JP5093422B2 - 高強度鋼板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本願は、2010年5月10日に、日本に出願された特願2010−108431号と2010年6月11日に、日本に出願された特願2010−133709号とに基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
MnS系介在物(以下では、MnS、TiS、(Mn,Ti)Sの3つの介在物を、便宜上「MnS系介在物」と呼ぶ。)は、鋳片が熱間圧延及び冷間圧延されると変形しやすいため、延伸したMnS系介在物になり、穴拡げ性を低下させる原因になる。
よって、本発明において、TiNを、MnS系介在物の対象として考慮しない。
上述した複合炭化物、複合窒化物等を得るために、鋼中にWを添加してもよい。しかし、多量のWを添加してこのWの濃度が1.0%を超えても、母材組織の細粒化の効果が飽和し、製造コストが高くなる。このため、Wの濃度の上限は、1.0%である。なお、Wの濃度の下限は、0.001%である。
同様に、Mgは、Caとほぼ同じ効果を有するため、Mgの濃度は、0.0001〜0.01%である。
同様に、硫化物の形態(形状)を制御する場合には、Sc及びPrからLuまでのランタノイドから選択される少なくとも1種の合計濃度が、0.0001〜0.1%であってもよい。
さらに、原料としてスクラップ等を用いた場合には、不可避的にAs、Co、Sn、Pb、Y、Hfが混入することがある。これらの元素が鋼板の機械的特性(例えば、穴拡げ性)に悪影響を及ぼさないためには、次のように、各元素の濃度を制限する。Asの濃度の上限は、0.5%であり、Coの濃度の上限は、1.0%である。また、Sn、Pb、Y、Hfの濃度の上限は、いずれも0.2%である。なお、これらの元素の下限は、いずれも0.0001%である。
本実施例では、以上のような選択元素を鋼中に選択的に含有させることができる。
なお、分かりやすいように、図2に、本実施形態の高強度鋼板の製造方法のフローチャートを示す。なお、このフローチャート中の破線は、必要に応じて選択される工程または製造条件を示している。
Claims (21)
- 質量%で、
C:0.03〜0.30%、
Si:0.08〜2.1%、
Mn:0.5〜4.0%、
P:0.05%以下、
S:0.0001〜0.1%、
N:0.01%以下、
酸可溶Al:0.004%超かつ2.0%以下、
酸可溶Ti:0.0001〜0.20%、
Ce、Laから選択される少なくとも1種の合計:0.001〜0.04%
を含有し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、
Ce、La、酸可溶Al及びSの質量%を、それぞれ、[Ce]、[La]、[酸可溶Al]及び[S]と定義した場合に、[Ce]、[La]、[酸可溶Al]及び[S]が、0.02≦([Ce]+[La])/[酸可溶Al]<0.25、かつ、0.4≦([Ce]+[La])/[S]≦50を満たし、
鋼組織が、面積率で1〜50%のマルテンサイトを含む
ことを特徴とする高強度鋼板。 - 質量%で、
Cr:0.001〜2.0%、
Ni:0.001〜2.0%、
Cu:0.001〜2.0%、
Nb:0.001〜0.2%、
V:0.001〜1.0%、
W:0.001〜1.0%、
Ca:0.0001〜0.01%、
Mg:0.0001〜0.01%、
Zr:0.0001〜0.2%、
Sc及びPrからLuまでのランタノイドから選択される少なくとも1種の合計:0.0001〜0.1%、
As:0.0001〜0.5%、
Co:0.0001〜1.0%、
Sn:0.0001〜0.2%、
Pb:0.0001〜0.2%、
Y:0.0001〜0.2%、
Hf:0.0001〜0.2%
からなる群から選択される少なくとも一種をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の高強度鋼板。 - 酸可溶Tiが、0.0001%以上かつ0.008%未満であることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 酸可溶Tiが、0.008〜0.20%であることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- [Ce]、[La]、[酸可溶Al]及び[S]が、0.02≦([Ce]+[La])/[酸可溶Al]<0.15を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- [Ce]、[La]、[酸可溶Al]及び[S]が、0.02≦([Ce]+[La])/[酸可溶Al]<0.10を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 酸可溶Alが、0.01%超かつ2.0%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 前記鋼組織では、円相当直径0.5〜2μmの介在物の個数密度が15個/mm2以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 前記鋼組織では、円相当直径1.0μm以上の介在物のうち、長径を短径で除したアスペクト比が5以上の延伸介在物の個数割合が20%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 前記鋼組織中では、円相当直径1.0μm以上の介在物のうち、Ce、Laの少なくとも1種、O、Sの少なくとも1種からなる酸化物又はオキシサルファイド、又は、Ce、Laの少なくとも1種、Si、Tiの少なくとも1種、O、Sの少なくとも1種からなる酸化物又はオキシサルファイドに、MnS、TiS、(Mn,Ti)Sの少なくとも1種が析出した介在物の個数割合が、10%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 前記鋼組織中では、円相当直径が1μm以上で、かつ、長径を短径で除したアスペクト比が5以上の延伸介在物の体積個数密度が、1.0×104個/mm3以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 前記鋼組織中では、Ce、Laの少なくとも1種、O、Sの少なくとも1種からなる酸化物又はオキシサルファイド、又は、Ce、Laの少なくとも1種、Si、Tiの少なくとも1種、O、Sの少なくとも1種からなる酸化物又はオキシサルファイドに、MnS、TiS、(Mn,Ti)Sの少なくとも1種が析出した介在物の体積個数密度が、1.0×103個/mm3以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 前記鋼組織中には、円相当直径が1μm以上で、かつ、長径を短径で除したアスペクト比が5以上の延伸介在物が存在し、この延伸介在物の平均円相当直径が、10μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 前記鋼組織中には、Ce、Laの少なくとも1種、O、Sの少なくとも1種からなる酸化物又はオキシサルファイド、又は、Ce、Laの少なくとも1種、Si、Tiの少なくとも1種、O、Sの少なくとも1種からなる酸化物又はオキシサルファイドに、MnS、TiS、(Mn,Ti)Sの少なくとも1種が析出した介在物が存在し、この介在物が、平均組成でCe、Laの少なくとも1種を合計で0.5〜95質量%含有することを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 前記鋼組織の平均結晶粒径が、10μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 前記鋼組織中に含まれるマルテンサイトの最大硬度が、600Hv以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 板厚が、0.5〜20mmであることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 少なくとも片面に、亜鉛めっき層または合金化亜鉛めっき層をさらに有することを特徴とする請求項1または2に記載の高強度鋼板。
- 請求項1または2に記載の化学成分を有する溶鋼を連続鋳造してスラブに加工する第1の工程と;
前記スラブに対して、850℃以上かつ970℃以下の仕上温度で熱間圧延を行い、鋼板を作製する第2の工程と;
前記鋼板を、450℃以下の冷却制御温度まで10〜100℃/秒の平均冷却速度で冷却後、300℃以上かつ450℃以下の巻取り温度で巻き取る第3の工程と;
を含み、熱延鋼板を作製することを特徴とする高強度鋼板の製造方法。 - 前記熱延鋼板または前記冷延鋼板の少なくとも片面に、亜鉛めっきまたは合金化亜鉛めっきを施すことを特徴とする請求項19に記載の高強度鋼板の製造方法。
- 前記第1の工程の後かつ前記第2の工程の前のスラブを、1100℃以上に再加熱することを特徴とする請求項19に記載の高強度鋼板の製造方法。
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