JP6237365B2 - High strength steel plate with excellent formability and impact properties - Google Patents
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Description
本発明は、自動車用部材の製造に好適な衝突特性に優れた高強度鋼板に関する。 The present invention relates to a high-strength steel sheet excellent in collision characteristics suitable for manufacturing automobile members.
従来から、自動車の燃費を高め炭酸ガスの排出量を抑制するため、自動車を軽量化することが進められていて、自動車用鋼板として、板厚の低減が可能な高強度鋼板が使用されている。また、搭乗者の安全性を確保するために、高強度鋼板が使用されている。それ故、自動車用高強度鋼板には、優れた成形性とともに、搭乗者の安全性を確保し得る優れた衝突特性が要求される(例えば、特許文献1〜3、参照)。 Conventionally, in order to increase the fuel efficiency of automobiles and reduce the amount of carbon dioxide emissions, it has been promoted to reduce the weight of automobiles, and high-strength steel sheets capable of reducing the plate thickness have been used as automobile steel sheets. . Moreover, in order to ensure a passenger | crew's safety, the high strength steel plate is used. Therefore, the high-strength steel sheet for automobiles is required to have excellent crash characteristics that can ensure the safety of passengers as well as excellent formability (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
フェライトとマルテンサイトの二相組織を有するDP鋼板が、強度と成形性を備え、かつ、優れたエネルギー吸収特性を備えているので、自動車用鋼板として使用されている(例えば、特許文献4、参照)。また、TRIP鋼板(変態誘起塑性鋼板)は、エネルギー吸収特性がDP鋼板より優れているので、自動車用鋼板として使用されている(例えば、特許文献5、参照)。 DP steel sheet having a two-phase structure of ferrite and martensite has strength and formability and has excellent energy absorption characteristics, and is therefore used as a steel sheet for automobiles (for example, see Patent Document 4). ). TRIP steel sheets (transformation-induced plastic steel sheets) are used as automobile steel sheets because they have better energy absorption characteristics than DP steel sheets (see, for example, Patent Document 5).
一方で、これら鋼板には以下のような課題がある。通常、自動車ボディーは、鋼板の成形加工→溶接による組立て→塗装の工程により製造される。 On the other hand, these steel plates have the following problems. Usually, an automobile body is manufactured by a process of forming a steel plate → assembly by welding → painting.
したがって、自動車部材あるいはボディーとしての衝突性能は、成形・塗装後の強度特性により支配されることになるが、成形時に部品内には均一に歪が付加されるわけではないので、部品内を局所的に観た時に、歪が加わっている部分は塗装焼き付けにより歪時効硬化する一方で、歪が加わっていない部分は歪時効硬化量が小さくなる。 Therefore, the impact performance as an automobile member or body is governed by the strength characteristics after molding and painting, but since distortion is not uniformly applied in the part at the time of molding, the inside of the part is localized. When viewed from the viewpoint, the strain-aged portion is hardened by the paint baking while the strain-free portion has a smaller strain age-hardening amount.
DP鋼の場合は、成形により歪が付加された場所とほとんど歪が加わっていない場所の塗装焼き付け処理後の降伏強度の差が大きく、歪が付加されていない軟質な部分で折れが起こったりするため、安定した反力特性が得られない場合があった。 In the case of DP steel, there is a large difference in yield strength after paint baking between the place where distortion is applied and the place where little distortion is applied, and bending may occur in soft parts where distortion is not added. For this reason, stable reaction force characteristics may not be obtained.
一方、TRIP鋼についても、成形により歪が付加された場所とほとんど歪が加わっていない場所の塗装焼き付け処理後の降伏強度の差が大きい場合があり、安定した衝突特性を達成することが求められていた。 On the other hand, for TRIP steel, there is a case where the difference in yield strength after the paint baking process between a place where distortion is applied and a place where little distortion is applied is large, and it is required to achieve stable impact characteristics. It was.
また、軟質なフェライトを含まずにマルテンサイトやベイナイトを主体とした鋼板においては、素材の降伏強度が元々高いため、成形−塗装焼き付け後の部品内の局所的強度差が小さくなるが、伸びが低いため、成形性が劣位であるという課題がある。 In addition, in steel sheets mainly composed of martensite and bainite without containing soft ferrite, the yield strength of the material is originally high, so that the local strength difference in the part after forming-paint baking is reduced, but elongation is increased. Since it is low, there exists a subject that a moldability is inferior.
本発明は、上記課題に鑑み、歪が加わらない部分でも部品加工の際に塗装焼き付けにより所定の降伏強度の上昇が起こり、かつ、良好な延性を有する、成形性と衝突特性に優れた高強度鋼板を提供することを課題とする。 In view of the above-mentioned problems, the present invention has a high yield strength that is excellent in formability and impact characteristics, and has a predetermined ductility increase due to paint baking even when parts are not subjected to distortion, and has good ductility. It is an object to provide a steel plate.
本発明者らは、はじめに、塗装焼き付け相当の熱処理により、歪が加わらない場所でも降伏強度を上昇させる方法について鋭意検討した。 The present inventors first studied diligently about a method for increasing the yield strength even in a place where no strain is applied by a heat treatment equivalent to paint baking.
その結果、鋼板内のフェライト及びベイナイト内の転位密度を高めることにより、予歪無しでも、時効による降伏強度増加が得られることを知見した。さらに、残留γを一定量含有させ、加えてフェライトとベイナイトの粒径を微細化することにより、時効による硬化量が、さらに増大することを知見した。 As a result, it was found that by increasing the dislocation density in the ferrite and bainite in the steel sheet, the yield strength can be increased by aging without pre-strain. Furthermore, it has been found that the amount of hardening due to aging can be further increased by containing a certain amount of residual γ and further reducing the grain size of ferrite and bainite.
一方で、フェライト及びベイナイト組織の転位密度を高めると、鋼板の伸びが低下し、成形性が低下した。そこで、本発明者らは、成形性と時効硬化性を両立できる条件について検討を行った。その結果、フェライト及びベイナイト内の転位密度を適正範囲にし、さらに、フェライト及びベイナイト内の分率を適正化することで成形性と時効硬化性が両立し得ることを見いだした。 On the other hand, when the dislocation density of the ferrite and bainite structure was increased, the elongation of the steel sheet was lowered and the formability was lowered. Therefore, the present inventors have examined conditions that can achieve both formability and age-hardening properties. As a result, it has been found that the dislocation density in ferrite and bainite is within an appropriate range, and further, the formability and age-hardening property can be compatible by optimizing the fraction in ferrite and bainite.
次いで、本発明者らは、フェライト及びベイナイト内の転位量を適正化させる方法について鋭意検討を行った。 Next, the present inventors conducted extensive studies on a method for optimizing the amount of dislocations in ferrite and bainite.
γ相からマルテンサイトに変態する際の体積膨張を利用して、フェライト又はベイナイト内に転位導入する方法を検討した結果、マルテンサイト形成温度とマルテンサイト量を適正化すると、フェライト及びベイナイト中の平均転位密度も適正化できることを知見した。また、ベイナイト内の転位量の制御は、ベイナイトが形成される温度の適正化によっても達成できることを知見した。 As a result of examining the method of introducing dislocation into ferrite or bainite using the volume expansion at the time of transformation from γ phase to martensite, when the martensite formation temperature and the amount of martensite are optimized, the average in ferrite and bainite It was found that the dislocation density can be optimized. Further, it has been found that the control of the dislocation amount in bainite can also be achieved by optimizing the temperature at which bainite is formed.
さらに、本発明者らは、焼鈍後に行う調質圧延の条件によって、フェライト中の転位密度を制御する方法について鋭意検討を行った。その結果、調質圧延の伸び率、及び、調質圧延における線荷重/張力比を制御することにより、フェライト及びベイナイト中の転位密度を、さらに最適化し得ることを見いだした。 Furthermore, the present inventors diligently studied a method for controlling the dislocation density in ferrite according to the condition of temper rolling performed after annealing. As a result, it has been found that the dislocation density in ferrite and bainite can be further optimized by controlling the elongation of temper rolling and the linear load / tension ratio in temper rolling.
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。 This invention was made | formed based on the said knowledge, and the summary is as follows.
(1)成分組成が、質量%で、C:0.05〜0.40%、Si:0.05〜3.0%、Mn:1.5〜4.0%、Al:1.5%以下、N:0.02%以下、P:0.2%以下、S:0.01%以下、NbとTiの合計量:0.005〜0.2%、及び、残部:Fe及び不可避的不純物からなり、
組織が、体積分率で、フェライトとベイナイトの合計量:2〜60%、マルテンサイト:10〜90%、フェライト分率とマルテンサイト分率の比:0.03≦fF/fM≦1、残留オーステナイト:15%以下、及び、残部組織からなり、
フェライト内とベイナイト内の平均転位密度が、それぞれ、3×1012〜1×1014m/m3であり、
フェライト及びベイナイトの平均粒径が5μm以下であり、
引張強度が980MPa以上で、(YSBH5−YSBH0)/TS≦0.27であり、TS×uEl≧7000である
ことを特徴とする成形性と衝突特性に優れた高強度鋼板。
(1) Component composition is mass%, C: 0.05-0.40%, Si: 0.05-3.0%, Mn: 1.5-4.0%, Al: 1.5% Hereinafter, N: 0.02% or less, P: 0.2% or less, S: 0.01% or less, the total amount of Nb and Ti: 0.005 to 0.2%, and the balance: Fe and inevitable Consisting of impurities,
Structure is volume fraction, total amount of ferrite and bainite: 2-60%, martensite: 10-90%, ratio of ferrite fraction to martensite fraction: 0.03 ≦ f F / f M ≦ 1 , Residual austenite: 15% or less, and the remaining structure,
The average dislocation density in ferrite and bainite is 3 × 10 12 to 1 × 10 14 m / m 3 , respectively.
The average particle size of ferrite and bainite is 5 μm or less,
A tensile strength above 980MPa, (YS BH5 -YS BH0) is /TS≦0.27, high strength steel sheet excellent in formability and crashworthiness, which is a TS × uEl ≧ 7000.
(2)前記成分組成が、さらに、質量%で、V及びTaの1種又は2種を合計量で0.3%以下含むことを特徴とする前記(1)に記載の衝突特性に優れた高強度鋼板。 (2) The component composition further includes, in mass%, one or two of V and Ta in a total amount of 0.3% or less. High strength steel plate.
(3)前記成分組成が、さらに、質量%で、Cr、Mo、Ni、Cu、及び、Snの1種又は2種以上を合計量で1.0%以下含むことを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の衝突特性に優れた高強度鋼板。 (3) The component composition further includes 1.0% or less in total amount of one or more of Cr, Mo, Ni, Cu, and Sn in mass%. ) Or a high-strength steel sheet having excellent impact characteristics as described in (2).
(4)前記成分組成が、さらに、質量%で、B:0.01%以下を含むことを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載の衝突特性に優れた高強度鋼板。 (4) The high-strength steel sheet having excellent collision characteristics according to any one of (1) to (3), wherein the component composition further includes, by mass%, B: 0.01% or less. .
(5)前記成分組成が、さらに、質量%で、Ca:0.005%以下、Ce:0.005%以下、及び、La:0.005%以下の1種又は2種以上を含むことを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれかに記載の衝突特性に優れた高強度鋼板。 (5) The component composition further includes one or more of Ca: 0.005% or less, Ce: 0.005% or less, and La: 0.005% or less in mass%. A high-strength steel sheet having excellent collision characteristics according to any one of (1) to (4).
本発明によれば、優れた成形性と衝突特性を備える自動車用鋼板を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the steel plate for motor vehicles provided with the outstanding moldability and collision characteristic can be provided.
本発明の成形性と衝突特性に優れた高強度鋼板(以下「本発明鋼板」という。)は
(a)成分組成が、質量%で、C:0.05〜0.40%、Si:0.05〜3.0%、Mn:1.5〜4.0%、Al:1.5%以下、N:0.02%以下、P:0.2%以下、S:0.01%以下、NbとTiの合計量:0.005〜0.2%、及び、残部:Fe及び不可避的不純物からなり、
(b)組織が、体積分率で、フェライトとベイナイトの合計量:2〜60%、マルテンサイト:10〜90%、フェライト分率とマルテンサイト分率の比:0.03≦fF/fM≦1、残留オーステナイト:15%以下、及び、残部組織からなり、
(c)フェライト内とベイナイト内の平均転位密度が、それぞれ、3×1012〜1×1014m/m3であり、
(d)フェライト及びベイナイトの平均粒径が5μm以下であり、
(e)引張強度が980MPa以上で、(YSBH5−YSBH0)/TS≦0.27であり、TS×uEl≧7000である、
ことを特徴とする。
The high-strength steel sheet (hereinafter referred to as “the present invention steel sheet”) having excellent formability and impact characteristics according to the present invention.
(a) Component composition is mass%, C: 0.05-0.40%, Si: 0.05-3.0%, Mn: 1.5-4.0%, Al: 1.5% Hereinafter, N: 0.02% or less, P: 0.2% or less, S: 0.01% or less, the total amount of Nb and Ti: 0.005 to 0.2%, and the balance: Fe and inevitable Consisting of impurities,
(b) The structure is a volume fraction, and the total amount of ferrite and bainite: 2 to 60%, martensite: 10 to 90%, ratio of ferrite fraction to martensite fraction: 0.03 ≦ f F / f M ≦ 1, residual austenite: 15% or less, and the remaining structure,
(c) The average dislocation density in ferrite and bainite is 3 × 10 12 to 1 × 10 14 m / m 3 , respectively.
(d) The average particle size of ferrite and bainite is 5 μm or less,
(e) tensile strength is greater than or equal to 980MPa, is a (YS BH5 -YS BH0) /TS≦0.27, a TS × uEl ≧ 7000,
It is characterized by that.
ここで、YSBH5は5%の引張予歪を付加した後、170℃で20分間の時効処理を行った後の降伏強度、YSBH0は予歪を付加せずに170℃で20分間の時効処理を行った後の降伏強度である。 Here, YS BH5 is yield strength after 20% aging treatment at 170 ° C. after adding 5% tensile pre- strain , YS BH0 is aging at 170 ° C. for 20 minutes without adding pre-strain. Yield strength after processing.
まず、本発明鋼板の基本となる成分組成の限定理由について説明する。なお、成分組成に係る%は質量%を意味する。 First, the reason for limitation of the component composition which becomes the basis of this invention steel plate is demonstrated. In addition,% concerning a component composition means the mass%.
C:0.05〜0.40%
Cは、主に、鋼の金属組織制御に用いられる元素である。0.05%未満であると、980MPa以上の引張強度を維持することが困難になるため、0.05%以上とする。好ましくは0.08%以上である。
C: 0.05 to 0.40%
C is an element mainly used for controlling the metal structure of steel. If it is less than 0.05%, it becomes difficult to maintain a tensile strength of 980 MPa or more, so 0.05% or more. Preferably it is 0.08% or more.
一方、0.40%を超えると、所定のマルテンサイト量と残留オーステナイト量を確保した上で、フェライト内の適正な転位密度を確保することが困難になるので、0.40%以下とする。溶接性の観点から、好ましくは0.35%以下である。 On the other hand, if it exceeds 0.40%, it becomes difficult to secure an appropriate dislocation density in the ferrite while securing a predetermined martensite amount and retained austenite amount, so it is made 0.40% or less. From the viewpoint of weldability, it is preferably 0.35% or less.
Si:0.05〜3.0%
Siは、鉄炭化物の形成に影響を及ぼす元素であり、歪時効硬化特性の制御に用い、さらに、金属組織の制御に用いる。0.05%未満では、固溶C量が減少して塗装焼き付け後の降伏強度上昇を確保できない場合があるので、0.05%以上とする。好ましくは0.10%以上である。一方、3.0%を超えると、所定の金属組織を得ることができなくなるので、3.0%以下とする。製造性の観点から、好ましくは2.0%以下である。
Si: 0.05-3.0%
Si is an element that affects the formation of iron carbide, and is used to control strain age hardening characteristics and further to control the metal structure. If it is less than 0.05%, the amount of solid solution C decreases, and it may not be possible to ensure an increase in yield strength after baking, so 0.05% or more. Preferably it is 0.10% or more. On the other hand, if it exceeds 3.0%, a predetermined metal structure cannot be obtained. From the viewpoint of manufacturability, it is preferably 2.0% or less.
Mn:1.5〜4.0%
Mnは、γ→α変態を制御し、所定の金属組織を得るために用いる元素である。1.5%未満では980MPa以上の引張強度を得ることができない場合があるため、1.5%以上とする。好ましくは2.0%以上である。
Mn: 1.5-4.0%
Mn is an element used for controlling the γ → α transformation and obtaining a predetermined metal structure. If it is less than 1.5%, a tensile strength of 980 MPa or more may not be obtained. Preferably it is 2.0% or more.
一方、4.0%を超えると、鋼板の延性が低下し、所定の転位密度を有するフェライトとベイナイトを確保することが困難になるので、4.0%以下とする。好ましくは3.5%以下である。 On the other hand, if it exceeds 4.0%, the ductility of the steel sheet is lowered, and it becomes difficult to secure ferrite and bainite having a predetermined dislocation density. Preferably it is 3.5% or less.
Al:1.5%以下
Alは、γ→α変態を制御し、所定の金属組織を得るために用いる元素である。また、炭化物の生成を抑制することで、歪時効硬化性の確保に寄与する元素である。しかし、1.5%を超えるとマルテンサイト分率を適正化できないので、1.5%以下とする。好ましくは1.0%以下である。
Al: 1.5% or less Al is an element used for controlling the γ → α transformation and obtaining a predetermined metal structure. Moreover, it is an element which contributes to ensuring of strain age hardening by suppressing the formation of carbides. However, if it exceeds 1.5%, the martensite fraction cannot be optimized. Preferably it is 1.0% or less.
下限は特に限定しないが、精錬工程で脱酸元素として添加すると、通常、0.002%程度は鋼中に残留するので、実用鋼板上0.002%が実質的な下限である。 The lower limit is not particularly limited, but if it is added as a deoxidizing element in the refining process, usually about 0.002% remains in the steel, so 0.002% on the practical steel plate is a substantial lower limit.
N:0.02%以下
Nは、固溶Nを残留させることで、塗装焼き付け後の降伏強度上昇に寄与する元素である。しかし、0.02%を超えると、多量の窒化物が析出して鋼板の延性が低下するので、0.02%以下とする。好ましくは0.01%以下である。
N: 0.02% or less N is an element that contributes to an increase in yield strength after baking by leaving solid solution N remaining. However, if it exceeds 0.02%, a large amount of nitride precipitates and the ductility of the steel sheet decreases, so the content is made 0.02% or less. Preferably it is 0.01% or less.
下限は特に限定しないが、0.001%以下に低減することは、製造コストの増大を招くので、0.001%が実質的な下限である。 The lower limit is not particularly limited, but a reduction to 0.001% or less causes an increase in manufacturing cost, so 0.001% is a substantial lower limit.
P:0.2%以下
Pは、強度の向上に寄与するとともに、歪時効硬化性に影響する元素である。しかし、0.2%を超えると、P化合物が析出し鋼板の延性が低下するので、0.2%以下とする。溶接性の観点から、好ましくは0.07%以下である。
P: 0.2% or less P is an element that contributes to improvement in strength and affects strain age hardening. However, if it exceeds 0.2%, the P compound is precipitated and the ductility of the steel sheet is lowered, so the content is made 0.2% or less. From the viewpoint of weldability, it is preferably 0.07% or less.
下限は特に限定しないが、0.001%以下に低減することは、製造コストの増大を招くので、0.001%が実質的な下限である。 The lower limit is not particularly limited, but a reduction to 0.001% or less causes an increase in manufacturing cost, so 0.001% is a substantial lower limit.
S:0.01%以下
Sは、不純物元素であり、0.01%を超えると硫化物が多量に析出して鋼板の延性を低下させるため、0.01%を上限とする。好ましくは0.003%以下である。下限は特に限定しないが、0.0002%以下に低減することは、製造コストの増大を招くので、0.0002%が実質的な下限である。
S: 0.01% or less S is an impurity element. If it exceeds 0.01%, a large amount of sulfide precipitates to lower the ductility of the steel sheet, so 0.01% is made the upper limit. Preferably it is 0.003% or less. The lower limit is not particularly limited, but a reduction to 0.0002% or less causes an increase in manufacturing cost, so 0.0002% is a substantial lower limit.
NbとTiの合計量:0.005〜0.2%
NbとTiは、結晶粒の制御に用いるとともに、析出強化を得るために用いる元素である。また、NbとTiは、(Ti,Nb)炭窒化物を形成して、焼鈍後の固溶C量及び固溶N量の最適化に寄与する元素である。
Total amount of Nb and Ti: 0.005 to 0.2%
Nb and Ti are elements used for controlling the crystal grains and for obtaining precipitation strengthening. Nb and Ti are elements that form (Ti, Nb) carbonitride and contribute to optimization of the amount of dissolved C and the amount of dissolved N after annealing.
NbとTiの合計量が0.005%未満であると、フェライト及びベイナイトの結晶粒径微細化効果が得られず、歪なし部と歪付加部における塗装焼き付け処理後の降伏強度差を所定範囲内にすることができないので、NbとTiの合計量は0.005%以上とする。好ましくは0.010%以上である。一方、NbとTiの合計量が0.2%を超えると、多量の炭窒化物が析出して、延性が低下するので、上記合計量は0.2%以下とする。好ましくは0.1%以下である。 If the total amount of Nb and Ti is less than 0.005%, the effect of refining the crystal grain size of ferrite and bainite cannot be obtained, and the difference in yield strength after paint baking in the unstrained part and the strain-added part is within a predetermined range. Therefore, the total amount of Nb and Ti is 0.005% or more. Preferably it is 0.010% or more. On the other hand, if the total amount of Nb and Ti exceeds 0.2%, a large amount of carbonitride precipitates and ductility decreases, so the total amount is set to 0.2% or less. Preferably it is 0.1% or less.
なお、上記成分組成において、残部は、Fe及び不可避的不純物である。 In the above component composition, the balance is Fe and inevitable impurities.
本発明鋼板は、上記成分組成に、さらに、本発明鋼板の特性を阻害しない範囲で、(a)V及びTaの1種又は2種を合計量で0.3%以下、(b)Cr、Mo、Ni、Cu、及び、Snの1種又は2種以上を合計量で1.0%以下、(c)B:0.005%以下、及び、(d)Ca:0.005%以下、Ce:0.005%以下、及び、La:0.005%以下の1種又は2種以上の、1群又は2群以上を含有しもよい。 The steel sheet of the present invention has a total amount of (a) one or two of V and Ta within a range not impairing the properties of the steel sheet of the present invention, and (b) Cr, One or more of Mo, Ni, Cu, and Sn in a total amount of 1.0% or less, (c) B: 0.005% or less, and (d) Ca: 0.005% or less, One group or two or more groups of Ce: 0.005% or less and La: 0.005% or less may be contained.
V及びTaの1種又は2種の合計量:0.3%以下
V及びTaは、炭化物、窒化物、又は、炭窒化物を形成するとともに、フェライトやベイナイトの細粒化に寄与して、鋼板の強度向上に寄与する元素である。しかし、合計量で0.3%を超えると、多量の炭窒化物が析出し、鋼板の延性が低下するので、V及びTaは、合計量で0.3%以下とする。製造性の観点から、好ましくは0.1%以下である。下限は特に限定しないが、添加効果を得るため、0.01%以上が好ましい。
The total amount of one or two of V and Ta: 0.3% or less V and Ta form carbides, nitrides, or carbonitrides, and contribute to the refinement of ferrite and bainite. It is an element that contributes to improving the strength of steel sheets. However, if the total amount exceeds 0.3%, a large amount of carbonitride precipitates and the ductility of the steel sheet decreases, so V and Ta are set to 0.3% or less in total amount. From the viewpoint of manufacturability, it is preferably 0.1% or less. Although a minimum is not specifically limited, In order to acquire the addition effect, 0.01% or more is preferable.
Cr、Mo、Ni、Cu、及び、Snの1種又は2種以上の合計量:1.0%以下
Cr、Mo、Ni、Cu、及び、Snは、Mnと同様に、所定の金属組織を得るために用いる元素である。しかし、1.0%を超えると所定の金属組織が得られないので、1.0%以下とする。製造性の観点から、好ましくは0.5%以下である。下限は特に限定しないが、添加効果を得るため、0.1%以上が好ましい。
Total amount of one or more of Cr, Mo, Ni, Cu, and Sn : 1.0% or less Cr, Mo, Ni, Cu, and Sn have a predetermined metal structure in the same manner as Mn. It is an element used for obtaining. However, if it exceeds 1.0%, a predetermined metal structure cannot be obtained. From the viewpoint of manufacturability, it is preferably 0.5% or less. Although a minimum is not specifically limited, In order to acquire the addition effect, 0.1% or more is preferable.
B:0.01%以下
Bは、鋼板の焼入れ性を高め、金属組織の制御に用いる元素である。しかし、0.01%を超えると、多量にホウ化物が析出し、鋼板の延性が低下するので、0.01%以下とする。好ましくは0.003%以下である。下限は特に限定しないが、添加効果を得るため、0.0003%以上が好ましい。
B: 0.01% or less B is an element used to enhance the hardenability of the steel sheet and to control the metal structure. However, if it exceeds 0.01%, a large amount of boride precipitates and the ductility of the steel sheet decreases, so the content is made 0.01% or less. Preferably it is 0.003% or less. Although a minimum is not specifically limited, In order to acquire an addition effect, 0.0003% or more is preferable.
Ca:0.005%以下、Ce:0.005%以下、及び、La:0.005%以下の1種又は2種以上
Ca、Ce、及び、Laは、酸化物や硫化物の形態を制御する作用をなす元素である。いずれも、0.005%を超えると、添加効果が飽和するとともに成形性が低下するので、0.005%以下とする。好ましくは0.003%以下である。下限は特に限定しないが、添加効果を得るため、0.001%以上が好ましい。
One or more of Ca: 0.005% or less, Ce: 0.005% or less, and La: 0.005% or less. Ca, Ce, and La control the form of oxides and sulfides. It is an element that makes the action. In any case, if it exceeds 0.005%, the effect of addition is saturated and the moldability is lowered, so the content is made 0.005% or less. Preferably it is 0.003% or less. Although a minimum is not specifically limited, In order to acquire the addition effect, 0.001% or more is preferable.
次に、本発明鋼板の組織の限定理由について説明する。組織に係る%は体積分率を意味する。 Next, the reason for limiting the structure of the steel sheet of the present invention will be described. % Related to tissue means volume fraction.
フェライトとベイナイトの合計量:2〜60%
フェライト及びベイナイトは、鋼板の成形性を向上させる組織である。ここで、フェライトとは、ポリゴナルフェライト(αp)、擬ポリゴナルフェライト(αq)、粒状ベイニティックフェライト(αB)の何れであっても構わない(参考文献1:「鋼のベイナイト写真集−1」日本鉄鋼協会(1992年)p.4、参照)。
Total amount of ferrite and bainite: 2-60%
Ferrite and bainite are structures that improve the formability of the steel sheet. Here, the ferrite may be any of polygonal ferrite (αp), pseudo-polygonal ferrite (αq), and granular bainitic ferrite (αB) (Reference 1: “Stay Bainite Photo Album— 1 ”Japan Steel Association (1992) p.4).
また、ここで、ベイナイトとは、下部ベイナイトや上部ベイナイトを含み、さらに、ベイニティックフェライト(α°B)はベイナイトに区分する(参考文献1:「鋼のベイナイト写真集−1」日本鉄鋼協会(1992年)p.4、参照)。 Here, bainite includes lower bainite and upper bainite, and bainitic ferrite (α ° B) is classified into bainite (Reference 1: “Steel Bainite Photobook-1” Japan Steel Association. (1992) p.4).
フェライトとベイナイトの合計量が2%未満であると、成形性が低下するので、該合計量は2%以上とする。好ましくは5%以上である。一方、フェライトとベイナイトの合計量が60%を超えると、(YSBH5−YSBH0)/TS≦0.27を確保することが困難になるので、上記合計量は60%以下とする。好ましくは40%以下である。 If the total amount of ferrite and bainite is less than 2%, the formability deteriorates, so the total amount is 2% or more. Preferably it is 5% or more. On the other hand, if the total amount of ferrite and bainite is more than 60%, since is possible to ensure (YS BH5 -YS BH0) /TS≦0.27 difficult, the total amount is 60% or less. Preferably it is 40% or less.
マルテンサイト:10〜90%
マルテンサイトは、980MPa以上の引張強度の確保と、フェライト中の転位密度を適正範囲内に制御するために必要な金属組織である。
Martensite: 10-90%
Martensite is a metal structure necessary for securing a tensile strength of 980 MPa or more and controlling the dislocation density in ferrite within an appropriate range.
マルテンサイトが10%未満であると、引張強度980MPa以上を確保することが困難になる場合があり、また、フェライト中の転位密度が適正範囲以下になり、(YSBH5−YSBH0)/TS≦0.27を得ることが困難になるので、マルテンサイトは10%以上とする。好ましくは15%以上である。 When martensite is below 10%, it may be kept more tensile strength 980MPa becomes difficult, and the dislocation density in the ferrite becomes less proper range, (YS BH5 -YS BH0) / TS ≦ Since it becomes difficult to obtain 0.27, martensite is made 10% or more. Preferably it is 15% or more.
一方、マルテンサイトが90%を超えると、フェライト中又はベイナイト中の転位密度が適正範囲を超えるとともに、鋼板の延性が低下するので、マルテンサイトは90%以下とする。好ましくは85%以下である。なお、マルテンサイトは、焼入れままマルテンサイト、焼戻しマルテンサイトのいずれでも構わないが、マルテンサイトのうち80%以上が焼戻しマルテンサイトであることが望ましい。 On the other hand, if the martensite exceeds 90%, the dislocation density in the ferrite or bainite exceeds the appropriate range and the ductility of the steel sheet decreases, so the martensite is 90% or less. Preferably it is 85% or less. The martensite may be either martensite or tempered martensite as it is quenched, but 80% or more of the martensite is preferably tempered martensite.
フェライト分率とマルテンサイト分率の比:0.03≦f F /f M ≦1.0
フェライト分率とマルテンサイト分率の比は、フェライト内の転位密度を適正範囲に制御するために重要なパラメーターである。フェライト分率とマルテンサイト分率の比:fF/fMが0.03未満であると、フェライト内の転位密度が増加して、鋼板の延性が低下するので、fF/fMは0.03以上とする。好ましくは0.05%以上である。
Ratio of ferrite fraction to martensite fraction: 0.03 ≦ f F / f M ≦ 1.0
The ratio of the ferrite fraction and the martensite fraction is an important parameter for controlling the dislocation density in the ferrite within an appropriate range. Ratio of ferrite fraction to martensite fraction: When f F / f M is less than 0.03, the dislocation density in the ferrite increases and the ductility of the steel sheet decreases, so that f F / f M is 0 0.03 or more. Preferably it is 0.05% or more.
一方、fF/fMが1.0を超えると、フェライト中の転位密度が適正範囲以下になり、(YSBH5−YSBH0)/TS≦0.27を得ることが困難になるので、fF/fMは1.0以下とする。好ましくは0.8%以下である。 On the other hand, if f F / f M exceeds 1.0, the dislocation density in the ferrite becomes less proper range, since it is difficult to obtain (YS BH5 -YS BH0) /TS≦0.27, f F / f M is 1.0 or less. Preferably it is 0.8% or less.
残留オーステナイト:15%以下
残留オーステナイトは、成形加工性の向上と、衝撃エネルギー吸収特性の向上に有効な金属組織である。また、塗装焼き付け処理時にフェライト組織及びベイナイト組織の歪時効硬化量を高める効果が期待できる金属組織である。
Residual austenite: 15% or less Residual austenite is a metal structure that is effective in improving moldability and impact energy absorption characteristics. Moreover, it is a metal structure which can expect the effect which raises the strain age hardening amount of a ferrite structure and a bainite structure at the time of a paint baking process.
しかし、15%を超えると、フェライト内の適正な転位密度を確保することが困難になるとともに、成形後の鋼板が脆化するので、15%以下とする。好ましくは12%以下である。下限は特に限定しないが、2%以上含有すると、歪時効硬化量を高める効果が期待できる。 However, if it exceeds 15%, it becomes difficult to ensure an appropriate dislocation density in the ferrite, and the steel sheet after forming becomes brittle, so the content is made 15% or less. Preferably it is 12% or less. Although a minimum is not specifically limited, If it contains 2% or more, the effect which raises the strain age hardening amount can be anticipated.
上記組織以外の残部組織は特に限定しないが、パーライトは2%以内であることが好ましい。 The remaining structure other than the above structure is not particularly limited, but pearlite is preferably within 2%.
フェライト内とベイナイト内の平均転位密度:それぞれ、3×10 12 〜1×10 14 m/m 3
フェライト内とベイナイト内の転位密度は、成形により歪がかからない部分での塗装焼付けによる降伏強度の上昇量と相関がある。それぞれの平均転位密度が3×1012m/m3未満であると、(YSBH5−YSBH0)/TS≦0.27を確保することが困難になるので、3×1012m/m3以上とする。好ましくは6×1012m/m3以上である。
Average dislocation density in ferrite and bainite: 3 × 10 12 to 1 × 10 14 m / m 3 respectively
The dislocation density in ferrite and bainite correlates with the amount of increase in yield strength due to paint baking in the portion where no distortion is caused by molding. As each average dislocation density is less than 3 × 10 12 m / m 3 , (YS BH5 -YS BH0) since /TS≦0.27 be ensured difficult, 3 × 10 12 m / m 3 That's it. Preferably, it is 6 × 10 12 m / m 3 or more.
一方、それぞれの平均転位密度が1×1014m/m3を超えると、成形性が低下するとともに、(YSBH5−YSBH0)/TS≦が増加する傾向にあるので、1×1014m/m3以下とする。好ましくは8×1013m/m3以下である。 On the other hand, if each of the average dislocation density exceeds 1 × 10 14 m / m 3 , with the moldability decreases, because it tends to increase the (YS BH5 -YS BH0) / TS ≦, 1 × 10 14 m / M 3 or less. Preferably, it is 8 × 10 13 m / m 3 or less.
フェライト及びベイナイトの平均粒径:5μm以下
フェライト及びベイナイトの平均結晶粒径は、無歪部の170℃で20分間の時効中での降伏強度の増加量に影響を及ぼす。
Average grain size of ferrite and bainite : 5 μm or less The average crystal grain size of ferrite and bainite affects the increase in yield strength during aging at 170 ° C. for 20 minutes in the unstrained part.
平均結晶粒径が5μmを超えると、歪がかからない部分での降伏強度上昇量が小さくなり、(YSBH5−YSBH0)/TS≦0.27を満たすことが困難になるので、フェライト及びベイナイトの平均結晶粒径は5μm以下とする。好ましくは3μm以下である。 If the average crystal grain size exceeds 5 [mu] m, the yield strength increases amount of a portion where the distortion is not applied is reduced, (YS BH5 -YS BH0) since /TS≦0.27 to meet the difficulty, of ferrite and bainite The average crystal grain size is 5 μm or less. Preferably it is 3 micrometers or less.
なお、フェライト、ベイナイト、パーライト、マルテンサイトの面積率は、光学顕微鏡又は走査電子顕微鏡(SEM)によって撮影した組織写真を用いて、ポイントカウント法又は画像解析によって測定できる。粒状ベイニティックフェライト(αB)とベイニティックフェライト(α°B)の判別は、SEM及び透過電子顕微鏡(TEM)による組織観察を行い、参考文献1を参照して判別する。残留オーステナイトの分率は、X線回折法により測定する。 The area ratio of ferrite, bainite, pearlite, and martensite can be measured by a point count method or image analysis using a structure photograph taken with an optical microscope or a scanning electron microscope (SEM). Discrimination between granular bainitic ferrite (αB) and bainitic ferrite (α ° B) is performed by observing the structure with an SEM and a transmission electron microscope (TEM) and referring to Reference Document 1. The fraction of retained austenite is measured by the X-ray diffraction method.
次に、本発明鋼板の機械特性について説明する。 Next, mechanical properties of the steel sheet of the present invention will be described.
引張強度:980MPa以上
引張強度が980MPa未満であると、部材の高強度化による部材軽量化メリットが得られないため、引張強度は980MPa以上とする。
Tensile strength: 980 MPa or more When the tensile strength is less than 980 MPa, the advantage of reducing the weight of the member by increasing the strength of the member cannot be obtained. Therefore, the tensile strength is 980 MPa or more.
(YS BH5 −YS BH0 )/TS≦0.27
このパラメーターは、最大引張強度に対する、予歪有り部の塗装焼き付け後の降伏強度と予歪なし部の塗装焼き付け後の降伏強度の差を表したものである。この値が小さいほど、成形加工・塗装後の部材内の強度差が小さいことを意味している。なお、自動車の骨格部材の場合、曲げ加工部や絞り加工部においては5%以上の成形歪が導入されるので、予歪量として引張予歪5%を用いて算出する。
(YS BH5 -YS BH0) /TS≦0.27
This parameter represents the difference between the yield strength after paint baking of the pre-strained part and the yield strength after paint baking of the non-prestrained part with respect to the maximum tensile strength. It means that the smaller this value is, the smaller the difference in strength in the member after molding and painting. In the case of a skeleton member of an automobile, since a molding strain of 5% or more is introduced in the bent portion or the drawn portion, the pre-strain amount is calculated using a tensile pre-strain of 5%.
(YSBH5−YSBH0)/TSが0.27を超えると、部材が衝突変形を受けた時に、局所的軟質部から座屈あるいは変形が起こり、適正な反力特性やエネルギー吸収量が得られなくなる場合がある。このため、(YSBH5−YSBH0)/TSは0.27以下とする。好ましくは0.18以下である。 When (YS BH5 -YS BH0) / TS is greater than 0.27, when the member is subjected to a collision deformation, buckling or deformation to occur locally from soft portion, appropriate reaction force characteristic and energy absorption amount is obtained It may disappear. Therefore, (YS BH5 -YS BH0) / TS is 0.27 or less. Preferably it is 0.18 or less.
TS×uEl≧7000
uElは、引張試験における均一伸び量であり、張出し成形性や、伸びフランジ成形性や絞り成形性と相関する。TSとuElの積が7000未満であると、成形又は衝突により割れが発生する場合が多くなり、自動車部材の軽量化に寄与できなくなる。このため、TS×uElは7000以上とする。好ましくは8000以上である。
TS × uEl ≧ 7000
uEl is a uniform elongation amount in a tensile test, and correlates with stretch formability, stretch flange formability and draw formability. If the product of TS and uEl is less than 7000, cracks often occur due to molding or collision, and it becomes impossible to contribute to weight reduction of automobile members. For this reason, TS × uEl is set to 7000 or more. Preferably it is 8000 or more.
次に、本発明鋼板の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of this invention steel plate is demonstrated.
所定の成分組成を有するスラブを製造し、熱間圧延を施す。熱間圧延に供するスラブの製造方法は特に限定するものではなく、例えば、連続鋳造法、分塊法、又は、薄スラブキャスターなどで製造すればよい。また、鋳造後に直ちに熱間圧延を行う連続鋳造−直接圧延のようなプロセスも採用できる。 A slab having a predetermined component composition is manufactured and hot-rolled. The manufacturing method of the slab used for hot rolling is not particularly limited, and may be manufactured by, for example, a continuous casting method, a block method, or a thin slab caster. A process such as continuous casting-direct rolling in which hot rolling is performed immediately after casting can also be employed.
熱延スラブの加熱温度は、鋳造中に析出した炭窒化物を再溶解させる必要があるので、1100℃以上が好ましい。スラブ加熱後に行う、粗圧延やデスケーリングは、常法に従えばよく、特に限定するものではない。仕上げ圧延における圧下率やパス間時間、圧延温度については、特に限定するものではないが、仕上げ圧延温度は、Ar3温度以上が好ましい。 The heating temperature of the hot-rolled slab is preferably 1100 ° C. or higher because it is necessary to redissolve carbonitride precipitated during casting. Rough rolling and descaling performed after slab heating may be performed in accordance with conventional methods, and are not particularly limited. Although there are no particular limitations on the rolling reduction, time between passes, and rolling temperature in finish rolling, the finish rolling temperature is preferably Ar 3 temperature or higher.
仕上げ圧延の後、鋼板を冷却し、引き続き、巻取り処理を行う。巻取り温度が680℃を超えると、焼鈍後のフェライトとベイナイトの粒径が粗大化するとともに、塗装焼付け処理後の降伏強度の上昇量が低下する傾向があるので、巻取り温度は680℃以下が好ましい。 After the finish rolling, the steel sheet is cooled and subsequently wound up. When the coiling temperature exceeds 680 ° C., the grain size of the ferrite and bainite after annealing becomes coarse and the increase in yield strength after the coating baking process tends to decrease, so the coiling temperature is 680 ° C. or less. Is preferred.
巻取後は冷却し、続いて酸洗処理を行う。酸洗に引き続き、冷間圧延を行うが、酸洗後に焼鈍を行い、冷間圧延を行っても構わない。冷延の前に行う焼鈍は、連続焼鈍炉又はバッチ焼鈍炉のいずれでも構わないが、焼鈍温度が680℃を超えると、フェライトとベイナイトの粒径が粗大化するとともに、塗装焼付け処理後の降伏強度の上昇量が低下する傾向があるため、焼鈍温度は680℃以下が好ましい。 After winding, it is cooled and subsequently pickled. Following the pickling, cold rolling is performed, but annealing may be performed after pickling and cold rolling may be performed. The annealing performed before cold rolling may be either a continuous annealing furnace or a batch annealing furnace, but when the annealing temperature exceeds 680 ° C., the grain size of ferrite and bainite becomes coarse, and the yield after the coating baking process. Since the amount of increase in strength tends to decrease, the annealing temperature is preferably 680 ° C. or less.
冷間圧延の条件について、圧延パスの回数は特に規定する必要はなく、常法に従えばよい。圧下率は特に限定するものではないが、30%未満であると、フェライトとベイナイトの粒径が粗大化するとともに、塗装焼付け処理後の降伏強度の上昇量が低下する傾向があるので、圧下率は30%以上が好ましい。 Regarding the conditions for cold rolling, the number of rolling passes does not have to be specified in particular, and may be in accordance with a conventional method. The rolling reduction is not particularly limited, but if it is less than 30%, the ferrite and bainite grains are coarsened and the yield strength after the coating baking process tends to decrease, so the rolling reduction Is preferably 30% or more.
また、冷延後に行う焼鈍は、最高到達温度を(Ac3−60)℃〜900℃の範囲内で行うことが好ましい。これは、焼鈍温度が(Ac3−60)℃未満であると、所定の金属組織が得られなくなるとともに、固溶Cや固溶Nを好適な量に制御できなくなり、塗装焼付け後の降伏強度の上昇が得られない場合があるので、焼鈍温度は(Ac3−60)℃以上とする。好ましくは(Ac3−40)℃以上である。 Moreover, it is preferable that the annealing performed after cold rolling is performed within the range of (Ac 3 -60) ° C. to 900 ° C. at the highest attained temperature. This is because when the annealing temperature is less than (Ac 3 -60) ° C., a predetermined metal structure cannot be obtained, and solid solution C or solid solution N cannot be controlled to an appropriate amount, and the yield strength after baking is applied. because it may increase the is not obtained, the annealing temperature is set to (Ac 3 -60) ℃ or higher. Preferably (Ac 3 -40) ℃ or higher.
一方、焼鈍温度が900℃を超えると、フェライトとベイナイトの結晶粒径が粗大になるので、焼鈍温度は900℃とする。好ましくは870℃以下である。 On the other hand, if the annealing temperature exceeds 900 ° C., the crystal grain size of ferrite and bainite becomes coarse, so the annealing temperature is set to 900 ° C. Preferably it is 870 degrees C or less.
また、好適な結晶粒径を得るためには、上記焼鈍温度範囲内での保持時間を3〜200秒とすることが好ましい。より好ましくは10〜180秒である。 In order to obtain a suitable crystal grain size, it is preferable that the holding time within the annealing temperature range is 3 to 200 seconds. More preferably, it is 10 to 180 seconds.
最高到達温度での焼鈍を行った後に冷却を行う。冷却条件については特に限定するものではなく、所定の金属組織が得られるように適宜選択すればよい。なお、ベイナイト中の転位密度を適正範囲にするために、700〜550℃間の冷却速度は4〜50℃/sが好ましい。 Cooling is performed after annealing at the highest temperature. The cooling conditions are not particularly limited, and may be appropriately selected so that a predetermined metal structure can be obtained. In addition, in order to make the dislocation density in bainite into an appropriate range, the cooling rate between 700-550 degreeC has preferable 4-50 degreeC / s.
なお、鋼板にはめっき処理を施してもよい。めっきは、連続焼鈍・めっきラインで行っても、焼鈍ラインとは別のめっき専用の設備で行ってもよい。めっきの組成は、特に限定することはなく、また、溶融めっき、合金化溶融めっき、電気めっきのいずれでも構わない。 Note that the steel sheet may be plated. Plating may be performed on a continuous annealing / plating line, or may be performed on equipment dedicated to plating different from the annealing line. The composition of the plating is not particularly limited, and any of hot dipping, alloying hot dipping, and electroplating may be used.
冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした後、調質圧延を行う。調質圧延は、調質圧延時の線荷重をA(N/m)、調質圧延時に鋼板に付与する張力をB(N/m2)とした時に、B/Aを2〜120を満たす条件とし、かつ、圧延率0.1〜0.8%とすることが好ましい。 After forming a cold-rolled steel sheet, a galvanized steel sheet, and an galvannealed steel sheet, temper rolling is performed. In temper rolling, B / A satisfies 2-120 when the line load during temper rolling is A (N / m) and the tension applied to the steel plate during temper rolling is B (N / m 2 ). It is preferable that the rolling conditions be 0.1 to 0.8%.
ここで、B/Aは、鋼板内の転位密度の均一性に影響を及ぼすパラメーターである。このB/Aが2未満であると、鋼板の板厚中心部までフェライト中に転位が導入されず、無歪部の塗装焼き付け後の降伏強度が増加しないので、B/Aは2以上が好ましい。より好ましくは10以上である。 Here, B / A is a parameter that affects the uniformity of dislocation density in the steel sheet. If this B / A is less than 2, dislocations are not introduced into the ferrite to the center of the plate thickness of the steel sheet, and the yield strength after baking of the unstrained part does not increase. Therefore, B / A is preferably 2 or more. . More preferably, it is 10 or more.
一方、B/Aが120を超えると、鋼板面内の転位密度の不均一性が増加し、塗装焼き付け時に降伏強度が増加しない場合があるので、B/Aは120以下が好ましい。より好ましくは100以下である。 On the other hand, if B / A exceeds 120, the non-uniformity of dislocation density in the steel sheet surface increases, and the yield strength may not increase during paint baking, so B / A is preferably 120 or less. More preferably, it is 100 or less.
調質圧延率が0.1%未満であると、フェライト内への転位導入量が不十分となり、無歪部の塗装焼き付け後の降伏強度が増加しないので、調質圧延率は0.1%以上が好ましい。より好ましくは0.2%以上である。一方、調質圧延率が0.8%を超えると、鋼板の成形性が劣化するおそれがあるので、0.8%以下が好ましい。より好ましくは0.6%以下である。 If the temper rolling ratio is less than 0.1%, the amount of dislocations introduced into the ferrite becomes insufficient, and the yield strength after baking of the unstrained portion does not increase, so the temper rolling ratio is 0.1%. The above is preferable. More preferably, it is 0.2% or more. On the other hand, if the temper rolling ratio exceeds 0.8%, the formability of the steel sheet may deteriorate, so 0.8% or less is preferable. More preferably, it is 0.6% or less.
このように金属組織を最適化し、さらに、調質圧延の条件を設定することで、フェライト内及びベイナイト内に所定量の転位を導入することができる。その結果、無歪部と歪付加部の塗装焼付け処理後の降伏強度の差を小さくすることができる。 Thus, by optimizing the metal structure and further setting the temper rolling conditions, a predetermined amount of dislocations can be introduced into the ferrite and bainite. As a result, the difference in yield strength between the unstrained part and the strain-added part after the paint baking process can be reduced.
次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。 Next, examples of the present invention will be described. The conditions in the examples are one example of conditions used for confirming the feasibility and effects of the present invention, and the present invention is based on this one example of conditions. It is not limited. The present invention can adopt various conditions as long as the object of the present invention is achieved without departing from the gist of the present invention.
(実施例)
表1に示す成分組成を有する鋼を溶製して鋼片を製造し、この鋼片を1200〜1250℃に加熱して、粗圧延を施し、引き続き、仕上げ圧延を施した。なお、表1の空欄は、分析値が検出限界未満であったことを意味する。
(Example)
Steel having the composition shown in Table 1 was melted to produce a steel slab, and this steel slab was heated to 1200 to 1250 ° C., subjected to rough rolling, and subsequently subjected to finish rolling. The blank in Table 1 means that the analysis value was less than the detection limit.
仕上げ圧延後は冷却を行い、550〜700℃で巻取り処理を行った。熱間圧延終了後、酸洗処理を行い、スケールを除去した後、1.2mm厚さになるように、冷延率25〜70%で冷間圧延を行った。なお、一部については、酸洗後に550℃の焼鈍を行い、その後、冷間圧延を行った。 After finish rolling, cooling was performed, and a winding process was performed at 550 to 700 ° C. After the hot rolling was completed, pickling treatment was performed, the scale was removed, and then cold rolling was performed at a cold rolling rate of 25 to 70% so that the thickness became 1.2 mm. Some of the samples were annealed at 550 ° C. after pickling and then cold-rolled.
焼鈍は、焼鈍温度780〜900℃で60秒行い、その後、700〜550℃間の平均冷却速度が20℃/sとなる冷却を行った。焼鈍後に、伸び率0.3%、B/A=80の条件で調質圧延を行った。 The annealing was performed at an annealing temperature of 780 to 900 ° C. for 60 seconds, and then cooling was performed so that the average cooling rate between 700 to 550 ° C. was 20 ° C./s. After annealing, temper rolling was performed under the conditions of an elongation of 0.3% and B / A = 80.
これらの鋼板のうち、連続焼鈍中及び連続焼鈍後に溶融亜鉛めっき処理を施した場合は「GI」、合金化溶融亜鉛めっきを施した場合は「GA」、冷延焼鈍後に電気亜鉛めっきを施した場合は「EG」と、表2(後出)中に表記した。なお、「CR」は冷延鋼板である。 Among these steel sheets, “GI” was applied when hot dip galvanizing treatment was performed during and after continuous annealing, “GA” was applied when hot galvanizing was alloyed, and electrogalvanization was applied after cold rolling annealing. In this case, “EG” is shown in Table 2 (below). “CR” is a cold-rolled steel sheet.
得られた鋼板について、以下の評価を行った。圧延直角方向を長手方向として、JIS Z 2201に準拠した引張試験片を採取し、引張試験をJIS Z 2241に準拠して行い、機械的特性を評価した。 The following evaluation was performed about the obtained steel plate. Tensile test pieces in accordance with JIS Z 2201 were taken with the perpendicular direction of rolling as the longitudinal direction, and tensile tests were conducted in accordance with JIS Z 2241 to evaluate mechanical properties.
引張試験は、(1)素材まま、(2)予歪付加無しで170℃で20分間の時効処理を施したもの、(3)引張予歪を5%付加した後に170℃で20分間の時効処理を施したもの、の3種について行い、降伏強度(YS)、最大引張強度(TS)、均一伸び(uEl)を測定した。 Tensile tests were as follows: (1) raw material, (2) aging treatment at 170 ° C for 20 minutes without addition of prestrain, (3) aging for 20 minutes at 170 ° C after adding 5% tensile prestrain. This was performed on three kinds of the treated ones, and the yield strength (YS), the maximum tensile strength (TS), and the uniform elongation (uEl) were measured.
金属組織及びその分率、及び、結晶粒径は、鋼板の1/4厚さの部分について、SEM及びTEMによって撮影した組織写真を用いて、ポイントカウント法又は画像解析によって測定した。フェライト及びベイナイトの結晶粒径は、15°以上の傾角の粒界で囲まれる領域を一つの結晶粒とし、各々50個以上の結晶粒の平均公称粒径として測定した。 The metal structure, its fraction, and the crystal grain size were measured by a point count method or image analysis using a structure photograph taken by SEM and TEM for a ¼ thickness portion of the steel sheet. The crystal grain size of ferrite and bainite was measured as an average nominal grain size of 50 or more crystal grains, each of which is a region surrounded by a grain boundary having an inclination of 15 ° or more.
フェライト中及びベイナイト中の転位密度ρは、鋼板表層から1/4厚さの部分からそれぞれ透過電子顕微鏡(TEM)用の薄膜試料を切り出し、次いで、透過電子顕微鏡により像観察を行い、ρ=2N/(Lt)により転位密度を計算した。ここで、Lは、TEM写真上に任意に引いた線の総長で、Nは、この線が転位線と交差した数、tは、薄膜試料の厚さである。tの値は正確に求めてもよいが、一般的には、簡易的に0.1μmの値を用いて構わない。なお、像観察は、フェライト及びベイナイトを、それぞれ5箇所以上で観察を行い、その平均値を算出した。 The dislocation density ρ in ferrite and bainite is obtained by cutting out a thin film sample for a transmission electron microscope (TEM) from a ¼ thickness portion from the steel sheet surface layer, and then observing the image with a transmission electron microscope, ρ = 2N The dislocation density was calculated from / (Lt). Here, L is the total length of the line arbitrarily drawn on the TEM photograph, N is the number of intersections of the line with the dislocation line, and t is the thickness of the thin film sample. The value of t may be obtained accurately, but in general, a value of 0.1 μm may be used simply. In the image observation, ferrite and bainite were observed at five or more locations, and the average value was calculated.
以上の測定結果及び評価結果を表2に示す。 The above measurement results and evaluation results are shown in Table 2.
表2に示す結果から明らかなとおり、本発明範囲の成分組成を有する鋼を適正な条件で製造した発明例(表1及び2の備考欄の発明例)の場合は、引張強度980MPa以上で、(YSBH5−YSBH0)/TS≦0.27で、TS×uEl≧7000である。これにより、発明例においては、成形性と衝突特性に優れていることが明らかである。 As is apparent from the results shown in Table 2, in the case of an invention example (invention example in the remarks column of Tables 1 and 2) in which steel having a component composition within the range of the present invention was manufactured under appropriate conditions, the tensile strength was 980 MPa or more, in (YS BH5 -YS BH0) /TS≦0.27, a TS × uEl ≧ 7000. As a result, it is clear that the invention examples are excellent in moldability and collision characteristics.
(実施例2)
鋼No.Aについて、fF+B:30%、fM=68%、fA=2%、fF/fM=0.22の金属組織を有する鋼板について、表3に示すように、伸び率、及び、圧延時の線荷重と張力の比を変更して試験を行った。その結果を表3に示す。
(Example 2)
Steel No. For A, the steel sheet having a metal structure of f F + B : 30%, f M = 68%, f A = 2%, f F / f M = 0.22, And the test was performed by changing the ratio of the line load and tension at the time of rolling. The results are shown in Table 3.
フェライト及びベイナイト内の転位密度が変化することにより、(YSBH5−YSBH0)/TS、及び、TS×uElが変化する。 By dislocation density of the ferrite and the bainite is changed, (YS BH5 -YS BH0) / TS, and, TS × UEL changes.
前述したように、本発明によれば、優れた成形性と衝突特性を備える自動車用鋼板を提供することができる。よって、本発明は、鋼板製造及び加工産業において利用可能性が高いものである。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an automotive steel plate having excellent formability and collision characteristics. Thus, the present invention has high applicability in the steel plate manufacturing and processing industries.
Claims (5)
組織が、体積分率で、フェライトとベイナイトの合計量:2〜60%、マルテンサイト:10〜90%、フェライト分率とマルテンサイト分率の比:0.03≦fF/fM≦1、残留オーステナイト:15%以下、及び、残部組織からなり、
フェライト内とベイナイト内の平均転位密度が、それぞれ、3×1012〜1×1014m/m3であり、
フェライト及びベイナイトの平均粒径が5μm以下であり、
引張強度が980MPa以上で、(YSBH5−YSBH0)/TS≦0.27であり、TS×uEl≧7000である
ことを特徴とする成形性と衝突特性に優れた高強度鋼板。 Component composition is mass%, C: 0.05-0.40%, Si: 0.05-3.0%, Mn: 1.5-4.0%, Al: 1.5% or less, N : 0.02% or less, P: 0.2% or less, S: 0.01% or less, the total amount of Nb and Ti: 0.005 to 0.2%, and the balance: Fe and inevitable impurities ,
Structure is volume fraction, total amount of ferrite and bainite: 2-60%, martensite: 10-90%, ratio of ferrite fraction to martensite fraction: 0.03 ≦ f F / f M ≦ 1 , Residual austenite: 15% or less, and the remaining structure,
The average dislocation density in ferrite and bainite is 3 × 10 12 to 1 × 10 14 m / m 3 , respectively.
The average particle size of ferrite and bainite is 5 μm or less,
A tensile strength above 980MPa, (YS BH5 -YS BH0) is /TS≦0.27, high strength steel sheet excellent in formability and crashworthiness, which is a TS × uEl ≧ 7000.
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