JP2000273578A

JP2000273578A - 耐食性と伸びフランジ性に優れる高強度熱延鋼板とその製造方法

Info

Publication number: JP2000273578A
Application number: JP11075543A
Authority: JP
Inventors: Soichiro Onda; 聡一郎音田; Mitsuru Ozawa; 満小沢
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な耐食性を具え、かつ穴広げ性（伸びフ
ランジ性）にも優れた高強度熱延鋼板とその製造技術を
提案する。【解決手段】Ｃ：0.02〜0.10wt％、Si：0.5 wt％以下、
Mn：0.5 〜1.8 wt％、Ｐ：0.05〜0.10wt％、Ｓ：0.005
wt％以下、Al：0.005 〜0.10wt％、Cu：0.10〜0.50wt
％、Ni：0.10〜0.50wt％およびTi：0.010 〜0.100 wt％
を含有し、残部は鉄および不可避的不純物からなるスラ
ブを、Ａr₃変態点以上の温度で圧延終了する熱間圧延を
行い、 500〜350 ℃で巻き取ることにより、フェライト
とベイナイトを主体とした金属組織とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用足回り部
品などのプレス加工用として好適な高強度熱延鋼板に関
し、とくに耐食性と伸びフランジ性が共に優れる高強度
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、自動車の車体軽量化及び安全性向
上を目的として、高強度で優れた加工性を有する熱延鋼
板が要求されるようになってきた。このような高強度熱
延鋼板の採用により、自動車用鋼板の板厚減少が可能と
なるが、その一方で、板厚減少に伴う耐食性、特に孔食
の問題も重要になってくる。とくに、自動車用足回り部
品などでは、自動車の走行中に巻き上げられた硬質異物
が鋼板に衝突したときに、鋼板表面の防錆被膜が損傷し
て鋼板素地が露出し、直接塩害等による腐食環境下にさ
らされる。従って、鋼板そのものに優れた耐食性が必要
となる。

【０００３】ところで、耐食性に優れた高強度熱延鋼板
の製造技術について、これまでにも幾つかの提案があ
る。例えば、特告昭57- 14748 号公報には、CuとＰを複
合添加することによって、耐食性を改善する方法が開示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術により製造した熱延鋼板は、良好な耐食性を示
すものの、加工性は必ずしも十分ではなかった。とりわ
け、自動車用足回り部品などの製造において、打ち抜き
等により形成した穴を所定寸法に広げる加工を行うとき
に、従来の耐食性鋼板は、亀裂や割れを発生し、穴広げ
性が劣るという問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、従来技術が抱えていた
このような実状に鑑み、良好な耐食性を具えるととも
に、穴広げ性（伸びフランジ性）にも優れた高強度熱延
鋼板とその製造技術を提案することを目的とする。ま
た、本発明で目標とする具体的な強度は、540 MPa 以上
の引張強さを指すものとする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上掲の課題
を解決するためには、鋼成分及び製造条件を規制して、
フェライトとベイナイトを主体とした金属組織に組織制
御することが必要であるとの知見を得て、本発明を完成
するに至った。その要旨構成は以下のとおりである。１）Ｃ：0.02〜0.10wt％、Si：0.5 wt％以下、Mn：0.
5 〜1.8 wt％、Ｐ：0.05〜0.10wt％、Ｓ：0.005 wt％以
下、Al：0.005 〜0.10wt％、Cu：0.10〜0.50wt％、Ni：
0.10〜0.50wt％およびTi：0.010 〜0.100 wt％を含有
し、残部は鉄および不可避的不純物の成分組成からな
り、かつフェライトとベイナイトを主体とした金属組織
からなることを特徴とする、耐食性と伸びフランジ性に
優れる高強度熱延鋼板。

【０００７】２）Ｃ：0.02〜0.10wt％、Si：0.5 wt％
以下、Mn：0.5 〜1.8 wt％、Ｐ：0.05〜0.10wt％、Ｓ：
0.005 wt％以下、Al：0.005 〜0.10wt％、Cu：0.10〜0.
50wt％、Ni：0.10〜0.50wt％およびTi：0.010 〜0.100
wt％を含有し、残部は鉄および不可避的不純物からなる
スラブを、Ａr₃変態点以上の温度で圧延終了する熱間圧
延を行い、 500〜350 ℃で巻き取ることにより、フェラ
イトとベイナイトを主体とした金属組織になすことを特
徴とする、耐食性と伸びフランジ性に優れる高強度熱延
鋼板の製造方法。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明における構成要件
を上記範囲に限定した理由について説明する。Ｃ：0.02〜0.10wt％Ｃは、加工性及び耐食性に有害であるので、少ないほど
これら特性が向上するが、0.02wt％未満では必要な強度
が確保できなくなる。一方、0.10wt％を超えて含有する
と、溶接性、加工性の劣化を招く。よって、Ｃ含有量は
0.02〜0.10wt％の範囲とする。

【０００９】Si：0.5 wt％以下 Siは、鋼を強化する作用を有し、所望の強度に応じて必
要量添加される。また、穴広げに有害な炭化物の生成を
抑え、穴広げに適したベイナイト組織を形成する効果も
そなえている。しかし、過度にSi添加すると、赤スケー
ル生成による表面性状の劣化を招くので、Si含有量の上
限は0.5 wt％とする。なお、穴広げ性を確保するには0.
10wt％以上添加するのが望ましい。

【００１０】Mn：0.5 〜1.8 wt％ Mnは、鋼を強化する作用を有し、所望の強度に応じて必
要量添加される。その添加量が0.5 wt％未満では目標と
する強度が得られず、一方、1.8 wt％を超えて添加する
と加工性及び耐食性を劣化させる。よって、Mn添加量は
0.5 〜1.8 wt％の範囲とする。

【００１１】Ｐ：0.05〜0.10wt％Ｐは、鋼を強化するとともに耐食性を向上させる効果を
有する重要な元素である。その添加量が0.05wt％未満で
は、耐食性向上の効果が少なく、一方、0.10wt％を超え
ると加工性に悪影響を及ぼす。よって、Ｐは0.05〜0.10
wt％の範囲で添加する。

【００１２】Ｓ：0.005 wt％以下Ｓは、MnＳ等の非金属介在物を生成し、穴広げ性を劣化
させる有害な元素である。よって、Ｓ含有量は0.005 wt
％以下に抑制する必要がある。

【００１３】Al：0.005 〜0.10wt％ Alは、脱酸により、炭窒化物形成元素の歩留り向上に必
要な元素である。その含有量が、0.005 wt％未満では添
加の効果がなく、一方、0.10wt％を超えて添加しても、
さらなる効果は得られない。このため、Al含有量は、0.
005 〜0.10wt％の範囲とする。

【００１４】Cu：0.10〜0.50wt％ Cuは、耐食性を向上させる作用を有し、本発明における
重要な元素の１つである。その添加量が0.10wt％未満で
は耐食性向上の効果がなく、一方、0.50wt％を超えて添
加すると加工性に悪影響を及ばす。よって、Cuの添加量
は0.10〜0.50wt％の範囲とする。

【００１５】Ni：0.10〜0.50wt％ Niは、Cu添加に起因して生じる鋼板表面の欠陥の防止に
必要な元素である。添加量が0.10wt％未満ではその効果
がなく、一方、0.50wt％を超えて添加すると加工性に悪
影響を及ばすので、0.10〜0.50wt％の範囲で添加する。

【００１６】Ti：0.010 〜0.100 wt％ Tiは、炭窒化物形成元素であり、初期粒径を小さくして
伸びフランジ性の向上に寄与するとともに、析出強化に
よる引張り強さの増加にも有効な元素である。これらの
効果を得るには、少なくとも0.010 wt％の添加が必要で
あるが、過量に添加すると、強度が上昇し過ぎて延性を
劣化させるので、0.100 wt％を上限として添加する。

【００１７】次に、本発明を実施するに好適な製造プロ
セスについて説明する。熱間圧延は、以下に述べる条件
で行えばよく、他の条件については特に定める必要はな
い。したがって、冷却スラブを再加熱後熱間圧延する工
程のほか、連続鋳造後、補助的加熱を行って直接圧延す
る工程などを採用してもよい。スラブの加熱は、1050〜
1250℃の温度範囲で行うのが望ましい。その後の熱間圧
延はＡr₃変態点以上の温度で圧延を終了するように行う
ことが必要である。というのは、Ａr₃変態点に満たない
温度で熱延を終了すると、仕上圧延〜巻取過程において
再結晶せず未再結晶組織が残り、加工性 (穴広げ性) が
劣化することになるからである。

【００１８】また、熱間圧延後のコイル巻取は、500 〜
350 ℃の温度範囲で行う必要がある。この温度範囲で巻
き取ることによって、主としてフェライトとベーナイト
からなる金属組織となして、強度と穴広げ性（伸びフラ
ンジ性）を兼ね備えた材質を確保することができる。す
なわち、巻取温度が500 ℃を超えると、パーライト組織
およびセメンタイトを形成して十分な強度が得られず、
一方350 ℃を下回るとマルテンサイト組織を生成して穴
広げ性が低下するうえ、鋼板の形状も悪化するなどの問
題を引き起こすからである。

【００１９】上述したように、所定の成分組成の鋼スラ
ブを、適正条件で熱間圧延して巻き取ることによって、
強度と穴広げ加工性に適した、フェライトとベイナイト
を主体 (93％以上) とした金属組織を有する高強度熱延
鋼板を製造できる。フェライトとベイナイトを主体とし
た金属組織によって得られるこのような効果は、フェラ
イトとベイナイト組織の組織間強度差が他の組織に比べ
ると小さく、これが穴広げ加工のような局部延性が要求
される場合に有利に作用したためであると考えられる。
なお、フェライトとベイナイトの組織比率は、穴広げ加
工性と必要な強度を考慮して調整すればよい。

【００２０】なお、本発明鋼板の耐食性を普通鋼板のそ
れと比較して調査した結果を図１に示す。実験に用いた
鋼板の成分を表１に示す。ここに、耐食性は、塩水噴霧
（６Ｈｒ）一乾燥（６Ｈｒ）一湿潤（11Ｈｒ）一放置
（１Ｈｒ）の乾湿繰り返しを、30サイクルとび60サイク
ルで行い、試験後の最大板厚減少量を測定することによ
り評価した。図１から明らかなように、本発明鋼板は優
れた耐食性を具えていることがわかる。

【００２１】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。表２に示す化学成分の鋼スラブを1200℃に加熱
後、Ａr₃変態点以上の温度で熱間圧延を終了し、巻き取
ることにより、板厚2.6 〜3.5 ｍｍの熱延鋼板とした。
これらの製造条件を表３に示す。得られた熱延鋼板か
らＪＩＳ５号試験片を採取し、引張試験を行った。ま
た、日本鉄鋼連盟規格JFST 1001 に従い、穴広げ試験を
行った。さらに、前述した条件で試験して、60サイクル
後の最大板厚減少量により耐食性も評価した。これら各
試験で得られた結果を表３に併せて示す。これらの表か
ら明らかなように、発明例は、耐食性はもちろんのこ
と、引張強さが540 MPa 以上、穴広げ率74％以上という
良好な成績であった。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【表３】

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
良好な耐食性に加えて、穴広げ性（伸びフランジ性）に
も優れた高強度熱延鋼板を提供することが可能になる。
したがって、本発明によれば、高強度で、耐食性に優れ
た自動車用の足回り部品を製造する際に、穴広げ加工で
の欠陥発生を大幅に低減でき、製品歩留りの向上に大き
く寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】成分が異なる鋼種による耐食性の違いを示す図
である。

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｃ：0.02〜0.10wt％、 Si：0.5 wt％以下、 Mn：0.5 〜1.8 wt％、Ｐ：0.05〜0.10wt％、Ｓ：0.005 wt％以下、 Al：0.005 〜0.10wt％、 Cu：0.10〜0.50wt％、 Ni：0.10〜0.50wt％および Ti：0.010 〜0.100 wt％を含有し、残部は鉄および不可避的不純物の成分組成か
らなり、かつフェライトとベイナイトを主体とした金属
組織からなることを特徴とする、耐食性と伸びフランジ
性に優れる高強度熱延鋼板。
【請求項２】Ｃ：0.02〜0.10wt％、 Si：0.5 wt％以下、 Mn：0.5 〜1.8 wt％、Ｐ：0.05〜0.10wt％、Ｓ：0.005 wt％以下、 Al：0.005 〜0.10wt％、 Cu：0.10〜0.50wt％、 Ni：0.10〜0.50wt％および Ti：0.010 〜0.100 wt％を含有し、残部は鉄および不可避的不純物からなるスラ
ブを、Ａr₃変態点以上の温度で圧延終了する熱間圧延を
行い、 500〜350 ℃で巻き取ることにより、フェライト
とベイナイトを主体とした金属組織になすことを特徴と
する、耐食性と伸びフランジ性に優れる高強度熱延鋼板
の製造方法。