JP7048378B2 - High strength and high ductility steel sheet - Google Patents
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Description
本発明は、引張特性(降伏強度、引張強度、降伏比)が良好でありながら低温靭性に優れるだけでなく、伸び特性にも優れる高強度高延性鋼板に関する。 The present invention relates to a high-strength, high-ductility steel plate having good tensile properties (yield strength, tensile strength, yield ratio) and not only excellent low-temperature toughness but also excellent elongation characteristics.
橋梁、船舶、海洋構造物、圧力容器、ラインパイプなどの溶接構造物材として用いられる降伏強度700MPa以上の高張力鋼板には、強度のほか、優れた伸び特性と、-40℃程度の寒冷地での使用のための良好な低温靭性(以下、単に「靱性」という場合がある)も併せて要求される場合がある。特に、伸び特性については、鋼板は角形鋼管のような曲げ内半径2.5tといった非常に厳しい冷間曲げ加工がなされる場合があるため、冷間曲げ加工性を向上させるために重要な特性である。 High-strength steel plates with a yield strength of 700 MPa or more, which are used as welded structural materials for bridges, ships, marine structures, pressure vessels, line pipes, etc., have excellent elongation characteristics and cold regions of about -40 ° C in addition to strength. Good low temperature toughness for use in (hereinafter, may be simply referred to as "toughness") may also be required. In particular, regarding the elongation characteristics, since steel sheets may be subjected to extremely severe cold bending such as a square steel pipe with an inner bending radius of 2.5 tons, it is an important characteristic for improving cold bending workability. be.
降伏強度700MPa以上の高張力鋼板について、従来から種々技術が検討されている。 Various techniques have been conventionally studied for high-strength steel plates having a yield strength of 700 MPa or more.
例えば、特許文献1には、引張強さが780MPa以上という高強度でありながら、母材靭性およびHAZ靭性に優れた高張力鋼板が開示されている。
特許文献1に係る高張力鋼板では、Cを極低量に制限した上で、母材靭性、HAZ靭性に悪影響を与えるNb、V、Moの添加を抑制し、焼き入れ性向上元素であるMn、Ni、Cuを積極的に添加することによって組織を熱間圧延後の冷却速度を特に制御することなく、高冷却速度から低冷却速度のいずれにおいてもベイニティックフェライトを主体とする組織を生成させるとともに、極低温圧延を積極的に行うことによってベイナイトブロックの微細化を図っている。
For example, Patent Document 1 discloses a high-strength steel plate having a high tensile strength of 780 MPa or more and excellent base material toughness and HAZ toughness.
In the high-strength steel plate according to Patent Document 1, in addition to limiting the amount of C to an extremely low amount, the addition of Nb, V, and Mo, which adversely affect the base material toughness and HAZ toughness, is suppressed, and Mn, which is an element for improving hardenability, is used. , Ni, Cu are positively added to generate a structure mainly composed of bainitic ferrite at any of high and low cooling rates without particularly controlling the cooling rate after hot rolling the structure. At the same time, the bainite block is made finer by actively performing ultra-low temperature rolling.
また、特許文献2には、溶接性(耐低温割れ性及びHAZ靭性)に優れると共に、良好な母材靭性(特にvE-100≧100J)も兼ね備えた高張力鋼板が開示されている。
特許文献2に係る高張力鋼板では、鋼組織を考慮したKPで表される式を用いて、更にC量を極低減化し、好ましくは更にBを添加することにより耐低温割れ性と母材強度とを両立すると共に、旧γ粒の偏平率を制御して高い母材靭性を確保している。
Further, Patent Document 2 discloses a high-strength steel plate having excellent weldability (low temperature crack resistance and HAZ toughness) and also having good base metal toughness (particularly vE- 100 ≧ 100J).
In the high-strength steel plate according to Patent Document 2, the amount of C is further reduced by using the formula expressed by KP in consideration of the steel structure, and preferably by further adding B, the low temperature crack resistance and the strength of the base metal are obtained. In addition to achieving both, the flatness ratio of the old γ grains is controlled to ensure high base metal toughness.
しかしながら、特許文献1及び特許文献2では伸び特性について何ら検討されておらず、伸び特性が不十分である場合がある。 However, in Patent Document 1 and Patent Document 2, no study is made on the elongation characteristics, and the elongation characteristics may be insufficient.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、降伏強度、引張強度、降伏比及び低温靱性が優れると共に、伸び特性にも優れた高強度高延性鋼板を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a high-strength high-ductility steel sheet having excellent yield strength, tensile strength, yield ratio and low-temperature toughness, as well as excellent elongation characteristics. It is something to do.
本発明の態様1は、
C: 0.035~0.070質量%、
Si:0.10~0.55質量%、
Mn:1.55~2.20質量%、
P: 0.0100質量%以下(0質量%を含まない)、
S: 0.0050質量%以下(0質量%を含まない)、
Al:0.015~0.050質量%、
Ti:0.005~0.030質量%、
N: 0.0010~0.0060質量%、
Ca:0.0005~0.0040質量%、
B: 0.0003~0.0030質量%、
Cu:0.20~0.70質量%、及び
Ni:1.05~2.00質量%、Cr:0.55~1.00質量%及びMo:0.20~0.60質量%からなる群から選択される1種以上を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなり、
下記式(1)で表されるPcmが0.30以下、
下記式(2)で表されるDIが7.0以上、及び
下記式(3)で表されるCeqが0.45超であり、
金属組織が、
ベイナイト及びマルテンサイトの面積率が90%以上、且つMA(Martensite-Austenite constituent)の面積率が5%以下であり、
前記ベイナイト及びマルテンサイトの面積に対する炭化物の面積率が5%以下、且つ当該炭化物の平均円相当直径が0.15μm以下であり、
旧オーステナイト粒の圧延方向の長さを板厚方向の長さで除した値であるアスペクト比が3以上、20以下であり、
板幅方向において、
降伏強度YPが700MPa以上、
引張強度TSが780~930MPa、
降伏比YRが85%以上、
引張強度TSと伸びELの積TS×ELが15000MPa%以上、及び
-40℃におけるシャルピー吸収エネルギーvE-40が100J以上であり、且つ破壊面中のセパレーション長さが1mm以上、100mm以下である、高強度高延性鋼板である。
Pcm=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5×[B] ・・・(1)
DI=1.16×([C]/10)0.5×(0.7×[Si]+1)×(5.1×([Mn]-1.2)+5)×(0.35×[Cu]+1)×(0.36×[Ni]+1)×(2.16×[Cr]+1)×(3×[Mo]+1)×(1.75×[V]+1)×(200×[B]+1) ・・・(2)
Ceq=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 ・・・(3)
ただし、[C],[Si],[Mn],[Cu],[Ni],[Cr],[Mo],[V]及び[B]は、それぞれC,Si,Mn,Cu,Ni,Cr,Mo,V及びBの含有量(質量%)を示す。
Aspect 1 of the present invention is
C: 0.035 to 0.070% by mass,
Si: 0.10 to 0.55% by mass,
Mn: 1.55 to 2.20% by mass,
P: 0.0100% by mass or less (not including 0% by mass),
S: 0.0050% by mass or less (not including 0% by mass),
Al: 0.015 to 0.050% by mass,
Ti: 0.005 to 0.030% by mass,
N: 0.0010 to 0.0060% by mass,
Ca: 0.0005 to 0.0040% by mass,
B: 0.0003 to 0.0030% by mass,
Cu: 0.20 to 0.70% by mass, Ni: 1.05 to 2.00% by mass, Cr: 0.55 to 1.00% by mass, and Mo: 0.20 to 0.60% by mass. Contains one or more selected from the group, the balance consisting of Fe and unavoidable impurities.
Pcm represented by the following formula (1) is 0.30 or less,
The DI represented by the following formula (2) is 7.0 or more, and the Ceq represented by the following formula (3) is more than 0.45.
The metallographic structure
The area ratio of bainite and martensite is 90% or more, and the area ratio of MA (Martensite-Austenite Constituent) is 5% or less.
The area ratio of carbide to the area of bainite and martensite is 5% or less, and the average circle-equivalent diameter of the carbide is 0.15 μm or less.
The aspect ratio, which is the value obtained by dividing the length of the old austenite grains in the rolling direction by the length in the plate thickness direction, is 3 or more and 20 or less.
In the plate width direction
Yield strength YP is 700MPa or more,
Tensile strength TS is 780 to 930 MPa,
Yield ratio YR is 85% or more,
The product TS × EL of tensile strength TS and elongation EL is 15000 MPa% or more, the Charpy absorption energy vE-40 at −40 ° C. is 100 J or more, and the separation length in the fracture surface is 1 mm or more and 100 mm or less. It is a high-strength and high-ductility steel sheet.
Pcm = [C] + [Si] / 30 + [Mn] / 20 + [Cu] / 20 + [Ni] / 60 + [Cr] / 20 + [Mo] / 15 + [V] / 10 + 5 × [B] ... (1) )
DI = 1.16 x ([C] / 10) 0.5 x (0.7 x [Si] + 1) x (5.1 x ([Mn] -1.2) + 5) x (0.35 x) [Cu] +1) x (0.36 x [Ni] +1) x (2.16 x [Cr] +1) x (3 x [Mo] +1) x (1.75 x [V] +1) x (200) × [B] +1) ・ ・ ・ (2)
Ceq = [C] + [Si] / 24 + [Mn] / 6 + [Ni] / 40 + [Cr] / 5 + [Mo] / 4 + [V] / 14 ... (3)
However, [C], [Si], [Mn], [Cu], [Ni], [Cr], [Mo], [V] and [B] are C, Si, Mn, Cu, Ni, respectively. The content (% by mass) of Cr, Mo, V and B is shown.
本発明の態様2は、
態様1に記載の化学成分組成を有する鋼片を、表面温度が1100℃~1400℃になるように加熱した後、累積圧下率が5%以上となるように熱間圧延を行い、その後表面温度が300℃以下になるまで冷却する第1圧延工程と、
第2圧延工程であって、前記第1圧延工程が施された鋼を表面温度が950℃~1250℃になるように加熱した後、表面温度が900℃~1200℃の温度域で当該温度域における累積圧下率が5%以上となるように熱間圧延を行う再結晶圧延工程と、表面温度が900℃以下の温度域で当該温度域における累積圧下率が30%以上、80%以下、且つ圧延完了温度が表面温度で680~900℃となるように熱間圧延を行う未再結晶圧延工程と、表面温度が500℃以上の冷却開始温度から250℃以下の冷却停止温度まで2℃/秒以上の冷却速度で冷却する冷却工程と、をこの順に含む第2圧延工程と、
前記第2圧延工程が施された鋼を表面温度が560℃以上、700℃以下の焼戻し温度で焼戻しする焼戻し工程と、
を含む、態様1に記載の高強度高延性鋼板の製造方法である。
Aspect 2 of the present invention is
The steel piece having the chemical composition according to the first aspect is heated so that the surface temperature becomes 1100 ° C. to 1400 ° C., then hot rolled so that the cumulative rolling reduction is 5% or more, and then the surface temperature is reached. The first rolling process, which cools the temperature to 300 ° C or less,
In the second rolling step, after the steel subjected to the first rolling step is heated so that the surface temperature becomes 950 ° C to 1250 ° C, the surface temperature is in the temperature range of 900 ° C to 1200 ° C. In the recrystallizing rolling step of hot rolling so that the cumulative rolling reduction in the above temperature is 5% or more, and in the temperature range where the surface temperature is 900 ° C. or less, the cumulative rolling reduction in the temperature range is 30% or more, 80% or less, and An unrecrystallized rolling process in which hot rolling is performed so that the rolling completion temperature is 680 to 900 ° C at the surface temperature, and 2 ° C / sec from the cooling start temperature of 500 ° C or higher to the cooling stop temperature of 250 ° C or lower. A cooling step of cooling at the above cooling rate, a second rolling step including this order, and a second rolling step.
A tempering step of tempering the steel subjected to the second rolling step at a tempering temperature of 560 ° C. or higher and 700 ° C. or lower.
1 is the method for producing a high-strength, high-ductility steel sheet according to the first aspect.
降伏強度、引張強度、降伏比及び低温靱性が優れると共に、優れた伸び特性も有することができる。 It is excellent in yield strength, tensile strength, yield ratio and low temperature toughness, and can also have excellent elongation characteristics.
本発明者は鋭意検討した結果、ベイナイト及びマルテンサイトの面積に対する炭化物の面積率を5%以下、且つ当該炭化物の平均円相当直径を0.15μm以下に制御すると、炭化物が微細分散し、例えば曲げ加工時等に炭化物を起点とした延性破壊が発生しにくくなるため、伸び特性を向上させることができることを見出した。 As a result of diligent studies, the present inventor controlled the area ratio of carbides to the area of bainite and martensite to 5% or less and the average circle equivalent diameter of the carbides to 0.15 μm or less. It has been found that the elongation characteristics can be improved because ductile fracture starting from carbides is less likely to occur during processing.
また、本発明者は鋭意検討した結果、ベイナイト及びマルテンサイトの面積に対する炭化物の面積率を5%以下、且つ当該炭化物の平均円相当直径を0.15μm以下に制御するには、まず第1段の加熱と圧延として軽圧下の圧延(後述する第1圧延工程)をし、その後所望の板厚となるように第2段の圧延(後述する第2圧延工程)をする2段階の圧延をすればよいことを見出した。第1段の加熱と圧延である軽圧下の圧延を行うことにより、鋳造段階で形成された粗大な炭化物が十分に固溶し、その後の工程で再析出する炭化物は微細に鋼中に分散されることになる。 Further, as a result of diligent studies by the present inventor, in order to control the area ratio of the charcoal to the area of bainite and martensite to 5% or less and the average circle equivalent diameter of the charcoal to 0.15 μm or less, the first step is first. Rolling under light pressure (first rolling step described later) is performed as heating and rolling, and then two-step rolling (second rolling step described later) is performed so as to obtain a desired plate thickness. I found it good. By performing the first stage heating and rolling under light rolling, the coarse carbides formed in the casting stage are sufficiently solid-dissolved, and the carbides reprecipitated in the subsequent steps are finely dispersed in the steel. Will be.
1.化学成分組成
以下に本発明の高強度高延性鋼板(以下、単に「鋼板」ということがある)の化学成分組成について説明する。
1. 1. Chemical Composition The chemical composition of the high-strength, high-ductility steel sheet of the present invention (hereinafter, may be simply referred to as “steel sheet”) will be described below.
[C:0.035~0.070質量%]
Cは、鋼板の高強度化に寄与する元素である。C含有量が0.035質量%未満であると、所望の組織が十分得られず、必要な母材強度を確保することが困難になる。そのため、C含有量は、0.035質量%以上とする。好ましくは0.040%以上とする。一方、Cは、HAZ靭性を劣化させる元素であり、また耐溶接割れ性を劣化させやすい元素でもある。C含有量が0.070質量%を超えると、母材強度は確保しやすくなるが、鋼板表面部の硬さが大きくなり曲げ加工性が劣化する。更に、C含有量が過剰であると、MAが残留しやすくなり、高強度及び高靭性を得ることが困難となる。また、焼戻し後に析出する炭化物サイズ(炭化物の平均円相当直径)が大きくなり、伸び特性が劣化する。このような観点から、C含有量の上限は0.070質量%とする。好ましくは0.065質量%、より好ましくは0.060質量%とする。
[C: 0.035 to 0.070% by mass]
C is an element that contributes to increasing the strength of the steel sheet. If the C content is less than 0.035% by mass, the desired structure cannot be sufficiently obtained, and it becomes difficult to secure the required base metal strength. Therefore, the C content is 0.035% by mass or more. It is preferably 0.040% or more. On the other hand, C is an element that deteriorates HAZ toughness and is also an element that easily deteriorates weld crack resistance. When the C content exceeds 0.070% by mass, it becomes easy to secure the strength of the base metal, but the hardness of the surface portion of the steel sheet becomes large and the bending workability deteriorates. Further, if the C content is excessive, MA tends to remain, and it becomes difficult to obtain high strength and high toughness. In addition, the size of carbides deposited after tempering (diameter equivalent to the average circle of carbides) becomes large, and the elongation characteristics deteriorate. From this point of view, the upper limit of the C content is 0.070% by mass. It is preferably 0.065% by mass, more preferably 0.060% by mass.
[Si:0.10~0.55質量%]
Siは、脱酸材として有効な元素である。また、Siは、母材強度の向上に有効な元素であり、これらの効果を発揮させるには、Siを0.10質量%以上含有させる。好ましくは0.15質量%以上含有させる。しかし、Si含有量が過剰になると、MAが形成され母材強度と靭性の確保が困難となる。加えて、HAZ靭性と溶接性の劣化を招きやすくなるので、Si含有量は0.55質量%以下とする。好ましい上限は0.50質量%であり、より好ましくは0.40質量%である。
[Si: 0.10 to 0.55% by mass]
Si is an effective element as a deoxidizing material. Further, Si is an element effective for improving the strength of the base material, and in order to exert these effects, Si is contained in an amount of 0.10% by mass or more. It is preferably contained in an amount of 0.15% by mass or more. However, when the Si content becomes excessive, MA is formed and it becomes difficult to secure the strength and toughness of the base metal. In addition, the Si content is set to 0.55% by mass or less because it tends to cause deterioration of HAZ toughness and weldability. The preferred upper limit is 0.50% by mass, more preferably 0.40% by mass.
[Mn:1.55~2.20質量%]
Mnは、オーステナイトを安定化させ、変態温度を低温化させる元素である。また、Mnは、低温変態による結晶粒径微細化効果により衝撃特性の確保に有効な元素である。さらに、Mnは、焼入れ性を向上させて強度向上に有効である。これらの効果を発揮させるために、Mnを1.55質量%以上含有させる。好ましくは1.60質量%以上含有させる。しかし、Mnを過剰に含有させると、伸び特性、低温靭性及びHAZ靭性が劣化する。そのため、Mn含有量の上限は2.20質量%とする。好ましい上限は2.10質量%である。
[Mn: 1.55 to 2.20% by mass]
Mn is an element that stabilizes austenite and lowers the transformation temperature. Further, Mn is an element effective for ensuring impact characteristics due to the effect of refining the crystal grain size due to low temperature transformation. Further, Mn is effective in improving hardenability and strength. In order to exert these effects, Mn is contained in an amount of 1.55% by mass or more. It is preferably contained in an amount of 1.60% by mass or more. However, if Mn is excessively contained, the elongation characteristics, low temperature toughness and HAZ toughness deteriorate. Therefore, the upper limit of the Mn content is 2.20% by mass. The preferred upper limit is 2.10% by mass.
[P:0.0100質量%以下(0質量%を含まない)]
Pは、衝撃特性(母材靭性、曲げ加工後の靭性)とHAZ靭性に悪影響を及ぼす元素である。そのため、P含有量を0.0100質量%以下に規制する必要がある。好ましくは0.0090質量%以下に規制する。
[P: 0.0100% by mass or less (not including 0% by mass)]
P is an element that adversely affects the impact characteristics (base metal toughness, toughness after bending) and HAZ toughness. Therefore, it is necessary to regulate the P content to 0.0100% by mass or less. It is preferably restricted to 0.0090% by mass or less.
[S:0.0050質量%以下(0質量%を含まない)]
Sは、MnSを形成して衝撃特性とHAZ靭性、更には母材伸びを劣化させる元素である。そのため、S含有量は0.0050質量%以下に規制する。好ましくは0.0030質量%以下に規制する。
[S: 0.0050% by mass or less (not including 0% by mass)]
S is an element that forms MnS and deteriorates impact characteristics, HAZ toughness, and base metal elongation. Therefore, the S content is restricted to 0.0050% by mass or less. It is preferably restricted to 0.0030% by mass or less.
[Al:0.015~0.050質量%]
Alは、脱酸に必要な元素であり、0.015質量%以上含有させる。好ましくは0.020質量%以上含有させる。一方、Alを過剰に含有させると、アルミナ系の粗大な介在物を形成し衝撃特性が低下する。そのため、Al含有量は0.050質量%以下とする。好ましくは0.040質量%以下である。
[Al: 0.015 to 0.050% by mass]
Al is an element necessary for deoxidation and contains 0.015% by mass or more. It is preferably contained in an amount of 0.020% by mass or more. On the other hand, if Al is excessively contained, coarse alumina-based inclusions are formed and the impact characteristics are deteriorated. Therefore, the Al content is set to 0.050% by mass or less. It is preferably 0.040% by mass or less.
[Ti:0.005~0.030質量%]
Tiは、Nと窒化物(TiN)を形成して熱間圧延前の加熱時におけるオーステナイト粒(γ粒)の粗大化を防止する元素である。Tiは、得られる組織を微細化することによって、強度の確保、靭性とHAZ靭性の向上に寄与する元素である。また、Tiは、Bと組み合わせて使用することによりフリーBを形成させることで焼入性を高めることができる。これらの効果を発揮させるには、Tiを0.005質量%以上含有させる必要がある。好ましくは0.010質量%以上含有させる。しかし、Ti含有量が過剰では、TiNの他にTiCが析出し、靭性とHAZ靭性が劣化する。よってTi含有量は0.030質量%以下、好ましくは0.025質量%以下とする。
[Ti: 0.005 to 0.030% by mass]
Ti is an element that forms a nitride (TiN) with N to prevent coarsening of austenite grains (γ grains) during heating before hot rolling. Ti is an element that contributes to ensuring strength and improving toughness and HAZ toughness by refining the obtained structure. Further, Ti can be used in combination with B to form free B, thereby enhancing hardenability. In order to exert these effects, it is necessary to contain Ti in an amount of 0.005% by mass or more. It is preferably contained in an amount of 0.010% by mass or more. However, if the Ti content is excessive, TiC is precipitated in addition to TiN, and the toughness and HAZ toughness deteriorate. Therefore, the Ti content is 0.030% by mass or less, preferably 0.025% by mass or less.
[N:0.0010~0.0060質量%]
Nは、TiとともにTiNを生成し、熱間圧延前の加熱時および溶接時におけるγ粒の粗大化を防止し、靭性やHAZ靭性を向上させるのに有効な元素である。N含有量が0.0010質量%未満であると、TiNが不足し、上記γ粒が粗大になり、靭性やHAZ靭性が劣化する。そのため、N含有量は0.0010質量%以上、好ましくは0.0020質量%以上、より好ましくは0.0030質量%以上とする。一方、N含有量が過剰になり、0.0060%を超えると、BNを形成し、強度、靭性とHAZ靭性が劣化する。そのため、N含有量の上限は0.0060質量%、好ましくは0.0055質量%とする。
[N: 0.0010 to 0.0060% by mass]
N is an element that produces TiN together with Ti, prevents coarsening of γ grains during heating and welding before hot rolling, and is effective in improving toughness and HAZ toughness. When the N content is less than 0.0010% by mass, TiN is insufficient, the γ grains become coarse, and the toughness and HAZ toughness deteriorate. Therefore, the N content is 0.0010% by mass or more, preferably 0.0020% by mass or more, and more preferably 0.0030% by mass or more. On the other hand, if the N content becomes excessive and exceeds 0.0060%, BN is formed and the strength, toughness and HAZ toughness deteriorate. Therefore, the upper limit of the N content is 0.0060% by mass, preferably 0.0055% by mass.
[Ca:0.0005~0.0040質量%]
Caは、MnSを球状化して低温靭性及び耐溶接割れ性に対する無害化に有効に作用する元素である。この効果を有効に発揮させるには、Caを0.0005質量%以上、より好ましくは0.0010質量%以上含有させる。しかし、Ca含有量が過剰では、介在物を粗大化させ、母材靭性を劣化させる。そのため、Ca含有量の上限は、0.0040質量%とする。Ca含有量の上限は、0.0030質量%とすることが好ましい。
[Ca: 0.0005 to 0.0040% by mass]
Ca is an element that spheroidizes MnS and effectively acts to detoxify low temperature toughness and weld crack resistance. In order to effectively exert this effect, Ca is contained in an amount of 0.0005% by mass or more, more preferably 0.0010% by mass or more. However, if the Ca content is excessive, inclusions are coarsened and the toughness of the base metal is deteriorated. Therefore, the upper limit of the Ca content is 0.0040% by mass. The upper limit of the Ca content is preferably 0.0030% by mass.
[B:0.0003~0.0030質量%]
Bは、Tiと組み合わせられることによりBNを形成することなくフリーBとして存在し、焼入性を向上させ、高強度化に有効な元素である。そのため、Bは0.0003質量%以上含有させる。好ましくは0.0008質量%以上含有させる。しかし、B含有量が過剰では粗大な析出物を形成し、かえって焼入れ性を低下させる。そのため、B含有量の上限は0.0030質量%とする。より好ましい上限は0.0025質量%である。
[B: 0.0003 to 0.0030% by mass]
B exists as free B without forming BN by being combined with Ti, and is an element effective for improving hardenability and increasing strength. Therefore, B is contained in an amount of 0.0003% by mass or more. It is preferably contained in an amount of 0.0008% by mass or more. However, if the B content is excessive, coarse precipitates are formed, which rather lowers the hardenability. Therefore, the upper limit of the B content is 0.0030% by mass. A more preferable upper limit is 0.0025% by mass.
[Cu:0.20~0.70質量%]
Cuは、溶接性、HAZ靭性に大きな悪影響を及ぼすことなく、母材の強度、靭性を向上させるのに有効な元素である。これらの効果を有効に発揮させるには、Cuは0.20質量%以上、より好ましくは0.30質量%以上含有させる。しかし、原料コストを低減する観点から、Cuは少ない方がよい。そのため、Cuは0.70質量%以下、より好ましくは0.60質量%以下含有させる。
[Cu: 0.20 to 0.70% by mass]
Cu is an element effective for improving the strength and toughness of the base metal without significantly adversely affecting the weldability and HAZ toughness. In order to effectively exert these effects, Cu is contained in an amount of 0.20% by mass or more, more preferably 0.30% by mass or more. However, from the viewpoint of reducing the raw material cost, it is better that the amount of Cu is small. Therefore, Cu is contained in an amount of 0.70% by mass or less, more preferably 0.60% by mass or less.
[Ni:1.05~2.00質量%、Cr:0.55~1.00質量%及びMo:0.20~0.60質量%からなる群から選択される1種以上]
本発明の鋼板は、Ni、Cr及びMoからなる群から選択される1種以上を含有させる。以下にこれらの元素について説明する。
Niは、溶接性、HAZ靭性に大きな悪影響を及ぼすことなく、母材の強度、靭性を向上させるのに有効な元素である。Niを含有させる場合、この効果を有効に発揮させるには、Niは1.05質量%以上、好ましくは1.10質量%以上含有させる。しかし、原料コストを低減する観点から、Niは少ない方がよい。そのため、Niを含有させる場合、Niは2.00質量%以下、好ましくは1.90質量%以下含有させる。
[One or more selected from the group consisting of Ni: 1.05 to 2.00% by mass, Cr: 0.55 to 1.00% by mass and Mo: 0.20 to 0.60% by mass]
The steel sheet of the present invention contains at least one selected from the group consisting of Ni, Cr and Mo. These elements will be described below.
Ni is an element effective for improving the strength and toughness of the base metal without significantly adversely affecting the weldability and HAZ toughness. When Ni is contained, in order to effectively exert this effect, Ni is contained in an amount of 1.05% by mass or more, preferably 1.10% by mass or more. However, from the viewpoint of reducing the raw material cost, it is better that the amount of Ni is small. Therefore, when Ni is contained, Ni is contained in an amount of 2.00% by mass or less, preferably 1.90% by mass or less.
Crは高強度化に寄与する元素である。加えて、Crは合金炭化物を形成させ安定化させるため、炭化物のサイズを抑える効果がある。Crを含有させる場合、これらの効果を有効に得るために、Crは0.55質量%以上、好ましくは0.60質量%以上含有させる。一方、原料コスト低減の観点から、Crを含有させる場合、Crは1.00質量%以下、好ましくは0.95質量%以下含有させる。 Cr is an element that contributes to high strength. In addition, Cr forms and stabilizes alloy carbides, which has the effect of reducing the size of the carbides. When Cr is contained, in order to effectively obtain these effects, Cr is contained in an amount of 0.55% by mass or more, preferably 0.60% by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of reducing the raw material cost, when Cr is contained, Cr is contained in an amount of 1.00% by mass or less, preferably 0.95% by mass or less.
Moは、高強度化に寄与する元素である。加えて、Moは合金炭化物を形成させ安定化させるため、炭化物のサイズを抑える効果がある。また、Moは、ホウカ物の形成を抑えて焼入性を向上させる元素である。Moを含有させる場合、これらの効果を有効に得るには、Moは0.20質量%以上、好ましくは0.25質量%以上含有させる。一方、原料コスト低減の観点から、Moを含有させる場合、0.60質量%以下、好ましくは0.55質量%以下含有させる。 Mo is an element that contributes to high strength. In addition, Mo forms and stabilizes alloy carbides, which has the effect of reducing the size of the carbides. Mo is an element that suppresses the formation of hokka products and improves hardenability. When Mo is contained, in order to effectively obtain these effects, Mo is contained in an amount of 0.20% by mass or more, preferably 0.25% by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of reducing the cost of raw materials, when Mo is contained, it is contained in an amount of 0.60% by mass or less, preferably 0.55% by mass or less.
[残部]
好ましい1つの実施形態では、残部は、鉄および不可避不純物である。不可避不純物としては、原料、資材、製造設備等の状況によって持ち込まれる微量元素(例えば、As、Sb、Sn、Vなど)の混入が許容される。なお、例えば、PおよびSのように、通常、含有量が少ないほど好ましく、従って不可避不純物であるが、その組成範囲について上記のように別途規定している元素がある。このため、本明細書において、残部を構成する「不可避不純物」という場合は、別途その組成範囲が規定されている元素を除いた概念である。
[Remaining]
In one preferred embodiment, the balance is iron and unavoidable impurities. As unavoidable impurities, trace elements (for example, As, Sb, Sn, V, etc.) brought in depending on the conditions of raw materials, materials, manufacturing equipment, etc. are allowed to be mixed. In addition, for example, there are elements such as P and S, which are usually preferable as the content is smaller and are therefore unavoidable impurities, but the composition range thereof is separately defined as described above. Therefore, in the present specification, the term "unavoidable impurities" constituting the balance is a concept excluding the elements whose composition range is separately defined.
また、本発明に係る鋼板の化学成分組成は、以下に詳細を説明するPcmが0.30以下、DIが7.0以上、及びCeqが0.45超を満足する。 Further, the chemical composition of the steel sheet according to the present invention satisfies Pcm of 0.30 or less, DI of 7.0 or more, and Ceq of more than 0.45, which will be described in detail below.
[Pcm:0.30以下]
下記式(1)で表されるPcmは溶接割れ感受性組成と呼ばれ、厚肉で拘束度が大きい鋼板においても溶接割れを安定して抑制するには、0.30以下とする必要がある。本発明は、強度及び伸び特性を向上させることに加えて、Pcmを0.30以下とすることにより、溶接割れを安定して抑制することができる。Pcmは、好ましくは、0.29以下である。Pcmの値は小さいほど好ましく、特に下限は限定されないが、本発明の化学成分組成では、Pcmの下限は、おおよそ0.24程度となる。
Pcm=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5×[B] ・・・(1)
ただし、[C],[Si],[Mn],[Cu],[Ni],[Cr],[Mo],[V]及び[B]は、それぞれC,Si,Mn,Cu,Ni,Cr,Mo,V及びBの含有量(質量%)を示す。
なお、上記式中に鋼板に含まれない元素がある場合、その含まれない元素については含有量をゼロとして算出する。
[Pcm: 0.30 or less]
The Pcm represented by the following formula (1) is called a weld crack sensitive composition, and it is necessary to set it to 0.30 or less in order to stably suppress weld cracks even in a steel sheet having a thick wall and a large degree of restraint. In the present invention, in addition to improving the strength and elongation characteristics, welding cracks can be stably suppressed by setting the Pcm to 0.30 or less. The Pcm is preferably 0.29 or less. The smaller the value of Pcm is, the more preferable it is, and the lower limit is not particularly limited. However, in the chemical composition of the present invention, the lower limit of Pcm is about 0.24.
Pcm = [C] + [Si] / 30 + [Mn] / 20 + [Cu] / 20 + [Ni] / 60 + [Cr] / 20 + [Mo] / 15 + [V] / 10 + 5 × [B] ... (1) )
However, [C], [Si], [Mn], [Cu], [Ni], [Cr], [Mo], [V] and [B] are C, Si, Mn, Cu, Ni, respectively. The content (% by mass) of Cr, Mo, V and B is shown.
If there is an element not contained in the steel sheet in the above formula, the content of the element not included is calculated as zero.
[DI:7.0以上]
下記(2)式で表されるDIは焼入性倍数と呼ばれ、板厚が厚い鋼板でも安定した組織(具体的には、ベイナイト及びマルテンサイトの面積率が90%以上)を確保し高強度を達成するために、7.0以上とする必要がある。好ましくは7.5以上である。上限は特に限定されないが、15.0程度である。
DI=1.16×([C]/10)0.5×(0.7×[Si]+1)×(5.1×([Mn]-1.2)+5)×(0.35×[Cu]+1)×(0.36×[Ni]+1)×(2.16×[Cr]+1)×(3×[Mo]+1)×(1.75×[V]+1)×(200×[B]+1) ・・・(2)
なお、上記式中に鋼板に含まれない元素がある場合、その含まれない元素については含有量をゼロとして算出する。
[DI: 7.0 or higher]
The DI represented by the following equation (2) is called a hardenability multiple, and it secures a stable structure (specifically, the area ratio of bainite and martensite is 90% or more) even in a thick steel plate and is high. In order to achieve strength, it needs to be 7.0 or higher. It is preferably 7.5 or more. The upper limit is not particularly limited, but is about 15.0.
DI = 1.16 x ([C] / 10) 0.5 x (0.7 x [Si] + 1) x (5.1 x ([Mn] -1.2) + 5) x (0.35 x) [Cu] +1) x (0.36 x [Ni] +1) x (2.16 x [Cr] +1) x (3 x [Mo] +1) x (1.75 x [V] +1) x (200) × [B] +1) ・ ・ ・ (2)
If there is an element not contained in the steel sheet in the above formula, the content of the element not included is calculated as zero.
[Ceq:0.45超]
下記(3)式で表されるCeqは炭素当量と呼ばれ、安定した組織を確保するためには0.45超とする必要がある。好ましくは0.50以上である。上限は特に限定されないが、溶接性の観点から、0.80程度となる。
Ceq=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 ・・・(3)
なお、上記式中に鋼板に含まれない元素がある場合、その含まれない元素については含有量をゼロとして算出する。
[Ceq: over 0.45]
Ceq represented by the following equation (3) is called carbon equivalent, and it is necessary to make it more than 0.45 in order to secure a stable structure. It is preferably 0.50 or more. The upper limit is not particularly limited, but is about 0.80 from the viewpoint of weldability.
Ceq = [C] + [Si] / 24 + [Mn] / 6 + [Ni] / 40 + [Cr] / 5 + [Mo] / 4 + [V] / 14 ... (3)
If there is an element not contained in the steel sheet in the above formula, the content of the element not included is calculated as zero.
2.鋼組織
次に、本発明の鋼板の鋼組織の詳細を説明する。
以下の鋼組織の説明では、そのような組織を有することにより各種の特性を向上できるメカニズムについて説明している場合がある。これらは本発明者が現時点で得られている知見により考えたメカニズムであるが、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに留意されたい。
2. 2. Steel Structure Next, the details of the steel structure of the steel sheet of the present invention will be described.
The following description of the steel structure may describe a mechanism by which having such a structure can improve various properties. It should be noted that these are the mechanisms considered by the present inventor based on the findings obtained at present, but do not limit the technical scope of the present invention.
[ベイナイト及びマルテンサイトの面積率:90%以上]
本発明では、母材の引張特性と母材靭性を確保するために、化学成分組成の適正化と熱間圧延条件の適正化に加えて、後述する加速冷却プロセスを採用することにより、鋼の変態強化と炭化物の析出強化を活用している。ここで、高温で変態が開始され、軟質なフェライト相が多くなると、引張特性、特に、降伏強度700MPa以上を満足することが困難になる。よって、引張特性確保にはベイナイト及びマルテンサイトを主体組織とすることが必要である。具体的には、ベイナイト及びマルテンサイトの面積率を、鋼の全組織に対して90%以上とする必要がある。90%を下回ると、組織としてのフェライトが増加し、上述の通り引張特性の確保が困難になる。ベイナイト及びマルテンサイトの面積率は、好ましくは92%以上とする。ベイナイト及びマルテンサイトの面積率は高いほどよく、上限は特に限定されず、最も好ましくは100%である。
[Area ratio of bainite and martensite: 90% or more]
In the present invention, in order to secure the tensile properties and toughness of the base metal, in addition to the optimization of the chemical composition and the optimization of the hot rolling conditions, the accelerated cooling process described later is adopted to obtain the steel. Utilizes transformation strengthening and carbide precipitation strengthening. Here, when transformation is started at a high temperature and the number of soft ferrite phases increases, it becomes difficult to satisfy the tensile properties, particularly the yield strength of 700 MPa or more. Therefore, in order to secure the tensile properties, it is necessary to use bainite and martensite as the main structures. Specifically, the area ratio of bainite and martensite needs to be 90% or more with respect to the total structure of the steel. If it is less than 90%, ferrite as a structure increases, and it becomes difficult to secure tensile properties as described above. The area ratio of bainite and martensite is preferably 92% or more. The higher the area ratio of bainite and martensite, the better, and the upper limit is not particularly limited, and most preferably 100%.
[MAの面積率:5%以下]
本発明の鋼板は、高い引張強度を確保すると共に、高降伏強度を達成することができる。そのためには、MAの面積率を鋼の全組織に対して5%以下とする必要がある。MAとは、martensite-austenite constituentの略であり、マルテンサイトとオーステナイトの複合体(複合組織)である。MAの面積率が5%を超えると、硬質なMAによる降伏比低減効果により、降伏強度が低下してしまい、高降伏強度を満足することができなくなる。加えて、硬質なMAが鋼組織中に分散すると、MAを起点に亀裂が発生し衝撃特性を満足に得られない。MAの面積率は、好ましくは1面積%以下である。MAの面積率は少ないほどよく、下限は特に限定されず、最も好ましくは0%である。
[MA area ratio: 5% or less]
The steel sheet of the present invention can secure high tensile strength and achieve high yield strength. For that purpose, the area ratio of MA needs to be 5% or less with respect to the total structure of steel. MA is an abbreviation for martensite-austenite constituent, and is a complex (complex tissue) of martensite and austenite. When the area ratio of MA exceeds 5%, the yield strength is lowered due to the effect of reducing the yield ratio by the hard MA, and the high yield strength cannot be satisfied. In addition, when the hard MA is dispersed in the steel structure, cracks are generated starting from the MA and the impact characteristics cannot be obtained satisfactorily. The area ratio of MA is preferably 1 area% or less. The smaller the area ratio of MA, the better, and the lower limit is not particularly limited, and most preferably 0%.
[ベイナイト及びマルテンサイトの面積に対する炭化物の面積率:5%以下]
良好な伸び特性を発現させるためには、例えば曲げ加工時等に鋼板を均一に変形させる必要がある。これは、炭化物を鋼中に微細分散させることで達成できる。炭化物が鋼中に微細分散すると、例えば曲げ加工時等に炭化物を起点とした延性破壊が発生しにくくなる。具体的には、ベイナイト及びマルテンサイトの面積に対する炭化物の面積率を5%以下、且つ後述する炭化物の平均円相当直径を0.15μm以下にする。当該面積率が5%以下、且つ炭化物の平均円相当直径が0.15μm以下に制御されていれば、粗大な炭化物の析出は抑制され、炭化物が微細分散されている。当該面積率は、好ましくは4%以下、より好ましくは3%以下である。当該面積率の下限は、特に限定されないが、本発明のC含有量の範囲を考慮すると、概ね2%程度である。なお、ベイナイト及びマルテンサイト内に炭化物が存在する場合、上記ベイナイト及びマルテンサイトの面積は、当該炭化物の面積を含めた面積である。また、本発明で対象としている炭化物は、セメンタイト,合金炭化物M23C6,M7C3(MはFe,Cr,Mo等の合金元素)等である。
[Area ratio of carbides to the area of bainite and martensite: 5% or less]
In order to exhibit good elongation characteristics, it is necessary to uniformly deform the steel sheet, for example, during bending. This can be achieved by finely dispersing the carbides in the steel. When the carbide is finely dispersed in the steel, ductile fracture starting from the carbide is less likely to occur, for example, during bending. Specifically, the area ratio of carbide to the area of bainite and martensite is 5% or less, and the average circle-equivalent diameter of carbide described later is 0.15 μm or less. When the area ratio is controlled to 5% or less and the average circle-equivalent diameter of the carbide is controlled to 0.15 μm or less, the precipitation of coarse carbide is suppressed and the carbide is finely dispersed. The area ratio is preferably 4% or less, more preferably 3% or less. The lower limit of the area ratio is not particularly limited, but is about 2% in consideration of the range of the C content of the present invention. When carbides are present in bainite and martensite, the area of the bainite and martensite is the area including the area of the carbides. The carbides targeted in the present invention are cementite, alloy carbides M 23 C 6 , M 7 C 3 (M is an alloy element such as Fe, Cr, Mo) and the like.
[炭化物の平均円相当直径:0.15μm以下]
ベイナイト及びマルテンサイトの面積に対する炭化物の面積率を5%以下に制御すると共に、炭化物の平均円相当直径を0.15μm以下に制御することによって、炭化物を微細分散させることができる。これにより、良好な伸び特性を発現させることができる。当該平均円相当直径は、好ましくは0.13μm以下にする。当該平均円相当直径の下限は、特に限定されないが、本発明のC含有量の範囲を考慮すると、概ね0.01~0.05μm程度である。
[Average circle-equivalent diameter of carbide: 0.15 μm or less]
By controlling the area ratio of the carbide to the area of bainite and martensite to 5% or less and controlling the average circle equivalent diameter of the carbide to 0.15 μm or less, the carbide can be finely dispersed. Thereby, good elongation characteristics can be exhibited. The diameter equivalent to the average circle is preferably 0.13 μm or less. The lower limit of the diameter corresponding to the average circle is not particularly limited, but is about 0.01 to 0.05 μm in consideration of the range of the C content of the present invention.
[旧オーステナイト粒のアスペクト比:3以上、20以下]
本発明では、曲げ加工後の靭性にも優れるよう母材での良好な低温靭性(vE-40≧100J)を確保することが必要である。そのためには、上述の通り鋼組織をベイナイト及びマルテンサイト主体とするとともに、旧オーステナイト粒の圧延方向の長さを板厚方向の長さで除した値であるアスペクト比を大きくすることで、良好なシャルピー吸収エネルギーを確保している。具体的には、アスペクト比を3以上、20以下とする。上記効果を有効に発揮するためには、当該アスペクト比を3以上とする必要があり、過剰であるとシャルピー吸収エネルギーが小さくなってしまうため、20以下としている。当該アスペクト比の好ましい上限は10、好ましい下限は4である。
[Aspect ratio of old austenite grains: 3 or more, 20 or less]
In the present invention, it is necessary to secure good low temperature toughness (vE- 40 ≧ 100J) in the base metal so that the toughness after bending is also excellent. For that purpose, it is good to make the steel structure mainly bainite and martensite as described above, and to increase the aspect ratio, which is the value obtained by dividing the length of the old austenite grains in the rolling direction by the length in the plate thickness direction. The energy absorbed by the rolling steel is secured. Specifically, the aspect ratio is set to 3 or more and 20 or less. In order to effectively exert the above effect, it is necessary to set the aspect ratio to 3 or more, and if it is excessive, the Charpy absorption energy becomes small, so it is set to 20 or less. The preferred upper limit of the aspect ratio is 10, and the preferred lower limit is 4.
3.特性
上述のように本発明の鋼板は、YP(YS)、TS、YR、TS×EL、-40℃でのシャルピー衝撃試験における吸収エネルギー(シャルピー吸収エネルギー)及び破壊面中のセパレーション長さが何れも高いレベルにある。以下に、これらの特性について説明する。
3. 3. Characteristics As described above, the steel sheet of the present invention has either YP (YS), TS, YR, TS × EL, absorption energy (Charpy absorption energy) in the Charpy impact test at -40 ° C, and separation length in the fracture surface. Is also at a high level. These characteristics will be described below.
(1)降伏強度(YP)
板幅方向(C方向)におけるYPは700MPa以上である。
(1) Yield strength (YP)
YP in the plate width direction (C direction) is 700 MPa or more.
(2)引張強度(TS)
板幅方向(C方向)におけるTSは780MPa以上である。引張強度が高いほど好ましいが、本発明の鋼板の化学成分組成および製造条件等を考慮すると、引張強度の上限は930MPaである。
(2) Tensile strength (TS)
The TS in the plate width direction (C direction) is 780 MPa or more. The higher the tensile strength, the more preferable, but in consideration of the chemical composition and manufacturing conditions of the steel sheet of the present invention, the upper limit of the tensile strength is 930 MPa.
(3)降伏比(YR)
板幅方向(C方向)におけるYRは85%以上である。好ましくは、88%以上である。YRの上限は、特に限定されないが、安全性の観点から、97%程度であることが好ましい。
(3) Yield ratio (YR)
The YR in the plate width direction (C direction) is 85% or more. It is preferably 88% or more. The upper limit of YR is not particularly limited, but is preferably about 97% from the viewpoint of safety.
(4)引張強度×伸び(TS×EL)
引張強度TSと伸び(全伸び)ELの積A(=TS×EL)(JIS4号試験片の場合)、A(=TS×EL×2.48/t0.5,ただし、t:板厚(mm))(JIS5号試験片の場合)は、15000MPa%以上を満足する。好ましくは15500MPa%以上である。高い引張強度TSと伸び(全伸び)ELの積Aを有することで、高い強度と高い伸びとを同時に有する、高レベルの強度延性バランスを得ることができる。
(4) Tensile strength x elongation (TS x EL)
Product of tensile strength TS and elongation (total elongation) EL A (= TS × EL) (in the case of JIS4 test piece), A (= TS × EL × 2.48 / t 0.5 , but t: plate thickness (Mm)) (in the case of JIS No. 5 test piece) satisfies 15,000 MPa% or more. It is preferably 15500 MPa% or more. By having the product A of high tensile strength TS and elongation (total elongation) EL, it is possible to obtain a high level of strength ductility balance having both high strength and high elongation at the same time.
(5)-40℃におけるシャルピー吸収エネルギー(vE-40)
板幅方向(C方向)におけるvE-40は100J以上である。
(5) Charpy absorption energy at -40 ° C (vE- 40 )
The vE- 40 in the plate width direction (C direction) is 100 J or more.
(6)セパレーション長さ
上述のvE-40を100J以上とするためには、-40℃でのシャルピー衝撃試験実施時の破壊面中に板幅方向(C方向)のセパレーションを発生させる。セパレーションを発生させることにより、セパレーションの長さ方向に破壊のエネルギーを分散させることができる。セパレーション長さが1mm未満であると、脆性破面が生じシャルピー吸収エネルギーが低値となる。一方、セパレーション長さが100mmを超えると、セパレーションによりエネルギーが緩和されるため低値となる。そのため、セパレーション長さは、1mm以上、100mm以下とする。好ましいセパレーション長さの下限は5mmである。また、好ましいセパレーション長さの上限は90mmである。
(6) Separation length In order to set vE- 40 to 100J or more, separation in the plate width direction (C direction) is generated in the fracture surface during the Charpy impact test at −40 ° C. By generating the separation, the energy of destruction can be dispersed in the length direction of the separation. If the separation length is less than 1 mm, a brittle fracture surface is generated and the Charpy absorption energy becomes low. On the other hand, when the separation length exceeds 100 mm, the energy is relaxed by the separation, so that the value becomes low. Therefore, the separation length is set to 1 mm or more and 100 mm or less. The lower limit of the preferred separation length is 5 mm. Further, the upper limit of the preferable separation length is 90 mm.
4.製造方法
次に本発明に係る鋼板の製造方法について説明する。
本発明者は、所定の化学成分組成を有する鋼片(スラブ)に詳細を後述する第1圧延工程と第2圧延工程の2段階の熱間圧延を行うことにより、上述の所望の鋼組織を有し、その結果、上述の所望の特性を有する高強度高延性鋼板を得られることを見出した。
以下にその詳細を説明する。なお、以下に説明する第1圧延工程,第2圧延工程及び焼戻し工程における「温度」は、鋼板の表面における温度である。また、加熱段階における表面温度は、一般的な加熱炉での加熱においては内部(板厚中心部)も概ね同等の温度となる。
4. Manufacturing Method Next, a manufacturing method for a steel sheet according to the present invention will be described.
The present inventor obtains the above-mentioned desired steel structure by performing hot rolling in two stages of a first rolling step and a second rolling step, the details of which will be described later, on a steel piece (slab) having a predetermined chemical composition. As a result, it has been found that a high-strength, high-ductility steel sheet having the above-mentioned desired characteristics can be obtained.
The details will be described below. The "temperature" in the first rolling step, the second rolling step, and the tempering step described below is the temperature on the surface of the steel sheet. Further, the surface temperature in the heating stage is almost the same temperature in the inside (center of the plate thickness) in the heating in a general heating furnace.
[第1圧延工程]
まず、上述の所定の化学成分組成を有し、例えば連続鋳造等の従来の鋳造方法によって得られた鋼片に対して第一段の圧延(第1圧延工程)を行う。すなわち、第1圧延工程では、鋼片を1100℃~1400℃に加熱した後、累積圧下率が5%以上となるように熱間圧延を行い、その後300℃以下まで冷却する。第1圧延工程は従来行われていないが、第1圧延工程を行うことにより、鋳造段階で形成された粗大な炭化物が十分に固溶し、偏析を低減させ、その後の工程で再析出する炭化物の微細化を可能とする。なお、第1圧延工程における累積圧下率は、従来、鋳造工程(例えば、連続鋳造)の最終段階で行われる場合があるブレークダウン(BD)によって達成されていた圧下率を、第1圧延工程で実現してもよい。
加熱温度の下限は、好ましくは1150℃である。また、加熱温度の上限は、好ましくは1350℃である。また、第1圧延工程における累積圧下率の下限は、好ましくは8%、より好ましくは10%である。また、第1圧延工程における累積圧下率の上限は、特に限定されないが、第2圧延工程における圧下率確保の観点から、好ましくは65%である。
[First rolling process]
First, a first-stage rolling (first rolling step) is performed on a steel piece having the above-mentioned predetermined chemical composition and obtained by a conventional casting method such as continuous casting. That is, in the first rolling step, the steel pieces are heated to 1100 ° C. to 1400 ° C., then hot rolled so that the cumulative rolling reduction ratio is 5% or more, and then cooled to 300 ° C. or lower. Although the first rolling step has not been performed conventionally, by performing the first rolling step, the coarse carbide formed in the casting step is sufficiently solidified to reduce segregation, and the carbide reprecipitated in the subsequent steps. Enables miniaturization of. The cumulative reduction rate in the first rolling process is the reduction rate achieved by breakdown (BD), which may be conventionally performed in the final stage of the casting process (for example, continuous casting), in the first rolling process. It may be realized.
The lower limit of the heating temperature is preferably 1150 ° C. The upper limit of the heating temperature is preferably 1350 ° C. The lower limit of the cumulative rolling reduction in the first rolling step is preferably 8%, more preferably 10%. The upper limit of the cumulative rolling reduction in the first rolling step is not particularly limited, but is preferably 65% from the viewpoint of ensuring the rolling reduction in the second rolling step.
[第2圧延工程]
続いて、第1圧延工程が施された鋼に第2圧延工程を行う。第2圧延工程は、以下に詳細を後述するように、再結晶圧延工程、未再結晶圧延工程及び冷却工程をこの順に含む。
[Second rolling process]
Subsequently, the second rolling step is performed on the steel subjected to the first rolling step. The second rolling step includes a recrystallization rolling step, an unrecrystallized rolling step, and a cooling step in this order, as will be described in detail below.
・再結晶圧延工程
再結晶圧延工程では、まず第1圧延工程が施された鋼を950℃~1250℃に加熱する。加熱温度が低いと元素の固溶が小さく、炭化物が再固溶せず、圧延及びその後の熱処理で粗大化してしまう。そのため、950℃以上とした。好ましくは1000℃以上である。しかし、高温過ぎるとγが粗大となってしまい、衝撃特性の確保が困難となる。そのため、1250℃以下とする。好ましくは1200℃以下である。
続いて、900℃~1200℃の温度域で当該温度域における累積圧下率が5%以上となるように熱間圧延を行う。これにより、オーステナイト粒が繰り返し再結晶して微細化し、鋼板の強度と靭性を両立させることができる。900℃~1200℃の温度域における累積圧下率は、好ましくは30%以上である。なお、900℃~1200℃の温度域における累積圧下率が30%以上で上記効果は飽和する。
-Recrystallization Rolling Step In the recrystallization rolling step, first, the steel subjected to the first rolling step is heated to 950 ° C to 1250 ° C. When the heating temperature is low, the solid solution of the element is small, the carbide does not dissolve again, and it becomes coarse in rolling and subsequent heat treatment. Therefore, the temperature was set to 950 ° C. or higher. It is preferably 1000 ° C. or higher. However, if the temperature is too high, γ becomes coarse and it becomes difficult to secure the impact characteristics. Therefore, the temperature is set to 1250 ° C or lower. It is preferably 1200 ° C. or lower.
Subsequently, hot rolling is performed in a temperature range of 900 ° C. to 1200 ° C. so that the cumulative rolling reduction in the temperature range is 5% or more. As a result, the austenite grains are repeatedly recrystallized and made finer, and the strength and toughness of the steel sheet can be achieved at the same time. The cumulative reduction rate in the temperature range of 900 ° C to 1200 ° C is preferably 30% or more. The above effect is saturated when the cumulative reduction rate in the temperature range of 900 ° C to 1200 ° C is 30% or more.
・未再結晶圧延工程
未再結晶圧延工程では、オーステナイトが再結晶しない、いわゆる未再結晶域である900℃以下の温度域で当該温度域における累積圧下率が30%以上、80%以下、且つ圧延完了温度FRT(Finishing Rolling Temperature)が680~900℃となるように熱間圧延を行う。優れた衝撃特性と所望の降伏強度を確保するには、上記再結晶圧延工程でオーステナイト粒を繰り返し再結晶により微細化した上で、更に、この未再結晶域で累積圧下率を30%以上確保することが必要である。好ましくは40%以上である。一方、未再結晶域の累積圧下率が80%を超えると、γ(オーステナイト)のアスペクト比が大きくなりすぎて、靭性が低下する。そのため、未再結晶域の累積圧下率は80%以下とする。好ましくは70%以下である。また、圧延完了温度FRTが680~900℃を下回ると、生産性の低下に繋がる。そのため、圧延完了温度FRTは680~900℃とする。
Unrecrystallized rolling step In the unrecrystallized rolling step, austenite does not recrystallize, that is, in the so-called unrecrystallized region of 900 ° C. or lower, the cumulative rolling reduction rate in the temperature region is 30% or more, 80% or less, and Hot rolling is performed so that the rolling completion temperature FRT (Finishing Rolling Temperature) is 680 to 900 ° C. In order to secure excellent impact characteristics and desired yield strength, austenite grains are repeatedly recrystallized in the above recrystallization rolling step, and then a cumulative reduction rate of 30% or more is secured in this unrecrystallized region. It is necessary to. It is preferably 40% or more. On the other hand, when the cumulative reduction rate of the unrecrystallized region exceeds 80%, the aspect ratio of γ (austenite) becomes too large and the toughness decreases. Therefore, the cumulative reduction rate of the unrecrystallized region is set to 80% or less. It is preferably 70% or less. Further, when the rolling completion temperature FRT is lower than 680 to 900 ° C., the productivity is lowered. Therefore, the rolling completion temperature FRT is set to 680 to 900 ° C.
・冷却工程
冷却工程では、500℃以上の冷却開始温度SCT(Starting Cooling Temperature)から250℃以下の冷却停止温度FCT(Finishing Cooling Temperature)まで2℃/秒以上の冷却速度で冷却(加速冷却)する。冷却手段は、2℃/秒以上の冷却速度を達成できれば特に限定されない。例えば、水冷であり、好ましくは風冷である。SCTが500℃を下回ると、軟質なポリゴナルフェライトが生成し、母材強度の低下を招く。よって加速冷却は、500℃以上の温度から開始することが必要である。また、250℃を超える温度で冷却を停止すると変態が完了せず、組織中にMAが過剰に含まれて、鋼板の強度が低くなる。そのため、250℃以下で冷却を停止する。また、冷却速度が遅いと、フェライトが析出しベイナイト及びマルテンサイトの面積率が低下する。そのため、冷却速度は2℃/秒以上とする。冷却速度の上限は、特に限定されないが、80℃/秒程度である。
-Cooling step In the cooling step, cooling (accelerated cooling) is performed at a cooling rate of 2 ° C / sec or higher from a cooling start temperature SCT (Starting Cooling Temperature) of 500 ° C or higher to a cooling stop temperature FCT (Finishing Cooling Temperature) of 250 ° C or lower. .. The cooling means is not particularly limited as long as a cooling rate of 2 ° C./sec or higher can be achieved. For example, it is water-cooled, preferably air-cooled. When the SCT is lower than 500 ° C., soft polygonal ferrite is formed, which causes a decrease in the strength of the base metal. Therefore, accelerated cooling needs to be started from a temperature of 500 ° C. or higher. Further, if the cooling is stopped at a temperature exceeding 250 ° C., the transformation is not completed, MA is excessively contained in the structure, and the strength of the steel sheet is lowered. Therefore, cooling is stopped at 250 ° C. or lower. Further, when the cooling rate is slow, ferrite precipitates and the area ratio of bainite and martensite decreases. Therefore, the cooling rate is set to 2 ° C./sec or more. The upper limit of the cooling rate is not particularly limited, but is about 80 ° C./sec.
[焼戻し工程]
続いて、第2圧延工程が施された鋼を560℃以上、700℃以下の焼戻し温度で焼戻しする。焼戻しにより、MAが低減し、強度及び靱性の両立が可能となる。好ましい焼戻し温度の下限は580℃、好ましい焼戻し温度の上限は650℃である。
[Tempering process]
Subsequently, the steel subjected to the second rolling step is tempered at a tempering temperature of 560 ° C. or higher and 700 ° C. or lower. Tempering reduces MA and makes it possible to achieve both strength and toughness. The lower limit of the preferred tempering temperature is 580 ° C, and the upper limit of the preferred tempering temperature is 650 ° C.
以下、実施例を挙げて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よって制限を受けるものではなく、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勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited by the following examples as well as the present invention, and appropriate modifications are made to the extent that it can meet the purposes of the preceding and the following. Of course, it is possible to carry out, and all of them are included in the technical scope of the present invention.
1.サンプル作製
表1に記載した化学成分組成を有する鋼片を用いて、表2に記載した製造条件でサンプルを作製した。
なお、表2に示した各工程の温度は、放射温度計を用いて表面温度を測定した。また、第1圧延工程における熱間圧延後は、300℃以下になるまで冷却した。
また、表1~表3において、下線を付した数値は、本発明の実施形態の範囲から外れていることを示している。また、表2において、例えば「1003-962」と記載された欄は、962から1003までの範囲内の数値を意味する。
1. 1. Sample Preparation Using the steel pieces having the chemical composition shown in Table 1, a sample was prepared under the production conditions shown in Table 2.
As for the temperature of each step shown in Table 2, the surface temperature was measured using a radiation thermometer. After hot rolling in the first rolling step, the mixture was cooled to 300 ° C. or lower.
Further, in Tables 1 to 3, the underlined numerical values indicate that the values are outside the scope of the embodiment of the present invention. Further, in Table 2, for example, the column described as "1003-962" means a numerical value in the range of 962 to 1003.
2.鋼組織
鋼組織の観察は以下のようにして実施した。
(1)圧延方向に平行でかつ鋼板表面に対して垂直な、鋼板表裏面を含む板厚断面を観察できるよう上記鋼板からサンプルを採取する。
(2)湿式エメリー研磨紙(#150~#1000)での研磨、またはそれと同等の機能を有する研磨方法(ダイヤモンドスラリー等の研磨剤を用いた研磨等)により、観察面の鏡面仕上げを行う。
(3)研磨されたサンプルを、目的に応じて3%ナイタール溶液、レペラ溶液を用いて腐食し、結晶粒界、MAを現出させる。
(4)t(板厚)/4部位において、現出させた組織を光学顕微鏡により観察して(観察倍率:400倍,観察領域:約200μm×約160μm)、ポリゴナルフェライト,ベイナイト及びマルテンサイト,MA、並びに炭化物の組織分率、旧γ粒のアスペクト比及び炭化物の平均円相当直径を算出した。算出された組織分率に基づいて、全組織に対するベイナイト及びマルテンサイトの面積率、全組織に対するMAの面積率、並びにベイナイト及びマルテンサイトの面積に対する炭化物の面積率を算出した。これらの測定結果を表3に示した。なお、炭化物は、上記腐食により観察面上に粒状物として浮き上がっており、この粒状物が炭化物であることは組成分析により確認している。そのため、観察される粒状物を炭化物と判断した。
2. 2. Steel structure The steel structure was observed as follows.
(1) A sample is taken from the steel sheet so that the sheet thickness cross section including the front and back surfaces of the steel sheet, which is parallel to the rolling direction and perpendicular to the surface of the steel sheet, can be observed.
(2) The observation surface is mirror-finished by polishing with wet emery polishing paper (# 150 to # 1000) or by a polishing method having the same function (polishing with a polishing agent such as diamond slurry).
(3) The polished sample is corroded with a 3% nital solution and a repeller solution according to the purpose, and grain boundaries and MA are exposed.
(4) At t (plate thickness) / 4 sites, the exposed structure was observed with an optical microscope (observation magnification: 400 times, observation area: about 200 μm × about 160 μm), and polygonal ferrite, bainite, and martensite. , MA, as well as the microstructural fraction of the carbide, the aspect ratio of the old γ grains, and the average circle-equivalent diameter of the carbide were calculated. Based on the calculated tissue fraction, the area ratio of bainite and martensite to the total tissue, the area ratio of MA to the total tissue, and the area ratio of carbide to the area of bainite and martensite were calculated. The results of these measurements are shown in Table 3. The carbides have floated as granules on the observation surface due to the above corrosion, and it has been confirmed by composition analysis that these granules are carbides. Therefore, the observed granules were judged to be carbides.
なお、ここでいうベイナイトは、上部ベイナイト、下部ベイナイト、ベイニティックフェライトなどが焼戻された組織をいうが、一般的に焼戻マルテンサイトも含め、これらの組織を選別することは難しいこと、組織が十分焼き戻されていることから、ポリゴナルフェライト、MA以外の組織を、ベイナイトおよび/またはマルテンサイトとした。なお、本実施例で使用したいずれの試験片にも、パーライト組織は含まれていないことも確認した。 The bainite referred to here refers to a structure in which upper bainite, lower bainite, bainitic ferrite, etc. are tempered, but it is generally difficult to select these structures including tempered martensite. Since the structure was sufficiently tempered, structures other than polygonal ferrite and MA were designated as bainite and / or martensite. It was also confirmed that none of the test pieces used in this example contained a pearlite structure.
3.機械的特性
得られたサンプルについて、引張試験を行って、YP(YS)、TS及びELを測定し、YR及びTS×ELを算出した。また、シャルピー衝撃試験を行って、シャルピー吸収エネルギー及びセパレーション長さを測定した。以下に、具体的に説明する。
3. 3. Mechanical properties Tensile tests were performed on the obtained samples, YP (YS), TS and EL were measured, and YR and TS × EL were calculated. In addition, a Charpy impact test was performed to measure the Charpy absorption energy and the separation length. The details will be described below.
[引張試験(引張特性の評価)]
t(板厚)/4の部位から圧延直角方向(板幅方向、C方向)に丸棒引張試験片を採取して、JIS Z 2201の要領で引張試験を行い、降伏強度(YP)、引張強度(TS)、伸び(全伸び,EL)及び一様伸び(UE)を測定し、降伏比(YR)及びTS×EL(引張強度TSと伸びELの積A)を算出した。試験片は、JIS4号試験片又はJIS5号試験片を用いた。そして、降伏強度YPが700MPa以上、引張強度TSが780~930MPa、降伏比YRが85%以上及びTS×ELが15000MPa%以上のものを、高強度であり(引張特性が優れており)、且つ伸び特性が優れていると評価した。
[Tensile test (evaluation of tensile properties)]
A round bar tensile test piece is collected from a portion of t (plate thickness) / 4 in the direction perpendicular to rolling (plate width direction, C direction), and a tensile test is performed in the manner of JIS Z 2201, yield strength (YP), tensile strength. The strength (TS), elongation (total elongation, EL) and uniform elongation (UE) were measured, and the yield ratio (YR) and TS × EL (product A of tensile strength TS and elongation EL) were calculated. As the test piece, a JIS No. 4 test piece or a JIS No. 5 test piece was used. Yield strength YP of 700 MPa or more, tensile strength TS of 780 to 930 MPa, yield ratio YR of 85% or more, and TS × EL of 15000 MPa% or more are high strength (excellent in tensile properties) and It was evaluated as having excellent elongation characteristics.
[シャルピー衝撃試験(衝撃特性の評価)]
t(板厚)/4の部位から圧延直角方向にフルサイズのVノッチ試験片を採取して、JIS Z 2242の要領で試験温度-40℃にてシャルピー衝撃試験を行い、吸収エネルギーを測定した。なお、吸収エネルギーは3本の試験片の平均値を採用した。そして、吸収エネルギーが100J以上のものを、低温靭性に優れている(衝撃特性が優れている)と評価した。
また、破壊面中のC方向のセパレーション長さを測定し、セパレーション長さが1mm以上、100mm以下のものを合格とした。
これらの結果を表3に示した。
[Charpy impact test (evaluation of impact characteristics)]
A full-size V-notch test piece was taken from the portion of t (plate thickness) / 4 in the direction perpendicular to the rolling direction, and a Charpy impact test was performed at a test temperature of -40 ° C in the same manner as JIS Z 2242 to measure the absorbed energy. .. For the absorbed energy, the average value of the three test pieces was adopted. Then, those having an absorption energy of 100 J or more were evaluated as having excellent low temperature toughness (excellent impact characteristics).
Further, the separation length in the C direction in the fracture surface was measured, and those having a separation length of 1 mm or more and 100 mm or less were regarded as acceptable.
These results are shown in Table 3.
表3の結果を考察する。
本発明の条件を満たす実施例サンプルである、試料No.4~8,10及び12~16は、いずれも板幅方向において、降伏強度YPが700MPa以上、引張強度TSが780~930MPa、降伏比YRが85%以上、引張強度TSと伸びELの積TS×ELが15000MPa%以上、及び-40℃におけるシャルピー吸収エネルギーvE-40が100J以上であり、且つ破壊面中のセパレーション長さが1mm以上、100mm以下を達成している。
Consider the results in Table 3.
Sample No. which is an example sample satisfying the conditions of the present invention. 4 to 8, 10 and 12 to 16 all have a yield strength YP of 700 MPa or more, a tensile strength TS of 780 to 930 MPa, a yield ratio YR of 85% or more, and a product TS of tensile strength TS and elongation EL in the plate width direction. × EL is 15,000 MPa% or more, Charpy absorption energy vE-40 at −40 ° C. is 100 J or more, and the separation length in the fracture surface is 1 mm or more and 100 mm or less.
一方、試料No.1~3は、焼戻し工程を未実施又は焼戻し温度が低かったため、所望の強度及び靱性が両立した鋼板を得られなかった。
試料No.9は、未再結晶圧延工程における累積圧下率が低かったため、旧γ粒のアスペクト比が小さくなり、低温靱性が劣った。
試料No.11は、冷却工程における冷却速度が遅かったため、ベイナイト及びマルテンサイトの面積率が低下し、降伏強度YPが低めに外れるなどして、所望の強度を得られなかった。
試料No.17~19は、C量、Mn量、P量、Cu量、Ni量、Ti量、Ca量及びDI値が規定値を満足せず、また第1圧延工程及び未再結晶圧延工程を行わず、さらに冷却工程における冷却速度が低かったため、炭化物の面積率及び平均円相当直径が大きく、且つ旧γ粒のアスペクト比が低く、伸び特性が劣った。
On the other hand, sample No. In Nos. 1 to 3, a steel sheet having both desired strength and toughness could not be obtained because the tempering step was not performed or the tempering temperature was low.
Sample No. In No. 9, since the cumulative rolling reduction in the unrecrystallized rolling step was low, the aspect ratio of the old γ grains was small, and the low temperature toughness was inferior.
Sample No. In No. 11, since the cooling rate in the cooling step was slow, the area ratios of bainite and martensite decreased, and the yield strength YP deviated to a low level, so that the desired strength could not be obtained.
Sample No. In 17 to 19, the C amount, Mn amount, P amount, Cu amount, Ni amount, Ti amount, Ca amount and DI value do not satisfy the specified values, and the first rolling step and the unrecrystallized rolling step are not performed. Further, since the cooling rate in the cooling step was low, the area ratio of the charcoal and the diameter corresponding to the average circle were large, the aspect ratio of the old γ grains was low, and the elongation characteristics were inferior.
Claims (2)
Si:0.10~0.55質量%、
Mn:1.55~2.20質量%、
P: 0.0100質量%以下(0質量%を含まない)、
S: 0.0050質量%以下(0質量%を含まない)、
Al:0.015~0.050質量%、
Ti:0.005~0.030質量%、
N: 0.0010~0.0060質量%、
Ca:0.0005~0.0040質量%、
B: 0.0003~0.0030質量%、
Cu:0.20~0.70質量%、及び
Ni:1.05~2.00質量%、Cr:0.55~1.00質量%及びMo:0.20~0.60質量%を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなり、
下記式(1)で表されるPcmが0.30以下、
下記式(2)で表されるDIが7.0以上、及び
下記式(3)で表されるCeqが0.45超であり、
金属組織が、
ベイナイト及びマルテンサイトの面積率が90%以上、且つMA(Martensite-Austenite constituent)の面積率が5%以下であり、
前記ベイナイト及びマルテンサイトの面積に対する炭化物の面積率が5%以下、且つ当該炭化物の平均円相当直径が0.15μm以下であり、
旧オーステナイト粒の圧延方向の長さを板厚方向の長さで除した値であるアスペクト比が3以上、20以下であり、
板幅方向において、
降伏強度YPが700MPa以上、
引張強度TSが780~930MPa、
降伏比YRが85%以上、
引張強度TSと伸びELの積TS×ELが15000MPa%以上、及び
-40℃におけるシャルピー吸収エネルギーvE-40が100J以上であり、且つ破壊面中のセパレーション長さが1mm以上、100mm以下である、高強度高延性鋼板。
Pcm=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5×[B] ・・・(1)
DI=1.16×([C]/10)0.5×(0.7×[Si]+1)×(5.1×([Mn]-1.2)+5)×(0.35×[Cu]+1)×(0.36×[Ni]+1)×(2.16×[Cr]+1)×(3×[Mo]+1)×(1.75×[V]+1)×(200×[B]+1) ・・・(2)
Ceq=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 ・・・(3)
ただし、[C],[Si],[Mn],[Cu],[Ni],[Cr],[Mo],[V]及び[B]は、それぞれC,Si,Mn,Cu,Ni,Cr,Mo,V及びBの含有量(質量%)を示す。 C: 0.035 to 0.070% by mass,
Si: 0.10 to 0.55% by mass,
Mn: 1.55 to 2.20% by mass,
P: 0.0100% by mass or less (not including 0% by mass),
S: 0.0050% by mass or less (not including 0% by mass),
Al: 0.015 to 0.050% by mass,
Ti: 0.005 to 0.030% by mass,
N: 0.0010 to 0.0060% by mass,
Ca: 0.0005 to 0.0040% by mass,
B: 0.0003 to 0.0030% by mass,
Includes Cu: 0.20 to 0.70% by mass, Ni: 1.05 to 2.00% by mass, Cr: 0.55 to 1.00% by mass, and Mo: 0.20 to 0.60 % by mass. , The balance consists of Fe and unavoidable impurities,
Pcm represented by the following formula (1) is 0.30 or less,
The DI represented by the following formula (2) is 7.0 or more, and the Ceq represented by the following formula (3) is more than 0.45.
The metallographic structure
The area ratio of bainite and martensite is 90% or more, and the area ratio of MA (Martensite-Austenite Constituent) is 5% or less.
The area ratio of carbide to the area of bainite and martensite is 5% or less, and the average circle-equivalent diameter of the carbide is 0.15 μm or less.
The aspect ratio, which is the value obtained by dividing the length of the old austenite grains in the rolling direction by the length in the plate thickness direction, is 3 or more and 20 or less.
In the plate width direction
Yield strength YP is 700MPa or more,
Tensile strength TS is 780 to 930 MPa,
Yield ratio YR is 85% or more,
The product TS × EL of tensile strength TS and elongation EL is 15000 MPa% or more, the Charpy absorption energy vE-40 at −40 ° C. is 100 J or more, and the separation length in the fracture surface is 1 mm or more and 100 mm or less. High strength and high ductility steel plate.
Pcm = [C] + [Si] / 30 + [Mn] / 20 + [Cu] / 20 + [Ni] / 60 + [Cr] / 20 + [Mo] / 15 + [V] / 10 + 5 × [B] ... (1) )
DI = 1.16 x ([C] / 10) 0.5 x (0.7 x [Si] + 1) x (5.1 x ([Mn] -1.2) + 5) x (0.35 x) [Cu] +1) x (0.36 x [Ni] +1) x (2.16 x [Cr] +1) x (3 x [Mo] +1) x (1.75 x [V] +1) x (200) × [B] +1) ・ ・ ・ (2)
Ceq = [C] + [Si] / 24 + [Mn] / 6 + [Ni] / 40 + [Cr] / 5 + [Mo] / 4 + [V] / 14 ... (3)
However, [C], [Si], [Mn], [Cu], [Ni], [Cr], [Mo], [V] and [B] are C, Si, Mn, Cu, Ni, respectively. The content (% by mass) of Cr, Mo, V and B is shown.
第2圧延工程であって、前記第1圧延工程が施された鋼を表面温度が950℃~1250℃になるように加熱した後、表面温度が900℃~1200℃の温度域で当該温度域における累積圧下率が5%以上となるように熱間圧延を行う再結晶圧延工程と、表面温度が900℃以下の温度域で当該温度域における累積圧下率が30%以上、80%以下、且つ圧延完了温度が表面温度で680~900℃となるように熱間圧延を行う未再結晶圧延工程と、表面温度が500℃以上の冷却開始温度から250℃以下の冷却停止温度まで2℃/秒以上の冷却速度で冷却する冷却工程と、をこの順に含む第2圧延工程と、
前記第2圧延工程が施された鋼を表面温度が560℃以上、700℃以下の焼戻し温度で焼戻しする焼戻し工程と、
を含む、請求項1に記載の高強度高延性鋼板の製造方法。 The steel piece having the chemical composition according to claim 1 is heated so that the surface temperature becomes 1100 ° C to 1400 ° C, then hot-rolled so that the cumulative reduction rate becomes 5% or more, and then the surface is subjected to hot rolling. The first rolling process, which cools the temperature to 300 ° C or lower, and
In the second rolling step, after the steel subjected to the first rolling step is heated so that the surface temperature becomes 950 ° C to 1250 ° C, the surface temperature is in the temperature range of 900 ° C to 1200 ° C. In the recrystallizing rolling step of hot rolling so that the cumulative rolling reduction in the above temperature is 5% or more, and in the temperature range where the surface temperature is 900 ° C. or less, the cumulative rolling reduction in the temperature range is 30% or more, 80% or less, and An unrecrystallized rolling process in which hot rolling is performed so that the rolling completion temperature is 680 to 900 ° C at the surface temperature, and 2 ° C / sec from the cooling start temperature of 500 ° C or higher to the cooling stop temperature of 250 ° C or lower. A cooling step of cooling at the above cooling rate, a second rolling step including this order, and a second rolling step.
A tempering step of tempering the steel subjected to the second rolling step at a tempering temperature of 560 ° C. or higher and 700 ° C. or lower.
The method for producing a high-strength, high-ductility steel sheet according to claim 1.
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