JP7513916B2 - 熱間圧延鋼板 - Google Patents
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Description
本発明は、熱間圧延鋼板に関する。
鋼板を高強度化すると一般的に加工性が低下するため、鋼板において強度と加工性の両立を図ることは一般に困難である。加えて、例えば、鋼板を複雑な形状の部品等に加工することが要求される場合には、鋼板の板幅方向で特性が均一でないと、部品に適用できる鋼板の部位が制限されることがある。このため、歩留まりの観点からも、鋼板の板幅方向において特性が均一であることが好ましい。
これに関連して、例えば、特許文献１では、質量％で、Ｃ：０．０５％以上、０．２％以下、Ｓｉ：０．０１％以上、０．６％以下、Ｍｎ：０．５％以上、２．５％以下、Ｐ：０．００１％以上、０．１％以下、Ｓ：０．０００５％以上、０．０５％以下、Ａｌ：０．０１％以上、０．２％以下、Ｎ：０．０００１％以上、０．０１０％以下、Ｍｏ：０．０５％以上、０．５％以下、Ｔｉ：４８Ｎ／１４＋０．０１％以上、０．１４％以下、Ｂ：０．０００３％以上、０．００５％以下を、７０≦３００×Ｃ（質量％）＋３３×Ｍｎ（質量％）＋２２×Ｃｒ（質量％）＋１１×Ｍｏ（質量％）＋１１×Ｓｉ（質量％）＋１７×Ｎｉ（質量％）≦１００の式を満足する範囲で含有し、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼組成を有し、降伏強度が９６０ＭＰａ以上、および降伏比が０．８３以上であり、かつ板幅方向の降伏強度のばらつきが５０ＭＰａ以内であることを特徴とする高降伏比高強度熱延鋼板が記載されている。また、特許文献１では、上記の構成により、板幅方向の強度ばらつきが小さく、また降伏強度９６０ＭＰａ以上、降伏比０．８３以上の靭性に優れた高降伏比高強度鋼板を得ることが出来ると記載されている。
特許文献２では、連続鋳造で製造した重量％でＣ：０．０５～０．１２％、Ｎ：０．００１～０．００５％及びＴｉ：０．０４～０．１５％を含有するスラブを加熱炉に装入して加熱し、ＴｉＣ固溶温度Ｔ（Ｋ）以上で、保定時間ｔ（時間）がＴ・（１０＋ｌｏｇｔ）≧１５０００の式を満足する条件で保定し、加熱炉から抽出して圧延することによる鋼板間の強度のばらつきが小さいＴｉ添加高強度熱延鋼板の製造方法が記載されている。また、特許文献２では、添加したＴｉを充分に固溶する加熱条件の定量化により、Ｔｉ固溶不足による鋼板の強度ばらつきを抑制することが可能になり、強度スペック外れが殆どなくなり、降格する鋼板がなくなると記載されている。
特許文献３では、質量％で、Ｃ：０．０２０～０．０６５％、Ｓｉ：０．１％以下、Ｍｎ：０．４０～０．８０％未満、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｔｉ：０．０８～０．２０％、Ａｌ：０．００５～０．１％、Ｎ：０．００５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるとともに、Ｔｉ*＝Ｔｉ－（４８／１４）×Ｎの式で規定されるＴｉ*が所定の式を満たす鋼成分を有し、鋼組織が面積率で９５％以上のフェライト相と残部がパーライト相、ベイナイト相およびマルテンサイト相のいずれか１種以上の相であって、フェライトの平均フェライト粒径が１０μｍ以下であり、鋼中に析出したＴｉ炭化物の平均粒子径が１０ｎｍ以下であって、かつＴｉ*の８０％以上のＴｉがＴｉ炭化物として析出していることを特徴とする高強度熱延鋼板が記載されている。また、特許文献３では、上記の構成により、高強度であって、延性および伸びフランジ性に優れるとともに、鋼板内で強度のばらつきの小さい良好な材質均一性を有する高強度熱延鋼板、より具体的には引張強さ（ＴＳ）のばらつき△ＴＳが１５ＭＰａ以下の高強度熱延鋼板が得られることが記載されている。
特許文献４では、実質的に、Ｃ：０．０５～０．１８ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．７～１．５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．６～１．８ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．００５ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．０１～０．１０ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００５ｍａｓｓ％以下、Ｍｏ：０．０５～１．５ｍａｓｓ％を含有し、残部がＦｅからなる成分組成を有することを特徴とするコイル内材質変動の少ない高加工性高強度熱延鋼板が記載されている。また、特許文献４では、上記の熱延鋼板は、コイル全長及び全幅に亘って材質が均一であり、コイル内材質変動が適切に抑えられていると記載されている。
特許文献５では、式０．２５＜Ｔｉ＋Ｖ～０．４５を満足し、固溶Ｖ：０．０５％以上０．１５％未満である成分組成を有し、フェライト相の組織全体に対する面積率が９５％以上であるマトリックス中に、ＴｉおよびＶを含み平均粒子径が１０ｎｍ未満である微細炭化物が分散析出し、該微細炭化物の組織全体に対する体積比が０．００５０以上であり、Ｔｉを含み粒子径が３０ｎｍ以上である炭化物の全炭化物総数に占める個数の割合が１０％未満である組織を有する引張強さが９８０ＭＰａ以上の高張力熱延鋼板が記載されている。また、特許文献５では、上記の熱延鋼板は、鋼板の板幅中心部（中央部）と１／４幅位置との強度の差が１５ＭＰａ以内、鋼板の板幅中心部（中央部）と１／４幅位置との穴拡げ率の差が１０％以内、限界曲げ半径比の差が０．１５以下であり、機械的特性の安定性および強度と加工性の均一性を示すことが記載されている。
特許文献１～３などのように、従来技術では、熱間圧延鋼板における強度ばらつきの抑制について検討されているものは比較的多いが、単に強度ばらつきを抑制しても、様々な加工を伴うより複雑な形状の部品を製造する際には、当該部品に適用する鋼板の部位によっては割れが生じることがあり、このような場合には結果として歩留まりの低下を招くこととなる。
一方、特許文献４及び５では、強度以外の特性における幅方向の均一性についても検討がされているものの、例えば、特許文献４では幅方向の具体的な測定位置が必ずしも明らかではない。また、特許文献５においても、板幅中心部と１／４幅位置との特性の差は示されているものの、特性の制御がより難しい板幅方向の端部に比較的近い領域を含めた均一性については必ずしも十分な検討はなされていない。板幅方向の端部に比較的近い領域においても特性が十分に均一化されていない場合には、同様により複雑な部品に適用する鋼板の部位によっては割れが生じることがあり、歩留まりの低下を招くこととなる。
そこで、本発明は、複雑な形状の部品を製造する場合であっても割れなどの発生を抑制して歩留まりを改善することができる熱間圧延鋼板を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するために、７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する高強度熱間圧延鋼板において、従来技術で提案されるような引張強さや降伏強度などの特性よりはむしろ穴広げ性に着目し、これを所定の式を満たすよう制御することで、複雑な形状の部品であっても歩留まりよく製造することができることを見出し、本発明を完成させた。
上記目的を達成し得た鋼材は、以下のとおりである。
（１）引張強さが７８０ＭＰａ以上、板厚が１．２～４．０ｍｍ、板幅が７５０ｍｍ以上であり、下記式１を満たす、熱間圧延鋼板。
－１５≦（λW1＋λW2）／２－λC≦１５ ・・・式１
ここで、λW1及びλW2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置における穴広げ率（％）を示し、λCは板幅中央部の穴広げ率（％）を示し、λW1、λW2及びλCはそれぞれ４０％以上である。
（２）前記引張強さが９８０ＭＰａ以上である、上記（１）に記載の熱間圧延鋼板。
（３）下記式２をさらに満たす、上記（１）又は（２）に記載の熱間圧延鋼板。
－８０≦（ＴＳW1＋ＴＳW2）／２－ＴＳC≦８０ ・・・式２
ここで、ＴＳW1及びＴＳW2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置における引張強さ（ＭＰａ）を示し、ＴＳCは板幅中央部の引張強さ（ＭＰａ）を示す。
（４）下記式３をさらに満たす、上記（１）～（３）のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板。
－１５≦（λE1＋λE2）／２－λC≦１５ ・・・式３
ここで、λE1及びλE2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅中央部側に７５ｍｍの位置における穴広げ率（％）を示し、λCは板幅中央部の穴広げ率（％）を示す。
（５）板幅が７５０～１６００ｍｍである、上記（１）～（４）のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板。
（６）化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１～０．５０％、
Ｓｉ：０．０１～３．５０％、
Ｍｎ：０．２０～３．００％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０２００％以下、
Ｎ：０．０１００％以下、
Ａｌ：０．００１～１．０００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｎｉ：０～０．５０％、
Ｃｒ：０～２．００％、
Ｍｏ：０～３．００％、
Ｗ：０～０．１０％、
Ｎｂ：０～０．０６０％、
Ｖ：０～１．００％、
Ｔｉ：０～０．２０％、
Ｂ：０～０．００４０％、
Ｏ：０～０．０２０％、
Ｔａ：０～０．１０％、
Ｃｏ：０～３．００％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｓｂ：０～０．５０％、
Ａｓ：０～０．０５０％、
Ｍｇ：０～０．０５０％、
Ｚｒ：０～０．０５０％、
Ｃａ：０～０．０５００％、
ＲＥＭ：０～０．０５００％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物である、上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板。
（７）前記化学組成が、質量％で、
Ｃｕ：０．００１～１．００％、
Ｎｉ：０．００１～０．５０％、
Ｃｒ：０．００１～２．００％、
Ｍｏ：０．００１～３．００％、
Ｗ：０．００１～０．１０％、
Ｎｂ：０．００１～０．０６０％、
Ｖ：０．００１～１．００％、
Ｔｉ：０．００１～０．２０％、
Ｂ：０．０００１～０．００４０％、
Ｏ：０．０００１～０．０２０％、
Ｔａ：０．００１～０．１０％、
Ｃｏ：０．００１～３．００％、
Ｓｎ：０．００１～１．００％、
Ｓｂ：０．００１～０．５０％、
Ａｓ：０．００１～０．０５０％、
Ｍｇ：０．０００１～０．０５０％、
Ｚｒ：０．０００１～０．０５０％、
Ｃａ：０．０００１～０．０５００％、及び
ＲＥＭ：０．０００１～０．０５００％
からなる群より選択される少なくとも一種を含む、上記（６）に記載の熱間圧延鋼板。
（８）Ｍｏ含有量が０．０３％以下である、上記（６）又は（７）に記載の熱間圧延鋼板。
（９）Ｖ含有量が０．１１％以下である、上記（６）～（８）のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板。
（１）引張強さが７８０ＭＰａ以上、板厚が１．２～４．０ｍｍ、板幅が７５０ｍｍ以上であり、下記式１を満たす、熱間圧延鋼板。
－１５≦（λW1＋λW2）／２－λC≦１５ ・・・式１
ここで、λW1及びλW2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置における穴広げ率（％）を示し、λCは板幅中央部の穴広げ率（％）を示し、λW1、λW2及びλCはそれぞれ４０％以上である。
（２）前記引張強さが９８０ＭＰａ以上である、上記（１）に記載の熱間圧延鋼板。
（３）下記式２をさらに満たす、上記（１）又は（２）に記載の熱間圧延鋼板。
－８０≦（ＴＳW1＋ＴＳW2）／２－ＴＳC≦８０ ・・・式２
ここで、ＴＳW1及びＴＳW2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置における引張強さ（ＭＰａ）を示し、ＴＳCは板幅中央部の引張強さ（ＭＰａ）を示す。
（４）下記式３をさらに満たす、上記（１）～（３）のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板。
－１５≦（λE1＋λE2）／２－λC≦１５ ・・・式３
ここで、λE1及びλE2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅中央部側に７５ｍｍの位置における穴広げ率（％）を示し、λCは板幅中央部の穴広げ率（％）を示す。
（５）板幅が７５０～１６００ｍｍである、上記（１）～（４）のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板。
（６）化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１～０．５０％、
Ｓｉ：０．０１～３．５０％、
Ｍｎ：０．２０～３．００％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０２００％以下、
Ｎ：０．０１００％以下、
Ａｌ：０．００１～１．０００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｎｉ：０～０．５０％、
Ｃｒ：０～２．００％、
Ｍｏ：０～３．００％、
Ｗ：０～０．１０％、
Ｎｂ：０～０．０６０％、
Ｖ：０～１．００％、
Ｔｉ：０～０．２０％、
Ｂ：０～０．００４０％、
Ｏ：０～０．０２０％、
Ｔａ：０～０．１０％、
Ｃｏ：０～３．００％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｓｂ：０～０．５０％、
Ａｓ：０～０．０５０％、
Ｍｇ：０～０．０５０％、
Ｚｒ：０～０．０５０％、
Ｃａ：０～０．０５００％、
ＲＥＭ：０～０．０５００％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物である、上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板。
（７）前記化学組成が、質量％で、
Ｃｕ：０．００１～１．００％、
Ｎｉ：０．００１～０．５０％、
Ｃｒ：０．００１～２．００％、
Ｍｏ：０．００１～３．００％、
Ｗ：０．００１～０．１０％、
Ｎｂ：０．００１～０．０６０％、
Ｖ：０．００１～１．００％、
Ｔｉ：０．００１～０．２０％、
Ｂ：０．０００１～０．００４０％、
Ｏ：０．０００１～０．０２０％、
Ｔａ：０．００１～０．１０％、
Ｃｏ：０．００１～３．００％、
Ｓｎ：０．００１～１．００％、
Ｓｂ：０．００１～０．５０％、
Ａｓ：０．００１～０．０５０％、
Ｍｇ：０．０００１～０．０５０％、
Ｚｒ：０．０００１～０．０５０％、
Ｃａ：０．０００１～０．０５００％、及び
ＲＥＭ：０．０００１～０．０５００％
からなる群より選択される少なくとも一種を含む、上記（６）に記載の熱間圧延鋼板。
（８）Ｍｏ含有量が０．０３％以下である、上記（６）又は（７）に記載の熱間圧延鋼板。
（９）Ｖ含有量が０．１１％以下である、上記（６）～（８）のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板。
本発明によれば、複雑な形状の部品であっても歩留まりよく製造することができる熱間圧延鋼板を提供することができる。このような熱間圧延鋼板は、例えば自動車の足回り部品のようなより複雑な形状を有しかつ高強度であることが要求される部品の製造に特に適しているため、産業上の利用価値も非常に高い。
＜熱間圧延鋼板＞
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板は、引張強さが７８０ＭＰａ以上、板厚が１．２～４．０ｍｍ、板幅が７５０ｍｍ以上であり、下記式１を満たすことを特徴としている。
－１５≦（λW1＋λW2）／２－λC≦１５ ・・・式１
ここで、λW1及びλW2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置における穴広げ率（％）を示し、λCは板幅中央部の穴広げ率（％）を示し、λW1、λW2及びλCはそれぞれ４０％以上である。
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板は、引張強さが７８０ＭＰａ以上、板厚が１．２～４．０ｍｍ、板幅が７５０ｍｍ以上であり、下記式１を満たすことを特徴としている。
－１５≦（λW1＋λW2）／２－λC≦１５ ・・・式１
ここで、λW1及びλW2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置における穴広げ率（％）を示し、λCは板幅中央部の穴広げ率（％）を示し、λW1、λW2及びλCはそれぞれ４０％以上である。
先に述べたとおり、鋼板を複雑な形状の部品等に加工することが要求される場合には、歩留まりの観点からも鋼板の板幅方向において特性が均一であることが好ましい。例えば、自動車部材に関連してより具体的に説明すると、近年、自動車の耐久性向上及び衝突安全性の向上を目的として、自動車部材への高強度鋼板の適用が盛んに検討されている。しかしながら、鋼板を高強度化すると一般的に加工性が低下し、また鋼板の特性は鋼板組織の影響を強く受けるため、製造時における板幅方向の温度不均一性などに起因して鋼板組織を板幅方向で十分に均一なものとすることができない場合がある。その結果として、鋼板の材料特性が板幅方向において大きく異なってしまうことがある。とりわけ、自動車部材などに適用される高強度鋼板では、プレス成形時のバーリング加工部や伸びフランジ成形部が鋼板のどの位置になるかが部品ごとに異なるため、単に強度ばらつき、特には引張強さや降伏強度のばらつきを鋼板の板幅方向において抑制したとしても、当該部品に適用する鋼板の部位によってはプレス成形の際に割れが生じることがあり、結果として歩留まりの低下を招くこととなる。
そこで、本発明者らは、７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する高強度熱間圧延鋼板において、引張強さ等の特性よりはむしろ鋼板の穴広げ率に着目し、板幅方向において測定される複数の穴広げ率を上記式１の関係を満足するよう制御することで、複雑な形状の部品であっても割れなどの発生を抑制して歩留まりよく製造することができることを見出した。したがって、本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板によれば、例えば自動車の足回り部品のようなより複雑な形状を有しかつ高強度であることが要求される部品の製造であっても、特に当該部品に適用できる鋼板の部位が制限されることがないため、設計的な自由度を高めることができるだけでなく、歩留まりの観点でも非常に有利である。幾つかの従来技術において、鋼板の所望の特性を改善するために引張強さ等の強度特性を板幅方向において制御することや、引張強さ等の強度のばらつきを抑えるために鋼板の組織などを制御することが提案されているものの、穴広げ性を板幅方向において制御するという技術的思想、より具体的には引張強さが７８０ＭＰａ以上、特には８５０ＭＰａ以上又は９８０ＭＰａ以上の高強度熱間圧延鋼板から複雑な形状の部品を歩留まりよく製造するために板幅方向における穴広げ性を所定の式を満足するよう制御するという技術的思想はこれまでにないものであり、今回、本発明者らによって初めて見出されたものである。
以下、本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板についてより詳しく説明するが、これらの説明は、本発明の好ましい実施形態の単なる例示を意図するものであって、本発明をこのような特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
［引張強さ］
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板は、７８０ＭＰａ以上の引張強さを有し、例えば８５０ＭＰａ以上、９８０ＭＰａ以上、９９０ＭＰａ以上又は１０４０ＭＰａ以上であってもよい。本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板はこのような高い引張強さを有するにもかかわらず、穴広げ性が板幅方向において十分に制御されているために、例えばプレス成形などによって複雑な形状の部品を製造する際にも、使用される鋼板の部位に特に制限なく割れなどの発生を顕著に抑制することが可能である。引張強さの上限は特に限定されないが、例えば、熱間圧延鋼板の引張強さは２０００ＭＰａ以下、１４７０ＭＰａ以下、１２５０ＭＰａ以下又は１１８０ＭＰａ以下であってもよい。引張強さは、熱間圧延鋼板の板幅１／８位置から圧延方向と直角方向にＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１の５号引張試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１に準拠した引張試験を２回行い、得られた引張強さの値を平均することによって決定される。より具体的には、後で詳しく説明するＴＳW1及びＴＳW2のうち値の低い方が熱間圧延鋼板の引張強さとして決定される。
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板は、７８０ＭＰａ以上の引張強さを有し、例えば８５０ＭＰａ以上、９８０ＭＰａ以上、９９０ＭＰａ以上又は１０４０ＭＰａ以上であってもよい。本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板はこのような高い引張強さを有するにもかかわらず、穴広げ性が板幅方向において十分に制御されているために、例えばプレス成形などによって複雑な形状の部品を製造する際にも、使用される鋼板の部位に特に制限なく割れなどの発生を顕著に抑制することが可能である。引張強さの上限は特に限定されないが、例えば、熱間圧延鋼板の引張強さは２０００ＭＰａ以下、１４７０ＭＰａ以下、１２５０ＭＰａ以下又は１１８０ＭＰａ以下であってもよい。引張強さは、熱間圧延鋼板の板幅１／８位置から圧延方向と直角方向にＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１の５号引張試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１に準拠した引張試験を２回行い、得られた引張強さの値を平均することによって決定される。より具体的には、後で詳しく説明するＴＳW1及びＴＳW2のうち値の低い方が熱間圧延鋼板の引張強さとして決定される。
［熱間圧延鋼板の好ましい化学組成］
本発明の実施形態においては、熱間圧延鋼板は、引張強さが７８０ＭＰａ以上の要件を満たす任意の材料であってよい。したがって、熱間圧延鋼板の化学組成は、特に限定されず、引張強さが７８０ＭＰａ以上の要件を満たす範囲で適切に決定すればよい。より詳しくは、本発明は、上記のとおり、複雑な形状の部品を製造する場合であっても割れなどの発生を抑制して歩留まりを改善することができる熱間圧延鋼板を提供することを目的とするものであって、７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する高強度熱間圧延鋼板において、板幅方向において測定される複数の穴広げ率を上記式１の関係を満足するよう制御することによって当該目的を達成するものである。したがって、熱間圧延鋼板の化学組成、本発明の目的を達成する上で必須の技術的特徴でないことは明らかである。以下、本発明の実施形態に係る７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する熱間圧延鋼板のための好ましい化学組成について詳しく説明するが、これらの説明は、７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する熱間圧延鋼板の単なる例示を意図するものであって、本発明をこのような特定の化学組成を有する熱間圧延鋼板に限定することを意図するものではない。また、以下の説明において、各元素の含有量の単位である「％」は、特に断りがない限り「質量％」を意味するものである。さらに、本明細書において、数値範囲を示す「～」とは、特に断りがない場合、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本発明の実施形態においては、熱間圧延鋼板は、引張強さが７８０ＭＰａ以上の要件を満たす任意の材料であってよい。したがって、熱間圧延鋼板の化学組成は、特に限定されず、引張強さが７８０ＭＰａ以上の要件を満たす範囲で適切に決定すればよい。より詳しくは、本発明は、上記のとおり、複雑な形状の部品を製造する場合であっても割れなどの発生を抑制して歩留まりを改善することができる熱間圧延鋼板を提供することを目的とするものであって、７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する高強度熱間圧延鋼板において、板幅方向において測定される複数の穴広げ率を上記式１の関係を満足するよう制御することによって当該目的を達成するものである。したがって、熱間圧延鋼板の化学組成、本発明の目的を達成する上で必須の技術的特徴でないことは明らかである。以下、本発明の実施形態に係る７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する熱間圧延鋼板のための好ましい化学組成について詳しく説明するが、これらの説明は、７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する熱間圧延鋼板の単なる例示を意図するものであって、本発明をこのような特定の化学組成を有する熱間圧延鋼板に限定することを意図するものではない。また、以下の説明において、各元素の含有量の単位である「％」は、特に断りがない限り「質量％」を意味するものである。さらに、本明細書において、数値範囲を示す「～」とは、特に断りがない場合、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
［Ｃ：０．０１～０．５０％］
Ｃは、鋼板の強度を高めるのに有効な元素である。このような効果を十分に得るために、Ｃ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｃ含有量は０．０３％以上、０．０５％以上、０．０８％以上、０．１０％以上又は０．１２％以上であってもよい。一方で、Ｃを過度に含有すると、靭性が低下する場合がある。したがって、Ｃ含有量は０．５０％以下であることが好ましい。Ｃ含有量は０．４０％以下、０．３５％以下、０．３０％以下、０．２５％以下、０．２２％以下又は０．１９％以下であってもよい。
Ｃは、鋼板の強度を高めるのに有効な元素である。このような効果を十分に得るために、Ｃ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｃ含有量は０．０３％以上、０．０５％以上、０．０８％以上、０．１０％以上又は０．１２％以上であってもよい。一方で、Ｃを過度に含有すると、靭性が低下する場合がある。したがって、Ｃ含有量は０．５０％以下であることが好ましい。Ｃ含有量は０．４０％以下、０．３５％以下、０．３０％以下、０．２５％以下、０．２２％以下又は０．１９％以下であってもよい。
［Ｓｉ：０．０１～３．５０％］
Ｓｉは、固溶強化元素として強度上昇に有効な元素である。このような効果を十分に得るために、Ｓｉ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｓｉ含有量は０．０５％以上、０．１０％以上、０．２０％以上、０．３０％以上、０．５０％以上又は０．８０％以上であってもよい。一方で、Ｓｉを過度に含有すると、靭性が低下する場合がある。したがって、Ｓｉ含有量は３．５０％以下であることが好ましい。Ｓｉ含有量は３．００％以下、２．５０％以下、２．００％以下、１．５０％以下、１．２０％以下又は１．００％以下であってもよい。
Ｓｉは、固溶強化元素として強度上昇に有効な元素である。このような効果を十分に得るために、Ｓｉ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｓｉ含有量は０．０５％以上、０．１０％以上、０．２０％以上、０．３０％以上、０．５０％以上又は０．８０％以上であってもよい。一方で、Ｓｉを過度に含有すると、靭性が低下する場合がある。したがって、Ｓｉ含有量は３．５０％以下であることが好ましい。Ｓｉ含有量は３．００％以下、２．５０％以下、２．００％以下、１．５０％以下、１．２０％以下又は１．００％以下であってもよい。
［Ｍｎ：０．２０～３．００％］
Ｍｎは、焼入れ性及び固溶強化元素として強度上昇に有効な元素である。これらの効果を十分に得るために、Ｍｎ含有量は０．２０％以上であることが好ましい。Ｍｎ含有量は０．５０％以上、０．８０％以上又は１．００％以上であってもよい。一方で、Ｍｎを過度に含有すると、ＭｎＳが多く生成して靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｍｎ含有量は３．００％以下であることが好ましい。Ｍｎ含有量は２．７０％以下、２．５０％以下、２．００％以下、１．６０％以下又は１．４０％以下であってもよい。
Ｍｎは、焼入れ性及び固溶強化元素として強度上昇に有効な元素である。これらの効果を十分に得るために、Ｍｎ含有量は０．２０％以上であることが好ましい。Ｍｎ含有量は０．５０％以上、０．８０％以上又は１．００％以上であってもよい。一方で、Ｍｎを過度に含有すると、ＭｎＳが多く生成して靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｍｎ含有量は３．００％以下であることが好ましい。Ｍｎ含有量は２．７０％以下、２．５０％以下、２．００％以下、１．６０％以下又は１．４０％以下であってもよい。
［Ｐ：０．１００％以下］
Ｐは、過度に含有すると溶接性などに不利に影響する場合がある。したがって、Ｐ含有量は０．１００％以下であることが好ましい。Ｐ含有量は０．０８０％以下、０．０５０％以下、０．０３０％以下又は０．０２５％以下であってもよい。Ｐ含有量の下限は特に限定されず０％であってもよいが、過度な低減はコストの上昇を招く。したがって、Ｐ含有量は０．０００１％以上、０．００１％以上又は０．００５％以上であってもよい。
Ｐは、過度に含有すると溶接性などに不利に影響する場合がある。したがって、Ｐ含有量は０．１００％以下であることが好ましい。Ｐ含有量は０．０８０％以下、０．０５０％以下、０．０３０％以下又は０．０２５％以下であってもよい。Ｐ含有量の下限は特に限定されず０％であってもよいが、過度な低減はコストの上昇を招く。したがって、Ｐ含有量は０．０００１％以上、０．００１％以上又は０．００５％以上であってもよい。
［Ｓ：０．０２００％以下］
Ｓは、過度に含有するとＭｎＳが多く生成して靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｓｉ含有量は０．０２００％以下であることが好ましい。Ｓ含有量は０．０１５０％以下、０．０１００％以下又は０．００５０％以下であってもよい。Ｓ含有量の下限は特に限定されず０％であってもよいが、過度な低減はコストの上昇を招く。したがって、Ｓ含有量は０．０００１％以上又は０．０００５％以上であってもよい。
Ｓは、過度に含有するとＭｎＳが多く生成して靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｓｉ含有量は０．０２００％以下であることが好ましい。Ｓ含有量は０．０１５０％以下、０．０１００％以下又は０．００５０％以下であってもよい。Ｓ含有量の下限は特に限定されず０％であってもよいが、過度な低減はコストの上昇を招く。したがって、Ｓ含有量は０．０００１％以上又は０．０００５％以上であってもよい。
［Ｎ：０．０１００％以下］
Ｎは、過度に含有すると粗大な窒化物を形成し、靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｎ含有量は０．０１００％以下であることが好ましい。Ｎ含有量は０．００８０％以下又は０．００５０％以下であってもよい。Ｎ含有量の下限は特に限定されず０％であってもよいが、過度な低減はコストの上昇を招く。したがって、Ｎ含有量は０．０００１％以上又は０．０００５％以上であってもよい。
Ｎは、過度に含有すると粗大な窒化物を形成し、靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｎ含有量は０．０１００％以下であることが好ましい。Ｎ含有量は０．００８０％以下又は０．００５０％以下であってもよい。Ｎ含有量の下限は特に限定されず０％であってもよいが、過度な低減はコストの上昇を招く。したがって、Ｎ含有量は０．０００１％以上又は０．０００５％以上であってもよい。
［Ａｌ：０．００１～１．０００％］
Ａｌは、脱酸剤として作用する元素である。このような効果を十分に得るために、Ａｌ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ａｌ含有量は０．００５％以上、０．０１０％以上又は０．０１５％以上であってもよい。一方で、Ａｌを過度に含有すると、粗大な酸化物が形成し、靭性を低下させる場合がある。したがって、Ａｌ含有量は１．０００％以下であることが好ましい。Ａｌ含有量は０．５００％以下、０．３００％以下、０．２００％以下、０．１００％以下、０．０５０％以下又は０．０３０％以下であってもよい。
Ａｌは、脱酸剤として作用する元素である。このような効果を十分に得るために、Ａｌ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ａｌ含有量は０．００５％以上、０．０１０％以上又は０．０１５％以上であってもよい。一方で、Ａｌを過度に含有すると、粗大な酸化物が形成し、靭性を低下させる場合がある。したがって、Ａｌ含有量は１．０００％以下であることが好ましい。Ａｌ含有量は０．５００％以下、０．３００％以下、０．２００％以下、０．１００％以下、０．０５０％以下又は０．０３０％以下であってもよい。
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板の基本化学組成は上記のとおりである。さらに、当該熱間圧延鋼板は、必要に応じて、残部のＦｅの一部に替えて以下の任意選択元素のうち少なくとも一種を含有してもよい。
［Ｃｕ：０～１．００％］
Ｃｕは、強度及び／又は耐食性の向上に寄与する元素である。Ｃｕ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｃｕ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｃｕ含有量は０．０１％以上、０．０５％以上又は０．１０％以上であってもよい。一方で、Ｃｕを過度に含有すると、靭性や溶接性の劣化を招く場合がある。したがって、Ｃｕ含有量は１．００％以下であることが好ましい。Ｃｕ含有量は０．８０％以下、０．６０％以下、０．４０％以下、０．２５％以下又は０．１５％以下であってもよい。
Ｃｕは、強度及び／又は耐食性の向上に寄与する元素である。Ｃｕ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｃｕ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｃｕ含有量は０．０１％以上、０．０５％以上又は０．１０％以上であってもよい。一方で、Ｃｕを過度に含有すると、靭性や溶接性の劣化を招く場合がある。したがって、Ｃｕ含有量は１．００％以下であることが好ましい。Ｃｕ含有量は０．８０％以下、０．６０％以下、０．４０％以下、０．２５％以下又は０．１５％以下であってもよい。
［Ｎｉ：０～０．５０％］
Ｎｉは、鋼の焼入れ性を高め、強度及び／又は耐熱性の向上に寄与する元素である。Ｎｉ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｎｉ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｎｉ含有量は０．０１％以上、０．０３％以上又は０．０５％以上であってもよい。一方で、Ｎｉを過度に含有しても効果が飽和し、製造コストの上昇を招く虞がある。したがって、Ｎｉ含有量は０．５０％以下であることが好ましい。Ｎｉ含有量は０．４０％以下、０．３０％以下、０．２０％以下又は０．１０％以下であってもよい。
Ｎｉは、鋼の焼入れ性を高め、強度及び／又は耐熱性の向上に寄与する元素である。Ｎｉ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｎｉ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｎｉ含有量は０．０１％以上、０．０３％以上又は０．０５％以上であってもよい。一方で、Ｎｉを過度に含有しても効果が飽和し、製造コストの上昇を招く虞がある。したがって、Ｎｉ含有量は０．５０％以下であることが好ましい。Ｎｉ含有量は０．４０％以下、０．３０％以下、０．２０％以下又は０．１０％以下であってもよい。
［Ｃｒ：０～２．００％］
Ｃｒは、鋼の焼入れ性を高め、強度及び／又は耐食性の向上に寄与する元素である。Ｃｒ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｃｒ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｃｒ含有量は０．０１％以上、０．０３％以上又は０．１０％以上であってもよい。一方で、Ｃｒを過度に含有すると、合金コストの増加に加えて靭性が低下する場合がある。したがって、Ｃｒ含有量は２．００％以下であることが好ましい。Ｃｒ含有量は１．５０％以下、１．００％以下、０．５０％以下、０．３０％以下又は０．１５％以下であってもよい。
Ｃｒは、鋼の焼入れ性を高め、強度及び／又は耐食性の向上に寄与する元素である。Ｃｒ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｃｒ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｃｒ含有量は０．０１％以上、０．０３％以上又は０．１０％以上であってもよい。一方で、Ｃｒを過度に含有すると、合金コストの増加に加えて靭性が低下する場合がある。したがって、Ｃｒ含有量は２．００％以下であることが好ましい。Ｃｒ含有量は１．５０％以下、１．００％以下、０．５０％以下、０．３０％以下又は０．１５％以下であってもよい。
［Ｍｏ：０～３．００％］
Ｍｏは、鋼の焼入れ性を高め、強度の向上に寄与する元素であり、耐食性の向上にも寄与する元素である。Ｍｏ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｍｏ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｍｏ含有量は０．００５％以上、０．０１％以上又は０．０２％以上であってもよい。一方で、Ｍｏを過度に含有すると、熱間加工時の変形抵抗が増大し、設備負荷が大きくなる場合がある。したがって、Ｍｏ含有量は３．００％以下であることが好ましい。Ｍｏ含有量は２．００％以下、１．００％以下又は０．５０％以下であってもよい。例えば、Ｍｏを含まないか又はＭｏ含有量が低い場合には、高強度鋼板において材質のばらつきが比較的高くなることがある。しかしながら、本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板では、Ｍｏ含有量にかかわらず、板幅方向における穴広げ性等の材料特性を均一化することができる。したがって、Ｍｏ含有量は、上記のとおり０％であってもよく、例えば０．０５％未満、０．０４％以下又は０．０３％以下であってもよい。
Ｍｏは、鋼の焼入れ性を高め、強度の向上に寄与する元素であり、耐食性の向上にも寄与する元素である。Ｍｏ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｍｏ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｍｏ含有量は０．００５％以上、０．０１％以上又は０．０２％以上であってもよい。一方で、Ｍｏを過度に含有すると、熱間加工時の変形抵抗が増大し、設備負荷が大きくなる場合がある。したがって、Ｍｏ含有量は３．００％以下であることが好ましい。Ｍｏ含有量は２．００％以下、１．００％以下又は０．５０％以下であってもよい。例えば、Ｍｏを含まないか又はＭｏ含有量が低い場合には、高強度鋼板において材質のばらつきが比較的高くなることがある。しかしながら、本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板では、Ｍｏ含有量にかかわらず、板幅方向における穴広げ性等の材料特性を均一化することができる。したがって、Ｍｏ含有量は、上記のとおり０％であってもよく、例えば０．０５％未満、０．０４％以下又は０．０３％以下であってもよい。
［Ｗ：０～０．１０％］
Ｗ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。Ｗ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｗ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｗ含有量は０．００５％以上又は０．０１％以上であってもよい。一方で、Ｗを過度に含有すると、溶接性が低下する場合がある。したがって、Ｗ含有量は０．１０％以下であることが好ましい。Ｗ含有量は０．０８％以下、０．０５％以下又は０．０３％以下であってもよい。
Ｗ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。Ｗ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｗ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｗ含有量は０．００５％以上又は０．０１％以上であってもよい。一方で、Ｗを過度に含有すると、溶接性が低下する場合がある。したがって、Ｗ含有量は０．１０％以下であることが好ましい。Ｗ含有量は０．０８％以下、０．０５％以下又は０．０３％以下であってもよい。
［Ｎｂ：０～０．０６０％］
Ｎｂは、析出強化等により強度の向上に寄与する元素である。Ｎｂ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｎｂ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｎｂ含有量は０．００５％以上、０．０１０％以上又は０．０２０％以上であってもよい。一方で、Ｎｂを過度に含有しても効果が飽和し、靭性が低下する場合がある。したがって、Ｎｂ含有量は０．０６０％以下であることが好ましい。Ｎｂ含有量は０．０５０％以下又は０．０３０％以下であってもよい。
Ｎｂは、析出強化等により強度の向上に寄与する元素である。Ｎｂ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｎｂ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｎｂ含有量は０．００５％以上、０．０１０％以上又は０．０２０％以上であってもよい。一方で、Ｎｂを過度に含有しても効果が飽和し、靭性が低下する場合がある。したがって、Ｎｂ含有量は０．０６０％以下であることが好ましい。Ｎｂ含有量は０．０５０％以下又は０．０３０％以下であってもよい。
［Ｖ：０～１．００％］
Ｖは、析出強化等により強度の向上に寄与する元素である。Ｖ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｖ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｖ含有量は０．０１％以上、０．０３％以上又は０．０５％以上であってもよい。一方で、Ｖを過度に含有すると、多量の析出物が生成して靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｖ含有量は１．００％以下であることが好ましい。Ｖ含有量は０．８０％以下、０．５０％以下、０．３０％以下、０．１１％以下又は０．０７％以下であってもよい。
Ｖは、析出強化等により強度の向上に寄与する元素である。Ｖ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｖ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｖ含有量は０．０１％以上、０．０３％以上又は０．０５％以上であってもよい。一方で、Ｖを過度に含有すると、多量の析出物が生成して靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｖ含有量は１．００％以下であることが好ましい。Ｖ含有量は０．８０％以下、０．５０％以下、０．３０％以下、０．１１％以下又は０．０７％以下であってもよい。
［Ｔｉ：０～０．２０％］
Ｔｉは、析出強化等により強度の向上に寄与する元素である。Ｔｉ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｔｉ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｔｉ含有量は０．０１％以上、０．０３％以上又は０．０５％以上であってもよい。一方で、Ｔｉを過度に含有すると、多量の析出物が生成して靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｔｉ含有量は０．２０％以下であることが好ましい。Ｔｉ含有量は０．１５％以下、０．１２％以下又は０．０７％以下であってもよい。
Ｔｉは、析出強化等により強度の向上に寄与する元素である。Ｔｉ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｔｉ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｔｉ含有量は０．０１％以上、０．０３％以上又は０．０５％以上であってもよい。一方で、Ｔｉを過度に含有すると、多量の析出物が生成して靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｔｉ含有量は０．２０％以下であることが好ましい。Ｔｉ含有量は０．１５％以下、０．１２％以下又は０．０７％以下であってもよい。
［Ｂ：０～０．００４０％］
Ｂ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。Ｂ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｂ含有量は０．０００１％以上であることが好ましい。Ｂ含有量は０．０００２％以上、０．０００３％以上又は０．０００５％以上であってもよい。一方で、Ｂを過度に含有すると、靭性及び／又は溶接性が低下する場合がある。したがって、Ｂ含有量は０．００４０％以下であることが好ましい。Ｂ含有量は０．００３０％以下、０．００２０％以下又は０．００１０％以下であってもよい。
Ｂ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。Ｂ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｂ含有量は０．０００１％以上であることが好ましい。Ｂ含有量は０．０００２％以上、０．０００３％以上又は０．０００５％以上であってもよい。一方で、Ｂを過度に含有すると、靭性及び／又は溶接性が低下する場合がある。したがって、Ｂ含有量は０．００４０％以下であることが好ましい。Ｂ含有量は０．００３０％以下、０．００２０％以下又は０．００１０％以下であってもよい。
［Ｏ：０～０．０２０％］
Ｏは、製造工程で混入する元素である。Ｏ含有量は０％であってもよい。しかしながら、Ｏ含有量を０．０００１％未満に低減するためには精錬に時間を要し、生産性の低下を招く。したがって、Ｏ含有量は０．０００１％以上、０．０００５％以上又は０．００１％以上であってもよい。一方で、Ｏを過度に含有すると、粗大な介在物が形成して鋼材の靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｏ含有量は０．０２０％以下であることが好ましい。Ｏ含有量は０．０１５％以下、０．０１０％以下又は０．００５％以下であってもよい。
Ｏは、製造工程で混入する元素である。Ｏ含有量は０％であってもよい。しかしながら、Ｏ含有量を０．０００１％未満に低減するためには精錬に時間を要し、生産性の低下を招く。したがって、Ｏ含有量は０．０００１％以上、０．０００５％以上又は０．００１％以上であってもよい。一方で、Ｏを過度に含有すると、粗大な介在物が形成して鋼材の靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｏ含有量は０．０２０％以下であることが好ましい。Ｏ含有量は０．０１５％以下、０．０１０％以下又は０．００５％以下であってもよい。
［Ｔａ：０～０．１０％］
Ｔａは、炭化物の形態制御と強度の増加に有効な元素である。Ｔａ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｔａ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｔａ含有量は０．００５％以上、０．０１％以上又は０．０２％以上であってもよい。一方で、Ｔａを過度に含有すると、微細なＴａ炭化物が多数析出し、鋼材の過度な強度上昇を招き、結果として靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｔａ含有量は０．１０％以下であることが好ましい。Ｔａ含有量は、０．０８％以下、０．０６％以下又は０．０４％以下であってもよい。
Ｔａは、炭化物の形態制御と強度の増加に有効な元素である。Ｔａ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｔａ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｔａ含有量は０．００５％以上、０．０１％以上又は０．０２％以上であってもよい。一方で、Ｔａを過度に含有すると、微細なＴａ炭化物が多数析出し、鋼材の過度な強度上昇を招き、結果として靭性を低下させる場合がある。したがって、Ｔａ含有量は０．１０％以下であることが好ましい。Ｔａ含有量は、０．０８％以下、０．０６％以下又は０．０４％以下であってもよい。
［Ｃｏ：０～３．００％］
Ｃｏは、焼入れ性及び／又は耐熱性の向上に寄与する元素である。Ｃｏ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｃｏ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｃｏ含有量は０．０１％以上、０．０２％以上又は０．０５％以上であってもよい。一方で、Ｃｏを過度に含有すると、熱間加工性が低下する場合があり、原料コストの増加にも繋がる。したがって、Ｃｏ含有量は３．００％以下であることが好ましい。Ｃｏ含有量は２．００％以下、１．００％以下、０．５０％以下、０．２０％以下又は０．１０％以下であってもよい。
Ｃｏは、焼入れ性及び／又は耐熱性の向上に寄与する元素である。Ｃｏ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｃｏ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｃｏ含有量は０．０１％以上、０．０２％以上又は０．０５％以上であってもよい。一方で、Ｃｏを過度に含有すると、熱間加工性が低下する場合があり、原料コストの増加にも繋がる。したがって、Ｃｏ含有量は３．００％以下であることが好ましい。Ｃｏ含有量は２．００％以下、１．００％以下、０．５０％以下、０．２０％以下又は０．１０％以下であってもよい。
［Ｓｎ：０～１．００％］
Ｓｎは、耐食性の向上に有効な元素である。Ｓｎ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｓｎ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｓｎ含有量は０．００５％以上、０．０１％以上又は０．０２％以上であってもよい。一方で、Ｓｎを過度に含有すると、靭性の低下を招く場合がある。したがって、Ｓｎ含有量は１．００％以下であることが好ましい。Ｓｎ含有量は０．８０％以下、０．５０％以下、０．３０％以下、０．１０％以下又は０．０５％以下であってもよい。
Ｓｎは、耐食性の向上に有効な元素である。Ｓｎ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｓｎ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｓｎ含有量は０．００５％以上、０．０１％以上又は０．０２％以上であってもよい。一方で、Ｓｎを過度に含有すると、靭性の低下を招く場合がある。したがって、Ｓｎ含有量は１．００％以下であることが好ましい。Ｓｎ含有量は０．８０％以下、０．５０％以下、０．３０％以下、０．１０％以下又は０．０５％以下であってもよい。
［Ｓｂ：０～０．５０％］
Ｓｂは、耐食性の向上に有効な元素である。Ｓｂ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｓｂ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｓｂ含有量は０．００５％以上又は０．０１％以上であってもよい。一方で、Ｓｂを過度に含有すると、靭性の低下を招く場合がある。したがって、Ｓｂ含有量は０．５０％以下であることが好ましい。Ｓｂ含有量は０．３０％以下、０．１０％以下又は０．０５％以下であってもよい。
Ｓｂは、耐食性の向上に有効な元素である。Ｓｂ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｓｂ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｓｂ含有量は０．００５％以上又は０．０１％以上であってもよい。一方で、Ｓｂを過度に含有すると、靭性の低下を招く場合がある。したがって、Ｓｂ含有量は０．５０％以下であることが好ましい。Ｓｂ含有量は０．３０％以下、０．１０％以下又は０．０５％以下であってもよい。
［Ａｓ：０～０．０５０％］
Ａｓは、鋼の被削性を改善するのに有効な元素である。Ａｓ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ａｓ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ａｓ含有量は０．００５％以上又は０．０１０％以上であってもよい。一方で、Ａｓを過度に含有すると、熱間加工性が低下する場合がある。したがって、Ａｓ含有量は０．０５０％以下である。Ａｓ含有量は０．０４０％以下、０．０３０％以下又は０．０２０％以下であってもよい。
Ａｓは、鋼の被削性を改善するのに有効な元素である。Ａｓ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ａｓ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ａｓ含有量は０．００５％以上又は０．０１０％以上であってもよい。一方で、Ａｓを過度に含有すると、熱間加工性が低下する場合がある。したがって、Ａｓ含有量は０．０５０％以下である。Ａｓ含有量は０．０４０％以下、０．０３０％以下又は０．０２０％以下であってもよい。
［Ｍｇ：０～０．０５０％］
Ｍｇは、硫化物の形態を制御することができる元素である。Ｍｇ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｍｇ含有量は０．０００１％以上であることが好ましい。Ｍｇ含有量は０．０００５％以上、０．００１％以上又は０．００５％以上であってもよい。一方で、Ｍｇを過度に含有すると、粗大な介在物の形成に起因して靭性が低下する場合がある。したがって、Ｍｇ含有量は０．０５０％以下であることが好ましい。Ｍｇ含有量は０．０３０％以下、０．０２０％以下又は０．０１５％以下であってもよい。
Ｍｇは、硫化物の形態を制御することができる元素である。Ｍｇ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｍｇ含有量は０．０００１％以上であることが好ましい。Ｍｇ含有量は０．０００５％以上、０．００１％以上又は０．００５％以上であってもよい。一方で、Ｍｇを過度に含有すると、粗大な介在物の形成に起因して靭性が低下する場合がある。したがって、Ｍｇ含有量は０．０５０％以下であることが好ましい。Ｍｇ含有量は０．０３０％以下、０．０２０％以下又は０．０１５％以下であってもよい。
［Ｚｒ：０～０．０５０％］
Ｚｒは、硫化物の形態を制御することができる元素である。Ｚｒ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｚｒ含有量は０．０００１％以上であることが好ましい。Ｚｒ含有量は０．００３％以上、０．００５％以上又は０．０１％以上であってもよい。一方で、Ｚｒを過度に含有しても効果が飽和し、それゆえＺｒを必要以上に鋼材中に含有させることは製造コストの上昇を招く虞がある。したがって、Ｚｒ含有量は０．０５０％以下であることが好ましい。Ｚｒ含有量は０．０４０％以下、０．０３０％以下又は０．０２０％以下であってもよい。
Ｚｒは、硫化物の形態を制御することができる元素である。Ｚｒ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｚｒ含有量は０．０００１％以上であることが好ましい。Ｚｒ含有量は０．００３％以上、０．００５％以上又は０．０１％以上であってもよい。一方で、Ｚｒを過度に含有しても効果が飽和し、それゆえＺｒを必要以上に鋼材中に含有させることは製造コストの上昇を招く虞がある。したがって、Ｚｒ含有量は０．０５０％以下であることが好ましい。Ｚｒ含有量は０．０４０％以下、０．０３０％以下又は０．０２０％以下であってもよい。
［Ｃａ：０～０．０５００％］
Ｃａは、微量添加により硫化物の形態を制御することができる元素である。Ｃａ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｃａ含有量は０．０００１％以上であることが好ましい。Ｃａ含有量は０．０００５％以上、０．００１０％以上又は０．００２０％以上であってもよい。一方で、Ｃａを過度に含有しても効果が飽和し、それゆえＣａを必要以上に鋼材中に含有させることは製造コストの上昇を招く虞がある。したがって、Ｃａ含有量は０．０５００％以下であることが好ましい。Ｃａ含有量は０．０３００％以下、０．０２００％以下、０．０１００％以下、０．００７０％以下又は０．００４０％以下であってもよい。
Ｃａは、微量添加により硫化物の形態を制御することができる元素である。Ｃａ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｃａ含有量は０．０００１％以上であることが好ましい。Ｃａ含有量は０．０００５％以上、０．００１０％以上又は０．００２０％以上であってもよい。一方で、Ｃａを過度に含有しても効果が飽和し、それゆえＣａを必要以上に鋼材中に含有させることは製造コストの上昇を招く虞がある。したがって、Ｃａ含有量は０．０５００％以下であることが好ましい。Ｃａ含有量は０．０３００％以下、０．０２００％以下、０．０１００％以下、０．００７０％以下又は０．００４０％以下であってもよい。
［ＲＥＭ：０～０．０５００％］
ＲＥＭは、Ｃａと同様に微量添加により硫化物の形態を制御することができる元素である。ＲＥＭ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、ＲＥＭ含有量は０．０００１％以上であることが好ましい。ＲＥＭ含有量は０．０００５％以上、０．００１０％以上又は０．００２０％以上であってもよい。一方で、ＲＥＭを過度に含有すると、粗大な介在物が生成して鋼板の靭性を低下させる場合がある。したがって、ＲＥＭ含有量は０．０５００％以下であることが好ましい。ＲＥＭ含有量は０．０３００％以下、０．０２００％以下、０．０１００％以下、０．００７０％以下又は０．００４０％以下であってもよい。本明細書におけるＲＥＭとは、原子番号２１番のスカンジウム（Ｓｃ）、原子番号３９番のイットリウム（Ｙ）、及びランタノイドである原子番号５７番のランタン（Ｌａ）～原子番号７１番のルテチウム（Ｌｕ）の１７元素の総称であり、ＲＥＭ含有量はこれら元素の合計含有量である。
ＲＥＭは、Ｃａと同様に微量添加により硫化物の形態を制御することができる元素である。ＲＥＭ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、ＲＥＭ含有量は０．０００１％以上であることが好ましい。ＲＥＭ含有量は０．０００５％以上、０．００１０％以上又は０．００２０％以上であってもよい。一方で、ＲＥＭを過度に含有すると、粗大な介在物が生成して鋼板の靭性を低下させる場合がある。したがって、ＲＥＭ含有量は０．０５００％以下であることが好ましい。ＲＥＭ含有量は０．０３００％以下、０．０２００％以下、０．０１００％以下、０．００７０％以下又は０．００４０％以下であってもよい。本明細書におけるＲＥＭとは、原子番号２１番のスカンジウム（Ｓｃ）、原子番号３９番のイットリウム（Ｙ）、及びランタノイドである原子番号５７番のランタン（Ｌａ）～原子番号７１番のルテチウム（Ｌｕ）の１７元素の総称であり、ＲＥＭ含有量はこれら元素の合計含有量である。
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板において、上記の元素以外の残部は、Ｆｅ及び不純物からなる。不純物とは、熱間圧延鋼板を工業的に製造する際に、鉱石やスクラップ等のような原料を始めとして、製造工程の種々の要因によって混入する成分等である。
［板厚］
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板は１．２～４．０ｍｍの板厚を有する。板厚を適切な範囲内に規定することで、板幅方向における穴広げ率が式１を満足するのを確実にすることができる。板厚は１．５ｍｍ以上若しくは２．０ｍｍ以上であってもよく、及び／又は３．５ｍｍ以下若しくは３．０ｍｍ以下であってもよい。本発明において、板厚とは、板幅中央部における板厚をいうものである。
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板は１．２～４．０ｍｍの板厚を有する。板厚を適切な範囲内に規定することで、板幅方向における穴広げ率が式１を満足するのを確実にすることができる。板厚は１．５ｍｍ以上若しくは２．０ｍｍ以上であってもよく、及び／又は３．５ｍｍ以下若しくは３．０ｍｍ以下であってもよい。本発明において、板厚とは、板幅中央部における板厚をいうものである。
［板幅］
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板は７５０ｍｍ以上の板幅を有する。板幅を適切な範囲内に規定することで、板幅方向における穴広げ率が式１を満足するのを確実にすることができる。例えば、板幅は８００ｍｍ以上、９００ｍｍ以上又は１０００ｍｍ以上であってもよい。板幅の上限は特に限定されないが、板幅方向における穴広げ率が式１を満足するのをより確実にするという観点からは、板幅は２５００ｍｍ以下であることが好ましく、２０００ｍｍ以下、１８００ｍｍ以下、１６００ｍｍ以下、１５００ｍｍ以下、１４００ｍｍ以下又は１３００ｍｍ以下であってもよい。
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板は７５０ｍｍ以上の板幅を有する。板幅を適切な範囲内に規定することで、板幅方向における穴広げ率が式１を満足するのを確実にすることができる。例えば、板幅は８００ｍｍ以上、９００ｍｍ以上又は１０００ｍｍ以上であってもよい。板幅の上限は特に限定されないが、板幅方向における穴広げ率が式１を満足するのをより確実にするという観点からは、板幅は２５００ｍｍ以下であることが好ましく、２０００ｍｍ以下、１８００ｍｍ以下、１６００ｍｍ以下、１５００ｍｍ以下、１４００ｍｍ以下又は１３００ｍｍ以下であってもよい。
［－１５≦（λW1＋λW2）／２－λC≦１５］
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板は下記式１を満たし、
－１５≦（λW1＋λW2）／２－λC≦１５ ・・・式１
ここで、λW1及びλW2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置における穴広げ率（％）を示し、λCは板幅中央部の穴広げ率（％）を示す。本発明において、熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端は、互いに反対側の関係にあればよく、熱間圧延鋼板の特定のサイドに限定されるものではない。したがって、一端がいわゆるワークサイド（オペレータが操作を行う鋼板の板幅方向における一方の側）又はドライブサイド（駆動系装置が設置されている鋼板の板幅方向における他方の側）であってもよく、同様に他端がワークサイド又はドライブサイドであってもよい。板幅方向における両端部と中央部の穴広げ率が式１の関係を満たすことで、板幅方向における穴広げ性が均一化されるため、これに関連して熱間圧延鋼板の板幅方向におけるバーリング加工性及び伸びフランジ成形性などを均一にすることができる。したがって、プレス成形などによって複雑な形状の部品を歩留まりよく製造することが可能となる。（λW1＋λW2）／２－λCは、好ましくは－１４以上、より好ましくは－１２以上、さらにより好ましくは－１０以上、最も好ましくは－８以上である。同様に、（λW1＋λW2）／２－λCは、好ましくは１４以下、より好ましくは１２以下、さらにより好ましくは１０以下、最も好ましくは８以下である。
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板は下記式１を満たし、
－１５≦（λW1＋λW2）／２－λC≦１５ ・・・式１
ここで、λW1及びλW2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置における穴広げ率（％）を示し、λCは板幅中央部の穴広げ率（％）を示す。本発明において、熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端は、互いに反対側の関係にあればよく、熱間圧延鋼板の特定のサイドに限定されるものではない。したがって、一端がいわゆるワークサイド（オペレータが操作を行う鋼板の板幅方向における一方の側）又はドライブサイド（駆動系装置が設置されている鋼板の板幅方向における他方の側）であってもよく、同様に他端がワークサイド又はドライブサイドであってもよい。板幅方向における両端部と中央部の穴広げ率が式１の関係を満たすことで、板幅方向における穴広げ性が均一化されるため、これに関連して熱間圧延鋼板の板幅方向におけるバーリング加工性及び伸びフランジ成形性などを均一にすることができる。したがって、プレス成形などによって複雑な形状の部品を歩留まりよく製造することが可能となる。（λW1＋λW2）／２－λCは、好ましくは－１４以上、より好ましくは－１２以上、さらにより好ましくは－１０以上、最も好ましくは－８以上である。同様に、（λW1＋λW2）／２－λCは、好ましくは１４以下、より好ましくは１２以下、さらにより好ましくは１０以下、最も好ましくは８以下である。
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板では、穴広げ率λW1、λW2及びλCは、それぞれ４０％以上である。上記式１を満たしつつ、λW1、λW2及びλCをそれぞれ４０％以上とすることで、熱間圧延鋼板を冷間で成形して構造体を製造する場合等においても、使用される鋼板の部位に特に制限なく、複雑な形状の部品を確実に製造することが可能である。穴広げ率λW1、λW2及びλCは、それぞれ４１％以上、４２％以上、４３％以上、４４％以上、４５％以上、４７％以上、４９％以上又は５２％以上であってもよい。上限値については特に限定されないが、穴広げ率λW1、λW2及びλCは、例えばそれぞれ９０％以下、８５％以下又は８０％以下であってもよい。
穴広げ率λW1、λW2及びλCは、ＪＩＳ Ｚ２２５６：２０２０に準拠した穴広げ試験を行うことにより以下のようにして決定される。まず、熱間圧延鋼板のワークサイド又はドライブサイドのいずれか一方の板幅方向端部から板幅中央部に向かって圧延方向と垂直な方向でかつ同一ライン上にある板幅の１／８位置、板幅中央部、さらに板幅の７／８位置からそれぞれ試験片を採取する。次いで、採取した各試験片の板幅１／８位置、板幅中央部及び板幅７／８位置に対応する位置に直径１０ｍｍの円形穴（初期穴：穴径ｄ０＝１０ｍｍ）を、クリアランスが１２．５％となる条件で打ち抜き、かえり（バリ）がダイ側となるようにし、頂角６０°の円錐ポンチにて板厚を貫通する割れが発生するまで初期穴を押し広げ、割れ発生時の穴径ｄ１ｍｍを測定して、下記式にて各試験片の穴広げ率λ（％）を求める。この穴広げ試験を異なる試験片において５回実施し、板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置並びに板幅中央部の穴広げ率（％）の各平均値をそれぞれλW1、λW2及びλCとして決定する。
λ＝１００×（ｄ１－ｄ０）/ｄ０
λ＝１００×（ｄ１－ｄ０）/ｄ０
［－８０≦（ＴＳW1＋ＴＳW2）／２－ＴＳC≦８０］
本発明の好ましい実施形態によれば、熱間圧延鋼板は、上記式１に加えて、下記式２をさらに満たし、
－８０≦（ＴＳW1＋ＴＳW2）／２－ＴＳC≦８０ ・・・式２
ここで、ＴＳW1及びＴＳW2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置における引張強さ（ＭＰａ）を示し、ＴＳCは板幅中央部の引張強さ（ＭＰａ）を示す。板幅方向における両端部と中央部の引張強さが式２の関係を満たすことで、板幅方向における引張強さが均一化されるため、熱間圧延鋼板の板幅方向における靭性等を顕著に改善することが可能となる。（ＴＳW1＋ＴＳW2）／２－ＴＳCは、好ましくは－６０以上、より好ましくは－４０以上、さらにより好ましくは－３０以上、最も好ましくは－２５以上である。同様に、（ＴＳW1＋ＴＳW2）／２－ＴＳCは、好ましくは６０以下、より好ましくは４０以下、さらにより好ましくは３０以下、最も好ましくは２５以下である。
本発明の好ましい実施形態によれば、熱間圧延鋼板は、上記式１に加えて、下記式２をさらに満たし、
－８０≦（ＴＳW1＋ＴＳW2）／２－ＴＳC≦８０ ・・・式２
ここで、ＴＳW1及びＴＳW2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置における引張強さ（ＭＰａ）を示し、ＴＳCは板幅中央部の引張強さ（ＭＰａ）を示す。板幅方向における両端部と中央部の引張強さが式２の関係を満たすことで、板幅方向における引張強さが均一化されるため、熱間圧延鋼板の板幅方向における靭性等を顕著に改善することが可能となる。（ＴＳW1＋ＴＳW2）／２－ＴＳCは、好ましくは－６０以上、より好ましくは－４０以上、さらにより好ましくは－３０以上、最も好ましくは－２５以上である。同様に、（ＴＳW1＋ＴＳW2）／２－ＴＳCは、好ましくは６０以下、より好ましくは４０以下、さらにより好ましくは３０以下、最も好ましくは２５以下である。
引張強さＴＳW1、ＴＳW2及びＴＳCは以下のようにして決定される。まず、熱間圧延鋼板のワークサイド又はドライブサイドのいずれか一方の板幅方向端部から板幅中央部に向かって圧延方向と垂直な方向でかつ同一ライン上にある板幅の１／８位置、板幅中央部、さらに板幅の７／８位置からそれぞれ圧延方向と直角方向にＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１の５号引張試験片を採取する。次いで、採取した各試験片を用いてＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１に準拠した引張試験を行い、各試験片の引張強さ（ＭＰａ）を求める。この引張試験を異なる試験片において２回実施し、板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置並びに板幅中央部の引張強さ（ＭＰａ）の各平均値をそれぞれＴＳW1、ＴＳW2及びＴＳCとして決定する。本発明において、単に引張強さ又は熱間圧延鋼板の引張強さという場合には、これらＴＳW1及びＴＳW2のうち値が低い方を意味するものである。
［－１５≦（λE1＋λE2）／２－λC≦１５］
本発明の好ましい実施形態によれば、熱間圧延鋼板は、上記式１及び／又は式２に加えて、下記式３をさらに満たし、
－１５≦（λE1＋λE2）／２－λC≦１５ ・・・式３
ここで、λE1及びλE2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅中央部側に７５ｍｍの位置における穴広げ率（％）を示し、λCは上記式１について説明したとおり板幅中央部の穴広げ率（％）を示す。板幅方向における両端部と中央部の穴広げ率が式３の関係を満たすことで、板幅方向の端部により近い領域まで確実に穴広げ性が均一化される。このため、単に式１を満たす場合と比較して、熱間圧延鋼板の板幅方向におけるバーリング加工性及び伸びフランジ成形性などをより均一にすることができ、プレス成形などによって複雑な形状の部品をさらに歩留まりよく製造することが可能となる。（λE1＋λE2）／２－λCは、好ましくは－１４以上、より好ましくは－１２以上、さらにより好ましくは－１０以上、最も好ましくは－８以上である。同様に、（λE1＋λE2）／２－λCは、好ましくは１４以下、より好ましくは１２以下、さらにより好ましくは１０以下、最も好ましくは８以下である。
本発明の好ましい実施形態によれば、熱間圧延鋼板は、上記式１及び／又は式２に加えて、下記式３をさらに満たし、
－１５≦（λE1＋λE2）／２－λC≦１５ ・・・式３
ここで、λE1及びλE2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅中央部側に７５ｍｍの位置における穴広げ率（％）を示し、λCは上記式１について説明したとおり板幅中央部の穴広げ率（％）を示す。板幅方向における両端部と中央部の穴広げ率が式３の関係を満たすことで、板幅方向の端部により近い領域まで確実に穴広げ性が均一化される。このため、単に式１を満たす場合と比較して、熱間圧延鋼板の板幅方向におけるバーリング加工性及び伸びフランジ成形性などをより均一にすることができ、プレス成形などによって複雑な形状の部品をさらに歩留まりよく製造することが可能となる。（λE1＋λE2）／２－λCは、好ましくは－１４以上、より好ましくは－１２以上、さらにより好ましくは－１０以上、最も好ましくは－８以上である。同様に、（λE1＋λE2）／２－λCは、好ましくは１４以下、より好ましくは１２以下、さらにより好ましくは１０以下、最も好ましくは８以下である。
穴広げ率λE1及びλE2の具体的な値は、上記式３を満足すればよく特に限定されないが、好ましくはそれぞれ３０％以上である。穴広げ率λE1及びλE2は、それぞれ３３％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、４７％以上、４９％以上又は５２％以上であってもよい。上限値については特に限定されないが、穴広げ率λE1及びλE2は、例えばそれぞれ９０％以下、８５％以下又は８０％以下であってもよい。穴広げ率λE1及びλE2は、板幅の１／８位置及び７／８位置に代えて、板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅中央部側に７５ｍｍの位置から試験片を採取したこと以外は、穴広げ率λW1及びλW2について上で説明したのと同様にして、ＪＩＳ Ｚ２２５６：２０２０に準拠した穴広げ試験を行うことにより決定される。
［ミクロ組織］
熱間圧延鋼板のミクロ組織は、引張強さが７８０ＭＰａ以上の要件を満たす任意のミクロ組織であってよい。特に限定されないが、例えば、熱間圧延鋼板のミクロ組織は、フェライトとベイナイトを合計で５０面積％超、５５面積％以上、６０面積％以上又は７０面積％以上含んでいてもよい。また、熱間圧延鋼板のミクロ組織は、フェライトとベイナイトのみから構成されていてもよく、すなわちフェライトとベイナイトを合計で１００面積％含むものであってもよい。例えば、熱間圧延鋼板のミクロ組織は、フェライトとベイナイトを合計で９５面積％以下、９０面積％以下、８５面積％以下又は８０面積％以下含むものであってもよい。熱間圧延鋼板のミクロ組織は、フェライトを９０面積％以下、８０面積％以下、７５面積％以下又は７０面積％以下含むものであってもよい。熱間圧延鋼板のミクロ組織中のベイナイトは、１５面積％以上、２５面積％以上、３５面積％以上、４５面積％以上又は５０面積％以上であってもよく、９０面積％以下、９５面積％以下、８５面積％以下、７５面積％以下、６５面積％以下又は６０面積％以下であってもよい。熱間圧延鋼板のミクロ組織はマルテンサイトを含まなくてもよいが、マルテンサイトを含む場合には、マルテンサイト含有量は２０面積％以下、１５面積％以下、１０面積％以下又は５面積％以下であることが好ましい。熱間圧延鋼板のミクロ組織は、フェライト、ベイナイト及びマルテンサイト以外の組織、例えば残留オーステナイト及びパーライトなどを含むこともでき、これらの残部組織は、好ましくは２０面積％以下、１５面積％以下、１０面積％以下又は５面積％以下である。
熱間圧延鋼板のミクロ組織は、引張強さが７８０ＭＰａ以上の要件を満たす任意のミクロ組織であってよい。特に限定されないが、例えば、熱間圧延鋼板のミクロ組織は、フェライトとベイナイトを合計で５０面積％超、５５面積％以上、６０面積％以上又は７０面積％以上含んでいてもよい。また、熱間圧延鋼板のミクロ組織は、フェライトとベイナイトのみから構成されていてもよく、すなわちフェライトとベイナイトを合計で１００面積％含むものであってもよい。例えば、熱間圧延鋼板のミクロ組織は、フェライトとベイナイトを合計で９５面積％以下、９０面積％以下、８５面積％以下又は８０面積％以下含むものであってもよい。熱間圧延鋼板のミクロ組織は、フェライトを９０面積％以下、８０面積％以下、７５面積％以下又は７０面積％以下含むものであってもよい。熱間圧延鋼板のミクロ組織中のベイナイトは、１５面積％以上、２５面積％以上、３５面積％以上、４５面積％以上又は５０面積％以上であってもよく、９０面積％以下、９５面積％以下、８５面積％以下、７５面積％以下、６５面積％以下又は６０面積％以下であってもよい。熱間圧延鋼板のミクロ組織はマルテンサイトを含まなくてもよいが、マルテンサイトを含む場合には、マルテンサイト含有量は２０面積％以下、１５面積％以下、１０面積％以下又は５面積％以下であることが好ましい。熱間圧延鋼板のミクロ組織は、フェライト、ベイナイト及びマルテンサイト以外の組織、例えば残留オーステナイト及びパーライトなどを含むこともでき、これらの残部組織は、好ましくは２０面積％以下、１５面積％以下、１０面積％以下又は５面積％以下である。
ミクロ組織の同定及び面積率の算出は以下の方法によって行われる。まず、熱間圧延鋼板の板厚の１／４深さ位置から採取した試料を研磨した後ナイタールでエッチングする。次いで、光学顕微鏡を用いて３００μｍ×３００μｍの視野で得られた組織写真に対し、画像解析を行うことによって、フェライト及びパーライトの面積率、並びにベイナイトとマルテンサイトの合計面積率を得る。次いで、レペラ腐食した試料を用い、光学顕微鏡を用いて板厚の１／４深さ位置において３００μｍ×３００μｍの視野で得られた組織写真に対し、画像解析を行うことによって、残留オーステナイトとマルテンサイトの合計面積率を算出する。さらに、圧延面法線方向から板厚の１／４深さから採取した試料を用い、Ｘ線回折測定により残留オーステナイトの体積率を求める。残留オーステナイトの体積率は、面積率と同等であるので、これを残留オーステナイトの面積率とする。光学顕微鏡及び画像解析によって得られた残留オーステナイトとマルテンサイトの合計面積率から、Ｘ線回折測定によって得られた残留オーステナイトの面積率を引き算することでマルテンサイトの面積率を算出することができる。さらに、光学顕微鏡及び画像解析によって得られたベイナイトとマルテンサイトの合計面積率からこのマルテンサイトの面積率を引き算することでベイナイトの面積率を算出することができる。したがって、上記の方法により、フェライト、ベイナイト、マルテンサイト、残留オーステナイト及びパーライトのそれぞれの面積率を得ることができる。
＜熱間圧延鋼板の製造方法＞
次に、本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板の好ましい製造方法について説明する。以下の説明は、本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板を製造するための特徴的な方法の例示を意図するものであって、当該熱間圧延鋼板を以下に説明するような製造方法によって製造されるものに限定することを意図するものではない。
次に、本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板の好ましい製造方法について説明する。以下の説明は、本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板を製造するための特徴的な方法の例示を意図するものであって、当該熱間圧延鋼板を以下に説明するような製造方法によって製造されるものに限定することを意図するものではない。
本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板の好ましい製造方法は、所定の化学組成を有するスラブを熱間圧延する熱間圧延工程、及び得られた圧延材を冷却して巻き取る冷却工程を含み、前記熱間圧延工程における最終圧延スタンドの圧延荷重（ｔｏｎ）と前記冷却工程における板幅方向の両端部から板幅の１／８位置と板幅中央部との水冷による平均冷却速度の差（℃／ｓ）が下記式４を満たすことを特徴としている。
１．０≦ｔ×Ｒ0.5／△ＣＲ≦１０．０ ・・・式４
ここで、ｔは前記熱間圧延鋼板の板幅中央部における板厚（ｍｍ）を示し、Ｒは前記熱間圧延工程における最終圧延スタンドの圧延荷重（ｔｏｎ）を示し、８００～３０００ｔｏｎであり、△ＣＲは前記冷却工程における板幅中央部の水冷による平均冷却速度ＣＲ１（℃／ｓ）と板幅方向の両端部から板幅の１／８位置の水冷による平均冷却速度ＣＲ２（℃／ｓ）との差（ＣＲ１－ＣＲ２）を示し、ＣＲ１は２０℃／ｓ以上である。以下、各工程について詳しく説明する。
１．０≦ｔ×Ｒ0.5／△ＣＲ≦１０．０ ・・・式４
ここで、ｔは前記熱間圧延鋼板の板幅中央部における板厚（ｍｍ）を示し、Ｒは前記熱間圧延工程における最終圧延スタンドの圧延荷重（ｔｏｎ）を示し、８００～３０００ｔｏｎであり、△ＣＲは前記冷却工程における板幅中央部の水冷による平均冷却速度ＣＲ１（℃／ｓ）と板幅方向の両端部から板幅の１／８位置の水冷による平均冷却速度ＣＲ２（℃／ｓ）との差（ＣＲ１－ＣＲ２）を示し、ＣＲ１は２０℃／ｓ以上である。以下、各工程について詳しく説明する。
［熱間圧延工程］
本工程では、例えば、熱間圧延鋼板に関して上で説明した化学組成を有するスラブが熱間圧延に供される。使用するスラブは、生産性の観点から連続鋳造法によって鋳造することが好ましいが、造塊法又は薄スラブ鋳造法によって製造してもよい。また、鋳造されたスラブに対し、板厚調整等のために、任意選択で仕上げ圧延の前に粗圧延を施してもよい。このような粗圧延は、所望のシートバー寸法が確保できればよく、その条件は特に限定されない。熱間圧延は、後で詳しく説明する圧延荷重の制御に関する要件を除いて任意の適切な条件下で行うことができ、特に限定されないが、例えば仕上げ圧延の完了温度が７５０℃以上となるような条件下で行われる。仕上げ圧延の完了温度が低すぎると、圧延反力が高まり、所望の板厚を安定して得ることが困難となるからである。上限は特に限定されないが、例えば仕上げ圧延の完了温度は１０５０℃以下である。また、最終段の圧下率は、所望の板厚等を考慮して適切に決定すればよく特に限定されないが、例えば１０％以上又は２０％以上であってよい。
本工程では、例えば、熱間圧延鋼板に関して上で説明した化学組成を有するスラブが熱間圧延に供される。使用するスラブは、生産性の観点から連続鋳造法によって鋳造することが好ましいが、造塊法又は薄スラブ鋳造法によって製造してもよい。また、鋳造されたスラブに対し、板厚調整等のために、任意選択で仕上げ圧延の前に粗圧延を施してもよい。このような粗圧延は、所望のシートバー寸法が確保できればよく、その条件は特に限定されない。熱間圧延は、後で詳しく説明する圧延荷重の制御に関する要件を除いて任意の適切な条件下で行うことができ、特に限定されないが、例えば仕上げ圧延の完了温度が７５０℃以上となるような条件下で行われる。仕上げ圧延の完了温度が低すぎると、圧延反力が高まり、所望の板厚を安定して得ることが困難となるからである。上限は特に限定されないが、例えば仕上げ圧延の完了温度は１０５０℃以下である。また、最終段の圧下率は、所望の板厚等を考慮して適切に決定すればよく特に限定されないが、例えば１０％以上又は２０％以上であってよい。
［冷却工程］
本工程では、熱間圧延後の圧延材がランアウトテーブル（ＲＯＴ）上において後で詳しく説明する冷却条件下で水冷され、次いで、例えば６００℃以下又は５００℃以下の温度で巻き取られる。水冷による平均冷却速度は、所望の引張強さを得るため、板幅中央部（すなわちＣＲ１）で２０℃／ｓ以上とし、３０℃／ｓ以上又は４０℃／ｓ以上であってもよい。水冷による平均冷却速度の上限は特に限定されないが、例えば、水冷による平均冷却速度は、板幅中央部で２００℃／ｓ以下、１５０℃／ｓ以下、１００℃／ｓ以下又は８０℃／ｓ以下であってよい。
本工程では、熱間圧延後の圧延材がランアウトテーブル（ＲＯＴ）上において後で詳しく説明する冷却条件下で水冷され、次いで、例えば６００℃以下又は５００℃以下の温度で巻き取られる。水冷による平均冷却速度は、所望の引張強さを得るため、板幅中央部（すなわちＣＲ１）で２０℃／ｓ以上とし、３０℃／ｓ以上又は４０℃／ｓ以上であってもよい。水冷による平均冷却速度の上限は特に限定されないが、例えば、水冷による平均冷却速度は、板幅中央部で２００℃／ｓ以下、１５０℃／ｓ以下、１００℃／ｓ以下又は８０℃／ｓ以下であってよい。
［１．０≦ｔ×Ｒ0.5／△ＣＲ≦１０．０］
例えば、冷却工程において圧延材の冷却停止温度を板幅方向で揃えるよう制御することで、熱間圧延鋼板のミクロ組織をある程度均一化して、板幅方向における引張強さなどの強度特性のばらつきを抑制することが可能である。しかしながら、熱間圧延鋼板の穴広げ性は、冷却条件だけでなく集合組織の影響も受けるため、単に冷却条件を板幅方向において制御しただけでは、上で示した式１の要件を確実に満足させることはできない。穴広げ性を板幅方向において均一化するためには、圧延に起因する再結晶を利用して集合組織をランダム化し、等方的な組織を形成することが重要である。冷間圧延鋼板の場合は、冷間圧延工程やその後の焼鈍工程において比較的容易に板幅方向において鋼板の材料特性を均一化することができるものの、熱間圧延鋼板の場合には、このような工程が存在しないため、穴広げ性等の材料特性を板幅方向において均一化することは一般に非常に困難である。これに対し、本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板の好ましい製造方法では、板幅方向の歪み分布を考慮しつつ冷却速度を適切に制御することで、板幅方向における再結晶の状態をうまく制御し、それによって式１を満たすような板幅方向における穴広げ性の均一化を達成することを可能としている。
例えば、冷却工程において圧延材の冷却停止温度を板幅方向で揃えるよう制御することで、熱間圧延鋼板のミクロ組織をある程度均一化して、板幅方向における引張強さなどの強度特性のばらつきを抑制することが可能である。しかしながら、熱間圧延鋼板の穴広げ性は、冷却条件だけでなく集合組織の影響も受けるため、単に冷却条件を板幅方向において制御しただけでは、上で示した式１の要件を確実に満足させることはできない。穴広げ性を板幅方向において均一化するためには、圧延に起因する再結晶を利用して集合組織をランダム化し、等方的な組織を形成することが重要である。冷間圧延鋼板の場合は、冷間圧延工程やその後の焼鈍工程において比較的容易に板幅方向において鋼板の材料特性を均一化することができるものの、熱間圧延鋼板の場合には、このような工程が存在しないため、穴広げ性等の材料特性を板幅方向において均一化することは一般に非常に困難である。これに対し、本発明の実施形態に係る熱間圧延鋼板の好ましい製造方法では、板幅方向の歪み分布を考慮しつつ冷却速度を適切に制御することで、板幅方向における再結晶の状態をうまく制御し、それによって式１を満たすような板幅方向における穴広げ性の均一化を達成することを可能としている。
従来、鋼板の板幅方向では、主に圧延ロールのたわみによる鋼板のクラウン（板幅方向端部に比べ板幅中央部が厚くなる現象）の制御や、冷却中の変態収縮等による波形形状の制御に注力がされており、板幅方向における歪み分布や鋼板特性については十分な制御は行われていない。今回、本発明者らは、鋼板の温度履歴と熱間圧延による歪みをモデルや実績温度等を活用して解析した結果、下記式４に示すように、熱間圧延時の歪み分布に応じて、その後の冷却工程における冷却速度を適切に制御することで、熱間圧延鋼板の板幅方向における穴広げ性を均一化できることを見出した。
１．０≦ｔ×Ｒ0.5／△ＣＲ≦１０．０ ・・・式４
ここで、ｔは前記熱間圧延鋼板の板幅中央部における板厚（ｍｍ）を示し、Ｒは前記熱間圧延工程における最終圧延スタンドの圧延荷重（ｔｏｎ）を示し、８００～３０００ｔｏｎであり、△ＣＲは前記冷却工程における板幅中央部の水冷による平均冷却速度ＣＲ１（℃／ｓ）と板幅方向の両端部から板幅の１／８位置の水冷による平均冷却速度ＣＲ２（℃／ｓ）との差（ＣＲ１－ＣＲ２）を示し、ＣＲ１は２０℃／ｓ以上である。例えば、水冷による冷却が、空冷などの水冷でない冷却を間に含む２段冷却の場合には、１段目と２段目の水冷の両方で式４を満足する必要がある。また、平均冷却速度ＣＲ２は板幅方向の両側で異なる場合には、平均冷却速度が小さい方をＣＲ２と規定する。
１．０≦ｔ×Ｒ0.5／△ＣＲ≦１０．０ ・・・式４
ここで、ｔは前記熱間圧延鋼板の板幅中央部における板厚（ｍｍ）を示し、Ｒは前記熱間圧延工程における最終圧延スタンドの圧延荷重（ｔｏｎ）を示し、８００～３０００ｔｏｎであり、△ＣＲは前記冷却工程における板幅中央部の水冷による平均冷却速度ＣＲ１（℃／ｓ）と板幅方向の両端部から板幅の１／８位置の水冷による平均冷却速度ＣＲ２（℃／ｓ）との差（ＣＲ１－ＣＲ２）を示し、ＣＲ１は２０℃／ｓ以上である。例えば、水冷による冷却が、空冷などの水冷でない冷却を間に含む２段冷却の場合には、１段目と２段目の水冷の両方で式４を満足する必要がある。また、平均冷却速度ＣＲ２は板幅方向の両側で異なる場合には、平均冷却速度が小さい方をＣＲ２と規定する。
穴広げ性は、上記のとおり集合組織をランダム化して等方的な組織を形成することで改善される。したがって、式４による制御以外にも、例えばクラウンを小さくして板幅方向の歪み分布を可能な限り均一化し、それに加え必要に応じて熱間圧延やその後の冷却に関連する他のパラメータを適宜調整することにより、板幅方向における再結晶の状態をうまく制御し、それによって式１を満たすような板幅方向における穴広げ性の均一化を達成することも可能である。
上記式４についてより詳しく説明すると、まず、板幅方向の歪み分布は鋼板のクラウンや圧延ロールのたわみによって生じる。ここで、クラウンや圧延ロールのたわみは鋼板の板厚と荷重が主な支配因子であることが一般に知られている。クラウンとしての板厚変化は熱間圧延工程における最終圧延スタンドでの歪み分布となって現れ、その後の変態挙動に影響する。このため、熱間圧延鋼板の板幅中央部の板厚ｔ（ｍｍ）と最終圧延スタンドの圧延荷重Ｒ（ｔｏｎ）から板幅方向の歪み分布を知ることができ、本製造方法では、当該歪み分布をｔ×Ｒ0.5と規定する。板幅方向においてこのような歪み分布を有するにもかかわらず、冷却停止温度や冷却速度を板幅方向において一律に制御した場合には、穴広げ性等の特性の観点で鋼板の組織を均一化することはできないため、歪み分布に応じた冷却速度の制御が重要となる。特に、高負荷の熱間圧延を行った場合には、クラウンが大きくなって歪み分布が大きくなり、すなわち板幅中央部に比べて板幅方向端部の圧下率が非常に大きくなるため、それに応じた冷却速度の制御が極めて重要となる。本製造方法では、このような冷却速度の制御を板幅方向の両端部から板幅の１／８位置と板幅中央部との水冷による平均冷却速度の差△ＣＲ（℃／ｓ）として規定する。
例えば、圧延荷重が高い場合には、クラウンが大きくなって板幅方向の歪みが不均一となり、板幅方向の端部に近い位置ほど圧下率が高く、それゆえ歪みの導入が大きくなる。一方で、熱間圧延工程において仕上げ圧延された直後の鋼板は、板幅方向の温度分布が均一ではなく、中央部が高く端部が低い温度分布を持っている。これは中央部に比べて端部は板厚が薄いことや、またこのような板厚の勾配によって冷却水が中央部から端部に流れてくることなどに起因している。したがって、高負荷の熱間圧延を行った場合には、板幅方向端部に向かって温度の低下量が大きくなる。歪みが高いほど変態が速く進むため、高負荷の熱間圧延を行った場合に板幅方向において変態の速度を均一にするためには、歪みの比較的小さい板幅中央部において平均冷却速度ＣＲ１を大きくし、歪みの比較的大きい板幅方向端部において平均冷却速度ＣＲ２を小さくする必要があり、すなわちＣＲ１－ＣＲ２によって表される平均冷却速度の差△ＣＲを大きくする必要がある。
板幅中央部と板幅方向端部で平均冷却速度を変更して所望の△ＣＲを実現する方法としては、特に限定されず、当業者に公知の任意の適切な方法を利用することが可能である。例えば、板幅方向における特定箇所への冷却水の噴射を停止するか又はその噴射量を適切に調節することによって所望の△ＣＲを実現することができる。加えて、板幅方向における引張強さについても確実に均一化するためには、板幅方向において冷却停止温度を均一にすることが好ましい。特に限定されないが、冷却停止温度は、例えば６００℃以下又は５００℃以下であってよい。
例えば、上記式４においてｔ×Ｒ0.5／△ＣＲの値が１．０未満であると、圧延荷重に対して冷却速度差が大きいため、板幅方向中央部が急冷されて変態速度にばらつきが生じ、板幅方向で均一な材料特性が得られなくなる場合がある。一方で、この値が１０．０を超えると、圧延荷重に対して冷却速度差が小さいために、板幅方向端部における変態の駆動力が高く、同様に板幅方向において変態速度にばらつきが生じ、板幅方向で均一な材料特性が得られなくなる場合がある。また、圧延荷重が低すぎると、再結晶の状態をうまく制御することができず、その結果として板幅方向で均一な材料特性が得られなくなる場合がある。したがって、圧延荷重は８００ｔｏｎ以上とし、８５０ｔｏｎ以上又は９００ｔｏｎ以上であってもよい。一方で、圧延荷重が高すぎると、クラウンの制御を適切に行うことができず、その結果として同様に板幅方向で均一な材料特性が得られなくなる場合がある。したがって、圧延荷重は３０００ｔｏｎ以下とし、２５００ｔｏｎ以下又は２０００ｔｏｎ以下であってもよい。上記の製造方法によれば、板幅方向において均一な材料特性を有する熱間圧延鋼板を確実かつ安定的に製造することが可能である。さらに好ましい製造方法によれば、ｔ×Ｒ0.5／△ＣＲの値は、下記式５を満足するように制御される。
２．５≦ｔ×Ｒ0.5／△ＣＲ≦７．５ ・・・式５
上記式５を満足することで、板幅方向の端部により近い領域、具体的には板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅中央部側に７５ｍｍの位置まで材料特性を均一化することが可能となる。言い換えれば、上記式５を満足することで、先に示した式３を満たす熱間圧延鋼板を製造することが可能となる。一般的に、板幅方向の端部により近い領域ほど材料特性の制御は困難になる。しかしながら、本製造方法によれば、式５を満足するように、熱間圧延鋼板の板幅中央部における板厚ｔ（ｍｍ）、熱間圧延工程における最終圧延スタンドの圧延荷重Ｒ（ｔｏｎ）及び冷却工程における平均冷却速度の差△ＣＲ（℃／ｓ）を適切に制御することで、比較的容易にこのような材料特性の制御を達成することができる。
２．５≦ｔ×Ｒ0.5／△ＣＲ≦７．５ ・・・式５
上記式５を満足することで、板幅方向の端部により近い領域、具体的には板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅中央部側に７５ｍｍの位置まで材料特性を均一化することが可能となる。言い換えれば、上記式５を満足することで、先に示した式３を満たす熱間圧延鋼板を製造することが可能となる。一般的に、板幅方向の端部により近い領域ほど材料特性の制御は困難になる。しかしながら、本製造方法によれば、式５を満足するように、熱間圧延鋼板の板幅中央部における板厚ｔ（ｍｍ）、熱間圧延工程における最終圧延スタンドの圧延荷重Ｒ（ｔｏｎ）及び冷却工程における平均冷却速度の差△ＣＲ（℃／ｓ）を適切に制御することで、比較的容易にこのような材料特性の制御を達成することができる。
本発明の熱間圧延鋼板は、上記のとおり、板幅方向において均一な材料特性を有し、それゆえ本発明の熱間圧延鋼板を使用することで、複雑な形状の部品であっても歩留まりよく製造することができる。また、本発明の熱間圧延鋼板は、７８０ＭＰａ以上の高い引張強さを有するため、例えばロアアーム等の自動車足回り部品のようなより複雑な形状を有しかつ高強度であることが要求される部品のために使用するのに特に有用である。
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
まず、連続鋳造法により表１に示す化学組成を有するスラブを製造した。次いで、これらのスラブから表２に示す熱間圧延及び冷却条件により、特に熱間圧延における最終圧延スタンドの圧延荷重Ｒ（ｔｏｎ）と、その後の冷却における板幅中央部の水冷による平均冷却速度ＣＲ１（℃／ｓ）と板幅方向の両端部から板幅の１／８位置の水冷による平均冷却速度ＣＲ２（℃／ｓ）との差△ＣＲ（ＣＲ１－ＣＲ２）を表２に示すように変更することにより種々の板厚及び板幅を有する熱間圧延鋼板を製造した。板幅中央部と板幅方向端部での平均冷却速度の変更は、板幅方向における特定箇所への冷却水の噴射を停止するか又はその噴射量を適切に調節することによって行った。また、製造した熱間圧延鋼板から採取した試料を分析した化学組成は、表１に示すスラブの化学組成とほぼ変化がなかった。さらに、熱間圧延鋼板のミクロ組織は、フェライト（α）、ベイナイト（Ｂ）、マルテンサイト（Ｍ）及びその他組織の面積率（％）を、先に説明したように光学顕微鏡を用いた画像解析を行うことによって決定した。
得られた圧延鋼板の特性は以下の方法によって測定及び評価した。
［引張強さ］
表２中の引張強さＴＳW1、ＴＳW2及びＴＳCは以下のようにして決定した。まず、熱間圧延鋼板のワークサイド又はドライブサイドのいずれか一方の板幅方向端部から板幅中央部に向かって圧延方向と垂直な方向でかつ同一ライン上にある板幅の１／８位置、板幅中央部、さらに板幅の７／８位置からそれぞれ圧延方向と直角方向にＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１の５号引張試験片を採取した。次いで、採取した各試験片を用いてＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１に準拠した引張試験を行い、各試験片の引張強さ（ＭＰａ）を求めた。この引張試験を異なる試験片において２回実施し、板幅方向の一端（ドライブサイド）とその反対側の他端（ワークサイド）からそれぞれ板幅の１／８位置並びに板幅中央部の引張強さ（ＭＰａ）の各平均値をそれぞれＴＳW1、ＴＳW2及びＴＳCとして決定した。また、ＴＳW1及びＴＳW2のうち値が低い方を熱間圧延鋼板の引張強さとして決定した。
表２中の引張強さＴＳW1、ＴＳW2及びＴＳCは以下のようにして決定した。まず、熱間圧延鋼板のワークサイド又はドライブサイドのいずれか一方の板幅方向端部から板幅中央部に向かって圧延方向と垂直な方向でかつ同一ライン上にある板幅の１／８位置、板幅中央部、さらに板幅の７／８位置からそれぞれ圧延方向と直角方向にＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１の５号引張試験片を採取した。次いで、採取した各試験片を用いてＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１に準拠した引張試験を行い、各試験片の引張強さ（ＭＰａ）を求めた。この引張試験を異なる試験片において２回実施し、板幅方向の一端（ドライブサイド）とその反対側の他端（ワークサイド）からそれぞれ板幅の１／８位置並びに板幅中央部の引張強さ（ＭＰａ）の各平均値をそれぞれＴＳW1、ＴＳW2及びＴＳCとして決定した。また、ＴＳW1及びＴＳW2のうち値が低い方を熱間圧延鋼板の引張強さとして決定した。
［穴広げ率］
表２中の穴広げ率λW1、λW2及びλCは、ＪＩＳ Ｚ２２５６：２０２０に準拠した穴広げ試験を行うことにより以下のようにして決定した。まず、熱間圧延鋼板のワークサイド又はドライブサイドのいずれか一方の板幅方向端部から板幅中央部に向かって圧延方向と垂直な方向でかつ同一ライン上にある板幅の１／８位置、板幅中央部、さらに板幅の７／８位置からそれぞれ試験片を採取した。次いで、採取した各試験片の板幅１／８位置、板幅中央部及び板幅７／８位置に対応する位置に直径１０ｍｍの円形穴（初期穴：穴径ｄ０＝１０ｍｍ）を、クリアランスが１２．５％となる条件で打ち抜き、かえり（バリ）がダイ側となるようにし、頂角６０°の円錐ポンチにて板厚を貫通する割れが発生するまで初期穴を押し広げ、割れ発生時の穴径ｄ１ｍｍを測定して、下記式にて各試験片の穴広げ率λ（％）を求めた。この穴広げ試験を異なる試験片において５回実施し、板幅方向の一端（ドライブサイド）とその反対側の他端（ワークサイド）からそれぞれ板幅の１／８位置並びに板幅中央部の穴広げ率（％）の各平均値をそれぞれλW1、λW2及びλCとして決定した。
λ＝１００×（ｄ１－ｄ０）/ｄ０
穴広げ率λE1及びλE2は、板幅の１／８位置及び７／８位置に代えて、板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅中央部側に７５ｍｍの位置から試験片を採取したこと以外は、穴広げ率λW1及びλW2について上で説明したのと同様にして、ＪＩＳ Ｚ２２５６：２０２０に準拠した穴広げ試験を行うことにより決定した。
表２中の穴広げ率λW1、λW2及びλCは、ＪＩＳ Ｚ２２５６：２０２０に準拠した穴広げ試験を行うことにより以下のようにして決定した。まず、熱間圧延鋼板のワークサイド又はドライブサイドのいずれか一方の板幅方向端部から板幅中央部に向かって圧延方向と垂直な方向でかつ同一ライン上にある板幅の１／８位置、板幅中央部、さらに板幅の７／８位置からそれぞれ試験片を採取した。次いで、採取した各試験片の板幅１／８位置、板幅中央部及び板幅７／８位置に対応する位置に直径１０ｍｍの円形穴（初期穴：穴径ｄ０＝１０ｍｍ）を、クリアランスが１２．５％となる条件で打ち抜き、かえり（バリ）がダイ側となるようにし、頂角６０°の円錐ポンチにて板厚を貫通する割れが発生するまで初期穴を押し広げ、割れ発生時の穴径ｄ１ｍｍを測定して、下記式にて各試験片の穴広げ率λ（％）を求めた。この穴広げ試験を異なる試験片において５回実施し、板幅方向の一端（ドライブサイド）とその反対側の他端（ワークサイド）からそれぞれ板幅の１／８位置並びに板幅中央部の穴広げ率（％）の各平均値をそれぞれλW1、λW2及びλCとして決定した。
λ＝１００×（ｄ１－ｄ０）/ｄ０
穴広げ率λE1及びλE2は、板幅の１／８位置及び７／８位置に代えて、板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅中央部側に７５ｍｍの位置から試験片を採取したこと以外は、穴広げ率λW1及びλW2について上で説明したのと同様にして、ＪＩＳ Ｚ２２５６：２０２０に準拠した穴広げ試験を行うことにより決定した。
［評価］
得られた各熱間圧延鋼板からプレス成形により自動車の足回り部品であるロアアームを板幅方向に２個製造し、割れの発生なしに２個のロアアームを製造できた場合を合格とし、１個でも割れが発生した場合を不合格として評価した。その結果を表２に示す。
得られた各熱間圧延鋼板からプレス成形により自動車の足回り部品であるロアアームを板幅方向に２個製造し、割れの発生なしに２個のロアアームを製造できた場合を合格とし、１個でも割れが発生した場合を不合格として評価した。その結果を表２に示す。
表２を参照すると、比較例２、４、１３及び１７では、熱間圧延工程における最終圧延スタンドの圧延荷重Ｒと冷却工程における板幅中央部と板幅１／８位置の平均冷却速度差△ＣＲとの関係が式４を満足するものでなかったために式１を満たすことができず、結果としてプレス成形によりロアアームを製造する際に割れが生じた。比較例６、９及び１５では、圧延荷重Ｒ及び板厚が適切でなかったために式１を満たすことができず、結果としてプレス成形によりロアアームを製造する際に割れが生じた。これとは対照的に、本発明例の熱間圧延鋼板では、板厚及び板幅を適切な範囲としつつ、板幅方向において測定される穴広げ率を式１の関係を満足するようにすることで、ロアアームのような複雑な形状の部品であっても割れの発生を抑制して歩留まりよく製造することができた。加えて、式４を２．５～７．５の範囲に制御して製造された（すなわち式５を満たすように製造された）本発明例３、５、７、８、１０～１２、１４、１６、１９、２２及び２４の熱間圧延鋼板は式３すなわち－１５≦（λE1＋λE2）／２－λC≦１５を満足し、それゆえ板幅方向の端部により近い領域まで穴広げ性が均一化されており、歩留まりの観点で非常に有用であることがわかる。
Claims (7)
- 引張強さが９８０ＭＰａ以上、板厚が１．２～４．０ｍｍ、板幅が７５０ｍｍ以上であり、下記式１を満たし、
化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１～０．５０％、
Ｓｉ：０．３１～３．５０％、
Ｍｎ：０．２０～３．００％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０２００％以下、
Ｎ：０．０１００％以下、
Ａｌ：０．００１～１．０００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｎｉ：０～０．５０％、
Ｃｒ：０～２．００％、
Ｍｏ：０～３．００％、
Ｗ：０～０．１０％、
Ｎｂ：０～０．０６０％、
Ｖ：０～１．００％、
Ｔｉ：０～０．２０％、
Ｂ：０～０．００４０％、
Ｏ：０～０．０２０％、
Ｔａ：０～０．１０％、
Ｃｏ：０～３．００％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｓｂ：０～０．５０％、
Ａｓ：０～０．０５０％、
Ｍｇ：０～０．０５０％、
Ｚｒ：０～０．０５０％、
Ｃａ：０～０．０５００％、
ＲＥＭ：０～０．０５００％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物である、熱間圧延鋼板。
－１５≦（λW1＋λW2）／２－λC≦１５ ・・・式１
ここで、λW1及びλW2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置における穴広げ率（％）を示し、λCは板幅中央部の穴広げ率（％）を示し、λW1、λW2及びλCはそれぞれ４０％以上である。 - 下記式２をさらに満たす、請求項１に記載の熱間圧延鋼板。
－８０≦（ＴＳW1＋ＴＳW2）／２－ＴＳC≦８０ ・・・式２
ここで、ＴＳW1及びＴＳW2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅の１／８位置における引張強さ（ＭＰａ）を示し、ＴＳCは板幅中央部の引張強さ（ＭＰａ）を示す。 - 下記式３をさらに満たす、請求項１又は２に記載の熱間圧延鋼板。
－１５≦（λE1＋λE2）／２－λC≦１５ ・・・式３
ここで、λE1及びλE2は圧延方向に直交する熱間圧延鋼板の板幅方向の一端とその反対側の他端からそれぞれ板幅中央部側に７５ｍｍの位置における穴広げ率（％）を示し、λCは板幅中央部の穴広げ率（％）を示す。 - 板幅が７５０～１６００ｍｍである、請求項１～３のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板。
- 前記化学組成が、質量％で、
Ｃｕ：０．００１～１．００％、
Ｎｉ：０．００１～０．５０％、
Ｃｒ：０．００１～２．００％、
Ｍｏ：０．００１～３．００％、
Ｗ：０．００１～０．１０％、
Ｎｂ：０．００１～０．０６０％、
Ｖ：０．００１～１．００％、
Ｔｉ：０．００１～０．２０％、
Ｂ：０．０００１～０．００４０％、
Ｏ：０．０００１～０．０２０％、
Ｔａ：０．００１～０．１０％、
Ｃｏ：０．００１～３．００％、
Ｓｎ：０．００１～１．００％、
Ｓｂ：０．００１～０．５０％、
Ａｓ：０．００１～０．０５０％、
Ｍｇ：０．０００１～０．０５０％、
Ｚｒ：０．０００１～０．０５０％、
Ｃａ：０．０００１～０．０５００％、及び
ＲＥＭ：０．０００１～０．０５００％
からなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板。 - Ｍｏ含有量が０．０３％以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板。
- Ｖ含有量が０．１１％以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板。
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