JP3530355B2 - 高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板とその製造方法 - Google Patents
高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板とその製造方法Info
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- Y02P10/20—Recycling
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車部材等に使
用され、衝突時の衝撃エネルギーを効率よく吸収するこ
とによって乗員の安全性確保に寄与することの出来る高
い動的変形抵抗を示す衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板
とその製造方法に関するものである。
用され、衝突時の衝撃エネルギーを効率よく吸収するこ
とによって乗員の安全性確保に寄与することの出来る高
い動的変形抵抗を示す衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板
とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車衝突時の乗員保護が自動車
の最重要性能として認識され、それに対応するための高
い高速変形抵抗を示す材料への期待が高まっている。例
えば乗用車の前面衝突においては、フロントサイドメン
バーと呼ばれる部材にこの様な材料を適用すれば、該部
材が圧潰することで衝撃のエネルギーが吸収され、乗員
にかかる衝撃を和らげることが出来る。
の最重要性能として認識され、それに対応するための高
い高速変形抵抗を示す材料への期待が高まっている。例
えば乗用車の前面衝突においては、フロントサイドメン
バーと呼ばれる部材にこの様な材料を適用すれば、該部
材が圧潰することで衝撃のエネルギーが吸収され、乗員
にかかる衝撃を和らげることが出来る。
【０００３】自動車の衝突時に各部位が受ける変形の歪
み速度は１０3 （１／ｓ）程度まで達するため、材料の
衝撃吸収性能を考える場合には、この様な高歪み速度領
域での動的変形特性の解明が必要である。また同時に、
省エネルギー、ＣＯ2 排出削減を目指して自動車車体の
軽量化を同時に達成することが必須と考えられ、このた
めに有効な高強度鋼板へのニーズが高まっている。
み速度は１０3 （１／ｓ）程度まで達するため、材料の
衝撃吸収性能を考える場合には、この様な高歪み速度領
域での動的変形特性の解明が必要である。また同時に、
省エネルギー、ＣＯ2 排出削減を目指して自動車車体の
軽量化を同時に達成することが必須と考えられ、このた
めに有効な高強度鋼板へのニーズが高まっている。
【０００４】例えば本発明者らは、CAMP-ISIJ Vol.9 (1
996) p.1112 〜1115に、高強度薄鋼板の高速変形特性と
衝撃エネルギー吸収能について報告し、その中で、１０
3 （１／ｓ）程度の高歪み速度領域での動的強度は、１
０-3（１／ｓ）の低歪み速度での静的強度と比較して大
きく上昇すること、材料の強化機構によって変形抵抗の
歪み速度依存性が変化すること、この中で、ＴＲＩＰ
（変態誘起塑性）型の鋼やＤＰ（フェライト／マルテン
サイト２相）型の鋼が他の高強度鋼板に比べて優れた成
形性と衝撃吸収能を兼ね備えていることを報告してい
る。
996) p.1112 〜1115に、高強度薄鋼板の高速変形特性と
衝撃エネルギー吸収能について報告し、その中で、１０
3 （１／ｓ）程度の高歪み速度領域での動的強度は、１
０-3（１／ｓ）の低歪み速度での静的強度と比較して大
きく上昇すること、材料の強化機構によって変形抵抗の
歪み速度依存性が変化すること、この中で、ＴＲＩＰ
（変態誘起塑性）型の鋼やＤＰ（フェライト／マルテン
サイト２相）型の鋼が他の高強度鋼板に比べて優れた成
形性と衝撃吸収能を兼ね備えていることを報告してい
る。
【０００５】また、残留オーステナイトを含む耐衝撃特
性に優れた高強度鋼板とその製造方法を提供するものと
して、特開平７−１８３７２号公報には、衝撃吸収能を
変形速度の上昇に伴う降伏応力の上昇のみで解決できる
ことを開示しているが衝撃吸収能を向上させるために、
残留オーステナイトの量以外に残留オーステナイトの性
質をどのように制御すべきかは依然として明確にされて
いない。
性に優れた高強度鋼板とその製造方法を提供するものと
して、特開平７−１８３７２号公報には、衝撃吸収能を
変形速度の上昇に伴う降伏応力の上昇のみで解決できる
ことを開示しているが衝撃吸収能を向上させるために、
残留オーステナイトの量以外に残留オーステナイトの性
質をどのように制御すべきかは依然として明確にされて
いない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、自動車衝
突時の衝撃エネルギーの吸収に及ぼす部材構成材料の動
的変形特性は少しづつ解明されつつあるものの、衝撃エ
ネルギー吸収能に優れた自動車部品用鋼材としてどのよ
うな特性に注目し、どのような基準に従って材料選定を
行うべきかは未だ明らかにされていない。また、自動車
用部品は、鋼材をプレス成形によって要求された部品形
状に成形され、その後、一般的には塗装焼き付けされた
後に自動車に組み込まれ、実際の衝突現象に直面する。
しかしながら、このような予変形＋焼き付け処理を行っ
た後の鋼材の衝突時の衝突エネルギー吸収能の向上にど
のような鋼材強化機構が適しているかも未だ明らかにさ
れていない。
突時の衝撃エネルギーの吸収に及ぼす部材構成材料の動
的変形特性は少しづつ解明されつつあるものの、衝撃エ
ネルギー吸収能に優れた自動車部品用鋼材としてどのよ
うな特性に注目し、どのような基準に従って材料選定を
行うべきかは未だ明らかにされていない。また、自動車
用部品は、鋼材をプレス成形によって要求された部品形
状に成形され、その後、一般的には塗装焼き付けされた
後に自動車に組み込まれ、実際の衝突現象に直面する。
しかしながら、このような予変形＋焼き付け処理を行っ
た後の鋼材の衝突時の衝突エネルギー吸収能の向上にど
のような鋼材強化機構が適しているかも未だ明らかにさ
れていない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、フロントサイ
ドメンバー等の衝突時の衝撃エネルギー吸収を担う部品
に成形加工されて使用される鋼材で、高い衝撃エネルギ
ー吸収能を示す高強度鋼板とその製造方法を提供するこ
とを目的としている。その要旨は次のとおりである。
ドメンバー等の衝突時の衝撃エネルギー吸収を担う部品
に成形加工されて使用される鋼材で、高い衝撃エネルギ
ー吸収能を示す高強度鋼板とその製造方法を提供するこ
とを目的としている。その要旨は次のとおりである。
【０００８】（１）重量％で、Ｃ：０．０４％以上０．
３％以下、ＳｉとＡｌの一方または双方を合計で０．５
％以上３．０％以下、Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｍｏの
１種または２種以上を合計で０．５％以上３．５％以下
含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、最終的
に得られる冷延鋼板のミクロ組織がフェライトおよびベ
イナイトを含み、このいずれかを主相とし、体積分率で
３％以上の残留オーステナイトを含む第３相との複合組
織であり、残留オーステナイト中の固溶〔Ｃ〕量と鋼材
の平均Ｍｎ等量｛Ｍｎｅｑ＝Ｍｎ＋（Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｃｕ
＋Ｍｏ）／２｝によって決まる値（Ｍ＝６７８−４２８
×〔Ｃ〕−３３×Ｍｎｅｑ）が７０以上２５０以下で、
５９７ MPa 以上の引張り強度を有し、その鋼材に相当歪
みで０％超１０％以下の予変形を与えた後、５×１０2
〜５×１０3 （１／ｓ）の歪み速度範囲で変形した時の
３〜１０％の相当歪み範囲における変形応力の平均値：
σｄｙｎ（ＭＰａ）が予変形を与える前の５×１０-4〜
５×１０-3（１／ｓ）の歪み速度範囲で測定された静的
な引張り試験における最大応力ＴＳ(MPa) によって表現
される式：σdyn ≧０．７６６×ＴＳ＋２５０を特徴と
する高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度
熱延鋼板。
３％以下、ＳｉとＡｌの一方または双方を合計で０．５
％以上３．０％以下、Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｍｏの
１種または２種以上を合計で０．５％以上３．５％以下
含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、最終的
に得られる冷延鋼板のミクロ組織がフェライトおよびベ
イナイトを含み、このいずれかを主相とし、体積分率で
３％以上の残留オーステナイトを含む第３相との複合組
織であり、残留オーステナイト中の固溶〔Ｃ〕量と鋼材
の平均Ｍｎ等量｛Ｍｎｅｑ＝Ｍｎ＋（Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｃｕ
＋Ｍｏ）／２｝によって決まる値（Ｍ＝６７８−４２８
×〔Ｃ〕−３３×Ｍｎｅｑ）が７０以上２５０以下で、
５９７ MPa 以上の引張り強度を有し、その鋼材に相当歪
みで０％超１０％以下の予変形を与えた後、５×１０2
〜５×１０3 （１／ｓ）の歪み速度範囲で変形した時の
３〜１０％の相当歪み範囲における変形応力の平均値：
σｄｙｎ（ＭＰａ）が予変形を与える前の５×１０-4〜
５×１０-3（１／ｓ）の歪み速度範囲で測定された静的
な引張り試験における最大応力ＴＳ(MPa) によって表現
される式：σdyn ≧０．７６６×ＴＳ＋２５０を特徴と
する高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度
熱延鋼板。
【０００９】（２）Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖの１種又は２種以上
を合計で０．３重量％以下更に含むことを特徴とする
（１）記載の高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収
用高強度熱延鋼板。 （３）Ｐを０．２重量％以下更に含むことを特徴とする
（１）または（２）記載の高い動的変形抵抗を有する衝
突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板。 （４）Ｂを０．０１重量％以下更に含むことを特徴とす
る（１）〜（３）のいずれか１に記載の高い動的変形抵
抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板。
を合計で０．３重量％以下更に含むことを特徴とする
（１）記載の高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収
用高強度熱延鋼板。 （３）Ｐを０．２重量％以下更に含むことを特徴とする
（１）または（２）記載の高い動的変形抵抗を有する衝
突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板。 （４）Ｂを０．０１重量％以下更に含むことを特徴とす
る（１）〜（３）のいずれか１に記載の高い動的変形抵
抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板。
【００１０】（５）０％超１０％以下の予変形を与えた
後の鋼材の残留オーステナイト体積分率が２．５％超で
あり、かつ、予変形前の残留オーステナイト体積分率と
予変形後の残留オーステナイト体積分率の比が０．３以
上であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１
に記載の高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高
強度熱延鋼板。 （６）最終的に得られる熱延鋼板のミクロ組織中の残留
オーステナイトの平均粒径と、主相であるフェライトも
しくはベイナイトの平均粒径の比が０．６以下であるこ
とを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１に記載の高
い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼
板。
後の鋼材の残留オーステナイト体積分率が２．５％超で
あり、かつ、予変形前の残留オーステナイト体積分率と
予変形後の残留オーステナイト体積分率の比が０．３以
上であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１
に記載の高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高
強度熱延鋼板。 （６）最終的に得られる熱延鋼板のミクロ組織中の残留
オーステナイトの平均粒径と、主相であるフェライトも
しくはベイナイトの平均粒径の比が０．６以下であるこ
とを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１に記載の高
い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼
板。
【００１１】（７）重量％で、Ｃ：０．０４％以上０．
３％以下、ＳｉとＡｌの一方または双方を合計で０．５
％以上３．０％以下、Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｍｏの
１種または２種以上を合計で０．５％以上３．５％以下
含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋳造スラ
ブを、鋳造ままで熱延工程へ直送し、もしくは一旦冷却
した後に１０００℃〜１３００℃の範囲に再度加熱した
後、熱延をＡｒ3 変態温度＋５０℃以上Ａｒ3 変態温度
＋１００℃以下の熱延仕上げ温度（ＦＴ）で完了し、そ
の後５℃／秒以上１００℃／秒以下の冷却速度で冷却
し、巻き取る際に、熱延仕上げ温度がＡｒ3 変態温度＋
５０℃以上の場合には２５０℃以上３８０℃未満の温度
で巻き取り、熱延仕上げ温度がＡｒ3 変態温度＋５０℃
未満の場合には２５０℃以上４２０℃未満の温度で巻き
取り、最終的に得られる熱延鋼板のミクロ組織がフェラ
イトおよびベイナイトを含み、このいずれかを主相と
し、体積分率で３％以上の残留オーステナイトを含む第
３相との複合組織であり、５９７ MPa 以上の引張り強度
を有し、残留オーステナイト中の固溶〔Ｃ〕量と鋼材の
平均Ｍｎ等量｛Ｍｎｅｑ＝Ｍｎ＋（Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｃｕ＋
Ｍｏ）／２｝によって決まる値（Ｍ＝６７８−４２８×
〔Ｃ〕−３３×Ｍｎｅｑ）が７０以上２５０以下で、そ
の鋼材に相当歪みで０％超１０％以下の予変形を与えた
後、５×１０2 〜５×１０3 （１／ｓ）の歪み速度範囲
で変形した時の３〜１０％の相当歪み範囲における変形
応力の平均値：σｄｙｎ（ＭＰａ）が予変形を与える前
の５×１０-4〜５×１０-3（１／ｓ）の歪み速度範囲で
測定された静的な引張り試験における最大応力ＴＳによ
って表現される式：σdyn ≧０．７６６×ＴＳ＋２５０
を満足することを特徴とする高い動的変形抵抗を有する
衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板の製造方法。
３％以下、ＳｉとＡｌの一方または双方を合計で０．５
％以上３．０％以下、Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｍｏの
１種または２種以上を合計で０．５％以上３．５％以下
含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋳造スラ
ブを、鋳造ままで熱延工程へ直送し、もしくは一旦冷却
した後に１０００℃〜１３００℃の範囲に再度加熱した
後、熱延をＡｒ3 変態温度＋５０℃以上Ａｒ3 変態温度
＋１００℃以下の熱延仕上げ温度（ＦＴ）で完了し、そ
の後５℃／秒以上１００℃／秒以下の冷却速度で冷却
し、巻き取る際に、熱延仕上げ温度がＡｒ3 変態温度＋
５０℃以上の場合には２５０℃以上３８０℃未満の温度
で巻き取り、熱延仕上げ温度がＡｒ3 変態温度＋５０℃
未満の場合には２５０℃以上４２０℃未満の温度で巻き
取り、最終的に得られる熱延鋼板のミクロ組織がフェラ
イトおよびベイナイトを含み、このいずれかを主相と
し、体積分率で３％以上の残留オーステナイトを含む第
３相との複合組織であり、５９７ MPa 以上の引張り強度
を有し、残留オーステナイト中の固溶〔Ｃ〕量と鋼材の
平均Ｍｎ等量｛Ｍｎｅｑ＝Ｍｎ＋（Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｃｕ＋
Ｍｏ）／２｝によって決まる値（Ｍ＝６７８−４２８×
〔Ｃ〕−３３×Ｍｎｅｑ）が７０以上２５０以下で、そ
の鋼材に相当歪みで０％超１０％以下の予変形を与えた
後、５×１０2 〜５×１０3 （１／ｓ）の歪み速度範囲
で変形した時の３〜１０％の相当歪み範囲における変形
応力の平均値：σｄｙｎ（ＭＰａ）が予変形を与える前
の５×１０-4〜５×１０-3（１／ｓ）の歪み速度範囲で
測定された静的な引張り試験における最大応力ＴＳによ
って表現される式：σdyn ≧０．７６６×ＴＳ＋２５０
を満足することを特徴とする高い動的変形抵抗を有する
衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板の製造方法。
【００１２】（８）Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖの１種又は２種以上
を合計で０．３重量％以下更に含むことを特徴とする
（７）記載の高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収
用高強度熱延鋼板の製造方法。 （９）Ｐを０．２重量％以下更に含むことを特徴とする
（７）または（８）記載の高い動的変形抵抗を有する衝
突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板の製造方法。
を合計で０．３重量％以下更に含むことを特徴とする
（７）記載の高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収
用高強度熱延鋼板の製造方法。 （９）Ｐを０．２重量％以下更に含むことを特徴とする
（７）または（８）記載の高い動的変形抵抗を有する衝
突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板の製造方法。
【００１３】（１０）Ｂを０．０１重量％以下更に含む
ことを特徴とする（７）〜（９）のいずれか１に記載の
高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度熱延
鋼板の製造方法。
ことを特徴とする（７）〜（９）のいずれか１に記載の
高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度熱延
鋼板の製造方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】自動車のフロントサイドメンバー
等の衝突時の衝撃吸収用部材は、鋼板に曲げ加工やプレ
ス成形加工によって製造される。自動車の衝突時の衝撃
は、この様にして加工されて後に一般的には塗装焼き付
けされた後に加えられる。従って、この様に部材への加
工、処理が行われたのちに高い衝撃エネルギーの吸収能
を示す鋼板が必要となる。
等の衝突時の衝撃吸収用部材は、鋼板に曲げ加工やプレ
ス成形加工によって製造される。自動車の衝突時の衝撃
は、この様にして加工されて後に一般的には塗装焼き付
けされた後に加えられる。従って、この様に部材への加
工、処理が行われたのちに高い衝撃エネルギーの吸収能
を示す鋼板が必要となる。
【００１５】本発明者らの研究の結果、このような成形
加工された実部材において、鋼板に適量の残留オーステ
ナイトを含むことが優れた衝撃吸収特性を示す高強度鋼
板を提供できることが判明した。すなわち、最終的に得
られる熱延鋼板中に存在する最適なミクロ組織は、種々
の置換型元素によって容易に固溶強化されるフェライト
およびベイナイトを含み、このいずれかを主相として、
塑性変形中に硬質のマルテンサイトに変態する残留オー
ステナイトを体積分率で３％以上含む場合に、高い動的
変形抵抗を示すことが判明した。また、初期ミクロ組織
の第３相にマルテンサイト粒子を含む場合にも、他の条
件が満足されれば、本発明の目的とする高い衝撃エネル
ギー吸収能を示す高強度鋼板の製造が可能となる。
加工された実部材において、鋼板に適量の残留オーステ
ナイトを含むことが優れた衝撃吸収特性を示す高強度鋼
板を提供できることが判明した。すなわち、最終的に得
られる熱延鋼板中に存在する最適なミクロ組織は、種々
の置換型元素によって容易に固溶強化されるフェライト
およびベイナイトを含み、このいずれかを主相として、
塑性変形中に硬質のマルテンサイトに変態する残留オー
ステナイトを体積分率で３％以上含む場合に、高い動的
変形抵抗を示すことが判明した。また、初期ミクロ組織
の第３相にマルテンサイト粒子を含む場合にも、他の条
件が満足されれば、本発明の目的とする高い衝撃エネル
ギー吸収能を示す高強度鋼板の製造が可能となる。
【００１６】本発明で規定する熱延鋼板の各成分の限定
理由は下記のとおりである。 Ｃ：Ｃはオーステナイトを室温で安定化させて残留させ
るために必要なオーステナイトの安定化に貢献する最も
安価な元素であるために、本発明において最も重要な元
素といえる。鋼材の平均Ｃ量は、室温で確保できる残留
オーステナイト体積分率に影響を及ぼすのみならず、製
造の加工熱処理中に未変態オーステナイト中に濃化する
ことで、残留オーステナイトの加工に対する安定性を向
上させることが出来る。しかしながら、この添加量が
０．０４重量％未満の場合には、最終的に得られる残留
オーステナイト体積分率が３％以上を確保することが出
来ないので０．０４％を下限とした。一方、鋼材の平均
Ｃ量が増加するに従って確保可能な残留オーステナイト
体積分率は増加し、残留オーステナイト体積率を確保し
つつ残留オーステナイトの安定性を確保することが可能
となる。しかしながら、鋼材のＣ添加量が過大になる
と、必要以上に鋼材の強度を上昇させ、プレス加工等の
成形性を阻害するのみならず、静的な強度上昇に比して
動的な応力上昇が阻害されると共に、溶接性を低下させ
ることによって成形された部品としての鋼材の利用が制
限されるようになる。従って鋼材のＣ重量％の上限を
０．３％とした。
理由は下記のとおりである。 Ｃ：Ｃはオーステナイトを室温で安定化させて残留させ
るために必要なオーステナイトの安定化に貢献する最も
安価な元素であるために、本発明において最も重要な元
素といえる。鋼材の平均Ｃ量は、室温で確保できる残留
オーステナイト体積分率に影響を及ぼすのみならず、製
造の加工熱処理中に未変態オーステナイト中に濃化する
ことで、残留オーステナイトの加工に対する安定性を向
上させることが出来る。しかしながら、この添加量が
０．０４重量％未満の場合には、最終的に得られる残留
オーステナイト体積分率が３％以上を確保することが出
来ないので０．０４％を下限とした。一方、鋼材の平均
Ｃ量が増加するに従って確保可能な残留オーステナイト
体積分率は増加し、残留オーステナイト体積率を確保し
つつ残留オーステナイトの安定性を確保することが可能
となる。しかしながら、鋼材のＣ添加量が過大になる
と、必要以上に鋼材の強度を上昇させ、プレス加工等の
成形性を阻害するのみならず、静的な強度上昇に比して
動的な応力上昇が阻害されると共に、溶接性を低下させ
ることによって成形された部品としての鋼材の利用が制
限されるようになる。従って鋼材のＣ重量％の上限を
０．３％とした。
【００１７】Ａｌ，Ｓｉ：ＡｌとＳｉは共にフェライト
の安定化元素であり、フェライト体積率を増加させるこ
とによって鋼材の加工性を向上させる働きがある。ま
た、Ａｌ，Ｓｉ共にセメンタイトの生成を抑制すること
から、効果的にオーステナイト中へのＣを濃化させるこ
とを可能とすることから、室温で適当な体積分率のオー
ステナイトを残留させるためには不可避的な添加元素で
ある。このようなセメンタイト生成抑制機能を持つ添加
元素としては、Ａｌ，Ｓｉ以外に、ＰやＣｕ，Ｃｒ，Ｍ
ｏ等が挙げられ、このような元素を適切に添加すること
も同様な効果が期待される。しかしながら、ＡｌとＳｉ
の一種もしくは双方の合計が０．５重量％未満の場合に
は、セメンタイト生成抑制の効果が十分でなく、オース
テナイトの安定化に最も効果的な添加されたＣの多くが
炭化物の形で浪費され、本発明に必要な残留オーステナ
イト体積率を確保することが出来ないか、もしくは残留
オーステナイトの確保に必要な製造条件が大量生産工程
の条件に適しないため下限を０．５重量％とした。ま
た、ＡｌとＳｉの一種もしくは双方の合計が３．０％を
越える場合には、母相であるフェライトもしくはベイナ
イトの硬質化や脆化を招き、歪み速度上昇による変形抵
抗の増加を阻害するばかりでなく、鋼材の加工性の低
下、靱性の低下、さらには鋼材コストの上昇を招き、ま
た化成処理性等の表面処理特性が著しく劣化するため
に、３．０重量％を上限値とした。
の安定化元素であり、フェライト体積率を増加させるこ
とによって鋼材の加工性を向上させる働きがある。ま
た、Ａｌ，Ｓｉ共にセメンタイトの生成を抑制すること
から、効果的にオーステナイト中へのＣを濃化させるこ
とを可能とすることから、室温で適当な体積分率のオー
ステナイトを残留させるためには不可避的な添加元素で
ある。このようなセメンタイト生成抑制機能を持つ添加
元素としては、Ａｌ，Ｓｉ以外に、ＰやＣｕ，Ｃｒ，Ｍ
ｏ等が挙げられ、このような元素を適切に添加すること
も同様な効果が期待される。しかしながら、ＡｌとＳｉ
の一種もしくは双方の合計が０．５重量％未満の場合に
は、セメンタイト生成抑制の効果が十分でなく、オース
テナイトの安定化に最も効果的な添加されたＣの多くが
炭化物の形で浪費され、本発明に必要な残留オーステナ
イト体積率を確保することが出来ないか、もしくは残留
オーステナイトの確保に必要な製造条件が大量生産工程
の条件に適しないため下限を０．５重量％とした。ま
た、ＡｌとＳｉの一種もしくは双方の合計が３．０％を
越える場合には、母相であるフェライトもしくはベイナ
イトの硬質化や脆化を招き、歪み速度上昇による変形抵
抗の増加を阻害するばかりでなく、鋼材の加工性の低
下、靱性の低下、さらには鋼材コストの上昇を招き、ま
た化成処理性等の表面処理特性が著しく劣化するため
に、３．０重量％を上限値とした。
【００１８】Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｍｏ：Ｍｎ，Ｎ
ｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｍｏは全てオーステナイト安定化元素
であり、室温でオーステナイトを安定化させるためには
有効な元素である。特に、溶接性の観点からＣの添加量
が制限される場合には、この様なオーステナイト安定化
元素を適量添加することによって効果的にオーステナイ
トを残留させることが可能となる。また、これらの元素
はＡｌやＳｉ程ではないがセメンタイトの生成を抑制す
る効果があり、オーステナイトへのＣの濃化を助ける働
きもする。更に、これらの元素はＡｌ，Ｓｉと共にマト
リックスであるフェライトやベイナイトを固溶強化させ
ることによって、高速での動的変形抵抗を高める働きも
持つ。しかしながら、これらの元素の１種もしくは２種
以上の添加の合計が０．５重量％未満の場合には、必要
な残留オーステナイトの確保が出来なくなるとともに、
鋼材の強度が低くなり、有効な車体軽量化が達成できな
くなることから、下限を０．５重量％とした。一方、こ
れらの合計が３．５重量％を越える場合には、母相であ
るフェライトもしくはベイナイトの硬質化を招き、歪み
速度上昇による変形抵抗の増加を阻害するばかりでな
く、鋼材の加工性の低下、靱性の低下、さらには鋼材コ
ストの上昇を招くために、上限を３．５重量％とした。
ｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｍｏは全てオーステナイト安定化元素
であり、室温でオーステナイトを安定化させるためには
有効な元素である。特に、溶接性の観点からＣの添加量
が制限される場合には、この様なオーステナイト安定化
元素を適量添加することによって効果的にオーステナイ
トを残留させることが可能となる。また、これらの元素
はＡｌやＳｉ程ではないがセメンタイトの生成を抑制す
る効果があり、オーステナイトへのＣの濃化を助ける働
きもする。更に、これらの元素はＡｌ，Ｓｉと共にマト
リックスであるフェライトやベイナイトを固溶強化させ
ることによって、高速での動的変形抵抗を高める働きも
持つ。しかしながら、これらの元素の１種もしくは２種
以上の添加の合計が０．５重量％未満の場合には、必要
な残留オーステナイトの確保が出来なくなるとともに、
鋼材の強度が低くなり、有効な車体軽量化が達成できな
くなることから、下限を０．５重量％とした。一方、こ
れらの合計が３．５重量％を越える場合には、母相であ
るフェライトもしくはベイナイトの硬質化を招き、歪み
速度上昇による変形抵抗の増加を阻害するばかりでな
く、鋼材の加工性の低下、靱性の低下、さらには鋼材コ
ストの上昇を招くために、上限を３．５重量％とした。
【００１９】Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ：また、必要に応じて添加
するＮｂ，Ｔｉ，Ｖは、炭化物、窒化物もしくは炭窒化
物を形成することによって鋼材を高強度化することが出
来るが、その合計が０．３％を越えた場合には母相であ
るフェライトやベイナイト粒内もしくは粒界に多量の炭
化物、窒化物もしくは炭窒化物として析出し、高速変形
時の可動転位発生源となって、高い動的変形抵抗を得る
ことが出来なくなる。また、炭化物の生成は、本発明に
とって最も重要な残留オーステナイト中へのＣの濃化を
阻害し、Ｃを浪費することから上限を０．３重量％とし
た。
するＮｂ，Ｔｉ，Ｖは、炭化物、窒化物もしくは炭窒化
物を形成することによって鋼材を高強度化することが出
来るが、その合計が０．３％を越えた場合には母相であ
るフェライトやベイナイト粒内もしくは粒界に多量の炭
化物、窒化物もしくは炭窒化物として析出し、高速変形
時の可動転位発生源となって、高い動的変形抵抗を得る
ことが出来なくなる。また、炭化物の生成は、本発明に
とって最も重要な残留オーステナイト中へのＣの濃化を
阻害し、Ｃを浪費することから上限を０．３重量％とし
た。
【００２０】Ｐ：更に、必要に応じて添加するＰは、鋼
材の高強度化や前述のように残留オーステナイトの確保
に有効ではあるが、０．２重量％を越えて添加された場
合には鋼材のコストの上昇を招くばかりでなく、主相で
あるフェライトやベイナイトの変形抵抗を必要以上に高
め、かつ高速変形時の変形抵抗の上昇を阻害する。更
に、耐置き割れ性の劣化や疲労特性、靱性の劣化を招く
ことから、０．２重量％をその上限とした。
材の高強度化や前述のように残留オーステナイトの確保
に有効ではあるが、０．２重量％を越えて添加された場
合には鋼材のコストの上昇を招くばかりでなく、主相で
あるフェライトやベイナイトの変形抵抗を必要以上に高
め、かつ高速変形時の変形抵抗の上昇を阻害する。更
に、耐置き割れ性の劣化や疲労特性、靱性の劣化を招く
ことから、０．２重量％をその上限とした。
【００２１】Ｂ：また、必要に応じて添加するＢは、粒
界の強化や鋼材の高強度化に有効ではあるが、その添加
量が０．０１重量％を越えるとその効果が飽和するばか
りでなく、必要以上に鋼板強度を上昇させ、高速変形時
の変形抵抗の上昇を阻害すると共に、成形部品への加工
性も低下させることから、上限を０．０１重量％とし
た。
界の強化や鋼材の高強度化に有効ではあるが、その添加
量が０．０１重量％を越えるとその効果が飽和するばか
りでなく、必要以上に鋼板強度を上昇させ、高速変形時
の変形抵抗の上昇を阻害すると共に、成形部品への加工
性も低下させることから、上限を０．０１重量％とし
た。
【００２２】次に、本発明者らの実験・検討の結果、フ
ロントサイドメンバー等の衝撃吸収用部材の成形加工に
相当する予変形の量は、部材中の部位によっては最大２
０％以上に達する場合もあるが、相当歪みとして０％超
１０％以下の部位が大半であり、また、この範囲の予変
形の効果を把握することで、部材全体としての予変形後
の挙動を推定することが可能であることを見いだした。
従って、本発明においては、部材への加工時に与えられ
る予変形量として相当歪みにして０％超１０％以下の変
形を選択した。
ロントサイドメンバー等の衝撃吸収用部材の成形加工に
相当する予変形の量は、部材中の部位によっては最大２
０％以上に達する場合もあるが、相当歪みとして０％超
１０％以下の部位が大半であり、また、この範囲の予変
形の効果を把握することで、部材全体としての予変形後
の挙動を推定することが可能であることを見いだした。
従って、本発明においては、部材への加工時に与えられ
る予変形量として相当歪みにして０％超１０％以下の変
形を選択した。
【００２３】また、フロントサイドメンバー等の衝撃吸
収用部材は、特徴的にハット型の断面形状をしており、
このような部材の高速での衝突圧潰時の変形を本発明者
らが解析した結果、最大では４０％以上の高い歪みまで
変形が進んでいるものの、吸収エネルギー全体の約７０
％以上が、高速の応力−歪み線図の１０％以下の歪み範
囲で吸収されていることを見いだした。従って、高速で
の衝突エネルギーの吸収能の指標として、１０％以下で
の高速変形時の動的変形抵抗を採用した。特に、歪み量
として３％〜１０％の範囲が最も重要であることから、
高速引張り変形時の相当歪みで３％〜１０％の範囲の平
均応力：σdyn をもって衝撃エネルギー吸収能の指標と
した。
収用部材は、特徴的にハット型の断面形状をしており、
このような部材の高速での衝突圧潰時の変形を本発明者
らが解析した結果、最大では４０％以上の高い歪みまで
変形が進んでいるものの、吸収エネルギー全体の約７０
％以上が、高速の応力−歪み線図の１０％以下の歪み範
囲で吸収されていることを見いだした。従って、高速で
の衝突エネルギーの吸収能の指標として、１０％以下で
の高速変形時の動的変形抵抗を採用した。特に、歪み量
として３％〜１０％の範囲が最も重要であることから、
高速引張り変形時の相当歪みで３％〜１０％の範囲の平
均応力：σdyn をもって衝撃エネルギー吸収能の指標と
した。
【００２４】この高速変形時の３％〜１０％の平均応
力：σdyn (MPa) は、予変形や焼き付け処理が行われる
前の鋼材の静的な引張り強度（５×１０-4〜５×１０-3
（１／ｓ）の歪み速度範囲で測定された静的な引張り試
験における最大応力ＴＳの上昇に伴って大きくなること
が一般的である。従って鋼材の静的な引張り強度を増加
させることは部材の衝撃エネルギー吸収能の向上に直接
寄与する。しかしながら、鋼材の強度が上昇すると部材
への成形性が劣化し、必要な部材形状を得ることが困難
となる。従って、同一の最大応力で高いσdyn を持つ鋼
材が望ましい。この関係で、特にσdyn ≧０．７６６×
ＴＳ＋２５０の関係を満足する鋼材は、実部材としての
衝撃エネルギー吸収能が他の鋼材に比べて高く、部材の
総重量を増加させることなく衝撃エネルギー吸収能を向
上させることができることを見いだした。
力：σdyn (MPa) は、予変形や焼き付け処理が行われる
前の鋼材の静的な引張り強度（５×１０-4〜５×１０-3
（１／ｓ）の歪み速度範囲で測定された静的な引張り試
験における最大応力ＴＳの上昇に伴って大きくなること
が一般的である。従って鋼材の静的な引張り強度を増加
させることは部材の衝撃エネルギー吸収能の向上に直接
寄与する。しかしながら、鋼材の強度が上昇すると部材
への成形性が劣化し、必要な部材形状を得ることが困難
となる。従って、同一の最大応力で高いσdyn を持つ鋼
材が望ましい。この関係で、特にσdyn ≧０．７６６×
ＴＳ＋２５０の関係を満足する鋼材は、実部材としての
衝撃エネルギー吸収能が他の鋼材に比べて高く、部材の
総重量を増加させることなく衝撃エネルギー吸収能を向
上させることができることを見いだした。
【００２５】本発明者らの実験・検討の結果、同一レベ
ルの最大応力に対して、σdyn は部材への加工が行われ
る以前の鋼板中に含まれる残留オーステナイト中の固溶
炭素量〔Ｃ〕（重量％）と鋼材の平均Ｍｎ等量（Ｍｎｅ
ｑ：重量％）｛Ｍｎｅｑ＝Ｍｎ＋（Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｃｕ＋
Ｍｏ）／２｝によって変化することが見いだされた。残
留オーステナイト中の炭素濃度は、Ｘ線解析やメスバウ
アー分光により実験的に求めることが出来、例えばＭｏ
のＫα線を用いたＸ線解析によりフェライトの（２０
０）面、（２１１）面及びオーステナイトの（２００）
面、（２２０）面、（３１１）面の積分反射強度をもち
いて、Journal of The Iron and Steel Institute, 206
(1968) p.60に示された方法にて算出できる。本発明者
らが行った実験結果から、この様にして得られた残留オ
ーステナイト中の固溶〔Ｃ〕と鋼材に添加されている置
換型合金元素から求められるＭｎｅｑを用いて計算され
る値（Ｍ＝６７８−４２８×〔Ｃ〕−３３×Ｍｎｅｑ）
が７０以上２５０以下の場合に、同一の静的な引張り強
度（ＴＳ）に対して大きなσdyn を示すことが見いださ
れた。このときＭ＞２５０では、実質的に変形中の残留
オーステナイトの変態による強度上昇の効果が極めて低
い歪み領域にのみ限られるために、部材への予変形時に
ほぼ全ての残留オーステナイトが浪費され、高速変形時
のσdyn の上昇に寄与しなくなることから、Ｍの上限を
２５０とした。また、Ｍが７０未満の場合には、変形途
中での残留オーステナイトの変態は進行するものの、変
態の進行が低歪み領域では十分に起こらないことから、
相当歪みで３％〜１０％の範囲での平均応力σdyn が低
いままに保たれ、静的な引張り強度（ＴＳ）に対してσ
dyn ≧０．７６６×ＴＳ＋２５０の関係を満足しなくな
るので、Ｍの下限を７０とした。
ルの最大応力に対して、σdyn は部材への加工が行われ
る以前の鋼板中に含まれる残留オーステナイト中の固溶
炭素量〔Ｃ〕（重量％）と鋼材の平均Ｍｎ等量（Ｍｎｅ
ｑ：重量％）｛Ｍｎｅｑ＝Ｍｎ＋（Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｃｕ＋
Ｍｏ）／２｝によって変化することが見いだされた。残
留オーステナイト中の炭素濃度は、Ｘ線解析やメスバウ
アー分光により実験的に求めることが出来、例えばＭｏ
のＫα線を用いたＸ線解析によりフェライトの（２０
０）面、（２１１）面及びオーステナイトの（２００）
面、（２２０）面、（３１１）面の積分反射強度をもち
いて、Journal of The Iron and Steel Institute, 206
(1968) p.60に示された方法にて算出できる。本発明者
らが行った実験結果から、この様にして得られた残留オ
ーステナイト中の固溶〔Ｃ〕と鋼材に添加されている置
換型合金元素から求められるＭｎｅｑを用いて計算され
る値（Ｍ＝６７８−４２８×〔Ｃ〕−３３×Ｍｎｅｑ）
が７０以上２５０以下の場合に、同一の静的な引張り強
度（ＴＳ）に対して大きなσdyn を示すことが見いださ
れた。このときＭ＞２５０では、実質的に変形中の残留
オーステナイトの変態による強度上昇の効果が極めて低
い歪み領域にのみ限られるために、部材への予変形時に
ほぼ全ての残留オーステナイトが浪費され、高速変形時
のσdyn の上昇に寄与しなくなることから、Ｍの上限を
２５０とした。また、Ｍが７０未満の場合には、変形途
中での残留オーステナイトの変態は進行するものの、変
態の進行が低歪み領域では十分に起こらないことから、
相当歪みで３％〜１０％の範囲での平均応力σdyn が低
いままに保たれ、静的な引張り強度（ＴＳ）に対してσ
dyn ≧０．７６６×ＴＳ＋２５０の関係を満足しなくな
るので、Ｍの下限を７０とした。
【００２６】熱延条件：熱延ままで本発明の鋼板を製造
する場合には、所定の成分に調整されたスラブを鋳造ま
まで熱延工程へ直送し、もしくは一旦冷却した後に１０
００℃〜１３００℃の範囲に再度加熱した後、熱間圧延
を行う。再加熱温度を１０００℃未満とする場合には、
スラブの均一加熱が困難となり、表面キズ発生等の問題
を生じるので、再加熱温度の下限を１０００℃とした。
また、再加熱温度が１３００℃超では、スラブの変形が
激しくなると同時にコスト高となることから、１３００
℃を上限とした。また、熱延仕上げ温度（ＦＴ）がＡｒ
3 変態温度＋５０℃未満である場合には、鋼板の表層部
及びその近傍に加工フェライト層が生成し、加工性を著
しく劣化させると同時に、動的な変形抵抗を下げる。従
って、熱延仕上げ温度の下限値をＡｒ3 変態温度＋５０
℃とする。また熱延仕上げ温度がＡｒ3＋１００℃超の
場合には、必要以上に鋼板の強度が上昇するのみなら
ず、組織の粗大化が起こり、鋼板動的変形抵抗の上昇を
阻害する。またこのような高温で熱延が完了された場合
には鋼板の表面粗度が大きくなり、表面品位を落とす。
従って、熱延仕上げ温度の上限値をＡｒ3 ＋１００℃以
下とする。
する場合には、所定の成分に調整されたスラブを鋳造ま
まで熱延工程へ直送し、もしくは一旦冷却した後に１０
００℃〜１３００℃の範囲に再度加熱した後、熱間圧延
を行う。再加熱温度を１０００℃未満とする場合には、
スラブの均一加熱が困難となり、表面キズ発生等の問題
を生じるので、再加熱温度の下限を１０００℃とした。
また、再加熱温度が１３００℃超では、スラブの変形が
激しくなると同時にコスト高となることから、１３００
℃を上限とした。また、熱延仕上げ温度（ＦＴ）がＡｒ
3 変態温度＋５０℃未満である場合には、鋼板の表層部
及びその近傍に加工フェライト層が生成し、加工性を著
しく劣化させると同時に、動的な変形抵抗を下げる。従
って、熱延仕上げ温度の下限値をＡｒ3 変態温度＋５０
℃とする。また熱延仕上げ温度がＡｒ3＋１００℃超の
場合には、必要以上に鋼板の強度が上昇するのみなら
ず、組織の粗大化が起こり、鋼板動的変形抵抗の上昇を
阻害する。またこのような高温で熱延が完了された場合
には鋼板の表面粗度が大きくなり、表面品位を落とす。
従って、熱延仕上げ温度の上限値をＡｒ3 ＋１００℃以
下とする。
【００２７】熱延完了後に鋼板は冷却されるが、このと
きの冷却速度を５℃／秒未満もしくは１００℃／秒超と
することは、大量生産の工程条件上困難であることか
ら、これを下限、上限とした。また冷却の方法は一定の
冷却速度で行っても、途中で低冷却速度の領域を含むよ
うな複数種類の冷却速度の組み合わせであってもよい。
冷却後鋼板は巻き取り処理が行われるが、この時の巻き
取り温度が２５０℃未満ではマルテンサイトの生成が過
多となって加工性を損なうので下限を２５０℃とした。
また、熱延仕上げ温度（ＦＴ）がＡｒ3 ＋５０℃以上の
場合には、３８０℃以上で巻き取ると静的強度（ＴＳ）
に対する動的な変形抵抗（σdyn ）の値が小さくなるこ
とから、熱延仕上げ温度（ＦＴ）がＡｒ3 ＋５０℃以上
の場合には巻き取り温度を３８０℃未満とした。また、
熱延仕上げ温度（ＦＴ）がＡｒ3＋５０℃未満の場合に
は、動的変形抵抗σdyn が低くなる巻き取り温度が４２
０℃以上であったため、熱延仕上げ温度（ＦＴ）がＡｒ
3 ＋５０℃未満の場合には巻き取り温度を４２０℃未満
とした。最終的な鋼板の動的変形抵抗をより高めるため
には巻き取り温度の下限を３００℃とすることが望まし
い。
きの冷却速度を５℃／秒未満もしくは１００℃／秒超と
することは、大量生産の工程条件上困難であることか
ら、これを下限、上限とした。また冷却の方法は一定の
冷却速度で行っても、途中で低冷却速度の領域を含むよ
うな複数種類の冷却速度の組み合わせであってもよい。
冷却後鋼板は巻き取り処理が行われるが、この時の巻き
取り温度が２５０℃未満ではマルテンサイトの生成が過
多となって加工性を損なうので下限を２５０℃とした。
また、熱延仕上げ温度（ＦＴ）がＡｒ3 ＋５０℃以上の
場合には、３８０℃以上で巻き取ると静的強度（ＴＳ）
に対する動的な変形抵抗（σdyn ）の値が小さくなるこ
とから、熱延仕上げ温度（ＦＴ）がＡｒ3 ＋５０℃以上
の場合には巻き取り温度を３８０℃未満とした。また、
熱延仕上げ温度（ＦＴ）がＡｒ3＋５０℃未満の場合に
は、動的変形抵抗σdyn が低くなる巻き取り温度が４２
０℃以上であったため、熱延仕上げ温度（ＦＴ）がＡｒ
3 ＋５０℃未満の場合には巻き取り温度を４２０℃未満
とした。最終的な鋼板の動的変形抵抗をより高めるため
には巻き取り温度の下限を３００℃とすることが望まし
い。
【００２８】
【実施例】〈実施例１〉
表１に示す２３種類の鋼材を１２００℃に加熱し、各鋼
の成分からＡｒ3 ＝９０１−３２５×％Ｃ＋３３×％Ｓ
ｉ−９２×％Ｍｎｅｑの式（％Ｍｎｅｑ＝％Ｍｎ＋％Ｎ
ｉ／２＋％Ｃｒ／２＋％Ｃｕ／２＋％Ｍｏ／２）で計算
されるＡｒ3 変態温度＋５０℃〜Ａｒ3 変態温度＋１０
０℃の範囲内で熱延を完了し、４５℃／秒の冷却速度で
冷却し、３５０℃〜３７０℃の範囲で巻き取った。なお
圧延完了後の板厚は３．０mmであった。このようにして
得られた熱延鋼板の熱延方向（Ｌ方向）とこれに直行す
る方向（Ｃ方向）に単軸引張りにより５％の予変形を付
加し、焼き付け処理を模擬するために１７０℃×２０分
の熱処理を行った後に鋼材の動的な特性を調査し、予変
形する前の静的な特性と比較した結果を表２に示した。
５９７ MPa 以上の引張り強度を有し、鋼の成分が本発明
の範囲内のものについては表中の＊１の欄に示した値が
正すなわち、目的通りσdyn が（０．７６６×ＴＳ＋２
５０）以上であることがわかる。 〈実施例２〉 表１に示した本発明の成分範囲内である鋼Ｐ２を用い
て、熱延条件、予変形条件及び熱処理条件、を変化させ
た場合の特性を調査した結果を表３および表４に示す。
Ｐ２鋼のＡｒ3 変態温度は上記の式から７６４℃と計算
された。加熱温度は１２００℃一定とした。熱延仕上げ
温度（ＦＴ）がＡｒ3 ＋５０℃以上の８３０℃の場合に
は、No. １，４、５では巻取り温度が本発明の範囲外で
あるために所定の動的変形抵抗σｄｙｎが得られていな
い。また、No. ６では、熱延仕上げ温度（ＦＴ）が本発
明の範囲外であるために結果的に残留オーステナイト粒
径とフェライト粒径の比が０．６よりも大きくなり、所
定の動的変形抵抗σｄｙｎが得られていない。他の例は
すべて本発明の例であり、熱延仕上げ温度、巻取り温
度、予変形量が本発明の範囲内であれば、予変形付与の
形態や予変形後の加工硬化処理（ＢＨ処理：１７０℃×
２０分の熱処理）の有無に関わらず表３中の＊１の欄の
値が正、すなわち所定の動的変形抵抗σｄｙｎが得られ
ることがわかる。ここで、Ｌ方向とは熱延と同一の方向
を指し、Ｃ方向はこれと直行する方向を指す。
の成分からＡｒ3 ＝９０１−３２５×％Ｃ＋３３×％Ｓ
ｉ−９２×％Ｍｎｅｑの式（％Ｍｎｅｑ＝％Ｍｎ＋％Ｎ
ｉ／２＋％Ｃｒ／２＋％Ｃｕ／２＋％Ｍｏ／２）で計算
されるＡｒ3 変態温度＋５０℃〜Ａｒ3 変態温度＋１０
０℃の範囲内で熱延を完了し、４５℃／秒の冷却速度で
冷却し、３５０℃〜３７０℃の範囲で巻き取った。なお
圧延完了後の板厚は３．０mmであった。このようにして
得られた熱延鋼板の熱延方向（Ｌ方向）とこれに直行す
る方向（Ｃ方向）に単軸引張りにより５％の予変形を付
加し、焼き付け処理を模擬するために１７０℃×２０分
の熱処理を行った後に鋼材の動的な特性を調査し、予変
形する前の静的な特性と比較した結果を表２に示した。
５９７ MPa 以上の引張り強度を有し、鋼の成分が本発明
の範囲内のものについては表中の＊１の欄に示した値が
正すなわち、目的通りσdyn が（０．７６６×ＴＳ＋２
５０）以上であることがわかる。 〈実施例２〉 表１に示した本発明の成分範囲内である鋼Ｐ２を用い
て、熱延条件、予変形条件及び熱処理条件、を変化させ
た場合の特性を調査した結果を表３および表４に示す。
Ｐ２鋼のＡｒ3 変態温度は上記の式から７６４℃と計算
された。加熱温度は１２００℃一定とした。熱延仕上げ
温度（ＦＴ）がＡｒ3 ＋５０℃以上の８３０℃の場合に
は、No. １，４、５では巻取り温度が本発明の範囲外で
あるために所定の動的変形抵抗σｄｙｎが得られていな
い。また、No. ６では、熱延仕上げ温度（ＦＴ）が本発
明の範囲外であるために結果的に残留オーステナイト粒
径とフェライト粒径の比が０．６よりも大きくなり、所
定の動的変形抵抗σｄｙｎが得られていない。他の例は
すべて本発明の例であり、熱延仕上げ温度、巻取り温
度、予変形量が本発明の範囲内であれば、予変形付与の
形態や予変形後の加工硬化処理（ＢＨ処理：１７０℃×
２０分の熱処理）の有無に関わらず表３中の＊１の欄の
値が正、すなわち所定の動的変形抵抗σｄｙｎが得られ
ることがわかる。ここで、Ｌ方向とは熱延と同一の方向
を指し、Ｃ方向はこれと直行する方向を指す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】
【発明の効果】本発明により、自動車の軽量化と衝突安
全性の確保の要求に応えることのできる高い動的変形抵
抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板を確実に提
供することができる。
全性の確保の要求に応えることのできる高い動的変形抵
抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板を確実に提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における、衝突時の衝撃エネルギー吸収
能の指標である、５×１０2 〜５×１０3 （１／ｓ）の
歪み速度範囲で変形した時の３〜１０％の相当歪み範囲
における変形応力の平均値σdyn と静的な素材強度との
関係を示す図である。
能の指標である、５×１０2 〜５×１０3 （１／ｓ）の
歪み速度範囲で変形した時の３〜１０％の相当歪み範囲
における変形応力の平均値σdyn と静的な素材強度との
関係を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−241788（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−62485（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−252592（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−207413（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−184226（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−79345（ＪＰ，Ａ)
国際公開95／029268（ＷＯ，Ａ１)
三浦ら，自動車用衝撃吸収高張力鋼板
の開発，まてりあ ，1996年 ５月20
日，Ｖｏｌ．35 Ｎｏ．３， Ｐ，570
−572
板橋ら，予ひずみを与えられた建築構
造用圧延鋼材ＳＮ490Ｂの高速引張特性,
日本材料学会学術講演会講演論文集,
1997年 ５月22日，Ｖｏｌ．46ｔｈ ,
Ｐ．291−292
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 38/00 - 38/60
C21D 8/02 - 8/04
C21D 9/46 - 9/48
Claims (10)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．０４％以上０．３％
以下、ＳｉとＡｌの一方または双方を合計で０．５％以
上３．０％以下、Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｍｏの１種
または２種以上を合計で０．５％以上３．５％以下含
み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、最終的に
得られる冷延鋼板のミクロ組織がフェライトおよびベイ
ナイトを含み、このいずれかを主相とし、体積分率で３
％以上の残留オーステナイトを含む第３相との複合組織
であり、残留オーステナイト中の固溶〔Ｃ〕量と鋼材の
平均Ｍｎ等量｛Ｍｎｅｑ＝Ｍｎ＋（Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｃｕ＋
Ｍｏ）／２｝によって決まる値（Ｍ＝６７８−４２８×
〔Ｃ〕−３３×Ｍｎｅｑ）が７０以上２５０以下で、５
９７ MPa 以上の引張り強度を有し、その鋼材に相当歪み
で０％超１０％以下の予変形を与えた後、５×１０2 〜
５×１０3 （１／ｓ）の歪み速度範囲で変形した時の３
〜１０％の相当歪み範囲における変形応力の平均値σｄ
ｙｎ（ＭＰａ）が予変形を与える前の５×１０-4〜５×
１０-3（１／ｓ）の歪み速度範囲で測定された静的な引
張り試験における最大応力ＴＳ(MPa) によって表現され
る式：σdyn ≧０．７６６×ＴＳ＋２５０を特徴とする
高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度熱延
鋼板。 - 【請求項２】 Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖの１種又は２種以上を合
計で０．３重量％以下更に含むことを特徴とする請求項
１記載の高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高
強度熱延鋼板。 - 【請求項３】 Ｐを０．２重量％以下更に含むことを特
徴とする請求項１または２記載の高い動的変形抵抗を有
する衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板。 - 【請求項４】 Ｂを０．０１重量％以下更に含むことを
特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高い動
的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板。 - 【請求項５】 ０％超１０％以下の予変形を与えた後の
鋼材の残留オーステナイト体積分率が２．５％超であ
り、かつ、予変形前の残留オーステナイト体積分率と予
変形後の残留オーステナイト体積分率の比が０．３以上
であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に
記載の高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強
度熱延鋼板。 - 【請求項６】 最終的に得られた熱延鋼板のミクロ組織
中の残留オーステナイトの平均粒径と、主相であるフェ
ライトもしくはベイナイトの平均粒径の比が０．６以下
であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に
記載の高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強
度熱延鋼板。 - 【請求項７】 重量％で、Ｃ：０．０４％以上０．３％
以下、ＳｉとＡｌの一方または双方を合計で０．５％以
上３．０％以下、Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｍｏの１種
または２種以上を合計で０．５％以上３．５％以下含
み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋳造スラブ
を、鋳造ままで熱延工程へ直送し、もしくは一旦冷却し
た後に１０００℃〜１３００℃の範囲に再度加熱した
後、熱延をＡｒ3 変態温度＋５０℃以上Ａｒ3 変態温度
＋１００℃以下の熱延仕上げ温度（ＦＴ）で完了し、そ
の後５℃／秒以上１００℃／秒以下の冷却速度で冷却
し、巻き取る際に、熱延仕上げ温度がＡｒ3 変態温度＋
５０℃以上の場合には２５０℃以上３８０℃未満の温度
で巻き取り、熱延仕上げ温度がＡｒ3 変態温度＋５０℃
未満の場合には２５０℃以上４２０℃未満の温度で巻き
取り、最終的に得られる熱延鋼板のミクロ組織がフェラ
イトおよびベイナイトを含み、このいずれかを主相と
し、体積分率で３％以上の残留オーステナイトを含む第
３相との複合組織であり、５９７ MPa 以上の引張り強度
を有し、残留オーステナイト中の固溶〔Ｃ〕量と鋼材の
平均Ｍｎ等量｛Ｍｎｅｑ＝Ｍｎ＋（Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｃｕ＋
Ｍｏ）／２｝によって決まる値（Ｍ＝６７８−４２８×
〔Ｃ〕−３３×Ｍｎｅｑ）が７０以上２５０以下で、そ
の鋼材に相当歪みで０％超１０％以下の予変形を与えた
後、５×１０2 〜５×１０3 （１／ｓ）の歪み速度範囲
で変形した時の３〜１０％の相当歪み範囲における変形
応力の平均値：σｄｙｎ（ＭＰａ）が予変形を与える前
の５×１０-4〜５×１０-3（１／ｓ）の歪み速度範囲で
測定された静的な引張り試験における最大応力ＴＳによ
って表現される式：σdyn ≧０．７６６×ＴＳ＋２５０
を満足することを特徴とする高い動的変形抵抗を有する
衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項８】 Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖの１種又は２種以上を合
計で０．３重量％以下更に含むことを特徴とする請求項
７記載の高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高
強度熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項９】 Ｐを０．２重量％以下更に含むことを特
徴とする請求項７または８記載の高い動的変形抵抗を有
する衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項１０】 Ｂを０．０１重量％以下更に含むこと
を特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の高い
動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度熱延鋼板
の製造方法。
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-
1997
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Non-Patent Citations (2)
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| 三浦ら，自動車用衝撃吸収高張力鋼板の開発，まてりあ ，１９９６年 ５月２０日，Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．３， Ｐ，５７０−５７２ |
| 板橋ら，予ひずみを与えられた建築構造用圧延鋼材ＳＮ４９０Ｂの高速引張特性，日本材料学会学術講演会講演論文集，１９９７年 ５月２２日，Ｖｏｌ．４６ｔｈ ， Ｐ．２９１−２９２ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11189839A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-07-13 | Nippon Steel Corp | 高い動的変形抵抗を有する高強度鋼板とその製造方法 |
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