JP2017088944A - High strength steel sheet and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、自動車の足回り部品を始めとする機械構造部品等に使用する高強度鋼板及びその製造方法に関する。具体的には、本発明は、優れた延性と穴広げ性を有する高強度鋼板及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a high-strength steel sheet used for machine structural parts such as undercarriage parts of automobiles and a method for manufacturing the same. Specifically, the present invention relates to a high-strength steel sheet having excellent ductility and hole expansibility and a method for producing the same.
自動車を始めとする輸送用機械や各種産業機械の構造用部材等の素材に供される鋼板には、強度、加工性、靱性などに優れた機械的特性が求められる。近年、自動車の軽量化の観点から高強度鋼板の適用が拡大しているが、自動車用部品の多くはプレス成形により製造されるため、高い強度と同時に優れた成形性が要求される。特に、自動車の足回り部材であるロアアームやホイールに適用される高強度鋼板には、良好な延性のみならず、優れた穴広げ性が求められる。 Steel sheets used for materials such as automobiles and other transportation machinery and structural members of various industrial machines are required to have mechanical properties excellent in strength, workability, toughness, and the like. In recent years, the application of high-strength steel sheets has been expanded from the viewpoint of reducing the weight of automobiles. However, since many automotive parts are manufactured by press molding, high strength and excellent formability are required. In particular, high-strength steel plates applied to lower arms and wheels, which are automobile underbody members, are required to have not only good ductility but also excellent hole expansibility.
しかし、一般に、引張強度と伸びフランジ性はトレードオフの関係にあり、引張強度の上昇に伴って、伸びと穴広げ性は著しく低下する。このため、高い引張強度と優れた伸びと穴広げ性の全てを両立させることは容易ではない。このため、高強度鋼板においては、伸びと穴広げ性を向上させるために種々の対策が構じられている。 However, in general, tensile strength and stretch flangeability are in a trade-off relationship, and elongation and hole expandability are significantly reduced as the tensile strength increases. For this reason, it is not easy to achieve both high tensile strength, excellent elongation and hole expansibility. For this reason, in a high strength steel plate, various measures are taken in order to improve the elongation and hole expansibility.
高い引張強度と優れた伸びと穴広げ性の全てを実現させることができないという問題に対し、特許文献1には、MnとBの含有率を(Mn+1300×B)≧2と適正化し、鋼組織を体積率95.0〜99.5%のフェライト相と、体積率0.5〜5.0%の低温生成相を有する複相とすることにより、加工性に優れた340〜440MPa級複合組織型高張力冷延鋼板を容易に製造できることが開示されている。このような組織制御は伸びと穴広げ性を両立させる方法である。 In response to the problem that high tensile strength, excellent elongation, and hole expandability cannot all be realized, Patent Document 1 describes that the content ratio of Mn and B is optimized to (Mn + 1300 × B) ≧ 2, and the steel structure 340 to 440 MPa class composite structure excellent in workability by forming a ferrite phase having a volume ratio of 95.0 to 99.5% and a low-temperature generation phase having a volume ratio of 0.5 to 5.0%. It is disclosed that the type | mold high tension cold-rolled steel plate can be manufactured easily. Such a structure control is a method that achieves both elongation and hole expansibility.
しかし、近年に至っては、更なる強度、TS(引張強度)で590MPa以上の高強度の鋼板が求められるようになってきており、特許文献1に代表される従来技術では、成形性確保の観点からフェライト相を95%以上含有する必要があるが、上記強度を確保することが難しく、かかる要求に応えることができないという問題が生じている。 However, in recent years, a steel sheet having a high strength and a high strength of TS (tensile strength) of 590 MPa or more has been demanded, and the conventional technology represented by Patent Document 1 has a viewpoint of securing formability. Therefore, it is necessary to contain 95% or more of the ferrite phase, but there is a problem that it is difficult to ensure the above-mentioned strength and cannot meet such a demand.
そのため、マルテンサイトのような低温生成相を体積率で8%以上含有させ、TSで590MPa以上の強度を確保したうえで、鋼板の延性と穴広げ性の両立を検討しなければならない。このような低温生成相を安定的に得るためには、1.0%以上の高いMnを含有する必要があるが、このような高いMnを含む鋼材を工業的に製造する際の溶製工程においてMnが偏析し、熱延工程及び冷延工程において、元素偏析領域が圧延方向に引き伸ばされるため、マルテンサイトがバンド状に分布する組織(以下「バンド状組織」ということがある。)となる。 Therefore, it is necessary to consider the compatibility between the ductility and hole expansibility of the steel sheet after containing a low-temperature generation phase such as martensite in a volume ratio of 8% or more and securing a strength of 590 MPa or more with TS. In order to stably obtain such a low-temperature generation phase, it is necessary to contain 1.0% or more of high Mn, but a melting process when industrially producing a steel material containing such high Mn In this case, Mn segregates and the element segregation region is stretched in the rolling direction in the hot rolling process and the cold rolling process, so that the martensite is distributed in a band shape (hereinafter sometimes referred to as a “band-like structure”). .
変形時において、上記のバンド状の硬質第二相は応力集中箇所となるので、ボイドの生成が助長されるうえ、さらに、ボイドの生成箇所が密に存在するようになり、ボイドの連結も促進され、早期の破断を招くことになるし、また、特に、穴広げ性が著しく低下する。 At the time of deformation, the band-like hard second phase becomes a stress concentration location, which promotes the generation of voids, and moreover, the generation locations of voids become dense and promotes the connection of voids. As a result, premature breakage is caused, and in particular, the hole expandability is significantly reduced.
このような本質的な問題を解決するために、特許文献2には、実施例に示すように、マルテンサイト分率が20%以上含まれる鋼板を用いて、冷延、酸洗後の鋼板を、一旦、750℃以上の温度域に加熱し、バンド状組織に濃化しているMnを分散させ、バンド状組織の厚みを薄く、細かく分散させた、成形性に優れる鋼板が開示されている。 In order to solve such an essential problem, in Patent Document 2, as shown in the Examples, a steel sheet having a martensite fraction of 20% or more is used, and a steel sheet after cold rolling and pickling is used. A steel sheet having excellent formability is disclosed in which Mn concentrated in a band-like structure is dispersed once by heating to a temperature range of 750 ° C. or higher, and the band-like structure is thin and finely dispersed.
また、特許文献3には、焼鈍を二回とする、具体的には、一回目の焼鈍の際、加熱温度Ar3〜1000℃に3600秒保持した後、50℃/秒で冷却し、鋼組織を均質なマルテンサイト組織とし、さらに、二回目の焼鈍で、フェライト粒の長軸方向を等方的に分散させた伸びフランジ性に優れる鋼板が開示されている。 Patent Document 3 discloses that the annealing is performed twice. Specifically, at the time of the first annealing, the heating temperature Ar3 to 1000 ° C is held for 3600 seconds, and then cooled at 50 ° C / second to obtain a steel structure. Has a homogeneous martensite structure, and further, a steel sheet having excellent stretch flangeability is disclosed in which the major axis direction of ferrite grains is isotropically dispersed in the second annealing.
しかし、これらの方法は、いずれも、穴広げ性を向上させる効果があるが、長時間の加熱工程、又は、複数回の熱処理工程を必要とするので、熱延板の製造工程に適用することは困難である。 However, all of these methods have an effect of improving the hole expansion property, but they require a long heating process or a plurality of heat treatment processes. It is difficult.
さらに、特許文献2に記載の技術のように、バンド状組織の厚さを薄くするだけでは、ボイドの生成を抑えることはできず、さらに、ボイド発生箇所は、むしろ、偏在するので、求められている成形性を確保することはできない。また、特許文献3に記載の技術のように、フェライトの形態を制御するだけでは不十分であり、マルテンサイトの分布自体を制御できないので、求められている穴広げ性を確保することはできない。 Furthermore, as in the technique described in Patent Document 2, it is not possible to suppress the generation of voids only by reducing the thickness of the band-like tissue. Further, since the occurrence points of voids are unevenly distributed, they are required. It is not possible to ensure the formability. Further, as in the technique described in Patent Document 3, it is not sufficient to control the form of the ferrite, and the distribution of martensite itself cannot be controlled. Therefore, the required hole expandability cannot be ensured.
即ち、これらの技術は、生産性の課題はさることながら、バンド状組織の生成そのものを抑制できず、十分な穴広げ性を実現できないという問題を抱えている。 That is, these techniques have the problem that, in addition to the problem of productivity, generation of the band-like structure itself cannot be suppressed, and sufficient hole expanding property cannot be realized.
一方、特許文献4には、熱延工程の前に1200℃以上1300℃以下の温度域で0.5h以上5h以下保持して、Mnを拡散させて、鋼板の板厚方向断面におけるMn濃度の上限値C1と下限値C2の比C1/C2を2.0以下とする伸び及び伸びフランジ性に優れる鋼板が開示されている。 On the other hand, in Patent Document 4, Mn is diffused by holding 0.5 h or more and 5 h or less in a temperature range of 1200 ° C. or more and 1300 ° C. or less before the hot rolling step, and the Mn concentration in the cross section in the plate thickness direction of the steel sheet. A steel sheet excellent in elongation and stretch flangeability, in which the ratio C1 / C2 of the upper limit C1 and the lower limit C2 is 2.0 or less, is disclosed.
特許文献4に記載のように、バンド状組織を制御するためには、1000℃以上の熱処理による最適化が必要不可欠である。一方、本発明者らは、この最適化だけではなく、高温の変形時に格子欠陥を導入する再結晶を活用することによって、Mnの拡散を最大限促進し、さらに、Mn分布を網目状とし、残ったMn偏析の影響を最小にする組織制御が重要であることを見いだした。 As described in Patent Document 4, in order to control the band-like structure, optimization by heat treatment at 1000 ° C. or higher is indispensable. On the other hand, the present inventors not only make this optimization, but also promotes the maximum diffusion of Mn by utilizing recrystallization that introduces lattice defects during deformation at high temperature, and further makes the Mn distribution network-like, It was found that it is important to control the structure to minimize the influence of the remaining Mn segregation.
具体的には、通常、590MPa以上の引張強度を有する成分組成のスラブには用いていなかったサイジングミル等などの、多軸変形可能な設備を積極的に活用して、連続鋳造したスラブに、板厚方向と垂直な方向から圧縮変形し、続いて、板厚方向から圧延する多軸圧縮変形を1回以上行う均質化処理を施し、オーステナイト単相域における熱間圧延工程の温度を適切に制御して、オーステナイト粒が球状になるよう再結晶させ、熱延板組織を制御することが、バンド状組織を最大限解消する方法である。 Specifically, the slab that is continuously cast by actively utilizing facilities capable of multi-axial deformation, such as a sizing mill that has not been used for a slab having a component strength having a tensile strength of 590 MPa or more, Compressive deformation from the direction perpendicular to the plate thickness direction, followed by a homogenization treatment that performs one or more multiaxial compression deformations rolled from the plate thickness direction, appropriately temperature of the hot rolling process in the austenite single phase region Controlling and recrystallizing the austenite grains into a spherical shape and controlling the hot-rolled sheet structure is a method for eliminating the band-shaped structure as much as possible.
しかし、特許文献4においては、高温保持による均質化熱処理によってのみ組織を制御している。その場合、Mn濃化は多少抑制されるが、残ったMn偏析が焼鈍時の組織形成時に影響し、鋼板のバンド状組織を解消することができず、成形性、特に、実用上問題となる変形速度の大きな場合の穴広げ性が劣化する。このように、引張強度が590MPa以上の延性と衝撃特性に優れた熱延鋼板が得られていないのが現状である。 However, in patent document 4, a structure | tissue is controlled only by the homogenization heat processing by high temperature holding. In that case, the Mn concentration is somewhat suppressed, but the remaining Mn segregation affects the formation of the structure during annealing, and the band-like structure of the steel sheet cannot be eliminated, which is a problem in practical use, particularly in practical use. The hole expandability deteriorates when the deformation speed is high. Thus, the present condition is that the hot-rolled steel plate excellent in the ductility and impact characteristic whose tensile strength is 590 Mpa or more is not obtained.
また、穴広げ性は、JIS T1 001又はJIS Z 2256、又は、JFS T 1001に規定される方法により評価するが、近年、製造技術の進歩による生産性の向上に伴い、製品の品質調査のための試験速度を、現在、一般に用いられている0.2mm/秒よりも高速化し、規定の上限値の1mm/秒に近い速度で試験することが求められている。 Hole expansibility is evaluated by the method defined in JIS T1 001, JIS Z 2256, or JFS T 1001. In recent years, due to the improvement in productivity due to advances in manufacturing technology, Therefore, it is required to test at a speed close to 1 mm / second, which is a specified upper limit, at a speed higher than the currently used 0.2 mm / second.
しかし、穴広げ試験時の試験速度は、ひずみ速度の増加を引き起こすので、従来方法の試験速度と異なると考えられる。一方、ひずみ速度の増加を引き起こすような試験速度で試験した例はない。本発明者らは、鋭意検討の結果、試験速度によって試験値が異なり、試験速度が速い場合の試験値が重要であることを見いだした。 However, the test speed during the hole expansion test causes an increase in the strain rate, which is considered to be different from the test speed of the conventional method. On the other hand, there is no example tested at a test speed that causes an increase in strain rate. As a result of intensive studies, the present inventors have found that the test value varies depending on the test speed, and that the test value when the test speed is high is important.
そこで、本発明は、高強度鋼板において、従来技術にはない、加工速度が速い場合での穴広げ性を高めることを課題とし、該課題を解決する高強度鋼板及びその製造方法を提供することを目的とする。 Then, this invention makes it a subject to improve the hole expansibility in the case where processing speed is high in a high strength steel plate in the high strength steel plate, and provides the high strength steel plate and its manufacturing method which solve this subject. With the goal.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行い、その結果、鋼板の成分組成において、C、Si、及び、Mnを限られた範囲に制御し、超高温の多軸圧縮変形を適用することで、スラブを著しく均質化し、均質化したスラブに、最適な熱間圧延条件を適用することによって、従来技術では製造が困難であった、均質な組織であり、590MPa以上の引張強度を有しながら、優れた延性及び穴広げ性を有する鋼板を得ることができるという新知見を得るに至った。 The present inventors have intensively studied to solve the above problems, and as a result, in the component composition of the steel sheet, C, Si, and Mn are controlled to a limited range, and ultra-high temperature multiaxial compression deformation By applying the slab, the slab is remarkably homogenized, and by applying the optimum hot rolling conditions to the homogenized slab, it is a homogeneous structure that was difficult to manufacture with the prior art, and has a tensile strength of 590 MPa or more. It came to the new knowledge that it can obtain the steel plate which has the outstanding ductility and hole expansibility, having strength.
本発明は、上記新知見に基づいてなされたものであり、その要旨は、以下のとおりである。 This invention is made | formed based on the said new knowledge, The summary is as follows.
(1)質量%で、C:0.05%以上0.30%以下、Si:0.05%以上2.00%以下、Mn:1.00%以上10.00%以下、P:0.10%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.01〜1.00%、及び、N:0.01%以下を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる成分組成を有し、
フェライトの面積率が10%以上92%以下で、マルテンサイトの面積率が8%以上90%以下であり、かつ、鋼板表面からの深さ3/8tから1/2tの位置(t:鋼板の板厚)における板厚方向の各位置で、板厚方向に垂直に引いた線上のマルテンサイトの線分率の標準偏差が0.050以下である鋼組織を有する
ことを特徴とする高強度鋼板。
(1) By mass%, C: 0.05% to 0.30%, Si: 0.05% to 2.00%, Mn: 1.00% to 10.00%, P: 0.00. 10% or less, S: 0.01% or less, sol.Al: 0.01-1.00%, and N: 0.01% or less, with the balance being Fe and inevitable impurities. Have
The area ratio of ferrite is 10% or more and 92% or less, the area ratio of martensite is 8% or more and 90% or less, and the depth is 3 / 8t to 1 / 2t from the steel sheet surface (t: High-strength steel sheet having a steel structure in which the standard deviation of the line segment ratio of martensite on the line drawn perpendicularly to the sheet thickness direction is 0.050 or less at each position in the sheet thickness direction) .
(2)前記成分組成が、質量%で、Feの一部に代えて、Ti:0.20%以下、Nb:0.20%以下、及び、V:0.20%以下の1種又は2種以上を含むことを特徴とする前記(1)に記載の高強度鋼板。 (2) The component composition is mass%, and instead of a part of Fe, one or two of Ti: 0.20% or less, Nb: 0.20% or less, and V: 0.20% or less The high-strength steel plate according to (1) above, which contains more than seeds.
(3)前記成分組成が、質量%で、Feの一部に代えて、Cr:1.00%以下、Mo:1.00%以下、Cu:1.00%以下、及び、Ni:1.00%以下の1種又は2種以上を含むことを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の高強度鋼板。 (3) The component composition is mass%, and instead of part of Fe, Cr: 1.00% or less, Mo: 1.00% or less, Cu: 1.00% or less, and Ni: 1. The high-strength steel sheet according to (1) or (2) above, comprising one or more of 00% or less.
(4)前記成分組成が、質量%で、Feの一部に代えて、Ca0.01%以下、Mg:0.01%以下、REM:0.01%以下、及び、Zr:0.01%以下の1種又は2種以上を含むことを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載の高強度鋼板。 (4) The component composition is mass%, and in place of part of Fe, Ca 0.01% or less, Mg: 0.01% or less, REM: 0.01% or less, and Zr: 0.01% The high-strength steel sheet according to any one of (1) to (3), including one or more of the following:
(5)前記(1)〜(4)のいずれかに記載の高強度鋼板を製造する製造方法であって、下記(A)〜(C)の工程を備えることを特徴とする高強度鋼板の製造方法。
(A)前記(1)〜(4)のいずれかに記載の成分組成の鋼スラブに、1000℃以上1250℃以下の温度域で、製品時の板幅方向から3%以上50%以下の圧縮変形、及び、製品時の板幅方向に垂直な方向から3%以上50%以下の圧縮変形からなる多軸圧縮変形を1回以上5回以下施す均質化工程
(B)均質化工程を終了した鋼スラブを、1200℃以上の温度域に加熱し、1000℃以上1150℃以下の温度域で仕上げ圧延を開始し、最終スタンドで、圧下率3%以上50%以下の圧延を、Ar3点以上950℃以下の温度域で終了する熱間圧延工程
(C)熱間圧延工程を終了した鋼板を、1秒以上3秒以下保持した後、25℃/秒以上の冷却速度で600℃以上800℃以下の温度まで強制冷却し、2秒以上10秒以下の自然放冷の後、10℃/秒以上の冷却速度で200℃以下の温度域まで冷却して巻き取る冷却巻取工程
(5) A production method for producing the high-strength steel plate according to any one of (1) to (4), comprising the following steps (A) to (C): Production method.
(A) The steel slab having the composition described in any one of (1) to (4) above is compressed by 3% or more and 50% or less from the sheet width direction at the time of product in a temperature range of 1000 ° C. to 1250 ° C. Homogenization process in which deformation and multiaxial compression deformation consisting of compression deformation of 3% to 50% from the direction perpendicular to the plate width direction at the time of product is performed once to 5 times (B) The homogenization process is completed. The steel slab is heated to a temperature range of 1200 ° C. or higher, finish rolling is started at a temperature range of 1000 ° C. or higher and 1150 ° C. or lower, and rolling at a reduction ratio of 3% or higher and 50% or lower is performed at an Ar 3 point or higher and 950 at the final stand. (C) After holding the steel sheet that has finished the hot rolling process for 1 second or more and 3 seconds or less, 600 ° C or more and 800 ° C or less at a cooling rate of 25 ° C / second or more. Forcibly cooled to a temperature of 2 to 10 seconds. Cooling step of cooling and winding up to a temperature range of 200 ° C. or lower at a cooling rate of 10 ° C./second or higher
なお、本発明において、強制冷却とは「積極的にガス又は液体、又は、その混合物で冷却を行うこと」、自然放冷とは「積極的な冷却は行わない、一般に空冷で使われる現象」を意味する。 In the present invention, forced cooling is “actively cooling with gas or liquid, or a mixture thereof”, and natural cooling is “a phenomenon that is not actively cooled, generally used in air cooling”. Means.
本発明によれば、590MPa以上の引張強度を有しながら、優れた延性と穴広げ性を有する高強度鋼板を提供することができる。本発明の高強度鋼板は、自動車の足回り部材のようにプレス成形が必要な用途、なかでも、従来適用が困難であった延性及び伸びフランジ成形が必要不可欠の用途に好適である。 According to the present invention, it is possible to provide a high-strength steel sheet having excellent ductility and hole expandability while having a tensile strength of 590 MPa or more. The high-strength steel sheet of the present invention is suitable for uses that require press forming, such as automobile undercarriage members, and in particular, applications that require ductility and stretch flange forming, which have been difficult to apply conventionally.
本発明の高強度鋼板(以下「本発明鋼板」ということがある。)は、
質量%で、C:0.05%以上0.30%以下、Si:0.05%以上2.00%以下、Mn:1.00%以上10.00%以下、P:0.10%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.01〜1.00%、及び、N:0.01%以下を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる成分組成を有し、
フェライトの面積率が10%以上92%以下、マルテンサイトの面積率が8%以上90%以下であり、かつ、鋼板表面からの深さ3/8tから1/2tの位置(t:鋼板の板厚)における板厚方向の各位置で、板厚方向に垂直に引いた線上のマルテンサイトの線分率の標準偏差が0.050以下である鋼組織を有する
ことを特徴とする。
The high-strength steel sheet of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present invention steel sheet”)
In mass%, C: 0.05% to 0.30%, Si: 0.05% to 2.00%, Mn: 1.00% to 10.00%, P: 0.10% or less , S: 0.01% or less, sol.Al: 0.01-1.00%, and N: 0.01% or less, with the balance being composed of Fe and inevitable impurities,
The area ratio of ferrite is 10% or more and 92% or less, the area ratio of martensite is 8% or more and 90% or less, and the depth is 3 / 8t to 1 / 2t from the steel sheet surface (t: plate of steel sheet) (Thickness) has a steel structure in which the standard deviation of the line segment ratio of martensite on the line drawn perpendicularly to the thickness direction is 0.050 or less.
本発明の高強度鋼板の製造方法(以下「本発明製造方法」ということがある。)は、本発明鋼板を製造する製造方法であって、下記(A)〜(C)の工程を備えることを特徴とする。 The method for producing a high-strength steel plate of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present invention production method”) is a production method for producing the steel plate of the present invention, and comprises the following steps (A) to (C). It is characterized by.
(A)本発明鋼板の成分組成の鋼スラブに、1000℃以上1250℃以下の温度域で、製品時の板幅方向から3%以上50%以下の圧縮変形、及び、製品時の板幅方向に垂直な方向から3%以上50%以下の圧縮変形からなる多軸圧縮変形を1回以上5回以下施す均質化工程
(B)均質化工程を終了した鋼スラブを、1200℃以上の温度域に加熱し、1000℃以上1150℃以下の温度域で仕上げ圧延を開始し、最終スタンドで、圧下率3%以上50%以下の圧延を、Ar3点以上950℃以下の温度域で終了する熱間圧延工程
(C)熱間圧延工程を終了した鋼板を、1秒以上3秒以下保持した後、25℃/秒以上の冷却速度で600℃以上800℃以下の温度まで強制冷却し、2秒以上10秒以下の自然放冷の後、10℃/秒以上の冷却速度で200℃以下の温度域まで冷却して巻き取る冷却巻取工程
(A) In the steel slab having the component composition of the steel sheet of the present invention, in a temperature range of 1000 ° C. or more and 1250 ° C. or less, compression deformation of 3% or more and 50% or less from the plate width direction at the product, and the plate width direction at the product Homogenization process in which multiaxial compression deformation consisting of 3% or more and 50% or less compression deformation from the direction perpendicular to the axis is applied once to 5 times or less (B) The steel slab after the homogenization process is subjected to a temperature range of 1200 ° C. or more And finish rolling at a temperature range of 1000 ° C to 1150 ° C, and finish rolling at a final stand at a rolling rate of 3% to 50% at a temperature range of Ar3 to 950 ° C. Rolling step (C) After holding the steel plate after the hot rolling step for 1 second or more and 3 seconds or less, it is forcibly cooled to a temperature of 600 ° C or more and 800 ° C or less at a cooling rate of 25 ° C / second or more and 2 seconds or more. After natural cooling for 10 seconds or less, cooling at 10 ° C / second or more Cooling and winding process that cools and winds up to a temperature range of 200 ° C or less at a rejection speed
以下、本発明鋼板及び本発明製造方法について説明する。 Hereinafter, this invention steel plate and this invention manufacturing method are demonstrated.
最初に、本発明鋼板について説明する。 First, the steel sheet of the present invention will be described.
成分組成
まず、本発明鋼板の成分組成の限定理由について説明する。以下、成分組成に係る「%」は「質量%」を意味する。
Component Composition First, the reasons for limiting the component composition of the steel sheet of the present invention will be described. Hereinafter, “%” relating to the component composition means “% by mass”.
C:0.05%以上0.30%以下
Cは、焼入れ性を高め、鋼板強度を確保するうえで重要な元素である。Cが0.05%未満であると、安定的に所要のマルテンサイト分率を得ることができず、590MPa以上の引張強度を確保することが困難となるので、Cは0.05%以上とする。好ましくは0.10%以上である。一方、Cが0.30%を超えると、マルテンサイトが硬質となり、溶接性の劣化が顕著となるので、Cは0.30%以下とする。好ましくは0.20%以下である。
C: 0.05% or more and 0.30% or less C is an important element for enhancing the hardenability and ensuring the strength of the steel sheet. If C is less than 0.05%, the required martensite fraction cannot be stably obtained, and it becomes difficult to ensure a tensile strength of 590 MPa or more. To do. Preferably it is 0.10% or more. On the other hand, if C exceeds 0.30%, the martensite becomes hard and the weldability is remarkably deteriorated, so C is made 0.30% or less. Preferably it is 0.20% or less.
Si:0.05%以上2.00%以下
Siは、固溶強化により、穴広げ性を劣化させずに、引張強度の向上に寄与する元素であり、また、延性の向上に寄与するとともに、フェライト相の生成を促進して、マルテンサイトのバンド状分布を抑制する作用をなす元素である。
Si: 0.05% or more and 2.00% or less Si is an element that contributes to improvement of tensile strength without deteriorating hole expansibility by solid solution strengthening, and contributes to improvement of ductility. It is an element that promotes the formation of a ferrite phase and suppresses the band-like distribution of martensite.
Siが0.05%未満であると、添加効果が十分に発現しないので、Siは0.05%以上とする。延性向上効果、及び、バンド状分布抑制効果を確保する点で、Siは0.50%以上が好ましい。より好ましくは1.00%以上である。一方、Siが2.00%を超えると、添加効果が飽和して経済的に不利となる他、表面性状が劣化するので、Siは2.00%以下とする。好ましくは1.70%以下である。 If Si is less than 0.05%, the effect of addition is not sufficiently exhibited, so Si is made 0.05% or more. Si is preferably 0.50% or more in terms of ensuring the ductility improving effect and the band-like distribution suppressing effect. More preferably, it is 1.00% or more. On the other hand, if Si exceeds 2.00%, the effect of addition becomes saturated and disadvantageous economically, and the surface properties deteriorate, so Si is made 2.00% or less. Preferably it is 1.70% or less.
Mn:1.00%以上10.00%以下
Mnは、鋼の焼入れ性を高め、強度の向上に寄与する元素である。Mnが1.00%未満であると、590MPa以上の引張強度を確保することが困難になるので、Mnは1.00%以上とする。高価な合金元素を添加せずに、強度を高め得る点で、Mnは1.50%以上が好ましく、2.0%以上がより好ましい。
Mn: 1.00% or more and 10.00% or less Mn is an element that improves the hardenability of steel and contributes to the improvement of strength. If Mn is less than 1.00%, it becomes difficult to ensure a tensile strength of 590 MPa or more, so Mn is made 1.00% or more. Mn is preferably 1.50% or more, and more preferably 2.0% or more in that the strength can be increased without adding an expensive alloy element.
一方、Mnが10.00%を超えると、MnSの析出量が増加し、低温靭性が低下するので、Mnは10.00%以下とする。熱間圧延及び冷間圧延時の生産性の点で、Mnは8.00%以下が好ましい。より好ましくは4.00%以下である。 On the other hand, when Mn exceeds 10.00%, the precipitation amount of MnS increases and the low-temperature toughness decreases, so Mn is made 10.00% or less. Mn is preferably 8.00% or less from the viewpoint of productivity during hot rolling and cold rolling. More preferably, it is 4.00% or less.
P:0.10%以下
Pは、通常、不純物元素であるが、引張強度を高める作用をなす元素でもある。Pが0.10%を超えると、溶接性の劣化が著しくなるので、Pは0.10%以下とする。好ましくは0.03%以下である。下限は0%を含むが、Pを0.0001%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、実用鋼板上、0.0001%が実質的な下限である。Pの強度向上効果を確実に得る点で、Pは0.01%以上が好ましい。
P: 0.10% or less P is usually an impurity element, but is also an element that acts to increase the tensile strength. If P exceeds 0.10%, the weldability deteriorates remarkably, so P is made 0.10% or less. Preferably it is 0.03% or less. The lower limit includes 0%, but if P is reduced to less than 0.0001%, the manufacturing cost increases significantly, so 0.0001% is a practical lower limit on a practical steel sheet. P is preferably 0.01% or more from the viewpoint of reliably obtaining the effect of improving the strength of P.
S:0.01%以下
Sは、不純物元素であり、溶接性の観点から少ないほど好ましい元素である。Sが0.01%を超えると、溶接性の低下が著しくなるとともに、MnSの析出量が増加し、低温靭性が低下するので、Sは0.01%以下とする。好ましくは0.003%以下、より好ましくは0.0015%以下である。下限は0%を含むが、Sを0.0001%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、実用鋼板上、0.0001%が実質的な下限である。製造コストの点で、Sは、0.001%以上が好ましい。
S: 0.01% or less S is an impurity element, and the more preferable it is from the viewpoint of weldability. If S exceeds 0.01%, the weldability is significantly reduced, the amount of MnS precipitated is increased, and the low-temperature toughness is lowered. Therefore, S is made 0.01% or less. Preferably it is 0.003% or less, More preferably, it is 0.0015% or less. The lower limit includes 0%, but if S is reduced to less than 0.0001%, the manufacturing cost increases significantly, so 0.0001% is a practical lower limit on a practical steel sheet. In terms of manufacturing cost, S is preferably 0.001% or more.
sol.Al:0.01〜1.00%
Alは、鋼を脱酸して、鋼板を健全化する作用をなす元素である。sol.Alが0.01%未満であると、添加効果が十分に発現しないので、sol.Alは0.01%以上とする。好ましくは0.015%以上である。一方、sol.Alが1.00%を超えると、溶接性の低下が著しくなるとともに、酸化物系介在物が増加して、表面性状の劣化が著しくなるので、sol.Alは1.00%以下とする。好ましくは0.50%以下である。なお、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を意味する。
sol. Al: 0.01 to 1.00%
Al is an element that acts to deoxidize steel and to make the steel plate sound. sol. If the Al content is less than 0.01%, the effect of addition is not sufficiently exhibited. Al is 0.01% or more. Preferably it is 0.015% or more. On the other hand, sol. When Al exceeds 1.00%, the weldability is significantly lowered and the oxide inclusions are increased, so that the surface properties are significantly deteriorated. Al is 1.00% or less. Preferably it is 0.50% or less. Note that sol. Al means acid-soluble Al that is not an oxide such as Al 2 O 3 and is soluble in acid.
N:0.01%以下
Nは、通常、不純物元素であり、溶接性の観点から少ないほど好ましい元素である。Nが0.01%を超えると、溶接性の低下が著しくなるので、Nは0.01%以下とする。好ましくは0.006%以下である。下限は0%を含むが、Nを0.0001%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、実用鋼板上、0.0001%が実質的な下限である。
N: 0.01% or less N is usually an impurity element, and a smaller element is preferable from the viewpoint of weldability. If N exceeds 0.01%, the weldability deteriorates remarkably, so N is made 0.01% or less. Preferably it is 0.006% or less. The lower limit includes 0%, but if N is reduced to less than 0.0001%, the manufacturing cost increases significantly, so 0.0001% is a practical lower limit on a practical steel sheet.
不可避的不純物
不可避的不純物は、原材料から不可避的に混入する元素、及び/又は、製造過程で不可避的に混入する元素であり、本発明鋼板の特性を阻害しない範囲で許容できる元素である。
Inevitable impurities Inevitable impurities are elements that are inevitably mixed from raw materials and / or elements that are inevitably mixed in the production process, and are elements that are acceptable within a range that does not impair the properties of the steel sheet of the present invention.
本発明鋼板の成分組成は、上記元素の他、(a)Ti:0.20%以下、Nb:0.20%以下、及び、V:0.20%以下の1種又は2種以上、(b)Cr:1.00%以下、Mo:1.00%以下、Cu:1.00%以下、及び、Ni:1.00%以下の1種又は2種以上、及び、(c)Ca0.01%以下、Mg:0.01%以下、REM:0.01%以下、及び、Zr:0.01%以下の1種又は2種以上の元素群の1つ又は2つ以上を含んでもよい。 The component composition of the steel sheet of the present invention includes, in addition to the above elements, (a) Ti: 0.20% or less, Nb: 0.20% or less, and V: 0.20% or less, b) Cr: 1.00% or less, Mo: 1.00% or less, Cu: 1.00% or less, and Ni: 1.00% or less, and (c) Ca0. One or two or more element groups of 01% or less, Mg: 0.01% or less, REM: 0.01% or less, and Zr: 0.01% or less may be included. .
(a)群元素
Ti:0.20%以下
Nb:0.20%以下
V:0.20%以下
これらの元素は、いずれも、強度の安定的確保に寄与する元素である。いずれの元素も0.20%を超えると、強度が上昇しすぎて圧延が困難になるので、いずれの元素も0.20%以下が好ましい。より好ましくは0.15%以下である。添加効果を確実に得る点で、いずれの元素も0.003%以上が好ましい。
(a) Group element Ti: 0.20% or less Nb: 0.20% or less V: 0.20% or less These elements are elements that contribute to ensuring stable strength. If any element exceeds 0.20%, the strength increases so much that rolling becomes difficult. Therefore, any element is preferably 0.20% or less. More preferably, it is 0.15% or less. In terms of obtaining the effect of addition reliably, any element is preferably 0.003% or more.
(b)群元素
Cr:1.00%以下
Mo:1.00%以下
Cu:1.00%以下
Ni:1.00%以下
これらの元素は、いずれも、強度の安定的確保に寄与する元素である。いずれの元素も1.00%を超えると、添加効果が飽和し、経済的に不利となる場合があるので、いずれの元素も1.00%以下が好ましい。より好ましくは0.50%以下である。添加効果を確実に得る点で、いずれの元素も0.005%以上が好ましい。
(b) Group element Cr: 1.00% or less Mo: 1.00% or less Cu: 1.00% or less Ni: 1.00% or less All of these elements contribute to stable securing of strength. It is. If any element exceeds 1.00%, the effect of addition may be saturated, which may be economically disadvantageous. Therefore, any element is preferably 1.00% or less. More preferably, it is 0.50% or less. In order to ensure the effect of addition, any element is preferably 0.005% or more.
(c)群元素
Ca:0.01%以下
Mg:0.01%以下
REM:0.01%以下
Zr:0.01%以下
これらの元素は、いずれも、介在物を制御し、特に、介在物を微細分散化し、靭性の向上に寄与する元素である。いずれの元素も0.01%を超えると、表面性状の劣化が顕在化する場合があるので、いずれの元素も0.01%以下が好ましい。より好ましくは0.005%以下である。添加効果を確実に得る点で、いずれの元素も0.0003%以上が好ましい。ここで、REMは、Sc、Y、及び、ランタノイドの合計17元素を指し、その少なくとも1種である。REMの量は、これらの元素の少なくとも1種の合計量を意味する。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する。
(c) Group element Ca: 0.01% or less Mg: 0.01% or less REM: 0.01% or less Zr: 0.01% or less All of these elements control inclusions, in particular intervening. It is an element that finely disperses materials and contributes to improved toughness. If any element exceeds 0.01%, surface property deterioration may be manifested. Therefore, any element is preferably 0.01% or less. More preferably, it is 0.005% or less. In terms of obtaining the effect of addition reliably, any element is preferably 0.0003% or more. Here, REM refers to a total of 17 elements of Sc, Y, and lanthanoid, and is at least one of them. The amount of REM means the total amount of at least one of these elements. In the case of a lanthanoid, it is added industrially in the form of misch metal.
鋼組織
次に、本発明鋼板の鋼組織について説明する。
Steel structure Next, the steel structure of the steel sheet of the present invention will be described.
本発明鋼板は、フェライトの面積率が10%以上92%以下で、マルテンサイトの面積率が8%以上90%以下であり、かつ、鋼板表面からの深さ3/8tから1/2tの位置(t:鋼板の板厚)における板厚方向の各位置で、板厚方向に垂直に引いた線上のマルテンサイトの線分率の標準偏差が0.050以下である鋼組織を有する。 The steel sheet of the present invention has a ferrite area ratio of 10% to 92%, a martensite area ratio of 8% to 90%, and a depth of 3/8 t to 1/2 t from the steel sheet surface. At each position in the plate thickness direction in (t: plate thickness of the steel plate), it has a steel structure in which the standard deviation of the martensite line segment on the line drawn perpendicular to the plate thickness direction is 0.050 or less.
本発明鋼板においては、鋼板幅の1/4の位置において、圧延方向に平行な方向及び垂直な方向の板厚断面を、レペラーエッチングにより腐食し、光学顕微鏡を用いて200倍で撮影した画像に測定したフェライト面積率と、マルテンサイトの面積率を規定する。 In the steel plate of the present invention, at a position of 1/4 of the steel plate width, the plate thickness cross section in the direction parallel to the rolling direction and the direction perpendicular to the rolling direction is corroded by repeller etching, and is an image taken at 200 times using an optical microscope. The ferrite area ratio measured and the area ratio of martensite are defined.
マルテンサイトは、レペラーエッチングで白色に着色されている領域であり、フェライトは、黒色に着色されている領域である。黒色領域において、特に濃くエッチングされた領域は、パーライト又は炭化物の領域である。 Martensite is a region colored white by repeller etching, and ferrite is a region colored black. In the black area, the particularly heavily etched area is a pearlite or carbide area.
フェライトの面積率:10%以上92%以下
フェライトの面積率が10%未満であると、10%以上の全伸びを確保することが難しくなるので、フェライトの面積率は10%以上とする。好ましくは20%以上である。一方、フェライトの面積率が92%を超えると、590MPa以上の引張強度の確保が難しくなるので、フェライトの面積率は92%以下とする。好ましくは82%以下である。なお、フェライトは、全て、再結晶粒であることが好ましい。
Area ratio of ferrite: 10% or more and 92% or less If the area ratio of ferrite is less than 10%, it becomes difficult to ensure a total elongation of 10% or more, so the area ratio of ferrite is 10% or more. Preferably it is 20% or more. On the other hand, if the area ratio of ferrite exceeds 92%, it becomes difficult to ensure a tensile strength of 590 MPa or more, so the area ratio of ferrite is set to 92% or less. Preferably it is 82% or less. In addition, it is preferable that all the ferrites are recrystallized grains.
マルテンサイトの面積率:8%以上90%以下
マルテンサイトの面積率が8%未満であると、590MPa以上の引張強度の確保が難しくなるので、マルテンサイトの面積率は8%以上とする。好ましくは10%以上である。一方、マルテンサイトの面積率が90%を超えると、延性が低下するので、マルテンサイトの面積率は90%以下とする。好ましくは80%以下である。
Martensite area ratio: 8% or more and 90% or less When the martensite area ratio is less than 8%, it becomes difficult to secure a tensile strength of 590 MPa or more, so the martensite area ratio is 8% or more. Preferably it is 10% or more. On the other hand, if the area ratio of martensite exceeds 90%, the ductility decreases, so the area ratio of martensite is 90% or less. Preferably it is 80% or less.
鋼板表面からの深さ3/8tから1/2tの位置(t:鋼板の板厚)における板厚方向の各位置で、板厚方向に垂直に引いた線上のマルテンサイトの線分率の標準偏差:0.050以下
穴広げ試験のように、局所的な大変形を行う試験では、鋼板のネッキング、及び、材料組織内でのボイドの発生・連結を経て破断に至る。鋼板がくびれる引張変形では、鋼板の中心部が応力集中箇所となり、ボイドは、通常、鋼板表面から1/2tの位置(t:鋼板の板厚)を中心に発生する。
Standard martensite line segment on the line drawn perpendicular to the thickness direction at each position in the thickness direction at a depth of 3 / 8t to 1 / 2t from the steel sheet surface (t: thickness of the steel sheet) Deviation: 0.050 or less In a test in which large local deformation is performed, such as a hole expansion test, fracture occurs through necking of the steel sheet and generation / connection of voids in the material structure. In the tensile deformation in which the steel plate is constricted, the central portion of the steel plate becomes a stress concentration location, and the void is usually generated around a position 1/2 t from the steel plate surface (t: plate thickness of the steel plate).
材料が破断に至るまでにボイドの連結が起きるが、1/8t以上の大きさまでボイドが粗大化すると、粗大化したボイドを起点として破壊が起きる。このように、1/2tの位置で発生したボイドと連結し、破壊の起点となるボイドの発生位置は、1/2t〜3/8tの位置に存在するマルテンサイトであるので、この範囲を、鋼板表面からの深さ3/8t〜1/2tの位置(t:鋼板の板厚)と規定した。 Voids are connected before the material breaks. However, when the voids are coarsened to a size of 1/8 t or more, fractures occur starting from the coarsened voids. Thus, since the void generation position that is connected to the void generated at the position of 1 / 2t and is the starting point of the destruction is martensite existing at the position of 1 / 2t to 3 / 8t, this range is It was defined as a position having a depth of 3/8 t to 1/2 t from the steel plate surface (t: plate thickness of the steel plate).
マルテンサイトの線分率の標準偏差が高くなるにつれ、鋼組織は顕著なバンド状組織となり、応力集中箇所の密度が局所的に高くなって、穴広げ性が低下する。優れた穴広げ性を確保するため、マルテンサイトの線分率の標準偏差は0.050以下とする。好ましくは0.040以下である。 As the standard deviation of the martensite line segment ratio increases, the steel structure becomes a noticeable band-like structure, and the density of stress-concentrated locations increases locally, resulting in a decrease in hole expansibility. In order to ensure excellent hole expandability, the standard deviation of the martensite line segment ratio is set to 0.050 or less. Preferably it is 0.040 or less.
鋼組織における各相の面積率、及び、マルテンサイトの線分率は、実施例で説明する方法で測定することができる。 The area ratio of each phase in the steel structure and the line segment ratio of martensite can be measured by the method described in Examples.
機械特性
本発明鋼板は、自動車の軽量化に寄与する十分な強度として、590MPa以上の引張強度(TS)を有することが好ましい。
Mechanical Properties The steel sheet of the present invention preferably has a tensile strength (TS) of 590 MPa or more as a sufficient strength that contributes to reducing the weight of an automobile.
穴拡げ性は、JIS T 1001に規定の方法において、穴広げ試験速度を1mm/秒として測定した鋼板の穴広げ率(HER)が50%以上であることが好ましい。 As for the hole expandability, it is preferable that the hole expansion ratio (HER) of the steel sheet measured at a hole expansion test speed of 1 mm / second in the method defined in JIS T 1001 is 50% or more.
延性は、鋼板から、引張方向が圧延方向と直交するようにJIS5号引張試験片を採取して、JIS Z 2241に規定の方法で測定した破断伸びElが17%以上であることが好ましい。 As for ductility, it is preferable that the elongation at break El measured by a method defined in JIS Z 2241 is 17% or more by taking a JIS No. 5 tensile test piece from a steel plate so that the tensile direction is orthogonal to the rolling direction.
次に、本発明製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the present invention will be described.
本発明鋼板は、590MPa以上の引張強度を確保しつつ、優れた穴広げ性を得るためには、鋼組織を、フェライトの面積率:10%以上92%以下、マルテンサイトの面積率:8%以上90%以上であり、かつ、鋼板表面からの深さ3/8tから1/2tの位置(t:鋼板の板厚)における板厚方向の各位置で、板厚方向に垂直に引いた線分上のマルテンサイトの線分率の標準偏差が0.050以下である鋼組織を有することが必要である。 In order to obtain excellent hole expansibility while securing a tensile strength of 590 MPa or more, the steel sheet of the present invention has a steel structure with a ferrite area ratio of 10% to 92% and a martensite area ratio of 8%. 90% or more, and a line drawn perpendicularly to the plate thickness direction at each position in the plate thickness direction at a position (t: plate thickness of the steel plate) at a depth of 3 / 8t to 1 / 2t from the steel plate surface It is necessary to have a steel structure in which the standard deviation of the fraction of martensite on the minute is 0.050 or less.
上記鋼組織を有する本発明鋼板を製造する本発明製造方法は、下記の(A)〜(C)の工程を備えることを特徴とする。 This invention manufacturing method which manufactures this invention steel plate which has the said steel structure comprises the process of following (A)-(C), It is characterized by the above-mentioned.
(A)本発明鋼板の成分組成の鋼スラブに、1000℃以上1250℃以下の温度域で、製品時の板幅方向から3%以上50%以下の圧縮変形、及び、製品時の板幅方向に垂直な垂直方向から3%以上50%以下の圧縮変形からなる多軸圧縮変形を1回以上5回以下施す均質化工程
(B)均質化工程を終了した鋼スラブを、1200℃以上の温度域に加熱し、1000℃以上1150℃以下の温度域で仕上げ圧延を開始し、最終スタンドで、圧下率3%以上50%以下の圧延を、Ar3点以上950℃以下の温度域で終了する熱間圧延工程
(C)熱間圧延工程を終了した鋼板を、1秒以上3秒以下保持した後、25℃/秒以上の冷却速度で600℃以上800℃以下の温度まで強制冷却し、2秒以上10秒以下の自然放冷の後、10℃/秒以上の冷却速度で200℃以下まで冷却して巻き取る冷却巻取工程
(A) In the steel slab having the component composition of the steel sheet of the present invention, in a temperature range of 1000 ° C. or more and 1250 ° C. or less, compression deformation of 3% or more and 50% or less from the plate width direction at the product, and the plate width direction at the product A homogenization step in which a multiaxial compression deformation comprising a compression deformation of 3% to 50% from a direction perpendicular to the vertical direction is applied at least once and no more than 5 times. (B) The steel slab after the homogenization step has a temperature of 1200 ° C or higher. Heat that heats the zone, starts finish rolling in the temperature range of 1000 ° C to 1150 ° C, and finishes rolling in the final stand at a reduction rate of 3% to 50% in the temperature range of Ar3 to 950 ° C. (C) The steel plate that has finished the hot rolling process is held for 1 second or more and 3 seconds or less, and then forcedly cooled to a temperature of 600 ° C. or more and 800 ° C. or less at a cooling rate of 25 ° C./second or more. 10 ℃ / second or more after natural cooling for 10 seconds or less Cooling and winding process for cooling and winding up to 200 ° C. or less at a cooling rate of
以下、各工程を規定する条件について説明する。 Hereinafter, conditions for defining each process will be described.
(A)均質化工程
多軸圧縮変形:(A1)1000℃以上1250℃以下の温度域で、製品時の板幅方向か
ら3%以上50%以下の圧縮変形、及び、製品時の板幅方向の垂直方向
から3%以上50%以下の圧縮変形
(A2)1回以上5回以下
(A) Homogenization process Multiaxial compression deformation: (A1) In the temperature range from 1000 ° C to 1250 ° C
3% or more and 50% or less of compressive deformation, and the vertical direction of the plate width direction at the time of product
3% to 50% compression deformation
(A2) 1 to 5 times
本発明鋼板の成分組成の溶鋼を鋳造して鋼スラブとする。鋳造法は、連続鋳造法が好ましいが、造塊法又は薄スラブ鋳造法でもよい。鋼スラブは、1000℃以上1250℃以下の温度域に加熱して多軸圧縮変形に供する。加熱後の保持時間は、特に規定しないが、穴広げ性を向上させるためには、30分間以上が好ましい。過度のスケールロスを抑制するため、10時間以下が好ましく、5時間以下がより好ましい。なお、直送圧延又は直接圧延を行い、加熱と保持を行わず、そのまま多軸圧縮変形に供してもよい。 A molten steel having the component composition of the steel sheet of the present invention is cast into a steel slab. The casting method is preferably a continuous casting method, but may be an ingot casting method or a thin slab casting method. The steel slab is heated to a temperature range of 1000 ° C. or higher and 1250 ° C. or lower and subjected to multiaxial compression deformation. The holding time after heating is not particularly defined, but is preferably 30 minutes or more in order to improve the hole expanding property. In order to suppress excessive scale loss, 10 hours or less is preferable, and 5 hours or less is more preferable. Direct feed rolling or direct rolling may be performed and subjected to multiaxial compression deformation as it is without heating and holding.
鋼スラブに、製品時の板幅方向及び板幅方向と垂直な方向から、1回以上、多軸圧縮変形を施すことにより、鋼スラブ中の合金元素濃化部を細分化し、合金元素の均質分散を可能とするとともに、後の工程で、合金元素の拡散を促してバンド状組織の形成を抑制し、より均質な鋼組織を得ることが可能となる。 By subjecting the steel slab to multi-axial compression deformation at least once from the plate width direction and the direction perpendicular to the plate width direction at the time of the product, the alloy element enriched portion in the steel slab is subdivided to make the alloy elements homogeneous In addition to enabling dispersion, it is possible to promote the diffusion of the alloy element and suppress the formation of a band-like structure in a later step, thereby obtaining a more homogeneous steel structure.
特に、板幅方向からの圧縮変形は効果的である。この圧縮変形により、板幅方向に連結して存在する合金元素濃化部を微細に分断して、合金元素を均一に分散させることができるので、従来手法の長時間加熱による合金元素の拡散で達成できない組織の均質化を、短時間で達成することが可能になる。 In particular, compression deformation from the plate width direction is effective. By this compression deformation, the alloy element enrichment portion that is connected in the plate width direction can be finely divided to uniformly disperse the alloy element. Tissue homogenization that cannot be achieved can be achieved in a short time.
多軸圧縮変形の温度域が1000℃未満であると、鋼スラブ中の合金元素濃化部の細分化が十分に進行せず、合金元素の均質分散が困難になり、合金元素の拡散が遅延して、バンド状組織の形成を抑制できないので、多軸圧縮変形の温度域は1000℃以上とする。好ましくは1050℃以上である。 If the temperature range of multiaxial compression deformation is less than 1000 ° C, the subdivision of the alloy element enriched part in the steel slab does not proceed sufficiently, making it difficult to uniformly disperse the alloy element and delaying the diffusion of the alloy element. And since formation of a band-like structure | tissue cannot be suppressed, the temperature range of multiaxial compression deformation shall be 1000 degreeC or more. Preferably it is 1050 degreeC or more.
一方、多軸圧縮変形の温度域が1250℃を超えると、製造コストが増加するとともに、スケールロス増加によって歩留りが低下するので、多軸圧縮変形の温度域は1250℃以下とする。好ましくは1200℃以下である。 On the other hand, if the temperature range of multiaxial compression deformation exceeds 1250 ° C., the manufacturing cost increases and the yield decreases due to an increase in scale loss. Therefore, the temperature range of multiaxial compression deformation is set to 1250 ° C. or less. Preferably it is 1200 degrees C or less.
多軸圧縮変形1回当たり、製品時の板幅方向からの圧縮変形量を3%以上50%以下とする。製品時の板幅方向からの圧縮変形量が3%未満であると、高温時の塑性変形により導入される欠陥が不十分となり、合金元素の拡散を促進できず、バンド状組織の形成を抑制することができないので、製品時の板幅方向からの圧縮変形量は3%以上とする。好ましくは13%以上である。 The amount of compressive deformation from the sheet width direction at the time of product is set to 3% or more and 50% or less per multiaxial compression deformation. When the amount of compressive deformation from the sheet width direction during product is less than 3%, defects introduced by plastic deformation at high temperatures become insufficient, and diffusion of alloy elements cannot be promoted, and the formation of a band-like structure is suppressed. Therefore, the amount of compressive deformation from the width direction of the product is 3% or more. Preferably it is 13% or more.
一方、製品時の板幅方向からの圧縮変形量が50%を超えると、スラブ割れが生じたり、スラブ形状が不均一となり、後の熱間圧延での寸法精度が低下するので、製品時の板幅方向からの圧縮変形量は50%以下とする。好ましくは40%以下である。 On the other hand, if the amount of compressive deformation from the width direction of the product exceeds 50%, slab cracking occurs or the slab shape becomes non-uniform and the dimensional accuracy in subsequent hot rolling decreases, The amount of compressive deformation from the plate width direction is 50% or less. Preferably it is 40% or less.
多軸圧縮変形1回当たり、製品時の板幅方向に垂直な方向からの圧縮変形量は3%以上50%以下とする。製品時の板幅方向に垂直な方向からの圧縮変形量が3%未満であると、合金元素の拡散を促進できず、また、形状不良により後の熱間圧延工程において圧延ロールでの噛みこみ不良が生じるので、製品時の板幅方向に垂直な方向からの圧縮変形量は3%以上とする。好ましくは13%以上である。 The amount of compressive deformation from the direction perpendicular to the sheet width direction at the time of product is set to 3% to 50% per multiaxial compression deformation. If the amount of compressive deformation from the direction perpendicular to the sheet width direction during the product is less than 3%, diffusion of the alloy elements cannot be promoted, and it is caught in the rolling roll in the subsequent hot rolling process due to shape defects. Since defects occur, the amount of compressive deformation from the direction perpendicular to the plate width direction at the time of product is set to 3% or more. Preferably it is 13% or more.
一方、製品時の板幅方向に垂直な方向からの圧縮変形量が50%を超えると、鋼スラブの表面に割れが発生するので、製品時の板幅方向に垂直な方向からの圧縮変形量は50%以下とする。好ましくは40%以下である。 On the other hand, if the amount of compressive deformation from the direction perpendicular to the sheet width direction at the time of product exceeds 50%, the surface of the steel slab will crack, so the amount of compressive deformation from the direction perpendicular to the sheet width direction at the time of product Is 50% or less. Preferably it is 40% or less.
多軸圧縮変形を、上記温度域、及び、上記圧縮変形量で行えば、バンド状組織の形成を抑制することができるが、多軸圧縮変形を繰り返すことによって、バンド状組織の形成抑制効果は顕著になるので、2回行うことが好ましい。このとき、多軸圧縮変形の途中で、鋼スラブを加熱炉に装入して再加熱してもよい。 If multiaxial compression deformation is performed in the above temperature range and the above amount of compression deformation, the formation of band-like tissue can be suppressed, but by repeating multiaxial compression deformation, the effect of suppressing the formation of band-like tissue is Since it becomes remarkable, it is preferable to carry out twice. At this time, the steel slab may be charged into a heating furnace and reheated in the middle of multiaxial compression deformation.
多軸圧縮変形を6回以上行うと、製造コストが増加するとともに、スケールロスの増加によって、歩留りが低下し、また、さらには、熱間圧延工程に供する鋼スラブの厚さが不均一となり、熱間圧延が困難になるので、多軸圧縮変形は5回以下とする。 When the multiaxial compression deformation is performed 6 times or more, the manufacturing cost increases, the scale loss increases, the yield decreases, and further, the thickness of the steel slab used for the hot rolling process becomes non-uniform, Since hot rolling becomes difficult, the multiaxial compression deformation is set to 5 times or less.
(B)熱間圧延工程
均質化工程を終了した鋼スラブを熱間圧延工程に供する。熱間圧延工程では、最終スタンドでの圧下量と圧延温度を適切に制御する。そして、その後の冷却制御と相俟って、より均質な鋼組織を得ることができる。
(B) Hot rolling process The steel slab which finished the homogenization process is used for a hot rolling process. In the hot rolling step, the amount of reduction and the rolling temperature at the final stand are appropriately controlled. A more uniform steel structure can be obtained in combination with the subsequent cooling control.
加熱温度域:1200℃以上
均質化工程を終了して熱間圧延に供する鋼スラブを1200℃以上の温度域に加熱する。加熱温度域が1200℃未満であると、仕上げ圧延に至るまでの間に温度が低下し、仕上げ圧延開始温度:1000℃以上を確保できない場合が生じるので、均質化工程を終了して熱間圧延に供する鋼スラブは1200℃以上の温度域に加熱する。なお、均質化工程を終了した鋼スラブの温度が1200℃以上であれば、そのまま熱間圧延に供してもよい。
Heating temperature range: 1200 ° C. or higher A steel slab to be subjected to hot rolling after finishing the homogenization step is heated to a temperature range of 1200 ° C. or higher. If the heating temperature range is less than 1200 ° C, the temperature decreases until the finish rolling and the finish rolling start temperature: 1000 ° C or more may not be secured. The steel slab to be used is heated to a temperature range of 1200 ° C. or higher. In addition, if the temperature of the steel slab which finished the homogenization process is 1200 degreeC or more, you may use for hot rolling as it is.
仕上げ圧延開始温度:1000℃以上1150℃以下
鋼組織の細粒化及びバンド状組織の解消を達成するためには、仕上げ圧延の前段で繰り返し再結晶を行う必要がある。仕上げ圧延開始温度が1000℃未満であると、再結晶が不十分となり、最終的に生成するマルテンサイトが粗大化するとともに、未再結晶オーステナイトがマルテンサイトに変態してバンド状組織が生成するので、仕上げ圧延開始温度は1000℃以上とする。好ましくは1050℃以上である。
Finish rolling start temperature: 1000 ° C. or higher and 1150 ° C. or lower In order to achieve the refinement of the steel structure and the elimination of the band-like structure, it is necessary to repeatedly perform recrystallization before the finish rolling. When the finish rolling start temperature is less than 1000 ° C., recrystallization becomes insufficient, and finally martensite is coarsened, and unrecrystallized austenite is transformed into martensite to form a band-like structure. The finish rolling start temperature is 1000 ° C. or higher. Preferably it is 1050 degreeC or more.
一方、仕上げ圧延開始温度が1150℃を超えると、ロールが損傷して、生産性が低下する場合があるので、仕上げ圧延開始温度は1150℃以下とする。好ましくは110℃以下である。 On the other hand, if the finish rolling start temperature exceeds 1150 ° C., the roll may be damaged and the productivity may be lowered. Therefore, the finish rolling start temperature is set to 1150 ° C. or less. Preferably it is 110 degrees C or less.
最終スタンドでの圧下率:3%以上50%以下
最終スタンドでの圧延終了温度域:Ar3点以上950℃以下
最終スタンドでの圧下率が3%未満では、鋼組織の均質化を十分に達成できず、所要の穴広げ性と伸びを確保できないので、最終スタンドでの圧下率は3%以上とする。好ましくは10%以上である。
Rolling rate at the final stand: 3% to 50% Rolling end temperature range at the final stand: Ar3 point to 950 ° C or less If the rolling rate at the final stand is less than 3%, the steel structure can be sufficiently homogenized. Therefore, the required hole expansibility and elongation cannot be ensured, so the rolling reduction at the final stand should be 3% or more. Preferably it is 10% or more.
一方、最終スタンドでの圧下率が50%を超えると、オーステナイトが延伸して、バンド状組織が形成され、穴広げ性と伸びが低下するので、最終スタンドでの圧下率は50%以下とする。好ましくは30%以下である。 On the other hand, when the rolling reduction at the final stand exceeds 50%, the austenite is stretched to form a band-like structure, and the hole expandability and elongation decrease. Therefore, the rolling reduction at the final stand is 50% or less. . Preferably it is 30% or less.
最終スタンドでの圧延終了温度域がAr3点未満であると、バンド状組織が形成されるとともに、再結晶フェライトが残って、穴広げ性が低下するので、最終スタンドでの圧延終了温度域はAr3点以上とする。好ましくはAr3点+20℃以上である。 If the rolling end temperature range at the final stand is less than the Ar3 point, a band-like structure is formed and recrystallized ferrite remains, and the hole expandability deteriorates. Therefore, the rolling end temperature range at the final stand is Ar3. Do not exceed the point. Preferably, it is Ar3 point + 20 ° C. or higher.
一方、最終スタンドでの圧延終了温度域が950℃を超えると、フェライトとマルテンサイトが粗大化して、低温靭性が低下するので、最終スタンドでの圧延終了温度域は950℃以下とする。好ましくは930℃以下である。 On the other hand, if the rolling end temperature range in the final stand exceeds 950 ° C., ferrite and martensite are coarsened and the low temperature toughness is lowered. Therefore, the rolling end temperature range in the final stand is set to 950 ° C. or less. Preferably it is 930 degrees C or less.
なお、Ar3点は、成分組成から、下記式で算出することができる温度である。
Ar3(℃)=870−390・C+24・Si−70・Mn−50・Ni
−5・Cr−20・Cu+80・Mo
元素は、元素の含有量を意味する。
The Ar3 point is a temperature that can be calculated by the following formula from the component composition.
Ar3 (° C.) = 870-390.C + 24.Si-70.Mn-50.Ni
-5 ・ Cr-20 ・ Cu + 80 ・ Mo
An element means the content of the element.
(C)冷却巻取工程
熱間圧延工程を終了した鋼板の冷却を適切に制御して、より均質な鋼組織を形成して巻き取る。
(C) Cooling and winding process The cooling of the steel sheet that has finished the hot rolling process is appropriately controlled to form and wind a more homogeneous steel structure.
熱間圧延終了後、強制冷却までの保持時間:1秒以上3秒以下
熱間圧延工程を終了した鋼板を強制冷却するが、強制冷却を開始するまでの間に、最終スタンドで圧下したオーステナイトが再結晶する。熱間圧延終了後、強制冷却までの保持時間が1秒未満であると、偏平なオーステナイトからフェライトが生成し、バンド状組織が形成されるので、熱間圧延終了後、強制冷却までの保持時間は1秒以上とする。
Holding time until forced cooling after completion of hot rolling: 1 second or more and 3 seconds or less Forcibly cooling the steel sheet that has finished the hot rolling process, but the austenite that has been reduced in the final stand until forced cooling is started Recrystallize. If the holding time until the forced cooling is less than 1 second after the hot rolling is finished, ferrite is generated from the flat austenite and a band-like structure is formed. Therefore, the holding time until the forced cooling after the hot rolling is finished Is 1 second or longer.
一方、保持時間が3秒を超えると、フェライトとマルテンサイトが粗大化し低温靭性が低下するので、保持時間は1秒以上3秒以下とする。 On the other hand, if the holding time exceeds 3 seconds, ferrite and martensite are coarsened and the low temperature toughness is lowered, so the holding time is set to 1 second or more and 3 seconds or less.
保持後の冷却速度:25℃/秒以上
保持後の冷却温度域:600℃以上800℃以下
上記保持の後、鋼板を、25℃/秒以上の冷却速度で600℃以上800℃以下の温度域まで強制冷却する。冷却速度が25℃/秒未満であると、フェライトが過剰に生成し、マルテンサイトへのCの濃化が顕著になって、鋼組織が硬化し、穴広げ性が低下するので、強制冷却する冷却速度は25℃/秒以上とする。好ましくは35℃/秒以上である。冷却速度は、冷却設備の冷却能の範囲内で適宜設定すればよいので、冷却速度の上限は特に限定しない。
Cooling rate after holding: 25 ° C./second or more Cooling temperature range after holding: 600 ° C. or more and 800 ° C. or less After the above holding, the steel plate is temperature range of 600 ° C. or more and 800 ° C. or less at a cooling rate of 25 ° C./second or more. Cool until forced. When the cooling rate is less than 25 ° C./second, ferrite is excessively generated, C concentration in martensite becomes remarkable, the steel structure is hardened, and the hole expandability is lowered. The cooling rate is 25 ° C./second or more. Preferably, it is 35 ° C./second or more. Since the cooling rate may be set as appropriate within the range of the cooling capacity of the cooling facility, the upper limit of the cooling rate is not particularly limited.
冷却温度域が600℃未満であると、フェライトが過剰に生成し、マルテンサイトへのCの濃化が顕著になって、鋼組織が硬化し、穴広げ性が低下するので、冷却温度域は600℃以上とする。好ましくは630℃以上である。一方、冷却温度域が800℃を超えると、フェライト変態の駆動力が低くなり、フェライト分率を十分に確保することができないので、冷却温度域は800℃以下とする。好ましくは770℃以下である。 When the cooling temperature range is less than 600 ° C., ferrite is excessively generated, the concentration of C in martensite becomes remarkable, the steel structure hardens, and the hole expandability decreases, so the cooling temperature range is Set to 600 ° C. or higher. Preferably it is 630 degreeC or more. On the other hand, if the cooling temperature range exceeds 800 ° C., the driving force for ferrite transformation decreases, and a sufficient ferrite fraction cannot be secured, so the cooling temperature range is set to 800 ° C. or less. Preferably it is 770 degrees C or less.
強制冷却後の自然放冷:2秒以上10秒以下
25℃/秒の冷却速度で600℃以上800℃以下の温度域まで強制冷却した後、自然放冷を2秒以上10秒以下行う。自然放冷時間が2秒未満であると、フェライト変態の駆動力が低くなり、フェライト分率を十分に確保することができないので、自然放冷時間は2秒以上とする。好ましくは4秒以上である。
Natural cooling after forced cooling: 2 seconds to 10 seconds After forced cooling to a temperature range of 600 ° C. to 800 ° C. at a cooling rate of 25 ° C./second, natural cooling is performed for 2 seconds to 10 seconds. If the natural cooling time is less than 2 seconds, the driving force for ferrite transformation becomes low and a sufficient ferrite fraction cannot be secured, so the natural cooling time is set to 2 seconds or more. Preferably it is 4 seconds or more.
一方、自然放冷時間が10秒を超えると、フェライトが過剰に生成し、マルテンサイトへのCの濃化が顕著になって、鋼組織が硬化し、穴広げ性が低下するので、自然放冷時間は10秒以下とする。好ましくは8秒以下である。 On the other hand, when the natural cooling time exceeds 10 seconds, ferrite is excessively generated, the concentration of C in martensite becomes remarkable, the steel structure hardens, and the hole expandability decreases. The cooling time is 10 seconds or less. Preferably it is 8 seconds or less.
自然放冷後の冷却速度:10℃/秒以上
自然放冷後の冷却温度域:200℃以下
オーステナイトをマルテンサイト変態させるために、自然放冷後、10℃/秒以上の冷却速度で200℃以下の温度域まで強制冷却して、鋼板を巻き取る。
Cooling rate after natural cooling: 10 ° C / second or more Cooling temperature range after natural cooling: 200 ° C or less 200 ° C at a cooling rate of 10 ° C / second or more after natural cooling in order to transform austenite into martensite. The steel sheet is wound up by forced cooling to the following temperature range.
自然放冷後の冷却速度が10℃/秒未満であると、フェライトが過剰に生成し、マルテンサイトへのCの濃化が顕著になって、鋼組織が硬化し、穴広げ性が低下するので、自然放冷後の冷却速度は10℃/秒以上とする。好ましくは30℃/秒以上である。冷却速度は、冷却設備の冷却能の範囲内で適宜設定すればよいので、冷却速度の上限は特に限定しない。 When the cooling rate after natural cooling is less than 10 ° C./second, ferrite is excessively generated, C concentration in martensite becomes remarkable, the steel structure is hardened, and the hole expandability is lowered. Therefore, the cooling rate after natural cooling is set to 10 ° C./second or more. Preferably, it is 30 ° C./second or more. Since the cooling rate may be set as appropriate within the range of the cooling capacity of the cooling facility, the upper limit of the cooling rate is not particularly limited.
自然放冷後の冷却温度域は200℃以下とする。自然放冷後の冷却温度域、即ち、巻取温度が200℃を超えると、ベイナイトの生成、又は、マルテンサイトの自己焼戻により鋼組織が軟化して、強度が低下するので、自然放冷後の冷却温度域、即ち、巻取温度は200℃以下とする。 The cooling temperature range after natural cooling is 200 ° C. or less. If the cooling temperature range after natural cooling, that is, the coiling temperature exceeds 200 ° C., the steel structure softens due to the formation of bainite or self-tempering of martensite and the strength decreases, so natural cooling The subsequent cooling temperature range, that is, the coiling temperature is set to 200 ° C. or lower.
次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明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、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明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, examples of the present invention will be described. The conditions in the examples are one example of conditions used for confirming the feasibility and effects of the present invention, and the present invention is based on this one example of conditions. It is not limited. The present invention can adopt various conditions as long as the object of the present invention is achieved without departing from the gist of the present invention.
(実施例1)
表1に示す成分組成の鋼スラブを鋳造し、該鋼スラブに、表2に示す条件で均質化処理を施し、その後、表2に示す条件で熱間圧延を施し、冷延して巻き取った。表1において、下線は、本発明の範囲外であることを意味している。このことは、後出の表2及び表3においても同様である。
Example 1
A steel slab having the composition shown in Table 1 is cast, and the steel slab is homogenized under the conditions shown in Table 2, and then hot-rolled under the conditions shown in Table 2, cold-rolled and wound up. It was. In Table 1, the underline means outside the scope of the present invention. The same applies to Tables 2 and 3 below.
即ち、均質化工程では、鋼スラブを、1250℃で1時間加熱した後、鋼スラブに、「多軸圧縮変形下限温度」に示す温度以上、「多軸圧縮変形上限温度」に示す温度以下の温度域において、板幅方向から、「板幅方向からの圧縮変形率」に示す圧縮変形率で圧縮変形し、その後、同温度域において、板厚方向から、「板厚方向からの圧縮変形率」に示す圧縮変形率で圧縮変形を施す多軸圧縮変形を、「圧縮変形繰り返し回数」に示す回数施した後、熱間圧延に供した。 That is, in the homogenization step, after the steel slab is heated at 1250 ° C. for 1 hour, the steel slab is heated to a temperature not lower than the temperature indicated by the “multiaxial compression deformation lower limit temperature” and not higher than the temperature indicated by the “multiaxial compression deformation upper limit temperature”. In the temperature range, compressive deformation is performed from the plate width direction at the compression deformation rate shown in “Compression deformation rate from plate width direction”, and then in the same temperature range, from the plate thickness direction, “compression deformation rate from plate thickness direction”. After performing the multiaxial compression deformation for compressive deformation at the compressive deformation rate shown in FIG. 1 for the number of times shown in “Number of repetitions of compression deformation”, it was subjected to hot rolling.
熱間圧延工程では、多軸圧縮変形後の鋼スラブ(粗バー)を、「溶体化温度」に示す温度まで再加熱し、次いで「仕上げ圧延開始温度」に示す温度で仕上げ圧延した。 In the hot rolling process, the steel slab (coarse bar) after multiaxial compression deformation was reheated to the temperature indicated by “Solution temperature”, and then finish-rolled at the temperature indicated by “Finish rolling start temperature”.
仕上げ圧延では、計7回の圧延の内、最終段の圧延において、「最終スタンド圧延温度」に示す温度、「最終スタンド圧下量」に示す圧下率で圧延し、その後、「最終スタンド圧延後保持時間」に示す時間保持し、次いで「最終スタンド圧延後冷却速度」に示す冷却速度で、「自然放冷開始温度」に示す温度まで冷却し、「自然放冷時間」に示す時間保持し、その後、「自然放冷後冷却温度」に示す冷却速度で、「巻取温度」に示す温度まで冷却し、60分保持後に室温まで空冷した。 In the finish rolling, among the seven rollings in total, in the final stage rolling, rolling is performed at the temperature shown in “Final Stand Rolling Temperature” and the rolling reduction shown in “Final Stand Rolling Amount”, and then “Retained after final stand rolling” Hold for the time shown in “Time”, then cool to the temperature shown in “Natural cooling start temperature” at the cooling rate shown in “Cooling rate after final stand rolling”, hold for the time shown in “Natural cooling time”, and then The product was cooled to the temperature indicated by “winding temperature” at the cooling rate indicated by “cooling temperature after natural cooling”, and air-cooled to room temperature after 60 minutes.
こうして製造した鋼板について、以下の試験を行い、鋼組織を観察し、機械特性を測定した。 The steel plate thus manufactured was subjected to the following tests, the steel structure was observed, and the mechanical properties were measured.
(1)鋼組織観察
鋼板の板幅の1/4の位置において、圧延方向に平行な方向及び垂直な方向の板厚断面を、レペラーエッチングにより腐食し、光学顕微鏡を用いて200倍で撮像した画像を画像解析し、フェライトの面積率、マルテンサイトの面積率、及び、未再結晶フェライトの有無を測定した。
(1) Observation of steel structure At the position of 1/4 of the plate width of the steel plate, the plate thickness section in the direction parallel to and perpendicular to the rolling direction is corroded by repeller etching and imaged at 200 times using an optical microscope. The obtained images were subjected to image analysis, and the area ratio of ferrite, the area ratio of martensite, and the presence or absence of unrecrystallized ferrite were measured.
鋼板表面からの深さ3/8tから1/2tの位置(t:鋼板の板厚)におけるマルテンサイトの線分率は、下記の手順で算出した。図1に、鋼組織におけるマルテンサイトの線分率の求め方を示す。 The martensite line segment ratio at a position of depth 3 / 8t to 1 / 2t from the steel plate surface (t: plate thickness of the steel plate) was calculated by the following procedure. FIG. 1 shows how to determine the martensite line segment ratio in the steel structure.
鋼板表面からの深さ3/8tから1/2tの位置の観察画像を、画像処理により二値化し、フェライトとマルテンサイトの2つの領域に分け、さらに、該領域を、板厚方向にr/30の間隔で15t/4r点に分割し、分割した板厚方向に幅r/30と、板厚方向と垂直な方向に、長さ50rを有する線分領域におけるマルテンサイト線分率を15t/4r点について求め、その標準偏差を算出した。 An observation image at a depth of 3 / 8t to 1 / 2t from the steel sheet surface is binarized by image processing and divided into two areas of ferrite and martensite. It is divided into 15 t / 4r points at intervals of 30, and the martensite line segment in a line segment region having a width r / 30 in the divided plate thickness direction and a length 50 r in the direction perpendicular to the plate thickness direction is 15 t / It calculated | required about 4r point and calculated the standard deviation.
(2)引張試験
鋼板から、圧延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、引張特性(降伏強度YS、引張強度TS、全伸びEl)を、JIS Z 2241に準拠して測定した。
(2) Tensile test A JIS No. 5 tensile test piece with the direction perpendicular to the rolling direction as the longitudinal direction is taken from the steel sheet, and the tensile properties (yield strength YS, tensile strength TS, total elongation El) conform to JIS Z 2241. And measured.
(3)穴広げ試験
鋼板から、90mm角の試験片を採取し、JIS Z 2256(又は、JIS T 1001)の規定に準拠し、穴広げ試験の試験速度を1mm/秒として、穴広げ率λを測定した。測定結果を表3に示す。
(3) Hole expansion test A 90 mm square test piece was sampled from a steel plate, conformed to the provisions of JIS Z 2256 (or JIS T 1001), the test speed of the hole expansion test was 1 mm / second, and the hole expansion rate λ Was measured. Table 3 shows the measurement results.
表3中、供試材No.1、No.12、No.15、No.16、No.18、No.19、No.21、No.22、No.23、No.26、No.28、及び、No.29は、本発明の条件をすべて満足する発明例である。発明例では、鋼板表面からの深さ3/8tから1/2tの位置における、板厚方向に沿ったマルテンサイト線分率の標準偏差が0.050以下であり、1mm/秒の速いひずみ速度の穴広げ試験での穴広げ性に優れている。 In Table 3, the test material No. 1, no. 12, no. 15, no. 16, no. 18, no. 19, no. 21, no. 22, no. 23, no. 26, no. 28 and No. 29 is an invention example that satisfies all the conditions of the present invention. In the invention example, the standard deviation of the martensite line segment along the plate thickness direction at a depth of 3 / 8t to 1 / 2t from the steel plate surface is 0.050 or less, and a high strain rate of 1 mm / sec. Excellent hole expansion in the hole expansion test.
供試材No.9及びNo.10は、鋼板の成分組成が本発明の成分組成の範囲から外れており、590MPa以上の引張強度が得られていない。供試材No.11は、鋼板の成分組成が本発明の成分組成の範囲から外れており、フェライトの面積率が本発明の範囲より高く、マルテンサイトの面積率が本発明の範囲より低く、590MPa以上の引張強度が得られていない。 Specimen No. 9 and no. No. 10, the component composition of the steel sheet is out of the range of the component composition of the present invention, and the tensile strength of 590 MPa or more is not obtained. Specimen No. No. 11 is that the component composition of the steel sheet is out of the range of the component composition of the present invention, the area ratio of ferrite is higher than the range of the present invention, the area ratio of martensite is lower than the range of the present invention, and the tensile strength is 590 MPa or more. Is not obtained.
供試材No.13、No.14、No.17、No.20、及び、No.27は、製造条件が本発明の製造条件の範囲から外れているため、マルテンサイト線分率の標準偏差が本発明の範囲を超えて、穴広げ性が劣位である。供試材No.24及びNo.25は、製造条件が本発明の製造条件の範囲を外れているため、パーライトが生成し、マルテンサイトの面積率が本発明の範囲を外れて、引張強度が低く、穴広げ性が劣位である。 Specimen No. 13, no. 14, no. 17, no. 20 and No. In No. 27, since the manufacturing conditions are out of the range of the manufacturing conditions of the present invention, the standard deviation of the martensite line segment exceeds the range of the present invention, and the hole expandability is inferior. Specimen No. 24 and no. No. 25, because the production conditions are out of the range of the production conditions of the present invention, pearlite is generated, the martensite area ratio is out of the range of the present invention, the tensile strength is low, and the hole expandability is inferior. .
供試材No.3は、均質化工程における板厚方向からの圧縮変形率が低く、形状不良のため熱間圧延が不可能であった。 Specimen No. No. 3 had a low compressive deformation rate from the plate thickness direction in the homogenization process, and hot rolling was impossible due to a shape defect.
前述したように、本発明によれば、590MPa以上の引張強度を有しながら、優れた延性と穴広げ性を有する高強度鋼板を提供することができる。本発明の高強度鋼板は、自動車の足回り部材のようにプレス成形が必要な用途、なかでも、従来適用が困難であった延性及び伸びフランジ成形が必要不可欠の用途に好適である。よって、本発明は、鋼板製造産業及び自動車産業において利用可能性が高いものである。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a high-strength steel sheet having excellent ductility and hole expansibility while having a tensile strength of 590 MPa or more. The high-strength steel sheet of the present invention is suitable for uses that require press forming, such as automobile undercarriage members, and in particular, applications that require ductility and stretch flange forming, which have been difficult to apply conventionally. Therefore, the present invention has high applicability in the steel plate manufacturing industry and the automobile industry.
Claims (5)
フェライトの面積率が10%以上92%以下で、マルテンサイトの面積率が8%以上90%以下であり、かつ、鋼板表面からの深さ3/8tから1/2tの位置(t:鋼板の板厚)における板厚方向の各位置で、板厚方向に垂直に引いた線上のマルテンサイトの線分率の標準偏差が0.050以下である鋼組織を有する
ことを特徴とする高強度鋼板。 In mass%, C: 0.05% to 0.30%, Si: 0.05% to 2.00%, Mn: 1.00% to 10.00%, P: 0.10% or less , S: 0.01% or less, sol.Al: 0.01-1.00%, and N: 0.01% or less, with the balance being composed of Fe and inevitable impurities,
The area ratio of ferrite is 10% or more and 92% or less, the area ratio of martensite is 8% or more and 90% or less, and the depth is 3 / 8t to 1 / 2t from the steel sheet surface (t: High-strength steel sheet having a steel structure in which the standard deviation of the line segment ratio of martensite on the line drawn perpendicularly to the sheet thickness direction is 0.050 or less at each position in the sheet thickness direction) .
(A)請求項1〜4のいずれか1項に記載の成分組成の鋼スラブに、1000℃以上1250℃以下の温度域で、製品時の板幅方向から3%以上50%以下の圧縮変形、及び、製品時の板幅方向に垂直な方向から3%以上50%以下の圧縮変形からなる多軸圧縮変形を1回以上5回以下施す均質化工程
(B)均質化工程を終了した鋼スラブを、1200℃以上の温度域に加熱し、1000℃以上1150℃以下の温度域で仕上げ圧延を開始し、最終スタンドで、圧下率3%以上50%以下の圧延を、Ar3点以上950℃以下の温度域で終了する熱間圧延工程
(C)熱間圧延工程を終了した鋼板を、1秒以上3秒以下保持した後、25℃/秒以上の冷却速度で600℃以上800℃以下の温度まで強制冷却し、2秒以上10秒以下の自然放冷の後、10℃/秒以上の冷却速度で200℃以下の温度域まで冷却して巻き取る冷却巻取工程 It is a manufacturing method which manufactures the high strength steel plate of any one of Claims 1-4, Comprising: The manufacturing method of the high strength steel plate characterized by including the process of following (A)-(C).
(A) The steel slab having the component composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the compression deformation is 3% or more and 50% or less from a sheet width direction at the time of product in a temperature range of 1000 ° C to 1250 ° C. And a homogenization step in which a multiaxial compression deformation comprising a compression deformation of 3% or more and 50% or less from the direction perpendicular to the sheet width direction at the time of product is applied once to 5 times or less (B) Steel that has finished the homogenization step The slab is heated to a temperature range of 1200 ° C. or higher, finish rolling is started in a temperature range of 1000 ° C. or higher and 1150 ° C. or lower, and rolling at a reduction ratio of 3% or higher and 50% or lower is performed at an Ar 3 point or higher and 950 ° C. (C) After holding the steel sheet that has finished the hot rolling process for 1 second or more and 3 seconds or less, it is 600 ° C or more and 800 ° C or less at a cooling rate of 25 ° C / second or more. Forced cooling to temperature and natural cooling for 2 to 10 seconds Thereafter, a cooling and winding step of cooling and winding up to a temperature range of 200 ° C or lower at a cooling rate of 10 ° C / second or higher
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