JP2017150052A - High strength steel sheet excellent in toughness and ductility and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
【課題】靭性と延性に優れた高強度鋼板およびその製造方法を提供する。【解決手段】所定の成分組成からなり、組織は、面積率で、フェライトが70%以上であり、鋼板表面から板厚深さ方向に50μmの位置での平均粒径が3500×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下、鋼板表面から板厚1/4部での平均粒径が4000×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下、鋼板表面から板厚1/4部での圧延方向の平均粒径に対する板厚方向の平均粒径の比が1.5以下であり、鋼中に析出した粒子径20nm未満の析出物中のC量が0.020質量%以上であり、算術平均粗さRaが3.0μm以下である。【選択図】なしA high-strength steel plate excellent in toughness and ductility and a method for producing the same are provided. SOLUTION: It has a predetermined component composition, the structure is an area ratio, ferrite is 70% or more, and the average grain size at a position of 50 μm in the thickness direction from the steel sheet surface is 3500 × [tensile strength TS. (MPa)] -0.85μm or less, average grain size at 1/4 part thickness from steel plate surface is 4000 × [Tensile strength TS (MPa)] -0.85μm or less, at steel sheet surface from 1/4 part thickness The ratio of the average particle size in the sheet thickness direction to the average particle size in the rolling direction is 1.5 or less, the amount of C in the precipitate having a particle diameter of less than 20 nm deposited in the steel is 0.020% by mass or more, and the arithmetic average roughness Ra is 3.0 μm or less. [Selection figure] None
Description
本発明は、自動車のロアアームやフレームなどの足回り部材、ピラーやメンバーなどの骨格部材およびそれらの補強部材、ドアインパクトビーム、シート部材、インフレータ部材、自販機、デスク、家電・OA機器、建材などに使用される構造用部材として最適な靭性と延性に優れた高強度鋼板とその製造方法に関する。 The present invention can be applied to undercarriage members such as lower arms and frames of automobiles, skeleton members such as pillars and members and reinforcing members thereof, door impact beams, seat members, inflator members, vending machines, desks, home appliances / OA devices, building materials, etc. The present invention relates to a high-strength steel sheet excellent in toughness and ductility optimum as a structural member to be used, and a method for producing the same.
近年、地球環境に対する関心の高まりを受けて、CO2排出量低減の要望が増加している。さらに、自動車分野などでは車体を軽くすることで燃費を向上させるとともに、排ガス量を減らしたいとのニーズも益々大きくなっている。また、衝突安全性に対するニーズも高い。自動車の軽量化には、使用部品の薄肉化が最も有効である。すなわち、自動車の強度を維持しつつその軽量化を図るためには、自動車部品用素材となる鋼板の高強度化により鋼板を薄肉化することが有効であり、鋼板の薄肉化に対する要望は非常に強くなってきている。 In recent years, there has been an increasing demand for reducing CO 2 emissions in response to growing interest in the global environment. Furthermore, in the automobile field and the like, there is an increasing demand for reducing the amount of exhaust gas while improving fuel efficiency by reducing the body. There is also a high need for collision safety. Thinning the parts used is most effective for reducing the weight of automobiles. In other words, in order to reduce the weight while maintaining the strength of the automobile, it is effective to reduce the thickness of the steel sheet by increasing the strength of the steel sheet used as the material for automobile parts, and there is a great demand for reducing the thickness of the steel sheet. It is getting stronger.
一般に、鋼板の強度の上昇により靭性や延性は低下することが多い。プレス時の割れや部品の脆性割れの危険性が、鋼板の高強度化により非常に高くなる。 Generally, toughness and ductility often decrease due to an increase in strength of a steel sheet. The risk of cracking during pressing and brittle cracking of parts is greatly increased by increasing the strength of the steel sheet.
従来、靭性と延性に優れた高強度鋼板として、たとえば、特許文献1には、質量%で、C:0.01 % 以上0.12 % 以下、Si:0.02% 以上1.3% 以下、Mn:0.5% 以上3.0% 以下、P:0.10 % 以下、S:0.010% 以下、sol.Al:0.11% 以上1.5% 以下、N: 0.0010% 以上0.020% 以下、Ti: 0.041%以上0.40% 以下を含有し、体積%でフェライト相を70% 以上含み、残留オーステナイト相が4.9%以下である金属組織を有し、さらに圧延直角方向での降伏強度の引張強さに対する比が0.81以上となる高張力熱延鋼板の製造技術が開示されている。
Conventionally, as a high-strength steel sheet excellent in toughness and ductility, for example, in
特許文献2には、質量%で、C:0.02〜0.10%、Si:1.50%以下、Mn:0.5〜2.0%、P:0.025%以下、S:0.010%以下、Al:0.02〜0.15%、Ni:1%以下、Cr:1%以下、Nb:0.08%以下、Ti:0.05〜0.20%を含有し、金属組織が実質的にフェライトの単相組織である高強度熱延鋼板の製造技術が開示されている。
特許文献3には、質量%で、C:0.01〜0.20%、Si:1.00%以下、Mn:2.00%以下、Al:0.10%以下、N:0.0070%以下を含有し、平均粒径2〜3μmの微細フェライトが面積率で70%以上、ベイナイトとマルテンサイトを含む組織が面積率で20%以下となる熱延高張力鋼板の製造技術が開示されている。 Patent Document 3 contains, in mass%, C: 0.01 to 0.20%, Si: 1.00% or less, Mn: 2.00% or less, Al: 0.10% or less, N: 0.0070% or less, and an average particle size of 2 to 3 μm. Has disclosed a technology for producing a hot-rolled high-tensile steel sheet in which the fine ferrite has an area ratio of 70% or more and the structure containing bainite and martensite has an area ratio of 20% or less.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、靭性が低いという問題があった。また、特許文献2に記載の技術では、靭性が不十分な上、延性が低いという問題があった。特許文献3に記載の技術では、700MPaを超えるような高強度化は困難であるという問題があった。
However, the technique described in
本発明はかかる事情に鑑み、靭性と延性に優れた高強度鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the high strength steel plate excellent in toughness and ductility, and its manufacturing method in view of this situation.
課題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、以下の知見を得た。析出強化したフェライトを主体とする組織とすることで延性を向上させる。表層組織を細粒化し鋼板の表面粗さを小さくすることでクラックの発生を抑制し、微細な析出物と板厚内部の細粒化および鋼板表面から板厚1/4部での圧延方向の平均粒径に対する板厚方向の平均粒径の比(以下、結晶粒のアスペクト比と称することもある)を小さくすることで脆性亀裂の伝播を抑制し、靭性を向上させる。 We conducted intensive research to solve the problem. As a result, the following knowledge was obtained. Ductility is improved by making the structure mainly composed of precipitation strengthened ferrite. By reducing the surface texture of the steel sheet and reducing the surface roughness of the steel sheet, cracks are suppressed, and fine precipitates and fine grain inside the sheet thickness are reduced. By reducing the ratio of the average grain size in the plate thickness direction to the average grain size (hereinafter also referred to as the crystal grain aspect ratio), the propagation of brittle cracks is suppressed and the toughness is improved.
本発明は以上の知見に基づいてなされたものであり、以下を要旨とするものである。
[1]成分組成は、質量%で、C:0.04〜0.20%、Si:0.6〜1.5%、Mn:1.0〜3.0%、P:0.10%以下、S:0.030%以下、Al:0.10%以下、N:0.010%以下を含有し、Ti、Nb、Vの1種または2種以上をそれぞれ0.01〜1.0%含有し、残部は鉄および不可避的不純物からなり、組織は、面積率で、フェライトが70%以上であり、鋼板表面から板厚深さ方向に50μmの位置での平均粒径が3500×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下、鋼板表面から板厚1/4部での平均粒径が4000×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下、鋼板表面から板厚1/4部での圧延方向の平均粒径に対する板厚方向の平均粒径の比が1.5以下であり、鋼中に析出した粒子径20nm未満の析出物中のC量が0.020質量%以上であり、算術平均粗さRaが3.0μm以下であることを特徴とする靭性と延性に優れた高強度鋼板。
[2]前記成分組成に加えて、質量%で、Mo、Ta、Wの1種または2種以上をそれぞれ0.005〜0.50%含有することを特徴とする上記[1]に記載の靭性と延性に優れた高強度鋼板。
[3]前記成分組成に加えて、質量%で、Cr、Ni、Cuの1種または2種以上をそれぞれ0.01〜1.0%含有することを特徴とする上記[1]または[2]に記載の靭性と延性に優れた高強度鋼板。
[4]前記成分組成に加えて、質量%で、Ca、REMの1種または2種をそれぞれ0.0005〜0.01%含有することを特徴とする上記[1]〜[3]のいずれかに記載の靭性と延性に優れた高強度鋼板。
[5]前記成分組成に加えて、質量%で、Sb:0.005〜0.050%を含有することを特徴とする上記[1]〜[4]のいずれかに記載の靭性と延性に優れた高強度鋼板。
[6]前記成分組成に加えて、質量%で、B:0.0005〜0.0030%を含有することを特徴とする上記[1]〜[5]のいずれかに記載の靭性と延性に優れた高強度鋼板。
[7]鋼板表面にめっき層を有することを特徴とする上記[1]〜[6]のいずれかに記載の靭性と延性に優れた高強度鋼板。
[8]上記[1]〜[6]のいずれかに記載の成分組成を有する鋼スラブに対して、鋳造後、直接圧延または1200℃以上に再加熱し、次いで、粗圧延後、仕上げ圧延前に、衝突圧を3MPa以上とするデスケーリングを行い、950℃以下の累積圧下率を0.7以上、仕上圧延出側温度を800℃以上とする熱間圧延を行い、次いで、仕上圧延終了後750℃まで最大衝突圧5kPa以上、平均冷却速度30℃/s以上とする冷却を行い、次いで、巻取温度530℃以上680℃以下まで、平均冷却速度10℃/s以上で冷却し、巻取温度530℃以上680℃以下で巻取ることを特徴とする靭性と延性に優れた高強度鋼板の製造方法。
[9]さらに、前記巻取り後、酸洗を行うことを特徴とする上記[8]に記載の靭性と延性に優れた高強度鋼板の製造方法。
[10]さらに、前記酸洗後、均熱温度750℃以下の焼鈍を行い、次いで、溶融めっき処理することを特徴とする上記[9]に記載の靭性と延性に優れた高強度鋼板の製造方法。
[11]さらに、溶融めっき処理後、合金化処理温度460〜600℃、保持時間1s以上で合金化処理を行うことを特徴とする上記[10]に記載の靭性と延性に優れた高強度鋼板の製造方法。
[12]さらに、前記酸洗後、電気めっき処理することを特徴とする上記[9]に記載の靭性と延性に優れた高強度鋼板の製造方法。
[13]前記巻取り、前記酸洗、前記溶融めっき処理、前記合金化処理、前記電気めっき処理のいずれかの処理後、板厚減少率0.1〜3.0%の加工を施すことを特徴とする上記[8]ないし[12]のいずれかに記載の靭性と延性に優れた高強度鋼板の製造方法。
[14]上記[1]〜[6]のいずれかに記載の高強度鋼板に対して、めっき処理することを特徴とする靭性と延性に優れた高強度鋼板の製造方法。
This invention is made | formed based on the above knowledge, and makes the following a summary.
[1] Component composition is mass%, C: 0.04-0.20%, Si: 0.6-1.5%, Mn: 1.0-3.0%, P: 0.10% or less, S: 0.030% or less, Al: 0.10% or less, N: 0.010% or less, Ti, Nb, V, or one or more of 0.01 to 1.0% each, the balance is made of iron and inevitable impurities, the structure is the area ratio, 70% ferrite The average grain size at a position of 50 μm from the surface of the steel sheet to the depth of the sheet thickness is 3500 × [tensile strength TS (MPa)] −0.85 μm or less, and the average at the thickness of 1/4 part from the surface of the steel sheet. The grain size is 4000 × [Tensile strength TS (MPa)] −0.85 μm or less, and the ratio of the average grain size in the plate thickness direction to the average grain size in the rolling direction from the steel sheet surface to 1/4 part of the plate thickness is 1.5 or less. A high-strength steel sheet with excellent toughness and ductility, characterized in that the amount of C in the precipitate with a particle diameter of less than 20 nm deposited in steel is 0.020% by mass or more and the arithmetic average roughness Ra is 3.0 μm or less. .
[2] In addition to the component composition, the toughness and ductility according to the above [1], containing 0.005 to 0.50% of one or more of Mo, Ta, and W, respectively, by mass% Excellent high strength steel plate.
[3] In the above [1] or [2], in addition to the above component composition, 0.01% to 1.0% of one or more of Cr, Ni, and Cu are contained by mass%, respectively. High strength steel plate with excellent toughness and ductility.
[4] The composition according to any one of the above [1] to [3], wherein, in addition to the component composition, one or two of Ca and REM are contained by 0.0005 to 0.01% by mass%, respectively. High strength steel plate with excellent toughness and ductility.
[5] High strength excellent in toughness and ductility according to any one of the above [1] to [4], wherein, in addition to the component composition, Sb: 0.005 to 0.050% is contained in mass%. steel sheet.
[6] High strength excellent in toughness and ductility according to any one of the above [1] to [5], wherein B: 0.0005 to 0.0030% is contained in mass% in addition to the component composition steel sheet.
[7] The high-strength steel sheet having excellent toughness and ductility according to any one of [1] to [6], wherein the steel sheet surface has a plating layer.
[8] The steel slab having the composition according to any one of [1] to [6] above is directly cast or reheated to 1200 ° C. or higher after casting, and then after rough rolling and before finish rolling. In addition, it performs descaling with a collision pressure of 3 MPa or more, performs hot rolling with a cumulative reduction ratio of 950 ° C. or less of 0.7 or more and a finish rolling outlet temperature of 800 ° C. or more, and then finishes the finish rolling at 750 ° C. Cooling at a maximum impact pressure of 5 kPa or higher and an average cooling rate of 30 ° C / s or higher, then cooling to a winding temperature of 530 ° C or higher and 680 ° C or lower at an average cooling rate of 10 ° C / s or higher. A method for producing a high-strength steel sheet having excellent toughness and ductility, characterized by winding at a temperature of ℃ to 680 ℃.
[9] The method for producing a high-strength steel sheet having excellent toughness and ductility according to the above [8], further comprising pickling after the winding.
[10] Furthermore, after the pickling, annealing at a soaking temperature of 750 ° C. or lower is performed, and then hot dipping treatment is performed. Method.
[11] The high-strength steel sheet having excellent toughness and ductility according to the above [10], wherein the alloying treatment is performed after the hot dipping treatment at an alloying treatment temperature of 460 to 600 ° C. and a holding time of 1 s or longer. Manufacturing method.
[12] The method for producing a high-strength steel sheet having excellent toughness and ductility according to the above [9], further comprising electroplating after the pickling.
[13] The process as described above, wherein after the winding, the pickling, the hot dipping treatment, the alloying treatment, or the electroplating treatment, a sheet thickness reduction rate of 0.1 to 3.0% is applied. [8] A method for producing a high-strength steel sheet having excellent toughness and ductility according to any one of [12].
[14] A method for producing a high-strength steel sheet excellent in toughness and ductility, characterized by plating the high-strength steel sheet according to any one of [1] to [6].
なお、本発明において、高強度鋼板とは、引張強さ(TS)が780MPa以上の鋼板であり、熱延鋼板、溶融亜鉛めっき処理、合金化溶融亜鉛めっき処理および電気亜鉛めっき処理などの表面処理を熱延鋼板に施した鋼板を含むものである。さらに、熱延鋼板および表面処理を施した鋼板の上にさらに化成処理などにより皮膜を有する鋼板をも含むものである。また、本発明において、シャルピー衝撃試験による延性-脆性遷移温度(DBTT)が-40℃以下を靭性に優れたとする。また、JIS5号試験片を用いて行った引っ張り試験のTS×U-Elが7000(MPa・%)以上を延性に優れたとする。 In the present invention, the high-strength steel sheet is a steel sheet having a tensile strength (TS) of 780 MPa or more, and surface treatment such as hot-rolled steel sheet, hot-dip galvanizing treatment, alloyed hot-dip galvanizing treatment, and electrogalvanizing treatment. Including a steel sheet obtained by applying to a hot-rolled steel sheet. Furthermore, the steel sheet which has a film | membrane by a chemical conversion treatment etc. on the hot-rolled steel plate and the steel plate which performed the surface treatment is also included. In the present invention, it is assumed that the ductility-brittle transition temperature (DBTT) by the Charpy impact test is -40 ° C. or less and the toughness is excellent. In addition, it is assumed that TS × U-El of a tensile test performed using a JIS No. 5 test piece is 7000 (MPa ·%) or more and has excellent ductility.
本発明によれば、靭性と延性に優れた高強度鋼板が得られる。本発明の高強度鋼板は、引張強さ:780MPa以上を有し、かつ靭性と延性に優れるため、自動車の構造部材等の使途に好適に用いることができ、工業上有益な効果がもたらされる。 According to the present invention, a high-strength steel sheet having excellent toughness and ductility can be obtained. The high-strength steel sheet of the present invention has a tensile strength of 780 MPa or more, and is excellent in toughness and ductility. Therefore, the high-strength steel sheet can be suitably used for the use of automobile structural members and the like, and has an industrially beneficial effect.
以下、本発明について詳細に説明する。なお、以下の%は、特に断らない限り質量%を意味するものとする。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. In addition, the following% shall mean the mass% unless there is particular notice.
まず、本発明の高強度鋼板の成分組成の限定理由について説明する。 First, the reason for limiting the component composition of the high-strength steel sheet of the present invention will be described.
C:0.04〜0.20%
CはTi、Nb、Vと微細炭化物を形成し、鋼板の高強度化と、細粒化および靭性の向上に寄与する。このような効果を得るためには、C含有量を0.04%以上とする必要がある。より強度が必要な場合は0.06%以上が好ましく、さらに好ましくは0.08%以上である。一方、多量のCはフェライト変態を抑制する。また、過剰なCは溶接性を低下させるとともに、多量のセメンタイトの生成を招き、靭性や成型性を大きく低下させる。また、ベイナイト変態を抑制し、マルテンサイト変態を促進してしまう。したがって、C含有量を0.20%以下とする必要がある。好ましくは0.15%以下、さらに好ましくは0.12%以下である。
C: 0.04-0.20%
C forms fine carbides with Ti, Nb, and V, and contributes to increasing the strength of steel sheets and improving the grain size and toughness. In order to obtain such an effect, the C content needs to be 0.04% or more. When more strength is required, it is preferably 0.06% or more, more preferably 0.08% or more. On the other hand, a large amount of C suppresses ferrite transformation. Excessive C lowers weldability and leads to the formation of a large amount of cementite, greatly reducing toughness and formability. Moreover, a bainite transformation will be suppressed and a martensitic transformation will be promoted. Therefore, the C content needs to be 0.20% or less. Preferably it is 0.15% or less, More preferably, it is 0.12% or less.
Si:0.6〜1.5%
Siは熱間圧延後の冷却過程において、Ti、Nb、Vの微細炭化物形成を促す。また、フェライト変態を促進し結晶粒のアスペクト比を小さくする効果もある。さらに、固溶強化元素として成形性を大きく低下させることなく鋼板の高強度化に寄与することもできる。このような効果を得るためには、Si含有量を0.6%以上とする必要がある。一方、Siを多量に含有すると、赤スケールと呼ばれる表面模様が発生し、鋼板表面の粗さが大きくなってしまう。また、熱間圧延後の冷却過程でのフェライト変態が促進されすぎてしまい、Ti、Nb、Vの炭化物が粗大に析出してしまう。さらに、靭性が低下する。また、表面にSiの酸化物が生成しやすくなるため、熱延鋼板では化成処理不良、めっき鋼板では不めっきなどの不良が生じやすくなる。したがって、Si含有量は1.5%以下である必要がある。以上より、Si含有量を0.6%以上1.5%以下、好ましくは0.8%以上1.2%以下とする。
Si: 0.6-1.5%
Si promotes the formation of fine carbides of Ti, Nb, and V in the cooling process after hot rolling. It also has the effect of promoting ferrite transformation and reducing the crystal grain aspect ratio. Furthermore, it is possible to contribute to increasing the strength of the steel sheet without greatly reducing the formability as a solid solution strengthening element. In order to obtain such an effect, the Si content needs to be 0.6% or more. On the other hand, when Si is contained in a large amount, a surface pattern called a red scale is generated, and the surface roughness of the steel sheet is increased. Further, ferrite transformation in the cooling process after hot rolling is promoted too much, and Ti, Nb, and V carbides are coarsely precipitated. Furthermore, toughness is reduced. Moreover, since it becomes easy to produce | generate the oxide of Si on the surface, it becomes easy to produce defects, such as a chemical conversion treatment defect in a hot-rolled steel plate, and non-plating in a plated steel plate. Therefore, the Si content needs to be 1.5% or less. Accordingly, the Si content is set to 0.6% to 1.5%, preferably 0.8% to 1.2%.
Mn:1.0〜3.0%、
Mnは熱間圧延後の冷却において、フェライト変態が始まるタイミングを遅くするので、鋼板の組織の細粒化に効果がある。さらに、Mnは固溶強化により鋼板の高強度化に寄与することもできる。また、有害な鋼中SをMnSとして無害化する作用も有する。このような効果を得るためには、Mn含有量を1.0%以上とする必要がある。好ましくは1.3%以上である。一方、多量のMnはスラブ割れを引き起こすとともにフェライト変態の進行を抑制し、その結果、結晶粒のアスペクト比を大きくしてしまう。また、CとTi、Nb、Vとによる微細炭化物の形成を抑制してしまう。よって、Mn含有量を3.0%以下とする必要がある。好ましくは2.3%以下、さらに好ましくは1.6%以下である。
Mn: 1.0-3.0%
Since Mn slows the timing at which ferrite transformation starts in cooling after hot rolling, it is effective in reducing the structure of the steel sheet. Furthermore, Mn can also contribute to increasing the strength of the steel sheet by solid solution strengthening. It also has the effect of detoxifying harmful S in steel as MnS. In order to obtain such an effect, the Mn content needs to be 1.0% or more. Preferably it is 1.3% or more. On the other hand, a large amount of Mn causes slab cracking and suppresses the progress of ferrite transformation, resulting in an increase in the aspect ratio of the crystal grains. Moreover, the formation of fine carbides due to C and Ti, Nb, and V is suppressed. Therefore, the Mn content needs to be 3.0% or less. Preferably it is 2.3% or less, More preferably, it is 1.6% or less.
P:0.10%以下
Pは溶接性を低下させる作用を有するとともに、粒界に偏析して鋼板の延性、および靭性を劣化させる。さらに、Pを多量に含有すると、熱間圧延後の冷却過程でフェライト変態が促進されてしまい、Ti、Nb、Vの炭化物が粗大に析出してしまう。以上より、P含有量を0.10%以下とする必要がある。好ましくは0.05%以下、より好ましくは0.03%以下、さらに好ましくは0.01%以下である。ただし、必要以上にPを低減させることは製造コストの増大を招くので、Pの下限値は0.001%が好ましい。
P: 0.10% or less
P has the effect of reducing weldability and segregates at the grain boundaries to deteriorate the ductility and toughness of the steel sheet. Further, when P is contained in a large amount, ferrite transformation is promoted in the cooling process after hot rolling, and carbides of Ti, Nb, and V are coarsely precipitated. From the above, the P content needs to be 0.10% or less. Preferably it is 0.05% or less, More preferably, it is 0.03% or less, More preferably, it is 0.01% or less. However, since reducing P more than necessary causes an increase in manufacturing cost, the lower limit value of P is preferably 0.001%.
S:0.030%以下
Sは溶接性を低下させる作用を有するとともに、熱間圧延での延性を著しく低下させるので、熱間割れを誘発し、表面性状を著しく劣化させる。また、Sは鋼板の強度向上にほとんど寄与しない。さらに、不純物元素として粗大な硫化物を形成することにより、鋼板の延性、靭性および伸びフランジ性を低下させる。これらの問題はS含有量が0.030%を超えると顕著となるため、極力低減することが望ましい。したがって、S含有量は0.030%以下とする必要がある。好ましくは0.010%以下、より好ましくは0.003%以下、さらに好ましくは0.001%以下である。ただし、必要以上にSを低減させることは、製造コストの増大を招くので、Sの下限値は0.0001%が好ましい。
S: 0.030% or less
S has the effect of lowering the weldability and significantly lowers the ductility in hot rolling, so induces hot cracking and significantly deteriorates the surface properties. Moreover, S hardly contributes to the strength improvement of the steel sheet. Furthermore, by forming a coarse sulfide as an impurity element, the ductility, toughness and stretch flangeability of the steel sheet are lowered. Since these problems become significant when the S content exceeds 0.030%, it is desirable to reduce them as much as possible. Therefore, the S content needs to be 0.030% or less. Preferably it is 0.010% or less, More preferably, it is 0.003% or less, More preferably, it is 0.001% or less. However, since reducing S more than necessary causes an increase in manufacturing cost, the lower limit value of S is preferably 0.0001%.
Al:0.10%以下
Alを多く含有すると、鋼板の靭性および溶接性が大きく低下してしまう。さらに、表面にAlの酸化物が生成しやすくなるため、熱延鋼板では化成処理不良が、めっき鋼板では不めっきなどの不良が生じやすくなる。したがって、Al含有量を0.10%以下とする必要がある。好ましくは0.06%以下である。下限は特に規定しない。Alキルド鋼として0.01%以上含まれていても問題ない。
Al: 0.10% or less
When a large amount of Al is contained, the toughness and weldability of the steel sheet are greatly reduced. Furthermore, since it becomes easy to produce | generate the oxide of Al on the surface, it becomes easy to produce defects, such as a chemical conversion treatment defect, in a hot-rolled steel plate, and defects, such as non-plating, in a plated steel plate. Therefore, the Al content needs to be 0.10% or less. Preferably it is 0.06% or less. There is no specific lower limit. Even if it is contained 0.01% or more as Al killed steel, there is no problem.
N:0.010%以下
NはTi、Nb、Vと高温で粗大な窒化物を形成する。しかし、粗大な窒化物は強度向上にあまり寄与しないことから、Ti、Nb、V添加による鋼板の高強度化の効果を小さくしてしまうだけでなく、靭性の低下も招いてしまう。さらにNを多量に含有させると、熱間圧延中にスラブ割れが発生し、表面疵ができる恐れがある。したがって、N含有量を0.010%以下とする必要がある。好ましくは0.005%以下、より好ましくは0.003%以下、さらに好ましくは0.002%以下である。ただし、必要以上にNを低減させることは製造コストの増大に直結するので、Nの下限値は0.0001%が好ましい。
N: 0.010% or less
N forms coarse nitrides at high temperatures with Ti, Nb, and V. However, coarse nitrides do not contribute much to the strength improvement, so that not only the effect of increasing the strength of the steel sheet by adding Ti, Nb, and V is reduced, but also the toughness is reduced. Further, when N is contained in a large amount, slab cracking may occur during hot rolling, and surface defects may occur. Therefore, the N content needs to be 0.010% or less. Preferably it is 0.005% or less, More preferably, it is 0.003% or less, More preferably, it is 0.002% or less. However, since reducing N more than necessary directly leads to an increase in manufacturing cost, the lower limit value of N is preferably 0.0001%.
Ti、Nb、V:1種または2種以上をそれぞれ0.01〜1.0%
Ti、Nb、VはCと微細な炭化物を形成し、鋼板の高強度化に寄与するとともに、靭性の改善にも寄与する。このような作用を得るためには、Ti、Nb、Vの1種または2種以上をそれぞれ0.01%以上含有する必要がある。一方、Ti、Nb、V を、それぞれ1.0%を超えて多量に含有させても、高強度化の効果は飽和することから、Ti、V、Nbの含有量をそれぞれ1.0%以下とする必要がある。
Ti, Nb, V: 0.01% to 1.0% for 1 type or 2 types or more
Ti, Nb, and V form fine carbides with C, contributing to high strength of the steel sheet and toughness. In order to obtain such an action, it is necessary to contain at least 0.01% of one or more of Ti, Nb, and V, respectively. On the other hand, even if Ti, Nb, and V are contained in a large amount exceeding 1.0%, the effect of increasing the strength is saturated. Therefore, the contents of Ti, V, and Nb must be 1.0% or less, respectively. is there.
残部は鉄および不可避的不純物である。不可避的不純物としては、Sn、Mg、Co、As、Pb、Zn、Oなどが挙げられ、合計で0.5%以下であれば許容できる。 The balance is iron and inevitable impurities. Inevitable impurities include Sn, Mg, Co, As, Pb, Zn, O, etc., and a total of 0.5% or less is acceptable.
以上の必須添加元素で、本発明の鋼板は目的とする特性が得られるが、上記の必須添加元素に加えて、必要に応じて下記の元素を添加することができる。 With the above essential additive elements, the steel sheet of the present invention has the desired characteristics, but in addition to the above essential additive elements, the following elements can be added as necessary.
Mo、Ta、Wの1種または2種以上をそれぞれ0.005〜0.50%
Mo、Ta、Wは微細析出物を形成することで鋼板の高強度化、靭性改善に寄与する。このような効果を得るため、Mo、Ta、W を含有させる場合には、Mo、Ta、Wのうちの1種または2種以上の含有量をそれぞれ0.005%以上とする。一方、多量にMo、Ta、Wを含有させても効果が飽和することから、Mo、Ta、Wのうちの1種または2種以上の含有量をそれぞれ0.50%以下とすることが好ましい。
One or more of Mo, Ta, W or more, 0.005-0.50% each
Mo, Ta, and W contribute to improving the strength and toughness of the steel sheet by forming fine precipitates. In order to obtain such an effect, when Mo, Ta, and W are contained, the content of one or more of Mo, Ta, and W is set to 0.005% or more. On the other hand, since the effect is saturated even if a large amount of Mo, Ta, and W is contained, the content of one or more of Mo, Ta, and W is preferably 0.50% or less.
Cr、Ni、Cuの1種または2種以上をそれぞれ0.01〜1.0%
Cr、Ni、Cuは鋼板の組織を細粒化するとともに固溶強化元素として作用することで鋼板の高強度化と靭性の向上に寄与する。このような効果を得るため、Cr、Ni、Cuを含有させる場合には、Cr、Ni、Cuのうちの1種または2種以上の含有量をそれぞれ0.01%以上とする。一方、多量にCr、Ni、Cuを多量に含有させても効果が飽和するだけでなく製造コストの上昇を招くことから、Cr、Ni、Cuのうちの1種または2種以上の含有量をそれぞれ1.0%以下とすることが好ましい。
0.01% to 1.0% of one or more of Cr, Ni and Cu
Cr, Ni, and Cu contribute to an increase in strength and toughness of the steel sheet by making the structure of the steel sheet finer and acting as a solid solution strengthening element. In order to obtain such an effect, when Cr, Ni, or Cu is contained, the content of one or more of Cr, Ni, and Cu is set to 0.01% or more. On the other hand, even if a large amount of Cr, Ni, or Cu is contained in a large amount, the effect is not only saturated but also the manufacturing cost is increased. Therefore, the content of one or more of Cr, Ni, and Cu is increased. Each is preferably 1.0% or less.
Ca、REMの1種または2種をそれぞれ0.0005〜0.01%
Ca、REMは硫化物の形態を制御することで鋼板の延性、靭性、曲げ性および伸びフランジ性を向上させることができる。このような効果を得るため、Ca、REMを含有させる場合には、Ca、REMの1種または2種の含有量をそれぞれ0.0005%以上とする。一方、多量に含有させても効果が飽和するだけでなくコストが上昇することからCa、REMを含有させる場合には、Ca、REMの1種または2種の含有量をそれぞれ0.01%以下とすることが好ましい。
One or two of Ca and REM 0.0005-0.01% each
Ca and REM can improve the ductility, toughness, bendability and stretch flangeability of the steel sheet by controlling the form of sulfide. In order to obtain such an effect, when Ca and REM are contained, the content of one or two of Ca and REM is set to 0.0005% or more. On the other hand, when Ca and REM are contained, the content of one or two of Ca and REM is set to 0.01% or less respectively when Ca and REM are contained because the effect is not only saturated but also the cost increases even if it is contained in a large amount. It is preferable.
Sb:0.005〜0.050%
Sbは熱間圧延時において表面に偏析することから、スラブに窒素が進入するのを防止して、粗大な窒化物の形成を抑制することができる。このような効果を得るため、Sbを含有する場合には0.005%以上の含有量とする。一方、多量にSbを含有すると製造コストが上昇することから、Sbを含有させる場合は0.050%以下の含有量とする。
Sb: 0.005 to 0.050%
Since Sb segregates on the surface during hot rolling, nitrogen can be prevented from entering the slab and formation of coarse nitrides can be suppressed. In order to acquire such an effect, when it contains Sb, it is set as 0.005% or more of content. On the other hand, when a large amount of Sb is contained, the production cost increases. Therefore, when Sb is contained, the content is made 0.050% or less.
B:0.0005〜0.0030%
Bは組織を細粒化することで、鋼板の高強度化と靭性の向上に寄与することができる。このような効果を得るため、Bを含有させる場合は0.0005%以上とする。好ましくは0.0010%以上である。一方、多量のBは熱間圧延時の圧延荷重を上昇させてしまう恐れがあることから、Bを含有する場合は0.0030%以下とする。好ましくは0.0020%以下である。
B: 0.0005-0.0030%
B can contribute to increasing the strength and toughness of the steel sheet by refining the structure. In order to obtain such an effect, when B is contained, the content is made 0.0005% or more. Preferably it is 0.0010% or more. On the other hand, since a large amount of B may increase the rolling load during hot rolling, when B is contained, the content is made 0.0030% or less. Preferably it is 0.0020% or less.
次に、本発明の高強度鋼板の重要な要件である組織等について説明する。
フェライト: 面積率で70%以上
フェライトは延性に優れることから、本発明ではフェライトを面積率で70%以上とすることで、優れた延性を有する鋼板を得る。好ましくはフェライトの面積率は80%以上、より好ましくは90%以上である。フェライト以外の組織は、パーライト、ベイナイト、マルテンサイト、残留オーステナイトなどであってよい。なお、フェライトの面積率は後述する実施例に記載の方法にて測定することができる。また、製造条件、特に、巻取り時の巻取温度冷却時の冷却速度を制御することにより、フェライト相の面積率を70%以上とすることができる。
Next, the structure etc. which are important requirements for the high-strength steel sheet of the present invention will be described.
Ferrite: 70% or more in area ratio Since ferrite is excellent in ductility, in the present invention, a steel sheet having excellent ductility is obtained by making
鋼板表面から板厚深さ方向に50μmの位置での平均粒径:3500×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下
鋼板の表面付近の粒径を小さくすることで、脆性破壊時のクラックの発生を抑制することができる。さらに、鋼板の強度が高いほど割れは伸展しやすいことから、より粒径を小さくする必要がある。このような鋼板表面付近の粒径は、鋼板最表面で評価するよりも、スケールを除いた表面から板厚深さ方向に50μm内側に入った位置のほうがより的確に評価できる。よって、本発明では、鋼板表面から板厚深さ方向に50μmの位置での平均粒径を規定することとする。なお、本発明において、鋼板表面から板厚深さ方向に50μmの位置とは、スケールを除いた鋼板表面から板厚方向に50μm内側に入った位置であり、「表層50μm位置」と称することもある。
表層50μm位置での平均粒径を3500×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下とすることで、脆性破壊時のクラックの発生を抑制することができる。好ましくは表層50μm位置での平均粒径は3000×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下、より好ましくは2500×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下、さらに好ましくは2000×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下である。下限は特に規定しないが、0.5μm程度で十分である。なお、表層50μm位置での平均粒径は後述する実施例に記載の方法にて測定することができる。また、表層50μm位置でのフェライトの平均粒径は、製造条件、特に熱間圧延時の累積圧下率や仕上圧延出側温度等により、制御することができる。
Average grain size at a position of 50 μm from the surface of the steel sheet to the thickness direction: 3500 × [Tensile strength TS (MPa)] −0.85 μm or less Cracks at the time of brittle fracture by reducing the grain size near the surface of the steel sheet Can be suppressed. Furthermore, since the cracks tend to extend as the strength of the steel plate increases, it is necessary to reduce the particle size. Such a particle size in the vicinity of the steel sheet surface can be more accurately evaluated at a position within 50 μm inside from the surface excluding the scale in the thickness direction of the plate, rather than the evaluation at the outermost surface of the steel sheet. Therefore, in the present invention, the average particle size at a position of 50 μm in the plate thickness depth direction from the steel plate surface is defined. In the present invention, the position of 50 μm in the sheet thickness depth direction from the steel sheet surface is a position entering 50 μm in the sheet thickness direction from the steel sheet surface excluding the scale, and may also be referred to as “
By setting the average particle diameter at the position of the surface layer of 50 μm to 3500 × [tensile strength TS (MPa)] − 0.85 μm or less, the occurrence of cracks during brittle fracture can be suppressed. Preferably, the average particle size at the position of 50 μm of the surface layer is 3000 × [tensile strength TS (MPa)] −0.85 μm or less, more preferably 2500 × [tensile strength TS (MPa)] −0.85 μm or less, more preferably 2000 × [ Tensile strength TS (MPa)] −0.85 μm or less. The lower limit is not particularly specified, but about 0.5 μm is sufficient. The average particle diameter at the position of the surface layer of 50 μm can be measured by the method described in Examples described later. In addition, the average grain size of ferrite at the surface layer position of 50 μm can be controlled by the production conditions, particularly the cumulative rolling reduction during hot rolling and the finish rolling exit temperature.
鋼板表面から板厚1/4部での平均粒径:4000×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下
板厚内部の粒径を小さくすることで、脆性破壊時のクラックの伸展を抑制することができる。さらに、強度が高いほど割れは伸展しやすいことから、より粒径を小さくする必要がある。なお、このような板厚内部の粒径は、鋼板表面から板厚1/4部の位置で代表できることから、本発明では、鋼板表面から板厚1/4部での平均粒径を規定することとする。鋼板表面から板厚1/4部での平均粒径を4000×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下とすることで、脆性破壊時のクラックの伸展を抑制することができる。好ましくは3500×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下、より好ましくは3000×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下、さらに好ましくは2500×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下である。下限は特に規定しないが、0.5μm程度で十分である。なお、鋼板表面から板厚1/4部での平均粒径は後述する実施例に記載の方法にて測定することができる。また、鋼板表面から板厚1/4部での平均粒径は、製造条件、特に熱間圧延時の累積圧下率や仕上圧延出側温度等により、制御することができる。
Average grain size at 1/4 thickness from the steel sheet surface: 4000 x [Tensile strength TS (MPa)] -0.85 μm or less By reducing the grain size inside the sheet thickness, crack extension during brittle fracture is suppressed. can do. Furthermore, the higher the strength, the easier it is for the crack to extend, so it is necessary to make the particle size smaller. In addition, since the particle size inside such a plate thickness can be represented by the position of the
板厚1/4部の圧延方向の平均粒径に対する板厚方向の平均粒径の比:1.5以下
板厚内部の粒が圧延方向に伸びた形状だと、脆性破壊時のクラックが伸展しやすくなってしまう。そのため、板厚1/4部の圧延方向の平均粒径に対する板厚方向の平均粒径の比(以下、板厚1/4部の圧延方向の平均粒径に対する板厚方向の平均粒径の比を単にアスペクト比とも称することもある)を1.5以下とする必要がある。好ましくは1.3以下である。下限は特に規定しないが、1.0程度である。なお、板厚1/4部の圧延方向の平均粒径に対する板厚方向の平均粒径の比は後述する実施例に記載の方法にて測定することができる。また、板厚1/4部の圧延方向の平均粒径に対する板厚方向の平均粒径の比は、製造条件、特に熱間圧延時の累積圧下率や仕上圧延出側温度等により、制御することができる。
Ratio of the average grain size in the thickness direction to the average grain size in the rolling direction at 1/4 part of the thickness: 1.5 or less If the grains inside the thickness are elongated in the rolling direction, cracks at the time of brittle fracture will easily extend turn into. Therefore, the ratio of the average grain size in the thickness direction to the average grain size in the rolling direction of the 1/4 thickness part (hereinafter referred to as the average grain size in the thickness direction with respect to the average grain size in the rolling direction of 1/4 part thickness). The ratio may be simply referred to as an aspect ratio) to be 1.5 or less. Preferably it is 1.3 or less. The lower limit is not specified, but is about 1.0. In addition, the ratio of the average particle size in the plate thickness direction to the average particle size in the rolling direction at a thickness of 1/4 part can be measured by the method described in the examples described later. In addition, the ratio of the average grain size in the thickness direction to the average grain size in the rolling direction at a thickness of 1/4 part is controlled by the production conditions, in particular, the cumulative reduction ratio during hot rolling, the finish rolling exit temperature, etc. be able to.
鋼中に析出した粒子径20nm未満の析出物中のC量が0.020%以上
鋼中に析出した析出物のうち、粒子径20nm未満の析出物は鋼板の強度および靭性の向上に寄与できる。このような微細な析出物は、炭化物が主体である。よって、このような効果を得るためには、粒子径20nm未満の析出物中のC量(以下、略して析出C量と称することもある)が0.020%以上である必要がある。好ましくは0.030%以上である。一方、粒子径20nm未満の析出物が必要以上に鋼中に多量に存在しても強度上昇の効果は飽和することから、析出C量は0.15%以下が好ましく、より好ましくは0.12%以下、さらに好ましくは0.10%以下である。なお、析出C量は後述する実施例に記載の方法にて測定することができる。また、製造条件を制御することにより、析出C量を0.020%以上とすることができる。
Of the precipitates precipitated in steel with a C content of 0.020% or more deposited in steel with a particle diameter of less than 20 nm, precipitates with a particle diameter of less than 20 nm can contribute to the improvement of the strength and toughness of the steel sheet. Such fine precipitates are mainly composed of carbides. Therefore, in order to obtain such an effect, the amount of C in the precipitate having a particle diameter of less than 20 nm (hereinafter sometimes abbreviated as the amount of precipitated C) needs to be 0.020% or more. Preferably it is 0.030% or more. On the other hand, even if precipitates having a particle diameter of less than 20 nm are present in the steel more than necessary, the effect of increasing the strength is saturated, so the amount of precipitated C is preferably 0.15% or less, more preferably 0.12% or less, Preferably it is 0.10% or less. The amount of precipitated C can be measured by the method described in the examples described later. Moreover, the amount of precipitated C can be made 0.020% or more by controlling the production conditions.
算術平均粗さRaが3.0μm以下
高強度鋼板表面の算術平均粗さを小さくすることで、脆性破壊時のクラックの発生を抑制することができる。よって、算術平均粗さ(Ra)は3.0μm以下とする必要がある。好ましくは2.0μm以下、より好ましくは1.5μm以下、さらに好ましくは1.0μm以下である。下限は特に規定しないが、0.5μm程度が好ましい。なお、算術平均粗さRaは後述する実施例に記載の方法にて測定することができる。
Arithmetic average roughness Ra is 3.0 μm or less By reducing the arithmetic average roughness of the surface of the high-strength steel sheet, the occurrence of cracks during brittle fracture can be suppressed. Therefore, the arithmetic average roughness (Ra) needs to be 3.0 μm or less. The thickness is preferably 2.0 μm or less, more preferably 1.5 μm or less, and still more preferably 1.0 μm or less. The lower limit is not particularly specified, but is preferably about 0.5 μm. The arithmetic average roughness Ra can be measured by the method described in Examples described later.
次に、本発明の高強度鋼板の製造方法について説明する。
本発明の高強度鋼板は、上記成分組成を有する鋼スラブに対して、鋳造後、直接圧延または1200℃以上に再加熱し、次いで、粗圧延後、仕上げ圧延前に、衝突圧を3MPa以上とするデスケーリングを行い、950℃以下の累積圧下率を0.7以上、仕上圧延出側温度を800℃以上とする熱間圧延を行い、次いで、仕上圧延終了後750℃まで最大衝突圧5kPa以上、平均冷却速度30℃/s以上とする冷却を行い、次いで、巻取温度530℃以上680℃以下まで、平均冷却速度10℃/s以上で冷却し、巻取温度530℃以上680℃以下で巻取ることで得られる。巻取り後、酸洗を行うことができる。さらに、酸洗後、均熱温度750℃以下の焼鈍を行い、次いで、めっき浴温度420〜500℃での溶融亜鉛めっき処理、もしくは電気めっき処理することができる。溶融亜鉛めっき処理後、合金化処理温度460〜600℃、保持時間1s以上で合金化処理を行うことができる。また、以上により得られた高強度鋼板に対して、板厚減少率0.1〜3.0%の加工を施すことができる。
Next, the manufacturing method of the high strength steel plate of this invention is demonstrated.
The high-strength steel sheet of the present invention is a steel slab having the above component composition, after casting, directly rolled or reheated to 1200 ° C or higher, and then after rough rolling and before finish rolling, the impact pressure is 3 MPa or more. Descaling is performed, hot rolling is performed with a cumulative reduction ratio of 950 ° C or lower being 0.7 or higher, and a finish rolling outlet temperature of 800 ° C or higher, and then the maximum impact pressure of 5 kPa or higher is averaged up to 750 ° C after finishing rolling. Cooling is performed at a cooling rate of 30 ° C / s or higher, then cooled to a winding temperature of 530 ° C to 680 ° C at an average cooling rate of 10 ° C / s or higher, and wound at a winding temperature of 530 ° C to 680 ° C. Can be obtained. After winding, pickling can be performed. Furthermore, after pickling, annealing at a soaking temperature of 750 ° C. or lower can be performed, followed by hot dip galvanizing or electroplating at a plating bath temperature of 420 to 500 ° C. After the hot dip galvanizing treatment, the alloying treatment can be performed at an alloying treatment temperature of 460 to 600 ° C. and a holding time of 1 s or longer. Further, the high strength steel plate obtained as described above can be processed with a plate thickness reduction rate of 0.1 to 3.0%.
以下、詳細に説明する。 Details will be described below.
本発明において、鋼の溶製方法は特に限定されず、転炉、電気炉等、公知の溶製方法を採用することができる。また、真空脱ガス炉にて2次精錬を行ってもよい。その後、生産性や品質上の問題から連続鋳造法によりスラブ(鋼素材)とする。造塊−分塊圧延法、薄スラブ連鋳法等、公知の鋳造方法でスラブとしても良い。 In the present invention, the method for melting steel is not particularly limited, and a known melting method such as a converter or an electric furnace can be employed. Further, secondary refining may be performed in a vacuum degassing furnace. After that, slab (steel material) is produced by continuous casting due to problems in productivity and quality. It is good also as slab by well-known casting methods, such as the ingot-making-slabbing method and the thin slab continuous casting method.
鋳造後スラブ:鋳造後のスラブを直接圧延、または、温片や冷片となったスラブを1200℃以上に再加熱
Ti、Nb、Vを微細に析出させるためには、熱間圧延開始前にこれらの元素を鋼中に固溶させる必要がある。そのため、鋳造後のスラブは高温のまま熱間圧延機の入り側に搬送して、熱間圧延を行う(直接圧延)ことが好ましい。しかし、一旦、鋳造後のスラブが温片や冷片となり、Ti、Nb、Vが析出物として析出してしまった場合は、Ti、Nb、V を再固溶するためにスラブを1200℃以上に再加熱したのち粗圧延を開始する必要がある。スラブ加熱温度が低いとTi、V、Nbの再固溶が阻害され、粗大な炭化物のまま残るため、微細な炭化物の生成が抑制されてしまう。1200℃以上での保持時間は特に規定しないが、好ましくは10分以上、より好ましくは30分以上である。操業負荷の点から上限は180分以下が好ましい。また、再加熱温度は好ましくは1220℃以上、より好ましくは1250℃以上である。
Post-cast slab: Directly rolled slab after casting, or reheated slab that has become hot or cold to 1200 ℃ or higher
In order to precipitate Ti, Nb, and V finely, it is necessary to dissolve these elements in the steel before the start of hot rolling. Therefore, it is preferable to carry out hot rolling (direct rolling) by conveying the cast slab to the entry side of the hot rolling mill at a high temperature. However, once the slab after casting becomes a hot piece or a cold piece, and Ti, Nb, and V have precipitated as precipitates, the slab must be 1200 ° C or higher to re-dissolve Ti, Nb, and V It is necessary to start rough rolling after reheating. When the slab heating temperature is low, the re-dissolution of Ti, V, and Nb is hindered and the coarse carbide remains, so that the formation of fine carbide is suppressed. The holding time at 1200 ° C. or higher is not particularly limited, but is preferably 10 minutes or longer, more preferably 30 minutes or longer. From the viewpoint of operational load, the upper limit is preferably 180 minutes or less. The reheating temperature is preferably 1220 ° C. or higher, more preferably 1250 ° C. or higher.
熱間圧延:粗圧延後、仕上げ圧延前に、衝突圧を3MPa以上とするデスケーリングを行い、仕上げ圧延での950℃以下の累積圧下率を0.7以上、仕上げ圧延出側温度を800℃以上とする
本発明では、粗圧延後、仕上げ圧延前に、仕上げ圧延機の入り側で高圧水を使用したデスケーリングを行う。この時、高圧水の衝突圧を3MPa以上とする。スケールを除去するに際し、衝突圧が小さいとスケールが除去しきれず表面に残ってしまう。その状態で仕上げ圧延されると残ったスケールが鋼板表面に押し込まれて鋼板の表面粗さが大きくなってしまう。そのため、仕上げ圧延機の入り側での高圧水の衝突圧を3MPa以上とする必要がある。好ましくは5MPa以上、より好ましくは8MPa以上、さらに好ましくは10MPa以上である。上限は特に規定しないが15MPaが好ましい。時間は特に限定しないが、仕上げ圧延中の鋼板の温度が低くなりすぎないように、0.1〜5sが好ましい。なお、上記において、衝突圧とは、高圧水が鋼材表面に衝突する単位面積あたりの力である。
Hot rolling: After rough rolling and before finishing rolling, descaling with impact pressure of 3 MPa or more is performed, cumulative rolling reduction of 950 ° C or lower in finish rolling is 0.7 or higher, and finish rolling exit temperature is 800 ° C or higher. In the present invention, after rough rolling and before finish rolling, descaling using high-pressure water is performed on the entrance side of the finish rolling mill. At this time, the collision pressure of the high pressure water is set to 3 MPa or more. When removing the scale, if the impact pressure is low, the scale cannot be removed and remains on the surface. When finish-rolling in that state, the remaining scale is pushed into the steel plate surface, and the surface roughness of the steel plate increases. For this reason, the collision pressure of high-pressure water on the entrance side of the finish rolling mill needs to be 3 MPa or more. Preferably it is 5 MPa or more, More preferably, it is 8 MPa or more, More preferably, it is 10 MPa or more. There is no particular upper limit, but 15 MPa is preferred. The time is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5 s so that the temperature of the steel plate during finish rolling does not become too low. In the above, the collision pressure is a force per unit area at which high-pressure water collides with the steel surface.
950℃以下の累積圧下率:0.7以上
低い温度での圧下率を大きくすると、フェライト粒径を小さくすることができる。そのため、950℃以下での圧下率を累積で0.7以上とする。好ましくは1.0以上、より好ましくは1.3以上、さらに好ましくは1.6以上である。上限は特に規定しないが、2.0が好ましい。なお、累積圧下率とは、仕上げ圧延において、各圧延機での圧下率を入り側と出側の板厚比とした場合の、950℃以下となる各圧延機での圧下率をそれぞれ加算して合計したものである。
Cumulative rolling reduction at 950 ° C. or lower: When the rolling reduction at a temperature lower by 0.7 or more is increased, the ferrite grain size can be reduced. Therefore, the rolling reduction at 950 ° C. or lower is set to 0.7 or higher. Preferably it is 1.0 or more, More preferably, it is 1.3 or more, More preferably, it is 1.6 or more. The upper limit is not particularly specified, but 2.0 is preferable. The cumulative reduction ratio is the sum of the reduction ratios at each rolling mill at 950 ° C or lower when the rolling reduction ratio at each rolling mill is the sheet thickness ratio between the entry side and the exit side in finish rolling. Is the total.
仕上圧延出側温度:800℃以上
仕上圧延の出側温度が低くなると、熱間圧延後の冷却過程でフェライト変態が過剰に促進され、Ti、Nb、Vの炭化物が粗大に析出してしまう。さらに、仕上圧延の終了温度がフェライト域になると、フェライト粒径が大きくなるとともに、歪誘起析出によりTi、Nb、Vの炭化物が粗大に析出してしまう。そのため、仕上圧延出側の温度は800℃以上とする。好ましくは820℃以上、より好ましくは850℃以上である。仕上圧延出側温度の上限は特に規定しないが、920℃が好ましい。
Finishing rolling exit temperature: 800 ° C. or more When the finishing rolling exit temperature is lowered, ferrite transformation is excessively promoted in the cooling process after hot rolling, and Ti, Nb, and V carbides are coarsely precipitated. Furthermore, when the finishing temperature of the finish rolling is in the ferrite region, the ferrite grain size increases and Ti, Nb, and V carbides precipitate coarsely due to strain-induced precipitation. Therefore, the temperature on the finish rolling exit side is set to 800 ° C. or higher. Preferably it is 820 degreeC or more, More preferably, it is 850 degreeC or more. The upper limit of the finish rolling outlet temperature is not particularly defined, but 920 ° C. is preferable.
仕上圧延終了後750℃まで最大衝突圧5kPa以上、平均冷却速度30℃/s以上とする冷却
仕上圧延終了から750℃までの最大衝突圧:5kPa以上
仕上圧延終了から750℃までの間において、冷却水により鋼板を冷却するに際し、冷却水の最大衝突圧を大きくすることで、鋼板表層部のフェライト粒径を小さくすることができる。そのため、仕上圧延終了から750℃開始までの、冷却水の最大衝突圧を5kPa以上とする。好ましくは10kPa以上、より好ましくは15kPa以上である。最大衝突圧の上限は特に規定しないが200kPaが好ましい。なお、上記において、最大衝突圧とは、高圧水が鋼材表面に衝突する単位面積あたりの最大の力である。
仕上圧延終了から750℃までの平均冷却速度:30℃/s以上
仕上圧延終了から750℃までの冷却速度が小さいと、フェライト変態が高温で起こり、粒径が大きくなり、Ti、Nb、Vの炭化物が粗大に析出してしまう。したがって、仕上圧延終了から750℃までの平均冷却速度を30℃/s以上とする。好ましくは50℃/s以上、さらに好ましくは70℃/s以上である。上限は特に規定しないが、温度制御の観点から200℃/sが好ましい。
After the finish rolling, the maximum impact pressure is 5 kPa to 750 ° C and the average cooling rate is 30 ° C / s or more. The maximum impact pressure from the finish of finish finish rolling to 750 ° C is 5 kPa or more. When cooling the steel sheet with water, the ferrite grain size of the steel sheet surface layer can be reduced by increasing the maximum collision pressure of the cooling water. Therefore, the maximum collision pressure of the cooling water from the finish rolling to the start of 750 ° C. is set to 5 kPa or more. The pressure is preferably 10 kPa or more, more preferably 15 kPa or more. The upper limit of the maximum collision pressure is not particularly specified, but 200 kPa is preferable. In the above, the maximum collision pressure is the maximum force per unit area at which high-pressure water collides with the steel surface.
Average cooling rate from finish rolling to 750 ° C: 30 ° C / s or more When cooling rate from finish rolling to 750 ° C is small, ferrite transformation occurs at high temperature, grain size increases, Ti, Nb, V Carbide precipitates coarsely. Accordingly, the average cooling rate from the finish rolling to 750 ° C. is set to 30 ° C./s or more. Preferably it is 50 ° C./s or more, more preferably 70 ° C./s or more. The upper limit is not particularly defined, but 200 ° C./s is preferable from the viewpoint of temperature control.
750℃から巻取温度530℃以上680℃以下まで、平均冷却速度を10℃/s以上で冷却
750℃から巻取温度までの冷却速度が遅いと、フェライト変態が促進されることで、Ti、Nb、Vの炭化物が粗大化してしまうとともに、フェライト結晶粒が粗大化してしまう。そのため、750℃から巻取りまでの平均冷却速度は10℃/s以上とする。好ましくは20℃/s以上である。上限は特に規定しないが、温度制御の観点から100℃/sが好ましい。
Cooling from 750 ° C to coiling temperature 530 ° C to 680 ° C with an average cooling rate of 10 ° C / s or higher
When the cooling rate from 750 ° C. to the coiling temperature is slow, the ferrite transformation is promoted, so that carbides of Ti, Nb, and V are coarsened and ferrite crystal grains are coarsened. Therefore, the average cooling rate from 750 ° C. to winding is 10 ° C./s or more. Preferably it is 20 degrees C / s or more. The upper limit is not particularly defined, but 100 ° C./s is preferable from the viewpoint of temperature control.
巻取温度:530℃以上680℃以下
巻取温度が高いと、フェライト変態が促進されることで、Ti、Nb、Vの炭化物が粗大化するとともに、フェライト結晶粒が粗大化してしまう。そのため、巻取温度を680℃以下とする必要があり、好ましくは650℃以下である。一方、巻取り温度が低いと、フェライト変態が抑制され、フェライトの分率が小さくなるとともに、Ti、Nb、Vの微細炭化物の生成も抑制されてしまう。さらに、粒成長が抑止されすぎることで、アスペクト比が大きくなってしまう。そのため、巻取温度を530℃以上とする。好ましくは570℃以上、より好ましくは600℃以上である。
Winding temperature: 530 ° C. or higher and 680 ° C. or lower When the winding temperature is high, the ferrite transformation is promoted, so that the carbides of Ti, Nb, and V are coarsened and the ferrite crystal grains are coarsened. For this reason, the coiling temperature needs to be 680 ° C. or lower, preferably 650 ° C. or lower. On the other hand, when the coiling temperature is low, ferrite transformation is suppressed, the ferrite fraction is reduced, and the formation of fine carbides of Ti, Nb, and V is also suppressed. Furthermore, an aspect ratio becomes large because grain growth is suppressed too much. Therefore, the winding temperature is set to 530 ° C. or higher. Preferably it is 570 degreeC or more, More preferably, it is 600 degreeC or more.
以上により、本発明の高強度鋼板が製造される。なお、上記において、仕上圧延出側温度、巻取温度は、鋼板表面の温度とする。仕上圧延終了後から750℃までの平均冷却速度、750℃から巻取温度までの平均冷却速度は、鋼板表面の温度をもとに規定される。 As described above, the high-strength steel sheet of the present invention is manufactured. In the above, the finish rolling outlet temperature and the coiling temperature are the temperatures of the steel sheet surface. The average cooling rate from the finish rolling to 750 ° C. and the average cooling rate from 750 ° C. to the coiling temperature are defined based on the surface temperature of the steel sheet.
巻取り後、酸洗(好適条件)
以上により得られた高強度鋼板に対して、酸洗を行うことができる。酸洗の方法は特に限定しない。塩酸酸洗や硫酸酸洗が挙げられる。酸洗を行うことで、鋼板表面のスケールが除去され、化成処理性や塗装密着性がよくなる。また、後に続く、溶融めっき処理や、電気めっき処理を行った場合のめっき密着性が良好となる。
After winding, pickling (preferred conditions)
Pickling can be performed with respect to the high strength steel plate obtained by the above. The method of pickling is not particularly limited. Examples include hydrochloric acid pickling and sulfuric acid pickling. By pickling, the scale on the surface of the steel sheet is removed, and chemical conversion treatment and paint adhesion are improved. Moreover, the plating adhesiveness in the case of performing subsequent hot dipping treatment or electroplating treatment is improved.
また、本発明の高強度鋼板の材質は、めっき処理やめっき浴の組成による影響をうけないため、めっき処理として、溶融亜鉛めっき処理、合金化溶融亜鉛めっき処理、電気めっき処理のいずれも施すことができる。 In addition, since the material of the high-strength steel sheet of the present invention is not affected by the plating treatment or the composition of the plating bath, any of hot dip galvanizing treatment, alloyed hot dip galvanizing treatment, and electroplating treatment should be performed as the plating treatment. Can do.
酸洗後、均熱温度750℃以下の焼鈍を行い、次いで、溶融めっき処理(好適条件)
酸洗後に、均熱温度750℃以下の焼鈍を行う。均熱温度を750℃以下とすることで、Ti、Nb、Vの炭化物の粗大化と結晶粒の粗大化を抑制することができる。次いで、めっき浴に浸漬し、溶融めっき処理を行う。例えば、溶融亜鉛めっき処理の場合、めっき浴は420〜500℃が好ましい。めっき浴が420℃未満では亜鉛が溶融しない。一方、500℃超えではめっきの合金化が過剰に進んでしまう。
After pickling, annealing is performed at a soaking temperature of 750 ° C or lower, followed by hot dipping (preferred conditions)
After pickling, annealing is performed at a soaking temperature of 750 ° C or lower. By setting the soaking temperature to 750 ° C. or less, the coarsening of Ti, Nb, and V carbides and the coarsening of crystal grains can be suppressed. Then, it is immersed in a plating bath and a hot dipping process is performed. For example, in the case of hot dip galvanizing treatment, the plating bath is preferably 420 to 500 ° C. If the plating bath is less than 420 ° C, zinc will not melt. On the other hand, when the temperature exceeds 500 ° C., alloying of the plating proceeds excessively.
溶融めっき処理後、合金化処理温度460〜600℃、保持時間1s以上で合金化処理(好適条件)
溶融めっき処理後、460〜600℃まで再加熱をおこない、再加熱温度で1s以上保持することで合金化溶融亜鉛めっき鋼板とすることができる。再加熱温度が460℃未満では、合金化が不十分である。一方、600℃超えでは合金化が過剰に進行してしまう。また、保持時間が1s未満では合金化が不十分である。なお、再加熱温度は鋼板表面の温度とする。
After hot dipping, alloying is performed at an alloying temperature of 460 to 600 ° C and a holding time of 1 s or longer (preferred conditions).
After the hot dip treatment, the steel sheet is reheated to 460 to 600 ° C., and kept at the reheat temperature for 1 s or longer to obtain an alloyed hot dip galvanized steel sheet. When the reheating temperature is less than 460 ° C., alloying is insufficient. On the other hand, when the temperature exceeds 600 ° C., alloying proceeds excessively. Further, when the holding time is less than 1 s, alloying is insufficient. The reheating temperature is the temperature of the steel sheet surface.
酸洗後、電気めっき処理
酸洗後、電気めっき処理を行うことで、亜鉛めっき、亜鉛とAlの複合めっき、亜鉛とNiの複合めっき、Alめっき、AlとSiの複合めっきを鋼板表面に形成することができる。
After pickling, electroplating After pickling, electroplating is performed to form zinc plating, zinc-Al composite plating, zinc-Ni composite plating, Al plating, Al-Si composite plating on the steel sheet surface can do.
板厚減少率0.1〜3.0%の加工
以上により得られた高強度鋼板に、軽加工を加えることで可動転位を増やし、靭性を高くすることができる。この効果を得るため、0.1%以上の板厚減少率で軽加工を行うことが好ましい。より好ましくは、板厚減少率は0.3%以上である。一方、板厚減少率が大きくなると、転位の相互作用で転位が移動しにくくなり、靭性が低下することから、軽加工を行う場合には板厚減少率を3.0%以下とすることが好ましく、より好ましくは2.0%以下、さらに好ましくは1.0%以下である。ここで、軽加工としては、圧延ロールによる圧下を鋼板に加えることでもよいし、鋼板に張力を与える引張りによる加工でもよい。さらに、圧延と引張りの複合加工でもよい。
By adding light processing to a high-strength steel plate obtained by processing at a thickness reduction rate of 0.1 to 3.0% or more, movable dislocations can be increased and toughness can be increased. In order to obtain this effect, it is preferable to perform light processing at a plate thickness reduction rate of 0.1% or more. More preferably, the plate thickness reduction rate is 0.3% or more. On the other hand, when the plate thickness reduction rate is large, dislocations are less likely to move due to the interaction of dislocations, and the toughness is reduced, so when performing light machining, the plate thickness reduction rate is preferably 3.0% or less, More preferably, it is 2.0% or less, More preferably, it is 1.0% or less. Here, as the light processing, rolling by a rolling roll may be applied to the steel plate, or processing by tension that gives tension to the steel plate may be used. Furthermore, a combined process of rolling and tension may be used.
表1に示す成分組成からなる溶鋼を通常公知の手法により溶製、連続鋳造して鋼スラブを製造した。これらのスラブを、表2に示す製造条件にて、熱間圧延、冷却、巻取りを行い、熱延鋼板とした。また、一部については、酸洗(塩酸濃度:質量%で10%、温度:80℃)し、表2に示す条件でめっき処理を行った。
以上により得られた高強度鋼板からそれぞれ試験片を採取し、以下の試験、評価を行った。なお、めっき鋼板の場合は、めっき後の鋼板で試験、評価を行った。
Steel slabs were manufactured by melting and continuously casting molten steel having the composition shown in Table 1 by a generally known method. These slabs were hot-rolled, cooled and wound under the production conditions shown in Table 2 to obtain hot-rolled steel sheets. In addition, some were pickled (hydrochloric acid concentration: 10% by mass%, temperature: 80 ° C.), and plated under the conditions shown in Table 2.
Test pieces were collected from the high-strength steel plates obtained as described above, and the following tests and evaluations were performed. In addition, in the case of the plated steel plate, it tested and evaluated with the steel plate after plating.
フェライト面積率
圧延方向−板厚方向断面を埋め込み研磨し、ナイタール腐食後、走査型電子顕微鏡(SEM)にて板厚1/4部を中心とし倍率1000倍として100×100μm領域の写真を3枚撮影し、そのSEM写真を画像処理することにより求めた。
Ferrite area ratio Rolling direction-Thickness direction section embedded and polished, after Nital corrosion, 3 photographs of 100 × 100μm area with a magnification of 1000 times centered on 1/4 part of thickness with scanning electron microscope (SEM) The image was obtained by photographing and processing the SEM photograph.
表層50μmの位置での平均粒径
圧延方向−板厚方向断面を埋め込み研磨し、ナイタール腐食後、測定ステップ0.1μmでEBSD測定をおこない、方位差15°以上を粒界として求めた。スケールを除く表層50μm位置での測定長さは500μmとし、表層50μm位置にある結晶粒全てについて、その各々の面積を円換算して直径を求め、それらの直径の平均値を平均粒径とした。
An average grain diameter rolling direction-plate thickness direction cross section at a surface layer of 50 μm was embedded and polished, and after Nital corrosion, EBSD measurement was performed at a measurement step of 0.1 μm, and an orientation difference of 15 ° or more was determined as a grain boundary. The measurement length at the surface layer of 50 μm excluding the scale is 500 μm, and for all the crystal grains at the surface layer of 50 μm, the respective areas are converted into circles to obtain the diameter, and the average value of the diameters is defined as the average particle diameter. .
鋼板表面から板厚1/4部での平均粒径
圧延方向−板厚方向断面を埋め込み研磨し、ナイタール腐食後、測定ステップ0.1μmでEBSD測定をおこない、100×100μm領域の3視野について方位差15°以上を粒界として求めた。視野内の各々の粒の面積を円換算して直径を求め、それらの直径の平均値を平均粒径とした。
After embedding and polishing the average grain diameter rolling direction-thickness direction cross section at a thickness of 1/4 part from the steel sheet surface, after Nital corrosion, EBSD measurement was performed at a measurement step of 0.1 μm, and the orientation difference was observed for three fields of 100 × 100 μm area. 15 ° or more was determined as the grain boundary. The diameter of each grain in the field of view was converted into a circle to determine the diameter, and the average value of the diameters was taken as the average particle diameter.
鋼板表面から板厚1/4部での圧延方向の平均粒径に対する板厚方向の平均粒径の比
平均粒径と同じ視野(100×100μm領域の3視野)で、切断法により圧延方向と板厚方向の平均粒径をそれぞれ求め、(板厚方向の平均粒径)/(圧延方向の平均粒径)の値より求めた。
In the same field of view as the average grain size of the average grain size in the thickness direction with respect to the average grain size in the rolling direction at the thickness of 1/4 part from the surface of the steel plate (3 fields in the 100 × 100 μm region), The average particle size in the plate thickness direction was determined and determined from the value of (average particle size in the plate thickness direction) / (average particle size in the rolling direction).
析出C量
まず、特許第4737278号公報に示すように、鋼板から採取した試験片を陽極として10%AA系電解液(10体積%アセチルアセトン−1質量%テトラメチルアンモニウムクロライド−メタノール電解液)中で定電流電解を行い、この試験片を一定量溶解した後、孔径20nmのフィルターを用いて電解液を濾過し、ついで、得られた濾液中のTi、NbおよびV量、さらにはMo、TaおよびW量を、ICP発光分光分析法により分析して求めた。Ti、NbおよびV、さらにはMo、TaおよびWが全て炭化物であったとして、測定結果から換算して析出C量を求めた。
Precipitation C amount First, as shown in Japanese Patent No. 4737278, in a 10% AA-based electrolyte (10% by volume acetylacetone-1% by mass tetramethylammonium chloride-methanol electrolyte) using a test piece taken from a steel plate as an anode After conducting constant current electrolysis and dissolving a certain amount of this test piece, the electrolytic solution was filtered using a filter with a pore diameter of 20 nm, and then the amount of Ti, Nb and V, and further Mo, Ta and The amount of W was determined by analysis by ICP emission spectroscopy. Assuming that Ti, Nb and V, as well as Mo, Ta and W were all carbides, the amount of precipitated C was calculated in terms of the measurement results.
算術平均粗さRa
JIS B0601に準拠してRaを求めた。圧延直角方向に5回測定してその平均値をRaとした。めっき板についてはめっき後の鋼板のRaを、熱延鋼板については、酸洗後の鋼板のRaをそれぞれ求めた。
Arithmetic mean roughness Ra
Ra was calculated according to JIS B0601. Ra was obtained by measuring 5 times in the direction perpendicular to the rolling direction. The Ra of the steel plate after plating was determined for the plated plate, and the Ra of the steel plate after pickling was determined for the hot-rolled steel plate.
機械特性
圧延直角方向を長手方向としてJIS5号引張り試験片を切り出し、JIS Z2241に準拠して引張試験を行い、降伏強度(YP)、引張強度(TS)、均一伸び(U-El)、全伸び(El)を求めた。試験は2個で行い、それぞれの平均値をその鋼板の機械特性値とした。引張強度(TS)≧780MPa、TS×U-Elが7000(MPa・%)以上を合格とした。
Mechanical properties JIS No. 5 tensile test piece was cut out in the direction perpendicular to the rolling direction and the tensile test was performed according to JIS Z2241, yield strength (YP), tensile strength (TS), uniform elongation (U-El), total elongation (El). Two tests were performed, and the average value of each was used as the mechanical property value of the steel sheet. Tensile strength (TS) ≧ 780 MPa, TS × U-El of 7000 (MPa ·%) or more was considered acceptable.
靭性
板厚を元厚まま(試験片採取時の板厚)とした以外はJISZ2242に準拠したVノッチ試験片を長手が圧延直角方向となるように作成し、シャルピー衝撃試験により延性-脆性遷移温度(DBTT)を求めて評価した。延性-脆性遷移温度(DBTT)が-40℃以下である場合を、靭性に優れるとした。
以上により得られた結果を表3に示す。
A V-notch test piece conforming to JISZ2242 was prepared so that the longitudinal direction was in the direction perpendicular to the rolling direction except that the toughness plate thickness was kept at the original thickness (thickness at the time of specimen collection), and the ductile-brittle transition temperature was measured by Charpy impact test. (DBTT) was determined and evaluated. When the ductile-brittle transition temperature (DBTT) is -40 ° C or lower, the toughness is considered excellent.
The results obtained as described above are shown in Table 3.
表3より、本発明例では、靭性と延性に優れた高強度鋼板が得られていることがわかる。 From Table 3, it can be seen that in the present invention example, a high-strength steel sheet having excellent toughness and ductility is obtained.
図1〜図6は、表3に示す結果をもとに整理したものであり、図1は粒子径20nm未満の析出C量に対する延性-脆性遷移温度(DBTT)の関係を示す図、図2は鋼板表面から板厚深さ方向に表層50μmでの平均粒径を3500×TS−0.85で割った値に対する延性-脆性遷移温度(DBTT)の関係を示す図、図3は鋼板表面から板厚1/4部での平均粒径を4000×[TS(MPa) ]−0.85で割った値に対する延性-脆性遷移温度(DBTT)の関係を示す図、図4は鋼板表面から板厚1/4部での圧延方向の平均粒径に対する板厚方向の平均粒径の比(板厚1/4部アスペクト比)に対する延性-脆性遷移温度(DBTT)の関係を示す図、図5は算術平均粗さに対する延性-脆性遷移温度(DBTT)の関係を示す図、図6は、フェライト面積率とTS×U-Elの関係を示す図である。
1 to 6 are arranged based on the results shown in Table 3. FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the ductile-brittle transition temperature (DBTT) and the amount of precipitated C having a particle diameter of less than 20 nm, FIG. Fig. 3 shows the relationship between the ductile-brittle transition temperature (DBTT) and the average grain size at a surface layer of 50 µm from the steel sheet surface in the thickness direction divided by 3500 x TS -0.85 . Fig. 4 shows the relationship between the ductility-brittle transition temperature (DBTT) and the average grain size at 1/4 part divided by 4000 x [TS (MPa)] -0.85 . Fig. 5 is a graph showing the relationship of ductility-brittle transition temperature (DBTT) to the ratio of the average grain size in the sheet thickness direction to the average grain size in the rolling direction (
図1より、析出C量を本発明の範囲内とすることで、延性-脆性遷移温度(DBTT)を-40℃以下にできることがわかる。 FIG. 1 shows that the ductile-brittle transition temperature (DBTT) can be reduced to -40 ° C. or lower by setting the amount of precipitated C within the range of the present invention.
図2より、鋼板表面から板厚深さ方向に表層50μmでの平均粒径を本発明の範囲内とすることで、延性-脆性遷移温度(DBTT)を-40℃以下にできることがわかる
図3より、鋼板表面から板厚1/4部での平均粒径を本発明の範囲内とすることで、延性-脆性遷移温度(DBTT)を-40℃以下にできることがわかる。
2 that the ductile-brittle transition temperature (DBTT) can be reduced to -40 ° C. or less by setting the average particle diameter at the surface layer of 50 μm from the steel sheet surface to the thickness direction within the range of the present invention. From the results, it can be seen that the ductile-brittle transition temperature (DBTT) can be reduced to -40 ° C. or lower by setting the average particle diameter at a thickness of 1/4 part from the steel sheet surface within the range of the present invention.
図4より鋼板表面から板厚1/4部での圧延方向の平均粒径に対する板厚方向の平均粒径の比(板厚1/4部アスペクト比)を本発明の範囲内とすることで、延性-脆性遷移温度(DBTT)を-40℃以下にできることがわかる。 From FIG. 4, the ratio of the average grain size in the thickness direction to the average grain size in the rolling direction at the thickness of 1/4 part from the steel sheet surface (the thickness ratio of 1/4 part thickness) is within the scope of the present invention. It can be seen that the ductile-brittle transition temperature (DBTT) can be reduced to -40 ° C or lower.
図5より、算術平均粗さを本発明の範囲内とすることで、延性-脆性遷移温度(DBTT)を-40℃以下にできることがわかる。 FIG. 5 shows that the ductility-brittle transition temperature (DBTT) can be reduced to −40 ° C. or lower by setting the arithmetic average roughness within the range of the present invention.
図6より、フェライト面積率を本発明の範囲内とすることで、TS×U-Elが7000 MPa・%以上にできることがわかる。 FIG. 6 shows that TS × U-El can be increased to 7000 MPa ·% or more by setting the ferrite area ratio within the range of the present invention.
Claims (14)
組織は、面積率で、フェライトが70%以上であり、
鋼板表面から板厚深さ方向に50μmの位置での平均粒径が3500×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下、鋼板表面から板厚1/4部での平均粒径が4000×[引張強度TS(MPa) ]−0.85μm以下、鋼板表面から板厚1/4部での圧延方向の平均粒径に対する板厚方向の平均粒径の比が1.5以下であり、
鋼中に析出した粒子径20nm未満の析出物中のC量が0.020質量%以上であり、
算術平均粗さRaが3.0μm以下であることを特徴とする靭性と延性に優れた高強度鋼板。 Component composition is mass%, C: 0.04-0.20%, Si: 0.6-1.5%, Mn: 1.0-3.0%, P: 0.10% or less, S: 0.030% or less, Al: 0.10% or less, N: 0.010 % Or less, containing one or more of Ti, Nb, and V in an amount of 0.01 to 1.0% each, the balance being iron and inevitable impurities,
The structure is the area ratio, ferrite is 70% or more,
The average grain size at the position of 50 μm from the steel sheet surface to the thickness direction is 3500 × [Tensile strength TS (MPa)] −0.85 μm or less, and the average grain size from the steel sheet surface to 1/4 part of the thickness is 4000 × [Tensile strength TS (MPa)] -0.85 μm or less, the ratio of the average grain size in the plate thickness direction to the average grain size in the rolling direction at a thickness of 1/4 part from the steel sheet surface is 1.5 or less,
The amount of C in the precipitate having a particle diameter of less than 20 nm precipitated in the steel is 0.020% by mass or more,
A high-strength steel sheet with excellent toughness and ductility characterized by an arithmetic average roughness Ra of 3.0 μm or less.
次いで、粗圧延後、仕上げ圧延前に、衝突圧を3MPa以上とするデスケーリングを行い、950℃以下の累積圧下率を0.7以上、仕上圧延出側温度を800℃以上とする熱間圧延を行い、
次いで、仕上圧延終了後750℃まで最大衝突圧5kPa以上、平均冷却速度30℃/s以上とする冷却を行い、
次いで、巻取温度530℃以上680℃以下まで、平均冷却速度10℃/s以上で冷却し、
巻取温度530℃以上680℃以下で巻取ることを特徴とする靭性と延性に優れた高強度鋼板の製造方法。 For the steel slab having the component composition according to any one of claims 1 to 6, after casting, direct rolling or reheating to 1200 ° C or higher,
Next, after rough rolling and before finish rolling, descaling is performed so that the impact pressure is 3 MPa or more, and hot rolling is performed so that the cumulative reduction ratio of 950 ° C or less is 0.7 or more and the finish rolling exit temperature is 800 ° C or more. ,
Next, after finishing rolling, cooling is performed to 750 ° C. with a maximum collision pressure of 5 kPa or higher and an average cooling rate of 30 ° C./s or higher.
Next, the coil is cooled at an average cooling rate of 10 ° C./s or higher to a winding temperature of 530 ° C. or higher to 680 ° C.
A method for producing a high-strength steel sheet having excellent toughness and ductility, characterized by winding at a coiling temperature of 530 ° C to 680 ° C.
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