JP3231092B2 - 疲労耐久性に優れた加工用高強度熱延鋼板 - Google Patents
疲労耐久性に優れた加工用高強度熱延鋼板Info
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- JP3231092B2 JP3231092B2 JP22438292A JP22438292A JP3231092B2 JP 3231092 B2 JP3231092 B2 JP 3231092B2 JP 22438292 A JP22438292 A JP 22438292A JP 22438292 A JP22438292 A JP 22438292A JP 3231092 B2 JP3231092 B2 JP 3231092B2
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- rolled steel
- fatigue durability
- strength hot
- processing
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は疲労耐久性（疲労限度
比）に優れた加工用高強度熱延鋼板に関するものであ
る。
比）に優れた加工用高強度熱延鋼板に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車業界においては、塔乗車の
安全性の確保、車体重量の軽減、燃費の向上を目的に高
強度熱延鋼板の需要が増加している。このような用途に
おいて鋼板は通常冷間成形工程を経て製品となるので高
強度熱延鋼板に優れた冷間加工性が強く求められてい
る。一方、これらの鋼板を乗用車のホイールディスク等
に使用する場合には、安定して高い疲労耐久性が求めら
れている。
安全性の確保、車体重量の軽減、燃費の向上を目的に高
強度熱延鋼板の需要が増加している。このような用途に
おいて鋼板は通常冷間成形工程を経て製品となるので高
強度熱延鋼板に優れた冷間加工性が強く求められてい
る。一方、これらの鋼板を乗用車のホイールディスク等
に使用する場合には、安定して高い疲労耐久性が求めら
れている。
【０００３】このように高強度で加工性が良く、かつ疲
労耐久性にも優れる鋼板は自動車業界を中心に需要が高
いにもかかわらず有力な従来技術はなく、発明者の一人
が提示した特願平１−２６２６８３があるばかりであ
る。
労耐久性にも優れる鋼板は自動車業界を中心に需要が高
いにもかかわらず有力な従来技術はなく、発明者の一人
が提示した特願平１−２６２６８３があるばかりであ
る。
【０００４】この発明はその対象がＴＳ（引張強度）が
６０キロクラスを主体としたもので、６０キロクラスと
しては優れた加工性と疲労耐久性を示している。ところ
が最近、自動車軽量化の動きが急で、更に高強度化を指
向し板厚を低減する需要が大きくなり、新しい疲労耐久
性のより優れた鋼板の開発が待たれていた。
６０キロクラスを主体としたもので、６０キロクラスと
しては優れた加工性と疲労耐久性を示している。ところ
が最近、自動車軽量化の動きが急で、更に高強度化を指
向し板厚を低減する需要が大きくなり、新しい疲労耐久
性のより優れた鋼板の開発が待たれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した状況
に鑑み、加工性が良く、かつ疲労耐久性が優れた高強度
熱延鋼板の提供を課題とするものである。
に鑑み、加工性が良く、かつ疲労耐久性が優れた高強度
熱延鋼板の提供を課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を達成
するために（１）重量％でＣ：０．０４〜０．１５％、
Ｓｉ：１．０〜３．０％、Ｍｎ：１．０〜３．０％かつ
Ｍｎ＋Ｓｉ≧３．０％、Ｐ：≦０．０２０％、Ｓ：≦
０．０１０％、Ａｌ：０．００１〜０．１％、Ｎ：≦
０．０１％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、
ミクロ組織としてフェライト、マルテンサイト、残留オ
ーステナイトの３相で構成され、かつマルテンサイト占
積率が１％以上２０％以下で、５μｍ以下の残留オース
テナイト占積率が１％以上１０％以下であることを特徴
とする疲労耐久性に優れた加工用高強度熱延鋼板を第１
の手段とし、（２）重量％でＣｒ：０．０１〜１．０
％、Ｎｂ：≦０．１％、Ｔｉ：≦０．１％、Ｖ：≦０．
１％、Ｍｏ：≦０．５％のいずれか１種以上を含有する
ことを特徴とする疲労耐久性に優れた加工用高強度熱延
鋼板を第２の手段とし、（３）重量％でＣａ：０．００
０５〜０．００５０％、ＲＥＭ：０．００５〜０．０１
５％のいずれか一方を含有することを特徴とする疲労耐
久性に優れた加工用高強度熱延鋼板を第３の手段とする
ものである。
するために（１）重量％でＣ：０．０４〜０．１５％、
Ｓｉ：１．０〜３．０％、Ｍｎ：１．０〜３．０％かつ
Ｍｎ＋Ｓｉ≧３．０％、Ｐ：≦０．０２０％、Ｓ：≦
０．０１０％、Ａｌ：０．００１〜０．１％、Ｎ：≦
０．０１％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、
ミクロ組織としてフェライト、マルテンサイト、残留オ
ーステナイトの３相で構成され、かつマルテンサイト占
積率が１％以上２０％以下で、５μｍ以下の残留オース
テナイト占積率が１％以上１０％以下であることを特徴
とする疲労耐久性に優れた加工用高強度熱延鋼板を第１
の手段とし、（２）重量％でＣｒ：０．０１〜１．０
％、Ｎｂ：≦０．１％、Ｔｉ：≦０．１％、Ｖ：≦０．
１％、Ｍｏ：≦０．５％のいずれか１種以上を含有する
ことを特徴とする疲労耐久性に優れた加工用高強度熱延
鋼板を第２の手段とし、（３）重量％でＣａ：０．００
０５〜０．００５０％、ＲＥＭ：０．００５〜０．０１
５％のいずれか一方を含有することを特徴とする疲労耐
久性に優れた加工用高強度熱延鋼板を第３の手段とする
ものである。
【０００７】上記した各成分の添加理由は以下の通りで
ある。 Ｃ：前記複合組織を得て強度を確保するため下限を設
け、溶接性、延性の劣化を防ぎ、第２相分率の過大化を
防止するため上限を設けている。
ある。 Ｃ：前記複合組織を得て強度を確保するため下限を設
け、溶接性、延性の劣化を防ぎ、第２相分率の過大化を
防止するため上限を設けている。
【０００８】Ｓｉ：フェライトの純化を促進し、オース
テナイトへのＣの濃縮度を高めることにより残留オース
テナイト量の増加に寄与する。よってＳｉ量の下限は残
留オーステナイト量を１％以上確実に確保するために必
要な量に対応する。又上限はその効果が飽和し、これ以
上添加しても１０％以上の残留オーステナイトを得るこ
とが困難であったため設定した。
テナイトへのＣの濃縮度を高めることにより残留オース
テナイト量の増加に寄与する。よってＳｉ量の下限は残
留オーステナイト量を１％以上確実に確保するために必
要な量に対応する。又上限はその効果が飽和し、これ以
上添加しても１０％以上の残留オーステナイトを得るこ
とが困難であったため設定した。
【０００９】Ｍｎ：焼き入れ性を確保するためと残留オ
ーステナイト量を確保するために下限を設定した。又、
効果飽和のため上限を設けた。更に残留オーステナイト
量を安定的に確保するために、Ｍｎ＋Ｓｉ≧３．０％の
規制が必要なことが判明した。
ーステナイト量を確保するために下限を設定した。又、
効果飽和のため上限を設けた。更に残留オーステナイト
量を安定的に確保するために、Ｍｎ＋Ｓｉ≧３．０％の
規制が必要なことが判明した。
【００１０】Ｐ：溶接性、加工性、靭性、２次加工性の
劣化防止から上限を設定した。
劣化防止から上限を設定した。
【００１１】Ｓ：穴拡げ性の向上（介在物の低減）から
上限を設定している。
上限を設定している。
【００１２】Ｃｒ：焼き入れ性を高め、前記した複合組
織化を促進し強度を向上するために下限を設け、経済
性、Ｃ濃化に必要なフェライト変態量の確保から上限を
設定している。ただし、強度確保がＳｉ，Ｍｎ，Ｃ等で
充分可能な場合は添加する必要はない。
織化を促進し強度を向上するために下限を設け、経済
性、Ｃ濃化に必要なフェライト変態量の確保から上限を
設定している。ただし、強度確保がＳｉ，Ｍｎ，Ｃ等で
充分可能な場合は添加する必要はない。
【００１３】Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｍｏ：いずれも強度確保
と細粒化に効果を発揮する元素であり、その上限は効果
の飽和のため設定したものである。
と細粒化に効果を発揮する元素であり、その上限は効果
の飽和のため設定したものである。
【００１４】Ｃａ，ＲＥＭ：介在物の球状化、穴拡げ性
の向上から添加量の範囲を設定している。
の向上から添加量の範囲を設定している。
【００１５】Ａｌ：鋼の脱酸に必要な元素で、０．００
１％未満では脱酸不足となり、０．１％を超えるとアル
ミナ等の介在物が増加し鋼の延性を害する。
１％未満では脱酸不足となり、０．１％を超えるとアル
ミナ等の介在物が増加し鋼の延性を害する。
【００１６】Ｎ：添加しすぎると延性を害するので上限
を設けた。
を設けた。
【００１７】次に本発明の鋼板のミクロ組織についての
特徴は以下の通りである。 フェライト、マルテンサイト、残留オーステナイトの
３相組織である。 マルテンサイトの占積率が１％から２０％であるこ
と。 残留オーステナイトの大きさは５μｍ以下であり、そ
の占積率は１％から１０％であること。
特徴は以下の通りである。 フェライト、マルテンサイト、残留オーステナイトの
３相組織である。 マルテンサイトの占積率が１％から２０％であるこ
と。 残留オーステナイトの大きさは５μｍ以下であり、そ
の占積率は１％から１０％であること。
【００１８】まずについては、高強度熱延鋼板でかつ
加工性が良いためには残留オーステナイトの変態誘起塑
性（ＴＲＩＰ効果）を利用するのが最良である。通常オ
ーステナイトを室温でも残留させるためにはフェライト
変態とベイナイト変態を利用して未変態オーステナイト
にＣを濃縮させる方法が一般的である。
加工性が良いためには残留オーステナイトの変態誘起塑
性（ＴＲＩＰ効果）を利用するのが最良である。通常オ
ーステナイトを室温でも残留させるためにはフェライト
変態とベイナイト変態を利用して未変態オーステナイト
にＣを濃縮させる方法が一般的である。
【００１９】しかし本発明はこの方法を採用せず、フェ
ライト変態のみによるＣ濃化でオーステナイトを安定的
に残留させることに成功した。
ライト変態のみによるＣ濃化でオーステナイトを安定的
に残留させることに成功した。
【００２０】その手段はＳｉ，Ｍｎの適量添加である。
かつこの２元素は複合添加によりその効果が大きくな
り、残留オーステナイトを１％から１０％確保するため
にはＳｉ＋Ｍｎ≧３．０％という条件が必要であること
が判明した。
かつこの２元素は複合添加によりその効果が大きくな
り、残留オーステナイトを１％から１０％確保するため
にはＳｉ＋Ｍｎ≧３．０％という条件が必要であること
が判明した。
【００２１】ただし、前記したベイナイト変態を利用し
ていないために、確保できる残留オーステナイト量の上
限には限界があり、本発明者の検討ではその上限は１０
％であった。すなわちＳｉ，Ｍｎの効果が飽和すること
がわかり、そのため各元素の上限が決められた。
ていないために、確保できる残留オーステナイト量の上
限には限界があり、本発明者の検討ではその上限は１０
％であった。すなわちＳｉ，Ｍｎの効果が飽和すること
がわかり、そのため各元素の上限が決められた。
【００２２】次にであるが、マルテンサイト量の下限
は高強度を得るために必要な量である。又、マルテンサ
イト量とともに強度は増加するが、あまりその量が多す
ぎると疲労耐久性を悪化させ、疲労限度比を充分確保で
きなくなるためその上限を設定した。
は高強度を得るために必要な量である。又、マルテンサ
イト量とともに強度は増加するが、あまりその量が多す
ぎると疲労耐久性を悪化させ、疲労限度比を充分確保で
きなくなるためその上限を設定した。
【００２３】最後にであるが、前記したように残留オ
ーステナイト量は高強度熱延鋼板の加工性を向上させる
ために不可欠のものである。そして更に残留オーステナ
イトのＴＲＩＰ効果は疲労損傷を緩和する作用が認めら
れ疲労限度比の向上に優れた効果を発揮し、その量とし
ては少なくとも１％以上は必要であることが明確とな
り、かつその大きさも重要な因子であり、５μｍ以下の
細かな残留オーステナイトが疲労寿命を向上させること
が明らかになった。
ーステナイト量は高強度熱延鋼板の加工性を向上させる
ために不可欠のものである。そして更に残留オーステナ
イトのＴＲＩＰ効果は疲労損傷を緩和する作用が認めら
れ疲労限度比の向上に優れた効果を発揮し、その量とし
ては少なくとも１％以上は必要であることが明確とな
り、かつその大きさも重要な因子であり、５μｍ以下の
細かな残留オーステナイトが疲労寿命を向上させること
が明らかになった。
【００２４】さて次に上記鋼板の製造方法の１例につい
て簡明に記す。まず上記成分のスラブを１１００℃から
１２５０℃程度の加熱温度に加熱した後、８００℃から
９２０℃の温度範囲で仕上げ圧延を行い、その後３０℃
／ｓから８０℃／ｓの冷却速度で冷却し２００℃以下で
巻取り熱延鋼板となす。
て簡明に記す。まず上記成分のスラブを１１００℃から
１２５０℃程度の加熱温度に加熱した後、８００℃から
９２０℃の温度範囲で仕上げ圧延を行い、その後３０℃
／ｓから８０℃／ｓの冷却速度で冷却し２００℃以下で
巻取り熱延鋼板となす。
【００２５】
【実施例】実施例を表１に示す。このうち本発明例は
（１）から（１１）であり、（１２）から（１５）は比
較例である。
（１）から（１１）であり、（１２）から（１５）は比
較例である。
【００２６】本発明例はいずれも良好な加工性、すなわ
ちＴＳ×ＥＬで２０００以上の値を確保している。又、
疲労限度比も比較材に比べ良好な値が得られている。こ
のうち（６）（７）（８）（９）（１０）（１１）はＮ
ｂ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｍｏを添加した例であるが、ほぼ
同一成分系の（１）に比較してＴＳを高目に確保でき高
強度熱延鋼板を製造する上で有効な元素であり、かつそ
れにより加工性や疲労限度比の劣化をもたらすことがな
いので本発明を構成する上で重要な元素といえる。
ちＴＳ×ＥＬで２０００以上の値を確保している。又、
疲労限度比も比較材に比べ良好な値が得られている。こ
のうち（６）（７）（８）（９）（１０）（１１）はＮ
ｂ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｍｏを添加した例であるが、ほぼ
同一成分系の（１）に比較してＴＳを高目に確保でき高
強度熱延鋼板を製造する上で有効な元素であり、かつそ
れにより加工性や疲労限度比の劣化をもたらすことがな
いので本発明を構成する上で重要な元素といえる。
【００２７】次に比較例であるが、（１２）はＳｉが下
限を切っているため残留オーステナイトを確保すること
ができなく、加工性と疲労限度比が本発明例よりも落ち
ている。（１３）はＳｉ＋Ｍｎの下限値を切っているた
め残留オーステナイトを確保できなく同様に加工性と疲
労限度比が落ちている。（１４）は高温圧延のため残留
オーステナイトが大きく、加工性は良好であるが、疲労
限度比が本発明例より劣る。（１５）はマルテンサイト
の量が上限を超えているため疲労限度比が落ちている。
限を切っているため残留オーステナイトを確保すること
ができなく、加工性と疲労限度比が本発明例よりも落ち
ている。（１３）はＳｉ＋Ｍｎの下限値を切っているた
め残留オーステナイトを確保できなく同様に加工性と疲
労限度比が落ちている。（１４）は高温圧延のため残留
オーステナイトが大きく、加工性は良好であるが、疲労
限度比が本発明例より劣る。（１５）はマルテンサイト
の量が上限を超えているため疲労限度比が落ちている。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【発明の効果】本発明は、加工性が良好でかつ疲労耐久
性が優れた高強度熱延鋼板を提供するものであり、自動
車産業を中心に大きな産業上の効果を発揮するものであ
る。
性が優れた高強度熱延鋼板を提供するものであり、自動
車産業を中心に大きな産業上の効果を発揮するものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 学 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社 技術開発本部内 (72)発明者 杉 浩司 大分市大字西ノ洲１番地 新日本製鐵株 式会社 大分製鐵所内 (56)参考文献 特開 平５−179345（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−331591（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−195143（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−312032（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60 C21D 8/00 - 8/02
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％として Ｃ ：０．０４〜０．１５％ Ｓｉ：１．０〜３．０％ Ｍｎ：１．０〜３．０％かつＭｎ＋Ｓｉ≧３．０％ Ｐ ：≦０．０２０％ Ｓ ：≦０．０１０％ Ａｌ：０．００１〜０．１％ Ｎ ：≦０．０１％ 残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、ミクロ組織と
してフェライト、マルテンサイト、残留オーステナイト
の３相で構成され、かつマルテンサイト占積率が１％以
上２０％以下で、５μｍ以下の残留オーステナイト占積
率が１％以上１０％以下であることを特徴とする疲労耐
久性に優れた加工用高強度熱延鋼板。 - 【請求項２】 重量％として Ｃｒ：０．０１〜１．０％ Ｎｂ：≦０．１％ Ｔｉ：≦０．１％ Ｖ ：≦０．１％ Ｍｏ：≦０．５％ のいずれか１種以上を含有することを特徴とする請求項
１に記載の疲労耐久性に優れた加工用高強度熱延鋼板。 - 【請求項３】 重量％として Ｃａ：０．０００５〜０．００５０％ ＲＥＭ：０．００５〜０．０１５％ のいずれか一方を含有することを特徴とする請求項１又
は２に記載の疲労耐久性に優れた加工用高強度熱延鋼
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22438292A JP3231092B2 (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 疲労耐久性に優れた加工用高強度熱延鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22438292A JP3231092B2 (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 疲労耐久性に優れた加工用高強度熱延鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0665677A JPH0665677A (ja) | 1994-03-08 |
| JP3231092B2 true JP3231092B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=16812876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22438292A Expired - Lifetime JP3231092B2 (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 疲労耐久性に優れた加工用高強度熱延鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3231092B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102321845A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-01-18 | 首钢总公司 | 一种高强度热轧双相钢及其制造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3684851B2 (ja) * | 1997-07-10 | 2005-08-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐衝撃特性および強度−伸びバランスに優れた高強度高加工性熱延鋼板およびその製造方法 |
| JP3840436B2 (ja) * | 2002-07-12 | 2006-11-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 加工性に優れた高強度鋼板 |
| JP4288364B2 (ja) * | 2004-12-21 | 2009-07-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 伸びおよび伸びフランジ性に優れる複合組織冷延鋼板 |
-
1992
- 1992-08-24 JP JP22438292A patent/JP3231092B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102321845A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-01-18 | 首钢总公司 | 一种高强度热轧双相钢及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0665677A (ja) | 1994-03-08 |
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|---|---|---|---|
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