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JP7748017B2 - steel plate - Google Patents
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JP7748017B2 - steel plate - Google Patents

steel plate

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JP7748017B2 JP2025526629A JP2025526629A JP7748017B2 JP 7748017 B2 JP7748017 B2 JP 7748017B2 JP 2025526629 A JP2025526629 A JP 2025526629A JP 2025526629 A JP2025526629 A JP 2025526629A JP 7748017 B2 JP7748017 B2 JP 7748017B2
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Description

本開示は、鋼板に関する。 This disclosure relates to steel sheets.

C含有量が高い鋼板(高炭素鋼板)は、自動車部品や産業機械の部品等の機械部品の素材として利用される場合がある。鋼板を素材としてこれらの機械部品を製造する場合、その製造方法は次のとおりである。鋼板に対して冷間加工を実施して、機械部品の形状の中間品に加工する。中間品に対して、焼入れ及び焼戻しを実施する。以上の製造工程により、高強度の機械部品を製造する。焼入れ後の機械部品において高い強度を得るために、機械部品の製造工程中の焼入れ時の鋼板には、優れた焼入れ性が求められる。さらに、鋼板は焼入れ前に冷間加工される。そのため、鋼板には、優れた焼入れ性だけでなく、優れた冷間加工性も求められる。 Steel plate with a high C content (high carbon steel plate) is sometimes used as a material for mechanical parts such as automobile parts and industrial machinery parts. When these mechanical parts are manufactured using steel plate as a material, the manufacturing method is as follows: The steel plate is cold worked to create an intermediate product in the shape of the mechanical part. The intermediate product is then quenched and tempered. High-strength mechanical parts are manufactured through these manufacturing processes. In order to achieve high strength in the mechanical parts after quenching, the steel plate must have excellent hardenability when quenched during the mechanical part manufacturing process. Furthermore, the steel plate is cold worked before quenching. Therefore, the steel plate must not only have excellent hardenability but also excellent cold workability.

機械部品の素材として利用される場合の焼入れ時での優れた焼入れ性と、優れた冷間加工性とを有する鋼板が、特許文献1及び特許文献2に提案されている。 Patent documents 1 and 2 propose steel sheets that have excellent hardenability during quenching and excellent cold workability when used as materials for mechanical parts.

特許文献1に開示された鋼板は、質量%で、C:0.20~0.40%、Si:0.10%以下、Mn:0.50%以下、P:0.03%以下、S:0.010%以下、sol.Al:0.10%以下、N:0.0050%以下、B:0.0005~0.0050%を含有し、さらにSb、Sn、Bi、Ge、Te、Seのうち1種以上を合計で0.002~0.030%含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる組成を有する。この鋼板では、B含有量に占める固溶B量の割合が70%以上である。さらに、ミクロ組織は、フェライト及びセメンタイトからなる。さらに、フェライト粒内のセメンタイト密度が0.08個/μm以下である。特許文献1では、フェライト粒のセメンタイト密度を低く抑えることにより、全伸びを高めることができる、と記載されている。 The steel sheet disclosed in Patent Document 1 contains, by mass%, 0.20 to 0.40% C, 0.10% or less Si, 0.50% or less Mn, 0.03% or less P, 0.010% or less S, 0.10% or less sol. Al, 0.0050% or less N, and 0.0005 to 0.0050% B. It also contains 0.002 to 0.030% in total of one or more of Sb, Sn, Bi, Ge, Te, and Se, with the balance being Fe and unavoidable impurities. In this steel sheet, the proportion of dissolved B in the B content is 70% or more. Furthermore, the microstructure is composed of ferrite and cementite. Furthermore, the cementite density within the ferrite grains is 0.08 particles/μm² or less . Patent Document 1 describes that total elongation can be increased by keeping the cementite density of ferrite grains low.

特許文献2に開示された鋼板は、質量%で、C:0.10%以上0.33%以下、Si:0.01%以上0.50%以下、Mn:0.40%以上1.25%以下、P:0.03%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.10%以下、N:0.01%以下、及び、Cr:0.50%以上1.50%以下を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる成分組成と、フェライト及び炭化物を含むミクロ組織とを有する。ミクロ組織全体に対してフェライト及び炭化物が占める体積の割合が90%以上であり、かつミクロ組織全体に対して初析フェライトが占める体積の割合が20%以上80%以下である。炭化物中のMn濃度が0.10質量%以上0.50質量%以下であり、かつ、炭化物の総数に対して、粒径が1μm以上の炭化物の数が占める割合が30%以上60%以下である。特許文献2では、炭化物中のMn濃度を低減することにより、焼入れ時において炭化物が溶解しやすくなり、その結果、焼入れ性が高まる、と記載されている。The steel sheet disclosed in Patent Document 2 contains, by mass%, C: 0.10% to 0.33%, Si: 0.01% to 0.50%, Mn: 0.40% to 1.25%, P: 0.03% to 0.01%, S: 0.01% to 0.10%, N: 0.01% to 0.50%, and Cr: 0.50% to 1.50%, with the balance being Fe and unavoidable impurities. It also has a microstructure containing ferrite and carbides. The volume ratio of ferrite and carbides to the entire microstructure is 90% or more, and the volume ratio of pro-eutectoid ferrite to the entire microstructure is 20% to 80%. The Mn concentration in the carbides is 0.10 mass% or more and 0.50 mass% or less, and the ratio of the number of carbides having a particle size of 1 μm or more to the total number of carbides is 30% or more and 60% or less. Patent Document 2 describes that by reducing the Mn concentration in the carbides, the carbides become more easily dissolved during quenching, and as a result, hardenability is improved.

国際公開第2015/146173号International Publication No. 2015/146173 国際公開第2020/175665号International Publication No. 2020/175665

ところで、機械部品のうち、自動車部品の軸受けや、繊維機械部品のメリヤス針等は、高い強度及び優れた耐摩耗性が求められる。そのため、素材となる鋼板では、焼入れ性のさらなる向上が求められる。そこで、高強度の機械部品用途の鋼板として、C含有量が0.90%超の鋼板が用いられる場合がある。このようなC含有量が高い鋼板においても、優れた冷間加工性が求められる。 Among machine parts, bearings for automobile parts and knitting needles for textile machinery parts are required to have high strength and excellent wear resistance. Therefore, the steel plate used as the material must have further improved hardenability. Therefore, steel plate with a C content of more than 0.90% is sometimes used for high-strength machine parts. Even steel plate with such a high C content is required to have excellent cold workability.

本開示の目的は、C含有量が0.90%を超えても、優れた焼入れ性及び優れた冷間加工性の両立が可能な鋼板を提供することである。 The objective of this disclosure is to provide a steel sheet that can achieve both excellent hardenability and excellent cold workability even when the C content exceeds 0.90%.

本開示による鋼板は、化学組成が、質量%で、C:0.90超~1.30%、Si:0.01~0.50%、Mn:0.20~1.30%、P:0.100%以下、S:0.100%以下、Al:0.100%以下、Cr:0.01~1.60%、N:0.0150%以下、Mo:0~0.500%、Ni:0~1.000%、B:0~0.0100%、V:0~0.500%、Nb:0~0.500%、及び、Ti:0~0.150%、を含有し、残部はFe及び不純物からなる。当該鋼板のミクロ組織において、フェライトと、セメンタイト粒子との総面積率が95%以上であり、フェライトの平均粒径は15.0μm以下である。セメンタイト粒子中の質量%でのCr濃度[Cr]θが7.90%以下であり、セメンタイト粒子中の質量%でのMo濃度[Mo]θが1.50%以下である。セメンタイト粒子の平均粒子径は1.50μm以下であり、セメンタイト粒子の最大粒子径は5.00μm以下である。セメンタイト粒子のうち、アスペクト比が3.0以下のセメンタイト粒子を球状セメンタイト粒子とし、セメンタイト粒子の総数に対する、球状セメンタイト粒子の総数の比である球状化率が75%以上である。 The steel sheet according to the present disclosure has a chemical composition, in mass%, of C: more than 0.90 to 1.30%, Si: 0.01 to 0.50%, Mn: 0.20 to 1.30%, P: 0.100% or less, S: 0.100% or less, Al: 0.100% or less, Cr: 0.01 to 1.60%, N: 0.0150% or less, Mo: 0 to 0.500%, Ni: 0 to 1.000%, B: 0 to 0.0100%, V: 0 to 0.500%, Nb: 0 to 0.500%, and Ti: 0 to 0.150%, with the balance being Fe and impurities. In the microstructure of the steel sheet, the total area ratio of ferrite and cementite particles is 95% or more, and the average grain size of ferrite is 15.0 μm or less. The Cr concentration [Cr] θ in mass% in the cementite particles is 7.90% or less, and the Mo concentration [Mo] θ in mass% in the cementite particles is 1.50% or less. The cementite particles have an average particle size of 1.50 μm or less and a maximum particle size of 5.00 μm or less. Among the cementite particles, cementite particles having an aspect ratio of 3.0 or less are considered to be spherical cementite particles, and the spheroidization rate, which is the ratio of the total number of spherical cementite particles to the total number of cementite particles, is 75% or more.

本開示による鋼板は、優れた焼入れ性及び優れた冷間加工性を有する。 The steel sheet according to the present disclosure has excellent hardenability and excellent cold workability.

本発明者らは、優れた焼入れ性及び優れた冷間加工性を有する鋼板について、検討を行った。その結果、本発明者らは、次の知見を得た。The inventors conducted research into steel sheets with excellent hardenability and excellent cold workability. As a result, the inventors obtained the following findings:

まず本発明者らは、C含有量が0.90%超の鋼板における焼入れ性及び冷間加工性の向上について、化学組成の観点から検討した。その結果、本発明者らは、質量%で、C:0.90超~1.30%、Si:0.01~0.50%、Mn:0.20~1.30%、P:0.100%以下、S:0.100%以下、Al:0.100%以下、Cr:0.01~1.60%、N:0.0150%以下、Mo:0~0.500%、Ni:0~1.000%、B:0~0.0100%、V:0~0.500%、Nb:0~0.500%、Ti:0~0.150%、及び、残部はFe及び不純物からなる化学組成であれば、焼入れ性の向上と冷間加工性の向上とを両立できると考えた。そこで、本発明者らはさらに、上述の化学組成を有する鋼板に対して、ミクロ組織を検討した。 First, the inventors investigated the improvement of hardenability and cold workability in steel sheets with a C content of more than 0.90% from the perspective of chemical composition. As a result, the inventors of the present invention believed that a chemical composition consisting of, in mass%, C: more than 0.90 to 1.30%, Si: 0.01 to 0.50%, Mn: 0.20 to 1.30%, P: 0.100% or less, S: 0.100% or less, Al: 0.100% or less, Cr: 0.01 to 1.60%, N: 0.0150% or less, Mo: 0 to 0.500%, Ni: 0 to 1.000%, B: 0 to 0.0100%, V: 0 to 0.500%, Nb: 0 to 0.500%, Ti: 0 to 0.150%, and the balance being Fe and impurities, would be able to achieve both improved hardenability and improved cold workability. Therefore, the inventors of the present invention further investigated the microstructure of steel sheets having the above-mentioned chemical composition.

本発明者らはまず、鋼板のミクロ組織において、焼入れ性の向上に寄与する手段について検討を行った。上述の化学組成を有する鋼板のミクロ組織は、実質的にフェライトとセメンタイト粒子とからなる組織である。鋼板を素材として機械部品を製造する場合、機械部品の製造工程中の焼入れ時での鋼板の焼入れ性を高めるためには、焼入れ時に鋼板中のセメンタイト粒子が固溶しやすい方が好ましい。焼入れ時のセメンタイト粒子の固溶性を高めるには、セメンタイト粒子の粒子径が小さい方が好ましい。上述の化学組成を有する鋼板の場合、セメンタイト粒子の平均粒子径を1.50μm以下にすれば、焼入れ性が高まる。 The inventors first investigated means for improving hardenability in the microstructure of steel sheet. The microstructure of steel sheet having the above-mentioned chemical composition is substantially composed of ferrite and cementite particles. When manufacturing mechanical parts using steel sheet as a raw material, in order to improve the hardenability of the steel sheet during quenching in the manufacturing process of the mechanical parts, it is preferable that the cementite particles in the steel sheet are easily dissolved during quenching. In order to improve the solid solubility of cementite particles during quenching, it is preferable that the particle size of the cementite particles is small. In the case of steel sheet having the above-mentioned chemical composition, hardenability is improved if the average particle size of the cementite particles is 1.50 μm or less.

さらに、本発明者らの検討の結果、セメンタイト粒子中のMn濃度は、焼入れ時のセメンタイト粒子の固溶には影響がないことが判明した。一方、焼入れ時のセメンタイト粒子の固溶には、セメンタイト粒子中のCr濃度及びMo濃度が大きく影響することを、本発明者らは見出した。具体的には、セメンタイト粒子中のCr濃度及びMo濃度が高ければ、焼入れ時において、セメンタイト粒子が固溶しにくくなる。Furthermore, as a result of the inventors' investigations, it was found that the Mn concentration in cementite particles does not affect the solid solution of cementite particles during quenching. However, the inventors discovered that the Cr and Mo concentrations in cementite particles have a significant effect on the solid solution of cementite particles during quenching. Specifically, if the Cr and Mo concentrations in cementite particles are high, the cementite particles become less likely to dissolve during quenching.

以上の知見に基づいてさらに検討を行った。その結果、本発明者らは、セメンタイト粒子中の質量%でのCr濃度[Cr]θが7.90%以下であり、Mo濃度[Mo]θが1.50%以下であれば、熱処理時にセメンタイト粒子が固溶しやすくなり、鋼板の焼入れ性が高められることを見出した。 Based on the above findings, the inventors conducted further studies and found that when the Cr concentration [Cr] θ in the cementite particles is 7.90% or less and the Mo concentration [Mo] θ is 1.50% or less, the cementite particles are more likely to form a solid solution during heat treatment, and the hardenability of the steel sheet is improved.

本発明者らはさらに、鋼板のミクロ組織において、冷間加工性の向上に寄与する手段についても検討を行った。鋼板の冷間加工性を高めるためには、セメンタイト粒子の平均粒子径を1.50μm以下とし、さらに、セメンタイト粒子の球状化率を高めることが有効である。さらに、フェライトの平均粒径も冷間加工性に影響する。そこで、本実施形態の鋼板では、セメンタイト粒子の平均粒子径を1.50μm以下とし、セメンタイト粒子の球状化率を75%以上とし、フェライトの平均粒径を15.0μm以下とする。フェライトの平均粒径が15.0μm以下であれば、フェライトの粒界面積が大きくなる。この場合、粒界拡散により、焼入れ時にセメンタイト粒子の溶解が速くなる。そのため、フェライトの平均粒径が15.0μm以下であれば、冷間加工性だけでなく、焼入れ性も高まる。The inventors also investigated means for improving the cold workability of steel sheet microstructures. To improve the cold workability of steel sheet, it is effective to set the average particle size of cementite particles to 1.50 μm or less and further increase the spheroidization rate of the cementite particles. Furthermore, the average particle size of ferrite also affects cold workability. Therefore, in the steel sheet of this embodiment, the average particle size of cementite particles is set to 1.50 μm or less, the spheroidization rate of cementite particles is set to 75% or more, and the average particle size of ferrite is set to 15.0 μm or less. If the average particle size of ferrite is 15.0 μm or less, the grain boundary area of ferrite increases. In this case, grain boundary diffusion accelerates the dissolution of cementite particles during quenching. Therefore, if the average particle size of ferrite is 15.0 μm or less, not only cold workability but also hardenability is improved.

しかしながら、鋼板が上述の化学組成を有し、セメンタイト粒子の平均粒子径が1.50μm以下であり、セメンタイト粒子中の質量%でのCr濃度[Cr]θが7.90%以下であり、Mo濃度[Mo]θが1.50%以下であり、球状化率が75%以上であり、フェライトの平均粒径が15.0μm以下であっても、依然として、十分な冷間加工性が得られない場合があった。そこで、本発明者らはさらに検討を行った。その結果、本発明者らは次の知見を得た。 However, even when a steel sheet has the above-mentioned chemical composition, the average particle size of cementite particles is 1.50 μm or less, the Cr concentration [Cr] θ in the cementite particles is 7.90% or less, the Mo concentration [Mo] θ is 1.50% or less, the spheroidization rate is 75% or more, and the average particle size of ferrite is 15.0 μm or less, there are cases where sufficient cold workability is still not obtained. Therefore, the present inventors conducted further studies. As a result, the present inventors have obtained the following findings.

C含有量が0.90%を超える場合、熱間加工の冷却過程で生成するセメンタイト粒子のサイズにばらつきが生じやすい。セメンタイト粒子の平均粒子径が1.50μm以下であっても、セメンタイト粒子のサイズにばらつきが生じた結果、粗大セメンタイトが存在していれば、冷間加工時に粗大セメンタイトが割れの起点となる。その結果、鋼板の冷間加工性が低下する。If the C content exceeds 0.90%, the size of the cementite particles that form during the cooling process of hot working is likely to vary. Even if the average particle size of cementite particles is 1.50 μm or less, if the size of the cementite particles varies and coarse cementite is present, the coarse cementite will become the starting point for cracks during cold working. As a result, the cold workability of the steel sheet will be reduced.

以上の知見に基づいて、本発明者らはさらに検討を行った。その結果、上述の鋼板においてさらに、セメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μm以下であれば、粗大セメンタイトに起因した冷間加工性の低下を抑制することができ、優れた焼入れ性及び優れた冷間加工性の両立が可能であることを本発明者らは見出した。Based on the above findings, the inventors conducted further research. As a result, the inventors discovered that if the maximum particle size of the cementite particles in the above-mentioned steel sheet is 5.00 μm or less, the deterioration of cold workability caused by coarse cementite can be suppressed, and both excellent hardenability and excellent cold workability can be achieved.

以上の知見に基づいて完成した本実施形態による鋼板は、次の構成を有する。 The steel plate of this embodiment, which was completed based on the above findings, has the following configuration.

第1の構成の鋼板は、化学組成が、質量%で、C:0.90超~1.30%、Si:0.01~0.50%、Mn:0.20~1.30%、P:0.100%以下、S:0.100%以下、Al:0.100%以下、Cr:0.01~1.60%、N:0.0150%以下、Mo:0~0.500%、Ni:0~1.000%、B:0~0.0100%、V:0~0.500%、Nb:0~0.500%、及び、Ti:0~0.150%、を含有し、残部はFe及び不純物からなる。当該鋼板のミクロ組織において、フェライトと、セメンタイト粒子との総面積率が95%以上であり、フェライトの平均粒径は15.0μm以下である。セメンタイト粒子中の質量%でのCr濃度[Cr]θが7.90%以下であり、セメンタイト粒子中の質量%でのMo濃度[Mo]θが1.50%以下である。セメンタイト粒子の平均粒子径は1.50μm以下であり、セメンタイト粒子の最大粒子径は5.00μm以下である。セメンタイト粒子のうち、アスペクト比が3.0以下の前記セメンタイト粒子を球状セメンタイト粒子とし、セメンタイト粒子の総数に対する、球状セメンタイト粒子の総数の比である球状化率が75%以上である。 A steel sheet having a first configuration has a chemical composition, in mass%, of C: more than 0.90 to 1.30%, Si: 0.01 to 0.50%, Mn: 0.20 to 1.30%, P: 0.100% or less, S: 0.100% or less, Al: 0.100% or less, Cr: 0.01 to 1.60%, N: 0.0150% or less, Mo: 0 to 0.500%, Ni: 0 to 1.000%, B: 0 to 0.0100%, V: 0 to 0.500%, Nb: 0 to 0.500%, and Ti: 0 to 0.150%, with the balance being Fe and impurities. In the microstructure of the steel sheet, the total area ratio of ferrite and cementite particles is 95% or more, and the average grain size of ferrite is 15.0 μm or less. The Cr concentration [Cr] θ in mass% in the cementite particles is 7.90% or less, and the Mo concentration [Mo] θ in mass% in the cementite particles is 1.50% or less. The cementite particles have an average particle size of 1.50 μm or less and a maximum particle size of 5.00 μm or less. Among the cementite particles, those having an aspect ratio of 3.0 or less are considered spherical cementite particles, and the spheroidization rate, which is the ratio of the total number of spherical cementite particles to the total number of cementite particles, is 75% or more.

第2の構成の鋼板は、第1の構成の鋼板であって、化学組成は、質量%で、Mo:0.001~0.500%、Ni:0.0001~1.000%、B:0.0001~0.0100%、V:0.001~0.500%、Nb:0.001~0.500%、及び、Ti:0.001~0.150%、からなる群から選択される1種以上を含有する。 The steel plate of the second configuration is a steel plate of the first configuration, and its chemical composition contains, in mass %, one or more elements selected from the group consisting of Mo: 0.001 to 0.500%, Ni: 0.0001 to 1.000%, B: 0.0001 to 0.0100%, V: 0.001 to 0.500%, Nb: 0.001 to 0.500%, and Ti: 0.001 to 0.150%.

以下、本実施形態の鋼板について詳述する。なお、元素に関する「%」は、特に断りがない限り、質量%を意味する。 The steel sheet of this embodiment will be described in detail below. Note that "%" for elements means mass % unless otherwise specified.

[本実施形態の鋼板の特徴]
本実施形態の鋼板は、次の特徴1~特徴7を満たす。
(特徴1)
化学組成が、質量%で、C:0.90超~1.30%、Si:0.01~0.50%、Mn:0.20~1.30%、P:0.100%以下、S:0.100%以下、Al:0.100%以下、Cr:0.01~1.60%、N:0.0150%以下、Mo:0~0.500%、Ni:0~1.000%、B:0~0.0100%、V:0~0.500%、Nb:0~0.500%、及び、Ti:0~0.150%、を含有し、残部はFe及び不純物からなる。
(特徴2)
ミクロ組織において、フェライトと、セメンタイト粒子との総面積率が95%以上である。
(特徴3)
フェライトの平均粒径が15.0μm以下である。
(特徴4)
セメンタイト粒子中の質量%でのCr濃度[Cr]θが7.90%以下であり、セメンタイト粒子中の質量%でのMo濃度[Mo]θが1.50%以下である。
(特徴5)
セメンタイト粒子の平均粒子径が1.50μm以下である。
(特徴6)
セメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μm以下である。
(特徴7)
セメンタイト粒子のうち、アスペクト比が3.0以下のセメンタイト粒子を球状セメンタイト粒子とし、セメンタイト粒子の総数に対する、球状セメンタイト粒子の総数の比である球状化率が75%以上である。
以下、特徴1~特徴7について説明する。
[Features of the steel sheet according to this embodiment]
The steel sheet of this embodiment satisfies the following features 1 to 7.
(Feature 1)
The chemical composition, in mass%, is C: over 0.90 to 1.30%, Si: 0.01 to 0.50%, Mn: 0.20 to 1.30%, P: 0.100% or less, S: 0.100% or less, Al: 0.100% or less, Cr: 0.01 to 1.60%, N: 0.0150% or less, Mo: 0 to 0.500%, Ni: 0 to 1.000%, B: 0 to 0.0100%, V: 0 to 0.500%, Nb: 0 to 0.500%, and Ti: 0 to 0.150%, with the balance being Fe and impurities.
(Feature 2)
In the microstructure, the total area ratio of ferrite and cementite particles is 95% or more.
(Feature 3)
The average grain size of the ferrite is 15.0 μm or less.
(Feature 4)
The Cr concentration [Cr] θ in mass % in the cementite particles is 7.90% or less, and the Mo concentration [Mo] θ in mass % in the cementite particles is 1.50% or less.
(Feature 5)
The average particle size of the cementite particles is 1.50 μm or less.
(Feature 6)
The maximum particle size of the cementite particles is 5.00 μm or less.
(Feature 7)
Among the cementite particles, cementite particles having an aspect ratio of 3.0 or less are considered spherical cementite particles, and the spheroidization rate, which is the ratio of the total number of spherical cementite particles to the total number of cementite particles, is 75% or more.
Features 1 to 7 will be explained below.

[(特徴1)化学組成について]
本実施形態の鋼板の化学組成は、次の元素を含有する。
[(Feature 1) Chemical composition]
The chemical composition of the steel sheet of this embodiment contains the following elements.

C:0.90超~1.30%
炭素(C)は、鋼板の焼入れ性を高める。その結果、鋼板を素材として機械部品を製造する工程で焼入れを実施することにより、機械部品の強度が高まる。Cはさらに、鋼板を素材として機械部品を製造する工程で焼入れ及び焼戻し後において未溶解のセメンタイト粒子を残存させることにより、機械部品の耐摩耗性を高める。C含有量が0.90%以下であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、C含有量が1.30%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼板の冷間加工性が低下する。さらに、鋼板を素材として製造される機械部品の靭性が低下する。
したがって、C含有量は0.90超~1.30%である。
C含有量の好ましい下限は0.91%であり、さらに好ましくは0.93%であり、さらに好ましくは0.95%である。
C含有量の好ましい上限は1.28%であり、さらに好ましくは1.25%であり、さらに好ましくは1.20%である。
C: more than 0.90 to 1.30%
Carbon (C) improves the hardenability of steel sheet. As a result, when quenching is performed in a process for manufacturing a mechanical component using steel sheet as a raw material, the strength of the mechanical component is increased. Furthermore, C causes undissolved cementite particles to remain after quenching and tempering in a process for manufacturing a mechanical component using steel sheet as a raw material, thereby improving the wear resistance of the mechanical component. If the C content is 0.90% or less, the above effects cannot be sufficiently obtained even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment.
On the other hand, if the C content exceeds 1.30%, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the cold workability of the steel sheet will be reduced, and further, the toughness of machine parts manufactured using the steel sheet will be reduced.
Therefore, the C content is more than 0.90% to 1.30%.
The lower limit of the C content is preferably 0.91%, more preferably 0.93%, and even more preferably 0.95%.
The upper limit of the C content is preferably 1.28%, more preferably 1.25%, and even more preferably 1.20%.

Si:0.01~0.50%
シリコン(Si)は、鋼板の製造工程中の製鋼段階において、鋼を脱酸する。Siはさらに、鋼板を素材として機械部品を製造する工程で焼戻しを実施したとき、鋼板の焼戻し軟化抵抗を高める。Si含有量が0.01%未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Si含有量が0.50%を超えれば、固溶強化により鋼板の強度が過剰に高くなる。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼板の冷間加工性が低下する。
したがって、Si含有量は0.01~0.50%である。
Si含有量の好ましい下限は0.02%であり、さらに好ましくは0.05%であり、さらに好ましくは0.10%である。
Si含有量の好ましい上限は0.48%であり、さらに好ましくは0.44%であり、さらに好ましくは0.40%である。
Si: 0.01~0.50%
Silicon (Si) deoxidizes steel during the steelmaking process of steel sheet production. Si also increases the temper softening resistance of steel sheet when tempered in the process of manufacturing mechanical parts using the steel sheet as a raw material. If the Si content is less than 0.01%, the above effects cannot be sufficiently obtained even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment.
On the other hand, if the Si content exceeds 0.50%, the strength of the steel sheet becomes excessively high due to solid solution strengthening, and therefore the cold workability of the steel sheet deteriorates even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment.
Therefore, the Si content is 0.01 to 0.50%.
The lower limit of the Si content is preferably 0.02%, more preferably 0.05%, and even more preferably 0.10%.
The upper limit of the Si content is preferably 0.48%, more preferably 0.44%, and even more preferably 0.40%.

Mn:0.20~1.30%
マンガン(Mn)は、鋼板を素材として機械部品を製造する工程での焼入れ工程の加熱時において、オーステナイトへの固溶量に応じて鋼板の焼入れ性を高める。その結果、機械製品の強度が高まる。Mn含有量が0.20%未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Mn含有量が1.30%を超えれば、固溶強化により鋼板の強度が過度に高くなる。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼板の冷間加工性が低下する。
したがって、Mn含有量は0.20~1.30%である。
Mn含有量の好ましい下限は0.25%であり、さらに好ましくは0.30%であり、さらに好ましくは0.35%である。
Mn含有量の好ましい上限は1.25%であり、さらに好ましくは1.20%であり、さらに好ましくは1.15%である。
Mn: 0.20-1.30%
Manganese (Mn) improves the hardenability of steel sheets depending on the amount of manganese dissolved in austenite during heating in the quenching process in the manufacturing of mechanical parts using steel sheets as raw materials. As a result, the strength of mechanical products is increased. If the Mn content is less than 0.20%, the above effects cannot be sufficiently obtained even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment.
On the other hand, if the Mn content exceeds 1.30%, the strength of the steel sheet becomes excessively high due to solid solution strengthening, and therefore the cold workability of the steel sheet deteriorates even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment.
Therefore, the Mn content is 0.20 to 1.30%.
The lower limit of the Mn content is preferably 0.25%, more preferably 0.30%, and even more preferably 0.35%.
The upper limit of the Mn content is preferably 1.25%, more preferably 1.20%, and even more preferably 1.15%.

P:0.100%以下
りん(P)は不純物であり、P含有量は0%超である。P含有量が0.100%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼板の靱性が低下する。
したがって、P含有量は0.100%以下である。
P含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、P含有量の過度の低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、P含有量の好ましい下限は0.001%であり、さらに好ましくは0.003%であり、さらに好ましくは0.005%である。
P含有量の好ましい上限は0.090%であり、さらに好ましくは0.080%であり、さらに好ましくは0.050%である。
P: 0.100% or less Phosphorus (P) is an impurity, and the P content is more than 0%. If the P content exceeds 0.100%, the toughness of the steel plate decreases even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment.
Therefore, the P content is 0.100% or less.
The P content is preferably as low as possible. However, excessive reduction in the P content significantly increases the production cost. Therefore, in consideration of industrial production, the lower limit of the P content is preferably 0.001%, more preferably 0.003%, and even more preferably 0.005%.
The upper limit of the P content is preferably 0.090%, more preferably 0.080%, and even more preferably 0.050%.

S:0.100%以下
硫黄(S)は不純物であり、S含有量は0%超である。S含有量が0.100%を超えれば、Sは硫化物を過剰に生成する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼板の冷間加工性が低下する。
したがって、S含有量は0.100%以下である。
S含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、S含有量の過度の低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、S含有量の好ましい下限は0.001%であり、さらに好ましくは0.003%であり、さらに好ましくは0.005%である。
S含有量の好ましい上限は0.090%であり、さらに好ましくは0.080%であり、さらに好ましくは0.050%であり、さらに好ましくは0.030%であり、さらに好ましくは0.025%である。
S: 0.100% or less Sulfur (S) is an impurity, and the S content is greater than 0%. If the S content exceeds 0.100%, S generates excessive sulfides. Therefore, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the cold workability of the steel sheet is reduced.
Therefore, the S content is 0.100% or less.
The S content is preferably as low as possible. However, excessive reduction in the S content significantly increases the production cost. Therefore, in consideration of industrial production, the lower limit of the S content is preferably 0.001%, more preferably 0.003%, and even more preferably 0.005%.
The upper limit of the S content is preferably 0.090%, more preferably 0.080%, even more preferably 0.050%, even more preferably 0.030%, and still more preferably 0.025%.

Al:0.100%以下
アルミニウム(Al)は不純物であり、Al含有量は0%超である。Alは、Nと結合してAlNを形成する。AlNは、鋼板を素材として機械部品を製造する工程中の焼入れ工程の加熱時において、オーステナイト粒を微細化する。オーステナイト粒の微細化は、鋼板の焼入れ性を低下する。Al含有量が0.100%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、焼入れ工程の加熱時にオーステナイト粒が過剰に微細化し、鋼板の焼入れ性が顕著に低下する。
したがって、Al含有量は0.100%以下である。
Al含有量の好ましい下限は0.001%であり、さらに好ましくは0.005%であり、さらに好ましくは0.010%である。
Al含有量の好ましい上限は0.090%であり、さらに好ましくは0.080%であり、さらに好ましくは0.070%であり、さらに好ましくは0.050%である。
本実施形態の鋼板の化学組成において、Al含有量は、酸可溶Al(sol.Al)含有量を意味する。
Al: 0.100% or less Aluminum (Al) is an impurity, and the Al content exceeds 0%. Al bonds with N to form AlN. AlN refines austenite grains during heating in the quenching process in the process of manufacturing mechanical parts using steel sheet as a raw material. Refinement of austenite grains reduces the hardenability of the steel sheet. If the Al content exceeds 0.100%, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, austenite grains are excessively refined during heating in the quenching process, significantly reducing the hardenability of the steel sheet.
Therefore, the Al content is 0.100% or less.
The lower limit of the Al content is preferably 0.001%, more preferably 0.005%, and even more preferably 0.010%.
The upper limit of the Al content is preferably 0.090%, more preferably 0.080%, even more preferably 0.070%, and still more preferably 0.050%.
In the chemical composition of the steel sheet of this embodiment, the Al content means the acid-soluble Al (sol. Al) content.

Cr:0.01~1.60%
クロム(Cr)は、鋼板を素材として機械部品を製造する工程での焼入れ工程の加熱時において、オーステナイトへの固溶量に応じて鋼板の焼入れ性を高める。その結果、機械部品の強度が高まる。Cr含有量が0.01%未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Cr含有量が1.60%を超えれば、セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θを7.90%以下にすることが困難となる。この場合、鋼板を素材として機械部品を製造する工程での焼入れ工程の加熱時において、セメンタイト粒子の溶解が遅くなる。その結果、焼入れ性が低下する。さらに、鋼板の強度が過剰に高くなる。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼板の冷間加工性が低下する。
したがって、Cr含有量は0.01~1.60%である。
Cr含有量の好ましい下限は0.02%であり、さらに好ましくは0.03%であり、さらに好ましくは0.05%であり、さらに好ましくは0.10%であり、さらに好ましくは0.20%であり、さらに好ましくは0.30%であり、さらに好ましくは0.40%であり、さらに好ましくは0.50%超であり、さらに好ましくは0.52%であり、さらに好ましくは0.55%である。
Cr含有量の好ましい上限は1.57%であり、さらに好ましくは1.55%であり、さらに好ましくは1.50%である。
Cr:0.01~1.60%
Chromium (Cr) enhances the hardenability of steel sheets depending on the amount of chromium dissolved in austenite during heating in the quenching process of manufacturing mechanical parts from steel sheets. As a result, the strength of the mechanical parts is increased. If the Cr content is less than 0.01%, the above effects cannot be sufficiently obtained even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment.
On the other hand, if the Cr content exceeds 1.60%, it becomes difficult to maintain the Cr concentration [Cr] θ in the cementite particles at 7.90% or less. In this case, the dissolution of cementite particles slows down during heating in the quenching process in the process of manufacturing mechanical parts using the steel sheet as a raw material. As a result, the hardenability deteriorates. Furthermore, the strength of the steel sheet becomes excessively high. Therefore, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the cold workability of the steel sheet deteriorates.
Therefore, the Cr content is 0.01 to 1.60%.
The lower limit of the Cr content is preferably 0.02%, more preferably 0.03%, even more preferably 0.05%, even more preferably 0.10%, even more preferably 0.20%, even more preferably 0.30%, even more preferably 0.40%, even more preferably more than 0.50%, even more preferably 0.52%, and even more preferably 0.55%.
The upper limit of the Cr content is preferably 1.57%, more preferably 1.55%, and even more preferably 1.50%.

N:0.0150%以下
窒素(N)は不純物であり、N含有量は0%超である。NはAlと結合してAlNを形成する。AlNは、鋼板を素材として機械部品を製造する工程中の焼入れ工程の加熱時において、オーステナイト粒を微細化する。オーステナイト粒の微細化は、鋼板の焼入れ性を低下する。N含有量が0.0150%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、焼入れでの加熱時にオーステナイト粒が過剰に微細化し、鋼板の焼入れ性が顕著に低下する。
したがって、N含有量は0.0150%以下である。
N含有量の好ましい下限は0.0001%であり、さらに好ましくは0.0005%である。
N含有量の好ましい上限は0.0140%であり、さらに好ましくは0.0130%であり、さらに好ましくは0.0125%である。
N: 0.0150% or less Nitrogen (N) is an impurity, and the N content exceeds 0%. N bonds with Al to form AlN. AlN refines austenite grains during heating in the quenching process in the process of manufacturing mechanical parts using steel sheet as a raw material. Refinement of austenite grains reduces the hardenability of the steel sheet. If the N content exceeds 0.0150%, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the austenite grains are excessively refined during heating in quenching, significantly reducing the hardenability of the steel sheet.
Therefore, the N content is 0.0150% or less.
The lower limit of the N content is preferably 0.0001%, and more preferably 0.0005%.
The upper limit of the N content is preferably 0.0140%, more preferably 0.0130%, and even more preferably 0.0125%.

本実施形態の鋼板の化学組成の残部は、Fe及び不純物からなる。ここで、化学組成における不純物とは、鋼板を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、又は製造環境などから混入されるものであって、本実施形態による鋼板に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。The remainder of the chemical composition of the steel sheet of this embodiment consists of Fe and impurities. Here, the term "impurities" in the chemical composition refers to substances that are mixed in from raw materials such as ore, scrap, or the manufacturing environment during industrial production of the steel sheet, and are acceptable within a range that does not adversely affect the steel sheet of this embodiment.

上記不純物として、次の含有量の元素が含まれてもよい。
Cu:0~0.15%、W:0~0.15%、Ta:0~0.15%、Sn:0~0.050%、Sb:0~0.050%、Co:0~0.050%、As:0~0.050%、Mg:0~0.050%、Y:0~0.050%、Zr:0~0.050%、La:0~0.050%、Ce:0~0.050%、及び、Ca:0~0.050%からなる群から選択される1種以上
これらの元素はいずれもトランプエレメントであり、本実施形態の鋼板においては不純物である。
The impurities may include the following elements in the amounts listed below.
One or more elements selected from the group consisting of Cu: 0 to 0.15%, W: 0 to 0.15%, Ta: 0 to 0.15%, Sn: 0 to 0.050%, Sb: 0 to 0.050%, Co: 0 to 0.050%, As: 0 to 0.050%, Mg: 0 to 0.050%, Y: 0 to 0.050%, Zr: 0 to 0.050%, La: 0 to 0.050%, Ce: 0 to 0.050%, and Ca: 0 to 0.050%. All of these elements are tramp elements, and are impurities in the steel sheet of this embodiment.

[任意元素(Optional Elements)]
本実施形態の鋼板の化学組成はさらに、Feの一部に代えて、Mo:0~0.500%、Ni:0~1.000%、B:0~0.0100%、V:0~0.500%、Nb:0~0.500%、及び、Ti:0~0.150%、からなる群から選択される1種以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも任意元素である。以下、これらの任意元素について説明する。
[Optional Elements]
The chemical composition of the steel sheet of this embodiment may further contain, in place of a portion of Fe, one or more elements selected from the group consisting of Mo: 0-0.500%, Ni: 0-1.000%, B: 0-0.0100%, V: 0-0.500%, Nb: 0-0.500%, and Ti: 0-0.150%. All of these elements are optional elements. These optional elements will be described below.

[第1群(Mo、Ni及びB)]
本実施形態の鋼板の化学組成はさらに、Feの一部に代えて、Mo、Ni及びBからなる群から選択される1種以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも任意元素であり、含有されなくてもよい。含有される場合、Mo、Ni及びBは、鋼板の焼入れ性を高める。
[Group 1 (Mo, Ni and B)]
The chemical composition of the steel sheet of this embodiment may further contain, in place of a portion of Fe, one or more elements selected from the group consisting of Mo, Ni, and B. These elements are all optional elements and may not be contained. When contained, Mo, Ni, and B improve the hardenability of the steel sheet.

Mo:0~0.500%
モリブデン(Mo)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Mo含有量は0%であってもよい。
Moが含有される場合、つまり、Mo含有量が0%超である場合、鋼板を素材として機械部品を製造する工程での焼入れ工程の加熱時にオーステナイト中に固溶したMoは、鋼板の焼入れ性を高める。そのため、機械製品の強度が高まる。Moはさらに、鋼板の焼戻し軟化抵抗を高める。Moが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Mo含有量が0.500%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼板の強度が過度に高くなる。そのため、鋼板の冷間加工性が低下する。
したがって、Mo含有量は0~0.500%である。
Mo含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.001%であり、さらに好ましくは0.003%であり、さらに好ましくは0.005%であり、さらに好ましくは0.010%である。
Mo含有量の好ましい上限は0.450%であり、さらに好ましくは0.400%であり、さらに好ましくは0.350%であり、さらに好ましくは0.300%である。
Mo: 0~0.500%
Molybdenum (Mo) is an optional element and may not be contained, that is, the Mo content may be 0%.
When Mo is contained, that is, when the Mo content is more than 0%, Mo dissolved in austenite during heating in the quenching process in the process of manufacturing mechanical parts using the steel sheet as a raw material improves the hardenability of the steel sheet. Therefore, the strength of the mechanical product increases. Mo also increases the temper softening resistance of the steel sheet. Even if even a small amount of Mo is contained, the above effects can be obtained to some extent.
However, if the Mo content exceeds 0.500%, the strength of the steel sheet becomes excessively high even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, and therefore the cold workability of the steel sheet deteriorates.
Therefore, the Mo content is 0 to 0.500%.
The lower limit of the Mo content is preferably more than 0%, more preferably 0.001%, even more preferably 0.003%, even more preferably 0.005%, and still more preferably 0.010%.
The upper limit of the Mo content is preferably 0.450%, more preferably 0.400%, even more preferably 0.350%, and still more preferably 0.300%.

Ni:0~1.000%
ニッケル(Ni)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ni含有量は0%であってもよい。
Niが含有される場合、つまり、Ni含有量が0%超である場合、鋼板を素材として機械部品を製造する工程での焼入れ工程の加熱時にオーステナイト中に固溶したNiは、鋼板の焼入れ性を高める。そのため、機械部品の強度が高まる。Niはさらに、鋼板の焼戻し軟化抵抗を高める。Niが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ni含有量が1.000%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼板の強度が過度に高くなる。そのため、鋼板の冷間加工性が低下する。
したがって、Ni含有量は0~1.000%である。
Ni含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.001%であり、さらに好ましくは0.005%であり、さらに好ましくは0.007%であり、さらに好ましくは0.010%である。
Ni含有量の好ましい上限は0.950%であり、さらに好ましくは0.900%であり、さらに好ましくは0.800%であり、さらに好ましくは0.700%であり、さらに好ましくは0.600%である。
Ni: 0-1.000%
Nickel (Ni) is an optional element and may not be contained, that is, the Ni content may be 0%.
When Ni is contained, that is, when the Ni content is more than 0%, Ni dissolved in austenite during heating in the quenching process in the process of manufacturing mechanical parts using the steel sheet as a raw material improves the hardenability of the steel sheet. Therefore, the strength of the mechanical parts increases. Ni also increases the temper softening resistance of the steel sheet. Even if even a small amount of Ni is contained, the above effects can be obtained to some extent.
However, if the Ni content exceeds 1.000%, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the strength of the steel sheet becomes excessively high, and therefore the cold workability of the steel sheet deteriorates.
Therefore, the Ni content is 0 to 1.000%.
The lower limit of the Ni content is preferably more than 0%, more preferably 0.001%, even more preferably 0.005%, even more preferably 0.007%, and even more preferably 0.010%.
The upper limit of the Ni content is preferably 0.950%, more preferably 0.900%, even more preferably 0.800%, even more preferably 0.700%, and still more preferably 0.600%.

B:0~0.0100%
ボロン(B)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、B含有量は0%であってもよい。
Bが含有される場合、つまり、B含有量が0%超である場合、鋼板を素材として機械部品を製造する工程での焼入れ工程の加熱時にオーステナイト中に固溶したBは、鋼板の焼入れ性を高める。そのため、機械部品の強度が高まる。Bが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、B含有量が0.0100%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、B化合物が生成する。この場合、十分な焼入れ性が得られない。さらに、鋼板の冷間加工性が低下する。
したがって、B含有量は0~0.0100%である。
B含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.0001%であり、さらに好ましくは0.0003%であり、さらに好ましくは0.0005%である。
B含有量の好ましい上限は0.0090%であり、さらに好ましくは0.0080%であり、さらに好ましくは0.0070%であり、さらに好ましくは0.0060%であり、さらに好ましくは0.0050%である。
B: 0-0.0100%
Boron (B) is an optional element and may not be contained, that is, the B content may be 0%.
When B is contained, that is, when the B content is more than 0%, B dissolved in austenite during heating in the quenching step in the process of manufacturing mechanical parts using the steel sheet as a raw material improves the hardenability of the steel sheet, thereby increasing the strength of the mechanical parts. Even if even a small amount of B is contained, the above effect can be obtained to some extent.
However, if the B content exceeds 0.0100%, B compounds are formed even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment. In this case, sufficient hardenability cannot be obtained. Furthermore, the cold workability of the steel sheet is reduced.
Therefore, the B content is 0 to 0.0100%.
The lower limit of the B content is preferably more than 0%, more preferably 0.0001%, even more preferably 0.0003%, and still more preferably 0.0005%.
The upper limit of the B content is preferably 0.0090%, more preferably 0.0080%, even more preferably 0.0070%, even more preferably 0.0060%, and still more preferably 0.0050%.

[第2群:V、Nb及びTiについて]
本実施形態による鋼板の化学組成はさらに、Feの一部に代えて、V、Nb及びTiからなる群から選択される1種以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも任意元素であり、含有されなくてもよい。含有される場合、V、Nb及びTiは炭化物を形成し、鋼板を素材として機械部品を製造する工程中の焼入れ工程の加熱時のオーステナイト粒の粗大化を抑制する。そのため、機械部品の靭性が向上する。
[Group 2: V, Nb, and Ti]
The chemical composition of the steel sheet according to this embodiment may further contain one or more elements selected from the group consisting of V, Nb, and Ti, instead of a portion of Fe. These elements are optional and may not be contained. When contained, V, Nb, and Ti form carbides and suppress coarsening of austenite grains during heating in the quenching step in the process of manufacturing mechanical components using the steel sheet as a raw material. Therefore, the toughness of the mechanical components is improved.

V:0~0.500%
バナジウム(V)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、V含有量は0%であってもよい。
Vが含有される場合、つまり、V含有量が0%超である場合、Vは炭化物を形成し、鋼板を素材として機械部品を製造する工程の焼入れ工程の加熱時のオーステナイト粒の粗大化を抑制する。そのため、機械部品の靭性が向上する。Vが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、V含有量が0.500%を超えれば、炭化物を過剰に形成して、鋼板を析出強化する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼板の冷間加工性が低下する。
したがって、V含有量は0~0.500%である。
V含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.001%であり、さらに好ましくは0.003%であり、さらに好ましくは0.005%である。
V含有量の好ましい上限は0.480%であり、さらに好ましくは0.450%であり、さらに好ましくは0.400%である。
V: 0-0.500%
Vanadium (V) is an optional element and may not be contained, that is, the V content may be 0%.
When V is contained, that is, when the V content is more than 0%, V forms carbides and suppresses the coarsening of austenite grains during heating in the quenching process of manufacturing mechanical parts from steel plates. Therefore, the toughness of the mechanical parts is improved. Even if even a small amount of V is contained, the above effect can be obtained to some extent.
However, if the V content exceeds 0.500%, excessive carbides are formed, which causes precipitation strengthening of the steel sheet, and therefore the cold workability of the steel sheet deteriorates even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment.
Therefore, the V content is 0 to 0.500%.
The lower limit of the V content is preferably more than 0%, more preferably 0.001%, even more preferably 0.003%, and still more preferably 0.005%.
The upper limit of the V content is preferably 0.480%, more preferably 0.450%, and even more preferably 0.400%.

Nb:0~0.500%
ニオブ(Nb)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Nb含有量は0%であってもよい。
Nbが含有される場合、つまり、Nb含有量が0%超である場合、Nbは炭化物を形成し、鋼板を素材として機械部品を製造する工程の焼入れ工程の加熱時のオーステナイト粒の粗大化を抑制する。そのため、機械部品の靭性が向上する。また、NbはNと結合して、固溶Bが窒化物を形成するのを抑制する。これにより、固溶Bによる鋼板の焼入れ性を高める。Nbが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Nb含有量が0.500%を超えれば、炭化物を過剰に形成して、鋼板を析出強化する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼板の冷間加工性が低下する。
したがって、Nb含有量は0~0.500%である。
Nb含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.001%であり、さらに好ましくは0.003%であり、さらに好ましくは0.005%である。
Nb含有量の好ましい上限は0.480%であり、さらに好ましくは0.460%であり、さらに好ましくは0.430%であり、さらに好ましくは0.400%であり、さらに好ましくは0.350%であり、さらに好ましくは0.300%である。
Nb: 0-0.500%
Niobium (Nb) is an optional element and may not be contained, that is, the Nb content may be 0%.
When Nb is contained, that is, when the Nb content is more than 0%, Nb forms carbides and suppresses the coarsening of austenite grains during heating in the quenching process of manufacturing mechanical parts using steel plate as a raw material. This improves the toughness of the mechanical parts. Nb also bonds with N to suppress the formation of nitrides by solute B. This improves the hardenability of the steel plate due to solute B. Even if even a small amount of Nb is contained, the above effects can be obtained to some extent.
However, if the Nb content exceeds 0.500%, excessive carbides are formed, which causes precipitation strengthening of the steel sheet, and therefore the cold workability of the steel sheet deteriorates even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment.
Therefore, the Nb content is 0 to 0.500%.
The lower limit of the Nb content is preferably more than 0%, more preferably 0.001%, even more preferably 0.003%, and still more preferably 0.005%.
The upper limit of the Nb content is preferably 0.480%, more preferably 0.460%, even more preferably 0.430%, even more preferably 0.400%, even more preferably 0.350%, and even more preferably 0.300%.

Ti:0~0.150%
チタン(Ti)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ti含有量は0%であってもよい。
Tiが含有される場合、つまり、Ti含有量が0%超である場合、Tiは炭化物を形成し、鋼板を素材として機械部品を製造する工程の焼入れ工程の加熱時のオーステナイト粒の粗大化を抑制する。そのため、機械部品の靭性が向上する。また、TiはNと結合して、固溶Bが窒化物を形成するのを抑制する。これにより、固溶Bによる鋼板の焼入れ性を高める。Tiが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ti含有量が0.150%を超えれば、炭化物を過剰に形成して、鋼板を析出強化する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼板の冷間加工性が低下する。
したがって、Ti含有量は0~0.150%である。
Ti含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.001%であり、さらに好ましくは0.003%であり、さらに好ましくは0.005%であり、さらに好ましくは0.010%である。
Ti含有量の好ましい上限は0.145%であり、さらに好ましくは0.130%であり、さらに好ましくは0.120%であり、さらに好ましくは0.100%であり、さらに好ましくは0.080%である。
Ti: 0-0.150%
Titanium (Ti) is an optional element and may not be contained, that is, the Ti content may be 0%.
When Ti is contained, that is, when the Ti content is more than 0%, Ti forms carbides and suppresses the coarsening of austenite grains during heating in the quenching process of manufacturing mechanical parts using steel plate as a raw material. This improves the toughness of the mechanical parts. Ti also bonds with N to suppress the formation of nitrides by solute B. This improves the hardenability of the steel plate due to the solute B. Even if Ti is contained even a small amount, the above effects can be obtained to some extent.
However, if the Ti content exceeds 0.150%, excessive carbides are formed, which leads to precipitation strengthening of the steel sheet, and therefore the cold workability of the steel sheet deteriorates even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment.
Therefore, the Ti content is 0 to 0.150%.
The lower limit of the Ti content is preferably more than 0%, more preferably 0.001%, even more preferably 0.003%, even more preferably 0.005%, and still more preferably 0.010%.
The upper limit of the Ti content is preferably 0.145%, more preferably 0.130%, even more preferably 0.120%, even more preferably 0.100%, and still more preferably 0.080%.

[鋼板の化学組成の測定方法]
本実施形態の鋼板の化学組成は、周知の成分分析法で測定できる。具体的には、ドリルを用いて、鋼板の表面から0.1mm深さ以上の内部から、切粉を採取する。採取された切粉を酸に溶解させて溶液を得る。溶液に対して、ICP-AES(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)を実施して、化学組成の元素分析を実施する。C含有量及びS含有量については、周知の高周波燃焼法(燃焼-赤外線吸収法)により求める。N含有量については、周知の不活性ガス溶融-熱伝導度法を用いて求める。
[Method for measuring the chemical composition of steel sheet]
The chemical composition of the steel sheet of this embodiment can be measured by a known elemental analysis method. Specifically, chips are collected from the interior of the steel sheet to a depth of 0.1 mm or more from the surface using a drill. The collected chips are dissolved in acid to obtain a solution. ICP-AES (Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry) is performed on the solution to perform elemental analysis of the chemical composition. The C content and S content are determined by a known high-frequency combustion method (combustion-infrared absorption method). The N content is determined using a known inert gas fusion-thermal conductivity method.

[(特徴2)ミクロ組織について]
本実施形態の鋼板のミクロ組織において、フェライト及びセメンタイト粒子の総面積率は95%以上である。つまり、本実施形態の鋼板のミクロ組織は、実質的にフェライト及びセメンタイト粒子からなる。
[(Feature 2) Microstructure]
In the microstructure of the steel sheet of this embodiment, the total area ratio of ferrite and cementite particles is 95% or more, that is, the microstructure of the steel sheet of this embodiment is substantially composed of ferrite and cementite particles.

ミクロ組織において、フェライト及びセメンタイト粒子以外の残部の組織は例えば、ベイナイト、マルテンサイト、及び、パーライトからなる群から選択される1種以上である。 In the microstructure, the remaining structure other than ferrite and cementite particles is, for example, one or more types selected from the group consisting of bainite, martensite, and pearlite.

好ましくは、ミクロ組織におけるフェライト及びセメンタイト粒子の総面積率は96%以上であり、さらに好ましくは97%以上であり、さらに好ましくは98%以上であり、さらに好ましくは99%以上である。ミクロ組織は、フェライト及びセメンタイト粒子からなる組織であってもよい。Preferably, the total area ratio of ferrite and cementite particles in the microstructure is 96% or more, more preferably 97% or more, even more preferably 98% or more, and even more preferably 99% or more. The microstructure may be a structure consisting of ferrite and cementite particles.

フェライト及びセメンタイト粒子の総面積率が95%以上であれば、特徴1及び特徴3~特徴7を満たすことを前提として、鋼板の十分な焼入れ性と、十分な冷間加工性とが得られる。 If the total area ratio of ferrite and cementite particles is 95% or more, the steel plate will have sufficient hardenability and cold workability, provided that Features 1 and 3 to 7 are met.

[ミクロ組織中のフェライト及びセメンタイト粒子の総面積率の測定方法]
ミクロ組織中のフェライト及びセメンタイト粒子の総面積率は、次の方法で測定できる。
鋼板の板幅中心部から、鋼板の圧延方向に15mm×板幅方向に10mm×板厚の試験片を採取する。試験片の表面のうち、圧延方向及び板厚方向に平行な表面(つまり、圧延方向に15mm×板厚の表面)を観察面とする。試験片の観察面を鏡面研磨する。鏡面研磨された観察面に対して、3%硝酸アルコール(ナイタール腐食液)を用いてエッチングを行う。エッチングされた観察面のうち、鋼板表面から板厚方向に板厚/4深さ位置の任意の5箇所の観察視野を1000倍の走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)で二次電子像を観察する。各観察視野は板厚方向に100μm×圧延方向に120μmの矩形とする。観察視野の板厚方向中心位置が、観察面のうち鋼板表面から板厚方向に板厚/4深さ位置となるように、観察視野を選択する。
[Method for measuring the total area ratio of ferrite and cementite particles in a microstructure]
The total area ratio of ferrite and cementite particles in the microstructure can be measured by the following method.
A test piece measuring 15 mm in the rolling direction of the steel plate, 10 mm in the width direction, and thickness is taken from the center of the steel plate. The surface of the test piece parallel to the rolling direction and thickness direction (i.e., the surface 15 mm in the rolling direction and thickness direction) is used as the observation surface. The observation surface of the test piece is mirror-polished. The mirror-polished observation surface is etched using 3% nitric acid alcohol (nital etchant). Of the etched observation surface, five observation fields at a depth of 1/4 of the plate thickness from the steel plate surface in the thickness direction are randomly selected and secondary electron images are observed using a scanning electron microscope (SEM) at 1000x magnification. Each observation field is a rectangle measuring 100 μm in the thickness direction and 120 μm in the rolling direction. The observation field is selected so that the center position of the observation field in the thickness direction is 1/4 of the plate thickness from the steel plate surface in the thickness direction.

観察視野において、フェライト及びセメンタイト粒子は、他の組織(ベイナイト、マルテンサイト、パーライト等)とは異なるコントラスト及び異なる形態を示す。したがって、コントラスト及び形態に基づいて、観察視野内でのフェライトとセメンタイト粒子とを特定する。 In the observation field, ferrite and cementite particles exhibit different contrast and morphology from other structures (bainite, martensite, pearlite, etc.). Therefore, ferrite and cementite particles within the observation field are identified based on their contrast and morphology.

5箇所の観察視野でのフェライトの総面積及びセメンタイト粒子の総面積と、5箇所の観察視野の総面積(100μm×120μm×5)とに基づいて、フェライト及びセメンタイト粒子の総面積率(%)を求める。 The total area ratio (%) of ferrite and cementite particles is calculated based on the total area of ferrite and cementite particles in the five observation fields and the total area of the five observation fields (100 μm x 120 μm x 5).

[(特徴3)フェライトの平均粒径について]
本実施形態の鋼板ではさらに、フェライトの平均粒径は15.0μm以下である。
フェライトの平均粒径が15.0μmを超えれば、粒界面積が小さくなり、粒界拡散によるセメンタイト粒子の溶解促進効果が得られなくなる。この場合、鋼板を素材として機械部品を製造する場合の焼入れ工程において、十分な焼入れ性が得られない。そのため、鋼板を素材として製造された機械部品の強度が低下する。
[(Feature 3) Average grain size of ferrite]
Furthermore, in the steel sheet of this embodiment, the average grain size of ferrite is 15.0 μm or less.
If the average grain size of ferrite exceeds 15.0 μm, the grain boundary area becomes small, and the effect of promoting the dissolution of cementite particles by grain boundary diffusion cannot be obtained. In this case, sufficient hardenability cannot be obtained in the hardening process when manufacturing mechanical parts using the steel sheet as a raw material. As a result, the strength of the mechanical parts manufactured using the steel sheet as a raw material decreases.

フェライトの平均粒径が15.0μm以下である場合、フェライトの粒界面積は十分に大きく、焼入れ時にセメンタイト粒子の溶解が速くなる。そのため、特徴1、特徴2及び特徴4~特徴7を満たすことを前提として、焼入れ性が高まる。さらに、フェライトの平均粒径が15.0μm以下である場合、鋼板の冷間加工性が高まる。 When the average grain size of ferrite is 15.0 μm or less, the grain boundary area of ferrite is sufficiently large, and cementite particles dissolve quickly during quenching. As a result, hardenability is improved, provided that Features 1, 2, and 4 to 7 are met. Furthermore, when the average grain size of ferrite is 15.0 μm or less, the cold workability of the steel sheet is improved.

フェライトの平均粒径の好ましい上限は14.5μmであり、さらに好ましくは14.0μmであり、さらに好ましくは13.5μmであり、さらに好ましくは13.0μmである。
フェライトの平均粒径の好ましい下限は3.0μmであり、さらに好ましくは3.5μmであり、さらに好ましくは4.0μmである。
The upper limit of the average grain size of ferrite is preferably 14.5 μm, more preferably 14.0 μm, even more preferably 13.5 μm, and still more preferably 13.0 μm.
The lower limit of the average particle size of ferrite is preferably 3.0 μm, more preferably 3.5 μm, and even more preferably 4.0 μm.

[フェライトの平均粒径の測定方法]
フェライトの平均粒径は、次の方法で測定できる。
鋼板の板幅中心部から、鋼板の圧延方向に15mm×板幅方向に10mm×板厚の試験片を採取する。試験片の表面のうち、圧延方向及び板厚方向に平行な断面(つまり、圧延方向に15mm×板厚の表面)を観察面とする。試験片の観察面を鏡面研磨する。鏡面研磨後、3%ナイタール腐食液でエッチングを実施する。エッチングされた観察面において、次の方法でフェライトの平均粒径を求める。JIS G 0551:2020に準拠して、切断法によりフェライトの結晶粒度番号を求める。このとき、1本の線分で切断されるフェライト結晶粒の数が、1視野で少なくとも10個以上になるように、光学顕微鏡の倍率を選定する。倍率を選定後、5視野について、切断長さを求める。5視野の切断長さの算術平均値から、フェライトの結晶粒度番号を求める。得られた結晶粒度番号から、フェライトの平均粒径(μm)を求める。フェライトの平均粒径は、得られた値の小数第二位を四捨五入した小数第一位の値とする。
[Method for measuring average grain size of ferrite]
The average grain size of ferrite can be measured by the following method.
A test piece measuring 15 mm in the rolling direction of the steel plate, 10 mm in the width direction, and thickness is taken from the center of the steel plate. The cross section of the surface of the test piece parallel to the rolling direction and thickness direction (i.e., the surface 15 mm in the rolling direction and thickness direction) is used as the observation surface. The observation surface of the test piece is mirror-polished. After mirror-polishing, etching is performed with a 3% nital etching solution. The average grain size of ferrite is determined on the etched observation surface using the following method. The ferrite grain size number is determined by the intercept method in accordance with JIS G 0551:2020. The magnification of the optical microscope is selected so that the number of ferrite grains cut by a single line segment is at least 10 in one field of view. After selecting the magnification, the cut lengths are determined for five fields of view. The ferrite grain size number is determined from the arithmetic mean of the cut lengths of the five fields of view. The average grain size of ferrite (μm) is determined from the obtained grain size number. The average grain size of ferrite is determined by rounding the obtained value to one decimal place.

[(特徴4)セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θ及びMo濃度[Mo]θについて]
本実施形態の鋼板では、セメンタイト粒子中の質量%でのCr濃度[Cr]θが7.90%以下であり、セメンタイト粒子中の質量%でのMo濃度[Mo]θが1.50%以下である。
[(Feature 4) Cr concentration [Cr] θ and Mo concentration [Mo] θ in cementite particles]
In the steel sheet of this embodiment, the Cr concentration [Cr] θ in mass % in the cementite particles is 7.90% or less, and the Mo concentration [Mo] θ in mass % in the cementite particles is 1.50% or less.

鋼板のセメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θ又はMo濃度[Mo]θが高い場合、鋼板を素材として機械部品を製造する工程の焼入れ工程の加熱時において、セメンタイト粒子が十分に溶解しない。この場合、鋼板の焼入れ性が低下する。その結果、鋼板を素材として製造された機械部品において、十分な強度が得られない。 When the Cr concentration [Cr] θ or the Mo concentration [Mo] θ in the cementite particles of a steel sheet is high, the cementite particles do not dissolve sufficiently during heating in the quenching step of manufacturing a mechanical component using the steel sheet as a raw material. In this case, the hardenability of the steel sheet is reduced. As a result, the mechanical component manufactured using the steel sheet as a raw material does not have sufficient strength.

鋼板のセメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θが7.90%以下であり、セメンタイト粒子中のMo濃度[Mo]θが1.50%以下である場合、セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θ及びMo濃度[Mo]θが十分に低い。そのため、特徴1~特徴3及び特徴5~特徴7を満たすことを前提として、上述の焼入れ工程の加熱時において、セメンタイト粒子が十分に溶解し、鋼板の焼入れ性が高まる。 When the Cr concentration [Cr] θ in the cementite particles of the steel sheet is 7.90% or less and the Mo concentration [Mo] θ in the cementite particles is 1.50% or less, the Cr concentration [Cr] θ and the Mo concentration [Mo] θ in the cementite particles are sufficiently low. Therefore, on the premise that Features 1 to 3 and Features 5 to 7 are satisfied, the cementite particles are sufficiently dissolved during heating in the above-described quenching step, and the hardenability of the steel sheet is improved.

セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θの好ましい上限は7.80%であり、さらに好ましくは7.70%であり、さらに好ましくは7.60%であり、さらに好ましくは7.50%であり、さらに好ましくは7.20%であり、さらに好ましくは7.00%であり、さらに好ましくは6.50%であり、さらに好ましくは5.00%であり、さらに好ましくは3.00%であり、さらに好ましくは2.50%である。
セメンタイト粒子中のMo濃度[Mo]θの好ましい上限は1.40%であり、さらに好ましくは1.30%であり、さらに好ましくは1.20%である。
なお、セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θは、鋼板の化学組成中のCr含有量以上である。また、セメンタイト粒子中のMo濃度[Mo]θは、鋼板の化学組成中のMo含有量以上である。
The upper limit of the Cr concentration [Cr] θ in the cementite particles is preferably 7.80%, more preferably 7.70%, even more preferably 7.60%, even more preferably 7.50%, even more preferably 7.20%, even more preferably 7.00%, even more preferably 6.50%, even more preferably 5.00%, even more preferably 3.00%, and even more preferably 2.50%.
The upper limit of the Mo concentration [Mo] θ in the cementite grains is preferably 1.40%, more preferably 1.30%, and even more preferably 1.20%.
The Cr concentration [Cr] θ in the cementite particles is equal to or greater than the Cr content in the chemical composition of the steel sheet, and the Mo concentration [Mo] θ in the cementite particles is equal to or greater than the Mo content in the chemical composition of the steel sheet.

[セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θ及びMo濃度[Mo]θの測定方法]
セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θ及びMo濃度[Mo]θは、次の方法で測定できる。
鋼板の板幅中心部から、試験片を採取する。試験片のサイズは10mm×10mm×板厚とする。
[Method for measuring Cr concentration [Cr] θ and Mo concentration [Mo] θ in cementite particles]
The Cr concentration [Cr] θ and the Mo concentration [Mo] θ in the cementite particles can be measured by the following method.
A test piece measuring 10 mm x 10 mm x plate thickness is taken from the center of the steel plate width.

試験片に対して、10%AA系溶液(10体積%のアセチルアセトンと、1質量%の塩化テトラメチルアンモニウムを含有するメタノール溶液とを含有する溶液)を用いて、定電流電解を実施する。 Constant-current electrolysis is performed on the test specimen using a 10% AA-based solution (a solution containing 10% by volume of acetylacetone and a methanol solution containing 1% by mass of tetramethylammonium chloride).

具体的には、上述の10%AA系溶液を準備する。そして、10%AA系溶液を用いて、常温にて、電流密度を20mA/cmに保持して、試験片を定電流電解する。定電流電解後、試験片をアルコール溶液に浸漬した後、超音波洗浄を実施する。 Specifically, the above-mentioned 10% AA-based solution was prepared. Then, using the 10% AA-based solution, the test piece was subjected to constant-current electrolysis at room temperature while maintaining a current density of 20 mA/ cm2 . After constant-current electrolysis, the test piece was immersed in an alcohol solution and then subjected to ultrasonic cleaning.

定電流電解に用いた10%AA系溶液、及び、その後の超音波洗浄に用いたアルコール溶液を、メッシュサイズ0.2μmのフィルターで吸引ろ過して残渣を抽出する。 The 10% AA solution used for constant current electrolysis and the alcohol solution used for subsequent ultrasonic cleaning are suction filtered through a filter with a mesh size of 0.2 μm to extract the residue.

抽出された残渣に対して化学元素分析を実施する。具体的には、残渣を酸に溶解させて溶液を得る。溶液に対して誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP-OES)を用いた化学元素分析を実施して、残渣中のCr質量と、残渣中のMo質量とを得る。得られた残渣中のCr質量と、残渣中のMo質量と、残渣の総質量とに基づいて、残渣中のCr濃度[Cr]θ(質量%)及び残渣中のMo濃度[Mo]θ(質量%)を求める。残渣中のCr濃度[Cr]θ(質量%)は得られた数値の小数第三位を四捨五入した小数第二位の値とする。残渣中のMo濃度[Mo]θ(質量%)得られた数値の小数第三位を四捨五入した小数第二位の値とする。 The extracted residue is subjected to chemical elemental analysis. Specifically, the residue is dissolved in acid to obtain a solution. Chemical elemental analysis using inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES) is performed on the solution to obtain the Cr mass and Mo mass in the residue. Based on the obtained Cr mass in the residue, the Mo mass in the residue, and the total mass of the residue, the Cr concentration [Cr] θ (mass%) and the Mo concentration [Mo] θ (mass%) in the residue are calculated. The Cr concentration [Cr] θ (mass%) in the residue is calculated by rounding the obtained value to the nearest tenths place. The Mo concentration [Mo] θ (mass%) in the residue is calculated by rounding the obtained value to the nearest tenths place.

得られた残渣は実質的にセメンタイト粒子からなる。つまり、残渣中のセメンタイト粒子以外の粒子(介在物及びセメンタイト粒子以外の他の炭化物)は無視できるほど少ない。そのため、残渣中のCr濃度及びMo濃度を、セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θ(質量%)及びMo濃度[Mo]θ(質量%)とみなす。 The obtained residue is substantially composed of cementite particles. That is, the amount of particles other than cementite particles (inclusions and carbides other than cementite particles) in the residue is negligibly small. Therefore, the Cr concentration and Mo concentration in the residue are considered to be the Cr concentration [Cr] θ (mass%) and the Mo concentration [Mo] θ (mass%) in the cementite particles.

[(特徴5)セメンタイト粒子の平均粒子径]
本実施形態の鋼板において、セメンタイト粒子の平均粒子径は1.50μm以下である。
セメンタイト粒子の平均粒子径が1.50μmを超えれば、鋼板を素材として機械部品を製造する工程中の焼入れ工程での加熱時において、セメンタイト粒子が十分に溶解しない。この場合、鋼板の焼入れ性が低下する。その結果、鋼板を素材として製造された機械部品において、十分な強度が得られない。
[(Feature 5) Average particle size of cementite particles]
In the steel sheet of this embodiment, the average particle size of the cementite particles is 1.50 μm or less.
If the average particle size of the cementite particles exceeds 1.50 μm, the cementite particles do not dissolve sufficiently during heating in the quenching step in the process of manufacturing a mechanical component using the steel sheet as a raw material. In this case, the hardenability of the steel sheet is reduced. As a result, the mechanical component manufactured using the steel sheet as a raw material does not have sufficient strength.

セメンタイト粒子の平均粒子径が1.50μm以下であれば、セメンタイト粒子が十分に小さい。この場合、上述の焼入れ工程での加熱時において、セメンタイト粒子が十分に溶解する。そのため、特徴1~特徴4、特徴6及び特徴7を満たすことを前提として、鋼板の焼入れ性が高まる。さらに、セメンタイトの球状化にも寄与し、鋼板の冷間加工性が高まる。 If the average particle size of the cementite particles is 1.50 μm or less, the cementite particles are sufficiently small. In this case, the cementite particles dissolve sufficiently during heating in the above-mentioned quenching process. As a result, the hardenability of the steel sheet is improved, provided that Features 1 to 4, 6, and 7 are satisfied. Furthermore, this contributes to the spheroidization of the cementite, improving the cold workability of the steel sheet.

セメンタイト粒子の平均粒子径の好ましい上限は1.45μmであり、さらに好ましくは1.40μmであり、さらに好ましくは1.35μmであり、さらに好ましくは1.30μmである。
焼入れ性の向上には、セメンタイト粒子の平均粒子径は小さい方が好ましい。しかしながら、セメンタイト粒子の平均粒子径が小さすぎれば、析出強化により、鋼板の硬さが高くなりすぎる。この場合、鋼板の冷間加工性が低下する。したがって、セメンタイト粒子の平均粒子径の好ましい下限は0.05μmであり、さらに好ましくは0.10μmであり、さらに好ましくは0.15μmであり、さらに好ましくは0.20μmであり、さらに好ましくは0.25μmであり、さらに好ましくは0.30μmである。
The upper limit of the average particle size of the cementite particles is preferably 1.45 μm, more preferably 1.40 μm, even more preferably 1.35 μm, and still more preferably 1.30 μm.
To improve hardenability, a smaller average particle size of cementite particles is preferable. However, if the average particle size of cementite particles is too small, the hardness of the steel sheet becomes too high due to precipitation strengthening. In this case, the cold workability of the steel sheet deteriorates. Therefore, the preferred lower limit of the average particle size of cementite particles is 0.05 μm, more preferably 0.10 μm, even more preferably 0.15 μm, even more preferably 0.20 μm, even more preferably 0.25 μm, and even more preferably 0.30 μm.

[セメンタイト粒子の平均粒子径の測定方法]
セメンタイト粒子の平均粒子径は、次の方法で求めることができる。
鋼板の板幅中心部から、鋼板の圧延方向に15mm×板幅方向に10mm×板厚の試験片を採取する。試験片の表面のうち、圧延方向及び板厚方向に平行な表面(つまり、圧延方向に15mm×板厚の表面)を観察面と定義する。
[Method for measuring the average particle size of cementite particles]
The average particle size of the cementite particles can be determined by the following method.
A test piece measuring 15 mm in the rolling direction of the steel plate, 10 mm in the width direction, and thickness is taken from the center of the steel plate. The surface of the test piece parallel to the rolling direction and thickness direction (i.e., the surface 15 mm in the rolling direction and thickness direction) is defined as the observation surface.

観察面に対して、ピクラール液を用いてエッチングを行う。エッチングされた観察面のうち、表面から板厚/4深さ位置の任意の5つの観察視野で、二次電子像を撮影する。具体的には、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて5つの観察視野を2000倍の倍率で観察し、上述の二次電子像を撮影する。各観察視野は板厚方向に50μm×圧延方向に60μmの矩形とする。観察視野の板厚方向中央位置が、板厚/4深さ位置となるように、観察視野を選択する。 The observation surface is etched using picral solution. Secondary electron images are taken of five random observation fields located at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface of the etched observation surface. Specifically, a scanning electron microscope (SEM) is used to observe the five observation fields at a magnification of 2000x, and the above-mentioned secondary electron images are taken. Each observation field is a rectangle measuring 50 μm in the plate thickness direction and 60 μm in the rolling direction. The observation field is selected so that the center position of the observation field in the plate thickness direction is located at a depth of 1/4 of the plate thickness.

各二次電子像において、コントラストに基づいて、セメンタイト粒子を特定する。特定されたセメンタイト粒子のうち、全体が観察視野内に含まれているセメンタイト粒子を測定対象とする。つまり、セメンタイト粒子の一部が観察視野からはみ出したセメンタイト粒子は、測定対象外とする。測定対象の各セメンタイト粒子の面積を求め、面積に基づいて、各セメンタイト粒子の円相当径を求める。求めた円相当径を、当該セメンタイト粒子の粒子径とする。なお、粒子径は、周知の画像処理ソフトウェアを用いて実施する。
5つの観察視野で得られたセメンタイト粒子の粒子径の算術平均値を、セメンタイト粒子の平均粒子径(μm)とする。
In each secondary electron image, cementite particles are identified based on the contrast. Of the identified cementite particles, those that are entirely contained within the observation field of view are taken as the measurement target. In other words, cementite particles that partially extend beyond the observation field of view are excluded from the measurement target. The area of each cementite particle to be measured is determined, and the circle-equivalent diameter of each cementite particle is calculated based on the area. The calculated circle-equivalent diameter is taken as the particle diameter of the cementite particle. The particle diameter is determined using well-known image processing software.
The arithmetic mean value of the particle diameters of the cementite particles obtained in the five observation fields is defined as the average particle diameter (μm) of the cementite particles.

[(特徴6)セメンタイト粒子の最大粒子径について]
本実施形態の鋼板において、セメンタイト粒子の最大粒子径は5.00μm以下である。
セメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μmを超えれば、鋼板を素材とした機械部品の製造工程中において、鋼板の冷間加工時に、鋼板中の粗大なセメンタイト粒子が割れの起点となる。そのため、十分な冷間加工性が得られない。さらに、セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θ及びMo濃度[Mo]θが濃化しやすくなる。そのため、鋼板の焼入れ性が低下し、鋼板を素材として製造される機械部品において、十分な強度が得られない。
[(Feature 6) Maximum particle size of cementite particles]
In the steel sheet of this embodiment, the maximum particle size of the cementite particles is 5.00 μm or less.
If the maximum particle size of cementite particles exceeds 5.00 μm, during the manufacturing process of mechanical parts using the steel sheet as a material, the coarse cementite particles in the steel sheet become the origin of cracks during cold working of the steel sheet. As a result, sufficient cold workability cannot be obtained. Furthermore, the Cr concentration [Cr] θ and the Mo concentration [Mo] θ in the cementite particles tend to become concentrated. As a result, the hardenability of the steel sheet is reduced, and mechanical parts manufactured using the steel sheet as a material cannot obtain sufficient strength.

セメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μm以下である場合、鋼板の焼入れ後において、粗大なセメンタイト粒子の残存を抑制する。そのため、特徴1~特徴5及び特徴7を満たすことを前提として、鋼板を素材として製造される機械部品において、鋼板の焼入れ性及び冷間加工性が高まる。 When the maximum particle size of cementite particles is 5.00 μm or less, the remaining coarse cementite particles are suppressed after the steel plate is quenched. As a result, the hardenability and cold workability of the steel plate are improved in mechanical parts manufactured using the steel plate, provided that Features 1 to 5 and 7 are satisfied.

セメンタイト粒子の最大粒子径の好ましい上限は4.90μmであり、さらに好ましくは4.80μmであり、さらに好ましくは4.70μmであり、さらに好ましくは4.60μmである。 The preferred upper limit of the maximum particle size of cementite particles is 4.90 μm, more preferably 4.80 μm, even more preferably 4.70 μm, and even more preferably 4.60 μm.

[セメンタイト粒子の最大粒子径の測定方法]
セメンタイト粒子の最大粒子径は、上述の[セメンタイト粒子の平均粒子径の測定方法]から求めることができる。具体的には、[セメンタイト粒子の平均粒子径の測定方法]で得られるセメンタイト粒子の最大の粒子径をセメンタイト粒子の最大粒子径(μm)とする。
[Method for measuring maximum particle size of cementite particles]
The maximum particle size of the cementite particles can be determined by the above-mentioned [Method for measuring the average particle size of cementite particles]. Specifically, the maximum particle size of the cementite particles obtained by the [Method for measuring the average particle size of cementite particles] is defined as the maximum particle size (μm) of the cementite particles.

[(特徴7)球状化率について]
本実施形態の鋼板において、複数のセメンタイト粒子のうち、アスペクト比が3.0以下のセメンタイト粒子を球状セメンタイト粒子とする。複数のセメンタイト粒子の総数に対する、球状セメンタイト粒子の総数の比である球状化率が75%以上である。
[(Feature 7) Spheroidization rate]
In the steel sheet of this embodiment, among the plurality of cementite particles, cementite particles having an aspect ratio of 3.0 or less are considered to be spherical cementite particles. The spheroidization rate, which is the ratio of the total number of spherical cementite particles to the total number of the plurality of cementite particles, is 75% or more.

球状化率が75%以上であれば、特徴1~特徴6を満たすことを前提として、鋼板において、顕著に優れた冷間加工性が得られる。したがって、本実施形態の鋼板では、球状化率は75%以上である。
球状化率は高い方が好ましい。球状化率の好ましい下限は78%であり、さらに好ましくは80%であり、さらに好ましくは83%であり、さらに好ましくは85%である。
球状化率の好ましい上限は100%である。しかしながら、球状化率を過度に高める場合、製造コストが顕著に高まる。したがって、工業生産を考慮すれば、球状化率の上限は例えば95%であり、例えば90%である。
If the spheroidization rate is 75% or more, the steel sheet can obtain significantly excellent cold workability, provided that Features 1 to 6 are satisfied. Therefore, the steel sheet of this embodiment has a spheroidization rate of 75% or more.
A higher spheroidization rate is preferable. The lower limit of the spheroidization rate is preferably 78%, more preferably 80%, even more preferably 83%, and still more preferably 85%.
A preferred upper limit of the spheroidization rate is 100%. However, if the spheroidization rate is excessively increased, the production cost increases significantly. Therefore, in consideration of industrial production, the upper limit of the spheroidization rate is, for example, 95%, e.g., 90%.

[球状化率の測定方法]
球状化率は次の方法で測定できる。
上述の[セメンタイト粒子の平均粒子径の測定方法]により5つの観察視野で測定対象となった複数のセメンタイト粒子の各々に対して、アスペクト比を求める。具体的には、セメンタイト粒子の輪郭線を2本の平行な線分で挟む。このとき、セメンタイト粒子を挟んだ2本の平行な線分の最大の間隔を長径(μm)と定義する。さらに、長径と平行な2本の線分で、当該セメンタイト粒子の輪郭線を挟んだときの2本の線分の間隔(つまり、長径と垂直な方向の幅)を、短径(μm)と定義する。
[Method for measuring spheroidization rate]
The spheroidization rate can be measured by the following method.
The aspect ratio is determined for each of the multiple cementite particles measured in five observation fields using the above-mentioned "Method for Measuring the Average Particle Diameter of Cementite Particles." Specifically, the contour line of the cementite particle is sandwiched between two parallel line segments. The maximum distance between the two parallel line segments sandwiching the cementite particle is defined as the major axis (μm). Furthermore, when the contour line of the cementite particle is sandwiched between two line segments parallel to the major axis, the distance between the two line segments (i.e., the width in the direction perpendicular to the major axis) is defined as the minor axis (μm).

得られた長径(μm)及び短径(μm)に基づいて、各セメンタイト粒子のアスペクト比(=長径/短径)を求める。5つの観察視野中の全てのセメンタイト粒子のうち、アスペクト比が3.0以下のセメンタイト粒子を、「球状セメンタイト粒子」として特定する。測定対象の複数のセメンタイト粒子の総数に対する、球状セメンタイト粒子の総数の比を、球状化率(%)と定義する。球状化率は求めた数値の小数第一位を四捨五入した整数値とする。 The aspect ratio (= major axis/minor axis) of each cementite particle is calculated based on the obtained major axis (μm) and minor axis (μm). Of all cementite particles in the five observation fields, cementite particles with an aspect ratio of 3.0 or less are identified as "spheroidal cementite particles." The ratio of the total number of spherical cementite particles to the total number of multiple cementite particles being measured is defined as the spheroidization rate (%). The spheroidization rate is calculated as an integer value obtained by rounding the calculated value to one decimal place.

[本実施形態の鋼板の効果]
以上の特徴1~特徴7を満たす本実施形態の鋼板は、当該鋼板を素材とする機械部品を製造場合、製造工程中の焼入れ時において、十分な焼入れ性が得られる。さらに、本実施形態の鋼板では、十分な冷間加工性が得られる。
[Effects of the steel sheet according to this embodiment]
The steel sheet of this embodiment, which satisfies the above-described features 1 to 7, has sufficient hardenability during quenching in the manufacturing process when a mechanical part is manufactured using the steel sheet. Furthermore, the steel sheet of this embodiment has sufficient cold workability.

[焼入れ性について]
本実施形態の鋼板において、十分な焼入れ性が得られるとは、次の評価を意味する。
[About hardenability]
In the steel sheet of this embodiment, the fact that sufficient hardenability is obtained means the following evaluation.

[焼入れ性評価方法]
(Ac1変態点測定)
本実施形態の鋼板の板幅中心部から、幅10mm、長さ80mmであり、厚さが板厚の試験片を採取する。試験片の幅方向は、鋼板の長手方向と平行とする。なお、板厚が3mmを超える場合、研削により試験片の厚さを3mmに調整する。板フォーマスター試験機を用いて、加熱時の熱膨張係数を測定する。得られた熱膨張係数から、Ac1変態点を求める。
[Hardenability evaluation method]
(A c1 transformation point measurement)
A test piece having a width of 10 mm, a length of 80 mm, and a thickness of the plate thickness is taken from the center of the plate width of the steel plate of this embodiment. The width direction of the test piece is parallel to the longitudinal direction of the steel plate. If the plate thickness exceeds 3 mm, the thickness of the test piece is adjusted to 3 mm by grinding. The thermal expansion coefficient during heating is measured using a plate Formaster testing machine. The A c1 transformation point is determined from the obtained thermal expansion coefficient.

(基本焼入れ硬さ測定)
鋼板の板幅中心部から、板状試験片を採取する。板状試験片の形状は、鋼板の圧延方向に15mm×板幅方向に30mm×板厚とする。
ソルトバスを用いて板状試験片をAc1変態点+100℃で30分加熱する。その後、板状試験片を油槽内の60℃の油に浸漬して焼入れする。焼入れ後の板状試験片を板幅方向に2等分となるように切断する。切断面を鏡面研磨する。研磨後の切断面の板厚中央位置の任意の3箇所で、JIS Z2244:2020に準拠したビッカース硬さ試験を実施する。試験力を98Nとする。得られたビッカース硬さの算術平均値を、基本焼入れ硬さHD0(HV)とする。基本焼入れ硬さHD0は得られた値の小数第一位を四捨五入した整数値とする。
(Basic hardness measurement)
A plate-shaped test piece is taken from the widthwise center of the steel plate, and the shape of the plate-shaped test piece is 15 mm in the rolling direction of the steel plate, 30 mm in the width direction, and plate thickness.
The plate test specimen is heated to the A c1 transformation point + 100°C for 30 minutes using a salt bath. The plate test specimen is then immersed in oil at 60°C in an oil tank for quenching. The quenched plate test specimen is cut into two equal halves in the plate width direction. The cut surfaces are mirror-polished. Vickers hardness tests in accordance with JIS Z2244:2020 are performed at three arbitrary points in the center of the plate thickness on the polished cut surfaces. The test force is 98 N. The arithmetic mean value of the obtained Vickers hardness is defined as the basic quenched hardness HD0 (HV). The basic quenched hardness HD0 is an integer value obtained by rounding the obtained value to one decimal place.

(焼入れ性評価)
鋼板の板幅中心部から、板状試験片を採取する。板状試験片の形状は、鋼板の圧延方向に15mm×板幅方向に30mm×板厚とする。
c1変態点+80℃のソルトバス内に板状試験片を10分間浸漬する。その後、ソルトバスから取り出した板状試験片を油槽内の60℃の油に浸漬して焼入れする。焼入れ後の板状試験片を板幅方向に2等分となるように切断する。切断面を鏡面研磨する。研磨後の切断面の板厚中央位置の任意の3箇所で、JIS Z2244:2020に準拠したビッカース硬さ試験を実施する。このとき、試験力を98Nとする。得られたビッカース硬さの算術平均値を、焼入れ硬さHD1(HV)と定義する。焼入れ硬さHD1は得られた値の小数第一位を四捨五入した整数値とする。
得られた焼入れ硬さHD1が、基本焼入れ硬さHD0の95%以上である場合、当該鋼板において、十分な焼入れ性が得られると判断する。
(Hardenability evaluation)
A plate-shaped test piece is taken from the widthwise center of the steel plate, and the shape of the plate-shaped test piece is 15 mm in the rolling direction of the steel plate, 30 mm in the width direction, and plate thickness.
The plate test specimen is immersed in a salt bath at 80°C above the Ac1 transformation point for 10 minutes. The plate test specimen is then removed from the salt bath and immersed in oil at 60°C in an oil tank for quenching. The quenched plate test specimen is cut into two equal halves in the plate width direction. The cut surfaces are mirror-polished. Vickers hardness tests in accordance with JIS Z2244:2020 are performed at three arbitrary points in the center of the plate thickness on the polished cut surfaces. The test force is 98 N. The arithmetic mean value of the obtained Vickers hardness is defined as the quenched hardness HD1 (HV). The quenched hardness HD1 is an integer value obtained by rounding the obtained value to one decimal place.
If the obtained hardness HD1 is 95% or more of the basic hardness HD0, the steel plate is determined to have sufficient hardenability.

[冷間加工性について]
本実施形態の鋼板において、十分な冷間加工性が得られるとは、次の評価を意味する。
[Cold workability]
In the steel sheet of this embodiment, the fact that sufficient cold workability is obtained means the following evaluation.

[冷間加工性評価方法]
鋼板の板幅中心部から、JIS Z2241:2022に規定されたJIS5号板状試験片を採取する。試験片の板厚は1mmとする。試験片の板厚は、必要に応じて研削加工により調整する。試験片の平行部の長手方向中央位置にVノッチを形成する。Vノッチの開き角を45°、Vノッチの深さを2mmとする。なお、Vノッチの深さ方向は、試験片の平行部の幅方向に相当する。標点間距離はVノッチ部を含む5mmとする。試験片の長手方向は、鋼板の圧延方向と平行とする。
[Cold workability evaluation method]
A JIS No. 5 plate test piece specified in JIS Z2241:2022 is taken from the center of the steel plate width. The test piece thickness is 1 mm. The test piece thickness is adjusted by grinding, if necessary. A V-notch is formed at the longitudinal center position of the parallel part of the test piece. The V-notch opening angle is 45° and the V-notch depth is 2 mm. The depth direction of the V-notch corresponds to the width direction of the parallel part of the test piece. The gauge length is 5 mm, including the V-notch portion. The longitudinal direction of the test piece is parallel to the rolling direction of the steel plate.

試験片を用いて、常温、大気中において破断伸び試験を実施する。破断後の突合せ伸びを測定し、得られた突合せ伸び(破断伸び)(%)を、切欠き伸び(%)と定義する。得られた切欠き伸びが8.0%以上である場合、鋼板において十分な冷間加工性が得られたと判断する。 A fracture elongation test is conducted using test specimens at room temperature in air. The butt elongation after fracture is measured, and the resulting butt elongation (fracture elongation) (%) is defined as the notch elongation (%). If the resulting notch elongation is 8.0% or greater, the steel plate is deemed to have sufficient cold workability.

[鋼板の用途]
本実施形態の鋼板は、自動車用途の機械部品の素材に適する。自動車用途の機械部品としては例えば、自動車の軸受け、バネ、ワッシャー等である。本実施形態の鋼板は、繊維機械用途の機械部品の素材に適する。繊維機械用途の機械部品としては例えば、メリヤス針等である。なお、本実施形態の鋼板は、優れた焼入れ性、及び、優れた冷間加工性が求められる用途に広く適用できる。
[Steel plate applications]
The steel sheet of this embodiment is suitable as a material for machine parts for automobiles. Examples of machine parts for automobiles include automobile bearings, springs, washers, etc. The steel sheet of this embodiment is suitable as a material for machine parts for textile machinery. Examples of machine parts for textile machinery include knitting needles, etc. The steel sheet of this embodiment can be widely used in applications requiring excellent hardenability and excellent cold workability.

[鋼板の製造方法]
本実施形態の鋼板の製造方法の一例を説明する。以降に説明する鋼板の製造方法は、本実施形態の鋼板を製造するための一例である。したがって、上述の構成を有する鋼板は、以降に説明する製造方法以外の他の製造方法により製造されてもよい。しかしながら、以降に説明する製造方法は、本実施形態の鋼板の製造方法の好ましい一例である。
[Method of manufacturing steel sheets]
An example of a method for manufacturing the steel sheet of this embodiment will be described. The method for manufacturing the steel sheet described below is one example for manufacturing the steel sheet of this embodiment. Therefore, the steel sheet having the above-described configuration may be manufactured by a manufacturing method other than the manufacturing method described below. However, the manufacturing method described below is a preferred example of the method for manufacturing the steel sheet of this embodiment.

本実施形態の鋼板の製造方法の一例は、次の工程を含む。
(工程1)素材準備工程
(工程2)熱間圧延工程
(工程3)冷間圧延工程
(工程4)冷延板焼鈍工程
なお、本実施形態では、熱間圧延工程後であって、冷間圧延工程前に、焼鈍工程を実施しない。
An example of the method for manufacturing the steel sheet according to this embodiment includes the following steps.
(Step 1) Material preparation step (Step 2) Hot rolling step (Step 3) Cold rolling step (Step 4) Cold-rolled sheet annealing step In this embodiment, the annealing step is not performed after the hot rolling step and before the cold rolling step.

上記工程1~工程4での主な製造条件は、次のとおりである。
(条件1)工程2での仕上げ圧延温度から中間温度MTまでの平均冷却速度CR1:8.5℃/秒以上
(条件2)工程2での中間温度MT:CT+80℃以下かつAc1変態点以下
(条件3)工程2での巻取温度CT:600~700℃
(条件4)熱延板焼鈍を実施しない
(条件5)工程3での冷延率RR:20~60%
(条件6)工程4での焼鈍温度T1:550~750℃
(条件7)工程4での保持時間t1:10~60時間
The main manufacturing conditions in the above steps 1 to 4 are as follows:
(Condition 1) Average cooling rate CR1 from the finish rolling temperature to the intermediate temperature MT in process 2: 8.5°C/sec or more (Condition 2) Intermediate temperature MT in process 2: CT+80°C or less and A c1 transformation point or less (Condition 3) Coiling temperature CT in process 2: 600 to 700°C
(Condition 4) No hot-rolled sheet annealing is performed. (Condition 5) Cold rolling rate RR in process 3: 20 to 60%.
(Condition 6) Annealing temperature T1 in step 4: 550 to 750°C
(Condition 7) Holding time t1 in step 4: 10 to 60 hours

以下、各工程について説明する。 Each process is explained below.

[(工程1)素材準備工程]
素材準備工程では、特徴1を満たす素材を準備する。素材は例えば、次の方法により製造される。化学組成が特徴1を満たす溶鋼を製造する。溶鋼を用いて周知の連続鋳造法によりスラブを製造する。
[(Process 1) Material preparation process]
In the material preparation step, a material satisfying Feature 1 is prepared. The material is produced, for example, by the following method: Molten steel having a chemical composition satisfying Feature 1 is produced. A slab is produced using the molten steel by a well-known continuous casting method.

[(工程2)熱間圧延工程]
熱間圧延工程では、準備された素材(スラブ)に対して熱間圧延を実施して、鋼板を製造する。熱間圧延工程は、素材を粗圧延して粗バー(中間鋼板)を製造する粗圧延工程と、粗バーを仕上げ圧延して鋼板を製造する仕上げ圧延工程とを含む。
[(Step 2) Hot rolling step]
In the hot rolling process, a prepared material (slab) is hot-rolled to produce a steel plate. The hot rolling process includes a rough rolling process in which the material is rough-rolled to produce a rough bar (intermediate steel plate), and a finish rolling process in which the rough bar is finish-rolled to produce a steel plate.

粗圧延工程では、素材(スラブ)を加熱炉で加熱する。加熱された素材を、粗圧延機を用いて圧延し、粗バーを製造する。粗圧延工程での素材の加熱温度は、例えば、1050~1300℃である。加熱炉での素材の在炉時間は30分以上であり、好ましくは、60分以上である。在炉時間の上限は特に限定されないが、例えば300分である。 In the rough rolling process, the material (slab) is heated in a heating furnace. The heated material is rolled using a rough rolling mill to produce a rough bar. The heating temperature of the material in the rough rolling process is, for example, 1050 to 1300°C. The material is left in the heating furnace for 30 minutes or more, preferably 60 minutes or more. There is no particular upper limit to the time spent in the furnace, but it is, for example, 300 minutes.

仕上げ圧延工程では、仕上げ圧延機を用いて、粗バーをさらに圧延(仕上げ圧延)し、鋼板を製造する。仕上げ圧延機は、一列に配列された複数のスタンドを含む。各スタンドは、一対のワークロールを備える。仕上げ圧延機の複数のスタンドのうち、最後に鋼板を圧下するスタンドの出側での鋼板の表面温度を、仕上げ圧延温度(℃)と定義する。本実施形態では、仕上げ圧延温度は800~950℃である。仕上げ圧延後の熱延鋼板をランアウトテーブルでコイラーまで搬送した後、コイラーで巻き取り、コイル状にする。仕上げ圧延後の冷却は2段階で実施する。第1段冷却での平均冷却速度CR1、第1段冷却から第2段冷却への切替温度である中間温度MT、及び、巻取温度CTについては後述する。コイル状にした鋼板を常温まで冷却する。 In the finish rolling process, the rough bar is further rolled (finish rolling) using a finish rolling mill to produce steel plate. The finish rolling mill includes multiple stands arranged in a row. Each stand is equipped with a pair of work rolls. The surface temperature of the steel plate at the outlet of the final stand of the finish rolling mill that reduces the steel plate is defined as the finish rolling temperature (°C). In this embodiment, the finish rolling temperature is 800 to 950°C. After finish rolling, the hot-rolled steel plate is transported to the coiler on a run-out table and then wound by the coiler to form a coil. Cooling after finish rolling is carried out in two stages. The average cooling rate CR1 in the first stage of cooling, the intermediate temperature MT which is the temperature at which the first stage of cooling is switched to the second stage of cooling, and the coiling temperature CT will be described later. The coiled steel plate is cooled to room temperature.

[(工程3)冷間圧延工程]
冷間圧延工程では、熱間圧延工程後の鋼板に対して、冷間圧延を実施する。冷間圧延は、冷間圧延機を用いて実施する。冷間圧延機は、例えば、1台の圧延スタンドからなるリバース式の圧延機であって、当該圧延スタンドは、一対のワークロールを含む。
[(Step 3) Cold rolling step]
In the cold rolling process, the steel sheet after the hot rolling process is subjected to cold rolling using a cold rolling mill. The cold rolling mill is, for example, a reverse rolling mill consisting of a single rolling stand, and the rolling stand includes a pair of work rolls.

冷間圧延工程では、上述のリバース式の圧延機を用いて冷間圧延を実施して、冷延鋼板を製造する。冷間圧延工程での冷延率RRについては後述する。 In the cold rolling process, cold rolling is carried out using the above-mentioned reverse rolling mill to produce cold-rolled steel sheets. The cold reduction ratio (RR) in the cold rolling process will be described later.

本実施形態では、熱間圧延工程後の熱延鋼板に対して、焼鈍処理を実施することなく、冷間圧延工程を実施する。つまり、熱間圧延工程後であって冷間圧延工程前に、焼鈍工程を実施しない。本製造方法では、熱間圧延工程及び冷間圧延工程で鋼板中に歪を蓄積して、焼鈍工程を実施する。これにより、適切なサイズのフェライト粒径と、適切なサイズのセメンタイト粒子と、セメンタイト粒子中の適切な濃度のCr濃度[Cr]θ及びMo濃度[Mo]θとが得られる。 In this embodiment, the hot-rolled steel sheet is subjected to a cold rolling process without being annealed after the hot rolling process. In other words, the annealing process is not performed after the hot rolling process but before the cold rolling process. In this manufacturing method, strain is accumulated in the steel sheet in the hot rolling process and the cold rolling process, and then the annealing process is performed. As a result, ferrite grains of appropriate size, cementite grains of appropriate size, and appropriate concentrations of Cr concentration [Cr] θ and Mo concentration [Mo] θ in the cementite grains are obtained.

[(工程4)冷延板焼鈍工程]
冷延板焼鈍工程では、冷間圧延工程後の冷延鋼板に対して、焼鈍処理を実施する。焼鈍工程では、焼鈍温度T1及び焼鈍温度T1での保持時間t1を調整して、フェライトの再結晶及びセメンタイト粒子の析出度合いを調整する。
[(Step 4) Cold-rolled sheet annealing step]
In the cold-rolled sheet annealing step, the cold-rolled steel sheet after the cold rolling step is subjected to annealing treatment. In the annealing step, the annealing temperature T1 and the holding time t1 at the annealing temperature T1 are adjusted to adjust the degree of ferrite recrystallization and cementite particle precipitation.

[条件1~条件7について]
上述の工程1~工程4において、次の条件1~条件7を満たす。
(条件1)工程2での仕上げ圧延温度から中間温度MTまでの平均冷却速度CR1:8.5℃/秒以上
(条件2)工程2での中間温度MT:CT+80℃以下かつAc1変態点以下
(条件3)工程2での巻取温度CT:600~700℃
(条件4)熱延板焼鈍を実施しない
(条件5)工程3での冷延率RR:20~60%
(条件6)工程4での焼鈍温度T1:550~750℃
(条件7)工程4での保持時間t1:10~60時間
以下、各条件について説明する。
[Conditions 1 to 7]
In the above-described steps 1 to 4, the following conditions 1 to 7 are satisfied.
(Condition 1) Average cooling rate CR1 from the finish rolling temperature to the intermediate temperature MT in process 2: 8.5°C/sec or more (Condition 2) Intermediate temperature MT in process 2: CT+80°C or less and A c1 transformation point or less (Condition 3) Coiling temperature CT in process 2: 600 to 700°C
(Condition 4) No hot-rolled sheet annealing is performed. (Condition 5) Cold rolling rate RR in process 3: 20 to 60%.
(Condition 6) Annealing temperature T1 in step 4: 550 to 750°C
(Condition 7) Holding time t1 in step 4: 10 to 60 hours Each condition will be explained below.

[(条件1)平均冷却速度CR1について]
熱間圧延工程の冷却段階において、仕上げ圧延温度から中間温度MTまでの平均冷却速度(℃/秒)を平均冷却速度CR1(℃/秒)と定義する。本実施形態の鋼板はいわゆる過共析鋼である。そのため、仕上げ圧延温度からの冷却中に初析セメンタイトが生成しやすい温度域(初析セメンタイト生成温度域)を通過する。
初析セメンタイト生成温度域での冷却速度が遅すぎれば、粗大な初析セメンタイトが生成する。生成した粗大初析セメンタイトは、冷延板焼鈍工程を実施しても、粗大なまま残存しやすい。そのため、鋼板中のセメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μmを超える場合がある。
[(Condition 1) Average cooling rate CR1]
In the cooling stage of the hot rolling process, the average cooling rate (°C/sec) from the finish rolling temperature to the intermediate temperature MT is defined as the average cooling rate CR1 (°C/sec). The steel sheet of this embodiment is a so-called hypereutectoid steel. Therefore, during cooling from the finish rolling temperature, the steel sheet passes through a temperature range where pro-eutectoid cementite is likely to form (pro-eutectoid cementite formation temperature range).
If the cooling rate in the pro-eutectoid cementite formation temperature range is too slow, coarse pro-eutectoid cementite is formed. The formed coarse pro-eutectoid cementite tends to remain coarse even after the cold-rolled sheet annealing process. As a result, the maximum particle size of cementite particles in the steel sheet may exceed 5.00 μm.

粗大な初析セメンタイトの生成を抑制するには、初析セメンタイト生成温度域での冷却速度を十分に速くする必要がある。仕上げ圧延温度から中間温度MTの間の平均冷却速度CR1が8.5℃/秒以上であれば、初析セメンタイト生成温度域での鋼板の滞在時間が十分に短い。そのため、粗大初析セメンタイトの生成を抑制できる。その結果、セメンタイト粒子の平均粒子径が1.50μm以下となり、かつ、セメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μm以下となる。 To suppress the formation of coarse pro-eutectoid cementite, the cooling rate in the pro-eutectoid cementite formation temperature range must be sufficiently fast. If the average cooling rate CR1 between the finish rolling temperature and the intermediate temperature MT is 8.5°C/sec or higher, the residence time of the steel sheet in the pro-eutectoid cementite formation temperature range is sufficiently short. Therefore, the formation of coarse pro-eutectoid cementite can be suppressed. As a result, the average particle size of the cementite particles is 1.50 μm or less, and the maximum particle size of the cementite particles is 5.00 μm or less.

平均冷却速度CR1の上限は特に限定されない。しかしながら、設備制約上、平均冷却速度CR1の上限は例えば50.0℃/秒である。 The upper limit of the average cooling rate CR1 is not particularly limited. However, due to equipment constraints, the upper limit of the average cooling rate CR1 is, for example, 50.0°C/sec.

[(条件2)中間温度MTについて]
熱間圧延工程の冷却段階において、仕上げ圧延温度から巻取温度CTまでの間の温度であって、平均冷却速度CR1での冷却を停止する温度を、中間温度MT(℃)と定義する。中間温度MTがCT+80℃よりも高かったり、Ac1変態点よりも高かったりすれば、熱延鋼板において、中間温度MT以下の温度域でも初析セメンタイト生成温度域が存在しうる。そのため、中間温度MT以下で、初析セメンタイトが生成しやすくなる。この場合、鋼板中のセメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μmを超える場合がある。中間温度MTがCT+80℃以下かつAc1変態点以下であれば、初析セメンタイト生成温度域を平均冷却速度CR1で冷却できる。そのため、初析セメンタイトの生成を十分に抑制でき、鋼板中のセメンタイト粒子の最大粒子径を5.00μm以下とすることができる。なお、本実施形態において、中間温度MTは巻取温度CTよりも高い。また、中間温度MTが条件2を満たす場合、中間温度MTから巻取温度CTまでの平均冷却速度は、平均冷却速度CR1よりも遅くなる。
[(Condition 2) Intermediate Temperature MT]
In the cooling stage of the hot rolling process, the temperature between the finish rolling temperature and the coiling temperature CT, at which cooling at the average cooling rate CR1 is stopped, is defined as the intermediate temperature MT (°C). If the intermediate temperature MT is higher than CT + 80°C or higher than the A c1 transformation point, the pro-eutectoid cementite formation temperature range may exist in the hot-rolled steel sheet even in the temperature range below the intermediate temperature MT. Therefore, pro-eutectoid cementite is likely to form below the intermediate temperature MT. In this case, the maximum particle size of cementite particles in the steel sheet may exceed 5.00 μm. If the intermediate temperature MT is lower than CT + 80°C and lower than the A c1 transformation point, the pro-eutectoid cementite formation temperature range can be cooled at the average cooling rate CR1. Therefore, the formation of pro-eutectoid cementite can be sufficiently suppressed, and the maximum particle size of cementite particles in the steel sheet can be set to 5.00 μm or less. In this embodiment, the intermediate temperature MT is higher than the coiling temperature CT. Furthermore, when the intermediate temperature MT satisfies condition 2, the average cooling rate from the intermediate temperature MT to the coiling temperature CT is slower than the average cooling rate CR1.

[(条件3)巻取温度CTについて]
熱間圧延工程において、巻取温度CTは、セメンタイト粒子の球状化率及びセメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θ、Mo濃度[Mo]θに影響する。巻取温度CTが600℃未満であれば、熱延鋼板の硬さが過度に高くなり、次工程の冷間圧延工程を実施することができない。
[(Condition 3) Regarding the coiling temperature CT]
In the hot rolling process, the coiling temperature CT affects the spheroidization rate of cementite particles and the Cr concentration [Cr] θ and Mo concentration [Mo] θ in the cementite particles. If the coiling temperature CT is less than 600°C, the hardness of the hot-rolled steel sheet becomes excessively high, making it impossible to carry out the subsequent cold rolling process.

一方、巻取温度CTが700℃を超えれば、セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θが7.90%を超えたり、Mo濃度[Mo]θが1.50%を超えたりする。さらに、セメンタイトの球状化が不十分となり、セメンタイト粒子の球状化率が75%未満となる。さらに、鋼板中のセメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μmを超える場合がある。 On the other hand, if the coiling temperature CT exceeds 700°C, the Cr concentration [Cr] θ in the cementite particles exceeds 7.90%, and the Mo concentration [Mo] θ exceeds 1.50%. Furthermore, the spheroidization of cementite becomes insufficient, and the spheroidization rate of the cementite particles becomes less than 75%. Furthermore, the maximum particle size of the cementite particles in the steel sheet may exceed 5.00 µm.

巻取温度CTが600~700℃であれば、他の条件を満たすことを前提として、特徴1~特徴7を満たす鋼板を製造できる。 If the coiling temperature CT is 600 to 700°C, steel sheets that satisfy characteristics 1 to 7 can be produced, provided that other conditions are met.

[(条件4)熱延板焼鈍について]
本実施形態の製造工程では、熱間圧延工程と冷間圧延工程との間で熱延板焼鈍を実施しない。上述のとおり、本製造方法では、熱間圧延工程及び冷間圧延工程で鋼板中に歪を蓄積して、焼鈍工程を実施する。これにより、適切なサイズのフェライト粒径と、適切なサイズのセメンタイト粒子と、セメンタイト粒子中の適切な濃度のCr濃度[Cr]θ及びMo濃度[Mo]θとが得られる。熱延鋼板中のひずみは冷延鋼板と比較して小さい。そのため、熱延板焼鈍を実施して熱延鋼板のセメンタイトを球状化する場合、球状化に時間を要する。この場合、熱延板焼鈍の加熱時間と、後段の冷延板焼鈍工程での加熱時間との合計の焼鈍加熱時間が過度に長くなる。そのため、フェライト粒やセメンタイト粒子が粗大になったり、セメンタイト粒子中の濃度のCr濃度[Cr]θ及びMo濃度[Mo]θが過剰になったりする。
[(Condition 4) Hot-rolled sheet annealing]
In the manufacturing process of this embodiment, hot-rolled sheet annealing is not performed between the hot rolling process and the cold rolling process. As described above, in this manufacturing method, strain is accumulated in the steel sheet during the hot rolling process and the cold rolling process, and then the annealing process is performed. This results in appropriately sized ferrite grains, appropriately sized cementite particles, and appropriate concentrations of Cr concentration [Cr] θ and Mo concentration [Mo] θ in the cementite particles. The strain in the hot-rolled steel sheet is smaller than that in the cold-rolled steel sheet. Therefore, when hot-rolled sheet annealing is performed to spheroidize the cementite in the hot-rolled steel sheet, it takes a long time for spheroidization. In this case, the total annealing heating time, which is the heating time for the hot-rolled sheet annealing and the heating time for the subsequent cold-rolled sheet annealing process, becomes excessively long. As a result, the ferrite grains and cementite particles become coarse, and the Cr concentration [Cr] θ and Mo concentration [Mo] θ in the cementite particles become excessive.

[(条件5)冷延率RRについて]
冷間圧延工程において、冷延率RRは次の式で定義される。
冷延率RR(%)=(1-(冷間圧延工程後の冷延鋼板の板厚/冷間圧延工程前の熱延鋼板の板厚))×100
[(Condition 5) Cold Rolling Rate RR]
In the cold rolling process, the cold rolling reduction rate RR is defined by the following formula:
Cold rolling rate RR (%) = (1 - (thickness of cold-rolled steel sheet after cold rolling process / thickness of hot-rolled steel sheet before cold rolling process)) × 100

冷延率RRが20%以上であれば、鋼板に十分な歪が導入される。この場合、次工程の焼鈍工程において、セメンタイトの球状化が促進され、球状化率が75%以上となる。一方、冷延率RRが20%未満であれば、鋼板に導入される歪が不足する。この場合、フェライトの再結晶が進まず、鋼板が硬質化し、冷間加工性が低下する。この場合、フェライト粒径の測定が困難となる。
なお、冷延率RRが60%を超えれば、冷間圧延が困難となる。したがって、冷延率RRは60%以下である。
If the cold rolling rate RR is 20% or more, sufficient strain is introduced into the steel sheet. In this case, spheroidization of cementite is promoted in the subsequent annealing process, and the spheroidization rate becomes 75% or more. On the other hand, if the cold rolling rate RR is less than 20%, the strain introduced into the steel sheet is insufficient. In this case, ferrite recrystallization does not progress, the steel sheet becomes hard, and the cold workability deteriorates. In this case, it becomes difficult to measure the ferrite grain size.
If the cold rolling rate RR exceeds 60%, cold rolling becomes difficult. Therefore, the cold rolling rate RR is 60% or less.

冷延率RRが20~60%であれば、他の条件を満たすことを前提として、特徴1~特徴7を満たす鋼板を製造できる。 If the cold rolling ratio RR is 20 to 60%, steel sheets that satisfy characteristics 1 to 7 can be produced, provided that other conditions are met.

[(条件6)焼鈍温度T1について]
冷延板焼鈍工程において、焼鈍温度T1は、鋼板のセメンタイト粒子の球状化率を調整する。焼鈍温度T1が550℃未満であれば、セメンタイトの球状化が不十分となり、セメンタイト粒子の球状化率が75%未満となる。さらに、フェライトの再結晶が進まず、鋼板が硬質化し、冷間加工性が低下する。
[(Condition 6) Annealing Temperature T1]
In the cold-rolled sheet annealing process, the annealing temperature T1 adjusts the spheroidization rate of cementite particles in the steel sheet. If the annealing temperature T1 is less than 550°C, the spheroidization of cementite becomes insufficient, and the spheroidization rate of cementite particles becomes less than 75%. Furthermore, ferrite recrystallization does not proceed, the steel sheet becomes hard, and the cold workability deteriorates.

一方、焼鈍温度T1が750℃を超えれば、焼鈍温度が高すぎる。この場合、セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θが7.90%を超えたり、Mo濃度[Mo]θが1.50%を超えたりする。さらに、セメンタイトの球状化が不十分となり、セメンタイト粒子の球状化率が75%未満となる。 On the other hand, if the annealing temperature T1 exceeds 750°C, the annealing temperature is too high. In this case, the Cr concentration [Cr] θ in the cementite particles exceeds 7.90%, or the Mo concentration [Mo] θ exceeds 1.50%. Furthermore, the spheroidization of the cementite becomes insufficient, and the spheroidization rate of the cementite particles becomes less than 75%.

焼鈍温度T1が550~750℃であれば、他の条件を満たすことを前提として、特徴1~特徴7を満たす鋼板を製造できる。 If the annealing temperature T1 is 550 to 750°C, steel sheets satisfying characteristics 1 to 7 can be produced, provided that other conditions are met.

[(条件7)焼鈍温度T1での保持時間t1について]
冷延板焼鈍工程において、焼鈍温度T1での保持時間t1は、セメンタイト粒子の球状化率と、セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θ及びMo濃度[Mo]θとに影響する。具体的には、保持時間t1が10時間未満であれば、セメンタイトが十分に球状化しない。
[(Condition 7) Holding time t1 at annealing temperature T1]
In the cold-rolled sheet annealing process, the holding time t1 at the annealing temperature T1 affects the spheroidization rate of cementite particles and the Cr concentration [Cr] θ and Mo concentration [Mo] θ in the cementite particles. Specifically, if the holding time t1 is less than 10 hours, the cementite is not sufficiently spheroidized.

一方、保持時間t1が60時間を超えれば、保持時間が長すぎる。この場合、セメンタイト粒子にCr及びMoが濃化してしまい、セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θが7.90%を超えたり、Mo濃度[Mo]θが1.50%を超えたりする。 On the other hand, if the holding time t1 exceeds 60 hours, the holding time is too long, and in this case, Cr and Mo are concentrated in the cementite particles, so that the Cr concentration [Cr] θ in the cementite particles exceeds 7.90% and the Mo concentration [Mo] θ exceeds 1.50%.

保持時間t1が10~60時間であれば、他の条件を満たすことを前提として、特徴1~特徴7を満たす鋼板を製造できる。 If the holding time t1 is 10 to 60 hours, steel plates satisfying characteristics 1 to 7 can be produced, provided that other conditions are met.

以上の製造工程により、特徴1~特徴7を満たす鋼板を製造できる。 The above manufacturing process allows for the production of steel plates that satisfy features 1 to 7.

以下、実施例により本実施形態の鋼板の効果をさらに具体的に説明する。以下の実施例での条件は、本実施形態の鋼板の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例である。したがって、本実施形態の鋼板はこの一条件例に限定されない。 The effects of the steel sheet of this embodiment will be explained in more detail below using examples. The conditions in the following examples are one example of conditions adopted to confirm the feasibility and effects of the steel sheet of this embodiment. Therefore, the steel sheet of this embodiment is not limited to this one example of conditions.

表1A及び表1Bに示す化学組成を有する鋼板を製造した。 Steel plates were manufactured having the chemical compositions shown in Tables 1A and 1B.

具体的には、溶鋼を連続鋳造してスラブを製造した。スラブに対して熱間圧延工程を実施した。具体的には、スラブを1050~1300℃で240分加熱した。加熱後のスラブを粗圧延機で圧延して粗バーを製造した。さらに、仕上げ圧延機を用いて粗バーを圧延し、鋼板を製造した。各試験番号の仕上げ圧延温度は800~950℃であった。仕上げ圧延後の熱延鋼板を巻き取り、コイル状にした。コイル状にした鋼板を常温まで放冷した。各試験番号の熱間圧延工程での平均冷却速度CR1、中間温度MT、及び、巻取温度CTは、表2(表2A及び表2B)の「CR1(℃/秒)」、「中間温度MT(℃)」、「巻取温度CT(℃)」欄に示す。なお、中間温度MTから巻取温度CTまでの平均冷却速度CR2は、いずれの試験番号においても、平均冷却速度CR1未満であった。 Specifically, molten steel was continuously cast to produce slabs. The slabs were then subjected to a hot rolling process. Specifically, the slabs were heated at 1050-1300°C for 240 minutes. The heated slabs were rolled in a roughing mill to produce rough bars. The rough bars were then rolled in a finishing mill to produce steel plates. The finish rolling temperature for each test number was 800-950°C. The hot-rolled steel plates after finish rolling were wound into coils. The coiled steel plates were allowed to cool to room temperature. The average cooling rate CR1, intermediate temperature MT, and coiling temperature CT during the hot rolling process for each test number are shown in the "CR1 (°C/sec)," "intermediate temperature MT (°C)," and "coiling temperature CT (°C)" columns of Table 2 (Table 2A and Table 2B). The average cooling rate CR2 from the intermediate temperature MT to the coiling temperature CT was less than the average cooling rate CR1 for all test numbers.

試験番号1~71については、熱間圧延工程後の熱延鋼板に対して、熱延板焼鈍を実施せずに、冷間圧延工程を実施した。冷間圧延工程での冷延率RRは表2(表2A及び表2B)の「冷延率RR(%)」欄に示す。冷間圧延後の冷延鋼板に対して、冷延板焼鈍工程を実施した。焼鈍温度T1及び保持時間t1は、表2(表2A及び表2B)の「T1(℃)」、「t1(時間)」欄に示す。冷延板焼鈍工程では、保持時間t1経過後、鋼板を炉冷した。試験番号72については、熱間圧延工程後であって、冷間圧延工程前に熱延板焼鈍を実施した。熱延板焼鈍での焼鈍温度(℃)及び焼鈍温度での保持時間(時間)は表2(表2A及び表2B)の「焼鈍温度(℃)」、「焼鈍時間(時間)」欄に示す。以上の製造工程により、鋼板を製造した。For test numbers 1 to 71, the hot-rolled steel sheets after the hot rolling process were subjected to a cold rolling process without hot-rolled sheet annealing. The cold-rolling reduction ratio RR in the cold rolling process is shown in the "Cold-rolling reduction ratio RR (%)" column of Table 2 (Table 2A and Table 2B). The cold-rolled steel sheets after cold rolling were subjected to a cold-rolled sheet annealing process. The annealing temperature T1 and holding time t1 are shown in the "T1 (°C)" and "t1 (hours)" columns of Table 2 (Table 2A and Table 2B). In the cold-rolled sheet annealing process, the steel sheets were furnace-cooled after holding time t1. For test number 72, hot-rolled sheet annealing was performed after the hot rolling process but before the cold rolling process. The annealing temperature (°C) and holding time (hours) at the annealing temperature in the hot-rolled sheet annealing process are shown in the "Annealing temperature (°C)" and "Annealing time (hours)" columns of Table 2 (Table 2A and Table 2B). Steel plates were manufactured through the above manufacturing process.

[評価試験]
製造された各試験番号の鋼板に対して、以下の試験を実施した。
(試験1)化学組成測定試験
(試験2)フェライト及びセメンタイト粒子の総面積率測定試験
(試験3)フェライト平均粒径測定試験
(試験4)セメンタイト粒子の平均粒子径測定試験
(試験5)セメンタイト粒子の最大粒子径測定試験
(試験6)セメンタイト粒子の球状化率の測定試験
(試験7)セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θ及びMo濃度[Mo]θの測定試験
(試験8)焼入れ性評価試験
(試験9)冷間加工性評価試験
以下、試験1~試験9について説明する。
[Evaluation test]
The following tests were carried out on the manufactured steel plates with each test number.
(Test 1) Chemical composition measurement test (Test 2) Total area ratio measurement test of ferrite and cementite particles (Test 3) Average ferrite particle size measurement test (Test 4) Average particle size measurement test of cementite particles (Test 5) Maximum particle size measurement test of cementite particles (Test 6) Measurement test of spheroidization rate of cementite particles (Test 7) Measurement test of Cr concentration [Cr] θ and Mo concentration [Mo] θ in cementite particles (Test 8) Hardenability evaluation test (Test 9) Cold workability evaluation test Tests 1 to 9 will be described below.

[(試験1)化学組成測定試験]
上述の[鋼板の化学組成の測定方法]に記載の方法に基づいて、各鋼番号の鋼板の化学組成を測定した。その結果、各鋼番号の鋼板の化学組成は、表1A、表1Bに示すとおりであった。
[(Test 1) Chemical composition measurement test]
The chemical compositions of the steel sheets of each steel number were measured based on the method described above in [Method for measuring the chemical composition of steel sheets]. As a result, the chemical compositions of the steel sheets of each steel number were as shown in Tables 1A and 1B.

[(試験2)フェライト及びセメンタイト粒子の総面積率測定試験]
上述の[ミクロ組織中のフェライト及びセメンタイト粒子の総面積率の測定方法]に記載の方法に基づいて、各試験番号のフェライト及びセメンタイト粒子の総面積率を求めた。得られたフェライト及びセメンタイト粒子の総面積率を表3(表3A及び表3B)の「フェライト及びセメンタイト粒子総面積率(%)」欄に示す。表3(表3A及び表3B)の「フェライト及びセメンタイト粒子総面積率(%)」欄で「≧95」は、フェライト及びセメンタイト粒子の総面積率が95%以上であったことを示す。なお、いずれの試験番号においても、ミクロ組織中にフェライト及びセメンタイト粒子以外の残部が存在する場合、当該残部はベイナイト、マルテンサイト、及び、パーライトからなる群から選択される1種以上であった。
[(Test 2) Total Area Ratio Measurement Test of Ferrite and Cementite Particles]
The total area ratio of ferrite and cementite particles for each test number was determined based on the method described in the above-mentioned [Method for measuring the total area ratio of ferrite and cementite particles in a microstructure]. The obtained total area ratios of ferrite and cementite particles are shown in the "Total area ratio of ferrite and cementite particles (%)" column of Table 3 (Table 3A and Table 3B). In the "Total area ratio of ferrite and cementite particles (%)" column of Table 3 (Table 3A and Table 3B), "≧95" indicates that the total area ratio of ferrite and cementite particles was 95% or more. Note that in all test numbers, when a remainder other than ferrite and cementite particles was present in the microstructure, the remainder was one or more types selected from the group consisting of bainite, martensite, and pearlite.

[(試験3)フェライト平均粒径測定試験]
上述の[フェライトの平均粒径の測定方法]に記載の方法に基づいて、各試験番号の鋼板のフェライトの平均粒径(μm)を求めた。得られたフェライトの平均粒径を表3(表3A及び表3B)の「フェライト粒径(μm)」欄に示す。
[(Test 3) Ferrite average grain size measurement test]
The average ferrite grain size (μm) of the steel sheet of each test number was determined based on the method described in the above [Method for measuring the average ferrite grain size]. The obtained average ferrite grain sizes are shown in the "Ferrite grain size (μm)" column of Table 3 (Table 3A and Table 3B).

[(試験4)セメンタイト粒子の平均粒子径測定試験]
上述の[セメンタイト粒子の平均粒子径の測定方法]に記載の方法に基づいて、各試験番号の鋼板のセメンタイト粒子の平均粒子径(μm)を求めた。得られたセメンタイト粒子の平均粒子径を表3(表3A及び表3B)の「セメンタイト粒子径(μm)」欄に示す。
[(Test 4) Average particle size measurement test for cementite particles]
The average particle size (μm) of cementite particles in the steel sheets of each test number was determined based on the method described in the above-mentioned [Method for measuring the average particle size of cementite particles]. The obtained average particle sizes of cementite particles are shown in the "Cementite particle size (μm)" column in Table 3 (Table 3A and Table 3B).

[(試験5)セメンタイト粒子の最大粒子径測定試験]
上述の[セメンタイト粒子の最大粒子径の測定方法]に記載の方法に基づいて、各試験番号の鋼板のセメンタイト粒子の最大粒子径(μm)を求めた。得られたセメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μm以下であれば、表3(表3A及び表3B)中の「最大セメンタイト粒子径≦5μm」欄に「E」(Excellent)で表示した。一方、セメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μmを超えれば、表3(表3A及び表3B)中の「最大セメンタイト粒子径≦5μm」欄に「NA」(Not Accepted)で表示した。
[(Test 5) Maximum particle size measurement test for cementite particles]
The maximum particle size (μm) of cementite particles in the steel sheet having each test number was determined based on the method described in the above-mentioned [Method for measuring maximum particle size of cementite particles]. If the obtained maximum particle size of cementite particles was 5.00 μm or less, it was marked with "E" (Excellent) in the "Maximum cementite particle size ≦ 5 μm" column in Table 3 (Table 3A and Table 3B). On the other hand, if the maximum particle size of cementite particles exceeded 5.00 μm, it was marked with "NA" (Not Accepted) in the "Maximum cementite particle size ≦ 5 μm" column in Table 3 (Table 3A and Table 3B).

[(試験6)セメンタイト粒子の球状化率の測定試験]
上述の[球状化率の測定方法]に記載の方法に基づいて、各試験番号の鋼板のセメンタイト粒子の球状化率(%)を求めた。得られた球状化率を表3(表3A及び表3B)の「球状化率(%)」欄に示す。
[(Test 6) Measurement test of spheroidization rate of cementite particles]
The spheroidization ratio (%) of cementite particles of the steel plate having each test number was determined based on the method described in the above-mentioned [Method for measuring spheroidization ratio]. The obtained spheroidization ratios are shown in the "Spheroidization ratio (%)" column of Table 3 (Table 3A and Table 3B).

[(試験7)セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θ及びMo濃度[Mo]θの測定試験]
上述の[セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θ及びMo濃度[Mo]θの測定方法]に記載の方法に基づいて、各試験番号の鋼板のセメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θ(質量%)及びMo濃度[Mo]θ(質量%)を求めた。得られたCr濃度[Cr]θ及びMo濃度[Mo]θを表3(表3A及び表3B)の「[Cr]θ(質量%)」及び「[Mo]θ(質量%)」欄に示す。
[(Test 7) Measurement test of Cr concentration [Cr] θ and Mo concentration [Mo] θ in cementite particles]
The Cr concentration [Cr] θ (mass%) and Mo concentration [Mo] θ (mass%) in the cementite particles of the steel sheet of each test number were determined based on the method described in the above-mentioned [Method for measuring Cr concentration [Cr] θ and Mo concentration [Mo] θ in cementite particles]. The obtained Cr concentration [Cr] θ and Mo concentration [Mo] θ are shown in the columns "[Cr] θ (mass%)" and "[Mo] θ (mass%)" in Table 3 (Table 3A and Table 3B).

[(試験8)焼入れ性評価試験]
上述の[焼入れ性評価方法]に記載の方法に基づいて、各試験番号の鋼板の、焼入れ時における焼入れ性を評価した。得られた焼入れ硬さHD1を表3(表3A及び表3B)の「焼入れ硬さHD1(HV)」欄に示す。表3中の「焼入れ硬さ下限(HV)」は表1B中の「基本焼入れ硬さHD0(HV)」×0.95の値を示す。なお、Ac1変態点(℃)を表1B中の「Ac1点(℃)」に示す。焼入れ硬さHD1が、焼入れ硬さ下限以上であれば、十分な焼入れ性が得られたと判断した(表3(表3A及び表3B)中の「焼入れ性判定」欄に「E」で表示)。一方、焼入れ硬さHD1が、焼入れ硬さ下限未満であれば、十分な焼入れ性が得られなかったと判断した(表3(表3A及び表3B)中の「焼入れ性判定」欄に「NA」で表示)。
[(Test 8) Hardenability Evaluation Test]
The hardenability of the steel plates of each test number was evaluated at the time of quenching based on the method described in the above-mentioned [Hardenability Evaluation Method]. The obtained hardenability HD1 is shown in the "Hardenability HD1 (HV)" column of Table 3 (Table 3A and Table 3B). The "Hardenability Lower Limit (HV)" in Table 3 indicates the value of "Basic Hardenability HD0 (HV)" in Table 1B x 0.95. The A c1 transformation point (°C) is shown in "A c1 Point (°C)" in Table 1B. If the hardenability HD1 was equal to or greater than the hardenability lower limit, it was determined that sufficient hardenability was obtained (indicated by "E" in the "Hardenability Evaluation" column of Table 3 (Table 3A and Table 3B)). On the other hand, if the hardenability HD1 was less than the hardenability lower limit, it was determined that sufficient hardenability was not obtained (indicated by "NA" in the "Hardenability Evaluation" column of Table 3 (Table 3A and Table 3B)).

[(試験9)冷間加工性評価試験]
上述の[冷間加工性評価方法]に記載の方法に基づいて、各試験番号の鋼板の冷間加工性を評価した。得られた切欠き伸びを表3(表3A及び表3B)の「切欠き伸び(%)」欄に示す。得られた切欠き伸びが8.0%以上であれば、十分な冷間加工性が得られたと判断した。一方、切欠き伸びが8.0%未満であれば、十分な冷間加工性が得られなかったと判断した。
[(Test 9) Cold workability evaluation test]
The cold workability of the steel sheets of each test number was evaluated based on the method described in the above-mentioned [Cold workability evaluation method]. The notch elongation obtained is shown in the "Notch elongation (%)" column of Table 3 (Table 3A and Table 3B). If the notch elongation obtained was 8.0% or more, it was determined that sufficient cold workability was obtained. On the other hand, if the notch elongation was less than 8.0%, it was determined that sufficient cold workability was not obtained.

[評価結果]
表1A、表1B、表2(表2A及び表2B)及び表3(表3A及び表3B)を参照して、試験番号1~46では、化学組成が適切であり、かつ、製造条件の条件1~条件7を満たした。そのため、これらの試験番号の鋼板は、特徴1~特徴7を満たした。その結果、十分な焼入れ性が得られ、かつ、十分な冷間加工性が得られた。
[Evaluation results]
With reference to Table 1A, Table 1B, Table 2 (Table 2A and Table 2B), and Table 3 (Table 3A and Table 3B), in test numbers 1 to 46, the chemical composition was appropriate and conditions 1 to 7 of the manufacturing conditions were satisfied. Therefore, the steel sheets with these test numbers satisfied features 1 to 7. As a result, sufficient hardenability and sufficient cold workability were obtained.

一方、試験番号47では、C含有量が高すぎた。そのため、切欠き伸びが8.0%未満であり、十分な冷間加工性が得られなかった。 On the other hand, in test number 47, the C content was too high. As a result, the notch elongation was less than 8.0%, and sufficient cold workability was not achieved.

試験番号48では、Si含有量が高すぎた。そのため、切欠き伸びが8.0%未満であり、十分な冷間加工性が得られなかった。 In test number 48, the Si content was too high. As a result, the notch elongation was less than 8.0%, and sufficient cold workability was not achieved.

試験番号49では、Mn含有量が低すぎた。そのため、十分な焼入れ性が得られなかった。 In test number 49, the Mn content was too low. As a result, sufficient hardenability was not achieved.

試験番号50では、Mn含有量が高すぎた。そのため、切欠き伸びが8.0%未満であり、十分な冷間加工性が得られなかった。 In test number 50, the Mn content was too high. As a result, the notch elongation was less than 8.0%, and sufficient cold workability was not achieved.

試験番号51及び52では、Cr含有量が高すぎた。そのため、セメンタイト粒子中の質量%でのCr濃度[Cr]θが7.90%を超えた。そのため、十分な焼入れ性が得られなかった。 In test numbers 51 and 52, the Cr content was too high, so the Cr concentration [Cr] θ in mass% in the cementite particles exceeded 7.90%, and sufficient hardenability was not obtained.

試験番号53及び54では、Mo含有量が高すぎた。そのため、セメンタイト粒子中の質量%でのMo濃度[Mo]θが1.50%を超えた。そのため、十分な焼入れ性が得られなかった。 In test numbers 53 and 54, the Mo content was too high, so the Mo concentration [Mo] θ in mass % in the cementite particles exceeded 1.50%, and sufficient hardenability was not obtained.

試験番号55及び56では、中間温度MTが巻取温度CT+80℃を超えた。そのため、セメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μmを超えた。また、試験番号56では、セメンタイト粒子の球状化率が低かった。その結果、切欠き伸びが8.0%未満であり、十分な冷間加工性が得られなかった。In test numbers 55 and 56, the intermediate temperature MT exceeded the coiling temperature CT + 80°C. As a result, the maximum particle size of the cementite particles exceeded 5.00 μm. In addition, in test number 56, the spheroidization rate of the cementite particles was low. As a result, the notch elongation was less than 8.0%, and sufficient cold workability was not achieved.

試験番号57及び58では、化学組成は適切であったものの、平均冷却速度CR1が遅すぎた。そのため、セメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μmを超えた。その結果、切欠き伸びが8.0%未満であり、十分な冷間加工性が得られなかった。 In test numbers 57 and 58, although the chemical composition was appropriate, the average cooling rate CR1 was too slow. As a result, the maximum particle size of cementite particles exceeded 5.00 μm. As a result, the notch elongation was less than 8.0%, and sufficient cold workability was not achieved.

試験番号59では、中間温度MTがAc1変態点よりも高かった。そのため、セメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μmを超えた。その結果、切欠き伸びが8.0%未満であり、十分な冷間加工性が得られなかった。 In Test No. 59, the intermediate temperature MT was higher than the A cl transformation point. Therefore, the maximum particle size of cementite particles exceeded 5.00 µm. As a result, the notch elongation was less than 8.0%, and sufficient cold workability was not obtained.

試験番号60及び61では、化学組成は適切であったものの、巻取温度CTが高すぎた。そのため、セメンタイト粒子の最大粒子径が5.00μmを超えた。また、セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θが高すぎ、さらに、セメンタイト粒子の球状化率が低かった。その結果、十分な焼入れ性及び十分な冷間加工性が得られなかった。 In Test Nos. 60 and 61, although the chemical composition was appropriate, the coiling temperature CT was too high. As a result, the maximum particle size of the cementite particles exceeded 5.00 μm. In addition, the Cr concentration [Cr] θ in the cementite particles was too high, and further, the spheroidization rate of the cementite particles was low. As a result, sufficient hardenability and sufficient cold workability were not obtained.

試験番号62及び63では、化学組成は適切であったものの、冷延率RRが低すぎた。そのため、フェライトの再結晶が進まず、再結晶が完了しなかった。そのため、フェライト粒径が測定不可能であった(表3B中の「フェライト粒径(μm)」欄で「-」と表示)。その結果、切欠き伸びが8.0%未満であり、十分な冷間加工性が得られなかった。 In test numbers 62 and 63, although the chemical composition was appropriate, the cold rolling rate RR was too low. As a result, ferrite recrystallization did not progress and was not completed. As a result, the ferrite grain size could not be measured (shown as "-" in the "Ferrite grain size (μm)" column in Table 3B). As a result, the notch elongation was less than 8.0%, and sufficient cold workability was not achieved.

試験番号64及び65は、化学組成が適切であったものの、冷延板焼鈍工程での焼鈍温度T1が低すぎた。そのため、セメンタイト粒子の球状化率が75%未満と低かった。さらに、フェライトの再結晶が完了しておらず、フェライト粒径が測定不可能であった(表3B中の「フェライト粒径(μm)」欄で「-」と表示)。その結果、切欠き伸びが8.0%未満であり、十分な冷間加工性が得られなかった。 Test Nos. 64 and 65 had appropriate chemical compositions, but the annealing temperature T1 in the cold-rolled sheet annealing process was too low. As a result, the spheroidization rate of cementite particles was low, at less than 75%. Furthermore, ferrite recrystallization was not complete, making it impossible to measure the ferrite grain size (shown as "-" in the "Ferrite grain size (μm)" column in Table 3B). As a result, the notch elongation was less than 8.0%, and sufficient cold workability was not achieved.

試験番号66及び67では、化学組成は適切であったものの、冷延板焼鈍工程での焼鈍温度T1が高すぎた。そのため、セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θが高すぎ、さらに、セメンタイト粒子の球状化率が低かった。その結果、十分な焼入れ性及び十分な冷間加工性が得られなかった。 In Test Nos. 66 and 67, although the chemical composition was appropriate, the annealing temperature T1 in the cold-rolled sheet annealing step was too high. As a result, the Cr concentration [Cr] θ in the cementite particles was too high, and further, the spheroidization rate of the cementite particles was low. As a result, sufficient hardenability and sufficient cold workability were not obtained.

試験番号68及び69では、化学組成は適切であったものの、冷延板焼鈍工程での保持時間t1が短すぎた。そのため、セメンタイト粒子の球状化率が75%未満と低すぎた。その結果、切欠き伸びが8.0%未満であり、十分な冷間加工性が得られなかった。 In test numbers 68 and 69, although the chemical composition was appropriate, the holding time t1 in the cold-rolled sheet annealing process was too short. As a result, the spheroidization rate of cementite particles was too low, at less than 75%. As a result, the notch elongation was less than 8.0%, and sufficient cold workability was not achieved.

試験番号70及び71では、化学組成は適切であったものの、冷延板焼鈍工程での保持時間t1が長すぎた。そのため、セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θが高すぎた。その結果、十分な焼入れ性が得られなかった。 In the test numbers 70 and 71, although the chemical composition was appropriate, the holding time t1 in the cold-rolled sheet annealing process was too long. Therefore, the Cr concentration [Cr] θ in the cementite particles was too high. As a result, sufficient hardenability was not obtained.

試験番号72では、熱間圧延工程後であって冷間圧延工程前に熱延板焼鈍を実施した。そのため、フェライト粒径及びセメンタイト粒子径が大きすぎた。さらに、セメンタイト粒子中のCr濃度[Cr]θが高すぎた。その結果、十分な焼入れ性が得られなかった。 In Test No. 72, hot-rolled sheet annealing was performed after the hot rolling process but before the cold rolling process. Therefore, the ferrite grain size and cementite grain size were too large. Furthermore, the Cr concentration [Cr] θ in the cementite grains was too high. As a result, sufficient hardenability was not obtained.

以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。 The above describes embodiments of the present disclosure. However, the above-described embodiments are merely examples for implementing the present disclosure. Therefore, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented by modifying the above-described embodiments as appropriate within the scope of the spirit of the present disclosure.

Claims (2)

鋼板であって、
化学組成は、質量%で、
C:0.90超~1.30%、
Si:0.01~0.50%、
Mn:0.20~1.30%、
P:0.100%以下、
S:0.100%以下、
Al:0.100%以下、
Cr:0.01~1.60%、
N:0.0150%以下、
Mo:0~0.500%、
Ni:0~1.000%、
B:0~0.0100%、
V:0~0.500%、
Nb:0~0.500%、及び、
Ti:0~0.150%、を含有し、
残部はFe及び不純物からなり、
ミクロ組織において、フェライトと、セメンタイト粒子との総面積率が95%以上であり、
前記フェライトの平均粒径は15.0μm以下であり、
前記セメンタイト粒子中の質量%でのCr濃度[Cr]θが7.90%以下であり、前記セメンタイト粒子中の質量%でのMo濃度[Mo]θが1.50%以下であり、
前記セメンタイト粒子の平均粒子径は1.50μm以下であり、
前記セメンタイト粒子の最大粒子径は5.00μm以下であり、
前記セメンタイト粒子のうち、アスペクト比が3.0以下の前記セメンタイト粒子を球状セメンタイト粒子とし、前記セメンタイト粒子の総数に対する、前記球状セメンタイト粒子の総数の比である球状化率が75%以上である、
鋼板。
A steel plate,
The chemical composition is in mass %:
C: more than 0.90 to 1.30%,
Si: 0.01 to 0.50%,
Mn: 0.20-1.30%,
P: 0.100% or less,
S: 0.100% or less,
Al: 0.100% or less,
Cr: 0.01-1.60%,
N: 0.0150% or less,
Mo: 0-0.500%,
Ni: 0-1.000%,
B: 0 to 0.0100%,
V: 0 to 0.500%,
Nb: 0 to 0.500%, and
Ti: 0 to 0.150%;
The balance is Fe and impurities.
In the microstructure, the total area ratio of ferrite and cementite particles is 95% or more,
The average particle size of the ferrite is 15.0 μm or less,
The Cr concentration [Cr] θ in mass% in the cementite particles is 7.90% or less, and the Mo concentration [Mo] θ in mass% in the cementite particles is 1.50% or less,
The average particle size of the cementite particles is 1.50 μm or less,
The maximum particle size of the cementite particles is 5.00 μm or less,
Among the cementite particles, the cementite particles having an aspect ratio of 3.0 or less are defined as spherical cementite particles, and a spheroidization rate, which is the ratio of the total number of the spherical cementite particles to the total number of the cementite particles, is 75% or more.
steel plate.
請求項1に記載の鋼板であって、
化学組成は、質量%で、
Mo:0.001~0.500%、
Ni:0.0001~1.000%、
B:0.0001~0.0100%、
V:0.001~0.500%、
Nb:0.001~0.500%、及び、
Ti:0.001~0.150%、からなる群から選択される1種以上を含有する、
鋼板。
The steel sheet according to claim 1,
The chemical composition is in mass %:
Mo: 0.001-0.500%,
Ni: 0.0001 to 1.000%,
B: 0.0001 to 0.0100%,
V: 0.001-0.500%,
Nb: 0.001 to 0.500%, and
Ti: 0.001 to 0.150%;
steel plate.
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