JP3520119B2 - 加工性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板及びその製造方法 - Google Patents
加工性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車、産業用機械等に
使用することを企図した加工性、疲労特性及び低温靭性
に優れた高強度熱延薄鋼板及びその製造方法に関するも
のである。
使用することを企図した加工性、疲労特性及び低温靭性
に優れた高強度熱延薄鋼板及びその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用薄鋼板の軽量化と衝突時の安全
確保を主な背景として高強度薄鋼板の需要が増大してお
り、ＴＳ５９０MPa 級鋼が広く使用されるに到ってい
る。さらに昨今では、ＴＳ＞５９０MPa の要求が強まっ
ており、また、要求特性は単にＴＳのみならず、加工性
（高ＴＳ×Ｔ．Ｅｌ、低ＹＲ、高ｄ／ｄ0 ）、溶接性等
々多岐にわたっている。特に高強度熱延薄鋼板の場合、
用途として使用状況が苛酷であるロード・ホイール等の
足廻り部材に用いられることが多いため、加工性、溶接
性のみならず、十分な疲労特性及び低温靭性を有するこ
とが要求される。しかるに従来の薄鋼板ではＴＳ＞５９
０MPa という高強度特性と加工性（高ＴＳ×Ｔ．Ｅｌ、
低ＹＲ、高ｄ／ｄ0 ）、疲労特性（高疲労限度比）及び
低温靭性を両立させたものがないのが実状である。
確保を主な背景として高強度薄鋼板の需要が増大してお
り、ＴＳ５９０MPa 級鋼が広く使用されるに到ってい
る。さらに昨今では、ＴＳ＞５９０MPa の要求が強まっ
ており、また、要求特性は単にＴＳのみならず、加工性
（高ＴＳ×Ｔ．Ｅｌ、低ＹＲ、高ｄ／ｄ0 ）、溶接性等
々多岐にわたっている。特に高強度熱延薄鋼板の場合、
用途として使用状況が苛酷であるロード・ホイール等の
足廻り部材に用いられることが多いため、加工性、溶接
性のみならず、十分な疲労特性及び低温靭性を有するこ
とが要求される。しかるに従来の薄鋼板ではＴＳ＞５９
０MPa という高強度特性と加工性（高ＴＳ×Ｔ．Ｅｌ、
低ＹＲ、高ｄ／ｄ0 ）、疲労特性（高疲労限度比）及び
低温靭性を両立させたものがないのが実状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
技術が持つ問題点を解消し、高強度特性（ＴＳ＞５９０
MPa)と優れた加工性（降伏比（ＹＲ）≦７０％、強度−
延性バランス（引張強さ×全伸び）≧１８０００(MPa・
％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ）≧１．２）、優れた疲労特
性（疲労限度比≧０．４０）及び優れた低温靭性（破面
遷移温度≦−４０℃）を合わせ持つ高強度熱延薄鋼板と
その製造方法を提供することを課題としている。
技術が持つ問題点を解消し、高強度特性（ＴＳ＞５９０
MPa)と優れた加工性（降伏比（ＹＲ）≦７０％、強度−
延性バランス（引張強さ×全伸び）≧１８０００(MPa・
％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ）≧１．２）、優れた疲労特
性（疲労限度比≧０．４０）及び優れた低温靭性（破面
遷移温度≦−４０℃）を合わせ持つ高強度熱延薄鋼板と
その製造方法を提供することを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
達成するため、以下に示す構成を手段とする。 （１）化学成分として、Ｃ＝０．０４〜０．１５重量
％、Ｓｉ＝１．０〜５重量％、Ｍｎ＝１．０〜３重量
％、Ｎｂ＝０．００５〜０．０５０重量％、Ａｌ＝０．
００５〜０．１０重量％、Ｓ≦０．０１重量％、残部Ｆ
ｅ及び不可避的不純物からなり、ミクロ組織として主に
フェライト、マルテンサイトで構成され、フェライト占
積率（ＶF ）＞５０％、前記２相以外の組織は５％未満
であり、かつフェライト平均粒径（ｄF ）≦５μｍかつ
マルテンサイト平均粒径（ｄM ）≦５μｍであり、特性
として引張強さ（ＴＳ）＞５９０MPa 、降伏比（ＹＲ）
≦７０％、強度−延性バランス（引張強さ×全伸び）≧
１８０００(MPa・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ）≧１．
２、疲労限度比≧０．４０、破面遷移温度≦−４０℃を
具備することを特徴とする加工性、疲労特性及び低温靭
性に優れた高強度熱延薄鋼板。
達成するため、以下に示す構成を手段とする。 （１）化学成分として、Ｃ＝０．０４〜０．１５重量
％、Ｓｉ＝１．０〜５重量％、Ｍｎ＝１．０〜３重量
％、Ｎｂ＝０．００５〜０．０５０重量％、Ａｌ＝０．
００５〜０．１０重量％、Ｓ≦０．０１重量％、残部Ｆ
ｅ及び不可避的不純物からなり、ミクロ組織として主に
フェライト、マルテンサイトで構成され、フェライト占
積率（ＶF ）＞５０％、前記２相以外の組織は５％未満
であり、かつフェライト平均粒径（ｄF ）≦５μｍかつ
マルテンサイト平均粒径（ｄM ）≦５μｍであり、特性
として引張強さ（ＴＳ）＞５９０MPa 、降伏比（ＹＲ）
≦７０％、強度−延性バランス（引張強さ×全伸び）≧
１８０００(MPa・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ）≧１．
２、疲労限度比≧０．４０、破面遷移温度≦−４０℃を
具備することを特徴とする加工性、疲労特性及び低温靭
性に優れた高強度熱延薄鋼板。
【０００５】（２）さらに、Ｃａ＝０．０００５〜０．
０１重量％またはＲＥＭ＝０．００５〜０．０５重量％
を含有することを特徴とする（１）に記載の加工性、疲
労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板。 （３）さらに、Ｃｒ＝０．０１〜１重量％を含有するこ
とを特徴とする（１）または（２）に記載の加工性、疲
労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板。
０１重量％またはＲＥＭ＝０．００５〜０．０５重量％
を含有することを特徴とする（１）に記載の加工性、疲
労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板。 （３）さらに、Ｃｒ＝０．０１〜１重量％を含有するこ
とを特徴とする（１）または（２）に記載の加工性、疲
労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板。
【０００６】（４）化学成分として、Ｃ＝０．０４〜
０．１５重量％、Ｓｉ＝１．０〜５重量％、Ｍｎ＝１．
０〜３重量％、Ｎｂ＝０．００５〜０．０５０重量％、
Ａｌ＝０．００５〜０．１０重量％、Ｓ≦０．０１重量
％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼を鋳造して
得た鋼片を用いて、８００℃以上で仕上げ圧延を完了し
た後、ホットランテーブルにて２５℃／秒未満の冷却速
度で３秒以上緩冷却し、５５０℃以上で該緩冷却を完了
した後、２５℃／秒以上の冷却速度で急冷却し、巻取を
３５０℃未満で実施することを特徴とするミクロ組織と
して主にフェライト、マルテンサイトで構成され、フェ
ライト占積率（ＶF ）＞５０％かつフェライト平均粒径
（ｄF ）≦５μｍかつマルテンサイト平均粒径（ｄM ）
≦５μｍであり、特性として引張強さ（ＴＳ）＞５９０
MPa 、降伏比（ＹＲ）≦７０％、強度−延性バランス
（引張強さ×全伸び）≧１８０００(MPa・％）、穴拡げ
比（ｄ／ｄ0 ）≧１．２、疲労限度比≧０．４０、破面
遷移温度≦−４０℃を具備する加工性、疲労特性及び低
温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板の製造方法。
０．１５重量％、Ｓｉ＝１．０〜５重量％、Ｍｎ＝１．
０〜３重量％、Ｎｂ＝０．００５〜０．０５０重量％、
Ａｌ＝０．００５〜０．１０重量％、Ｓ≦０．０１重量
％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼を鋳造して
得た鋼片を用いて、８００℃以上で仕上げ圧延を完了し
た後、ホットランテーブルにて２５℃／秒未満の冷却速
度で３秒以上緩冷却し、５５０℃以上で該緩冷却を完了
した後、２５℃／秒以上の冷却速度で急冷却し、巻取を
３５０℃未満で実施することを特徴とするミクロ組織と
して主にフェライト、マルテンサイトで構成され、フェ
ライト占積率（ＶF ）＞５０％かつフェライト平均粒径
（ｄF ）≦５μｍかつマルテンサイト平均粒径（ｄM ）
≦５μｍであり、特性として引張強さ（ＴＳ）＞５９０
MPa 、降伏比（ＹＲ）≦７０％、強度−延性バランス
（引張強さ×全伸び）≧１８０００(MPa・％）、穴拡げ
比（ｄ／ｄ0 ）≧１．２、疲労限度比≧０．４０、破面
遷移温度≦−４０℃を具備する加工性、疲労特性及び低
温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板の製造方法。
【０００７】（５）化学成分として、Ｃ＝０．０４〜
０．１５重量％、Ｓｉ＝１．０〜５重量％、Ｍｎ＝１．
０〜３重量％、Ｎｂ＝０．００５〜０．０５０重量％、
Ａｌ＝０．００５〜０．１０重量％、Ｓ≦０．０１重量
％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼を鋳造して
得た鋼片を用いて、８００℃以上で仕上げ圧延を完了し
た後、ホットランテーブルにて２５℃／秒以上の冷却速
度で８００℃〜５５０℃に急冷却し、該温度範囲内にて
２５℃／秒未満の冷却速度で３秒以上緩冷却し、５５０
℃以上で該緩冷却を完了した後、再び２５℃／秒以上の
冷却速度で急冷却し、巻取を３５０℃未満で実施するこ
とを特徴とするミクロ組織として主にフェライト、マル
テンサイトで構成され、フェライト占積率（ＶF ）＞５
０％かつフェライト平均粒径（ｄF ）≦５μｍかつマル
テンサイト平均粒径（ｄM ）≦５μｍであり、特性とし
て引張強さ（ＴＳ）＞５９０MPa 、降伏比（ＹＲ）≦７
０％、強度−延性バランス（引張強さ×全伸び）≧１８
０００(MPa・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ）≧１．２、疲
労限度比≧０．４０、破面遷移温度≦−４０℃を具備す
る加工性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄
鋼板の製造方法。
０．１５重量％、Ｓｉ＝１．０〜５重量％、Ｍｎ＝１．
０〜３重量％、Ｎｂ＝０．００５〜０．０５０重量％、
Ａｌ＝０．００５〜０．１０重量％、Ｓ≦０．０１重量
％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼を鋳造して
得た鋼片を用いて、８００℃以上で仕上げ圧延を完了し
た後、ホットランテーブルにて２５℃／秒以上の冷却速
度で８００℃〜５５０℃に急冷却し、該温度範囲内にて
２５℃／秒未満の冷却速度で３秒以上緩冷却し、５５０
℃以上で該緩冷却を完了した後、再び２５℃／秒以上の
冷却速度で急冷却し、巻取を３５０℃未満で実施するこ
とを特徴とするミクロ組織として主にフェライト、マル
テンサイトで構成され、フェライト占積率（ＶF ）＞５
０％かつフェライト平均粒径（ｄF ）≦５μｍかつマル
テンサイト平均粒径（ｄM ）≦５μｍであり、特性とし
て引張強さ（ＴＳ）＞５９０MPa 、降伏比（ＹＲ）≦７
０％、強度−延性バランス（引張強さ×全伸び）≧１８
０００(MPa・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ）≧１．２、疲
労限度比≧０．４０、破面遷移温度≦−４０℃を具備す
る加工性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄
鋼板の製造方法。
【０００８】（６）さらに、Ｃａ＝０．０００５〜０．
０１重量％またはＲＥＭ＝０．００５〜０．０５重量％
を含有することを特徴とする（４）または（５）に記載
の加工性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄
鋼板の製造方法。 （７）さらに、Ｃｒ＝０．０１〜１重量％を含有するこ
とを特徴とする（４）乃至（６）のいずれかに記載の加
工性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板
の製造方法。
０１重量％またはＲＥＭ＝０．００５〜０．０５重量％
を含有することを特徴とする（４）または（５）に記載
の加工性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄
鋼板の製造方法。 （７）さらに、Ｃｒ＝０．０１〜１重量％を含有するこ
とを特徴とする（４）乃至（６）のいずれかに記載の加
工性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板
の製造方法。
【０００９】
【作用】以下、本発明について詳細に説明する。まず、
化学成分の特徴及び制限理由を説明する。Ｃはマルテン
サイトの確保のために、０．０４重量％（以下重量％を
％と略）以上添加するが、溶接部の脆化を防止して、最
良なスポット溶接性を得、さらにｄ／ｄ0 ≧１．２以上
の優れた穴拡げ性を得るために、その添加上限を０．１
５％以下とする。Ｓｉ，Ｍｎは強化元素である。また、
Ｓｉはフェライトの生成を促進し、炭化物の生成を抑制
することにより、マルテンサイトを確保する作用があ
り、Ｍｎは焼き入れ性を向上してマルテンサイトを確保
する作用がある。その作用を十分に発揮させるために
は、Ｓｉ，Ｍｎの各々の単独の添加下限量は１．０％以
上である。
化学成分の特徴及び制限理由を説明する。Ｃはマルテン
サイトの確保のために、０．０４重量％（以下重量％を
％と略）以上添加するが、溶接部の脆化を防止して、最
良なスポット溶接性を得、さらにｄ／ｄ0 ≧１．２以上
の優れた穴拡げ性を得るために、その添加上限を０．１
５％以下とする。Ｓｉ，Ｍｎは強化元素である。また、
Ｓｉはフェライトの生成を促進し、炭化物の生成を抑制
することにより、マルテンサイトを確保する作用があ
り、Ｍｎは焼き入れ性を向上してマルテンサイトを確保
する作用がある。その作用を十分に発揮させるために
は、Ｓｉ，Ｍｎの各々の単独の添加下限量は１．０％以
上である。
【００１０】特にＳｉは加工性を劣化させずに高強度と
高疲労特性を得るために有効であり、１．５％以上の添
加が好ましい。一方、Ｓｉ，Ｍｎの添加上限量は、熱間
圧延性の劣化等の製造上の観点からＳｉ≦５％、フェラ
イト占積率確保の観点からＭｎ≦３％が好ましい。
高疲労特性を得るために有効であり、１．５％以上の添
加が好ましい。一方、Ｓｉ，Ｍｎの添加上限量は、熱間
圧延性の劣化等の製造上の観点からＳｉ≦５％、フェラ
イト占積率確保の観点からＭｎ≦３％が好ましい。
【００１１】Ｎｂは本発明のポイントとなる元素であ
り、フェライト及びマルテンサイトの微細化に寄与し、
優れた低温靭性を発揮させるとともに、疲労特性向上に
も寄与する。その作用を十分に発揮させるためには添加
下限量は０．００５％以上である。その効果の飽和か
ら、添加上限量は０．０５０％が好ましい。Ｓは硫化物
系介在物により、穴拡げ性が劣化するのを防ぐため、そ
の上限量を０．０１％、好ましくは０．００２％以下と
する。Ａｌは脱酸とＡｌＮによるオーステナイトの細粒
化を経たフェライト占積率の増加、フェライトの細粒
化、マルテンサイトの確保、細粒化を目的に０．００５
％以上添加する。脱酸効果の飽和から０．１０％を添加
上限とするが、フェライト占積率の増加、フェライトの
細粒化、マルテンサイトの確保、細粒化の観点から３％
まで添加してもよい。
り、フェライト及びマルテンサイトの微細化に寄与し、
優れた低温靭性を発揮させるとともに、疲労特性向上に
も寄与する。その作用を十分に発揮させるためには添加
下限量は０．００５％以上である。その効果の飽和か
ら、添加上限量は０．０５０％が好ましい。Ｓは硫化物
系介在物により、穴拡げ性が劣化するのを防ぐため、そ
の上限量を０．０１％、好ましくは０．００２％以下と
する。Ａｌは脱酸とＡｌＮによるオーステナイトの細粒
化を経たフェライト占積率の増加、フェライトの細粒
化、マルテンサイトの確保、細粒化を目的に０．００５
％以上添加する。脱酸効果の飽和から０．１０％を添加
上限とするが、フェライト占積率の増加、フェライトの
細粒化、マルテンサイトの確保、細粒化の観点から３％
まで添加してもよい。
【００１２】Ｃａは硫化物系介在物の形状制御（球状
化）により、穴拡げ性をより向上させるために０．００
０５％以上添加するが、効果の飽和さらには介在物の増
加による逆効果（穴拡げ性の劣化）の点からその上限を
０．０１％、好ましくは０．００１０〜０．００５０％
とする。また、ＲＥＭも同様の理由からその添加量を
０．００５〜０．０５％とする。
化）により、穴拡げ性をより向上させるために０．００
０５％以上添加するが、効果の飽和さらには介在物の増
加による逆効果（穴拡げ性の劣化）の点からその上限を
０．０１％、好ましくは０．００１０〜０．００５０％
とする。また、ＲＥＭも同様の理由からその添加量を
０．００５〜０．０５％とする。
【００１３】Ｃｒは強化元素であり、また、Ｓｉ，Ｍｎ
添加によるマルテンサイトを確保する作用をより高める
効果を有する。その効果を発揮させるためには添加下限
量は０．０１％以上である。フェライト占積率確保の観
点から添加上限量は１％以下が好ましい。また、同様の
観点からＭｎとの合計量は３％以下が好ましい。
添加によるマルテンサイトを確保する作用をより高める
効果を有する。その効果を発揮させるためには添加下限
量は０．０１％以上である。フェライト占積率確保の観
点から添加上限量は１％以下が好ましい。また、同様の
観点からＭｎとの合計量は３％以下が好ましい。
【００１４】以上が本発明の主たる成分の添加理由であ
るが、強度確保、細粒化を目的に特性を劣化させない範
囲でＴｉ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｖ，Ｂ，Ｍｏを１種または２種
以上添加してもよい。また、ＰはＳｉやＡｌと同様の作
用を有するため添加してもよいが、２次加工性、靭性、
溶接性の観点から、好ましくは上限量を０．０２％とす
る。
るが、強度確保、細粒化を目的に特性を劣化させない範
囲でＴｉ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｖ，Ｂ，Ｍｏを１種または２種
以上添加してもよい。また、ＰはＳｉやＡｌと同様の作
用を有するため添加してもよいが、２次加工性、靭性、
溶接性の観点から、好ましくは上限量を０．０２％とす
る。
【００１５】次に、ミクロ組織の特徴及び制限理由を以
下に説明する。 主にフェライト、マルテンサイトの２相で構成されて
おり、フェライト占積率（ＶF ）が５０％超であり、そ
の他組織（ベイナイト、パーライト、残留オーステナイ
トの１種または２種以上）は５％未満であること。フ
ェライト平均粒径（ｄF ）≦５μｍかつマルテンサイト
平均粒径（ｄM ）≦５μｍであること。かつを満た
すことができない場合、材質特性の劣化を生ずる。すな
わち、引張強さ（ＴＳ）＞５９０MPa かつ降伏比（Ｙ
Ｒ）≦７０％かつ強度−延性バランス（引張強さ×全伸
び）≧１８０００(MPa・％）かつ穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ）
≧１．２、疲労限度比≧０．４０かつ破面遷移温度≦−
４０℃を満足することができない。なお、高強度特性、
高加工性、高疲労特性の両立という観点から、フェライ
トは硬質であることが好ましく、ビッカース硬度でフェ
ライト硬さ＞１５０、さらに好ましくはフェライト硬さ
＞２００が望まれる。
下に説明する。 主にフェライト、マルテンサイトの２相で構成されて
おり、フェライト占積率（ＶF ）が５０％超であり、そ
の他組織（ベイナイト、パーライト、残留オーステナイ
トの１種または２種以上）は５％未満であること。フ
ェライト平均粒径（ｄF ）≦５μｍかつマルテンサイト
平均粒径（ｄM ）≦５μｍであること。かつを満た
すことができない場合、材質特性の劣化を生ずる。すな
わち、引張強さ（ＴＳ）＞５９０MPa かつ降伏比（Ｙ
Ｒ）≦７０％かつ強度−延性バランス（引張強さ×全伸
び）≧１８０００(MPa・％）かつ穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ）
≧１．２、疲労限度比≧０．４０かつ破面遷移温度≦−
４０℃を満足することができない。なお、高強度特性、
高加工性、高疲労特性の両立という観点から、フェライ
トは硬質であることが好ましく、ビッカース硬度でフェ
ライト硬さ＞１５０、さらに好ましくはフェライト硬さ
＞２００が望まれる。
【００１６】さらに、前記したミクロ組織を如何に達成
するかという観点から圧延規制、冷却規制、巻取規制等
の値とその制限理由を説明する。仕上げ圧延終了温度
（ＦＴ７）の下限は加工組織（加工フェライト）・層状
組織の出現による特性の劣化を防ぐため、８００℃、好
ましくは８５０℃とする。なお、組織微細化の観点から
９５０℃を上限とすることが望ましい。次にホットラン
テーブルでの冷却及び巻取について述べる。冷却は図１
に示す２つのパターン（パターンＡ及びパターンＢ）に
よる。
するかという観点から圧延規制、冷却規制、巻取規制等
の値とその制限理由を説明する。仕上げ圧延終了温度
（ＦＴ７）の下限は加工組織（加工フェライト）・層状
組織の出現による特性の劣化を防ぐため、８００℃、好
ましくは８５０℃とする。なお、組織微細化の観点から
９５０℃を上限とすることが望ましい。次にホットラン
テーブルでの冷却及び巻取について述べる。冷却は図１
に示す２つのパターン（パターンＡ及びパターンＢ）に
よる。
【００１７】パターンＡにおいては、まず、図３に示す
如くフェライト占積率５０％以上の増加効果を得るた
め、２５℃／秒未満の冷却速度で３秒以上緩冷却し、７
５％以上のフェライト占積率を得るためには８秒以上の
緩冷却を行い、パーライトかつまたはベイナイトの生成
防止のため、該緩冷却を５５０℃以上で完了した後、２
５℃／秒以上の冷却速度で急冷却し、巻取はパーライト
かつまたはベイナイトかつまたは残留オーステナイトが
５％以上生成することを防止するため３５０℃未満とす
る。
如くフェライト占積率５０％以上の増加効果を得るた
め、２５℃／秒未満の冷却速度で３秒以上緩冷却し、７
５％以上のフェライト占積率を得るためには８秒以上の
緩冷却を行い、パーライトかつまたはベイナイトの生成
防止のため、該緩冷却を５５０℃以上で完了した後、２
５℃／秒以上の冷却速度で急冷却し、巻取はパーライト
かつまたはベイナイトかつまたは残留オーステナイトが
５％以上生成することを防止するため３５０℃未満とす
る。
【００１８】パターンＢにおいては、まず、フェライト
の細粒化効果を高めるため２５℃／秒以上の冷却速度で
８００℃〜５５０℃に急冷却する。８００℃超ではフェ
ライトの細粒化効果が得られず、５５０℃未満ではパー
ライトかつまたはベイナイトが５％以上生成する。次
に、フェライト占積率の増加効果を得るため該温度範囲
内にて２５℃／秒未満の冷却速度で３秒以上（好ましく
は８秒以上）緩冷却する。
の細粒化効果を高めるため２５℃／秒以上の冷却速度で
８００℃〜５５０℃に急冷却する。８００℃超ではフェ
ライトの細粒化効果が得られず、５５０℃未満ではパー
ライトかつまたはベイナイトが５％以上生成する。次
に、フェライト占積率の増加効果を得るため該温度範囲
内にて２５℃／秒未満の冷却速度で３秒以上（好ましく
は８秒以上）緩冷却する。
【００１９】さらに、パーライトかつまたはベイナイト
の生成防止のため、該緩冷却を５５０℃以上で完了した
後、２５℃／秒以上の冷却速度で急冷却し、巻取はパー
ライトかつまたはベイナイトかつまたは残留オーステナ
イトが５％以上生成することを防止するため３５０℃未
満とする。また、フェライト占積率の増加効果、フェラ
イト及びマルテンサイトの細粒化効果、さらにはホット
ランテーブル長の低減を狙って、圧延直後急冷を行って
もよい。
の生成防止のため、該緩冷却を５５０℃以上で完了した
後、２５℃／秒以上の冷却速度で急冷却し、巻取はパー
ライトかつまたはベイナイトかつまたは残留オーステナ
イトが５％以上生成することを防止するため３５０℃未
満とする。また、フェライト占積率の増加効果、フェラ
イト及びマルテンサイトの細粒化効果、さらにはホット
ランテーブル長の低減を狙って、圧延直後急冷を行って
もよい。
【００２０】以上が本発明の製造方法の規制理由である
が、フェライト占積率の増加効果、フェライト及びマル
テンサイトの細粒化効果を高めるため、加熱温度上限
を１１５０℃とする、仕上げ圧延の開始温度（ＦＴ
０）を１０００℃以下とする、仕上げ圧延の全圧下率
を７５％以上とする等の手段を単独ないしは複合で行っ
てもよい。なお、圧延に供する鋼片はいわゆる冷片再加
熱、ＨＣＲ，ＨＤＲのいずれであってもかまわない。ま
た、いわゆる薄肉連続鋳造による鋼片であってもかまわ
ない。また、本発明による熱延薄鋼板をめっき原板とし
てもよい。
が、フェライト占積率の増加効果、フェライト及びマル
テンサイトの細粒化効果を高めるため、加熱温度上限
を１１５０℃とする、仕上げ圧延の開始温度（ＦＴ
０）を１０００℃以下とする、仕上げ圧延の全圧下率
を７５％以上とする等の手段を単独ないしは複合で行っ
てもよい。なお、圧延に供する鋼片はいわゆる冷片再加
熱、ＨＣＲ，ＨＤＲのいずれであってもかまわない。ま
た、いわゆる薄肉連続鋳造による鋼片であってもかまわ
ない。また、本発明による熱延薄鋼板をめっき原板とし
てもよい。
【００２１】
【実施例】供試鋼のＦｅ以外の化学成分を表１に示す。
また、本発明例及び比較例の熱延薄鋼板の製造条件を表
２に、材質特性値及びミクロ組織を表３に示す。また、
フェライト占積率と疲労限度比との関係を図２に、フェ
ライト占積率と緩冷却時間との関係を図３に示す。引張
試験はＪＩＳ−５にて、穴拡げ試験はクリアランス１０
％にて打ち抜いた２０φの穴をバリを外側にして３０度
円錐ポンチにて押し拡げて実施した。疲労特性は受入れ
ままの表面状態で完全両振りの平面曲げ疲労試験を行
い、疲労限度比＝２００万回疲労強度／引張強さを求め
た。
また、本発明例及び比較例の熱延薄鋼板の製造条件を表
２に、材質特性値及びミクロ組織を表３に示す。また、
フェライト占積率と疲労限度比との関係を図２に、フェ
ライト占積率と緩冷却時間との関係を図３に示す。引張
試験はＪＩＳ−５にて、穴拡げ試験はクリアランス１０
％にて打ち抜いた２０φの穴をバリを外側にして３０度
円錐ポンチにて押し拡げて実施した。疲労特性は受入れ
ままの表面状態で完全両振りの平面曲げ疲労試験を行
い、疲労限度比＝２００万回疲労強度／引張強さを求め
た。
【００２２】また、遷移温度ｖＴｒｓは１／４サブサイ
ズのシャルピー衝撃試験片を用いて、＋２０℃〜−６０
℃の範囲にて２０℃ピッチで実施して求めた破面率５０
％の遷移温度である。なお、フェライト占積率ＶF 、マ
ルテンサイト占積率ＶM 、フェライト平均粒径ｄF 及び
マルテンサイト平均粒径ｄM は１０００倍の光学顕微鏡
写真から求めた。フェライト硬さは１０ｇのマイクロビ
ッカース試験機により求めた。
ズのシャルピー衝撃試験片を用いて、＋２０℃〜−６０
℃の範囲にて２０℃ピッチで実施して求めた破面率５０
％の遷移温度である。なお、フェライト占積率ＶF 、マ
ルテンサイト占積率ＶM 、フェライト平均粒径ｄF 及び
マルテンサイト平均粒径ｄM は１０００倍の光学顕微鏡
写真から求めた。フェライト硬さは１０ｇのマイクロビ
ッカース試験機により求めた。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】本発明例であるNo．１〜No．３及びNo．５
〜No．１０はミクロ組織としてフェライトとマルテンサ
イトで構成され、フェライト平均粒径（ｄF ）≦５μｍ
かつマルテンサイト平均粒径（ｄM ）≦５μｍであり、
特性として引張強さ（ＴＳ）＞５９０MPa 、降伏比（Ｙ
Ｒ）≦７０％、強度−延性バランス（引張強さ×全伸
び）≧１８０００(MPa・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ）≧
１．２、疲労限度比≧０．４０、破面遷移温度≦−４０
℃を具備しており、加工性、疲労特性及び低温靭性に優
れた高強度熱延薄鋼板が得られている。また異方性も小
さい。なお、フェライト硬さはＤ鋼が２５０、Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｅ鋼は２００〜２５０であった。比較例であるNo．
４はＮｂを含有していないためにフェライト平均粒径が
大きくなり、破面遷移温度が著しく劣化しており、低温
靭性が不良である。
〜No．１０はミクロ組織としてフェライトとマルテンサ
イトで構成され、フェライト平均粒径（ｄF ）≦５μｍ
かつマルテンサイト平均粒径（ｄM ）≦５μｍであり、
特性として引張強さ（ＴＳ）＞５９０MPa 、降伏比（Ｙ
Ｒ）≦７０％、強度−延性バランス（引張強さ×全伸
び）≧１８０００(MPa・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ）≧
１．２、疲労限度比≧０．４０、破面遷移温度≦−４０
℃を具備しており、加工性、疲労特性及び低温靭性に優
れた高強度熱延薄鋼板が得られている。また異方性も小
さい。なお、フェライト硬さはＤ鋼が２５０、Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｅ鋼は２００〜２５０であった。比較例であるNo．
４はＮｂを含有していないためにフェライト平均粒径が
大きくなり、破面遷移温度が著しく劣化しており、低温
靭性が不良である。
【００２７】なお、特に重要な特性である疲労限度比
は、図２に示すようにフェライト占積率＞５０％で０．
４０以上、フェライト占積率＞７５％で０．４５以上と
いう優れた特性を示す。その制御については、図３に示
すように緩冷時間の制御が重要である。
は、図２に示すようにフェライト占積率＞５０％で０．
４０以上、フェライト占積率＞７５％で０．４５以上と
いう優れた特性を示す。その制御については、図３に示
すように緩冷時間の制御が重要である。
【００２８】
【発明の効果】本発明により従来にない複合特性を合わ
せ持つ熱延高強度薄鋼板、すなわち高強度特性（ＴＳ＞
５９０MPa)と、優れた加工性（降伏比（ＹＲ）≦７０
％、強度−延性バランス（引張強さ×全伸び）≧１８０
００(MPa・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ≧１．２）、優れ
た疲労特性（疲労限度比≧０．４０）及び優れた低温靭
性（破面遷移温度≦−４０℃）を合わせ持つ高強度熱延
薄鋼板とその製造方法を低コストかつ安定的に提供する
ことが可能となったため、使用用途・使用条件が格段に
広がり、工業上、経済上の効果は非常に大きい。
せ持つ熱延高強度薄鋼板、すなわち高強度特性（ＴＳ＞
５９０MPa)と、優れた加工性（降伏比（ＹＲ）≦７０
％、強度−延性バランス（引張強さ×全伸び）≧１８０
００(MPa・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ≧１．２）、優れ
た疲労特性（疲労限度比≧０．４０）及び優れた低温靭
性（破面遷移温度≦−４０℃）を合わせ持つ高強度熱延
薄鋼板とその製造方法を低コストかつ安定的に提供する
ことが可能となったため、使用用途・使用条件が格段に
広がり、工業上、経済上の効果は非常に大きい。
【図１】ａ，ｂは冷却テーブルでの冷却方法を示す図表
である。
である。
【図２】フェライト占積率と疲労限度比の関係を示す図
表である。
表である。
【図３】フェライト占積率と緩冷時間の関係を示す図表
である。
である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭57−104650（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−145355（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 38/00 - 38/60
C21D 8/00 - 8/04
C21D 9/46 - 9/48
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｃ＝０．０４〜０．１５重量％、 Ｓｉ＝１．０〜５重量％、 Ｍｎ＝１．０〜３重量％、 Ｎｂ＝０．００５〜０．０５０重量％、 Ａｌ＝０．００５〜０．１０重量％、 Ｓ ≦０．０１重量％、残部 Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、 ミクロ組織として主にフェライト、マルテンサイトで構
成され、フェライト占積率（ＶF ）＞５０％、前記２相
以外の組織は５％未満であり、かつフェライト平均粒径
（ｄF ）≦５μｍかつマルテンサイト平均粒径（ｄM ）
≦５μｍであり、特性として引張強さ（ＴＳ）＞５９０
MPa 、降伏比（ＹＲ）≦７０％、強度−延性バランス
（引張強さ×全伸び）≧１８０００(MPa・％）、穴拡げ
比（ｄ／ｄ0 ）≧１．２、疲労限度比≧０．４０、破面
遷移温度≦−４０℃を具備することを特徴とする加工
性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板。 - 【請求項２】 さらに、Ｃａ＝０．０００５〜０．０１
重量％またはＲＥＭ＝０．００５〜０．０５重量％を含
有することを特徴とする請求項１に記載の加工性、疲労
特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板。 - 【請求項３】 さらに、Ｃｒ＝０．０１〜１重量％を含
有することを特徴とする請求項１または２に記載の加工
性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板。 - 【請求項４】 Ｃ＝０．０４〜０．１５重量％、 Ｓｉ＝１．０〜５重量％、 Ｍｎ＝１．０〜３重量％、 Ｎｂ＝０．００５〜０．０５０重量％、 Ａｌ＝０．００５〜０．１０重量％、 Ｓ ≦０．０１重量％、残部 Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼を鋳造して得た
鋼片を用いて、８００℃以上で仕上げ圧延を完了した
後、ホットランテーブルにて２５℃／秒未満の冷却速度
で３秒以上緩冷却し、５５０℃以上で該緩冷却を完了し
た後、２５℃／秒以上の冷却速度で急冷却し、巻取を３
５０℃未満で実施し、ミクロ組織として主にフェライ
ト、マルテンサイトで構成され、フェライト占積率（Ｖ
F ）＞５０％かつフェライト平均粒径（ｄF ）≦５μｍ
かつマルテンサイト平均粒径（ｄM ）≦５μｍであり、
特性として引張強さ（ＴＳ）＞５９０MPa 、降伏比（Ｙ
Ｒ）≦７０％、強度−延性バランス（引張強さ×全伸
び）≧１８０００(MPa・％）、穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ）≧
１．２、疲労限度比≧０．４０、破面遷移温度≦−４０
℃を具備することを特徴とする加工性、疲労特性及び低
温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 ８００℃以上で仕上げ圧延を完了した
後、ホットランテーブルにて２５℃／秒以上の冷却速度
で８００℃〜５５０℃に急冷却し、該温度範囲内にて２
５℃／秒未満の冷却速度で３秒以上緩冷却し、５５０℃
以上で該緩冷却を完了した後、再び２５℃／秒以上の冷
却速度で急冷却し、巻取を３５０℃未満で実施し、ミク
ロ組織として主にフェライト、マルテンサイトで構成さ
れ、フェライト占積率（ＶF ）＞５０％かつフェライト
平均粒径（ｄF ）≦５μｍかつマルテンサイト平均粒径
（ｄM ）≦５μｍであり、特性として引張強さ（ＴＳ）
＞５９０MPa 、降伏比（ＹＲ）≦７０％、強度−延性バ
ランス（引張強さ×全伸び）≧１８０００(MPa・％）、
穴拡げ比（ｄ／ｄ0 ）≧１．２、疲労限度比≧０．４
０、破面遷移温度≦−４０℃を具備することを特徴とす
る請求項４記載の加工性、疲労特性及び低温靭性に優れ
た高強度熱延薄鋼板の製造方法。 - 【請求項６】 さらに、Ｃａ＝０．０００５〜０．０１
重量％またはＲＥＭ＝０．００５〜０．０５重量％を含
有することを特徴とする請求項４または５に記載の加工
性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板の
製造方法。 - 【請求項７】 さらに、Ｃｒ＝０．０１〜１重量％を含
有することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記
載の加工性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延
薄鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23994594A JP3520119B2 (ja) | 1993-10-04 | 1994-10-04 | 加工性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24801993 | 1993-10-04 | ||
| JP5-248019 | 1993-10-04 | ||
| JP23994594A JP3520119B2 (ja) | 1993-10-04 | 1994-10-04 | 加工性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07150294A JPH07150294A (ja) | 1995-06-13 |
| JP3520119B2 true JP3520119B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=26534507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23994594A Expired - Fee Related JP3520119B2 (ja) | 1993-10-04 | 1994-10-04 | 加工性、疲労特性及び低温靭性に優れた高強度熱延薄鋼板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3520119B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100498214B1 (ko) * | 1997-09-11 | 2005-07-01 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 초미세 입자를 함유하는 가공용 열간 압연 강판과 이의 제조방법, 및 냉간 압연 강판의 제조 방법 |
| JP4577999B2 (ja) * | 2001-01-25 | 2010-11-10 | 新日本製鐵株式会社 | 低Ｃ−Ｍｎ系超微細粒鋼とその製造方法 |
| JP5327410B1 (ja) | 2011-09-30 | 2013-10-30 | 新日鐵住金株式会社 | 耐衝撃特性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法、並びに、高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| CN102534383B (zh) * | 2012-03-01 | 2013-11-27 | 首钢总公司 | 高韧性海洋工程用钢板及其制造方法 |
-
1994
- 1994-10-04 JP JP23994594A patent/JP3520119B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07150294A (ja) | 1995-06-13 |
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