JP6265108B2 - Hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheet or hot-dip galvanized steel sheet and method for producing the same - Google Patents
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
本発明は、熱延鋼板およびその製造方法に関し、特に自動車、電気等の産業分野で使用される加工性に優れた高強度冷延鋼板用や溶融亜鉛めっき鋼板用として好適な、冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a hot-rolled steel sheet and a method for producing the same, and particularly for cold-rolled steel sheets suitable for high-strength cold-rolled steel sheets and hot-dip galvanized steel sheets with excellent workability used in industrial fields such as automobiles and electricity. Alternatively, the present invention relates to a hot-rolled steel sheet for hot-dip galvanized steel sheet and a manufacturing method thereof.
近年、地球環境保全の見地から、自動車の燃費向上が重要な課題となっている。このため、車体材料の高強度化により車体部品の薄肉化を図り、車体そのものを軽量化しようとする動きが活発である。 In recent years, improving the fuel efficiency of automobiles has become an important issue from the viewpoint of global environmental conservation. For this reason, efforts are being made to reduce the thickness of the vehicle body parts by increasing the strength of the vehicle body material and to reduce the weight of the vehicle body itself.
一般に、鋼板の高強度化を図るためには、鋼板の組織全体に対してマルテンサイトやベイナイトなどの硬質相の割合を増加させる必要がある。しかしながら、硬質相の割合を増加させることによる鋼板の高強度化は加工性の低下を招くことから、高強度と優れた加工性を併せ持つ鋼板の開発が望まれている。これまでに、フェライト−マルテンサイト二相鋼（ＤＰ鋼）や残留オーステナイトの変態誘起塑性を利用したＴＲＩＰ鋼など、種々の複合組織鋼板が開発されてきた。 Generally, in order to increase the strength of a steel sheet, it is necessary to increase the ratio of hard phases such as martensite and bainite to the entire structure of the steel sheet. However, since increasing the strength of the steel sheet by increasing the proportion of the hard phase causes a decrease in workability, development of a steel sheet having both high strength and excellent workability is desired. To date, various composite steel sheets such as ferrite-martensitic duplex steel (DP steel) and TRIP steel utilizing transformation-induced plasticity of retained austenite have been developed.
複合組織鋼板において硬質相の割合を増加させた場合、鋼板の加工性は硬質相の加工性の影響を強く受けるようになる。これは、硬質相の割合が少なく軟質なポリゴナルフェライトが多い場合には、ポリゴナルフェライトの変形能が鋼板の加工性に対して支配的であり、硬質相の加工性が十分でない場合においても延性等の加工性は確保されるが、硬質相の割合が多い場合には、ポリゴナルフェライトの変形ではなく硬質相の変形能自体が鋼板の成形性に直接影響するようになり、硬質相自体の加工性が十分でないと、鋼板の加工性の劣化が著しくなるためである。 When the ratio of the hard phase is increased in the composite structure steel plate, the workability of the steel plate is strongly influenced by the workability of the hard phase. This is because when the ratio of hard phase is small and soft polygonal ferrite is large, the deformability of polygonal ferrite dominates the workability of the steel sheet, and even when the hard phase has insufficient workability. Workability such as ductility is ensured, but when the proportion of the hard phase is large, the deformability of the hard phase itself directly affects the formability of the steel sheet, not the deformation of polygonal ferrite, and the hard phase itself This is because if the workability is insufficient, the workability of the steel sheet is significantly deteriorated.
このような背景から、これまでに硬質相を制御することにより、様々な加工性を高めた高強度鋼板が開発されてきた。例えば、特許文献１には、合金成分を規定し、鋼組織を、残留オーステナイトを有する微細で均一なベイナイトとすることにより、曲げ加工性および衝撃特性に優れる高張力鋼板が提案されている。特許文献２には、所定の合金成分を規定し、鋼組織を、残留オーステナイトを有するベイナイトを主相とし、前記ベイナイト中の残留オーステナイト量を１％以上１５％以下とし、かつベイナイトの硬度(ＨＶ)を規定することにより、耐衝撃性に優れた複合組織鋼板が提案されている。また、特許文献３、４には、フェライト相、ベイニティックフェライト相、焼戻しマルテンサイト相および残留オーステナイト相などのサイズや組織分率を制御することによる、加工性に優れた高強度鋼板が提案されている。 Against this background, high strength steel sheets with various workability have been developed by controlling the hard phase. For example, Patent Document 1 proposes a high-tensile steel plate that is excellent in bending workability and impact properties by defining alloy components and making the steel structure fine and uniform bainite having retained austenite. In Patent Document 2, a predetermined alloy component is defined, the steel structure is mainly composed of bainite having retained austenite, the amount of retained austenite in the bainite is 1% to 15%, and the hardness of bainite (HV ) Has been proposed, a composite structure steel plate having excellent impact resistance has been proposed. Patent Documents 3 and 4 propose high-strength steel sheets with excellent workability by controlling the size and structural fraction of ferrite phase, bainitic ferrite phase, tempered martensite phase and retained austenite phase. Has been.
しかしながら、上述した鋼板には以下に述べる課題がある。
特許文献１に記載される成分組成では、鋼板に歪みを付与した際に、高歪域でのＴＲＩＰ効果を発現する安定した残留オーステナイトの量を確保することが困難であり、曲げ性は得られるものの、塑性不安定が生じるまでの延性が低く、張り出し性などの加工性が劣る。特許文献２に記載の鋼板は、耐衝撃性を向上させることを主目的としており、硬さがＨＶ２５０以下のベイナイトを主相とし、具体的にはこれを９０％超で含む組織であるため、引張強さ（ＴＳ）を９８０ＭＰａ以上とすることは難しい。特許文献３、４に記載される技術では、所望の特性は得られるものの、焼鈍工程を２回以上繰り返す必要があるため、製造コストの大幅な増加を引き起こす。
However, the above-described steel sheet has the following problems.
In the component composition described in Patent Document 1, it is difficult to ensure a stable amount of retained austenite that exhibits the TRIP effect in a high strain region when strain is applied to the steel sheet, and bendability is obtained. However, ductility until plastic instability occurs is low, and workability such as stretchability is poor. The steel sheet described in Patent Document 2 is mainly intended to improve impact resistance, and has a bainite having a hardness of HV250 or less as a main phase, specifically a structure containing more than 90%, It is difficult to set the tensile strength (TS) to 980 MPa or more. In the techniques described in Patent Documents 3 and 4, although desired characteristics can be obtained, the annealing process needs to be repeated twice or more, which causes a significant increase in manufacturing cost.
本発明は、上記の課題を有利に解決するもので、これまで冷間圧延後に２回以上のバッチ焼鈍もしくは連続焼鈍が必要であった加工性に優れた高強度冷延鋼板および溶融亜鉛めっき鋼板を、冷間圧延後に１回の連続焼鈍で製造することを可能とする高強度冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき用熱延鋼板を、その有利な製造方法と共に提供することを目的とする。 The present invention advantageously solves the above-mentioned problems, so far, high strength cold-rolled steel sheet and hot-dip galvanized steel sheet excellent in workability that have required two or more batch annealing or continuous annealing after cold rolling. It is an object to provide a high-strength cold-rolled steel sheet or hot-rolled steel sheet for hot dip galvanizing, which can be manufactured by one continuous annealing after cold rolling, together with its advantageous manufacturing method.
発明者らは、上記課題を解決すべく、鋼板の成分組成およびミクロ組織について鋭意検討を重ねた。その結果、冷延鋼板や溶融亜鉛めっき鋼板の製造に用いる熱延鋼板の鋼組織を、板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイトもしくは残留オーステナイトとが隣接した組織とすることにより、冷間圧延後に１回の連続焼鈍を施すことのみで、所望の特性が得られることを見出した。本発明は、上記の知見に立脚するものであり、その要旨構成は次のとおりである。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventors have conducted intensive studies on the component composition and microstructure of the steel sheet. As a result, the steel structure of the hot-rolled steel sheet used for the production of cold-rolled steel sheets and hot-dip galvanized steel sheets is a structure in which plate-like or needle-like ferrite and carbide, pearlite, island-like martensite, or retained austenite are adjacent to each other. Thus, it has been found that the desired characteristics can be obtained only by performing one continuous annealing after cold rolling. The present invention is based on the above findings, and the gist of the present invention is as follows.
［１］質量％で
Ｃ：０.０５％以上０.５１％以下、
Ｓｉ：３.０％以下、
Ｍｎ：０.５％以上６.０％以下、
Ｐ：０．１％以下、
Ｓ：０．０７％以下、
Ａｌ：３.０％以下および
Ｎ：０．０１０％以下
を含有し、残部はＦｅおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、
熱延鋼板組織が、
板状または針状のフェライトを含み、
さらに、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上を含み、
前記板状または針状のフェライトと、前記炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した組織を、面積率で２５％以上（１００％を含む）有し、
その他の組織として、
ポリゴナルフェライトを面積率で７５％以下（０％を含む）、
マルテンサイトを面積率で５０％以下（０％を含む）、
ベイナイトを面積率で５０％以下（０％を含む）
を含むことを特徴とする冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
[1] C: 0.05% to 0.51% by mass%,
Si: 3.0% or less,
Mn: 0.5% to 6.0%,
P: 0.1% or less,
S: 0.07% or less,
Al: 3.0% or less and N: 0.010% or less, the balance has a component composition consisting of Fe and inevitable impurities,
Hot rolled steel sheet structure
Including plate-like or needle-like ferrite,
Furthermore, including one or more selected from carbide, pearlite, island martensite, and retained austenite,
An area ratio of 25% or more (100%) of the structure in which one or more selected from the plate-like or needle-like ferrite and the carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite are adjacent to each other. Including)
As other organizations,
Polygonal ferrite is 75% or less in area ratio (including 0%),
Martensite by area ratio 50% or less (including 0%),
Bainite is less than 50% in area ratio (including 0%)
A hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets, comprising
［２］さらに、前記板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した組織中の、板状または針状のフェライトの平均アスペクト比が４以上であることを特徴とする前記［１］に記載の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。 [2] Further, the plate-like or needle in the structure in which the plate-like or needle-like ferrite and one or more selected from carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite are adjacent to each other. The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets according to [1] above, wherein the average aspect ratio of the ferrite is 4 or more.
［３］さらに、前記板状または針状のフェライトと、前記炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した組織における、
板状または針状のフェライト中の平均Ｍｎ含有量ＭｎＸ（質量％）と、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイト中の平均Ｍｎ含有量ＭｎＹ（質量％）が下記（１）式を満たすことを特徴とする前記［１］または［２］のいずれか１項に記載の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
ＭｎＹ／ＭｎＸ≧１．１・・・・・（１）
［４］前記熱延鋼板が、さらに、質量％で、
Ｃｒ：０.０５％以上５.０％以下、
Ｖ：０．００５％以上１．０％以下および
Ｍｏ：０．００５％以上０．５％以下
のうちから選んだ１種または２種以上を含有することを特徴とする前記［１］乃至［３］のいずれか１項に記載の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
[3] Furthermore, in the structure in which one or more selected from the plate-like or acicular ferrite and the carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite are adjacent to each other,
The average Mn content MnX (mass%) in plate-like or needle-like ferrite and the average Mn content MnY (mass%) in carbide, pearlite, island martensite, and retained austenite are expressed by the following formula (1). The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheet or hot-dip galvanized steel sheet according to any one of the above [1] or [2], characterized by being satisfied.
MnY / MnX ≧ 1.1 (1)
[4] The hot-rolled steel sheet is further in mass%,
Cr: 0.05% to 5.0%,
[1] to [1] characterized by containing one or more selected from V: 0.005% to 1.0% and Mo: 0.005% to 0.5%. 3] The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets according to any one of 3).
［５］前記熱延鋼板が、さらに、質量％で、
Ｔｉ：０．０１％以上０．１％以下および
Ｎｂ：０．０１％以上０．１％以下
のうちから選んだ１種または２種を含有することを特徴とする前記［１］乃至［４］のいずれか１項に記載の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
[5] The hot-rolled steel sheet is further in mass%,
[1] to [4], characterized by containing one or two selected from Ti: 0.01% to 0.1% and Nb: 0.01% to 0.1%. ] The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets.
［６］前記熱延鋼板が、さらに、質量％で、
Ｂ：０．０００３％以上０．００５０％以下
を含有することを特徴とする前記［１］乃至［５］のいずれか１項に記載の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
[6] The hot-rolled steel sheet is further in mass%,
B: The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheet or hot-dip galvanized steel sheet according to any one of [1] to [5], characterized by containing 0.0003% or more and 0.0050% or less.
［７］前記熱延鋼板が、さらに、質量％で、
Ｎｉ：０．０５％以上２.０％以下および
Ｃｕ：０．０５％以上２.０％以下
のうちから選んだ１種または２種を含有することを特徴とする前記［１］乃至［６］のいずれか１項に記載の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
[7] The hot-rolled steel sheet is further in mass%,
[1] to [6], characterized by containing one or two selected from Ni: 0.05% to 2.0% and Cu: 0.05% to 2.0%. ] The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets.
［８］前記熱延鋼板が、さらに、質量％で、
Ｃａ：０．００１％以上０．００５％以下および
ＲＥＭ：０．００１％以上０．００５％以下
のうちから選んだ１種または２種を含有することを特徴とする前記［１］乃至［７］のいずれか１項に記載の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
[8] The hot-rolled steel sheet is further in mass%,
[1] to [7], wherein one or two selected from Ca: 0.001% to 0.005% and REM: 0.001% to 0.005% are contained. ] The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets.
［９］前記［１］乃至［８］のいずれか１項に記載の成分組成を有する鋼スラブを、
仕上げ圧延出側温度８２０℃以上で熱間圧延し、
仕上げ圧延出側温度から７３０℃までの温度域を平均冷却速度１５℃／ｓ以上で冷却し、
その後、７３０℃から巻取り温度までを平均冷却速度１〜５０℃／ｓで冷却し、
巻取り温度を５００℃以上として巻き取ることを特徴とする冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板の製造方法。
[9] A steel slab having the component composition according to any one of [1] to [8],
Hot rolling at a finish rolling exit temperature of 820 ° C or higher,
The temperature range from the finish rolling exit temperature to 730 ° C. is cooled at an average cooling rate of 15 ° C./s or more,
Then, from 730 ° C. to the coiling temperature is cooled at an average cooling rate of 1-50 ° C./s,
A method for producing a hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheet or hot-dip galvanized steel sheet, wherein the coiling is performed at a coiling temperature of 500 ° C or higher.
本発明によれば、加工性に優れた高強度冷延鋼板または溶融亜鉛めっき鋼板を製造するために用いる熱延鋼板を、その有利な製造方法とともに提供することができ、自動車、電気等の産業分野での利用価値は非常に大きく、特に自動車車体の軽量化に対して極めて有用である。 According to the present invention, a hot-rolled steel sheet used for producing a high-strength cold-rolled steel sheet or hot-dip galvanized steel sheet excellent in workability can be provided together with its advantageous production method, and industries such as automobiles and electricity can be provided. The utility value in the field is very large, and it is extremely useful especially for reducing the weight of automobile bodies.
以下、本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described.
まず、本発明において、鋼板組織を上記のように限定した理由について述べる。以下、面積率は、特に断りのない限り鋼板組織全体に対する面積率とする。
板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した組織の面積率：２５％以上（１００％を含む）
本発明の熱延鋼板を用いて製造される冷延鋼板または溶融亜鉛めっき鋼板の特性を所望の特性とする上で、本発明の熱延鋼板が有する、板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した組織は、最も重要な組織である。本発明の熱延鋼板を用いて製造される高強度冷延鋼板または高強度溶融亜鉛めっき鋼板において、優れた加工性を得るには、このような高強度冷延鋼板や高強度溶融亜鉛めっき鋼板の組織が、板状または針状のフェライトと、残留オーステナイトを含む硬質組織が層状に配置された組織であること、該残留オーステナイト中にＭｎが濃化していることが好ましい。なお、ここで硬質組織とは、残留オーステナイト、マルテンサイト、炭化物、パーライトのことである。この組織を冷間圧延後に１回の連続焼鈍で得るためには、冷間圧延に供する素材である熱延鋼板の鋼組織において、板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した状態であることが必要である。冷間圧延に供する熱延鋼板を、このような鋼組織を有する熱延鋼板とすることで、冷間圧延後にフェライトの間に層状に炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上からなる組織が存在した状態を実現でき、その後、１回の連続焼鈍で、所望の組織、すなわち、フェライトの間に層状に残留オーステナイトを含む硬質組織が存在した状態を実現できる。
First, the reason why the steel sheet structure is limited as described above in the present invention will be described. Hereinafter, unless otherwise specified, the area ratio is the area ratio relative to the entire steel sheet structure.
Area ratio of a structure in which one or more selected from plate-like or needle-like ferrite and carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite are adjacent: 25% or more (including 100%)
In order to make the characteristics of the cold-rolled steel sheet or hot-dip galvanized steel sheet produced using the hot-rolled steel sheet of the present invention desired characteristics, the hot-rolled steel sheet of the present invention has a plate-like or needle-like ferrite, and carbide A structure in which one or more selected from among pearlite, island-like martensite, and retained austenite are adjacent is the most important structure. In order to obtain excellent workability in a high-strength cold-rolled steel sheet or a high-strength hot-dip galvanized steel sheet manufactured using the hot-rolled steel sheet of the present invention, such a high-strength cold-rolled steel sheet or high-strength hot-dip galvanized steel sheet This structure is preferably a structure in which a hard structure containing plate-like or needle-like ferrite and residual austenite is arranged in layers, and Mn is concentrated in the residual austenite. Here, the hard structure means retained austenite, martensite, carbide, pearlite. In order to obtain this structure by one-time continuous annealing after cold rolling, in the steel structure of a hot-rolled steel sheet, which is a material used for cold rolling, plate-like or needle-like ferrite, carbide, pearlite, island-like martensite. It is necessary that one or two or more types selected from the site and the retained austenite are adjacent to each other. By making the hot-rolled steel sheet to be subjected to cold rolling into a hot-rolled steel sheet having such a steel structure, the layers of carbide, pearlite, island martensite, and retained austenite are layered between ferrite after cold rolling. A state in which a structure composed of one or two or more selected materials was present could be realized, and then a desired structure, that is, a hard structure containing residual austenite in a layer between ferrite was present by one continuous annealing. The state can be realized.
したがって、本発明の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板は、板状または針状のフェライトを含み、さらに、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上を含み、前記板状または針状のフェライトと、前記炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した鋼組織を有するものとする。 Therefore, the hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheet or hot-dip galvanized steel sheet according to the present invention contains plate-like or needle-like ferrite, and is further selected from carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite. A steel structure containing one or more kinds, wherein one or more kinds selected from the plate-like or needle-like ferrite and the carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite are adjacent to each other. Shall have.
冷延後の連続焼鈍において所望の組織を生成させて、目的の特性を得るためには、冷間圧延に供する熱延鋼板の鋼組織において、前記の板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した組織の面積率を２５％以上とする必要がある。好ましくは、該面積率は３５％以上である。また、本発明の熱延鋼板を用いて製造される冷延鋼板または溶融亜鉛めっき鋼板の強度を高めたい場合には、該面積率は５０％以上とすることがさらに好ましい。 In order to produce a desired structure in continuous annealing after cold rolling and obtain desired characteristics, in the steel structure of a hot rolled steel sheet to be subjected to cold rolling, the plate-like or needle-like ferrite, carbide, It is necessary that the area ratio of the structure adjacent to one or more selected from pearlite, island-like martensite, and retained austenite be 25% or more. Preferably, the area ratio is 35% or more. Moreover, when it is desired to increase the strength of the cold-rolled steel sheet or hot-dip galvanized steel sheet produced using the hot-rolled steel sheet of the present invention, the area ratio is more preferably 50% or more.
なお、ここで、板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した組織の面積率とは、このような組織を構成している板状または針状のフェライトおよび炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、残留オーステナイトの面積率の合計の面積率である。 Here, the area ratio of the structure in which one or more kinds selected from plate-like or needle-like ferrite and carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite are adjacent to each other is as described above. Area ratio of the total area ratio of plate-like or needle-like ferrite and carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite constituting a fine structure.
また、板状または針状のフェライトとは、結晶粒のアスペクト比が３以上である、ウィドマンステッテンフェライトやベイニティックフェライト等のポリゴナルフェライト以外のフェライトである。島状マルテンサイトとは、不安定オーステナイトと混在したマルテンサイト（以下、ＭＡとも記す）である。炭化物は、鉄系炭化物のことであり、鋼の成分組成にＴｉ等を含有する場合は、それらの炭化物を含む。 The plate-like or needle-like ferrite is a ferrite other than polygonal ferrite, such as Widmanstatten ferrite or bainitic ferrite, having an aspect ratio of crystal grains of 3 or more. Island-like martensite is martensite (hereinafter also referred to as MA) mixed with unstable austenite. Carbides are iron-based carbides, and when Ti is contained in the component composition of steel, these carbides are included.
さらに、本発明の熱延鋼板の組織中において、前記した板状または針状のフェライトの結晶粒の平均アスペクト比が４以上である場合に、本発明の熱延鋼板を用いて製造される冷延鋼板または溶融亜鉛めっき鋼板の加工性がより向上する。なお、ここでのアスペクト比は熱延鋼板の圧延方向に平行な板厚断面のミクロ組織を光学顕微鏡もしくはＳＥＭで観察したときの長辺／短辺のことである。よって、板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した組織中の、板状または針状のフェライトの平均アスペクト比を４以上とすることが好ましい。なお、そのメカニズムは明確ではないが、熱延鋼板の段階で、板状または針状のフェライトの平均アスペクト比が４以上を確保された場合、冷間圧延ならびに最終焼鈍後に形成するフェライトと、残留オーステナイトを含む硬質組織が交互に存在する組織において、加工時におけるＴＲＩＰ効果の発現とフェライトの加工硬化が最適化されて、高歪域での加工硬化能が維持されるためと考えられる。 Further, in the structure of the hot-rolled steel sheet of the present invention, when the average aspect ratio of the plate-like or acicular ferrite crystal grains is 4 or more, the cold-rolled steel sheet produced using the hot-rolled steel sheet of the present invention is used. Workability of the rolled steel sheet or hot-dip galvanized steel sheet is further improved. Here, the aspect ratio is the long side / short side when the microstructure of the thickness cross section parallel to the rolling direction of the hot-rolled steel plate is observed with an optical microscope or SEM. Therefore, a plate-like or needle-like ferrite and a plate-like or needle-like ferrite in a structure adjacent to one or more selected from carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite. The average aspect ratio is preferably 4 or more. Although the mechanism is not clear, when the average aspect ratio of the plate-like or needle-like ferrite is 4 or more at the stage of the hot-rolled steel plate, the ferrite formed after cold rolling and final annealing, and the residual This is probably because, in a structure in which hard structures containing austenite are alternately present, the expression of the TRIP effect and the work hardening of ferrite during processing are optimized, and the work hardening ability in a high strain region is maintained.
また、熱延時にその硬質組織中にＭｎを濃化させておくことが有効であり、さらには、板状または針状のフェライト中の平均Ｍｎ含有量：ＭｎＸ（質量％）に対する、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイト中の平均Ｍｎ含有量：ＭｎＹ（質量％）の比（ＭｎＹ／ＭｎＸ）が１．１以上を満足する場合に、該熱延鋼板を用いて製造される高強度冷延鋼板または高強度溶融亜鉛めっき鋼板を、より優れた特性を得るものとすることが可能である。 Further, it is effective to concentrate Mn in the hard structure during hot rolling, and further, carbide and pearlite with respect to the average Mn content: MnX (mass%) in the plate-like or needle-like ferrite. , Island-like martensite, and the average Mn content in retained austenite: when the ratio of MnY (% by mass) (MnY / MnX) satisfies 1.1 or higher, High-strength cold-rolled steel sheets or high-strength hot-dip galvanized steel sheets can be obtained with better properties.
このため、前記板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した組織において、板状または針状のフェライト中の平均Ｍｎ含有量ＭｎＸ（質量％）と、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイト中の平均Ｍｎ含有量ＭｎＹ（質量％）が下記（１）式を満たすようにすることが好ましい。 Therefore, in the structure in which one or more selected from the plate-like or needle-like ferrite and carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite are adjacent to each other, the plate-like or needle-like ferrite It is preferable that the average Mn content MnX (mass%) in the medium and the average Mn content MnY (mass%) in the carbide, pearlite, island martensite, and retained austenite satisfy the following formula (1). .
ＭｎＹ／ＭｎＸ≧１．１・・・・・（１）
次に、上記した板状または針状のフェライトと、前記炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した鋼組織以外の組織について、説明する。
MnY / MnX ≧ 1.1 (1)
Next, a description will be given of a structure other than the steel structure in which one or more selected from the above plate-like or needle-like ferrite and the carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite are adjacent. To do.
ポリゴナルフェライトの面積率が７５％以下（０％を含む）、
ポリゴナルフェライトの面積率が７５％を超えると、熱延鋼板を用いて製造される冷延鋼板や溶融亜鉛めっき鋼板において、十分な強度を確保することが困難となる。このため、ポリゴナルフェライトの面積率は７５％以下とする。なお、冷延鋼板や溶融亜鉛めっき鋼板において９８０ＭＰａ以上の引張強度が必要な場合には、ポリゴナルフェライトの面積率は５０％以下であることが好ましい。なお、ポリゴナルフェライトの面積率は０％であってもよい。なお、本発明におけるポリゴナルフェライトとは、結晶粒のアスペクト比が３未満のフェライトのことである。
The area ratio of polygonal ferrite is 75% or less (including 0%),
When the area ratio of polygonal ferrite exceeds 75%, it becomes difficult to ensure sufficient strength in cold-rolled steel sheets and hot-dip galvanized steel sheets manufactured using hot-rolled steel sheets. For this reason, the area ratio of polygonal ferrite is 75% or less. In addition, when the tensile strength of 980 MPa or more is required in a cold-rolled steel plate or a hot-dip galvanized steel plate, the area ratio of polygonal ferrite is preferably 50% or less. The area ratio of polygonal ferrite may be 0%. The polygonal ferrite in the present invention is a ferrite having crystal grains with an aspect ratio of less than 3.
マルテンサイトの面積率が５０％以下（０％を含む）
マルテンサイトは最も硬質な組織であり、鋼板を高強度化するためには有効な組織であるが、前記した板状または針状のフェライトと隣接する島状マルテンサイト以外のマルテンサイトは、後の冷間圧延後の焼鈍時に、フェライトの間に層状に硬質な組織が存在した状態を実現できない。このため、前記した島状マルテンサイトを除くマルテンサイトの量が多すぎると、冷延鋼板や溶融亜鉛めっき鋼板の加工性の向上が制限される。従って、前記した島状マルテンサイト以外のマルテンサイトの面積率は、５０％以下とする。好ましくは、前記した島状マルテンサイト以外のマルテンサイトの面積率は３５％以下、さらに好ましくは１５％以下であり、０％であってもよい。
ベイナイトの面積率が５０％以下（０％を含む）
ベイナイトもマルテンサイトと同様に鋼板を高強度化するためには有効な組織であるが、後の冷間圧延後の焼鈍時に、フェライトの間に層状に硬質な組織が存在した状態を実現できないため、その量が多すぎると冷延鋼板や溶融亜鉛めっき鋼板の加工性の向上が制限される。従って、ベイナイトの面積率は、５０％以下とする。なお、好ましくはベイナイトの面積率は３５％以下、さらに好ましくは１５％以下であり、０％であってもよい。
Martensite area ratio is 50% or less (including 0%)
Martensite is the hardest structure and is an effective structure for increasing the strength of the steel sheet, but martensite other than the island-shaped martensite adjacent to the plate-like or needle-like ferrite described above is At the time of annealing after cold rolling, it is impossible to realize a state in which a hard structure exists in a layered manner between ferrites. For this reason, when there is too much quantity of martensite except the above-mentioned island-like martensite, the improvement of the workability of a cold-rolled steel plate or a hot-dip galvanized steel plate will be restrict | limited. Therefore, the area ratio of martensite other than the above-described island-like martensite is 50% or less. Preferably, the area ratio of martensite other than the above-described island-shaped martensite is 35% or less, more preferably 15% or less, and may be 0%.
The area ratio of bainite is 50% or less (including 0%)
Bainite is also an effective structure for increasing the strength of steel sheets in the same way as martensite, but it cannot realize a state in which a hard structure exists in layers between ferrites during annealing after subsequent cold rolling. If the amount is too large, improvement in workability of cold-rolled steel sheets and hot-dip galvanized steel sheets is limited. Therefore, the area ratio of bainite is 50% or less. The area ratio of bainite is preferably 35% or less, more preferably 15% or less, and may be 0%.
次に、本発明において、鋼板の成分組成を上記のように限定した理由について述べる。なお、以下の成分組成を表す％は質量％を意味するものとする。 Next, the reason why the component composition of the steel sheet is limited as described above in the present invention will be described. In addition,% showing the following component compositions shall mean the mass%.
Ｃ：０.０５％以上０.５１％以下
Ｃは鋼板の高強度化ならびに加工性を向上させるための板状または針状のフェライトと炭化物、パーライト、島状マルテンサイトもしくは残留オーステナイトが隣接した組織を得るために必要不可欠な元素である。Ｃ量が０．０５％未満では、本発明の熱延鋼板を用いて製造される冷延鋼板や溶融亜鉛めっき鋼板の強度と加工性を確保することが難しい。一方、Ｃ量が０．５１％を超えると、溶接部および熱影響部の硬化が著しく溶接性が劣化する。従って、Ｃ量は０.０５％以上０.５１％以下の範囲とする。好ましくは、０．１０％を超え０.４８％以下の範囲であり、さらに好ましくは０．３５％以下である。
C: 0.05% or more and 0.51% or less C is a structure in which plate-like or needle-like ferrite and carbide, pearlite, island-like martensite, or retained austenite are adjacent to increase the strength and workability of the steel sheet. It is an indispensable element to obtain. If the amount of C is less than 0.05%, it is difficult to ensure the strength and workability of the cold-rolled steel sheet or hot-dip galvanized steel sheet produced using the hot-rolled steel sheet of the present invention. On the other hand, when the amount of C exceeds 0.51%, the welded portion and the heat affected zone are hardened, and the weldability is deteriorated. Therefore, the C content is in the range of 0.05% to 0.51%. Preferably, it is in the range of more than 0.10% and 0.48% or less, and more preferably 0.35% or less.
Ｓｉ：３.０％以下
Ｓｉは、固溶強化により鋼の強度向上に寄与する有用な元素である。しかしながら、Ｓｉ量が３．０％を超えると、ポリゴナルフェライト中への固溶量の増加による加工性、靭性の劣化を招き、また、赤スケール等の発生による表面性状の劣化や、冷間圧延後に溶融亜鉛めっきを施す場合には、めっき付着性および密着性の劣化を引き起こす。従って、Ｓｉ量は３.０％以下とする。好ましくは２．６％以下である。さらに好ましくは、２．２％以下である。また、Ｓｉは、炭化物の生成を抑制し、残留オーステナイトの生成を促進するのに有用な元素であることから、Ｓｉ量は０．５％以上とすることが好ましいが、炭化物の生成をＡｌのみで抑制する場合には、Ｓｉは添加する必要はなく、Ｓｉ量は０％であっても良い。
Si: 3.0% or less Si is a useful element that contributes to improving the strength of steel by solid solution strengthening. However, if the amount of Si exceeds 3.0%, workability and toughness are deteriorated due to an increase in the amount of solid solution in polygonal ferrite, and surface properties are deteriorated due to the occurrence of red scale, etc. When hot dip galvanizing is performed after rolling, the plating adhesion and adhesion are deteriorated. Therefore, the Si content is 3.0% or less. Preferably it is 2.6% or less. More preferably, it is 2.2% or less. Si is an element useful for suppressing the formation of carbides and promoting the formation of retained austenite. Therefore, the Si content is preferably 0.5% or more, but the formation of carbides is only Al. In the case of suppressing by Si, Si does not need to be added, and the Si amount may be 0%.
Ｍｎ：０.５％以上６.０％以下
Ｍｎは、鋼の強化に有効な元素である。Ｍｎ量が０．５％未満では、焼鈍後の冷却中にベイナイトやマルテンサイトが生成する温度よりも高い温度域で炭化物が析出するため、冷延鋼板や溶融亜鉛めっき鋼板において、鋼の強化に寄与する硬質相の量を確保することができない。このため、Ｍｎ量は０．５％以上とし、より好ましくは１．５％以上とする。一方、Ｍｎ量が６.０％を超えると、鋳造性の劣化などを引き起こす。このため、Ｍｎ量は６．０％以下とする。好ましくはＭｎ量は５．２％以下であり、より好ましくは４．７％以下である。従って、Ｍｎ量は０.５％以上６.０％以下の範囲とする。好ましくは１.５％以上５.２％以下の範囲とする。
Mn: 0.5% or more and 6.0% or less Mn is an element effective for strengthening steel. If the amount of Mn is less than 0.5%, carbide precipitates in a temperature range higher than the temperature at which bainite and martensite are generated during cooling after annealing, so in cold-rolled steel sheets and hot-dip galvanized steel sheets, The amount of hard phase that contributes cannot be ensured. For this reason, the amount of Mn is 0.5% or more, more preferably 1.5% or more. On the other hand, if the amount of Mn exceeds 6.0%, castability deteriorates. For this reason, the amount of Mn is made 6.0% or less. Preferably the amount of Mn is 5.2% or less, more preferably 4.7% or less. Therefore, the amount of Mn is set in the range of 0.5% to 6.0%. Preferably it is 1.5 to 5.2% of range.
Ｐ：０．１％以下
Ｐは、鋼の強化に有用な元素であるが、Ｐ量が０．１％を超えると、粒界偏析により脆化することにより耐衝撃性を劣化させ、鋼板に合金化溶融亜鉛めっきを施す場合には、合金化速度を大幅に遅延させる。従って、Ｐ量は０.１％以下とする。好ましくは０．０５％以下である。なお、Ｐ量は、低減することが好ましいが、０．００５％未満とするには大幅なコスト増加を引き起こすため、その下限は０．００５％程度とすることが好ましい。
P: 0.1% or less
P is an element useful for strengthening steel. However, if the P content exceeds 0.1%, the impact resistance is deteriorated by embrittlement due to grain boundary segregation, and the steel sheet is subjected to alloying galvanizing. In some cases, the alloying rate is significantly delayed. Therefore, the P content is 0.1% or less. Preferably it is 0.05% or less. The amount of P is preferably reduced, but if it is less than 0.005%, it causes a significant increase in cost, so the lower limit is preferably about 0.005%.
Ｓ：０．０７％以下
Ｓは、ＭｎＳを生成して介在物となり、耐衝撃性の劣化や溶接部のメタルフローに沿った割れの原因となるため、Ｓ量を極力低減することが好ましい。しかしながら、Ｓ量を過度に低減することは、製造コストの増加を招くため、Ｓ量は０．０７％以下とする。好ましくは０．０５％以下であり、より好ましくは０．０２％以下である。なお、Ｓは０．０００５％未満とするには大きな製造コストの増加を伴うため、製造コストの点からはその下限は０．０００５％程度である。
S: 0.07% or less
Since S generates MnS to become inclusions, causing deterioration of impact resistance and cracking along the metal flow of the weld, it is preferable to reduce the amount of S as much as possible. However, excessively reducing the amount of S causes an increase in manufacturing cost, so the amount of S is set to 0.07% or less. Preferably it is 0.05% or less, More preferably, it is 0.02% or less. Note that, when S is made less than 0.0005%, there is a great increase in manufacturing cost, so the lower limit is about 0.0005% from the viewpoint of manufacturing cost.
Ａｌ：３.０％以下
Ａｌは、鋼の強化に有用な元素であるとともに、製鋼工程で脱酸剤として添加される有用な元素である。Ａｌ量が３.０％を超えると、鋼板中の介在物が多くなり延性を劣化させる。従って、Ａｌ量は３.０％以下とする。好ましくは、２．０％以下である。また、Ａｌは、炭化物の生成を抑制し、残留オーステナイトの生成を促進するのに有用な元素であり、また、脱酸効果を得るために、Ａｌ量は０．００１％以上とすることが好ましく、より好ましくは０．００５％以上である。なお、本発明におけるＡｌ量は、脱酸後に鋼板中に含有するＡｌ量とする。
Al: 3.0% or less Al is an element useful for strengthening steel and a useful element added as a deoxidizer in the steel making process. When the amount of Al exceeds 3.0%, the inclusions in the steel sheet increase and the ductility deteriorates. Therefore, the Al content is 3.0% or less. Preferably, it is 2.0% or less. Al is an element useful for suppressing the formation of carbides and promoting the formation of retained austenite. In order to obtain a deoxidizing effect, the Al content is preferably 0.001% or more. More preferably, it is 0.005% or more. The amount of Al in the present invention is the amount of Al contained in the steel sheet after deoxidation.
Ｎ：０．０１０％以下
Ｎは、鋼の耐時効性を最も大きく劣化させる元素であり、極力低減することが好ましい。Ｎ量が０．０１０％を超えると耐時効性の劣化が顕著となるため、Ｎ量は０．０１０％以下とする。なお、Ｎを０．００１％未満とするには大きな製造コストの増加を招くため、製造コストの点からは、その下限は０．００１％程度である。
N: 0.010% or less N is an element that greatly deteriorates the aging resistance of steel, and is preferably reduced as much as possible. When the N content exceeds 0.010%, deterioration of aging resistance becomes remarkable, so the N content is set to 0.010% or less. Note that, if N is less than 0.001%, a large increase in manufacturing cost is caused, so that the lower limit is about 0.001% from the viewpoint of manufacturing cost.
また、本発明では上記した基本成分の他、以下に述べる成分を適宜含有させることができる。 Moreover, in this invention, the component described below other than the above-mentioned basic component can be contained appropriately.
Ｃｒ：０.０５％以上５.０％以下、Ｖ：０.００５％以上１.０％以下、Ｍｏ：０.００５％以上０.５％以下のうちから選ばれる１種または２種以上
Ｃｒ、ＶおよびＭｏは焼鈍温度からの冷却時にパーライトの生成を抑制する作用を有する元素である。その効果は、Ｃｒ：０.０５％以上、Ｖ：０.００５％以上およびＭｏ：０.００５％以上で得られる。一方、Ｃｒ：５.０％、Ｖ：１.０％およびＭｏ：０.５％を超えると、硬質なマルテンサイトの量が過大となり、必要以上に高強度となり、加工性が低下する。従って、Ｃｒ、ＶおよびＭｏを含有させる場合には、Ｃｒ：０．０５％以上５.０％以下、Ｖ：０．００５％以上１．０％以下およびＭｏ：０．００５％以上０．５％以下の範囲とする。
Cr: 0.05% or more and 5.0% or less, V: 0.005% or more and 1.0% or less, Mo: one or more selected from 0.005% or more and 0.5% or less Cr , V and Mo are elements having an action of suppressing the formation of pearlite during cooling from the annealing temperature. The effect is obtained when Cr: 0.05% or more, V: 0.005% or more, and Mo: 0.005% or more. On the other hand, if it exceeds Cr: 5.0%, V: 1.0%, and Mo: 0.5%, the amount of hard martensite becomes excessive, the strength becomes higher than necessary, and the workability deteriorates. Therefore, when Cr, V and Mo are contained, Cr: 0.05% to 5.0%, V: 0.005% to 1.0% and Mo: 0.005% to 0.5% % Or less.
Ｔｉ：０．０１％以上０．１％以下、Ｎｂ：０．０１％以上０．１％以下のうちから選ばれる１種または２種
ＴｉおよびＮｂは鋼の析出強化に有用で、その効果は、それぞれの含有量が０.０１％以上で得られる。一方、それぞれの含有量が０．１％を超えると、加工性が低下する。従って、Ｔｉ、Ｎｂを含有させる場合は、Ｔｉ：０．０１％以上０．１％以下、Ｎｂ：０．０１％以上０．１％以下の範囲とする。
One or two selected from Ti: 0.01% or more and 0.1% or less, Nb: 0.01% or more and 0.1% or less Ti and Nb are useful for the precipitation strengthening of steel. , Each content is obtained at 0.01% or more. On the other hand, if the respective contents exceed 0.1%, workability deteriorates. Accordingly, when Ti and Nb are contained, Ti: 0.01% to 0.1% and Nb: 0.01% to 0.1%.
Ｂ：０．０００３％以上０．００５０％以下
Ｂはオーステナイト粒界からフェライトが生成・成長することを抑制するのに有用な元素である。その効果は０．０００３％以上の含有で得られる。一方、含有量が０．００５０％を超えると、加工性が低下する。従って、Ｂを含有させる場合は、Ｂ：０．０００３％以上０．００５０％以下の範囲とする。
B: 0.0003% or more and 0.0050% or less B is an element useful for suppressing the formation and growth of ferrite from the austenite grain boundary. The effect is obtained when the content is 0.0003% or more. On the other hand, if the content exceeds 0.0050%, the workability decreases. Therefore, when it contains B, it is set as B: 0.0003% or more and 0.0050% or less of range.
Ｎｉ：０．０５％以上２.０％以下およびＣｕ：０．０５％以上２.０％以下のうちから選ばれる１種または２種
ＮｉおよびＣｕは鋼の強化に有効な元素である。また、鋼板に溶融亜鉛めっきまたは合金化溶融亜鉛めっきを施す場合には、鋼板表層部の内部酸化を促進してめっき密着性を向上させる。これらの効果は、それぞれの含有量が０．０５％以上で得られる。一方、それぞれの含有量が２.０％を超えると、鋼板の加工性を低下させる。従って、Ｎｉ、Ｃｕを含有させる場合には、Ｎｉ：０．０５％以上２.０％以下、Ｃｕ：０．０５％以上２.０％以下の範囲とする。
One or two selected from Ni: 0.05% or more and 2.0% or less and Cu: 0.05% or more and 2.0% or less. Ni and Cu are effective elements for strengthening steel. Moreover, when performing hot dip galvanization or alloying hot dip galvanization to a steel plate, the internal oxidation of a steel plate surface layer part is accelerated | stimulated and plating adhesiveness is improved. These effects are obtained when the respective contents are 0.05% or more. On the other hand, when each content exceeds 2.0%, the workability of the steel sheet is lowered. Therefore, when Ni and Cu are contained, the range is Ni: 0.05% or more and 2.0% or less, and Cu: 0.05% or more and 2.0% or less.
Ｃａ：０．００１％以上０．００５％以下およびＲＥＭ：０．００１％以上０．００５％以下のうちから選ばれる１種または２種
ＣａおよびＲＥＭは、硫化物の形状を球状化し、伸びフランジ性への硫化物の悪影響を改善するために有用である。その効果は、それぞれの含有量が０.００１％以上で得られる。一方、それぞれの含有量が０．００５％を超えると、介在物等の増加を招き、表面欠陥および内部欠陥などを引き起こす。従って、ＣａおよびＲＥＭを含有させる場合には、Ｃａ：０．００１％以上０．００５％以下およびＲＥＭ：０．００１％以上０．００５％以下の範囲とする。
One or two types selected from Ca: 0.001% or more and 0.005% or less and REM: 0.001% or more and 0.005% or less Ca and REM spheroidize the shape of the sulfide, and stretch flange Useful to improve the negative effects of sulfides on sex. The effect is obtained when each content is 0.001% or more. On the other hand, if the respective contents exceed 0.005%, inclusions and the like increase, causing surface defects and internal defects. Therefore, when Ca and REM are contained, the range is Ca: 0.001% to 0.005% and REM: 0.001% to 0.005%.
本発明の熱延鋼板において、上記以外の成分は、Ｆｅおよび不可避不純物である。ただし、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、上記以外の成分の含有を拒むものではない。 In the hot-rolled steel sheet of the present invention, components other than those described above are Fe and inevitable impurities. However, as long as the effects of the present invention are not impaired, the inclusion of components other than those described above is not rejected.
次に、本発明の熱延鋼板の製造方法の一実施形態について説明する。
本発明の熱延鋼板である冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板は、上述した成分組成を有する鋼スラブを、仕上げ圧延出側温度８２０℃以上で熱間圧延し、仕上げ圧延出側温度から７３０℃までの温度域を平均冷却速度１５℃／ｓ以上で冷却し、その後、７３０℃から巻取り温度までを平均冷却速度１〜５０℃／ｓで冷却し、巻取り温度を５００℃以上として巻き取ることにより製造することができる。
Next, an embodiment of the method for producing a hot rolled steel sheet according to the present invention will be described.
The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheet or hot-dip galvanized steel sheet, which is the hot-rolled steel sheet of the present invention, is obtained by hot-rolling a steel slab having the above-described composition at a finish-rolling outlet temperature of 820 ° C. or higher. The temperature range from the side temperature to 730 ° C. is cooled at an average cooling rate of 15 ° C./s or more, and then from 730 ° C. to the winding temperature is cooled at an average cooling rate of 1 to 50 ° C./s. It can be manufactured by winding at a temperature of not lower than ° C.
以下詳細に説明する。 This will be described in detail below.
上記の成分組成を有する鋼は、公知の方法により溶製した後、分塊圧延または連続鋳造を経てスラブとし、熱間圧延を施して熱延鋼板とする。スラブの加熱については、特に条件を限定しないが、加熱温度は１１００〜１３００℃が好ましい。
熱間圧延の条件について、以下に説明する。
The steel having the above component composition is melted by a known method, and then slab is obtained by performing ingot rolling or continuous casting, and hot rolled to obtain a hot rolled steel sheet. Although there are no particular restrictions on the heating of the slab, the heating temperature is preferably 1100 to 1300 ° C.
The conditions for hot rolling will be described below.
仕上げ圧延出側温度８２０℃以上
熱間圧延の仕上げ圧延出側温度が８２０℃未満になると、熱延鋼板組織において、フェライトが圧延方向に伸張した組織となり、焼鈍後の鋼板（以下、焼鈍板ともいう）の延性および材質安定性が低下する場合がある。そのため、熱間圧延の仕上げ圧延出側温度は８２０℃以上とする。好ましくは、８５０℃以上である。
When the finish rolling exit temperature of the hot rolling is less than 820 ° C., the hot rolled steel sheet has a structure in which the ferrite is stretched in the rolling direction, and the steel sheet after annealing (hereinafter, both annealed sheets) The ductility and the material stability may decrease. Therefore, the finish rolling outlet temperature of hot rolling is set to 820 ° C. or higher. Preferably, it is 850 degreeC or more.
仕上げ圧延出側温度から７３０℃までの温度域を平均冷却速度１５℃／ｓ以上で冷却（一次冷却）
仕上げ圧延出側温度から７３０℃までの平均冷却速度が１５℃／ｓ未満になると、ポリゴナルフェライト変態が過剰に進行し、所望の板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した組織の面積率が得られず、焼鈍板の特性確保が困難となる。したがって、仕上げ圧延出側温度から７３０℃までの平均冷却速度は１５℃／ｓ以上とする。なお、上限は特にないが、急冷を精度よく行うためには特別な設備が必要であるため、仕上げ圧延出側温度から７３０℃までの平均冷却速度は２００℃／ｓ以下とすることが好ましい。
Cooling the temperature range from the finish rolling exit temperature to 730 ° C at an average cooling rate of 15 ° C / s or more (primary cooling)
When the average cooling rate from the finish rolling exit temperature to 730 ° C. is less than 15 ° C./s, the polygonal ferrite transformation proceeds excessively, and the desired plate-like or needle-like ferrite and carbide, pearlite, island-like martensite. The area ratio of the structure in which one or two or more types selected from the site and the retained austenite are adjacent to each other cannot be obtained, and it becomes difficult to ensure the characteristics of the annealed plate. Therefore, the average cooling rate from the finish rolling exit temperature to 730 ° C. is 15 ° C./s or more. In addition, although there is no upper limit in particular, since special equipment is required in order to perform rapid cooling accurately, it is preferable that the average cooling rate from finish rolling exit temperature to 730 degreeC shall be 200 degrees C / s or less.
７３０℃から巻取り温度までを平均冷却速度１〜５０℃／ｓ（二次冷却）
上記一次冷却後、７３０℃から巻取り温度までの平均冷却速度が１℃／ｓ未満になると、ポリゴナルフェライト変態が過剰に進行し、所望の板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した組織（第二相組織）の面積率が得られず、焼鈍板の特性確保が困難となる。また、上記一次冷却後、巻取り温度までの平均冷却速度が５０℃／ｓを超える場合、この温度域での第二相組織内での変態が十分に進まず、所望の第二相組織（板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトが隣接した組織）の面積率が得られない。このため、７３０℃から巻取り温度までの平均冷却速度は１〜５０℃／ｓとする。好ましい平均冷却速度は１〜３０℃／ｓである。
From 730 ° C to coiling temperature, average cooling rate of 1-50 ° C / s (secondary cooling)
After the primary cooling, when the average cooling rate from 730 ° C. to the coiling temperature is less than 1 ° C./s, the polygonal ferrite transformation proceeds excessively, and the desired plate-like or needle-like ferrite, carbide, pearlite, The area ratio of the structure (second phase structure) in which one or two or more kinds selected from the island martensite and retained austenite are adjacent to each other cannot be obtained, and it becomes difficult to ensure the characteristics of the annealed sheet. In addition, when the average cooling rate up to the coiling temperature exceeds 50 ° C./s after the primary cooling, the transformation in the second phase structure in this temperature range does not sufficiently proceed, and the desired second phase structure ( The area ratio of the plate-like or needle-like ferrite, the carbide, the pearlite, the island-like martensite, and the retained austenite) is not obtained. For this reason, the average cooling rate from 730 degreeC to coiling temperature shall be 1-50 degreeC / s. A preferable average cooling rate is 1 to 30 ° C./s.
巻取り温度５００℃以上
巻取り温度が５００℃未満になると、この温度域での第二相組織内での変態が十分に進まず、所望の第二相組織（板状または針状のフェライトと炭化物、パーライト、島状マルテンサイトもしくは残留オーステナイトが隣接した組織）の面積率が得られない場合や、所望の第二相組織内でのＭｎの分配が十分に進まない場合がある。このため、巻取り温度は５００℃以上とする。好ましくは６００℃以上である。なお、表面品質の劣化を抑制するため、巻取り温度は７２０℃以下とすることが好ましい。
When the coiling temperature is 500 ° C. or more and the coiling temperature is less than 500 ° C., the transformation in the second phase structure does not sufficiently proceed in this temperature range, and the desired second phase structure (plate-like or needle-like ferrite and The area ratio of carbide, pearlite, island martensite or residual austenite) may not be obtained, or the distribution of Mn in the desired second phase structure may not proceed sufficiently. For this reason, winding temperature shall be 500 degreeC or more. Preferably it is 600 degreeC or more. In addition, in order to suppress deterioration of surface quality, it is preferable that winding temperature shall be 720 degrees C or less.
以上の工程を経ることにより、本発明の熱延鋼板を製造することができる。このような熱延鋼板を、通常公知の方法で酸洗し、必要に応じて脱脂等の予備処理を施した後、冷間圧延を行い、焼鈍処理を施すことで冷延鋼板を製造する。また、焼鈍処理の後、溶融亜鉛めっき処理を施し、またはさらに合金化処理を施すことで、溶融亜鉛めっき鋼板を製造する。また、酸洗後、冷間圧延を施すことなく、焼鈍処理、溶融亜鉛めっき処理を施し、またはさらに合金化処理を施すことによって、溶融亜鉛めっき鋼板を製造することも可能である。 By passing through the above process, the hot-rolled steel sheet of this invention can be manufactured. Such a hot-rolled steel sheet is pickled by a generally known method, and subjected to a pretreatment such as degreasing as necessary, followed by cold rolling and an annealing treatment to produce a cold-rolled steel sheet. Moreover, a hot dip galvanized steel sheet is manufactured by performing a hot dip galvanization process after an annealing process, or giving an alloying process further. Moreover, it is also possible to manufacture a hot dip galvanized steel sheet by performing an annealing process, a hot dip galvanizing process, or performing an alloying process without performing cold rolling after pickling.
なお、ここで示した製造方法における一連の熱処理に関しては、鋼板は如何なる設備で熱処理を施されてもかまわない。 In addition, regarding a series of heat processing in the manufacturing method shown here, a steel plate may be heat-processed by what kind of equipment.
冷間圧延の条件については、特に限定はないが、圧下率が８０％を越えると圧延荷重の極端な増加を招くため、圧下率は８０％以下が好ましく、さらに好ましくは７５％以下である。 The conditions for cold rolling are not particularly limited. However, if the rolling reduction exceeds 80%, the rolling load is extremely increased. Therefore, the rolling reduction is preferably 80% or less, and more preferably 75% or less.
連続焼鈍の条件についても、特に限定はないが、Ａｃ１点以上１０００℃以下の温度で、１５００ｓ以下保持することが好ましい。 There are no particular limitations on the conditions for the continuous annealing, but it is preferable to maintain the temperature at a temperature of Ac1 or higher and 1000 ° C or lower for 1500 seconds or shorter.
以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定するものではない。また、本発明の要旨構成の範囲内で構成を変更することは、本発明の範囲に含まれるものとする。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, the following Example does not limit this invention. In addition, changing the configuration within the scope of the gist configuration of the present invention is included in the scope of the present invention.
表１に示す成分組成を有し、残部がＦｅおよび不可避不純物よりなる鋼を転炉にて溶製し、連続鋳造法にてスラブとした。得られたスラブを１２００℃に加熱後、表２に示す仕上げ圧延出側温度で２.３〜４.５ｍｍの板厚まで熱間圧延を行い、表２に示す条件で冷却し、巻き取った。ついで、得られた熱延鋼板を酸洗し、冷間圧延した後、８００℃で焼鈍して得た鋼板（冷延焼鈍板）について、機械的特性を調査した。また、上記のようにして得られた熱延鋼板から試料を採取し、鋼組織、所定組織中の平均Ｍｎ含有量を調査した。熱延鋼板の鋼組織の調査方法、平均Ｍｎ含有量の調査方法、機械的特性の調査方法について、以下に示す。 Steel having the component composition shown in Table 1 and the balance being Fe and inevitable impurities was melted in a converter and made into a slab by a continuous casting method. After the obtained slab was heated to 1200 ° C., it was hot-rolled to a sheet thickness of 2.3 to 4.5 mm at the finish rolling exit temperature shown in Table 2, cooled under the conditions shown in Table 2, and wound up. . Next, the obtained hot-rolled steel sheet was pickled, cold-rolled, and then annealed at 800 ° C., and the mechanical properties were investigated. Moreover, the sample was extract | collected from the hot-rolled steel plate obtained as mentioned above, and the average Mn content in a steel structure and a predetermined structure was investigated. The investigation method of the steel structure of the hot-rolled steel sheet, the investigation method of the average Mn content, and the investigation method of the mechanical properties are shown below.
（１）熱延鋼板の鋼組織
熱延鋼板の圧延方向に平行な板厚断面を研磨後、３ｖｏｌ．％ナイタールで腐食し、板厚１／４位置（鋼板表面から深さ方向で板厚の１／４に相当する位置）について、ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）を用いて２０００倍もしくは３０００倍の倍率で１０視野観察し、得られた組織画像から各構成組織の分率を求めて、その平均値を各組織の面積率とした。
なお、板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した組織の分率は、板状または針状のフェライトと、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、残留オーステナイトのいずれかが混在した組織について求めたものである。
(1) Steel structure of hot-rolled steel sheet After polishing a plate thickness section parallel to the rolling direction of the hot-rolled steel sheet, 3 vol. Corrosion with% nital, and a plate thickness of 1/4 position (position corresponding to 1/4 of the plate thickness in the depth direction from the steel sheet surface) at a magnification of 2000 times or 3000 times using a scanning electron microscope (SEM). Ten fields of view were observed, the fraction of each constituent tissue was determined from the obtained tissue image, and the average value was taken as the area ratio of each tissue.
In addition, the fraction of the structure in which one or more selected from plate-like or needle-like ferrite and carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite are adjacent is plate-like or needle-like. This is obtained for a structure in which any of ferrite, carbide, pearlite, island martensite, and retained austenite is mixed.
また、板状またはフェライトのアスペクト比は、板厚断面のミクロ組織写真（画像）の長径／短径で測定した。 Further, the aspect ratio of the plate or ferrite was measured by the major axis / minor axis of the microstructure photograph (image) of the plate thickness section.
（２）平均Ｍｎ含有量
熱延鋼板から試料を採取し、板状または針状のフェライト中の平均Ｍｎ含有量ＭｎＸ（質量％）と、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイト中の平均Ｍｎ含有量ＭｎＹ（質量％）を調査した。調査は、ＥＰＭＡの定量点分析によりおこなった。
(2) Average Mn content Samples were taken from hot-rolled steel sheets, and the average Mn content MnX (mass%) in plate-like or needle-like ferrite, carbide, pearlite, island-like martensite, and residual austenite The average Mn content MnY (mass%) was investigated. The survey was conducted by EPMA quantitative point analysis.
（３）機械的特性
焼鈍後の鋼板（冷延焼鈍板）の機械的特性は引張試験で評価した。引張試験は、引張方向が鋼板の圧延方向と直角方向になるようにサンプルを採取したＪＩＳ５号試験片を用いて、ＪＩＳ Ｚ２２４１（２０１０年）に準拠して行い、ＴＳ（引張り強さ）、Ｅｌ（全伸び）を測定した。延性は、ＴＳ×ＥＬの値で評価し、本発明では、ＴＳ×ＥＬ≧２１０００ＭＰａ・％の場合を良好とした。
(3) Mechanical properties The mechanical properties of the annealed steel plate (cold-rolled annealed plate) were evaluated by a tensile test. The tensile test is performed in accordance with JIS Z2241 (2010) using a JIS No. 5 test piece in which the sample is taken so that the tensile direction is perpendicular to the rolling direction of the steel sheet, and TS (tensile strength), El (Total elongation) was measured. The ductility was evaluated by the value of TS × EL, and in the present invention, the case of TS × EL ≧ 21000 MPa ·% was considered good.
上記のようにして得た結果を表３に示す。
表３から明らかなように、本発明の熱延鋼板を用いて製造した冷延鋼板（冷延焼鈍板）は、いずれも、引張強さが９８０ＭＰａ以上、かつＴＳ×Ｔ.Ｅｌの値が２１０００ＭＰａ・％以上を満足する。このことから、本発明の熱延鋼板を用いることで、冷間圧延後に１回の連続焼鈍で高強度と優れた加工性を兼ね備えた冷延鋼板や溶融亜鉛めっき鋼板を得られることが確認できた。
The results obtained as described above are shown in Table 3.
As is apparent from Table 3, all of the cold-rolled steel plates (cold-rolled annealed plates) produced using the hot-rolled steel plate of the present invention have a tensile strength of 980 MPa or more and a TS × T.El value of 21000 MPa. -Satisfy% or more. From this, it can be confirmed that by using the hot-rolled steel sheet of the present invention, a cold-rolled steel sheet or hot-dip galvanized steel sheet having high strength and excellent workability can be obtained by one continuous annealing after cold rolling. It was.
Claims (9)
Ｃ：０.０５％以上０.５１％以下、
Ｓｉ：３.０％以下、
Ｍｎ：０.５％以上６.０％以下、
Ｐ：０．１％以下、
Ｓ：０．０７％以下、
Ａｌ：３.０％以下および
Ｎ：０．０１０％以下
を含有し、残部はＦｅおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、
熱延鋼板組織が、
板状または針状のフェライトを含み、
さらに、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上を含み、
前記板状または針状のフェライトの結晶粒と、前記炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイトの内から選ばれた１種または２種以上が隣接した組織を、面積率で２５％以上（１００％を含む）有し、
その他の組織として、
ポリゴナルフェライトを面積率で７５％以下（０％を含む）、
マルテンサイトを面積率で５０％以下（０％を含む）、
ベイナイトを面積率で５０％以下（０％を含む）
を含むことを特徴とする冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。 C: 0.05% to 0.51% by mass%,
Si: 3.0% or less,
Mn: 0.5% to 6.0%,
P: 0.1% or less,
S: 0.07% or less,
Al: 3.0% or less and N: 0.010% or less, the balance has a component composition consisting of Fe and inevitable impurities,
Hot rolled steel sheet structure
Including plate-like or needle-like ferrite,
Furthermore, including one or more selected from carbide, pearlite, island martensite, and retained austenite,
25% or more in area ratio of the structure in which one or more selected from the plate-like or needle-like ferrite crystal grains and the carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite are adjacent to each other. (Including 100%)
As other organizations,
Polygonal ferrite is 75% or less in area ratio (including 0%),
Martensite by area ratio 50% or less (including 0%),
Bainite is less than 50% in area ratio (including 0%)
A hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets, comprising
板状または針状のフェライト中の平均Ｍｎ含有量ＭｎＸ（質量％）と、炭化物、パーライト、島状マルテンサイト、および残留オーステナイト中の平均Ｍｎ含有量ＭｎＹ（質量％）が下記（１）式を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
ＭｎＹ／ＭｎＸ≧１．１・・・・・（１） Furthermore, in the structure where one or more selected from the plate-like or needle-like ferrite, carbide, pearlite, island-like martensite, and retained austenite are adjacent,
The average Mn content MnX (mass%) in plate-like or needle-like ferrite and the average Mn content MnY (mass%) in carbide, pearlite, island martensite, and retained austenite are expressed by the following formula (1). The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets according to claim 1 or 2, characterized by being satisfied.
MnY / MnX ≧ 1.1 (1)
Ｃｒ：０.０５％以上５.０％以下、
Ｖ：０．００５％以上１．０％以下および
Ｍｏ：０．００５％以上０．５％以下
のうちから選んだ１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。 The hot-rolled steel sheet is further in mass%,
Cr: 0.05% to 5.0%,
4. One type or two or more types selected from V: 0.005% or more and 1.0% or less and Mo: 0.005% or more and 0.5% or less. The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets according to any one of the above items.
Ｔｉ：０．０１％以上０．１％以下および
Ｎｂ：０．０１％以上０．１％以下
のうちから選んだ１種または２種を含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。 The hot-rolled steel sheet is further in mass%,
One or two selected from Ti: 0.01% or more and 0.1% or less and Nb: 0.01% or more and 0.1% or less are contained. The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets according to claim 1.
Ｂ：０．０００３％以上０．００５０％以下
を含有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。 The hot-rolled steel sheet is further in mass%,
B: 0.0003% or more and 0.0050% or less are contained, The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets according to any one of claims 1 to 5.
Ｎｉ：０．０５％以上２.０％以下および
Ｃｕ：０．０５％以上２.０％以下
のうちから選んだ１種または２種を含有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。 The hot-rolled steel sheet is further in mass%,
7. One or two kinds selected from Ni: 0.05% or more and 2.0% or less and Cu: 0.05% or more and 2.0% or less. The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets according to claim 1.
Ｃａ：０．００１％以上０．００５％以下および
ＲＥＭ：０．００１％以上０．００５％以下
のうちから選んだ１種または２種を含有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。 The hot-rolled steel sheet is further in mass%,
8. One or two selected from Ca: 0.001% or more and 0.005% or less and REM: 0.001% or more and 0.005% or less. The hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets according to claim 1.
鋼スラブを、仕上げ圧延出側温度８２０℃以上で熱間圧延し、
仕上げ圧延出側温度から７３０℃までの温度域を平均冷却速度１５℃／ｓ以上で冷却し、
その後、７３０℃から巻取り温度までを平均冷却速度１〜５０℃／ｓで冷却し、
巻取り温度を５００℃以上として巻き取ることを特徴とする冷延鋼板用または溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板の製造方法。 A method for producing a hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheets or hot-dip galvanized steel sheets according to any one of claims 1 to 8 ,
The steel slab is hot rolled at a finish rolling exit temperature of 820 ° C or higher,
The temperature range from the finish rolling exit temperature to 730 ° C. is cooled at an average cooling rate of 15 ° C./s or more,
Then, from 730 ° C. to the coiling temperature is cooled at an average cooling rate of 1-50 ° C./s
A method for producing a hot-rolled steel sheet for cold-rolled steel sheet or hot-dip galvanized steel sheet, wherein the coiling is performed at a coiling temperature of 500 ° C or higher.
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