JP7740596B2 - Steel plates, components, and their manufacturing methods - 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 steel plates, components made from the steel plates, and methods for manufacturing them.
地球環境の保全の見地から、自動車の燃費向上が重要な課題となっている。そのため、自動車部材の素材となる鋼板を高強度化し、薄くすることにより、自動車車体を軽量化しようとする動きが活発となってきている。From the perspective of protecting the global environment, improving the fuel efficiency of automobiles has become an important issue. As a result, there has been a growing movement to reduce the weight of automobile bodies by increasing the strength and thinning of the steel sheets used in automobile components.
また、自動車の衝突安全性向上に対する社会的要求がより一層高くなっている。そのため、高い強度を有することに加え、自動車が走行中に衝突した場合の耐衝撃特性(以下、単に耐衝撃特性という)に優れた鋼板の開発が望まれている。特に、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、耐衝撃特性に優れた亜鉛めっき鋼板の開発が望まれている。 In addition, societal demands for improved automobile collision safety are becoming ever stronger. Therefore, there is a demand for the development of steel sheets that not only have high strength but also have excellent impact resistance in the event of a collision while the automobile is in motion (hereinafter simply referred to as impact resistance). In particular, from the perspective of corrosion prevention performance for the vehicle body, steel sheets used as raw materials for automobile components are often zinc-plated. Therefore, there is a demand for the development of zinc-plated steel sheets that not only have high strength but also have excellent impact resistance.
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、鋼板の表面にめっき層を有する板厚0.6~5.0mmの高強度溶融亜鉛めっき鋼板で、鋼板組織が、体積分率で40~90%のフェライト相および3~25%の残留オーステナイト相を含み、残留オーステナイト相は、固溶炭素量が0.70~1.00%、平均粒子径が2.0μm以下、粒子間の平均距離が0.1~5.0μmで、鋼板表層部における脱炭層の厚さが0.01~10.0μmであり、鋼板表層部に含まれる酸化物の平均粒子径が30~120nmで平均密度が1.0×1012個/m2以上であり、さらに、3~7%の塑性変形時における加工硬化係数(n値)が平均で0.080以上であることを特徴とする、引張最大強度900MPa以上の高強度を確保しながら高い延性が得られ、機械切断特性に優れた高強度溶融亜鉛めっき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 automobile parts, Patent Document 1 discloses a high-strength hot-dip galvanized steel sheet having a thickness of 0.6 to 5.0 mm and a plating layer on the surface of the steel sheet, the steel sheet structure containing a ferrite phase of 40 to 90% by volume and a retained austenite phase of 3 to 25% by volume, the retained austenite phase having a solute carbon content of 0.70 to 1.00%, an average particle size of 2.0 μm or less, an average distance between particles of 0.1 to 5.0 μm, a decarburized layer thickness in the steel sheet surface layer of 0.01 to 10.0 μm, an average particle size of oxides contained in the steel sheet surface layer of 30 to 120 nm, and an average density of 1.0 × 10 particles/m The present invention discloses a high-strength hot-dip galvanized steel sheet that has excellent mechanical cutting properties while ensuring high strength of a maximum tensile strength of 900 MPa or more, characterized in that the coefficient of hardening (n value) at the time of plastic deformation of 3 to 7% is 0.080 or more on average, and that has high ductility.
また、特許文献2には、体積分率で、40~90%のフェライト相と、5%以下の残留オーステナイト相とを有するとともに、フェライト相全体に占める未再結晶フェライトの割合が体積分率で50%以下であり、さらにフェライト相の結晶粒の圧延方向における平均粒径を、板幅方向における平均粒径で除した値である粒径比が0.75~1.33であり、島状に分散する硬質組織の圧延方向における平均長さを、板幅方向における平均長さで除した値である長さ比が0.75~1.33であり、介在物の平均アスペクト比が5.0以下であることを特徴とする、耐遅れ破壊特性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板が開示されている。 Patent Document 2 also discloses a high-strength hot-dip galvanized steel sheet with excellent delayed fracture resistance, characterized in that it has, by volume, 40 to 90% ferrite phase and 5% or less retained austenite phase, with the proportion of unrecrystallized ferrite in the entire ferrite phase being 50% or less, in volume fraction; the grain size ratio, which is the value obtained by dividing the average grain size of the ferrite phase crystal grains in the rolling direction by the average grain size in the sheet width direction, is 0.75 to 1.33; the length ratio, which is the value obtained by dividing the average length of the island-like dispersed hard structure in the rolling direction by the average length in the sheet width direction, is 0.75 to 1.33; and the average aspect ratio of inclusions is 5.0 or less.
また、特許文献3には、鋼板と溶融亜鉛めっき層とを備え、鋼板が母材と脱炭フェライト層とを含み、鋼板の板厚の1/4の深さの位置の組織は5.0体積%以上の焼戻しマルテンサイトと0.5体積%以上7.0体積%未満の残留オーステナイトとを含有し、残部が主に4~70体積%のフェライト、およびベイナイトからなり、焼戻しマルテンサイトと残留オーステナイトとの一部または全部がM-Aを形成し、脱炭フェライト層は、板厚の1/4の深さのフェライトの含有量に対して120%以上のフェライトを含有し、フェライト平均結晶粒径が20μm以下、厚さが5μm以上200μm以下、焼戻しマルテンサイトの1.0体積%以上かつ個数密度が0.01個/μm2以上であることを特徴とする良好な伸び特性と曲げ性とを有する溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、およびそれらの製造方法が開示されている。 Patent Document 3 also discloses a hot-dip galvanized steel sheet and an alloyed hot-dip galvanized steel sheet having good elongation and bendability, which are characterized by comprising a steel sheet and a hot-dip galvanized layer, the steel sheet including a base material and a decarburized ferrite layer, a structure at a depth of ¼ of the sheet thickness of the steel sheet containing 5.0 vol% or more tempered martensite and 0.5 vol% or more but less than 7.0 vol% retained austenite, with the balance mainly consisting of 4 to 70 vol% ferrite and bainite, a part or all of the tempered martensite and the retained austenite forming M-A, the decarburized ferrite layer containing 120% or more ferrite with respect to the content of ferrite at a depth of ¼ of the sheet thickness, an average ferrite grain size of 20 μm or less, a thickness of 5 μm or more and 200 μm or less, 1.0 vol% or more tempered martensite, and a number density of 0.01 particles/μm2 or more, and methods for manufacturing the same.
また、特許文献4には、質量%で、C:0.05~0.3%、Si:0.01~2.5%、Mn:0.5~3.5%、P:0.003~0.100%、S:0.02%以下、Al:0.010~1.5%、N:0.007%以下を含み、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、かつ、面積率で、フェライトを20~87%、マルテンサイトと残留オーステナイトを合計で3~10%、焼戻しマルテンサイトを10~60%含むミクロ組織を有することを特徴とするTS-Elバランスが高く、伸びフランジ性に優れ、かつYRの低い加工性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法が開示されている。 Patent Document 4 also discloses a high-strength hot-dip galvanized steel sheet with excellent workability and a low YR, characterized by a chemical composition containing, by mass, 0.05-0.3% C, 0.01-2.5% Si, 0.5-3.5% Mn, 0.003-0.100% P, 0.02% or less S, 0.010-1.5% Al, and 0.007% or less N, with the balance being Fe and unavoidable impurities, and a microstructure containing, by area ratio, 20-87% ferrite, 3-10% martensite and retained austenite in total, and 10-60% tempered martensite, with a high TS-El balance, excellent stretch flangeability, and a low YR.
近年、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、引張強さ(以下、TSともいう。)が780MPa級以上の鋼板の適用の実用化が進んでいる。 In recent years, the practical use of steel plates with a tensile strength (hereinafter referred to as TS) of 780 MPa or higher has been increasing for automobile impact energy absorption components, such as front side members and rear side members.
すなわち、優れた車体衝突時の耐破断特性を得られるように、衝撃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、YSともいう。)の向上が有効である。しかしながら、鋼板のTSおよびYS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、プレス成形が難しくなり、成形時のバラツキにより歩留まりが低下する。特に、鋼板端部のプレス成形性の低下は実部材の端面割れの発生につながる。 In other words, improving the yield stress YS (hereinafter also referred to as YS) is effective in increasing the energy absorbed during impact (hereinafter also referred to as impact absorption energy) so as to obtain excellent fracture resistance characteristics during a vehicle collision. However, increasing the TS and YS of a steel sheet generally reduces press formability, particularly properties such as ductility, hole expandability, and bendability. Therefore, when applying such steel sheets with increased TS and YS to the aforementioned automotive impact energy absorption components, press forming becomes difficult, and variations during forming reduce yield. In particular, reduced press formability at the edges of the steel sheet can lead to end-face cracks in the actual component.
特許文献1では、鋼板内部での残留オーステナイト生成により延性を向上させ、鋼板表層での脱炭層の形成により機械切断特性を向上させた高強度溶融亜鉛めっき鋼板が開示されているが、表層軟質層(脱炭層)の形成による曲げ性の向上や車体衝突時の耐破断特性の向上、および、鋼板端部のプレス成形性については全く考慮されていない。
特許文献2では、鋼板内部での主体組織を軟質なフェライトとし、未再結晶フェライトを少量に制限することにより延性を向上させ、鋼板表層での脱炭層の形成により耐遅れ破壊特性およびその異方性を改善させた高強度溶融亜鉛めっき鋼板が開示されているが、表層軟質層(脱炭層)の形成による曲げ性の向上や車体衝突時の耐破断特性の向上、および、鋼板端部のプレス成形性については全く考慮されていない。
特許文献3では、鋼板内部でのM-A生成により延性を向上させ、鋼板表層での軟質層(脱炭フェライト層)の形成により曲げ性を向上させた溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板が開示されているが、鋼板端部のプレス成形性については全く考慮されていない。
特許文献4では、鋼板内部のプレス成形性である延性と、鋼板端部のプレス成形性である伸びフランジ性をともに向上させた高強度溶融亜鉛めっき鋼板が開示されているが、表層軟質層(脱炭層)の形成による曲げ性の向上や車体衝突時の耐破断特性の向上については全く考慮されていない。
以上より、特許文献1~4に開示される鋼板は、TSが780MPa以上であり、かつ、高いYSと、優れた鋼板内部のプレス成形性(鋼板の曲げ性と張出し成形性)と、優れた鋼板端部のプレス成形性(鋼板端部(せん断断面)の曲げ性)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。
Patent Document 1 discloses a high-strength hot-dip galvanized steel sheet in which ductility is improved by the generation of retained austenite inside the steel sheet and mechanical cutting properties are improved by the formation of a decarburized layer on the surface of the steel sheet. However, no consideration is given at all to the improvement in bendability and fracture resistance at the time of vehicle collision due to the formation of a soft surface layer (decarburized layer), and the press formability of the steel sheet end portion.
Patent Document 2 discloses a high-strength hot-dip galvanized steel sheet in which the main structure inside the steel sheet is soft ferrite and the amount of unrecrystallized ferrite is limited to a small amount, thereby improving ductility, and the delayed fracture resistance and its anisotropy are improved by forming a decarburized layer in the surface layer of the steel sheet. However, no consideration is given at all to the improvement in bendability and fracture resistance in the event of a vehicle collision, which are achieved by forming a surface soft layer (decarburized layer), and the press formability of the steel sheet end portion.
Patent Document 3 discloses a hot-dip galvanized steel sheet and a galvannealed steel sheet in which ductility is improved by the generation of M-A inside the steel sheet and bendability is improved by the formation of a soft layer (decarburized ferrite layer) on the surface layer of the steel sheet, but does not take into consideration at all the press formability of the steel sheet end portion.
Patent Document 4 discloses a high-strength hot-dip galvanized steel sheet in which both ductility, which is the press formability inside the steel sheet, and stretch flangeability, which is the press formability at the end of the steel sheet, are improved. However, no consideration is given at all to improving bendability by forming a soft surface layer (decarburized layer) or improving fracture resistance during a vehicle collision.
From the above, it cannot be said that the steel plates disclosed in Patent Documents 1 to 4 have a TS of 780 MPa or more, a high YS, excellent press formability inside the steel plate (bendability and stretch formability of the steel plate), excellent press formability at the steel plate end (bendability of the steel plate end (shear cross section)), and fracture resistance properties at the time of collision (bending fracture properties and axial crush properties).
本発明は、上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1180MPa未満であり、かつ、高い降伏応力YSと、優れた鋼板内部のプレス成形性(鋼板の曲げ性と張出し成形性)と、優れた鋼板端部のプレス成形性(鋼板端部(せん断断面)の曲げ性)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、上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-described current situation, and aims to provide a steel sheet having a tensile strength TS of 780 MPa or more and less than 1180 MPa, a high yield stress YS, excellent press formability inside the steel sheet (bendability and stretch formability of the steel sheet), and excellent press formability at the steel sheet end (bendability of the steel sheet end (shear cross section)), and a method for manufacturing the same.
Another object of the present invention is to provide a member made from the above steel plate and a method for manufacturing the same.
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 zinc-plated steel sheet, which is either hot-dip galvanized steel sheet (hereinafter also referred to as GI) or alloyed hot-dip galvanized steel sheet (hereinafter also referred to as GA).
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、高い降伏応力YSと、優れた鋼板内部のプレス成形性(鋼板の曲げ性と張出し成形性)と、優れた鋼板端部のプレス成形性(鋼板端部(せん断断面)の曲げ性)を有するとは、以下を満たすことを指す。
降伏応力YS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、550MPa≦YS
(B)980MPa≦TS<1180MPaの場合、700MPa≦YS
Here, the tensile strength TS is measured by a tensile test in accordance with JIS Z 2241 (2011).
Furthermore, having a high yield stress YS, excellent press formability inside the steel sheet (bendability and stretch formability of the steel sheet), and excellent press formability at the steel sheet end (bendability of the steel sheet end (shear cross section)) means satisfying the following:
A high yield stress YS means that the YS 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, 550 MPa ≦ YS
(B) When 980 MPa ≦ TS < 1180 MPa, 700 MPa ≦ YS
また、鋼板の曲げ性に優れるとは、JIS Z 2248(2022)に準拠し、曲げ半径0.5mmの90度V曲げ試験を行い、曲げ稜線端部以外に形成される曲げ稜線に沿って進展する割れ長さ(V曲げ端面以外割れ長さ)が200μm以下であり、
密着曲げ試験を行い、曲げ稜線に沿って0.5mm以上の割れが発生しない割れ限界のスペーサー板厚が3.0mm以下であり、
スペーサー3.0mmの密着曲げ試験を行い、圧縮応力を受けた曲げ稜線部における板厚方向に進展する割れ深さ(密着曲げ内部割れ深さ)が200μm以下であり、且つ
密着曲げ+直交90度V曲げ試験を行い、曲げ稜線に沿って0.5mm以上の割れが発生しない曲げ半径を割れ限界の曲げ半径(ハンカチ曲げ境界曲げ半径)とした時、割れ限界の曲げ半径が5.0mm以下であることを指す。
曲げ半径0.5mmの90度V曲げ試験、密着曲げ試験および密着曲げ+直交90度V曲げ試験の詳細な測定方法は、後述の実施例において記載する通りである。
Furthermore, the steel plate has excellent bendability when a 90-degree V-bend test is performed in accordance with JIS Z 2248 (2022) with a bending radius of 0.5 mm, and the length of the cracks that propagate along the bend ridges formed other than at the ends of the bend ridges (crack length other than at the V-bend end surface) is 200 μm or less,
A close contact bending test is performed, and the spacer plate thickness at the crack limit where cracks of 0.5 mm or more do not occur along the bending ridge is 3.0 mm or less;
This means that when a close contact bending test is performed with a 3.0 mm spacer, the depth of the crack that progresses in the plate thickness direction at the bending ridge subjected to compressive stress (close contact bending internal crack depth) is 200 μm or less, and when a close contact bending + perpendicular 90 degree V bending test is performed, and the bending radius at which cracks of 0.5 mm or more do not occur along the bending ridge is defined as the crack limit bending radius (handkerchief bending boundary bending radius), the crack limit bending radius is 5.0 mm or less.
Detailed measurement methods for the 90-degree V-bend test with a bending radius of 0.5 mm, the close bending test, and the close bending + perpendicular 90-degree V-bend test are as described in the examples below.
また、鋼板内部の張出し成形性に優れるとは延性に優れることであり、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、17.0%≦El
(B)980MPa≦TS<1180MPaの場合、11.0%≦El
Furthermore, excellent internal stretch formability of the steel sheet means excellent ductility, and refers to the total elongation (El) measured in a tensile test in accordance with JIS Z 2241 (2011) satisfying the following formula (A) or (B) depending on the TS measured in the tensile test.
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 17.0% ≦ El
(B) 980 MPa ≦ TS < 1180 MPa, 11.0% ≦ El
また、鋼板端部(せん断断面)の曲げ性に優れるとは、JIS Z 2248(2022)に準拠し、曲げ半径0.5mmの90度V曲げ試験を行い、曲げ稜線端部から稜線方向に進展する割れ長さ(V曲げ端面割れ長さ)が200μm以下であることを指す。 Furthermore, excellent bendability at the end of the steel plate (shear cross section) means that, in a 90-degree V-bend test in accordance with JIS Z 2248 (2022) with a bending radius of 0.5 mm, the crack length propagating from the end of the bend ridge toward the ridge (V-bend end face crack length) is 200 μm or less.
本発明者らは、前記の目的を達成すべく、鋭意検討を重ねた。
その結果、鋼板の素地鋼板の成分組成を適正に調整し、かつ、鋼板の素地鋼板が、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84%以下である表層軟質層を有し、表層軟質層は、以下の式(1)を満たし、
表層軟質層中の組織として、
フェライトの面積率:50.0%以上100.0%以下であり、
フェライト以外の組織の内、フレッシュマルテンサイトの面積率をベイナイトとフレッシュマルテンサイトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率で除した値:0.5以下であり、
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:76.5%以下(0.0%を含む)であり、ベイニティックフェライトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率:20.0%以上90.0%以下であり、残留オーステナイトの体積率:3.5%以上10.0%以下であり、フレッシュマルテンサイトの面積率:10.0%以下(0.0%を含む)であり、
引張強さが780MPa以上1180MPa未満であり、高い降伏応力YSと、優れた鋼板内部のプレス成形性(鋼板の曲げ性と張出し成形性)と、優れた鋼板端部のプレス成形性(鋼板端部(せん断断面)の曲げ性)とを有する鋼板が得られることを知見した。
20≦X≦120-3800×[Sb]-1900×[Sn] ・・・(1)
但し、式(1)において、Xは表層軟質層厚さ(μm)であり、[Sb]、[Sn]はそれぞれ鋼中のSb、Snの含有量(質量%)である。
The present inventors have conducted extensive research to achieve the above object.
As a result, the component composition of the base steel sheet of the steel sheet is appropriately adjusted, and the base steel sheet of the steel sheet has a surface soft layer whose Vickers hardness is 84% or less of the Vickers hardness at a quarter-thickness position of the sheet thickness, and the surface soft layer satisfies the following formula (1):
The tissue in the superficial soft layer is
Ferrite area ratio: 50.0% or more and 100.0% or less,
Among the structures other than ferrite, the area ratio of fresh martensite divided by the total area ratio of bainite, fresh martensite, and tempered martensite (excluding retained austenite) is 0.5 or less,
The structure at 1/4 of the thickness of the base steel sheet is as follows:
an area ratio of ferrite: 76.5% or less (including 0.0%); a total area ratio of bainitic ferrite and tempered martensite (excluding retained austenite): 20.0% or more and 90.0% or less; a volume ratio of retained austenite: 3.5% or more and 10.0% or less; and an area ratio of fresh martensite: 10.0% or less (including 0.0%);
It has been found that a steel plate can be obtained which has a tensile strength of 780 MPa or more and less than 1180 MPa, a high yield stress YS, excellent press formability inside the steel plate (bendability and stretch formability of the steel plate), and excellent press formability at the steel plate end (bendability of the steel plate end (shear cross section)).
20≦X≦120-3800×[Sb]-1900×[Sn]...(1)
In the formula (1), X is the thickness (μm) of the soft surface layer, and [Sb] and [Sn] are the contents (mass%) of Sb and Sn in the steel, respectively.
本発明は、前記の知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。 The present invention was completed based on the above findings and further research.
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
[1]質量%で、
C:0.050%以上0.400%以下、
Si:0.20%以上3.00%以下、
Mn:1.00%以上3.50%未満、
P:0.001%以上0.100%以下、
S:0.0001%以上0.0200%以下、
Al:0.005%以上2.000%以下、
N:0.0100%以下、
Sb:0.200%以下(0%を含む)、および
Sn:0.200%以下(0%を含む)
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を有する素地鋼板を有し、
前記素地鋼板の表面から板厚1/4位置におけるビッカース硬さに対して、ビッカース硬さが84%以下である表層軟質層を有し、
前記表層軟質層は、以下の式(1)を満たし、
前記表層軟質層中の組織として、
フェライトの面積率が50.0%以上100.0%以下であり、
フェライトの面積率が100.0%未満である場合、フレッシュマルテンサイトの面積率をベイニティックフェライトとフレッシュマルテンサイトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)との合計の面積率で除した値が0.5以下であり、
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が76.5%以下(0.0%を含む)であり、
ベイニティックフェライトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率が20.0%以上90.0%以下であり、
残留オーステナイトの面積率が3.5%以上10.0%以下であり、
フレッシュマルテンサイトの面積率が10.0%以下(0.0%を含む)であり、
引張強さが780MPa以上1180MPa未満である、鋼板。
20≦X≦120-3800×[Sb]-1900×[Sn] ・・・(1)
但し、式(1)において、Xは表層軟質層厚さ(μm)であり、[Sb]、[Sn]はそれぞれ鋼中のSb、Snの含有量(質量%)である。
[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、
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種を含有する、前記[1]に記載の鋼板。
[3]前記素地鋼板の片面または両面において、めっき層を有し、前記めっき層が溶融亜鉛めっき層である、前記[1]または[2]に記載の鋼板。
[4]前記素地鋼板の片面または両面において、めっき層を有し、前記めっき層が合金化溶融亜鉛めっき層である、前記[1]または[2]に記載の鋼板。
[5]前記[1]~[4]のいずれかに記載の鋼板を用いてなる、部材。
[6]前記[1]または[2]に記載の成分組成を有する鋼スラブに熱間圧延を施して熱延鋼板とする、熱間圧延工程と、
該熱間圧延工程後、前記熱延鋼板を酸洗する酸洗工程と、
該酸洗工程後の鋼板に対して、圧下率が20%以上80%以下である冷間圧延を施す冷間圧延工程と、
該冷間圧延工程後の鋼板に対して、昇温し、焼鈍温度Ac1(℃)以上900℃以下、焼鈍時間:20秒以上、および露点-10℃以上の雰囲気下で、式(2)および式(3)を満たす条件で焼鈍する、焼鈍工程と、
該焼鈍工程後の鋼板を100℃以上300℃以下の冷却停止温度まで冷却する、冷却工程と、
該冷却工程後の鋼板を、370℃以上460℃以下の再加熱保持温度域まで再加熱して、10秒以上保持する、第一保持工程と、
該第一保持工程後の鋼板に、前記再加熱保持温度域で2.0kgf/mm2以上の張力を付与する、表層ひずみ導入工程と、
該表層ひずみ導入工程後の鋼板を、300℃以上460℃以下で10秒以上保持する第二保持工程と、を含む、
鋼板の製造方法。
2400≦Y≦20000 ・・・式(2)
Y=[{(T-Ac1)×t1}/2}]+{(T-Ac1)×t2} ・・・(3)
ここで、式(3)中、T:焼鈍温度(℃)であり、t1は、焼鈍工程の昇温時における650℃から焼鈍温度Tまでの時間(s)であり、t2:焼鈍時間(s)であり、Ac1:Ac1(℃)である。
[7]前記焼鈍工程後、鋼板に溶融亜鉛めっき処理を施し、溶融亜鉛めっき層を形成する、溶融亜鉛めっき工程を含む、前記[6]に記載の鋼板の製造方法。
[8]前記焼鈍工程後、鋼板に合金化溶融亜鉛めっき処理を施し、合金化溶融亜鉛めっき層を形成する、合金化溶融亜鉛めっき工程を含む、前記[6]に記載の鋼板の製造方法。
[9]前記[1]~[4]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。
That is, the gist and configuration of the present invention are as follows.
[1] In mass%,
C: 0.050% or more and 0.400% or less,
Si: 0.20% or more and 3.00% or less,
Mn: 1.00% or more and less than 3.50%;
P: 0.001% or more and 0.100% or less,
S: 0.0001% or more and 0.0200% or less,
Al: 0.005% or more and 2.000% or less,
N: 0.0100% or less,
Sb: 0.200% or less (including 0%), and Sn: 0.200% or less (including 0%)
and the balance being Fe and unavoidable impurities,
The steel sheet has a soft surface layer having a Vickers hardness of 84% or less of the Vickers hardness at a position 1/4 of the sheet thickness from the surface of the base steel sheet,
The surface soft layer satisfies the following formula (1):
The structure in the superficial soft layer is
The area ratio of ferrite is 50.0% or more and 100.0% or less,
When the area ratio of ferrite is less than 100.0%, the value obtained by dividing the area ratio of fresh martensite by the total area ratio of bainitic ferrite, fresh martensite, and tempered martensite (excluding retained austenite) is 0.5 or less;
The structure at a 1/4 position of the plate thickness of the base steel plate is
The area ratio of ferrite is 76.5% or less (including 0.0%),
The total area ratio of bainitic ferrite and tempered martensite (excluding retained austenite) is 20.0% or more and 90.0% or less,
The area ratio of retained austenite is 3.5% or more and 10.0% or less,
The area fraction of fresh martensite is 10.0% or less (including 0.0%),
A steel plate having a tensile strength of 780 MPa or more and less than 1180 MPa.
20≦X≦120-3800×[Sb]-1900×[Sn]...(1)
In the formula (1), X is the thickness (μm) of the soft surface layer, and [Sb] and [Sn] are the contents (mass%) of Sb and Sn in the steel, respectively.
[2] The component 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,
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 [1], containing at least one selected from Bi: 0.0200% or less and REM: 0.0200% or less.
[3] The steel sheet according to [1] or [2], wherein one or both sides of the base steel sheet have a plating layer, and the plating layer is a hot-dip galvanized layer.
[4] The steel sheet according to [1] or [2], wherein one or both sides of the base steel sheet have a plating layer, and the plating layer is a galvannealed layer.
[5] A member made using the steel plate according to any one of [1] to [4].
[6] A hot rolling process in which a steel slab having the component composition according to [1] or [2] is hot rolled to form a hot-rolled steel sheet;
After the hot rolling step, a pickling step of pickling the hot-rolled steel sheet;
a cold rolling step of cold rolling the steel sheet after the pickling step at a rolling reduction of 20% or more and 80% or less;
An annealing step in which the steel sheet after the cold rolling step is heated and annealed at an annealing temperature of Ac1 (°C) or higher and 900°C or lower, an annealing time of 20 seconds or longer, and an atmosphere with a dew point of -10°C or higher under conditions that satisfy formula (2) and formula (3);
a cooling step of cooling the steel sheet after the annealing step to a cooling stop temperature of 100°C or higher and 300°C or lower;
a first holding step of reheating the steel sheet after the cooling step to a reheating holding temperature range of 370°C or higher and 460°C or lower and holding the temperature for 10 seconds or longer;
a surface strain introducing step of applying a tension of 2.0 kgf/mm2 or more to the steel sheet after the first holding step in the reheating holding temperature range;
A second holding step of holding the steel sheet after the surface strain introduction step at 300 ° C. or higher and 460 ° C. or lower for 10 seconds or longer.
Steel plate manufacturing method.
2400≦Y≦20000...Formula (2)
Y=[{(T-Ac1)×t1}/2}]+{(T-Ac1)×t2}...(3)
Here, in formula (3), T is the annealing temperature (°C), t1 is the time (s) from 650°C to the annealing temperature T during the temperature rise in the annealing step, t2 is the annealing time (s), and Ac1 is Ac1 (°C).
[7] The method for producing a steel sheet according to [6], further comprising a hot-dip galvanizing step of performing hot-dip galvanizing on the steel sheet after the annealing step to form a hot-dip galvanized layer.
[8] The method for producing a steel sheet according to [6], further comprising a galvannealed hot-dip galvanizing step of subjecting the steel sheet to a galvannealed hot-dip galvanizing treatment after the annealing step to form a galvannealed hot-dip galvanized layer.
[9] A method for manufacturing a component, comprising a step of subjecting the steel plate according to any one of [1] to [4] 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1180未満であり、かつ、高い降伏応力YSと、優れた鋼板内部のプレス成形性(鋼板の曲げ性と張出し成形性)と、優れた鋼板端部のプレス成形性(鋼板端部(せん断断面)の曲げ性)と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、自動車の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 sheet can be obtained which has a tensile strength TS of 780 MPa or more and less than 1180, a high yield stress YS, excellent press formability inside the steel sheet (bendability and stretch formability of the steel sheet), and excellent press formability at the steel sheet end (bendability of the steel sheet end (shear cross section)).
Furthermore, members made from the steel plate of the present invention have high strength and can be used extremely advantageously as impact energy absorbing members for automobiles.
本発明を、以下の実施形態に基づき説明する。 The present invention is described based on the following embodiments.
[1.鋼板]
本発明の鋼板は、質量%で、C:0.050%以上0.400%以下、Si:0.20%以上3.00%以下、Mn:1.00%以上3.50%未満、P:0.001%以上0.100%以下、S:0.0001%以上0.0200%以下、Al:0.005%以上2.000%以下、N:0.0100%以下、Sb:0.200%以下(0%を含む)、およびSn:0.200%以下(0%を含む)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を有する素地鋼板を有し、
素地鋼板の表面から板厚1/4位置におけるビッカース硬さに対して、ビッカース硬さが84%以下である表層軟質層を有し、
表層軟質層は、以下の式(1)を満たし、
表層軟質層中の組織として、
フェライトの面積率が50.0%以上100.0%以下であり、
フェライトの面積率が100.0%未満である場合、フレッシュマルテンサイトの面積率をベイナイトとフレッシュマルテンサイトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)との合計の面積率で除した値が0.5以下であり、
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が76.5%%以下(0.0%を含む)であり、
ベイニティックフェライトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率が20.0%以上90.0%以下であり、
残留オーステナイトの面積率が3.5%以上10.0%以下であり、
フレッシュマルテンサイトの面積率が10.0%以下(0.0%を含む)であり、
引張強さが780MPa以上1180MPa未満であり、高い降伏応力YSと、優れた鋼板内部のプレス成形性(鋼板の曲げ性と張出し成形性)と、優れた鋼板端部のプレス成形性(鋼板端部(せん断断面)の曲げ性)を有する。
20≦X≦120-3800×[Sb]-1900×[Sn] ・・・(1)
但し、式(1)において、Xは表層軟質層厚さ(μm)であり、[Sb]、[Sn]はそれぞれ鋼中のSb、Snの含有量(質量%)である。
[1. steel plate]
The steel sheet of the present invention has a base steel sheet having a component composition containing, in mass%, C: 0.050% or more and 0.400% or less, Si: 0.20% or more and 3.00% or less, Mn: 1.00% or more and less than 3.50%, P: 0.001% or more and 0.100% or less, S: 0.0001% or more and 0.0200% or less, Al: 0.005% or more and 2.000% or less, N: 0.0100% or less, Sb: 0.200% or less (inclusive), and Sn: 0.200% or less (inclusive), with the balance being Fe and unavoidable impurities;
The steel sheet has a soft surface layer having a Vickers hardness of 84% or less of the Vickers hardness at a position 1/4 of the sheet thickness from the surface of the base steel sheet,
The surface soft layer satisfies the following formula (1):
The tissue in the superficial soft layer is
The area ratio of ferrite is 50.0% or more and 100.0% or less,
When the area fraction of ferrite is less than 100.0%, the value obtained by dividing the area fraction of fresh martensite by the total area fraction of bainite, fresh martensite, and tempered martensite (excluding retained austenite) is 0.5 or less;
The structure at 1/4 of the thickness of the base steel sheet is as follows:
The area ratio of ferrite is 76.5% or less (including 0.0%),
The total area ratio of bainitic ferrite and tempered martensite (excluding retained austenite) is 20.0% or more and 90.0% or less,
The area ratio of retained austenite is 3.5% or more and 10.0% or less,
The area fraction of fresh martensite is 10.0% or less (including 0.0%),
The tensile strength is 780 MPa or more and less than 1180 MPa, and the steel sheet has a high yield stress YS, excellent press formability inside the steel sheet (bendability and stretch formability of the steel sheet), and excellent press formability at the steel sheet end (bendability of the steel sheet end (shear cross section)).
20≦X≦120-3800×[Sb]-1900×[Sn]...(1)
In the formula (1), X is the thickness (μm) of the soft surface layer, and [Sb] and [Sn] are the contents (mass%) of Sb and Sn in the steel, respectively.
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 chemical composition of the base steel sheet of the steel sheet according to one embodiment of the present invention will be described. Note that the units for the chemical compositions are all "mass %", but hereinafter, unless otherwise specified, they will be simply expressed as "%".
C:0.050%以上0.400%以下
Cは、フレッシュマルテンサイト、焼戻しマルテンサイト、ベイニティックフェライトおよび残留オーステナイトを適正量生成させて、780MPa以上1180MPa未満のTSと、高いYSを確保するために有効な元素である。ここで、C含有量が0.050%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の低下も招く。
一方、C含有量が0.400%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し、TSを1180MPa未満とすることが困難になる。また、フレッシュマルテンサイトが90度V曲げ試験時、密着曲げ試験時、密着曲げ+直交90度V曲げ試験時にボイド生成の起点となるため、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を達成できない。さらに、残留オーステナイトの面積率、および残留オーステナイト中の固溶C量が過度に増加する。そして、せん断加工を受けた時に残留オーステナイトの加工誘起変態によって生成したフレッシュマルテンサイトの硬度が大幅に増加し、その後のボイドの生成および亀裂進展が促進され、所望のせん断端面の曲げ性を達成することがより困難である。
したがって、C含有量は、0.050%以上0.400%以下とする。C含有量は、好ましくは0.100%以上である。また、C含有量は、好ましくは0.300%以下である。C含有量は、より好ましくは0.200%以下である。
C: 0.050% or more and 0.400% or less C is an element that is effective in generating appropriate amounts of fresh martensite, tempered martensite, bainitic ferrite, and retained austenite to ensure a TS of 780 MPa or more and less than 1180 MPa and a high YS. Here, if the C content is less than 0.050%, the area ratio of ferrite increases, making it difficult to achieve a TS of 780 MPa or more. This also leads to a decrease in YS.
On the other hand, if the C content exceeds 0.400%, the area fraction of fresh martensite increases excessively, making it difficult to achieve a TS of less than 1180 MPa. Furthermore, fresh martensite becomes the starting point for void formation during a 90° V-bend test, a close bending test, and a close bending + orthogonal 90° V-bend test, making it impossible to achieve the desired bendability of the steel sheet and the bendability of the sheared edge. Furthermore, the area fraction of retained austenite and the amount of solute C in the retained austenite increase excessively. Furthermore, the hardness of fresh martensite formed by the deformation-induced transformation of retained austenite during shearing increases significantly, promoting the subsequent formation of voids and crack propagation, making it more difficult to achieve the desired bendability of the sheared edge.
Therefore, the C content is set to 0.050% or more and 0.400% or less. The C content is preferably 0.100% or more. The C content is preferably 0.300% or less. The C content is more preferably 0.200% or less.
Si:0.20%以上3.00%以下
Siは、焼鈍後の冷却保持中の炭化物生成を抑制し、残留オーステナイトの生成を促進する。すなわち、Siは、残留オーステナイトの面積率に影響する元素である。ここで、Si含有量が0.20%未満では、残留オーステナイトの面積率が減少し、延性が低下する。
一方、Si含有量が3.00%を超えると、フェライトの面積率の過度の増加に伴い、焼鈍中のオーステナイト中のC濃度が過度に増加し、所望のせん断端面の曲げ性を達成できない。
したがって、Si含有量は、0.20%以上3.00%以下とする。Si含有量は、好ましくは2.00%以下である。Si含有量は、より好ましくは1.50%以下である。
また、Si含有量は、好ましくは0.50%以上である。
Si: 0.20% or more and 3.00% or less Si suppresses the formation of carbides during cooling after annealing and promotes the formation of retained austenite. That is, Si is an element that affects the area fraction of retained austenite. Here, if the Si content is less than 0.20%, the area fraction of retained austenite decreases, and ductility decreases.
On the other hand, if the Si content exceeds 3.00%, the area ratio of ferrite increases excessively, and the C concentration in austenite during annealing increases excessively, making it impossible to achieve the desired bendability at the sheared edge.
Therefore, the Si content is set to 0.20% or more and 3.00% or less, preferably 2.00% or less, and more preferably 1.50% or less.
The Si content is preferably 0.50% or more.
Mn:1.00%以上3.50%未満
Mnは、ベイニティックフェライトや焼戻しマルテンサ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1.00%未満では、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、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、最終冷却時に生成するマルテンサイトが増加し、その時に生成するマルテンサイトが十分に焼戻されず、硬質なフレッシュマルテンサイトの面積率が増加する。フレッシュマルテンサイトは90度V曲げ試験時、密着曲げ試験時、密着曲げ+直交90度V曲げ試験時にボイド生成の起点となり、フレッシュマルテンサイトの面積率が10.0%を超えることで、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を達成できない。
したがって、Mn含有量は、1.00%以上3.50%未満とする。Mn含有量は、好ましくは2.00%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: 1.00% or more and less than 3.50% Mn is an element that adjusts the area ratio of bainitic ferrite, tempered martensite, etc. Here, if the Mn content is less than 1.00%, 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.
On the other hand, if the Mn content is 3.50% or more, the martensitic transformation start temperature Ms (hereinafter also referred to simply as the Ms point or Ms) decreases, and the amount of martensite formed during the cooling process decreases. As a result, the amount of martensite formed during final cooling increases, and the martensite formed at that time is not sufficiently tempered, resulting in an increase in the area fraction of hard fresh martensite. Fresh martensite serves as the starting point for void formation during a 90-degree V-bend test, a close-contact bending test, and a close-contact bending + orthogonal 90-degree V-bend test. If the area fraction of fresh martensite exceeds 10.0%, the desired bendability of the steel sheet and the bendability of the sheared edge cannot be achieved.
Therefore, the Mn content is set to 1.00% or more and less than 3.50%, preferably 2.00% or more, and 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、鋼板にせん断加工を施した後、ボイドの生成量が増加し、所望のせん断端面の曲げ性が達成できない。
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0.003%以上である。
P含有量は、好ましくは0.030%以下である。P含有量は、好ましくは0.010%以下であり、より好ましくは0.005%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 the steel sheet. To obtain this effect, the P content is set to 0.001% or more.
On the other hand, if the P content exceeds 0.100%, P segregates at the prior austenite grain boundaries and embrittles the grain boundaries, which increases the amount of voids generated after shearing the steel sheet, making it impossible to achieve the desired bendability at the sheared edge.
Therefore, the P content is set to 0.001% or more and 0.100% or less, and preferably 0.003% or more.
The P content is preferably 0.030% or less, more preferably 0.010% or less, and even more preferably 0.005% or less.
S:0.0001%以上0.0200%以下
Sは、鋼中で硫化物として存在する。特に、S含有量が0.0200%を超えると、鋼板にせん断加工を施した後、ボイドの生成量が増加し、所望のせん断端面の曲げ性を達成できない。
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。S含有量は、より好ましくは0.0050%以下である。
また、生産技術上の制約から、S含有量は0.0001%以上とする。S含有量は、好ましくは0.0003%以上であり、より好ましくは0.0005%以上である。
S: 0.0001% or more and 0.0200% or less S exists as sulfides in steel. In particular, if the S content exceeds 0.0200%, the amount of voids generated increases after shearing the steel sheet, making it impossible to achieve the desired bendability of the sheared edge.
Therefore, the S content is set to 0.0200% or less, preferably 0.0080% or less, and more preferably 0.0050% or less.
Due to constraints on production technology, the S content is set to 0.0001% or more, preferably 0.0003% or more, and more preferably 0.0005% or more.
Al:0.005%以上2.000%以下
Alは、焼鈍後の冷却保持中の炭化物生成を抑制するとともに、残留オーステナイトの生成を促進する。すなわち、Alは、残留オーステナイトの面積率に影響を及ぼす元素である。このような効果を得るために、Al含有量を0.005%以上とする。
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の低下も招く。加えて、焼鈍中のオーステナイト中のC濃度が過度に増加し、所望のせん断端面の曲げ性が達成できない。
したがって、Alの含有量は、0.005%以上2.000%以下とする。Al含有量は、好ましくは、0.010%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含有量は、より好ましくは0.100%以下であり、さらに好ましくは0.050%以下である。
Al: 0.005% or more and 2.000% or less Al suppresses the formation of carbides during cooling after annealing and promotes the formation of retained austenite. That is, Al is an element that affects the area ratio of retained austenite. To achieve these effects, the Al content is set to 0.005% or more.
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. In addition, the C concentration in austenite during annealing increases excessively, making it impossible to achieve the desired bendability at the sheared edge.
Therefore, the Al content is set to 0.005% or more and 2.000% or less, and preferably 0.010% or more.
The Al content is preferably 1.000% or less, more preferably 0.100% or less, and further preferably 0.050% 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、鋼板にせん断加工を施した後、ボイドの生成量が増加し、所望のせん断端面の曲げ性を達成できない。
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含有量は、より好ましくは0.0010%以上であり、さらに好ましくは0.0020%以上である。
N: 0.0100% or less N exists as nitrides in steel. In particular, if the N content exceeds 0.0100%, the amount of voids generated increases after shearing the steel sheet, making it impossible to achieve the desired bendability of the sheared edge.
Therefore, the N content is set to 0.0100% or less, and preferably 0.0050% or less.
Although there is no particular lower limit for the N content, due to constraints on production technology, the N content is preferably 0.0005% or more, more preferably 0.0010% or more, and even more preferably 0.0020% or more.
Sb:0.200%以下(0%を含む)
Sbは、焼鈍中に鋼板表面に偏析してめっき性および化成処理性を向上できる有用な元素である。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。Sb含有量は、より好ましくは0.007%以上であり、さらに好ましくは0.009%以上である。
一方、Sb含有量が0.200%を超えると、めっき性および化成処理性の向上効果は飽和し、鋼板内部のプレス成形性(鋼板内部の曲げ性)、および、耐割れ伝播性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。Sb含有量は、より好ましくは0.020%以下である。さらに好ましくは、0.018%以下である。Sb含有量は、より好ましくは0.016%以下であり、さらに好ましくは0.014%以下である。
Sb: 0.200% or less (including 0%)
Sb is a useful element that segregates on the steel sheet surface during annealing to improve platability and chemical conversion treatability. Therefore, the Sb content is preferably 0.002% or more. The Sb content is more preferably 0.005% or more. The Sb content is more preferably 0.007% or more, and even more preferably 0.009% or more.
On the other hand, if the Sb content exceeds 0.200%, the effect of improving platability and chemical conversion treatability will saturate, and there is a risk of deterioration in the press formability (bendability within the steel sheet) and crack propagation resistance within the steel sheet. Therefore, when Sb is contained, the Sb content is set to 0.200% or less. The Sb content is more preferably 0.020% or less. Further preferably, it is 0.018% or less. The Sb content is more preferably 0.016% or less, and further preferably 0.014% or less.
Sn:0.200%以下(0%を含む)
Snは、Sbと同様、焼鈍中に鋼板表面に偏析してめっき性および化成処理性を向上できる有用な元素である。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。Sn含有量は、より好ましくは0.007%以上であり、さらに好ましくは0.009%以上である。
一方、Sn含有量が0.200%を超えると、めっき性および化成処理性の向上効果は飽和し、鋼板内部のプレス成形性(鋼板内部の曲げ性)、および、耐割れ伝播性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%以下にすることが必要である。Sn含有量は、より好ましくは0.020%以下であり、さらに好ましくは、0.016%以下である。Sn含有量は、より好ましくは0.014%以下であり、さらに好ましくは0.012%以下である。
Sn: 0.200% or less (including 0%)
Like Sb, Sn is a useful element that segregates on the steel sheet surface during annealing to improve platability and chemical conversion treatability. Therefore, the Sn content is preferably 0.002% or more. The Sn content is more preferably 0.005% or more. The Sn content is more preferably 0.007% or more, and even more preferably 0.009% or more.
On the other hand, if the Sn content exceeds 0.200%, the effect of improving galvanizability and chemical conversion treatability will saturate, and there is a risk of deterioration in the press formability (bendability) and crack propagation resistance of the steel sheet interior. Therefore, when Sn is contained, the Sn content must be 0.200% or less. The Sn content is more preferably 0.020% or less, and even more preferably 0.016% or less. The Sn content is more preferably 0.014% or less, and even more preferably 0.012% or less.
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 chemical composition of the base steel sheet of a steel sheet according to one embodiment of the present invention has been described above. The base steel sheet of a steel sheet according to one embodiment of the present invention contains the above basic chemical components, with the balance other than the above basic chemical components comprising Fe (iron) and unavoidable impurities. Here, it is preferable that the base steel sheet of a steel sheet according to one embodiment of the present invention has a chemical composition containing the above basic chemical 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 a steel sheet according to one embodiment of the present invention may contain at least one selected from the optional components listed below. The effects of the present invention can be achieved as long as the optional components listed below are contained in amounts up to the upper limit amounts shown below, so no lower limit is set. If the optional elements listed below are contained in amounts below 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、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 , 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: 0.100 At least one selected from the group consisting of 0% 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
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およびYS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。Nb含有量は、より好ましくは0.010%以上であり、さらに好ましくは0.020%以上である。
一方、Nb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90度V曲げ試験時、密着曲げ試験時および密着曲げ+直交90度V曲げ試験時に亀裂の起点となる、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を達成できないおそれがある。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 and YS. To achieve this effect, the Nb content is preferably 0.001% or more. The Nb content is more preferably 0.005% or more. The Nb content is more preferably 0.010% or more, and even more preferably 0.020% or more.
On the other hand, if the Nb content exceeds 0.200%, large amounts of coarse precipitates and inclusions may be formed. In such cases, the coarse precipitates and inclusions may become the starting points of cracks during a 90-degree V-bend test, a close bending test, and a close bending + perpendicular 90-degree V-bend test, and the desired bendability of the steel sheet and bendability of the shear edge may not be achieved. 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およびYS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。Ti含有量は、より好ましくは0.010%以上である。
一方、Ti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90度V曲げ試験時、密着曲げ試験時および密着曲げ+直交90度V曲げ試験時に亀裂の起点となる、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性が達成できないおそれがある。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含有量は、より好ましくは0.050%以下であり、さらに好ましくは0.030%以下である。
Ti: 0.200% or less Like Nb, Ti forms fine carbides, nitrides, or carbonitrides during hot rolling or annealing, thereby increasing TS and YS. To achieve this effect, the Ti content is preferably 0.001% or more. The Ti content is more preferably 0.005% or more. The Ti content is more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the Ti content exceeds 0.200%, large amounts of coarse precipitates and inclusions may be formed. In such cases, the coarse precipitates and inclusions may become the starting points for cracks during a 90-degree V-bend test, a close bending test, and a close bending + perpendicular 90-degree V-bend test, and the desired bendability of the steel sheet and the bendability of the sheared edge may not be achieved. Therefore, when Ti is contained, the Ti content is preferably 0.200% or less. The Ti content is more preferably 0.060% or less. The Ti content is more preferably 0.050% or less, and even more preferably 0.030% 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、0.020%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90度V曲げ試験時、密着曲げ試験時および密着曲げ+直交90度V曲げ試験時に亀裂の起点となり、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性が達成できないおそれがある。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. To achieve this 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 0.020% or more.
On the other hand, if the V content exceeds 0.200%, large amounts of coarse precipitates and inclusions may be formed. In such cases, the coarse precipitates and inclusions may become the starting points of cracks during a 90-degree V-bend test, a close bending test, and a close bending + perpendicular 90-degree V-bend test, and the desired bendability of the steel sheet and bendability of the sheared edge may not be achieved. 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抑制する元素である。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、鋼板にせん断加工を施した後、ボイドの生成量が増加し、所望のせん断端面の曲げ性が達成できないおそれがある。
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含有量は、より好ましくは0.0020%以下である。
B: 0.0100% or less B is an element that segregates at austenite grain boundaries to improve hardenability. B is also an element that suppresses the formation and grain growth of ferrite during cooling after annealing. To achieve this effect, the B content is preferably 0.0001% or more. The B content is more preferably 0.0002% or more. The B content is further 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. Furthermore, after the steel sheet is subjected to shearing, the amount of voids generated increases, and the desired bendability of the sheared edge may not be achieved.
Therefore, when B is contained, the B content is preferably 0.0100% or less, more preferably 0.0050% or less, and more preferably 0.0020% 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多量に生成し、780MPa以上のTSと、高いYSが確保できる。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、0.040%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、硬質なフレッシュマルテンサイトの面積率が過度に増加し、90度V曲げ試験、密着曲げ試験および密着曲げ+直交90度V曲げ試験でフレッシュマルテンサイトがボイド生成の起点となる。その結果、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性が達成できないおそれがある。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含有量は、より好ましくは0.100%以下であり、さらに好ましくは0.080%以下である。
Cr: 1.000% or less Cr is an element that improves hardenability, so the addition of Cr produces a large amount of tempered martensite, ensuring a TS of 780 MPa or more and a high YS. To achieve this effect, the Cr content is preferably 0.0005% or more. The Cr content is more preferably 0.010% or more. The Cr content is further preferably 0.030% or more, and even more preferably 0.040% or more.
On the other hand, if the Cr content exceeds 1.000%, the area ratio of hard fresh martensite increases excessively, and fresh martensite becomes the origin of void formation in the 90-degree V-bend test, the close bending test, and the close bending + perpendicular 90-degree V-bend test. As a result, the desired bendability of the steel sheet and the bendability of the sheared edge may not be achieved. Therefore, when Cr is contained, the Cr content is preferably 1.000% or less. Furthermore, the Cr content is more preferably 0.800% or less, and even more preferably 0.700% or less. The Cr content is more preferably 0.100% or less, and even more preferably 0.080% 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し、780MPa以上のTSと、高いYSが確保できる。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の含有量が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し、90度V曲げ試験、密着曲げ試験および密着曲げ+直交90度V曲げ試験でフレッシュマルテンサイトがボイド生成の起点となる。その結果、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性が達成できないおそれがある。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含有量は、より好ましくは0.200%以下である。
Ni: 1.000% or less Ni is an element that improves hardenability, so the addition of Ni produces a large amount of tempered martensite, ensuring a TS of 780 MPa or more and a high YS. To achieve this effect, the Ni content is preferably 0.005% or more. The Ni content is more preferably 0.020% or more. The Ni content is even more preferably 0.040% or more, and even more preferably 0.060% or more.
On the other hand, if the Ni content exceeds 1.000%, the area fraction of fresh martensite increases excessively, and fresh martensite becomes the origin of void generation in the 90-degree V-bend test, the close bend test, and the close bend + orthogonal 90-degree V-bend test. As a result, there is a risk that the desired bendability of the steel sheet and the bendability of the sheared edge may not be achieved. 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, even more preferably 0.400% or less, and more preferably 0.200% 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し、780MPa以上のTSと、高いYSが確保できる。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過度に増加し、90度V曲げ試験、密着曲げ試験および密着曲げ+直交90度V曲げ試験でフレッシュマルテンサイトがボイド生成の起点となる。その結果、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を達成できないおそれがある。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、さらに好ましくは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含有量は、より好ましくは0.100%以下であり、さらに好ましくは0.080%以下である。
Mo: 1.000% or less Mo is an element that improves hardenability, so the addition of Mo produces a large amount of tempered martensite, ensuring a TS of 780 MPa or more and a high YS. To achieve this 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 fraction of fresh martensite increases excessively, and fresh martensite becomes the origin of void formation in the 90-degree V-bend test, the close bending test, and the close bending + perpendicular 90-degree V-bend test. As a result, the desired bendability and bendability of the sheared edge of the steel sheet may not be achieved. Therefore, when Mo is contained, the Mo content is preferably 1.000% or less. The Mo content is more preferably 0.500% or less, even more 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. The Mo content is more preferably 0.100% or less, and even more preferably 0.080% 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し、780MPa以上のTSと、高いYSが確保できる。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。Cu含有量は、さらに好ましくは0.050%以上であり、さらにより好ましくは0.100%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し、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、フレッシュマルテンサイトおよび粗大な析出物や介在物が90度V曲げ試験時、密着曲げ試験時および密着曲げ+直交90度V曲げ試験時にボイド生成の起点となり、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性が達成できないおそれがある。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 improves hardenability, so the addition of Cu produces a large amount of tempered martensite, ensuring a TS of 780 MPa or more and a high YS. To achieve this effect, the Cu content is preferably 0.005% or more. The Cu content is more preferably 0.008% or more, and even more preferably 0.010% or more. The Cu content is more preferably 0.020% or more. The Cu content is even more preferably 0.050% or more, and even more preferably 0.100% or more.
On the other hand, if the Cu content exceeds 1.000%, the area ratio of fresh martensite increases excessively, and large amounts of coarse precipitates and inclusions may be formed. In such cases, the fresh martensite and coarse precipitates and inclusions may become the starting points for void formation during a 90-degree V-bend test, a close bending test, and a close bending + orthogonal 90-degree V-bend test, which may prevent the desired bendability of the steel sheet and bendability of the sheared edge surface from being achieved. 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およびYS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、粗大な析出物や介在物が90度V曲げ試験時、密着曲げ試験時および密着曲げ+直交90度V曲げ試験時にボイド生成の起点となる。その結果、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性が達成できないおそれがある。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含有量は、より好ましくは0.050%以下であり、さらに好ましくは0.020%以下である。
Ta: 0.100% or less Like Ti, Nb, and V, Ta increases TS and YS by forming fine carbides, nitrides, or carbonitrides during hot rolling and annealing. In addition, Ta partially dissolves in Nb carbides and Nb carbonitrides to form complex precipitates such as (Nb, Ta)(C, N). This suppresses coarsening of precipitates and stabilizes precipitation strengthening. This further improves TS and YS. To achieve this effect, the Ta content is preferably 0.001% or more. The Ta content is more preferably 0.002% or more, and even more preferably 0.004% or more.
On the other hand, if the Ta content exceeds 0.100%, large amounts of coarse precipitates and inclusions may be formed. In such cases, the coarse precipitates and inclusions may become the starting points for void formation during a 90-degree V-bend test, a close bend test, and a close bend + perpendicular 90-degree V-bend test. As a result, the desired bendability of the steel sheet and the bendability of the sheared edge may not be achieved. Therefore, when Ta is contained, the Ta content is preferably 0.100% or less.
The Ta content is more preferably 0.090% or less, even more preferably 0.080% or less, more preferably 0.050% or less, and even more preferably 0.020% 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し、780MPa以上のTSと、高いYSを確保できる。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0.020%以上である。
一方、W含有量が0.500%を超えると、硬質なフレッシュマルテンサイトの面積率が過度に増加し、90度V曲げ試験、密着曲げ試験および密着曲げ+直交90度V曲げ試験でフレッシュマルテンサイトがボイド生成の起点となる。その結果、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性が達成できないおそれがある。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含有量は、より好ましくは0.100%以下であり、さらに好ましくは0.050%以下である。
W: 0.500% or less W is an element that improves hardenability, and the addition of W produces a large amount of tempered martensite, ensuring a TS of 780 MPa or more and a high YS. To achieve this effect, the W content is preferably 0.001% or more. The W content is more preferably 0.020% or more.
On the other hand, if the W content exceeds 0.500%, the area fraction of hard fresh martensite increases excessively, and fresh martensite becomes the origin of void formation in the 90-degree V-bend test, the close bending test, and the close bending + perpendicular 90-degree V-bend test. As a result, the desired bendability of the steel sheet and the bendability of the sheared edge may not be achieved. 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. The W content is more preferably 0.100% or less, and even more preferably 0.050% 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、せん断端面の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。Mg含有量は、より好ましくは0.0020%以上であり、さらに好ましくは0.0030%以上である。
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、粗大な析出物や介在物が90度V曲げ試験時、密着曲げ試験時および密着曲げ+直交90度V曲げ試験時にボイド生成の起点となる。その結果、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を達成できないおそれがある。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含有量は、より好ましくは0.0100%以下であり、さらに好ましくは0.0080%以下である。
Mg: 0.0200% or less Mg is an element that is effective in spheroidizing the shape of inclusions such as sulfides and oxides and improving the bendability of the sheared end face. To achieve this effect, the Mg content is preferably 0.0001% or more. The Mg content is more preferably 0.0005% or more, and even more preferably 0.0010% or more. The Mg content is more preferably 0.0020% or more, and even more preferably 0.0030% or more.
On the other hand, if the Mg content exceeds 0.0200%, large amounts of coarse precipitates and inclusions may be formed. In such cases, the coarse precipitates and inclusions may become the starting points for void formation during a 90-degree V-bend test, a close bending test, and a close bending + perpendicular 90-degree V-bend test. As a result, the desired bendability and bendability of the sheared edge of the steel sheet may not be achieved. Therefore, when Mg is added, 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. The Mg content is more preferably 0.0100% or less, and even more preferably 0.0080% or less.
Zn:0.0200%以下
Znは、介在物の形状を球状化し、せん断端面の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、粗大な析出物や介在物が90度V曲げ試験時、密着曲げ試験時および密着曲げ+直交90度V曲げ試験時にボイド生成の起点となる。その結果、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を達成できないおそれがある。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含有量は、より好ましくは0.0100%以下であり、さらに好ましくは0.0080%以下である。
Zn: 0.0200% or less Zn is an element that is effective in making the shape of inclusions spherical and improving the bendability of the sheared end surface. To achieve this 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%, large amounts of coarse precipitates and inclusions may be formed. In such cases, the coarse precipitates and inclusions may become the starting points for void formation during a 90-degree V-bend test, a close bending test, and a close bending + perpendicular 90-degree V-bend test. As a result, the desired bendability and bendability of the sheared edge of the steel sheet may not be achieved. 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. The Zn content is more preferably 0.0100% or less, and even more preferably 0.0080% or less.
Co:0.0200%以下
Coは、Znと同様、介在物の形状を球状化し、せん断端面の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。Co含有量は、より好ましくは0.0050%以上である。
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、粗大な析出物や介在物が90度V曲げ試験時、密着曲げ試験時および密着曲げ+直交90度V曲げ試験時にボイド生成の起点となる。その結果、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を達成できないおそれがある。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 Like Zn, Co is an element that is effective in spheroidizing the shape of inclusions and improving the bendability of the sheared end face. To achieve this 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. The Co content is more preferably 0.0050% or more.
On the other hand, if the Co content exceeds 0.0200%, large amounts of coarse precipitates and inclusions may be formed. In such cases, the coarse precipitates and inclusions may become the starting points for void formation during a 90-degree V-bend test, a close bending test, and a close bending + perpendicular 90-degree V-bend test. As a result, the desired bendability of the steel sheet and bendability of the sheared edge may not be achieved. 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、せん断端面の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、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90度V曲げ試験時、密着曲げ試験時および密着曲げ+直交90度V曲げ試験時にボイド生成の起点となる。その結果、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を達成できないおそれがある。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含有量は、より好ましくは0.0050%以下である。
Zr: 0.1000% or less Zr, like Zn and Co, is an element that is effective in making inclusions spheroidal and improving the bendability of the sheared end surface. To obtain such effects, the Zr content is preferably 0.0010% or more.
On the other hand, if the Zr content exceeds 0.1000%, a large amount of coarse precipitates and inclusions may be formed. In such cases, the coarse precipitates and inclusions may become the starting point for void formation during a 90-degree V-bend test, a close bend test, and a close bend + perpendicular 90-degree V-bend test. As a result, the desired bendability and bendability of the sheared edge of the steel sheet may not be achieved. Therefore, when Zr is added, the Zr content is preferably 0.1000% or less.
The Zr content is more preferably 0.0300% or less, further preferably 0.0100% or less, and more preferably 0.0050% 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、粗大な析出物や介在物が90度V曲げ試験時、密着曲げ試験時および密着曲げ+直交90度V曲げ試験時にボイド生成の起点となる。その結果、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を達成できないおそれがある。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。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 formed. In such cases, the coarse precipitates and inclusions become the starting points for void formation during a 90-degree V-bend test, a close-contact bending test, and a close-contact bending + orthogonal 90-degree V-bend test. As a result, the desired bendability and bendability of the sheared edge of the steel sheet may not be achieved. Therefore, when Ca is contained, the Ca content is preferably 0.0200% or less.
The Ca content is preferably 0.0020% or less. Although the lower limit of the Ca content is not particularly limited, the Ca content is preferably 0.0005% or more. Furthermore, due to constraints 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、REM:0.0200%以下
Se、Te、Ge、As、Sr、Cs、Hf、Pb、BiおよびREMはいずれも、せん断端面の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、および/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90度V曲げ試験時、密着曲げ試験時および密着曲げ+直交90度V曲げ試験時にボイド生成の起点となり、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性が達成できないおそれがある。したがって、Se、Te、Ge、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、Sr、Cs、Hf、Pb、BiおよびREMの含有量はそれぞれ0.0200%以下とすることが好ましい。また、Asを含有させる場合、Asの含有量は0.0500%以下とすることが好ましい。
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, REM: 0.0200% or less. Se, Te, Ge, As, Sr, Cs, Hf, Pb, Bi and REM are all effective elements for improving the bendability of the sheared edge. To achieve this effect, the contents of Se, Te, Ge, As, Sr, Cs, Hf, Pb, Bi and REM are each preferably 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% each, and/or when the content of As exceeds 0.0500%, large amounts of coarse precipitates and inclusions may be formed. In such cases, the coarse precipitates and inclusions may become the starting points for void formation during a 90-degree V-bend test, a close bending test, and a close bending + orthogonal 90-degree V-bend test, which may prevent the desired bendability and bendability of the sheared edge of the steel sheet from being achieved. Therefore, when at least one of Se, Te, Ge, Sr, Cs, Hf, Pb, Bi, and REM is contained, the contents of Se, Te, Ge, Sr, Cs, Hf, Pb, Bi, and REM are preferably each 0.0200% or less. When As is contained, the As content is preferably 0.0500% or less.
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、より好ましくは0.0010%以上であり、さらに好ましくは0.0050%以上である。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、より好ましくは0.0010%以上であり、さらに好ましくは0.0050%以上である。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、より好ましくは0.0010%以上であり、さらに好ましくは0.0050%%以上である。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、より好ましくは0.0100%以上であり、さらに好ましくは0.0150%以上である。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、より好ましくは0.0010%以上であり、さらに好ましくは0.0050%以上である。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、より好ましくは0.0010%以上であり、さらに好ましくは0.0050%以上である。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、より好ましくは0.0010%以上であり、さらに好ましくは0.0050%以上である。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、より好ましくは0.0010%以上であり、さらに好ましくは0.0050%以上である。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、より好ましくは0.0100%以下であり、さらに好ましくは0.0050%以下である。
REM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。REM含有量は、より好ましくは0.0010%以上であり、さらに好ましくは0.0030%以上である。REM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。REM含有量は、より好ましくは0.0100%以下である。
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およびLaのうちの少なくとも1種以上であることが好ましい。
The Se content is more preferably 0.0005% or more, and even more preferably 0.0008% or more. The Se content is more preferably 0.0010% or more, and even more preferably 0.0050% or more. The Se content is more preferably 0.0180% or less, and even more preferably 0.0150% or less.
The Te content is more preferably 0.0005% or more, and even more preferably 0.0008% or more. The Te content is more preferably 0.0010% or more, and even more preferably 0.0050% or more. The Te content is more preferably 0.0180% or less, and even more preferably 0.0150% or less.
The Ge content is more preferably 0.0005% or more, and even more preferably 0.0008% or more. The Ge content is more preferably 0.0010% or more, and even more preferably 0.0050% or more. The Ge content is more preferably 0.0180% or less, and even more preferably 0.0150% or less.
The As content is more preferably 0.0010% or more, and even more preferably 0.0015% or more. The As content is more preferably 0.0100% or more, and even more preferably 0.0150% or more. The As content is more preferably 0.0400% or less, and even more preferably 0.0300% or less.
The Sr content is more preferably 0.0005% or more, and even more preferably 0.0008% or more. The Sr content is more preferably 0.0010% or more, and even more preferably 0.0050% or more. The Sr content is more preferably 0.0180% or less, and even more preferably 0.0150% or less.
The Cs content is more preferably 0.0005% or more, and even more preferably 0.0008% or more. The Cs content is more preferably 0.0010% or more, and even more preferably 0.0050% or more. The Cs content is more preferably 0.0180% or less, and even more preferably 0.0150% or less.
The Hf content is more preferably 0.0005% or more, and even more preferably 0.0008% or more. The Hf content is more preferably 0.0010% or more, and even more preferably 0.0050% or more. The Hf content is more preferably 0.0180% or less, and even more preferably 0.0150% or less.
The Pb content is more preferably 0.0005% or more, and even more preferably 0.0008% or more. The Pb content is more preferably 0.0010% or more, and even more preferably 0.0050% or more. The Pb content is more preferably 0.0180% or less, and even more preferably 0.0150% or less.
The Bi content is more preferably 0.0005% or more, and even more preferably 0.0008% or more. The Bi content is more preferably 0.0180% or less, and even more preferably 0.0150% or less. The Bi content is more preferably 0.0100% or less, and even more preferably 0.0050% 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 0.0010% or more, and even more preferably 0.0030% or more. The REM content is more preferably 0.0180% or less, and even more preferably 0.0150% or less. The REM content is more preferably 0.0100% or less.
In the present invention, REM refers to scandium (Sc) with atomic number 21, yttrium (Y) with atomic number 39, and the lanthanoids from lanthanum (La) with atomic number 57 to lutetium (Lu) with 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 at least one of Sc, Y, Ce and La.
すなわち、本発明の鋼板の素地鋼板は、質量%で、C:0.050%以上0.400%以下、Si:0.20%以上3.00%以下、Mn:1.00%以上3.50%未満、P:0.001%以上0.100%以下、S:0.0001%以上0.0200%以下、Al:0.010%以上2.000%以下、N:0.0100%以下、Sb:0.200%以下(0%を含む)、およびSn:0.200%以下(0%を含む)であり、任意選択的に、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、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種を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物である、成分組成を有する。That is, the base steel sheet of the steel sheet of the present invention contains, in mass%, C: 0.050% or more and 0.400% or less, Si: 0.20% or more and 3.00% or less, Mn: 1.00% or more and less than 3.50%, P: 0.001% or more and 0.100% or less, S: 0.0001% or more and 0.0200% or less, Al: 0.010% or more and 2.000% or less, N: 0.0100% or less, Sb: 0.200% or less (including 0%), and Sn: 0.200% or less (including 0%), and optionally 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, and Mo: 1.000% or less. and at least one selected from 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, Bi: 0.0200% or less, and REM: 0.0200% or less, with the balance being Fe and unavoidable impurities.
鋼組織(素地鋼板の板厚1/4位置の組織)
つぎに、本発明の一実施形態に従う鋼板の鋼組織について説明する。
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が76.5%以下(0.0%を含む)であり、ベイニティックフェライトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率が20.0%以上90.0%以下であり、残留オーステナイトの面積率が3.5%以上10.0%以下であり、フレッシュマルテンサイトの面積率が10.0%以下(0.0%を含む)である。
以下、それぞれの限定理由について説明する。
Steel structure (structure at 1/4 of the plate thickness of the base steel plate)
Next, the steel structure of the steel plate according to one embodiment of the present invention will be described.
In the structure at the 1/4 position of the plate thickness of the base steel plate, the area ratio of ferrite is 76.5% or less (including 0.0%), the total area ratio of bainitic ferrite and tempered martensite (excluding retained austenite) is 20.0% or more and 90.0% or less, the area ratio of retained austenite is 3.5% or more and 10.0% or less, and the area ratio of fresh martensite is 10.0% or less (including 0.0%).
The reasons for each limitation will be explained below.
フェライトの面積率:76.5%以下(0.0%を含む)
軟質なフェライトは延性を向上させる相である。しかし、フェライトの面積率が過度に増加し、TSを780MPa以上とすることが困難になる。また、YSの低下も招く。加えて、焼鈍中のオーステナイト中のC濃度が過度に増加し、所望のせん断端面の曲げ性が達成できない。よって、フェライトの面積率は76.5%以下とする。フェライトの面積率は、好ましくは60.0%以下である。
フェライトの面積率の下限については特に限定されず、0.0%であってもよい。フェライトの面積率は、5.0%以上としてもよく、10.0%以上としてもよい。
Ferrite area ratio: 76.5% or less (including 0.0%)
Soft ferrite is a phase that improves ductility. However, an excessive increase in the area fraction of ferrite makes it difficult to achieve a TS of 780 MPa or more. This also leads to a decrease in YS. In addition, the C concentration in austenite during annealing increases excessively, making it impossible to achieve the desired bendability at the sheared edge. Therefore, the area fraction of ferrite is set to 76.5% or less. The area fraction of ferrite is preferably 60.0% or less.
The lower limit of the area ratio of ferrite is not particularly limited and may be 0.0%. The area ratio of ferrite may be 5.0% or more, or 10.0% or more.
ベイニティックフェライトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率:20.0%以上90.0%以下
ベイニティックフェライトおよび焼戻しマルテンサイトは、軟質なフェライトと硬質なフレッシュマルテンサイトなどとの中間の硬度を持ち、良好な鋼板の曲げ性、せん断端面の曲げ性を確保するために重要な相である。また、ベイニティックフェライトは、ベイニティックフェライトから未変態オーステナイトへのCの拡散を活用して、適正量の残留オーステナイトを得るためにも有用な相である。焼戻しマルテンサイトは、TSを向上させるのに有効である。そのため、ベイニティックフェライトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率:20.0%以上とする。好ましくは30.0%以上である。
一方、ベイニティックフェライトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率が過度に増加すると、延性が低下する。そのため、ベイニティックフェライトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率を90.0%以下とする。ベイニティックフェライトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率は、好ましくは87.0%以下である。ベイニティックフェライトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率は、80.0%以下とすることがより好ましい。
なお、ベイニティックフェライトとは、比較的に高温域で生成する炭化物の少ない上部ベイナイトである。
Total area ratio of bainitic ferrite and tempered martensite (excluding retained austenite): 20.0% or more and 90.0% or less. Bainitic ferrite and tempered martensite have intermediate hardness between soft ferrite and hard fresh martensite, and are important phases for ensuring good bendability of steel sheets and bendability of sheared edges. Bainitic ferrite is also a useful phase for obtaining an appropriate amount of retained austenite by utilizing the diffusion of C from bainitic ferrite to untransformed austenite. Tempered martensite is effective in improving TS. Therefore, the total area ratio of bainitic ferrite and tempered martensite (excluding retained austenite) is set to 20.0% or more, preferably 30.0% or more.
On the other hand, if the total area ratio of bainitic ferrite and tempered martensite (excluding retained austenite) increases excessively, ductility decreases. Therefore, the total area ratio of bainitic ferrite and tempered martensite (excluding retained austenite) is set to 90.0% or less. The total area ratio of bainitic ferrite and tempered martensite (excluding retained austenite) is preferably 87.0% or less. It is more preferable that the total area ratio of bainitic ferrite and tempered martensite (excluding retained austenite) is 80.0% or less.
Bainitic ferrite is upper bainite with little carbide that is produced in a relatively high temperature range.
残留オーステナイトの面積率:3.5%以上10.0%以下
良好な延性を得る観点から、残留オーステナイトの面積率は3.5%以上とする。残留オーステナイトの面積率は、好ましくは3.5%超である。
一方、残留オーステナイトの体積率が過度に増加すると、せん断加工を受けた時に加工誘起変態によって生成したフレッシュマルテンサイトがボイド生成起点となり、所望のせん断端面の曲げ性を達成できない。よって、残留オーステナイトの面積率を10.0%以下とする。残留オーステナイトの面積率は、好ましくは9.0%以下であり、より好ましくは8.0%以下である。
Area fraction of retained austenite: 3.5% or more and 10.0% or less In order to obtain good ductility, the area fraction of retained austenite is set to 3.5% or more. The area fraction of retained austenite is preferably more than 3.5%.
On the other hand, if the volume fraction of retained austenite increases excessively, fresh martensite formed by stress-induced transformation during shearing becomes the starting point for void formation, making it impossible to achieve the desired bendability of the sheared edge. Therefore, the area fraction of retained austenite is set to 10.0% or less. The area fraction of retained austenite is preferably 9.0% or less, and more preferably 8.0% or less.
フレッシュマルテンサイトの面積率:10.0%以下(0.0%を含む)
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、90度V曲げ試験、密着曲げ試験および密着曲げ+直交90度V曲げ試験で、フレッシュマルテンサイトがボイド生成起点となり、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を達成できない場合がある。
良好な鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を確保する観点から、フレッシュマルテンサイトの面積率は10.0%以下とし、好ましくは5.0%以下とする。
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特に限定されず、0.0%であってもよい。
なお、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。
Area ratio of fresh martensite: 10.0% or less (including 0.0%)
If the area fraction of fresh martensite increases excessively, the fresh martensite may become the origin of void generation in a 90-degree V-bend test, a close bending test, and a close bending + orthogonal 90-degree V-bend test, and the desired bendability of the steel sheet and bendability of the sheared edge may not be achieved.
From the viewpoint of ensuring good bendability of the steel sheet and bendability of the sheared edge, the area ratio of fresh martensite is set to 10.0% or less, and preferably 5.0% or less.
The lower limit of the area ratio of fresh martensite is not particularly limited, and may be 0.0%.
Note that fresh martensite is martensite that has been quenched (not tempered).
なお、上記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7.0%以下、さらに好ましくは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。
なお、残部組織としては、特に限定されず、例えば、下部ベイナイトやパーライト、セメンタイトなどの炭化物が挙げられる。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 area ratio of the remaining structure other than the above is preferably 10.0% or less. The area ratio of the remaining structure is more preferably 7.0% or less, and even more preferably 5.0% or less. The area ratio of the remaining structure may also be 0.0%.
The remaining structure is not particularly limited, and examples thereof include carbides such as lower bainite, pearlite, cementite, etc. The type of the remaining structure can be confirmed by observation using, for example, a scanning electron microscope (SEM).
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。プレス成形時に表層軟質層が曲げ割れ進展の抑制に寄与するため、鋼板の曲げ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、84%以下のビッカース硬さの表層領域のことである。
鋼板の曲げ性を向上する効果を得るために、表層軟質層の厚さは20μm以上とする。また、表層軟質層の厚さは、120μm以下である。
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 The base steel sheet of the steel sheet according to one embodiment of the present invention preferably has a soft surface layer on the surface of the base steel sheet. The soft surface layer contributes to suppressing the propagation of bending cracks during press forming, further improving the bendability of the steel sheet. The soft surface layer refers to a decarburized layer, and is a surface region having a Vickers hardness of 84% or less of the Vickers hardness of the cross section at 1/4 of the sheet thickness.
In order to obtain the effect of improving the bendability of the steel sheet, the thickness of the surface soft layer is set to 20 μm or more, and the thickness of the surface soft layer is set to 120 μm or less.
The Vickers hardness is measured based on JIS Z 2244-1 (2020) at a load of 10 gf.
表層軟質層厚さ(X):20≦X≦120-3800×[Sb]-1900×[Sn] ・・・(1)
但し、式(1)において、Xは表層軟質層厚さ(μm)であり、[Sb]、[Sn]はそれぞれ鋼中のSb、Snの含有量(質量%)である。
本発明でいう表層軟質層は、素地鋼板表面から板厚1/4位置におけるビッカース硬さに対して、ビッカース硬さが84%以下である領域のことである。表層軟質層厚さ(X)は、式(1)を満たす必要がある。
表層軟質層厚さ(X)が20μm未満であると、本発明で意図する所望の曲げ性が得られない場合がある。
一方、表層軟質層厚さ(X)が(120-3800×[Sb]-1900×[Sn])μmを超えると、本発明で意図する高強度と優れたプレス成形性とを両立することができない。よって、表層軟質層厚さ(X)は20μm以上、(120-3800×[Sb]-1900×[Sn])μm以下に規定する。
本発明においては、前記したようにSb、Snはめっき性や化成処理性の向上のため必要に応じて添加されるが、Sb、Snが添加されると前記したこれら元素の表面偏析により曲げ割れに及ぼす表層軟質層厚さ(X)の許容上限が低下する。この理由から、曲げ性を良好とする表層軟質層の上限は(120-3800×[Sb]-1900×[Sn])μmとなる。
表層軟質層厚さは、好ましくは25μm以上であり、より好ましくは30μm以上である。
表層軟質層厚さは、好ましくは100μm以下であり、より好ましくは90μm以下である。
Surface soft layer thickness (X): 20≦X≦120−3800×[Sb]−1900×[Sn] ... (1)
In the formula (1), X is the thickness (μm) of the soft surface layer, and [Sb] and [Sn] are the contents (mass%) of Sb and Sn in the steel, respectively.
The soft surface layer in the present invention refers to a region in which the Vickers hardness is 84% or less of the Vickers hardness at a position 1/4 of the sheet thickness from the surface of the base steel sheet. The soft surface layer thickness (X) must satisfy the formula (1).
If the thickness (X) of the surface soft layer is less than 20 μm, the desired bendability intended by the present invention may not be obtained.
On the other hand, if the surface soft layer thickness (X) exceeds (120-3800×[Sb]-1900×[Sn]) μm, it is not possible to achieve both high strength and excellent press formability as intended by the present invention. Therefore, the surface soft layer thickness (X) is specified to be 20 μm or more and (120-3800×[Sb]-1900×[Sn]) μm or less.
In the present invention, as described above, Sb and Sn are added as needed to improve plating properties and chemical conversion treatability, but when Sb and Sn are added, the surface segregation of these elements described above reduces the allowable upper limit of the soft surface layer thickness (X) that affects bending cracks. For this reason, the upper limit of the soft surface layer that provides good bendability is (120 - 3800 × [Sb] - 1900 × [Sn]) μm.
The thickness of the surface soft layer is preferably 25 μm or more, and more preferably 30 μm or more.
The thickness of the surface soft layer is preferably 100 μm or less, and more preferably 90 μm or less.
表層軟質層中の鋼組織
フェライトの面積率:50.0%以上100.0%以下
曲げ加工を受ける際、内部より表層が大きく変形している。したがって、表層にはボイドができやすくなる。本発明において、表層軟質層におけるフェライト量を50.0%以上に制御することで、表層に割れの起点となるボイドができにくく、割れの進展が抑制される。表層軟質層におけるフェライトの面積率は、好ましくは60.0%以上である。
フェライトの面積率は100.0%であってよい。フェライトの面積率は、99.9%以下としてもよく、95.0%以下としてもよく、90.0%以下としてもよい。
Steel structure in the soft surface layer Ferrite area ratio: 50.0% or more and 100.0% or less When subjected to bending, the surface layer is deformed more than the interior. Therefore, voids are more likely to form in the surface layer. In the present invention, by controlling the amount of ferrite in the soft surface layer to 50.0% or more, voids that serve as crack initiation points are less likely to form in the surface layer, and crack propagation is suppressed. The area ratio of ferrite in the soft surface layer is preferably 60.0% or more.
The area ratio of ferrite may be 100.0%. The area ratio of ferrite may be 99.9% or less, 95.0% or less, or 90.0% or less.
フレッシュマルテンサイトの面積率をベイニティックフェライトとフレッシュマルテンサイトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)との合計の面積率で除した値:0.5以下
表層軟質層における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、90度V曲げ試験、密着曲げ試験および密着曲げ+直交90度V曲げ試験で、フレッシュマルテンサイトがボイド生成起点となり、所望の鋼板の曲げ性を達成できない。良好な鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を確保する観点から、フェライトの面積率が100.0%未満である場合、表層軟質層におけるマルテンサイトの面積率をフェライト以外の硬質相の面積率で除した値を0.5以下とする。
ここで、フェライト以外の硬質相とは、(ベイニティックフェライトとフレッシュマルテンサイトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)を指す。
なお、表層軟質層におけるマルテンサイトの面積率をフェライト以外の硬質相の面積率で除した値の下限については特に限定されず、0.00であってもよい。
[0023] Value obtained by dividing the area fraction of fresh martensite by the total area fraction of bainitic ferrite, fresh martensite, and tempered martensite (excluding retained austenite): 0.5 or less. If the area fraction of fresh martensite in the soft surface layer is excessively increased, the fresh martensite becomes the origin of void generation in a 90-degree V-bend test, a close bending test, and a close bending + orthogonal 90-degree V-bend test, making it impossible to achieve the desired bendability of the steel sheet. From the viewpoint of ensuring good bendability of the steel sheet and bendability of the sheared edge, when the area fraction of ferrite is less than 100.0%, the value obtained by dividing the area fraction of martensite in the soft surface layer by the area fraction of hard phases other than ferrite is set to 0.5 or less.
Here, the hard phase other than ferrite refers to bainitic ferrite, fresh martensite, and tempered martensite (excluding retained austenite).
The lower limit of the value obtained by dividing the area ratio of martensite in the soft surface layer by the area ratio of the hard phase other than ferrite is not particularly limited, and may be 0.00.
例えば、後述する製造方法における表層ひずみ導入工程時の張力の制御により、表層軟質層におけるフレッシュマルテンサイトの面積率をフェライト以外の硬質相の面積率で除した値を0.5以下に抑制できる。第一保持工程後、2.0kgf/mm2以上の張力を一回以上付与することで、未変態の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になり、その後の第二保持工程中に焼戻され、最終的に焼戻しマルテンサイトになる。 For example, by controlling the tension during the surface strain introduction step in the manufacturing method described below, the area ratio of fresh martensite in the surface soft layer divided by the area ratio of hard phases other than ferrite can be suppressed to 0.5 or less. By applying a tension of 2.0 kgf/ mm2 or more once or more after the first holding step, untransformed austenite undergoes strain-induced transformation to become fresh martensite, which is then tempered during the subsequent second holding step, finally becoming tempered martensite.
ここで、素地鋼板の板厚1/4位置および表層軟質層におけるフェライト、ベイニティックフェライト、焼戻しマルテンサイトおよび硬質相(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))の面積率は、以下のように測定する。なお、表層軟質層の組織は、表層軟質層の厚みの1/2の位置において、測定する。
素地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に、素地鋼板から試料を切り出す。ついで、ダイヤモンドペーストを用いて試料の観察面を鏡面研磨する。ついで、試料の観察面にコロイダルシリカを用いて仕上げ研磨を施したのち、3vol.%ナイタールでエッチングして組織を現出させる。
そして、SEM(Scanning Electron Microscope;走査電子顕微鏡)により、加速電圧:15kV、倍率:5000倍の条件で、試料の観察面の最表層位置(表層軟質層の厚みの1/2の位置)および板厚1/4位置±100μmの範囲内でそれぞれ、25.6μm×17.6μmの視野を3視野撮影する。最表層位置では亜鉛めっき層を除外し、内部酸化層を含むように撮影する。
得られた組織画像(図1参照)から、以下のようにして、フェライト、ベイニティックフェライト、焼戻しマルテンサイトおよびその他の硬質相(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))を同定する。
Here, the area ratios of ferrite, bainitic ferrite, tempered martensite, and hard phase (hard second phase (retained austenite + fresh martensite)) in the 1/4 position of the sheet thickness of the base steel sheet and in the soft surface layer are measured as follows: The structure of the soft surface layer is measured at a position 1/2 of the thickness of the soft surface layer.
A sample is cut out from the base steel sheet so that the plate thickness cross section (L cross section) parallel to the rolling direction of the base steel sheet serves as the observation surface. The observation surface of the sample is then mirror-polished using diamond paste. The observation surface of the sample is then finish-polished using colloidal silica, and then etched with 3 vol. % nital to reveal the structure.
Then, using a scanning electron microscope (SEM), under conditions of an acceleration voltage of 15 kV and a magnification of 5000x, three fields of view of 25.6 μm × 17.6 μm were photographed at the outermost layer position (a position half the thickness of the surface soft layer) and at a position one-quarter of the plate thickness within a range of ±100 μm. At the outermost layer position, the zinc plating layer was excluded and the internal oxide layer was included.
From the obtained structural image (see FIG. 1), ferrite, bainitic ferrite, tempered martensite, and other hard phases (hard second phases (retained austenite + fresh martensite)) are identified as follows.
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、鉄系炭化物をほとんど内包しない。ただし、鉄系炭化物を内包する場合は、フェライトの面積に鉄系炭化物の面積も含むものとする。また、後述するベイニティックフェライトおよび焼戻しマルテンサイトについても同様である。
ベイニティックフェライト: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、鉄系炭化物を内包しないか、比較的少数内包する。
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、鉄系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、鉄系炭化物を内包しない。なお、サイズが比較的大きい場合には、他組織との界面から離れるにつれて次第に色が濃くなり、内部は濃い灰色を呈する場合がある。
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。焼戻しマルテンサイト、ベイニティックフェライト、およびフェライトに内包される。
残部組織:上述した下部ベイナイト、パーライトや内部酸化物などが挙げられ、これらの形態等は公知のとおりである。
Ferrite: A black region with a blocky shape. It contains almost no iron-based carbides. However, if iron-based carbides are contained, the area of the ferrite includes the area of the iron-based carbides. The same applies to bainitic ferrite and tempered martensite, which will be described later.
Bainitic ferrite: This is a region that is black to dark gray in color and has a massive or amorphous shape. It contains no iron-based carbides or a relatively small amount of them.
Tempered martensite: A gray region with an amorphous shape. It also contains a relatively large number of iron-based carbides.
Hard second phase (retained austenite + fresh martensite): This is a region that is white to light gray in color and has an amorphous form. It does not contain iron-based carbides. If the size is relatively large, the color gradually darkens as it moves away from the interface with other structures, and the interior may be dark gray.
Carbides: These are white areas that appear as dots or lines and are included in tempered martensite, bainitic ferrite, and ferrite.
Remaining structure: The above-mentioned lower bainite, pearlite, inner oxides, etc. are included, and the forms thereof are as known.
ついで、組織画像において同定した各相の領域は以下の手法により算出する。前記の倍率5000倍のSEM像上の、実長25.6μm×19.2μmの領域上に等間隔の20×20の格子をおき、各相上にある点数を数えるポイントカウンティング法により、フェライト、ベイニティックフェライト、焼戻しマルテンサイトおよびその他の硬質相(硬質第二相)の面積率を調査する。面積率は倍率5000倍の別々のSEM像で求めた3つの面積率の平均値とする。Next, the area of each phase identified in the structural image is calculated using the following method. An evenly spaced 20 x 20 grid is placed over an area of 25.6 μm x 19.2 μm in actual length on the 5000x magnification SEM image, and the area fraction of ferrite, bainitic ferrite, tempered martensite, and other hard phases (hard second phases) is investigated using the point counting method, which counts the number of points on each phase. The area fraction is calculated as the average of three area fractions determined on separate 5000x magnification SEM images.
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。
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.
The base steel sheet is mechanically ground in the thickness direction (depth direction) to a position corresponding to one-quarter of the 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 incident X-rays, and the ratios of the diffraction intensities of the (200), (220), and (311) planes of fcc iron (austenite) to the diffraction intensities of the (200), (211), and (220) planes of bcc iron are calculated. The volume fraction of retained austenite is calculated from the ratio of the diffraction intensities of each plane. The retained austenite is then considered to be three-dimensionally homogeneous, and the volume fraction of retained austenite is taken as the area fraction of 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 fraction of fresh martensite (%)] = [Area fraction of hard second phase (%)] - [Area fraction 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、ベイニティックフェライトの面積率、焼戻しマルテンサイトの面積率、その他の硬質相(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(%)]-[ベイニティックフェライトの面積率(%)]-[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 bainitic ferrite, the area ratio of tempered martensite, and the area ratio of other hard phases (hard second phases) determined as described above from 100.0%.
[Area ratio of remaining structure (%)] = 100.0 - [Area ratio of ferrite (%)] - [Area ratio of bainitic ferrite (%)] - [Area ratio of tempered martensite (%)] - [Area ratio of hard secondary phase (%)]
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1180MPa未満
本発明の一実施形態に従う鋼板の引張強さTSは、780MPa以上1180MPa未満である。
なお、本発明の一実施形態に従う鋼板の所定の降伏応力(YS)、降伏比(YR)、鋼板内部の張出し成形性(全伸び(El))、鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性については上述したとおりである。
降伏応力YSと引張強さTSの比YR(降伏比)は0.70≦YRを満たすことが好ましい。
Tensile Strength (TS): 780 MPa or More and Less than 1180 MPa The tensile strength TS of a steel plate according to one embodiment of the present invention is 780 MPa or more and less than 1180 MPa.
The predetermined yield stress (YS), yield ratio (YR), stretch formability (total elongation (El)) inside the steel plate, bendability of the steel plate, and bendability of the sheared end surface of the steel plate according to one embodiment of the present invention are as described above.
The ratio YR (yield ratio) of the yield stress YS to the tensile strength TS preferably satisfies 0.70≦YR.
また、引張強さ(TS)、降伏比(YR)、降伏応力(YS)、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。鋼板の曲げ性については、実施例において後述する密着曲げ試験および密着曲げ+直交90度V曲げ試験により測定する。せん断端面の曲げ性は実施例において後述する90度V曲げ試験により測定する。 The tensile strength (TS), yield ratio (YR), yield stress (YS), and total elongation (El) are measured by a tensile test in accordance with JIS Z 2241 (2011), which is described later in the examples. The bendability of the steel sheet is measured by a close bend test and a close bend + perpendicular 90-degree V-bend test, which are described later in the examples. The bendability of the sheared edge is measured by a 90-degree V-bend test, which is described later in the examples.
めっき層(溶融亜鉛めっき層、合金化溶融亜鉛めっき層)
本発明の一実施形態に従う鋼板は、素地鋼板の上(素地鋼板表面上)に形成されためっき層を有していてもよく、このめっき層は、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。
Plated layer (hot-dip galvanized layer, alloyed hot-dip galvanized layer)
A steel sheet according to one embodiment of the present invention may have a plating layer formed on the base steel sheet (on the surface of the base steel sheet), and this plating layer may be provided on only one surface of the base steel sheet, or on both surfaces.
なお、ここでいうめっき層(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 plating layer (galvanized layer) referred to here refers to a plating layer whose main component is Zn (Zn content of 50.0% or more), and examples include hot-dip galvanized layers and alloyed hot-dip galvanized layers.
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。 The hot-dip galvanized layer is preferably composed of, for example, Zn, 20.0% or less by mass of Fe, and 0.001% to 1.0% by mass of Al. The hot-dip galvanized layer may also 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% to 3.5% by mass. The Fe content of the hot-dip galvanized layer is more preferably less than 7.0% by 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。 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. The galvannealed 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% 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、めっき層(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、めっき層(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 plating layer (zinc plating layer) per side is not particularly limited, but is preferably 20 g/ m2 or more. Also, the coating weight of the plating layer (zinc plating layer) per side is preferably 80 g/ m2 or less.
なお、めっき層(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(亜鉛めっき鋼板)を浸漬し、めっき層(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 coating weight of the plating layer (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 (galvanized steel sheet) to be used as a test material is immersed in the treatment solution to dissolve the plating layer (galvanized layer). The mass loss of the test material before and after dissolution is measured, and this value is divided by the surface area of the base steel sheet (the surface area of the part that was covered with the 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以上であり、より好ましくは0.6mm以上である。さらに好ましくは0.8mm以上である。また、鋼板の板厚は、好ましくは2.3mm以下である。より好ましくは、1.6mm以下である。更に好ましくは1.2mm以下である。 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, more preferably 0.6 mm or more, and even more preferably 0.8 mm or more. Furthermore, the thickness of the steel plate is preferably 2.3 mm or less, more preferably 1.6 mm or less, and even more preferably 1.2 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。
[2. Steel Sheet Manufacturing Method]
Next, a method for manufacturing a steel sheet according to one embodiment of the present invention will be described.
本発明の一実施形態に従う鋼板の製造方法は、上述した成分組成を有する鋼スラブに熱間圧延を施して熱延鋼板とする、熱間圧延工程と、
該熱間圧延工程後、熱延鋼板を酸洗する酸洗工程と、
該酸洗工程後の鋼板に対して、圧下率が20%以上80%以下である冷間圧延を施す冷間圧延工程と、
該冷間圧延工程後の鋼板に対して、昇温し、焼鈍温度Ac1点(℃)以上900℃以下、焼鈍時間:20秒以上、および露点-10℃以上の雰囲気下で、式(2)および式(3)を満たす条件で焼鈍する、焼鈍工程と、
該焼鈍工程後の鋼板を100℃以上300℃以下の冷却停止温度まで冷却する、冷却工程と、
該冷却工程後の鋼板を、370℃以上460℃以下の再加熱保持温度域まで再加熱して、10秒以上保持する、第一保持工程と、
該第一保持工程後の鋼板に、再加熱第一保持温度域で2.0kgf/mm2以上の張力を付与する、表層ひずみ導入工程と、
該表層ひずみ導入工程後の鋼板を、300℃以上460℃以下で10秒以上保持する第二保持工程と、を含む。
2400≦Y≦20000 ・・・式(2)
Y=[{(T-Ac1)×t1}/2}]+{(T-Ac1)×t2} ・・・(3)
ここで、式(3)中、T:焼鈍温度(℃)であり、t1は、焼鈍工程の昇温時における650℃から焼鈍温度Tまでの時間(s)であり、t2:焼鈍時間(s)であり、Ac1:Ac1(℃)である。
Ac1(℃):727.0-32.7×[%C]+14.9×[%Si]+2.0×[%Mn]であり、[%C]:鋼板(鋼スラブ)のC含有量、[%Si]:鋼板(鋼スラブ)のSi含有量、[%Mn]:鋼板(鋼スラブ)のMn含有量である。
なお、上記の各温度は、特に説明がない限り、鋼スラブおよび鋼板の表面温度を意味する。
A method for producing a steel sheet according to one embodiment of the present invention includes a hot rolling step of hot rolling a steel slab having the above-mentioned component composition to obtain a hot-rolled steel sheet;
After the hot rolling step, a pickling step of pickling the hot-rolled steel sheet;
a cold rolling step of cold rolling the steel sheet after the pickling step at a rolling reduction of 20% or more and 80% or less;
An annealing step in which the steel sheet after the cold rolling step is heated and annealed at an annealing temperature of Ac 1 point (°C) or higher and 900°C or lower, an annealing time of 20 seconds or longer, and an atmosphere with a dew point of -10°C or higher, under conditions that satisfy formula (2) and formula (3);
a cooling step of cooling the steel sheet after the annealing step to a cooling stop temperature of 100°C or higher and 300°C or lower;
a first holding step of reheating the steel sheet after the cooling step to a reheating holding temperature range of 370°C or higher and 460°C or lower and holding the temperature for 10 seconds or longer;
a surface strain introducing step of applying a tension of 2.0 kgf/ mm2 or more to the steel sheet after the first holding step in a reheating first holding temperature range;
and a second holding step of holding the steel sheet after the surface strain introducing step at 300°C or higher and 460°C or lower for 10 seconds or longer.
2400≦Y≦20000...Formula (2)
Y=[{(T-Ac1)×t1}/2}]+{(T-Ac1)×t2}...(3)
Here, in formula (3), T is the annealing temperature (°C), t1 is the time (s) from 650°C to the annealing temperature T during the temperature rise in the annealing step, t2 is the annealing time (s), and Ac1 is Ac1 (°C).
Ac1 (°C): 727.0 - 32.7 × [%C] + 14.9 × [%Si] + 2.0 × [%Mn], where [%C] is the C content of the steel plate (steel slab), [%Si] is the Si content of the steel plate (steel slab), and [%Mn] is the Mn content of the steel plate (steel slab).
Unless otherwise specified, the above temperatures refer to the surface temperatures of the steel slab and steel plate.
まず、上述した成分組成を有する鋼スラブを準備する。例えば、鋼素材を溶製して前記の成分組成を有する溶鋼とする。溶製方法は特に限定されず、転炉溶製や電気炉溶製等、公知の溶製方法を用いることができる。ついで、得られた溶鋼を固めて鋼スラブとする。溶鋼から鋼スラブを得る方法は特に限定されず、例えば、連続鋳造法、造塊法、薄スラブ鋳造法等を用いることができる。マクロ偏析を防止する観点から、連続鋳造法が好ましい。 First, a steel slab having the above-mentioned chemical composition is prepared. For example, a steel material is melted to produce molten steel having the above-mentioned chemical composition. The melting method is not particularly limited, and known melting methods such as converter melting and electric furnace melting can be used. The resulting molten steel is then solidified to produce a steel slab. The method for obtaining a steel slab from molten steel is not particularly limited, and for example, continuous casting, ingot casting, thin slab casting, etc. can be used. Continuous casting is preferred from the perspective of preventing macrosegregation.
[熱間圧延工程]
ついで、鋼スラブに熱間圧延を施して熱延鋼板とする。
熱間圧延は、省エネルギープロセスを適用して行ってもよい。省エネルギープロセスとしては、直送圧延(鋼スラブを室温まで冷却せずに、温片のままで加熱炉に装入し、熱間圧延する方法)や直接圧延(鋼スラブにわずかの保熱を行った後に直ちに圧延する方法)等が挙げられる。
[Hot rolling process]
The steel slab is then hot rolled to form a hot rolled steel sheet.
Hot rolling may be performed using an energy-saving process, such as direct rolling (a method in which a steel slab is charged into a heating furnace as a hot strip without being cooled to room temperature, and then hot-rolled) or direct rolling (a method in which a steel slab is briefly kept at a constant temperature and then immediately rolled).
熱間圧延条件については特に限定されず、例えば、以下の条件で行うことができる。
すなわち、鋼スラブを、一旦室温まで冷却し、その後、再加熱してから圧延する。スラブ加熱温度(再加熱温度)は、炭化物の溶解や圧延荷重の低減といった観点から、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、鋼スラブ表面の温度を基準とする。
The hot rolling conditions are not particularly limited, and the hot rolling can be carried out under the following conditions, for example.
That is, the steel slab is once cooled to room temperature, and then reheated and rolled. The slab heating temperature (reheating temperature) is preferably 1100°C or higher from the viewpoint of dissolving carbides and reducing the rolling load. Furthermore, in order to prevent an increase in scale loss, the slab heating temperature is preferably 1300°C or lower. The slab heating temperature is based on the temperature of the steel slab surface.
ついで、鋼スラブに、常法に従い粗圧延を施し、粗圧延板(以下、シートバーともいう)とする。ついで、シートバーに仕上げ圧延を施して、熱延鋼板とする。なお、スラブ加熱温度を低めにした場合は、仕上げ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等を用いてシートバーを加熱することが好ましい。仕上げ圧延温度は、圧延負荷を低減するため、800℃以上とすることが好ましい。また、オーステナイトの未再結晶状態での圧下率が高くなると、圧延方向に伸長した異常な組織が発達し、焼鈍板の加工性を低下させるおそれがある。さらに、仕上げ圧延温度を800℃以上にすることにより、熱延鋼板段階の鋼組織、ひいては、最終製品の鋼組織も均一になり易い。なお、鋼組織が不均一になると、曲げ性が低下する傾向がある。一方、仕上げ圧延温度が950℃を超えると、酸化物(スケール)生成量が多くなる。その結果、地鉄と酸化物の界面が荒れて、酸洗および冷間圧延後の鋼板の表面品質が劣化するおそれがある。また、結晶粒が粗大になることで、鋼板の強度や曲げ性を低下させる原因となるおそれもある。以上より、仕上げ圧延温度は、800℃以上の範囲とすることが好ましい。また、仕上げ圧延温度は、950℃以下の範囲とすることが好ましい。The steel slab is then subjected to rough rolling according to conventional methods to produce a rough-rolled plate (hereinafter also referred to as a sheet bar). The sheet bar is then subjected to finish rolling to produce a hot-rolled steel plate. If the slab heating temperature is low, it is preferable to heat the sheet bar using a bar heater or the like before finish rolling to prevent problems during finish rolling. The finish rolling temperature is preferably 800°C or higher to reduce the rolling load. Furthermore, if the reduction ratio is high in the unrecrystallized austenite state, abnormal structures elongated in the rolling direction may develop, potentially reducing the workability of the annealed sheet. Furthermore, by setting the finish rolling temperature to 800°C or higher, the steel structure at the hot-rolled steel plate stage and, ultimately, the steel structure of the final product, tend to be uniform. A non-uniform steel structure tends to reduce bendability. On the other hand, a finish rolling temperature above 950°C increases the amount of oxide (scale) formation. As a result, the interface between the base steel and the oxide may become rough, which may deteriorate the surface quality of the steel sheet after pickling and cold rolling. Furthermore, the crystal grains may become coarse, which may cause a decrease in the strength and bendability of the steel sheet. For these reasons, the finish rolling temperature is preferably set to a range of 800°C or higher. Furthermore, the finish rolling temperature is preferably set to a range of 950°C or lower.
仕上げ圧延後、熱延鋼板を巻き取る。巻取温度は、450℃以上とすることが好ましい。また、巻取温度は750℃以下とすることが好ましい。After finish rolling, the hot-rolled steel sheet is coiled. The coiling temperature is preferably 450°C or higher. It is also preferable that the coiling temperature be 750°C or lower.
なお、熱延時にシートバー同士を接合し、連続的に仕上げ圧延を行ってもよい。また、シートバーを仕上げ圧延前に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、鋼板形状の均一化および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0.25以下の範囲とすることが好ましい。
粗圧延および仕上げ圧延を含む熱延工程(熱間圧延工程)では、一般的に鋼スラブは粗圧延でシートバーとなり、仕上げ圧延によって熱延鋼板となる。ただし、ミル能力等によってはそのような区分けにこだわらず、所定のサイズになれば問題ない。
Note that the sheet bars may be joined together during hot rolling and continuous finish rolling may be performed. The sheet bars may also be temporarily wound before finish rolling. Furthermore, in order to reduce the rolling load during hot rolling, part or all of the finish rolling may be performed as lubricated rolling. Performing lubricated rolling is also effective from the viewpoint of uniformity of the steel sheet shape and material properties. The coefficient of friction during lubricated rolling is preferably in the range of 0.10 to 0.25.
In the hot rolling process (hot rolling process) which includes rough rolling and finish rolling, steel slabs are generally made into sheet bars by rough rolling and then made into hot rolled steel sheets by finish rolling. However, depending on the mill capacity, etc., such division is not important and it is not a problem as long as the specified size is achieved.
[酸洗工程]
熱間圧延工程後、熱延鋼板を酸洗する。酸洗によって、鋼板表面の酸化物を除去することができ、良好な化成処理性やめっき品質が確保される。なお、酸洗は、1回のみ行ってもよく、複数回に分けて行ってもよい。酸洗条件については特に限定されず、常法に従えばよい。
[Acid washing process]
After the hot rolling process, the hot-rolled steel sheet is pickled. Pickling can remove oxides from the steel sheet surface, ensuring good chemical conversion treatability and plating quality. Pickling may be performed once or multiple times. There are no particular restrictions on the pickling conditions, and conventional methods may be used.
[冷間圧延工程]
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。
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。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。
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、めっきの付着量が不均一になるおそれがある。
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。
[Cold rolling process]
The cold rolling is carried out by multi-pass rolling requiring two or more passes, such as tandem multi-stand rolling or reverse rolling.
The reduction rate (cumulative reduction rate) of cold rolling is not particularly limited, but is set to 20% or more and 80% or less. If the reduction rate of cold rolling is less than 20%, the steel structure is likely to become coarse and non-uniform in the annealing step, and there is a risk that the TS and bendability of the final product will decrease.
On the other hand, if the reduction ratio in cold rolling exceeds 80%, the steel sheet is likely to have a defective shape and the coating weight may become non-uniform.
Furthermore, the cold-rolled steel sheet obtained after cold rolling may be optionally subjected to pickling.
[焼鈍工程]
ついで、本発明の一実施形態においては、冷間圧延工程後、上記のようにして得られた鋼板を、昇温し、焼鈍温度:Ac1(℃)以上900℃以下、焼鈍時間:20秒以上および露点(焼鈍露点):-10℃以上の雰囲気下で焼鈍する。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 process]
Next, in one embodiment of the present invention, after the cold rolling step, the steel sheet obtained as described above is heated and annealed in an atmosphere having an annealing temperature of Ac1 (°C) or higher and 900°C or lower, an annealing time of 20 seconds or longer, and a dew point (annealing dew point) of -10°C or higher. Note that the number of annealing steps may be two or more, but one step is preferred from the viewpoint of energy efficiency.
焼鈍温度:Ac1(℃)以上900℃以下
焼鈍温度がAc1点(℃)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、TS、YSが低下する。
一方、焼鈍温度が900℃を超えると、オーステナイトの粒成長が過度に生じ、Ms点が上昇し、炭化物を含む焼戻しマルテンサイトが大量に生成し、面積率で3.5%以上の残留オーステナイトを得ることが困難となり、延性が低下する。
よって、焼鈍温度はAc1点(℃)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(均熱温度)である。
Annealing temperature: Ac1 (°C) or higher and 900°C or lower If the annealing temperature is lower than the Ac1 point (°C), the proportion of austenite generated during heating in the two-phase region of ferrite and austenite becomes insufficient, resulting in an excessive increase in the area fraction of ferrite after annealing, and a decrease in TS and YS.
On the other hand, if the annealing temperature exceeds 900°C, excessive grain growth of austenite occurs, the Ms point rises, a large amount of tempered martensite containing carbides is formed, it becomes difficult to obtain retained austenite with an area fraction of 3.5% or more, and ductility decreases.
Therefore, the annealing temperature is set to be equal to or higher than the Ac1 point (° C.) and equal to or lower than 900° C. The annealing temperature is preferably equal to or lower than 880° C. The annealing temperature is the maximum temperature (soaking temperature) reached in the annealing step.
Ac1(℃)は次式により計算する:
Ac1(℃)=727.0-32.7×[%C]+14.9×[%Si]+2.0×[%Mn]
ここで、[%C]:鋼板(鋼スラブ)のC含有量、[%Si]:鋼板(鋼スラブ)のSi含有量、[%Mn]:鋼板(鋼スラブ)のMn含有量である。
Ac1 (°C) is calculated by the following formula:
Ac1 (°C) = 727.0-32.7×[%C]+14.9×[%Si]+2.0×[%Mn]
Here, [%C] is the C content of the steel plate (steel slab), [%Si] is the Si content of the steel plate (steel slab), and [%Mn] is the Mn content of the steel plate (steel slab).
焼鈍時間(均熱時間):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が低下する。加えて、焼鈍中のオーステナイト中のC濃度が過度に増加し、所望のせん断端面の曲げ性を達成できない。さらに、焼鈍中に20μm以上の表層軟質層厚さを形成できず、所望の鋼板の曲げ性を達成できない。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40秒以上である。
なお、焼鈍時間(均熱時間)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。
Annealing time (soaking time): 20 seconds or more If the annealing time is less than 20 seconds, the austenite generation rate during heating in the two-phase region of ferrite and austenite becomes insufficient. As a result, the area ratio of ferrite increases excessively after annealing, resulting in a decrease in TS and YS. In addition, the C concentration in austenite increases excessively during annealing, making it impossible to achieve the desired bendability of the sheared edge. Furthermore, it is impossible to form a soft surface layer thickness of 20 μm or more during annealing, making it impossible to achieve the desired bendability of the steel sheet. Therefore, the annealing time is set to 20 seconds or more. The annealing time is preferably 40 seconds or more.
The annealing time (soaking time) refers to the holding time in a temperature range of (annealing temperature - 40°C) or more and (annealing temperature - 40°C) 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 - 40°C) or less during heating and cooling before and after reaching the annealing temperature.
2400≦Y≦20000 ・・・式(2)
Y=[{(T-Ac1)×t1}/2}]+{(T-Ac1)×t2} ・・・(3)
ここで、式(3)中、T:焼鈍温度(℃)であり、t1は、焼鈍工程の昇温時における650℃から焼鈍温度Tまでの時間(s)であり、t2:焼鈍時間(s)であり、Ac1:Ac1(℃)である。
本発明においては、焼鈍条件を式(2)および式(3)を満たす条件にして焼鈍することが必要である。式(3)におけるYが2400未満では、本発明で規定される表層軟質層が20μm未満となる。一方、Yが20000超えでは、本発明で規定される表層軟質層が(120-3800×[Sb]-1900×[Sn])μm超えとなる。よって、式(3)のYは2400以上、20000以下と定める。
t1は、30s以上であることが好ましい。また、t1は80s以下であることが好ましい。
2400≦Y≦20000...Formula (2)
Y=[{(T-Ac1)×t1}/2}]+{(T-Ac1)×t2}...(3)
Here, in formula (3), T is the annealing temperature (°C), t1 is the time (s) from 650°C to the annealing temperature T during the temperature rise in the annealing step, t2 is the annealing time (s), and Ac1 is Ac1 (°C).
In the present invention, it is necessary to perform annealing under annealing conditions that satisfy formulas (2) and (3). If Y in formula (3) is less than 2400, the soft surface layer defined in the present invention will be less than 20 μm. On the other hand, if Y exceeds 20,000, the soft surface layer defined in the present invention will be more than (120 - 3,800 × [Sb] - 1,900 × [Sn]) μm. Therefore, Y in formula (3) is set to be 2,400 or more and 20,000 or less.
t1 is preferably 30 seconds or more, and t1 is preferably 80 seconds or less.
焼鈍工程の雰囲気(焼鈍雰囲気)の露点(焼鈍露点):-10℃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-10℃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-10℃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、好ましくは-5℃以上、より好ましくは0℃以上、さらに好ましくは+10℃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、生産技術上の制約から、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。
Dew point of the atmosphere (annealing atmosphere) in the annealing step (annealing dew point): -10°C or higher In one embodiment of the present invention, the dew point of the atmosphere (annealing atmosphere) in the annealing step is preferably -10°C or higher. By performing annealing with the dew point of the annealing atmosphere in the annealing step set to -10°C or higher, the decarburization reaction is promoted and a deeper soft surface layer can be formed. The dew point of the annealing atmosphere in the annealing step is preferably -5°C or higher, more preferably 0°C or higher, and even more preferably +10°C or higher. There is no particular upper limit for the dew point of the annealing atmosphere in the annealing step, but due to constraints in production technology, the dew point of the annealing atmosphere in the annealing step is preferably 30°C or lower.
[等温保持工程(好適要件)]
上記焼鈍工程後、焼鈍温度から冷却する途中で、必要に応じて、等温保持工程において、ベイナイト変態を促進する目的として400℃以上600℃以下(以下、等温保持温度域ともいう)、80秒未満の等温保持を施してもよい。
等温保持工程では、ベイニティックフェライトが生成するとともに、生成したベイニティックフェライトから該ベイニティックフェライトに隣接する未変態のオーステナイトへのCの拡散が生じる。その結果、所定量の残留オーステナイトの面積率が確保され、伸びが向上する。
[Isothermal holding process (preferred requirements)]
After the annealing step, during cooling from the annealing temperature, an isothermal holding step may be performed, if necessary, at 400°C or more and 600°C or less (hereinafter also referred to as an isothermal holding temperature range) for less than 80 seconds in order to promote bainite transformation.
In the isothermal holding step, bainitic ferrite is generated, and C diffuses from the generated bainitic ferrite to untransformed austenite adjacent to the bainitic ferrite, thereby ensuring a predetermined area ratio of retained austenite and improving elongation.
等温保持温度域:400℃以上600℃以下
等温保持温度が400℃未満になると、炭化物を多く含む下部ベイナイトおよびマルテンサイトが生成され、未変態オーステナイトへのC拡散が抑制され、所定量の残留オーステナイトの面積率が確保できないおそれがある。
一方、等温保持温度が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および延性が確保できないおそれがある。したがって、等温保持温度は400℃以上600℃以下とすることが好ましい。
Isothermal holding temperature range: 400°C or higher and 600°C or lower If the isothermal holding temperature is lower than 400°C, lower bainite and martensite containing a large amount of carbide are generated, which suppresses the diffusion of C into untransformed austenite, and there is a risk that the area ratio of the specified amount of retained austenite cannot be secured.
On the other hand, if the isothermal holding temperature exceeds 600°C, untransformed austenite may transform into pearlite, making it difficult to ensure TS and ductility. Therefore, the isothermal holding temperature is preferably set to 400°C or higher and 600°C or lower.
等温保持温度域での保持時間:80秒未満
等温保持温度域での保持時間が80秒以上になると、ベイニティックフェライトの面積率が過度に増加し、未変態オーステナイト中のC濃度が過度に増加し、所望のせん断端面の曲げ性が達成できないおそれがある。したがって、等温保持温度域での保持時間は80秒未満とすることが好ましい。
Holding time in isothermal holding temperature range: less than 80 seconds If the holding time in the isothermal holding temperature range is 80 seconds or more, the area ratio of bainitic ferrite will increase excessively, and the C concentration in the untransformed austenite will increase excessively, which may make it difficult to achieve the desired bendability of the sheared edge. Therefore, it is preferable that the holding time in the isothermal holding temperature range be less than 80 seconds.
[冷却工程(第一冷却工程)]
ついで、冷却工程では、上記の焼鈍工程後の鋼板を、100℃以上300℃以下の冷却停止温度まで冷却する。平均冷却速度は10℃/s以上、50℃/s以下とすることが好ましく、雰囲気の露点は-20℃以下とすることが好ましい。
[Cooling process (first cooling process)]
Next, in the cooling step, the steel sheet after the annealing step is cooled to a cooling stop temperature of 100° C. or more and 300° C. or less. The average cooling rate is preferably 10° C./s or more and 50° C./s or less, and the dew point of the atmosphere is preferably −20° C. or less.
冷却停止温度:100℃以上300℃以下
平均冷却速度:10℃/s以上、50℃/s以下、雰囲気の露点:-20℃以下(好適要件)
冷却工程では、上記の焼鈍工程後の鋼板を100℃以上300℃以下の冷却停止温度まで冷却する。
このとき、冷却開始温度は、Ac1(℃)以上900℃以下とすることができ、等温保持工程を経る場合には、400℃以上600℃以下とすることができる。
冷却工程は、後工程である第一保持工程(再加熱保持工程)で生成する焼戻しマルテンサイトの面積率および残留オーステナイトの面積率を所定の範囲に制御するために必要な工程である。ここで、冷却停止温度が100℃未満では、当該冷却工程において鋼中に存在する未変態オーステナイトが、ほぼ全量マルテンサイトに変態する。これにより、最終的に焼戻しマルテンサイトの面積率が過度に増加し、面積率で3.5%以上の残留オーステナイトを得ることが困難となり、延性が低下する。
一方、冷却停止温度が300℃を超えると、焼戻しマルテンサイトの面積率が減少し、フレッシュマルテンサイトの面積率が増加する。その結果、90度V曲げ試験、密着曲げ試験および密着曲げ+直交90度V曲げ試験でフレッシュマルテンサイトがボイド生成の起点となり、所望の鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を達成できない。したがって、冷却停止温度は100℃以上300℃以下とする。冷却停止温度は、好ましくは120℃以上である。また、冷却停止温度は、好ましくは280℃以下である。
この冷却工程時の平均冷却速度は、10℃/s以上であることが好ましい。また、この冷却工程時の平均冷却速度は、50℃/s以下であることが好ましい。この冷却工程で本発明で規定される金属相を得ることができる。ここで、平均冷却速度が10℃/s未満となると、冷却工程において全量マルテンサイトに変態する未変態オーステナイトが多くなり、最終的に面積率で3.5%以上の残留オーステナイトを得ることが困難となり、延性が低下する場合がある。一方、平均冷却速度が50℃/s超えとなると、マルテンサイト変態時の自己緩和が抑制され、板形状が悪化する場合がある。
また、この冷却工程での雰囲気の露点:-20℃以下とすることが好ましい。雰囲気の露点が-20℃を超えた場合、表層軟質層の鋼板の面内方向の厚さのばらつきが大きくなり、本発明で規定される引張強度が得られなくなる場合がある。以上より、この冷却工程での雰囲気の露点は-20℃以下とすることが好ましい。
上記の平均冷却速度(℃/s)は、冷却工程における冷却開始温度(℃)と冷却停止温度(℃)との差を冷却時間(s)で割ることにより得られる。
Cooling stop temperature: 100°C or higher and 300°C or lower Average cooling rate: 10°C/s or higher and 50°C/s or lower Atmospheric dew point: -20°C or lower (preferred conditions)
In the cooling step, the steel sheet after the annealing step is cooled to a cooling stop temperature of 100°C or higher and 300°C or lower.
At this time, the cooling start temperature can be Ac1 (°C) or more and 900°C or less, and can be 400°C or more and 600°C or less when an isothermal holding step is performed.
The cooling step is necessary to control the area fractions of tempered martensite and retained austenite, which are formed in the subsequent first holding step (reheating and holding step), within predetermined ranges. If the cooling stop temperature is less than 100°C, the untransformed austenite present in the steel during the cooling step will be almost entirely transformed into martensite. This ultimately results in an excessive increase in the area fraction of tempered martensite, making it difficult to obtain an area fraction of retained austenite of 3.5% or more, and reducing ductility.
On the other hand, if the cooling stop temperature exceeds 300°C, the area ratio of tempered martensite decreases and the area ratio of fresh martensite increases. As a result, fresh martensite becomes the origin of void generation in the 90° V-bend test, the close bending test, and the close bending + orthogonal 90° V-bend test, and the desired bendability of the steel sheet and the bendability of the sheared edge cannot be achieved. Therefore, the cooling stop temperature is set to 100°C or higher and 300°C or lower. The cooling stop temperature is preferably 120°C or higher. Furthermore, the cooling stop temperature is preferably 280°C or lower.
The average cooling rate during this cooling step is preferably 10°C/s or more. Furthermore, the average cooling rate during this cooling step is preferably 50°C/s or less. The metal phase defined in the present invention can be obtained by this cooling step. Here, if the average cooling rate is less than 10°C/s, the amount of untransformed austenite that is completely transformed into martensite during the cooling step increases, making it difficult to finally obtain retained austenite in an area fraction of 3.5% or more, and ductility may decrease. On the other hand, if the average cooling rate exceeds 50°C/s, self-relaxation during martensite transformation is suppressed, and the sheet shape may deteriorate.
Furthermore, the dew point of the atmosphere in this cooling step is preferably -20°C or lower. If the dew point of the atmosphere exceeds -20°C, the thickness of the soft surface layer in the in-plane direction of the steel sheet will vary greatly, and the tensile strength specified in the present invention may not be obtained. For these reasons, the dew point of the atmosphere in this cooling step is preferably -20°C or lower.
The average cooling rate (°C/s) is obtained by dividing the difference between the cooling start temperature (°C) and the cooling stop temperature (°C) in the cooling step by the cooling time (s).
[第一保持工程(第一再加熱保持工程)]
ついで、第一保持工程(第一再加熱保持工程)では、鋼板を370℃以上460℃以下の温度域(再加熱保持温度域とも記すが、以下、第二保持工程の再加熱保持温度域と区別するため、第一再加熱保持温度域とも記す)まで再加熱して、10秒以上保持する。
[First holding process (first reheating holding process)]
Next, in the first holding step (first reheating holding step), the steel sheet is reheated to a temperature range of 370°C or more and 460°C or less (also referred to as a reheating holding temperature range, but hereinafter also referred to as a first reheating holding temperature range to distinguish it from the reheating holding temperature range of the second holding step), and held for 10 seconds or more.
再加熱保持温度(第一再加熱保持温度):370℃以上460℃以下
再加熱保持工程では、冷却工程後に残存するオーステナイト中にCを濃化させることにより、所定量の残留オーステナイトの面積率を確保しながら、最終組織中のフレッシュマルテンサイトの面積率を低減する。
再加熱保持温度(第一再加熱保持温度)が370℃未満になると、冷却工程後に残存するオーステナイトの中のC濃化が不十分であり、面積率で3.5%以上の残留オーステナイトを得ることが困難となり、延性が低下する。
一方、再加熱保持温度(第一再加熱保持温度)が460℃を超えると、未変態オーステナイトにCが過度に濃化し、後述の表層ひずみ導入工程で表層における未変態オーステナイトが加工誘起変態せず、残留オーステナイトまたはフレッシュマルテンサイトになる。そして、表層軟質層において、フレッシュマルテンサイトの面積率をベイニティックフェライトとフレッシュマルテンサイトと焼戻しマルテンサイトの合計の面積率で除した値が0.5を超えてしまう。したがって、再加熱保持温度(第一再加熱保持温度)は、370℃以上460℃以下とする。
Reheating holding temperature (first reheating holding temperature): 370°C or higher and 460°C or lower In the reheating holding step, C is concentrated in the austenite remaining after the cooling step, thereby reducing the area ratio of fresh martensite in the final structure while ensuring a predetermined amount of area ratio of retained austenite.
If the reheating temperature (first reheating temperature) is less than 370°C, the concentration of C in the austenite remaining after the cooling step is insufficient, making it difficult to obtain retained austenite in an area ratio of 3.5% or more, and ductility is reduced.
On the other hand, if the reheating temperature (first reheating temperature) exceeds 460°C, C will be excessively concentrated in the untransformed austenite, and the untransformed austenite in the surface layer will not undergo stress-induced transformation in the surface strain introduction step described below, but will instead become retained austenite or fresh martensite. Furthermore, in the soft surface layer, the value obtained by dividing the area fraction of fresh martensite by the total area fraction of bainitic ferrite, fresh martensite, and tempered martensite will exceed 0.5. Therefore, the reheating temperature (first reheating temperature) is set to 370°C or higher and 460°C or lower.
再加熱保持温度域(第一再加熱保持温度域)での保持時間:10秒以上
再加熱保持温度域での保持時間が10秒未満になると、冷却工程後に残存するオーステナイトの中のC濃化が不十分であり、面積率で3.5%以上の残留オーステナイトを得ることが困難となり、延性が低下する場合がある。したがって、第一再加熱保持温度域での保持時間は10秒以上とする。
Holding time in the reheating holding temperature range (first reheating holding temperature range): 10 seconds or more If the holding time in the reheating holding temperature range is less than 10 seconds, C concentration in the austenite remaining after the cooling step will be insufficient, making it difficult to obtain retained austenite with an area fraction of 3.5% or more, and ductility may decrease. Therefore, the holding time in the first reheating holding temperature range is set to 10 seconds or more.
[表層ひずみ導入工程]
表層ひずみ導入工程では、第一保持工程(再加熱保持工程)と第二保持工程の間に、2.0kgf/mm2以上の張力を付与することで、表層にひずみ導入を行う。
2.0kgf/mm2以上の張力を一回以上付与することで鋼板の表層組織中の未変態オーステナイトが加工誘起変態してマルテンサイトになり、さらに、その後の第二保持工程で焼戻しマルテンサイトになる。その結果、所望の鋼板の曲げ性が得られる。
ここで、張力は、鋼板が接触しながら通過する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。
また、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、1500~2500mm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。ここで、張力の単位としては、1kgf/mm2を9.8N/mm2として、kgf/mm2からN/mm2に換算することができる。
[Surface strain introduction process]
In the surface layer strain introduction step, a tension of 2.0 kgf/mm 2 or more is applied between the first holding step (reheating and holding step) and the second holding step, thereby introducing strain into the surface layer.
By applying a tension of 2.0 kgf/ mm2 or more once or more, untransformed austenite in the surface layer structure of the steel sheet undergoes strain-induced transformation to martensite, which then transforms into tempered martensite in the subsequent second holding step, resulting in the desired bendability of the steel sheet.
Here, the tension is obtained by dividing the sum of the loads (kgf) of the load cells on the left and right of the roll through which the steel plate passes while in contact with it by the cross-sectional area of the steel plate (= plate thickness (mm) × plate width (mm)) (mm 2 ). The load cells must be arranged parallel to the tension direction.
The load cells are preferably positioned 200 mm from both ends of the roll, and the length of the roll body is preferably 1500 to 2500 mm.
Furthermore, this tension is preferably 2.2 kgf/ mm2 or more, more preferably 2.4 kgf/ mm2 or more. Furthermore, this tension is preferably 15.0 kgf/ mm2 or less, more preferably 10.0 kgf/ mm2 or less. Here, the unit of tension can be converted from kgf/ mm2 to N/ mm2 , with 1 kgf/ mm2 being equivalent to 9.8 N/mm2.
[第二保持工程]
ついで、第二保持工程では、鋼板を300℃以上460℃以下で10秒以上保持する。
なお、ここでいう保持には、300℃以上460℃以下の範囲内で、10秒以上冷却すること(徐冷すること)も含む。
[Second holding step]
Next, in the second holding step, the steel sheet is held at 300° C. or higher and 460° C. or lower for 10 seconds or longer.
The term "holding" as used herein also includes cooling (slow cooling) within a range of 300°C or higher and 460°C or lower for 10 seconds or longer.
第二保持温度(再加熱保持温度域(第二再加熱保持温度域)):300℃以上460℃以下
第二保持工程では、表層ひずみ導入工程で表層に生成したマルテンサイトを焼戻す。その結果、表層におけるフレッシュマルテンサイトの面積率をベイニティックフェライトとフレッシュマルテンサイトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率で除した値が0.5以下になり、所望の鋼板の曲げ性が得られる。
第二保持温度が300℃未満になると、表層ひずみ導入工程で表層に生成したマルテンサイトが焼戻されず、表層におけるフレッシュマルテンサイトの面積率をベイニティックフェライトとフレッシュマルテンサイトと焼戻しマルテンサイトの合計の面積率で除した値が0.5を超える。
一方、第二保持温度が460℃を超えると、鋼板内部の残留オーステナイトが分解し、所望のElが得られない。
よって、第二保持温度(第二再加熱保持温度域)は300℃以上460℃以下とする。
Second holding temperature (reheating holding temperature range (second reheating holding temperature range)): 300°C or higher and 460°C or lower In the second holding step, the martensite formed in the surface layer in the surface layer strain introduction step is tempered. As a result, the value obtained by dividing the area ratio of fresh martensite in the surface layer by the total area ratio of bainitic ferrite, fresh martensite, and tempered martensite (excluding retained austenite) becomes 0.5 or lower, and the desired bendability of the steel sheet is obtained.
If the second holding temperature is less than 300°C, the martensite formed in the surface layer in the surface strain introduction process is not tempered, and the value obtained by dividing the area ratio of fresh martensite in the surface layer by the total area ratio of bainitic ferrite, fresh martensite, and tempered martensite exceeds 0.5.
On the other hand, if the second holding temperature exceeds 460°C, the retained austenite inside the steel sheet decomposes, and the desired El cannot be obtained.
Therefore, the second holding temperature (second reheating holding temperature range) is set to 300°C or higher and 460°C or lower.
第二保持温度(第二再加熱保持温度域)での保持時間:10秒以上
第二保持温度(再加熱保持温度域:300℃以上460℃以下)での保持時間が10秒未満になると、表層ひずみ導入工程で表層に生成したマルテンサイトの焼戻しが不十分であり、表層におけるフレッシュマルテンサイトの面積率をベイニティックフェライトとフレッシュマルテンサイトと焼戻しマルテンサイトの合計の面積率で除した値が0.5を超えてしまう。したがって、再加熱保持温度域での保持時間は10秒以上とする。
Holding time at second holding temperature (second reheating holding temperature range): 10 seconds or more If the holding time at the second holding temperature (reheating holding temperature range: 300°C or more and 460°C or less) is less than 10 seconds, the martensite formed in the surface layer in the surface strain introduction step will not be sufficiently tempered, and the value obtained by dividing the area ratio of fresh martensite in the surface layer by the total area ratio of bainitic ferrite, fresh martensite, and tempered martensite will exceed 0.5. Therefore, the holding time in the reheating holding temperature range is set to 10 seconds or more.
[めっき工程(溶融亜鉛めっき工程、合金化溶融亜鉛めっき工程)]
ついで、めっき工程において、鋼板に亜鉛めっき処理を施して、鋼板を亜鉛めっき鋼板とする。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。
めっき工程における亜鉛めっき処理は、焼鈍工程後に行う。亜鉛めっき処理は、例えば、冷却工程の途中、第一保持工程の途中、第一保持工程後かつ表層ひずみ導入工程前、表層ひずみ導入工程後かつ第二保持工程前、第二保持工程の途中、または第二保持工程後に行うことが考えられる。
[Plating process (hot-dip galvanizing process, galvannealed hot-dip galvanizing process)]
Next, in the plating step, the steel sheet is subjected to a galvanizing treatment to obtain a galvanized steel sheet. Examples of the galvanizing treatment include a hot-dip galvanizing treatment and a galvannealing treatment.
The galvanizing treatment in the plating step is performed after the annealing step. The galvanizing treatment may be performed, for example, during the cooling step, during the first holding step, after the first holding step and before the surface layer strain introducing step, after the surface layer strain introducing step and before the second holding step, during the second holding step, or after the second holding step.
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(溶融亜鉛めっき浴)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0.23質量%以下であり、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。In the case of hot-dip galvanizing, it is preferable to immerse the steel sheet in a galvanizing bath (hot-dip galvanizing bath) at a temperature of 440°C to 500°C, and then adjust the coating weight by gas wiping or other methods. The hot-dip galvanizing bath is not particularly limited as long as it provides the above-mentioned zinc coating layer composition. However, it is preferable to use a plating bath with an Al content of 0.10% by mass to 0.23% by mass, with the balance consisting of Zn and unavoidable impurities.
また、合金化溶融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600℃以下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。
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、延性が低下する。なお、合金化温度は、より好ましくは480℃以上である。また、合金化温度は、より好ましくは550℃以下である。
In the case of alloying hot-dip galvanizing treatment, it is preferable to perform the hot-dip galvanizing treatment as described above, and then heat the hot-dip galvanized steel sheet to an alloying temperature of 450°C or higher and 600°C or lower to perform alloying treatment.
If the alloying temperature is less than 450° C., the Zn—Fe alloying rate will be slow, and alloying may become difficult.
On the other hand, if the alloying temperature exceeds 600°C, untransformed austenite transforms into pearlite, resulting in a decrease in ductility. The alloying temperature is more preferably 480°C or higher. The alloying temperature is more preferably 550°C or lower.
また、溶融亜鉛めっき鋼板(GI)および合金化亜鉛めっき鋼板(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、溶融亜鉛めっき鋼板(GI)および合金化亜鉛めっき鋼板(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 both the hot-dip galvanized steel sheet (GI) and the galvannealed steel sheet (GA) is preferably 80 g/ m2 or less per side. The coating weight can be adjusted by gas wiping or the like.
[第二冷却工程(好適要件)]
ついで、鋼板を、50℃以下の第二冷却停止温度まで冷却することが好ましい。
[Second cooling step (preferable condition)]
The steel sheet is then preferably cooled to a second cooling stop temperature of 50°C or less.
第二冷却停止温度:50℃以下
最終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。
また、表面の酸化防止の観点から、50℃以下まで冷却することが好ましく、より好ましくは室温程度まで冷却する。平均冷却速度は、例えば、1℃/秒以上50℃/秒以下が好適である。
Second cooling stop temperature: 50° C. or less The cooling conditions for the final cooling step are not particularly limited and may be any conventional method. Examples of cooling methods that can be used include gas jet cooling, mist cooling, roll cooling, water cooling, and air cooling.
From the viewpoint of preventing surface oxidation, the material is preferably cooled to 50° C. or less, more preferably to room temperature. The average cooling rate is preferably, for example, 1° C./sec or more and 50° C./sec 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%以下とすることが好ましい。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%以上とすることが好ましい。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 temper rolling reduction exceeds 2.00%, the yield stress increases, which may result in a decrease in dimensional accuracy when the steel sheet is formed into a component. Therefore, the temper rolling reduction is preferably 2.00% or less. While there is no particular lower limit to the temper rolling reduction, it is preferably 0.05% or more from the perspective of productivity. Temper rolling may be performed on an apparatus continuous with the annealing apparatus used to perform the above-mentioned processes (online), or may be performed on an apparatus discontinuous with the annealing apparatus used to perform the processes (offline). The number of temper rolling passes may be one, two, or more. Rolling using a leveler or the like may also be used as long as it can impart an elongation rate equivalent to that of temper rolling.
前記以外の条件については特に限定されず、常法に従えばよい。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。 Conditions other than those mentioned above are not particularly limited and may be performed in accordance with conventional methods. From the standpoint of productivity, it is preferable to carry out the above-mentioned series of processes, such as annealing, hot-dip galvanizing, and zinc plating alloying, in a continuous galvanizing line (CGL). After hot-dip galvanizing, wiping can be performed to adjust the coating weight. Plating conditions other than those mentioned above may be in accordance with conventional hot-dip galvanizing methods.
[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、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が780MPa以上1180MPa未満であり、かつ、高いYSと、優れた鋼板内部のプレス成形性(鋼板の曲げ性と張出し成形性)と、優れた鋼板端部のプレス成形性(鋼板端部(せん断断面)の曲げ性)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、優れたプレス成形性を有する。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することが特に好ましい。
[3. Components]
Next, a member according to one embodiment of the present invention will be described.
A member according to one embodiment of the present invention is a member made using (using as a raw material) the above-mentioned steel plate. For example, the raw material steel plate is subjected to at least one of forming and joining to form the member.
Here, the above-mentioned steel sheet has a TS of 780 MPa or more and less than 1180 MPa, a high YS, excellent press formability inside the steel sheet (bendability and stretch formability of the steel sheet), and excellent press formability at the steel sheet end (bendability of the steel sheet end (shear cross section)). Therefore, a member according to one embodiment of the present invention has high strength and excellent press formability. Therefore, a member according to one embodiment of the present invention is particularly preferably applied 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、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 processing and joining processing to form a component.
Here, the molding method is not particularly limited, and for example, a general processing method such as press working 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, caulking 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し、0(ゼロ)として扱う。
表1に示す計算変態点Ac1点(℃)は次式により計算する:
Ac1点(℃)=727.0-32.7×[%C]+14.9×[%Si]+2.0×[%Mn]
ここで、[%C]:鋼板(鋼スラブ)のC含有量、[%Si]:鋼板(鋼スラブ)のSi含有量、[%Mn]:鋼板(鋼スラブ)のMn含有量である。
Steel materials having the chemical compositions shown in Table 1 (the balance being Fe and unavoidable impurities) were melted in a converter and then cast into steel slabs by continuous casting. In Table 1, "-" indicates the content of unavoidable impurities, which is treated as 0 (zero).
The calculated transformation point Ac1 (°C) shown in Table 1 is calculated by the following formula:
Ac1 point (°C) = 727.0-32.7×[%C]+14.9×[%Si]+2.0×[%Mn]
Here, [%C] is the C content of the steel plate (steel slab), [%Si] is the Si content of the steel plate (steel slab), and [%Mn] is the Mn content of the steel plate (steel slab).
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、仕上圧延温度を900℃とする仕上げ圧延からなる熱間圧延を施し、熱延鋼板とした。ついで、得られた熱延鋼板に、酸洗および冷間圧延(圧下率:50%)を施し、表3に示す板厚の冷延鋼板とした。ついで、得られた冷延鋼板に、表2に示す条件で、焼鈍工程、等温保持工程、冷却工程、第一保持工程(再加熱保持工程)、表層ひずみ導入工程、および第二保持工程における処理を行い、必要に応じて、めっき工程(溶融亜鉛めっき工程または合金化溶融亜鉛めっき工程)における処理を行い、鋼板を得た。
なお、めっき工程は、No.1、5~9、11、14~16、21、23~31、33~36、38、40、44、45、47、51~56、59、61、63、64、66、67においては、第一保持工程後かつ表層ひずみ導入工程前に行い、No.3、4、10、12、13、17~20、22、32、37、39、41~43、46、48~50、57、58、60、62、65、68においては、冷却工程の途中に行った。
The obtained steel slab was heated to 1200°C, and after heating, the steel slab was subjected to hot rolling consisting of rough rolling and finish rolling at a finish rolling temperature of 900°C to obtain a hot-rolled steel sheet. Next, the obtained hot-rolled steel sheet was subjected to pickling and cold rolling (reduction rate: 50%) to obtain a cold-rolled steel sheet having a thickness shown in Table 3. Next, the obtained cold-rolled steel sheet was subjected to treatments in an annealing step, an isothermal holding step, a cooling step, a first holding step (reheating holding step), a surface strain introduction step, and a second holding step under the conditions shown in Table 2, and if necessary, a treatment in a plating step (hot-dip galvanizing step or galvannealed hot-dip galvanizing step) to obtain a steel sheet.
The plating step was performed after the first holding step and before the surface strain introduction step in Nos. 1, 5 to 9, 11, 14 to 16, 21, 23 to 31, 33 to 36, 38, 40, 44, 45, 47, 51 to 56, 59, 61, 63, 64, 66, and 67, and during the cooling step in Nos. 3, 4, 10, 12, 13, 17 to 20, 22, 32, 37, 39, 41 to 43, 46, 48 to 50, 57, 58, 60, 62, 65, and 68.
ここで、めっき工程では、溶融亜鉛めっき処理または合金化溶融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。また、溶融亜鉛めっき処理および合金化溶融亜鉛めっき処理のいずれも施されていない鋼板は、「CR」と表示している。表2中、CR鋼板またはGI鋼板の場合には、合金化処理を行わないため合金化温度を-と示す。 Here, the plating process involved hot-dip galvanizing or galvannealed hot-dip galvanizing to obtain hot-dip galvanized steel sheet (hereinafter also referred to as GI) or galvannealed hot-dip galvanized steel sheet (hereinafter also referred to as GA). In Table 2, the type of plating process is also indicated as "GI" or "GA." Steel sheets that have not undergone either hot-dip galvanizing or galvannealed hot-dip galvanizing are indicated as "CR." In Table 2, for CR steel sheets or GI steel sheets, the alloying temperature is indicated as - because no alloying process is performed.
亜鉛めっき浴温は、GIおよびGA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、最終的に得られた鋼板のめっき層(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、めっき層(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 finally obtained plating layer (galvanized layer) of the 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; 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 plating layers (galvanized layers) were formed on both sides of the base steel sheets in all cases.
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に示す。図1に示すように、Fはフェライト、BFはベイニティックフェライト、TMは焼戻しマルテンサイト、RAは残留オーステナイト、FMはフレッシュマルテンサイトである。また、表3中、LBは下部ベイナイト、θは炭化物である。Using the obtained steel sheet, the steel structure of the base steel sheet was identified using the method described above. The measurement results are shown in Table 3. As shown in Figure 1, F is ferrite, BF is bainitic ferrite, TM is tempered martensite, RA is retained austenite, and FM is fresh martensite. Also in Table 3, LB is lower bainite, and θ is carbide.
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、ビッカース硬度計を用いて、荷重10gf(9.8×10-2N)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。ビッカース硬さが板厚1/4位置の硬度に比して84%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. A thickness cross section (L cross section) parallel to the rolling direction of the steel plate was smoothed by wet polishing, and then measurements were made using a Vickers hardness tester 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 with a load of 10 gf (9.8 × 10 -2 N). Measurements were then made at 20 μm intervals to the center of the plate thickness. The region where the Vickers hardness has decreased to 84% or less compared to the hardness at 1/4 of the plate thickness is defined as the soft layer (surface soft layer), and the thickness of this region in the thickness direction is defined as the thickness of the soft layer.
表層軟質層の組織は、表層軟質層の厚みの1/2の位置において、素地鋼板の鋼組織の同定と同様の方法で同定を行った。 The structure of the soft surface layer was identified at a position halfway through the thickness of the soft surface layer using the same method as used to identify the steel structure of the base steel plate.
また、以下の要領により、引張試験、90度V曲げ試験、密着曲げ試験および密着曲げ+直交90度V曲げ試験を行い、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)、鋼板の曲げ性およびせん断端面の曲げ性を評価した。 In addition, tensile tests, 90-degree V-bend tests, contact bending tests, and contact bending + orthogonal 90-degree V-bend tests were conducted according to the following procedures, and the tensile strength (TS), yield stress (YS), yield ratio (YR), total elongation (El), bendability of the steel plate, and bendability of the sheared edge were evaluated according to the following criteria.
・TS(引張強度)
〇(合格):780MPa以上1180MPa未満
×(不合格):780MPa未満または1180MPa以上
・TS (tensile strength)
◯ (Pass): 780 MPa or more and less than 1180 MPa × (Fail): Less than 780 MPa or 1180 MPa or more
・YS(降伏応力)
〇(合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、550MPa≦YS
(B)980MPa≦TS<1180MPaの場合、700MPa≦YS
×(不合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、550MPa>YS
(B)980MPa≦TS<1180MPaの場合、700MPa>YS
・YS (yield stress)
〇 (Pass):
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 550 MPa ≦ YS
(B) When 980 MPa ≦ TS < 1180 MPa, 700 MPa ≦ YS
× (fail):
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 550 MPa > YS
(B) When 980 MPa ≦ TS < 1180 MPa, 700 MPa > YS
・El(鋼板内部の張出し成形性)
〇(合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、17.0%≦El
(B)980MPa≦TS<1180MPaの場合、11.0%≦El
×(不合格):
(A)780MPa≦TS<980MPaの場合、17.0%>El
(B)980MPa≦TS<1180MPaの場合、11.0%>El
・El (stretch formability inside the steel plate)
〇 (Pass):
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 17.0% ≦ El
(B) 980 MPa ≦ TS < 1180 MPa, 11.0% ≦ El
× (fail):
(A) When 780 MPa ≦ TS < 980 MPa, 17.0% > El
(B) 980 MPa ≦ TS < 1180 MPa, 11.0% > El
・曲げ半径0.5mmの90度V曲げ試験を行い、曲げ稜線端部以外に形成される曲げ稜線に沿って進展する割れ長さ(V曲げ端面以外割れ長さ)(鋼板の曲げ性)
〇(合格):V曲げ端面以外割れ長さが200μm以下
×(不合格):V曲げ端面以外割れ長さが200μm超
- A 90-degree V-bend test was conducted with a bending radius of 0.5 mm, and the length of the crack that propagates along the bend ridge formed other than at the end of the bend ridge (crack length other than at the V-bend end face) (bendability of steel plate)
○ (Pass): The crack length is 200 μm or less except on the V-bend end surface. × (Fail): The crack length is more than 200 μm except on the V-bend end surface.
・曲げ半径0.5mmの90度V曲げ試験を行い、曲げ稜線端部から稜線方向に進展する割れ長さ(V曲げ端面割れ長さ)(鋼板端部(せん断断面)の曲げ性)
〇(合格):V曲げ端面割れ長さが200μm以下
×(不合格):V曲げ端面割れ長さが200μm超
- A 90-degree V-bend test was conducted with a bending radius of 0.5 mm, and the crack length that propagated from the end of the bend ridge toward the ridge (V-bend end crack length) (bendability of the steel plate end (shear cross section))
◯ (Pass): The length of the crack at the V-bend end is 200 μm or less. × (Fail): The length of the crack at the V-bend end is more than 200 μm.
・密着曲げ試験を行い、曲げ稜線に沿って0.5mm以上の割れが発生しない割れ限界のスペーサー板厚(密着曲げ境界スペーサー板厚)(鋼板の曲げ性)
〇(合格):密着曲げ境界スペーサー板厚が3.0mm以下
×(不合格):密着曲げ境界スペーサー板厚が3.0mm超
- Conduct a close contact bending test and determine the spacer plate thickness at which cracks of 0.5 mm or more do not occur along the bending ridge (close contact bending boundary spacer plate thickness) (bendability of steel plate)
○ (Pass): The thickness of the spacer at the boundary between the tightly bent sections is 3.0 mm or less. × (Fail): The thickness of the spacer at the boundary between the tightly bent sections is more than 3.0 mm.
・スペーサー3.0mmの密着曲げ試験を行い、圧縮応力を受けた曲げ稜線部における板厚方向に進展する割れ深さ(密着曲げ内部割れ深さ)(鋼板の曲げ性)
〇(合格):密着曲げ内部割れ深さが200μm以下
×(不合格):密着曲げ内部割れ深さが200μm超
- Conduct a close contact bending test using a 3.0 mm spacer to measure the depth of the crack that develops in the thickness direction at the bending ridge line subjected to compressive stress (close contact bending internal crack depth) (bendability of steel plate)
○ (Pass): The depth of the internal cracks in the tightly bent specimen is 200 μm or less. × (Fail): The depth of the internal cracks in the tightly bent specimen is more than 200 μm.
・密着曲げ+直交90度V曲げ試験を行い、曲げ稜線に沿って0.5mm以上の割れが発生しない割れ限界の曲げ半径(ハンカチ曲げ境界曲げ半径)(鋼板の曲げ性)
〇(合格):ハンカチ曲げ境界曲げ半径が5.0mm以下
×(不合格):ハンカチ曲げ境界曲げ半径が5.0mm超
- Conduct a close bending + perpendicular 90-degree V-bending test and determine the bending radius at which cracks of 0.5 mm or more do not occur along the bending ridge (handkerchief bending boundary bending radius) (bendability of steel plate)
◯ (Pass): The handkerchief bending boundary bending radius is 5.0 mm or less. × (Fail): The handkerchief bending boundary bending radius is more than 5.0 mm.
(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、得られた鋼板のコイル幅1/4位置より、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: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4に示す。
(1) Tensile Test The tensile test was conducted in accordance with JIS Z 2241 (2011). That is, a JIS No. 5 test piece was taken from the obtained steel sheet at a quarter position of the coil width so that the longitudinal direction was perpendicular to the rolling direction of the base steel sheet. Using the taken test piece, a tensile test was conducted at a crosshead speed of 10 mm/min, and TS, YS, YR, and El were measured. The results are shown in Table 4.
(2)90度V曲げ試験
得られた鋼板のコイル幅1/4位置より100mmC(C方向:鋼板の圧延方向と直角方向に沿った方向)×30mmL(L方向:圧延方向に沿った方向)の短冊試験片を採取した。100mm長さの端面の切り出し加工はせん断加工とし、せん断加工ままの状態で(バリを除去する機械加工を施さずに)、バリが曲げ外周側となるように曲げ加工を施した。せん断加工のクリアランスは15%、レーキ角は0度とした。V曲げ加工は、島津製作所社のオートグラフを用いて、ポンチの曲げ半径:R=0.5mm、ポンチの曲げ角度:90度、ポンチのストローク速度:30mm/分で押し込み、押し付け荷重:10ton、押し付け時間:5秒で、L方向曲げ(曲げ稜線長さ:30mmL)を実施した。
(2) 90° V-bend test: A rectangular test piece measuring 100 mm C (C direction: the direction perpendicular to the rolling direction of the steel sheet) x 30 mm L (L direction: the direction along the rolling direction) was taken from the quarter-coil width position of the obtained steel sheet. The 100 mm long end face was sheared, and the sheared state (without machining to remove burrs) was bent so that the burrs were on the outer periphery of the bend. The shear clearance was 15% and the rake angle was 0°. V-bending was performed using an autograph manufactured by Shimadzu Corporation, with a punch bending radius of R = 0.5 mm, a punch bending angle of 90°, a punch stroke speed of 30 mm/min, a pressing load of 10 tons, and a pressing time of 5 seconds, resulting in an L-direction bending (bending ridge length: 30 mmL).
上記曲げ半径0.5mmの90度V曲げ試験後のサンプルの一例は図2に示す。図2(b)は図2(a)に示すZ方向からサンプルを視た俯瞰図である。曲げ頂点から鋼板表面に沿ってC方向の全幅5mm(曲げ頂点から両側2.5mm)の部分を曲げ稜線とする場合、曲げ稜線最端部からL方向の幅5mmの部分(領域o)を曲げ稜線端部とした。曲げ稜線端部から稜線方向(L方向)に進展する割れ長さY1、曲げ稜線端部以外に形成される曲げ稜線に沿ってL方向に進展する割れ長さY2はそれぞれ以下の方法で測定する。An example of a sample after the 90-degree V-bend test with a bending radius of 0.5 mm is shown in Figure 2. Figure 2(b) is an overhead view of the sample viewed from the Z direction shown in Figure 2(a). If the section extending from the bend apex along the steel plate surface and extending 5 mm in the C direction (2.5 mm on both sides from the bend apex) is defined as the bend ridgeline, then the section (area o) extending 5 mm in the L direction from the very end of the bend ridgeline is defined as the bend ridgeline end. The crack length Y1 propagating from the bend ridgeline end in the ridgeline direction (L direction), and the crack length Y2 propagating in the L direction along the bend ridgeline formed other than the bend ridgeline end, are measured using the following methods.
上記曲げ半径0.5mmの90度V曲げ試験後、曲げ稜線端部から稜線方向に進展する割れ長さは、次のように測定した。
V曲げ試験後のサンプルにおける曲げ稜線端部の割れは図3-1(a)に示す。曲げ稜線中央部にある割れの長さを測定する場合、Z方向から板面(b面)を観察するのが一般的である。実際のV曲げ試験後のサンプルは図3-1(b)に示すような鞍形状であるため、b面が大きく変形し割れ長さの測定精度が落ちてしまい、せん断端面の曲げ性を正確に評価できない恐れがある。本発明では以下の測定方法を取ることにより精度よく測定することができる。なお、図3-1(a)に示す符号yは、図2(b)に示す符号Y1(割れ長さY1)に対応する。
曲げ半径0.5mmの90度V曲げ試験後の曲げサンプルのせん断面a面を上にし、曲げ稜線端部をワンショット3D形状測定機(キーエンス社製、VR6000シリーズまたはそれ以上の新型式)で40倍の倍率で撮影した。得られた高さデータをワンショット3D形状測定機付属の解析ソフトを用いて解析した。図3-2(a)に示すように、曲げ稜線に合わせて引張応力を受けた曲げ外側にできるだけ近い位置で円弧型計測線iを引いた。得られたプロファイル波形jの一例は図3-2(b)に示す通りであり、ソフト内の計測ツールを用いて各割れの長さ(y1+y2)/2を求め、最も長い割れの長さを、曲げ半径0.5mmの90度V曲げ試験後、曲げ稜線端部から稜線方向に進展する割れ長さとした。
After the 90° V-bend test with a bending radius of 0.5 mm, the length of the crack propagating from the end of the bent ridge in the ridge direction was measured as follows.
Figure 3-1(a) shows the crack at the end of the bending ridge of a sample after a V-bend test. When measuring the length of a crack at the center of the bending ridge, it is common to observe the plate surface (plane b) from the Z direction. Since the sample after an actual V-bend test has a saddle shape as shown in Figure 3-1(b), plane b is significantly deformed, reducing the accuracy of measuring the crack length and potentially making it impossible to accurately evaluate the bendability of the sheared edge. In the present invention, accurate measurements can be achieved by using the following measurement method. Note that the symbol y in Figure 3-1(a) corresponds to the symbol Y1 (crack length Y1) in Figure 2(b).
The shear plane a of the bent sample after a 90-degree V-bend test with a bending radius of 0.5 mm was placed facing up, and the end of the bend ridge was photographed at 40x magnification using a one-shot 3D shape measuring instrument (Keyence, VR6000 series or newer models). The obtained height data was analyzed using the analysis software provided with the one-shot 3D shape measuring instrument. As shown in Figure 3-2(a), an arc-shaped measurement line i was drawn as close as possible to the outside of the bend that was subjected to tensile stress, in line with the bend ridge. An example of the obtained profile waveform j is shown in Figure 3-2(b). The length of each crack (y1 + y2)/2 was calculated using the measurement tool in the software, and the length of the longest crack was taken as the crack length propagating from the end of the bend ridge toward the ridge after a 90-degree V-bend test with a bending radius of 0.5 mm.
上記曲げ半径0.5mmの90度V曲げ試験後、曲げ稜線端部以外に形成される曲げ稜線に沿って進展する割れ長さは、実体顕微鏡で25倍の倍率での目視観察により測定した。 After the above 90-degree V-bend test with a bending radius of 0.5 mm, the length of the cracks propagating along the bend ridge formed other than at the end of the bend ridge was measured by visual observation using a stereomicroscope at 25x magnification.
(3)密着曲げ試験
得られた鋼板のコイル幅1/4位置より60mmC×30mmLの試験片を採取した。60mm長さの両端面を研削で仕上げた後、一次曲げ加工(U曲げ加工)を施し、密着曲げ用の試験片を準備した。U曲げ加工は、油圧式曲げ試験機を用いて、ポンチの曲げ半径がいずれの供試材においても割れが発生しないR=5.0mm、ストローク速度:10mm/s、C方向曲げ(曲げ稜線長さ:30mmL)で実施した。次いで、U曲げ加工後の試験片に対して密着曲げ加工を行った。密着曲げ加工は、油圧式曲げ試験機を用いた。図4-1(a)に示すように、必要に応じて間にスペーサーq(板厚Z1)を挟み、ストローク速度:10mm/分、押し付け荷重:10ton、押し付け時間を3秒とし、U曲げ加工後の試験片の曲げ稜線と押し付け方向が直角になるようにして実施した。
密着曲げ試験を行ったサンプルにおいて、曲げ頂点から鋼板表面に沿って周方向両側(C方向)の幅Z2(Z2=(2t+Z1)×π/2、ここでtはサンプルの板厚)の部分を曲げ稜線の外側とする場合、曲げ稜線の外側にL方向に延伸して形成される割れのL方向長さY3が0.5mm未満となる(0.5mm以上の割れが発生しない)最小のスペーサー板厚を、割れ限界のスペーサー板厚とした。曲げ稜線外側の割れ長さは、実体顕微鏡で25倍の倍率での目視観察により測定した。
(3) Contact Bending Test A 60 mmC x 30 mmL test piece was taken from the 1/4 coil width position of the obtained steel plate. After finishing both end faces of the 60 mm length by grinding, a primary bending process (U-bending) was performed to prepare a test piece for contact bending. The U-bending was performed using a hydraulic bending tester with a punch bending radius of R = 5.0 mm, a stroke speed of 10 mm/s, and C-direction bending (bending ridge length: 30 mmL), so that no cracks occurred in any of the test materials. Next, contact bending was performed on the test piece after U-bending. The contact bending was performed using a hydraulic bending tester. As shown in Figure 4-1(a), a spacer q (plate thickness Z1) was inserted as necessary, and the stroke speed was 10 mm/min, the pressing load was 10 ton, and the pressing time was 3 seconds, so that the bending ridge of the test piece after U-bending was perpendicular to the pressing direction.
In samples subjected to a tight bending test, if the area of width Z2 (Z2 = (2t + Z1) × π/2, where t is the sample thickness) from the bend apex along the steel plate surface on both sides in the circumferential direction (C direction) is defined as the outside of the bend ridgeline, the minimum spacer plate thickness at which the L-direction length Y3 of a crack extending in the L direction outside the bend ridgeline is less than 0.5 mm (no cracks of 0.5 mm or more occur) was defined as the critical spacer plate thickness for cracking. The crack length outside the bend ridgeline was measured by visual observation using a stereomicroscope at 25x magnification.
また、スペーサー3.0mmの密着曲げ試験(スペーサーの板厚を3.0mmとする密着曲げ試験)を行った後、図4-1(b)に示すように、圧縮応力を受けた側(サンプル内面側)に、曲げ頂点から鋼板表面に沿って周方向両側(C方向)の幅Z3(9mm)の部分(領域s参照)を曲げ稜線の内側とする場合、曲げ稜線内側における板厚方向に進展する割れ深さは、次のように測定した。
図4-2(c)に示すように、L方向の1/2位置にある断面kが観察面になるように、上記の密着曲げ後のサンプルから試料を切り出した。
ついで、ダイヤモンドペーストを用いて試料の観察面を鏡面研磨した。そして、SEM(Scanning Electron Microscope;走査電子顕微鏡)により、加速電圧:15kV、倍率:50倍の条件で、試料の観察面の曲げ頂点となる図4-2(d)の位置mに2560.0μm×1920.0μmの視野(図4-2(d)のm)を1視野撮影し、き裂の全貌を観察した。得られたき裂の画像で、き裂の起点と終点の距離Xをき裂の深さとした。このX
をスペーサー3.0mmの密着曲げ試験を行い、圧縮応力を受けた曲げ稜線部における板厚方向に進展する割れ深さとして評価した。
Furthermore, after a 3.0 mm spacer contact bending test (a 3.0 mm spacer thickness bending test), when the compressive stress-stricken side (the inner surface of the sample) was subjected to a width Z3 (9 mm) (see region s) on both sides of the circumferential direction (direction C) from the bending apex along the steel plate surface on the inside of the bending ridge, as shown in FIG. 4-1(b), the crack depth propagating in the plate thickness direction on the inside of the bending ridge was measured as follows.
As shown in FIG. 4-2(c), a specimen was cut out from the sample after the above-mentioned close bending so that the cross section k at the 1/2 position in the L direction was the observation surface.
Next, the observation surface of the sample was mirror-polished using diamond paste. Then, using a SEM (Scanning Electron Microscope), under conditions of an acceleration voltage of 15 kV and a magnification of 50 times, a field of view of 2560.0 μm × 1920.0 μm (m in FIG. 4-2(d)) was photographed at the position m in FIG. 4-2(d) which is the bending apex of the observation surface of the sample, and the entire crack was observed. In the obtained image of the crack, the distance X between the start point and the end point of the crack was taken as the crack depth. This X
A close contact bending test was carried out using a 3.0 mm spacer, and the crack depth was evaluated as the depth of cracks that developed in the thickness direction at the bend ridge line subjected to compressive stress.
(4)密着曲げ+直交90度V曲げ試験
上記のスペーサー3.0mmの密着曲げ試験を行った後のサンプルを用いて、L方向のV曲げ試験(直交90度V曲げ試験)を行った。V曲げ後の図4-1(a)のr領域(図中、Z2領域)を、ハンカチ曲げ後の曲げ稜線とする場合、曲げ稜線にL方向に延伸して形成される割れにおいて、L方向の長さが0.5mm以上である割れが発生しない割れ限界の曲げ半径を、割れ限界の曲げ半径(ハンカチ曲げ境界曲げ半径)とした。曲げ稜線の割れ長さは、実体顕微鏡で25倍の倍率での目視観察により測定した。
(4) Close Bending + Perpendicular 90-Degree V-Bend Test Using the sample after the close bending test with a 3.0 mm spacer, a V-bend test in the L direction (perpendicular 90-degree V-bend test) was performed. When the r region (Z2 region in the figure) in Figure 4-1(a) after V-bending is the bend ridgeline after handkerchief bending, the bend radius at which cracks extending in the L direction at the bend ridgeline do not occur and which are 0.5 mm or longer in the L direction was defined as the crack limit bend radius (handkerchief bend boundary bend radius). The crack length of the bend ridgeline was measured by visual observation using a stereomicroscope at 25x magnification.
表1~4中、下線部は本発明の適正範囲外を示す。
表4に示すように、発明例ではいずれも、引張強さ(TS)、降伏応力(YS)、全伸び(El)が合格であり、V曲げ端面以外の割れ長さ、V曲げ端面の割れ長さ、密着曲げスペーサー厚、密着曲げ内部割れ深さ、ハンカチ曲げ境界曲げ半径はいずれも規定範囲内であった。
一方、比較例では、引張強さ(TS)、降伏応力(YS)、全伸び(El)、V曲げ端面以外の割れ長さ、V曲げ端面の割れ長さ、密着曲げスペーサー厚、密着曲げ内部割れ深さ、ハンカチ曲げ境界曲げ半径の少なくとも1つが十分ではなかった。
In Tables 1 to 4, the underlined parts indicate values outside the appropriate range of the present invention.
As shown in Table 4, in all of the inventive examples, the tensile strength (TS), yield stress (YS), and total elongation (El) were acceptable, and the crack length other than at the V-bend end face, the crack length at the V-bend end face, the thickness of the spacer for tight bending, the depth of the crack inside the tight bending, and the bending radius at the boundary of the handkerchief bending were all within the specified range.
On the other hand, in the comparative examples, at least one of the tensile strength (TS), yield stress (YS), total elongation (El), crack length other than at the V-bend end face, crack length at the V-bend end face, tight bending spacer thickness, tight bending internal crack depth, and handkerchief bending boundary bending radius was insufficient.
F フェライト
FM フレッシュマルテンサイト
RA 残留オーステナイト
BF ベイニティックフェライト
TM 焼戻しマルテンサイト
F Ferrite FM Fresh martensite RA Retained austenite BF Bainitic ferrite TM Tempered martensite
Claims (13)
C:0.050%以上0.400%以下、
Si:0.20%以上3.00%以下、
Mn:1.00%以上3.50%未満、
P:0.001%以上0.100%以下、
S:0.0001%以上0.0200%以下、
Al:0.005%以上2.000%以下、
N:0.0100%以下、
Sb:0.200%以下(0%を含む)、および
Sn:0.200%以下(0%を含む)
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を有する素地鋼板を有し、
前記素地鋼板の表面から板厚1/4位置におけるビッカース硬さに対して、ビッカース硬さが84%以下である表層軟質層を有し、
前記表層軟質層は、以下の式(1)を満たし、
前記表層軟質層中の組織として、
フェライトの面積率が50.0%以上100.0%以下であり、
フェライトの面積率が100.0%未満である場合、フレッシュマルテンサイトの面積率をベイニティックフェライトとフレッシュマルテンサイトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)との合計の面積率で除した値が0.5以下であり、
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が76.5%以下(0.0%を含む)であり、
ベイニティックフェライトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率が20.0%以上90.0%以下であり、
残留オーステナイトの面積率が3.5%以上10.0%以下であり、
フレッシュマルテンサイトの面積率が10.0%以下(0.0%を含む)であり、
引張強さが780MPa以上1180MPa未満である、鋼板。
20≦X≦120-3800×[Sb]-1900×[Sn] ・・・(1)
但し、式(1)において、Xは表層軟質層厚さ(μm)であり、[Sb]、[Sn]はそれぞれ鋼中のSb、Snの含有量(質量%)である。 In mass%,
C: 0.050% or more and 0.400% or less,
Si: 0.20% or more and 3.00% or less,
Mn: 1.00% or more and less than 3.50%;
P: 0.001% or more and 0.100% or less,
S: 0.0001% or more and 0.0200% or less,
Al: 0.005% or more and 2.000% or less,
N: 0.0100% or less,
Sb: 0.200% or less (including 0%), and Sn: 0.200% or less (including 0%)
and the balance being Fe and unavoidable impurities,
The steel sheet has a soft surface layer having a Vickers hardness of 84% or less of the Vickers hardness at a position 1/4 of the sheet thickness from the surface of the base steel sheet,
The surface soft layer satisfies the following formula (1):
The structure in the superficial soft layer is
The area ratio of ferrite is 50.0% or more and 100.0% or less,
When the area ratio of ferrite is less than 100.0%, the value obtained by dividing the area ratio of fresh martensite by the total area ratio of bainitic ferrite, fresh martensite, and tempered martensite (excluding retained austenite) is 0.5 or less;
The structure at a 1/4 position of the plate thickness of the base steel plate is
The area ratio of ferrite is 76.5% or less (including 0.0%),
The total area ratio of bainitic ferrite and tempered martensite (excluding retained austenite) is 20.0% or more and 90.0% or less,
The area ratio of retained austenite is 3.5% or more and 10.0% or less,
The area fraction of fresh martensite is 10.0% or less (including 0.0%),
A steel plate having a tensile strength of 780 MPa or more and less than 1180 MPa.
20≦X≦120-3800×[Sb]-1900×[Sn]...(1)
In the formula (1), X is the thickness (μm) of the soft surface layer, and [Sb] and [Sn] are the contents (mass%) of Sb and Sn in the steel, respectively.
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、
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種を含有する、請求項1に記載の鋼板。 The component 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,
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 claim 1, further comprising at least one selected from Bi: 0.0200% or less and REM: 0.0200% or less.
該熱間圧延工程後、前記熱延鋼板を酸洗する酸洗工程と、
該酸洗工程後の鋼板に対して、圧下率が20%以上80%以下である冷間圧延を施す冷間圧延工程と、
該冷間圧延工程後の鋼板に対して、昇温し、焼鈍温度Ac1(℃)以上900℃以下、焼鈍時間:20秒以上、および露点-10℃以上の雰囲気下で、式(2)および式(3)を満たす条件で焼鈍する、焼鈍工程と、
該焼鈍工程後の鋼板を100℃以上300℃以下の冷却停止温度まで冷却する、冷却工程と、
該冷却工程後の鋼板を、370℃以上460℃以下の再加熱保持温度域まで再加熱して、10秒以上保持する、第一保持工程と、
該第一保持工程後の鋼板に、前記再加熱保持温度域で2.0kgf/mm2以上の張力を付与する、表層ひずみ導入工程と、
該表層ひずみ導入工程後の鋼板を、300℃以上460℃以下で10秒以上保持する第二保持工程と、を含む、
前記成分組成を有する素地鋼板と、前記素地鋼板の表面から板厚1/4位置におけるビッカース硬さに対して、ビッカース硬さが84%以下である表層軟質層と、を有し、
前記表層軟質層は、以下の式(1)を満たし、
前記表層軟質層中の組織として、
フェライトの面積率が50.0%以上100.0%以下であり、
フェライトの面積率が100.0%未満である場合、フレッシュマルテンサイトの面積率をベイニティックフェライトとフレッシュマルテンサイトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)との合計の面積率で除した値が0.5以下であり、
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が76.5%以下(0.0%を含む)であり、
ベイニティックフェライトと焼戻しマルテンサイト(残留オーステナイトを除く)の合計の面積率が20.0%以上90.0%以下であり、
残留オーステナイトの面積率が3.5%以上10.0%以下であり、
フレッシュマルテンサイトの面積率が10.0%以下(0.0%を含む)であり、
引張強さが780MPa以上1180MPa未満である、鋼板の製造方法。
20≦X≦120-3800×[Sb]-1900×[Sn] ・・・(1)
但し、式(1)において、Xは表層軟質層厚さ(μm)であり、[Sb]、[Sn]はそれぞれ鋼中のSb、Snの含有量(質量%)である。
2400≦Y≦20000 ・・・(2)
Y=[{(T-Ac1)×t1}/2}]+{(T-Ac1)×t2} ・・・(3)
ここで、式(3)中、T:焼鈍温度(℃)であり、t1は、焼鈍工程の昇温時における650℃から焼鈍温度Tまでの時間(s)であり、t2:焼鈍時間(s)であり、Ac1:Ac1(℃)である。 A hot rolling step of hot rolling a steel slab having the component composition according to claim 1 or 2 to obtain a hot-rolled steel sheet;
After the hot rolling step, a pickling step of pickling the hot-rolled steel sheet;
a cold rolling step of cold rolling the steel sheet after the pickling step at a rolling reduction of 20% or more and 80% or less;
An annealing step in which the steel sheet after the cold rolling step is heated and annealed at an annealing temperature of Ac1 (°C) or higher and 900°C or lower, an annealing time of 20 seconds or longer, and an atmosphere with a dew point of -10°C or higher under conditions that satisfy formula (2) and formula (3);
a cooling step of cooling the steel sheet after the annealing step to a cooling stop temperature of 100°C or higher and 300°C or lower;
a first holding step of reheating the steel sheet after the cooling step to a reheating holding temperature range of 370°C or higher and 460°C or lower and holding the temperature for 10 seconds or longer;
a surface strain introducing step of applying a tension of 2.0 kgf/mm2 or more to the steel sheet after the first holding step in the reheating holding temperature range;
A second holding step of holding the steel sheet after the surface strain introduction step at 300 ° C. or higher and 460 ° C. or lower for 10 seconds or longer.
a base steel sheet having the above-described composition; and a surface soft layer having a Vickers hardness of 84% or less of the Vickers hardness at a position 1/4 of the sheet thickness from the surface of the base steel sheet,
The surface soft layer satisfies the following formula (1):
The structure in the superficial soft layer is
The area ratio of ferrite is 50.0% or more and 100.0% or less,
When the area ratio of ferrite is less than 100.0%, the value obtained by dividing the area ratio of fresh martensite by the total area ratio of bainitic ferrite, fresh martensite, and tempered martensite (excluding retained austenite) is 0.5 or less;
The structure at a 1/4 position of the plate thickness of the base steel plate is
The area ratio of ferrite is 76.5% or less (including 0.0%),
The total area ratio of bainitic ferrite and tempered martensite (excluding retained austenite) is 20.0% or more and 90.0% or less,
The area ratio of retained austenite is 3.5% or more and 10.0% or less,
The area fraction of fresh martensite is 10.0% or less (including 0.0%),
A method for producing a steel plate having a tensile strength of 780 MPa or more and less than 1180 MPa .
20≦X≦120-3800×[Sb]-1900×[Sn]...(1)
In the formula (1), X is the thickness (μm) of the soft surface layer, and [Sb] and [Sn] are the contents (mass%) of Sb and Sn in the steel, respectively.
2400≦Y≦20000 (2)
Y=[{(T-Ac1)×t1}/2}]+{(T-Ac1)×t2}...(3)
Here, in formula (3), T is the annealing temperature (°C), t1 is the time (s) from 650°C to the annealing temperature T during the temperature rise in the annealing step, t2 is the annealing time (s), and Ac1 is Ac1 (°C).
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017145329A1 (en) | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 新日鐵住金株式会社 | High strength hot-dip galvanized steel sheet with excellent impact peel resistance and worked section corrosion resistance |
| WO2021200579A1 (en) | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Jfeスチール株式会社 | Steel sheet, member, and method for manufacturing same |
| WO2022131581A1 (en) | 2020-12-15 | 2022-06-23 | 주식회사 포스코 | Steel material having low surface hardness and excellent low temperature impact toughness, and method for manufacturing same |
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