JP7804249B2 - Steel plates and parts - Google Patents
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Description
本開示は、鋼板及び部品に関する。
本願は、2024年1月18日に、日本に出願された特願2024-006002号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present disclosure relates to steel sheets and components.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2024-006002, filed on January 18, 2024, the contents of which are incorporated herein by reference.
近年、自動車及び機械部品の軽量化が進められている。部品形状を最適な形状に設計することで剛性を確保することにより、自動車及び機械部品の軽量化が可能である。さらに、プレス成形部品等のブランク成形部品では、部品材料の板厚を減少させることで軽量化が可能となる。 In recent years, efforts have been made to reduce the weight of automobile and machine parts. Designing parts with optimal shapes to ensure rigidity makes it possible to reduce the weight of automobile and machine parts. Furthermore, for blank-formed parts such as press-formed parts, weight can be reduced by reducing the thickness of the part material.
しかしながら、板厚を減少させながら静破壊強度及び降伏強度などの部品の強度特性を確保しようとした場合、高強度材料を用いることが必要となる。特に、ロアアーム、トレールリンク及びナックルなどの自動車足回り部品では、より高強度の鋼板の適用が検討され始めている。これらの自動車足回り部品は、鋼板にバーリング、伸びフランジ及び曲げ成形等を施すことで製造される。そのため、これらの自動車足回り部品に適用される鋼板は、成形性、特に延性及び穴広げ性に優れることが要求される。 However, if one attempts to maintain the strength properties of parts, such as static fracture strength and yield strength, while reducing plate thickness, it becomes necessary to use high-strength materials. In particular, the use of higher-strength steel plates is beginning to be considered for automotive suspension parts such as lower arms, trail links, and knuckles. These automotive suspension parts are manufactured by subjecting steel plates to burring, stretch flange forming, bending, and other processes. Therefore, steel plates used for these automotive suspension parts are required to have excellent formability, particularly ductility and hole expandability.
また、鋼板の強度が高くなるほど、曲げ加工時に曲げ内側から亀裂が生じやすくなることが知られている(以下、曲げ加工時に曲げ内側に生じる割れを曲げ内割れと呼称する)。曲げ内割れのメカニズムは以下のように推定される。曲げ加工時には曲げ内側に圧縮の応力が生じる。最初は曲げ内側全体が均一に変形しながら加工が進むが、加工量が大きくなると均一な変形のみで変形を担えなくなり、局所にひずみが集中することで変形が進む(せん断変形帯の発生)。このせん断変形帯が更に成長することで曲げ内側表面からせん断帯に沿った亀裂が発生し、成長する。 It is also known that the stronger the steel plate, the more likely it is that cracks will occur from the inside of the bend during bending (hereafter, cracks that occur on the inside of the bend during bending will be referred to as inside-bend cracks). The mechanism of inside-bend cracks is thought to be as follows: During bending, compressive stress is generated on the inside of the bend. Initially, the entire inside of the bend deforms uniformly as the bending progresses, but as the amount of deformation increases, the deformation cannot be borne by the uniform deformation alone, and strain concentrates in localized areas, causing the deformation to progress (the generation of shear deformation bands). As these shear deformation bands continue to grow, cracks initiate and grow from the inside surface of the bend along the shear bands.
鋼板の高強度化に伴い曲げ内割れが発生しやすくなる理由は、高強度化に伴う加工硬化能の低下により、均一な変形が進みにくくなり、変形の偏りが生じやすくなることで、加工早期に(または緩い加工条件で)せん断変形帯が生じるためと推定される。自動車足回り部品には様々な加工様式があり、鋼板が曲げ加工を施される場合も多い。曲げ内割れが生じると、部品において耐久性や耐衝突特性が低下するため、鋼板から部品を加工する際に曲げ内割れが生じることは好ましくない。そのため、特に自動車足回り部品に適用される鋼板は、曲げ内割れの発生が抑制できること、すなわち優れた耐曲げ内割れ性を有することが要求される。 The reason that internal cracking is more likely to occur as the strength of steel plate increases is thought to be that the reduced work hardening ability associated with higher strength makes it difficult for uniform deformation to occur, making it more likely that uneven deformation will occur, resulting in the formation of shear deformation bands early in processing (or under loose processing conditions). Automotive suspension parts are processed in a variety of ways, and steel plate is often bent. Internal cracking during processing of steel plate reduces the durability and crashworthiness of the part, so it is undesirable for internal cracking to occur. Therefore, steel plate, particularly for use in automotive suspension parts, is required to be able to suppress the occurrence of internal cracking, i.e., to have excellent resistance to internal cracking.
例えば、特許文献1には、板厚方向の全域で、面積率で95%超のベイナイト相を有し、かつ表面から板厚方向に板厚の1/4位置までの領域におけるベイナイト相の平均粒径が、圧延方向に平行な板厚断面で5μm以下、圧延方向に直角方向の板厚断面で4μm以下であり、さらに板厚中央位置を中心にして板厚方向の幅が板厚の1/10である領域において、平均アスペクト比が5以上の圧延方向に伸展した結晶粒が7個以下である組織を有し、引張強さTSが780MPa以上を有することを特徴とする打抜き性に優れた高強度熱延鋼板が開示されている。For example, Patent Document 1 discloses a high-strength hot-rolled steel sheet with excellent punchability, characterized in that it has a bainite phase area ratio of more than 95% throughout the thickness direction, and the average grain size of the bainite phase in the region from the surface to a position 1/4 of the thickness in the thickness direction is 5 μm or less in a thickness section parallel to the rolling direction and 4 μm or less in a thickness section perpendicular to the rolling direction, and further has a structure in which there are 7 or fewer crystal grains elongated in the rolling direction with an average aspect ratio of 5 or more in a region whose width in the thickness direction is 1/10 of the thickness centered at the center of the thickness, and has a tensile strength TS of 780 MPa or more.
しかしながら、特許文献1では曲げ内割れについて考慮していない。 However, Patent Document 1 does not take into account internal cracks during bending.
本開示は上記の課題に鑑みてなされたものであり、高い強度、並びに、優れた延性、穴広げ性及び耐曲げ内割れ性を有する鋼板、並びに、これを用いた部品を提供することを目的とする。 This disclosure has been made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a steel plate having high strength, as well as excellent ductility, hole expansion ability, and resistance to internal bending cracking, and a part made using the same.
本発明の要旨は以下の通りである。
[1]化学組成が、質量%で、
C :0.045~0.120%、
Si:0~3.00%、
Mn:1.20~3.00%、
Ti:0.020~0.180%、
Al:0.010~0.400%、
P :0~0.080%、
S :0~0.0100%、
N :0~0.0050%、
O :0~0.0100%、
Nb:0~0.100%、
V :0~1.000%、
Cu:0~1.000%、
Cr:0~2.000%、
Mo:0~3.000%、
Ni:0~1.000%、
B :0~0.0100%、
Ca:0~0.0500%、
Mg:0~0.050%、
REM:0~0.1000%、
Bi:0~0.100%、
Ta:0~0.100%、
Zr:0~0.500%、
Co:0~3.000%、
Zn:0~0.200%、
W :0~0.200%、
Sb:0~0.500%、
As:0~0.050%、
Sn:0~0.050%、並びに、
残部:Fe及び不純物であり、
表面から板厚の1/8深さ~前記表面から前記板厚の3/8深さの領域において、
下記式により表される、旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が3.00~5.50であり、
ベイナイトの面積率が70~95%であり、
マルテンサイトの面積率が5~30%であり、
前記表面から前記板厚の1/60深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計と、前記表面から前記板厚の1/4深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計との比が1.5以上であることを特徴とする鋼板。
[2]前記化学組成が、質量%で、
Nb:0.001~0.100%、
V :0.001~1.000%、
Cu:0.001~1.000%、
Cr:0.001~2.000%、
Mo:0.001~3.000%、
Ni:0.001~1.000%、
B :0.0001~0.0100%、
Ca:0.0001~0.0500%、
Mg:0.001~0.050%、
REM:0.0001~0.1000%、
Bi:0.001~0.100%、
Ta:0.001~0.100%、
Zr:0.001~0.500%、Co:0.001~3.000%、
Zn:0.001~0.200%、
W :0.001~0.200%、
Sb:0.001~0.500%、
As:0.001~0.050%、及び
Sn:0.001~0.050%の1種以上を含有することを特徴とする[1]に記載の鋼板。
[3]板厚が1.2~8.0mmであることを特徴とする[1]又は[2]に記載の鋼板。
[4]引張強さが980MPa以上であることを特徴とする[1]~[3]のいずれか1項に記載の鋼板。
[5][1]~[4]のいずれか1項に記載の鋼板からなることを特徴とする部品。
The gist of the present invention is as follows.
[1] Chemical composition, in mass%,
C: 0.045-0.120%,
Si: 0-3.00%,
Mn: 1.20-3.00%,
Ti: 0.020 to 0.180%,
Al: 0.010-0.400%,
P: 0 to 0.080%,
S: 0 to 0.0100%,
N: 0 to 0.0050%,
O: 0 to 0.0100%,
Nb: 0 to 0.100%,
V: 0 to 1.000%,
Cu: 0 to 1.000%,
Cr: 0-2.000%,
Mo: 0-3.000%,
Ni: 0-1.000%,
B: 0 to 0.0100%,
Ca: 0-0.0500%,
Mg: 0 to 0.050%,
REM: 0-0.1000%,
Bi: 0-0.100%,
Ta: 0-0.100%,
Zr: 0 to 0.500%,
Co: 0-3.000%,
Zn: 0-0.200%,
W: 0-0.200%,
Sb: 0 to 0.500%,
As: 0 to 0.050%,
Sn: 0 to 0.050%, and
The balance is Fe and impurities.
In the region from the surface to a depth of 1/8 of the plate thickness to a depth of 3/8 of the plate thickness from the surface,
The average aspect ratio of the prior austenite grains , as expressed by the following formula, is 3.00 to 5.50,
The area ratio of bainite is 70 to 95%,
The area ratio of martensite is 5 to 30%,
a ratio of the sum of the amount of Ti and the amount of Nb analyzed as an electrolytic extraction residue at a depth of 1/60 of the sheet thickness from the surface to the sum of the amount of Ti and the amount of Nb analyzed as an electrolytic extraction residue at a depth of 1/4 of the sheet thickness from the surface to 1.5 or more.
[2] The chemical composition is, in mass%,
Nb: 0.001 to 0.100%,
V: 0.001 to 1.000%,
Cu: 0.001 to 1.000%,
Cr: 0.001-2.000%,
Mo: 0.001-3.000%,
Ni: 0.001 to 1.000%,
B: 0.0001 to 0.0100%,
Ca: 0.0001-0.0500%,
Mg: 0.001-0.050%,
REM: 0.0001-0.1000%,
Bi: 0.001-0.100%,
Ta: 0.001 to 0.100%,
Zr: 0.001 to 0.500%, Co: 0.001 to 3.000%,
Zn: 0.001-0.200%,
W: 0.001-0.200%,
Sb: 0.001 to 0.500%,
The steel sheet according to [1], characterized in that it contains one or more of As: 0.001 to 0.050% and Sn: 0.001 to 0.050%.
[3] The steel plate according to [1] or [2], characterized in that the plate thickness is 1.2 to 8.0 mm.
[4] The steel plate according to any one of [1] to [3], characterized in that the tensile strength is 980 MPa or more.
[5] A part made of the steel sheet according to any one of [1] to [4].
本開示に係る上記態様によれば、高い強度、並びに、優れた延性、穴広げ性及び耐曲げ内割れ性を有する鋼板、並びに、これを用いた部品を提供することができる。 The above aspects of the present disclosure make it possible to provide steel plates having high strength, as well as excellent ductility, hole expansion properties, and resistance to internal bending cracks, as well as parts made from such steel plates.
本発明者らは、内部領域における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値を制御することで、高強度の鋼板において優れた延性及び穴広げ性を両立できることを知見した。 The inventors have discovered that by controlling the average aspect ratio of prior austenite grains in the internal region, it is possible to achieve both excellent ductility and hole expandability in high-strength steel sheets.
また、本発明者らは、鋼板の表層におけるTi量及びNb量の合計を、鋼板の内部におけるTi量及びNb量の合計よりも高めることで、鋼板の耐曲げ内割れ性を向上できることを知見した。これは以下の理由によるものと本発明者らは推測する。 The inventors have also discovered that the resistance to internal bending cracking of a steel sheet can be improved by increasing the total amount of Ti and Nb in the surface layer of the steel sheet to a level greater than the total amount of Ti and Nb in the interior of the steel sheet. The inventors speculate that this is due to the following reasons.
鋼板に含まれるC及びTi(Nbが含まれる場合には更にNb)を粗大な析出物として消費する。Cを消費することにより表層の金属組織の延性を高めることができることを知見した。そこで、鋼板の表層においてC、Ti及びNbを粗大な析出物として消費することで、鋼板の表層の強度を低下させ、延性を高めることができることを知見した。このように、鋼板の表層の延性を高めることで、鋼板の耐曲げ内割れ性を向上することができることを知見した。 The C and Ti (and Nb if Nb is included) contained in the steel plate are consumed as coarse precipitates. It has been discovered that consuming C can increase the ductility of the metal structure of the surface layer. It has therefore been discovered that consuming C, Ti, and Nb as coarse precipitates in the surface layer of the steel plate can reduce the strength of the surface layer of the steel plate and increase the ductility. In this way, it has been discovered that increasing the ductility of the surface layer of the steel plate can improve the internal bending crack resistance of the steel plate.
また、本発明者らは、上記のような鋼板は、特に粗圧延から仕上げ圧延までにおける温度履歴を厳格に制御することで製造できることを知見した。 The inventors also discovered that the above-mentioned steel sheet can be manufactured by strictly controlling the temperature history, particularly from rough rolling to finish rolling.
本開示の一実施形態に係る鋼板(以下、本実施形態に係る鋼板と言う場合がある。)について、説明する。ただし、本開示は本実施形態に開示の構成のみに制限されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 A steel sheet according to one embodiment of the present disclosure (hereinafter, sometimes referred to as the steel sheet according to this embodiment) will be described. However, this disclosure is not limited to the configuration disclosed in this embodiment, and various modifications are possible within the scope of the spirit of this disclosure.
以下に本開示の個々の構成要件について詳細に説明する。まず、本実施形態に係る鋼板の化学組成の限定理由について述べる。
以下に「~」を挟んで記載する数値限定範囲には、下限値及び上限値がその範囲に含まれる。「未満」または「超」と示す数値には、その値が数値範囲に含まれない。以下の説明において、化学組成に関する%は特に指定しない限り質量%である。
The individual constituent elements of the present disclosure will be described in detail below. First, the reasons for limiting the chemical composition of the steel sheet according to the present embodiment will be described.
Below, numerical ranges defined by "to" include the lower and upper limits. Numerical values indicated as "less than" or "greater than" are not included in the numerical range. In the following description, percentages relating to chemical compositions are mass % unless otherwise specified.
本実施形態に係る鋼板は、化学組成が、質量%で、C:0.045~0.120%、Si:0~3.00%、Mn:1.20~3.00%、Ti:0.020~0.180%、Al:0.010~0.400%、P:0~0.080%、S:0~0.0100%、N:0~0.0050%、O:0~0.0100%、Nb:0~0.100%、V:0~1.000%、Cu:0~1.000%、Cr:0~2.000%、Mo:0~3.000%、Ni:0~1.000%、B:0~0.0100%、Ca:0~0.0500%、Mg:0~0.050%、REM:0~0.1000%、Bi:0~0.100%、Ta:0~0.100%、Zr:0~0.500%、Co:0~3.000%、Zn:0~0.200%、W:0~0.200%、Sb:0~0.500%、As:0~0.050%、Sn:0~0.050%、並びに、残部:Fe及び不純物である。以下に各元素について詳細に説明する。 The steel sheet according to this embodiment has a chemical composition, in mass%, of C: 0.045-0.120%, Si: 0-3.00%, Mn: 1.20-3.00%, Ti: 0.020-0.180%, Al: 0.010-0.400%, P: 0-0.080%, S: 0-0.0100%, N: 0-0.0050%, O: 0-0.0100%, Nb: 0-0.100%, V: 0-1.000%, Cu: 0-1.000%, Cr: 0-2.000%, Mo: 0- 3.000%, Ni: 0-1.000%, B: 0-0.0100%, Ca: 0-0.0500%, Mg: 0-0.050%, REM: 0-0.1000%, Bi: 0-0.100%, Ta: 0-0.100%, Zr: 0-0.500%, Co: 0-3.000%, Zn: 0-0.200%, W: 0-0.200%, Sb: 0-0.500%, As: 0-0.050%, Sn: 0-0.050%, and the balance: Fe and impurities. Each element will be described in detail below.
C:0.045~0.120%
Cは鋼板の強度を向上させるために重要な元素である。所望の強度を得るために、C含有量を0.045%以上とする。C含有量は、好ましくは、0.050%以上、0.055%以上、0.060%以上又は0.065%以上である。
一方、C含有量が0.120%超であると鋼板の延性及び穴広げ性が劣化する。そのため、C含有量を0.120%以下とする。C含有量は、好ましくは、0.100%以下、0.900%以下である。
C: 0.045-0.120%
C is an important element for improving the strength of steel sheet. To obtain the desired strength, the C content is set to 0.045% or more. The C content is preferably 0.050% or more, 0.055% or more, 0.060% or more, or 0.065% or more.
On the other hand, if the C content exceeds 0.120%, the ductility and hole expandability of the steel sheet deteriorate. Therefore, the C content is set to 0.120% or less. The C content is preferably 0.100% or less, and more preferably 0.900% or less.
Si:0~3.00%
Siはフェライト変態中の炭化物の生成を抑制し、鋼板の靭性を向上させる効果を有する元素である。Siは含まれなくてもよいため、Si含有量は0%であってもよい。上記効果を確実に得るためには、Si含有量は0.10%以上とすることが好ましい。Si含有量は、より好ましくは、0.20%以上、0.50%以上である。
一方、Si含有量が3.00%超であると、スラブの割れ感受性が高まり、スラブの取り扱いが困難になる。そのため、Si含有量を3.00%以下とする。Si含有量は、好ましくは、2.50%以下、2.00%以下、1.50%以下又は1.00%以下である。
Si: 0-3.00%
Si is an element that has the effect of suppressing the formation of carbides during ferrite transformation and improving the toughness of the steel sheet. Since Si may not be contained, the Si content may be 0%. In order to reliably obtain the above effect, the Si content is preferably 0.10% or more. The Si content is more preferably 0.20% or more, or 0.50% or more.
On the other hand, if the Si content exceeds 3.00%, the cracking sensitivity of the slab increases, making the slab difficult to handle. Therefore, the Si content is set to 3.00% or less. The Si content is preferably 2.50% or less, 2.00% or less, 1.50% or less, or 1.00% or less.
Mn:1.20~3.00%
Mnは焼入れ性の向上及び固溶強化によって鋼板の強度を向上させるのに有効な元素である。所望の強度を得るため、Mn含有量を1.20%以上とする。Mn含有量は、好ましくは、1.30%以上、1.50%以上、1.70%以上である。
一方、Mn含有量が3.00%超であると、鋼板の延性に悪影響を与えるMnSが生成し易くなる。そのため、Mn含有量を3.00%以下とする。Mn含有量は、好ましくは、2.70%以下、2.50%以下、2.30%以下である。
Mn: 1.20-3.00%
Mn is an element effective in improving the hardenability and strength of the steel sheet by solid solution strengthening. To obtain the desired strength, the Mn content is set to 1.20% or more. The Mn content is preferably 1.30% or more, 1.50% or more, or 1.70% or more.
On the other hand, if the Mn content exceeds 3.00%, MnS, which adversely affects the ductility of the steel sheet, is likely to be formed. Therefore, the Mn content is set to 3.00% or less. The Mn content is preferably 2.70% or less, 2.50% or less, or 2.30% or less.
Ti:0.020~0.180%
Tiは鋼中に炭化物または窒化物として析出し、ピン止め効果による金属組織の微細化、並びに、析出強化によって鋼板の強度及び降伏比を高める作用を有する。Ti含有量が0.020%未満であると、鋼板の強度が低下する。そのため、Ti含有量を0.020%以上とする。Ti含有量は、好ましくは0.050%以上、0.080%以上又は0.100%以上である。
一方、Ti含有量が0.180%超であると、再結晶を著しく阻害するため、旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値を好ましく制御することができず、鋼板の穴広げ性が劣化する。そのため、Ti含有量は0.180%以下とする。Ti含有量は、好ましくは、0.160%以下、0.150%以下、0.130%以下である。
Ti: 0.020-0.180%
Ti precipitates in steel as carbides or nitrides, refining the metal structure through a pinning effect and increasing the strength and yield ratio of the steel sheet through precipitation strengthening. If the Ti content is less than 0.020%, the strength of the steel sheet decreases. Therefore, the Ti content is set to 0.020% or more. The Ti content is preferably 0.050% or more, 0.080% or more, or 0.100% or more.
On the other hand, if the Ti content exceeds 0.180%, recrystallization is significantly inhibited, making it impossible to favorably control the average aspect ratio of the prior austenite grains, and the hole expandability of the steel sheet deteriorates. Therefore, the Ti content is set to 0.180% or less. The Ti content is preferably 0.160% or less, 0.150% or less, or 0.130% or less.
Al:0.010~0.400%
Alは脱酸により鋼を健全化する作用を有するとともに、フェライト変態を制御する作用を有する。また、Al含有量が0.010%未満であると、鋼板の穴広げ性が劣化する。そのため、Al含有量を0.010%以上とする。Al含有量は、好ましくは、0.020%以上、0.050%以上又は0.100%以上である。
一方、Al含有量が0.400%を超えると、クラスタ状に析出したアルミナが生成し、スラブの割れ感受性が高まり、スラブの取り扱いが困難になる。そのため、Al含有量を0.400%以下とする。Al含有量は、好ましくは、0.300%以下、0.250%以下、0.200%以下である。
Al: 0.010-0.400%
Al has the effect of improving the quality of steel by deoxidation and also has the effect of controlling ferrite transformation. Furthermore, if the Al content is less than 0.010%, the hole expandability of the steel sheet deteriorates. Therefore, the Al content is set to 0.010% or more. The Al content is preferably 0.020% or more, 0.050% or more, or 0.100% or more.
On the other hand, if the Al content exceeds 0.400%, cluster-like precipitates of alumina are generated, which increases the cracking susceptibility of the slab and makes the slab difficult to handle. Therefore, the Al content is set to 0.400% or less. The Al content is preferably 0.300% or less, 0.250% or less, or 0.200% or less.
P:0~0.080%
Pは鋼板の溶接性に影響を及ぼす元素である。特に、P含有量が0.080%超であると、鋼板の溶接性の劣化が著しくなる。更に、スラブの割れ感受性が高まり、スラブの取り扱いが困難になる。そのため、P含有量を0.080%以下とする。P含有量は、好ましくは、0.040%以下、0.020%以下、0.010%以下である。
P含有量は0%であってもよい。P含有量は、精錬コストの観点から、0.001%以上としてもよい。
P: 0-0.080%
P is an element that affects the weldability of steel sheets. In particular, if the P content exceeds 0.080%, the weldability of the steel sheets deteriorates significantly. Furthermore, the cracking sensitivity of the slab increases, making the slab difficult to handle. Therefore, the P content is set to 0.080% or less. The P content is preferably 0.040% or less, 0.020% or less, or 0.010% or less.
The P content may be 0%. From the viewpoint of refining costs, the P content may be 0.001% or more.
S:0~0.0100%
Sは鋼板の穴広げ性に影響を及ぼす元素である。特に、S含有量が0.0100%超であると、鋼板の穴広げ性に有害なMnS等の介在物が多量に生成される。そのため、S含有量を0.0100%以下とする。S含有量は、好ましくは、0.0080%以下、0.0060%以下又は0.0050%以下である。
S含有量は0%であってもよい。S含有量は、精錬コストの観点から、0.0001%以上又は0.0010%以上としてもよい。
S: 0~0.0100%
S is an element that affects the hole expandability of steel sheets. In particular, if the S content exceeds 0.0100%, a large amount of inclusions such as MnS, which are harmful to the hole expandability of steel sheets, are generated. Therefore, the S content is set to 0.0100% or less. The S content is preferably 0.0080% or less, 0.0060% or less, or 0.0050% or less.
The S content may be 0%. From the viewpoint of refining costs, the S content may be 0.0001% or more, or 0.0010% or more.
N:0~0.0050%
NはTiと結合してTi窒化物を形成する元素である。特に、N含有量が0.0050%超であると、スラブの割れ感受性が高まり、スラブの取り扱いが困難になる。したがって、N含有量を0.0050%以下とする。N含有量は、好ましくは、0.0040%以下、0.0030%以下である。
N含有量は0%であってもよい。N含有量は、精錬コストの観点から、0.0001%以上又は0.0010%以上としてもよい。
N: 0 to 0.0050%
N is an element that combines with Ti to form Ti nitrides. In particular, if the N content exceeds 0.0050%, the cracking sensitivity of the slab increases, making the slab difficult to handle. Therefore, the N content is set to 0.0050% or less. The N content is preferably 0.0040% or less, or 0.0030% or less.
The N content may be 0%. From the viewpoint of refining costs, the N content may be 0.0001% or more, or 0.0010% or more.
O:0~0.0100%
Oは鋼中に多く含まれると破壊の起点となる粗大な酸化物を形成し、脆性破壊及び水素誘起割れを引き起こす元素である。O含有量が0.0100%超であると、脆性破壊及び水素誘起割れが発生し易くなる。また、鋼板の穴広げ性が劣化する。そのため、O含有量は0.0100%以下とする。O含有量は、好ましくは、0.0080%以下、0.0060%以下、0.0040%以下、0.0035%以下である。
Oは含まれなくてもよいため、O含有量は0%であってもよい。溶鋼の脱酸時に微細な酸化物を多数分散させるために、O含有量は、0.0005%以上、0.0010%以上としてもよい。
O: 0 to 0.0100%
O is an element that, when contained in large amounts in steel, forms coarse oxides that become fracture initiation sites, causing brittle fracture and hydrogen-induced cracking. If the O content exceeds 0.0100%, brittle fracture and hydrogen-induced cracking are more likely to occur. In addition, the hole expandability of the steel sheet deteriorates. Therefore, the O content is set to 0.0100% or less. The O content is preferably 0.0080% or less, 0.0060% or less, 0.0040% or less, or 0.0035% or less.
Since O may not be contained, the O content may be 0%. In order to disperse a large number of fine oxides during deoxidation of molten steel, the O content may be 0.0005% or more, or 0.0010% or more.
Nb:0~0.100%
Nbは鋼板の結晶粒径の微細化及びNbCの析出強化により、鋼板の強度を高める効果を有する。Nb含有量は0%であってもよいが、この効果を得る場合、Nb含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Nb含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Nb含有量が0.100%超では上記効果は飽和する。また、鋼板の穴広げ性が劣化する。そのため、Nbを含有させる場合でも、Nb含有量を0.100%以下とする。Nb含有量は、好ましくは、0.080%以下、0.060%以下である。
Nb: 0-0.100%
Nb has the effect of increasing the strength of the steel sheet by refining the crystal grain size of the steel sheet and precipitation strengthening of NbC. The Nb content may be 0%, but to obtain this effect, the Nb content is preferably 0.001% or more. The Nb content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the Nb content exceeds 0.100%, the above effect saturates. Also, the hole expandability of the steel sheet deteriorates. Therefore, even when Nb is contained, the Nb content is set to 0.100% or less. The Nb content is preferably 0.080% or less, 0.060% or less.
V:0~1.000%
Vは、析出物による強化、フェライト結晶粒の成長抑制による細粒化強化及び再結晶の抑制による転位強化によって、鋼板の強度を高める効果を有する。V含有量は0%であってもよいが、これらの効果を得る場合、V含有量を0.001%以上とすることが好ましい。V含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、V含有量が過剰であると、炭窒化物が多量に析出して鋼板の延性及び穴広げ性が劣化する。そのため、V含有量は1.000%以下とする。V含有量は、好ましくは、0.800%以下、0.600%以下、0.400%以下、0.200%以下である。
V: 0~1.000%
V has the effect of increasing the strength of the steel sheet by strengthening through precipitation, grain refinement strengthening by suppressing ferrite grain growth, and dislocation strengthening by suppressing recrystallization. The V content may be 0%, but to obtain these effects, the V content is preferably 0.001% or more. The V content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the V content is excessive, a large amount of carbonitrides will precipitate, deteriorating the ductility and hole expandability of the steel sheet. Therefore, the V content is set to 1.000% or less. The V content is preferably 0.800% or less, 0.600% or less, 0.400% or less, or 0.200% or less.
Cu:0~1.000%
Cuは、微細な粒子の形態で鋼中に存在し、鋼板の強度を高める効果を有する。Cu含有量は0%であってもよいが、この効果を得る場合、Cu含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Cu含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Cu含有量が過剰であると、鋼板の溶接性が劣化する。そのため、Cu含有量は1.000%以下とする。Cu含有量は、好ましくは、0.800%以下、0.600%以下、0.400%以下、0.200%以下である。
Cu: 0-1.000%
Cu exists in the form of fine particles in steel and has the effect of increasing the strength of the steel sheet. The Cu content may be 0%, but to obtain this effect, the Cu content is preferably 0.001% or more. The Cu content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the Cu content is excessive, the weldability of the steel sheet deteriorates. Therefore, the Cu content is set to 1.000% or less. The Cu content is preferably 0.800% or less, 0.600% or less, 0.400% or less, or 0.200% or less.
Cr:0~2.000%
Crは鋼板の強度を向上させるのに有効な元素である。Cr含有量は0%であってもよいが、この効果を得る場合、Cr含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Cr含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Cr含有量が過剰になると鋼板の延性及び穴広げ性が劣化する。そのため、Cr含有量を2.000%以下とする。Cr含有量は、好ましくは、1.500%以下、1.200%以下、1.000%以下、0.600%以下、0.300%以下である。
Cr: 0-2.000%
Cr is an element effective in improving the strength of steel sheets. The Cr content may be 0%, but to obtain this effect, the Cr content is preferably 0.001% or more. The Cr content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the Cr content is excessive, the ductility and hole expandability of the steel sheet will deteriorate. Therefore, the Cr content is set to 2.000% or less. The Cr content is preferably 1.500% or less, 1.200% or less, 1.000% or less, 0.600% or less, or 0.300% or less.
Mo:0~3.000%
Moはフェライトの析出強化に有効な元素である。Mo含有量は0%であってもよいが、この効果を得る場合、Mo含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Mo含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Mo含有量が過剰になるとスラブの割れ感受性が高まり、スラブの取り扱いが困難になる。そのため、Mo含有量を3.000%以下とする。Mo含有量は、好ましくは、2.500%以下、2.000%以下、1.500%以下、1.000%以下、0.500%以下、0.300%以下である。
Mo: 0-3.000%
Mo is an element effective for strengthening ferrite precipitation. The Mo content may be 0%, but to obtain this effect, the Mo content is preferably 0.001% or more. The Mo content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the Mo content is excessive, the cracking sensitivity of the slab increases, making the slab difficult to handle. Therefore, the Mo content is set to 3.000% or less. The Mo content is preferably 2.500% or less, 2.000% or less, 1.500% or less, 1.000% or less, 0.500% or less, or 0.300% or less.
Ni:0~1.000%
Niは、高温での相変態を抑制し、鋼板の強度を高める効果を有する。Ni含有量は0%であってもよいが、この効果を得る場合、Ni含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Ni含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Ni含有量が過剰であると、鋼板の溶接性が劣化する。そのため、Ni含有量は1.000%以下とする。Ni含有量は、好ましくは、0.500%以下、0.300%以下、0.150%以下である。
Ni: 0-1.000%
Ni has the effect of suppressing phase transformation at high temperatures and increasing the strength of the steel sheet. The Ni content may be 0%, but to obtain this effect, the Ni content is preferably 0.001% or more. The Ni content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the Ni content is excessive, the weldability of the steel sheet deteriorates. Therefore, the Ni content is set to 1.000% or less, and preferably 0.500% or less, 0.300% or less, or 0.150% or less.
B:0~0.0100%
Bは、高温での相変態を抑制し、鋼板の強度を高める効果を有する。B含有量は0%であってもよいが、この効果を得る場合、B含有量を0.0001%以上とすることが好ましい。B含有量は、より好ましくは、0.0005%以上、0.0010%以上である。
一方、B含有量が過剰であると、B析出物が生成して鋼板の強度が低下する。そのため、B含有量は0.0100%以下とする。B含有量は、好ましくは、0.0080%以下、0.0050%以下である。
B: 0-0.0100%
B has the effect of suppressing phase transformation at high temperatures and increasing the strength of the steel sheet. The B content may be 0%, but to obtain this effect, the B content is preferably 0.0001% or more. The B content is more preferably 0.0005% or more, and more preferably 0.0010% or more.
On the other hand, if the B content is excessive, B precipitates are formed, reducing the strength of the steel sheet. Therefore, the B content is set to 0.0100% or less, and preferably 0.0080% or less, and 0.0050% or less.
Ca:0~0.0500%
Caは溶鋼の脱酸時に微細な酸化物を多数分散させ、鋼板の組織を微細化する効果を有する。また、Caは、鋼中のSを球形のCaSとして固定し、MnSなどの延伸介在物の生成を抑制して、鋼板の穴広げ性を高める効果を有する。Ca含有量は0%であってもよいが、これらの効果を得る場合、Ca含有量は0.0001%以上とすることが好ましい。Ca含有量は、より好ましくは、0.0005%以上、0.0010%以上である。
一方、Ca含有量が0.0500%を超えても上記効果は飽和する。そのため、Ca含有量は0.0500%以下とする。Ca含有量は、好ましくは、0.0300%以下、0.0200%以下、0.0150%以下、0.0100%以下である。
Ca: 0-0.0500%
Ca has the effect of dispersing a large number of fine oxides during deoxidation of molten steel and refining the structure of the steel sheet. Ca also fixes S in the steel as spherical CaS, suppresses the formation of elongated inclusions such as MnS, and improves the hole expandability of the steel sheet. The Ca content may be 0%, but to obtain these effects, the Ca content is preferably 0.0001% or more. The Ca content is more preferably 0.0005% or more, or 0.0010% or more.
On the other hand, even if the Ca content exceeds 0.0500%, the above effect saturates. Therefore, the Ca content is set to 0.0500% or less. The Ca content is preferably 0.0300% or less, 0.0200% or less, 0.0150% or less, or 0.0100% or less.
Mg:0~0.050%
Mgは鋼中の介在物の形状を好ましい形状に調整することにより、鋼板の降伏比を高める作用を有する。Mg含有量は0%であってもよいが、この効果を得るためには、Mg含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Mg含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Mg含有量が0.050%超であると、鋼中に介在物が過剰に生成され、鋼板の降伏比が低下する。そのため、Mg含有量は0.050%以下とする。Mg含有量は、好ましくは、0.040%以下、0.030%以下である。
Mg: 0-0.050%
Mg has the effect of adjusting the shape of inclusions in steel to a preferred shape, thereby increasing the yield ratio of the steel sheet. The Mg content may be 0%, but to obtain this effect, the Mg content is preferably 0.001% or more. The Mg content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the Mg content exceeds 0.050%, excessive inclusions are formed in the steel, resulting in a decrease in the yield ratio of the steel sheet. Therefore, the Mg content is set to 0.050% or less. The Mg content is preferably 0.040% or less, more preferably 0.030% or less.
REM:0~0.1000%
REMは鋼中の介在物の形状を好ましい形状に調整することにより、鋼板の降伏比を高める効果を有する。REM含有量は0%であってもよいが、この効果を得るためには、REM含有量を0.0001%以上とすることが好ましい。REM含有量は、より好ましくは、0.0005%以上、0.0010%以上である。
一方、REM含有量が0.1000%超であると、鋼中に介在物が過剰に生成され、鋼板の降伏比が低下する。そのため、REM含有量は0.1000%以下とする。REM含有量は、好ましくは、0.0800%以下、0.0600%以下、0.0300%以下、0.0100%以下である。
ここで、REMは、Sc、Y及びランタノイドからなる合計17元素を指し、上記REMの含有量は、これらの元素の合計含有量を指す。ランタノイドの場合、工業的にはミッシュメタルの形で添加される。
REM: 0~0.1000%
REM has the effect of increasing the yield ratio of steel sheets by adjusting the shape of inclusions in steel to a preferred shape. The REM content may be 0%, but to obtain this effect, the REM content is preferably 0.0001% or more. The REM content is more preferably 0.0005% or more, and more preferably 0.0010% or more.
On the other hand, if the REM content exceeds 0.1000%, excessive inclusions are formed in the steel, resulting in a decrease in the yield ratio of the steel sheet. Therefore, the REM content is set to 0.1000% or less. The REM content is preferably 0.0800% or less, 0.0600% or less, 0.0300% or less, or 0.0100% or less.
Here, REM refers to a total of 17 elements consisting of Sc, Y, and lanthanoids, and the content of REM refers to the total content of these elements. In the case of lanthanoids, they are industrially added in the form of misch metal.
Bi:0~0.100%
Biは凝固組織を微細化することにより、鋼板の降伏比を高める効果を有する。Bi含有量は0%であってもよいが、この効果を得るためには、Bi含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Bi含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Bi含有量が0.100%超であると、上記作用による効果は飽和してしまい、経済的に好ましくない。したがって、Bi含有量は0.100%以下とする。Bi含有量は、好ましくは、0.080%以下、0.060%以下、0.040%以下である。
Bi: 0~0.100%
Bi has the effect of increasing the yield ratio of the steel sheet by refining the solidification structure. The Bi content may be 0%, but to obtain this effect, the Bi content is preferably 0.001% or more. The Bi content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the Bi content exceeds 0.100%, the effect of the above action saturates, which is economically undesirable. Therefore, the Bi content is set to 0.100% or less. The Bi content is preferably 0.080% or less, 0.060% or less, or 0.040% or less.
Ta:0~0.100%
Taは、Vと同様に、鋼中に微細な炭化物を形成することで鋼板の強度を高める効果を有する。Ta含有量は0%であってもよいが、この効果を得るためには、Ta含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Ta含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Ta含有量が0.100%超であると、鋼板の延性及び穴広げ性が劣化する。そのため、Ta含有量は0.100%以下とする。Ta含有量は、好ましくは、0.080%以下、0.050%以下である。
Ta: 0~0.100%
Ta, like V, has the effect of increasing the strength of the steel sheet by forming fine carbides in the steel. The Ta content may be 0%, but in order to obtain this effect, the Ta content is preferably 0.001% or more. The Ta content is more preferably 0.005% or more, more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the Ta content exceeds 0.100%, the ductility and hole expandability of the steel sheet deteriorate. Therefore, the Ta content is set to 0.100% or less. The Ta content is preferably 0.080% or less, more preferably 0.050% or less.
Zr:0~0.500%
Zrは、固溶強化により鋼板の強度を高める効果を有する。Zr含有量は0%であってもよいが、この効果を得るためには、Zr含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Zr含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Zr含有量が0.500%超であると、鋼板の延性及び穴広げ性が劣化する。そのため、Zr含有量は0.500%以下とする。Zr含有量は、好ましくは、0.300%以下、0.100%以下である。
Zr: 0-0.500%
Zr has the effect of increasing the strength of the steel sheet by solid solution strengthening. The Zr content may be 0%, but to obtain this effect, the Zr content is preferably 0.001% or more. The Zr content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the Zr content exceeds 0.500%, the ductility and hole expandability of the steel sheet deteriorate. Therefore, the Zr content is set to 0.500% or less. The Zr content is preferably 0.300% or less, more preferably 0.100% or less.
Co:0~3.000%
Coは、固溶強化により鋼板の強度を高める効果を有する。Co含有量は0%であってもよいが、この効果を得るためには、Co含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Co含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Co含有量が3.000%超であると、鋼板の延性及び穴広げ性が劣化する。そのため、Co含有量は3.000%以下とする。Co含有量は、好ましくは、1.000%以下、0.500%以下である。
Co: 0-3.000%
Co has the effect of increasing the strength of the steel sheet by solid solution strengthening. The Co content may be 0%, but to obtain this effect, the Co content is preferably 0.001% or more. The Co content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the Co content exceeds 3.000%, the ductility and hole expandability of the steel sheet deteriorate. Therefore, the Co content is set to 3.000% or less. The Co content is preferably 1.000% or less, and more preferably 0.500% or less.
Zn:0~0.200%
Znは、固溶強化により鋼板の強度を高める効果を有する。Zn含有量は0%であってもよいが、この効果を得るためには、Zn含有量を0.001%以上とすることが好ましい。Zn含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Zn含有量が0.200%超であると、鋼板の延性及び穴広げ性が劣化する。そのため、Zn含有量は0.200%以下とする。Zn含有量は、好ましくは、0.150%以下、0.100%以下である。
Zn: 0-0.200%
Zn has the effect of increasing the strength of the steel sheet through solid solution strengthening. The Zn content may be 0%, but to obtain this effect, the Zn content is preferably 0.001% or more. The Zn content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the Zn content exceeds 0.200%, the ductility and hole expandability of the steel sheet deteriorate. Therefore, the Zn content is set to 0.200% or less. The Zn content is preferably 0.150% or less, more preferably 0.100% or less.
W:0~0.200%
Wは、固溶強化により鋼板の強度を高める効果を有する。W含有量は0%であってもよいが、この効果を得るためには、W含有量を0.001%以上とすることが好ましい。W含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、W含有量が0.200%超であると、鋼板の延性及び穴広げ性が劣化する。そのため、W含有量は0.200%以下とする。W含有量は、好ましくは、0.150%以下、0.100%以下である。
W: 0-0.200%
W has the effect of increasing the strength of the steel sheet by solid solution strengthening. The W content may be 0%, but to obtain this effect, the W content is preferably 0.001% or more. The W content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, if the W content exceeds 0.200%, the ductility and hole expandability of the steel sheet deteriorate. Therefore, the W content is set to 0.200% or less. The W content is preferably 0.150% or less, more preferably 0.100% or less.
Sb:0~0.500%
Sbは、破壊の起点となる酸化物の生成を抑制することで、鋼板の延性及び穴広げ性を高める効果を有する。Sb含有量は0%であってもよいが、この効果を得るためには、Sb含有量は0.001%以上とすることが好ましい。Sb含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Sbを多量に含有させても上記効果は飽和するため、Sb含有量は0.500%以下とする。Sb含有量は、好ましくは、0.300%以下、0.100%以下である。
Sb: 0-0.500%
Sb has the effect of suppressing the generation of oxides that serve as fracture initiation sites, thereby improving the ductility and hole expandability of the steel sheet. The Sb content may be 0%, but to obtain this effect, the Sb content is preferably 0.001% or more. The Sb content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, even if Sb is contained in a large amount, the above effect saturates, so the Sb content is set to 0.500% or less, preferably 0.300% or less, and more preferably 0.100% or less.
As:0~0.050%
Asは、オーステナイト単相化温度を低下させることにより、旧オーステナイト粒を細粒化させて、鋼板の穴広げ性を高める効果を有する。As含有量は0%であってもよいが、この効果を得る場合、As含有量を0.001%以上とすることが好ましい。As含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Asを多量に含有させても上記効果は飽和するため、As含有量は0.050%以下とする。As含有量は、好ましくは、0.040%以下、0.030%以下である。
As: 0~0.050%
As has the effect of reducing the austenite single-phase temperature, thereby refining prior austenite grains and improving the hole expandability of the steel sheet. The As content may be 0%, but to obtain this effect, the As content is preferably 0.001% or more. The As content is more preferably 0.005% or more, more preferably 0.010% or more.
On the other hand, since the above effects are saturated even when As is contained in a large amount, the As content is set to 0.050% or less, preferably 0.040% or less, and more preferably 0.030% or less.
Sn:0~0.050%
Snは、破壊の起点となる酸化物の生成を抑制することで、鋼板の延性及び穴広げ性を高める効果を有する。Sn含有量は0%であってもよいが、この効果を得る場合、Sn含有量は0.001%以上とすることが好ましい。Sn含有量は、より好ましくは、0.005%以上、0.010%以上である。
一方、Snを多量に含有させても上記効果は飽和するため、Sn含有量は0.050%以下とする。Sn含有量は、好ましくは、0.040%以下、0.030%以下である。
Sn: 0-0.050%
Sn has the effect of suppressing the generation of oxides that serve as fracture initiation sites, thereby improving the ductility and hole expandability of the steel sheet. The Sn content may be 0%, but to obtain this effect, the Sn content is preferably 0.001% or more. The Sn content is more preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
On the other hand, even if Sn is contained in a large amount, the above effect saturates, so the Sn content is set to 0.050% or less, preferably 0.040% or less, and more preferably 0.030% or less.
本実施形態に係る鋼板は、上記の化学成分を含有し、残部がFe及び不純物からなる。本実施形態において、不純物とは、原料としての鉱石、スクラップ、または製造環境等から混入されるもの、及び/又は本実施形態に係る鋼板の特性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 steel sheet according to this embodiment contains the above chemical components, with the remainder consisting of Fe and impurities. In this embodiment, impurities refer to substances that are mixed in from raw materials such as ore, scrap, or the manufacturing environment, and/or substances that are tolerated to the extent that they do not adversely affect the properties of the steel sheet according to this embodiment.
上述した鋼板の化学組成は、スパーク放電発光分光分析装置などを用いて分析する。なお、CおよびSは燃焼-赤外線吸収法を用い、Nは不活性ガス融解-熱伝導度法を用い、Oは不活性ガス融解-非分散型赤外線吸収法を用いて分析する。
鋼板が表面にめっき層や塗膜などを備える場合は、必要に応じて、機械研削等によりめっき層や塗膜などを除去してから、化学組成の分析を行う。
The chemical composition of the steel sheet described above is analyzed using a spark discharge optical emission spectrometer, etc. C and S are analyzed using a combustion-infrared absorption method, N is analyzed using an inert gas fusion-thermal conductivity method, and O is analyzed using an inert gas fusion-non-dispersive infrared absorption method.
When the steel sheet has a plating layer or a coating film on the surface, the plating layer or the coating film is removed by mechanical grinding or the like as necessary before analyzing the chemical composition.
次に、本実施形態に係る鋼板の金属組織について説明する。
本実施形態に係る鋼板は、表面から板厚の1/8深さ~前記表面から前記板厚の3/8深さの領域において、旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が3.00~5.50であり、ベイナイトの面積率が70~95%であり、マルテンサイトの面積率が5~30%であり、前記表面から前記板厚の1/60深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計と、前記表面から前記板厚の1/4深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計との比が1.5以上である。
Next, the metal structure of the steel plate according to this embodiment will be described.
In the steel plate according to the present embodiment, in a region from the surface to a depth of 1/8 of the plate thickness to a depth of 3/8 of the plate thickness from the surface, the average aspect ratio of prior austenite grains is 3.00 to 5.50, the area fraction of bainite is 70 to 95%, and the area fraction of martensite is 5 to 30%, and the ratio of the sum of the amount of Ti and the amount of Nb analyzed as electrolytic extraction residue at a depth of 1/60 of the plate thickness from the surface to the sum of the amount of Ti and the amount of Nb analyzed as electrolytic extraction residue at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface is 1.5 or more.
本実施形態において、表面から板厚の1/8深さ~表面から板厚の3/8深さの領域は、換言すると、表面から板厚の1/8深さを始点として、表面から板厚の3/8深さを終点とする領域のことをいう。前記領域における金属組織を規定する理由は、前記領域における金属組織が鋼板の代表的な金属組織を示すためである。In this embodiment, the region from 1/8 of the plate thickness depth from the surface to 3/8 of the plate thickness depth from the surface refers to the region starting from 1/8 of the plate thickness depth from the surface and ending at 3/8 of the plate thickness depth from the surface. The metal structure in this region is specified because the metal structure in this region represents a typical metal structure of a steel plate.
鋼板が表面にめっき層や塗膜などを備える場合は、ここでいう表面とは、鋼板とめっき層や塗膜などとの界面のことをいう。
鋼板とめっき層や塗膜などとの界面は、次の方法により得たBSE像(具体的には、COMPO像(BSE compositional image))により判別する。鋼板の板厚断面が観察できるように試料を切り出す。切り出した試料を機械研磨した後、鏡面仕上げする。走査型顕微鏡を用いて、400倍の倍率で、面積で40000μm2以上の範囲を観察する。BSE像(具体的には、COMPO像)によって断面観察すると、めっき層や塗膜などと、地鉄(鋼板)とでは、明確なコントラストの差が確認される。そのため、最表面からコントラストの変わる位置を、鋼板とめっき層や塗膜などとの界面と判別することができる。後述する部品がめっき層や塗膜などを備える場合も、同様の方法により界面を判別する。
When the steel sheet has a plating layer, a coating film, or the like on its surface, the surface here refers to the interface between the steel sheet and the plating layer, the coating film, or the like.
The interface between the steel sheet and the plating layer, coating, etc. is identified using a BSE image (specifically, a COMPO image (BSE compositional image)) obtained by the following method. A sample is cut out so that the cross section of the steel sheet through its thickness can be observed. The cut out sample is mechanically polished and then mirror-finished. A scanning microscope is used to observe an area of 40,000 μm2 or more at 400x magnification. When the cross section is observed using a BSE image (specifically, a COMPO image), a clear difference in contrast is confirmed between the plating layer, coating, etc. and the base steel (steel sheet). Therefore, the position where the contrast changes from the outermost surface can be identified as the interface between the steel sheet and the plating layer, coating, etc. When the parts described below have a plating layer, coating, etc., the interface is identified using a similar method.
旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値:3.00~5.50
内部領域における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が3.00未満であると、鋼板の延性が劣化する。そのため、表面から板厚の1/8深さ~表面から板厚の3/8深さの領域における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は3.00以上とする。上記領域における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は、好ましくは、3.40以上、3.60以上、3.80以上である。
一方、上記領域における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が5.50超であると、鋼板の穴広げ性が劣化する。そのため、内部領域における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は5.50以下とする。内部領域における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は、好ましくは、5.30以下、5.00以下、4.50以下である。
Average aspect ratio of prior austenite grains: 3.00 to 5.50
If the average aspect ratio of the prior austenite grains in the inner region is less than 3.00, the ductility of the steel sheet will deteriorate. Therefore, the average aspect ratio of the prior austenite grains in the region from the surface to a depth of 1/8 of the sheet thickness to a depth of 3/8 of the sheet thickness from the surface is set to 3.00 or more. The average aspect ratio of the prior austenite grains in the above region is preferably 3.40 or more, 3.60 or more, or 3.80 or more.
On the other hand, if the average aspect ratio of the prior austenite grains in the above region exceeds 5.50, the hole expandability of the steel sheet deteriorates. Therefore, the average aspect ratio of the prior austenite grains in the inner region is set to 5.50 or less. The average aspect ratio of the prior austenite grains in the inner region is preferably 5.30 or less, 5.00 or less, or 4.50 or less.
なお、旧オーステナイト粒のアスペクト比とは、旧オーステナイト粒の長軸を短軸で除した値であり、1.00以上の値をとる。 The aspect ratio of a prior austenite grain is the value obtained by dividing the major axis of the prior austenite grain by the minor axis, and is a value of 1.00 or more.
旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は以下の方法により測定する。
板幅端部から十分離れた位置、例えば、鋼板の板幅方向の端面から1/4幅位置(板幅方向の端面から板幅の1/4離れた位置)において、板厚断面(板厚方向×圧延方向断面)の金属組織が観察できるように、試料を採取することが好ましい。試料のサイズは、測定装置にもよるが、例えば、板厚方向全厚、圧延方向に15mm、板幅方向に10mmの直方体とすればよい。旧オーステナイト粒の現出方法は、JIS G 0551:2020の付属書JA.2の「ピクリン酸飽和水溶液で腐食するBechet-Beaujard法」による。腐食によって黒色に現出した粒を旧オーステナイト粒と特定する。旧オーステナイト粒を現出させた観察面を、光学顕微鏡により観察し、表面から板厚の1/8深さ~表面から板厚の3/8深さの領域の中で、板厚方向200μm×圧延方向600μm以上の視野を8視野撮影する。撮影した組織写真から、各旧オーステナイト粒について測定して得られた長軸及び短軸の比を算出し、各旧オーステナイト粒の面積で重みづけして平均値を算出することで、旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値を得る。例えば、ある旧オーステナイト粒G1の「長軸/短軸」がr1であり、面積がA1であり、別の旧オーステナイト粒G2の「長軸/短軸」がr2であり、面積がA2である場合、2つの旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は「(A1×r1+A2×r2)/(A1+A2)」として算出する。
一般式としては、下記式により表すことができる。ただし、riはi番目の旧オーステナイト粒の「長軸/短軸」であり、Aiはi番目の旧オーステナイト粒の面積である。
The average value of the aspect ratio of the prior austenite grains is measured by the following method.
It is preferable to collect a sample at a position sufficiently far from the widthwise end of the steel plate, for example, at a quarter-width position from the end face in the widthwise direction of the steel plate (a position 1/4 of the width from the end face in the widthwise direction), so that the metal structure of the thickness cross section (thickness direction x rolling direction cross section) can be observed. The size of the sample depends on the measuring device, but for example, it may be a rectangular parallelepiped measuring the full thickness in the thickness direction, 15 mm in the rolling direction, and 10 mm in the width direction. The method for revealing prior austenite grains is the "Bechet-Beaujard method using corrosion with a saturated aqueous solution of picric acid" in Appendix JA.2 of JIS G 0551:2020. Grains that appear black due to corrosion are identified as prior austenite grains. The observation surface revealing the prior austenite grains is observed using an optical microscope, and eight fields of view, each measuring 200 μm in the thickness direction and 600 μm or more in the rolling direction, are photographed within a region from ⅛ of the plate thickness depth from the surface to ⅜ of the plate thickness depth from the surface. The ratio of the major axis to the minor axis measured for each prior austenite grain is calculated from the photographed structure photographs, and the ratio is weighted by the area of each prior austenite grain to calculate an average value, thereby obtaining an average value of the aspect ratios of the prior austenite grains. For example, if the "major axis/minor axis" of a certain prior austenite grain G1 is r1 and its area is A1, and the "major axis/minor axis" of another prior austenite grain G2 is r2 and its area is A2, the average value of the aspect ratios of the two prior austenite grains is calculated as "(A1 × r1 + A2 × r2) / (A1 + A2)."
The general formula can be expressed by the following formula: where ri is the "major axis/minor axis" of the i-th prior austenite grain, and Ai is the area of the i-th prior austenite grain.
上述の方法で旧オーステナイト粒を十分に現出できない場合は、「鋼のオーステナイト組織の再構築法の高精度化に向けた検討」(畑顕吾、脇田昌幸、藤原知哉、河野佳織、新日鉄住金技報第404号(2016)、p.24~30)に記載される再構築法によって旧オーステナイト粒を特定し、旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値を求める。 If the above-mentioned method does not sufficiently reveal the prior austenite grains, the prior austenite grains are identified using the reconstruction method described in "Studies toward improving the accuracy of the reconstruction method for the austenite structure of steel" (Hata Kengo, Wakita Masayuki, Fujiwara Tomoya, Kono Kaori, Nippon Steel Sumitomo Metal Technical Report No. 404 (2016), pp. 24-30), and the average aspect ratio of the prior austenite grains is calculated.
なお、円相当直径が2μm未満の旧オーステナイト粒が含まれる場合、これを除外して上述の測定を実施する。その理由は、円相当直径が2μm未満の旧オーステナイト粒は、本実施形態に係る鋼板の特性に悪影響を及ぼさないためである。 If prior austenite grains with a circle equivalent diameter of less than 2 μm are present, they are excluded from the above measurements. This is because prior austenite grains with a circle equivalent diameter of less than 2 μm do not adversely affect the properties of the steel sheet according to this embodiment.
なお、事前に圧延方向が判明している場合を除き、鋼板の圧延方向は以下の方法により判別する。
鋼板の端部から50mm以上離れた任意の位置から、板厚断面が観察できるように試験片を採取する。採取した試験片の板厚断面を鏡面研磨で仕上げた後、光学顕微鏡を用いて、倍率100倍、200倍、500倍、1000倍のそれぞれの倍率で観察する。介在物の寸法に応じて、介在物寸法が測定可能な適切な倍率の観察結果を選択する。観察範囲は、幅500μm以上、且つ板厚全厚の範囲とし、輝度が暗い領域を介在物と判定する。観察の際は複数の視野で観察してもよい。次に、上記方法により初めに観察した板厚断面を基準として、板厚方向を軸に0°~180°の範囲において5°刻みで回転させた面と平行となる面について、上記と同様の方法により断面観察する。各断面における複数の介在物の長軸の長さの平均値を断面毎に算出する。得られた介在物の長軸の長さの平均値が最大となる断面を特定する。その断面における介在物の長軸方向と平行な方向を圧延方向と判別する。
部品についても同様の方法により、圧延方向を判別する。
Unless the rolling direction is known in advance, the rolling direction of the steel sheet is determined by the following method.
A test piece is taken from any position at least 50 mm away from the end of the steel plate so that the thickness cross section can be observed. The thickness cross section of the taken test piece is mirror-polished and then observed using an optical microscope at magnifications of 100x, 200x, 500x, and 1000x. An appropriate magnification at which the dimensions of the inclusions can be measured is selected depending on the size of the inclusions. The observation range is 500 μm or more in width and across the entire thickness of the plate, and areas with dark brightness are determined to be inclusions. Observation may be performed from multiple fields of view. Next, using the thickness cross section initially observed by the above method as a reference, a plane parallel to a plane rotated in 5° increments in the range of 0° to 180° around the thickness direction is observed using the same method as above. The average length of the major axes of the multiple inclusions in each cross section is calculated for each cross section. The cross section with the largest average value of the major axis length of the inclusions obtained is identified. The direction parallel to the major axis of the inclusions in that cross section is determined to be the rolling direction.
The rolling direction of the part is also determined in a similar manner.
ベイナイトの面積率:70~95%
ベイナイトは微細な結晶粒と炭化物とからなる組織である。ベイナイトの面積率が70%未満であると、鋼板において所望の延性を得ることができない。そのため、ベイナイトの面積率は70%以上とする。ベイナイトの面積率は、好ましくは、75%以上、80%以上である。
一方、ベイナイトの面積率が95%超であると、鋼板において所望の強度を得ることができない。そのため、ベイナイトの面積率は95%以下とする。ベイナイトの面積率は、好ましくは、93%以下、90%以下、87%以下である。
Area ratio of bainite: 70 to 95%
Bainite is a structure consisting of fine crystal grains and carbides. If the area fraction of bainite is less than 70%, the desired ductility cannot be obtained in the steel plate. Therefore, the area fraction of bainite is set to 70% or more. The area fraction of bainite is preferably 75% or more, or 80% or more.
On the other hand, if the area fraction of bainite exceeds 95%, the steel plate cannot obtain the desired strength. Therefore, the area fraction of bainite is set to 95% or less. The area fraction of bainite is preferably 93% or less, 90% or less, or 87% or less.
マルテンサイトの面積率:5~30%
マルテンサイトは鋼板の強度を高める組織である。マルテンサイトの面積率が5%未満であると、所望の強度を得ることができない。そのため、マルテンサイトの面積率は5%以上とする。マルテンサイトの面積率は、好ましくは、7%以上、10%以上、15%以上である。
一方、マルテンサイトの面積率が30%超であると、所望の延性を得ることができない。そのため、マルテンサイトの面積率は30%以下とする。マルテンサイトの面積率は、好ましくは、25%以下、20%以下である。
Area ratio of martensite: 5 to 30%
Martensite is a structure that increases the strength of a steel sheet. If the area fraction of martensite is less than 5%, the desired strength cannot be obtained. Therefore, the area fraction of martensite is set to 5% or more. The area fraction of martensite is preferably 7% or more, 10% or more, or 15% or more.
On the other hand, if the area fraction of martensite exceeds 30%, the desired ductility cannot be obtained. Therefore, the area fraction of martensite is set to 30% or less. The area fraction of martensite is preferably 25% or less, more preferably 20% or less.
残部組織:0~5%
本実施形態に係る鋼板の内部領域の金属組織には、ベイナイト及びマルテンサイト以外に、残部組織として、フェライト及びパーライトが含まれていてもよい。残部組織の面積率は、0~5%としてもよい。残部組織の面積率は、3%以下、2%以下、1%以下としてもよく、残部組織無し、つまり残部組織の面積率は0%としてもよい。
なお、ベイナイト及びマルテンサイトの面積率の合計は95~100%であってもよい。ベイナイト及びマルテンサイトの面積率の合計は97%以上、98%以上、99%以上、100%としてもよい。
Residual tissue: 0-5%
The metal structure of the internal region of the steel plate according to this embodiment may contain ferrite and pearlite as a remaining structure in addition to bainite and martensite. The area ratio of the remaining structure may be 0 to 5%. The area ratio of the remaining structure may be 3% or less, 2% or less, or 1% or less, or there may be no remaining structure, i.e., the area ratio of the remaining structure may be 0%.
The total area ratio of bainite and martensite may be 95 to 100%, or may be 97% or more, 98% or more, 99% or more, or 100%.
ベイナイト、マルテンサイト及び残部組織の面積率は以下の方法により測定する。
鋼板から、板厚1/4位置(表面から板厚方向に板厚の1/8の位置~前記板厚の3/8の位置の範囲)における金属組織が観察できるように試験片を採取する。試験片の板厚断面を鏡面研磨で仕上げ、レペラ(LePera)エッチングした後、FE-SEM:サーマル電界放射型走査電子顕微鏡(JEOL製JSM-7001F)を用いて、板厚1/4位置における200μm(板厚方向)×600μm(板厚方向と直角方向)の領域を観察し、画像解析を行う。
The area ratios of bainite, martensite and the remaining structure are measured by the following method.
A test piece is taken from the steel plate so that the metal structure can be observed at the 1/4 position of the plate thickness (in the range from the surface to the 1/8 position of the plate thickness in the plate thickness direction). The plate thickness cross section of the test piece is mirror-polished and LePera etched, and then an FE-SEM (thermal field emission scanning electron microscope, JEOL JSM-7001F) is used to observe a region of 200 μm (in the plate thickness direction) × 600 μm (in the direction perpendicular to the plate thickness direction) at the 1/4 position of the plate thickness, and image analysis is performed.
レペラ腐食では、マルテンサイト及び残留オーステナイトは腐食されない。そのため、腐食されていない領域(つまり、白色の領域)の面積率を算出することで、マルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率の合計を得る。 In Repela corrosion, martensite and retained austenite are not corroded. Therefore, by calculating the area fraction of the uncorroded areas (i.e., the white areas), the total area fraction of martensite and retained austenite is obtained.
残留オーステナイトの面積率はX線回折により得る。
鋼板から採取した試験片について、板面から板厚1/4位置(表面から板厚方向に板厚の1/8の位置~前記板厚の3/8の位置の範囲)まで研削し、露出した面を観察面とする。この観察面について、鏡面研磨を行った後、電解研磨で仕上げる。観察面について、Rigaku製RINT-2500、Mo-Kαを用いて、α(200)、α(211)、γ(200)、γ(220)、γ(311)の計5ピークの積分強度を求め、強度平均法を用いて残留オーステナイトの体積率を算出する。この残留オーステナイトの体積率を残留オーステナイトの面積率とみなす。
The area fraction of retained austenite can be obtained by X-ray diffraction.
A test piece taken from the steel plate is ground from the plate surface to a 1/4 position in the plate thickness direction (a range from a position 1/8 of the plate thickness to a position 3/8 of the plate thickness from the surface in the plate thickness direction), and the exposed surface is used as the observation surface. This observation surface is mirror-polished and then finished by electrolytic polishing. For the observation surface, the integrated intensity of a total of five peaks, α (200), α (211), γ (200), γ (220), and γ (311), is determined using a Rigaku RINT-2500 and Mo-Kα, and the volume fraction of retained austenite is calculated using the intensity averaging method. This volume fraction of retained austenite is considered to be the area fraction of retained austenite.
上述のFe-SEMを用いた観察により得られたマルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率の合計から、X線回折により得られた残留オーステナイトの面積率を差し引くことで、マルテンサイトの合計の面積率を得る。計算上、マルテンサイトの合計の面積率が負の値となる場合、マルテンサイトの合計の面積率は0%とする。 The total area fraction of martensite is obtained by subtracting the area fraction of retained austenite obtained by X-ray diffraction from the sum of the area fractions of martensite and retained austenite obtained by observation using the Fe-SEM described above. If the total area fraction of martensite is calculated to be a negative value, the total area fraction of martensite is considered to be 0%.
パーライトの面積率は、以下の方法により得る。
マルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率を求めたときと同じ領域(200μm×600μmの領域)について、腐食層のみを研磨により除去し鏡面仕上げした後、ナイタール液を用いてエッチングし、FE-SEMを用いて観察し、画像解析を行う。
セメンタイトとフェライトとがラメラ状に配列している領域をパーライトと判別し、その領域の面積率を算出することで、パーライトの面積率を得る。
The area ratio of pearlite is obtained by the following method.
For the same region (200 μm × 600 μm) as that used to determine the area ratios of martensite and retained austenite, only the corroded layer is removed by polishing and the specimen is mirror-finished, and then etched using a nital solution. Observation is then performed using an FE-SEM, and image analysis is performed.
The area where cementite and ferrite are arranged in a lamellar shape is determined as pearlite, and the area ratio of this area is calculated to obtain the area ratio of pearlite.
フェライトの面積率は以下の方法により得る。なお、上述の方法によりパーライトと判別された領域以外の領域について、以下の操作を行う。
マルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率を求めたときと同じ領域(200μm×600μmの領域)について、コロイダル研磨又は電解研磨を実施した後、0.2μmの測定間隔で、電子後方散乱回折法により結晶方位情報を得る。測定には、サーマル電界放射型走査電子顕微鏡(JEOL製JSM-7200F)とEBSD検出器(EDAX Velocity(登録商標) 超高速動作型EBSD検出器)とで構成されたEBSD解析装置を用いる。この際、装置内の真空度は9.6×10-5Pa以下、加速電圧は25kV、照射電流レベルは16とする。
The area ratio of ferrite is obtained by the following method. The following operation is performed on regions other than the region determined to be pearlite by the above method.
The same region (200 μm × 600 μm) as used to determine the area fractions of martensite and retained austenite was subjected to colloidal polishing or electrolytic polishing, and then crystal orientation information was obtained by electron backscatter diffraction at measurement intervals of 0.2 μm. For the measurements, an EBSD analysis device consisting of a thermal field emission scanning electron microscope (JEOL JSM-7200F) and an EBSD detector (EDAX Velocity® ultra-high speed EBSD detector) was used. The vacuum level inside the device was 9.6 × 10 Pa or less, the acceleration voltage was 25 kV, and the probe current level was 16.
得られた結晶方位情報において、EDAX/TSL solution社製 OIM Analysis(登録商標)のバージョン7以降を用いて以下の解析を実施する。結晶方位差が15°以上である測定点間を結晶粒界とみなし、その結晶粒界で囲まれた領域を結晶粒とみなす。次に、結晶粒内に存在する全ての測定点間の結晶方位の差を計算し、この差の平均値を算出することで、その結晶粒のGAM値(Grain Average Misorientation値)を得る。GAM値が0.5°以下である結晶粒をフェライトとみなし、その面積率を算出することで、フェライトの面積率を得る。The following analysis is performed using the obtained crystal orientation information using version 7 or later of OIM Analysis (registered trademark) manufactured by EDAX/TSL Solution. Measurement points with a crystal orientation difference of 15° or more are considered to be grain boundaries, and the area surrounded by these grain boundaries is considered to be crystal grains. Next, the difference in crystal orientation between all measurement points within a crystal grain is calculated, and the average of these differences is calculated to obtain the GAM value (Grain Average Misorientation value) of that crystal grain. Crystal grains with a GAM value of 0.5° or less are considered to be ferrite, and their area ratio is calculated to obtain the ferrite area ratio.
100%から上述により得られたマルテンサイト、残留オーステナイト、パーライト及びフェライトの面積率を差し引くことで、ベイナイトの面積率を得る。計算上、ベイナイトの面積率が負の値となる場合、ベイナイトの面積率は0%とする。
本実施形態では金属組織の面積率をFE-SEMによる画像解析、X線回折及びEBSD解析により算出しているため、各組織の合計が100%にならない場合がある。その場合には、合計が100%になるように各組織の面積率を補正する。例えば、各組織の面積率の合計が103%となる場合には、各組織の面積率に「100/103」を掛けて、各組織の面積率を補正する。
The area fraction of bainite is obtained by subtracting the area fractions of martensite, retained austenite, pearlite, and ferrite obtained above from 100%. If the area fraction of bainite is calculated to be a negative value, the area fraction of bainite is set to 0%.
In this embodiment, the area ratio of the metallographic structure is calculated by image analysis using an FE-SEM, X-ray diffraction, and EBSD analysis, and therefore the total of the individual structures may not be 100%. In such cases, the area ratio of each structure is corrected so that the total becomes 100%. For example, if the total of the area ratios of each structure is 103%, the area ratio of each structure is corrected by multiplying it by "100/103".
なお、FE-SEMの観察条件は以下の通りとする。
電子銃種類:サーマル放出型
電流照射番号:9
WD(ワーキングディスタンス):10mm
加速電圧:20kV
対物絞り番号:4
ピクセル数:5120×3840
The observation conditions for the FE-SEM are as follows:
Electron gun type: Thermal emission type Current irradiation number: 9
WD (working distance): 10mm
Acceleration voltage: 20 kV
Objective aperture number: 4
Number of pixels: 5120 x 3840
表面から板厚の1/60深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計と、表面から板厚の1/4深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計との比:1.5以上
本発明者らは、鋼板において高い強度並びに優れた延性及び穴広げ性を確保したうえで、耐曲げ内割れ性を向上する方法について検討した。本発明者らが鋼板の表層と内部とにおけるTi量及びNb量について着目した結果、鋼板の表層におけるTi量及びNb量を、鋼板の内部におけるTi量及びNb量よりも高めることで、鋼板の耐曲げ内割れ性を向上できることを知見した。具体的には、表面から板厚の1/60深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計(ER1/60)と、表面から板厚の1/4深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計(ER1/4)との比(ER1/60/ER1/4)を1.5以上とすることで、上記諸特性を確保したうえで、鋼板の耐曲げ内割れ性を向上できることを知見した。
The ratio of the sum of the Ti and Nb amounts analyzed as electrolytic extraction residue at a depth of 1/60 of the plate thickness from the surface to the sum of the Ti and Nb amounts analyzed as electrolytic extraction residue at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface: 1.5 or more The present inventors have investigated a method for improving internal bending crack resistance while ensuring high strength and excellent ductility and hole expandability in a steel plate. As a result of focusing on the Ti and Nb amounts in the surface layer and the interior of the steel plate, the present inventors have found that the internal bending crack resistance of the steel plate can be improved by increasing the Ti and Nb amounts in the surface layer of the steel plate compared to the Ti and Nb amounts in the interior of the steel plate. Specifically, it has been found that by setting the ratio (ER 1/60 /ER 1/4 ) of the sum of the Ti and Nb amounts analyzed as electrolytic extraction residue at a depth of 1/60 of the plate thickness from the surface (ER 1/60 ) to the sum of the Ti and Nb amounts analyzed as electrolytic extraction residue at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface (ER 1/4 ) to be 1.5 or more, it is possible to improve the internal bending crack resistance of the steel plate while ensuring the above-mentioned properties.
ER1/60/ER1/4が1.5未満であると、鋼板の耐曲げ内割れ性を向上することができない。そのため、ER1/60/ER1/4は1.5以上とする。ER1/60/ER1/4は、好ましくは、1.8以上又は2.0以上である。
ER1/60/ER1/4の上限は特に限定しないが、ER1/60/ER1/4は、5.0以下、4.0以下又は3.5以下としてもよい。
If ER 1/60 /ER 1/4 is less than 1.5, the resistance to internal bending cracking of the steel plate cannot be improved. Therefore, ER 1/60 /ER 1/4 is set to 1.5 or more. ER 1/60 /ER 1/4 is preferably 1.8 or more or 2.0 or more.
There is no particular upper limit to ER 1/60 /ER 1/4 , but ER 1/60 /ER 1/4 may be 5.0 or less, 4.0 or less, or 3.5 or less.
表面から板厚の1/60深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計(ER1/60)と、表面から板厚の1/4深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計(ER1/4)とは以下の方法により測定する。
鋼板から、所定の大きさの試験片を採取する。試験片について機械研磨を行い、鋼板の表面から板厚の1/60深さ-2.5μmの位置、鋼板の表面から板厚の1/4深さ-2.5μmをそれぞれ露出させる。必要に応じて、露出させた面以外の面を樹脂などで保護する。試験片の露出させた面に対し、10体積%アセチルアセトン-1質量%テトラメチルアンモニウムクロライドメタノール溶液を電解液として用いた定電流電解法によって、電流密度20mA/cm2で5.0μm深さ分を陽極溶解し、炭窒化物および窒化物を残渣として抽出する。抽出した残渣を酸分解した後、ICP(高周波誘導結合プラズマ)発光分析を行い、残渣中のTi及びNbの質量を測定する。残渣中のTi及びNbの質量を試験片の溶解量で除して、炭窒化物及び窒化物として存在するTi及びNbの量の合計を求める。これにより、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計を得る。
The sum of the amounts of Ti and Nb analyzed as electrowinning residue at a depth of 1/60 of the plate thickness from the surface (ER 1/60 ) and the sum of the amounts of Ti and Nb analyzed as electrowinning residue at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface (ER 1/4 ) are measured by the following method.
Test pieces of a predetermined size are collected from the steel plate. The test pieces are mechanically polished to expose a location at a depth of 1/60 of the plate thickness -2.5 μm from the surface of the steel plate, and a location at a depth of 1/4 of the plate thickness -2.5 μm from the surface of the steel plate. If necessary, protect the surfaces other than the exposed surface with resin or the like. The exposed surface of the test piece is subjected to anodic dissolution at a current density of 20 mA/ cm2 using a 10% by volume acetylacetone-1% by mass tetramethylammonium chloride methanol solution as the electrolyte, to a depth of 5.0 μm, to extract carbonitrides and nitrides as residue. The extracted residue is then acid-decomposed, followed by ICP (inductively coupled plasma) emission spectrometry to measure the masses of Ti and Nb in the residue. The masses of Ti and Nb in the residue are divided by the dissolved amount of the test piece to determine the total amount of Ti and Nb present as carbonitrides and nitrides. This gives the total amount of Ti and Nb analyzed as electrolytic extraction residue.
引張強さ(TS):980MPa以上
本実施形態に係る鋼板は、引張強さが980MPa以上であってもよい。引張強さは、より好ましくは、1000MPa以上である。引張強さを980MPa以上とすることで、適用部品が限定されることなく、車体軽量化の寄与を大きくすることができる。
引張強さの上限は特に限定する必要は無いが、金型摩耗抑制の観点から、1500MPa以下、1300MPa以下又は1250MPa以下としてもよい。
Tensile strength (TS): 980 MPa or more The steel sheet according to this embodiment may have a tensile strength of 980 MPa or more. The tensile strength is more preferably 1000 MPa or more. By setting the tensile strength to 980 MPa or more, the steel sheet can be used for any part without being limited to specific parts, and can contribute greatly to reducing the weight of the vehicle body.
There is no particular need to set an upper limit to the tensile strength, but from the viewpoint of suppressing die wear, it may be set to 1500 MPa or less, 1300 MPa or less, or 1250 MPa or less.
全伸び(El):10.0%以上
穴広げ率(λ):50%以上
本実施形態に係る鋼板は、全伸び(破断時全伸び)が10.0%以上であってもよく、穴広げ率が50%以上であってもよい。全伸びは、好ましくは、12.0%以上又は13.0%以上である。穴広げ率は、好ましくは、55%以上、60%以上又は70%以上である。
Total elongation (El): 10.0% or more Hole expansion ratio (λ): 50% or more The steel sheet according to this embodiment may have a total elongation (total elongation at break) of 10.0% or more, and a hole expansion ratio of 50% or more. The total elongation is preferably 12.0% or more or 13.0% or more. The hole expansion ratio is preferably 55% or more, 60% or more, or 70% or more.
引張強さ及び全伸びは、JIS Z 2241:2022に準拠して引張試験を行うことで評価する。試験片はJIS Z 2241:2022の5号試験片とする。引張試験片の採取位置は、好ましくは板幅方向の端部から1/4幅位置(板幅方向の端部から板幅の1/4離れた位置)とし、圧延方向に垂直な方向を長手方向とする。
なお、部品について引張強さを測定する際、部品のサイズが小さかったり、形状が複雑であったりするために、部品から5号試験片を採取できない場合には、任意の幅の平行部を有する短冊状の小片を採取して引張試験を行い、最大試験力と平行部の原断面積から引張強さを求めてもよい。
穴広げ率は、JIS Z 2256:2020に準拠して穴広げ試験を行うことで、測定する。
The tensile strength and total elongation are evaluated by conducting a tensile test in accordance with JIS Z 2241:2022. The test specimen is a No. 5 test specimen of JIS Z 2241:2022. The tensile test specimen is preferably taken from a position 1/4 width from the end in the sheet width direction (a position 1/4 of the sheet width from the end in the sheet width direction), with the direction perpendicular to the rolling direction being the longitudinal direction.
When measuring the tensile strength of a part, if it is not possible to take a No. 5 test piece from the part because the part is small in size or has a complex shape, a small rectangular piece having a parallel portion of any width may be taken and a tensile test may be performed, and the tensile strength may be determined from the maximum test force and the original cross-sectional area of the parallel portion.
The hole expansion ratio is measured by performing a hole expansion test in accordance with JIS Z 2256:2020.
耐曲げ内割れ性:曲げ内の亀裂長さが50μm以下
本実施形態に係る鋼板は、以下の評価により得られる、曲げ内の亀裂長さが50μm以下であってもよい。
例えば、鋼板の板幅方向の1/2幅位置(板幅方向の端部から板幅の1/2離れた位置)から、100mm(圧延方向)×50mm(圧延方向と直角方向)の短冊形状の試験片を切り出して曲げ試験片を得る。JIS Z 2248:2020のVブロック法に準拠し、図1に示すように、採取した試験片について、内角60°の押金具及びVブロックを用いて、曲げ軸が圧延方向と直角方向(C軸曲げ、すなわちL曲げ)となるように曲げ試験を行う。押金具の先端の半径Rは、半径Rと板厚tとの比R/tが0.517となる条件とする。曲げ軸と垂直な断面における曲げ内に発生した亀裂の長さを測定して、曲げ内の亀裂長さを得る。曲げ内の亀裂長さが50μm以下であれば、耐曲げ内割れ性に優れた鋼板であると判断することができる。
ただし、亀裂の長さは、板幅中央かつ、曲げ軸と垂直かつ板面に垂直な面において、曲げ部中央の曲げ内側にて測定される。具体的には、曲げ試験片後の試験片を前記面で切断し、その断面を鏡面研磨後、光学顕微鏡で亀裂を観察し、試験片の曲げ内側に観察される亀裂について長さを測定する。
Resistance to cracking within bending: crack length within bending is 50 μm or less The steel plate according to this embodiment may have a crack length within bending of 50 μm or less, as determined by the following evaluation.
For example, a rectangular test piece measuring 100 mm (rolling direction) x 50 mm (perpendicular to the rolling direction) is cut from a half-width position in the width direction of the steel plate (a position half the width from the end in the width direction) to obtain a bending test piece. In accordance with the V-block method of JIS Z 2248:2020, as shown in Figure 1, the sampled test piece is subjected to a bending test using a presser with an interior angle of 60° and a V-block, so that the bending axis is perpendicular to the rolling direction (C-axis bending, i.e., L-bending). The radius R of the tip of the presser is set such that the ratio R/t of the radius R to the plate thickness t is 0.517. The length of a crack occurring within the bend in a cross section perpendicular to the bending axis is measured to obtain the crack length within the bend. If the crack length within the bend is 50 μm or less, it can be determined that the steel plate has excellent resistance to internal bending cracking.
The length of the crack is measured at the center of the plate width, on the inner side of the bent portion at the center of the bent portion, on a plane perpendicular to the bending axis and perpendicular to the plate surface. Specifically, the test piece after bending is cut at the above plane, the cross section is mirror-polished, and the cracks are observed under an optical microscope, and the length of the crack observed on the inner side of the bent portion of the test piece is measured.
本実施形態に係る鋼板の板厚は特に限定されないが、1.2~8.0mmとしてもよい。鋼板の板厚が1.2mm未満では、圧延完了温度の確保が困難になるとともに圧延荷重が過大となって、熱間圧延が困難となる場合がある。したがって、本実施形態に係る鋼板の板厚は1.2mm以上としてもよい。好ましくは1.4mm以上である。
一方、板厚が8.0mm超では、熱間圧延後において上述した金属組織を得ることが困難となる場合がある。したがって、板厚は8.0mm以下としてもよい。好ましくは6.0mm以下、4.8mm以下、3.6mm以下である。
The thickness of the steel plate according to this embodiment is not particularly limited, but may be 1.2 to 8.0 mm. If the thickness of the steel plate is less than 1.2 mm, it may be difficult to ensure the rolling completion temperature and the rolling load may become excessive, making hot rolling difficult. Therefore, the thickness of the steel plate according to this embodiment may be 1.2 mm or more. Preferably, it is 1.4 mm or more.
On the other hand, if the plate thickness exceeds 8.0 mm, it may be difficult to obtain the above-mentioned metal structure after hot rolling. Therefore, the plate thickness may be 8.0 mm or less, and preferably 6.0 mm or less, 4.8 mm or less, or 3.6 mm or less.
上述した化学組成及び金属組織を有する本実施形態に係る鋼板は、表面に耐食性の向上等を目的としてめっき層を備えさせて表面処理鋼板としてもよい。めっき層は電気めっき層であってもよく溶融めっき層であってもよい。電気めっき層としては、電気亜鉛めっき、電気Zn-Ni合金めっき等が例示される。溶融めっき層としては、溶融亜鉛めっき、合金化溶融亜鉛めっき、溶融アルミニウムめっき、溶融Zn-Al合金めっき、溶融Zn-Al-Mg合金めっき、溶融Zn-Al-Mg-Si合金めっき等が例示される。めっき付着量は特に制限されず、従来と同様としてよい。
また、めっき後に適当な化成処理(例えば、シリケート系のクロムフリー化成処理液の塗布と乾燥)を施して、耐食性をさらに高めることも可能である。
The steel sheet according to this embodiment, having the above-described chemical composition and metallographic structure, may be provided with a plating layer on the surface to provide a surface-treated steel sheet for the purpose of improving corrosion resistance, etc. The plating layer may be an electroplated layer or a hot-dip plated layer. Examples of electroplated layers include electrogalvanized plating and electrolytic Zn—Ni alloy plating. Examples of hot-dip plated layers include hot-dip galvanized plating, alloyed hot-dip galvanized plating, hot-dip aluminum plating, hot-dip Zn—Al alloy plating, hot-dip Zn—Al—Mg alloy plating, and hot-dip Zn—Al—Mg—Si alloy plating. The coating weight is not particularly limited and may be the same as conventional coating weights.
Furthermore, it is also possible to further enhance corrosion resistance by carrying out an appropriate chemical conversion treatment after plating (for example, by applying a silicate-based chromium-free chemical conversion treatment solution and drying it).
本実施形態に係る鋼板は、高い強度、並びに優れた延性及び穴広げ性を有するとともに、曲げ内割れの発生が抑制され、優れた耐衝突特性を有すると考えられるため、部品、特に自動車部品に好適に用いることができる。自動車部品の中でも、ロアアーム、トレールリンク及びナックルなどの自動車足回り部品に好適に用いることができる。
なお、本実施形態に係る鋼板は熱間圧延鋼板であってもよい。
The steel sheet according to the present embodiment has high strength, excellent ductility and hole expandability, and is thought to have excellent crash resistance properties due to suppression of internal bending cracks, and is therefore suitable for use in parts, particularly automobile parts, including lower arms, trail links, knuckles, and other automobile suspension parts.
The steel sheet according to this embodiment may be a hot-rolled steel sheet.
本実施形態に係る鋼板を用いて製造された部品は、上述した鋼板と同じ化学組成を有する。また、部品においては、加工を受けた部分と加工を受けていない部分とが混在していてもよい。加工を受けていない部分では、上述した鋼板と同じ金属組織を有する。加工を受けた部分においては、基本的には上述した鋼板と同じ金属組織を有するが、強い加工を受けた場合には、上述した金属組織を有さない場合がある。そのため、部品において金属組織の測定を行う際には、加工を受けていない部分について測定を行う。加工を受けていない部分が無い場合には強い加工を受けていない部分について測定を行う。加工を受けていない又は強い加工を受けていない部分とは、例えば、部品における平面部分、並びに、打ち抜き加工、穴広げ加工や曲げ加工などを受けた部分を避けた部分をいう。一例としては、上記部品の場合、平坦で最大の面積を有する部分であり、その重心部付近より試験片を採取し、調査を行う。 Parts manufactured using the steel plate according to this embodiment have the same chemical composition as the steel plate described above. Furthermore, parts may contain a mixture of processed and unprocessed parts. The unprocessed parts have the same metallurgical structure as the steel plate described above. Processed parts generally have the same metallurgical structure as the steel plate described above, but if heavily processed, they may not have the metallurgical structure described above. Therefore, when measuring the metallurgical structure of a part, measurements are taken of unprocessed parts. If there are no unprocessed parts, measurements are taken of parts that have not been heavily processed. Unprocessed or heavily processed parts refer to, for example, flat parts of the part and parts that avoid parts that have been punched, hole-expanded, bent, etc. As an example, in the case of the above-mentioned part, a test piece is taken from the flat, largest-area part near the center of gravity and examined.
次に、本実施形態に係る鋼板の好ましい製造方法について説明する。以下に説明する製造方法によれば、本実施形態に係る鋼板を安定的に製造することができる。なお、本実施形態におけるスラブの温度及び鋼板の温度は、スラブの表面温度及び鋼板の表面温度のことをいい、放射温度計にて測定する。 Next, a preferred method for manufacturing the steel plate according to this embodiment will be described. The manufacturing method described below allows for stable manufacturing of the steel plate according to this embodiment. Note that the temperature of the slab and the temperature of the steel plate in this embodiment refer to the surface temperature of the slab and the surface temperature of the steel plate, and are measured using a radiation thermometer.
本実施形態に係る鋼板の好ましい製造方法は、
粗圧延を1050~1200℃の温度域で開始し、粗圧延の終了から1秒経過時から、10秒経過時までの表面温度の昇温幅ΔTを150℃以上とし、
仕上げ圧延において、1050℃未満の総圧下率を30~50%とし、
仕上げ圧延完了後、30℃/s以上の平均冷却速度で500~680℃の温度域まで冷却し、この温度域において、20℃/s以下の平均冷却速度で2.0秒以上緩冷却し、
緩冷却完了温度~200℃の温度域において、30℃/s以上の平均冷却速度で冷却する。
以下、各工程について説明する。
A preferred method for manufacturing a steel sheet according to this embodiment is as follows:
Rough rolling is started in a temperature range of 1050 to 1200 ° C., and the surface temperature rise width ΔT from 1 second to 10 seconds after the end of rough rolling is set to 150 ° C. or more,
In the finish rolling, the total reduction rate below 1050 ° C is 30 to 50%,
After the finish rolling is completed, the steel sheet is cooled to a temperature range of 500 to 680 ° C. at an average cooling rate of 30 ° C./s or more, and in this temperature range, the steel sheet is slowly cooled at an average cooling rate of 20 ° C./s or less for 2.0 seconds or more,
In the temperature range from the slow cooling completion temperature to 200°C, cooling is carried out at an average cooling rate of 30°C/s or more.
Each step will be described below.
粗圧延に供するスラブについては、上述した化学組成を有する点以外については特に限定されない。例えば、転炉又は電気炉等を用いて上記化学組成の溶鋼を溶製し、連続鋳造法により製造したスラブを用いることができる。連続鋳造法に代えて、造塊法、薄スラブ鋳造法等を採用してもよい。粗圧延前のスラブ加熱では、加熱温度を1100~1300℃の温度域とすればよい。 The slab to be subjected to rough rolling is not particularly limited except for the chemical composition described above. For example, a slab can be produced by melting molten steel of the above chemical composition using a converter or electric furnace, and then using a continuous casting method. Instead of continuous casting, an ingot casting method, thin slab casting method, etc. may also be used. When heating the slab before rough rolling, the heating temperature should be in the range of 1100 to 1300°C.
粗圧延は1050~1200℃の温度域で開始し、粗圧延の終了から1秒経過時から、10秒経過時までの表面温度の昇温幅ΔT(=「粗圧延の終了から10秒経過時の表面温度」-「粗圧延の終了から1秒経過時の表面温度」)を150℃以上とすることが好ましい。
本発明者らは、表面から板厚の1/60深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計と、表面から板厚の1/4深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計との比(ER1/60/ER1/4)を好ましく制御するためには、粗圧延開始から仕上げ圧延開始までにおける温度履歴を厳格に制御することが効果的であることを知見した。具体的には、本発明者らは、粗圧延開始後は、表層と内部とにおける温度差を高めることが効果的であることを知見した。
Rough rolling starts in a temperature range of 1050 to 1200 ° C., and the surface temperature rise width ΔT from 1 second after the end of rough rolling to 10 seconds after the end of rough rolling (= "surface temperature 10 seconds after the end of rough rolling" - "surface temperature 1 second after the end of rough rolling") is preferably 150 ° C. or more.
The present inventors have found that in order to favorably control the ratio (ER 1/60 /ER 1/4 ) of the total amount of Ti and Nb analyzed as electrolytic extraction residue at a depth of 1/60 of the plate thickness from the surface to the total amount of Ti and Nb analyzed as electrolytic extraction residue at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface, it is effective to strictly control the temperature history from the start of rough rolling to the start of finish rolling. Specifically, the present inventors have found that it is effective to increase the temperature difference between the surface layer and the interior after the start of rough rolling.
1050~1200℃の温度域にて粗圧延開始後、圧延ロールとの接触、圧延ロール等の冷却水またはデスケーリング(高圧水の噴射)などにより、粗圧延中の粗バー(スラブ)の表面を冷却すると、粗圧延終了後に内部からの復熱により鋼板の表面の温度が上昇する。そこで、本実施形態では、粗圧延の終了から1秒経過時から、10秒経過時までの表面温度の昇温幅ΔTを150℃以上とする。昇温幅ΔTを150℃以上とするためには、パス間時間を短くして、短時間で多数の粗圧延を行う方法や、出来るだけ多くの冷却水を噴射する方法などにより、当業者であれば、通常は達成できない条件であるΔTを150℃以上とすることができる。粗圧延終了から10秒経過時の温度が、粗圧延終了から1秒経過時の温度より150℃以上高くなることは、内部からの復熱により十分に昇温すること、冷却により表層と内部とにおける温度差が高められていることを示す。粗圧延の終了ら1秒経過時から、10秒経過時までの表面温度の昇温幅ΔTを150℃以上とすることで、ER1/60/ER1/4を好ましく制御することができる。 After rough rolling begins in the temperature range of 1050 to 1200 ° C., when the surface of the rough bar (slab) during rough rolling is cooled by contact with the rolling roll, cooling water from the rolling roll, or descaling (injection of high-pressure water), the surface temperature of the steel plate rises due to reheating from the inside after rough rolling is completed. Therefore, in this embodiment, the temperature rise width ΔT of the surface temperature from 1 second to 10 seconds after the end of rough rolling is set to 150 ° C. or more. In order to achieve a temperature rise width ΔT of 150 ° C. or more, a person skilled in the art can achieve a ΔT of 150 ° C. or more, which is a condition that is normally unattainable, by shortening the interpass time and performing multiple rough rollings in a short period of time, or by injecting as much cooling water as possible. The fact that the temperature 10 seconds after the end of rough rolling is 150 ° C. or more higher than the temperature 1 second after the end of rough rolling indicates that the temperature has risen sufficiently due to reheating from the inside, and that the temperature difference between the surface and the inside has been increased by cooling. By setting the temperature rise width ΔT of the surface temperature from 1 second to 10 seconds after the end of rough rolling to 150° C. or more, ER 1/60 /ER 1/4 can be preferably controlled.
粗圧延中の粗バー(スラブ)の冷却が不十分な場合、粗圧延終了から10秒経過時の温度を、粗圧延終了から1秒経過時の温度より150℃以上高めることができないことがある。その結果、内部において粗大な析出部が多量に析出し、ER1/60/ER1/4を好ましく制御することができないことがある。また、過剰に冷却された場合には、粗バー(スラブ)の温度が低下し過ぎて仕上げ圧延を十分に行うことができないこと(例えば、仕上げ圧延での1050℃未満の総圧下率を30~50%とすることができないことなど)がある。 If the rough bar (slab) is not cooled sufficiently during rough rolling, the temperature 10 seconds after the end of rough rolling may not be increased by 150 ° C or more compared to the temperature 1 second after the end of rough rolling. As a result, a large amount of coarse precipitates may precipitate inside, making it impossible to preferably control ER 1/60 /ER 1/4 . In addition, if the bar is cooled excessively, the temperature of the rough bar (slab) may drop too much and finish rolling may not be performed sufficiently (for example, the total reduction rate of finish rolling at less than 1050 ° C may not be 30 to 50%).
粗圧延終了から1秒経過時の温度及び10秒経過時の温度は、粗圧延機から仕上圧延機の間に設置されている放射温度計にて測定することで得られる。 The temperatures 1 second and 10 seconds after the end of rough rolling are measured using a radiation thermometer installed between the roughing mill and the finishing mill.
仕上げ圧延では、1050℃未満の総圧下率を30~50%とする。1050℃未満の温度域での総圧下率を30~50%とすることで、表面から板厚の1/8深さ~表面から板厚の3/8深さの領域における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値を好ましく制御することができる。 In finish rolling, the total reduction rate below 1050°C is set to 30-50%. By setting the total reduction rate in the temperature range below 1050°C to 30-50%, it is possible to favorably control the average aspect ratio of prior austenite grains in the region from 1/8 of the plate thickness depth from the surface to 3/8 of the plate thickness depth from the surface.
1050℃未満の温度域での総圧下率は、1050℃未満の温度域での最初の圧延の入側板厚をt0とし、1050℃未満の温度域での最後の圧延の出側板厚をt1としたとき、(1-t1/t0)×100(%)により表すことができる。 The total rolling reduction in the temperature range below 1050°C can be expressed by (1-t1/ t0 ) x 100 (%), where t0 is the entry thickness of the first rolling in the temperature range below 1050° C and t1 is the exit thickness of the last rolling in the temperature range below 1050°C.
仕上げ圧延完了後は、30℃/s以上の平均冷却速度で500~680℃の温度域まで冷却し、この温度域で20℃/s以下の平均冷却速度で2.0秒間以上緩冷却することが好ましい。緩冷却を500~680℃の温度域で開始し、且つこの温度域にて2.0秒以上緩冷却を行うことで、所望量のベイナイトを得ることができる。After finish rolling is complete, it is preferable to cool the material to a temperature range of 500-680°C at an average cooling rate of 30°C/s or more, and then perform slow cooling in this temperature range at an average cooling rate of 20°C/s or less for 2.0 seconds or more. By starting slow cooling in the temperature range of 500-680°C and continuing slow cooling in this temperature range for 2.0 seconds or more, the desired amount of bainite can be obtained.
なお、本実施形態でいう平均冷却速度とは、設定する範囲の始点と終点との温度差を、始点から終点までの経過時間で除した値である。 In this embodiment, the average cooling rate is the temperature difference between the start and end points of the set range divided by the elapsed time from the start point to the end point.
緩冷却完了後は、緩冷却完了温度~200℃の温度域における平均冷却速度が30℃/s以上となるように冷却することが好ましい。この条件で冷却を行うことで、所望量のマルテンサイトを得ることができる。冷却は200℃以下の温度域まで行えばよく、例えば100℃以下としてもよい。冷却後は、鋼板をコイル状に巻取る。 After the slow cooling is complete, it is preferable to cool the steel sheet so that the average cooling rate in the temperature range from the slow cooling completion temperature to 200°C is 30°C/s or more. By cooling under these conditions, the desired amount of martensite can be obtained. Cooling should be carried out to a temperature range of 200°C or less, and may be, for example, 100°C or less. After cooling, the steel sheet is wound into a coil.
次に、実施例により本開示の一態様の効果を更に具体的に説明するが、実施例での条件は、本開示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り、本開示はこの一条件例に限定されるものではない。本開示は、本開示の要旨を逸脱せず、本開示の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。 Next, the effects of one aspect of the present disclosure will be explained in more detail using examples. However, the conditions in the examples are merely examples adopted to confirm the feasibility and effects of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to these examples. Various conditions may be adopted in the present disclosure as long as they do not deviate from the gist of the present disclosure and achieve the objectives of the present disclosure.
表1及び表2に示す化学組成を有する鋼を溶製し、連続鋳造により厚みが240~300mmのスラブを製造した。なお、表中の空欄は、当該元素が検出限界値未満であったことを示す。
得られたスラブを用いて、表3Aおよび表3Bに示す製造条件により、表4Aおよび表4Bに示す鋼板を得た。得られた鋼板の板厚は1.2~8.0mmであった。
なお、1000~1150℃の温度域において仕上げ圧延を開始し、850~1050℃の温度域において、冷却を開始した。また、緩冷却開始温度までは30℃/s以上の平均冷却速度で冷却し、緩冷却の平均冷却速度は20℃/s以下であった。
Steels having the chemical compositions shown in Tables 1 and 2 were melted and continuously cast into slabs with thicknesses of 240 to 300 mm. Blank cells in the tables indicate that the element in question was below the detection limit.
Using the obtained slabs, steel plates shown in Tables 4A and 4B were obtained under the production conditions shown in Tables 3A and 3B. The thickness of the obtained steel plates was 1.2 to 8.0 mm.
Finish rolling was started in a temperature range of 1000 to 1150° C., and cooling was started in a temperature range of 850 to 1050° C. In addition, cooling was performed at an average cooling rate of 30° C./s or more up to the slow cooling start temperature, and the average cooling rate of the slow cooling was 20° C./s or less.
なお、表中の各項目はそれぞれ以下を示す。
ΔT:粗圧延の終了から1秒経過時から、10秒経過時までの表面温度の昇温幅(「粗圧延の終了から10秒経過時の表面温度」-「粗圧延の終了から1秒経過時の表面温度」)
総圧下率:仕上げ圧延における、1050℃未満の総圧下率
平均冷却速度:緩冷却完了温度~200℃の温度域における平均冷却速度
The items in the table indicate the following:
ΔT: The temperature rise of the surface temperature from 1 second after the end of rough rolling to 10 seconds after the end of rough rolling ("Surface temperature 10 seconds after the end of rough rolling" - "Surface temperature 1 second after the end of rough rolling")
Total reduction rate: total reduction rate in finish rolling below 1050°C Average cooling rate: average cooling rate in the temperature range from the slow cooling completion temperature to 200°C
得られた鋼板に対し、上述の方法により、表面から板厚の1/8深さ~前記表面から前記板厚の3/8深さの領域における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値及び金属組織、表面から板厚の1/60深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計と、表面から板厚の1/4深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計との比(ER1/60/ER1/4)、引張強さ(TS)、全伸び(EL)、穴広げ率(λ)、並びに、曲げ内の亀裂長さ(L)を求めた。
なお、実施例においては圧延方向が事前に判明していたため、上述の圧延方向の判別は行わなかった。
For the obtained steel plates, the average aspect ratio and metal structure of the prior austenite grains in the region from the surface to a depth of 1/8 of the plate thickness to a depth of 3/8 of the plate thickness, the ratio (ER 1/60 /ER 1/4 ) of the total amount of Ti and Nb analyzed as electrolytic extraction residue at a depth of 1/60 of the plate thickness from the surface to the total amount of Ti and Nb analyzed as electrolytic extraction residue at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface , tensile strength (TS), total elongation (EL), hole expansion ratio (λ), and crack length (L) in bending were determined by the above-mentioned methods.
In the examples, the rolling direction was known in advance, so the above-mentioned determination of the rolling direction was not performed.
鋼板の表面から板厚の1/8深さ~表面から板厚の3/8深さの領域における金属組織には、表中に記載のベイナイト及びマルテンサイト以外に、残部組織として、フェライト及びパーライトが含まれる例もあった。
得られた測定結果を表4Aおよび表4Bに示す。
In the metal structure in the region from the surface of the steel plate to a depth of 1/8 of the plate thickness to a depth of 3/8 of the plate thickness from the surface, in addition to the bainite and martensite shown in the table, there were also cases where ferrite and pearlite were included as the remaining structure.
The measurement results obtained are shown in Tables 4A and 4B.
引張強さが980MPa以上であった場合、高い強度を有する鋼板であるとして合格と判定した。一方、引張強さが980MPa未満であった場合、高い強度を有する鋼板でないとして不合格と判定した。 If the tensile strength was 980 MPa or higher, the steel plate was deemed to have high strength and passed the test. On the other hand, if the tensile strength was less than 980 MPa, the steel plate was deemed to not have high strength and failed the test.
全伸びが10.0%以上であった場合、優れた延性を有する鋼板であるとして合格と判定した。一方、全伸びが10.0%未満であった場合、優れた延性を有する鋼板でないとして不合格と判定した。 If the total elongation was 10.0% or more, the steel sheet was deemed to have excellent ductility and was judged to have passed. On the other hand, if the total elongation was less than 10.0%, the steel sheet was deemed to have poor ductility and was judged to have failed.
穴広げ率が50%以上であった場合、優れた穴広げ性を有する鋼板であるとして合格と判定した。一方、穴広げ率が50%未満であった場合、優れた穴広げ性を有する鋼板でないとして不合格と判定した。 If the hole expansion ratio was 50% or more, the steel sheet was deemed to have excellent hole expandability and was judged to have passed. On the other hand, if the hole expansion ratio was less than 50%, the steel sheet was deemed to have poor hole expandability and was judged to have failed.
曲げ内の亀裂長さが50μm以下であった場合、優れた耐曲げ内割れ性を有する鋼板であるとして合格と判定した。一方、曲げ内の亀裂長さが50μm超であった場合、優れた耐曲げ内割れ性を有する鋼板でないとして不合格と判定した。 If the crack length within the bend was 50 μm or less, the steel plate was deemed to have excellent resistance to internal bending cracking and was judged to have passed. On the other hand, if the crack length within the bend was more than 50 μm, the steel plate was deemed to have poor resistance to internal bending cracking and was judged to have failed.
表1~4Bを見ると、本発明例に係る鋼板は、高い強度、並びに、優れた延性、穴広げ性及び耐曲げ内割れ性を有することが分かる。 Looking at Tables 1 to 4B, it can be seen that the steel plates according to the present invention have high strength as well as excellent ductility, hole expansion ability and resistance to internal bending cracking.
また、全ての実施例について、プレス加工によりロアアーム(部品)を製造した。ロアアームの平坦部分について、上述の方法と同様の評価を行った。測定結果及び評価結果は表4A及び表4Bに示す結果と同様であった。 In addition, for all examples, lower arms (components) were manufactured by press working. The flat portion of the lower arm was evaluated using the same method as described above. The measurement and evaluation results were the same as those shown in Tables 4A and 4B.
本開示に係る上記態様によれば、高い強度、並びに、優れた延性、穴広げ性及び耐曲げ内割れ性を有する鋼板、並びに、これを用いた部品を提供することができる。 The above aspects of the present disclosure make it possible to provide steel plates having high strength, as well as excellent ductility, hole expansion properties, and resistance to internal bending cracks, as well as parts made from such steel plates.
Claims (5)
C :0.045~0.120%、
Si:0~3.00%、
Mn:1.20~3.00%、
Ti:0.020~0.180%、
Al:0.010~0.400%、
P :0~0.080%、
S :0~0.0100%、
N :0~0.0050%、
O :0~0.0100%、
Nb:0~0.100%、
V :0~1.000%、
Cu:0~1.000%、
Cr:0~2.000%、
Mo:0~3.000%、
Ni:0~1.000%、
B :0~0.0100%、
Ca:0~0.0500%、
Mg:0~0.050%、
REM:0~0.1000%、
Bi:0~0.100%、
Ta:0~0.100%、
Zr:0~0.500%、
Co:0~3.000%、
Zn:0~0.200%、
W :0~0.200%、
Sb:0~0.500%、
As:0~0.050%、
Sn:0~0.050%、並びに、
残部:Fe及び不純物であり、
表面から板厚の1/8深さ~前記表面から前記板厚の3/8深さの領域において、
下記式により表される、旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が3.00~5.50であり、
ベイナイトの面積率が70~95%であり、
マルテンサイトの面積率が5~30%であり、
前記表面から前記板厚の1/60深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計と、前記表面から前記板厚の1/4深さにおける、電解抽出残渣として分析されるTi量及びNb量の合計との比が1.5以上であることを特徴とする鋼板。
ただし、riはi番目の旧オーステナイト粒の「長軸/短軸」であり、Aiはi番目の旧オーステナイト粒の面積である。 The chemical composition, in mass%, is
C: 0.045-0.120%,
Si: 0-3.00%,
Mn: 1.20-3.00%,
Ti: 0.020 to 0.180%,
Al: 0.010-0.400%,
P: 0 to 0.080%,
S: 0 to 0.0100%,
N: 0 to 0.0050%,
O: 0 to 0.0100%,
Nb: 0 to 0.100%,
V: 0 to 1.000%,
Cu: 0 to 1.000%,
Cr: 0-2.000%,
Mo: 0-3.000%,
Ni: 0-1.000%,
B: 0 to 0.0100%,
Ca: 0-0.0500%,
Mg: 0 to 0.050%,
REM: 0-0.1000%,
Bi: 0-0.100%,
Ta: 0-0.100%,
Zr: 0 to 0.500%,
Co: 0-3.000%,
Zn: 0-0.200%,
W: 0-0.200%,
Sb: 0 to 0.500%,
As: 0 to 0.050%,
Sn: 0 to 0.050%, and
The balance is Fe and impurities.
In the region from the surface to a depth of 1/8 of the plate thickness to a depth of 3/8 of the plate thickness from the surface,
The average aspect ratio of the prior austenite grains , as expressed by the following formula, is 3.00 to 5.50,
The area ratio of bainite is 70 to 95%,
The area ratio of martensite is 5 to 30%,
a ratio of the sum of the amount of Ti and the amount of Nb analyzed as an electrolytic extraction residue at a depth of 1/60 of the sheet thickness from the surface to the sum of the amount of Ti and the amount of Nb analyzed as an electrolytic extraction residue at a depth of 1/4 of the sheet thickness from the surface to 1.5 or more.
where ri is the "major axis/minor axis" of the i-th prior austenite grain, and Ai is the area of the i-th prior austenite grain.
Nb:0.001~0.100%、
V :0.001~1.000%、
Cu:0.001~1.000%、
Cr:0.001~2.000%、
Mo:0.001~3.000%、
Ni:0.001~1.000%、
B :0.0001~0.0100%、
Ca:0.0001~0.0500%、
Mg:0.001~0.050%、
REM:0.0001~0.1000%、
Bi:0.001~0.100%、
Ta:0.001~0.100%、
Zr:0.001~0.500%、
Co:0.001~3.000%、
Zn:0.001~0.200%、
W :0.001~0.200%、
Sb:0.001~0.500%、
As:0.001~0.050%、及び
Sn:0.001~0.050%の1種以上を含有することを特徴とする請求項1に記載の鋼板。 The chemical composition is, in mass %,
Nb: 0.001 to 0.100%,
V: 0.001 to 1.000%,
Cu: 0.001 to 1.000%,
Cr: 0.001-2.000%,
Mo: 0.001-3.000%,
Ni: 0.001 to 1.000%,
B: 0.0001 to 0.0100%,
Ca: 0.0001-0.0500%,
Mg: 0.001-0.050%,
REM: 0.0001-0.1000%,
Bi: 0.001-0.100%,
Ta: 0.001 to 0.100%,
Zr: 0.001 to 0.500%,
Co: 0.001 to 3.000%,
Zn: 0.001-0.200%,
W: 0.001-0.200%,
Sb: 0.001 to 0.500%,
The steel plate according to claim 1, further comprising at least one of As: 0.001 to 0.050% and Sn: 0.001 to 0.050%.
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| WO2017017933A1 (en) | 2015-07-27 | 2017-02-02 | Jfeスチール株式会社 | High strength hot rolled steel sheet and manufacturing method for same |
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