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JP7323095B1 - 高強度鋼板およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

ＴＳが９８０ＭＰａ以上およびＥｌが１０％以上、かつ、靭性、板幅方向の平坦度および耐加工脆化特性に優れる高強度鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。所定の成分組成を有し、板厚１／４位置において、マルテンサイト量が面積分率で６０％以上、残留オーステナイト量が体積分率で３％以上１５％以下であり、フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計が面積分率で１０％超であり、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値が面積分率で７０％以下である、高強度鋼板。

Description

本発明は、引張強度、Ｅｌ、靭性、板幅方向の平坦度および耐加工脆化特性に優れる高強度鋼板およびその製造方法に関するものである。本発明の高強度鋼板は、自動車用部品等の構造部材として好適に用いることができる。
車輛の軽量化によるＣＯ２排出量削減と車体の軽量化による耐衝突性能向上の両立を目的に、自動車用薄鋼板の高強度化が進行しており、新たな法規制の導入も相次いでいる。そのため、車体強度の増加を目的として、自動車を形成する主要な構造部品では、引張強度（ＴＳ）で９８０ＭＰａ級以上の高強度鋼板の適用事例が増加している。
自動車に用いられる高強度鋼板には、優れたプレス成形が求められる。例えば、自動車のバンパー等の骨格部品では、Ｅｌの高い高強度鋼板を適用することが好適である。また、衝突安全性の観点から、優れた靭性および耐加工脆化特性が求められる。
また、自動車に用いられる高強度鋼板には、鋼板の平坦度にも優れていることが求められる。特許文献１には鋼板の反りが成形ラインでの操業トラブルや製品の寸法精度に悪影響を及ぼすことが記載されている。本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、製品の寸法精度には鋼板の反りだけでなく、急峻度を用いて評価される板幅方向の平坦度も影響することを見出した。例えば、優れた寸法精度を実現するためには、幅方向の急峻度は０．０２以下であることが好適である。
これらの要求に対し、例えば、特許文献２では、１１００ＭＰａ以上の引張強度を有し、ＹＲ、表面性状および溶接性に優れた高強度鋼板およびその製造方法が提供されている。しかしながら、特許文献２に記載の技術では、Ｅｌ、靭性、板幅方向の平坦度および耐加工脆化特性については考慮していない。
特許文献３では、プレス成形性および低温靭性に優れた引張強度が９８０ＭＰａ以上の溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法が提供されている。しかしながら、特許文献３に記載の技術では、温度低下による鋼板の脆化を改善できているが、加工による鋼板の脆化については考慮していない。板幅方向の平坦度についても考慮していない。
特許第４９４７１７６号公報 特許第６５２５１１４号公報 特許第６７７７２７２号公報
スマートプロセス学会誌２０１３年、２巻、３号ｐ．１１０－１１８
本発明は、かかる事情に鑑み開発されたもので、ＴＳが９８０ＭＰａ以上およびＥｌが１０％以上、かつ、靭性、板幅方向の平坦度および耐加工脆化特性に優れる高強度鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記した課題を達成するために、鋭意検討を重ねた結果、以下のことを見出した。
（１）マルテンサイト量を面積分率で６０％以上とすることで、９８０ＭＰａ以上のＴＳを実現できる。
（２）残留オーステナイト量を体積分率で３％以上、かつ、フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計を面積分率で１０％超とすることで、１０％以上のＥｌを実現できる。
（３）残留オーステナイト量を体積分率で３％以上とすることで、優れた靭性を実現できる。
（４）旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値を面積分率で７０％以下とすることで、優れた耐加工脆化特性を実現できる。
（５）残留オーステナイト量を体積分率で１５％以下、かつ、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値を面積分率で７０％以下とすることで、優れた耐加工脆化特性を実現できる。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
［１］質量％で、Ｃ：０．０３０％以上０．５００％以下、Ｓｉ：０．５０％以上２．５０％以下、Ｍｎ：１．００％以上５．００％以下、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．０２００％以下、Ａｌ：１．０００％以下、Ｎ：０．０１００％以下、および、Ｏ：０．０１００％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成と、板厚１／４位置において、マルテンサイト量が面積分率で６０％以上、残留オーステナイト量が体積分率で３％以上１５％以下であり、フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計が面積分率で１０％超であり、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値が面積分率で７０％以下である、高強度鋼板。
［２］前記成分組成は、さらに、質量％で、Ｔｉ：０．２００％以下、Ｎｂ：０．２００％以下、Ｖ：０．２００％以下、Ｔａ：０．１０％以下、Ｗ：０．１０％以下、Ｂ：０．０１００％以下、Ｃｒ：１．００％以下、Ｍｏ：１．００％以下、Ｃｏ：０．０１０％以下、Ｎｉ：１．００％以下、Ｃｕ：１．００％以下、Ｓｎ：０．２００％以下、Ｓｂ：０．２００％以下、Ｃａ：０．０１００％以下、Ｍｇ：０．０１００％以下、ＲＥＭ：０．０１００％以下、Ｚｒ：０．１００％以下、Ｔｅ：０．１００％以下、Ｈｆ：０．１０％以下、Ｂｉ：０．２００％以下、のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有する、［１］に記載の高強度鋼板。
［３］鋼板表面にめっき層を有する、［１］又は［２］に記載の高強度鋼板。
［４］［１］又は［２］に記載の高強度鋼板の製造方法であって、前記成分組成を有する鋼に、熱間圧延、酸洗および冷間圧延を施し作製した冷延板を、焼鈍温度Ｔａが７００℃以上９００℃以下、前記焼鈍温度Ｔａでの保持時間が１０秒以上１０００秒以下の条件で加熱して焼鈍し、前記焼鈍中に半径８００ｍｍ以下のロールで曲げ曲げ戻しを合計１回以上１５回以下となる加工を施し、７００℃～６００℃の温度範囲での平均冷却速度が２０℃／ｓ以上、４９９℃～Ｍｓの温度範囲での平均冷却速度が２０℃／ｓ未満で冷却し、前記４９９℃～Ｍｓの温度範囲に半径８００ｍｍ以下のロールで曲げ曲げ戻しを合計１回以上１５回以下となる加工を施し、Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂの温度範囲での平均冷却速度が１５０℃/ｓ以下で冷却し、前記Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂの温度範囲での鋼板に付与される張力を５ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下とし、前記冷却停止温度Ｔｂが１００℃以上（Ｍｓ－８０℃）以下であり、なお、Ｍｓは式（１）にて規定するマルテンサイト変態開始温度（℃）であり、焼戻温度がＴｂ以上４５０℃以下、前記焼戻温度での保持時間が１０秒以上１０００秒以下で焼き戻す、高強度鋼板の製造方法。
Ｍｓ＝５１９－４７４×［％Ｃ］－３０．４×［％Ｍｎ］－１２．１×［％Ｃｒ］－７．５×［％Ｍｏ］－１７．７×［％Ｎｉ］－Ｔａ／８０・・・・（１）
ここで、［％Ｃ］、［％Ｍｎ］、［％Ｃｒ］、［％Ｍｏ］、[％Ｎｉ]はＣ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉそれぞれの含有量（質量％）を表し、含まない場合は０とする。
［５］めっき処理を施す、［４］に記載の高強度鋼板の製造方法。
本発明によれば、ＴＳが９８０ＭＰａ以上およびＥｌが１０％以上、かつ、靭性、板幅方向の平坦度および耐加工脆化特性に優れる高強度鋼板を得ることができる。また、本発明の高強度鋼板を、例えば、自動車構造部材に適用することによって車体軽量化による燃費向上を図ることができる。したがって、産業上の利用価値は極めて大きい。
図１は、本発明に係る旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの構造と当該パケットの占有率の算出方法を示す図である。 図２は、本発明に係る鋼板の幅方向の急峻度λの概念とその算出方法を示す図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
先ず、高強度鋼板の成分組成の適正範囲およびその限定理由について説明する。なお、以下の説明において、鋼の成分元素の含有量を表す「％」は、特に明記しない限り「質量％」を意味する。
［Ｃ：０．０３０％以上０．５００％以下］
Ｃは、鋼の重要な基本成分の１つであり、特に本発明では、マルテンサイト量に影響する重要な元素である。Ｃの含有量が０．０３０％未満では、マルテンサイト量が減少し、９８０ＭＰａ以上のＴＳを実現することが困難になる。一方、Ｃの含有量が０．５００％を超えると、マルテンサイトが脆化し、靭性および耐加工脆化特性が低下する。したがって、Ｃの含有量は、０．０３０％以上０．５００％以下とする。Ｃの含有量の下限は、好ましくは０．０５０％以上とする。Ｃの含有量の上限は、好ましくは０．４００％以下とする。Ｃの含有量の下限は、より好ましくは０．１００％以上とする。Ｃの含有量の上限は、より好ましくは０．３５０％以下とする。
［Ｓｉ：０．５０％以上２．５０％以下］
Ｓｉは、鋼の重要な基本成分の１つであり、ＴＳおよび残留オーステナイト量に影響する重要な元素である。Ｓｉの含有量が０．５０％未満では、マルテンサイトの強度が減少するため、９８０ＭＰａ以上のＴＳを実現することが困難になる。一方、Ｓｉの含有量が２．５０％を超えると、残留オーステナイトが過度に増加し、靭性および耐加工脆化特性が低下する。したがって、Ｓｉの含有量は、０．５０％以上２．５０％以下とする。Ｓｉの含有量の下限は、好ましくは０．５５％以上とする。Ｓｉの含有量の上限は、好ましくは２．００％以下とする。Ｓｉの含有量の下限は、より好ましくは０．６０％以上とする。Ｓｉの含有量の上限は、より好ましくは１．８０％以下とする。
［Ｍｎ：１．００％以上５．００％以下］
Ｍｎは、鋼の重要な基本成分の１つであり、マルテンサイト量に影響する重要な元素である。Ｍｎの含有量が１．００％未満では、マルテンサイト量が減少し、９８０ＭＰａ以上のＴＳを実現することが困難になる。一方、Ｍｎの含有量が５．００％を超えると、マルテンサイトが脆化し、靭性および耐加工脆化特性が低下する。したがって、Ｍｎの含有量は、１．００％以上５．００％以下とする。Ｍｎの含有量の下限は、好ましくは１．５０％以上とする。Ｍｎの含有量の上限は、好ましくは４．５０％以下とする。Ｍｎの含有量の下限は、より好ましくは２．００％以上とする。Ｍｎの含有量の上限は、より好ましくは４．００％以下とする。
［Ｐ：０．１００％以下］
Ｐは、旧オーステナイト粒界に偏析して粒界を脆化させるため、鋼板の極限変形能を低下させることから、靭性および耐加工脆化特性が低下する。そのため、Ｐの含有量は０．１００％以下にする必要がある。なお、Ｐの含有量の下限は特に規定しないが、Ｐは固溶強化元素であり、鋼板の強度を上昇させることができることから、０．００１％以上とすることが好ましい。したがって、Ｐの含有量は、０．１００％以下とする。Ｐの含有量の下限は、好ましくは０．００１％以上とする。Ｐの含有量の上限は、好ましくは０．０７０％以下とする。
［Ｓ：０．０２００％以下］
Ｓは、硫化物として存在し、鋼板の極限変形能を低下させることから、靭性および耐加工脆化特性が低下する。そのため、Ｓの含有量は０．０２００％以下にする必要がある。なお、Ｓの含有量の下限は特に規定しないが、生産技術上の制約から、０．０００１％以上とすることが好ましい。したがって、Ｓの含有量は０．０２００％以下とする。Ｓの含有量の下限は、好ましくは０．０００１％以上とする。Ｓの含有量の上限は、好ましくは０．００５０％以下とする。
［Ａｌ：１．０００％以下］
Ａｌは、酸化物として存在し、鋼板の極限変形能を低下させることから、靭性および耐加工脆化特性が低下する。そのため、Ａｌの含有量は１．０００％以下にする必要がある。なお、Ａｌの含有量の下限は特に規定しないが、連続焼鈍中の炭化物生成を抑制し、残留オーステナイトの生成を促進することから、Ａｌの含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。したがって、Ａｌの含有量は１．０００％以下とする。Ａｌの含有量の下限は、好ましくは０．００１％以上とする。Ａｌの含有量の上限は、好ましくは０．５００％以下とする。
［Ｎ：０．０１００％以下］
Ｎは、窒化物として存在し、鋼板の極限変形能を低下させることから、靭性および耐加工脆化特性が低下する。そのため、Ｎの含有量は０．０１００％以下にする必要がある。なお、Ｎの含有量の下限は特に規定しないが、生産技術上の制約から、Ｎの含有量は０．０００１％以上とすることが好ましい。したがって、Ｎの含有量は０．０１００％以下とする。Ｎの含有量の下限は、好ましくは０．０００１％以上とする。Ｎの含有量の上限は、好ましくは０．００５０％以下とする。
［Ｏ：０．０１００％以下］
Ｏは、酸化物として存在し、鋼板の極限変形能を低下させることから、靭性および耐加工脆化特性が低下する。そのため、Ｏの含有量は０．０１００％以下にする必要がある。なお、Ｏの含有量の下限は特に規定しないが、生産技術上の制約から、Ｏの含有量は０．０００１％以上とすることが好ましい。したがって、Ｏの含有量は０．０１００％以下とする。Ｏの含有量の下限は、好ましくは０．０００１％以上とする。Ｏの含有量の上限は、好ましくは０．００５０％以下とする。
本発明の一実施形態に従う高強度鋼板は、上記の成分を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物を含む成分組成を有する。ここで不可避的不純物として、Ｚｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｇｅ、ＳｒおよびＣｓが挙げられる。これら不純物は合計で０．１００％以下含有されることは許容される。
本発明の高強度鋼板は、上記の成分組成に加えて、さらに、質量％で、
Ｔｉ：０．２００％以下、Ｎｂ：０．２００％以下、Ｖ：０．２００％以下、Ｔａ：０．１０％以下、Ｗ：０．１０％以下、Ｂ：０．０１００％以下、Ｃｒ：１．００％以下、Ｍｏ：１．００％以下、Ｎｉ：１．００％以下、Ｃｏ：０．０１０％以下、Ｃｕ：１．００％以下、Ｓｎ：０．２００％以下、Ｓｂ：０．２００％以下、Ｃａ：０．０１００％以下、Ｍｇ：０．０１００％以下、ＲＥＭ：０．０１００％以下、Ｚｒ：０．１００％以下、Ｔｅ：０．１００％以下、Ｈｆ：０．１０％以下、およびＢｉ：０．２００％以下から選ばれる少なくとも１種の元素を、単独で、あるいは組み合わせて含有しても良い。
Ｔｉ、ＮｂおよびＶは、それぞれ０．２００％以下であれば粗大な析出物や介在物が多量に生成せず、鋼板の極限変形能を低下させないことから、靭性および耐加工脆化特性が低下しない。そのため、Ｔｉ、ＮｂおよびＶの含有量はそれぞれ０．２００％以下にすることが好ましい。なお、Ｔｉ、ＮｂおよびＶの含有量の下限は特に規定しないが、熱間圧延時あるいは連続焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物もしくは炭窒化物を形成することによって、鋼板の強度を上昇させることから、Ｔｉ、ＮｂおよびＶの含有量はそれぞれ０．００１％以上とすることがより好ましい。したがって、Ｔｉ、ＮｂおよびＶを含有する場合には、その含有量はそれぞれ０．２００％以下とする。Ｔｉ、ＮｂおよびＶを含有する場合の下限は、より好ましくは０．００１％以上とする。Ｔｉ、ＮｂおよびＶを含有する場合の上限は、さらに好ましくは０．１００％以下とする。
ＴａおよびＷは、それぞれ０．１０％以下であれば粗大な析出物や介在物が多量に生成せず、鋼板の極限変形能を低下させないことから、靭性および耐加工脆化特性が低下しない。そのため、ＴａおよびＷの含有量はそれぞれ０．１０％以下にすることが好ましい。なお、ＴａおよびＷの含有量の下限は特に規定しないが、熱間圧延時あるいは連続焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物もしくは炭窒化物を形成することによって、鋼板の強度を上昇させることから、ＴａおよびＷの含有量はそれぞれ０．０１％以上とすることがより好ましい。したがって、ＴａおよびＷを含有する場合には、その含有量はそれぞれ０．１０％以下とする。ＴａおよびＷを含有する場合の下限は、より好ましくは０．０１％以上とする。ＴａおよびＷを含有する場合の上限は、さらに好ましくは０．０８％以下とする。
Ｂは、０．０１００％以下であれば鋳造時あるいは熱間圧延時において鋼板内部に割れを生成せず、鋼板の極限変形能を低下させないことから、靭性および耐加工脆化特性が低下しない。そのため、Ｂの含有量は０．０１００％以下にすることが好ましい。なお、Ｂの含有量の下限は特に規定しないが、焼鈍中にオーステナイト粒界に偏析し、焼入れ性を向上させる元素であることから、Ｂの含有量は０．０００３％以上とすることがより好ましい。したがって、Ｂを含有する場合には、その含有量は０．０１００％以下とする。Ｂを含有する場合の下限は、より好ましくは０．０００３％以上とする。Ｂを含有する場合の上限は、さらに好ましくは０．００８０％以下とする。
Ｃｒ、ＭｏおよびＮｉは、それぞれ１．００％以下であれば粗大な析出物や介在物が増加せず、鋼板の極限変形能を低下させないことから、靭性および耐加工脆化特性が低下しない。そのため、Ｃｒ、ＭｏおよびＮｉの含有量はそれぞれ１．００％以下にすることが好ましい。なお、Ｃｒ、ＭｏおよびＮｉの含有量の下限は特に規定しないが、焼入れ性を向上させる元素であることから、Ｃｒ、ＭｏおよびＮｉの含有量はそれぞれ０．０１％以上とすることがより好ましい。したがって、Ｃｒ、ＭｏおよびＮｉを含有する場合には、その含有量はそれぞれ１．００％以下とする。Ｃｒ、ＭｏおよびＮｉを含有する場合の下限は、より好ましくは０．０１％以上とする。Ｃｒ、ＭｏおよびＮｉを含有する場合の上限は、さらに好ましくは０．８０％以下とする。
Ｃｏは、０．０１０％以下であれば粗大な析出物や介在物が増加せず、鋼板の極限変形能を低下させないことから、靭性および耐加工脆化特性が低下しない。そのため、Ｃｏの含有量は０．０１０％以下にすることが好ましい。なお、Ｃｏの含有量の下限は特に規定しないが、焼入れ性を向上させる元素であることから、Ｃｏの含有量は０．００１％以上とすることがより好ましい。したがって、Ｃｏを含有する場合には、その含有量は０．０１０％以下とする。Ｃｏを含有する場合の下限は、より好ましくは０．００１％以上とする。Ｃｏを含有する場合の上限は、さらに好ましくは０．００８％以下とする。
Ｃｕは、１．００％以下であれば粗大な析出物や介在物が増加せず、鋼板の極限変形能を低下させないことから、靭性および耐加工脆化特性が低下しない。そのため、Ｃｕの含有量は１．００％以下にすることが好ましい。なお、Ｃｕの含有量の下限は特に規定しないが、焼入れ性を向上させる元素であることから、Ｃｕの含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。したがって、Ｃｕを含有する場合には、その含有量は１．００％以下とする。Ｃｕを含有する場合の下限は、より好ましくは、０．０１％以上とする。Ｃｕを含有する場合の上限は、さらに好ましくは０．８０％以下とする。
Ｓｎは、０．２００％以下であれば鋳造時あるいは熱間圧延時において鋼板内部に割れを生成せず、鋼板の極限変形能を低下させないことから、靭性および耐加工脆化特性が低下しない。そのため、Ｓｎの含有量は０．２００％以下にすることが好ましい。なお、Ｓｎの含有量の下限は特に規定しないが、Ｓｎは焼入れ性を向上させる元素（一般的には耐食性を向上させる元素）であることから、Ｓｎの含有量は０．００１％以上とすることがより好ましい。したがって、Ｓｎを含有する場合には、その含有量は０．２００％以下とする。Ｓｎを含有する場合の下限は、より好ましくは０．００１％以上とする。Ｓｎを含有する場合の上限は、さらに好ましくは０．１００％以下とする。
Ｓｂは、０．２００％以下であれば粗大な析出物や介在物が増加せず、鋼板の極限変形能を低下させないことから、靭性および耐加工脆化特性が低下しない。そのため、Ｓｂの含有量は０．２００％以下にすることが好ましい。なお、Ｓｂの含有量の下限は特に規定しないが、表層軟化厚みを制御し、強度調整を可能にする元素であることから、Ｓｂの含有量は０．００１％以上とすることがより好ましい。したがって、Ｓｂを含有する場合には、その含有量は０．２００％以下とする。Ｓｂを含有する場合の下限は、より好ましくは０．００１％以上とする。Ｓｂを含有する場合の上限は、さらに好ましくは０．１００％以下とする。
Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭは、それぞれ０．０１００％以下であれば粗大な析出物や介在物が増加せず、鋼板の極限変形能を低下させないことから、靭性および耐加工脆化特性が低下しない。そのため、Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭの含有量は０．０１００％以下にすることが好ましい。なお、Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭの含有量の下限は特に規定しないが、窒化物や硫化物の形状を球状化し、鋼板の極限変形能を向上する元素であることから、Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭの含有量はそれぞれ０．０００５％以上とすることがより好ましい。したがって、Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭを含有する場合には、その含有量はそれぞれ０．０１００％以下とする。Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭを含有する場合の下限は、より好ましくは０．０００５％以上とする。Ｃａ、ＭｇおよびＲＥＭを含有する場合の上限は、さらに好ましくは０．００５０％以下とする。
ＺｒおよびＴｅは、それぞれ０．１００％以下であれば粗大な析出物や介在物が増加せず、鋼板の極限変形能を低下させないことから、靭性および耐加工脆化特性が低下しない。そのため、ＺｒおよびＴｅの含有量は０．１００％以下にすることが好ましい。なお、ＺｒおよびＴｅの含有量の下限は特に規定しないが、窒化物や硫化物の形状を球状化し、鋼板の極限変形能を向上する元素であることから、ＺｒおよびＴｅの含有量はそれぞれ０．００１％以上とすることがより好ましい。したがって、ＺｒおよびＴｅを含有する場合には、その含有量はそれぞれ０．１００％以下とする。ＺｒおよびＴｅを含有する場合の下限は、より好ましくは０．００１％以上とする。ＺｒおよびＴｅを含有する場合の上限は、さらに好ましくは０．０８０％以下とする。
Ｈｆは、０．１０％以下であれば粗大な析出物や介在物が増加せず、鋼板の極限変形能を低下させないことから、靭性および耐加工脆化特性が低下しない。そのため、Ｈｆの含有量は０．１０％以下にすることが好ましい。なお、Ｈｆの含有量の下限は特に規定しないが、窒化物や硫化物の形状を球状化し、鋼板の極限変形能を向上する元素であることから、Ｈｆの含有量は０．０１％以上とすることがより好ましい。したがって、Ｈｆを含有する場合には、その含有量は０．１０％以下とする。Ｈｆを含有する場合の下限は、より好ましくは０．０１％以上とする。Ｈｆを含有する場合の上限は、さらに好ましくは０．０８％以下とする。
Ｂｉは、０．２００％以下であれば粗大な析出物や介在物が増加せず、鋼板の極限変形能を低下させないことから、靭性および耐加工脆化特性が低下しない。そのため、Ｂｉの含有量は０．２００％以下にすることが好ましい。なお、Ｂｉの含有量の下限は特に規定しないが、偏析を軽減する元素であることから、Ｂｉの含有量は０．００１％以上とすることがより好ましい。したがって、Ｂｉを含有する場合には、その含有量は０．２００％以下とする。Ｂｉを含有する場合の下限は、より好ましくは０．００１％以上とする。Ｂｉを含有する場合の上限は、さらに好ましくは０．１００％以下とする。
なお、上記したＴｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔａ、Ｗ、Ｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭ、Ｚｒ、Ｔｅ、ＨｆおよびＢｉについて、各含有量が好ましい下限値未満の場合には本発明の効果を害することがないため、不可避的不純物として含むものとする。
次に、本発明の高強度鋼板の鋼組織について説明する。
［マルテンサイト量が面積分率で６０％以上］
本発明において、極めて重要な発明構成要件である。マルテンサイト量を面積分率で６０％以上とすることで、９８０ＭＰａ以上のＴＳを実現することが可能となる。したがって、マルテンサイトが面積分率で６０％以上とする。好ましくは６２％以上である。より好ましくは６４％以上である。
［残留オーステナイト量が体積分率で３％以上１５％以下］
本発明において、極めて重要な発明構成要件である。残留オーステナイト量が体積分率で３％未満の場合、１０％以上のＥｌを実現することが困難になり、かつ、残留オーステナイトによる靭性の向上効果が得られず優れた靭性を実現することが困難になる。また、残留オーステナイト量が１５％超えの場合、加工付与時により残留オーステナイトが硬質なマルテンサイトに過度に変態するため、鋼板の極限変形能が低下し、優れた耐加工脆化特性を得ることが困難になる。したがって、残留オーステナイトは３％以上１５％以下とする。残留オーステナイト量の下限は、好ましくは５％以上とする。残留オーステナイト量の上限は、好ましくは１４％以下とする。残留オーステナイト量の下限は、より好ましくは７％以上とする。残留オーステナイト量の上限は、より好ましくは１３％以下とする。
ここで、残留オーステナイトの測定方法は、以下の通りである。残留オーステナイトは、鋼板を板厚１／４部から０．１ｍｍの面まで研磨後、化学研磨によりさらに０．１ｍｍ研磨した面について、Ｘ線回折装置でＣｏＫα線を用いて、ｆｃｃ鉄の｛２００｝、｛２２０｝、｛３１１｝面および、ｂｃｃ鉄の｛２００｝、｛２１１｝、｛２２０｝面の回折ピークの各々の積分強度比を測定し、得られた９つの積分強度比を平均化して求める。
［フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計が面積分率で１０％超］
本発明において、極めて重要な発明構成要件である。フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計が１０％以下の場合、１０％以上のＥｌを実現することが困難になる。したがって、フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計は１０％超とする。好ましくは１２％以上とする。より好ましくは１３％以上とする。なお、フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計の上限は特に限定しない。
ここで、フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計の測定方法は、以下の通りである。鋼板のＬ断面を研磨後、３ｖｏｌ．％ナイタールで腐食し、板厚１／４部（鋼板表面から深さ方向で板厚の１／４に相当する位置）を、ＳＥＭを用いて２０００倍の倍率で１０視野観察する。なお、上記の組織画像において、フェライトおよびベイニティックフェライトは凹部で組織内部が平坦な組織であり、かつ、内部に炭化物を有さない組織である。それらの値の平均値から、フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計を求めることができる。
上記マルテンサイト量の測定方法は、以下の通りである。マルテンサイト量は、前述した方法に基づき残留オーステナイト量、フェライト量およびベイニティックフェライト量を測定し、それらの合計を１００％から差し引くことで求めることができる。したがって本発明のマルテンサイト量とは、焼入れマルテンサイトと焼戻しマルテンサイトの両方を含んだ量である。なお、差し引きにおいて、残留オーステナイト量の体積率≒面積率であるので、面積率で表されるフェライト量およびベイニティックフェライト量と共に１００％から差し引くこととする。
［旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値が面積分率で７０％以下］
本発明において、極めて重要な発明構成要件である。旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率は、板幅方向の平坦度および耐加工脆化特性に影響する。旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットとは、図１に示すように、旧オーステナイト粒内にはパケットと呼ばれる変態時の晶癖面が同じ領域が最大４つ存在しており、その中の最も大きい占有率を有するパケットのことを示す。
旧オーステナイト粒内の１つのパケットの占有率は、指定のパケットの面積を旧オーステナイト粒内の全体の面積で除することで求められる。
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率を減少させることで、パケット間の歪が緩和され、板幅方向の平坦度が改善されることを見出した。また、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率を減少させることで、組織が微細化し、き裂の伝播を抑制できるため、鋼板の耐加工脆化特性を向上することも見出した。したがって、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値は７０％以下とする。好ましくは６０％以下とする。なお、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値の下限は特に限定しない。パケットの種類は最大で４つであり、４つのパケットが均等に存在する場合に旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率が２５％となる。よって、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値の下限は２５％以上が好ましいが、これに限定する必要はない。
ここで、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値の測定方法は、以下の通りである。まず、冷延鋼板から、組織観察用の試験片を採取する。次いで、採取した試験片を、圧延方向断面（Ｌ断面）が観察面となるように、コロイダルシリカ振動研磨により研磨する。観察面は鏡面とする。次いで、板厚１／４部（鋼板表面から深さ方向で板厚の１／４に相当する位置）に対して電子線後方散乱回折（ＥＢＳＤ）測定を実施し、局所結晶方位データを得る。このとき、ＳＥＭ倍率は１０００倍、ステップサイズは０．２μｍ、測定領域は８０μｍ平方、ＷＤは１５ｍｍとする。得られた局所方位データを、ＯＩＭＡｎａｌｙｓｉｓ７（ＯＩＭ）を用いて解析し、非特許文献１に記載の方法を用いてＣｌｏｓｅ－ｐａｃｋｅｄ Ｐｌａｎｅ ｇｒｏｕｐ（ＣＰグループ）ごとに色分けした図（ＣＰマップ）を作成する。本発明では、パケットを同じＣＰグループの属している領域と定義する。得られたＣＰマップから最も大きい占有率を有するパケットの面積を求め、旧オーステナイト粒内の全体の面積で除することで旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率が求められる。この解析を隣接する１０個以上の旧オーステナイト粒に対して実施し、その平均の値を、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値とする。
次に、本発明の製造方法について説明する。
本発明において、鋼素材（鋼スラブ）の溶製方法は特に限定されず、転炉や電気炉等、公知の溶製方法いずれもが適合する。鋼スラブ（スラブ）は、マクロ偏析を防止するため、連続鋳造法で製造するのが好ましい。
本発明において、熱間圧延におけるスラブ加熱温度、スラブ均熱保持時間および巻取温度は特に限定されない。鋼スラブを熱間圧延する方法としては、スラブを加熱後圧延する方法、連続鋳造後のスラブを加熱することなく直接圧延する方法、連続鋳造後のスラブに短時間加熱処理を施して圧延する方法などが挙げられる。熱間圧延におけるスラブ加熱温度、スラブ均熱保持時間、仕上げ圧延温度および巻取温度は特に限定されないが、スラブ加熱温度の下限は１１００℃以上が好ましい。スラブ加熱温度の上限は１３００℃以下が好ましい。スラブ均熱保持時間の下限は３０ｍｉｎ以上が好ましい。スラブ均熱保持時間の上限は２５０ｍｉｎ以下が好ましい。仕上げ圧延温度の下限はＡｒ３変態点以上が好ましい。また、巻取温度の下限は３５０℃以上が好ましい。また、巻取温度の上限は６５０℃以下が好ましい。
このようにして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、最終製品の高強度鋼板における良好な化成処理性やめっき品質の確保のために重要である。また、酸洗は、一回でも良いし、複数回に分けても良い。また、熱延後酸洗処理板のままで冷間圧延を施してもよいし、熱処理を施したのちに冷間圧延を施してもよい。
冷間圧延における圧下率および圧延後の板厚は特に限定しないが、圧下率の下限は３０％以上が好ましい。また、圧下率の上限は８０％以下とすることが好ましい。なお、圧延パスの回数、各パスの圧下率については、特に限定されることなく本発明の効果を得ることができる。
上記のようにして得られた冷延鋼板に、焼鈍を行う。焼鈍条件は以下のとおりである。
［焼鈍温度Ｔａが７００℃以上９００℃以下］
焼鈍温度Ｔａが７００℃未満の場合、マルテンサイト量が減少し、９８０ＭＰａ以上のＴＳを実現することが困難になる。一方、焼鈍温度が９００℃超えの場合、フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計が減少し、１０％以上のＥｌを実現することが困難になる。したがって、焼鈍温度は７００℃以上９００℃以下とする。焼鈍温度の下限は、好ましくは７５０℃以上である。焼鈍温度の上限は、好ましくは８７０℃以下である。
［焼鈍温度Ｔａでの保持時間が１０秒以上１０００秒以下で焼鈍］
焼鈍温度Ｔａでの保持時間が１０秒未満の場合、マルテンサイト量が減少し、９８０ＭＰａ以上のＴＳを実現することが困難になる。一方、焼鈍温度Ｔａでの保持時間が１０００秒超えの場合、フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計が減少し、１０％以上のＥｌを実現することが困難になる。したがって、焼鈍温度Ｔａでの保持時間は１０秒以上１０００秒以下とする。焼鈍温度Ｔａでの保持時間の下限は、好ましくは５０秒以上である。焼鈍温度Ｔａでの保持時間の上限は、好ましくは５００秒以下である。
［焼鈍中に半径８００ｍｍ以下のロールで曲げ曲げ戻しを合計１回以上１５回以下］
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、焼鈍中での鋼板への曲げ曲げ戻しの付与が旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率に影響することを見出した。焼鈍中に半径８００ｍｍ以下のロールで曲げ曲げ戻しを行わない場合、マルテンサイト変態の核生成サイトが低減する。そのため、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値が７０％を超え、板幅方向の平坦度が悪化し、かつ、耐加工脆化特性が低下する。一方、焼鈍中に半径８００ｍｍ以下のロールで曲げ曲げ戻しを１６回以上行った場合、鋼板の極限変形能が低下し、耐加工脆化特性が低下する。したがって、焼鈍中に半径８００ｍｍ以下のロールで曲げ曲げ戻しを合計１回以上１５回以下行うこととする。好ましくはロール径の半径は６００ｍｍ以下である。好ましくは曲げ曲げ戻しの回数の下限は、合計３回以上である。好ましくは曲げ曲げ戻しの回数の上限は、合計１０回以下である。ロール径の半径の下限は特に限定する必要はないが、５０ｍｍ以上が好ましい。
なお、曲げ曲げ戻しとは、公知の方法により、ロールで一方向に曲げた後、逆方向に前記曲げた量だけ曲げ戻す処理を言う。曲げ曲げ戻しの回数は、曲げ－曲げ戻しで１回ではなく、曲げで１回、曲げ戻しで１回と数える。
［７００℃～６００℃の温度範囲での平均冷却速度が２０℃／ｓ以上］
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、７００℃～６００℃の温度範囲での平均冷却速度が旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率に影響することを見出した。７００℃～６００℃の温度範囲での平均冷却速度が２０℃／ｓ未満の場合、焼鈍中の鋼板への曲げ曲げ戻しの付与の影響が減少し、マルテンサイト変態の核生成サイトが低減する。そのため、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値が７０％を超え、板幅方向の平坦度が悪化し、かつ、耐加工脆化特性が低下する。したがって、７５０℃～６００℃の平均冷却速度は２０℃／ｓ以上とする。好ましくは３０℃／ｓ以上である。上限は特に限定する必要はないが、１００℃／ｓ以下が好ましい。
［４９９℃～Ｍｓの温度範囲での平均冷却速度が２０℃／ｓ未満］
４９９℃～Ｍｓの温度範囲での平均冷却速度は、フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計面積分率に影響する。４９９℃～Ｍｓの温度範囲での平均冷却速度が２０℃／ｓ以上の場合、フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計が減少し、１０％以上のＥｌを実現することが困難になる。したがって、４９９℃～Ｍｓの温度範囲での平均冷却速度は２０℃／ｓ未満とする。好ましくは１８℃／ｓ以下である。下限は特に限定する必要はないが、５℃／ｓ以上が好ましい。
なお、マルテンサイト変態開始温度Ｍｓ（℃）は以下の（１）式にて規定する。
Ｍｓ＝５１９－４７４×［％Ｃ］－３０．４×［％Ｍｎ］－１２．１×［％Ｃｒ］－７．５×［％Ｍｏ］－１７．７×［％Ｎｉ］－Ｔａ／８０・・・・（１）
ここで、［％Ｃ］、［％Ｍｎ］、［％Ｃｒ］、［％Ｍｏ］、[％Ｎｉ]はＣ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉそれぞれの含有量（質量％）を表し、含まない場合は０とする。
［４９９℃～Ｍｓの温度範囲で半径８００ｍｍ以下のロールで曲げ曲げ戻しを合計１回以上１５回以下］
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、４９９℃～Ｍｓの温度範囲での鋼板への曲げ曲げ戻しの付与が旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率に影響することを見出した。４９９℃～Ｍｓの温度範囲に半径８００ｍｍ以下のロールで曲げ曲げ戻しを行わない場合、マルテンサイトの核生成サイトが低減する。そのため、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値が７０％を超え、板幅方向の平坦度が悪化し、かつ、耐加工脆化特性が低下する。一方、４９９℃～Ｍｓの温度範囲に半径８００ｍｍ以下のロールで曲げ曲げ戻しを１６回以上行った場合、鋼板の極限変形能を低下し、耐加工脆化特性が低下する。したがって、４９９℃～Ｍｓの温度範囲に半径８００ｍｍ以下のロールで曲げ曲げ戻しを合計１回以上１５回以下行うこととする。好ましくはロール径の半径は６００ｍｍ以下である。好ましくは曲げ曲げ戻しの回数の下限は、合計３回以上である。好ましくは曲げ曲げ戻しの回数の下限は、合計１０回以下である。ロール径の半径の下限は特に限定する必要はないが、５０ｍｍ以上が好ましい。
［Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂの温度範囲での平均冷却速度が１５０℃／ｓ以下］
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂの温度範囲での平均冷却速度が旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率に影響することを見出した。Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂの温度範囲での平均冷却速度が１５０℃／ｓ超えの場合、マルテンサイト変態速度が速いことに起因して1つのパケットが成長しやすいため、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値が７０％を超え、板幅方向の平坦度が悪化し、かつ、耐加工脆化特性が低下する。したがって、Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂの温度範囲での平均冷却速度は１５０℃／ｓ以下とする。好ましくは１２０℃／ｓ以下である。下限は特に限定する必要はないが、５℃／ｓ以上が好ましい。
［Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂ温度範囲での鋼板に付与される張力が５ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下］
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂ温度範囲での鋼板への張力の付与が旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率に影響することを見出した。Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂ温度範囲での鋼板に付与される張力が５ＭＰａ未満の場合、マルテンサイトの核生成サイトが低減する。そのため、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値が７０％を超え、板幅方向の平坦度が悪化し、かつ、耐加工脆化特性が低下する。一方、Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂ温度範囲での鋼板に付与される張力が１００ＭＰａ超えの場合、フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計が過度に増加するため、マルテンサイト量が減少し、９８０ＭＰａ以上のＴＳを実現することが困難になる。したがって、Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂ温度範囲での鋼板に付与される張力は５ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下とする。Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂ温度範囲での鋼板に付与される張力の下限は、好ましくは６ＭＰａ以上である。Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂ温度範囲での鋼板に付与される張力の上限は、好ましくは５０ＭＰａ以下である。なお、張力の付与は公知の方法で行う。一例として、炉内のロールのロール速度を制御することによって張力を付与する方式を行っても良い。
なお、上記曲げ曲げ戻し工程は、マルテンサイト変態開始箇所である核生成サイトの数を増加させる一方、上記張力を付与する工程は、マルテンサイト変態自体を促進させる点で得られる効果が異なる。
［冷却停止温度Ｔｂが１００℃以上（Ｍｓ－８０℃）以下］
冷却停止温度Ｔｂが１００℃未満の場合、残留オーステナイト量が減少し、曲げ性が低下する。一方、冷却停止温度Ｔｂが（Ｍｓ－８０℃）超えの場合、残留オーステナイト量が過度に増加し、旧オーステナイト粒径が過剰に増大し、耐加工脆化特性が低下する。したがって、冷却停止温度Ｔｂは１００℃以上（Ｍｓ－８０℃）以下とする。冷却停止温度Ｔｂの下限は、好ましくは１２０℃以上である。冷却停止温度Ｔｂの上限は、好ましくは（Ｍｓ－１００℃）以下である。
［焼戻温度がＴｂ以上４５０℃以下］
上記冷却停止温度Ｔｂにて冷却停止後、そのままの温度で保持を行うか、再加熱し４５０℃以下の温度で保持を行い、残留オーステナイトを安定化する。焼戻温度がＴｂ未満の場合、所定の残留オーステナイトが得られないため、Ｅｌが低下し、かつ、優れた靭性を得ることが困難となる。焼戻温度が４５０℃超の場合、マルテンサイトの焼戻が過度に進行し、９８０ＭＰａ以上のＴＳを実現することが困難になる。したがって、焼戻温度はＴｂ以上４５０℃以下とする。焼戻温度の下限は、好ましくは(Ｔｂ＋１０℃)以上である。焼戻温度の上限は、好ましくは４２０℃以下である。
［焼戻温度での保持時間が１０秒以上１０００秒以下］
焼戻温度での保持時間が１０秒未満の場合、オーステナイトの安定化が不十分となり、所定の残留オーステナイトが得られないため、Ｅｌが低下し、かつ、優れた靭性を得ることが困難となる。焼戻温度での保持時間が１０００秒超の場合、マルテンサイトの焼戻が過度に進行し、９８０ＭＰａ以上のＴＳを実現することが困難になる。したがって、焼戻温度での保持時間は１０秒以上１０００秒以下とする。焼戻温度での保持時間の下限は、好ましくは５０秒以上である。焼戻温度での保持時間の上限は、好ましくは８００秒以下である。
焼戻後の冷却は、特に規定する必要がなく、任意の方法により所望の温度に冷却してよい。なお、上記所望の温度は、室温程度が望ましい。
また、上記の高強度鋼板に０．１０％以上５．００％以下の相当塑性歪量となる条件で加工を施してもよい。また、加工後に再度１００℃以上４００℃以下となる条件で再加熱を施してもよい。
なお、高強度鋼板が取引対象となる場合には、通常、室温まで冷却された後、取引対象となる。
焼鈍中または焼鈍後に、高強度鋼板にめっき処理を施してもよい。
焼鈍中のめっき処理として例えば、焼鈍後７００℃～６００℃の平均冷却速度が２０℃／ｓ以上の条件にて冷却中又は冷却後に溶融亜鉛めっき処理、溶融亜鉛めっき後に合金化を行う処理を例示できる。また、焼鈍後のめっき処理として例えば、焼戻し後にＺｎ－Ｎｉ電気合金めっき処理、または、純Ｚｎ電気めっき処理を例示できる。電気めっきにより、めっき層を形成してもよいし、溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっきを施してもよい。なお、上記のめっき処理では、亜鉛めっきの場合を中心に説明したが、Ｚｎめっき、Ａｌめっき等のめっき金属の種類は特に限定されない。その他の製造方法の条件は、特に限定しないが、生産性の観点から、上記の焼鈍、溶融亜鉛めっき、亜鉛めっきの合金化処理などの一連の処理は、溶融亜鉛めっきラインであるＣＧＬ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇ Ｌｉｎｅ）で行うのが好ましい。溶融亜鉛めっき後は、めっきの目付け量を調整するために、ワイピングが可能である。なお、上記した条件以外のめっき等の条件は、溶融亜鉛めっきの常法に依ることができる。
焼鈍後のめっき処理後に再度０．１０％以上５．００以下の相当塑性歪量となる条件で加工を施してもよい。また、加工後に再度１００℃以上４００℃以下となる条件で再加熱を施してもよい。
表１、２に示す成分組成を有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる鋼を転炉にて溶製し、連続鋳造法にてスラブとした。次いで、得られたスラブを加熱して、熱間圧延後に酸洗処理を施した後、冷間圧延を施し、表３、４に示す焼鈍処理を施し、板厚が０．６～２．２ｍｍである高強度冷延鋼板を得た。焼鈍中の曲げ曲げ戻しについては、半径３００ｍｍのロールを用い、４９９℃～Ｍｓの温度範囲の曲げ曲げ戻しについては、半径３００ｍｍのロールを用いた。なお、一部の鋼板については焼鈍中または焼鈍後めっき処理を施して製造している。
以上のようにして得られた高強度冷延鋼板を供試鋼として、以下の試験方法に従い、引張特性、板幅方向の平坦度、靭性および耐加工脆化特性を評価した。
Figure 0007323095000001
Figure 0007323095000002
Figure 0007323095000003
Figure 0007323095000004
（組織観察）
前述した方法にしたがって、マルテンサイト量、残留オーステナイト量、フェライト量、ベイニティックフェライト量の合計を求めた。
（旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率）
前述した方法にしたがって、旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値を求めた。
（引張試験）
引張試験は、圧延方向と垂直方向が試験片の長手となるように、ＪＩＳ５号試験片（標点距離５０ｍｍ、平行部幅２５ｍｍ）を採取し、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に従って試験した。クロスヘッド速度が１．６７×１０－１ｍｍ／秒の条件で引張試験を行い、ＴＳおよびＥｌを測定した。なお、本発明では、ＴＳが９８０ＭＰａ以上を合格と判断し、Ｅｌが１０％以上を合格と判断した。
（靭性）
靭性はシャルピー試験により評価した。シャルピー試験片は、鋼板を複数枚重ね合わせてボルトで締結し、鋼板間に隙間が無いことを確認した上で、深さ２ｍｍのＶノッチ付き試験片を作製した。重ね合わせる鋼板の枚数は、積層後の試験片厚さが１０ｍｍに最も近づくように設定した。例えば、板厚が１．２ｍｍの場合は８枚積層し、試験片厚さが９．６ｍｍとなる。積層シャルピー試験片は、４０Ｊ／ｃｍ２以上のものを「靭性に優れる」と判断した。なお、上記以外の条件は、ＪＩＳ Ｚ ２２４２：２０１８に従った。
（板幅方向の平坦度）
上記のようにして得た各種冷延鋼板について、板幅方向の平坦度を図２に記載の方法で測定した。具体的には、コイルから圧延方向に５００ｍｍ長さとなる板（コイル幅×５００ｍｍＬ×板厚）を切り出し、端面の反りが上向きになるように定盤上に設置し、触針が測定物上を移動する接触式変位計を用いて鋼板の高さを連続的に幅方向の全体に亘って測定した。その結果をもとに図２に示す方法に沿って、鋼板の形状の平坦さを示す指標である急峻度を測定した。急峻度が０．０２超えのものを「×」、急峻度が０．０１超え０．０２以下のものを「○」、急峻度が０．０１以下のものを「◎」と評価し、急峻度が０．０２以下のものを「板幅方向の平坦度に優れる」と判断した。
（耐加工脆化特性）
耐加工脆化特性はシャルピー試験により評価した。シャルピー試験片は、鋼板を複数枚重ね合わせてボルトで締結し、鋼板間に隙間が無いことを確認した上で、深さ２ｍｍのＶノッチ付き試験片を作製した。重ね合わせる鋼板の枚数は、積層後の試験片厚さが１０ｍｍに最も近づくように設定した。例えば、板厚が１．２ｍｍの場合は８枚積層し、試験片厚さが９．６ｍｍとなる。積層シャルピー試験片は、板幅方向を長手として採取した。耐加工脆化特性を示す指標として、製造まま（未加工）の鋼板と１０％圧延を施した鋼板における室温での衝撃吸収エネルギーの比ｖＥ０％／ｖＥ１０％を測定した。ｖＥ０％／ｖＥ１０％が０．６未満のものを「×」、ｖＥ０％／ｖＥ１０％が０．６以上０．７未満のものを「○」、ｖＥ０％／ｖＥ１０％が０．７以上のものを「◎」と評価し、ｖＥ０％／ｖＥ１０％が０．６以上のものを「耐加工脆化特性に優れる」と判断した。なお、上記以外の条件は、ＪＩＳ Ｚ ２２４２：２０１８に従った。
結果を表５～７にまとめた。表５～７に示すように、本発明例では、ＴＳが９８０ＭＰａ以上およびＥｌが１０％以上、かつ、靭性、板幅方向の平坦度および耐加工脆化特性に優れている。一方、比較例では、ＴＳ、Ｅｌ、靭性、板幅方向の平坦度、または、耐加工脆化特性のいずれか一つ以上が劣っている。
Figure 0007323095000005
Figure 0007323095000006
Figure 0007323095000007

Claims (5)

  1. 質量％で、
    Ｃ：０．０３０％以上０．５００％以下、
    Ｓｉ：０．５０％以上２．５０％以下、
    Ｍｎ：１．００％以上５．００％以下、
    Ｐ：０．１００％以下、
    Ｓ：０．０２００％以下、
    Ａｌ：１．０００％以下、
    Ｎ：０．０１００％以下、および、
    Ｏ：０．０１００％以下
    を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成と、
    板厚１／４位置において、
    マルテンサイト量が面積分率で６０％以上、
    残留オーステナイト量が体積分率で３％以上１５％以下であり、
    フェライト量およびベイニティックフェライト量の合計が面積分率で１０％超であり、
    旧オーステナイト粒内の最大占有率を有するパケットの占有率の平均値が面積分率で７０％以下である、高強度鋼板。
  2. 前記成分組成が、さらに、質量％で、
    Ｔｉ：０．２００％以下、Ｎｂ：０．２００％以下、
    Ｖ：０．２００％以下、Ｔａ：０．１０％以下、
    Ｗ：０．１０％以下、Ｂ：０．０１００％以下、
    Ｃｒ：１．００％以下、Ｍｏ：１．００％以下、
    Ｃｏ：０．０１０％以下、Ｎｉ：１．００％以下、
    Ｃｕ：１．００％以下、Ｓｎ：０．２００％以下、
    Ｓｂ：０．２００％以下、Ｃａ：０．０１００％以下、
    Ｍｇ：０．０１００％以下、ＲＥＭ：０．０１００％以下、
    Ｚｒ：０．１００％以下、Ｔｅ：０．１００％以下、
    Ｈｆ：０．１０％以下、Ｂｉ：０．２００％以下、
    のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有する、請求項１に記載の高強度鋼板。
  3. 鋼板表面にめっき層を有する、請求項１又は２に記載の高強度鋼板。
  4. 請求項１又は２に記載の高強度鋼板の製造方法であって、
    前記成分組成を有する鋼に、熱間圧延、酸洗および冷間圧延を施し作製した冷延板を、
    焼鈍温度Ｔａが７００℃以上９００℃以下、
    前記焼鈍温度Ｔａでの保持時間が１０秒以上１０００秒以下の条件で加熱して焼鈍し、
    前記焼鈍中に半径８００ｍｍ以下のロールで曲げ曲げ戻しを合計１回以上１５回以下となる加工を施し、
    ７００℃～６００℃の温度範囲での平均冷却速度が２０℃／ｓ以上、
    ４９９℃～Ｍｓの温度範囲での平均冷却速度が２０℃／ｓ未満で冷却し、
    前記４９９℃～Ｍｓの温度範囲に半径８００ｍｍ以下のロールで曲げ曲げ戻しを合計１回以上１５回以下となる加工を施し、
    Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂの温度範囲での平均冷却速度が１５０℃／ｓ以下で冷却し、
    前記Ｍｓ～冷却停止温度Ｔｂの温度範囲での鋼板に付与される張力を５ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下とし、
    前記冷却停止温度Ｔｂが１００℃以上（Ｍｓ－８０℃）以下であり、なお、Ｍｓは式（１）にて規定するマルテンサイト変態開始温度（℃）であり、
    焼戻温度がＴｂ以上４５０℃以下、
    前記焼戻温度での保持時間が１０秒以上１０００秒以下で焼き戻す、高強度鋼板の製造方法。
    Ｍｓ＝５１９－４７４×［％Ｃ］－３０．４×［％Ｍｎ］－１２．１×［％Ｃｒ］－７．５×［％Ｍｏ］－１７．７×［％Ｎｉ］－Ｔａ／８０・・・・（１）
    ここで、［％Ｃ］、［％Ｍｎ］、［％Ｃｒ］、［％Ｍｏ］、[％Ｎｉ]はＣ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉそれぞれの含有量（質量％）を表し、含まない場合は０とする。
  5. めっき処理を施す、請求項４に記載の高強度鋼板の製造方法。
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