JP5487916B2 - High-strength galvanized steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more excellent in impact absorption energy and a method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a high- strength galvanized steel sheet excellent in impact absorption energy and having a maximum tensile strength of 900 MPa or more and a method for producing the same.
近年、自動車等の部品に用いられる鋼板の高強度化に対する要求が高まってきており、引張最大応力900MPa以上の高強度冷延鋼板が、サイドシルやインパクトビーム等の構造部材を中心に、その適用が急速に進められている。これは、高強度鋼板を適用することで、車体の強度を維持したままで軽量化を図ることと、自動車が衝突した際の衝撃を効率よく吸収するためである。特に、自動車の衝突時の歪速度は、通常行われる引張試験での歪速度と大きく異なっていることから、衝突時に相当する高歪速度での応力も、引張試験で得られる応力と大きく異なる場合がある(非特許文献1を参照)。この、引張試験時のような比較的低い歪速度での応力と、衝突時のような高歪速度での応力の比は、一般に、静動比(=高歪速度での応力/低歪速度での応力)と呼ばれ、材料の衝突吸収エネルギーを評価する一つの目安として知られている。 In recent years, there has been an increasing demand for higher strength of steel plates used for parts such as automobiles, and high strength cold-rolled steel plates with a maximum tensile stress of 900 MPa or more are applied mainly to structural members such as side sills and impact beams. It is progressing rapidly. This is because a high-strength steel plate is applied to reduce the weight while maintaining the strength of the vehicle body and to efficiently absorb the impact when the automobile collides. In particular, since the strain rate at the time of a car crash is significantly different from the strain rate in a normal tensile test, the stress at the high strain rate corresponding to the time of a crash is also significantly different from the stress obtained in a tensile test. (See Non-Patent Document 1). The ratio of the stress at a relatively low strain rate as in a tensile test and the stress at a high strain rate as in a collision is generally a static ratio (= stress at a high strain rate / low strain rate). This is known as a measure for evaluating the impact absorption energy of a material.
鋼板強度の歪速度依存性は、鉄における塑性変形が転位運動によって担われているとともに、鋼をはじめとするbcc金属の転位運動が熱活性化過程に支配されていることに起因する。この結果、鋼の塑性変形時の応力は、歪速度が大きくなると増加する。一方、Alをはじめとするfcc金属は、歪速度を増加させた場合でも応力が増加しないことが知られており、衝突時の吸収エネルギーはあまり高くない。低歪速度での応力に対し、衝突時の応力が高くなる鋼は、プレス時の荷重を低く押さえ、衝突時には吸収エネルギーが増大することから、成形しやすく性能も高いため、自動車の構造部材に適する。 The strain rate dependence of the steel sheet strength is due to the fact that plastic deformation in iron is carried by dislocation motion, and that the dislocation motion of bcc metals including steel is governed by the thermal activation process. As a result, the stress at the time of plastic deformation of steel increases as the strain rate increases. On the other hand, it is known that stresses of fcc metals such as Al do not increase even when the strain rate is increased, and the absorbed energy at the time of collision is not so high. Steel with high stress at the time of impact compared to stress at low strain rate suppresses the load at the time of pressing low, and the absorbed energy increases at the time of collision. Suitable.
しかしながら、例えば、非特許文献2に開示されているように、鋼板の高強度化は、衝突吸収エネルギーを低下させる場合があることが知られている。これは、析出強化や転移強化による鋼板強度の増加が、静動比を低下させることに起因している。このため、析出強化や転位強化を用いて鋼板強度を増加させたとしても、高歪速度下での衝突吸収エネルギーを増加させることが出来ないという課題を有している。 However, for example, as disclosed in Non-Patent Document 2, it is known that increasing the strength of a steel sheet may reduce collision absorption energy. This is because the increase in steel plate strength due to precipitation strengthening and transition strengthening reduces the static / dynamic ratio. For this reason, even if the steel sheet strength is increased by using precipitation strengthening or dislocation strengthening, there is a problem that it is not possible to increase the impact absorption energy at a high strain rate.
引張最大応力900MPaを超える鋼としては、例えば、特許文献1、2に開示された、鋼板にTi、Nb、Mo、V等を添加した析出強化型の熱延鋼板が知られている。特許文献1、2に記載の熱延鋼板は、熱延段階で主相であるフェライト中に、Ti、Nb、Mo、Vよりなる炭化物を析出させることでフェライトを強化した鋼であり、900MPa以上の引張最大強度が確保可能である。しかしながら、上述しように、析出強化による高強度化は静動比を低下させてしまうことから、高速変形下においても、低歪速度での強度上昇に見合っただけの強度上昇しか得られない。また、析出強化は、析出物が主相であるフェライトに整合析出することで成し遂げられることから、冷延圧延やその後の連続焼鈍を経る冷延鋼板及び溶融亜鉛めっき鋼板へは適用し難いという課題を有している。即ち、冷延圧延及び焼鈍を行うことで母相のフェライトが再結晶するため、析出物との方位関係が失われてしまう(整合析出でなくなる)ことから、大幅な強度低下を招いてしまう。また、Nb、Ti、V、Moは、フェライト再結晶を大幅に遅延することから、焼鈍後の鋼板の組織中に未再結晶フェライトが残存し、伸びや穴拡げといった薄鋼板に不可欠な加工時の成形性が大幅に低下するため、冷延鋼板やめっき鋼板へは適用し難いという課題を有している。 As steel exceeding the maximum tensile stress of 900 MPa, for example, a precipitation-strengthened hot-rolled steel sheet disclosed in Patent Documents 1 and 2 in which Ti, Nb, Mo, V, or the like is added to the steel sheet is known. The hot-rolled steel sheets described in Patent Documents 1 and 2 are steels in which ferrite is strengthened by precipitating carbides composed of Ti, Nb, Mo, and V in ferrite that is a main phase in the hot-rolling stage, and are 900 MPa or more. It is possible to ensure the maximum tensile strength. However, as described above, increasing the strength by precipitation strengthening reduces the static / dynamic ratio, and therefore, even under high-speed deformation, only an increase in strength commensurate with the increase in strength at a low strain rate can be obtained. In addition, precipitation strengthening is accomplished by consistent precipitation of the precipitates in the main phase ferrite, which makes it difficult to apply to cold-rolled steel sheets and hot-dip galvanized steel sheets that undergo cold rolling and subsequent continuous annealing. have. That is, since the parent phase ferrite is recrystallized by performing cold rolling and annealing, the orientation relationship with the precipitates is lost (it is not matched precipitation), which causes a significant decrease in strength. In addition, Nb, Ti, V, and Mo significantly delay ferrite recrystallization, so unrecrystallized ferrite remains in the structure of the steel sheet after annealing, and is essential for thin steel sheets such as elongation and hole expansion. Therefore, it has a problem that it is difficult to apply to cold rolled steel sheets and plated steel sheets.
これに対し、特許文献3、4には、鋼板をマルテンサイト単相、あるいは、一部ベイナイト組織を含有した鋼とすることで、引張最大強度900MPa以上を確保可能であるとともに、曲げ性に優れた冷延鋼板あるいはめっき鋼板が製造可能であることが開示されている。マルテンサイト組織は、鋼の代表的な組織であるフェライト、パーライト、ベイナイト組織に比較して硬いことから、CやMn等の元素添加を抑制しながら高強度化が可能となる。同時に、鋼板組織がマルテンサイト単相と均一であることから、特定箇所への変形の集中やマイクロボイド形成を生じ難いため、穴拡げ性に優れる。しかしながら、マルテンサイトは、転位を多く含む組織であることから、歪速度を上げたとしても応力はあまり増加せず、高速変形下での吸収エネルギーの大幅な増加は期待できない。また、マルテンサイトは転位を多く含むことから、あたかも多量に変形を加えられたかのような組織をしているため、伸びに劣る。この結果、単純な曲げ加工のみを行う部材への適用は可能なものの、張り出しや絞りを行う部材への適用は難しいという課題を有していた。 On the other hand, in Patent Documents 3 and 4, by making the steel sheet a martensite single phase or steel partially containing a bainite structure, it is possible to ensure a maximum tensile strength of 900 MPa or more and excellent bendability. It is disclosed that a cold-rolled steel sheet or a plated steel sheet can be manufactured. Since the martensite structure is harder than the typical steel structures of ferrite, pearlite, and bainite, it is possible to increase the strength while suppressing the addition of elements such as C and Mn. At the same time, since the steel sheet structure is uniform with the martensite single phase, it is less likely to cause deformation concentration and microvoid formation at a specific location, so that the hole expandability is excellent. However, since martensite is a structure containing many dislocations, the stress does not increase so much even if the strain rate is increased, and a significant increase in absorbed energy under high-speed deformation cannot be expected. In addition, since martensite contains a lot of dislocations, it has a structure as if a large amount of deformation has been applied, so it is inferior in elongation. As a result, although it can be applied to a member that performs only simple bending, it has been difficult to apply to a member that performs overhanging or drawing.
また、未再結晶フェライトや、加工によって高強度化した転位を多く含む高強度鋼板の静動比も高くないことが知られている。
これらの課題に対し、例えば、特許文献5に開示された鋼板のように、440〜590MPa級の鋼板を対象に、主相をフェライトとすることで高い静動比が得られる構成の鋼板が知られている。しかしながら、特許文献5に記載の技術は、本発明で課題とするような、900MPa級以上の高強度鋼板を対象としたものではない。
In addition, it is known that the static motion ratio of non-recrystallized ferrite and high strength steel sheets containing many dislocations with high strength by processing is not high.
To solve these problems, for example, a steel plate having a configuration in which a high static ratio can be obtained by using a main phase of ferrite for a steel plate of 440 to 590 MPa class as in the steel plate disclosed in Patent Document 5. It has been. However, the technique described in Patent Document 5 is not intended for a high-strength steel sheet of 900 MPa class or higher, which is a problem in the present invention.
これらの課題に対して、特許文献6に記載のフェライト及びマルテンサイトより成るDP鋼、あるいは、フェライト、ベイナイト及び残留オーステナイトより成るTRIP鋼は、高歪速度下での応力が高いことが知られている。特許文献6に記載の鋼板は、硬質なマルテンサイトや、成形後にマルテンサイトへと変態する残留オーステナイトを用いて高強度化を図ることで、静動比の高いフェライトの体積率を増大させることにより、強度と静動比の両立を図ったものである。同時に、フェライトと硬質組織よりなる鋼板は、軟質なフェライトを主相とすることで延性を確保し、硬質組織としてマルテンサイトや残留オーステナイトを含有することで強度を確保した鋼板であり、伸びや張り出し成形性に優れることが知られている。しかしながら、特許文献6に記載の鋼板においても、900MPa以上の高強度化には、硬質組織分率の増加、即ち、静動比の高いフェライトの分率を下げる必要があり、依然として高強度化に伴う衝突吸収エネルギーの低下が生じるという問題があった。 With respect to these problems, DP steel made of ferrite and martensite described in Patent Document 6 or TRIP steel made of ferrite, bainite and retained austenite is known to have high stress under a high strain rate. Yes. The steel sheet described in Patent Document 6 increases the volume ratio of ferrite with a high static ratio by increasing the strength using hard martensite and retained austenite that transforms into martensite after forming. In this case, both strength and static ratio are achieved. At the same time, steel sheets made of ferrite and hard structure are steel sheets that ensure ductility by using soft ferrite as the main phase and ensure strength by containing martensite and retained austenite as hard structures. It is known that the moldability is excellent. However, even in the steel sheet described in Patent Document 6, in order to increase the strength of 900 MPa or more, it is necessary to increase the hard structure fraction, that is, to decrease the fraction of ferrite having a high static ratio, and still to increase the strength. There was a problem that the accompanying collision absorption energy decreased.
即ち、900MPa以上の引張最大強度を確保しようとした場合、硬質組織の体積率増加やフェライトの析出強化等の強化機構を併用せざるを得ず、この場合には静動比が低下してしまうという問題があった。例えば、組織強化による高強度化を図る場合、硬質組織の割合が多くなり、場合によってはマルテンサイト組織が主相になることから、590MPa級鋼板並みの静動比を得ることが出来なくなる。あるいは、590MPa級の鋼板と同様のフェライト体積率を維持したまま、析出強化によってフェライトの強度を高めた場合も、同様に静動比が低下する。
このように、析出強化したフェライトや転位を多く含む硬質組織は静動比が低いことから、鋼板において、900MPa以上の引張最大強度と高い静動比の両立を図ることは困難であった。
That is, when trying to secure a maximum tensile strength of 900 MPa or more, it is necessary to use a strengthening mechanism such as an increase in the volume fraction of the hard structure or precipitation strengthening of the ferrite, and in this case, the static-dynamic ratio is lowered. There was a problem. For example, when increasing the strength by strengthening the structure, the ratio of the hard structure increases, and in some cases, the martensite structure becomes the main phase, so that it becomes impossible to obtain a static ratio as high as that of a 590 MPa grade steel plate. Alternatively, when the ferrite strength is increased by precipitation strengthening while maintaining the same ferrite volume ratio as that of the 590 MPa grade steel plate, the static-dynamic ratio similarly decreases.
Thus, since the hard structure containing many precipitation strengthened ferrite and dislocations has a low static ratio, it is difficult to achieve both a maximum tensile strength of 900 MPa or more and a high static ratio in a steel sheet.
上述したように、従来の鋼板において、900MPa以上の高強度を得るためには、析出強化や硬質組織の体積率増加による組織強化を活用する必要があり、低歪速度での応力の増加は可能なものの、歪速度を増加させたとしても、あまり応力が増加しない(静動比が低い)と言う問題があった。 As described above, in order to obtain a high strength of 900 MPa or more in conventional steel plates, it is necessary to utilize precipitation strengthening and structure strengthening by increasing the volume fraction of hard structure, and it is possible to increase stress at a low strain rate. However, even if the strain rate is increased, there is a problem that the stress does not increase so much (the static ratio is low).
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、590MPa級の鋼板並みの静動比と、900MPa以上の引張最大強度の両立が可能な、衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板及びその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and can achieve both a static ratio comparable to that of a 590 MPa grade steel sheet and a tensile maximum strength of 900 MPa or higher, and has a high tensile maximum strength of 900 MPa or higher with excellent impact absorption energy. An object is to provide a high-strength galvanized steel sheet and a method for producing the same.
本発明者等は、上記問題を解決するために鋭意研究を行い、本発明を完成させた。
即ち、本発明の要旨は以下の通りである。
The present inventors have intensively studied to solve the above problems and completed the present invention.
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] 質量%で、C:0.07〜0.25%、Si:0.3〜2.50%、Mn:1.5〜3.0%、P:0.001〜0.03%、S:0.0001〜0.01%、Al:1.0%以下、N:0.0005〜0.0100%、O:0.0005〜0.007%、を含有し、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼成分を有する鋳造スラブを、直接又は一旦冷却した後に1050℃以上に加熱し、その後、Ar 3 変態点以上で熱間圧延を完了し、次いで、400〜670℃の温度域にて巻き取り、酸洗後、圧下率40〜70%の冷延を施し、次いで、連続溶融亜鉛めっきラインを通板するに際して、最高加熱温度760〜900℃で焼鈍した後、平均冷却速度1〜1000℃/秒で冷却し、次いで、亜鉛めっき浴に浸漬し、250℃以下まで冷却した後、粗度(Ra)3.0以下のロールを用いて圧延を行うことを特徴とする衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法。
[2] 前記亜鉛めっき浴に浸漬した後、460〜600℃の温度で合金化処理を施し、次いで、平均冷却速度1℃/秒以上で、250℃以下まで冷却した後、粗度(Ra)3.0以下のロールを用いて圧延を行うことを特徴とする上記[1]に記載の衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法。
[3] さらに、前記鋳造スラブの鋼成分が、質量%で、Ti:0.005〜0.10%、Nb:0.005〜0.10%、V:0.005〜0.10%の内の1種または2種以上を含有することを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法。
[4] さらに、前記鋳造スラブの鋼成分が、質量%で、B:0.0001〜0.01%、Cr:0.01〜2.0%、Ni:0.01〜2.0%、Cu:0.01〜2.0%、Mo:0.01〜0.8%の内の1種又は2種以上を含有することを特徴とする上記[1]〜[3]の何れか1項に記載の衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法。
[5] さらに、前記鋳造スラブの鋼成分が、質量%で、Ca、Ce、Mg、REMの内の1種又は2種以上を、合計で0.0001〜0.5%の範囲で含有することを特徴とする上記[1]〜[4]の何れか1項に記載の衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法。
[1] By mass%, C: 0.07 to 0.25%, Si: 0.3 to 2.50%, Mn: 1.5 to 3.0%, P: 0.001 to 0.03% , S: 0.0001 to 0.01%, Al: 1.0% or less, N: 0.0005 to 0.0100%, O: 0.0005 to 0.007%, the balance being iron and the cast slab to have a steel component comprising unavoidable impurities, was heated to 1050 ° C. or higher after direct or once cooled, then, to complete the hot rolled at Ar 3 transformation point or higher, then the temperature of from 400 to 670 ° C. Winding in a zone, pickling, cold rolling at a rolling reduction of 40 to 70%, and then annealing at a maximum heating temperature of 760 to 900 ° C. when passing through a continuous hot dip galvanizing line, then an average cooling rate Cool at 1 to 1000 ° C./second, then immerse in a galvanizing bath to 250 ° C. or less. After cooling, the roughness (Ra) 3.0 The following method for producing a high strength galvanized steel sheet having excellent tensile greater than or equal to the maximum intensity 900MPa collision absorption energy and performing rolling with a roll.
[2] After immersion in the galvanizing bath, alloying is performed at a temperature of 460 to 600 ° C., and then cooled to 250 ° C. or less at an average cooling rate of 1 ° C./second or more, followed by roughness (Ra). The method for producing a high-strength galvanized steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more and excellent in impact absorption energy according to the above [1], wherein rolling is performed using a roll of 3.0 or less.
[ 3 ] Further, the steel component of the cast slab is, in mass%, Ti: 0.005 to 0.10%, Nb: 0.005 to 0.10%, V: 0.005 to 0.10% . The method for producing a high-strength galvanized steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more and excellent in impact absorption energy according to the above [1] or [2] , comprising one or more of them.
[ 4 ] Further, the steel component of the cast slab is in mass%, B: 0.0001 to 0.01%, Cr: 0.01 to 2.0%, Ni: 0.01 to 2.0%, Any one of the above-mentioned [1] to [3], containing one or more of Cu: 0.01 to 2.0% and Mo: 0.01 to 0.8% A method for producing a high-strength galvanized steel sheet having a maximum tensile strength of 900 MPa or more and excellent in the impact absorption energy described in the item .
[ 5 ] Further, the steel component of the cast slab contains, by mass%, one or more of Ca, Ce, Mg, and REM in a range of 0.0001 to 0.5% in total. The method for producing a high-strength galvanized steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more and excellent in collision absorption energy according to any one of the above [1] to [ 4 ] .
[6] 上記[1]〜[5]の何れか1項に記載の製造方法によって得られる高強度亜鉛めっき鋼板であって、鋼板内部において、鋼板に含まれる転位の密度が8×10[6] A high-strength galvanized steel sheet obtained by the production method according to any one of [1] to [5] above, wherein the density of dislocations contained in the steel sheet is 8 × 10 8 inside the steel sheet.
1111
(個/mm(Pieces / mm
22
)以下であり、歪速度0.0067(s) And the strain rate is 0.0067 (s
−1-1
)での準静的強度(FS1)と、歪速度1000(s) Quasi-static strength (FS1) and strain rate 1000 (s
−1-1
)での動的強度(FS2)との比からなる静動比(=FS2/FS1)が1.05以上であることを特徴とする衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板。High-strength zinc with a maximum tensile strength of 900 MPa or more excellent in impact absorption energy, characterized in that the static-dynamic ratio (= FS2 / FS1) comprising the ratio to the dynamic strength (FS2) Plated steel sheet.
本発明の衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板によれば、上記構成により、硬質組織であるマルテンサイト組織の体積率を増加させず、充分なフェライト組織の体積率を確保できるので、590MPa級の鋼板並みの静動比と、900MPa以上の引張最大強度を安定して両立させることが可能となる。これにより、高い衝突吸収エネルギーを備える高強度亜鉛めっき鋼板を提供することが可能となる。
According to the high- strength galvanized steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more excellent in collision absorption energy of the present invention, the volume ratio of a sufficient ferrite structure without increasing the volume ratio of the martensite structure that is a hard structure by the above configuration. Therefore, it is possible to stably achieve both a static ratio comparable to that of a 590 MPa class steel plate and a maximum tensile strength of 900 MPa or more. Thereby, it becomes possible to provide a high-strength galvanized steel sheet having high collision absorption energy.
また、本発明の衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法によれば、鋼板成分、焼鈍条件並びに焼鈍後の圧延条件を制御する上記方法により、硬質組織であるマルテンサイト組織の体積率を増加させず、充分なフェライト組織の体積率が確保され、590MPa級の鋼板並みの静動比と、900MPa以上の引張最大強度を安定して両立させながら、高い衝突吸収エネルギーを備える高強度亜鉛めっき鋼板を製造することが可能となる。
In addition, according to the method for producing a high- strength galvanized steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more and excellent in impact absorption energy according to the present invention, the above-mentioned method for controlling the steel sheet components, annealing conditions and rolling conditions after annealing is performed in a hard structure. Without increasing the volume ratio of a certain martensite structure, a sufficient volume ratio of a ferrite structure is ensured, and a high impact is achieved while stably achieving a static motion ratio equivalent to that of a 590 MPa grade steel sheet and a tensile maximum strength of 900 MPa or more. high strength galvanized steel sheet that includes the absorption energy makes it possible to produce.
以下、本発明の衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板及びその製造方法の実施形態について説明する。なお、この実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために詳細に説明するものであるから、特に指定の無い限り、本発明を限定するものではない。
Hereinafter, an embodiment of a high- strength galvanized steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more and excellent production method of the present invention and a method for producing the same will be described. In addition, since this embodiment is described in detail for better understanding of the gist of the invention, the present invention is not limited unless otherwise specified.
[高強度冷延鋼板及び高強度亜鉛めっき鋼板]
本発明に係る衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度冷延鋼板は、質量%で、C:0.07〜0.25%、Si:0.3〜2.50%、Mn:1.5〜3.0%、P:0.001〜0.03%、S:0.0001〜0.01%、Al:1.0%以下、N:0.0005〜0.0100%、O:0.0005〜0.007%、を含有し、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼成分を有し、鋼板内部において、鋼板に含まれる転位の密度が8×1011(個/mm2)以下であり、歪速度0.0067(s−1)での準静的強度(FS1)と、歪速度1000(s−1)での動的強度(FS2)との比からなる静動比(=FS2/FS1)が1.05以上とされ、概略構成される。
本発明に係る高強度冷延鋼板は、590MPa級の鋼板並みの静動比と、900MPa以上の引張最大強度の両方を有し、衝突吸収エネルギーに優れるものである。
[High-strength cold-rolled steel sheet and high-strength galvanized steel sheet]
The high-strength cold-rolled steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more and excellent in impact absorption energy according to the present invention is mass%, C: 0.07 to 0.25%, Si: 0.3 to 2.50%, Mn : 1.5-3.0%, P: 0.001-0.03%, S: 0.0001-0.01%, Al: 1.0% or less, N: 0.0005-0.0100% , O: 0.0005 to 0.007%, with the balance having steel components composed of iron and inevitable impurities, and within the steel plate, the density of dislocations contained in the steel plate is 8 × 10 11 (pieces / piece mm 2) or less, static consisting ratio of the strain rate 0.0067 (s -1) quasi-static intensity at (FS1), the dynamic strength at a strain rate of 1000 (s -1) and (FS2) The dynamic ratio (= FS2 / FS1) is 1.05 or more, which is roughly configured.
The high-strength cold-rolled steel sheet according to the present invention has both a static ratio comparable to that of a 590 MPa class steel sheet and a tensile maximum strength of 900 MPa or more, and is excellent in impact absorption energy.
本発明者等は、引張最大強度900MPa以上の高強度鋼板において、静動比を高めることを目的として鋭意検討を行った。この結果、鋼板組織をフェライトと硬質組織よりなる複相組織鋼板とするとともに、焼鈍後、あるいは、溶融亜鉛めっき後に圧延を行うことで鋼板組織に含まれる転位を運動させ、対消滅させることで静動比低減の原因となる高い転位密度を低減させることが可能となり、高強度を維持したままで、静動比が低減可能なことを見出した。
以下、本発明に係る高強度冷延鋼板について詳述する。
The inventors of the present invention have intensively studied for the purpose of increasing the static ratio in a high-strength steel plate having a maximum tensile strength of 900 MPa or more. As a result, the steel sheet structure is a multi-phase structure steel sheet composed of ferrite and hard structure, and after annealing or rolling after hot dip galvanizing, the dislocations contained in the steel sheet structure are moved to eliminate static. It has been found that the high dislocation density that causes the reduction in dynamic ratio can be reduced, and the static ratio can be reduced while maintaining high strength.
Hereinafter, the high-strength cold-rolled steel sheet according to the present invention will be described in detail.
『鋼成分(化学成分組成)』
まず、本発明を実施するにあたって規定した必須の化学成分範囲の限定理由について説明する。なお、以下の説明において、各元素の添加量は全て「質量%」で表す。
"Steel component (chemical component composition)"
First, the reason for limiting the essential chemical component range defined in carrying out the present invention will be described. In the following description, the amount of each element added is all represented by “mass%”.
「C:炭素」0.07〜0.25%
Cは、マルテンサイトの強度を高めるものであり、高強度冷延鋼板の強度を高めるために添加される。しかし、Cの含有量が0.25%を超えると溶接性や加工性が不充分となる。また、Cの含有量が0.07%未満であると強度が不充分となる。
また、Cの含有量は、0.075〜0.23%の範囲であることが好ましく、0.08〜0.21%の範囲であることがより好ましい。
“C: Carbon” 0.07 to 0.25%
C increases the strength of martensite and is added to increase the strength of the high-strength cold-rolled steel sheet. However, when the content of C exceeds 0.25%, weldability and workability become insufficient. On the other hand, if the C content is less than 0.07%, the strength is insufficient.
Further, the C content is preferably in the range of 0.075 to 0.23%, and more preferably in the range of 0.08 to 0.21%.
「Si:ケイ素」0.3〜2.50%
「Al:アルミニウム」1.0%以下
Si及びAlは、フェライト安定化元素であり、鋼板組織中のフェライト体積率を増加させる目的で添加される。特に、フェライトは、マルテンサイトやベイナイト組織に比較して転位密度が小さいことから、静動比に優れる。このことから、SiやAlを添加する必要がある。
"Si: silicon" 0.3-2.50%
“Al: Aluminum” 1.0% or less Si and Al are ferrite stabilizing elements, and are added for the purpose of increasing the ferrite volume fraction in the steel sheet structure. In particular, since ferrite has a low dislocation density as compared with a martensite or bainite structure, it has an excellent static ratio. For this reason, it is necessary to add Si or Al.
Siの含有量が0.3%未満であると、フェライトの体積率が不十分になり、高強度冷延鋼板の延性及び曲げ性、強度が不充分となる。なお、Alを含有する場合、Siを含有する場合と同様の効果が得られるが、Siのみを含有させることにより上記の効果が十分に得られる場合には、Alを含有していなくてもよい。また、Siの含有量が2.50%を超えたり、Alの含有量が1.0%を超えたりすると、溶接性や加工性が不十分となる。 When the Si content is less than 0.3%, the volume ratio of ferrite becomes insufficient, and the ductility, bendability and strength of the high-strength cold-rolled steel sheet become insufficient. When Al is contained, the same effect as that obtained when Si is contained can be obtained. However, when the above effect can be sufficiently obtained by containing only Si, Al may not be contained. . On the other hand, if the Si content exceeds 2.50% or the Al content exceeds 1.0%, weldability and workability become insufficient.
また、Siの含有量は、0.5〜2.25%の範囲であることがより好ましく、0.7〜2.0%の範囲であることがさらに好ましい。また、Alの含有量は、0.005〜0.9%の範囲であることがより好ましく、0.01〜0.8%の範囲であることがさらに好ましい。また、Alは脱酸材としても活用可能であることから、鋼板の組織制御のみならず、脱酸のために添加しても良い。また、Siは、固溶強化元素として、鋼板の強化も可能であることから添加することが好ましい。 Further, the Si content is more preferably in the range of 0.5 to 2.25%, and still more preferably in the range of 0.7 to 2.0%. Further, the Al content is more preferably in the range of 0.005 to 0.9%, and still more preferably in the range of 0.01 to 0.8%. Moreover, since Al can be used as a deoxidizing material, it may be added not only for the structure control of the steel sheet but also for deoxidation. Further, Si is preferably added as a solid solution strengthening element because it can strengthen the steel sheet.
また、詳細を後述する本発明に係る高強度冷延鋼板の製造方法において、連続焼鈍ラインや連続溶融亜鉛めっきラインを通板する際の加熱時に760℃〜900℃の低温で焼鈍を行う場合には、焼鈍時のフェライト、オーステナイトの体積率が、焼鈍温度に依存して変化する。即ち、焼鈍温度が760℃未満であると、セメンタイトの溶解に長時間を要することから、オーステナイト(冷却後は、マルテンサイト)の体積率が少なくなりすぎて900MPa以上の強度を確保できない。一方、SiやAlは、Ac3変態点を増加させ、二相域焼鈍でのフェライト体積率の焼鈍温度依存性を小さくする。この結果、焼鈍温度が変化しても、材質が変化し難い高強度鋼板が製造可能になることから、鋼板組織を、フェライトを主相とする組織とする場合、上記の範囲内でSi及びAlを多量に含有させてAc3変態点を増加させ、鋼板組織を焼鈍温度に依存させ難くすることが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the high-strength cold-rolled steel sheet which concerns on this invention mentioned later for details, when performing annealing at the low temperature of 760 degreeC-900 degreeC at the time of heating at the time of letting a continuous annealing line and a continuous hot dip galvanizing line pass. The volume ratio of ferrite and austenite during annealing varies depending on the annealing temperature. That is, when the annealing temperature is less than 760 ° C., it takes a long time for the cementite to dissolve, so that the volume ratio of austenite (martensite after cooling) becomes too small to secure a strength of 900 MPa or more. On the other hand, Si and Al increase the Ac 3 transformation point and reduce the dependency of the ferrite volume fraction on the annealing temperature in the two-phase annealing. As a result, even if the annealing temperature changes, it becomes possible to produce a high-strength steel plate whose material does not easily change. Therefore, when the steel plate structure is a structure whose main phase is ferrite, Si and Al within the above range. It is preferable to increase the Ac 3 transformation point to make the steel sheet structure difficult to depend on the annealing temperature.
「Mn:マンガン」1.5〜3.0%
Mnは、高強度冷延鋼板の強度を高めるために添加される。しかし、Mnの含有量が3.0%を超えるとマルテンサイトの体積率が多くなりすぎて、延性確保に寄与するフェライトの体積率が不十分となり、延性及び曲げ性が不十分となる。また、Mnの偏析に起因した鋼板表層の硬度分布も大きくなる。
一方、Mnの含有量が1.5%未満であると、冷却過程で生じるパーライト変態を抑制することが出来ず、鋼板組織がフェライト及びパーライト組織となってしまい、強度が不十分となる。
また、Mnの含有量は、1.6〜2.7%の範囲であることがより好ましく、1.7〜2.4%の範囲であることがさらに好ましい。
“Mn: Manganese” 1.5-3.0%
Mn is added to increase the strength of the high-strength cold-rolled steel sheet. However, if the Mn content exceeds 3.0%, the volume ratio of martensite increases too much, the volume ratio of ferrite contributing to securing ductility becomes insufficient, and the ductility and bendability become insufficient. Further, the hardness distribution of the steel sheet surface layer due to the segregation of Mn is also increased.
On the other hand, if the Mn content is less than 1.5%, the pearlite transformation that occurs during the cooling process cannot be suppressed, and the steel sheet structure becomes a ferrite and pearlite structure, resulting in insufficient strength.
Further, the Mn content is more preferably in the range of 1.6 to 2.7%, and further preferably in the range of 1.7 to 2.4%.
「P:リン」0.001〜0.03%
Pは、鋼板中に不可避的に含有される元素である。また、Pは鋼板の板厚中央部に偏析する傾向があり、溶接部を脆化させる。Pの含有量が0.03%を超えると、溶接部の脆化が顕著になるため、その適正範囲を0.03%以下に限定した。また、Pの含有量の下限値は特に定めないが、0.001%未満とすることは、経済的に不利であることからこの値を下限値とした。
“P: phosphorus” 0.001 to 0.03%
P is an element inevitably contained in the steel sheet. Further, P tends to segregate in the central part of the plate thickness of the steel sheet, causing the weld to become brittle. When the P content exceeds 0.03%, embrittlement of the welded portion becomes remarkable, so the appropriate range is limited to 0.03% or less. Moreover, although the lower limit of content of P is not specifically defined, since it is economically disadvantageous to make it less than 0.001%, this value was made into the lower limit.
「S:硫黄」0.0001〜0.01%
Sは、不純物であり、溶接性及び鋳造時、並びに熱延時の製造性に悪影響を及ぼす。このことから、Sの含有量の上限値を0.01%とした。Sの含有量の下限値は特に定めないが、0.0001%未満とすることは、経済的に不利であることからこの値を下限値とする。また、SはMnと結びついて粗大なMnSを形成することから、曲げ性を低下させるため、Sの含有量は出来るだけ少ないことが好ましい。
“S: sulfur” 0.0001 to 0.01%
S is an impurity and adversely affects the weldability and the manufacturability during casting and hot rolling. For this reason, the upper limit of the S content was set to 0.01%. The lower limit value of the S content is not particularly defined, but if it is less than 0.0001%, it is economically disadvantageous, so this value is the lower limit value. Further, since S is combined with Mn to form coarse MnS, the S content is preferably as low as possible in order to reduce the bendability.
「N:窒素」0.0005〜0.0100%
Nは、粗大な窒化物を形成し、曲げ性や穴拡げ性を劣化させることから、含有量を抑える必要がある。Nの含有量が0.0100%を超えると、このような傾向が顕著となることから、N含有量の範囲を0.0100%以下とした。加えて、Nは、溶接時のブローホール発生の原因になることから少ない方が良い。Nの含有量の下限は、特に定めることなく本発明の効果は発揮されるが、Nの含有量を0.0005%未満とすることは、製造コストの大幅な増加を招くことから、これが実質的な下限である。
“N: Nitrogen” 0.0005 to 0.0100%
N forms coarse nitrides and degrades bendability and hole expansibility, so the content needs to be suppressed. When the N content exceeds 0.0100%, such a tendency becomes remarkable. Therefore, the N content range is set to 0.0100% or less. In addition, N is better because it causes blowholes during welding. Although the lower limit of the N content is not particularly defined, the effects of the present invention are exhibited. However, if the N content is less than 0.0005%, the manufacturing cost is significantly increased. This is a reasonable lower limit.
「O:酸素」0.0005〜0.007%
Oは、酸化物を形成し、曲げ性や穴拡げ性を劣化させることから、含有量を抑える必要がある。特に、酸化物は介在物として存在する場合が多く、打抜き端面あるいは切断面に存在すると、端面に切り欠き状の傷や粗大なディンプルを形成することから、曲げ時や強加工時に応力集中を招き、亀裂形成の起点となり、大幅な穴拡げ性あるいは曲げ性の劣化をもたらす。Oの含有量が0.007%を超えると、このような傾向が顕著となることから、Oの含有量の上限を0.007%以下とした。また、Oの含有量を0.0005%と未満とすることは、過度のコスト高を招き経済的に好ましくないことから、これを下限とした。但し、Oの含有量を0.0005%未満にした場合であっても、本発明の効果である900MPa以上の引張最大応力と優れた延性および曲げ性を確保できる。
“O: Oxygen” 0.0005 to 0.007%
Since O forms an oxide and degrades bendability and hole expandability, the content needs to be suppressed. In particular, oxides often exist as inclusions, and if they are present on the punched end face or cut face, notched scratches and coarse dimples are formed on the end face, which causes stress concentration during bending and strong processing. As a starting point of crack formation, it causes a significant deterioration in hole expansibility or bendability. When the content of O exceeds 0.007%, such a tendency becomes remarkable. Therefore, the upper limit of the content of O is set to 0.007% or less. Further, setting the content of O to less than 0.0005% causes excessive cost and is not economically preferable. Therefore, this is set as the lower limit. However, even when the O content is less than 0.0005%, the tensile maximum stress of 900 MPa or more and the excellent ductility and bendability, which are the effects of the present invention, can be secured.
本発明においては、上記必須元素に加え、さらに、以下に説明するような元素を選択的に添加することができる。以下、本発明における選択成分元素の添加範囲の限定理由につい説明する。 In the present invention, in addition to the above essential elements, elements as described below can be selectively added. Hereinafter, the reason for limiting the addition range of the selected component element in the present invention will be described.
「Ti:チタン」0.005〜0.10%
Tiは、
強化元素であり、析出物強化、フェライト結晶粒の成長抑制による細粒強化および再結晶の抑制を通じた転位強化により、鋼板の強度上昇に寄与する。また、Bを添加する場合には、Tiは、Bが窒化物となることを抑制する目的でも添加する。ここで、Bは、熱延時の組織制御性、連続焼鈍設備や連続溶融亜鉛めっき設備での組織制御と高強度化に寄与するものであるが、Bが窒化物になると、このような効果が得られないという問題がある。しかしながら、Tiを含有することで、Bが窒化物となるのを防止でき、B添加の効果を引き出すことが可能となることから、B添加を行う場合は、Tiを併せて添加することが望ましい。
"Ti: Titanium" 0.005-0.10%
Ti is
It is a strengthening element and contributes to an increase in the strength of the steel sheet by strengthening precipitates, strengthening fine grains by suppressing the growth of ferrite crystal grains, and strengthening dislocations by suppressing recrystallization. When B is added, Ti is also added for the purpose of suppressing B from becoming a nitride. Here, B contributes to the structure controllability at the time of hot rolling, the structure control in the continuous annealing equipment and the continuous hot dip galvanizing equipment, and the increase in strength. There is a problem that it cannot be obtained. However, containing Ti can prevent B from becoming a nitride and can bring out the effect of B addition. Therefore, when B is added, it is desirable to add Ti together. .
しかしながら、Tiの含有量が0.10%を超えると、炭窒化物の析出が多くなり成形性が劣化する。また、Tiの含有量が多すぎると、連続焼鈍や連続溶融亜鉛めっき設備での製造の際に、フェライトの再結晶を大幅に遅延することから、焼鈍後に未再結晶フェライトが残り易く大幅な延性低下をもたらす。このことから、Tiの含有量の上限を0.10%とする。また、Tiの含有量が0.005%未満であると、Tiを含有することによって得られる上記効果が不十分となる。
また、Tiの含有量は、0.01〜0.09%の範囲であることがより好ましく、0.015〜0.08%の範囲であることがさらに好ましい。
However, if the Ti content exceeds 0.10%, carbonitride precipitation increases and formability deteriorates. In addition, if the Ti content is too high, recrystallization of ferrite will be significantly delayed during continuous annealing and production in continuous hot dip galvanizing equipment, so that unrecrystallized ferrite tends to remain after annealing, resulting in significant ductility. Bring about a decline. For this reason, the upper limit of the Ti content is set to 0.10%. Moreover, the said effect obtained by containing Ti will become inadequate that content of Ti is less than 0.005%.
Further, the Ti content is more preferably in the range of 0.01 to 0.09%, and still more preferably in the range of 0.015 to 0.08%.
「Nb:ニオブ」0.005〜0.10%
Nbは、強化元素であり、Tiと同様に、析出物強化、フェライト結晶粒の成長抑制による細粒強化、及び、再結晶の抑制を通じた転位強化によって、鋼板の強度上昇に寄与する。しかしながら、Nbの含有量が0.10%を超えると、炭窒化物の析出が多くなり成形性が劣化する。また、Nbの含有量が多いと、連続焼鈍や連続溶融亜鉛めっき設備での製造の際に、フェライトの再結晶を大幅に遅延することから、焼鈍後に未再結晶フェライトが残り易く、大幅な延性低下をもたらす。このため、Nbの含有量の上限を0.10%とすることが好ましい。また、Nbの含有量が0.005%未満であると、Nbを含有することによって得られる上記効果が不十分となる。
また、Nbの含有量は、0.01〜0.09%の範囲であることがより好ましく、0.015〜0.08%の範囲であることがさらに好ましい。
"Nb: Niobium" 0.005-0.10%
Nb is a strengthening element and, like Ti, contributes to increasing the strength of the steel sheet by strengthening precipitates, strengthening fine grains by suppressing the growth of ferrite crystal grains, and strengthening dislocations by suppressing recrystallization. However, when the Nb content exceeds 0.10%, carbonitride precipitation increases and the formability deteriorates. In addition, if the Nb content is large, recrystallization of ferrite is greatly delayed during production in continuous annealing and continuous hot dip galvanizing equipment, so that unrecrystallized ferrite tends to remain after annealing, and significant ductility Bring about a decline. For this reason, it is preferable to make the upper limit of Nb content into 0.10%. Moreover, the said effect acquired by containing Nb will become inadequate that content of Nb is less than 0.005%.
Further, the Nb content is more preferably in the range of 0.01 to 0.09%, and still more preferably in the range of 0.015 to 0.08%.
「V:バナジウム」0.005〜0.10%
Vは、強化元素であり、TiやNbと同様に、析出物強化、フェライト結晶粒の成長抑制による細粒強化、及び、再結晶の抑制を通じた転位強化により、鋼板の強度上昇に寄与する。また、Vを含有させることで、遅れ破壊特性を向上させることができる。このことから、本発明のように、引張最大強度が900MPaを超える鋼板の製造にあたっては、Vを含有させることが望ましい。
“V: Vanadium” 0.005 to 0.10%
V is a strengthening element and, like Ti and Nb, contributes to an increase in the strength of the steel sheet by strengthening precipitates, strengthening fine grains by suppressing the growth of ferrite crystal grains, and strengthening dislocations by suppressing recrystallization. Moreover, the delayed fracture characteristic can be improved by containing V. From this, it is desirable to contain V in the manufacture of a steel sheet having a maximum tensile strength exceeding 900 MPa as in the present invention.
しかしながら、Vの含有量が0.10%を超えると、炭窒化物の析出が多くなり、成形性が劣化する。また、Vの含有量が多いと、連続焼鈍や連続溶融亜鉛めっき設備での製造の際に、フェライトの再結晶を大幅に遅延することから、焼鈍後に未再結晶フェライトが残り易く、大幅な延性低下をもたらすため、上限を0.10%とすることが好ましい。また、Vの含有量が0.005%未満であると、Vを含有することによって得られる上記効果が不十分となる。
また、Vの含有量は、0.01〜0.09%の範囲であることがより好ましく、0.015〜0.08%の範囲であることがさらに好ましい。
However, when the content of V exceeds 0.10%, carbonitride precipitation increases and the formability deteriorates. In addition, when the V content is large, recrystallization of ferrite is greatly delayed during production in continuous annealing and continuous hot dip galvanizing equipment, so that unrecrystallized ferrite tends to remain after annealing, resulting in significant ductility. In order to bring about a fall, it is preferable to make an upper limit into 0.10%. Moreover, the said effect obtained by containing V will become inadequate that content of V is less than 0.005%.
The V content is more preferably in the range of 0.01 to 0.09%, and still more preferably in the range of 0.015 to 0.08%.
「B:ホウ素」0.0001〜0.01%
Bは、オーステナイトからのフェライト変態を遅延することから、鋼板の高強度化に活用できる。加えて、Bは、熱延時においても、オーステナイトからのフェライト変態を遅延することから、Bを含有させることで、熱延鋼板をベイナイト単相組織として均質性を高め、曲げ性を向上させることができる。しかしながら、Bの含有量が0.0001%未満であると、Bを含有することによって得られる上記効果が不充分となる。また、Bの含有量が0.01%を超えると、Bを含有することによる効果が飽和するばかりでなく、熱延時の製造性を低下させる。
また、Bの含有量は、0.0003〜0.007%の範囲であることがより好ましく、0.0005〜0.005%の範囲であることがさらに好ましい。
“B: Boron” 0.0001 to 0.01%
Since B delays the ferrite transformation from austenite, it can be utilized for increasing the strength of the steel sheet. In addition, since B delays the ferrite transformation from austenite even during hot rolling, inclusion of B improves the homogeneity of the hot-rolled steel sheet as a bainite single-phase structure and improves bendability. it can. However, when the content of B is less than 0.0001%, the above-described effect obtained by containing B becomes insufficient. Moreover, when content of B exceeds 0.01%, the effect by containing B will not only be saturated, but the productivity at the time of hot rolling will be reduced.
The B content is more preferably in the range of 0.0003 to 0.007%, and still more preferably in the range of 0.0005 to 0.005%.
「Cr:クロム」0.01〜2.0%、
「Ni:ニッケル」0.01〜2.0%、
「Cu:銅」0.01〜2.0%、
「Mo:モリブデン」0.01〜0.8%、の内の1種または2種以上
Cr、Ni、Cu、Moは、強度の向上に寄与する元素であり、Mnの一部に代えて用いることができる。Cr、Ni、Cu、Moは、これらの内の1種又は2種以上を、それぞれ0.01%以上含有することが好ましい。一方、各元素の含有量が多すぎると、酸洗性や溶接性、熱間加工性などが劣化することがあるため、Cr、Ni、Cuの含有量は2.0%以下であることが好ましく、Moの含有量は0.8%以下であることが好ましい。
“Cr: chrome” 0.01 to 2.0%,
"Ni: nickel" 0.01-2.0%,
"Cu: Copper" 0.01-2.0%,
One or more of “Mo: molybdenum” 0.01 to 0.8% Cr, Ni, Cu, and Mo are elements that contribute to strength improvement, and are used in place of part of Mn. be able to. It is preferable that Cr, Ni, Cu, and Mo contain 0.01% or more of one or more of these, respectively. On the other hand, if the content of each element is too large, pickling properties, weldability, hot workability and the like may deteriorate, so the content of Cr, Ni, and Cu may be 2.0% or less. The Mo content is preferably 0.8% or less.
「Ca、Ce、Mg、REMの内の1種又は2種以上を合計で0.0001〜0.5%」
本発明においては、Ca、Ce、Mg、REMから選ばれる1種または2種以上を合計で0.0001〜0.5%添加することができる。これら、Ca、Ce、Mg、REMは、酸化物や硫化物の形態制御に用いる元素であり、1種または2種以上を合計で0.0001%以上含有することで、脱酸後の酸化物サイズや、熱延板中に存在する硫化物のサイズを低下させることが可能であり、曲げ性に寄与する。しかしながら、これらの各元素を、含有量が合計で0.5%を超えて含有すると、成形加工性の悪化の原因となり、また、含有量が0.0001%未満であると、十分な効果が得られない場合がある。このため、これら各元素の含有量は、合計で0.0001〜0.5%の範囲であることが好ましい。
“A total of 0.0001 to 0.5% of one or more of Ca, Ce, Mg, and REM”
In the present invention, 0.0001 to 0.5% in total of one or more selected from Ca, Ce, Mg, and REM can be added. These Ca, Ce, Mg, and REM are elements used for controlling the form of oxides and sulfides. By containing one or two or more in total of 0.0001% or more, the oxide after deoxidation It is possible to reduce the size and the size of the sulfide present in the hot-rolled sheet, which contributes to bendability. However, if each of these elements is contained in a total content exceeding 0.5%, it will cause deterioration of molding processability, and if the content is less than 0.0001%, a sufficient effect will be obtained. It may not be obtained. For this reason, it is preferable that the content of these elements is in the range of 0.0001 to 0.5% in total.
なお、REMとは、Rare Earth Metalの略であり、ランタノイド系列に属する元素をさす。本発明において、REMやCeは、ミッシュメタルにて添加することができ、LaやCeの他にランタノイド系列の元素を複合で含有させてもよい。 REM is an abbreviation for Rare Earth Metal and refers to an element belonging to the lanthanoid series. In the present invention, REM and Ce can be added by misch metal, and in addition to La and Ce, a lanthanoid series element may be contained in combination.
『鋼板組織』
本発明に係る高強度冷延鋼板においては、鋼板組織を、転位密度低減の観点から、フェライトを主相とすることがより望ましい。鋼板の代表的な組織であるフェライトは、ベイナイトあるいはマルテンサイト組織に比較して転位密度が低い。このことから、フェライトを主相とすることが望ましい。これは、焼鈍後の圧延によって転位を対消滅させ、転位密度を低減させたとしても、なお、マルテンサイト組織中の転位密度は高く、マルテンサイト単相組織では静動比が低いためである。
"Steel structure"
In the high-strength cold-rolled steel sheet according to the present invention, it is more desirable that the steel sheet structure has ferrite as the main phase from the viewpoint of reducing the dislocation density. Ferrite, which is a typical structure of a steel sheet, has a lower dislocation density than a bainite or martensite structure. For this reason, it is desirable to use ferrite as the main phase. This is because even if the dislocations are annihilated by rolling after annealing and the dislocation density is reduced, the dislocation density in the martensite structure is high, and the static ratio is low in the martensite single-phase structure.
ここで、図1のグラフに示すように、一般に、転位密度が低いフェライト組織は、歪速度が大きくなると応力が高くなる。一方、転位密度が高いマルテンサイト組織は、既に転位が入って強化されていることから、歪速度増加に伴う応力上昇は小さい。
従って、本発明に係る高強度冷延鋼板においては、フェライトを主相とする鋼板組織とすることにより、鋼板強度が同一であっても、高歪速度における応力、即ち動的強度が高くなるという作用が得られる。これにより、高強度冷延鋼板の衝突吸収エネルギーが向上し、上述したように、衝突時等に発生する衝撃エネルギーを効果的に吸収することが可能となる。
Here, as shown in the graph of FIG. 1, in general, in a ferrite structure having a low dislocation density, the stress increases as the strain rate increases. On the other hand, since the martensite structure having a high dislocation density has been strengthened by the introduction of dislocations, the increase in stress accompanying an increase in strain rate is small.
Therefore, in the high-strength cold-rolled steel sheet according to the present invention, the stress at the high strain rate, that is, the dynamic strength is increased even if the steel sheet strength is the same by making the steel sheet structure having ferrite as a main phase. The effect is obtained. As a result, the impact absorption energy of the high-strength cold-rolled steel sheet is improved, and as described above, it is possible to effectively absorb the impact energy generated during the collision.
加えて、成形性との両立を図る場合、本発明の高強度冷延鋼板の引張最大応力は、強化組織であるマルテンサイトの体積率に依存することから、狙いとする鋼板強度に合せてマルテンサイトの体積率を変化させることが好ましい。
例えば、鋼板の引張最大応力を900〜1130MPaの範囲とするのであれば、フェライトの体積率は60%〜85%の範囲であることが好ましく、65%〜80%の範囲であることがより好ましい。
また、鋼板の引張最大応力を1130〜1280MPaの範囲とするのであれば、フェライトの体積率は55%〜80%の範囲であることが好ましく、60%〜75%の範囲であることがより好ましい。
鋼板の引張最大応力を1280〜1430MPaの範囲とするのであれば、フェライトの体積率は50%〜75%の範囲であることが好ましく、55%〜70%の範囲であることがより好ましい。
In addition, when achieving compatibility with formability, the maximum tensile stress of the high-strength cold-rolled steel sheet of the present invention depends on the volume ratio of martensite, which is a strengthened structure. It is preferable to change the volume ratio of the site.
For example, if the maximum tensile stress of the steel sheet is in the range of 900 to 1130 MPa, the ferrite volume fraction is preferably in the range of 60% to 85%, and more preferably in the range of 65% to 80%. .
Further, if the tensile maximum stress of the steel sheet is in the range of 1130 to 1280 MPa, the ferrite volume fraction is preferably in the range of 55% to 80%, and more preferably in the range of 60% to 75%. .
If the maximum tensile stress of the steel sheet is in the range of 1280 to 1430 MPa, the volume ratio of ferrite is preferably in the range of 50% to 75%, and more preferably in the range of 55% to 70%.
上述のように、鋼板の引張最大応力に応じて、フェライトの体積率を上記範囲に制御することで、引張最大応力(TS)900MPa以上の高強度と、強度−延性バランス(TS×El.)16000(MPa×%)以上の優れた延性とが得られ、優れた強度と延性とを同時に具備する鋼板とすることができる。なお、本発明で説明する強度−延性バランス(TS×El.)とは、引張試験における引張最大応力(TS)と全伸び(El.)との積であり、引張最大応力に応じて変化するものである。 As described above, by controlling the volume fraction of ferrite in the above range according to the maximum tensile stress of the steel sheet, the high tensile strength (TS) 900 MPa or more and the strength-ductility balance (TS × El.) Excellent ductility of 16000 (MPa ×%) or more can be obtained, and a steel sheet having both excellent strength and ductility can be obtained. In addition, the strength-ductility balance (TS × El.) Described in the present invention is the product of the tensile maximum stress (TS) and the total elongation (El.) In the tensile test, and changes according to the maximum tensile stress. Is.
また、鋼板組織としては、主相としてのフェライト以外の組織として、マルテンサイト、残留オーステナイト、ベイナイト、セメンタイト及びパーライト等を含有しても良い。加えて、転位密度を本発明の範囲に制御できるのであれば、本発明の効果である高い静動比は、主相であるフェライトの形態に限定されること無く発揮される。即ち、フェライトは、等軸なポリゴナルフェライト、針状や板上のアシキラーフェライト、あるいは、ベイニィティックフェライトの何れであっても構わない。 In addition, the steel sheet structure may contain martensite, retained austenite, bainite, cementite, pearlite, and the like as structures other than ferrite as the main phase. In addition, if the dislocation density can be controlled within the range of the present invention, the high static ratio which is the effect of the present invention is exhibited without being limited to the form of ferrite as the main phase. That is, the ferrite may be any of equiaxed polygonal ferrite, acicular ferrite on a needle or plate, or bainitic ferrite.
なお、フェライト、マルテンサイト、パーライト、セメンタイト、ベイナイト、オーステナイト及び残部組織の同定や、存在位置の観察及び面積率の測定は、ナイタール試薬及び特開昭59−219473号公報に開示された試薬により、鋼板圧延方向断面又は圧延方向直角方向断面を腐食して、1000倍の光学顕微鏡観察及び1000〜100000倍の走査型及び透過型電子顕微鏡観察を行うことにより、定量化が可能である。また、FESEM(電界放射型走査電子顕微鏡)−EBSP(後方散乱電子回折)法を用いた結晶方位解析や、マイクロビッカース硬度測定等の微小領域の硬度測定からも、組織の判別は可能である。
Incidentally, ferrite, martensite, pearlite, cementite, bainite, identification and austenite and remaining structure, the measurement of the observed and the area ratio of the present position, the reagent disclosed in nital reagent and JP Sho 59-219473, JP- Quantification is possible by corroding the steel plate rolling direction cross section or the rolling direction perpendicular direction cross section and performing 1000 times optical microscope observation and 1000 to 100000 times scanning type and transmission type electron microscope observations. The structure can also be discriminated from crystal orientation analysis using FESEM (Field Emission Scanning Electron Microscope) -EBSP (Backscattered Electron Diffraction) method and micro region hardness measurement such as micro Vickers hardness measurement.
次に、鋼板組織中の転位密度の限定理由に関して述べる。
高強度冷延鋼板の衝突吸収エネルギーを増加させるためには、詳細を後述する静動比を下げる強化機構を用いないことが必要不可欠である。特に、鋼板の組織形成時に導入される転位は静動比を低下させることから、出来るだけ低下させる必要がある。しかしながら、900MPa以上の強度確保を行う場合、析出強化や硬質組織の体積系率増加によって強度確保を行わねばならず、静動比が低下し易くなる。そこで、焼鈍後に軽圧下冷延を加えることで、鋼板中に含まれる変態によって導入された転位を運動させ、対消滅させることで、静動比を高めることが可能となる。このような効果は、鋼板中に存在する平均転位密度を8×1011(個/mm2)以下とすることで発揮される。また、鋼板に含まれる転位密度は、より好ましくは、6×1011(個/mm2)以下であり、さらに好ましくは、4×1011(個/mm2)以下である。
Next, the reason for limiting the dislocation density in the steel sheet structure will be described.
In order to increase the impact absorption energy of the high-strength cold-rolled steel sheet, it is indispensable not to use a strengthening mechanism that lowers the static ratio, which will be described in detail later. In particular, the dislocations introduced during the formation of the steel sheet structure reduce the static ratio, so it is necessary to reduce it as much as possible. However, when securing a strength of 900 MPa or more, the strength must be secured by precipitation strengthening or an increase in the volumetric system ratio of the hard structure, and the static-dynamic ratio tends to decrease. Therefore, by applying cold rolling under annealing after annealing, the dislocation introduced by the transformation contained in the steel sheet is moved and annihilated, thereby increasing the static ratio. Such an effect is exhibited when the average dislocation density existing in the steel sheet is 8 × 10 11 (pieces / mm 2 ) or less. Moreover, the dislocation density contained in the steel sheet is more preferably 6 × 10 11 (pieces / mm 2 ) or less, and further preferably 4 × 10 11 (pieces / mm 2 ) or less.
転位密度は、X線回折法や透過型電子顕微鏡(TEM)観察により求めることが出来る。TEMは、微小領域を観察可能であることから、複相組織鋼板であれば、フェライト及び硬質組織の転位密度をそれぞれ測定可能である。ただし、TEM観察は、サンプル作製段階で、鋼板を薄い板状、あるいは、細い針状に加工する必要があり、試料作成が難しいとともに、試料が小さいために僅かな運動で転位が試料表面へと到達して消滅してしまうことから、転位密度が低下する場合があり、サンプル作製にあたっては十分な注意を払う必要がある。また、TEM観察は、測定可能な視野も限られる。一方、X線回折法は、比較的簡単に、広い領域の平均的な転位密度測定が可能である。このことから、本発明では、X線回折法を用いて転位密度を測定する方法を採用している。 The dislocation density can be determined by X-ray diffraction or transmission electron microscope (TEM) observation. Since TEM can observe a minute region, a dislocation density of a ferrite and a hard structure can be measured for a multiphase steel sheet. However, in the TEM observation, it is necessary to process the steel plate into a thin plate shape or a thin needle shape at the sample preparation stage, and it is difficult to prepare the sample. Since it reaches and disappears, the dislocation density may decrease, and it is necessary to pay sufficient attention when preparing the sample. In addition, TEM observation has a limited field of view. On the other hand, the X-ray diffraction method can measure the average dislocation density over a wide area relatively easily. Therefore, in the present invention, a method of measuring the dislocation density using the X-ray diffraction method is adopted.
『機械的特性』
本発明に係る高強度冷延鋼板は、鋼板組織を上記構成としたうえで、静動比(=FS2/FS1)を1.05以上に制御する。
本発明で説明する静動比とは、歪速度1000(s−1)にて変形を行った際の公称歪0.03での公称応力(動的強度:FS2)を、歪速度0.0067(s−1)にて変形を行った際の公称歪0.03での公称応力(準静的強度:FS1)で除した値である(静動比(=FS2/FS1)。
"Mechanical properties"
The high-strength cold-rolled steel sheet according to the present invention controls the static / dynamic ratio (= FS2 / FS1) to 1.05 or more with the steel sheet structure configured as described above.
The static ratio described in the present invention means a nominal stress (dynamic strength: FS2) at a nominal strain of 0.03 when deformation is performed at a strain rate of 1000 (s −1 ), and a strain rate of 0.0067. It is the value divided by the nominal stress (quasi-static strength: FS1) at the nominal strain of 0.03 when the deformation is performed at (s −1 ) (static ratio (= FS2 / FS1)).
歪速度1000s−1は、自動車が衝突した際の歪速度を想定した歪速度であり、また、歪速度0.0067s−1は、通常の引張試験での歪速度である。
なお、本発明では、通常の引張試験での歪速度を0.0067s−1としたが、歪速度0.005〜0.05s−1の範囲であれば、歪速度が公称応力に及ぼす影響は比較的小さい。歪速度0.0067s−1での公称応力は、引張試験にて測定されることが好ましく、歪速度1000s−1での公称応力は、これと同様の変形モードとなるワンバー法やホプキンソン棒法を用いることが好ましい。但し、検力ブロック法を用いても測定が可能である。
The strain rate of 1000 s −1 is a strain rate assuming a strain rate when the automobile collides, and the strain rate of 0.0067 s −1 is a strain rate in a normal tensile test.
In the present invention, although the strain rate in a normal tensile test was 0.0067S -1, if the range of strain rate 0.005~0.05S -1, influence of strain rate on the nominal stress Relatively small. The nominal stress at strain rate 0.0067s -1 is tension it is preferred to be measured in the test, the nominal stress at strain rate 1000 s -1 is Wanba method and Hopkinson bar method which is a similar deformation mode and this It is preferable to use it. However, measurement can also be performed using the power block method.
本発明において、静動比(FS2/FS1)を1.05以上としたのは、この値以上とすることで、衝突性能向上の顕著な効果が得られるためである。例えば、静動比が1.0となる鋼板を、静動比1.05の鋼板で置換した場合、同等の衝突性能を得るのであれば、5%の軽量化が可能となり、その効果が大きいためである。また、静動比(FS2/FS1)は、より好ましくは1.07以上であり、さらに好ましくは1.09以上である。 In the present invention, the reason why the static ratio (FS2 / FS1) is set to 1.05 or more is that a significant effect of improving the collision performance can be obtained by setting this value or more. For example, when a steel plate having a static motion ratio of 1.0 is replaced with a steel plate having a static motion ratio of 1.05, if equivalent collision performance is obtained, the weight can be reduced by 5%, and the effect is great. Because. Further, the static ratio (FS2 / FS1) is more preferably 1.07 or more, and further preferably 1.09 or more.
なお、本発明においては、上述のような高強度冷延鋼板の表面に亜鉛めっき層や合金化した亜鉛メッキ層を設けることにより、高強度亜鉛めっき鋼板を構成することが可能である。高強度冷延鋼板の表面に亜鉛めっき層が形成されていることにより、優れた耐食性を有する鋼板となる。また、高強度冷延鋼板の表面に、合金化した亜鉛メッキ層が形成されていることにより、優れた耐食性を有し、塗料の密着性に優れたものとなる。 In the present invention, a high-strength galvanized steel sheet can be formed by providing a galvanized layer or an alloyed galvanized layer on the surface of the above-described high-strength cold-rolled steel sheet. By forming the galvanized layer on the surface of the high-strength cold-rolled steel sheet, the steel sheet has excellent corrosion resistance. Moreover, since the alloyed galvanized layer is formed on the surface of the high-strength cold-rolled steel sheet, it has excellent corrosion resistance and excellent paint adhesion.
以上説明したような本発明に係る衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度冷延鋼板及び高強度亜鉛めっき鋼板によれば、上記構成により、硬質組織であるマルテンサイト組織の体積率を増加させず、充分なフェライト組織の体積率を確保できるので、590MPa級の鋼板並みの静動比と、900MPa以上の引張最大強度を安定して両立させることが可能となる。これにより、高い衝突吸収エネルギーを備える高強度冷延鋼板を提供することが可能となる。 According to the high-strength cold-rolled steel sheet and high-strength galvanized steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more and excellent in impact absorption energy according to the present invention as described above, the volume ratio of the martensite structure, which is a hard structure, is configured as described above. Therefore, a sufficient volume ratio of the ferrite structure can be ensured without increasing the ratio, so that a static motion ratio comparable to that of a 590 MPa grade steel sheet and a maximum tensile strength of 900 MPa or more can be stably achieved. Thereby, it becomes possible to provide a high-strength cold-rolled steel sheet having high collision absorption energy.
[高強度冷延鋼板及び高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法]
次に、本発明に係る高強度冷延鋼板及び高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法について説明する。
本発明に係る衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度冷延鋼板の製造方法は、上記化学成分組成を有する鋳造スラブを、直接又は一旦冷却した後に1050℃以上に加熱し、その後、Ar3変態点以上で熱間圧延を完了し、次いで、400〜670℃の温度域にて巻き取り、酸洗後、圧下率40〜70%の冷延を施し、次いで、連続焼鈍ラインを通板するに際して、最高加熱温度760℃〜900℃で焼鈍を行った後、平均冷却速度1〜1000℃/秒以下で冷却し、粗度(Ra)3.0以下のロールを用いて圧延を行う方法である。
[Method for producing high-strength cold-rolled steel sheet and high-strength galvanized steel sheet]
Next, the manufacturing method of the high-strength cold-rolled steel sheet and high-strength galvanized steel sheet according to the present invention will be described.
The method for producing a high-strength cold-rolled steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more excellent in impact absorption energy according to the present invention is to heat a cast slab having the above chemical component composition directly or once after cooling to 1050 ° C. or higher, and then The hot rolling is completed at the Ar 3 transformation point or higher, and then rolled up in a temperature range of 400 to 670 ° C., pickled, cold-rolled at a rolling reduction of 40 to 70%, and then subjected to a continuous annealing line. When passing the sheet, after annealing at a maximum heating temperature of 760 ° C. to 900 ° C., the sheet is cooled at an average cooling rate of 1 to 1000 ° C./second or less, and rolled using a roll having a roughness (Ra) of 3.0 or less. How to do it.
本発明の高強度冷延鋼板を製造するには、まず、上述した化学成分(組成)を有するスラブを鋳造する。本発明においては、熱間圧延に供するスラブは特に限定するものではない。すなわち、連続鋳造スラブや薄スラブキャスターなどで製造したものであればよい。また、鋳造後に直ちに熱間圧延を行う連続鋳造−直接圧延(CC−DR)のようなプロセスにも適合する。 In order to produce the high-strength cold-rolled steel sheet of the present invention, first, a slab having the above-described chemical component (composition) is cast. In the present invention, the slab used for hot rolling is not particularly limited. That is, what was manufactured with the continuous casting slab, the thin slab caster, etc. should just be used. It is also compatible with processes such as continuous casting-direct rolling (CC-DR) in which hot rolling is performed immediately after casting.
熱延スラブ加熱温度は、1050℃以上にする必要がある。このスラブ加熱温度が過度に低いと、仕上げ圧延温度がAr3点を下回ってしまい、フェライト及びオーステナイトの二相域圧延となり、熱延板組織が不均質な混粒組織となり、冷延及び焼鈍工程を経たとしても不均質な組織は解消されず、延性や曲げ性に劣るものとなる。
また、本発明の高強度冷延鋼板は、焼鈍後に900MPa以上の引張最大強度を確保するため、多量の合金元素を添加していることから、仕上げ圧延時の強度も高くなりがちである。スラブ加熱温度の低下は、仕上げ圧延温度の低下を招き、また、更なる圧延荷重の増加を招き、圧延が困難となったり、圧延後の鋼板の形状不良を招く懸念があることから、スラブ加熱温度は、1050℃以上とする必要がある。スラブ加熱温度の上限は、特に定めることなく、本発明の効果は発揮されるが、加熱温度を過度に高温にすることは、経済上好ましくないことから、加熱温度の上限は1300℃未満とすることが望ましい。
なお、Ar3温度は次の式により計算することができる。
Ar3=901−325×C+33×Si−92×(Mn+Ni/2+Cr/2+Cu/2+Mo/2)
The hot-rolled slab heating temperature needs to be 1050 ° C. or higher. If this slab heating temperature is excessively low, the finish rolling temperature will be lower than the Ar 3 point, resulting in two-phase rolling of ferrite and austenite, the hot rolled sheet structure will be a heterogeneous mixed grain structure, and cold rolling and annealing processes Even if it passes through, a heterogeneous structure | tissue will not be eliminated, but it will be inferior to ductility and bendability.
Moreover, since the high strength cold-rolled steel sheet of the present invention ensures a tensile maximum strength of 900 MPa or more after annealing, a large amount of alloy elements are added, so that the strength at the time of finish rolling tends to be high. Lowering the slab heating temperature leads to a decrease in the finish rolling temperature, and further increases the rolling load, making rolling difficult and causing the shape of the steel sheet after rolling to become slab heated. The temperature needs to be 1050 ° C. or higher. The upper limit of the slab heating temperature is not particularly defined, and the effect of the present invention is exhibited. However, since it is not economically preferable to make the heating temperature too high, the upper limit of the heating temperature is less than 1300 ° C. It is desirable.
The Ar 3 temperature can be calculated by the following formula.
Ar 3 = 901-325 × C + 33 × Si-92 × (Mn + Ni / 2 + Cr / 2 + Cu / 2 + Mo / 2)
一方、仕上げ温度の上限は特に定めることなく、本発明の効果は発揮されるが、仕上げ圧延温度を過度に高温と使用とした場合、その温度を確保するため、スラブ加熱温度を過度に高温にせねばならない。このことから、仕上げ圧延温度の上限温度は、1000℃以下とすることが望ましい。 On the other hand, the upper limit of the finishing temperature is not particularly defined, and the effect of the present invention is exhibited. However, when the finishing rolling temperature is excessively high, the slab heating temperature is excessively increased in order to secure the temperature. I have to. For this reason, the upper limit temperature of the finish rolling temperature is desirably 1000 ° C. or less.
巻き取り温度は400〜670℃にする必要がある。巻き取り温度が670℃を超えると、熱延組織中に粗大なフェライトやパーライト組織が存在するため、焼鈍後の組織不均質性が大きくなり、最終製品の曲げ性が劣化する。また、焼鈍後の組織を微細にして強度延性バランスを向上させる観点、されには、第二相を均質分散させ曲げ性を向上させる観点からは、630℃以下で巻き取ることがより好ましい。また、670℃を超える温度で巻き取ることは、鋼板表面に形成する酸化物の厚さを過度に増大させるため、酸洗性が劣るので好ましくない。また、本発明の製造方法における巻き取り温度の下限は、400℃である。巻き取り温度が400℃を下回ると、熱延板強度が極端に増加することから、冷間圧延の際、板破断や形状不良といったトラブルを誘発し易い。このことから、巻き取り温度の下限は400℃とする必要がある。 The winding temperature needs to be 400-670 ° C. When the coiling temperature exceeds 670 ° C., coarse ferrite and pearlite structure exists in the hot rolled structure, so that the structure heterogeneity after annealing becomes large and the bendability of the final product is deteriorated. Further, from the viewpoint of making the microstructure after annealing fine and improving the strength ductility balance, and from the viewpoint of improving the bendability by uniformly dispersing the second phase, it is more preferable to wind up at 630 ° C or lower. In addition, winding at a temperature exceeding 670 ° C. is not preferable because the thickness of the oxide formed on the steel sheet surface is excessively increased, and the pickling property is poor. Moreover, the minimum of the coiling temperature in the manufacturing method of this invention is 400 degreeC. When the coiling temperature is lower than 400 ° C., the hot-rolled sheet strength is extremely increased. Therefore, troubles such as sheet breakage and shape defects are easily induced during cold rolling. Therefore, the lower limit of the winding temperature needs to be 400 ° C.
なお、熱延時に粗圧延板同士を接合して、連続的に仕上げ圧延を行っても良い。また、粗圧延板を一旦巻き取っても構わない。 Note that the rough rolled sheets may be joined to each other during hot rolling to continuously perform finish rolling. Moreover, you may wind up a rough rolling board once.
次いで、上記方法で製造した熱延鋼板に、酸洗を行う。酸洗は、鋼板表面の酸化物の除去が可能であることから、最終製品の冷延高強度鋼板の化成性や、溶融亜鉛あるいは合金化溶融亜鉛めっき鋼板用の冷延鋼板の溶融めっき性向上のために重要である。また、酸洗を一回のみ行っても良いし、複数回に分けて酸洗を行っても良い。 Next, pickling is performed on the hot-rolled steel sheet produced by the above method. Pickling can remove oxides on the surface of the steel sheet, improving the chemical conversion of the cold-rolled high-strength steel sheet as the final product, and improving the hot-plating performance of cold-rolled steel sheets for hot-dip galvanized or alloyed hot-dip galvanized steel sheets Is important for. Moreover, the pickling may be performed only once, or the pickling may be performed in a plurality of times.
次いで、酸洗した熱延鋼板を圧下率40〜70%で冷間圧延して、連続焼鈍ラインや連続溶融亜鉛めっきラインを通板する。圧下率が40%未満では、形状を平坦に保つことが困難であり、また、最終製品の延性が劣悪となるのでこれを下限とする。一方、70%を越える冷延は、冷延荷重が大きくなり過ぎて冷延が困難となることから、これを上限とする。また、冷間圧延の際の圧下率は、45〜65%がより好ましい範囲である。
なお、圧延パスの回数、パス毎の圧下率については、特に規定することなく本発明の効果が発揮される。
Next, the pickled hot-rolled steel sheet is cold-rolled at a rolling reduction of 40 to 70% and passed through a continuous annealing line or a continuous hot dip galvanizing line. If the rolling reduction is less than 40%, it is difficult to keep the shape flat, and the ductility of the final product becomes poor, so this is the lower limit. On the other hand, the cold rolling exceeding 70% makes the cold rolling difficult because the cold rolling load becomes too large. Further, the rolling reduction during cold rolling is more preferably in the range of 45 to 65%.
Note that the effects of the present invention are exhibited without particular limitation on the number of rolling passes and the rolling reduction for each pass.
その後、得られた冷延鋼板を、連続焼鈍ラインを通板させて高強度冷延鋼板を製造する。この際、以下に示す第1条件で行う。 Thereafter, the obtained cold-rolled steel sheet is passed through a continuous annealing line to produce a high-strength cold-rolled steel sheet. At this time, it is performed under the first condition shown below.
「第1条件」
本発明においては、冷延された鋼板を、連続焼鈍ラインに通板させるに際して、最高加熱温度760℃〜900℃で焼鈍を行った後、平均冷却速度1〜1000℃/秒以下で冷却し、粗度(Ra)3.0以下のロールを用いて圧延を行うことにより、衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度冷延鋼板が得られる。
"First condition"
In the present invention, when the cold-rolled steel sheet is passed through a continuous annealing line, after annealing at a maximum heating temperature of 760 ° C. to 900 ° C., the steel sheet is cooled at an average cooling rate of 1 to 1000 ° C./second or less. By rolling using a roll having a roughness (Ra) of 3.0 or less, a high-strength cold-rolled steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more and excellent in impact absorption energy can be obtained.
「第2条件」
本発明においては、冷延された鋼板を、連続焼鈍ラインに通板させるに際して、上述した第1条件と同様にして焼鈍を行った後、平均冷却速度1〜1000℃/秒で冷却し、150〜400℃の温度域で保持を行った後、粗度(Ra)3.0以下のロールを用いて圧延を行うことで、衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度冷延鋼板が得られる。
"Second condition"
In the present invention, when the cold-rolled steel sheet is passed through the continuous annealing line, after annealing in the same manner as the first condition described above, the steel sheet is cooled at an average cooling rate of 1 to 1000 ° C./second, and 150 After holding in a temperature range of ˜400 ° C., rolling is performed using a roll having a roughness (Ra) of 3.0 or less, whereby a high-strength cold-rolled steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more and excellent in collision absorption energy. Is obtained.
また、本発明においては、第1条件又は第2条件の連続焼鈍ラインに通板して得られた高強度冷延鋼板に、さらに、亜鉛系電気めっきを施すことにより、高強度亜鉛めっき鋼板を製造することが可能である。
またさらに、本発明においては、上記方法によって得られた冷延鋼板を連続溶融亜鉛めっきラインに通板させることにより、高強度亜鉛めっき鋼板を製造してもよい。この場合には、以下に示すような第3条件又は第4条件で行う。
In the present invention, the high-strength galvanized steel sheet is obtained by further applying zinc-based electroplating to the high-strength cold-rolled steel sheet obtained by passing through the continuous annealing line of the first condition or the second condition. It is possible to manufacture.
Furthermore, in the present invention, a high-strength galvanized steel sheet may be produced by passing the cold-rolled steel sheet obtained by the above method through a continuous galvanizing line. In this case, the process is performed under the third condition or the fourth condition as described below.
「第3条件」
本発明においては、連続溶融亜鉛めっきラインを通板させるに際して、上述した第1条件と同様にして焼鈍を行った後、平均冷却速度1〜1000℃/秒で冷却し、次いで、亜鉛めっき浴に浸漬し、250℃以下まで冷却した後、粗度(Ra)3.0以下のロールを用いて圧延を行うことで、鋼板表面に亜鉛めっき層が形成され、衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板が得られる。
"Third condition"
In the present invention, when passing through the continuous hot dip galvanizing line, after annealing in the same manner as the first condition described above, cooling is performed at an average cooling rate of 1 to 1000 ° C./second, and then in the galvanizing bath. After immersing and cooling to 250 ° C. or less, rolling is performed using a roll having a roughness (Ra) of 3.0 or less, whereby a galvanized layer is formed on the surface of the steel sheet, and the maximum tensile strength excellent in impact absorption energy. A high-strength galvanized steel sheet of 900 MPa or more is obtained.
「第4条件」
本発明においては、連続溶融亜鉛めっきラインを通板させるに際して、上述した第3条件と同様にして、亜鉛めっき浴に浸漬するまでの工程を行った後、460〜600℃の温度で合金化処理を施し、次いで、平均冷却速度1℃/秒以上で、250℃以下まで冷却した後、粗度(Ra)3.0以下のロールを用いて圧延を行うことで、鋼板表面に亜鉛めっき層が形成され、衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板が得られる。
本発明では、上述のような合金化処理を行うこことで、表面に亜鉛メッキ層が合金化されてなるZn−Fe合金が形成され、表面に合金化した亜鉛メッキ層を有する高強度亜鉛めっき鋼板が得られる。
"4th condition"
In the present invention, when the continuous hot-dip galvanizing line is passed through, the alloying treatment is performed at a temperature of 460 to 600 ° C. after performing the steps until the immersion in the galvanizing bath in the same manner as the third condition described above. Then, after cooling to 250 ° C. or less at an average cooling rate of 1 ° C./second or more, rolling is performed using a roll having a roughness (Ra) of 3.0 or less, so that a galvanized layer is formed on the steel sheet surface. A high-strength galvanized steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more that is formed and has excellent impact absorption energy is obtained.
In the present invention, a high-strength galvanization having a Zn-Fe alloy formed by alloying a zinc plating layer on the surface and having the alloyed zinc plating layer on the surface is performed here. A steel plate is obtained.
本発明に係る製造方法において、焼鈍の際の最高加熱温度を760℃〜900℃としたのは、熱延板中に析出したセメンタイト、あるいは、冷延後の連続焼鈍設備や連続溶融亜鉛めっき設備での加熱中に析出したセメンタイトを溶解させ、十分な体積率のオーステナイトを確保するためである。最高加熱温度が760℃未満で焼鈍を行うと、セメンタイトの溶解に長時間を有することから生産性が低下するか、あるいは、セメンタイトが溶け残るため、冷却後のマルテンサイト体積率が低下してしまい、900MPa以上の強度が確保できないことから好ましくない。なお、900℃を超える高温で焼鈍したとしても何ら問題は生じないが、経済性に劣る点から好ましくない。 In the manufacturing method according to the present invention, the maximum heating temperature during annealing is set to 760 ° C to 900 ° C because cementite precipitated in the hot-rolled sheet or continuous annealing equipment or continuous hot-dip galvanizing equipment after cold rolling This is to dissolve the cementite precipitated during the heating in order to secure a sufficient volume ratio of austenite. When annealing is performed at a maximum heating temperature of less than 760 ° C., the productivity decreases because cementite dissolves for a long time, or the cementite remains undissolved, and the martensite volume fraction after cooling decreases. , 900MPa or more cannot be secured, which is not preferable. In addition, even if it anneals at the high temperature over 900 degreeC, although a problem will not arise at all, it is unpreferable from the point which is inferior to economical efficiency.
また、本発明においては、焼鈍後の平均冷却速度を1〜1000℃/秒の範囲とする必要がある。冷却速度が1℃/秒未満では、冷却過程での過度なパーライト組織の形成を抑制することができず、900MPa以上の強度を確保することが出来ないことから好ましくない。一方、過度に冷却速度を上げたとしても、材質上何ら問題は生じないが、過剰な設備投資が必要となることから、1000℃/秒以下とすることが好ましい。
また、冷却停止温度は、特に定めることなく本発明の効果を発揮可能なものの、冷却停止温度を室温以下とすることは難しいので、これが実質的な下限温度である。
Moreover, in this invention, it is necessary to make the average cooling rate after annealing into the range of 1-1000 degrees C / sec. When the cooling rate is less than 1 ° C./second, it is not preferable because formation of an excessive pearlite structure during the cooling process cannot be suppressed and a strength of 900 MPa or more cannot be secured. On the other hand, even if the cooling rate is increased excessively, there is no problem in terms of the material. However, since excessive equipment investment is required, it is preferably set to 1000 ° C./second or less.
Moreover, although the cooling stop temperature can exhibit the effects of the present invention without being particularly defined, it is difficult to set the cooling stop temperature to room temperature or lower, so this is a substantial lower limit temperature.
また、本発明においては、焼鈍後に冷却した鋼板を、粗度(Ra)3.0以下のロールを用いて圧延する必要がある。
ここで、冷延鋼板の製造にあたっては、鋼板の時効性改善、形状改善、粗度の転写、降伏応力の制御のため、スキンパス圧延を施す場合が多い。特に、高強度鋼板は、IF鋼とは異なり、鋼板中に多量の固溶Cが存在することから時効しやすく、伸びや加工性が劣化し易いという問題を有していた。この結果、時効性改善のために、高い伸び率で圧延し、時効性を改善することが一般的であったが、この場合、多量の転位が導入され、静動比が低下しやすいという課題を有していた。また、従来の圧延条件は、軽圧下冷延により、焼鈍−冷却時に導入された鋼板の組織変化に伴う転位(変態転位)の低減に配慮した条件ともされていなかった。
Moreover, in this invention, it is necessary to roll the steel plate cooled after annealing using the roll of roughness (Ra) 3.0 or less.
Here, in the production of a cold-rolled steel sheet, skin pass rolling is often performed in order to improve the aging of the steel sheet, improve the shape, transfer the roughness, and control the yield stress. In particular, unlike IF steel, a high-strength steel plate has a problem that it is likely to be aged because a large amount of solute C is present in the steel plate, and elongation and workability are liable to deteriorate. As a result, in order to improve aging, it was common to roll at a high elongation and improve aging, but in this case, a large amount of dislocations were introduced, and the static ratio was liable to decrease. Had. Moreover, the conventional rolling conditions were not made into the conditions which considered the reduction | restoration of the dislocation (transformation dislocation) accompanying the structure change of the steel plate introduce | transduced at the time of annealing-cooling by cold rolling under light pressure.
本発明者等は、上記問題に関して鋭意検討を行った結果、スキンパス圧延のロールの粗度をRaで3.0以下とし、軽圧下冷延を行うことで、焼鈍―冷却時に導入された転位を消滅させて転位密度を下げることが可能であり、従来のスキンパス圧延の課題であった圧延時の変形に伴う転位密度増加も抑制可能であることを見出した。即ち、ロールの粗度がRaで3.0超であると、鋼板の一部に応力集中しやすく、局所的に大きな変形を受けやすくなり、この結果、必要以上に変形を与えてしまうことから転位密度が高くなる。本発明では、圧延時のロールの粗度をRaで3.0以下とすることで、局所的な変形が抑制可能であり、鋼板中の転位密度の低減と静動比の増加が可能である。このような効果は、ロールの粗度をRaで3.0以下とすることで顕著になることから、3.0以下とすることが好ましい。また、ロールの粗度は、より好ましくは2.75(Ra)以下であり、さらに好ましくは2.5以下である。 As a result of intensive studies on the above problems, the inventors have made the roughness of the roll of skin pass rolling 3.0 or less, and by performing cold rolling under light pressure, the dislocations introduced during annealing and cooling are reduced. It has been found that the dislocation density can be reduced by eliminating it, and the increase in dislocation density accompanying deformation during rolling, which has been a problem of conventional skin pass rolling, can also be suppressed. That is, if the roughness of the roll is more than 3.0 in terms of Ra, it is easy for stress to concentrate on a part of the steel sheet, and it is likely to be subjected to large deformation locally, and as a result, it will deform more than necessary. Dislocation density increases. In the present invention, by setting the roughness of the roll during rolling to 3.0 or less in Ra, local deformation can be suppressed, and the dislocation density in the steel sheet can be reduced and the static ratio can be increased. . Such an effect becomes conspicuous when the roughness of the roll is set to 3.0 or less in Ra, and is preferably set to 3.0 or less. Further, the roughness of the roll is more preferably 2.75 (Ra) or less, and further preferably 2.5 or less.
また、ロールの粗度を上記範囲内としたうえで軽圧下冷延を行ったとしも、伸び率が高くなると転位密度が増加して静動比が低下し、衝突時の吸収エネルギーが低下することがある。このことから、スキンパス圧延時の伸び率は、1.5%以下に抑えることが好ましく、より好ましくは1.2%以下であり、さらに好ましくは1.0%以下である。 Moreover, even if the roll roughness is set within the above range and cold rolling is performed under light pressure, the dislocation density increases as the elongation increases, the static ratio decreases, and the energy absorbed at the time of collision decreases. Sometimes. Therefore, the elongation during skin pass rolling is preferably suppressed to 1.5% or less, more preferably 1.2% or less, and further preferably 1.0% or less.
また、本発明においては、上記条件の冷却後に、組織制御の観点で、150〜400℃で熱処理を行っても良い。これは、熱処理中に相変態を制御することで鋼板組織を望ましい組織とすることが可能であったり、熱処理中に焼き戻し処理を行うことで硬質組織の硬度を調整したりすることが可能であるためである。 Moreover, in this invention, you may heat-process at 150-400 degreeC from a viewpoint of structure | tissue control after cooling of the said conditions. This is because it is possible to make the steel sheet structure a desirable structure by controlling the phase transformation during the heat treatment, or it is possible to adjust the hardness of the hard structure by performing a tempering process during the heat treatment. Because there is.
また、連続溶融亜鉛めっき設備を通板して、高強度亜鉛めっき鋼板を製造するに際しては、上記と同様の理由で、焼鈍温度、冷却速度、あるいは、鋼板への圧延条件を本発明の範囲とする必要がある。 Further, when producing a high-strength galvanized steel sheet through a continuous hot-dip galvanizing facility, the annealing temperature, cooling rate, or rolling conditions for the steel sheet are within the scope of the present invention for the same reason as described above. There is a need to.
本発明においては、めっき浴に浸漬することで溶融めっき鋼板とし、250℃以下まで冷却した後、上記条件で圧延を行うことにより、高強度亜鉛めっき鋼板を製造しても良い。あるいは、めっき浴浸漬後に、460℃〜600℃の温度で合金化処理を施すことで合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造しても良い。これは、溶融亜鉛めっき、あるいは、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とすることで、防錆性を高めることが可能となるためである。 In the present invention, a high-strength galvanized steel sheet may be produced by immersing in a plating bath to obtain a hot-dip plated steel sheet, cooling to 250 ° C. or lower, and rolling under the above conditions. Alternatively, an alloyed hot-dip galvanized steel sheet may be produced by performing an alloying treatment at a temperature of 460 ° C. to 600 ° C. after immersion in the plating bath. This is because it becomes possible to improve rust prevention by using hot-dip galvanized or alloyed hot-dip galvanized steel sheet.
また、本発明においては、以下に示すように、高強度冷延鋼板または高強度亜鉛めっき鋼板の製造時における炉内雰囲気を、H2を1〜60体積%含有し、残部N2、H2O、O2及び不可避的不純物からからなる雰囲気とし、その雰囲気中の水分圧と水素分圧の対数log(PH2O/PH2)を−3≦log(PH2O/PH2)≦−0.5とすることが好ましい。
上記の炉内雰囲気とすることで、鋼板に含まれるSi、Mn、Alが鋼板表面に拡散する前に、鋼板内部に拡散したOと鋼板内部に含まれるSi、Mn、Alとが反応し、鋼板内部に酸化物が形成されるとともに、鋼板表面へのこれら元素から成る酸化物の形成が抑制される。従って炉内を上記雰囲気とすることで、鋼板表面に酸化物が形成されることに起因する不めっきを抑制できるとともに、合金化反応の促進を図ることができ、鋼板表面に酸化物が形成されることによる化成処理性の劣化を防止できる。
なお、焼鈍炉内の雰囲気中における水分圧と水素分圧との比は、炉内に水蒸気を吹き込む方法によって調整することができる。このようにして焼鈍炉内の雰囲気中における水分圧と水素分圧との比を調整する方法は、簡便であり好ましい。
In the present invention, as described below, the furnace atmosphere during the manufacture of high strength cold rolled steel sheet or high-strength galvanized steel sheet, and H 2 contains 1 to 60 vol%, the remainder N 2, H 2 The atmosphere is composed of O, O 2 and inevitable impurities, and the logarithm log (PH 2 O / PH 2 ) of water pressure and hydrogen partial pressure in the atmosphere is −3 ≦ log (PH 2 O / PH 2 ) ≦ −. It is preferable to set it to 0.5.
By setting the atmosphere in the furnace, before Si, Mn, Al contained in the steel sheet diffuses to the steel sheet surface, O diffused in the steel sheet reacts with Si, Mn, Al contained in the steel sheet, An oxide is formed inside the steel sheet, and the formation of oxides composed of these elements on the steel sheet surface is suppressed. Therefore, by setting the atmosphere in the furnace as described above, non-plating due to the formation of oxide on the steel sheet surface can be suppressed, and the alloying reaction can be promoted, and the oxide is formed on the steel sheet surface. It is possible to prevent the chemical conversion processability from deteriorating.
In addition, the ratio of the water pressure and the hydrogen partial pressure in the atmosphere in the annealing furnace can be adjusted by a method of blowing water vapor into the furnace. Thus, the method of adjusting the ratio between the water pressure and the hydrogen partial pressure in the atmosphere in the annealing furnace is simple and preferable.
なお、上記炉内雰囲気のH2濃度が60体積%を超えると、コスト高を招くことから好ましくない。また、H2濃度が1体積%未満になると、鋼板に含まれるFeが酸化することから、濡れ性やめっき密着性が不十分となる虞がある。
また、炉内雰囲気中の水分圧と水素分圧の対数log(PH2O/PH2)を−3≦log(PH2O/PH2)≦−0.5とすることで、Siを多量に含む鋼である場合であっても、充分なめっき性を確保できる。なお、水分圧と水素分圧の対数log(PH2O/PH2)の下限を−3以上としたのは、−3未満では、鋼板表面にSi酸化物(またはSi酸化物およびAl酸化物)が形成される割合が多くなり、濡れ性やめっき密着性が低下する虞があるからである。一方、水分圧と水素分圧の対数log(PH2O/PH2)の上限を−0.5としたのは、その効果が飽和するためである。
In addition, it is not preferable that the H 2 concentration in the furnace atmosphere exceeds 60% by volume because the cost is increased. On the other hand, when the H 2 concentration is less than 1% by volume, Fe contained in the steel plate is oxidized, so that wettability and plating adhesion may be insufficient.
Further, by setting the logarithm log (PH 2 O / PH 2 ) of the moisture pressure and the hydrogen partial pressure in the furnace atmosphere to −3 ≦ log (PH 2 O / PH 2 ) ≦ −0.5, a large amount of Si is obtained. Even if it is the case where it is the steel contained in, sufficient plating property can be ensured. In addition, the lower limit of the logarithm log (PH 2 O / PH 2 ) of the water pressure and the hydrogen partial pressure is set to −3 or more. If it is less than −3, Si oxide (or Si oxide and Al oxide on the steel sheet surface) This is because there is a risk that wettability and plating adhesion may be reduced. On the other hand, the upper limit of the logarithm log (PH 2 O / PH 2 ) of the water pressure and the hydrogen partial pressure is set to −0.5 because the effect is saturated.
従来の製造方法を用いて冷延鋼板または亜鉛めっき鋼板を製造する場合、製造時における焼鈍炉内の雰囲気が適性化されていないため、以下に示すような問題が生じる虞があった。
すなわち、本発明においては、フェライト体積率を向上させ、延性を確保するためにSi(又は、Si及びAl)を含み、高強度鋼板の強度を高めるMnを含む上述した化学成分(組成)を有するスラブを用いている。これらSi、Mn、Alは、Feと比較して、極めて酸化しやすい元素であるため、Feの還元雰囲気であっても、Si(又は、Si及びAl)、Mnの含有された鋼板の表面には、Si酸化物(又は、Si酸化物及びAl酸化物)、Mn酸化物が形成される。このような、鋼板の表面に形成されたSi、MnやAlを単独、あるいは、複合で含む酸化物は、高強度冷延鋼板における化成処理性を劣化させる原因となる。また、これらの酸化物は、亜鉛などの溶融金属との濡れ性が悪いため、Si(又は、Si及びAl)の添加された高強度鋼板の表面に亜鉛めっき層を形成する場合、不めっきの原因となる。また、SiやAlは、合金化処理を施した高強度亜鉛めっき鋼板を製造する際に、合金化を遅延するなどの問題を引き起こす場合があった。
When a cold-rolled steel sheet or a galvanized steel sheet is manufactured using a conventional manufacturing method, the following problems may occur because the atmosphere in the annealing furnace at the time of manufacture is not optimized.
That is, in the present invention, in order to improve the ferrite volume fraction and ensure ductility, the above chemical components (composition) including Si (or Si and Al) and Mn for increasing the strength of the high-strength steel sheet are included. A slab is used. Since Si, Mn, and Al are elements that are extremely easy to oxidize compared to Fe, even in a reducing atmosphere of Fe, the surface of the steel sheet containing Si (or Si and Al) and Mn is contained. Si oxide (or Si oxide and Al oxide) and Mn oxide are formed. Such an oxide containing Si, Mn, or Al alone or in combination formed on the surface of the steel sheet causes deterioration of the chemical conversion property in the high-strength cold-rolled steel sheet. In addition, these oxides have poor wettability with molten metals such as zinc. Therefore, when forming a galvanized layer on the surface of a high-strength steel sheet to which Si (or Si and Al) is added, Cause. Further, Si and Al sometimes cause problems such as delaying alloying when producing a high-strength galvanized steel sheet subjected to alloying treatment.
ここで、鋼板表面における酸化物の形成を抑制する方法としては、焼鈍炉内の雰囲気をそれぞれの元素の還元雰囲気にする方法も考えられる。これに対し、本実施形態においては、焼鈍炉内の雰囲気を上記雰囲気とし、Feの還元雰囲気ではあるものの、Si、MnやAlといった元素が極めて酸化し易い雰囲気とした。これにより、高強度冷延鋼板の化成処理性を向上させることが可能となり、高強度亜鉛めっき鋼板を製造した場合においては高強度亜鉛めっき鋼板の濡れ性の向上を向上させることが可能となり、不めっきを抑制できるとともに合金化反応の促進を図ることができる。 Here, as a method for suppressing the formation of oxides on the surface of the steel sheet, a method in which the atmosphere in the annealing furnace is reduced to the respective elements can be considered. On the other hand, in the present embodiment, the atmosphere in the annealing furnace is the above atmosphere, and although it is a reducing atmosphere of Fe, an atmosphere in which elements such as Si, Mn, and Al are very easily oxidized is used. This makes it possible to improve the chemical conversion processability of high-strength cold-rolled steel sheets, and in the case of producing high-strength galvanized steel sheets, it is possible to improve the wettability of high-strength galvanized steel sheets. The plating can be suppressed and the alloying reaction can be promoted.
なお、本発明に係る高強度冷延鋼板又は高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法は、上述した例に限定されるものではない。
例えば、上述した製造方法においては、水分圧と水素分圧とを制御して焼鈍炉内の雰囲気を制御したが、二酸化炭素と一酸化炭素の分圧を制御する方法、あるいは、炉内に直接酸素を吹き込む方法を用いて、焼鈍炉内の雰囲気を制御してもよい。この場合であっても、水分圧と水素分圧とを制御して焼鈍炉内の雰囲気を制御した場合と同様に、表層近傍の鋼板内部にSi、MnやAlを単独、あるいは、複合で含む酸化物を析出させることができ、上記と同様の効果が得られる。
In addition, the manufacturing method of the high intensity | strength cold-rolled steel plate or high-strength galvanized steel plate which concerns on this invention is not limited to the example mentioned above.
For example, in the manufacturing method described above, the atmosphere in the annealing furnace is controlled by controlling the moisture pressure and the hydrogen partial pressure, but the method for controlling the partial pressure of carbon dioxide and carbon monoxide, or directly in the furnace You may control the atmosphere in an annealing furnace using the method of blowing in oxygen. Even in this case, Si, Mn, and Al are contained alone or in combination in the steel plate near the surface layer, as in the case where the atmosphere in the annealing furnace is controlled by controlling the moisture pressure and the hydrogen partial pressure. An oxide can be deposited, and the same effect as described above can be obtained.
また、本発明に係る高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法においては、めっき密着性を向上させるために、焼鈍前の鋼板にNi、Cu、Co、Feから選ばれる1種あるいは複数種よりなるめっきを施してもよい。 In the method for producing a high-strength galvanized steel sheet according to the present invention, in order to improve plating adhesion, the steel sheet before annealing is plated with one or more kinds selected from Ni, Cu, Co, and Fe. You may give it.
また、本発明に係る高強度亜鉛めっき鋼板を製造する場合には、焼鈍から亜鉛めっき浴に浸漬するまでの工程として「脱脂酸洗後、非酸化雰囲気にて加熱し、H2及びN2を含む還元雰囲気にて焼鈍した後、亜鉛めっき浴温度近傍まで冷却して、亜鉛めっき浴に侵漬する」ゼンジマー法や「焼鈍時の雰囲気を調節して、最初に鋼板表面を酸化させ、その後還元することにより、めっき前の鋼板表面の清浄化を行った後、亜鉛めっき浴に侵漬する」全還元炉方式、あるいは「鋼板を脱脂酸洗した後に、塩化アンモニウムなどを用いてフラックス処理を行い、その後亜鉛めっき浴に侵漬する」フラックス法などを用いてもよい。 Moreover, when manufacturing the high-strength galvanized steel sheet according to the present invention, as a process from annealing to dipping in a galvanizing bath, “after degreasing pickling, heating in a non-oxidizing atmosphere, H 2 and N 2 After annealing in a reducing atmosphere, cool it to near the galvanizing bath temperature and immerse it in the galvanizing bath, or adjust the atmosphere during annealing, first oxidize the steel plate surface, then reduce After cleaning the steel plate surface before plating, the steel plate is immersed in a galvanizing bath, or the total reduction furnace method is used, or after the steel plate is degreased and pickled, flux treatment is performed using ammonium chloride or the like. Then, a flux method of soaking in a galvanizing bath may be used.
また、本発明に係る製造方法においては、上述の冷延を行なう工程において、圧延油を使用しても良い。鋼板の表層にせん断歪を導入する観点からは、鋼板表面の摩擦係数は高い方が好ましいものの、無潤滑の状態では圧延荷重の増大を招いてしまう。このことから、摩擦係数を大幅に低減しない範囲であれば、圧延油を用いた冷間圧延を行っても良い。 Moreover, in the manufacturing method which concerns on this invention, you may use rolling oil in the process of performing the above-mentioned cold rolling. From the viewpoint of introducing shear strain into the surface layer of the steel sheet, a higher friction coefficient on the surface of the steel sheet is preferable, but in a non-lubricated state, the rolling load increases. Therefore, cold rolling using rolling oil may be performed as long as the friction coefficient is not significantly reduced.
以上説明したような本発明に係る衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度冷延鋼板及び高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法によれば鋼板成分、焼鈍条件並びに焼鈍後の圧延条件を制御する上記方法により、硬質組織であるマルテンサイト組織の体積率を増加させず、充分なフェライト組織の体積率が確保され、590MPa級の鋼板並みの静動比と、900MPa以上の引張最大強度を安定して両立させながら、高い衝突吸収エネルギーを備える高強度冷延鋼板及び高強度亜鉛めっき鋼板を製造することが可能となる。 According to the manufacturing method of the high strength cold-rolled steel sheet and the high-strength galvanized steel sheet with a tensile maximum strength of 900 MPa or more excellent in the impact absorption energy according to the present invention as described above, the steel sheet components, annealing conditions and rolling conditions after annealing are The above-mentioned method for controlling does not increase the volume ratio of the martensite structure, which is a hard structure, and a sufficient volume ratio of the ferrite structure is ensured, and the static ratio as high as that of a 590 MPa steel sheet and the maximum tensile strength of 900 MPa or more are achieved. It is possible to produce a high-strength cold-rolled steel sheet and a high-strength galvanized steel sheet that have high impact absorption energy while ensuring both stability and compatibility.
以下、本発明に係る衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度冷延鋼板及びその製造方法、並びに、高強度亜鉛めっき鋼板及びその製造方法の実施例を挙げ、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、もとより下記実施例に限定されるものではなく、前、後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。 Hereinafter, examples of the high-strength cold-rolled steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more excellent in collision absorption energy and the manufacturing method thereof, and the high-strength galvanized steel sheet and manufacturing method thereof according to the present invention will be given, and the present invention will be described more specifically. However, the present invention is not limited to the following examples, and can be implemented with appropriate modifications within a range that can be adapted to the purpose described above and below. Is also included in the technical scope of the present invention.
[鋼板の製造]
まず、製鋼工程において溶鋼の脱酸・脱硫と化学成分の制御等を施すことにより、下記表1及び表2に示す化学成分組成のスラブを得た。そして、鋳造されたスラブを、下記表3に示す条件で、直接、熱間圧延し、冷間圧延にて1.2mmの冷延鋼板とした後、下記表4及び表5に示す雰囲気で熱処理を行い、冷延鋼板を得た。
[Manufacture of steel sheets]
First, slabs having chemical composition shown in Tables 1 and 2 below were obtained by performing deoxidation / desulfurization of molten steel and control of chemical components in the steelmaking process. Then, the cast slab was directly hot-rolled under the conditions shown in Table 3 below to form a cold-rolled steel sheet of 1.2 mm by cold rolling, and then heat-treated in the atmosphere shown in Tables 4 and 5 below. A cold-rolled steel sheet was obtained.
なお、表2〜表5において、製品板の種類を示すCRは連続焼鈍ラインにて製造した冷延鋼板であり、EGは冷延鋼板CRに亜鉛を電気めっきした電気めっき鋼板、GIは連続溶融亜鉛めっきラインにて製造した亜鉛めっき鋼板、GAは連続溶融亜鉛めっきラインにて製造した合金化亜鉛めっき鋼板である。 In Tables 2 to 5, CR, which indicates the type of product plate, is a cold-rolled steel sheet manufactured by a continuous annealing line, EG is an electroplated steel sheet obtained by electroplating zinc on the cold-rolled steel sheet CR, and GI is a continuous melt. A galvanized steel sheet manufactured by a galvanizing line, GA is an alloyed galvanized steel sheet manufactured by a continuous hot dip galvanizing line.
その後、得られた冷延鋼板を、連続焼鈍ラインまたは連続溶融亜鉛めっきラインを通板させて高強度冷延鋼板または高強度亜鉛めっき鋼板を製造した。
ここで、冷延鋼板を連続焼鈍ラインに通板させるに際しては、表4及び表5に示す最高加熱温度で焼鈍を行った後、表4及び表5に示す平均冷却速度で冷却を行った。
その後、一部の実験例においては、表4及び表5に示す保持温度(熱処理温度)並びに保持時間(熱処理時間)で保持した後、室温まで冷却した。
連続焼鈍ラインの焼鈍炉内の雰囲気は、H2を1体積%含むN2雰囲気とし、炉内の雰囲気中の水分圧と水素分圧の対数log(PH2O/PH2)を−2.8とした。
Thereafter, the obtained cold-rolled steel sheet was passed through a continuous annealing line or a continuous hot-dip galvanizing line to produce a high-strength cold-rolled steel sheet or a high-strength galvanized steel sheet.
Here, when passing the cold-rolled steel sheet through the continuous annealing line, after annealing at the maximum heating temperature shown in Table 4 and Table 5, cooling was performed at the average cooling rate shown in Table 4 and Table 5.
Thereafter, in some experimental examples, the samples were held at the holding temperature (heat treatment temperature) and the holding time (heat treatment time) shown in Tables 4 and 5 and then cooled to room temperature.
The atmosphere in the annealing furnace of the continuous annealing line is an N 2 atmosphere containing 1% by volume of H 2, and the logarithm log (PH 2 O / PH 2 ) of the moisture pressure and the hydrogen partial pressure in the atmosphere in the furnace is -2. It was set to 8.
その後、連続焼鈍ラインを通板させた実験例の冷延鋼板の一部について、以下に示す方法により、亜鉛系電気めっきを施し、亜鉛めっき鋼板(EG)を製造した。まず、連続焼鈍設備にて、所定の条件で制御した鋼板を用いて、めっきの前処理として、アルカリ脱脂、水洗、酸洗、並びに水洗を順に実施した。電気めっきには、硫酸亜鉛、硫酸ナトリウム、硫酸からなるめっき浴を用い、液循環式の電気めっき装置を用いてZnめっきを施した。この際の電流密度を100A/dm2として、所定のめっき厚みになるまで電解処理を行い、電気亜鉛めっき鋼板を製造した。 Then, about the part of the cold-rolled steel plate of the experimental example which let the continuous annealing line pass, zinc system electroplating was given by the method shown below, and the galvanized steel plate (EG) was manufactured. First, using a steel sheet controlled under predetermined conditions in a continuous annealing facility, alkaline degreasing, water washing, pickling, and water washing were sequentially performed as pretreatment for plating. For the electroplating, a plating bath made of zinc sulfate, sodium sulfate, and sulfuric acid was used, and Zn plating was performed using a liquid circulation type electroplating apparatus. At this time, the current density was set to 100 A / dm 2 , and electrolytic treatment was performed until a predetermined plating thickness was obtained, thereby producing an electrogalvanized steel sheet.
また、冷延鋼板を連続溶融亜鉛めっきラインに通板させるに際しては、表4及び表5に示す最高加熱温度で焼鈍を行った後、表4及び表5に示す平均冷却速度で冷却を行い,その後、表4及び表5に示す温度の亜鉛めっき浴に浸漬し、冷却を行った。
また、一部の実験例においては、亜鉛めっき浴に浸漬するまでの工程を行った後、表4及び表5に示す温度で合金化処理を施し、冷却を行った。
なお、連続溶融亜鉛めっきラインを通板させる場合、亜鉛めっき浴に浸漬する前と後とでの平均冷却速度を同じとした。
また、連続溶融亜鉛めっきラインの焼鈍炉内の雰囲気は、H2を1体積%含むN2雰囲気とし、炉内の雰囲気中の水分圧と水素分圧の対数log(PH2O/PH2)を−1.2とした。
Further, when passing the cold-rolled steel sheet through the continuous hot-dip galvanizing line, after annealing at the maximum heating temperature shown in Table 4 and Table 5, cooling is performed at the average cooling rate shown in Table 4 and Table 5, Then, it immersed in the zinc plating bath of the temperature shown in Table 4 and Table 5, and cooled.
Moreover, in some experimental examples, after performing the process until it was immersed in a zinc plating bath, the alloying process was performed at the temperature shown in Table 4 and Table 5, and it cooled.
In addition, when letting a continuous hot dip galvanizing line pass, the average cooling rate before and after immersing in a galvanizing bath was made the same.
The atmosphere in the annealing furnace of the continuous hot dip galvanizing line is an N 2 atmosphere containing 1% by volume of H 2, and the logarithm log of the water pressure and the hydrogen partial pressure in the furnace atmosphere (PH 2 O / PH 2 ). Was -1.2.
[評価試験]
上記方法によって製造した各実験例の鋼板について、以下のような評価試験を行った。
[Evaluation test]
The steel sheet of each experimental example manufactured by the above method was subjected to the following evaluation test.
「鋼板組織」
まず、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて各実験例の鋼板の組織観察を行い、鋼板の転位密度を、各々20視野で撮影することで測定し、その平均を下記表6に示した。
また、フェライト、ベイナイト、マルテンサイト、パーライト、残留オーステナイト、及び、セメンタイトの測定にあたっては、ナイタール試薬、及び特開平59−219473号公報に開示された試薬により、鋼板圧延方向断面又は圧延方向直角方向断面を腐食した後、1000倍の光学顕微鏡観察にて10視野、及び、5000倍の走査型電子顕微鏡により、10視野観察を行うことで定量化を行った。なお、ここで述べるセメンタイトとは、フェライト中に存在する球状セメンタイトのことであり、パーライト組織を構成する層状のセメンタイトやベイナイト組織中に含まれる微細なセメンタイトは含まれない。
"Steel structure"
First, the structure of the steel sheet of each experimental example was observed using a transmission electron microscope (TEM), and the dislocation density of the steel sheet was measured by taking images in 20 fields of view, and the average is shown in Table 6 below.
In the measurement of ferrite, bainite, martensite, pearlite, retained austenite, and cementite, the steel sheet rolling direction cross section or the rolling direction perpendicular cross section is obtained by using the Nital reagent and the reagent disclosed in JP-A-59-219473. After corroding, 10 fields of view were observed with an optical microscope of 1000 times and 10 fields of view were observed with a scanning electron microscope of 5000 times. The cementite described here is spherical cementite present in ferrite, and does not include layered cementite constituting the pearlite structure or fine cementite contained in the bainite structure.
「衝突吸収エネルギー:静動比=動的強度(FS2)/準静的強度(FS1)」
各実験例の鋼板から、所定の試験片を採取して静動比(=FS2/FS1)を求め、衝突吸収エネルギーの評価指標とした。
まず、準静的強度(FS1)の測定にあたっては、歪速度0.0067(s−1)において引張強度試験を行うことにより、公称歪0.03での強度を測定した。また、動的強度(FS2)の測定にあたっては、one bar法を用い、歪速度500〜1400(s−1)の範囲にて、4つの歪速度で各2点ずつ動的強度を求め、これらの値から1000(s−1)での動的強度を内挿した。これは、歪速度を正確に1000(s−1)とすることが難しいためである。このような方法で各強度を測定することにより、準静的強度(FS1)と動的強度(FS2)との比からなる静動比(FS2/FS1)を求め、下記表6に示した。
“Collision absorbed energy: static ratio = dynamic strength (FS2) / quasi-static strength (FS1)”
Predetermined specimens were collected from the steel plates of each experimental example to obtain a static / kinetic ratio (= FS2 / FS1), which was used as an evaluation index for collision absorption energy.
First, in measuring the quasi-static strength (FS1), the tensile strength test was performed at a strain rate of 0.0067 (s −1 ) to measure the strength at a nominal strain of 0.03. Further, in measuring the dynamic strength (FS2), the one bar method is used, and the dynamic strength is obtained at each of two points at four strain rates in the range of strain rates of 500 to 1400 (s −1 ). The dynamic strength at 1000 (s-1) was interpolated from the value of. This is because it is difficult to accurately set the strain rate to 1000 (s −1 ). By measuring each strength by such a method, a static-dynamic ratio (FS2 / FS1) comprising a ratio of the quasi-static strength (FS1) and the dynamic strength (FS2) was obtained and shown in Table 6 below.
「引張最大強度(TS)及び伸び率(EL.:延性)」
各実験例の鋼板から、JIS Z 2201に記載の5号試験片を加工して、JIS Z 2241に記載の試験方法に沿って、引張最大強度TS(MPa)及び伸び率(EL.)を測定し、下記表6に示した。
下記表6に、本実施例における評価結果の一覧を示す。
"Tensile maximum strength (TS) and elongation (EL .: ductility)"
A No. 5 test piece described in JIS Z 2201 was processed from the steel plate of each experimental example, and the maximum tensile strength TS (MPa) and elongation (EL.) Were measured according to the test method described in JIS Z 2241. The results are shown in Table 6 below.
Table 6 below shows a list of evaluation results in this example.
[評価結果]
表1〜表6に示すように、本発明で規定する鋼成分を有し、また、本発明で規定する製造条件によって製造された本発明例(表1〜4の備考欄参照)の高強度冷延鋼板及び高強度亜鉛めっき鋼板は、転位密度が2.0×1011(個/mm2)以下であるとともに、高速変形特性の指標である準静的強度と動的強度との比からなる静動比(FS2/FS1)が全て1.05以上であり、引張最大強度が900MPa以上であった。これらの評価結果より、本発明例の高強度冷延鋼板及び高強度亜鉛めっき鋼板は、590MPa級の鋼板並みの静動比と、900MPa以上の引張最大強度を安定して両立させながら、高い衝突吸収エネルギーが得られることが明らかとなった。
[Evaluation results]
As shown in Tables 1 to 6, the high strength of the present invention example (see the remarks column in Tables 1 to 4) having steel components specified in the present invention and manufactured according to the manufacturing conditions specified in the present invention. The cold-rolled steel sheet and the high-strength galvanized steel sheet have a dislocation density of 2.0 × 10 11 (pieces / mm 2 ) or less and a ratio of quasi-static strength and dynamic strength, which is an index of high-speed deformation characteristics. The static ratio (FS2 / FS1) was 1.05 or more, and the maximum tensile strength was 900 MPa or more. From these evaluation results, the high-strength cold-rolled steel sheet and high-strength galvanized steel sheet of the example of the present invention have a high collision while stably achieving both the static ratio as high as the 590 MPa class steel sheet and the maximum tensile strength of 900 MPa or more. It became clear that the absorbed energy was obtained.
これに対し、比較例の冷延鋼板及び亜鉛めっき鋼板は、本発明で規定する化学成分組成や各製造条件の何れかが満たされていないため、以下に説明するように、転位密度、鋼板組織を本発明の範囲とすることが出来ず、静動比、引張最大強度及び延び率の内の何れかの項目が、目標となる特性を満足することができない結果となった。 On the other hand, the cold-rolled steel sheet and the galvanized steel sheet of the comparative example do not satisfy any of the chemical component composition and each manufacturing condition specified in the present invention. Thus, any of the static ratio, the maximum tensile strength, and the elongation ratio cannot satisfy the target characteristics.
実験例A−2の冷延鋼板は、ロールの粗度(Ra)が本発明の規定範囲を越えているため、転位密度が大きく、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例A−3の冷延鋼板は、最高加熱温度が本発明の規定範囲を下回っているため、引張最大強度(TS)が劣っている。
実験例A−4、A−5の冷延鋼板は、ロールの粗度(Ra)が本発明の規定範囲を越えており、さらに、スキンパス伸び率が大きいため、転位密度が大きく、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例A−6の冷延鋼板は、ロールの粗度(Ra)が本発明の規定範囲を越えているため、転位密度が大きく、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例A−7の冷延鋼板は、熱処理温度が本発明の規定範囲を超えているため、引張最大強度(TS)が劣っている。
In the cold rolled steel sheet of Experimental Example A-2, the roll roughness (Ra) exceeds the specified range of the present invention, so that the dislocation density is large and the static / dynamic ratio is lower than the specified value of the present invention. The absorption energy is inferior.
The cold-rolled steel sheet of Experimental Example A-3 is inferior in tensile maximum strength (TS) because the maximum heating temperature is below the specified range of the present invention.
In the cold rolled steel sheets of Experimental Examples A-4 and A-5, the roughness (Ra) of the roll exceeds the specified range of the present invention, and furthermore, the skin pass elongation ratio is large, so that the dislocation density is large, and the static-dynamic ratio. However, it is lower than the specified value of the present invention, resulting in inferior impact absorption energy.
In the cold rolled steel sheet of Experimental Example A-6, since the roll roughness (Ra) exceeds the specified range of the present invention, the dislocation density is large and the static / dynamic ratio is lower than the specified value of the present invention. The absorption energy is inferior.
The cold-rolled steel sheet of Experimental Example A-7 has inferior tensile maximum strength (TS) because the heat treatment temperature exceeds the specified range of the present invention.
実験例B−2の冷延鋼板は、最高加熱温度が本発明の規定範囲を下回っているため、引張最大強度(TS)が劣っている。
実験例B−3の冷延鋼板は、ロールの粗度(Ra)が本発明の規定範囲を越えているため、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例B−4、B−5の冷延鋼板は、ロールの粗度(Ra)が本発明の規定範囲を越えており、さらに、スキンパス伸び率が大きいため、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例B−6の冷延鋼板は、熱処理温度が本発明の規定範囲を超えているため、引張最大強度(TS)が劣っている。
The cold-rolled steel sheet of Experimental Example B-2 is inferior in tensile maximum strength (TS) because the maximum heating temperature is below the specified range of the present invention.
In the cold-rolled steel sheet of Experimental Example B-3, the roughness (Ra) of the roll exceeds the specified range of the present invention, so the static ratio is less than the specified value of the present invention, and the impact absorption energy is inferior. It is the result.
In the cold-rolled steel sheets of Experimental Examples B-4 and B-5, the roll roughness (Ra) exceeds the specified range of the present invention, and the skin pass elongation rate is large. It is below the value, and the impact absorption energy is inferior.
The cold-rolled steel sheet of Experimental Example B-6 has inferior tensile maximum strength (TS) because the heat treatment temperature exceeds the specified range of the present invention.
実験例C−2の冷延鋼板は、ロールの粗度(Ra)が本発明の規定範囲を越えているため、転位密度が大きく、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例C−3の冷延鋼板は、ロールの粗度(Ra)が本発明の規定範囲を越えており、さらに、スキンパス伸び率が大きいため、転位密度が大きく、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例C−4の冷延鋼板は、熱処理温度が本発明の規定範囲を超えているため、引張最大強度(TS)が劣っている。
In the cold rolled steel sheet of Experimental Example C-2, the roughness (Ra) of the roll exceeds the specified range of the present invention, so the dislocation density is large and the static / dynamic ratio is lower than the specified value of the present invention. The absorption energy is inferior.
In the cold rolled steel sheet of Experimental Example C-3, the roughness (Ra) of the roll exceeds the specified range of the present invention, and furthermore, the skin pass elongation rate is large, so the dislocation density is large and the static ratio is of the present invention. The result is below the specified value and the impact absorption energy is inferior.
The cold-rolled steel sheet of Experimental Example C-4 has inferior tensile maximum strength (TS) because the heat treatment temperature exceeds the specified range of the present invention.
実験例D−4の冷延鋼板は、ロールの粗度(Ra)が本発明の規定範囲を越えているため、転位密度が大きく、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例D−5の冷延鋼板は、ロールの粗度(Ra)が本発明の規定範囲を越えており、さらに、スキンパス伸び率が大きいため、転位密度が大きく、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例D−7の冷延鋼板は、最高加熱温度が本発明の規定範囲を下回っているため、引張最大強度(TS)が劣っている。
実験例D−8の冷延鋼板は、平均冷却速度が本発明の規定範囲を下回っているため、引張最大強度(TS)が劣っている。
In the cold rolled steel sheet of Experimental Example D-4, the roll roughness (Ra) exceeds the specified range of the present invention, so the dislocation density is large and the static / dynamic ratio is lower than the specified value of the present invention. The absorption energy is inferior.
The cold-rolled steel sheet of Experimental Example D-5 has a roll roughness (Ra) that exceeds the specified range of the present invention, and furthermore, since the skin pass elongation is large, the dislocation density is large and the static ratio is that of the present invention. The result is below the specified value and the impact absorption energy is inferior.
In the cold-rolled steel sheet of Experimental Example D-7, the maximum heating temperature is lower than the specified range of the present invention, so the tensile maximum strength (TS) is inferior.
The cold rolled steel sheet of Experimental Example D-8 has an inferior tensile maximum strength (TS) because the average cooling rate is below the specified range of the present invention.
実験例E−2、E−3の冷延鋼板は、ロールの粗度(Ra)が本発明の規定範囲を越えており、さらに、スキンパス伸び率が大きいため、転位密度が大きく、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例E−4の冷延鋼板は、最高加熱温度が本発明の規定範囲を下回っているため、引張最大強度(TS)が劣っている。
実験例E−5の冷延鋼板は、平均冷却速度が本発明の規定範囲を下回っているため、引張最大強度(TS)が劣っている。
The cold rolled steel sheets of Experimental Examples E-2 and E-3 have a roll roughness (Ra) exceeding the specified range of the present invention, and further, since the skin pass elongation rate is large, the dislocation density is large, However, it is lower than the specified value of the present invention, resulting in inferior impact absorption energy.
Since the maximum heating temperature of the cold rolled steel sheet of Experimental Example E-4 is below the specified range of the present invention, the maximum tensile strength (TS) is inferior.
The cold rolled steel sheet of Experimental Example E-5 has an inferior tensile maximum strength (TS) because the average cooling rate is below the specified range of the present invention.
実験例G−2の冷延鋼板は、ロールの粗度(Ra)が本発明の規定範囲を越えているため、転位密度が大きく、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例G−3の冷延鋼板は、ロールの粗度(Ra)が本発明の規定範囲を越えており、さらに、スキンパス伸び率が大きいため、転位密度が大きく、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例G−4の冷延鋼板は、平均冷却速度が本発明の規定範囲を下回っているため、引張最大強度(TS)が劣っている。
In the cold rolled steel sheet of Experimental Example G-2, the roll roughness (Ra) exceeds the specified range of the present invention, so the dislocation density is large and the static / dynamic ratio is lower than the specified value of the present invention. The absorption energy is inferior.
In the cold rolled steel sheet of Experimental Example G-3, the roughness (Ra) of the roll exceeds the specified range of the present invention, and further, since the skin pass elongation is large, the dislocation density is large and the static ratio is of the present invention. The result is below the specified value and the impact absorption energy is inferior.
The cold-rolled steel sheet of Experimental Example G-4 has an inferior tensile maximum strength (TS) because the average cooling rate is below the specified range of the present invention.
実験例R−1の冷延鋼板は、鋼板の化学成分におけるCの含有量が本発明の規定範囲を下回っているため、引張最大強度(TS)が劣っている。
実験例S−1の冷延鋼板は、鋼板の化学成分におけるCの含有量が本発明の規定範囲を越えているため、転位密度が大きく、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例T−1の冷延鋼板は、鋼板の化学成分におけるSiの含有量が本発明の規定範囲を下回っているため、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
The cold-rolled steel sheet of Experimental Example R-1 is inferior in tensile maximum strength (TS) because the C content in the chemical components of the steel sheet is below the specified range of the present invention.
The cold-rolled steel sheet of Experimental Example S-1 has a high dislocation density and a static / dynamic ratio below the specified value of the present invention because the C content in the chemical composition of the steel sheet exceeds the specified range of the present invention. The impact absorption energy is inferior.
In the cold rolled steel sheet of Experimental Example T-1, since the Si content in the chemical composition of the steel sheet is below the specified range of the present invention, the static ratio is below the specified value of the present invention, and the impact absorption energy is The result is inferior.
実験例V−1の冷延鋼板は、鋼板の化学成分におけるMnの含有量が本発明の規定範囲を下回っているため、引張最大強度(TS)が劣っている。
実験例W−1の冷延鋼板は、鋼板の化学成分におけるMnの含有量が本発明の規定範囲を越えているため、転位密度が大きく、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
実験例X−1の冷延鋼板は、鋼板の化学成分におけるAlの含有量が本発明の規定範囲を越えているため、引張最大強度(TS)が劣っている。
実験例Y−1の冷延鋼板は、鋼板の化学成分におけるC、Mnの含有量が本発明の規定範囲を越えているため、転位密度が大きく、静動比が本発明の規定値を下回っており、衝突吸収エネルギーが劣った結果となっている。
The cold-rolled steel sheet of Experimental Example V-1 is inferior in tensile maximum strength (TS) because the Mn content in the chemical components of the steel sheet is below the specified range of the present invention.
In the cold-rolled steel sheet of Experimental Example W-1, the Mn content in the chemical composition of the steel sheet exceeds the specified range of the present invention, so the dislocation density is large and the static / dynamic ratio is below the specified value of the present invention. The impact absorption energy is inferior.
The cold rolled steel sheet of Experimental Example X-1 is inferior in tensile maximum strength (TS) because the Al content in the chemical components of the steel sheet exceeds the specified range of the present invention.
In the cold rolled steel sheet of Experimental Example Y-1, the C and Mn contents in the chemical components of the steel sheet exceed the specified range of the present invention, so the dislocation density is large and the static ratio is below the specified value of the present invention. The impact absorption energy is inferior.
以上説明した実施例の結果より、本発明の衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度冷延鋼板及び高強度亜鉛めっき鋼板が、590MPa級の鋼板並みの静動比と、900MPa以上の引張最大強度を安定して両立させながら、高い衝突吸収エネルギーを備えることが明らかである。 From the results of the examples described above, the high-strength cold-rolled steel sheet and high-strength galvanized steel sheet with a tensile maximum strength of 900 MPa or more and excellent static collision absorption energy according to the present invention are as static as the 590 MPa-class steel sheet and 900 MPa or more. It is clear that high impact absorption energy is provided while maintaining the maximum tensile strength of the material stably.
Claims (6)
C :0.07〜0.25%、
Si:0.3〜2.50%、
Mn:1.5〜3.0%、
P :0.001〜0.03%、
S :0.0001〜0.01%、
Al:1.0%以下、
N :0.0005〜0.0100%、
O :0.0005〜0.007%、
を含有し、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼成分を有する鋳造スラブを、直接又は一旦冷却した後に1050℃以上に加熱し、その後、Ar3変態点以上で熱間圧延を完了し、
次いで、400〜670℃の温度域にて巻き取り、酸洗後、圧下率40〜70%の冷延を施し、
次いで、連続溶融亜鉛めっきラインを通板するに際して、最高加熱温度760〜900℃で焼鈍した後、平均冷却速度1〜1000℃/秒で冷却し、次いで、亜鉛めっき浴に浸漬し、250℃以下まで冷却した後、粗度(Ra)3.0以下のロールを用いて圧延を行うことを特徴とする衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法。 % By mass
C: 0.07 to 0.25%,
Si: 0.3-2.50%,
Mn: 1.5-3.0%
P: 0.001 to 0.03%,
S: 0.0001 to 0.01%
Al: 1.0% or less,
N: 0.0005 to 0.0100%,
O: 0.0005 to 0.007%,
A cast slab containing a steel component consisting of iron and inevitable impurities in the balance , directly or once cooled and then heated to 1050 ° C. or higher, and then hot rolling is completed at the Ar 3 transformation point or higher,
Then, it winds up in a temperature range of 400 to 670 ° C., and after pickling, cold rolling with a rolling reduction of 40 to 70%
Next, when passing through a continuous hot dip galvanizing line, after annealing at a maximum heating temperature of 760 to 900 ° C., cooling at an average cooling rate of 1 to 1000 ° C./second, and then dipping in a galvanizing bath, 250 ° C. or less A method for producing a high-strength galvanized steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more and excellent in impact absorption energy, wherein the rolling is performed using a roll having a roughness (Ra) of 3.0 or less after being cooled down.
Ti:0.005〜0.10%、Ti: 0.005 to 0.10%,
Nb:0.005〜0.10%、Nb: 0.005 to 0.10%,
V:0.005〜0.10%V: 0.005-0.10%
の内の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又は請求項2に記載の衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法。The method for producing a high-strength galvanized steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more and excellent in impact absorption energy according to claim 1 or 2, wherein one or more of them are contained.
B :0.0001〜0.01%、B: 0.0001 to 0.01%
Cr:0.01〜2.0%、Cr: 0.01 to 2.0%,
Ni:0.01〜2.0%、Ni: 0.01 to 2.0%,
Cu:0.01〜2.0%、Cu: 0.01 to 2.0%,
Mo:0.01〜0.8%Mo: 0.01 to 0.8%
の内の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板の製造方法。The high-strength galvanized steel sheet having a tensile maximum strength of 900 MPa or more and excellent in impact absorption energy according to any one of claims 1 to 3, wherein the high-strength galvanized steel sheet has excellent impact absorption energy. Production method.
鋼板内部において、鋼板に含まれる転位の密度が8×10Inside the steel plate, the density of dislocations contained in the steel plate is 8 × 10 1111 (個/mm(Pieces / mm 22 )以下であり、歪速度0.0067(s) And the strain rate is 0.0067 (s −1-1 )での準静的強度(FS1)と、歪速度1000(s) Quasi-static strength (FS1) and strain rate 1000 (s −1-1 )での動的強度(FS2)との比からなる静動比(=FS2/FS1)が1.05以上であることを特徴とする衝突吸収エネルギーに優れた引張最大強度900MPa以上の高強度亜鉛めっき鋼板。High-strength zinc with a maximum tensile strength of 900 MPa or more excellent in impact absorption energy, characterized in that the static-dynamic ratio (= FS2 / FS1) comprising the ratio to the dynamic strength (FS2) Plated steel sheet.
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JP2011111672A (en) | 2011-06-09 |
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