JP5206244B2 - 冷延鋼板 - Google Patents
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C:0.08%以上0.20%以下
Cは、鋼板の強度を高める作用を有し、本発明においては780MPa以上の引張強度を確保するために重要な元素である。C含有量が0.08%未満では、780MPa以上の引張強度を確保することが困難となる。したがって、C含有量を0.08%以上とする。一方、C含有量が0.20%超では、靱性や溶接性の低下が著しくなる。したがって、C含有量は0.20%以下とする。好ましくは0.18%以下である。
Siは、不純物として含有される元素であるが、鋼板の強度を高める作用も有するので積極的に含有させてもよい。しかしながら、Si含有量が1.0%超では表面性状の劣化が著しくなる。したがって、Si含有量は1.0%以下とする。
Mnは、焼入れ性を高めて鋼板の強度を高める作用を有し、本発明においては780MPa以上の引張強度を確保するために非常に有効な元素である。Mn含有量が1.8%未満では780MPa以上の引張強度を確保することが困難となる。したがって、Mn含有量は1.8%以上とする。好ましくは2.0%以上である。一方、Mn含有量が3.0%超では、バンド組織が発達して曲げ性の低下が著しくなる。したがって、Mn含有量は3.0%以下とする。好ましくは2.7%以下である。
Pは、一般に不純物として含有される元素であるが、固溶強化により鋼板の強度を高める作用も有するので積極的に含有させてもよい。しかしながら、P含有量が0.1%超では、靱性の劣化が顕著となる。したがって、P含有量は0.1%以下とする。
Sは、不純物として含有される元素であり、鋼中にMnSを形成して曲げ性を劣化させる作用を有する。S含有量が0.01%超では、曲げ性の劣化が顕著となるので、S含有量は0.01%以下とする。好ましくは0.004%以下、さらに好ましくは0.002%以下である。
Alは、脱酸剤として添加され、鋼を健全化する作用を有する元素である。sol.Al含有量が0.005%未満では脱酸が不十分となる。したがって、sol.Al含有量は0.005%以上とする。一方、sol.Al含有量が0.5%超では、上記作用による効果が飽和してしまい、いたずらにコストが嵩むので、sol.Al含有量は0.5%以下とする。
Nは、不純物として含有される元素であり、鋼中に粗大な窒化物を形成して曲げ性を劣化させる。N含有量が0.01%超では、曲げ性の劣化が顕著となるので、N含有量は0.01%以下とする。
Tiは、CやNなどと結合し、あるいはさらに複合化して、微細析出物を形成することにより鋼組織を細粒化し、これにより曲げ性を向上させる作用を有する重要な元素である。Ti含有量が0.02%未満では、上記作用による効果が十分に得られない。したがって、Ti含有量は0.02%以上とする。一方、Ti含有量が0.2%超では、上記作用による効果が飽和してしまい、いたずらにコストが嵩む。したがって、Ti含有量は0.2%以下とする。
これらの任意元素は、いずれも、鋼板の強度を高める作用も有するので、780MPa以上の引張強度をより安定して確保するために、これらの元素を単独で、もしくは二種以上を複合して積極的に含有させてもよい。しかしながら、各元素の含有量が上記範囲を超えると、上記作用による効果が飽和してしまい、いたずらにコストが嵩むので、これらの元素を含有する場合にはその含有量を上記範囲内とすることが好ましい。また、このような効果を確実に得るためには、Cr:0.1%以上、Mo:0.05%以上、Nb:0.005%以上、V:0.01%以上、Cu:0.1%以上、Ni:0.1%以上、B:0.0003%以上含有することが好ましい。
(2)鋼組織
本発明に係る冷延鋼板の鋼組織は、体積%で、フェライト:10%以上、ベイナイト:20%以上70%以下、残留オーステナイト:3%以上10%以下、およびマルテンサイト:0%以上20%以下からなるとともに、フェライトの平均粒径が10μm以下、ベイナイトの平均粒径が10μm以下、残留オーステナイトの平均粒径が3μm以下およびマルテンサイトの平均粒径が3μm以下である。
本発明の冷延鋼板の機械特性は、引張強度(TS)が780MPa以上、引張強度(TS)と全伸び(El)との積(TS×El値)が14000MPa・%以上、かつ曲げ試験における最小曲げ半径が1.5t以下(t:板厚)であり、板厚は2.0mm以上である。
本発明の冷延鋼板は、後述する冷間圧延条件と焼鈍条件とを満足して製造されればよく、鋳造、熱間圧延および酸洗は常法によって行えばよい。すなわち、熱間圧延により得られた熱延鋼板に、必要に応じて平坦矯正のためのスキンパス圧延を施し、スケール除去のための酸洗を施して冷間圧延に供する。
この冷間圧延における圧下率は30%以上60%以下とする。冷間圧延における圧下率が30%未満では、冷間圧延により導入される歪量が不足して焼鈍後の組織を微細化することが困難となり、鋼板の曲げ性が劣化する場合がある。したがって、冷間圧延における圧下率は30%以上とする。一方、冷間圧延における圧下率が60%超では、元々焼鈍後に780MPa以上の引張強度を確保するために冷間圧延に供する熱延鋼板の強度が高いことに加え、冷間圧延後の板厚が2.0mm以上と厚いために冷間圧延に供する熱延鋼板の板厚も厚くなるので、冷間圧延設備への負荷が過大となる。したがって、冷間圧延における圧下率は60%以下とする。
この冷間圧延により得られた冷延鋼板を、Ac3点以上(Ac3点+50℃)以下の温度域に240秒間以内滞在させ、次いで1℃/秒以上10℃/秒以下の平均冷却速度で680℃以上750℃以下の温度域まで冷却し、さらに20℃/秒以上50℃/秒以下での平均冷却速度で400℃以下の温度域まで冷却する。
焼鈍により得られた鋼板には、必要に応じてさらに平坦矯正のため伸び率4%以下のスキンパスを付与しても何ら問題がない。
表1に示す化学組成を含有する鋼A〜Iを連続鋳造によりスラブとし、加熱炉に装入して加熱した後、表2に示す条件で熱間圧延を施して板厚3.6mmの熱延鋼板とした。上記熱延鋼板を2.3mmの板厚まで冷間圧延し(圧下率:36.1%)、表2に示す条件の連続焼鈍を施した。連続焼鈍後には、伸び率0.2%の調質圧延を施した。また、一部の試験材については、片面当り35g/m2の付着量の電気亜鉛めっきをさらに施した。
これに対し、試番7〜15は、本発明で規定する条件を満足しない比較例である。
試番8は、Mn含有量が本発明の規定より少ないため焼入れ性が足りず、本発明の目的とする780MPa以上の引張強度を得ることができない。
試番11は、Ac3点以上(Ac3点+50℃)以下の温度域の滞在時間が長いためオーステナイト粒が粗大化しているとみられ、結果的に最終組織の残留オーステナイトの粒径が大きくなって曲げ性が劣化している。
試番14は、400℃以下の温度域までの冷却速度が遅く、本発明の目的とする780MPa以上の引張強度を得ることができない。
Claims (3)
- 質量%で、C:0.08〜0.20%、Si:1.0%以下、Mn:1.8〜3.0%、P:0.1%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.005〜0.5%、N:0.01%以下およびTi:0.02〜0.2%を含有し、残部Feおよび不純物からなる化学組成を有し、体積%で、フェライト:10%以上、ベイナイト:20〜70%、残留オーステナイト:3〜20%およびマルテンサイト:0〜20%からなるとともに、前記フェライトの平均粒径が10μm以下、前記ベイナイトの平均粒径が10μm以下、前記残留オーステナイトの平均粒径が3μm以下および前記マルテンサイトの平均粒径が3μm以下である鋼組織を有し、引張強度(TS)が780MPa以上、引張強度(TS)と全伸び(El)との積(TS×El値)が14000MPa・%以上、かつ曲げ試験における最小曲げ半径が1.5t以下(t:板厚)である機械特性を有し、板厚が2.0mm以上であることを特徴とする冷延鋼板。
- 前記化学組成が、Feの一部に代えて、質量%で、Cr:1%以下、Mo:1%以下、Nb:0.1%以下、V:1%以下、Cu:1%以下、Ni:1%以下およびB:0.005%以下からなる群から選ばれた1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1に記載の冷延鋼板。
- 表面にめっき層を有することを特徴とする請求項1または2に記載の冷延鋼板。
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