JP7773121B2 - Steel sheets, plated steel sheets and automotive parts - Google Patents
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Description
本発明は、鋼板及びめっき鋼板に関する。より具体的には、本発明は、高い耐LME性を有する鋼板及びめっき鋼板に関する。 The present invention relates to steel sheets and plated steel sheets. More specifically, the present invention relates to steel sheets and plated steel sheets having high LME resistance.
近年、自動車、家電製品、建材等の様々な分野で使用される鋼板について高強度化が進められている。例えば、自動車分野においては、燃費向上のために車体の軽量化を目的として、高強度鋼板の使用が増加している。In recent years, efforts have been made to increase the strength of steel sheets used in various fields, including automobiles, home appliances, and building materials. For example, in the automobile field, the use of high-strength steel sheets is increasing with the aim of reducing the weight of vehicle bodies to improve fuel efficiency.
亜鉛系めっきを施した鋼板、特に高強度の鋼板の溶接では、例えば特許文献1に記載されているように、液体金属脆化(LME)割れにより溶接性が低下する場合がある。 When welding zinc-plated steel sheets, especially high-strength steel sheets, weldability may be reduced due to liquid metal embrittlement (LME) cracking, as described in Patent Document 1, for example.
なお、特許文献2は、LME割れを抑制して溶接性を改善した鋼板として、鋼板の表層部に、粒径20nm以上のSi酸化物粒子が3000~6000個/mm2の個数密度で、適切な粒径分布で存在する鋼板を開示している。 Patent Document 2 discloses a steel sheet having improved weldability by suppressing LME cracking, in which Si oxide particles having a particle size of 20 nm or more are present in a surface layer of the steel sheet at a number density of 3000 to 6000 particles/ mm2 with an appropriate particle size distribution.
LME割れの発生を抑制するために、例えば、溶接の際に、めっき層に含まれるZn等が、金属組織がオーステナイト変態した鋼板中へ侵入することを抑制することが有効である。この点においては、改善の余地がある。 To prevent LME cracking, it is effective to prevent Zn and other elements contained in the coating layer from penetrating into the steel sheet after the metal structure has been transformed into austenite during welding. However, there is room for improvement in this regard.
本発明は、このような実情に鑑み、高い耐LME性を有する鋼板及びめっき鋼板を提供することを課題とするものである。 In view of this situation, the present invention aims to provide steel sheets and plated steel sheets with high LME resistance.
本発明者らは、前記課題を解決するための手段を鋭意検討した。その結果、焼鈍前の鋼板に適切な条件で投射材によりひずみを付与して適切な表面状態とし、高露点焼鈍を施すことにより、鋼板表層が脱炭され、さらにフェライトがランダム配向したフェライト分率の高い層が形成され、その結果、LMEを抑制することが可能となることを見出した。The inventors conducted extensive research into ways to solve the above-mentioned problems. As a result, they discovered that by applying strain to steel sheet before annealing using shot material under appropriate conditions to create an appropriate surface condition, and then performing high dew point annealing, the surface layer of the steel sheet is decarburized and a layer with a high ferrite fraction in which the ferrite is randomly oriented is formed, thereby making it possible to suppress LME.
本発明は上記の知見に基づき、さらに検討を進めてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。 The present invention was made based on the above findings and further research, and its gist is as follows.
(1)引張強さが780MPa以上である鋼板であって、化学成分が、質量%で、C:0.05~0.40%、Si:0.5~3.0%、Mn:0.1~5.0%、sol.Al:0~3.0%、P:0.0300%以下、S:0.0300%以下、N:0.0100%以下、B:0~0.0100%、Ti:0~0.1500%、Nb:0~0.1500%、V:0~0.150%、Cr:0~2.00%、Ni:0~2.00%、Cu:0~2.0000%、Mo:0~1.00%、W:0~1.000%、Ca:0~0.1000%、Mg:0~0.100%、Zr:0~0.100%、Hf:0~0.100%、REM:0~0.1000%を含有し、残部がFe及び不純物からなり、鋼板の表面粗さRaが3.0μm超であり、鋼板表面からの厚さ方向において、C濃度が0.02%以下である深さが8μm以上であり、鋼板表面からの板厚方向において、フェライトの面積率が90%以上である層の厚さが3μm以上であり、鋼板表面に対する入射角1°の斜入射X線回折において、(110)面に相当する回折強度をI(110)、(200)面に相当する回折強度をI(200)、(211)面に相当する回折強度をI(211)とした場合に、0.45≦I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))≦0.90を満たすことを特徴とする鋼板。 (1) Steel plate having a tensile strength of 780 MPa or more, the chemical composition of which is, in mass %, C: 0.05 to 0.40%, Si: 0.5 to 3.0%, Mn: 0.1 to 5.0%, sol. the steel sheet having a surface roughness Ra of 3.0 μm, and a balance consisting of Fe and impurities; a depth at which the C concentration is 0.02% or less from the surface of the steel sheet in the thickness direction from the surface of the steel sheet is 8 μm or more, a layer in which the area ratio of ferrite is 90% or more has a thickness of 3 μm or more from the surface of the steel sheet in the thickness direction from the surface of the steel sheet, and in oblique incidence X-ray diffraction at an incident angle of 1° to the steel sheet surface, the following relationship is satisfied: 0.45≦I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))≦0.90, where I(110) is the diffraction intensity corresponding to the (110) plane, I(200) is the diffraction intensity corresponding to the (200) plane, and I(211) is the diffraction intensity corresponding to the (211) plane.
(2)前記鋼板表面からの厚さ方向において、C濃度が0.02%以下である深さが15μm以上であることを特徴とする前記(1)の鋼板。 (2) The steel plate of (1) above, characterized in that the depth at which the C concentration is 0.02% or less in the thickness direction from the surface of the steel plate is 15 μm or more.
(3)0.50≦I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))≦0.75を満たすことを特徴とする前記(1)又は(2)の鋼板。 (3) Steel plate according to (1) or (2) above, characterized in that 0.50≦I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))≦0.75 is satisfied.
(4)前記鋼板表面からの厚さ方向において、フェライトの面積率が90%以上である層の厚さが20μm以上であることを特徴とする前記(1)~(3)のいずれかの鋼板。 (4) A steel plate according to any one of (1) to (3), characterized in that the thickness of a layer in which the area ratio of ferrite is 90% or more is 20 μm or more in the thickness direction from the surface of the steel plate.
(5)前記鋼板の表面粗さがRaで3.5μm以上であることを特徴とする前記(1)~(4)のいずれかの鋼板。 (5) A steel plate according to any one of (1) to (4), characterized in that the surface roughness of the steel plate is 3.5 μm or more in Ra.
(6)前記(1)~(5)のいずれかの鋼板の表面の少なくとも一部に、Znを含有するめっき層を備えるめっき鋼板。(6) A plated steel sheet having a Zn-containing plating layer on at least a portion of the surface of any of the steel sheets (1) to (5).
(7)前記(1)~(5)のいずれかの鋼板、又は前記(6)のめっき鋼板を含む自動車部材。 (7) An automotive component comprising any of the steel sheets (1) to (5) above or the plated steel sheet (6) above.
本発明によれば、高い耐LME性を有する鋼板及びめっき鋼板を得ることができる。 According to the present invention, steel sheets and plated steel sheets with high LME resistance can be obtained.
以下、本発明について説明する。本発明は、以下の形態に限定されるものではない。はじめに、本発明において耐LME性を向上させる概略を説明する。The present invention will be described below. The present invention is not limited to the following aspects. First, an overview of how the present invention improves LME resistance will be described.
LME割れは、例えばスポット溶接の際に、鋼板の金属組織が加熱されてオーステナイトに変態し、鋼板の表層部におけるオーステナイトの粒界に、めっきが溶融することにより生じた溶融亜鉛が侵入することに起因する。オーステナイト粒界に侵入した溶融亜鉛は鋼板を脆化させ、さらに溶接の際に鋼板に引張応力が加わることによって、生じるものと考えられる。本発明者らは耐LME性を向上させる方法として、鋼板の表層部の金属組織を活用する発想に至った。具体的には、鋼板の表層の組織をC濃度が低く、LME感受性が低いフェライト相を主体とする金属組織とし、さらに、フェライト相をランダム配向させることにより、LMEの発生を抑制することである。LME cracking occurs when, for example, the metal structure of a steel sheet is heated and transformed into austenite during spot welding, and molten zinc produced by melting the coating penetrates the austenite grain boundaries in the steel sheet's surface. The molten zinc that penetrates the austenite grain boundaries embrittles the steel sheet, and the tensile stress applied to the steel sheet during welding is thought to cause LME cracking. The inventors came up with the idea of utilizing the metal structure of the steel sheet's surface layer as a way to improve LME resistance. Specifically, the surface structure of the steel sheet is made into a metal structure primarily composed of a ferrite phase with a low carbon concentration and low LME susceptibility, and the ferrite phase is randomly oriented to suppress the occurrence of LME.
フェライト相がランダム配向しているとは、すなわち、フェライト粒界の特徴が全体として平均化されていることを意味する。言い換えると、フェライト相の各フェライト粒子の結晶方位がランダムに配向していることを意味する。フェライト粒子の結晶方位がランダムに配向していることにより、特定方向に配向した粒界が偏在し、連続的又は断続的に連なることが抑制される。LME割れは、粒界エネルギーが局所的に低くなっている粒界へ、めっきからのZnが集中的に侵入することにより生じると考えられる。つまり、粒界エネルギーが局所的に低くなっている粒界が連続して存在すると、そこにめっきからのZnが集中し、LME割れが生じやすくなると考えられる。粒界の特徴が全体として平均化されることによって、粒界エネルギーが局所的に低くなっている粒界が連続的に繋がることがなくなり、めっきからのZnが局所的に集中することが抑制され、その結果、耐LME性が向上するものと考えられる。Random orientation of the ferrite phase means that the characteristics of the ferrite grain boundaries are averaged overall. In other words, the crystal orientation of each ferrite particle in the ferrite phase is randomly oriented. Random orientation of the ferrite particles prevents grain boundaries oriented in a specific direction from being unevenly distributed and connected continuously or intermittently. LME cracking is thought to occur when Zn from the plating invades grain boundaries where grain boundary energy is locally low. In other words, when there are continuous grain boundaries where grain boundary energy is locally low, Zn from the plating concentrates there, making LME cracking more likely to occur. Averaging the characteristics of the grain boundaries as a whole prevents grain boundaries with locally low grain boundary energy from being connected continuously, preventing localized concentration of Zn from the plating, and is thought to result in improved LME resistance.
本発明において、フェライト相がランダム配向していることを、下記条件式により表現する。すなわち、下記条件式を満たす鋼板は、フェライト相がランダム配向していることを意味する。In the present invention, the random orientation of the ferrite phase is expressed by the following conditional formula. In other words, a steel sheet that satisfies the following conditional formula has a random orientation of the ferrite phase.
(条件式)
鋼板表面に対する入射角1°の斜入射X線回折において、(110)面に相当する回折強度をI(110)、(200)面に相当する回折強度をI(200)、(211)面に相当する回折強度をI(211)とした場合に、
0.45≦I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))≦0.90
(Conditional Expression)
In the case of oblique incidence X-ray diffraction with an incident angle of 1° to the steel sheet surface, the diffraction intensity corresponding to the (110) plane is defined as I(110), the diffraction intensity corresponding to the (200) plane is defined as I(200), and the diffraction intensity corresponding to the (211) plane is defined as I(211).
0.45≦I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))≦0.90
鋼板を上述のような構成とするために、本発明においては、鋼板を製造する際に、冷間圧延後の鋼板にひずみを付与し、その後、高露点で焼鈍を行う。これにより、脱炭を促進し、鋼板表面にフェライト相を形成しやすくする。さらに、この際に、加湿を開始する温度を制御することによって、フェライト相の配向をランダム化できることを見出した知見に基づき、本発明はなされたものである。以下、本発明について詳細に説明する。 In order to achieve the above-described structure of steel sheet, in the present invention, when manufacturing the steel sheet, strain is imparted to the steel sheet after cold rolling, and then annealing is performed at a high dew point. This promotes decarburization and makes it easier to form ferrite phase on the steel sheet surface. Furthermore, the present invention was made based on the discovery that the orientation of the ferrite phase can be randomized by controlling the temperature at which humidification begins. The present invention is described in detail below.
[引張強さ]
本発明に係る鋼板は、引張強さが780MPa以上である、すなわち、高強度鋼板である。本発明は、高強度の鋼板で発生するLMEを抑制するものである。本発明に係る鋼板は、具体的には780MPa以上の引張強さを有する。引張強さの上限は特に限定されないが、靭性確保の観点から例えば2000MPa以下であってよい。引張強さの測定は、圧延方向及び板厚方向に直角な方向を長手方向とするJIS5号引張試験片を採取し、JIS Z 2241:2011に準拠して行う。引張強さは、980MPa以上、1180MPa以上であってもよい。鋼板において圧延方向が特定不能な場合は、引張強さの測定に際し、鋼板の表面上の任意の方向を長手方向とするJIS5号試験を採取してもよい。
[Tensile strength]
The steel plate according to the present invention has a tensile strength of 780 MPa or more, i.e., is a high-strength steel plate. The present invention suppresses LME that occurs in high-strength steel plates. Specifically, the steel plate according to the present invention has a tensile strength of 780 MPa or more. The upper limit of the tensile strength is not particularly limited, but may be, for example, 2000 MPa or less from the viewpoint of ensuring toughness. The tensile strength is measured in accordance with JIS Z 2241:2011 using a JIS No. 5 tensile test piece with the longitudinal direction perpendicular to the rolling direction and the plate thickness direction. The tensile strength may be 980 MPa or more, 1180 MPa or more. When the rolling direction of the steel plate cannot be identified, a JIS No. 5 test piece may be taken with the longitudinal direction aligned in any direction on the surface of the steel plate.
[化学成分]
以下、鋼板の化学成分について説明する。化学成分に関する「%」は「質量%」を意味するものとする。また、化学成分における数値範囲において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
[Chemical composition]
The chemical composition of the steel sheet will be described below. The "%" in relation to the chemical composition means "mass %." Furthermore, in the numerical range of the chemical composition, a numerical range expressed using "to" means a range that includes the numerical values before and after "to" as the lower and upper limits.
(C:0.05~0.40%)
C(炭素)は、鋼の強度を確保する元素である。本発明が対象とする780MPa以上の引張強さを得るため、Cの含有量は0.05%以上とする。後述する表層のC濃度が高くなりすぎないように、また、溶接性を考慮して、Cの含有量は0.40%以下とする。Cの含有量は、0.08%以上、0.10%以上、0.15%以上であってよい。Cの含有量は0.37%以下、0.35%以下、0.30%以下であってよい。
(C: 0.05-0.40%)
C (carbon) is an element that ensures the strength of steel. To obtain a tensile strength of 780 MPa or more, which is the target of the present invention, the C content is set to 0.05% or more. In order to prevent the C concentration in the surface layer, which will be described later, from becoming too high and taking weldability into consideration, the C content is set to 0.40% or less. The C content may be 0.08% or more, 0.10% or more, or 0.15% or more. The C content may be 0.37% or less, 0.35% or less, or 0.30% or less.
(Si:0.5~3.0%)
Si(ケイ素)は、フェライト安定化と脱炭を促す元素である。Siが含有されることにより、後述する前処理、熱処理により、表層部で脱炭が進み、かつ、表層部のフェライトが安定化することによって、耐LME性が向上する。この効果を得るために、Siの含有量は0.5%以上とする。Siの含有量が多すぎると、高露点焼鈍を施しても、外部酸化が進み鋼板の表層に酸化物(スケール)が形成され、反対に最表面での脱炭が抑制され、耐LME性向上の効果が小さくなる。この点を考慮して、Siの含有量は3.0%以下とする。Siの含有量は、0.6%以上、0.7%以上、0.8%以上であってよい。Siの含有量は2.5%以下、2.0%以下、1.5%以下であってよい。
(Si: 0.5-3.0%)
Si (silicon) is an element that promotes ferrite stabilization and decarburization. The inclusion of Si promotes decarburization in the surface layer through the pretreatment and heat treatment described below, and stabilizes the ferrite in the surface layer, thereby improving LME resistance. To achieve this effect, the Si content is set to 0.5% or more. If the Si content is too high, even when high dew-point annealing is performed, external oxidation progresses, forming oxides (scale) in the surface layer of the steel sheet. Conversely, decarburization at the outermost surface is suppressed, and the effect of improving LME resistance is reduced. In consideration of this point, the Si content is set to 3.0% or less. The Si content may be 0.6% or more, 0.7% or more, or 0.8% or more. The Si content may be 2.5% or less, 2.0% or less, or 1.5% or less.
(Mn:0.1~5.0%)
Mn(マンガン)は、硬質組織を得ることで鋼の強度を向上させるのに有効な元素である。鋼の強度を考慮して、Mnの含有量は0.1%以上とする。また、Mn偏析による加工性の低下を考慮して、Mnの含有量は5.0%以下とする。Mnの含有量は、0.5%以上、1.0%以上、1.5%以上であってよい。Mnの含有量は、4.5%以下、4.0%以下、3.5%以下であってよい。
(Mn: 0.1-5.0%)
Mn (manganese) is an element effective in improving the strength of steel by obtaining a hard structure. In consideration of the strength of the steel, the Mn content is set to 0.1% or more. In addition, in consideration of the deterioration of workability due to Mn segregation, the Mn content is set to 5.0% or less. The Mn content may be 0.5% or more, 1.0% or more, or 1.5% or more. The Mn content may be 4.5% or less, 4.0% or less, or 3.5% or less.
(sol.Al:0~3.0%)
Al(アルミニウム)は、鋼中に固溶することで、Siと同様に、フェライト安定化と脱炭を促す元素である。sol.Alとは、Al2O3等の酸化物になっておらず、酸に可溶する酸可溶Alを意味し、Alの分析過程で生じる、ろ紙上の不溶解残渣を控除して測定したAlとして求められる。本発明の鋼板においては、sol.Alの役割はSiを含有させることでも得られるので、sol.Alは必須ではなく、sol.Alの含有量の下限は0%である。sol.Alの含有量が多すぎると、高露点焼鈍を施しても、外部酸化が進み鋼板の表層に酸化物(スケール)が形成され、反対に最表面での脱炭が抑制され、耐LME性向上の効果が小さくなる。この点を考慮して、sol.Alの含有量は3.0%以下とする。sol.Alの含有量は、0.1%以上、0.3%以上、0.5%以上であってよい。sol.Alの含有量は2.0%以下、1.5%以下、1.0%以下であってよい。
(sol. Al: 0 to 3.0%)
Al (aluminum) is an element that, like Si, promotes ferrite stabilization and decarburization by dissolving in steel. Sol. Al refers to acid-soluble Al that is soluble in acid and does not form oxides such as Al2O3 . Sol. Al is determined by subtracting the insoluble residue on the filter paper generated during the Al analysis process. In the steel sheet of the present invention, the role of sol. Al can also be achieved by adding Si, so sol. Al is not essential, and the lower limit of the sol. Al content is 0%. If the sol. Al content is too high, even if high dew-point annealing is performed, external oxidation progresses, forming oxides (scale) on the surface layer of the steel sheet. Conversely, decarburization on the outermost surface is suppressed, reducing the effect of improving LME resistance. Taking this into consideration, the sol. Al content is set to 3.0% or less. The sol. Al content may be 0.1% or more, 0.3% or more, or 0.5% or more. The Al content may be 2.0% or less, 1.5% or less, or 1.0% or less.
Si及びsol.Alは、上述のとおり、過剰に添加すると耐LME性を低下させる元素でもあるので、Siとsol.Alの含有量の合計値が1.8%以下であることが好ましい。Siとsol.Alの含有量の合計は1.7%以下、1.6%以下、1.5%以下であってよい。As mentioned above, Si and sol. Al are elements that reduce LME resistance when added in excess, so the total content of Si and sol. Al is preferably 1.8% or less. The total content of Si and sol. Al may be 1.7% or less, 1.6% or less, or 1.5% or less.
(P:0.0300%以下)
P(リン)は、一般に鋼に含有される不純物である。Pの含有量が0.0300%超では溶接性が低下するおそれがある。したがって、Pの含有量は0.0300%以下とする。Pの含有量は、0.0200%以下、0.0100%以下、0.0050%以下であってよい。Pは含有されないことが好ましく、Pの含有量の下限は0%である。脱燐コストの観点から、Pの含有量は0%超、0.0001%以上、0.0005%以上であってもよい。
(P: 0.0300% or less)
P (phosphorus) is an impurity generally contained in steel. If the P content exceeds 0.0300%, weldability may be reduced. Therefore, the P content is set to 0.0300% or less. The P content may be 0.0200% or less, 0.0100% or less, or 0.0050% or less. It is preferable that no P is contained, and the lower limit of the P content is 0%. From the viewpoint of dephosphorization costs, the P content may be more than 0%, 0.0001% or more, or 0.0005% or more.
(S:0.0300%以下)
S(硫黄)は、一般に鋼に含有される不純物である。Sの含有量が0.0300%超では溶接性が低下し、さらに、MnSの析出量が増加して曲げ性等の加工性が低下するおそれがある。したがって、Sの含有量は0.0300%以下とする。Sの含有量は、0.0100%以下、0.0050%以下、0.0020%以下であってもよい。Sは含有されないことが好ましく、Sの含有量の下限は0%である。脱硫コストの観点から、Sの含有量は0%超、0.0001%以上、0.0005%以上であってもよい。
(S: 0.0300% or less)
S (sulfur) is an impurity generally contained in steel. If the S content exceeds 0.0300%, weldability may be reduced, and further, the amount of MnS precipitation may increase, resulting in reduced workability such as bendability. Therefore, the S content is set to 0.0300% or less. The S content may be 0.0100% or less, 0.0050% or less, or 0.0020% or less. It is preferable that no S is contained, and the lower limit of the S content is 0%. From the viewpoint of desulfurization costs, the S content may be more than 0%, 0.0001% or more, or 0.0005% or more.
(N:0.0100%以下)
N(窒素)は、一般に鋼に含有される不純物である。Nの含有量が0.0100%超では溶接性が低下するおそれがある。したがって、Nの含有量は0.0100%以下とする。Nの含有量は、0.0080%以下、0.0050%以下、0.0030%以下であってよい。Nは含有されないことが好ましく、Nの含有量の下限は0%である。製造コストの観点からNの含有量は0%超、0.0005%以上、0.0010%以上であってもよい。
(N: 0.0100% or less)
N (nitrogen) is an impurity generally contained in steel. If the N content exceeds 0.0100%, weldability may be reduced. Therefore, the N content is set to 0.0100% or less. The N content may be 0.0080% or less, 0.0050% or less, or 0.0030% or less. It is preferable that N is not contained, and the lower limit of the N content is 0%. From the viewpoint of manufacturing costs, the N content may be more than 0%, 0.0005% or more, or 0.0010% or more.
(O:0.0030%以下)
O(酸素)は、酸化物を形成し、鋼板の加工性を低下させる元素である。Oの含有量が多すぎると、酸化物が過剰に生成する等して、鋼板の加工性が低下しやすい。したがって、Oの含有量は0.0030%以下とする。Oの含有量は0.0026%以下、0.0024%以下、0.0020%以下、0.0018%以下であってもよい。Oは含有されないことが好ましく、Oの含有量の下限は0%である。製造コストの観点からOの含有量は0%超、0.0005%以上、0.0010%以上であってもよい。
(O: 0.0030% or less)
O (oxygen) is an element that forms oxides and reduces the workability of steel sheets. If the O content is too high, excessive oxides are generated, and the workability of steel sheets is likely to be reduced. Therefore, the O content is set to 0.0030% or less. The O content may be 0.0026% or less, 0.0024% or less, 0.0020% or less, or 0.0018% or less. It is preferable that O is not contained, and the lower limit of the O content is 0%. From the viewpoint of production costs, the O content may be more than 0%, 0.0005% or more, or 0.0010% or more.
(B:0~0.0100%)
B(ホウ素)は、焼入れ性を高めて強度の向上に寄与し、また粒界に偏析して粒界を強化して靭性を向上させる元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでBの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のBの含有量は、0.0001%以上であることが好ましい。また、十分な靭性を確保する観点から、Bの含有量は0.0100%以下とする。Bの含有量は、0.0002%以上、0.0003%以上、0.0005%以上であってよい。Bの含有量は、0.0080%以下、0.0060%以下、0.0040%以下、0.0020%以下であってよい。
(B: 0-0.0100%)
Boron (B) is an element that improves hardenability and contributes to improving strength, and also segregates at grain boundaries to strengthen the grain boundaries and improve toughness, so it may be contained as needed. Since B is not an essential element, the lower limit of the B content is 0%. Although this effect can be obtained even with a small amount of B, if B is contained, the B content is preferably 0.0001% or more. Furthermore, from the viewpoint of ensuring sufficient toughness, the B content is set to 0.0100% or less. The B content may be 0.0002% or more, 0.0003% or more, or 0.0005% or more. The B content may be 0.0080% or less, 0.0060% or less, 0.0040% or less, or 0.0020% or less.
(Ti:0~0.1500%)
Ti(チタン)は、TiCとして鋼の冷却中に析出し、強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでTiの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のTiの含有量は、0.0001%以上であることが好ましい。Tiの含有量は0.0003%以上、0.0005%以上であってよい。一方、過剰に含有すると粗大なTiNが生成して靭性が損なわれるおそれがあるため、Tiの含有量は0.1500%以下とする。Tiの含有量は、0.1000%以下、0.0500%以下、0.0050%以下、0.0020%以下であってよい。
(Ti: 0-0.1500%)
Ti (titanium) precipitates as TiC during cooling of the steel and contributes to improving strength, so it may be contained as needed. Since it is not an essential element, the lower limit of the Ti content is 0%. This effect can be obtained even with a small amount of Ti, but when Ti is contained, the Ti content is preferably 0.0001% or more. The Ti content may be 0.0003% or more, or 0.0005% or more. On the other hand, excessive Ti content may generate coarse TiN, which may impair toughness, so the Ti content is set to 0.1500% or less. The Ti content may be 0.1000% or less, 0.0500% or less, 0.0050% or less, or 0.0020% or less.
(Nb:0~0.1500%)
Nb(ニオブ)は焼入れ性の向上を通じて強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでNbの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のNbの含有量は、0.0001%以上であることが好ましい。Nbの含有量は、0.0005%以上、0.0010%以上であってよい。一方、十分な靭性を確保する観点から、Nbの含有量は、0.1500%以下とする。Nbの含有量は0.1000%以下、0.0600%以下、0.0200%以下であってよい。
(Nb: 0-0.1500%)
Nb (niobium) is an element that contributes to improving strength by improving hardenability, so it may be contained as needed. Since it is not an essential element, the lower limit of the Nb content is 0%. This effect can be obtained even with a small amount of Nb contained, but when Nb is contained, the Nb content is preferably 0.0001% or more. The Nb content may be 0.0005% or more, or 0.0010% or more. On the other hand, from the viewpoint of ensuring sufficient toughness, the Nb content is set to 0.1500% or less. The Nb content may be 0.1000% or less, 0.0600% or less, or 0.0200% or less.
(V:0~0.150%)
V(バナジウム)は焼入れ性の向上を通じて強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでVの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のVの含有量は、0.001%以上であることが好ましい。Vの含有量は、0.003%以上、0.005%以上、0.008%以上であってよい。一方、十分な靭性を確保する観点から、Vの含有量は、0.150%以下とする。Vの含有量は、0.100%以下、0.060%以下、0.020%以下であってよい。
(V: 0-0.150%)
V (vanadium) is an element that contributes to improving strength by improving hardenability, so it may be contained as needed. Since it is not an essential element, the lower limit of the V content is 0%. This effect can be obtained even with a small amount of V, but when V is contained, the V content is preferably 0.001% or more. The V content may be 0.003% or more, 0.005% or more, or 0.008% or more. On the other hand, from the viewpoint of ensuring sufficient toughness, the V content is set to 0.150% or less. The V content may be 0.100% or less, 0.060% or less, or 0.020% or less.
(Cr:0~2.00%)
Cr(クロム)は、鋼の焼入れ性を高めて、鋼の強度を高めるのに有効であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでCrの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のCrの含有量は、0.001%以上であることが好ましい。Crの含有量は、0.01%以上、0.05%以上、0.10%以上であってよい。一方、過剰に含有するとCr炭化物が多量に形成し、逆に焼入れ性が損なわれるおそれがあるため、Crの含有量は、2.00%以下とする。Crの含有量は1.80%以下、1.50%以下、0.50%以下、0.20%以下であってよい。
(Cr: 0-2.00%)
Cr (chromium) is effective in improving the hardenability of steel and increasing its strength, so it may be contained as needed. Since Cr is not an essential element, the lower limit of the Cr content is 0%. This effect can be obtained even with a small amount of Cr, but if Cr is contained, the Cr content is preferably 0.001% or more. The Cr content may be 0.01% or more, 0.05% or more, or 0.10% or more. On the other hand, excessive Cr content may form a large amount of Cr carbide, which may adversely impair hardenability, so the Cr content is set to 2.00% or less. The Cr content may be 1.80% or less, 1.50% or less, 0.50% or less, or 0.20% or less.
(Ni:0~2.00%)
Ni(ニッケル)は、鋼の焼入れ性を高めて、鋼の強度を高めるのに有効であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでNiの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のNiの含有量は、0.001%以上であることが好ましい。Niの含有量は0.01%以上、0.02%以上、0.05%以上であってよい。一方、Niの過剰な添加はコストが上昇するため、Niの含有量は2.00%以下とする。Niの含有量は、1.80%以下、1.50%以下、0.50%以下、0.20%以下であってよい。
(Ni: 0-2.00%)
Ni (nickel) is effective in improving the hardenability of steel and increasing its strength, so it may be contained as needed. Since it is not an essential element, the lower limit of the Ni content is 0%. This effect can be obtained even with a small amount of Ni, but when Ni is contained, the Ni content is preferably 0.001% or more. The Ni content may be 0.01% or more, 0.02% or more, or 0.05% or more. On the other hand, since excessive addition of Ni increases costs, the Ni content is set to 2.00% or less. The Ni content may be 1.80% or less, 1.50% or less, 0.50% or less, or 0.20% or less.
(Cu:0~2.0000%)
Cu(銅)は、鋼の焼入れ性を高めて、鋼の強度を高めるのに有効であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでCuの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のCuの含有量は、0.0001%以上であることが好ましい。Cuの含有量は0.0002%以上、0.0005%以上であってよい。一方、靭性低下や鋳造後のスラブの割れを抑制する観点から、Cuの含有量は2.0000%以下とする。Cuの含有量は、1.8000%以下、1.5000%以下、0.0050%以下、0.0020%以下であってよい。
(Cu: 0-2.0000%)
Cu (copper) is effective in improving the hardenability of steel and increasing its strength, so it may be contained as needed. Since it is not an essential element, the lower limit of the Cu content is 0%. This effect can be obtained even with a small amount of Cu, but when Cu is contained, the Cu content is preferably 0.0001% or more. The Cu content may be 0.0002% or more, or 0.0005% or more. On the other hand, from the viewpoint of suppressing a decrease in toughness and cracking of the slab after casting, the Cu content is set to 2.0000% or less. The Cu content may be 1.8000% or less, 1.5000% or less, 0.0050% or less, or 0.0020% or less.
(Mo:0~1.00%)
Mo(モリブデン)は、鋼の焼入れ性を高めて、鋼の強度を高めるのに有効であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでMoの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のMoの含有量は、0.001%以上であることが好ましい。Moの含有量は、0.01%以上、0.02%以上、0.03%以上であってよい。一方、靭性の低下を抑制する観点から、Moの含有量は1.00%以下とする。Moの含有量は0.80%以下、0.60%以下、0.20%以下であってよい。
(Mo: 0-1.00%)
Mo (molybdenum) is effective in improving the hardenability of steel and increasing its strength, so it may be contained as needed. Since it is not an essential element, the lower limit of the Mo content is 0%. This effect can be obtained even with a small amount of Mo, but when Mo is contained, the Mo content is preferably 0.001% or more. The Mo content may be 0.01% or more, 0.02% or more, or 0.03% or more. On the other hand, from the viewpoint of suppressing a decrease in toughness, the Mo content is set to 1.00% or less. The Mo content may be 0.80% or less, 0.60% or less, or 0.20% or less.
(W:0~1.000%)
W(タングステン)は、鋼の焼入れ性を高めて、鋼の強度を高めるのに有効であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでWの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のWの含有量は、0.001%以上であることが好ましい。Wの含有量は0.002%以上、0.003%以上であってよい。一方、靭性の低下を抑制する観点から、Wの含有量は1.000%以下とする。Wの含有量は0.800%以下、0.600%以下、0.300%以下、0.100%以下、0.020%以下であってよい。
(W: 0-1.000%)
W (tungsten) is effective in improving the hardenability of steel and increasing its strength, so it may be contained as needed. Since it is not an essential element, the lower limit of the W content is 0%. This effect can be obtained even with a small amount of W, but when W is contained, the W content is preferably 0.001% or more. The W content may be 0.002% or more, or 0.003% or more. On the other hand, from the viewpoint of suppressing a decrease in toughness, the W content is set to 1.000% or less. The W content may be 0.800% or less, 0.600% or less, 0.300% or less, 0.100% or less, or 0.020% or less.
(Ca:0~0.1000%)
Ca(カルシウム)は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでCaの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のCaの含有量は、0.0001%以上であることが好ましい。Caの含有量は0.0002%以上、0.0003%以上であってよい。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、Caの含有量は0.1000%以下とする。Caの含有量は0.0800%以下、0.0500%以下、0.0300%以下、0.0100%以下、0.0010%以下であってよい。
(Ca: 0-0.1000%)
Ca (calcium) is an element that contributes to inclusion control, particularly to the fine dispersion of inclusions, and has the effect of increasing toughness, so it may be contained as needed. Since it is not an essential element, the lower limit of the Ca content is 0%. This effect can be obtained even with a small amount of Ca, but when Ca is contained, the Ca content is preferably 0.0001% or more. The Ca content may be 0.0002% or more, or 0.0003% or more. On the other hand, since excessive Ca content may cause deterioration of surface properties to become apparent, the Ca content is set to 0.1000% or less. The Ca content may be 0.0800% or less, 0.0500% or less, 0.0300% or less, 0.0100% or less, or 0.0010% or less.
(Mg:0~0.100%)
Mg(マグネシウム)は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでMgの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のMgの含有量は、0.0001%以上であることが好ましい。Mgの含有量は、0.0005%以上、0.0008%以上であってよい。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、Mgの含有量は0.100%以下とする。Mgの含有量は0.090%以下、0.080%以下、0.030%以下、0.010%以下、0.002%以下であってよい。
(Mg: 0-0.100%)
Mg (magnesium) is an element that contributes to inclusion control, particularly to the fine dispersion of inclusions, and has the effect of increasing toughness, so it may be contained as needed. Since it is not an essential element, the lower limit of the Mg content is 0%. This effect can be obtained even with a small amount of Mg, but when Mg is contained, the Mg content is preferably 0.0001% or more. The Mg content may be 0.0005% or more, or 0.0008% or more. On the other hand, since excessive Mg content may cause deterioration of surface properties to become apparent, the Mg content is set to 0.100% or less. The Mg content may be 0.090% or less, 0.080% or less, 0.030% or less, 0.010% or less, or 0.002% or less.
(Zr:0~0.100%)
Zr(ジルコニウム)は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでZrの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のZrの含有量は、0.001%以上であることが好ましい。Zrの含有量は0.005%以上、0.010%以上であってよい。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、Zrの含有量は0.100%以下とする。Zrの含有量は、0.050%以下、0.030%以下であってよい。
(Zr: 0-0.100%)
Zr (zirconium) is an element that contributes to inclusion control, particularly to the fine dispersion of inclusions, and has the effect of increasing toughness, so it may be contained as needed. Since it is not an essential element, the lower limit of the Zr content is 0%. This effect can be obtained even with a small amount of Zr, but when Zr is contained, the Zr content is preferably 0.001% or more. The Zr content may be 0.005% or more, or 0.010% or more. On the other hand, if Zr is contained in excess, deterioration of surface properties may become apparent, so the Zr content is set to 0.100% or less. The Zr content may be 0.050% or less, or 0.030% or less.
(Hf:0~0.100%)
Hf(ハフニウム)は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでHfの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のHfの含有量は、0.0001%以上であることが好ましい。Hfの含有量は、0.0003%以上、0.0005%以上であってよい。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、Hfの含有量は0.100%以下とする。Hfの含有量は、0.050%以下、0.030%以下、0.010%以下、0.005%以下、0.002%以下であってよい。
(Hf: 0-0.100%)
Hf (hafnium) is an element that contributes to inclusion control, particularly to the fine dispersion of inclusions, and has the effect of increasing toughness, so it may be contained as needed. Since it is not an essential element, the lower limit of the Hf content is 0%. This effect can be obtained even with a small amount of Hf contained, but when contained, the Hf content is preferably 0.0001% or more. The Hf content may be 0.0003% or more, or 0.0005% or more. On the other hand, since excessive Hf content may cause deterioration of surface properties to become apparent, the Hf content is set to 0.100% or less. The Hf content may be 0.050% or less, 0.030% or less, 0.010% or less, 0.005% or less, or 0.002% or less.
(REM:0~0.1000%)
REM(希土類元素)は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。必須の元素ではないのでREMの含有量の下限は0%である。この効果は微量の含有でも得られるが、含有させる場合のREMの含有量は、0.0001%以上であることが好ましい。REMの含有量は、0.0003%以上、0.0005%以上であってよい。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、REMの含有量は0.1000%以下とする。REMの含有量は、0.0500%以下、0.0300%以下、0.0100%以下、0.0050%以下、0.0020%以下であってよい。なお、REMとは、Rare Earth Metalの略であり、ランタノイド系列に属する元素をいう。REMは通常ミッシュメタルとして添加される。
(REM: 0-0.1000%)
REM (rare earth elements) contribute to inclusion control, particularly to the fine dispersion of inclusions, and have the effect of increasing toughness, so they may be contained as needed. Since they are not essential elements, the lower limit of the REM content is 0%. This effect can be achieved even with trace amounts, but if contained, the REM content is preferably 0.0001% or more. The REM content may be 0.0003% or more, or 0.0005% or more. On the other hand, excessive REM content may cause deterioration of surface properties, so the REM content is set to 0.1000% or less. The REM content may be 0.0500% or less, 0.0300% or less, 0.0100% or less, 0.0050% or less, or 0.0020% or less. REM stands for Rare Earth Metal and refers to elements belonging to the lanthanide series. REM is usually added as misch metal.
本発明に係る鋼板において、上記化学成分以外の残部は、Fe及び不純物からなる。本発明に係る鋼板において、残部は、Fe及び不純物であってもよい、すなわち、残部は、Fe及び不純物のみからなるものであってもよい。ここで、不純物とは、鋼板を工業的に製造する際に、鉱石やスクラップ等のような原料をはじめとして、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に係る鋼板の耐LME性、水素脱離性に悪影響を与えない、すなわち、本発明の鋼板に求められる耐LME性、水素脱離性が得られる範囲で含有されるものを意味する。In the steel sheet according to the present invention, the balance other than the above chemical components consists of Fe and impurities. In the steel sheet according to the present invention, the balance may be Fe and impurities, i.e., the balance may consist only of Fe and impurities. Here, impurities refer to components that are mixed in during the industrial production of steel sheet due to various factors in the manufacturing process, including raw materials such as ore and scrap, and that do not adversely affect the LME resistance and hydrogen desorption properties of the steel sheet according to the present invention, i.e., are contained in a range that allows the LME resistance and hydrogen desorption properties required of the steel sheet according to the present invention to be obtained.
鋼板の化学成分の分析は、当業者に公知の元素分析法を用いればよく、例えば、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS法)により行われる。ただし、C及びSについては燃焼-赤外線吸収法を用い、Nについては不活性ガス融解-熱伝導度法を用いて測定するとよい。Oについては、不活性ガス中融解-赤外線吸収法を用いる。これらの分析は、鋼板からJIS G0417:1999に準拠した方法で採取したサンプルで行えばよい。 Analysis of the chemical composition of steel plate can be performed using elemental analysis methods known to those skilled in the art, such as inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). However, C and S can be measured using the combustion-infrared absorption method, and N can be measured using the inert gas fusion-thermal conductivity method. O can be measured using the inert gas fusion-infrared absorption method. These analyses can be performed on samples taken from the steel plate using methods in accordance with JIS G0417:1999.
次に、鋼板の表層部について説明する。ここで、鋼板の表層部とは、鋼板(鋼板の板面)の表面から鋼板の板厚方向に所定距離までの深さを有する層状の領域を意味する。めっき鋼板の場合には、鋼板(鋼板の板面)の表面は、めっきを除く鋼板(の板面)の表面を意味する。なお、板厚方向における所定距離は、後述する「表層のC濃度が0.02%以下である深さ」又は「フェライト相の面積率が90%以上である層の深さ」のうち、長い(深い)方の長さ(深さ)とすることができる。Next, we will explain the surface layer of the steel sheet. Here, the surface layer of the steel sheet refers to a layered region having a depth of a predetermined distance from the surface of the steel sheet (sheet surface of the steel sheet) in the thickness direction of the steel sheet. In the case of a plated steel sheet, the surface of the steel sheet (sheet surface of the steel sheet) refers to the surface of the steel sheet (sheet surface) excluding the plating. The predetermined distance in the thickness direction can be the longer (deeper) length (depth) of the "depth where the C concentration in the surface layer is 0.02% or less" or the "depth where the area ratio of the ferrite phase is 90% or more," as described below.
[表面粗さRa]
本発明の鋼板は、鋼板の表面粗さRaが3.0μm超である。表面粗さRaは、JIS B0601:2013で定義される算術平均粗さRaである。めっき鋼板の場合、表面粗さRaは、めっきを除く鋼板とめっき層の界面の粗さとする。
[Surface roughness Ra]
The steel sheet of the present invention has a surface roughness Ra of more than 3.0 μm. The surface roughness Ra is the arithmetic mean roughness Ra defined in JIS B0601:2013. In the case of a plated steel sheet, the surface roughness Ra is the roughness of the interface between the steel sheet and the plating layer, excluding the plating.
本発明においては、表面粗さRaを測定するに際して、JIS B 0601:2013に準拠して、鋼板の表面において、ランダムに、各測定箇所どうしの間隔が1mm以上となるように10個の測定箇所を選ぶ。それぞれの測定箇所において、表面プロファイルをレーザー顕微鏡(例えば、Keyence社製「VK-X3000」)によって測定する。具体的には、レーザー顕微鏡を用いて、倍率20倍で撮影し、撮影した画像において、基準長さ2000μmとして、それぞれの測定箇所における算術平均粗さ(Ra)を求める。それぞれの測定箇所において求めた10点の算術平均粗さ(Ra)の算術平均値を「表面粗さRa」とする。 In the present invention, when measuring the surface roughness Ra, 10 measurement points are randomly selected on the surface of the steel plate in accordance with JIS B 0601:2013, with the distance between each measurement point being 1 mm or more. At each measurement point, the surface profile is measured using a laser microscope (for example, the Keyence VK-X3000). Specifically, images are taken at a magnification of 20x using a laser microscope, and the arithmetic mean roughness (Ra) at each measurement point is determined using a reference length of 2000 μm in the captured image. The arithmetic mean of the arithmetic mean roughness (Ra) at each measurement point is defined as the "surface roughness Ra."
粗さが大きくなると水素が脱離しやすくなり、耐水素脆化性が向上する。表面粗さRaを3.0μm超とすることにより、耐水素脆化性が向上する。耐水素脆化性の観点からは、表面粗さRaは、3.2μm以上であると好ましく、3.4μm以上、3.5μm以上、3.6μm以上、3.8μm以上、4.0μm以上であるとより好ましい。 Increasing the roughness makes it easier for hydrogen to desorb, improving hydrogen embrittlement resistance. Increasing the surface roughness Ra to more than 3.0 μm improves hydrogen embrittlement resistance. From the perspective of hydrogen embrittlement resistance, the surface roughness Ra is preferably 3.2 μm or more, and more preferably 3.4 μm or more, 3.5 μm or more, 3.6 μm or more, 3.8 μm or more, or 4.0 μm or more.
[表層のC濃度が0.02%以下である深さ]
本発明の鋼板においては、鋼板表面から板厚方向において、GDS(グロー放電分光分析)で測定したC濃度が0.02%以下である深さが8μm以上である。
[Depth where the C concentration in the surface layer is 0.02% or less]
In the steel sheet of the present invention, the depth from the surface of the steel sheet in the sheet thickness direction at which the C concentration measured by GDS (glow discharge spectroscopy) is 0.02% or less is 8 μm or more.
LMEの感受性はC濃度が低くなると低下するので、表層のC濃度を低くすることで耐LME性が向上する。また、Cはオーステナイト安定化元素であるので、これが少ないことにより、LME感受性の低い層が安定化する。さらに、表層のCが少ないと、鋼中に侵入した水素が抜けやすく、水素脱離性が向上する。これは、フェライト相中における、侵入型元素であるCの存在が少ないことにより、水素が通りやすくなるためと推測される。 Since LME susceptibility decreases as the C concentration decreases, lowering the C concentration in the surface layer improves LME resistance. Furthermore, because C is an austenite-stabilizing element, having low levels of it stabilizes the layer with low LME susceptibility. Furthermore, low levels of C in the surface layer allow hydrogen that has penetrated into the steel to escape more easily, improving hydrogen desorption. This is thought to be because hydrogen passes more easily due to the low presence of C, an interstitial element, in the ferrite phase.
このような表層組織(鋼板の表層部における金属組織)は、鋼板の化学成分を前述のとおりとし、後述する前処理工程、及び焼鈍工程を施すことにより生成される脱炭層として得ることができる。 Such a surface structure (metal structure in the surface layer of the steel plate) can be obtained as a decarburized layer by setting the chemical composition of the steel plate as described above and performing the pretreatment process and annealing process described below.
C濃度が0.02%以下である深さが8μm以上であれば耐LME性向上に寄与するので、C濃度が0.02%以下である深さの上限は特に限定されない。C濃度が0.02%以下である深さは、例えば、50μm以下、40μm以下、30μm以下であってよい。C濃度が0.02%以下である深さは、好ましくは、10μm以上、より好ましくは12μm以上、さらに好ましくは15μm以上、20μm以上である。 A depth of 8 μm or more where the C concentration is 0.02% or less contributes to improved LME resistance, so there is no particular upper limit to the depth where the C concentration is 0.02% or less. The depth where the C concentration is 0.02% or less may be, for example, 50 μm or less, 40 μm or less, or 30 μm or less. The depth where the C concentration is 0.02% or less is preferably 10 μm or more, more preferably 12 μm or more, and even more preferably 15 μm or more, or 20 μm or more.
GDS測定は板厚方向に5つの測定点で行い、各測定点において、C濃度が0.02%以下である領域の深さの算術平均値を、表層のC濃度が0.02%以下である深さとする。5つの測定点は、鋼板表面の各測定点どうしが5mm以上の間隔を有するようにランダムに決定する。測定条件は、以下のとおりとする。当然ながら、例えば測定装置等、以下の条件通りでなくとも測定結果は得られるが、当該測定結果に差異が生じる場合には、以下の条件のとおりによる測定結果によって本発明に係る鋼板は特定される。 GDS measurements are performed at five measurement points in the sheet thickness direction, and the arithmetic mean value of the depth of the region where the C concentration is 0.02% or less at each measurement point is taken as the depth where the C concentration in the surface layer is 0.02% or less. The five measurement points are randomly selected so that there is a distance of 5 mm or more between each measurement point on the steel sheet surface. The measurement conditions are as follows. Naturally, measurement results can be obtained even if the conditions below, for example the measuring device, are not used; however, if differences arise in the measurement results, the steel sheet according to the present invention is identified by measurement results obtained according to the conditions below.
装置:高周波グロー放電発光分析装置(LECOジャパン合同会社製、型番「GDS850A」
Arガス圧力: 0.3MPa
アノード径:4mmφ
RF出力:30W
計測時間:200~1500秒
Apparatus: High-frequency glow discharge optical emission analyzer (manufactured by LECO Japan LLC, model number "GDS850A"
Ar gas pressure: 0.3 MPa
Anode diameter: 4 mm
RF output: 30W
Measurement time: 200 to 1500 seconds
[高フェライト層(フェライトの面積率が90%以上である層)の厚さ]
本発明の鋼板においては、鋼板表面からの厚さ方向において、フェライト相の面積率が90%以上である層(以下「高フェライト層」という)の厚さが3μm以上である。
[Thickness of high ferrite layer (layer with ferrite area ratio of 90% or more)]
In the steel sheet of the present invention, the thickness of a layer in which the area ratio of ferrite phase is 90% or more (hereinafter referred to as "high ferrite layer") in the thickness direction from the surface of the steel sheet is 3 μm or more.
高フェライト層の厚さが3μm以上となれば耐LME性向上に寄与するので、その厚さの上限は特に限定されない。高フェライト層の厚さは、例えば、100μm以下、80μm以下、60μm以下、40μm以下であってよい。高フェライト層の厚さは、好ましくは5μm以上、より好ましくは8μm以上、さらに好ましくは10μm以上、20μm以上である。 A high ferrite layer thickness of 3 μm or more contributes to improved LME resistance, so there is no particular upper limit to its thickness. The thickness of the high ferrite layer may be, for example, 100 μm or less, 80 μm or less, 60 μm or less, or 40 μm or less. The thickness of the high ferrite layer is preferably 5 μm or more, more preferably 8 μm or more, and even more preferably 10 μm or more, or 20 μm or more.
高フェライト層における、フェライト以外の組織は限定されない。例えば、マルテンサイト、ベイナイト、セメンタイトのいずれか1種以上とすることができる。 The structure other than ferrite in the high ferrite layer is not limited. For example, it can be one or more of martensite, bainite, and cementite.
高フェライト層の厚さは、鋼板の板厚断面を機械研磨により鏡面仕上げした後、ナイタールエッチングした観察断面を、SEM観察により二次電子像を解析することにより測定する。SEM観察には、電界放射型走査型電子顕微鏡(例えば、日本電子社製「JSM 7000F」、加速電圧:15kV)を用いる。観察断面において、鋼板(板面)の表面から板厚方向(観察断面の縦方向)に500μmの深さまでの深さ範囲、板厚方向に直交する方向(観察断面の横方向)に600μmの幅範囲を観察視野とする。当該観察断面において、板厚方向に直交する方向(観察断面の横方向)に、観察視野どうしが1000μm以上の間隔を有するように5つの観察視野についてSEM観察し、二次電子像を得る。観察解像度は1280×960ピクセルとする。なお、めっき鋼板の場合、鋼板(板面)の表面は、めっきを除いた鋼板の表面である。The thickness of the high-ferrite layer is measured by analyzing secondary electron images of the cross-section of the steel sheet, which has been mechanically polished to a mirror finish and then etched with nital, using SEM observation. For SEM observation, a field-emission scanning electron microscope (e.g., JEOL Ltd.'s "JSM 7000F," accelerating voltage: 15 kV) is used. The observation field of view of the cross-section extends from the surface of the steel sheet (sheet surface) to a depth of 500 μm in the thickness direction (longitudinal direction of the observation cross-section) and a width of 600 μm perpendicular to the thickness direction (lateral direction of the observation cross-section). Five observation fields are observed perpendicular to the thickness direction (lateral direction of the observation cross-section) with a spacing of at least 1000 μm between them, and secondary electron images are obtained. The observation resolution is 1280 x 960 pixels. For plated steel sheets, the surface of the steel sheet (sheet surface) refers to the surface of the steel sheet excluding the plating.
得られた5つの二次電子像について、ポイントカウンティング法によってフェライトの分率を算出する。より具体的には、まず、二次電子像上に等間隔の格子を描画する。次に、格子の各格子点における組織がフェライトである格子点の数を求め、総格子点数で除することにより、フェライトの分率を測定する。総格子点数が多いほど面積率を正確に求めることができる。本発明においては、格子間隔は2μm×2μmとし、総格子点数は1500点とする。The ferrite fraction is calculated for the five secondary electron images obtained using the point counting method. More specifically, a grid with equal spacing is first drawn on the secondary electron image. Next, the number of grid points at each grid point where the structure is ferrite is determined and divided by the total number of grid points to measure the ferrite fraction. The greater the total number of grid points, the more accurately the area fraction can be determined. In this invention, the grid spacing is 2 μm x 2 μm, and the total number of grid points is 1,500.
二次電子像において、輝度が相対的に小さく、かつ下部組織が認められない領域をフェライトと判断することができる。ここで、下部組織とは、ラスやブロック等の旧オーステナイト相の内部に形成された変態組織を意味する。二次電子像において、フェライトは、輝度が相対的に低く、比較的輝度や色調が単調な広がりを有する領域として観察される。本発明において、フェライト以外の金属組織については、特段判別する必要はないが、焼戻しマルテンサイト、パーライト、フェライト、フレッシュマルテンサイト若しくは残留オーステナイト、又はベイナイトの二次電子像における判別基準を以下に示す。粒内に下部組織(ラス境界、ブロック境界)を有し、かつ、炭化物が複数のバリアントを持って析出している領域を焼戻しマルテンサイトと判断する。また、セメンタイトがラメラ状に析出している領域をパーライトと判断する。輝度が大きく、かつ下部組織がエッチングにより現出されていない領域をフレッシュマルテンサイト、又は残留オーステナイトと判断する。上記のいずれにも該当しない領域をベイナイトと判断する。簡易的には、フェライトとそれ以外の組織に区別すれば、フェライト相の面積率は求めることができる。In secondary electron images, regions with relatively low brightness and no discernible substructure can be determined to be ferrite. Here, substructure refers to the transformed structure formed within the prior austenite phase, such as laths or blocks. In secondary electron images, ferrite is observed as a region with relatively low brightness and a relatively monotonous spread of brightness and color. While there is no need to specifically distinguish metal structures other than ferrite in this invention, the following criteria are used to distinguish tempered martensite, pearlite, ferrite, fresh martensite, retained austenite, or bainite in secondary electron images. Regions with intragranular substructure (lath boundaries, block boundaries) and carbide precipitation with multiple variants are determined to be tempered martensite. Regions with lamellar precipitation of cementite are determined to be pearlite. Regions with high brightness and no substructure revealed by etching are determined to be fresh martensite or retained austenite. Regions that do not fall into any of the above categories are determined to be bainite. Simply put, the area ratio of the ferrite phase can be determined by distinguishing between ferrite and other structures.
フェライトはLME感受性が低い。鋼板の表層組織が、フェライトを主体とする組織であると、耐LME性向上の観点から好ましい。このような表層組織は、鋼板の化学成分を前述のとおりとし、後述する前処理工程、及び焼鈍工程を施すことにより得ることができる。 Ferrite has low LME susceptibility. From the perspective of improving LME resistance, it is preferable for the surface structure of the steel sheet to be primarily ferrite. Such a surface structure can be obtained by setting the chemical composition of the steel sheet as described above and performing the pretreatment process and annealing process described below.
[斜入射X線回折(XRD)によるフェライト相の回折強度比]
本発明の鋼板は、鋼板表面に対する入射角1°の斜入射X線回折において、(110)面に相当する回折強度をI(110)、(200)面に相当する回折強度をI(200)、(211)面に相当する回折強度をI(211)とした場合に、
0.45≦I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))≦0.90
の条件式を満たす。
[Diffraction intensity ratio of ferrite phase by grazing incidence X-ray diffraction (XRD)]
In the steel sheet of the present invention, when the diffraction intensity corresponding to the (110) plane is defined as I(110), the diffraction intensity corresponding to the (200) plane is defined as I(200), and the diffraction intensity corresponding to the (211) plane is defined as I(211) in the oblique incidence X-ray diffraction at an incident angle of 1° to the steel sheet surface,
0.45≦I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))≦0.90
The condition expression is satisfied.
条件式の中辺「I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))」の値は0.85以下であることが好ましく、0.80以下がより好ましく、0.75以下がさらに好ましい。また、I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))は0.50以上であることが好ましい。条件式は、フェライト相がランダム配向していることを意味する。フェライト相が完全にランダムに配向している場合、中辺の値は0.67である。 The value of the middle part of the conditional equation, "I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))", is preferably 0.85 or less, more preferably 0.80 or less, and even more preferably 0.75 or less. Furthermore, I(110)/(I(110)+I(200)+I(211)) is preferably 0.50 or more. This conditional equation means that the ferrite phase is randomly oriented. If the ferrite phase is completely randomly oriented, the value of the middle part is 0.67.
ここで、斜入射X線回折(斜入射XRD、低角入射XRD、傾斜XRDともいう)は、入射X線の入射角度を小さく設定し、当該入射角度を維持したまま、検出器のみをスキャンさせる(検出角度を変化させる)測定手法である。これにより、試料の表層部の数μm程度の深さまでの結晶粒子の配向性の情報を効率よく検出することができる。本発明においては、X線の入射角度を1°に固定して、鋼板の表層部におけるフェライトの配向性を検出する。なお、入射角度は、試料(鋼板)の表面と、入射X線の入射方向とがなす角度である。 Grazing incidence X-ray diffraction (also known as grazing incidence XRD, low-angle incidence XRD, or tilted XRD) is a measurement technique in which the incident angle of the incident X-rays is set small and the detector is scanned (the detection angle is changed) while maintaining that angle. This allows for efficient detection of information on the orientation of crystal grains down to a depth of about several micrometers in the surface layer of the sample. In this invention, the X-ray incident angle is fixed at 1° to detect the orientation of ferrite in the surface layer of the steel plate. The incident angle is the angle between the surface of the sample (steel plate) and the direction of incidence of the incident X-rays.
図1に、フェライト相がランダム化している場合(b)と、していない場合(a)の、斜入射XRD解析の結果の例を示す。(a)は、通常(従来)の鋼板における斜入射XRD解析の結果であり、(110)方向へ配向した状態にあることが判る。そのため、条件式の中辺「I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))」の値は0.91と相対的に大きくなる。(b)は、本発明の鋼板における斜入射XRD解析の結果であり、(a)と比較して(110)方向への配向が小さくなっている。そのため、条件式の中辺「I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))」の値は0.58と相対的に小さくなる。 Figure 1 shows examples of the results of grazing incidence XRD analysis when the ferrite phase is randomized (b) and not (a). (a) shows the results of grazing incidence XRD analysis of a normal (conventional) steel sheet, which shows that the ferrite phase is oriented in the (110) direction. Therefore, the value of the middle part of the conditional equation, "I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))," is relatively large at 0.91. (b) shows the results of grazing incidence XRD analysis of the steel sheet of the present invention, which shows that the orientation in the (110) direction is smaller than in (a). Therefore, the value of the middle part of the conditional equation, "I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))," is relatively small at 0.58.
[めっき層]
本発明の鋼板は、後述するようにめっき層を有することができる。めっき層を有する場合、GDS測定でC濃度が0.02%以下である深さ、フェライト相の面積率が90%以上である層の厚さの起点は、めっきを除いた鋼板とめっき層の界面である。本発明における鋼板とめっき層の界面は、以下のようにして定める。まず、GDS測定でめっき鋼板の厚み方向におけるFe含有量を測定する。このFe含有量が最も高い値を鋼板のFe含有量とする。この鋼板のFe含有量の93%のFe含有量となる地点を「鋼板とめっき層の界面」と規定する。
[Plating layer]
The steel sheet of the present invention may have a coating layer, as described below. When a coating layer is present, the depth at which the C concentration is 0.02% or less in GDS measurement and the starting point of the thickness of the layer at which the area ratio of the ferrite phase is 90% or more are the interface between the steel sheet excluding the coating and the coating layer. In the present invention, the interface between the steel sheet and the coating layer is defined as follows. First, the Fe content in the thickness direction of the plated steel sheet is measured by GDS measurement. The value with the highest Fe content is defined as the Fe content of the steel sheet. The point at which the Fe content is 93% of the Fe content of the steel sheet is defined as the "interface between the steel sheet and the coating layer."
<めっき鋼板>
本発明に係るめっき鋼板は、上述した本発明に係る鋼板上にZnを含有するめっき層を有するものである。このめっき層は鋼板の板面の片面に形成されていても、両面に形成されていてもよい。また、面の一部にのみ形成されていてもよい。めっき層は合金化処理が施されたものであってもよい。
<Plated steel sheet>
The plated steel sheet according to the present invention has a Zn-containing plating layer on the above-described steel sheet according to the present invention. This plating layer may be formed on one or both sides of the steel sheet. Alternatively, it may be formed only on a part of the surface. The plating layer may be subjected to an alloying treatment.
[めっき層の化学成分]
めっき層の化学成分はZnを含有するものであれば限定されない。Znを含むめっき層としては、例えば、Zn-0.2%Al(GI)、Zn-(0.3~1.5)%Al、Zn-4.5%Al、Zn-0.09%Al-10%Fe(GA)、Zn-1.5%Al-1.5%Mg、Zn-11%Al-3%Mg-0.2%Si、Zn-11%Ni、又はZn-15%Mgなどを用いることができる。
[Chemical composition of plating layer]
The chemical composition of the plating layer is not limited as long as it contains Zn. Examples of plating layers containing Zn include Zn-0.2%Al (GI), Zn-(0.3 to 1.5)%Al, Zn-4.5%Al, Zn-0.09%Al-10%Fe (GA), Zn-1.5%Al-1.5%Mg, Zn-11%Al-3%Mg-0.2%Si, Zn-11%Ni, and Zn-15%Mg.
めっき層の化学成分は、鋼板の腐食を抑制するインヒビターを加えた酸溶液にめっき層を溶解し、得られた溶液をICP(高周波誘導結合プラズマ)発光分光法によって測定することにより決定することができる。めっき層を溶解するためのインヒビターを加えた酸溶液として、例えば、0.06質量%インヒビター(朝日化学工業社製、イビット710K)を加えた10質量%塩酸溶液を用いてよい。The chemical composition of the plating layer can be determined by dissolving the plating layer in an acid solution containing an inhibitor that suppresses corrosion of the steel sheet, and measuring the resulting solution using inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopy. For example, a 10% by weight hydrochloric acid solution containing 0.06% by weight of an inhibitor (Ivit 710K, manufactured by Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) may be used as the acid solution containing the inhibitor to dissolve the plating layer.
めっき層の厚さは、例えば3~50μmであってよい。また、めっき層の付着量は、特に限定されないが、例えば、片面当たり10~170g/m2であってよい。本発明において、めっき層の付着量は、鋼板の腐食を抑制するインヒビターを加えた酸溶液にめっき層を溶解し、めっき層酸洗剥離前後の重量変化から決定される。 The thickness of the plating layer may be, for example, 3 to 50 μm. The coating weight of the plating layer is not particularly limited, but may be, for example, 10 to 170 g/ m2 per side. In the present invention, the coating weight of the plating layer is determined by dissolving the plating layer in an acid solution containing an inhibitor that suppresses corrosion of the steel sheet, and observing the change in weight before and after peeling off the plating layer by pickling.
鋼板とめっき層との界面の粗さ(表面粗さRa)は、上述の鋼板の表面の粗さに相当し、表面粗さRaは3.0μm超である。水素脱離の観点から、表面粗さRaは3.2μm以上、3.4μm以上、3.6μm以上、3.8μm以上、4.0μm以上であってよい。界面の粗さ(表面粗さRa)は、めっき層を除去して測定した鋼板の表面粗さとしてよい。めっき層は、インヒビターを加えた酸溶液にめっき層を溶解することで、酸洗除去する。The roughness (surface roughness Ra) of the interface between the steel sheet and the plating layer corresponds to the roughness of the surface of the steel sheet described above, and the surface roughness Ra is greater than 3.0 μm. From the viewpoint of hydrogen desorption, the surface roughness Ra may be 3.2 μm or more, 3.4 μm or more, 3.6 μm or more, 3.8 μm or more, or 4.0 μm or more. The roughness of the interface (surface roughness Ra) may be the surface roughness of the steel sheet measured after removing the plating layer. The plating layer is removed by pickling by dissolving the plating layer in an acid solution to which an inhibitor has been added.
なお、本発明の鋼板は、亜鉛めっきを備えていないものであっても、耐LME性向上の効果を発揮することができる。一般的に、亜鉛めっきが施されていない鋼板同士をスポット溶接した場合には、溶融した亜鉛に接する状況がスポット溶接部近傍に生じない限りLME割れが生じることはない。しかし、一方が亜鉛めっきが施された鋼板、他方が亜鉛めっきが施されていない鋼板でスポット溶接された場合、溶接時に鋼板同士の重ね合わせ面に溶融した亜鉛が生じる。このため、溶融した亜鉛が、めっきが施されていない鋼板の表面に接し、LME割れが生じる可能性がある。 The steel sheet of the present invention can exhibit the effect of improving LME resistance even if it is not zinc-plated. Generally, when non-galvanized steel sheets are spot-welded together, LME cracking does not occur unless the steel sheets come into contact with molten zinc near the spot weld. However, when one steel sheet is zinc-plated and the other is not zinc-plated, molten zinc is generated at the overlapping surface of the steel sheets during welding. As a result, the molten zinc may come into contact with the surface of the non-galvanized steel sheet, causing LME cracking.
本発明の鋼板、めっき鋼板の板厚は、特に限定されない。例えば、0.1~3.2mmとすることができる。板厚は、0.2mm以上、0.4mm以上、0.6mm以上であってよい。板厚は、3.0mm以下、2.5mm以下、2.0mm以下、1.8mm以下であってよい。 The thickness of the steel sheet and plated steel sheet of the present invention is not particularly limited. For example, it can be 0.1 to 3.2 mm. The thickness may be 0.2 mm or more, 0.4 mm or more, or 0.6 mm or more. The thickness may be 3.0 mm or less, 2.5 mm or less, 2.0 mm or less, or 1.8 mm or less.
《製造方法》
次に、本発明に係る鋼板の製造方法について説明する。本発明に係る鋼板は、例えば、化学成分を調整した溶鋼を鋳造して鋼片を形成する鋳造工程、鋼片を熱間圧延して熱延鋼板を得る熱延工程、熱延鋼板を巻取る巻取工程、巻取った熱延鋼板を冷間圧延して冷延鋼板を得る冷延工程、冷延鋼板に対して前処理(グリットブラスト処理)する前処理工程、及び前処理した冷延鋼板を焼鈍する焼鈍工程を備える製造方法によって得ることができる。代替的に、熱延工程後に熱延鋼板を巻取らず、酸洗してそのまま冷延を行ってもよい。
《Manufacturing method》
Next, a method for manufacturing a steel sheet according to the present invention will be described. The steel sheet according to the present invention can be obtained, for example, by a manufacturing method including a casting step of casting molten steel with adjusted chemical composition to form a steel billet, a hot rolling step of hot-rolling the steel billet to obtain a hot-rolled steel sheet, a coiling step of coiling the hot-rolled steel sheet, a cold rolling step of cold-rolling the coiled hot-rolled steel sheet to obtain a cold-rolled steel sheet, a pretreatment step of pretreating the cold-rolled steel sheet (grit blasting), and an annealing step of annealing the pretreated cold-rolled steel sheet. Alternatively, the hot-rolled steel sheet may be pickled after the hot rolling step and then cold-rolled directly without being coiled.
<鋳造工程>
鋳造工程の条件は特に限定されない。例えば、高炉や電炉等による溶製に引き続き、各種の二次製錬を行い、次いで、通常の連続鋳造、インゴット法による鋳造などの方法で鋳造すればよい。
<Casting process>
The conditions for the casting process are not particularly limited. For example, after melting in a blast furnace or electric furnace, various secondary smelting processes may be carried out, and then casting may be carried out by a conventional method such as continuous casting or ingot casting.
<熱延工程>
鋳造により得られた鋼片を熱間圧延して熱延鋼板を得ることができる。熱延工程は、鋳造した鋼片を直接又は一旦冷却した後に再加熱して熱間圧延することにより行われる。再加熱を行う場合には、鋼片の加熱温度は、例えば1100~1250℃であればよい。熱延工程においては、通常、粗圧延と仕上圧延とが行われる。各圧延の温度や圧下率は、所望の金属組織や板厚に応じて適宜変更すればよい。例えば、仕上圧延の終了温度は900~1050℃、仕上圧延の圧下率は10~50%であってよい。
<Hot rolling process>
The steel slab obtained by casting can be hot-rolled to obtain a hot-rolled steel sheet. The hot-rolling process is carried out by reheating the cast steel slab directly or after cooling it once, followed by hot-rolling. When reheating is carried out, the heating temperature of the steel slab may be, for example, 1100 to 1250°C. In the hot-rolling process, rough rolling and finish rolling are usually carried out. The temperature and reduction ratio of each rolling step may be changed as appropriate depending on the desired metal structure and plate thickness. For example, the finishing temperature of finish rolling may be 900 to 1050°C, and the reduction ratio of finish rolling may be 10 to 50%.
<巻取工程>
熱延鋼板は所定の温度で巻取ることができる。巻取温度は、所望の金属組織等に応じて適宜変更すればよく、例えば500~800℃であればよい。巻取る前又は巻取った後に巻戻して、熱延鋼板に所定の熱処理を与えてもよい。代替的に、巻取工程は行わずに熱延工程後に熱延鋼板を酸洗して後述する冷延工程を行うこともできる。
<Winding process>
The hot-rolled steel sheet can be coiled at a predetermined temperature. The coiling temperature may be changed as appropriate depending on the desired metal structure, etc., and may be, for example, 500 to 800°C. The hot-rolled steel sheet may be subjected to a predetermined heat treatment by recoiling before or after coiling. Alternatively, the hot-rolled steel sheet may be pickled after the hot-rolling step and then subjected to the cold-rolling step described below without performing the coiling step.
<冷延工程>
熱延鋼板に酸洗等を行った後、熱延鋼板を冷間圧延して冷延鋼板を得ることができる。冷間圧延の圧下率は、所望の金属組織や板厚に応じて適宜変更すればよく、例えば、20~80%であればよい。冷延工程後は、例えば空冷して室温まで冷却すればよい。
<Cold rolling process>
After subjecting the hot-rolled steel sheet to pickling or the like, the hot-rolled steel sheet is cold-rolled to obtain a cold-rolled steel sheet. The reduction ratio of the cold rolling may be appropriately changed depending on the desired metal structure and sheet thickness, and may be, for example, 20 to 80%. After the cold rolling step, the sheet may be cooled to room temperature, for example, by air cooling.
<前処理工程>
前述したような鋼板の表層の組織を得るためには、所定の前処理を行い、その後、焼鈍を行う必要がある。
<Pretreatment process>
In order to obtain the above-mentioned structure of the surface layer of the steel sheet, it is necessary to carry out a predetermined pretreatment and then anneal the steel sheet.
前処理は、角状の投射材を用いて、冷延鋼板に表面に投射するグリットブラスト処理を施すことを含む。使用できる投射材は特に限定されないが、例えば、平均粒径が100~500μmである多角形状の鋼グリットを用いることができる。このようなグリットとして、例えば、WINOA IKK JAPAN社製のTGD-30が挙げられる。これにより、鋼板の表面粗さRaを大きくしつつ、鋼板の表層部にひずみを導入することができる。グリットの投射量は5~400kg/m2であるとよい。このようなグリットブラスト処理を行うことで、後述する焼鈍工程において、脱炭が促進され、フェライトが安定した組織を効率的に鋼板の表層に形成することができる。投射量が多いほど、耐LME性向上の効果は大きくなるが、一定の投射量、例えば400kg/m2を超えると、効果は飽和する。なお、投射量400kg/m2の水準の単位時間・単位面積当たりは4.0×10-4kg/(mm2・min)である。 The pretreatment involves grit blasting, in which angular shot material is projected onto the surface of the cold-rolled steel sheet. While there are no particular limitations on the type of shot material that can be used, for example, polygonal steel grit with an average particle size of 100 to 500 μm can be used. An example of such grit is TGD-30 manufactured by WINOA IKK JAPAN. This allows for the introduction of strain into the surface layer of the steel sheet while increasing the surface roughness (Ra) of the steel sheet. The grit projection dose is preferably 5 to 400 kg/ m² . By performing such grit blasting, decarburization is promoted in the annealing process described below, allowing for the efficient formation of a stable ferrite structure in the surface layer of the steel sheet. The greater the projection dose, the greater the effect of improving LME resistance; however, the effect saturates once a certain projection dose, for example, 400 kg/ m² , is exceeded. The projection amount per unit time and unit area at a projection amount of 400 kg/m 2 is 4.0×10 −4 kg/(mm 2 ·min).
<焼鈍工程>
前処理工程を行った冷延鋼板に焼鈍を施す。
<Annealing process>
The cold-rolled steel sheet that has undergone the pretreatment process is then annealed.
本発明においては、グリットブラスト処理によりひずみを付与された鋼板を、所定の保持温度かつ高露点で保持することを含む焼鈍工程を施す。所定の保持温度までの昇温速度は、特に限定されず、1~10℃/秒で行えばよい。露点の制御は、300℃以上600℃未満からの加湿制御、好ましくは400~550℃からの加湿制御とする。すなわち、露点(加湿)制御開始温度は、300℃以上、600℃未満であり、好ましくは450~550℃の範囲内である。露点(加湿)制御しなかった場合の露点は、通常-30℃未満である。焼鈍時の露点(高露点)は、脱炭を促進するために、-30~20℃とする。焼鈍時の露点(高露点)は、好ましくは-10℃以上である。また、焼鈍時の露点は、好ましくは、5℃以下である。焼鈍工程における所定の保持温度(最高加熱温度)は、脱炭を促進するために、750~900℃とし、好ましくは770~870℃である。焼鈍工程の保持温度(最高加熱温度)での保持時間は、20~300秒間とし、好ましくは50~200秒間である。また、雰囲気は、非酸化性雰囲気が好ましく、例えば、N2-1~10vol%H2、N2-2~4vol%H2とすることができる。 In the present invention, the steel sheet to which strain has been imparted by grit blasting is subjected to an annealing process, which includes holding the steel sheet at a predetermined holding temperature and a high dew point. The heating rate to the predetermined holding temperature is not particularly limited, and may be 1 to 10°C/second. The dew point is controlled by humidification control from 300°C or higher and lower than 600°C, preferably from 400 to 550°C. That is, the dew point (humidification) control start temperature is 300°C or higher and lower than 600°C, preferably within the range of 450 to 550°C. The dew point without dew point (humidification) control is usually lower than -30°C. The dew point (high dew point) during annealing is set to -30 to 20°C to promote decarburization. The dew point (high dew point) during annealing is preferably -10°C or higher. The dew point during annealing is preferably 5°C or lower. The predetermined holding temperature (maximum heating temperature) in the annealing step is 750 to 900°C, preferably 770 to 870°C, in order to promote decarburization. The holding time at the holding temperature (maximum heating temperature) in the annealing step is 20 to 300 seconds, preferably 50 to 200 seconds. The atmosphere is preferably a non-oxidizing atmosphere, such as N2 - 1 to 10 vol% H2 or N2 - 2 to 4 vol% H2.
露点、保持温度、保持時間を上記のような範囲にすることで、脱炭を促進し、表層のC濃度を低下させ、フェライト相分率を適切に制御することができる。さらに、露点(加湿)制御開始温度を上記のような範囲とすることによって、鋼板の表層部の脱炭が促進される。あわせて、SiやMnの内部酸化が急激に進み、内部酸化物が急激に形成され、形成された内部酸化物が核生成サイトとして機能し、その結果、フェライト相の配向がランダム化する。露点(加湿)制御開始温度が低すぎると、外部酸化が進み、SiやMnの内部酸化が進行しなくなるので、フェライト相の配向がランダム化しにくくなる。 By setting the dew point, holding temperature, and holding time within the above ranges, decarburization can be promoted, the C concentration in the surface layer can be reduced, and the ferrite phase fraction can be appropriately controlled. Furthermore, by setting the dew point (humidification) control start temperature within the above range, decarburization of the surface layer of the steel sheet can be promoted. At the same time, internal oxidation of Si and Mn progresses rapidly, resulting in the rapid formation of internal oxides, which then function as nucleation sites, resulting in the randomization of the ferrite phase orientation. If the dew point (humidification) control start temperature is too low, external oxidation progresses and internal oxidation of Si and Mn does not progress, making it difficult to randomize the orientation of the ferrite phase.
焼鈍は、例えば1~20MPaの張力(テンション)をかけた状態で行う。焼鈍時に張力をかけると鋼板にひずみをより効果的に導入することが可能となり、表層の脱炭が促進される。 Annealing is performed under tension of, for example, 1 to 20 MPa. Applying tension during annealing makes it possible to introduce strain into the steel sheet more effectively, promoting decarburization of the surface layer.
上述した各工程を行うことにより、鋼板の表層部において脱炭が促進され、鋼板の表層部がランダム配向したフェライト相を主体とした組織である鋼板を得ることができる。 By performing each of the above-mentioned steps, decarburization is promoted in the surface layer of the steel sheet, and a steel sheet can be obtained in which the surface layer of the steel sheet has a structure mainly composed of randomly oriented ferrite phases.
《めっき鋼板の製造方法》
本発明に係るめっき鋼板は、上述のように製造した鋼板の表面上にめっき層を形成するめっき処理工程を行うことで得ることができる。
<<Method for manufacturing plated steel sheets>>
The plated steel sheet according to the present invention can be obtained by carrying out a plating treatment step of forming a plating layer on the surface of the steel sheet produced as described above.
<めっき処理工程>
めっき処理は、当業者に公知の方法に従って行えばよい。めっき処理は、例えば、溶融めっきにより行ってもよく、電気めっきにより行ってもよい。好ましくは、めっき処理は溶融めっきにより行われる。めっき処理の条件は、所望のめっき層の化学成分、厚さ及び付着量等を考慮して適宜設定すればよい。めっき処理工程の後、公知の合金化処理工程を行い、合金化めっきとしてもよい。
<Plating process>
The plating process may be carried out according to a method known to those skilled in the art. The plating process may be carried out, for example, by hot-dip plating or electroplating. Preferably, the plating process is carried out by hot-dip plating. The plating conditions may be appropriately set taking into consideration the chemical composition, thickness, and coating amount of the desired plating layer. After the plating process, a known alloying process may be carried out to form alloyed plating.
本発明に係る鋼板及びめっき鋼板は、高強度であり、高い耐LME性及び水素脱離性を有するため、自動車、家電製品、建材等の広い分野において好適に使用することができる。特に自動車分野において、好適に使用することができる。自動車用に用いられる鋼板及びめっき鋼板は、スポット溶接されることが多く、その場合にLME割れが発生しやすくなる。そのため、本発明に係る鋼板及びめっき鋼板を自動車用鋼板として使用した自動車部材として、高い耐LME性を有するという本発明の効果が好適に発揮される。 The steel sheet and plated steel sheet according to the present invention have high strength and excellent LME resistance and hydrogen desorption properties, making them suitable for use in a wide range of fields, including automobiles, home appliances, and building materials. They are particularly suitable for use in the automotive field. Steel sheets and plated steel sheets used for automobiles are often spot welded, which makes LME cracking more likely to occur. Therefore, the steel sheet and plated steel sheet according to the present invention, which have high LME resistance, are ideally suited for use as automotive steel sheets for automotive components.
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。The present invention will be described in more detail below with reference to examples. The present invention is not limited to these examples.
<試験No.1>
表1の試験No.1に記載の化学成分に調整した溶鋼を高炉で溶製し、連続鋳造で鋳造して鋼片を得た。得られた鋼片を1200℃に加熱し、仕上圧延の終了温度を950℃、仕上圧延の圧下率を30%として熱間圧延を施し、熱延鋼板を得た。得られた熱延鋼板を巻取温度650℃で巻取り、酸洗を施した後、圧下率50%で冷間圧延を施し、冷延鋼板を得た。冷延鋼板の板厚は1.6mmとした。
<Test No. 1>
Molten steel adjusted to the chemical composition shown in Test No. 1 in Table 1 was melted in a blast furnace and cast by continuous casting to obtain a steel slab. The obtained steel slab was heated to 1200°C and subjected to hot rolling with a finish rolling ending temperature of 950°C and a finish rolling reduction of 30% to obtain a hot-rolled steel sheet. The obtained hot-rolled steel sheet was coiled at a coiling temperature of 650°C, pickled, and then cold-rolled with a reduction of 50% to obtain a cold-rolled steel sheet. The cold-rolled steel sheet had a thickness of 1.6 mm.
次に、得られた冷延鋼板の表面に、投射材としてWINOA IKK JAPAN社製のTGD-30を用い、投射量5kg/m2で投射するグリットブラスト処理を施した。グリットブラスト処理後の冷延鋼板の表面粗さRaは3.3μmであった。 Next, the surface of the obtained cold-rolled steel sheet was subjected to grit blasting treatment using a TGD-30 manufactured by WINOA IKK JAPAN Co., Ltd. as a blasting material at a blast rate of 5 kg/m 2. The surface roughness Ra of the cold-rolled steel sheet after the grit blasting treatment was 3.3 μm.
続いて、グリットブラスト処理を施した冷延鋼板を、酸素濃度20ppm以下の炉内においてN2-4%H2ガス雰囲気で、500℃まで昇温速度6.0℃/秒で昇温し、さらに、800℃まで昇温速度2.0℃/秒で昇温して、40秒保持する焼鈍処理を施した。このとき、300℃から露点が0℃となるよう、露点の制御を開始した。焼鈍処理は、鋼板に5.0MPaの張力をかけた状態で行った。 Subsequently, the cold-rolled steel sheet that had been subjected to the grit blasting treatment was subjected to an annealing treatment in which the temperature was raised to 500°C at a rate of 6.0°C/sec in an N2-4 % H2 gas atmosphere in a furnace with an oxygen concentration of 20 ppm or less, and then further raised to 800°C at a rate of 2.0°C/sec and held at that temperature for 40 seconds. At this time, dew point control was started so that the dew point would become 0°C from 300°C. The annealing treatment was performed with the steel sheet subjected to a tension of 5.0 MPa.
さらに、焼鈍後の鋼板を450℃の溶融亜鉛めっき浴(Zn-0.14%Al)に3秒間浸漬した後、100mm/秒で引き抜き、N2ワイピングガスによりめっき付着量を50g/m2に制御した。その後、520℃、30秒で合金化処理を施し、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得た。 The annealed steel sheet was then immersed in a hot-dip galvanizing bath (Zn-0.14%Al) at 450°C for 3 seconds, then withdrawn at 100 mm/sec, and the coating weight was controlled to 50 g/ m2 using N2 wiping gas. Thereafter, the steel sheet was subjected to an alloying treatment at 520°C for 30 seconds to obtain a galvannealed steel sheet.
<試験No.2~55>
鋼板の化学成分を表1又は表2に記載したもの、前処理工程の条件、焼鈍工程の条件を表3に記載したもの、めっき種を表4に記載したものとした他は実施例1と同様の条件で、鋼板又はめっき鋼板を作製した。なお、試験No.32はグリットブラスト処理を省略し、試験No.35では、グリットブラスト処理に代えて、ブラシを用いた研削による表面処理を行った。表4中のめっき種は、「a」は合金化溶融亜鉛めっき、「b」は溶融亜鉛めっきで、実施例1における合金化処理を省略したもの、「c」は、めっき浴をZn-1.5%Al-1.5%Mgとし、合金化処理を省略したもの、「非めっき」は、めっき処理を施していない冷延鋼板を意味する。
<Test No. 2 to 55>
Steel sheets or plated steel sheets were produced under the same conditions as in Example 1, except that the chemical compositions of the steel sheets were as shown in Table 1 or Table 2, the pretreatment process conditions and annealing process conditions were as shown in Table 3, and the coating type was as shown in Table 4. Note that in Test No. 32, the grit blasting treatment was omitted, and in Test No. 35, surface treatment by grinding with a brush was performed instead of the grit blasting treatment. Regarding the coating types in Table 4, "a" indicates alloyed hot-dip galvanizing, "b" indicates hot-dip galvanizing where the alloying treatment in Example 1 was omitted, "c" indicates a coating bath containing Zn-1.5%Al-1.5%Mg where the alloying treatment was omitted, and "non-plated" indicates a cold-rolled steel sheet that was not subjected to a coating treatment.
(前処理後表面粗さ)
表3に記載の「前処理後表面粗さ」は、前処理工程の後、焼鈍工程の前に、鋼板の表面の粗さを、JIS B 0601:2013に準拠して測定したものである。
(Surface roughness after pretreatment)
The "surface roughness after pretreatment" shown in Table 3 was measured in accordance with JIS B 0601:2013 after the pretreatment process and before the annealing process.
評価AA: 3.5μm以上
評価A : 3.0μm超、3.5μm未満
評価B : 3.0μm以下
Grade AA: 3.5 μm or more Grade A: More than 3.0 μm, less than 3.5 μm Grade B: 3.0 μm or less
焼鈍後の鋼板、めっき鋼板に対して、以下の評価を行った。 The following evaluations were performed on the annealed steel sheets and plated steel sheets.
(表面粗さRa)
焼鈍工程、又は、焼鈍工程及びめっき工程を施した後、めっきが施されていない鋼板では鋼板の表面、めっきが施された鋼板では、めっきを除去して露出させた鋼板の表面の表面粗さRaを測定した。めっきの除去は、母材鋼板の腐食を抑制する0.06質量%インヒビター(朝日化学工業社製、イビット710K)を加えた10質量%塩酸溶液にめっき層を溶解することで行った。
(Surface roughness Ra)
After the annealing step, or the annealing step and the plating step, the surface roughness Ra of the unplated steel sheet was measured, and the surface of the plated steel sheet was measured after removing the plating. The plating was removed by dissolving the plating layer in a 10 mass % hydrochloric acid solution containing 0.06 mass % inhibitor (Ivit 710K, manufactured by Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) that inhibits corrosion of the base steel sheet.
(鋼表層組織)
鋼板から30mm×30mmに切断した試料を採取し、前述の方法で、GDS測定、高フェライト層の厚さの測定、斜入射XRD解析を行った。得られた結果を表4中「C≦0.02%深さ」、「高フェライト層厚さ」、「斜入射XRD(条件式の中辺の値)」の欄にそれぞれ示す。
(Steel surface structure)
A 30 mm × 30 mm sample was cut from the steel plate and subjected to GDS measurement, measurement of the high ferrite layer thickness, and grazing incidence XRD analysis using the methods described above. The results are shown in Table 4 in the columns "C≦0.02% depth,""high ferrite layer thickness," and "grazing incidence XRD (value of the middle side of the conditional equation)," respectively.
(引張強さ)
各鋼板について、JIS5号引張試験片を採取し、引張試験をJIS Z 2241:2011に準拠して行い、引張強さを求めた。得られた引張強さの値に応じて、以下のように評価した。
(Tensile strength)
For each steel plate, a JIS No. 5 tensile test piece was taken, and a tensile test was performed in accordance with JIS Z 2241:2011 to determine the tensile strength. The obtained tensile strength value was evaluated as follows.
評価AAA: 1180MPa以上
評価AA : 980MPa以上、1180MPa未満
評価A : 780MPa以上、980MPa未満
Grade AAA: 1180 MPa or more Grade AA: 980 MPa or more, less than 1180 MPa Grade A: 780 MPa or more, less than 980 MPa
(耐LME性)
各鋼板から50mm×100mmのサイズに切断した試料を採取し、さらに、同じ大きさの相手材鋼板を準備し、これら2枚の試料に対して、ドームラジアス型の先端直径8mmの溶接電極を用いて、打角2°、加圧力4.0kN、通電時間0.8秒、及び通電電流12kAにてスポット溶接を行い、溶接継手を製造した。相手材鋼板は、表4の「相手材」の欄に記載の種類の鋼板を用いた。相手材の「同種」は相手材鋼板として当該試験番号(試験No.)の鋼板と同種の鋼板を用いたことを示す。また、「非めっき同種」は、相手材鋼板として当該試験番号(試験No.)の鋼板と同種の鋼板であるがめっきを施さなかった鋼板、「GA同種」は当該試験番号(試験No.)の鋼板と同種の鋼板に合金化亜鉛めっきを施した鋼板を用いたことを示す。また、「GI270IF」は、相手材鋼板として引張強さが270MPaである市販の溶融亜鉛めっき鋼板、「GA590」は、相手材鋼板として引張強さが590MPaである市販の合金化溶融亜鉛めっき鋼板を用いたことを示す。
(LME resistance)
A sample cut to a size of 50 mm x 100 mm was taken from each steel plate, and a mating steel plate of the same size was also prepared. These two samples were spot welded to produce welded joints using a dome radius welding electrode with a tip diameter of 8 mm at an impact angle of 2°, a pressure of 4.0 kN, a welding time of 0.8 seconds, and a current of 12 kA. The mating steel plates used were the types of steel plates listed in the "Mating Material" column in Table 4. "Same type" for the mating material indicates that the same type of steel plate as the steel plate with the corresponding test number (Test No.) was used as the mating steel plate. "Unplated same type" indicates that the same type of steel plate as the steel plate with the corresponding test number (Test No.) was used as the mating steel plate, but was not plated. "GA same type" indicates that the same type of steel plate as the steel plate with the corresponding test number (Test No.) was used as the mating steel plate, but was not plated. In addition, "GI270IF" indicates that a commercially available hot-dip galvanized steel sheet having a tensile strength of 270 MPa was used as the mating steel sheet, and "GA590" indicates that a commercially available alloyed hot-dip galvanized steel sheet having a tensile strength of 590 MPa was used as the mating steel sheet.
図2を参照して 、耐LME性の評価方法について説明する。耐LME性は2枚の鋼板1を重ね合わせてスポット溶接を行い、形成された溶接部2の圧接部直外に生じたLME亀裂(圧接部直外の割れ11)の長さで評価した。2枚の鋼板1とは、各試験番号(試験No.)の鋼板とその相手材鋼板である。溶接部の圧接部直外とは、2枚の鋼板の重ね合わせ面において、スポット溶接により圧接された部分である圧接部3の外側の部分であって、圧接部3の近傍(圧接部3の端部から外側へ1mm程度までの範囲)の位置をいう。圧接部直外の割れ11について、割れの長さを評価した。なお、スポット溶接による試験は、3回行い、圧接部直外の割れ11の割れの長さが最も長いものを評価した。評価基準は以下のとおりとした。本実施例では、評価A以上(すなわち、評価A、AA、AAA)であれば、耐LME性に優れていると判断した。 The evaluation method for LME resistance will be described with reference to Figure 2. LME resistance was evaluated by measuring the length of an LME crack (crack 11 immediately outside the pressure weld) that occurred immediately outside the pressure welded portion of the weld 2 formed by spot welding two overlapping steel sheets 1. The two steel sheets 1 refer to the steel sheet with each test number (Test No.) and its mating steel sheet. The "immediately outside the pressure welded portion of the weld" refers to the portion of the overlapping surface of the two steel sheets outside the pressure welded portion 3, which is the portion pressure welded by spot welding, and refers to a position near the pressure welded portion 3 (within a range of approximately 1 mm outward from the edge of the pressure welded portion 3). The length of the crack 11 immediately outside the pressure welded portion was evaluated. Note that spot welding tests were performed three times, and the crack 11 immediately outside the pressure welded portion with the longest length was evaluated. The evaluation criteria were as follows. In this example, a rating of A or higher (i.e., ratings A, AA, and AAA) was determined to indicate excellent LME resistance.
評価AAA: 0μm
評価AA : 0μm超、60μm未満
評価A : 60μm以上、120μm未満
評価B : 120μm以上
Rating AAA: 0 μm
Grade AA: More than 0 μm, less than 60 μm Grade A: 60 μm or more, less than 120 μm Grade B: 120 μm or more
(耐水素脆化性評価)
各鋼板から550mm×100mmのサイズに切断した試料を2枚採取し、一方の試料に、電気化学的に水素チャージし(水素チャージ直後の試料)、他方の試料は、電気化学的に水素チャージした後、室温(25℃、相対湿度30%)で12h静置した(水素チャージ後に12h静置後の試料)。これらの試料について、鋼中の拡散性水素量を昇温脱離法で測定した。具体的には、ガスクロマトグラフィを備えた加熱炉中で試験片を400℃まで加熱し、250℃まで下がるまでに放出された水素量の総和を拡散水素量とした。
(Hydrogen embrittlement resistance evaluation)
Two specimens measuring 550 mm x 100 mm were cut from each steel sheet. One specimen was electrochemically charged with hydrogen (the specimen immediately after hydrogen charging), while the other specimen was electrochemically charged with hydrogen and then left to stand at room temperature (25°C, 30% relative humidity) for 12 hours (the specimen left to stand for 12 hours after hydrogen charging). The amount of diffusible hydrogen in these specimens was measured using the thermal desorption method. Specifically, the specimens were heated to 400°C in a heating furnace equipped with gas chromatography, and the total amount of hydrogen released until the temperature cooled to 250°C was taken as the amount of diffusible hydrogen.
耐水素脆化性(試料中の水素蓄積量)は、12h静置後の拡散性水素量/水素チャージ直後の拡散性水素量(%)を算出し、以下の基準により評価した。 Hydrogen embrittlement resistance (amount of hydrogen accumulated in the sample) was evaluated by calculating the amount of diffusible hydrogen after leaving it for 12 hours / the amount of diffusible hydrogen (%) immediately after hydrogen charging, according to the following criteria.
評価AAA: 5%以下
評価AA:10~5%未満
評価A:30~10%未満
評価B:30%超
Grade AAA: 5% or less Grade AA: 10% to less than 5% Grade A: 30% to less than 10% Grade B: Over 30%
各評価の結果を表4に示す。 The results of each evaluation are shown in Table 4.
No.1~25、37~55は本発明の実施例であり、高い耐LME性を有していた。一方で、鋼板の化学組成、又は製造条件が本発明における所定の条件を外れた比較例である試験No.26~36の鋼板は、耐LME性が合格基準に達しなかった。 Nos. 1 to 25 and 37 to 55 are examples of the present invention and exhibited high LME resistance. On the other hand, the steel sheets of Test Nos. 26 to 36, which are comparative examples in which the chemical composition or manufacturing conditions of the steel sheets did not meet the specified conditions of the present invention, did not meet the pass criteria for LME resistance.
試験No.32はグリットブラスト処理を行わなかったため、表層にひずみが導入されていない。そのため、脱炭が促進されず、GDS測定でC濃度が0.02%以下である深さが浅かったと考えられる。また、SiやMnの内部酸化が進まず、フェライト相の配向がランダム化しなかったと考えられる。さらに、鋼板とめっきの界面の粗さが小さくなった。その結果、耐LME性、耐水素脆化性に劣るものとなった。 Test No. 32 was not subjected to grit blasting, so no strain was introduced into the surface layer. This is thought to have prevented decarburization, and the depth at which the C concentration was 0.02% or less in the GDS measurement was shallow. It is also thought that internal oxidation of Si and Mn did not progress, preventing randomization of the ferrite phase orientation. Furthermore, the roughness of the interface between the steel sheet and the plating was reduced. As a result, the test piece had poor LME resistance and hydrogen embrittlement resistance.
試験No.35では、グリットブラスト処理に代えて、ブラシを用いた研削による前処理を行ったため、表層にひずみが導入されなかった。そのため、焼鈍工程においてSiやMnの内部酸化が進まず、フェライト相の配向がランダム化しなかったと考えられる。さらに、鋼板とめっきの界面の粗さが小さくなった。その結果、耐LME性、耐水素脆化性に劣るものとなった。 In Test No. 35, pretreatment by brush grinding was performed instead of grit blasting, which prevented strain from being introduced into the surface layer. This is thought to have prevented internal oxidation of Si and Mn during the annealing process, preventing randomization of the ferrite phase orientation. Furthermore, the roughness of the interface between the steel sheet and the plating was reduced. As a result, the product had poor LME resistance and hydrogen embrittlement resistance.
試験No.36では、焼鈍工程における露点制御開始温度が低かったため、外部酸化が進行し、脱炭が進まず、GDS測定でC濃度が0.02%以下である深さが浅くなったと考えられる。また、SiやMnの内部酸化が進まず、フェライト相の配向がランダム化しなかったと考えられる。その結果、耐LME性に劣るものとなった。 In Test No. 36, the dew point control start temperature during the annealing process was low, which is thought to have led to the progression of external oxidation and the slow progress of decarburization, resulting in a shallow depth at which the C concentration was 0.02% or less in the GDS measurement. Furthermore, it is thought that the internal oxidation of Si and Mn did not progress, preventing randomization of the orientation of the ferrite phase. As a result, the LME resistance was poor.
本発明によれば、高い耐LME性を有する高強度鋼板及びめっき鋼板を提供することが可能となり、当該鋼板及びめっき鋼板は自動車、家電製品、建材等の用途、特に自動車用に好適に用いることができる。したがって、本発明は産業上の利用可能性が極めて高い発明である。 The present invention makes it possible to provide high-strength steel sheets and plated steel sheets with high LME resistance, and these steel sheets and plated steel sheets can be used in applications such as automobiles, home appliances, and building materials, particularly automobiles. Therefore, the present invention has extremely high industrial applicability.
1 鋼板
2 溶接部
3 圧接部
11 圧接部直外の割れ
1 Steel plate 2 Welded portion 3 Pressure welded portion 11 Crack directly outside the pressure welded portion
Claims (7)
化学成分が、質量%で、
C:0.05~0.40%、
Si:0.5~3.0%、
Mn:0.1~5.0%、
sol.Al:0~3.0%、
P:0.0300%以下、
S:0.0300%以下、
N:0.0100%以下、
B:0~0.0100%、
Ti:0~0.1500%、
Nb:0~0.1500%、
V:0~0.150%、
Cr:0~2.00%、
Ni:0~2.00%、
Cu:0~2.0000%、
Mo:0~1.00%、
W:0~1.000%、
Ca:0~0.1000%、
Mg:0~0.100%、
Zr:0~0.100%、
Hf:0~0.100%、
REM:0~0.1000%を含有し、残部がFe及び不純物からなり、
鋼板の表面粗さRaが3.0μm超であり、
鋼板表面からの厚さ方向において、C濃度が0.02%以下である深さが8μm以上であり、
鋼板表面からの板厚方向において、フェライトの面積率が90%以上である層の厚さが3μm以上であり、
鋼板表面に対する入射角1°の斜入射X線回折において、(110)面に相当する回折強度をI(110)、(200)面に相当する回折強度をI(200)、(211)面に相当する回折強度をI(211)とした場合に、
0.45≦I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))≦0.90を満たすことを特徴とする鋼板。 A steel plate having a tensile strength of 780 MPa or more,
Chemical composition, in mass%,
C: 0.05-0.40%,
Si: 0.5-3.0%,
Mn: 0.1 to 5.0%,
sol. Al: 0 to 3.0%,
P: 0.0300% or less,
S: 0.0300% or less,
N: 0.0100% or less,
B: 0 to 0.0100%,
Ti: 0 to 0.1500%,
Nb: 0 to 0.1500%,
V: 0 to 0.150%,
Cr: 0-2.00%,
Ni: 0-2.00%,
Cu: 0-2.0000%,
Mo: 0-1.00%,
W: 0-1.000%,
Ca: 0-0.1000%,
Mg: 0-0.100%,
Zr: 0 to 0.100%,
Hf: 0-0.100%,
REM: 0 to 0.1000%, the balance being Fe and impurities;
The surface roughness Ra of the steel plate is more than 3.0 μm,
In the thickness direction from the steel sheet surface, the depth at which the C concentration is 0.02% or less is 8 μm or more,
In the thickness direction from the steel sheet surface, the thickness of a layer in which the area ratio of ferrite is 90% or more is 3 μm or more,
In the case of oblique incidence X-ray diffraction with an incident angle of 1° to the steel sheet surface, the diffraction intensity corresponding to the (110) plane is defined as I(110), the diffraction intensity corresponding to the (200) plane is defined as I(200), and the diffraction intensity corresponding to the (211) plane is defined as I(211).
A steel plate characterized by satisfying 0.45≦I(110)/(I(110)+I(200)+I(211))≦0.90.
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