JP7601256B2 - Steel plate, member and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、鋼板、該鋼板を素材とする部材およびそれらの製造方法に関する。The present invention relates to a steel plate, a member made of the steel plate, and a method for producing the same.
自動車車体に使用される鋼板の薄肉軽量化での燃費向上によるCO2排出量の削減と、衝突安全性向上の両立を目的に、自動車用鋼板の高強度化が進められている。また、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、自動車キャビンの骨格に組み付ける主要な構造部材や補強部材(以下、自動車の骨格構造部材などともいう)に対する高強度鋼板、とくに、引張強さ(以下、単にTSともいう)で780MPa以上の高強度鋼板の適用事例が増加している。また、自動車の骨格構造部材などに用いられる高強度鋼板には、プレス成形した際に、高い部材強度を有することが要求される。部品強度の上昇については、例えば、鋼板の降伏応力(以下、単にYSともいう)をTSで除した値の降伏比(以下、単にYRともいう)を高めることが有効である。これにより、自動車衝突時の衝撃吸収エネルギー(以下、単に衝撃吸収エネルギーともいう)が上昇する。さらに、自動車の骨格構造部材などのうち、例えば、クラッシュボックスなどは、曲げ加工部を有する。そのため、このような部品には、プレス成形性の観点から、高い曲げ性を有する鋼板を適用することが好ましい。また、車体防錆性能の観点から、自動車部材の素材となる鋼板には、亜鉛めっきが施されることが多い。そのため、高い強度を有することに加え、プレス成形性と耐衝撃特性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の開発が望まれている。 In order to achieve both reduction in CO2 emissions by improving fuel efficiency through the reduction in the thickness and weight of steel sheets used in automobile bodies and improvement in collision safety, efforts are being made to increase the strength of steel sheets for automobiles. In addition, new laws and regulations are being introduced one after another. Therefore, in order to increase the strength of the automobile body, the number of applications of high-strength steel sheets, particularly high-strength steel sheets with a tensile strength (hereinafter also simply referred to as TS) of 780 MPa or more, for main structural members and reinforcing members (hereinafter also referred to as automobile skeleton structural members, etc.) assembled to the skeleton of an automobile cabin is increasing. In addition, high-strength steel sheets used in automobile skeleton structural members, etc. are required to have high member strength when press-formed. For example, it is effective to increase the yield ratio (hereinafter also simply referred to as YR), which is the value obtained by dividing the yield stress (hereinafter also simply referred to as YS) of the steel sheet by TS. This increases the impact absorption energy (hereinafter also simply referred to as impact absorption energy) during an automobile collision. Furthermore, among the automobile skeleton structural members, for example, crash boxes have a bent portion. Therefore, from the viewpoint of press formability, it is preferable to apply a steel sheet having high bendability to such parts. Also, from the viewpoint of the rust prevention performance of the vehicle body, the steel sheet used as the material of the automobile parts is often zinc-plated. Therefore, there is a demand for the development of a hot-dip galvanized steel sheet having excellent press formability and impact resistance in addition to having high strength.
このような自動車部材の素材となる鋼板として、例えば、特許文献1には、質量%で表して、Cを0.04~0.22%、Siを1.0%以下、Mnを3.0%以下、Pを0.05%以下、Sを0.01%以下、Alを0.01~0.1%及びNを0.001~0.005%含有し、残部Fe及び不可避的不純物からなる成分組成を有するとともに、主相であるフェライト相と、第二相であるマルテンサイト相から構成され、かつマルテンサイト相の最大粒径が2μm以下で、その面積率が5%以上であることを特徴とする伸びフランジ性と耐衝突特性に優れた高強度鋼板が開示されている。As an example of a steel sheet that can be used as a material for such automotive components, Patent Document 1 discloses a high-strength steel sheet that contains, in mass%, 0.04 to 0.22% C, 1.0% or less Si, 3.0% or less Mn, 0.05% or less P, 0.01% or less S, 0.01 to 0.1% Al, and 0.001 to 0.005% N, with the balance being Fe and unavoidable impurities. The steel sheet is composed of a ferrite phase as a main phase and a martensite phase as a second phase, and has a maximum grain size of 2 μm or less and an area ratio of 5% or more. The high-strength steel sheet has excellent stretch flangeability and crash resistance.
また、特許文献2には、表面層を厚さ0.1μm以上研削除去された冷延鋼板上にNiを0.2g/m2以上2.0g/m2以下プレめっきされた冷延鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層を有する溶融亜鉛めっき鋼板であって、質量%で、C:0.05%以上、0.4%以下、Si:0.01%以上、3.0%以下、Mn:0.1%以上、3.0%以下、P:0.04%以下、S:0.05%以下、N:0.01%以下、Al:0.01%以上、2.0%以下、Si+Al>0.5%、を含有し、残部Fe及び不可避的不純物からなり、ミクロ組織が、体積分率で主相としてフェライトを40%以上含有し、残留オーステナイトを8%以上、下記に規定する3種類のマルテンサイト[1][2][3]のマルテンサイト[3]を含む2種以上と1%以上のベイナイト及び0~10%のパーライトを含有し、且つ、前記3種類のマルテンサイト[1][2][3]がそれぞれ、体積分率で、マルテンサイト[1]:0%以上、50%以下、マルテンサイト[2]:0%以上、20%未満、マルテンサイト[3]:1%以上、30%以下、である鋼板の表面に、Feを7%未満含有し、残部がZn、Alおよび不可避的不純物からなる溶融亜鉛めっき層を有し、引張強度TS(MPa)、全伸び率EL(%)、穴拡げ率λ(%)としてTS×ELが18000MPa・%以上、TS×λが35000MPa・%以上であり、引張強度980MPa以上有することを特徴とするめっき密着性と成形性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板(マルテンサイト[1]:C濃度(CM1)が0.8%未満で、硬さHv1が、Hv1/(-982.1×CM12+1676×CM1+189)≦0.60、マルテンサイト[2]:C濃度(CM2)が0.8%以上で、硬さHv2が、Hv2/(-982.1×CM22+1676×CM2+189)≦0.60、マルテンサイト[3]:C濃度(CM3)が0.8%以上で、硬さHv3が、Hv3/(-982.1×CM32+1676×CM3+189)≧0.80が開示されている。 In addition, Patent Document 2 discloses a method for forming a ferroelectric thin film by grinding a surface layer of a cold-rolled steel sheet to remove the surface layer to a thickness of 0.1 μm or more, and then applying Ni to the surface of the cold-rolled steel sheet to a thickness of 0.2 g/m2 to 2.0 g/m2. A hot -dip galvanized steel sheet having a hot-dip galvanized layer on a surface of a cold-rolled steel sheet pre-galvanized to 0.2% or less, the hot-dip galvanized steel sheet containing, by mass%, C: 0.05% or more and 0.4% or less, Si: 0.01% or more and 3.0% or less, Mn: 0.1% or more and 3.0% or less, P: 0.04% or less, S: 0.05% or less, N: 0.01% or less, Al: 0.01% or more and 2.0% or less, Si + Al > 0.5%, with the balance being Fe and unavoidable impurities, and the microstructure contains, by volume fraction, 40% or more of ferrite as a main phase, 8% or more of retained austenite, two or more of three types of martensite [1] [2] [3] specified below including martensite [3], 1% or more of bainite, and 0 to 10% of pearlite, and the three types of martensite [1] [2] [3] are contained. A high-strength hot-dip galvanized steel sheet having excellent coating adhesion and formability, characterized in that the steel sheet has a surface in which the sites [1], [2], and [3] are, in terms of volume fraction, as follows: martensite [1]: 0% or more and 50% or less, martensite [2]: 0% or more and less than 20%, and martensite [3]: 1% or more and 30% or less, and has a hot-dip galvanized layer containing less than 7% Fe and the balance consisting of Zn, Al, and unavoidable impurities, and has a tensile strength TS (MPa), a total elongation EL (%), and a hole expansion ratio λ (%) such that TS×EL is 18000 MPa·% or more, TS×λ is 35000 MPa·% or more, and has a tensile strength of 980 MPa or more (martensite [1]: C concentration (CM1) is less than 0.8%, and hardness Hv1 is Hv1/(-982.1×CM1 2 + 1676 × CM1 + 189) ≦ 0.60, martensite [2]: C concentration (CM2) is 0.8% or more, and hardness Hv2 is Hv2/(-982.1 × CM2 2 + 1676 × CM2 + 189) ≦ 0.60, martensite [3]: C concentration (CM3) is 0.8% or more, and hardness Hv3 is Hv3/(-982.1 × CM3 2 + 1676 × CM3 + 189) ≧ 0.80 are disclosed.
また、特許文献3には、質量%で、C:0.15%以上0.25%以下、Si:0.50%以上2.5%以下、Mn:2.3%以上4.0%以下、P:0.100%以下、S:0.02%以下、Al:0.01%以上2.5%以下、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、面積率で、焼戻しマルテンサイト相:30%以上73%以下、フェライト相:25%以上68%以下、残留オーステナイト相:2%以上20%以下、他の相:10%以下(0%を含む)であり、かつ、該他の相としてマルテンサイト相:3%以下(0%を含む)、ベイニティックフェライト相:5%未満(0%を含む)を有し、前記焼戻しマルテンサイト相の平均結晶粒径が8μm以下、前記残留オーステナイト相中のC量が0.7質量%未満である鋼板組織を有する高強度溶融亜鉛めっき鋼板が開示されている。Patent Document 3 discloses a high-strength hot-dip galvanized steel sheet having a component composition, in mass%, of C: 0.15% or more and 0.25% or less, Si: 0.50% or more and 2.5% or less, Mn: 2.3% or more and 4.0% or less, P: 0.100% or less, S: 0.02% or less, Al: 0.01% or more and 2.5% or less, with the balance being Fe and unavoidable impurities, and having, in area ratios, a tempered martensite phase: 30% or more and 73% or less, a ferrite phase: 25% or more and 68% or less, a retained austenite phase: 2% or more and 20% or less, and other phases: 10% or less (including 0%), and the other phases include a martensite phase: 3% or less (including 0%) and a bainitic ferrite phase: less than 5% (including 0%), the tempered martensite phase has an average crystal grain size of 8 μm or less, and the retained austenite phase has a C content of less than 0.7 mass%.
また、特許文献4には、鋼板の表面に合金化溶融亜鉛めっき層を備える合金化溶融亜鉛めっき鋼板であって、前記鋼板は、質量%で、C:0.03%以上0.35%以下、Si:0.005%以上2.0%以下、Mn:1.0%以上4.0%以下、P:0.0004%以上
0.1%以下、S:0.02%以下、sol.Al:0.0002%以上2.0%以下、N:0.01%以下、残部Feおよび不純物からなる化学組成を有し、鋼板の表面から50μ
mの深さの位置における、圧延方向に展伸したMnおよび/またはSiが濃化した濃化部
の圧延直角方向の平均間隔である濃化部平均間隔が1000μm以下であり、鋼板の表面における深さ3μm以上10μm以下のクラックの数密度が3個/mm以上1000個/mm以下であり、面積%で、ベイナイト:60%以上、残留オーステナイト:1%以上、マルテンサイト:1%以上、およびフェライト:2%以上20%未満を含有するとともに、マルテンサイトおよび残留オーステナイトの最近接距離の平均値である超硬質相平均間隔が20μm以下である鋼組織を有し、前記合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、引張強さ(TS)が780MPa以上である機械特性を有することを特徴とする、合金化溶融亜鉛めっき鋼板が開示されている。 Patent Document 4 also describes a galvannealed steel sheet having a galvannealed layer on the surface of the steel sheet, the steel sheet having a chemical composition, in mass%, of C: 0.03% to 0.35%, Si: 0.005% to 2.0%, Mn: 1.0% to 4.0%, P: 0.0004% to 0.1%, S: 0.02%, sol. Al: 0.0002% to 2.0%, N: 0.01%, the balance being Fe and impurities, and a thickness of 50 μm from the surface of the steel sheet.
the number density of cracks having a depth of 3 μm or more and 10 μm or less on the surface of the steel sheet is 3/mm or more and 1000/mm or less, the steel sheet contains, in area %, 60% or more bainite, 1% or more retained austenite, 1% or more martensite, and 2% or more but less than 20% ferrite, and the ultra-hard phase average interval, which is the average value of the closest distances of martensite and retained austenite, is 20 μm or less, and the galvannealed steel sheet has mechanical properties such as a tensile strength (TS) of 780 MPa or more.
ところで、センターピラーに代表される自動車の骨格部材では、引張強さTS(以下単にTSとだけ記すこともある。)が590MPaを超える鋼板の適用が進んでいるが、フロントサイドメンバーやリアサイドメンバーに代表される自動車の衝撃エネルギー吸収部材は、TSが590MPa級の鋼板の適用に留まっているのが現状である。Incidentally, in the case of automotive frame members such as center pillars, the use of steel plates having a tensile strength TS (hereinafter sometimes simply referred to as TS) exceeding 590 MPa is becoming more common, but in the case of automotive impact energy absorbing members such as front side members and rear side members, the current situation is that only steel plates with a TS of 590 MPa class are used.
すなわち、衝突時の吸収エネルギー(以下、衝撃吸収エネルギーともいう。)を高めるには、降伏応力YS(以下単にYSとだけ記すこともある。)および降伏比YR(以下単にYRとだけ記すこともある。)の向上が有効である。しかしながら、鋼板のYSおよびYRを高めると、一般的に、プレス成形性、特には、延性や穴広げ性、曲げ性といった特性が低下する。そのため、このようなTSおよびYSを高めた鋼板を前記した自動車の衝撃エネルギー吸収部材への適用を想定すると、単にプレス成形が難しくなるのみならず、衝突試験を模擬した軸圧壊試験で当該部材が割れてしまう、換言すれば、YSの値から想定されるほどには実際の衝撃吸収エネルギーが高くならない。そのため、前記の衝撃エネルギー吸収部材は、TSが590MPa級の鋼板の適用に留まっているのが現状である。That is, in order to increase the energy absorbed during a collision (hereinafter also referred to as impact absorption energy), it is effective to improve the yield stress YS (hereinafter sometimes simply referred to as YS) and the yield ratio YR (hereinafter sometimes simply referred to as YR). However, when the YS and YR of a steel plate are increased, generally, the press formability, particularly properties such as ductility, hole expandability, and bendability, are reduced. Therefore, when it is assumed that such a steel plate with increased TS and YS is applied to the impact energy absorbing member of the above-mentioned automobile, not only is press forming difficult, but the member is cracked in an axial crushing test simulating a crash test, in other words, the actual impact absorption energy is not as high as expected from the value of YS. Therefore, the current situation is that the impact energy absorbing member is limited to the application of a steel plate with a TS of 590 MPa class.
実際、特許文献1~4に開示される鋼板も、TSが780MPa以上であり、かつ、高いYSおよびYRと、優れたプレス成形性(延性、穴広げ性および曲げ性)と、衝突時の耐破断特性(曲げ破断特性および軸圧壊特性)を有するものとは言えない。In fact, the steel sheets disclosed in Patent Documents 1 to 4 have a TS of 780 MPa or more, and also have high YS and YR, excellent press formability (ductility, hole expandability, and bendability), and fracture resistance properties during collision (bending fracture properties and axial crush properties).
本発明は、前記の現状に鑑み開発されたものであって、引張強さTSが780MPa以上であり、かつ、高い降伏応力YSおよび高い降伏比YRと、優れたプレス成形性(延性、穴広げ性および曲げ性)と、衝突時の耐破断特性(曲げ破断特性および軸圧壊特性)を有する鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記の鋼板を素材とする部材およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been developed in view of the above-mentioned current situation, and aims to provide a steel plate having a tensile strength TS of 780 MPa or more, a high yield stress YS, a high yield ratio YR, excellent press formability (ductility, hole expandability, and bendability), and fracture resistance properties during collision (bending fracture properties and axial crush properties), and a manufacturing method thereof.
Another object of the present invention is to provide a member made of the above-mentioned steel plate and a method for manufacturing the same.
なお、ここでいう鋼板には亜鉛めっき鋼板も含まれており、亜鉛めっき鋼板とは、溶融亜鉛めっき鋼板(以下、GIともいう)または合金化溶融亜鉛めっき鋼板(以下、GAともいう)である。The steel sheet referred to here also includes a zinc-plated steel sheet, and the zinc-plated steel sheet is a hot-dip galvanized steel sheet (hereinafter also referred to as GI) or an alloyed hot-dip galvanized steel sheet (hereinafter also referred to as GA).
また、ここで、引張強さTSは、JIS Z 2241(2011)に準拠する引張試験で測定される。
また、降伏応力YSおよび降伏比YRが高いとは、JIS Z 2241(2011)に準拠する引張試験で測定されるYSが、当該引張試験で測定されるTSに応じて、以下の(A)または(B)式を満足することを指す。
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、500MPa≦YS、且つ0.64≦YR
(B)980MPa≦TSの場合、600MPa≦YS、且つ0.61≦YR Here, the tensile strength TS is measured by a tensile test in accordance with JIS Z 2241 (2011).
In addition, the yield stress YS and the yield ratio YR being high means that the YS measured by a tensile test in accordance with JIS Z 2241 (2011) satisfies the following formula (A) or (B) depending on the TS measured by the tensile test.
(A) In the case of 780 MPa≦TS<980 MPa, 500 MPa≦YS and 0.64≦YR
(B) When 980 MPa ≦ TS, 600 MPa ≦ YS and 0.61 ≦ YR
また、延性に優れるとは、JIS Z 2241(2011)に準拠する引張試験で測定される全伸び(El)が、当該引張試験で測定されるTSに応じて、以下の(A)または(B)式を満足することを指す。
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、19.0%≦El
(B)980MPa≦TSの場合、15.0%≦El In addition, excellent ductility means that the total elongation (El) measured in a tensile test in accordance with JIS Z 2241 (2011) satisfies the following formula (A) or (B) depending on the TS measured in the tensile test.
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 19.0% ≦ El
(B) 980MPa≦TS, 15.0%≦El
また、穴広げ性に優れるとは、JIS Z 2256(2020)に準拠する穴広げ試験で測定される限界穴広げ率(λ)が30%以上であることを指す。In addition, excellent hole expandability refers to a limit hole expansion ratio (λ) of 30% or more measured in a hole expansion test conforming to JIS Z 2256 (2020).
また、曲げ性に優れるとは、JIS Z 2248(2014)に準拠するV曲げ試験で測定されるR(限界曲げ半径)/t(板厚)がTSに応じて、以下の(A)または(B)式を満足することを指す。
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、2.0≧R/t
(B)980MPa≦TSの場合、2.5≧R/tであることを指す。 In addition, excellent bendability means that R (limit bending radius) / t (sheet thickness) measured by a V-bend test in accordance with JIS Z 2248 (2014) satisfies the following formula (A) or (B) depending on TS.
(A) In the case of 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 2.0 ≧ R / t
(B) In the case where 980 MPa≦TS, this means that 2.5 ≧ R/t.
また、軸圧壊特性に優れるとは、U曲げ+密着曲げ曲げ試験での限界スペーサー厚さ(ST)がTSに応じて、以下の(A)または(B)式を満足することを指す。
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、2.5mm≧ST
(B)980MPa≦TSの場合、4.0mm≧ST In addition, excellent axial crushing properties means that the critical spacer thickness (ST) in a U-bend + close bending test satisfies the following formula (A) or (B) depending on TS.
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 2.5 mm ≧ ST
(B) When 980 MPa ≦ TS, 4.0 mm ≧ ST
さらに、軸圧壊特性に優れるとは、V曲げ+直交VDA曲げ試験で測定される荷重最大時のストローク(SFmax)がTSに応じて、以下の(A)または(B)式を満足することを指す。
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、28.0mm≦SFmax
(B)980MPa≦TSの場合、26.5mm≦SFmax Furthermore, excellent axial crushing properties means that the stroke (SFmax) at maximum load measured in a V-bend + orthogonal VDA bending test satisfies the following formula (A) or (B) depending on TS.
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 28.0 mm ≦ SFmax
(B) When 980 MPa ≦ TS, 26.5 mm ≦ SFmax
さらに、軸圧壊特性に優れるとは、軸圧壊試験後に破断(外観割れ)が、図4(b)の下部2箇所の曲げ稜線部のR=5.0mm、200mmの範囲内(図4(a)、(b)中
、領域Cx参照)で1箇所以下であることを指す。 Furthermore, excellent axial crushing properties means that after an axial crushing test, fracture (visual cracking) occurs in one or less places within a range of R = 5.0 mm, 200 mm of the two lower bend ridge lines in Figure 4(b) (see region Cx in Figures 4(a) and 4(b)).
また、曲げ破断特性に優れるとは、上記のU曲げ+密着曲げ曲げ試験での限界スペーサー厚さ(ST)がTSに応じて、上記の(A)または(B)式を満足すると共に、V曲げ+直交VDA曲げ試験で測定される荷重最大時のストローク(SFmax)がTSに応じて、上記の(A)または(B)式を満足することを指す。In addition, excellent bending fracture characteristics means that the limit spacer thickness (ST) in the above U-bend + close contact bending test satisfies the above formula (A) or (B) depending on TS, and the stroke at maximum load (SFmax) measured in the V-bend + orthogonal VDA bending test satisfies the above formula (A) or (B) depending on TS.
上記のEl(延性)、λ(伸びフランジ性)およびR/t(曲げ性)はプレス成形時の鋼板の成形のしやすさ(割れずにプレス成形するための成形の自由度)を示す特性である。一方、U曲げ+密着曲げ試験は衝突試験での縦壁部の変形および破断挙動を模擬した試験であり、U曲げ+密着曲げ試験で測定される限界スペーサー厚さ(ST)は、衝突時の自動車車体の鋼板および部材の割れにくさ(破断せずに衝撃エネルギーを吸収するための耐衝撃特性)を示す指標である。
また、V曲げ+直交VDA曲げ試験は衝突試験での曲げ稜線部の変形および破断挙動を模擬した試験であり、V曲げ+直交VDA曲げ試験で測定される荷重最大時のストローク(SFmax)はエネルギー吸収部材の割れにくさを示す指標である。 The above El (ductility), λ (stretch flangeability) and R/t (bendability) are properties indicating the ease of forming a steel sheet during press forming (the degree of freedom of forming to perform press forming without cracking). On the other hand, the U-bend + close bending test is a test simulating the deformation and fracture behavior of the vertical wall portion in a crash test, and the critical spacer thickness (ST) measured in the U-bend + close bending test is an index indicating the resistance to cracking of the steel sheet and members of an automobile body during a crash (impact resistance properties to absorb impact energy without breaking).
In addition, the V-bend + orthogonal VDA bend test is a test that simulates the deformation and fracture behavior of the bending ridge during a crash test, and the stroke at maximum load (SFmax) measured in the V-bend + orthogonal VDA bend test is an index that shows the resistance of the energy absorbing member to cracking.
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、以下の知見を得た。
(1)所定の成分で、焼戻しマルテンサイトの面積率を10.0%以上に制御し、フェライト粒界に接する島状硬質第二相(マルテンサイト+残留オーステナイト)を低減し、フェライト粒内の孤立した微細な島状硬質第二相(マルテンサイト+残留オーステナイト)の比率を増やすことで、780MPa以上のTSの確保が実現できる。
(2)所定の成分で、焼戻しマルテンサイトの面積率を10.0%以上に制御し、フェライト粒界に接する島状硬質第二相(マルテンサイト+残留オーステナイト)を低減することで、高いYSおよびYRの確保が実現できる。
(3)所定の成分で、フェライトの面積率を20.0%以上に制御することで、(プレス成形性の一つのモードである張出し成形性と相関のある)延性の向上が実現できる。
(4)所定の成分で、フレッシュマルテンサイトの面積率を15.0%以下、残留オーステナイトの面積率を3.0%以下、焼戻しマルテンサイトの面積率を10.0%以上に制御し、フェライト粒内の孤立した微細な島状硬質第二相(マルテンサイト+残留オーステナイト)の比率を増やすことで、プレス成形性の一つのモードである伸びフランジ性と相関のある穴広げ性の向上が実現できる。
(5)所定の成分で、フレッシュマルテンサイトの面積率を15.0%以下、残留オーステナイトの面積率を3.0%以下、焼戻しマルテンサイトの面積率を10.0%以上に制御し、フェライト粒内の孤立した微細な島状硬質第二相(マルテンサイト+残留オーステナイト)の比率を増やすことで、プレス成形性の一つのモードである曲げ性の向上が実現できる。
(6)Si:0.75質量%以下および所定の成分で、残留オーステナイトの面積率を3.0%以下に制御することで、打ち抜き加工およびプレス成形などの一次加工時に生じる残留オーステナイトの加工誘起変態によって生成した硬いフレッシュマルテンサイトの生成を抑制し、その後の試験でボイドの生成および亀裂の進展を抑止することが可能である。さらに、焼戻しマルテンサイトの面積率を10.0%以上に制御し、フェライト粒内の孤立した微細な島状硬質第二相(マルテンサイト+残留オーステナイト)の比率を増やすことで、衝突時の自動車車体の鋼板および部材の耐衝撃特性の指標である、衝突試験での縦壁部の変形および破断挙動を模擬したU曲げ+密着曲げ試験で測定される限界スペーサー厚さ(ST)、衝突試験での曲げ稜線部の変形および破断挙動を模擬したV曲げ+直交VDA曲げ試験で測定される荷重最大時のストローク(SFmax)の向上が実現できる。 Means for Solving the Problems The present inventors have conducted extensive research to achieve the above object, and as a result have obtained the following findings.
(1) With specified components, the area ratio of tempered martensite is controlled to 10.0% or more, the island-shaped hard second phase (martensite + retained austenite) in contact with the ferrite grain boundaries is reduced, and the ratio of isolated fine island-shaped hard second phase (martensite + retained austenite) within the ferrite grains is increased, thereby ensuring a TS of 780 MPa or more.
(2) With the specified components, the area ratio of tempered martensite is controlled to 10.0% or more, and the island-like hard second phase (martensite + retained austenite) in contact with the ferrite grain boundaries is reduced, thereby ensuring high YS and YR.
(3) By controlling the area ratio of ferrite to 20.0% or more with a specified composition, it is possible to realize improvement in ductility (which is correlated with stretch formability, which is one mode of press formability).
(4) With specified components, the area ratio of fresh martensite is controlled to 15.0% or less, the area ratio of retained austenite to 3.0% or less, and the area ratio of tempered martensite to 10.0% or more, and the ratio of isolated fine island-like hard second phases (martensite + retained austenite) within ferrite grains is increased, thereby improving hole expandability, which is correlated with stretch flangeability, which is one mode of press formability.
(5) With specified components, the area ratio of fresh martensite is controlled to 15.0% or less, the area ratio of retained austenite to 3.0% or less, and the area ratio of tempered martensite to 10.0% or more, thereby increasing the ratio of isolated fine island-like hard second phases (martensite + retained austenite) within ferrite grains, thereby improving bendability, which is one mode of press formability.
(6) With Si: 0.75 mass% or less and a specified component, the area ratio of the retained austenite is controlled to 3.0% or less, which suppresses the generation of hard fresh martensite generated by the processing-induced transformation of the retained austenite generated during primary processing such as punching and press forming, and can suppress the generation of voids and the development of cracks in subsequent tests. Furthermore, by controlling the area ratio of tempered martensite to 10.0% or more and increasing the ratio of isolated fine island-like hard second phases (martensite + retained austenite) in ferrite grains, it is possible to improve the limit spacer thickness (ST) measured in a U-bend + close bending test simulating the deformation and fracture behavior of the vertical wall in a crash test, which are indicators of the impact resistance properties of steel plates and members of automobile bodies during a crash, and the stroke at maximum load (SFmax) measured in a V-bend + orthogonal VDA bending test simulating the deformation and fracture behavior of the bent ridge in a crash test.
本開示は、上記知見に基づいてなされたものである。すなわち、本開示の要旨構成は以下のとおりである。
[1]素地鋼板を備える鋼板であって、前記素地鋼板は、
質量%で、
C:0.030%以上0.250%以下、
Si:0.01%以上0.75%以下、
Mn:2.00%以上3.50%未満、
P:0.001%以上0.100%以下、
S:0.0200%以下、
Al:0.010%以上2.000%以下、
N: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、
前記素地鋼板の板厚1/4位置の組織として、
フェライトの面積率:20.0%以上80.0%以下であり、
フレッシュマルテンサイトの面積率:15.0%以下であり、
残留オーステナイトの面積率:3.0%以下であり、
フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの面積率の合計を、鋼板全体のフレッシュマルテンサイトの面積率と残留オーステナイトの面積率の合計で除した値:0.65以上であり、
ベイナイトおよび焼戻しベイナイトの面積率:10.0%以下であり、
焼戻しマルテンサイトの面積率:10.0%以上70.0%以下であり、
さらに、フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの平均結晶粒径が2.0μm以下である鋼組織と、
を有し、
前記素地鋼板に含まれる拡散性水素量が0.50質量ppm以下であり、引張強さが780MPa以上である、鋼板。
[2]前記成分組成は、さらに、質量%で、
Nb:0.200%以下、
Ti:0.200%以下、
V:0.200%以下、
B:0.0100%以下、
Cr:1.000%以下、
Ni:1.000%以下、
Mo:1.000%以下、
Sb:0.200%以下、
Sn:0.200%以下、
Cu:1.000%以下、
Ta:0.100%以下、
W:0.500%以下、
Mg:0.0200%以下、
Zn:0.0200%以下、
Co:0.0200%以下、
Zr:0.1000%以下、
Ca:0.0200%以下、
Se:0.0200%以下、
Te:0.0200%以下、
Ge:0.0200%以下、
As:0.0500%以下、
Sr:0.0200%以下、
Cs:0.0200%以下、
Hf:0.0200%以下、
Pb:0.0200%以下、
Bi:0.0200%以下および
REM:0.0200%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、前記[1]に記載の鋼板。
[3]前記鋼板の片面または両面において最表層として亜鉛めっき層を備える、[1]または[2]に記載の鋼板。
[4]前記素地鋼板は、素地鋼板表面から板厚方向に200μm以下の領域を表層とした際、
前記表層に、板厚1/4位置のビッカース硬さに対して、ビッカース硬さが85%以下である表層軟質層を有し、
前記素地鋼板表面から前記表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置および板厚方向深さの1/2位置の夫々における板面の50μm×50μmの領域において、300点以上のナノ硬度を測定したとき、
前記素地鋼板表面から前記表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度が7.0GPa以上の測定数割合が、前記表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の全測定数に対して0.10以下であり、
さらに、前記素地鋼板表面から前記表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度の標準偏差σが1.8GPa以下であり、
さらに、前記素地鋼板表面から前記表層軟質層の板厚方向深さの1/2位置の板面のナノ硬度の標準偏差σが2.2GPa以下である、前記[1]~[3]のいずれかに記載の鋼板。
[5]前記鋼板の片面または両面において、前記素地鋼板の上に形成された金属めっき層を有する、前記[1]~[4]のいずれかに記載の鋼板。
[6]前記[1]~[5]のいずれかに記載の鋼板を用いてなる、部材。
[7]前記[1]または[2]に記載の成分組成を有する鋼スラブに、
仕上げ圧延温度:820℃以上の条件で熱間圧延を施し、熱延鋼板を得る、熱間圧延工程と、
該熱間圧延工程後の鋼板に対して、350℃以上600℃以下の温度域を平均加熱速度7℃/秒以上の条件で昇温する、昇温工程と、
焼鈍温度:750℃以上900℃以下、焼鈍時間:20秒以上の条件で焼鈍する、焼鈍工程と、
該焼鈍工程後、(前記焼鈍温度-30℃)から650℃までの平均冷却速度を7℃/秒以上とし、650℃から500℃までの平均冷却速度を14℃/秒以下とする条件で冷却する、第一冷却工程と、
該第一冷却工程後、鋼板に対して、300℃以上450℃以下の温度域で2.0kgf/mm2以上の張力を付与し、
その後、前記鋼板を、1パス当たり直径500mm以上1500mm以下のロールにロール1/4周分接触させながら、5パス以上通過させ、
ついで、250℃以下の冷却停止温度まで冷却する、第二冷却工程と、
該第二冷却工程後、鋼板を、前記冷却停止温度以上440℃以下の温度域まで再加熱して20秒以上保持する、再加熱工程と、を含み、あるいはさらに
前記熱間圧延工程後、かつ前記昇温工程前の鋼板に、圧下率が20%以上80%以下である冷間圧延を施し、冷延鋼板を得る、冷間圧延工程を含む、鋼板の製造方法。
[8]前記第一冷却工程後、かつ前記第二冷却工程前の前記鋼板に亜鉛めっき処理を施し、前記鋼板に亜鉛めっき層を形成する亜鉛めっき工程を含む、前記[7]に記載の鋼板の製造方法。
[9]前記焼鈍工程における焼鈍を、露点:-30℃以上の雰囲気下で行う、前記[7]または[8]に記載の鋼板の製造方法。
[10]前記焼鈍工程の前に、前記鋼板の片面または両面において、金属めっきを施し金属めっき層を形成する金属めっき工程を含む、前記[7]~[9]のいずれかに記載の鋼板の製造方法。
[11]前記[1]~[5]のいずれかに記載の鋼板に、成形加工、接合加工の少なくとも一方を施して部材とする工程を含む、部材の製造方法。 The present disclosure has been made based on the above findings. That is, the gist of the present disclosure is as follows.
[1] A steel plate having a base steel plate, the base steel plate comprising:
In mass percent,
C: 0.030% or more and 0.250% or less,
Si: 0.01% or more and 0.75% or less,
Mn: 2.00% or more and less than 3.50%;
P: 0.001% or more and 0.100% or less,
S: 0.0200% or less,
Al: 0.010% or more and 2.000% or less,
N: 0.0100% or less,
and the balance being Fe and unavoidable impurities;
The structure at 1/4 of the sheet thickness of the base steel sheet is as follows:
Area ratio of ferrite: 20.0% or more and 80.0% or less,
Area ratio of fresh martensite: 15.0% or less,
Area ratio of retained austenite: 3.0% or less,
a value obtained by dividing the sum of the area ratios of island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in ferrite grains by the sum of the area ratios of fresh martensite and retained austenite in the entire steel sheet is 0.65 or more;
Area ratio of bainite and tempered bainite: 10.0% or less,
Area ratio of tempered martensite: 10.0% or more and 70.0% or less,
Furthermore, a steel structure in which the average grain size of island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in ferrite grains is 2.0 μm or less;
having
The steel sheet has a diffusible hydrogen content of 0.50 mass ppm or less and a tensile strength of 780 MPa or more.
[2] The composition further includes, in mass%,
Nb: 0.200% or less,
Ti: 0.200% or less,
V: 0.200% or less,
B: 0.0100% or less,
Cr: 1.000% or less,
Ni: 1.000% or less,
Mo: 1.000% or less,
Sb: 0.200% or less,
Sn: 0.200% or less,
Cu: 1.000% or less,
Ta: 0.100% or less,
W: 0.500% or less,
Mg: 0.0200% or less,
Zn: 0.0200% or less,
Co: 0.0200% or less,
Zr: 0.1000% or less,
Ca: 0.0200% or less,
Se: 0.0200% or less,
Te: 0.0200% or less,
Ge: 0.0200% or less,
As: 0.0500% or less,
Sr: 0.0200% or less,
Cs: 0.0200% or less,
Hf: 0.0200% or less,
Pb: 0.0200% or less,
The steel sheet according to the above [1], containing at least one element selected from Bi: 0.0200% or less and REM: 0.0200% or less.
[3] The steel sheet according to [1] or [2], which has a zinc-plated layer as an outermost layer on one or both sides of the steel sheet.
[4] When the base steel sheet has a surface layer in a region of 200 μm or less from the surface of the base steel sheet in the sheet thickness direction,
The surface layer has a surface soft layer having a Vickers hardness of 85% or less of the Vickers hardness at a quarter of the plate thickness position,
When the nano hardness was measured at 300 or more points in a 50 μm×50 μm region on the sheet surface at a 1/4 position and a 1/2 position of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet,
the ratio of the number of measurements of nano hardness of 7.0 GPa or more on the sheet surface at a 1/4 position of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet to the total number of measurements at a 1/4 position of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer is 0.10 or less,
Furthermore, the standard deviation σ of the nano-hardness of the sheet surface at a position of ¼ of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet is 1.8 GPa or less,
Further, the standard deviation σ of the nano hardness of the sheet surface at a position of 1/2 of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet is 2.2 GPa or less.
[5] The steel sheet according to any one of [1] to [4], having a metal plating layer formed on the base steel sheet on one or both sides of the steel sheet.
[6] A member made using the steel plate according to any one of [1] to [5] above.
[7] A steel slab having the composition according to [1] or [2] above,
A hot rolling process in which hot rolling is performed under a finish rolling temperature of 820°C or higher to obtain a hot-rolled steel sheet;
A heating process in which the steel sheet after the hot rolling process is heated to a temperature range of 350° C. or more and 600° C. or less at an average heating rate of 7° C./sec or more;
An annealing process in which annealing is performed under the conditions of an annealing temperature of 750° C. or more and 900° C. or less and an annealing time of 20 seconds or more;
After the annealing step, a first cooling step is performed under the conditions that the average cooling rate from (the annealing temperature - 30 ° C.) to 650 ° C. is 7 ° C. / sec or more, and the average cooling rate from 650 ° C. to 500 ° C. is 14 ° C. / sec or less;
After the first cooling step, a tension of 2.0 kgf/mm2 or more is applied to the steel plate in a temperature range of 300°C or more and 450°C or less,
Thereafter, the steel sheet is passed through five or more passes while being in contact with a roll having a diameter of 500 mm or more and 1500 mm or less for one pass for a quarter of a rotation of the roll,
Then, a second cooling step of cooling to a cooling stop temperature of 250° C. or less;
a reheating step of reheating the steel sheet after the second cooling step to a temperature range of not less than the cooling stop temperature and not more than 440°C and holding the temperature for not less than 20 seconds, or further comprising a cold rolling step of cold rolling the steel sheet after the hot rolling step and before the heating step with a rolling reduction of not less than 20% and not more than 80% to obtain a cold-rolled steel sheet.
[8] The method for producing a steel sheet according to [7], further comprising a galvanizing step of subjecting the steel sheet after the first cooling step and before the second cooling step to a galvanizing treatment to form a galvanized layer on the steel sheet.
[9] The method for producing a steel sheet according to [7] or [8], wherein the annealing in the annealing step is performed in an atmosphere with a dew point of −30° C. or higher.
[10] The method for producing a steel sheet according to any one of [7] to [9], further comprising a metal plating step of applying metal plating to one or both sides of the steel sheet to form a metal plating layer prior to the annealing step.
[11] A method for manufacturing a component, comprising a step of subjecting the steel plate according to any one of [1] to [5] above to at least one of forming and joining to form a component.
本発明によれば、引張強さTSが780MPa以上であり、かつ、高い降伏応力YSおよび降伏比YRと、優れたプレス成形性(延性、穴広げ性および曲げ性)と、衝突時の耐破断特性(曲げ破断特性および軸圧壊特性)を有する鋼板が得られる。
また、本発明の鋼板を素材とする部材は、高強度であり、かつ、優れたプレス成形性と耐衝撃特性を有するため、自動車の骨格部材および衝撃エネルギー吸収部材などに極めて有利に適用することができる。 According to the present invention, a steel plate having a tensile strength TS of 780 MPa or more, high yield stress YS and yield ratio YR, excellent press formability (ductility, hole expandability and bendability), and fracture resistance properties during collision (bending fracture properties and axial crush properties) can be obtained.
Furthermore, members made from the steel plate of the present invention have high strength, excellent press formability and impact resistance, and can therefore be extremely advantageously used for automobile frame members and impact energy absorbing members, etc.
本発明を、以下の実施形態に基づき説明する。The present invention will be described based on the following embodiments.
[1.鋼板]
本発明の鋼板は、素地鋼板を備える鋼板であって、素地鋼板は、質量%で、C:0.030%以上0.250%以下、Si:0.01%以上0.75%以下、Mn:2.00%以上3.50%未満、P:0.001%以上0.100%以下、S:0.0200%以下、Al:0.010%以上2.000%以下、N: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、素地鋼板の板厚1/4位置の組織として、フェライトの面積率:20.0%以上80.0%以下であり、フレッシュマルテンサイトの面積率:15.0%以下であり、残留オーステナイトの面積率:3.0%以下であり、フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの面積率の合計をフレッシュマルテンサイトの面積率と残留オーステナイトの面積率の合計で除した値:0.65以上であり、ベイナイトおよび焼戻しベイナイトの面積率:10.0%以下であり、焼戻しマルテンサイトの面積率:10.0%以上70.0%以下であり、さらに、フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの平均結晶粒径が2.0μm以下である鋼組織と、を有し、素地鋼板に含まれる拡散性水素量が0.50質量ppm以下であり、引張強さが780MPa以上である。
鋼板は、該鋼板の片面または両面において、最表層として亜鉛めっき層を有していてもよい。亜鉛めっき層を有する鋼板は、亜鉛めっき鋼板としてもよい。[1. Steel Plate]
The steel sheet of the present invention is a steel sheet including a base steel sheet, the base steel sheet containing, by mass%, C: 0.030% or more and 0.250% or less, Si: 0.01% or more and 0.75% or less, Mn: 2.00% or more and less than 3.50%, P: 0.001% or more and 0.100% or less, S: 0.0200% or less, Al: 0.010% or more and 2.000% or less, N: 0.0100% or less, with the balance being Fe and unavoidable impurities, and the structure at a 1/4 position of the sheet thickness of the base steel sheet is such that the area ratio of ferrite is 20.0% or more and 80.0% or less, the area ratio of fresh martensite is 15.0% or less, and the area ratio of retained austenite is 3.0%. the sum of the area ratios of island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in ferrite grains divided by the sum of the area ratios of fresh martensite and retained austenite is 0.65 or more, the area ratio of bainite and tempered bainite is 10.0% or less, and the area ratio of tempered martensite is 10.0% or more and 70.0% or less, and further, the steel structure has an average crystal grain size of the island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in ferrite grains of 2.0 μm or less, the amount of diffusible hydrogen contained in the base steel sheet is 0.50 ppm by mass or less, and the tensile strength is 780 MPa or more.
The steel sheet may have a zinc plating layer as the outermost layer on one or both sides of the steel sheet. The steel sheet having a zinc plating layer may be a zinc-plated steel sheet.
成分組成
まず、本発明の一実施形態に従う鋼板の素地鋼板の成分組成について説明する。なお、成分組成における単位はいずれも「質量%」であるが、以下、特に断らない限り、単に「%」で示す。 First, the composition of the steel sheet according to the embodiment of the present invention will be described. Note that the unit of the composition is always "mass%", but hereinafter, unless otherwise specified, it will be simply represented as "%".
C:0.030%以上0.250%以下
Cは、焼戻しマルテンサイトやベイナイトおよび焼戻しベイナイトなどを適正量生成させて、780MPa以上のTSと、高いYSおよび高いYRを確保するために有効な元素である。ここで、C含有量が0.030%未満では、フェライトの面積率が増加して、TSを780MPa以上とすることが困難になる。また、YSおよびYRの低下も招く。
一方、C含有量が0.250%を超えると、フレッシュマルテンサイトの面積率が増加し、TSが過度に高くなり、Elが低下する。また、フレッシュマルテンサイトの面積率が増加し、V曲げ試験の曲げ性が低下し、所望のR/t(プレス成形性)が得られない。さらに、残留オーステナイトの面積率が増加し、穴広げ試験で鋼板に打抜き加工を受けた時、U曲げ+密着曲げ試験でU曲げ加工を受けた時、またはV曲げ+直交VDA試験でV曲げ加工を受けた時、残留オーステナイトの加工誘起変態によって生成した硬いフレッシュマルテンサイトが生成され、その後の試験でボイドの生成および亀裂の進展が生じ、所望のλ(プレス成形性)、ST(衝突時の耐破断特性)およびSFmax(衝突時の耐破断特性)が得られない。したがって、C含有量は、0.030%以上0.250%以下とする。C含有量は、好ましくは0.050%以上である。また、C含有量は、好ましくは0.130%以下である。 C: 0.030% or more and 0.250% or less C is an effective element for generating an appropriate amount of tempered martensite, bainite, tempered bainite, etc., to ensure a TS of 780 MPa or more, a high YS, and a high YR. Here, if the C content is less than 0.030%, the area ratio of ferrite increases, making it difficult to achieve a TS of 780 MPa or more. In addition, this also leads to a decrease in YS and YR.
On the other hand, when the C content exceeds 0.250%, the area ratio of fresh martensite increases, TS becomes excessively high, and El decreases. In addition, the area ratio of fresh martensite increases, the bendability in the V-bend test decreases, and the desired R/t (press formability) cannot be obtained. Furthermore, the area ratio of retained austenite increases, and when the steel plate is subjected to punching in the hole expansion test, when it is subjected to U-bending in the U-bend + close bending test, or when it is subjected to V-bending in the V-bend + orthogonal VDA test, hard fresh martensite generated by the processing-induced transformation of retained austenite is generated, and voids are generated and cracks grow in the subsequent tests, and the desired λ (press formability), ST (fracture resistance characteristics at the time of collision) and SFmax (fracture resistance characteristics at the time of collision) cannot be obtained. Therefore, the C content is 0.030% or more and 0.250% or less. The C content is preferably 0.050% or more. In addition, the C content is preferably 0.130% or less.
Si:0.01%以上0.75%以下
Siは、焼鈍中および焼鈍後の冷却過程におけるフェライト変態を促進させる。すなわち、Siは、フェライトの面積率に影響する元素である。ここで、Si含有量が0.01%未満では、フェライトの面積率が減少し、延性が低下する。
一方、Si含有量が0.75%超では、残留オーステナイトの体積率が増加し、穴広げ試験で鋼板に打抜き加工を受けた時、U曲げ+密着曲げ試験でU曲げ加工を受けた時、またはV曲げ+直交VDA試験でV曲げ加工を受けた時、残留オーステナイトの加工誘起変態によって生成した硬いフレッシュマルテンサイトが生成され、その後の試験でボイドの生成および亀裂の進展が生じ、所望のλ、STおよびSFmaxが得られない。したがって、Si含有量は、0.01%以上0.75%以下とする。Si含有量は、好ましくは0.10%以上である。また、Si含有量は、好ましくは0.70%以下である。 Si: 0.01% or more and 0.75% or less Si promotes ferrite transformation during annealing and in the cooling process after annealing. That is, Si is an element that affects the area ratio of ferrite. Here, if the Si content is less than 0.01%, the area ratio of ferrite decreases and ductility decreases.
On the other hand, if the Si content exceeds 0.75%, the volume fraction of the retained austenite increases, and when the steel sheet is subjected to punching in the hole expansion test, U-bending in the U-bending + close bending test, or V-bending in the V-bending + orthogonal VDA test, hard fresh martensite is generated due to the processing-induced transformation of the retained austenite, and voids are generated and cracks grow in the subsequent tests, and the desired λ, ST, and SFmax cannot be obtained. Therefore, the Si content is set to 0.01% or more and 0.75% or less. The Si content is preferably 0.10% or more. The Si content is preferably 0.70% or less.
Mn:2.00%以上3.50%未満
Mnは、焼戻しマルテンサイト、ベイナイト、さらに焼戻しベイナイトなどの面積率を調整する元素である。ここで、Mn含有量が2.00%未満では、フェライトの面積率が増加して、TSを780MPa以上とすることが困難になる。また、YSおよびYRの低下も招く。
一方、Mn含有量が3.50%以上となると、マルテンサイト変態開始温度Ms(以下単に、Ms点又はMsともいう。)が低下し、第一冷却工程で生成するマルテンサイトが減少する。その結果、第二冷却工程で生成するフレッシュマルテンサイトが増加し、その後の再加熱工程で前記フレッシュマルテンサイトが十分に焼戻されず、フレッシュマルテンサイトの面積率が増加し、V曲げ試験の曲げ性が低下し、所望のR/tが得られない。したがって、Mn含有量は、2.00%以上3.50%未満とする。Mn含有量は、好ましくは、2.20%以上である。また、Mn含有量は、好ましくは3.00%以下である。 Mn: 2.00% or more and less than 3.50% Mn is an element that adjusts the area ratio of tempered martensite, bainite, and further tempered bainite, etc. Here, if the Mn content is less than 2.00%, the area ratio of ferrite increases, making it difficult to achieve a TS of 780 MPa or more. In addition, this also leads to a decrease in YS and YR.
On the other hand, when the Mn content is 3.50% or more, the martensite transformation start temperature Ms (hereinafter also simply referred to as Ms point or Ms) decreases, and the martensite generated in the first cooling step decreases. As a result, the amount of fresh martensite generated in the second cooling step increases, and the fresh martensite is not sufficiently tempered in the subsequent reheating step, the area ratio of fresh martensite increases, the bendability in the V-bend test decreases, and the desired R/t cannot be obtained. Therefore, the Mn content is set to 2.00% or more and less than 3.50%. The Mn content is preferably 2.20% or more. Moreover, the Mn content is preferably 3.00% or less.
P:0.001%以上0.100%以下
Pは、固溶強化の作用を有し、鋼板のTSおよびYSを上昇させる元素である。このような効果を得るため、P含有量を0.001%以上にする。
一方、P含有量が0.100%を超えると、Pが旧オーステナイト粒界に偏析して粒界を脆化させる。そのため、V曲げ試験時、旧オーステナイト粒界に沿ってボイドの生成および亀裂の進展が生じ、所望のR/tが得られない。また、穴広げ試験で鋼板に打抜き加工を受けた時、U曲げ+密着曲げ試験でU曲げ加工を受けた時、またはV曲げ+直交VDA試験でV曲げ加工を受けた時、旧オーステナイト粒界に沿ってボイドの生成および亀裂の進展が生じ、所望のλ、STおよびSFmaxが得られない。したがって、P含有量は、0.001%以上0.100%以下とする。P含有量は、好ましくは0.030%以下である。 P: 0.001% or more and 0.100% or less P is an element that has a solid solution strengthening effect and increases the TS and YS of a steel sheet. To obtain such an effect, the P content is set to 0.001% or more.
On the other hand, when the P content exceeds 0.100%, P segregates at the prior austenite grain boundary and embrittles the grain boundary. Therefore, during the V-bend test, voids are generated and cracks grow along the prior austenite grain boundary, and the desired R/t cannot be obtained. In addition, when the steel plate is subjected to punching in the hole expansion test, U-bending in the U-bending + close bending test, or V-bending in the V-bending + orthogonal VDA test, voids are generated and cracks grow along the prior austenite grain boundary, and the desired λ, ST, and SFmax cannot be obtained. Therefore, the P content is 0.001% or more and 0.100% or less. The P content is preferably 0.030% or less.
S:0.0200%以下
Sは、鋼中で硫化物として存在する。とくに、S含有量が0.0200%を超えるとV曲げ試験時、前記硫化物を起点にボイドの生成および亀裂の進展が生じ、所望のR/tが得られない。また、穴広げ試験で鋼板に打抜き加工を受けた時、U曲げ+密着曲げ試験でU曲げ加工を受けた時、またはV曲げ+直交VDA試験でV曲げ加工を受けた時、前記硫化物を起点にボイドの生成および亀裂の進展が生じ、所望のλ、STおよびSFmaxが得られない。したがって、S含有量は0.0200%以下とする。S含有量は、好ましくは0.0080%以下である。
なお、S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、S含有量は0.0001%以上とすることが好ましい。 S: 0.0200% or less S exists as sulfides in steel. In particular, if the S content exceeds 0.0200%, voids are generated and cracks grow from the sulfides during the V-bend test, and the desired R/t cannot be obtained. In addition, when the steel plate is subjected to punching in the hole expansion test, U-bending in the U-bending + close bending test, or V-bending in the V-bending + orthogonal VDA test, voids are generated and cracks grow from the sulfides, and the desired λ, ST, and SFmax cannot be obtained. Therefore, the S content is set to 0.0200% or less. The S content is preferably 0.0080% or less.
Although there is no particular lower limit for the S content, due to restrictions in production technology, the S content is preferably 0.0001% or more.
Al:0.010%以上2.000%以下
Alは、焼鈍中および焼鈍後の冷却過程におけるフェライト変態を促進させる。すなわち、Alは、フェライトの面積率に影響する元素である。ここで、Al含有量が0.010%未満では、フェライトの面積率が減少し、延性が低下する。
一方、Al含有量が2.000%を超えると、フェライトの面積率が過度に増加して、TSを780MPa以上とすることが困難になる。また、YSおよびYRの低下も招く。したがって、Al含有量は、0.010%以上2.000%以下とする。Al含有量は、好ましくは、0.015%以上である。また、Al含有量は、好ましくは1.000%以下である。 Al: 0.010% to 2.000% Al promotes ferrite transformation during annealing and in the cooling process after annealing. That is, Al is an element that affects the area ratio of ferrite. Here, if the Al content is less than 0.010%, the area ratio of ferrite decreases and ductility decreases.
On the other hand, if the Al content exceeds 2.000%, the area ratio of ferrite increases excessively, making it difficult to achieve a TS of 780 MPa or more. This also leads to a decrease in YS and YR. Therefore, the Al content is set to 0.010% or more and 2.000% or less. The Al content is preferably 0.015% or more. The Al content is preferably 1.000% or less.
N:0.0100%以下
Nは、鋼中で窒化物として存在する。特に、N含有量が0.0100%を超えるとV曲げ試験時、上記窒化物を起点にボイドの生成および亀裂の進展が生じ、所望のR/tが得られない。また、穴広げ試験で鋼板に打抜き加工を受けた時、U曲げ+密着曲げ試験でU曲げ加工を受けた時、またはV曲げ+直交VDA試験でV曲げ加工を受けた時、上記窒化物を起点にボイドの生成および亀裂の進展が生じ、所望のλ、STおよびSFmaxが得られない。したがって、N含有量は0.0100%以下とする。また、N含有量は、好ましくは0.0050%以下である。
なお、N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含有量は0.0005%以上が好ましい。 N: 0.0100% or less N exists as nitrides in steel. In particular, if the N content exceeds 0.0100%, voids are generated and cracks grow from the nitrides during the V-bend test, and the desired R/t cannot be obtained. In addition, when the steel plate is subjected to punching in the hole expansion test, U-bending in the U-bending + close bending test, or V-bending in the V-bending + orthogonal VDA test, voids are generated and cracks grow from the nitrides, and the desired λ, ST, and SFmax cannot be obtained. Therefore, the N content is set to 0.0100% or less. In addition, the N content is preferably 0.0050% or less.
Although there is no particular lower limit for the N content, due to restrictions in production technology, the N content is preferably 0.0005% or more.
以上、本発明の一実施形態に従う鋼板の素地鋼板の基本成分組成について説明したが、本発明の一実施形態に従う鋼板の素地鋼板は、上記基本成分を含有し、上記基本成分以外の残部はFe(鉄)および不可避的不純物を含む成分組成を有する。ここで、本発明の一実施形態に従う鋼板の素地鋼板は、上記基本成分を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有することが好ましい。The basic composition of the base steel sheet of the steel sheet according to one embodiment of the present invention has been described above, but the base steel sheet of the steel sheet according to one embodiment of the present invention has a composition containing the above basic components with the balance other than the above basic components including Fe (iron) and unavoidable impurities. Here, it is preferable that the base steel sheet of the steel sheet according to one embodiment of the present invention has a composition containing the above basic components with the balance consisting of Fe and unavoidable impurities.
本発明の一実施形態に従う鋼板の素地鋼板には、上記基本成分に加え、以下に示す任意成分のうちから選択される少なくとも一種を含有させてもよい。なお、以下に示す任意成分は、以下で示す上限量以下で含有していれば、本発明の効果が得られるため、下限は特に設けない。なお、下記の任意元素を後述する好適な下限値未満で含む場合、当該元素は不可避的不純物として含まれるものとする。In addition to the basic components described above, the base steel sheet of the steel sheet according to one embodiment of the present invention may contain at least one selected from the optional components shown below. The effects of the present invention can be obtained so long as the optional components shown below are contained in amounts not exceeding the upper limit amounts shown below, so no lower limit is set. When the optional elements shown below are contained in amounts less than the preferred lower limit values described below, the elements are considered to be included as unavoidable impurities.
Nb:0.200%以下、Ti:0.200%以下、V:0.200%以下、B:0.0100%以下、Cr:1.000%以下、Ni:1.000%以下、Mo:1.000%以下、Sb:0.200%以下、Sn:0.200%以下、Cu:1.000%以下、Ta:0.100%以下、W:0.500%以下、Mg:0.0200%以下、Zn:0.0200%以下、Co:0.0200%以下、Zr:0.1000%以下、Ca:0.0200%以下、Se:0.0200%以下、Te:0.0200%以下、Ge:0.0200%以下、As:0.0500%以下、Sr:0.0200%以下、Cs:0.0200%以下、Hf:0.0200%以下、Pb:0.0200%以下、Bi:0.0200%以下およびREM:0.0200%以下のうちから選ばれる少なくとも1種Nb: 0.200% or less, Ti: 0.200% or less, V: 0.200% or less, B: 0.0100% or less, Cr: 1.000% or less, Ni: 1.000% or less, Mo: 1.000% or less, Sb: 0. 200% or less, Sn: 0.200% or less, Cu: 1.000% or less, Ta: 0.100% or less, W: 0.500% or less, Mg: 0.0200% or less, Zn: 0.0200% Below, Co: 0.0200 %, Zr: 0.1000% or less, Ca: 0.0200% or less, Se: 0.0200% or less, Te: 0.0200% or less, Ge: 0.0200% or less, As: 0.0500% or less , Sr: 0.0200% or less, Cs: 0.0200% or less, Hf: 0.0200% or less, Pb: 0.0200% or less, Bi: 0.0200% or less, and REM: 0.0200% or less. At least one selected from
Nb:0.200%以下
Nbは、熱間圧延時や焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物または炭窒化物を形成することによって、TS、YSおよびYRを上昇させる。このような効果を得るためには、Nb含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Nb含有量は、より好ましくは0.005%以上である。
一方、Nb含有量が0.200%を超えると、粗大な析出物や介在物が多量に生成する場合がある。このような場合に、粗大な析出物や介在物が穴広げ試験時、V曲げ試験時、U曲げ+密着曲げ試験時またはV曲げ+直交VDA曲げ試験時に、ボイドおよび亀裂の起点となるため、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られない場合がある。したがって、Nbを含有させる場合、Nb含有量は0.200%以下が好ましい。Nb含有量は、より好ましくは0.060%以下である。 Nb: 0.200% or less Nb forms fine carbides, nitrides, or carbonitrides during hot rolling or annealing, thereby increasing TS, YS, and YR. In order to obtain such an effect, the Nb content is preferably 0.001% or more. The Nb content is more preferably 0.005% or more.
On the other hand, if the Nb content exceeds 0.200%, a large amount of coarse precipitates and inclusions may be generated. In such cases, the coarse precipitates and inclusions may become the starting points of voids and cracks during the hole expansion test, V-bend test, U-bend + close bending test, or V-bend + orthogonal VDA bending test, so that the desired λ, R / t, ST, and SFmax may not be obtained. Therefore, when Nb is contained, the Nb content is preferably 0.200% or less. The Nb content is more preferably 0.060% or less.
Ti:0.200%以下
Tiは、Nbと同様、熱間圧延時や焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物または炭窒化物を形成することによって、TS、YSおよびYRを上昇させる。このような効果を得るためには、Ti含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Ti含有量は、より好ましくは0.005%以上である。
一方、Ti含有量が0.200%を超えると、粗大な析出物や介在物が多量に生成する場合がある。このような場合に、粗大な析出物や介在物が穴広げ試験時、V曲げ試験時、U曲げ+密着曲げ試験時またはV曲げ+直交VDA曲げ試験時に、ボイドおよび亀裂の起点となるため、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られない場合がある。したがって、したがって、Tiを含有させる場合、Ti含有量は0.200%以下が好ましい。Ti含有量は、より好ましくは0.060%以下である。 Ti: 0.200% or less Like Nb, Ti increases TS, YS and YR by forming fine carbides, nitrides or carbonitrides during hot rolling or annealing. In order to obtain such an effect, the Ti content is preferably 0.001% or more. The Ti content is more preferably 0.005% or more.
On the other hand, if the Ti content exceeds 0.200%, a large amount of coarse precipitates and inclusions may be generated. In such cases, the coarse precipitates and inclusions may become the starting points of voids and cracks during the hole expansion test, V-bend test, U-bend + close bending test, or V-bend + orthogonal VDA bending test, so that the desired λ, R/t, ST, and SFmax may not be obtained. Therefore, when Ti is contained, the Ti content is preferably 0.200% or less. The Ti content is more preferably 0.060% or less.
V:0.200%以下
Vは、NbやTiと同様、熱間圧延時や焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物または炭窒化物を形成することによって、TSおよびYSを上昇させる。このような効果を得るためには、V含有量を0.001%以上とすることが好ましい。V含有量は、より好ましくは0.005%以上である。V含有量は、0.010%以上であることがさらに好ましく、0.030%以上であることがさらにより好ましい。
一方、V含有量が0.200%超えると、粗大な析出物や介在物が多量に生成する場合がある。このような場合に、粗大な析出物や介在物が穴広げ試験時、V曲げ試験時、U曲げ+密着曲げ試験時またはV曲げ+直交VDA曲げ試験時に、ボイドおよび亀裂の起点となるため、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られない場合がある。したがって、Vを含有させる場合、V含有量は0.200%以下が好ましい。V含有量は、より好ましくは0.060%以下である。 V: 0.200% or less Like Nb and Ti, V forms fine carbides, nitrides, or carbonitrides during hot rolling or annealing, thereby increasing TS and YS. In order to obtain such an effect, the V content is preferably 0.001% or more. The V content is more preferably 0.005% or more. The V content is further preferably 0.010% or more, and even more preferably 0.030% or more.
On the other hand, if the V content exceeds 0.200%, a large amount of coarse precipitates and inclusions may be generated. In such cases, the coarse precipitates and inclusions may become the starting points of voids and cracks during the hole expansion test, V-bend test, U-bend + close bending test, or V-bend + orthogonal VDA bending test, so that the desired λ, R / t, ST, and SFmax may not be obtained. Therefore, when V is contained, the V content is preferably 0.200% or less. The V content is more preferably 0.060% or less.
B:0.0100%以下
Bは、オーステナイト粒界に偏析することにより、焼入れ性を高める元素である。また、Bは、焼鈍後の冷却時に、フェライトの生成および粒成長を制御する元素である。このような効果を得るためには、B含有量を0.0001%以上にすることが好ましい。B含有量は、より好ましくは0.0002%以上である。
B含有量は、0.0005%以上であることがさらに好ましく、0.0007%以上であることがさらにより好ましい。
一方、B含有量が0.0100%を超えると、熱間圧延時に鋼板内部に割れが生じるおそれがある。また、穴広げ試験時、V曲げ試験時、U曲げ+密着曲げ試験時またはV曲げ+直交VDA曲げ試験時に、前記内部割れが亀裂の起点となるため、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られない場合がある。したがって、Bを含有させる場合、B含有量は0.0100%以下とすることが好ましい。B含有量は、より好ましくは0.0050%以下である。 B: 0.0100% or less B is an element that segregates at the austenite grain boundaries to enhance hardenability. B is also an element that controls the formation and grain growth of ferrite during cooling after annealing. In order to obtain such effects, the B content is preferably 0.0001% or more. The B content is more preferably 0.0002% or more.
The B content is more preferably 0.0005% or more, and even more preferably 0.0007% or more.
On the other hand, if the B content exceeds 0.0100%, cracks may occur inside the steel sheet during hot rolling. In addition, during a hole expansion test, a V-bend test, a U-bend + close bending test, or a V-bend + orthogonal VDA bending test, the internal cracks become the starting points of cracks, so that the desired λ, R/t, ST, and SFmax may not be obtained. Therefore, when B is contained, the B content is preferably 0.0100% or less. The B content is more preferably 0.0050% or less.
Cr:1.000%以下
Crは、焼入れ性を高める元素であるため、Crの添加により焼戻しマルテンサイトが適正量生成するため、TS、YSおよびYRを上昇させる。このような効果を得るためには、Cr含有量は0.0005%以上にすることが好ましい。また、Cr含有量は、より好ましくは0.010%以上である。
Crは、0.030%以上であることがさらに好ましく、0.050%以上であることがさらにより好ましい。
一方、Cr含有量が1.000%を超えると、フレッシュマルテンサイトの面積率が増加し、穴広げ性やV曲げ試験の曲げ性が低下し、所望のλおよびR/tが得られない場合がある。したがって、Crを含有させる場合、Cr含有量は1.000%以下にすることが好ましい。また、Cr含有量は、より好ましくは0.800%以下、さらに好ましくは0.700%以下である。 Cr: 1.000% or less Cr is an element that enhances hardenability, so that the addition of Cr produces an appropriate amount of tempered martensite, thereby increasing TS, YS, and YR. In order to obtain such an effect, the Cr content is preferably 0.0005% or more. The Cr content is more preferably 0.010% or more.
The Cr content is more preferably 0.030% or more, and even more preferably 0.050% or more.
On the other hand, if the Cr content exceeds 1.000%, the area ratio of fresh martensite increases, the hole expandability and the bendability in the V-bend test decrease, and the desired λ and R/t may not be obtained. Therefore, when Cr is contained, the Cr content is preferably 1.000% or less. Moreover, the Cr content is more preferably 0.800% or less, and further preferably 0.700% or less.
Ni:1.000%以下
Niは、焼入れ性を高める元素であるため、Niの添加により焼戻しマルテンサイトが多量に生成するため、TS、YSおよびYRを上昇させる。このような効果を得るためには、Ni含有量を0.005%以上にすることが好ましい。Ni含有量は、より好ましくは、0.020%以上である。Ni含有量は、0.040%以上であることがさらに好ましく、0.060%以上であることがさらにより好ましい。
一方、Ni含有量が1.000%を超えると、フレッシュマルテンサイトの面積率が増加し、穴広げ性やV曲げ試験の曲げ性が低下し、所望のλおよびR/tが得られない場合がある。したがって、Niを含有させる場合、Ni含有量は1.000%以下とすることが好ましい。Ni含有量は、より好ましくは0.800%以下である。
Ni含有量は、0.600%以下であることがさらに好ましく、0.400%以下であることがさらにより好ましい。 Ni: 1.000% or less Ni is an element that enhances hardenability, so the addition of Ni produces a large amount of tempered martensite, increasing TS, YS and YR. In order to obtain such an effect, it is preferable that the Ni content is 0.005% or more. The Ni content is more preferably 0.020% or more. The Ni content is further preferably 0.040% or more, and even more preferably 0.060% or more.
On the other hand, when the Ni content exceeds 1.000%, the area ratio of fresh martensite increases, the hole expandability and the bendability in the V-bend test decrease, and the desired λ and R/t may not be obtained. Therefore, when Ni is contained, the Ni content is preferably 1.000% or less. The Ni content is more preferably 0.800% or less.
The Ni content is more preferably 0.600% or less, and even more preferably 0.400% or less.
Mo:1.000%以下
Moは、焼入れ性を高める元素であるため、Moの添加により焼戻しマルテンサイトが多量に生成するため、TS、YSおよびYRを上昇させる。このような効果を得るためには、Mo含有量を0.010%以上にすることが好ましい。Mo含有量は、より好ましくは、0.030%以上である。
一方、Mo含有量が1.000%を超えると、フレッシュマルテンサイトの面積率が増加し、穴広げ性やV曲げ試験の曲げ性が低下し、所望のλおよびR/tが得られない場合がある。したがって、Moを含有させる場合、Mo含有量は1.000%以下にすることが好ましい。Mo含有量は、より好ましくは0.500%以下であり、さらに好ましくは0.450%以下であり、さらにより好ましくは0.400%以下である。Mo含有量は、0.350%以下であることがより好ましく、0.300%以下であることがさらにより好ましい。 Mo: 1.000% or less Mo is an element that enhances hardenability, and thus the addition of Mo produces a large amount of tempered martensite, thereby increasing TS, YS, and YR. To obtain such an effect, the Mo content is preferably 0.010% or more. The Mo content is more preferably 0.030% or more.
On the other hand, if the Mo content exceeds 1.000%, the area ratio of fresh martensite increases, the hole expandability and the bendability in the V-bend test decrease, and the desired λ and R/t may not be obtained. Therefore, when Mo is contained, the Mo content is preferably 1.000% or less. The Mo content is more preferably 0.500% or less, further preferably 0.450% or less, and even more preferably 0.400% or less. The Mo content is more preferably 0.350% or less, and even more preferably 0.300% or less.
Sb:0.200%以下
Sbは、焼鈍中の鋼板表面近傍でのCの拡散を抑制し、鋼板表面近傍における軟質層の形成を制御するために有効な元素である。鋼板表面近傍に軟質層が過度に増加すると、TSを780MPa以上とすることが困難な場合がある。また、YSの低下を招く可能性もある。そのため、Sb含有量を0.002%以上とすることが好ましい。Sb含有量は、より好ましくは0.005%以上である。
一方、Sb含有量が0.200%を超えると、鋼板表面近傍に軟質層が形成されず、λ、R/t、STおよびSFmaxの低下を招くおそれがある。したがって、Sbを含有させる場合、Sb含有量は0.200%以下にすることが好ましい。Sb含有量は、より好ましくは0.020%以下である。 Sb: 0.200% or less Sb is an element that is effective in suppressing the diffusion of C near the steel sheet surface during annealing and controlling the formation of a soft layer near the steel sheet surface. If the soft layer increases excessively near the steel sheet surface, it may be difficult to achieve a TS of 780 MPa or more. In addition, it may lead to a decrease in YS. Therefore, the Sb content is preferably 0.002% or more. The Sb content is more preferably 0.005% or more.
On the other hand, if the Sb content exceeds 0.200%, a soft layer is not formed near the steel sheet surface, which may result in a decrease in λ, R/t, ST, and SFmax. Therefore, when Sb is contained, the Sb content is preferably 0.200% or less. The Sb content is more preferably 0.020% or less.
Sn:0.200%以下
Snは、Sbと同様、焼鈍中の鋼板表面近傍でのCの拡散を抑制し、鋼板表面近傍における軟質層の形成を制御するために有効な元素である。鋼板表面近傍に軟質層が過度に増加すると、TSを780MPa以上とすることが困難な場合がある。また、YSの低下を招く可能性もある。そのため、Sn含有量を0.002%以上とすることが好ましい。Sn含有量は、より好ましくは0.005%以上である。
一方、Sn含有量が0.200%を超えると、鋼板表面近傍に軟質層が形成されず、λ、R/t、STおよびSFmaxの低下を招くおそれがある。したがって、Snを含有させる場合、Sn含有量は0.200%以下にすることが好ましい。Sn含有量は、より好ましくは0.020%以下である。 Sn: 0.200% or less Like Sb, Sn is an element that is effective in suppressing the diffusion of C near the steel sheet surface during annealing and controlling the formation of a soft layer near the steel sheet surface. If the soft layer increases excessively near the steel sheet surface, it may be difficult to achieve a TS of 780 MPa or more. In addition, it may lead to a decrease in YS. Therefore, it is preferable that the Sn content is 0.002% or more. The Sn content is more preferably 0.005% or more.
On the other hand, if the Sn content exceeds 0.200%, a soft layer is not formed near the steel sheet surface, which may result in a decrease in λ, R/t, ST and SFmax. Therefore, when Sn is contained, the Sn content is preferably 0.200% or less. The Sn content is more preferably 0.020% or less.
Cu:1.000%以下
Cuは、焼入れ性を高める元素であるため、Cuの添加により焼戻しマルテンサイトが多量に生成するため、TS、YSおよびYRを上昇させる。このような効果を得るためには、Cu含有量を0.005%以上にすることが好ましい。Cu含有量は、0.008%以上であることがさらに好ましく、0.010%以上であることがさらにより好ましい。Cu含有量は、より好ましくは0.020%以上である。
一方、Cu含有量が1.000%を超えると、フレッシュマルテンサイトの面積率が過度に増加する場合がある。また、粗大な析出物や介在物が多量に生成する場合がある。このような場合に、過度に生成したフレッシュマルテンサイトと粗大な析出物や介在物が穴広げ試験時、V曲げ試験時、U曲げ+密着曲げ試験時またはV曲げ+直交VDA曲げ試験時に、ボイドおよび亀裂の起点となるため、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られない場合がある。したがって、Cuを含有させる場合、Cu含有量は1.000%以下とすることが好ましい。Cuの含有量は、より好ましくは0.200%以下である。 Cu: 1.000% or less Cu is an element that enhances hardenability, so that the addition of Cu produces a large amount of tempered martensite, thereby increasing TS, YS, and YR. In order to obtain such an effect, it is preferable that the Cu content is 0.005% or more. It is more preferable that the Cu content is 0.008% or more, and even more preferable that the Cu content is 0.010% or more. The Cu content is more preferably 0.020% or more.
On the other hand, when the Cu content exceeds 1.000%, the area ratio of fresh martensite may increase excessively. In addition, a large amount of coarse precipitates and inclusions may be generated. In such a case, the excessively generated fresh martensite and the coarse precipitates and inclusions become the starting points of voids and cracks during the hole expansion test, the V-bend test, the U-bend + close bending test, or the V-bend + orthogonal VDA bending test, so that the desired λ, R / t, ST, and SFmax may not be obtained. Therefore, when Cu is contained, the Cu content is preferably 1.000% or less. The Cu content is more preferably 0.200% or less.
Ta:0.100%以下
Taは、Ti、NbおよびVと同様に、熱間圧延時や焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物または炭窒化物を形成することによって、TS、YSおよびYRを上昇させる。加えて、Taは、Nb炭化物やNb炭窒化物に一部固溶し、(Nb,Ta)(C,N)のような複合析出物を生成する。これにより、析出物の粗大化を抑制し、析出強化を安定化させる。これにより、TS、YSをさらに向上させる。このような効果を得るためには、Ta含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Ta含有量は、0.002%以上であることがさらに好ましく、0.004%以上であることがさらにより好ましい。
一方、Ta含有量が0.100%を超えると、粗大な析出物や介在物が多量に生成する場合がある。このような場合に、過粗大な析出物や介在物が穴広げ試験時、V曲げ試験時、U曲げ+密着曲げ試験時またはV曲げ+直交VDA曲げ試験時に、ボイドおよび亀裂の起点となるため、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られない場合がある。したがって、Taを含有させる場合、Ta含有量は0.100%以下が好ましい。
Ta含有量は、0.090%以下であることがさらに好ましく、0.080%以下であることがさらにより好ましい。 Ta: 0.100% or less Ta, like Ti, Nb and V, increases TS, YS and YR by forming fine carbides, nitrides or carbonitrides during hot rolling or annealing. In addition, Ta partially dissolves in Nb carbides or Nb carbonitrides to generate composite precipitates such as (Nb, Ta) (C, N). This suppresses the coarsening of precipitates and stabilizes precipitation strengthening. This further improves TS and YS. In order to obtain such effects, it is preferable that the Ta content is 0.001% or more. It is more preferable that the Ta content is 0.002% or more, and even more preferable that it is 0.004% or more.
On the other hand, if the Ta content exceeds 0.100%, a large amount of coarse precipitates and inclusions may be generated. In such cases, the excessively coarse precipitates and inclusions may become the starting points of voids and cracks during the hole expansion test, V-bend test, U-bend + close bending test, or V-bend + orthogonal VDA bending test, so that the desired λ, R/t, ST, and SFmax may not be obtained. Therefore, when Ta is contained, the Ta content is preferably 0.100% or less.
The Ta content is more preferably 0.090% or less, and even more preferably 0.080% or less.
W:0.500%以下
Wは、焼入れ性を高める元素であるため、Wの添加により焼戻しマルテンサイトが多量に生成するため、TS、YSおよびYRを上昇させる。このような効果を得るためには、W含有量を0.001%以上とすることが好ましい。W含有量は、より好ましくは0.030%以上である。
一方、W含有量が0.500%を超えると、フレッシュマルテンサイトの面積率が増加し、穴広げ性やV曲げ試験の曲げ性が低下し、所望のλおよびR/tが得られない場合がある。したがって、Wを含有させる場合、W含有量は0.500%以下にすることが好ましい。W含有量は、より好ましくは0.450%以下、さらに好ましくは0.400%以下である。W含有量は、0.300%以下であることがさらにより好ましい。 W: 0.500% or less W is an element that enhances hardenability, and thus the addition of W produces a large amount of tempered martensite, thereby increasing TS, YS, and YR. To obtain such an effect, the W content is preferably 0.001% or more. The W content is more preferably 0.030% or more.
On the other hand, if the W content exceeds 0.500%, the area ratio of fresh martensite increases, the hole expandability and the bendability in the V-bend test decrease, and the desired λ and R/t may not be obtained. Therefore, when W is contained, the W content is preferably 0.500% or less. The W content is more preferably 0.450% or less, and even more preferably 0.400% or less. The W content is even more preferably 0.300% or less.
Mg:0.0200%以下
Mgは、硫化物や酸化物などの介在物の形状を球状化し、鋼板の穴広げ性および曲げ性を向上させるために有効な元素である。このような効果を得るためには、Mg含有量を0.0001%以上とすることが好ましい。Mg含有量は、0.0005%以上であることがより好ましく、0.0010%以上であることがさらに好ましい。
一方、Mg含有量が0.0200%を超えると、粗大な析出物や介在物が多量に生成する場合がある。このような場合に、過粗大な析出物や介在物が穴広げ試験時、V曲げ試験時、U曲げ+密着曲げ試験時またはV曲げ+直交VDA曲げ試験時に、ボイドおよび亀裂の起点となるため、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られない場合がある。したがって、Mgを含有させる場合、Mg含有量は0.0200%以下とすることが好ましい。Mg含有量は、0.0180%以下であることがより好ましく、0.0150%以下であることがさらに好ましい。 Mg: 0.0200% or less Mg is an element that is effective in making the shape of inclusions such as sulfides and oxides spherical and improving the hole expandability and bendability of steel sheets. In order to obtain such effects, it is preferable that the Mg content is 0.0001% or more. The Mg content is more preferably 0.0005% or more, and even more preferably 0.0010% or more.
On the other hand, if the Mg content exceeds 0.0200%, a large amount of coarse precipitates and inclusions may be generated. In such cases, the excessively coarse precipitates and inclusions may become the starting points of voids and cracks during the hole expansion test, V-bend test, U-bend + close bending test, or V-bend + orthogonal VDA bending test, so that the desired λ, R / t, ST, and SFmax may not be obtained. Therefore, when Mg is contained, the Mg content is preferably 0.0200% or less. The Mg content is more preferably 0.0180% or less, and even more preferably 0.0150% or less.
Zn:0.0200%以下
Znは、介在物の形状を球状化し、鋼板の穴広げ性および曲げ性を向上させるために有効な元素である。このような効果を得るためには、Zn含有量は、0.0010%以上にすることが好ましい。Zn含有量は、0.0020%以上であることがより好ましく、0.0030%以上であることがさらに好ましい。
一方、Zn含有量が0.0200%を超えると、粗大な析出物や介在物が多量に生成する場合がある。このような場合に、過粗大な析出物や介在物が穴広げ試験時、V曲げ試験時、U曲げ+密着曲げ試験時またはV曲げ+直交VDA曲げ試験時に、ボイドおよび亀裂の起点となるため、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られない場合がある。したがって、Znを含有させる場合、Zn含有量は0.0200%以下とすることが好ましい。Zn含有量は、0.0180%以下であることがより好ましく、0.0150%以下であることがさらに好ましい。 Zn: 0.0200% or less Zn is an effective element for making the shape of inclusions spherical and improving the hole expandability and bendability of the steel sheet. In order to obtain such an effect, the Zn content is preferably 0.0010% or more. The Zn content is more preferably 0.0020% or more, and even more preferably 0.0030% or more.
On the other hand, if the Zn content exceeds 0.0200%, a large amount of coarse precipitates and inclusions may be generated. In such cases, the excessively coarse precipitates and inclusions may become the starting points of voids and cracks during the hole expansion test, V-bend test, U-bend + close bending test, or V-bend + orthogonal VDA bending test, so that the desired λ, R / t, ST, and SFmax may not be obtained. Therefore, when Zn is contained, the Zn content is preferably 0.0200% or less. The Zn content is more preferably 0.0180% or less, and even more preferably 0.0150% or less.
Co:0.0200%以下
Coは、Znと同様、介在物の形状を球状化し、鋼板の穴広げ性および曲げ性を向上させるために有効な元素である。このような効果を得るためには、Co含有量は、0.0010%以上にすることが好ましい。Co含有量は、0.0020%以上であることがより好ましく、0.0030%以上であることがさらに好ましい。
一方、Co含有量が0.0200%を超えると、粗大な析出物や介在物が多量に生成する場合がある。このような場合に、過粗大な析出物や介在物が穴広げ試験時、V曲げ試験時、U曲げ+密着曲げ試験時またはV曲げ+直交VDA曲げ試験時に、ボイドおよび亀裂の起点となるため、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られない場合がある。したがって、Coを含有させる場合、Co含有量は0.0200%以下とすることが好ましい。Co含有量は、0.0180%以下であることがより好ましく、0.0150%以下であることがさらに好ましい。 Co: 0.0200% or less Co, like Zn, is an effective element for making the shape of inclusions spherical and improving the hole expandability and bendability of the steel sheet. In order to obtain such an effect, the Co content is preferably 0.0010% or more. The Co content is more preferably 0.0020% or more, and even more preferably 0.0030% or more.
On the other hand, if the Co content exceeds 0.0200%, a large amount of coarse precipitates and inclusions may be generated. In such a case, the excessively coarse precipitates and inclusions may become the starting point of voids and cracks during the hole expansion test, V-bend test, U-bend + close bending test, or V-bend + orthogonal VDA bending test, so that the desired λ, R / t, ST, and SFmax may not be obtained. Therefore, when Co is contained, the Co content is preferably 0.0200% or less. The Co content is more preferably 0.0180% or less, and even more preferably 0.0150% or less.
Zr:0.1000%以下
Zrは、ZnおよびCoと同様、介在物の形状を球状化し、鋼板の穴広げ性および曲げ性を向上させるために有効な元素である。このような効果を得るためには、Zr含有量は、0.0010%以上にすることが好ましい。一方、Zr含有量が0.1000%を超えると、このような場合に、過粗大な析出物や介在物が穴広げ試験時、V曲げ試験時、U曲げ+密着曲げ試験時およびV曲げ+直交VDA曲げ試験時に、ボイドおよび亀裂の起点となるため、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られない場合がある。したがって、Zrを含有させる場合、Zr含有量は0.1000%以下とすることが好ましい。
Zr含有量は、0.0300%以下であることがより好ましく、0.0100%以下であることがさらに好ましい。 Zr: 0.1000% or less Like Zn and Co, Zr is an effective element for spheroidizing the shape of inclusions and improving the hole expandability and bendability of steel sheets. In order to obtain such an effect, the Zr content is preferably 0.0010% or more. On the other hand, if the Zr content exceeds 0.1000%, in such a case, excessively coarse precipitates and inclusions become the starting points of voids and cracks during the hole expansion test, V-bend test, U-bend + close bending test, and V-bend + orthogonal VDA bending test, so that the desired λ, R / t, ST, and SFmax may not be obtained. Therefore, when Zr is contained, the Zr content is preferably 0.1000% or less.
The Zr content is more preferably 0.0300% or less, and further preferably 0.0100% or less.
Ca:0.0200%以下
Caは、鋼中で介在物として存在する。ここで、Ca含有量が0.0200%を超えると、粗大な介在物が多量に生成する場合がある。このような場合に、過粗大な析出物や介在物が穴広げ試験時、V曲げ試験時、U曲げ+密着曲げ試験時またはV曲げ+直交VDA曲げ試験時に、ボイドおよび亀裂の起点となるため、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られない場合がある。したがって、Caを含有させる場合、Ca含有量は0.0200%以下にすることが好ましい。Ca含有量は、好ましくは0.0020%以下である。Ca含有量は、0.0019%以下であることがより好ましく、0.0018%以下であることがさらに好ましい。なお、Ca含有量の下限は特に限定されるものではないが、Ca含有量は0.0005%以上が好ましい。また、生産技術上の制約から、Ca含有量は0.0010%以上がより好ましい。 Ca: 0.0200% or less Ca exists as inclusions in steel. Here, if the Ca content exceeds 0.0200%, a large amount of coarse inclusions may be generated. In such a case, excessively coarse precipitates and inclusions may become the starting point of voids and cracks during a hole expansion test, a V-bend test, a U-bend + close contact bending test, or a V-bend + orthogonal VDA bending test, so that the desired λ, R / t, ST, and SFmax may not be obtained. Therefore, when Ca is contained, it is preferable that the Ca content is 0.0200% or less. The Ca content is preferably 0.0020% or less. The Ca content is more preferably 0.0019% or less, and even more preferably 0.0018% or less. The lower limit of the Ca content is not particularly limited, but the Ca content is preferably 0.0005% or more. In addition, due to restrictions on production technology, the Ca content is more preferably 0.0010% or more.
Se:0.0200%以下、Te:0.0200%以下、Ge:0.0200%以下、As:0.0500%以下、Sr:0.0200%以下、Cs:0.0200%以下、Hf:0.0200%以下、Pb:0.0200%以下、Bi:0.0200%以下およびREM:0.0200%以下
Se、Te、Ge、As、Sr、Cs、Hf、Pb、BiおよびREMはいずれも、鋼板の穴広げ性および曲げ性を向上させるために有効な元素である。このような効果を得るためには、Se、Te、Ge、As、Sr、Cs、Hf、Pb、BiおよびREMの含有量はそれぞれ0.0001%以上にすることが好ましい。
一方、Se、Te、Ge、Sr、Cs、Hf、Pb、BiおよびREMの含有量がそれぞれ0.0200%を超えると、または、Asの含有量がそれぞれ0.0500%を超えると、粗大な析出物や介在物が多量に生成する場合がある。このような場合に、粗大な析出物や介在物が穴広げ試験、V曲げ試験、U曲げ+密着曲げ試験またはV曲げ+直交VDA曲げ試験時に、ボイドおよび亀裂の起点となるため、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られない場合がある。したがって、Se、Te、Ge、As、Sr、Cs、Hf、Pb、BiおよびREMのうちの少なくとも1種を含有させる場合、Se、Te、Ge、As、Sr、Cs、Hf、Pb、BiおよびREMの含有量はそれぞれ0.0200%以下、Asの含有量は0.0500%以下とすることが好ましい。
Se含有量は、0.0005%以上であることがより好ましく、0.0008%以上であることがさらに好ましい。Se含有量は、0.0180%以下であることがより好ましく、0.0150%以下であることがさらに好ましい。
Te含有量は、0.0005%以上であることがより好ましく、0.0008%以上であることがさらに好ましい。Te含有量は、0.0180%以下であることがより好ましく、0.0150%以下であることがさらに好ましい。
Ge含有量は、0.0005%以上であることがより好ましく、0.0008%以上であることがさらに好ましい。Ge含有量は、0.0180%以下であることがより好ましく、0.0150%以下であることがさらに好ましい。
As含有量は、0.0010%以上であることがより好ましく、0.0015%以上であることがさらに好ましい。As含有量は、0.0400%以下であることがより好ましく、0.0300%以下であることがさらに好ましい。
Sr含有量は、0.0005%以上であることがより好ましく、0.0008%以上であることがさらに好ましい。Sr含有量は、0.0180%以下であることがより好ましく、0.0150%以下であることがさらに好ましい。
Cs含有量は、0.0005%以上であることがより好ましく、0.0008%以上であることがさらに好ましい。Cs含有量は、0.0180%以下であることがより好ましく、0.0150%以下であることがさらに好ましい。
Hf含有量は、0.0005%以上であることがより好ましく、0.0008%以上であることがさらに好ましい。Hf含有量は、0.0180%以下であることがより好ましく、0.0150%以下であることがさらに好ましい。
Pb含有量は、0.0005%以上であることがより好ましく、0.0008%以上であることがさらに好ましい。Pb含有量は、0.0180%以下であることがより好ましく、0.0150%以下であることがさらに好ましい。
Bi含有量は、0.0005%以上であることがより好ましく、0.0008%以上であることがさらに好ましい。Biは、0.0180%以下であることがより好ましく、0.0150%以下であることがさらに好ましい。
REMは、0.0005%以上であることがより好ましく、0.0008%以上であることがさらに好ましい。REMは、0.0180%以下であることがより好ましく、0.0150%以下であることがさらに好ましい。
なお、本発明でいうREMとは、原子番号21番のスカンジウム(Sc)と原子番号39番のイットリウム(Y)、および原子番号57番のランタン(La)から71番のルテチウム(Lu)までのランタノイドのことを指す。本発明におけるREM濃度とは、上述のREMから選択された1種または2種以上の元素の総含有量である。
REMとしては、特に限定されないが、Sc、Y、Ce、Laであることが好ましい。 Se: 0.0200% or less, Te: 0.0200% or less, Ge: 0.0200% or less, As: 0.0500% or less, Sr: 0.0200% or less, Cs: 0.0200% or less, Hf: 0.0200% or less, Pb: 0.0200% or less, Bi: 0.0200% or less, and REM: 0.0200% or less Se, Te, Ge, As, Sr, Cs, Hf, Pb, Bi, and REM are all effective elements for improving the hole expandability and bendability of steel sheets. In order to obtain such effects, it is preferable that the contents of Se, Te, Ge, As, Sr, Cs, Hf, Pb, Bi, and REM are each 0.0001% or more.
On the other hand, when the contents of Se, Te, Ge, Sr, Cs, Hf, Pb, Bi and REM exceed 0.0200%, or when the content of As exceeds 0.0500%, coarse precipitates and inclusions may be generated in large quantities. In such cases, the coarse precipitates and inclusions may become the starting points of voids and cracks during the hole expansion test, V-bend test, U-bend + close contact bend test or V-bend + orthogonal VDA bend test, so that the desired λ, R / t, ST and SFmax may not be obtained. Therefore, when at least one of Se, Te, Ge, As, Sr, Cs, Hf, Pb, Bi and REM is contained, it is preferable that the contents of Se, Te, Ge, As, Sr, Cs, Hf, Pb, Bi and REM are each 0.0200% or less, and the content of As is 0.0500% or less.
The Se content is more preferably 0.0005% or more, and further preferably 0.0008% or more. The Se content is more preferably 0.0180% or less, and further preferably 0.0150% or less.
The Te content is more preferably 0.0005% or more, and further preferably 0.0008% or more. The Te content is more preferably 0.0180% or less, and further preferably 0.0150% or less.
The Ge content is more preferably 0.0005% or more, and further preferably 0.0008% or more. The Ge content is more preferably 0.0180% or less, and further preferably 0.0150% or less.
The As content is more preferably 0.0010% or more, and further preferably 0.0015% or more. The As content is more preferably 0.0400% or less, and further preferably 0.0300% or less.
The Sr content is more preferably 0.0005% or more, and further preferably 0.0008% or more. The Sr content is more preferably 0.0180% or less, and further preferably 0.0150% or less.
The Cs content is more preferably 0.0005% or more, and further preferably 0.0008% or more. The Cs content is more preferably 0.0180% or less, and further preferably 0.0150% or less.
The Hf content is more preferably 0.0005% or more, and further preferably 0.0008% or more. The Hf content is more preferably 0.0180% or less, and further preferably 0.0150% or less.
The Pb content is more preferably 0.0005% or more, and further preferably 0.0008% or more. The Pb content is more preferably 0.0180% or less, and further preferably 0.0150% or less.
The Bi content is more preferably 0.0005% or more, and further preferably 0.0008% or more. The Bi content is more preferably 0.0180% or less, and further preferably 0.0150% or less.
The REM content is more preferably 0.0005% or more, and even more preferably 0.0008% or more. The REM content is more preferably 0.0180% or less, and even more preferably 0.0150% or less.
In the present invention, REM refers to scandium (Sc), which has atomic number 21, yttrium (Y), which has atomic number 39, and the lanthanoids ranging from lanthanum (La), which has atomic number 57, to lutetium (Lu), which has atomic number 71. The REM concentration in the present invention refers to the total content of one or more elements selected from the above-mentioned REMs.
The REM is not particularly limited, but is preferably Sc, Y, Ce, or La.
鋼組織
つぎに、本発明の一実施形態に従う鋼板の素地鋼板の鋼組織について説明する。 Steel Structure Next, the steel structure of the base steel sheet of the steel sheet according to one embodiment of the present invention will be described.
フェライトの面積率:20.0%以上80.0%以下
軟質なフェライトは延性を向上させる相である。また、粒内に孤立した島状フレッシュマルテンサイトや孤立した島状残留オーステナイトを生成し、ボイドの連結および亀裂の進展を抑制するために必要な相である。所望の延性と良好なλ、R/t、STおよびSFmaxを両立するために、フェライトの面積率は20.0%以上とする。一方、フェライトの面積率が過度に増加すると、TSを780MPa以上とすることが困難になる。また、YSおよびYRの低下も招く。そのため、フェライトの面積率は80.0%以下とする。また、フェライトの面積率は、好ましくは30.0%以上である。 Ferrite area ratio: 20.0% to 80.0% Soft ferrite is a phase that improves ductility. It is also a phase that is necessary to generate isolated island-shaped fresh martensite and isolated island-shaped retained austenite within the grains and suppress void connection and crack growth. In order to achieve both the desired ductility and good λ, R/t, ST and SFmax, the ferrite area ratio is set to 20.0% or more. On the other hand, if the ferrite area ratio increases excessively, it becomes difficult to make TS 780 MPa or more. It also leads to a decrease in YS and YR. Therefore, the ferrite area ratio is set to 80.0% or less. In addition, the ferrite area ratio is preferably 30.0% or more.
フレッシュマルテンサイトの面積率:15.0%以下(0.0%を含む)
本発明において、フレッシュマルテンサイトの面積率が過度に増加すると、穴広げ試験の穴広げ加工時またはV曲げ試験の曲げ加工時、フレッシュマルテンサイトがボイド生成起点となるため、所望のλおよびR/tが得られない。そのため、フレッシュマルテンサイトの面積率は15.0%以下とする。また、フレッシュマルテンサイトの面積率は、好ましくは10.0%以下である。なお、フレッシュマルテンサイトの面積率の下限についてはとくに限定されず、0.0%であってもよい。ここでいうフレッシュマルテンサイトとは、焼入れままの(焼戻しを受けていない)マルテンサイトである。また、ここでいうフレッシュマルテンサイトには、後述のフェライト粒内の(孤立した)島状フレッシュマルテンサイトも含まれる。 Area ratio of fresh martensite: 15.0% or less (including 0.0%)
In the present invention, if the area ratio of fresh martensite is excessively increased, the fresh martensite becomes the starting point of void generation during the hole expansion process in the hole expansion test or during the bending process in the V-bend test, and the desired λ and R/t cannot be obtained. Therefore, the area ratio of fresh martensite is set to 15.0% or less. The area ratio of fresh martensite is preferably 10.0% or less. The lower limit of the area ratio of fresh martensite is not particularly limited and may be 0.0%. The fresh martensite referred to here is martensite that is as quenched (not tempered). The fresh martensite referred to here also includes (isolated) island-like fresh martensite in ferrite grains described later.
残留オーステナイトの面積率:3.0%以下(0.0%を含む)
本発明において、残留オーステナイトの面積率が過度に増加すると、穴広げ試験で鋼板に打抜き加工を受けた時、U曲げ+密着曲げ試験でU曲げ加工を受けた時、またはV曲げ+直交VDA試験でV曲げ加工を受けた時、残留オーステナイトの加工誘起変態によって生成した硬いフレッシュマルテンサイトが生成され、その後の試験でボイドの生成および亀裂の進展が生じ、所望のλ、STおよびSFmaxが得られない。そのため、残留オーステナイトの面積率を3.0%以下とする。残留オーステナイトの面積率は、好ましくは2.5%以下であり、より好ましくは2.0%以下である。残留オーステナイトの面積率の下限は特に限定されないが、好ましくは0.1%以上であり、より好ましくは0.2%以上である。
ここでいう残留オーステナイトには、後述のフェライト粒内の(孤立した)島状残留オーステナイトも含まれる。 Area ratio of retained austenite: 3.0% or less (including 0.0%)
In the present invention, if the area ratio of the retained austenite increases excessively, when the steel plate is subjected to punching in the hole expansion test, U-bending in the U-bending + close bending test, or V-bending in the V-bending + orthogonal VDA test, hard fresh martensite is generated by the processing-induced transformation of the retained austenite, and voids are generated and cracks grow in the subsequent tests, and the desired λ, ST, and SFmax cannot be obtained. Therefore, the area ratio of the retained austenite is set to 3.0% or less. The area ratio of the retained austenite is preferably 2.5% or less, more preferably 2.0% or less. The lower limit of the area ratio of the retained austenite is not particularly limited, but is preferably 0.1% or more, more preferably 0.2% or more.
The term "retained austenite" as used herein also includes (isolated) island-like retained austenite within ferrite grains, which will be described later.
ここで、後述する製造方法における第二冷却工程時に、300℃以上450℃以下の温度域で2.0kgf/mm2以上の張力を鋼板に付与し、その後、鋼板を、1パス当たり直径500mm以上1500mm以下のロールにロール1/4周分接触させながら、鋼板を5パス以上通過させることで、未変態オーステナイトが加工誘起変態し、フレッシュマルテンサイトとなり、その後の再加熱工程で前記フレッシュマルテンサイトが焼戻され、最終的にフレッシュマルテンサイトの面積率が15.0%以下、残留オーステナイトの体積率が3.0%以下になるよう制御することにより、所望の焼戻しマルテンサイトの面積率の確保が可能となる。 Here, during the second cooling step in the manufacturing method described below, a tension of 2.0 kgf/mm2 or more is applied to the steel sheet in a temperature range of 300°C or more and 450°C or less, and then the steel sheet is passed through 5 or more passes while being in contact with a roll having a diameter of 500 mm or more and 1500 mm or less for ¼ rotation per pass, whereby untransformed austenite undergoes processing-induced transformation to become fresh martensite, and the fresh martensite is tempered in the subsequent reheating step, and by controlling so that the area ratio of fresh martensite is finally 15.0% or less and the volume ratio of retained austenite is 3.0% or less, it is possible to ensure the desired area ratio of tempered martensite.
フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの面積率の合計を、鋼板全体のフレッシュマルテンサイトの面積率と残留オーステナイトの面積率の合計で除した値:0.65以上
本発明において、図1に示すとおり、フェライト(F)粒内の孤立した島状フレッシュマルテンサイト(M’)と孤立した島状残留オーステナイト(RA’)は、フェライト粒界に存在する焼戻しマルテンサイト(TM)および硬質第二相(フレッシュマルテンサイト(M)+残留オーステナイト(RA))より微細であり、ボイドの生成位置には成りうるが、ボイドの連結や亀裂の進展には関与しにくい組織であり、780MPa以上のTSを確保しつつ、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxを得るのに必要な組織である。そのため、フェライト粒内の孤立した島状フレッシュマルテンサイトと孤立した島状残留オーステナイトの面積率の合計をフレッシュマルテンサイトの面積率と残留オーステナイトの面積率の合計で除した値((M’+RA’)/(M+RA))を0.65以上とする。
なお、本発明において、フェライト粒内の孤立した島状フレッシュマルテンサイトと孤立した島状残留オーステナイトの面積率の合計をフレッシュマルテンサイトの面積率と残留オーステナイトの面積率の合計で除した値は、フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの面積率の合計を、鋼板全体のフレッシュマルテンサイトの面積率と残留オーステナイトの面積率の合計で除した値とすることができる。すなわち、本発明では、フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの面積率の合計を、鋼板全体のフレッシュマルテンサイトの面積率と残留オーステナイトの面積率の合計で除した値を0.65以上とする。
また、フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの面積率の合計を鋼板全体のフレッシュマルテンサイトの面積率と残留オーステナイトの面積率の合計で除した値は、好ましくは0.70以上である。
フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの面積率の合計を鋼板全体のフレッシュマルテンサイトの面積率と残留オーステナイトの体積率の合計で除した値の上限は特に限定されないが、この値は0.94以下とすることが好ましく、0.92以下とすることがより好ましい。 Value obtained by dividing the sum of the area ratios of island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in ferrite grains by the sum of the area ratios of fresh martensite and retained austenite in the entire steel sheet: 0.65 or more. In the present invention, as shown in FIG. 1, isolated island-shaped fresh martensite (M') and isolated island-shaped retained austenite (RA') in ferrite (F) grains are finer than the tempered martensite (TM) and hard second phase (fresh martensite (M) + retained austenite (RA)) present in the ferrite grain boundaries, and although they can become sites for void generation, they are a structure that is unlikely to be involved in the connection of voids or the propagation of cracks, and are a structure necessary for obtaining desired λ, R/t, ST and SFmax while ensuring a TS of 780 MPa or more. Therefore, the value ((M'+RA')/(M+RA)) obtained by dividing the sum of the area ratios of isolated island-shaped fresh martensite and isolated island-shaped retained austenite in ferrite grains by the sum of the area ratios of fresh martensite and retained austenite is set to 0.65 or more.
In the present invention, the value obtained by dividing the sum of the area ratios of isolated island fresh martensite and isolated island retained austenite in ferrite grains by the sum of the area ratios of fresh martensite and retained austenite can be the value obtained by dividing the sum of the area ratios of island fresh martensite and island retained austenite in ferrite grains by the sum of the area ratios of fresh martensite and retained austenite in the entire steel sheet. That is, in the present invention, the value obtained by dividing the sum of the area ratios of island fresh martensite and island retained austenite in ferrite grains by the sum of the area ratios of fresh martensite and retained austenite in the entire steel sheet is set to be 0.65 or more.
Furthermore, the value obtained by dividing the sum of the area ratios of island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in ferrite grains by the sum of the area ratios of fresh martensite and retained austenite in the entire steel sheet is preferably 0.70 or more.
There is no particular upper limit to the value obtained by dividing the sum of the area fractions of island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in ferrite grains by the sum of the area fraction of fresh martensite and the volume fraction of retained austenite in the entire steel plate, but this value is preferably 0.94 or less, and more preferably 0.92 or less.
ベイナイトおよび焼戻しベイナイトの面積率:10.0%以下(0.0%を含む)
第一冷却工程で生成するベイナイト、再加熱工程で生成する前記ベイナイトが焼戻しを受けた焼戻しベイナイトの面積率が過度に増加すると、所望の焼戻しマルテンサイトの面積率が得られなくなり、780MPa以上のTSを確保が困難となる。そのため、ベイナイトおよび焼戻しベイナイトの面積率(B+BT)は10.0%以下とする。また、ベイナイトおよび焼戻しベイナイトの面積率は、好ましくは8.0%以下である。ベイナイトおよび焼戻しベイナイトの面積率は、0.0%であってもよい。 Area ratio of bainite and tempered bainite: 10.0% or less (including 0.0%)
If the area ratio of the bainite generated in the first cooling step and the tempered bainite generated in the reheating step that has been tempered increases excessively, the desired area ratio of tempered martensite cannot be obtained, making it difficult to ensure a TS of 780 MPa or more. Therefore, the area ratio of bainite and tempered bainite (B+BT) is set to 10.0% or less. In addition, the area ratio of bainite and tempered bainite is preferably 8.0% or less. The area ratio of bainite and tempered bainite may be 0.0%.
焼戻しマルテンサイトの面積率:10.0%以上70.0%以下
フェライト粒界に存在する硬質第二相(フレッシュマルテンサイト+残留オーステナイト)は、プレス成形時および衝突時にボイドの生成および亀裂の進展を助長する組織である。一方、焼戻しマルテンサイトは、後述する製造方法における第二冷却工程時に、300℃以上450℃以下の温度域で2.0kgf/mm2以上の張力を鋼板に付与し、その後、鋼板を、1パス当たり直径500mm以上1500mm以下のロールにロール1/4周分接触させながら、5パス以上通過させることで、未変態オーステナイトが加工誘起変態し、フレッシュマルテンサイトとなり、その後の再加熱工程で上記フレッシュマルテンサイトが焼戻されることで得られる、殆どがフェライト粒界に存在する組織である。上記焼戻しマルテンサイトは、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxを得るのに必要な組織である。そのため、焼戻しマルテンサイトの面積率は10.0%以上とする。焼戻しマルテンサイトの面積率は、好ましくは20.0%以上である。
一方、焼戻しマルテンサイトの面積率は過度に増加した場合、所望のフェライトの面積率が得られず、所望の延性を確保できない。そのため、焼戻しマルテンサイトの面積率は70.0%以下とする。焼戻しマルテンサイトの面積率は、好ましくは60.0%以下である。 Area ratio of tempered martensite: 10.0% to 70.0% The hard second phase (fresh martensite + residual austenite) present in the ferrite grain boundary is a structure that promotes the generation of voids and the propagation of cracks during press forming and collision. On the other hand, tempered martensite is a structure that exists mostly in the ferrite grain boundary, obtained by applying a tension of 2.0 kgf/mm2 or more to the steel sheet in a temperature range of 300 ° C. to 450 ° C. during the second cooling step in the manufacturing method described later, and then passing the steel sheet through 5 passes or more while contacting a roll with a diameter of 500 mm to 1500 mm per pass for 1/4 rotation of the roll, whereby the untransformed austenite is transformed into fresh martensite by processing-induced transformation, and the fresh martensite is tempered in the subsequent reheating step. The tempered martensite is a structure necessary to obtain the desired λ, R / t, ST and SFmax. Therefore, the area ratio of tempered martensite is 10.0% or more. The area ratio of tempered martensite is preferably 20.0% or more.
On the other hand, if the area ratio of tempered martensite is excessively increased, the desired area ratio of ferrite cannot be obtained, and the desired ductility cannot be ensured. Therefore, the area ratio of tempered martensite is set to 70.0% or less. The area ratio of tempered martensite is preferably 60.0% or less.
フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの平均結晶粒径:2.0μm以下
本発明において、フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの平均結晶粒径が小さい場合、780MPa以上のTSを確保しつつ、よりボイドの生成を抑制でき、より良好なλ、R/t、STおよびSFmaxを得ることができる。そのため、フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイト(M’+RA’)の平均結晶粒径を2.0μm以下とする。なお、フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの平均結晶粒径は、好ましくは1.0μm以下である。
下限は特に限定されないが、フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの平均結晶粒径は、好ましくは0.1μm以上であり、より好ましくは0.2μm以上である。 Average grain size of island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in ferrite grains: 2.0 μm or less In the present invention, when the average grain size of island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in ferrite grains is small, void generation can be suppressed while ensuring TS of 780 MPa or more, and better λ, R/t, ST and SFmax can be obtained. Therefore, the average grain size of island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite (M'+RA') in ferrite grains is set to 2.0 μm or less. The average grain size of island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in ferrite grains is preferably 1.0 μm or less.
Although there is no particular lower limit, the average crystal grain size of the island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in the ferrite grains is preferably 0.1 μm or more, and more preferably 0.2 μm or more.
なお、前述したフェライト、フレッシュマルテンサイト、残留オーステナイト、ベイナイト、焼戻しベイナイト、焼戻しマルテンサイト以外の残部組織の面積率は10.0%以下とすることが好ましい。残部組織の面積率は、より好ましくは5.0%以下である。また、残部組織の面積率は0.0%であってもよい。The area ratio of the remaining structure other than the above-mentioned ferrite, fresh martensite, retained austenite, bainite, tempered bainite, and tempered martensite is preferably 10.0% or less. The area ratio of the remaining structure is more preferably 5.0% or less. Moreover, the area ratio of the remaining structure may be 0.0%.
残部組織としては、とくに限定されず、例えば、パーライト、セメンタイトなどの炭化物、未再結晶フェライトが挙げられる。なお、残部組織の種類は、例えば、SEM(Scanning Electron Microscope;走査電子顕微鏡)による観察で確認することができる。The remaining structure is not particularly limited, and examples thereof include carbides such as pearlite and cementite, and unrecrystallized ferrite. The type of the remaining structure can be confirmed, for example, by observation with a SEM (Scanning Electron Microscope).
ここで、フェライト、ベイナイト、焼戻しベイナイト、焼戻しマルテンサイトおよび硬質第二相(フレッシュマルテンサイト+残留オーステナイト)の面積率は、素地鋼板の板厚1/4位置において、以下のように測定する。
すなわち、鋼板の圧延方向に平行な板厚断面(L断面)が観察面となるよう試料を切り出す。ついで、試料の観察面に、ダイヤモンドペーストによる研磨を施し、ついで、アルミナを用いて仕上げ研磨を施す。ついで、試料の観察面を3vol.%ナイタールでエッチングし、組織を現出させる。ついで、鋼板の板厚の1/4位置を観察位置とし、SEMにより、倍率:3000倍で5視野観察する。得られた組織画像から、Adobe Systems社のAdobe Photoshopを用いて、各構成組織(フェライト、ベイナイト、焼戻しベイナイト、焼戻しマルテンサイトおよび硬質第二相(フレッシュマルテンサイト+残留オーステナイト))の面積を測定面積で除した面積率を5視野分算出し、それらの値を平均して各組織の面積率とする。
フェライト:黒色を呈した領域であり、形態は塊状である。また、炭化物を殆ど内包しない。また、フェライト粒内の孤立した島状フレッシュマルテンサイトと孤立した島状残留オーステナイトは、フェライトの面積率に含まない。
ベイナイトおよび焼戻しベイナイト:黒色から濃い灰色を呈した領域であり、形態は塊状や不定形などである。また、比較的少数の炭化物を内包する。
焼戻しマルテンサイト:灰色を呈した領域であり、形態は不定形である。また、炭化物を比較的多数内包する。
硬質第二相(残留オーステナイト+フレッシュマルテンサイト):白色から薄い灰色を呈する領域であり、形態は不定形である。また、炭化物を内包しない。
炭化物:白色を呈する領域であり、形態は点状や線状である。ベイナイト、焼戻しベイナイトおよび焼戻しマルテンサイトに内包される。
残部組織:上述したパーライトやセメンタイトなどが挙げられ、これらの形態等は公知のとおりである。 Here, the area ratios of ferrite, bainite, tempered bainite, tempered martensite and the hard second phase (fresh martensite + retained austenite) are measured at a 1/4 position in the sheet thickness of the base steel sheet as follows.
That is, the sample is cut out so that the plate thickness cross section (L cross section) parallel to the rolling direction of the steel plate is the observation surface. Next, the observation surface of the sample is polished with diamond paste, and then finish polished with alumina. Next, the observation surface of the sample is etched with 3 vol. % nital to reveal the structure. Next, the observation position is set to 1/4 of the plate thickness of the steel plate, and five fields of view are observed at a magnification of 3000 times by SEM. From the obtained structure image, the area ratio of each constituent structure (ferrite, bainite, tempered bainite, tempered martensite, and hard second phase (fresh martensite + retained austenite)) divided by the measured area is calculated for five fields of view using Adobe Photoshop of Adobe Systems, and the area ratio of each structure is calculated by averaging these values.
Ferrite: A black region that is lumpy in shape. It contains almost no carbides. Also, isolated islands of fresh martensite and isolated islands of retained austenite within the ferrite grains are not included in the area ratio of ferrite.
Bainite and tempered bainite: These are areas that are black to dark gray in color and have blocky or amorphous shapes. They also contain a relatively small number of carbides.
Tempered martensite: This is a gray area with an amorphous morphology. It also contains a relatively large number of carbides.
Hard second phase (retained austenite + fresh martensite): This is a region that is white to light gray in color and has an amorphous morphology. It also does not contain carbides.
Carbides: These are white areas that are dot-like or linear in shape and are included in bainite, tempered bainite, and tempered martensite.
Remaining structure: The above-mentioned pearlite and cementite are included, and the forms thereof are as known.
上記の組織分率測定に用いたSEM像から、フェライト粒内の孤立した島状フレッシュマルテンサイトと孤立した島状残留オーステナイトの面積の合計を、フェライト粒内の孤立した島状フレッシュマルテンサイトと孤立した島状残留オーステナイトの個数で割って平均面積を求め、上記平均面積を円周率πで除し、その平方根に2を掛けることにより得られる円相当径を平均結晶粒径とする。
なお、1個のフェライト粒内の孤立した島状フレッシュマルテンサイトまたは孤立した島状残留オーステナイトについては、SEM像において、外周がフェライトに囲まれて、途切れることなく一体形成された島状の領域を1個として測定する。 From the SEM image used in the above structure fraction measurement, the sum of the areas of the isolated island fresh martensite and isolated island retained austenite in the ferrite grain is divided by the number of isolated island fresh martensite and isolated island retained austenite in the ferrite grain to obtain an average area, and the average area is divided by pi, and the square root of the result is multiplied by 2 to obtain a circle equivalent diameter, which is used as the average crystal grain size.
With regard to isolated island-like fresh martensite or isolated island-like retained austenite within one ferrite grain, an island-like region that is surrounded by ferrite on the outer periphery and formed integrally without interruption in an SEM image is counted as one island.
また、残留オーステナイトの面積率は、以下のように測定する。
すなわち、素地鋼板を板厚方向(深さ方向)に板厚の1/4位置まで機械研削した後、シュウ酸による化学研磨を行い、観察面とする。ついで、観察面を、X線回折法により観察する。入射X線にはMoKα線を使用し、bcc鉄の(200)、(211)および(220)各面の回折強度に対するfcc鉄(オーステナイト)の(200)、(220)および(311)各面の回折強度の比を求め、各面の回折強度の比から、残留オーステナイトの体積率を算出する。そして、残留オーステナイトが三次元的に均質であるとみなして、残留オーステナイトの体積率を、残留オーステナイトの面積率とする。 The area ratio of retained austenite is measured as follows.
That is, the base steel sheet is mechanically ground in the sheet thickness direction (depth direction) to a position of 1/4 of the sheet thickness, and then chemically polished with oxalic acid to obtain an observation surface. The observation surface is then observed by X-ray diffraction. MoKα rays are used as the incident X-rays, and the ratio of the diffraction intensity of each of the (200), (220), and (311) faces of fcc iron (austenite) to the diffraction intensity of each of the (200), (211), and (220) faces of bcc iron is obtained, and the volume fraction of the retained austenite is calculated from the ratio of the diffraction intensity of each face. Then, the retained austenite is considered to be three-dimensionally homogeneous, and the volume fraction of the retained austenite is taken as the area fraction of the retained austenite.
また、フレッシュマルテンサイトの面積率は、前記のようにして求めた硬質第二相の面積率から、残留オーステナイトの面積率を減じることにより求める。
[フレッシュマルテンサイトの面積率(%)]=[硬質第二相の面積率(%)]-[残留オーステナイトの面積率(%)] The area ratio of fresh martensite is determined by subtracting the area ratio of retained austenite from the area ratio of the hard second phase determined as described above.
[Area ratio of fresh martensite (%)] = [Area ratio of hard second phase (%)] - [Area ratio of retained austenite (%)]
また、残部組織の面積率は、100.0%から前記のようにして求めたフェライトの面積率、ベイナイトおよび焼戻しベイナイトの面積率、焼戻しマルテンサイトの面積率、硬質第二相の面積率を減じることにより求める。
[残部組織の面積率(%)]=100.0-[フェライトの面積率(%)]-[ベイナイトおよび焼戻しベイナイトの面積率(%)]-[焼戻しマルテンサイトの面積率(%)]-[硬質第二相の面積率(%)] The area ratio of the remaining structure is determined by subtracting the area ratio of ferrite, the area ratio of bainite and tempered bainite, the area ratio of tempered martensite, and the area ratio of the hard second phase determined as described above from 100.0%.
[Area ratio of remaining structure (%)] = 100.0 - [Area ratio of ferrite (%)] - [Area ratio of bainite and tempered bainite (%)] - [Area ratio of tempered martensite (%)] - [Area ratio of hard second phase (%)]
素地鋼板に含まれる(鋼中の)拡散性水素量:0.50質量ppm以下
鋼板中の拡散性水素量が0.50質量ppm超の場合、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られない。
なお、鋼板中の拡散性水素量は、好ましくは0.25質量ppm以下とする。また、鋼板中の拡散性水素量の下限は特に規定しないが、生産技術上の制約から、鋼板中の拡散性水素量は0.01質量ppm以上とすることが好ましい。
なお、拡散性水素量を測定する素地鋼板は、めっき処理前の高強度鋼板のほか、亜鉛めっき処理後加工前の高強度亜鉛めっき鋼板の素地鋼板であってもよい。また、亜鉛めっき処理後、打ち抜き加工および伸びフランジ成形等の加工を施された鋼板の素地鋼板であってもよく、さらに加工後の鋼板を溶接して製造された製品の素地部分であってもかまわない。 Amount of diffusible hydrogen contained (in steel) in base steel sheet: 0.50 mass ppm or less If the amount of diffusible hydrogen in the steel sheet exceeds 0.50 mass ppm, the desired λ, R/t, ST and SFmax cannot be obtained.
The amount of diffusible hydrogen in the steel sheet is preferably 0.25 ppm by mass or less. Although there is no particular lower limit for the amount of diffusible hydrogen in the steel sheet, due to constraints on production technology, the amount of diffusible hydrogen in the steel sheet is preferably 0.01 ppm by mass or more.
The base steel sheet for measuring the amount of diffusible hydrogen may be a high-strength steel sheet before plating, a base steel sheet of a high-strength galvanized steel sheet after galvanization but before processing, a base steel sheet of a steel sheet that has been subjected to processing such as punching and stretch flange forming after galvanization, or a base part of a product manufactured by welding processed steel sheets.
ここで、鋼板中の拡散性水素量の測定方法は、以下の通りである。長さが30mm、幅が5mmの試験片を採取し、鋼板に亜鉛めっき層が形成されている場合には、溶融亜鉛めっき層または合金化溶融亜鉛めっき層をアルカリ除去する。その後、試験片から放出される水素量を昇温脱離分析法によって測定する。具体的には、室温(-5~55℃)から300℃までを昇温速度200℃/hで連続加熱した後、室温まで冷却し、室温から210℃までに試験片から放出された積算水素量を測定して、鋼板中の拡散性水素量とする。拡散性水素量の測定は、鋼板の製造完了後に行うことが好ましい。なお、水素量の測定は、鋼板の製造完了後1週間以内に行うことがより好ましい。
なお、室温は世界各国での生産を踏まえた場合、現地での1年間での気温の変化の範囲内とする。一般的には、10~50℃の範囲であることが好ましい。 Here, the method for measuring the amount of diffusible hydrogen in a steel sheet is as follows. A test piece having a length of 30 mm and a width of 5 mm is taken, and in the case where a zinc-coated layer is formed on the steel sheet, the hot-dip galvanized layer or the alloyed hot-dip galvanized layer is removed with an alkali. Then, the amount of hydrogen released from the test piece is measured by thermal desorption analysis. Specifically, the test piece is continuously heated from room temperature (-5 to 55°C) to 300°C at a heating rate of 200°C/h, and then cooled to room temperature. The cumulative amount of hydrogen released from the test piece from room temperature to 210°C is measured and used as the amount of diffusible hydrogen in the steel sheet. The measurement of the amount of diffusible hydrogen is preferably performed after the completion of the production of the steel sheet. It is more preferable to measure the amount of hydrogen within one week after the completion of the production of the steel sheet.
In addition, taking into consideration production in various countries around the world, the room temperature should be within the range of local temperature changes over the course of a year. In general, a range of 10 to 50°C is preferable.
表層軟質層
本発明の一実施形態に伴う鋼板の素地鋼板では、素地鋼板表面に表層軟質層を有することが好ましい。プレス成形時および車体衝突時に表層軟質層が曲げ割れ進展の抑制に寄与するため、耐曲げ破断特性がさらに向上する。なお、表層軟質層とは、脱炭層を意味し、板厚1/4位置の断面のビッカース硬さに対して、85%以下のビッカース硬さの表層領域のことである。
ここで、表層軟質層は、素地鋼板表面から板厚方向に200μm以下の領域で形成されている。表層軟質層の形成される領域は、素地鋼板表面から板厚方向に、好ましくは150μm以下であり、より好ましくは120μm以下である。なお、表層軟質層の厚さの下限については、特に定めないが、8μm以上が好ましく、17μm超がより好ましい。また、表層軟質層は、好ましくは30μm以上であり、より好ましくは40μm以上である。
また、上記のビッカース硬さを測定する素地鋼板の板厚1/4位置は、非表層軟質層(本発明で規定される表層軟質層の硬さの条件を満たさない層)である。
ビッカース硬さは、JIS Z 2244-1(2020)に基づいて、荷重を10gfとして測定する。 Soft surface layer In the base steel sheet of the steel sheet according to one embodiment of the present invention, it is preferable that the base steel sheet has a soft surface layer on its surface. The soft surface layer contributes to suppressing bending crack propagation during press forming and vehicle body collision, thereby further improving bending fracture resistance. The soft surface layer means a decarburized layer, and is a surface region having a Vickers hardness of 85% or less of the Vickers hardness of the cross section at 1/4 of the plate thickness.
Here, the soft surface layer is formed in a region of 200 μm or less from the surface of the base steel sheet in the sheet thickness direction. The region in which the soft surface layer is formed is preferably 150 μm or less, more preferably 120 μm or less, from the surface of the base steel sheet in the sheet thickness direction. There is no particular lower limit for the thickness of the soft surface layer, but it is preferably 8 μm or more, and more preferably more than 17 μm. The soft surface layer is preferably 30 μm or more, more preferably 40 μm or more.
The 1/4 sheet thickness position of the base steel sheet where the Vickers hardness is measured is a non-surface soft layer (a layer that does not satisfy the hardness conditions of the surface soft layer defined in the present invention).
The Vickers hardness is measured based on JIS Z 2244-1 (2020) at a load of 10 gf.
表層軟質層のナノ硬度
素地鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置および板厚方向深さの1/2位置の夫々における板面の50μm×50μmの領域において、300点以上のナノ硬度を測定したとき、素地鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度が7.0GPa以上の測定数割合が、表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の全測定数に対して0.10以下
本発明において、プレス成形時の優れた曲げ性と衝突時の優れた曲げ破断特性を得るためには、素地鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置及び板厚方向深さの1/2位置の夫々における板面の50μm×50μmの領域において、300点以上のナノ硬度を測定したとき、素地鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度が7.0GPa以上の測定数割合が、表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の全測定数に対して0.10以下であることが好ましい。ナノ硬度が7.0GPa以上の割合が0.10以下の場合、硬質な組織(マルテンサイトなど)、介在物などの割合が小さいことを意味し、硬質な組織(マルテンサイトなど)、介在物などのプレス成形時および衝突時のボイドの生成や連結、さらには亀裂の進展をより抑制することが可能となり、優れたR/tおよびSFmaxが得られる。 Nano hardness of the soft surface layer When the nano hardness is measured at 300 or more points in a 50 μm × 50 μm region of the sheet surface at each of the 1/4 position of the thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet and the 1/2 position of the thickness direction depth of the soft surface layer, the ratio of the number of measurements of nano hardness of 7.0 GPa or more at the 1/4 position of the thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet to the total number of measurements at the 1/4 position of the thickness direction depth of the soft surface layer is 0.10 or less. In the present invention, in order to obtain excellent bendability during press forming and excellent bending fracture properties during collision, when the nanohardness is measured at 300 or more points in a 50 μm × 50 μm region of the sheet surface at each of the 1/4 position and the 1/2 position of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet, the ratio of the number of measurements of the nanohardness of 7.0 GPa or more at the 1/4 position of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet to the total number of measurements at the 1/4 position of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer is preferably 0.10 or less. When the ratio of the nanohardness of 7.0 GPa or more is 0.10 or less, it means that the ratio of hard structures (martensite, etc.), inclusions, etc. is small, and it is possible to further suppress the generation and connection of voids and crack growth in hard structures (martensite, etc.) and inclusions during press forming and collision, and to obtain excellent R / t and SFmax.
鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度の標準偏差σが1.8GPa以下であり、さらに、鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/2位置の板面のナノ硬度の標準偏差σが2.2GPa以下
本発明において、プレス成形時の優れた曲げ性と衝突時の優れた曲げ破断特性を得るためには、鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度の標準偏差σが1.8GPa以下であり、さらに、鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/2位置の板面のナノ硬度の標準偏差σが2.2GPa以下であることが好ましい。鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度の標準偏差σが1.8GPa以下であり、さらに、鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/2位置の板面のナノ硬度の標準偏差σが2.2GPa以下の場合、ミクロ領域における組織硬度差が小さいことを意味し、プレス成形時および衝突時のボイドの生成や連結、さらには亀裂の進展をより抑制することが可能となり、優れたR/tおよびSFmaxが得られる。
また、素地鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度の標準偏差σの好ましい範囲は、1.7GPa以下であることが好ましい。素地鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度の標準偏差σは、より好ましくは、1.3GPa以下である。下限は特に限定されないが、素地鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度の標準偏差σは、0.5GPa以上としてもよい。
素地鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/2位置の板面のナノ硬度の標準偏差σのより好ましい範囲は、2.1GPa以下である。素地鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/2位置の板面のナノ硬度の標準偏差σは、より好ましくは、1.7GPa以下である。下限は特に限定されないが、素地鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/2位置の板面のナノ硬度の標準偏差σは、0.6GPa以上としてもよい。 The standard deviation σ of the nano-hardness of the sheet surface at a position 1/4 of the thickness direction of the soft surface layer from the steel sheet surface is 1.8 GPa or less, and further, the standard deviation σ of the nano-hardness of the sheet surface at a position 1/2 of the thickness direction of the soft surface layer from the steel sheet surface is 2.2 GPa or less. In the present invention, in order to obtain excellent bendability during press forming and excellent bending fracture properties during collision, it is preferable that the standard deviation σ of the nano-hardness of the sheet surface at a position 1/4 of the thickness direction of the soft surface layer from the steel sheet surface is 1.8 GPa or less, and further, the standard deviation σ of the nano-hardness of the sheet surface at a position 1/2 of the thickness direction of the soft surface layer from the steel sheet surface is 2.2 GPa or less. When the standard deviation σ of the nanohardness of the sheet surface at a position 1/4 of the way down in the thickness direction of the soft surface layer from the steel sheet surface is 1.8 GPa or less, and further, when the standard deviation σ of the nanohardness of the sheet surface at a position 1/2 of the way down in the thickness direction of the soft surface layer from the steel sheet surface is 2.2 GPa or less, this means that the difference in structural hardness in the micro region is small, making it possible to further suppress the generation and connection of voids during press forming and collision, and further the progression of cracks, and thus obtaining excellent R/t and SFmax.
In addition, the preferred range of the standard deviation σ of the nanohardness of the sheet surface at a position ¼ of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet is preferably 1.7 GPa or less. The standard deviation σ of the nanohardness of the sheet surface at a position ¼ of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet is more preferably 1.3 GPa or less. Although there is no particular lower limit, the standard deviation σ of the nanohardness of the sheet surface at a position ¼ of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet may be 0.5 GPa or more.
A more preferred range of the standard deviation σ of the nanohardness of the sheet surface at 1/2 the depth in the sheet thickness direction of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet is 2.1 GPa or less. The standard deviation σ of the nanohardness of the sheet surface at 1/2 the depth in the sheet thickness direction of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet is more preferably 1.7 GPa or less. Although there is no particular lower limit, the standard deviation σ of the nanohardness of the sheet surface at 1/2 the depth in the sheet thickness direction of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet may be 0.6 GPa or more.
ここで、板厚方向深さの1/4位置、1/2位置の板面のナノ硬度とは、以下の方法により測定される硬度である。
まず、めっき層が形成されている場合は、めっき層剥離後、素地鋼板の表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4の位置-5μmの位置まで機械研磨を実施し、素地鋼板の表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置までダイヤモンドおよびアルミナでのバフ研磨を実施し、さらにコロイダルシリカ研磨を実施する。ここで、剥離するめっき層は、亜鉛めっき層が形成されている場合は、亜鉛めっき層であり、金属めっき層が形成されている場合は、金属めっき層であり、亜鉛めっき層および金属めっき層が形成されている場合は、亜鉛めっき層および金属めっき層である。
Hysitron社のtribo-950を用い、バーコビッチ形状のダイヤモンド圧子により、荷重:500μN、測定領域:50μm×50μm、打点間隔:2μmの条件でナノ硬度を測定する。
また、表層軟質層の板厚方向深さの1/2位置まで機械研磨を実施し、ダイヤモンドおよびアルミナでのバフ研磨を実施、さらにコロイダルシリカ研磨を実施する。そして、Hysitron社のtribo-950を用い、バーコビッチ形状のダイヤモンド圧子により、荷重:500μN、測定領域:50μm×50μm、打点間隔:2μmの条件でナノ硬度を測定する。
板厚方向深さの1/4位置で300点以上のナノ硬度を測定し、また、板厚方向深さの1/2位置でも300点以上のナノ硬度を測定する。
例えば、表層軟質層厚さが100μmの場合、1/4位置は表層軟質層の表面から25μm位置となり、1/2位置は表層軟質層の表面から50μm位置となる。この25μm位置で300点以上のナノ硬度を測定し、また、50μm位置でも300点以上のナノ硬度を測定する。 Here, the nano-hardness of the plate surface at the 1/4 and 1/2 positions in the plate thickness direction depth is a hardness measured by the following method.
First, when a plating layer is formed, after peeling off the plating layer, mechanical polishing is performed from the surface of the base steel sheet to a position ¼ of the depth in the sheet thickness direction of the soft surface layer -5 μm, buffing is performed with diamond and alumina from the surface of the base steel sheet to a position ¼ of the depth in the sheet thickness direction of the soft surface layer, and colloidal silica polishing is further performed. Here, the plating layer to be peeled off is the zinc plating layer when a zinc plating layer is formed, the metal plating layer when a metal plating layer is formed, and the zinc plating layer and the metal plating layer when both a zinc plating layer and a metal plating layer are formed.
Using a Tribo-950 manufactured by Hysitron, nano-hardness is measured using a Berkovich-shaped diamond indenter under the conditions of load: 500 μN, measurement area: 50 μm×50 μm, and impact spacing: 2 μm.
The soft surface layer is mechanically polished to a position halfway down the thickness direction, buffed with diamond and alumina, and then polished with colloidal silica.Then, the nano-hardness is measured using a Tribo-950 manufactured by Hysitron Corporation with a Berkovich-shaped diamond indenter under the following conditions: load: 500 μN, measurement area: 50 μm × 50 μm, and impact spacing: 2 μm.
The nano-hardness is measured at 300 or more points at a position 1/4 of the way through the plate thickness, and also at 300 or more points at a position 1/2 of the way through the plate thickness.
For example, when the thickness of the surface soft layer is 100 μm, the 1/4 position is a position 25 μm from the surface of the surface soft layer, and the 1/2 position is a
金属めっき層(第一めっき層)
さらに、本発明の一実施形態に伴う鋼板は、素地鋼板の片面または両面の表面上において、金属めっき層(第一めっき層、プレめっき層)(なお、金属めっき層(第一めっき層)は、溶融亜鉛めっき層、合金化溶融亜鉛めっき層の亜鉛めっき層を除く)を有することが好ましい。金属めっき層は金属電気めっき層とすることが好ましく、以下では、金属電気めっき層を例に説明する。
金属電気めっき層が鋼板表面に形成されることで、プレス成形時および車体衝突時に最表層の前記金属電気めっき層が曲げ割れ発生の抑制に寄与するため、耐曲げ破断特性がさらに向上する。
本発明では、露点を-20℃超えとすることで、軟質層の厚みをより大きくすることができ、軸圧壊特性を非常に優れたものとすることが可能になる。この点、本発明では、金属めっき層を有することで、露点を-20℃以下で、軟質層厚みが小さくても、軟質層厚みが大きい場合と同等の軸圧壊特性を得られる。 Metal plating layer (first plating layer)
Furthermore, the steel sheet according to one embodiment of the present invention preferably has a metal plating layer (first plating layer, pre-plating layer) (note that the metal plating layer (first plating layer) excludes a galvanized layer such as a hot-dip galvanized layer or a galvannealed hot-dip galvanized layer) on one or both surfaces of the base steel sheet. The metal plating layer is preferably a metal electroplated layer, and the following description will be given taking a metal electroplated layer as an example.
By forming a metal electroplating layer on the surface of the steel sheet, the outermost metal electroplating layer contributes to suppressing the occurrence of bending cracks during press forming and vehicle collisions, thereby further improving bending fracture resistance.
In the present invention, the thickness of the soft layer can be increased and the axial collapse characteristics can be made very excellent by setting the dew point to above −20° C. In this regard, in the present invention, by having a metal plating layer, even if the soft layer thickness is small at a dew point of −20° C. or less, the axial collapse characteristics can be obtained that are equivalent to those in the case of a thick soft layer.
金属電気めっき層の金属種としては、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ga、Ge、As、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Ti、Pb、Biのいずれでもかまわないが、Feであることがより好ましい。以下では、Fe系電気めっき層を例に説明するが、他の金属種でも以下のFeにおける条件を同様に採用し得る。 The metal species of the metal electroplating layer may be any of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ga, Ge, As, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Os, Ir, Pt , Au, Hg, Ti, Pb, and Bi, but is more preferably Fe. In the following, an Fe-based electroplating layer will be described as an example, but the following conditions for Fe can be similarly adopted for other metal species.
Fe系電気めっき層の付着量は、0g/m2超とし、好ましくは2.0g/m2以上とする。Fe系電気めっき層の片面あたりの付着量の上限は特に限定されないが、コストの観点から、Fe系電気めっき層の片面あたりの付着量を60g/m2以下とすることが好ましい。Fe系電気めっき層の付着量は、好ましくは50g/m2以下であり、より好ましくは40g/m2以下であり、さらに好ましくは30g/m2以下とする。 The coating weight of the Fe-based electroplating layer is more than 0 g/ m2 , and preferably 2.0 g/ m2 or more . There is no particular upper limit to the coating weight of the Fe-based electroplating layer per side, but from the viewpoint of cost, the coating weight of the Fe-based electroplating layer per side is preferably 60 g/m2 or less. The coating weight of the Fe-based electroplating layer is preferably 50 g/m2 or less, more preferably 40 g/ m2 or less, and even more preferably 30 g/m2 or less .
Fe系電気めっき層の付着量は、以下のとおり測定する。Fe系電気めっき鋼板から10×15mmサイズのサンプルを採取して樹脂に埋め込み、断面埋め込みサンプルとする。同断面の任意の3か所を走査型電子顕微鏡(ScanningElectron Mi
croscope;SEM)を用いて加速電圧15kVで、Fe系めっき層の厚みに応じて倍率2000~10000倍で観察し、3視野の厚みの平均値に鉄の比重を乗じることによって、Fe系電気めっき層の片面あたりの付着量に換算する。 The adhesion weight of the Fe-based electroplating layer is measured as follows. A sample of 10×15 mm size is taken from the Fe-based electroplated steel sheet and embedded in resin to obtain a cross-section embedded sample. Three randomly selected points on the cross-section are observed using a scanning electron microscope (SEM).
The Fe-based electroplating layer was observed using a scanning electron microscope (SEM) at an accelerating voltage of 15 kV and a magnification of 2,000 to 10,000 times depending on the thickness of the Fe-based electroplating layer, and the average thickness of three fields of view was multiplied by the specific gravity of iron to convert it into the deposition amount of the Fe-based electroplating layer per side.
Fe系電気めっき層としては、純Feの他、Fe-B合金、Fe-C合金、Fe-P合金、Fe-N合金、Fe-O合金、Fe-Ni合金、Fe-Mn合金、Fe-Mo合金、Fe-W合金等の合金めっき層が使用できる。Fe系電気めっき層の成分組成は特に限定されないが、B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、VおよびCoからなる群から選ばれる1または2以上の元素を合計で10質量%以下含み、残部はFeおよび不可避的不純物からなる成分組成とすることが好ましい。Fe以外の元素の量を合計で10質量%以下とすることで、電解効率の低下を防ぎ、低コストでFe系電気めっき層を形成することができる。Fe-C合金の場合、Cの含有量は0.08質量%以下とすることが好ましい。As the Fe-based electroplating layer, in addition to pure Fe, alloy plating layers such as Fe-B alloy, Fe-C alloy, Fe-P alloy, Fe-N alloy, Fe-O alloy, Fe-Ni alloy, Fe-Mn alloy, Fe-Mo alloy, and Fe-W alloy can be used. The composition of the Fe-based electroplating layer is not particularly limited, but it is preferable that the composition contains one or more elements selected from the group consisting of B, C, P, N, O, Ni, Mn, Mo, Zn, W, Pb, Sn, Cr, V, and Co in a total amount of 10 mass% or less, with the balance being Fe and unavoidable impurities. By making the amount of elements other than
つぎに、本発明の一実施形態に従う鋼板の機械特性について、説明する。Next, the mechanical properties of the steel plate according to one embodiment of the present invention will be described.
引張強さ(TS):780MPa以上
本発明の一実施形態に従う鋼板の引張強さは、780MPa以上である。
なお、本発明の一実施形態に従う鋼板の降伏応力(YS)、降伏比(YR)、全伸び(El)、限界穴広げ率(λ)、U曲げ+密着曲げ試験での限界スペーサー厚さ(ST)およびV曲げ+直交VDA曲げ試験での荷重最大時のストローク(SFmax)の基準値、ならびに軸圧壊試験での破断(外観割れ)の有無については上述したとおりである。 Tensile strength (TS): 780 MPa or more The tensile strength of a steel plate according to one embodiment of the present invention is 780 MPa or more.
The standard values of the yield stress (YS), yield ratio (YR), total elongation (El), limit hole expansion ratio (λ), limit spacer thickness (ST) in the U-bend + close bending test, and stroke at maximum load (SFmax) in the V-bend + orthogonal VDA bending test, as well as the presence or absence of fracture (visual cracks) in the axial crush test, of the steel plate according to one embodiment of the present invention are as described above.
また、引張強さ(TS)、降伏応力(YS)、降伏比(YR)および全伸び(El)は、実施例において後述するJIS Z 2241(2011)に準拠する引張試験により、測定する。限界穴広げ率(λ)は、実施例において後述するJIS Z 2256(2020)に準拠する穴広げ試験により、測定する。限界スペーサー厚さ(ST)は、実施例において後述するU曲げ+密着曲げ試験により、測定する。V曲げ+直交VDA曲げ試験での荷重最大時のストローク(SFmax)は実施例において後述するV曲げ+直交VDA曲げ試験により、測定する。軸圧壊試験での破断(外観割れ)の有無は実施例において後述する軸圧壊試験により、測定する。In addition, the tensile strength (TS), yield stress (YS), yield ratio (YR) and total elongation (El) are measured by a tensile test in accordance with JIS Z 2241 (2011) described later in the examples. The limit hole expansion ratio (λ) is measured by a hole expansion test in accordance with JIS Z 2256 (2020) described later in the examples. The limit spacer thickness (ST) is measured by a U-bend + close-fitting bend test described later in the examples. The stroke (SFmax) at maximum load in the V-bend + orthogonal VDA bend test is measured by a V-bend + orthogonal VDA bend test described later in the examples. The presence or absence of breakage (appearance crack) in the axial crush test is measured by an axial crush test described later in the examples.
亜鉛めっき層(第二めっき層)
本発明の一実施形態に従う鋼板は、最表層として素地鋼板の上(素地鋼板表面上または金属めっき層が形成された場合は金属めっき層表面上)に形成された亜鉛めっき層を有していてもよく、この亜鉛めっき層は、素地鋼板の一方の表面の上のみに設けてもよく、両面の上に設けてもよい。亜鉛めっき層を有する鋼板は、亜鉛めっき鋼板としてもよい。
すなわち、本発明の鋼板は、素地鋼板を有し、該素地鋼板上に第二めっき層(亜鉛めっき層、アルミニウムめっき層等)が形成されていてもよく、また、素地鋼板を有し、該素地鋼板上に金属めっき層(第一めっき層(亜鉛めっき層の第二めっき層を除く))と第二めっき層(亜鉛めっき層、アルミニウムめっき層等)とが順に形成されていてもよい。 Zinc plating layer (second plating layer)
The steel sheet according to one embodiment of the present invention may have a zinc plating layer formed on the base steel sheet as the outermost layer (on the surface of the base steel sheet or on the surface of the metal plating layer if a metal plating layer is formed), and this zinc plating layer may be provided on only one surface of the base steel sheet, or on both surfaces. The steel sheet having a zinc plating layer may be referred to as a zinc-plated steel sheet.
That is, the steel sheet of the present invention may have a base steel sheet on which a second plating layer (a zinc plating layer, an aluminum plating layer, etc.) is formed, or may have a base steel sheet on which a metal plating layer (a first plating layer (excluding the second plating layer of a zinc plating layer)) and a second plating layer (a zinc plating layer, an aluminum plating layer, etc.) are formed in that order on the base steel sheet.
なお、ここでいう亜鉛めっき層は、Znを主成分(Zn含有量が50.0%以上)とするめっき層を指し、例えば、溶融亜鉛めっき層や合金化溶融亜鉛めっき層が挙げられる。The galvanized layer referred to here refers to a plating layer containing Zn as a main component (Zn content of 50.0% or more), and examples thereof include a hot-dip galvanized layer and an alloyed hot-dip galvanized layer.
ここで、溶融亜鉛めっき層は、例えば、Znと、20.0質量%以下のFe、0.001質量%以上1.0質量%以下のAlにより構成することが好適である。また、溶融亜鉛めっき層には、任意に、Pb、Sb、Si、Sn、Mg、Mn、Ni、Cr、Co、Ca、Cu、Li、Ti、Be、BiおよびREMからなる群から選ばれる1種または2種以上の元素を合計で0.0質量%以上3.5質量%以下含有させてもよい。また、溶融亜鉛めっき層のFe含有量は、より好ましくは7.0質量%未満である。なお、上記の元素以外の残部は、不可避的不純物である。Here, the hot-dip galvanized layer is preferably composed of, for example, Zn, 20.0 mass% or less of Fe, and 0.001 mass% or more and 1.0 mass% or less of Al. The hot-dip galvanized layer may optionally contain one or more elements selected from the group consisting of Pb, Sb, Si, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi, and REM in a total amount of 0.0 mass% or more and 3.5 mass% or less. The Fe content of the hot-dip galvanized layer is more preferably less than 7.0 mass%. The remainder other than the above elements is unavoidable impurities.
また、合金化溶融亜鉛めっき層は、例えば、20質量%以下のFe、0.001質量%以上1.0質量%以下のAlにより構成することが好適である。また、合金化溶融亜鉛めっき層には、任意に、Pb、Sb、Si、Sn、Mg、Mn、Ni、Cr、Co、Ca、Cu、Li、Ti、Be、BiおよびREMからなる群から選ばれる1種または2種以上の元素を合計で0.0質量%以上3.5質量%以下含有させてもよい。合金化溶融亜鉛めっき層のFe含有量は、より好ましくは7.0質量%以上、さらに好ましくは8.0質量%以上である。また、合金化溶融亜鉛めっき層のFe含有量は、より好ましくは15.0質量%以下、さらに好ましくは12.0質量%以下である。なお、上記の元素以外の残部は、不可避的不純物である。In addition, the galvannealed layer is preferably composed of, for example, 20% by mass or less Fe and 0.001% by mass or more and 1.0% by mass or less Al. In addition, the galvannealed layer may contain, optionally, one or more elements selected from the group consisting of Pb, Sb, Si, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi and REM in a total amount of 0.0% by mass or more and 3.5% by mass or less. The Fe content of the galvannealed layer is more preferably 7.0% by mass or more, and even more preferably 8.0% by mass or more. The Fe content of the galvannealed layer is more preferably 15.0% by mass or less, and even more preferably 12.0% by mass or less. The remainder other than the above elements is unavoidable impurities.
加えて、亜鉛めっき層の片面あたりのめっき付着量は、特に限定されるものではないが、20g/m2以上とすることが好ましい。また、亜鉛めっき層の片面あたりのめっき付着量は、80g/m2以下とすることが好ましい。 In addition, the coating weight of the zinc plating layer per side is not particularly limited, but is preferably 20 g/m2 or more . Also, the coating weight of the zinc plating layer per side is preferably 80 g/ m2 or less.
なお、亜鉛めっき層のめっき付着量は、以下のようにして測定する。
すなわち、10質量%塩酸水溶液1Lに対し、Feに対する腐食抑制剤(朝日化学工業(株)製「イビット700BK」(登録商標))を0.6g添加した処理液を調整する。ついで、該処理液に、供試材となる鋼板を浸漬し、亜鉛めっき層を溶解させる。そして、溶解前後での供試材の質量減少量を測定し、その値を、素地鋼板の表面積(めっきで被覆されていた部分の表面積)で除することにより、めっき付着量(g/m2)を算出する。 The plating weight of the zinc plating layer is measured as follows.
That is, a treatment solution is prepared by adding 0.6 g of a corrosion inhibitor for Fe (Ivit 700BK (registered trademark) manufactured by Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) to 1 L of a 10 mass% aqueous hydrochloric acid solution. Next, a steel sheet to be used as a test material is immersed in the treatment solution to dissolve the zinc plating layer. The mass loss of the test material before and after dissolution is then measured, and the value is divided by the surface area of the base steel sheet (the surface area of the part that was covered with plating) to calculate the plating coverage (g/ m2 ).
なお、本発明の一実施形態に従う鋼板の板厚は、特に限定されないが、好ましくは0.5mm以上である。
板厚は、より好ましくは0.8mm超である。板厚は、さらに好ましくは0.9mm以上である。板厚は、より好ましくは1.0mm以上である。板厚は、さらに好ましくは1.2mm以上である。
また、鋼板の板厚は、好ましくは3.5mm以下である。板厚は、より好ましくは2.3mm以下である。
また、本発明の鋼板の板幅は、特に限定されないが、500mm以上とすることが好ましく、750mm以上とすることがより好ましい。また、鋼板の板幅は、1600mm以下とすることが好ましく、1450mm以下とすることがより好ましい。 The thickness of the steel plate according to one embodiment of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.5 mm or more.
The plate thickness is more preferably more than 0.8 mm. The plate thickness is further preferably 0.9 mm or more. The plate thickness is more preferably 1.0 mm or more. The plate thickness is further preferably 1.2 mm or more.
The thickness of the steel plate is preferably 3.5 mm or less, and more preferably 2.3 mm or less.
The width of the steel plate of the present invention is not particularly limited, but is preferably 500 mm or more, more preferably 750 mm or more, and is preferably 1600 mm or less, more preferably 1450 mm or less.
[2.鋼板の製造方法]
つぎに、本発明の一実施形態に従う鋼板の製造方法について、説明する。
本発明の鋼板の製造方法は、上述した成分組成を有する鋼スラブに、仕上げ圧延温度:820℃以上の条件で熱間圧延を施し、熱延鋼板を得る、熱間圧延工程と、該熱間圧延工程後の鋼板に対して、350℃以上600℃以下の温度域を平均加熱速度7℃/秒以上の条件で昇温する、昇温工程と、焼鈍温度:750℃以上900℃以下、焼鈍時間:20秒以上の条件で焼鈍する、焼鈍工程と、焼鈍工程後、(焼鈍温度-30℃)から650℃までの平均冷却速度を7℃/秒以上とし、650℃から500℃までの平均冷却速度を14℃/秒以下とする条件で冷却する、第一冷却工程と、第一冷却工程後、鋼板に対して、300℃以上450℃以下の温度域で2.0kgf/mm2以上の張力を付与し、その後、鋼板を、1パス当たり直径500mm以上1500mm以下のロールにロール1/4周分接触させながら、5パス以上通過させ、ついで、250℃以下の冷却停止温度まで冷却する、第二冷却工程と、第二冷却工程後、鋼板を、冷却停止温度以上440℃以下の温度域まで再加熱して20秒以上保持する、再加熱工程と、を含み、あるいはさらに熱間圧延工程後、かつ昇温工程前の鋼板に、圧下率が20%以上80%以下である冷間圧延を施し、冷延鋼板を得る、冷間圧延工程を含む。[2. Manufacturing method of steel sheet]
Next, a method for manufacturing a steel sheet according to one embodiment of the present invention will be described.
The method for producing a steel sheet of the present invention includes a hot rolling step in which a steel slab having the above-mentioned composition is hot rolled under a finish rolling temperature of 820°C or more to obtain a hot rolled steel sheet, a heating step in which the steel sheet after the hot rolling step is heated in a temperature range of 350°C to 600°C at an average heating rate of 7°C/sec or more, a heating step in which the steel sheet is annealed under conditions of an annealing temperature of 750°C to 900°C and an annealing time of 20 seconds or more, an annealing step in which, after the annealing step, cooling is performed under conditions of an average cooling rate of 7°C/sec or more from (annealing temperature -30°C) to 650°C and an average cooling rate of 14°C/sec or less from 650°C to 500°C, and a first cooling step in which, after the first cooling step, the steel sheet is cooled under conditions of a temperature range of 300°C to 450°C at an average cooling rate of 2.0 kgf/mm the steel sheet is passed through five or more passes while being in contact with rolls having a diameter of 500 mm or more and 1500 mm or less for ¼ rotation per pass, and then cooled to a cooling stop temperature of 250°C or less; and after the second cooling step, the steel sheet is reheated to a temperature range of the cooling stop temperature or more and 440°C or less, and held for 20 seconds or more; or further includes a cold rolling step in which the steel sheet after the hot rolling step and before the heating step is subjected to cold rolling with a rolling reduction of 20% or more and 80% or less to obtain a cold-rolled steel sheet.
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、公知の溶製方法のいずれもが適合する。また、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が、造塊法や薄スラブ鋳造法などにより製造することも可能である。また、鋼スラブを製造した後、一旦室温まで冷却し、その後再度加熱する従来法に加え、室温まで冷却しないで、温片のままで加熱炉に装入する、あるいは、わずかの保熱を行った後に直ちに圧延する直送圧延・直接圧延などの省エネルギープロセスも問題なく適用できる。In the present invention, the method of smelting the steel material (steel slab) is not particularly limited, and any of the known smelting methods such as converters and electric furnaces are suitable. In addition, the steel slab (slab) is preferably produced by a continuous casting method in order to prevent macrosegregation, but it can also be produced by an ingot casting method or a thin slab casting method. In addition to the conventional method in which the steel slab is once cooled to room temperature after production and then heated again, energy-saving processes such as direct rolling and direct rolling in which the steel slab is charged into a heating furnace as a hot slab without being cooled to room temperature, or is immediately rolled after a short period of heat retention, can also be applied without any problems.
(熱間圧延工程)
スラブを加熱する場合は、炭化物の溶解や、圧延荷重の低減の観点から、スラブ加熱温度を1100℃以上とすることが好ましい。また、スケールロスの増大を防止するため、スラブ加熱温度は1300℃以下とすることが好ましい。
なお、スラブ加熱温度はスラブ表面の温度である。また、スラブは通常の条件で粗圧延によりシートバーとされるが、加熱温度を低めにした場合は、熱間圧延時のトラブルを防止する観点から、仕上げ圧延前にバーヒーターなどを用いてシートバーを加熱することが好ましい。 (Hot rolling process)
When the slab is heated, the slab heating temperature is preferably 1100° C. or higher from the viewpoint of dissolving carbides and reducing the rolling load. In addition, the slab heating temperature is preferably 1300° C. or lower in order to prevent an increase in scale loss.
The slab heating temperature is the temperature of the slab surface. The slab is made into a sheet bar by rough rolling under normal conditions, but when the heating temperature is low, it is preferable to heat the sheet bar using a bar heater or the like before finish rolling in order to prevent problems during hot rolling.
仕上げ圧延温度:820℃以上
仕上げ圧延は、圧延負荷の増大や、オーステナイトの未再結晶状態での圧下率が高くなり、圧延方向に伸長した異常な組織が発達した結果、最終材の延性、穴広げ性および曲げ性を低下させる。このため、仕上げ圧延温度は820℃以上とする。仕上げ圧延温度は、好ましくは830℃以上であり、より好ましくは850℃以上である。また、仕上げ圧延温度は、好ましくは1080℃以下であり、より好ましくは1050℃以下である。 Finish rolling temperature: 820°C or higher Finish rolling increases the rolling load and the reduction ratio in the unrecrystallized state of austenite, which leads to the development of abnormal structures elongated in the rolling direction, resulting in a decrease in the ductility, hole expandability, and bendability of the final material. For this reason, the finish rolling temperature is set to 820°C or higher. The finish rolling temperature is preferably 830°C or higher, more preferably 850°C or higher. In addition, the finish rolling temperature is preferably 1080°C or lower, more preferably 1050°C or lower.
また、熱間圧延後の巻取温度については、特に限定されないが、最終材の延性、穴広げ性および曲げ性を低下する場合を考慮する必要がある。このため、熱間圧延後の巻取温度は300℃以上とすることが好ましい。また、熱間圧延後の巻取温度は700℃以下とすることが好ましい。The coiling temperature after hot rolling is not particularly limited, but it is necessary to consider the possibility of lowering the ductility, hole expandability, and bendability of the final material. For this reason, the coiling temperature after hot rolling is preferably 300° C. or higher. The coiling temperature after hot rolling is preferably 700° C. or lower.
なお、熱間圧延時に粗圧延板同士を接合して連続的に仕上げ圧延を行ってもよい。また、粗圧延板を一旦巻き取っても構わない。また、熱間圧延時の圧延荷重を低減するために仕上げ圧延の一部または全部を潤滑圧延としてもよい。潤滑圧延を行うことは、鋼板形状の均一化、材質の均一化の観点からも有効である。なお、潤滑圧延時の摩擦係数は、0.10以上とすることが好ましい。また、潤滑圧延時の摩擦係数は、0.25以下とすることが好ましい。In addition, the rough rolled sheets may be joined together during hot rolling and continuously finished rolling may be performed. The rough rolled sheets may be wound once. In addition, in order to reduce the rolling load during hot rolling, a part or all of the finish rolling may be lubricated rolling. Performing lubricated rolling is also effective from the viewpoint of uniforming the shape of the steel sheet and the material. In addition, the friction coefficient during lubricated rolling is preferably 0.10 or more. In addition, the friction coefficient during lubricated rolling is preferably 0.25 or less.
(酸洗工程)
上記のようにして製造した熱延鋼板に、酸洗を行ってよい。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行うことができる。また、酸洗は、一回でも良いし、複数回に分けても良い。 (Pickling process)
The hot-rolled steel sheet produced as described above may be subjected to pickling. Pickling can remove oxides from the steel sheet surface, and therefore can be performed to ensure good chemical conversion treatability and plating quality in the final high-strength steel sheet product. Pickling may be performed once or multiple times.
(冷間圧延工程)
上記のようにして得られた熱延後酸洗処理板または熱延鋼板に、必要に応じて、冷間圧延を施す。冷間圧延を施す場合、熱間圧延後、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。また、任意に、冷間圧延後に得られた冷延鋼板に酸洗を施してもよい。
冷間圧延は、例えば、タンデム式の多スタンド圧延やリバース圧延等の、2パス以上のパス数を要する多パス圧延により行う。 (Cold rolling process)
The hot-rolled pickled sheet or hot-rolled steel sheet obtained as described above is subjected to cold rolling as necessary. When cold rolling is performed, the pickled sheet may be subjected to cold rolling as it is after hot rolling, or may be subjected to cold rolling after heat treatment. Optionally, the cold-rolled steel sheet obtained after cold rolling may be subjected to pickling.
The cold rolling is carried out by multi-pass rolling requiring two or more passes, such as tandem multi-stand rolling or reverse rolling.
必要に応じて、冷間圧延の圧下率:20%以上80%以下
冷間圧延を施す場合、冷間圧延の圧下率(累積圧下率)は特に限定されないが、20%以上80%以下とすることが好ましい。冷間圧延の圧下率が20%未満では、焼鈍工程において鋼組織の粗大化や不均一化が生じやすくなり、最終製品においてTSや曲げ性が低下するおそれがある。よって、冷間圧延の圧下率は、20%以上とすることが好ましい。一方、冷間圧延の圧下率が80%を超えると、鋼板の形状不良が生じやすくなり、亜鉛めっきの付着量が不均一になるおそれがある。よって、冷間圧延の圧下率は、80%以下とすることが好ましい。 If necessary, the cold rolling reduction ratio is 20% or more and 80% or less. When cold rolling is performed, the cold rolling reduction ratio (cumulative reduction ratio) is not particularly limited, but is preferably 20% or more and 80% or less. If the cold rolling reduction ratio is less than 20%, the steel structure is likely to become coarse and non-uniform in the annealing process, and the TS and bendability of the final product may decrease. Therefore, the cold rolling reduction ratio is preferably 20% or more. On the other hand, if the cold rolling reduction ratio exceeds 80%, the shape of the steel sheet is likely to be defective, and the amount of zinc coating may become non-uniform. Therefore, the cold rolling reduction ratio is preferably 80% or less.
(金属めっき(金属電気めっき、第一めっき)工程)
本発明の一実施形態においては、熱間圧延工程後(冷間圧延を施す場合は、冷間圧延工程後)、かつ昇温工程の前の鋼板の片面もしくは両面において、金属めっきを施し、金属めっき層(第一めっき層)を形成する第一めっき工程を含んでいてもよい。
例えば、上記のようにして得られた熱延鋼板または冷延鋼板の表面に金属電気めっき処理を施して、焼鈍前金属電気めっき層が少なくとも片面に形成された焼鈍前金属電気めっき鋼板としてもよい。なお、ここでいう金属めっきは、亜鉛めっき(第二めっき)を除く。
金属電気めっき処理方法は特に限定されないが、前述したように素地鋼板上に形成させる金属めっき層としては、金属電気めっき層とすることが好ましいため、金属電気めっき処理を施すことが好ましい。
例えば、Fe系電気めっき浴では硫酸浴、塩酸浴あるいは両者の混合などが適用できる。また、焼鈍前金属電気めっき層の付着量は、通電時間等によって調整することができる。なお、焼鈍前金属電気めっき鋼板とは、金属電気めっき層が焼鈍工程を経ていないことを意味し、金属電気めっき処理前の熱延鋼板、熱延後酸洗処理板または冷延鋼板について予め焼鈍された態様を除外するものではない。 (Metal plating (metal electroplating, first plating) process)
In one embodiment of the present invention, the method may include a first plating step of applying metal plating to one or both sides of the steel sheet after the hot rolling step (after the cold rolling step in the case where cold rolling is performed) and before the heating step to form a metal plating layer (first plating layer).
For example, the surface of the hot-rolled steel sheet or cold-rolled steel sheet obtained as described above may be subjected to a metal electroplating treatment to obtain a pre-annealed metal electroplated steel sheet having a pre-annealed metal electroplating layer formed on at least one surface thereof. Note that the metal plating referred to here does not include zinc plating (second plating).
The metal electroplating method is not particularly limited, but as described above, it is preferable to form a metal electroplating layer on the base steel sheet, and therefore it is preferable to carry out a metal electroplating process.
For example, in the case of an Fe-based electroplating bath, a sulfuric acid bath, a hydrochloric acid bath, or a mixture of both can be used. The deposition weight of the metal electroplating layer before annealing can be adjusted by the current application time, etc. Note that the metal electroplated steel sheet before annealing means that the metal electroplating layer has not been subjected to an annealing process, and does not exclude a hot-rolled steel sheet before metal electroplating, a pickled sheet after hot rolling, or a cold-rolled steel sheet that has been annealed in advance.
ここで、電気めっき層の金属種としては、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ga、Ge、As、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Ti、Pb、Biのいずれでもかまわないが、Feであることがより好ましい。以下では、Fe系電気めっきを例に説明するが、他の金属系電気めっきでも以下のFe系電気めっきにおける条件を同様に採用し得る。 Here, the metal species of the electroplating layer may be any of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ga, Ge, As, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Os, Ir, Pt , Au, Hg, Ti, Pb, and Bi, but is more preferably Fe. In the following, Fe-based electroplating will be described as an example, but the following conditions for Fe-based electroplating can be similarly adopted for other metal-based electroplating.
通電開始前のFe系電気めっき浴中のFeイオン含有量は、Fe2+として0.5mol/L以上とすることが好ましい。Fe系電気めっき浴中のFeイオン含有量が、Fe2 +として0.5mol/L以上であれば、十分なFe付着量を得ることができる。また、十分なFe付着量を得るために、通電開始前のFe系電気めっき浴中のFeイオン含有量は、2.0mol/L以下とすることが好ましい。 The Fe ion content in the Fe-based electroplating bath before the start of energization is preferably 0.5 mol/L or more in terms of Fe2 + . If the Fe ion content in the Fe-based electroplating bath is 0.5 mol/L or more in terms of Fe2 + , a sufficient Fe deposition amount can be obtained. In addition, in order to obtain a sufficient Fe deposition amount, the Fe ion content in the Fe-based electroplating bath before the start of energization is preferably 2.0 mol/L or less.
また、Fe系電気めっき浴中にはFeイオンと、B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、VおよびCoからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素とを含有することができる。Fe系電気めっき浴中でのこれらの元素の合計含有量は、焼鈍前Fe系電気めっき層中でこれらの元素の合計含有量が10質量%以下となるようにすることが好ましい。なお、金属元素は金属イオンとして含有すればよく、非金属元素はホウ酸、リン酸、硝酸、有機酸等の一部として含有することができる。また、硫酸鉄めっき液中には、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム等の伝導度補助剤や、キレート剤、pH緩衝剤が含まれていてもよい。The Fe-based electroplating bath may contain Fe ions and at least one element selected from the group consisting of B, C, P, N, O, Ni, Mn, Mo, Zn, W, Pb, Sn, Cr, V, and Co. The total content of these elements in the Fe-based electroplating bath is preferably such that the total content of these elements in the Fe-based electroplating layer before annealing is 10 mass% or less. The metal elements may be contained as metal ions, and the nonmetal elements may be contained as part of boric acid, phosphoric acid, nitric acid, organic acid, etc. The iron sulfate plating solution may also contain a conductivity aid such as sodium sulfate or potassium sulfate, a chelating agent, or a pH buffer.
Fe系電気めっき浴のその他の条件についても特に限定しない。Fe系電気めっき液の温度は、定温保持性を考えると、30℃以上とすることが好ましく、85℃以下が好ましい。Fe系電気めっき浴のpHも特に規定しないが、水素発生による電流効率の低下を防ぐ観点から1.0以上とすることが好ましく、また、Fe系電気めっき浴の電気伝導度を考慮すると、3.0以下が好ましい。電流密度は、生産性の観点から10A/dm2以上とすることが好ましく、Fe系電気めっき層の付着量制御を容易にする観点から150A/dm2以下とすることが好ましい。通板速度は、生産性の観点から5mpm以上とすることが好ましく、付着量を安定的に制御する観点から150mpm以下とすることが好ましい。 Other conditions of the Fe-based electroplating bath are not particularly limited. The temperature of the Fe-based electroplating solution is preferably 30° C. or higher, and preferably 85° C. or lower, in consideration of the ability to maintain a constant temperature. The pH of the Fe-based electroplating bath is not particularly specified, but is preferably 1.0 or higher in terms of preventing a decrease in current efficiency due to hydrogen generation, and is preferably 3.0 or lower in consideration of the electrical conductivity of the Fe-based electroplating bath. The current density is preferably 10 A/dm 2 or higher in terms of productivity, and is preferably 150 A/dm 2 or lower in terms of facilitating control of the deposition amount of the Fe-based electroplating layer. The sheet passing speed is preferably 5 mpm or higher in terms of productivity, and is preferably 150 mpm or lower in terms of stably controlling the deposition amount.
なお、Fe系電気めっき処理を施す前の処理として、鋼板表面を清浄化するための脱脂処理および水洗、さらには、鋼板表面を活性化するための酸洗処理および水洗を施すことができる。これらの前処理に引き続いてFe系電気めっき処理を実施する。脱脂処理および水洗の方法は特に限定されず、通常の方法を用いることができる。酸洗処理においては、硫酸、塩酸、硝酸、およびこれらの混合物等各種の酸が使用できる。中でも、硫酸、塩酸あるいはこれらの混合が好ましい。酸の濃度は特に規定しないが、酸化皮膜の除去能力、および過酸洗による肌荒れ(表面欠陥)防止等を考慮すると、1~20mass%が好ましい。また、酸洗処理液には、消泡剤、酸洗促進剤、酸洗抑制剤等を含有してもよい。As a treatment before the Fe-based electroplating treatment, a degreasing treatment and water washing for cleaning the steel sheet surface, and further, a pickling treatment and water washing for activating the steel sheet surface can be performed. Following these pretreatments, the Fe-based electroplating treatment is performed. The method of the degreasing treatment and water washing is not particularly limited, and a normal method can be used. In the pickling treatment, various acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and mixtures thereof can be used. Among them, sulfuric acid, hydrochloric acid, or mixtures thereof are preferable. The concentration of the acid is not particularly specified, but considering the ability to remove the oxide film and the prevention of roughness (surface defects) due to excessive pickling, 1 to 20 mass% is preferable. In addition, the pickling treatment solution may contain an antifoaming agent, a pickling promoter, a pickling inhibitor, etc.
(昇温工程)
本発明の一実施形態においては、熱間圧延工程後(冷間圧延を施す場合は、冷間圧延工程後、金属めっき層(第一めっき層)を形成する金属めっきを施す場合は、金属めっき工程後、冷間圧延および金属めっきを施す場合は、金属めっき工程後)、鋼板に対して、350℃以上600℃以下の温度域を平均加熱速度7℃/秒以上の条件で昇温する昇温工程を含む。 (Heating process)
In one embodiment of the present invention, after the hot rolling step (after the cold rolling step if cold rolling is performed, after the metal plating step if metal plating to form a metal plating layer (first plating layer) is performed, and after the metal plating step if cold rolling and metal plating are performed), a heating step is included in which the steel sheet is heated to a temperature range of 350° C. or more and 600° C. or less at an average heating rate of 7° C./sec or more.
350℃以上600℃以下の温度域における平均加熱速度:7℃/秒以上
本発明において、350℃以上600℃以下の温度域における平均加熱速度が上昇することで、フェライト粒内の孤立した微細な島状硬質第二相(マルテンサイト+残留オーステナイト)の比率を増やすことで、λ、R/t、STおよびSFmaxの向上が実現できる。したがって、350℃以上600℃以下の温度域における平均加熱速度は7℃/s以上とする。好ましく9℃/s以上とする。
上限については、特に限定されないが、350℃以上600℃以下の温度域における平均加熱速度は100℃/s以下とすることが好ましく、90℃/s以下とすることがより好ましい。
ここで、平均加熱速度(℃/s)は、(加熱終了温度(℃)-加熱開始温度(℃))/加熱時間(s)より算出される。 Average heating rate in the temperature range of 350°C to 600°C: 7°C/s or more In the present invention, by increasing the average heating rate in the temperature range of 350°C to 600°C, the ratio of isolated fine island-like hard second phases (martensite + retained austenite) in ferrite grains can be increased, thereby improving λ, R/t, ST and SFmax. Therefore, the average heating rate in the temperature range of 350°C to 600°C is set to 7°C/s or more, preferably 9°C/s or more.
There is no particular upper limit, but the average heating rate in the temperature range of 350° C. to 600° C. is preferably 100° C./s or less, and more preferably 90° C./s or less.
Here, the average heating rate (° C./s) is calculated by (heating end temperature (° C.)−heating start temperature (° C.))/heating time (s).
(焼鈍工程)
本発明の一実施形態においては、昇温工程後、焼鈍温度:750℃以上900℃以下、焼鈍時間:20秒以上の条件で焼鈍する、焼鈍工程を含む。 (Annealing process)
In one embodiment of the present invention, after the temperature increasing step, an annealing step is included in which annealing is performed under the conditions of an annealing temperature of 750° C. to 900° C. and an annealing time of 20 seconds or more.
焼鈍温度:750℃以上900℃以下
焼鈍温度が750℃未満の場合、フェライトとオーステナイトの二相域での加熱中におけるオーステナイトの生成割合が不十分になる。そのため、焼鈍後にフェライトの面積率が過度に増加して、所望のTS、YSおよびYRが得られない。
一方、焼鈍温度が900℃を超えると、20.0%以上のフェライトの面積率が得られず、延性が低下する。
したがって、焼鈍温度は750℃以上900℃以下とする。焼鈍温度は、好ましくは880℃以下である。なお、焼鈍温度は、焼鈍工程での最高到達温度である。 Annealing temperature: 750° C. to 900° C. When the annealing temperature is less than 750° C., the ratio of austenite generated during heating in the two-phase region of ferrite and austenite becomes insufficient, and the area ratio of ferrite increases excessively after annealing, making it impossible to obtain the desired TS, YS, and YR.
On the other hand, if the annealing temperature exceeds 900° C., the area ratio of ferrite of 20.0% or more cannot be obtained, and the ductility decreases.
Therefore, the annealing temperature is set to 750° C. or higher and 900° C. or lower. The annealing temperature is preferably 880° C. or lower. The annealing temperature is the maximum temperature reached in the annealing process.
焼鈍時間:20秒以上
焼鈍時間が20秒未満になると、フェライトとオーステナイトの二相域での加熱中におけるオーステナイトの生成割合が不十分になる。そのため、焼鈍後にフェライトの面積率が過度に増加して、TS、YSおよびYRが得られない。そのため、焼鈍時間は20秒以上とする。焼鈍時間は、好ましくは30秒以上であり、より好ましくは50秒以上である。
なお、焼鈍時間の上限はとくに限定されないが、焼鈍時間は900秒以下とすることが好ましく、より好ましくは800秒以下である。焼鈍時間は300秒以下とすることがさらに好ましく、さらにより好ましくは220秒以下である。
なお、焼鈍時間とは、(焼鈍温度-40℃)以上焼鈍温度以下の温度域での保持時間である。すなわち、焼鈍時間には、焼鈍温度での保持時間に加え、焼鈍温度に到達する前後の加熱および冷却における(焼鈍温度-40℃)以上焼鈍温度以下の温度域での滞留時間も含まれる。
なお、焼鈍回数は2回以上でもよいが、エネルギー効率の観点から1回が好ましい。 Annealing time: 20 seconds or more If the annealing time is less than 20 seconds, the rate of austenite generation during heating in the two-phase region of ferrite and austenite becomes insufficient. Therefore, the area ratio of ferrite increases excessively after annealing, and TS, YS and YR cannot be obtained. Therefore, the annealing time is set to 20 seconds or more. The annealing time is preferably 30 seconds or more, more preferably 50 seconds or more.
Although the upper limit of the annealing time is not particularly limited, the annealing time is preferably 900 seconds or less, more preferably 800 seconds or less, further preferably 300 seconds or less, and further more preferably 220 seconds or less.
The annealing time is a holding time in a temperature range of (annealing temperature -40°C) or more and (annealing temperature) or less. In other words, the annealing time includes not only the holding time at the annealing temperature, but also the residence time in a temperature range of (annealing temperature -40°C) or more and (annealing temperature) or less during heating and cooling before and after the annealing temperature is reached.
The number of annealing steps may be two or more, but is preferably one from the viewpoint of energy efficiency.
焼鈍工程の雰囲気(焼鈍雰囲気)の露点:-30℃以上
本発明の一実施形態においては、焼鈍工程の雰囲気(焼鈍雰囲気)の露点を-30℃以上とすることが好ましい。焼鈍工程における焼鈍雰囲気の露点を-30℃以上にして焼鈍を行うことで、脱炭反応が促進され、表層軟質層をより深く形成できる。焼鈍工程の焼鈍雰囲気の露点は、より好ましくは-25℃以上、さらに好ましくは-20℃超、さらにより好ましくは-15℃以上、最も好ましくは-5℃以上である。
焼鈍工程の焼鈍雰囲気の露点の上限は特に定めないが、Fe系電気めっき層表面の酸化を好適に防ぎ、亜鉛めっき層を設ける際のめっき密着性を良好にするため、焼鈍工程の焼鈍雰囲気の露点は30℃以下とすることが好ましい。焼鈍工程の焼鈍雰囲気の露点は25℃以下とすることがより好ましく、20℃以下とすることがさらに好ましい。 Dew point of the atmosphere in the annealing step (annealing atmosphere): -30°C or higher In one embodiment of the present invention, the dew point of the atmosphere in the annealing step (annealing atmosphere) is preferably -30°C or higher. By performing annealing with a dew point of the annealing atmosphere in the annealing step of -30°C or higher, the decarburization reaction is promoted and the surface soft layer can be formed deeper. The dew point of the annealing atmosphere in the annealing step is more preferably -25°C or higher, even more preferably above -20°C, even more preferably -15°C or higher, and most preferably -5°C or higher.
Although there is no particular upper limit for the dew point of the annealing atmosphere in the annealing step, in order to suitably prevent oxidation of the surface of the Fe-based electroplating layer and to improve plating adhesion when a zinc plating layer is provided, the dew point of the annealing atmosphere in the annealing step is preferably 30° C. or less, more preferably 25° C. or less, and even more preferably 20° C. or less.
(第一冷却工程)
本発明では、焼鈍工程後、(焼鈍温度-30℃)から650℃までの平均冷却速度を7℃/秒以上とし、650℃から500℃までの平均冷却速度を14℃/秒以下とする条件で冷却する第一冷却工程を含む。 (First cooling step)
In the present invention, after the annealing step, a first cooling step is performed in which the average cooling rate from (annealing temperature -30°C) to 650°C is 7°C/sec or more, and the average cooling rate from 650°C to 500°C is 14°C/sec or less.
(焼鈍温度-30℃)から650℃までの平均冷却速度:7℃/秒以上
本発明において、650℃以上の高温域で早く冷却した場合、フェライト粒界に微細なオーステナイトが取り残され、最終的にフェライト粒内の孤立した微細な島状硬質第二相(マルテンサイト+残留オーステナイト)の比率が増加する。したがって、(焼鈍温度-30℃)から650℃までの平均冷却速度は7℃/秒以上とする。(焼鈍温度-30℃)から650℃までの平均冷却速度は、好ましくは9℃/秒以上である。
(焼鈍温度-30℃)から650℃までの平均冷却速度は、好ましくは80℃/秒以下であり、より好ましくは60℃/秒以下である。平均冷却速度は、さらに好ましくは30℃/秒以下であり、さらにより好ましくは18℃/秒以下である。
ここで、平均冷却速度(℃/s)は、(焼鈍温度(℃)-30(℃)-650(℃))/冷却時間(s)より算出される。 Average cooling rate from (annealing temperature -30°C) to 650°C: 7°C/sec or more In the present invention, when cooling is performed quickly in a high temperature range of 650°C or more, fine austenite is left behind at the ferrite grain boundaries, and the ratio of isolated fine island-like hard second phases (martensite + retained austenite) in the ferrite grains ultimately increases. Therefore, the average cooling rate from (annealing temperature -30°C) to 650°C is set to 7°C/sec or more. The average cooling rate from (annealing temperature -30°C) to 650°C is preferably 9°C/sec or more.
The average cooling rate from (annealing temperature -30°C) to 650°C is preferably 80°C/sec or less, more preferably 60°C/sec or less. The average cooling rate is further preferably 30°C/sec or less, and even more preferably 18°C/sec or less.
Here, the average cooling rate (°C/s) is calculated by (annealing temperature (°C)-30 (°C)-650 (°C))/cooling time (s).
650℃から500℃までの平均冷却速度:14℃/秒以下
本発明において、650℃以下の中温域でゆっくり冷却した場合、フェライト粒界の微細オーステナイトが、近い方位を有した隣接するフェライトの合体後、一つのフェライト粒となり、そのフェライト粒内に孤立した微細な島状オーステナイトとして取り残され、最終的にフェライト粒内の孤立した微細な島状硬質第二相(マルテンサイト+残留オーステナイト)の比率が増加する。したがって、650℃から500℃(第一冷却停止温度)までの平均冷却速度は、14℃/秒以下であり、好ましくは12℃/秒以下である。650℃から500℃までの平均冷却速度は、好ましくは1℃/秒以上であり、より好ましくは2℃/秒以上である。
ここで、平均冷却速度(℃/s)は、(650(℃)-500(℃))/冷却時間(s)より算出される。 Average cooling rate from 650°C to 500°C: 14°C/sec or less In the present invention, when cooling slowly in the medium temperature range of 650°C or less, the fine austenite at the ferrite grain boundary becomes one ferrite grain after merging with adjacent ferrite having a similar orientation, and is left as isolated fine island-like austenite in the ferrite grain, and finally the ratio of isolated fine island-like hard second phase (martensite + retained austenite) in the ferrite grain increases. Therefore, the average cooling rate from 650°C to 500°C (first cooling stop temperature) is 14°C/sec or less, preferably 12°C/sec or less. The average cooling rate from 650°C to 500°C is preferably 1°C/sec or more, more preferably 2°C/sec or more.
Here, the average cooling rate (° C./s) is calculated by (650 (° C.)−500 (° C.))/cooling time (s).
(亜鉛めっき工程(第二めっき工程))
本発明では、第一冷却工程後、鋼板に亜鉛めっき処理を施してもよい。亜鉛めっき処理を施すことにより、亜鉛めっき鋼板を得ることができる。
亜鉛めっき処理としては、例えば、溶融亜鉛めっき処理や合金化亜鉛めっき処理が挙げられる。 (Zinc plating process (second plating process))
In the present invention, after the first cooling step, the steel sheet may be subjected to a galvanizing treatment. By performing the galvanizing treatment, a galvanized steel sheet can be obtained.
Examples of the galvanizing treatment include hot-dip galvanizing treatment and galvannealing treatment.
溶融亜鉛めっき処理の場合、鋼板を440℃以上500℃以下の亜鉛めっき浴中に浸漬させた後、ガスワイピング等によって、めっき付着量を調整することが好ましい。溶融亜鉛めっき浴としては、前記した亜鉛めっき層の組成となれば特に限定されるものではないが、例えば、Al含有量が0.10質量%以上であり、残部がZnおよび不可避的不純物からなる組成のめっき浴を用いることが好ましい。上記のAl含有量は0.23質量%以下であることが好ましい。In the case of hot-dip galvanizing, it is preferable to immerse the steel sheet in a galvanizing bath at 440°C to 500°C, and then adjust the coating weight by gas wiping or the like. The hot-dip galvanizing bath is not particularly limited as long as it has the composition of the galvanized layer described above, but it is preferable to use a plating bath having an Al content of 0.10 mass% or more, with the balance consisting of Zn and unavoidable impurities. The Al content is preferably 0.23 mass% or less.
また、合金化亜鉛めっき処理の場合、前記の要領で溶融亜鉛めっき処理を施した後、溶融亜鉛めっき鋼板を450℃以上の合金化温度に加熱して合金化処理を施すことが好ましい。上記の合金化温度は、600℃以下とすることが好ましい。
合金化温度が450℃未満では、Zn-Fe合金化速度が遅くなり、合金化が困難となる場合がある。一方、合金化温度が600℃を超えると、未変態オーステナイトがパーライトへ変態し、TSを780MPa以上とすることが困難となる。なお、合金化温度は、より好ましくは500℃以上であり、さらに好ましくは510℃以上である。また、合金化温度は、より好ましくは570℃以下である。 In the case of a galvannealing treatment, it is preferable to carry out an alloying treatment by heating the hot-dip galvanized steel sheet to an alloying temperature of 450° C. or more after carrying out the hot-dip galvanizing treatment as described above. The above alloying temperature is preferably 600° C. or less.
If the alloying temperature is less than 450°C, the Zn-Fe alloying rate is slow, and alloying may be difficult. On the other hand, if the alloying temperature exceeds 600°C, untransformed austenite is transformed into pearlite, making it difficult to achieve a TS of 780 MPa or more. The alloying temperature is more preferably 500°C or more, and further preferably 510°C or more. The alloying temperature is more preferably 570°C or less.
また、溶融亜鉛めっき鋼板(GI)および合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA)のめっき付着量はいずれも、片面あたり20g/m2以上とすることが好ましい。また、亜鉛めっき層の片面あたりのめっき付着量は、80g/m2以下とすることが好ましい。なお、めっき付着量は、ガスワイピング等により調節することが可能である。 The coating weight of both the hot-dip galvanized steel sheet (GI) and the galvannealed steel sheet (GA) is preferably 20 g/ m2 or more per side. The coating weight of the zinc coating layer per side is preferably 80 g/ m2 or less. The coating weight can be adjusted by gas wiping or the like.
(第二冷却工程)
本発明では、第一冷却工程後(亜鉛めっき工程を経る場合には、亜鉛めっき工程後)、鋼板に対して、300℃以上450℃以下の温度域で2.0kgf/mm2以上の張力を付与し、鋼板を、1パス当たり直径500mm以上1500mm以下のロールにロール1/4周分接触させながら、5パス以上通過させ、ついで、250℃以下の冷却停止温度(第二冷却停止温度)まで冷却する第二冷却工程を含む。 (Second cooling step)
In the present invention, after the first cooling step (after the galvanizing step in the case where a galvanizing step is performed), a second cooling step is included in which a tension of 2.0 kgf/mm2 or more is applied to the steel sheet in a temperature range of 300°C or more and 450°C or less, the steel sheet is passed through 5 or more passes while being in contact with a roll having a diameter of 500 mm or more and 1500 mm or less for ¼ rotation per pass, and then the steel sheet is cooled to a cooling stop temperature (second cooling stop temperature) of 250°C or less.
300℃以上450℃以下の温度域で付与する張力:2.0kgf/mm2以上
本発明において、上記のように鋼板に対して2.0kgf/mm2以上の張力を一回以上付与することで、オーステナイトの大半が加工(応力・ひずみ)誘起変態によりマルテンサイトとなり、その後、再加熱工程で焼戻しを受けるため、最終組織のフレッシュマルテンサイトの面積率を低減でき、さらに、焼戻しマルテンサイトを適正量確保できる。また、第二冷却工程直後のオーステナイトの量を低減でき、最終組織の残留オーステナイトの体積率を低減できる。その結果、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られる。
ここで、張力は、ロール左右のロードセルの荷重(kgf)の合計値を、鋼板の断面積(=板厚(mm)×板幅(mm))(mm2)で割ることで得られる。なお、ロードセルの配置は、張力方向と平行にする必要がある。
ロードセルの配置位置は、ロール両端部から200mm位置とすることが好ましい。また、用いるロールの胴長は、1500mm以上とすることが好ましい。また、用いるロールの胴長は、2500mm以下とすることが好ましい。
また、この張力は、好ましくは2.2kgf/mm2以上であり、より好ましくは2.4kgf/mm2以上である。また、この張力は、好ましくは15.0kgf/mm2以下であり、より好ましくは10.0kgf/mm2以下である。この張力は、さらに好ましくは7.0kgf/mm2以下であり、さらにより好ましくは4.0kgf/mm2以下である。 Tension applied in the temperature range of 300°C to 450°C: 2.0 kgf/mm2 or more In the present invention, by applying a tension of 2.0 kgf/mm2 or more to the steel plate at least once as described above, most of the austenite becomes martensite by processing (stress/strain) induced transformation, and then undergoes tempering in the reheating process, so that the area ratio of fresh martensite in the final structure can be reduced and an appropriate amount of tempered martensite can be secured. In addition, the amount of austenite immediately after the second cooling process can be reduced, and the volume ratio of retained austenite in the final structure can be reduced. As a result, the desired λ, R/t, ST and SFmax can be obtained.
Here, the tension is obtained by dividing the sum of the loads (kgf) of the load cells on the left and right sides of the roll by the cross-sectional area of the steel plate (=plate thickness (mm) x plate width (mm)) (mm 2 ). Note that the load cells need to be arranged parallel to the tension direction.
The load cells are preferably disposed 200 mm from both ends of the roll. The length of the roll used is preferably 1500 mm or more. The length of the roll used is preferably 2500 mm or less.
Moreover, this tension is preferably 2.2 kgf/mm2 or more , and more preferably 2.4 kgf/mm2 or more . Moreover, this tension is preferably 15.0 kgf/ mm2 or less, and more preferably 10.0 kgf/mm2 or less . This tension is further preferably 7.0 kgf/ mm2 or less, and even more preferably 4.0 kgf/ mm2 or less.
鋼板を、1パス当たり直径500mm以上1500mm以下のロールにロール1/4周分接触させながら、通過させるパス数:5パス以上
本発明において、鋼板を、直径500mm以上1500mm以下のロールに1パス当たりロール1/4周分接触させながら、鋼板を5パス以上通過させることで、オーステナイトの大半が加工(応力・ひずみ)誘起変態によりマルテンサイトとなり、その後、再加熱工程で焼戻しを受けるため、最終組織のフレッシュマルテンサイトの面積率を低減でき、さらに、焼戻しマルテンサイトを適正量確保できる。また、第二冷却工程直後のオーステナイトの量を低減でき、最終組織の残留オーステナイトの体積率を低減できる。その結果、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られる。
このパス数は、好ましくは6パス以上であり、より好ましくは7パス以上である。
上限は特に限定されないが、このパス数は、好ましくは10パス以下であり、より好ましくは9パス以下である。 Number of passes in which the steel sheet is passed through rolls having a diameter of 500 mm to 1500 mm while being in contact with the roll for 1/4 rotation per pass: 5 passes or more In the present invention, by passing the steel sheet through rolls having a diameter of 500 mm to 1500 mm for 5 passes or more while being in contact with the roll for 1/4 rotation per pass, most of the austenite becomes martensite by processing (stress/strain) induced transformation, and is then tempered in the reheating process, so that the area ratio of fresh martensite in the final structure can be reduced, and further, an appropriate amount of tempered martensite can be secured. In addition, the amount of austenite immediately after the second cooling process can be reduced, and the volume ratio of retained austenite in the final structure can be reduced. As a result, the desired λ, R/t, ST, and SFmax can be obtained.
The number of passes is preferably 6 or more, and more preferably 7 or more.
Although there is no particular upper limit, the number of passes is preferably 10 passes or less, and more preferably 9 passes or less.
冷却停止温度:250℃以下
第二冷却工程の冷却条件は特定に限定されず、常法に従えばよい。冷却方法としては、例えば、ガスジェット冷却、ミスト冷却、ロール冷却、水冷および空冷などを適用することができる。冷却停止温度(第二冷却停止温度)を250℃以下にすることにより、適正量のオーステナイトがマルテンサイトに変態し、その後、再加熱工程で焼戻しを受けるため、最終組織のフレッシュマルテンサイトの面積率を低減でき、さらに、焼戻しマルテンサイトを適正量確保できる。また、第二冷却工程直後のオーステナイトの量を低減でき、最終組織の残留オーステナイトの体積率を低減できる。その結果、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られる。なお、表面の酸化防止の観点から、200℃以下まで冷却することが好ましい。下限は特に限定されないが、室温(-5℃以上55℃以下)とすることが好ましい。平均冷却速度は、例えば、1℃/秒以上とすることが好適である。また、平均冷却速度は、50℃/秒以下とすることが好適である。ここで、平均冷却速度(℃/s)は、(冷却開始温度(℃)-冷却停止温度(℃))/冷却時間(s)より算出される。 Cooling stop temperature: 250°C or less The cooling conditions of the second cooling step are not particularly limited, and may be in accordance with a conventional method. For example, gas jet cooling, mist cooling, roll cooling, water cooling, and air cooling can be applied as the cooling method. By setting the cooling stop temperature (second cooling stop temperature) to 250°C or less, an appropriate amount of austenite is transformed into martensite, and then tempered in the reheating step, so that the area ratio of fresh martensite in the final structure can be reduced, and further, an appropriate amount of tempered martensite can be secured. In addition, the amount of austenite immediately after the second cooling step can be reduced, and the volume ratio of retained austenite in the final structure can be reduced. As a result, the desired λ, R/t, ST, and SFmax can be obtained. In addition, from the viewpoint of preventing oxidation of the surface, it is preferable to cool to 200°C or less. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferable to set it to room temperature (-5°C or more and 55°C or less). For example, the average cooling rate is preferably 1°C/second or more. In addition, the average cooling rate is preferably 50°C/second or less. Here, the average cooling rate (° C./s) is calculated by (cooling start temperature (° C.)−cooling stop temperature (° C.))/cooling time (s).
(再加熱工程)
第二冷却工程後、再加熱工程として、鋼板を、上記冷却停止温度(第二冷却停止温度)以上440℃以下の温度域まで再加熱して20秒以上保持する。 (Reheating process)
After the second cooling step, in the reheating step, the steel sheet is reheated to a temperature range of not less than the cooling stop temperature (second cooling stop temperature) and not more than 440° C., and held for not less than 20 seconds.
再加熱温度:上記冷却停止温度(第二冷却停止温度)以上440℃以下の温度域
再加熱保持時間:20秒以上
本発明において、冷却停止温度(第二冷却停止温度)以上まで再加熱することおよび20秒以上保持することにより、鋼中の拡散性水素が放出される。また、最終組織のフレッシュマルテンサイトの面積率を低減でき、焼戻しマルテンサイトを適正量確保できる。また、第二冷却工程直後のオーステナイトの量を低減でき、最終組織の残留オーステナイトの体積率を低減できる。その結果、所望のλ、R/t、STおよびSFmaxが得られる。
一方、再加熱温度が440℃を超える場合、亜鉛めっき処理を施す場合、亜鉛めっきが一部溶解し、ロールに付着してしまい、均一に亜鉛めっきされた溶融亜鉛めっき鋼板が得られない。また、再加熱保持時間が20秒未満の場合、鋼中の拡散性水素が所望量放出されない。
よって、本発明では、第二冷却停止温度以上440℃以下の温度域まで再加熱して、20秒以上保持する。
再加熱温度は、好ましくは40℃以上であり、より好ましくは160℃以上である。
また、再加熱温度は、好ましくは420℃以下であり、より好ましくは320℃以下である。
再加熱保持時間は、好ましくは25秒以上であり、より好ましくは30秒以上である。
また、再加熱保持時間は、好ましくは300秒以下であり、より好ましくは200秒以下である。 Reheating temperature: A temperature range from the above-mentioned cooling stop temperature (second cooling stop temperature) to 440°C Reheating holding time: 20 seconds or more In the present invention, by reheating to the cooling stop temperature (second cooling stop temperature) or higher and holding for 20 seconds or more, diffusible hydrogen in the steel is released. In addition, the area ratio of fresh martensite in the final structure can be reduced, and an appropriate amount of tempered martensite can be secured. In addition, the amount of austenite immediately after the second cooling process can be reduced, and the volume ratio of retained austenite in the final structure can be reduced. As a result, desired λ, R/t, ST and SFmax can be obtained.
On the other hand, if the reheating temperature exceeds 440° C., when zinc plating is performed, the zinc plating partly dissolves and adheres to the roll, and a uniformly zinc-plated hot-dip galvanized steel sheet cannot be obtained. Also, if the reheating holding time is less than 20 seconds, the desired amount of diffusible hydrogen in the steel is not released.
Therefore, in the present invention, the material is reheated to a temperature range of not less than the second cooling stop temperature and not more than 440° C., and held at that temperature for not less than 20 seconds.
The reheating temperature is preferably 40° C. or higher, more preferably 160° C. or higher.
The reheating temperature is preferably 420° C. or lower, and more preferably 320° C. or lower.
The reheating holding time is preferably 25 seconds or more, and more preferably 30 seconds or more.
The reheating holding time is preferably 300 seconds or less, and more preferably 200 seconds or less.
また、上記のようにして得た鋼板に、さらに、調質圧延を施してもよい。調質圧延の圧下率は2.00%を超えると、降伏応力が上昇し、鋼板を部材に成形する際の寸法精度が低下するおそれがある。そのため、調質圧延の圧下率は2.00%以下が好ましい。なお、調質圧延の圧下率の下限は特に限定されるものではないが、生産性の観点から0.05%以上が好ましい。また、調質圧延は上述した各工程を行うための焼鈍装置と連続した装置上(オンライン)で行ってもよいし、各工程を行うための焼鈍装置とは不連続な装置上(オフライン)で行ってもよい。また、調質圧延の圧延回数は、1回でもよく、2回以上であってもよい。なお、調質圧延と同等の伸長率を付与できれば、レベラー等による圧延であっても構わない。The steel sheet obtained as described above may be further subjected to temper rolling. If the reduction rate of temper rolling exceeds 2.00%, the yield stress increases, and the dimensional accuracy when the steel sheet is formed into a member may decrease. Therefore, the reduction rate of temper rolling is preferably 2.00% or less. The lower limit of the reduction rate of temper rolling is not particularly limited, but is preferably 0.05% or more from the viewpoint of productivity. The temper rolling may be performed on an apparatus continuous with the annealing apparatus for performing each of the above-mentioned steps (online), or may be performed on an apparatus discontinuous with the annealing apparatus for performing each of the steps (offline). The number of rolling times of temper rolling may be one or two or more. As long as the same elongation rate as that of temper rolling can be imparted, rolling by a leveler or the like may be used.
その他の製造方法の条件は、とくに限定しないが、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。Other conditions of the manufacturing method are not particularly limited, but from the viewpoint of productivity, it is preferable that a series of processes such as the above-mentioned annealing, hot-dip galvanizing, and alloying treatment of galvanizing are performed in a CGL (Continuous Galvanizing Line), which is a hot-dip galvanizing line. After hot-dip galvanizing, wiping is possible to adjust the coating weight of the plating. Note that the plating conditions other than the above-mentioned conditions can be based on the usual method of hot-dip galvanizing.
[3.部材]
つぎに、本発明の一実施形態に従う部材について、説明する。
本発明の一実施形態に従う部材は、上記の鋼板を用いてなる(素材とする)部材である。例えば、素材である鋼板に、成形加工または接合加工の少なくとも一方を施して部材とする。
ここで、上記の鋼板は、TS:780MPa以上であり、かつ、高いYSおよびYRと、優れたプレス成形性(延性、穴広げ性および曲げ性)と、衝突時の耐破断特性(曲げ破断特性および軸圧壊特性)を有する。そのため、本発明の一実施形態に従う部材は、高強度であり、かつ、耐衝撃特性にも優れている。したがって、本発明の一実施形態に従う部材は、自動車分野で使用される衝撃エネルギー吸収部材に適用して特に好適である。[3. Components]
Next, a member according to one embodiment of the present invention will be described.
A member according to an embodiment of the present invention is a member made using the above-mentioned steel plate (as a raw material). For example, the raw material steel plate is subjected to at least one of forming and joining to form a member.
Here, the above steel plate has a TS of 780 MPa or more, high YS and YR, excellent press formability (ductility, hole expandability, and bendability), and fracture resistance properties during collision (bending fracture properties and axial crush properties). Therefore, the member according to one embodiment of the present invention has high strength and excellent impact resistance properties. Therefore, the member according to one embodiment of the present invention is particularly suitable for application to impact energy absorbing members used in the automotive field.
[4.部材の製造方法]
つぎに、本発明の一実施形態に従う部材の製造方法について、説明する。
本発明の一実施形態に従う部材の製造方法は、上記の鋼板(例えば、上記の鋼板の製造方法により製造された鋼板)に、成形加工または接合加工の少なくとも一方を施して部材とする、工程を有する。
ここで、成形加工方法は、特に限定されず、例えば、プレス加工等の一般的な加工方法を用いることができる。また、接合加工方法も、特に限定されず、例えば、スポット溶接、レーザー溶接、アーク溶接等の一般的な溶接や、リベット接合、かしめ接合等を用いることができる。なお、成形条件および接合条件については特に限定されず、常法に従えばよい。 [4. Manufacturing method of member]
Next, a method for manufacturing a member according to one embodiment of the present invention will be described.
A method for manufacturing a component according to one embodiment of the present invention includes a step of subjecting the above-mentioned steel plate (e.g., a steel plate manufactured by the above-mentioned steel plate manufacturing method) to at least one of forming and joining to form a component.
Here, the molding method is not particularly limited, and for example, a general processing method such as press processing can be used. The joining method is also not particularly limited, and for example, general welding such as spot welding, laser welding, and arc welding, rivet joining, crimp joining, etc. The molding conditions and joining conditions are not particularly limited, and may be in accordance with ordinary methods.
表1に示す成分組成(残部はFeおよび不可避的不純物)を有する鋼素材を転炉にて溶製し、連続鋳造法にて鋼スラブとした。表1中、-は不可避的不純物レベルの含有量を示す。Steel materials having the composition shown in Table 1 (the balance being Fe and unavoidable impurities) were melted in a converter and formed into steel slabs by a continuous casting method. In Table 1, "-" indicates the content of unavoidable impurities.
得られた鋼スラブを1200℃に加熱し、加熱後、鋼スラブに粗圧延と熱間圧延を施し、熱延鋼板とした。ついで、得られた熱延鋼板のNo.1~No.56、No.60~No.83、No.92~No.106、No.112~No.117に、酸洗および冷間圧延を施し、表3、表5、表7に示す板厚の冷延鋼板とした。また、得られた熱延鋼板のNo.57~No.59、No.84~No.91、No.107~No.111に酸洗を施し、表3、表5、表7に示す板厚の熱延鋼板(白皮)とした。
ついで、得られた冷延鋼板または熱延鋼板(白皮)に、表2に示す条件で、昇温工程、焼鈍工程、第一冷却工程、亜鉛めっき工程、第二冷却工程および再加熱工程における処理を行い、鋼板(亜鉛めっき鋼板)を得た。
また、表4に示す条件で、昇温工程、第一めっき工程(金属めっき工程)、焼鈍工程、第一冷却工程、第二めっき工程(亜鉛めっき工程)、第二冷却工程および再加熱工程における処理を行い、鋼板(亜鉛めっき鋼板)を得た。
また、表6に示す条件で、昇温工程、第一めっき工程(金属めっき工程)、焼鈍工程、第一冷却工程、第二冷却工程および再加熱工程における処理を行い、鋼板を得た。 The obtained steel slab was heated to 1200°C, and after heating, the steel slab was subjected to rough rolling and hot rolling to obtain a hot-rolled steel sheet. Next, No. 1 to No. 56, No. 60 to No. 83, No. 92 to No. 106, and No. 112 to No. 117 of the obtained hot-rolled steel sheets were subjected to pickling and cold rolling to obtain cold-rolled steel sheets having the thicknesses shown in Tables 3, 5, and 7. In addition, No. 57 to No. 59, No. 84 to No. 91, and No. 107 to No. 111 of the obtained hot-rolled steel sheets were subjected to pickling to obtain hot-rolled steel sheets (white skin) having the thicknesses shown in Tables 3, 5, and 7.
Next, the obtained cold-rolled steel sheet or hot-rolled steel sheet (white skin) was subjected to treatments in a heating step, an annealing step, a first cooling step, a galvanizing step, a second cooling step and a reheating step under the conditions shown in Table 2 to obtain a steel sheet (galvanized steel sheet).
In addition, under the conditions shown in Table 4, treatments were performed in the temperature increasing step, the first plating step (metal plating step), the annealing step, the first cooling step, the second plating step (galvanizing step), the second cooling step and the reheating step to obtain steel sheets (galvanized steel sheets).
In addition, under the conditions shown in Table 6, the treatments in the heating step, first plating step (metal plating step), annealing step, first cooling step, second cooling step and reheating step were performed to obtain steel sheets.
ここで、表2、表4に示す亜鉛めっき工程では、溶融亜鉛めっき処理または合金化亜鉛めっき処理を行い、溶融亜鉛めっき鋼板(以下、GIともいう)または合金化溶融亜鉛めっき鋼板(以下、GAともいう)を得た。なお、表2、表4では、めっき工程の種類についても、「GI」および「GA」と表示している。表2、表4中、GI鋼板の場合に合金化処理を行わないため合金化温度を-と示す。また、表6では、亜鉛めっき処理は行わず、CR(冷延鋼板(めっき無し))またはHR(熱延鋼板(めっき無し))と表示している。Here, in the galvanizing process shown in Tables 2 and 4, a hot-dip galvanizing treatment or a galvannealed treatment was performed to obtain a hot-dip galvanized steel sheet (hereinafter also referred to as GI) or an alloyed hot-dip galvanized steel sheet (hereinafter also referred to as GA). In Tables 2 and 4, the type of the plating process is also indicated as "GI" or "GA". In Tables 2 and 4, since no alloying treatment is performed in the case of a GI steel sheet, the alloying temperature is indicated as "-". In addition, in Table 6, no galvanizing treatment is performed, and the steel sheet is indicated as CR (cold-rolled steel sheet (uncoated)) or HR (hot-rolled steel sheet (uncoated)).
亜鉛めっき浴温は、GIおよびGAのいずれを製造する場合も、470℃とした。
亜鉛めっき付着量は、GIを製造する場合は、片面あたり45~72g/m2とし、GAを製造する場合は、片面あたり45g/m2とした。
なお、最終的に得られた溶融亜鉛めっき鋼板の亜鉛めっき層の組成は、GIでは、Fe:0.1~1.0質量%、Al:0.2~0.33質量%を含有し、残部がZnおよび不可避的不純物であった。また、GAでは、Fe:8.0~12.0質量%、Al:0.1~0.23質量%を含有し、残部がZnおよび不可避的不純物であった。
また、亜鉛めっき層はいずれも、素地鋼板の両面に形成した。 The galvanizing bath temperature was 470° C. for both GI and GA production.
The zinc plating coverage was 45 to 72 g/m2 per side when producing GI, and 45 g/ m2 per side when producing GA.
The composition of the zinc coating layer of the finally obtained hot-dip galvanized steel sheet was as follows: GI: 0.1 to 1.0 mass% Fe, 0.2 to 0.33 mass% Al, and the balance being Zn and unavoidable impurities, while GA: 8.0 to 12.0 mass% Fe, 0.1 to 0.23 mass% Al, and the balance being Zn and unavoidable impurities.
In addition, the zinc plating layers were formed on both sides of the base steel sheet in each case.
得られた鋼板を用いて、上述した要領により、素地鋼板の鋼組織の同定を行った。測定結果を表3、表5、表7に示す。表3、表5、表7中、Fはフェライト、Mはマルテンサイト、RAは残留オーステナイト、M’およびRA’は孤立した島状フレッシュマルテンサイトおよび孤立した島状残留オーステナイト、BおよびBTはベイナイトおよび焼戻しベイナイト、TMは焼戻しマルテンサイト、Pはパーライト、θは炭化物、F’は未再結晶フェライトである。The steel structure of the base steel sheet was identified using the obtained steel sheet in the manner described above. The measurement results are shown in Tables 3, 5, and 7. In Tables 3, 5, and 7, F is ferrite, M is martensite, RA is retained austenite, M' and RA' are isolated island-like fresh martensite and isolated island-like retained austenite, B and BT are bainite and tempered bainite, TM is tempered martensite, P is pearlite, θ is carbide, and F' is unrecrystallized ferrite.
表層軟質層の測定方法は、以下の通りである。鋼板の圧延方向に平行な板厚断面(L断面)を湿式研磨により平滑化した後、JIS Z 2244-1(2020)に基づき、ビッカース硬度計を用いて、荷重10gfで、鋼板表面から板厚方向に1μmの位置より、板厚方向100μmの位置まで、1μm間隔で測定を行った。その後は板厚中心まで20μm間隔で測定を行った。硬度が板厚1/4位置の硬度に比して85%以下に減少した領域を軟質層(表層軟質層)と定義し、当該領域の板厚方向の厚さを軟質層の厚さと定義する。The method for measuring the surface soft layer is as follows. After smoothing the thickness cross section (L cross section) parallel to the rolling direction of the steel plate by wet polishing, measurements were performed at 1 μm intervals from a position 1 μm from the surface of the steel plate in the thickness direction to a position 100 μm in the thickness direction at a load of 10 gf using a Vickers hardness tester based on JIS Z 2244-1 (2020). Thereafter, measurements were performed at 20 μm intervals to the center of the plate thickness. The region in which the hardness is reduced to 85% or less compared to the hardness at the 1/4 position of the plate thickness is defined as the soft layer (surface soft layer), and the thickness in the thickness direction of the region is defined as the thickness of the soft layer.
表1~7中下線部は本発明の適正範囲外を示す。
また、以下の要領により、引張試験、穴広げ試験、V曲げ試験、U曲げ+密着曲げ試験、V曲げ+直交VDA曲げ試験および軸圧壊試験を行い、以下の基準により、引張強さ(TS)、降伏応力(YS)、降伏比(YR)、全伸び(El)、限界穴広げ率(λ)、V曲げ試験でのR/t、U曲げ+密着曲げ曲げ試験での限界スペーサー厚さ(ST)、V曲げ+直交VDA曲げ試験で測定される荷重最大時のストローク(SFmax)、および軸圧壊試験での破断(外観割れ)有無を評価した。 In Tables 1 to 7, the underlined parts indicate values outside the appropriate range of the present invention.
In addition, tensile tests, hole expansion tests, V-bend tests, U-bend + contact bending tests, V-bend + orthogonal VDA bending tests, and axial crush tests were performed according to the following procedures, and the tensile strength (TS), yield stress (YS), yield ratio (YR), total elongation (El), limit hole expansion ratio (λ), R/t in the V-bend test, limit spacer thickness (ST) in the U-bend + contact bending test, stroke at maximum load (SFmax) measured in the V-bend + orthogonal VDA bending test, and the presence or absence of fracture (appearance crack) in the axial crush test were evaluated according to the following criteria.
・TS
〇(合格):780MPa以上
×(不合格):780MPa未満・TS
◯ (Pass): 780 MPa or more × (Fail): Less than 780 MPa
・YS
〇(合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、500MPa≦YS
(B)980MPa≦TSの場合、600MPa≦YS
×(不合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、500MPa>YS
(B)980MPa≦TSの場合、600MPa>YS・Y.S.
〇 (Pass):
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 500 MPa ≦ YS
(B) 980 MPa ≦ TS, 600 MPa ≦ YS
× (Fail):
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 500 MPa > YS
(B) In the case of 980 MPa ≦ TS, 600 MPa > YS
・YR
〇(合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、0.64≦YR
(B)980MPa≦TSの場合、0.61≦YR
×(不合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、0.64>YR
(B)980MPa≦TSの場合、0.61>YR・YR
〇 (Pass):
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 0.64 ≦ YR
(B) When 980 MPa ≦ TS, 0.61 ≦ YR
× (Fail):
(A) 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 0.64 > YR
(B) In the case of 980 MPa ≦ TS, 0.61 > YR
・El
〇(合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、19.0%≦El
(B)980MPa≦TSの場合、15.0%≦El
×(不合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、19.0%>El
(B)980MPa≦TSの場合、15.0%>El・El
〇 (Pass):
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 19.0% ≦ El
(B) 980MPa≦TS, 15.0%≦El
× (Fail):
(A) 780MPa≦TS<980MPa, 19.0%>El
(B) In the case of 980 MPa ≦ TS, 15.0% > El
・λ
〇(合格):30%以上
×(不合格):30%未満・λ
○ (Pass): 30% or more × (Fail): Less than 30%
・R/t
〇(合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、2.0≧R/t
(B)980MPa≦TSの場合、2.5≧R/t
×(不合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、2.0<R/t
(B)980MPa≦TSの場合、2.5<R/tR/t
〇 (Pass):
(A) In the case of 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 2.0 ≧ R / t
(B) In the case of 980 MPa ≦ TS, 2.5 ≧ R / t
× (Fail):
(A) In the case of 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 2.0 < R / t
(B) In the case of 980 MPa ≦ TS, 2.5 < R / t
・ST
〇(合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、2.5mm≧ST
(B)980MPa≦TSの場合、4.0mm≧ST
×(不合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、2.5mm<ST
(B)980MPa≦TSの場合、4.0mm<ST・ST
〇 (Pass):
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 2.5 mm ≧ ST
(B) When 980 MPa ≦ TS, 4.0 mm ≧ ST
× (Fail):
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 2.5 mm < ST
(B) When 980 MPa≦TS, 4.0 mm<ST
・SFmax
〇(合格)
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、28.0mm≦SFmax
(B)980MPa≦TSの場合、26.5mm≦SFmax
×(不合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、28.0mm>SFmax
(B)980MPa≦TSの場合、26.5mm>SFmax・SFmax
〇 (Pass)
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 28.0 mm ≦ SFmax
(B) When 980 MPa ≦ TS, 26.5 mm ≦ SFmax
× (Fail):
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 28.0 mm > SFmax
(B) When 980 MPa ≦ TS, 26.5 mm > SFmax
・軸圧壊破断(外観割れ)有無
◎(合格):軸圧壊試験後のサンプルに外観割れが観察されなかった。
〇(合格):軸圧壊試験後のサンプルに外観割れが1箇所以下観察された
×(不合格):軸圧壊試験後のサンプルに外観割れが2箇所以上観察されたPresence or absence of axial crushing fracture (visual cracking) ◎ (Pass): No visual cracking was observed in the sample after the axial crushing test.
◯ (Pass): One or less external cracks were observed on the sample after the axial crush test. × (Fail): Two or more external cracks were observed on the sample after the axial crush test.
(1)引張試験
引張試験は、JIS Z 2241(2011)に準拠して行った。すなわち、得られた鋼板から、長手方向が素地鋼板の圧延方向に対して直角となるようにJIS5号試験片を採取した。採取した試験片を用いて、クロスヘッド速度が10mm/minの条件で引張試験を行い、TS、YS、YRおよびElを測定した。結果を表3、表5、表7に示す。(1) Tensile Test The tensile test was performed in accordance with JIS Z 2241 (2011). That is, JIS No. 5 test pieces were taken from the obtained steel sheets so that the longitudinal direction was perpendicular to the rolling direction of the base steel sheet. Using the taken test pieces, a tensile test was performed at a crosshead speed of 10 mm/min, and TS, YS, YR and El were measured. The results are shown in Tables 3, 5 and 7.
(2)穴広げ試験
穴広げ試験は、JIS Z 2256(2020)に準拠して行った。すなわち、得られた鋼板から、100mm×100mmの試験片を剪断加工により採取した。該試験片に、クリアランスを12.5%として直径10mmの穴を打ち抜いた。ついで、内径:75mmのダイスを用いて穴の周囲にしわ押さえ力:9ton(88.26kN)を加え、頂角:60°の円錐ポンチを穴に押し込み、亀裂発生限界(亀裂発生時)における試験片の穴の直径を測定した。そして、次式により、限界穴広げ率:λ(%)を求めた。なお、λは、伸びフランジ性を評価する指標となるものである。結果を表3、表5、表7に示す。
λ(%)={(Df-D0)/D0}×100
ここで、
Df:亀裂発生時の試験片の穴の直径(mm)
D0:初期の試験片の穴の直径(mm)
である。(2) Hole expansion test The hole expansion test was performed in accordance with JIS Z 2256 (2020). That is, a test piece of 100 mm x 100 mm was taken from the obtained steel plate by shear processing. A hole of 10 mm in diameter was punched in the test piece with a clearance of 12.5%. Next, a wrinkle holding force of 9 ton (88.26 kN) was applied around the hole using a die with an inner diameter of 75 mm, and a conical punch with an apex angle of 60 ° was pressed into the hole to measure the diameter of the hole of the test piece at the crack occurrence limit (when a crack occurs). Then, the limit hole expansion ratio: λ (%) was calculated by the following formula. In addition, λ is an index for evaluating the stretch flangeability. The results are shown in Tables 3, 5, and 7.
λ (%) = {(D f - D 0 )/D 0 }×100
Where:
Df : diameter of the hole in the test piece when a crack occurs (mm)
D 0 : Initial diameter of the hole of the test piece (mm)
It is.
(3)V曲げ試験
V(90°)曲げ試験は、JIS Z 2248(2014)に準拠して行った。
得られた鋼板から、100mm×35mmの試験片を剪断・端面研削加工により採取した。ここで、100mmの辺は幅(C)方向に平行する。
曲げ半径R:0.5mmピッチで変化
試験方法:ダイ支持、パンチ押し込み
成型荷重:10ton
試験速度:30mm/min
保持時間:5s
曲げ方向:圧延直角(C)方向
3回評価を行い、いずれも割れが出ない最小の曲げ半径(限界曲げ半径)Rを板厚tで除したR/tを算出した。また、ライカ製実体顕微鏡を用いて、25倍の倍率で長さが200μm以上のき裂を割れと判断した。なお、TSが780MPa以上980MPa未満では、2.0≧R/tを、TSが980MPa以上では、2.5≧R/tを良好と判断した。(3) V-bending test The V (90°) bending test was performed in accordance with JIS Z 2248 (2014).
A test piece of 100 mm x 35 mm was taken from the obtained steel plate by shearing and end face grinding, where the 100 mm side was parallel to the width (C) direction.
Bend radius R: Changes at 0.5 mm intervals Test method: Die support, punch press molding load: 10 tons
Test speed: 30 mm/min
Holding time: 5 s
Bending direction: The evaluation was performed three times in the direction perpendicular to the rolling direction (C), and the minimum bending radius (limit bending radius) R at which no cracks were observed was divided by the plate thickness t to calculate R/t. In addition, using a Leica stereo microscope, cracks with a length of 200 μm or more at a magnification of 25 times were judged to be cracks. When TS was 780 MPa or more and less than 980 MPa, 2.0 ≧ R/t was judged to be good, and when TS was 980 MPa or more, 2.5 ≧ R/t was judged to be good.
(4)U曲げ+密着曲げ試験
U曲げ+密着曲げ試験は以下のようにして行った。
得られた鋼板から、60mm×30mmの試験片を剪断・端面研削加工により採取した。ここで、60mmの辺は幅(C)方向に平行する。曲率半径/板厚:4.2で圧延(L)方向を軸に幅(C)方向にU曲げ加工(一次曲げ加工)を施し、試験片を準備した。U曲げ加工(一次曲げ加工)では、図2(a)に示すように、ロールA1の上に載せた鋼板に対して、パンチB1を押し込んで試験片T1を得た。次に、図2(b)に示すように、下金型A2の上に載せた試験片T1に対して、上金型B2で押し潰す密着曲げ(二次曲げ加工)を施した。図2(a)において、D1は幅(C)方向、D2は圧延(L)方向を示している。なお、試験片の間には、後述するスペーサーSを挿入している。(4) U-bend + Adhesion Bend Test The U-bend + adhesion bending test was carried out as follows.
From the obtained steel plate, a 60 mm x 30 mm test piece was taken by shearing and end face grinding. Here, the 60 mm side is parallel to the width (C) direction. The test piece was prepared by U-bending (primary bending) in the width (C) direction with the rolling (L) direction as the axis at a curvature radius/plate thickness of 4.2. In the U-bending (primary bending), as shown in FIG. 2(a), a punch B1 was pressed into the steel plate placed on the roll A1 to obtain a test piece T1. Next, as shown in FIG. 2(b), the test piece T1 placed on the lower die A2 was subjected to close bending (secondary bending) in which it was crushed by the upper die B2. In FIG. 2(a), D1 indicates the width (C) direction, and D2 indicates the rolling (L) direction. Note that a spacer S described later was inserted between the test pieces.
U曲げ+密着曲げ試験におけるU曲げの条件は、以下のとおりである。
試験方法:ロール支持、パンチ押し込み
パンチ先端R:5.0mm
ロールとパンチのクリアランス:板厚+0.1mm
ストローク速度:10mm/min
曲げ方向:圧延直角(C)方向
U曲げ+密着曲げ試験における密着曲げの条件は、以下のとおりである。
スペーサー厚さ:0.5mmピッチで変化
試験方法:ダイ支持、パンチ押し込み
成型荷重:10ton
試験速度:10mm/min
保持時間:5s
曲げ方向:圧延直角(C)方向 The U-bending conditions in the U-bending + close bending test are as follows.
Test method: Roll support, punch pressing Punch tip R: 5.0 mm
Clearance between roll and punch: Plate thickness + 0.1 mm
Stroke speed: 10 mm/min
Bending direction: direction perpendicular to rolling (C) The conditions for the close bending in the U-bending + close bending test are as follows.
Spacer thickness: Changes at 0.5 mm intervals Test method: Die support, punch press molding load: 10 tons
Test speed: 10 mm/min
Holding time: 5 s
Bending direction: perpendicular to rolling (C) direction
上記U曲げ+密着曲げ試験を3回実施し、3回とも割れが発生しなかったときの限界スペーサー厚さ(ST)とした。また、ライカ製実体顕微鏡を用いて、25倍の倍率で長さが200μm以上のき裂を割れと判断した。なお、STは、衝突時の耐破断特性(軸圧壊試験における縦壁部の耐破断特性)を評価する指標となるものである。結果を表3、表5、表7に示す。The U-bend + close bending test was performed three times, and the limit spacer thickness (ST) was determined when no cracks occurred in all three tests. In addition, using a Leica stereo microscope, cracks with a length of 200 μm or more at 25 times magnification were judged to be cracks. ST is an index for evaluating the fracture resistance properties during a collision (the fracture resistance properties of the vertical wall in an axial crush test). The results are shown in Tables 3, 5, and 7.
(5)V曲げ+直交VDA曲げ試験
V曲げ+直交VDA曲げ試験は以下のようにして行う。
得られた鋼板から、60mm×65mmの試験片を剪断・端面研削加工により採取した。ここで、60mmの辺は圧延(L)方向に平行する。曲率半径/板厚:4.2で幅(C)方向を軸に圧延(L)方向に90°曲げ加工(一次曲げ加工)を施し、試験片を準備した。90°曲げ加工(一次曲げ加工)では、図3(a)に示すように、V溝を有するダイA3の上に載せた鋼板に対して、パンチB3を押し込んで試験片T1を得た。次に、図3(b)に示すように、支持ロールA4の上に載せた試験片T1に対して、曲げ方向が圧延直角方向となるようにして、パンチB4を押し込んで直交曲げ(二次曲げ加工)を施した。図3(a)および図3(b)において、D1は幅(C)方向、D2は圧延(L)方向を示している。(5) V-bend + orthogonal VDA bend test The V-bend + orthogonal VDA bend test is performed as follows.
From the obtained steel plate, a 60 mm x 65 mm test piece was taken by shearing and end face grinding. Here, the 60 mm side is parallel to the rolling (L) direction. The test piece was prepared by bending the steel plate 90° (primary bending) in the rolling (L) direction with the width (C) direction as the axis at a curvature radius/plate thickness of 4.2. In the 90° bending (primary bending), as shown in FIG. 3(a), a punch B3 was pressed into the steel plate placed on a die A3 having a V groove to obtain a test piece T1. Next, as shown in FIG. 3(b), a punch B4 was pressed into the test piece T1 placed on a support roll A4 so that the bending direction was perpendicular to the rolling direction, and an orthogonal bending (secondary bending) was performed. In FIG. 3(a) and FIG. 3(b), D1 indicates the width (C) direction, and D2 indicates the rolling (L) direction.
V曲げ+直交VDA曲げ試験におけるV曲げの条件は、以下のとおりである。
試験方法:ダイ支持、パンチ押し込み
成型荷重:10ton
試験速度:30mm/min
保持時間:5s
曲げ方向:圧延(L)方向 The V-bending conditions in the V-bending + orthogonal VDA bending test are as follows.
Test method: Die support, punch pressing molding load: 10 tons
Test speed: 30 mm/min
Holding time: 5 s
Bending direction: Rolling (L) direction
V曲げ+直交VDA曲げ試験におけるVDA曲げの条件は、以下のとおりである。
試験方法:ロール支持、パンチ押し込み
ロール径:φ30mm
パンチ先端R:0.4mm
ロール間距離:(板厚×2)+0.5mm
ストローク速度:20mm/min
試験片サイズ:60mm×60mm
曲げ方向:圧延直角(C)方向 The VDA bending conditions in the V-bending + orthogonal VDA bending test are as follows.
Test method: Roll support, punch pressing roll diameter: φ30 mm
Punch tip R: 0.4 mm
Distance between rolls: (sheet thickness x 2) + 0.5 mm
Stroke speed: 20 mm/min
Test piece size: 60 mm x 60 mm
Bending direction: perpendicular to rolling (C) direction
上記VDA曲げを施した際に得られるストローク-荷重曲線において、荷重最大時のストロークを求めた。前記V曲げ+直交VDA曲げ試験を3回実施した際の当該荷重最大時のストロークの平均値をSFmax(mm)とした。なお、SFmaxは、衝突時の耐破断特性(軸圧壊試験における曲げ稜線部の耐破断特性)を評価する指標となるものである。結果を表3、表5、表7に示す。The stroke at maximum load was determined from the stroke-load curve obtained when the VDA bending test was performed. The average stroke at maximum load when the V bending + orthogonal VDA bending test was performed three times was taken as SFmax (mm). SFmax is an index for evaluating the fracture resistance during a collision (the fracture resistance of the bent ridgeline in an axial crush test). The results are shown in Tables 3, 5, and 7.
(6)軸圧壊試験
得られた鋼板から、160mm×200mmの試験片を剪断加工により採取した。ここで、160mmの辺は圧延(L)方向に平行する。パンチ肩半径が5.0mmであり、ダイ肩半径が5.0mmである金型を用いて、深さ40mmとなるように成形加工(曲げ加工)して、図4(a)および図4(b)に示すハット型部材10を作製した。また、ハット型部材の素材として用いた鋼板を、80mm×200mmの大きさに別途切り出した。次に、その切り出した後の鋼板20と、ハット型部材10とをスポット溶接し、図4(a)および図4(b)に示すような試験用部材30を作製した。図4(a)は、ハット型部材10と鋼板20とをスポット溶接して作製した試験用部材30の正面図である。図4(b)は、試験用部材30の斜視図である。スポット溶接部40の位置は、図4(b)に示すように、鋼板の端部と溶接部が10mm、溶接部間が45mmの間隔となるようにした。次に、図4(c)に示すように、試験用部材30を地板50とTIG溶接により接合して軸圧壊試験用サンプルを作製した。次に、作製した軸圧壊試験用サンプルにインパクター60を衝突速度10mm/minで等速衝突させ、軸圧壊試験用のサンプルを70mm圧壊した。図4(c)に示すように、圧壊方向D3は、試験用部材30の長手方向と平行な方向とした。結果を表3、表5、表7に示す。
(6) Axial Crush Test A 160 mm x 200 mm test piece was taken from the obtained steel plate by shearing. Here, the 160 mm side is parallel to the rolling (L) direction. Using a die having a punch shoulder radius of 5.0 mm and a die shoulder radius of 5.0 mm, the hat-shaped
板厚1.2mm超の鋼板のU曲げ+密着曲げ試験、V曲げ+直交VDA曲げ試験および軸圧壊試験では板厚の影響を考慮し、全て板厚1.2mmの鋼板で実施した。板厚1.2mm超の鋼板は片面研削し、板厚を1.2mmにした。
研削加工により鋼板表面の曲げ性が影響されるおそれがあるため、U曲げ+密着曲げ曲げ試験では研削面を曲げ内側(谷側)とし、V曲げ+直交VDA曲げ試験ではV曲げ試験時に研削面を曲げ外側(山側)とし、その後のVDA曲げ試験時に研削面を曲げ内側(谷側)とした。一方、板厚1.2mm以下の鋼板のU曲げ+密着曲げ試験、V曲げ+直交VDA曲げ試験および軸圧壊試験では、板厚の影響が小さいため、研削処理無しで試験を行った。 In the U-bend + close bending test, V-bend + orthogonal VDA bending test and axial crush test of steel plates with a thickness of more than 1.2 mm, the influence of the plate thickness was taken into consideration and all tests were performed using steel plates with a thickness of 1.2 mm. The steel plates with a thickness of more than 1.2 mm were ground on one side to make the plate thickness 1.2 mm.
Since the bendability of the steel plate surface may be affected by grinding, the ground surface was placed on the inside of the bend (valley side) in the U-bend + close bending test, and the ground surface was placed on the outside of the bend (mountain side) in the V-bend + orthogonal VDA bending test, and the ground surface was placed on the inside of the bend (valley side) in the subsequent VDA bending test. On the other hand, the U-bend + close bending test, V-bend + orthogonal VDA bending test, and axial crushing test of steel plates with a thickness of 1.2 mm or less were tested without grinding because the effect of the plate thickness was small.
<ナノ硬度測定>
プレス成形時の優れた曲げ性と衝突時の優れた曲げ破断特性を得るためには、素地表層から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置および板厚方向深さの1/2位置の夫々における板面の50μm×50μmの領域において、300点以上のナノ硬度を測定したとき、素地鋼板表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度が7.0GPa以上の測定数が、板厚方向深さの1/4位置の全測定数に対して0.10以下であることがより好ましい。ナノ硬度が7.0GPa以上の割合が0.10以下の場合、硬質な組織(マルテンサイトなど)、介在物などの割合が小さいことを意味するため、硬質な組織(マルテンサイトなど)、介在物などのプレス成形時および衝突時のボイドの生成・連結および亀裂の進展をより抑制することが可能となり、優れたR/tおよびSFmaxが得られた。<Nano hardness measurement>
In order to obtain excellent bendability during press forming and excellent bending fracture properties during collision, when the nano hardness is measured at 300 or more points in a 50 μm×50 μm region of the sheet surface at 1/4 and 1/2 positions of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the base steel sheet surface, it is more preferable that the number of measurements of the nano hardness of 7.0 GPa or more at 1/4 positions of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the base steel sheet surface is 0.10 or less relative to the total number of measurements at 1/4 positions of the sheet thickness direction depth. When the ratio of nano hardness of 7.0 GPa or more is 0.10 or less, it means that the ratio of hard structures (martensite, etc.), inclusions, etc. is small, so it is possible to further suppress the generation and connection of voids and the development of cracks in hard structures (martensite, etc.) and inclusions during press forming and collision, and excellent R/t and SFmax were obtained.
本実施例では、めっきを施した場合は、めっき剥離後、素地鋼板の表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置-5μmまで機械研磨し、素地鋼板の表面から表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置までダイヤモンドおよびアルミナでのバフ研磨後、コロイダルシリカ研磨を実施した。Hysitron社のtribo-950を用い、バーコビッチ形状のダイヤモンド圧子により、
荷重:500μN
測定領域:50μm×50μm
打点間隔:2μm
の条件で計512点のナノ硬度を測定した。 In this example, when plating was applied, after the plating was peeled off, the steel sheet was mechanically polished from the surface to a position 1/4 of the way down to the soft surface layer at -5 μm, and then buffed with diamond and alumina from the surface of the steel sheet to a position 1/4 of the way down to the soft surface layer at the position, and then polished with colloidal silica.
Load: 500 μN
Measurement area: 50μm x 50μm
Dot spacing: 2 μm
The nano-hardness was measured at a total of 512 points under the above conditions.
次いで、上記表層軟質層の板厚方向深さの1/2位置まで機械研磨、ダイヤモンドおよびアルミナでのバフ研磨およびコロイダルシリカ研磨を実施した。Hysitron社のtribo-950を用い、バーコビッチ形状のダイヤモンド圧子により、
荷重:500μN
測定領域:50μm×50μm
打点間隔:2μm
の条件で計512点のナノ硬度を測定した。 Next, the surface soft layer was mechanically polished to a position halfway down the thickness direction, buffed with diamond and alumina, and polished with colloidal silica.
Load: 500 μN
Measurement area: 50μm x 50μm
Dot spacing: 2 μm
The nano-hardness was measured at a total of 512 points under the above conditions.
表3、表5、表7に示したように、発明例ではいずれも、引張強さ(TS)、降伏応力(YS)、降伏比(YR)、全伸び(El)、限界穴広げ率(λ)、V曲げ試験でのR/t、U曲げ+密着曲げ曲げ試験での限界スペーサー厚さ(ST)、および、V曲げ+直交VDA曲げ試験で測定される荷重最大時のストローク(SFmax)の全てが合格であり、軸圧壊試験での破断(外観割れ)はなかった。
一方、比較例では、引張強さ(TS)、降伏応力(YS)、降伏比(YR)、全伸び(El)、限界穴広げ率(λ)、V曲げ試験でのR/t、U曲げ+密着曲げ曲げ試験での限界スペーサー厚さ(ST)、V曲げ+直交VDA曲げ試験で測定される荷重最大時のストローク(SFmax)、および、軸圧壊試験での破断(外観割れ)有無の少なくとも1つが十分ではなかった。
なお、表5、表7において、露点が-30℃以上-5℃以下の範囲では、表層の軟質層厚さが17μm以下となり、軸圧壊試験での破断(外観割れ)の判定は「○」であるが、表層の軟質層厚さが17μm以下の場合でも金属めっき層を有する場合は、軸圧壊試験での破断(外観割れ)の判定は「◎」となる。 As shown in Tables 3, 5, and 7, in all of the examples of the invention, the tensile strength (TS), yield stress (YS), yield ratio (YR), total elongation (El), limit hole expansion ratio (λ), R/t in the V-bend test, the limit spacer thickness (ST) in the U-bend + close contact bending test, and the stroke at maximum load (SFmax) measured in the V-bend + orthogonal VDA bending test all passed, and there was no fracture (appearance crack) in the axial crush test.
On the other hand, in the comparative examples, at least one of the tensile strength (TS), yield stress (YS), yield ratio (YR), total elongation (El), limiting hole expansion ratio (λ), R/t in the V-bend test, limiting spacer thickness (ST) in the U-bend + close contact bending test, stroke at maximum load (SFmax) measured in the V-bend + orthogonal VDA bending test, and the presence or absence of fracture (visual crack) in the axial crush test was insufficient.
In Tables 5 and 7, when the dew point is in the range of -30°C or more and -5°C or less, the thickness of the soft layer on the surface is 17 μm or less, and the fracture (visual cracking) in the axial crushing test is judged as "○". However, even if the thickness of the soft layer on the surface is 17 μm or less, if a metal plating layer is present, the fracture (visual cracking) in the axial crushing test is judged as "◎".
また、本発明例の鋼板を用いて、成形加工を施して得た部材または接合加工を施して得た部材は、引張強さ(TS)、降伏応力(YS)、降伏比(YR)、全伸び(El)、限界穴広げ率(λ)、V曲げ試験でのR/t、U曲げ+密着曲げ曲げ試験での限界スペーサー厚さ(ST)、および、V曲げ+直交VDA曲げ試験で測定される荷重最大時のストローク(SFmax)の全てが本発明で特徴とする優れた特性を有し、軸圧壊試験での破断(外観割れ)はなく、本発明で特徴とする優れた特性を有することがわかった。In addition, the steel plates of the present invention were used to form the components or to join the components, and all of the tensile strength (TS), yield stress (YS), yield ratio (YR), total elongation (El), limit hole expansion ratio (λ), R/t in a V-bend test, limit spacer thickness (ST) in a U-bend + close contact bending test, and stroke at maximum load (SFmax) measured in a V-bend + orthogonal VDA bending test had the excellent characteristics characteristic of the present invention, and there was no fracture (visual cracking) in the axial crush test, indicating that the components have the excellent characteristics characteristic of the present invention.
10 ハット型部材
20 鋼板
30 試験用部材
40 スポット溶接部
50 地板
60 インパクター
A1 ダイ
A2 支持ロール
A3 ダイ
A4 支持ロール
B1 パンチ
B2 パンチ
B3 パンチ
B4 パンチ
D1 幅(C)方向
D2 圧延(L)方向
D3 圧壊方向
S スペーサー
T1 試験片
F フェライト
M マルテンサイト
RA 残留オーステナイト
M’ 孤立した島状フレッシュマルテンサイト
RA’ 孤立した島状残留オーステナイト
B ベイナイト
BT 焼戻しベイナイト
TM 焼戻しマルテンサイト REFERENCE SIGNS
本発明によれば、TS:780MPa以上であり、かつ、高いYSおよびYRと、優れたプレス成形性(延性、穴広げ性および曲げ性)と、衝突時の耐破断特性(曲げ破断特性および軸圧壊特性)を有する鋼板および部材の製造が可能になる。また、本発明の方法に従って得られた鋼板および部材を、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、産業上の利用価値は極めて大きい。According to the present invention, it is possible to manufacture steel plates and members having TS of 780 MPa or more, high YS and YR, excellent press formability (ductility, hole expandability, and bendability), and fracture resistance properties during collision (bending fracture properties and axial crush properties). Furthermore, by applying the steel plates and members obtained according to the method of the present invention to, for example, automobile structural members, it is possible to improve fuel efficiency by reducing the weight of the vehicle body, and the industrial value of the steel plates and members is extremely great.
Claims (8)
質量%で、
C:0.030%以上0.250%以下、
Si:0.01%以上0.75%以下、
Mn:2.00%以上3.50%未満、
P:0.001%以上0.100%以下、
S:0.0200%以下、
Al:0.010%以上2.000%以下、
N: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、
前記素地鋼板の板厚1/4位置の組織として、
フェライトの面積率:20.0%以上80.0%以下であり、
フレッシュマルテンサイトの面積率:15.0%以下であり、
残留オーステナイトの面積率:3.0%以下であり、
フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの面積率の合計を、鋼板全体のフレッシュマルテンサイトの面積率と残留オーステナイトの面積率の合計で除した値:0.65以上であり、
ベイナイトおよび焼戻しベイナイトの面積率:10.0%以下であり、
焼戻しマルテンサイトの面積率:10.0%以上70.0%以下であり、
フェライト、フレッシュマルテンサイト、残留オーステナイト、ベイナイト、焼戻しベイナイト、焼戻しマルテンサイト以外の残部組織の面積率:12.7%以下であり、
さらに、フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの平均結晶粒径が2.0μm以下である鋼組織と、
を有し、
前記素地鋼板に含まれる拡散性水素量が0.50質量ppm以下であり、引張強さが780MPa以上である、鋼板。 A steel plate comprising a base steel plate, the base steel plate comprising:
In mass percent,
C: 0.030% or more and 0.250% or less,
Si: 0.01% or more and 0.75% or less,
Mn: 2.00% or more and less than 3.50%;
P: 0.001% or more and 0.100% or less,
S: 0.0200% or less,
Al: 0.010% or more and 2.000% or less,
N: 0.0100% or less,
and the balance being Fe and unavoidable impurities;
The structure at 1/4 of the sheet thickness of the base steel sheet is as follows:
Area ratio of ferrite: 20.0% or more and 80.0% or less,
Area ratio of fresh martensite: 15.0% or less,
Area ratio of retained austenite: 3.0% or less,
a value obtained by dividing the sum of the area ratios of island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in ferrite grains by the sum of the area ratios of fresh martensite and retained austenite in the entire steel sheet is 0.65 or more;
Area ratio of bainite and tempered bainite: 10.0% or less,
Area ratio of tempered martensite: 10.0% or more and 70.0% or less,
Area ratio of remaining structures other than ferrite, fresh martensite, retained austenite, bainite, tempered bainite, and tempered martensite: 12.7% or less;
Furthermore, a steel structure in which the average grain size of island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in ferrite grains is 2.0 μm or less;
having
The steel sheet has a diffusible hydrogen content of 0.50 mass ppm or less and a tensile strength of 780 MPa or more.
Nb:0.200%以下、
Ti:0.200%以下、
V:0.200%以下、
B:0.0100%以下、
Cr:1.000%以下、
Ni:1.000%以下、
Mo:1.000%以下、
Sb:0.200%以下、
Sn:0.200%以下、
Cu:1.000%以下、
Ta:0.100%以下、
W:0.500%以下、
Mg:0.0200%以下、
Zn:0.0200%以下、
Co:0.0200%以下、
Zr:0.1000%以下、
Ca:0.0200%以下、
Se:0.0200%以下、
Te:0.0200%以下、
Ge:0.0200%以下、
As:0.0500%以下、
Sr:0.0200%以下、
Cs:0.0200%以下、
Hf:0.0200%以下、
Pb:0.0200%以下、
Bi:0.0200%以下および
REM:0.0200%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に記載の鋼板。 The composition further includes, in mass%,
Nb: 0.200% or less,
Ti: 0.200% or less,
V: 0.200% or less,
B: 0.0100% or less,
Cr: 1.000% or less,
Ni: 1.000% or less,
Mo: 1.000% or less,
Sb: 0.200% or less,
Sn: 0.200% or less,
Cu: 1.000% or less,
Ta: 0.100% or less,
W: 0.500% or less,
Mg: 0.0200% or less,
Zn: 0.0200% or less,
Co: 0.0200% or less,
Zr: 0.1000% or less,
Ca: 0.0200% or less,
Se: 0.0200% or less,
Te: 0.0200% or less,
Ge: 0.0200% or less,
As: 0.0500% or less,
Sr: 0.0200% or less,
Cs: 0.0200% or less,
Hf: 0.0200% or less,
Pb: 0.0200% or less,
The steel plate according to claim 1, containing at least one element selected from the group consisting of Bi: 0.0200% or less and REM: 0.0200% or less.
(A)前記鋼板の片面または両面において、最表層として亜鉛めっき層を備える。
(B)前記素地鋼板は、素地鋼板表面から板厚方向に200μm以下の領域を表層とした際、
前記表層に、板厚1/4位置のビッカース硬さに対して、ビッカース硬さが85%以下である表層軟質層を有し、
前記素地鋼板表面から前記表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置および板厚方向深さの1/2位置の夫々における板面の50μm×50μmの領域において、300点以上のナノ硬度を測定したとき、
前記素地鋼板表面から前記表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度が7.0GPa以上の測定数割合が、前記表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の全測定数に対して0.10以下であり、
さらに、前記素地鋼板表面から前記表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度の標準偏差σが1.8GPa以下であり、
さらに、前記素地鋼板表面から前記表層軟質層の板厚方向深さの1/2位置の板面のナノ硬度の標準偏差σが2.2GPa以下である。
(C)前記鋼板の片面または両面において、前記素地鋼板の上に形成された金属めっき層(前記亜鉛めっき層を除く)を有する。 The steel plate according to claim 1, which satisfies one or more of the following (A), (B) and (C):
(A) The steel sheet has a zinc-plated layer as the outermost layer on one or both sides.
(B) When the base steel sheet has a surface layer in a region of 200 μm or less from the surface of the base steel sheet in the sheet thickness direction,
The surface layer has a surface soft layer having a Vickers hardness of 85% or less of the Vickers hardness at a quarter of the plate thickness position,
When the nano hardness was measured at 300 or more points in a 50 μm×50 μm region on the sheet surface at a 1/4 position and a 1/2 position of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet,
the ratio of the number of measurements of nano hardness of 7.0 GPa or more on the sheet surface at a 1/4 position of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet to the total number of measurements at a 1/4 position of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer is 0.10 or less,
Furthermore, the standard deviation σ of the nano-hardness of the sheet surface at a position of ¼ of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet is 1.8 GPa or less,
Furthermore, the standard deviation σ of the nano-hardness of the sheet surface at a position half the depth in the sheet thickness direction of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet is 2.2 GPa or less.
(C) The steel sheet has a metal plating layer (excluding the zinc plating layer) formed on one or both sides of the base steel sheet.
(A)前記鋼板の片面または両面において、最表層として亜鉛めっき層を備える。
(B)前記素地鋼板は、素地鋼板表面から板厚方向に200μm以下の領域を表層とした際、
前記表層に、板厚1/4位置のビッカース硬さに対して、ビッカース硬さが85%以下である表層軟質層を有し、
前記素地鋼板表面から前記表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置および板厚方向深さの1/2位置の夫々における板面の50μm×50μmの領域において、300点以上のナノ硬度を測定したとき、
前記素地鋼板表面から前記表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度が7.0GPa以上の測定数割合が、前記表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の全測定数に対して0.10以下であり、
さらに、前記素地鋼板表面から前記表層軟質層の板厚方向深さの1/4位置の板面のナノ硬度の標準偏差σが1.8GPa以下であり、
さらに、前記素地鋼板表面から前記表層軟質層の板厚方向深さの1/2位置の板面のナノ硬度の標準偏差σが2.2GPa以下である。
(C)前記鋼板の片面または両面において、前記素地鋼板の上に形成された金属めっき層(前記亜鉛めっき層を除く)を有する。 The steel plate according to claim 2, which satisfies one or more of the following (A), (B) and (C):
(A) The steel sheet has a zinc-plated layer as the outermost layer on one or both sides.
(B) When the base steel sheet has a surface layer in a region of 200 μm or less from the surface of the base steel sheet in the sheet thickness direction,
The surface layer has a surface soft layer having a Vickers hardness of 85% or less of the Vickers hardness at a quarter of the plate thickness position,
When the nano hardness was measured at 300 or more points in a 50 μm×50 μm region on the sheet surface at a 1/4 position and a 1/2 position of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet,
the ratio of the number of measurements of nano hardness of 7.0 GPa or more on the sheet surface at a 1/4 position of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet to the total number of measurements at a 1/4 position of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer is 0.10 or less,
Furthermore, the standard deviation σ of the nano-hardness of the sheet surface at a position of ¼ of the sheet thickness direction depth of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet is 1.8 GPa or less,
Furthermore, the standard deviation σ of the nano-hardness of the sheet surface at a position half the depth in the sheet thickness direction of the soft surface layer from the surface of the base steel sheet is 2.2 GPa or less.
(C) The steel sheet has a metal plating layer (excluding the zinc plating layer) formed on one or both sides of the base steel sheet.
仕上げ圧延温度:820℃以上の条件で熱間圧延を施し、熱延鋼板を得る、熱間圧延工程と、
該熱間圧延工程後の鋼板に対して、350℃以上600℃以下の温度域を平均加熱速度:7℃/秒以上の条件で昇温する、昇温工程と、
焼鈍温度:750℃以上900℃以下、焼鈍時間:20秒以上の条件で焼鈍する、焼鈍工程と、
該焼鈍工程後、(前記焼鈍温度-30℃)から650℃までの平均冷却速度を7℃/秒以上とし、650℃から500℃までの平均冷却速度を14℃/秒以下とする条件で冷却する、第一冷却工程と、
該第一冷却工程後、鋼板に対して、300℃以上450℃以下の温度域で2.0kgf/mm2以上の張力を付与し、
その後、前記鋼板を、1パス当たり直径500mm以上1500mm以下のロールにロール1/4周分接触させながら、5パス以上通過させ、
ついで、250℃以下の冷却停止温度まで冷却する、第二冷却工程と、
該第二冷却工程後、鋼板を、前記冷却停止温度以上440℃以下の温度域まで再加熱して20秒以上保持する、再加熱工程と、を含み、
あるいはさらに以下の(a)、(b)および(c)から選ばれる1つ以上を満たす、素地鋼板を備え、前記素地鋼板の板厚1/4位置の組織として、フェライトの面積率:20.0%以上80.0%以下であり、フレッシュマルテンサイトの面積率:15.0%以下であり、残留オーステナイトの面積率:3.0%以下であり、フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの面積率の合計を、鋼板全体のフレッシュマルテンサイトの面積率と残留オーステナイトの面積率の合計で除した値:0.65以上であり、ベイナイトおよび焼戻しベイナイトの面積率:10.0%以下であり、焼戻しマルテンサイトの面積率:10.0%以上70.0%以下であり、フェライト、フレッシュマルテンサイト、残留オーステナイト、ベイナイト、焼戻しベイナイト、焼戻しマルテンサイト以外の残部組織の面積率:12.7%以下であり、さらに、フェライト粒内の島状フレッシュマルテンサイトと島状残留オーステナイトの平均結晶粒径が2.0μm以下である鋼組織を有し、
前記素地鋼板に含まれる拡散性水素量が0.50質量ppm以下であり、引張強さが780MPa以上である、鋼板の製造方法。
(a)前記熱間圧延工程後、かつ前記昇温工程前の鋼板に、圧下率が20%以上80%以下である冷間圧延を施し、冷延鋼板を得る、冷間圧延工程を含む。
(b)前記第一冷却工程後、かつ前記第二冷却工程前の前記鋼板に亜鉛めっき処理を施し、前記鋼板に亜鉛めっき層を形成する亜鉛めっき工程を含む。
(c)前記熱間圧延工程の後、かつ前記焼鈍工程の前に、前記鋼板の片面または両面において、金属めっきを施し金属めっき層を形成する金属めっき工程を含む。 A steel slab having the composition according to claim 1 or 2,
A hot rolling process in which hot rolling is performed under a finish rolling temperature of 820°C or higher to obtain a hot-rolled steel sheet;
A heating process in which the steel sheet after the hot rolling process is heated to a temperature range of 350° C. to 600° C. at an average heating rate of 7° C./sec or more;
An annealing process in which annealing is performed under the conditions of an annealing temperature of 750° C. or more and 900° C. or less and an annealing time of 20 seconds or more;
After the annealing step, a first cooling step is performed under the conditions that the average cooling rate from (the annealing temperature - 30 ° C.) to 650 ° C. is 7 ° C. / sec or more, and the average cooling rate from 650 ° C. to 500 ° C. is 14 ° C. / sec or less;
After the first cooling step, a tension of 2.0 kgf/mm2 or more is applied to the steel plate in a temperature range of 300°C or more and 450°C or less,
Thereafter, the steel sheet is passed through five or more passes while being in contact with a roll having a diameter of 500 mm or more and 1500 mm or less for one pass for a quarter of a rotation of the roll,
Then, a second cooling step of cooling to a cooling stop temperature of 250° C. or less;
A reheating step of reheating the steel sheet to a temperature range of the cooling stop temperature or higher and 440°C or lower after the second cooling step and holding the temperature for 20 seconds or more,
Alternatively , the present invention further comprises a base steel sheet satisfying one or more selected from the following (a), (b) and (c), wherein the structure at a 1/4 position of the sheet thickness of the base steel sheet is such that an area ratio of ferrite is 20.0% or more and 80.0% or less, an area ratio of fresh martensite is 15.0% or less, and an area ratio of retained austenite is 3.0% or less, and the sum of the area ratios of the island-shaped fresh martensite and the island-shaped retained austenite in the ferrite grains is the ratio of the area ratio of the fresh martensite in the entire steel sheet to the area ratio of the retained austenite in the entire steel sheet. the area ratio of bainite and tempered bainite being 10.0% or less, the area ratio of tempered martensite being 10.0% or more and 70.0% or less, the area ratio of remaining structures other than ferrite, fresh martensite, retained austenite, bainite, tempered bainite, and tempered martensite being 12.7% or less, and further the average crystal grain size of island-shaped fresh martensite and island-shaped retained austenite in ferrite grains being 2.0 μm or less,
The base steel sheet has an amount of diffusible hydrogen of 0.50 ppm by mass or less and a tensile strength of 780 MPa or more .
(a) A cold rolling step of cold rolling the steel sheet after the hot rolling step and before the heating step at a rolling reduction rate of 20% or more and 80% or less to obtain a cold-rolled steel sheet.
(b) a galvanizing step of subjecting the steel sheet after the first cooling step and before the second cooling step to a galvanizing treatment to form a galvanized layer on the steel sheet.
(c) A metal plating step is included in which, after the hot rolling step and before the annealing step, metal plating is applied to one or both sides of the steel sheet to form a metal plating layer.
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011025042A1 (en) | 2009-08-31 | 2011-03-03 | 新日本製鐵株式会社 | High-strength hot-dip galvanized steel sheet and process for producing same |
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Family Cites Families (7)
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011025042A1 (en) | 2009-08-31 | 2011-03-03 | 新日本製鐵株式会社 | High-strength hot-dip galvanized steel sheet and process for producing same |
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| WO2019189841A1 (en) | 2018-03-30 | 2019-10-03 | Jfeスチール株式会社 | High-strength galvanized steel sheet, high-strength member, and manufacturing methods therefor |
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