さTS:1200MPa以上の高強度とするには、0.10%以上の含有を必要とする。一方、0.19%以上含有すると、ダイクエンチ後の強度が目標の強度範囲を超えて高くなりすぎる。このため、Cは0.10%以上0.19%未満の範囲に限定した。
The die quench steel sheet of the present invention is preferably a hot rolled steel sheet or a cold rolled steel sheet, and is not particularly limited.
First, the reasons for limiting the composition of the steel sheet of the present invention will be described. Hereinafter, unless otherwise specified, mass% is simply expressed as%.
C: 0.10% or more and less than 0.19% C is the most important element in the present invention that contributes to the improvement of hardenability and is effective in improving the strength after die quenching (work hardening). In order to make the strength of the molded product (product) after die quenching high target strength of TS: 1200 MPa or more using such effects, the content of 0.10% or more is required. On the other hand, when it contains 0.19% or more, the strength after die quenching is too high exceeding the target strength range. For this reason, C was limited to the range of 0.10% or more and less than 0.19%.

Si:0.15〜0.5%
Siは、脱酸剤として作用するとともに、炭化物を析出しやすくし、焼戻軟化抵抗を高める作用を有する元素であり、本発明では0.15%以上の含有を必要とする。Si含有量が0.15%未満では、焼戻軟化抵抗が低く、ダイクエンチ時に生成したマルテンサイト相が焼戻されやすくなり、また生じた炭化物が粗大で、靭性が低下しやすくなる。一方、0.5%を超えて含有すると、冷却中にフェライト相が析出を開始し、所望の高強度を確保できなくなる。このため、Siは0.15〜0.5%の範囲に限定した。
Si: 0.15-0.5%
Si is an element that acts as a deoxidizer, facilitates precipitation of carbides, and enhances temper softening resistance. In the present invention, it is necessary to contain 0.15% or more. When the Si content is less than 0.15%, the temper softening resistance is low, the martensite phase generated at the time of die quenching is easily tempered, and the resulting carbide is coarse and the toughness tends to be lowered. On the other hand, if the content exceeds 0.5%, the ferrite phase starts to precipitate during cooling, and the desired high strength cannot be ensured. For this reason, Si was limited to the range of 0.15 to 0.5%.

Mn:1.0〜1.8%
Mnは、鋼の焼入れ性の向上を介して鋼の強度を向上させる元素であり、このような効果は、1.0%以上の含有で顕著となる。含有量が1.0%未満では、焼入れ時にパーライトが生じて引張強さが著しく低下する。一方、1.8%を超える含有は、板厚中央部に偏析を形成しやすくなり、プレス加工時に偏析起因の欠陥を生じやすくなる。このため、Mnは1.0〜1.8%の範囲に限定した。
Mn: 1.0-1.8%
Mn is an element that improves the strength of steel through improvement of the hardenability of steel, and such an effect becomes remarkable when the content is 1.0% or more. If the content is less than 1.0%, pearlite is generated during quenching, and the tensile strength is significantly reduced. On the other hand, when the content exceeds 1.8%, segregation is likely to be formed in the central portion of the plate thickness, and defects due to segregation are likely to occur during press working. For this reason, Mn was limited to the range of 1.0 to 1.8%.

P:0.03%以下
Pは、通常の高強度鋼板では、固溶して強度を増加させる作用を有する元素であるが、0.03%を超える多量の含有は、ダイクエンチ後の溶接時に溶接部の強度が不足するという問題を発生しやすくする。このため、本発明ではPは0.03%以下に限定した。
S:0.020〜0.050%
Sは,硫化物を形成して、熱間打抜き性の向上に有効に寄与する、本発明において最も重要な元素の一つである。オーステナイト域で安定な硫化物を、適正な大きさで十分な量析出させ、熱間打抜き性を向上させるために、本発明ではSは0.020%以上の含有を必要とする。一方、0.050%を超える多量の含有は、効果が飽和するばかりでなく、鋼板製造工程における熱間延性が大きく低下し、熱間割れにより鋼板表面に欠陥を生じやすくなる。このため、Sは0.020〜0.050%の範囲に限定した。
P: 0.03% or less P is an element that has the effect of increasing the strength by dissolving in a normal high-strength steel sheet. However, if contained in a large amount exceeding 0.03%, the strength of the welded part is reduced during welding after die quenching. Make it easier to run out of problems. For this reason, in the present invention, P is limited to 0.03% or less.
S: 0.020 to 0.050%
S is one of the most important elements in the present invention, which forms sulfides and contributes effectively to the improvement of hot punchability. In the present invention, S needs to be contained in an amount of 0.020% or more in order to precipitate a sufficient amount of a sulfide having a proper size in the austenite region and improve the hot punching property. On the other hand, a large content exceeding 0.050% not only saturates the effect, but also greatly reduces the hot ductility in the steel sheet manufacturing process and tends to cause defects on the steel sheet surface due to hot cracking. For this reason, S was limited to the range of 0.020 to 0.050%.

Al:0.015〜0.07%
Alは、脱酸剤として作用し、溶鋼の脱酸のために必要な元素である。このような効果を得るためには、0.015%以上の含有を必要とする。一方、0.07%を超えて多量に含有しても、上記した効果が飽和するうえ、酸化物量が増大し清浄度が低下する。このため、Alは0.015〜0.07%の範囲に限定した。
Al: 0.015-0.07%
Al acts as a deoxidizing agent and is an element necessary for deoxidizing molten steel. In order to obtain such an effect, a content of 0.015% or more is required. On the other hand, even if it is contained in a large amount exceeding 0.07%, the above-described effect is saturated, and the amount of oxide increases and the cleanliness decreases. For this reason, Al was limited to the range of 0.015 to 0.07%.

N:0.005%以下
Nは、高温でTiと結合し、TiNを形成し、硫化物となるTi量を減少させため、本発明ではできるかぎり低減することが望ましいが、0.005%までは許容できる。このため、Nは0.005%以下に限定した。
Ti:0.05〜0.15%
Tiは、硫化物を形成して熱間打抜き性を向上させる作用を有する元素であり、Sと同様に、本発明で最も重要な元素の一つである。オーステナイト域で安定な硫化物を、適正な大きさでかつ十分な量析出させ、熱間打抜き性を向上させるために、本発明ではTiを0.05%以上含有させる。これにより、ダイクエンチの加熱時に、適正な大きさでかつ適正な分散密度の硫化物を存在させることができ、熱間打抜き性が顕著に向上する。一方、0.15%を超えて含有すると、効果が飽和するばかりでなく、過剰なTiが炭化物として析出する。これらTiの炭化物は、ダイクエンチの加熱時に十分に再固溶しない場合があり、このため鋼中の固溶Cが減少して、ダイクエンチ後の強度が低下する。このようなことから、Tiは0.05〜0.15%の範囲に限定した。
N: 0.005% or less N is bonded to Ti at a high temperature to form TiN and reduce the amount of Ti that becomes sulfide. Therefore, it is desirable to reduce it as much as possible in the present invention, but up to 0.005% is acceptable. For this reason, N was limited to 0.005% or less.
Ti: 0.05-0.15%
Ti is an element having a function of improving the hot punchability by forming a sulfide, and, like S, is one of the most important elements in the present invention. In the present invention, Ti is contained in an amount of 0.05% or more in order to deposit a sufficient amount of a sulfide that is stable in the austenite region in an appropriate size and to improve the hot punching property. Thereby, at the time of the die quench heating, a sulfide having an appropriate size and an appropriate dispersion density can be present, and the hot punching property is remarkably improved. On the other hand, if it exceeds 0.15%, the effect is not only saturated, but excess Ti is precipitated as carbide. These carbides of Ti may not be sufficiently re-dissolved during the heating of die quenching. For this reason, solid solution C in the steel is reduced, and the strength after die quenching is lowered. For these reasons, Ti is limited to the range of 0.05 to 0.15%.

さらにTiは、上記した含有量の範囲で、かつ次(1)式
Ti*=Ti−3.4N−1.5S‥‥(1)
ここで、Ti、N、S:各元素の含有量(質量%)
で定義されるTi*が、C含有量との関係で次(2)式
C−0.25Ti* ≧ 0.10 ‥‥(2)
ここで、C:炭素Cの含有量(質量%)
を満足するように、調整して含有する。Tiが上記した含有量範囲(0.05〜0.15%)内であっても、(2)式を満足しない場合には、C含有量に対しTi含有量が過剰となり、固溶C量が低下しダイクエンチ後の強度が低下する。
Furthermore, Ti is within the above-mentioned content range, and the following formula (1)
Ti * = Ti-3.4N-1.5S (1)
Here, Ti, N, S: Content of each element (% by mass)
Ti * defined by the following equation (2) in relation to the C content:
C-0.25Ti * ≧ 0.10 (2)
Here, C: Carbon C content (% by mass)
The content is adjusted so as to satisfy. Even if Ti is within the above-mentioned content range (0.05 to 0.15%), if the formula (2) is not satisfied, the Ti content becomes excessive with respect to the C content, and the solute C content decreases and die quench. Later strength decreases.

上記した成分が基本の組成であるが、基本組成に加えてさらに、選択元素として、Cr、B、Mo、Wのうちから選ばれた1種または2種以上を含有できる。
Cr:0.15〜1%、B:0.0008〜0.0030%、Mo:0.1〜0.5%、W:0.05〜1%のうちから選ばれた1種または2種以上
Cr、B、Mo、Wはいずれも、焼入れ性向上に有効に寄与する元素であり、必要に応じて選択して1種または2種以上を含有できる。このような効果を得るためには、Cr:0.15%以上、B:0.0008%以上、Mo:0.1%以上、W:0.05%以上を、それぞれ含有することが望ましいが、Cr:1%、B:0.0030%、Mo:0.5%、W:1%をそれぞれ超えて含有しても、効果が飽和し含有量に見合う効果が期待できなくなり経済的に不利となる。このため、含有する場合には、それぞれ、Cr:0.15〜1%、B:0.0008〜0.0030%、Mo:0.1〜0.5%、W:0.05〜1%に限定することが好ましい。
Although the above-described components have a basic composition, in addition to the basic composition, one or more selected from Cr, B, Mo, and W can be further contained as selective elements.
One or more selected from Cr: 0.15 to 1%, B: 0.0008 to 0.0030%, Mo: 0.1 to 0.5%, W: 0.05 to 1%
Cr, B, Mo, and W are all elements that contribute effectively to improving the hardenability, and can be selected as necessary to contain one or more. In order to obtain such an effect, it is desirable to contain Cr: 0.15% or more, B: 0.0008% or more, Mo: 0.1% or more, W: 0.05% or more, but Cr: 1%, B: Even if the content exceeds 0.0030%, Mo: 0.5%, and W: 1%, the effect is saturated and an effect commensurate with the content cannot be expected, which is economically disadvantageous. For this reason, when it contains, it is preferable to limit to Cr: 0.15-1%, B: 0.0008-0.0030%, Mo: 0.1-0.5%, W: 0.05-1%, respectively.

上記した成分以外の残部は、Feおよび不可避的不純物からなる。なお、不可避的不純物としては、例えば、O:0.01%以下、Sb:0.02%以下、Sn:0.01%以下が許容できる。
本発明鋼板は、上記した組成を有する鋼板であり、鋼板中にはTiを含む硫化物が分散して存在する。そして、これらTiを含む硫化物の直径の平均が0.10μm以上、好ましくは1.0μm以下である。
The balance other than the components described above consists of Fe and inevitable impurities. Inevitable impurities include, for example, O: 0.01% or less, Sb: 0.02% or less, and Sn: 0.01% or less.
The steel sheet of the present invention is a steel sheet having the above-described composition, and sulfides containing Ti are dispersed in the steel sheet. The average diameter of the sulfides containing Ti is 0.10 μm or more, preferably 1.0 μm or less.

Tiを含む硫化物としては、具体的にはTiS、TiMnS、TiCS等があるが、ダイクエンチの加熱時にオーステナイト域に加熱するため、オーステナイト域においても安定な硫化物とすることが好ましい。TiCSは、フェライト中に析出し、オーステナイト域では再固溶しやすい。このため、本発明ではTiを含む硫化物は、TiS、TiMnSとすることが好ましい。なお、ダイクエンチの加熱時に再固溶しない十分な大きさ、例えば、直径で0.10μm以上のTiCSであれば、熱間打抜き性の向上に十分寄与することができる。 Specific examples of sulfides containing Ti include TiS, TiMnS, Ti 4 C 2 S 2, etc., but since they are heated to the austenite region at the time of die quench heating, the sulfide should be stable even in the austenite region. preferable. Ti 4 C 2 S 2 precipitates in the ferrite and easily re-dissolves in the austenite region. For this reason, in the present invention, the sulfide containing Ti is preferably TiS or TiMnS. Note that Ti 4 C 2 S 2 having a sufficient size that does not re-dissolve when heated by die quenching, for example, Ti 4 C 2 S 2 having a diameter of 0.10 μm or more can sufficiently contribute to improvement of hot punching property.

Tiを含む硫化物の大きさが、直径0.10μm以上であれば、通常のダイクエンチの加熱条件で、すなわち、オーステナイト単相となる温度域に加熱されても、再固溶して消失することなく、優れた熱間打抜き性を安定して確保できる。Tiを含む硫化物の大きさが直径0.10μm未満では、通常のダイクエンチの加熱条件であっても一部が再固溶して大きさが小さくなり、Tiを含む硫化物による熱間打抜き性の向上効果が低減する。そこで、鋼中に分散するTiを含む硫化物の直径の平均を0.10μm以上とする。本発明鋼板中には、Tiを含む硫化物が分散して存在するが、これらTiを含む硫化物の直径の平均が0.10μm未満では、ダイクエンチの加熱時に再固溶して消失するTiを含む硫化物が多くなり、優れた熱間打抜き性を安定して得ることが困難となる。なお、Tiを含む硫化物の直径の平均値の上限はとくに限定する必要はないが、大きくなりすぎると、硫化物の個数が減少し、所望のTiを含む硫化物による熱間打抜き性の向上効果が得にくくなる。このため、Tiを含む硫化物の直径の平均は、1.0μm以下とすることが好ましい。   If the size of the sulfide containing Ti is 0.10 μm or more in diameter, it will not dissolve and disappear even if heated under normal die quench heating conditions, that is, in the temperature range where it becomes an austenite single phase. , Excellent hot punchability can be secured stably. If the size of the sulfide containing Ti is less than 0.10 μm in diameter, even if it is under normal die quenching heating conditions, a part of it will re-dissolve and become smaller in size, and hot punching by the sulfide containing Ti will be reduced. Improvement effect is reduced. Therefore, the average diameter of sulfides containing Ti dispersed in the steel is set to 0.10 μm or more. In the steel sheet of the present invention, sulfides containing Ti are present in a dispersed state. However, when the average diameter of sulfides containing Ti is less than 0.10 μm, it contains Ti that dissolves again and disappears during die quench heating. The amount of sulfide increases, making it difficult to stably obtain excellent hot punchability. The upper limit of the average diameter of sulfides containing Ti is not particularly limited, but if it becomes too large, the number of sulfides will decrease, and the hot punchability will be improved by sulfides containing the desired Ti. It becomes difficult to obtain the effect. For this reason, it is preferable that the average diameter of the sulfide containing Ti is 1.0 μm or less.

また、本発明鋼板では、直径0.10μm以上のTiを含む硫化物を、鋼板断面1mmあたり平均で30個以上分散させることが好ましい。分散するTiを含む硫化物の個数が、鋼板断面1mmあたり平均で30個未満では、熱間打抜き時に生成される破断端面のバリ高さが不均一になりやすく、Tiを含む硫化物による熱間打抜き性向上効果が不十分となる場合がある。このため、Tiを含む硫化物の分散個数を、鋼板圧延方向断面の平均で、鋼板断面1mmあたり30個以上とすることが好ましい。 In the steel sheet of the present invention, it is preferable to disperse 30 or more sulfides containing Ti having a diameter of 0.10 μm or more on an average per 1 mm 2 of the steel sheet cross section. If the number of sulfides containing Ti dispersed is less than 30 on average per 1 mm 2 of the cross section of the steel sheet, the burr height of the fractured end surface generated during hot punching tends to be uneven and the heat generated by sulfide containing Ti There are cases where the effect of improving the punching property becomes insufficient. For this reason, it is preferable that the number of dispersed sulfides containing Ti is 30 or more per 1 mm 2 of the cross section of the steel sheet in average in the cross section in the steel sheet rolling direction.

また、本発明鋼板では、熱間打抜き時に、破断を均一に進行させ、バリ高さを低減するためには、鋼板の最表層付近にTiを含む硫化物を存在させることが好ましく、少なくとも鋼板の片方の面(片面)で、鋼板板厚方向断面において、鋼板最表面(板面)から深さ方向に100μmまで、かつ板面に平行に5mm長さの範囲内に、直径0.10μm以上の大きさのTiを含む硫化物が平均で10個以上存在することが好ましい。なお、このようなTiを含む硫化物の分散状態を鋼板両面の最表層で確保することがさらに好ましいのは言うまでもない。   Further, in the steel sheet of the present invention, it is preferable that a sulfide containing Ti is present in the vicinity of the outermost layer of the steel sheet in order to cause breakage to proceed uniformly and reduce the burr height at the time of hot punching. On one side (single side), in the cross section in the thickness direction of the steel plate, from the outermost surface of the steel plate (plate surface) to 100 μm in the depth direction and within a range of 5 mm length parallel to the plate surface, a diameter of 0.10 μm or more It is preferable that 10 or more sulfides containing Ti are present on average. Needless to say, it is more preferable to ensure the dispersion state of the sulfide containing Ti in the outermost layer on both surfaces of the steel sheet.

上記した組成、上記したTiを含む硫化物を有する本発明鋼板の製造方法は、通常公知の熱延鋼板の製造方法、あるいは通常公知の冷延鋼板の製造方法がいずれも適用でき、とくに限定されないが、以下に、より好ましい製造方法について説明する。
上記した組成、上記したTiを含む硫化物を有する本発明鋼板の製造方法は、通常公知の熱延鋼板の製造方法、あるいは通常公知の冷延鋼板の製造方法がいずれも適用でき、とくに限定されないが、以下に、より好ましい製造方法について説明する。
The production method of the steel sheet of the present invention having the above-described composition and the above-described sulfide containing Ti is not particularly limited, and any of the commonly known methods for producing hot-rolled steel sheets or the commonly known methods for producing cold-rolled steel sheets can be applied. However, a more preferable production method will be described below.
The production method of the steel sheet of the present invention having the above-described composition and the above-described sulfide containing Ti is not particularly limited, and any of the commonly known methods for producing hot-rolled steel sheets or the commonly known methods for producing cold-rolled steel sheets can be applied. However, a more preferable production method will be described below.

上記した組成の溶鋼を、転炉等の、常用の溶製方法で溶製し、連続鋳造方法等の常用の鋳造法で、スラブ等の鋳片とすることが好ましい。ついで、これら鋳片を熱間圧延し、熱延鋼板とするか、あるいはさらに、熱延鋼板を酸洗し、ついで冷間圧延を施し、さらに必要に応じて焼鈍を施して冷延鋼板としてもよい。
熱間圧延では、鋳片を好ましくは1050〜1300℃に加熱し、あるいは加熱することなく鋳造後連続して、総圧下率:95%以上で、仕上圧延終了温度:850〜950℃とする熱間圧延を施し、必要に応じて、熱間圧延終了後、好ましくは20℃/s以上の冷却速度で加速冷却を施したのち、巻取温度:200〜700℃で巻取り、所望の板厚の熱延鋼板とすることが好ましい。なお、加速冷却の冷却速度、巻取温度は、その後の酸洗工程、冷延工程への負荷等を考慮して適宜調整することが好ましい。酸洗工程の負荷を軽減するには、加速冷却の冷却速度を高めに巻取温度を低めに、また冷延工程の負荷を軽減するには、加速冷却の冷却速度を低めに巻取温度を高めに設定することが好ましい。
It is preferable that the molten steel having the above composition is melted by a conventional melting method such as a converter and is made into a slab or the like by a conventional casting method such as a continuous casting method. Then, these slabs are hot-rolled to obtain hot-rolled steel sheets, or, further, pickled hot-rolled steel sheets, then cold-rolled, and further annealed as necessary to obtain cold-rolled steel sheets. Good.
In hot rolling, the slab is preferably heated to 1050 to 1300 ° C, or continuously after casting without heating, the total rolling reduction: 95% or more, and the finish rolling finish temperature: 850 to 950 ° C After hot rolling is completed, if necessary, accelerated cooling is preferably performed at a cooling rate of 20 ° C./s or more, and then winding is performed at a winding temperature of 200 to 700 ° C. to obtain a desired thickness. It is preferable to use a hot rolled steel sheet. In addition, it is preferable to adjust suitably the cooling rate of accelerated cooling, and coiling temperature in consideration of the load etc. to a subsequent pickling process and a cold rolling process. To reduce the load of the pickling process, lower the coiling temperature to increase the cooling speed of accelerated cooling, and to reduce the load of the cold rolling process, lower the coiling temperature to lower the cooling speed of accelerated cooling. It is preferable to set it higher.

冷延鋼板とする場合には、酸洗工程を経た熱延鋼板に、好ましくは40%以上の圧下率の冷間圧延を施し、所望の板厚の冷延鋼板とすることが好ましく、あるいはさらに該冷延鋼板に焼鈍温度:550〜900℃の焼鈍工程を施すことが好ましい。
好ましくは上記した製造方法で得られた本発明鋼板は、ダイクエンチ法を適用して、所定寸法形状のダイクエンチ成形品に加工され、製品とされる。なお、本発明鋼板が熱延鋼板である場合には、一般的には、酸洗処理等により表層に形成されたスケールを除去することが好ましいのは言うまでもない。
In the case of a cold-rolled steel sheet, the hot-rolled steel sheet that has undergone the pickling process is preferably subjected to cold rolling at a reduction rate of 40% or more, and is preferably a cold-rolled steel sheet having a desired thickness, or It is preferable to subject the cold-rolled steel sheet to an annealing process at an annealing temperature of 550 to 900 ° C.
Preferably, the steel sheet of the present invention obtained by the above-described production method is processed into a die quench molded product having a predetermined size and shape by applying a die quench method to obtain a product. In addition, when this invention steel plate is a hot-rolled steel plate, it cannot be overemphasized that it is preferable to generally remove the scale formed in the surface layer by the pickling process etc.

以下に、実施例に基づき、本発明をさらに詳細に説明する。
表1に示す組成の溶鋼を溶製し、連続鋳造法で鋳片(スラブ:肉厚260mm)とした後、該鋳片を加熱温度:1200℃で加熱したのち、仕上圧延終了温度:850℃とする熱間圧延を施し、ついで冷却を施し熱延板とし、巻取り温度:600℃で巻き取った。得られた熱延板(板厚:2.8mm)を酸洗した後、冷間圧延を施し、板厚1.4mmの冷延板とした。
Below, based on an Example, this invention is demonstrated in detail.
Molten steel having the composition shown in Table 1 is melted and made into a slab (slab: wall thickness 260 mm) by a continuous casting method, and then the slab is heated at a heating temperature of 1200 ° C., and then finish rolling finish temperature: 850 ° C. Were subjected to hot rolling, then cooled to form a hot rolled sheet, and wound at a winding temperature of 600 ° C. The obtained hot-rolled sheet (thickness: 2.8 mm) was pickled and then cold-rolled to obtain a cold-rolled sheet having a thickness of 1.4 mm.

得られた鋼板について、熱間打抜き試験を実施し、熱間打抜き性を評価した。また、得られた鋼板について、析出物観察を行った。また、得られた鋼板について、ダイクエンチ試験を実施し、ダイクエンチ後の成形品の強度を測定した。試験方法は次のとおりとした。
(1)熱間打抜き試験
得られた鋼板から、試験板(大きさ:板厚×100mm×100mm)を採取し、大気雰囲気中で加熱保持(900℃×15min)した後、直径10mmのポンチで打抜く、熱間打抜き試験を実施した。打抜き温度は750℃〜500℃の間に制御した。なお、打抜き時のクリアランスは板厚の12%とした。打抜き後、室温まで放冷し、バリ高さを測定した。バリ高さは、打抜き穴から2mm離れた位置の表面を基準にし、バリの一番高い頂点の高さを、その鋼板のバリ高さとした。なお、一部では、加熱保持を大気雰囲気に代えて、Arガス雰囲気とした。
About the obtained steel plate, the hot punching test was implemented and hot punching property was evaluated. Moreover, the precipitate was observed about the obtained steel plate. Moreover, the die quench test was implemented about the obtained steel plate, and the intensity | strength of the molded article after die quench was measured. The test method was as follows.
(1) Hot punching test A test plate (size: plate thickness x 100 mm x 100 mm) is taken from the obtained steel plate, heated and held in the atmosphere (900 ° C x 15 min), and then punched with a 10 mm diameter punch. A hot punching test was carried out. The punching temperature was controlled between 750 ° C and 500 ° C. The blanking clearance was 12% of the plate thickness. After punching, it was allowed to cool to room temperature and the burr height was measured. The burr height was determined based on the surface at a position 2 mm away from the punched hole, and the height of the highest vertex of the burr was defined as the burr height of the steel plate. In some cases, the heating and holding was replaced with an air atmosphere, and an Ar gas atmosphere was used.

(2)析出物観察
得られた鋼板から、観察用の試験片を採取し、圧延方向断面を研磨して、走査型電子顕微鏡(倍率:5000倍)を利用し、析出物を観察した。観察位置は、表層(最表面から深さ方向に100μmまでで、板面に平行に5mm長さの範囲内)、および板厚中央位置とした。
各位置で各10視野観察し、組織を撮像し画像解析装置を用いて、Tiを含む硫化物の大きさ(直径)、分散個数を算出した。なお、Tiを含む硫化物であることは、各析出物について、走査型電子顕微鏡のエネルギー分散型X線分析装置(EDX)により定性分析し、確認した。Tiを含む硫化物の大きさ(直径)は、各粒子(析出物)の面積を求め、円相当直径に換算した。さらに各粒子(析出物)の直径について、平均値をもとめ、その鋼板のTiを含む硫化物の大きさ(直径の平均)とした。
(2) Precipitate observation A specimen for observation was collected from the obtained steel sheet, the cross section in the rolling direction was polished, and the precipitate was observed using a scanning electron microscope (magnification: 5000 times). The observation positions were the surface layer (up to 100 μm in the depth direction from the outermost surface and within a range of 5 mm length parallel to the plate surface), and the plate thickness center position.
Ten fields of view were observed at each position, the tissue was imaged, and the size (diameter) and the number of dispersions of sulfides containing Ti were calculated using an image analyzer. In addition, it was confirmed that each precipitate was qualitatively analyzed by an energy dispersive X-ray analyzer (EDX) of a scanning electron microscope for each precipitate. The size (diameter) of the sulfide containing Ti was obtained by calculating the area of each particle (precipitate) and converting it to an equivalent circle diameter. Furthermore, the average value was calculated | required about the diameter of each particle | grain (precipitate), and it was set as the magnitude | size (average of a diameter) of the sulfide containing Ti of the steel plate.

また、Tiを含む硫化物の分散密度は、観察した各位置、各視野内の直径0.10μm以上のTiを含む硫化物の粒子個数を測定し、それらの粒子個数を平均して、その位置、その視野の分散密度(単位面積当たりの個数)とし、各視野の分散密度の平均値をその鋼板の各位置における分散密度とした。なお、表層は、板厚方向断面において最表面から深さ方向に100μmまで、板面に平行に5mm長さの範囲内における個数とした。   In addition, the dispersion density of the sulfide containing Ti is measured at each observed position, the number of particles of sulfide containing Ti having a diameter of 0.10 μm or more in each field of view, the average number of those particles, the position, The dispersion density of the field of view (number per unit area) was used, and the average value of the dispersion density of each field of view was the dispersion density at each position of the steel sheet. The number of surface layers in the cross section in the plate thickness direction is the number within the range of 5 mm length from the outermost surface to the depth direction of 100 μm and parallel to the plate surface.

(3)ダイクエンチ試験
得られた鋼板から、試験板(大きさ:板厚×200mm×300mm)を採取し、大気雰囲気中で加熱保持(900℃×15min)した後、平板状の水冷された金型で挟み込み、冷却するダイクエンチを行い、試験品とした。得られた試験品から、JIS Z 2201の規定に準拠して、JIS 5号試験片を採取し、JIS Z 2241の規定に準拠して引張試験を実施し、ダイクエンチ後の引張強さTSを求めた。なお、一部では、加熱保持を大気雰囲気に代えて、Arガス雰囲気とした。
(3) Die quench test A test plate (size: plate thickness x 200 mm x 300 mm) was collected from the obtained steel plate, heated and held in the atmosphere (900 ° C x 15 min), and then flat-plate water-cooled gold Die quenching was performed by sandwiching with a mold and cooling to obtain a test product. JIS No. 5 test specimens are collected from the obtained test products in accordance with the provisions of JIS Z 2201, and tensile tests are performed in accordance with the provisions of JIS Z 2241 to determine the tensile strength TS after die quenching. It was. In some cases, the heating and holding was replaced with an air atmosphere, and an Ar gas atmosphere was used.

得られた結果を表2に併記する。   The obtained results are also shown in Table 2.

Figure 2010174293
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Figure 2010174293
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本発明例はいずれも、バリ高さは40μm以下であり、熱間打抜き性に優れた鋼板となっており、また本発明例はいずれも、ダイクエンチ後に、1200MPa以上1500MPa未満の引張強さTSを有する高強度の試験品となっていることがわかる。なお、ダイクエンチの加熱雰囲気をArガス雰囲気とすることにより、鋼板表面の酸化が抑制され表面状態がさらに良好となる。   In all of the inventive examples, the burr height is 40 μm or less and the steel sheet is excellent in hot punching, and all of the inventive examples have a tensile strength TS of 1200 MPa or more and less than 1500 MPa after die quenching. It can be seen that this is a high strength test product. Note that by making the die quenching heating atmosphere an Ar gas atmosphere, the oxidation of the steel sheet surface is suppressed, and the surface state is further improved.

一方、本発明範囲から外れる比較例は、熱間打抜き性が低下しているか、あるいはダイクエンチ後の強度が低下している。TiとSの一方あるいは両方の含有量が本発明範囲を低く外れる比較例(鋼板No.13〜15)は、バリ高さがいずれも40μmを超えて大きく、熱間打抜き性が低下している。また、TiとSが本発明範囲を高く外れる比較例(鋼板No.16)は、表面欠陥を有していた。また、(2)式を満足しない比較例(鋼板No.17)は、Cの一部が炭化物として析出し、ダイクエンチ後の引張強さが所望の引張強さを下回り、強度不足となっていた。   On the other hand, in the comparative example that is out of the scope of the present invention, the hot punching property is lowered, or the strength after die quenching is lowered. In comparative examples (steel plates Nos. 13 to 15) in which the content of one or both of Ti and S deviates from the scope of the present invention, the burr height is larger than 40 μm, and the hot punching property is lowered. . Moreover, the comparative example (steel plate No. 16) in which Ti and S deviate from the scope of the present invention has a surface defect. Further, in the comparative example (steel plate No. 17) not satisfying the formula (2), a part of C was precipitated as carbide, the tensile strength after die quenching was lower than the desired tensile strength, and the strength was insufficient. .

Claims (4)

質量%で、
C:0.10%以上0.19%未満、 Si:0.15〜0.5%、
Mn:1.0〜1.8%、 P:0.03%以下、
S:0.020〜0.050%、 Al:0.015〜0.07%、
N:0.005%以下
を含み、さらにTi を、Ti:0.05〜0.15%の範囲で、かつ下記(1)式で定義されるTi*が、下記(2)式を満足するように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有する鋼板であって、該鋼板中のTiを含む硫化物の直径の平均が0.10μm以上であることを特徴とする熱間打抜き性に優れたダイクエンチ用鋼板。

Ti*=Ti−3.4N−1.5S ‥‥(1)
C−0.25Ti* ≧ 0.10 ‥‥(2)
ここで、Ti、N、S、C:各元素の含有量(質量%)
% By mass
C: 0.10% or more and less than 0.19%, Si: 0.15-0.5%,
Mn: 1.0 to 1.8%, P: 0.03% or less,
S: 0.020 to 0.050%, Al: 0.015 to 0.07%,
N: 0.005% or less, further containing Ti so that Ti: in the range of 0.05 to 0.15% and Ti * defined by the following formula (1) satisfies the following formula (2), and the balance A steel plate for die quenching excellent in hot punching characteristics, characterized in that the steel plate has a composition comprising Fe and inevitable impurities, and the average diameter of sulfides containing Ti in the steel plate is 0.10 µm or more.
Record
Ti * = Ti-3.4N-1.5S (1)
C-0.25Ti * ≧ 0.10 (2)
Here, Ti, N, S, C: Content of each element (mass%)
直径0.10μm以上の大きさのTiを含む硫化物を、鋼板断面1mmあたり、平均で30個以上有することを特徴とする請求項1に記載のダイクエンチ用鋼板 2. The die quench steel sheet according to claim 1, having an average of 30 or more sulfides containing Ti having a diameter of 0.10 μm or more per 1 mm 2 of the cross section of the steel sheet. 直径0.10μm以上の大きさのTiを含む硫化物が、鋼板板厚方向断面において最表面から深さ方向に100μmまで、かつ板面に平行に5mm長さの範囲内に、平均で10個以上存在することを特徴とする請求項1または2に記載のダイクエンチ用鋼板。   Ten or more sulfides containing Ti with a diameter of 0.10μm or more on average within a range of 5mm length parallel to the plate surface from the outermost surface to the depth direction of 100μm in the thickness direction cross section of the steel plate The die quenching steel sheet according to claim 1, wherein the die quenching steel sheet is present. 前記組成に加えてさらに、質量%で、Cr:0.15〜1%、B:0.0008〜0.0030%、Mo:0.1〜0.5%、W:0.05〜1%のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のダイクエンチ用鋼板。   In addition to the above composition, one or more selected from Cr: 0.15 to 1%, B: 0.0008 to 0.0030%, Mo: 0.1 to 0.5%, W: 0.05 to 1% The die quenching steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the die quenching steel sheet has a composition containing:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2824195A4 (en) * 2012-03-09 2016-04-06 Kobe Steel Ltd Process for producing press-formed product, and press-formed product
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CN106756551A (en) * 2016-12-14 2017-05-31 武汉科技大学 A kind of ATM high-strength steel sheet and its manufacture method

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