JP7195501B1 - 溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法、ならびに、部材 - Google Patents
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Abstract
Description
「母材鋼板と、前記母材鋼板表面に形成された溶融亜鉛めっき層と、を備え、引張強さが780MPa以上である、高強度溶融亜鉛めっき鋼板であって、
前記母材鋼板は、
質量%で、
C:0.050%以上0.200%以下、
Si:0.10%以上0.90%以下、
Mn:2.00%以上3.50%以下、
P:0.001%以上0.100%以下、
S:0.0200%以下、
Al:1.000%以下、
N:0.0100%以下、
Ca:0.0200%以下および
Cr:0.300%以下、
を含有するとともに、[%Mn]/[%Si]が2.9以上11.7以下の関係を満たし、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、
ベイナイトおよびフェライトからなる群から選ばれる1種または2種が面積率の合計で5%以上85%以下、
焼戻しマルテンサイトの面積率が65%以下、
焼入れマルテンサイトの面積率が5%以上40%以下および
残留オーステナイトの面積率が5.0%以下である鋼組織を有し、
前記母材鋼板の表層のMn濃化量に対するSi濃化量の比が0.7以上1.3以下であり、かつ前記母材鋼板中の拡散性水素量が0.80質量ppm以下である、高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
ただし、[%Mn]および[%Si]はそれぞれMnおよびSiの鋼中含有量(質量%)を示す。」
が開示されている。
また、本発明は、上記の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、上記の溶融亜鉛めっき鋼板を用いてなる部材を提供することを目的とする。
なお、YRは次式(2)により求める。
YR=YS/TS×100・・・・(2)
また、TSおよびYSはそれぞれ、JIS Z 2241に準拠して測定する。
(1)母材鋼板について、所定の成分組成としたうえで、マルテンサイト(焼入れマルテンサイト、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイト)を主体とする鋼組織とする。これにより、TS:1180MPa以上と高い伸びフランジ性とが得られる。
(2)母材鋼板の鋼組織において、残留オーステナイトを一定量確保することにより、高い延性が得られる。
(3)残留オーステナイトを構成する結晶粒のうち、アスペクト比:2.0以下の結晶粒の個数割合を50%超とし、かつ、母材鋼板の板厚1/4位置の硬さ分布のヒストグラムにおいて頻度:0.25以上となるビンの個数を1つとすることにより、高いYR(高い部品強度)が得られる。
(4)母材鋼板の表層部において焼入れマルテンサイトの面積率:80%以下とし、かつ、母材鋼板の表層軟化厚みを10μm以上100μm以下とすることにより、高い曲げ性が得られる。
(5)母材鋼板の低温域拡散性水素量を0.015質量ppm以下にすることにより、高いせん断加工性が得られる。
本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。
1.母材鋼板と、前記母材鋼板の表面の溶融亜鉛めっき層と、を備え、引張強さが1180MPa以上である、溶融亜鉛めっき鋼板であって、
前記母材鋼板は、
質量%で、
C:0.090%以上0.390%以下、
Si:0.01%以上2.50%以下、
Mn:2.00%以上4.00%以下、
P:0.100%以下、
S:0.0200%以下、
Al:0.100%以下および
N:0.0100%以下
で、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成と、
前記母材鋼板の板厚1/4位置において、
マルテンサイトの面積率:70%以上、
フェライトの面積率:10%以下、および、
残留オーステナイトの面積率:0.5%以上10.0%未満
であり、かつ
前記残留オーステナイトを構成する結晶粒のうち、アスペクト比:2.0以下の結晶粒の個数割合が50%超であり、
前記母材鋼板の板厚1/4位置の硬さ分布のヒストグラムにおいて頻度が0.25以上となるビンの個数が1つであり、前記ヒストグラムのビンの階級範囲はビッカース硬さHVで(n-1)×20+450超、n×20+450以下であり、nは1~10の整数であり、
また、前記母材鋼板の表層部において、焼入れマルテンサイトの面積率:80%以下であり、前記母材鋼板の表層部は、前記母材鋼板の表面から深さ:10μmまでの領域であり、
前記母材鋼板の表層軟化厚みが10μm以上100μm以下である、鋼組織と、を有し、
前記母材鋼板の低温域拡散性水素量が0.015質量ppm以下である、溶融亜鉛めっき鋼板。
ここで、母材鋼板の低温域拡散性水素量は、母材鋼板を室温から50℃まで加熱する際に母材鋼板から放出される水素量である。
O:0.0100%以下、
Ti:0.200%以下、
Nb:0.200%以下、
V:0.200%以下、
Ta:0.10%以下、
W:0.10%以下、
B:0.0100%以下、
Cr:1.00%以下、
Mo:1.00%以下、
Ni:1.00%以下、
Co:0.010%以下、
Cu:1.00%以下、
Sn:0.200%以下、
Sb:0.200%以下、
Ca:0.0100%以下、
Mg:0.0100%以下、
REM:0.0100%以下、
Zr:0.100%以下、
Te:0.100%以下、
Hf:0.10%以下および
Bi:0.200%以下
のうちから選ばれる少なくとも1種を含有する、前記1に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。
巻取温度:350℃以上600℃以下、および、
巻取り後の冷却における300℃以上の温度域での滞留時間:5000s以上、
の条件で、熱間圧延を施して熱延鋼板とし、
ついで、前記熱延鋼板に酸洗を施し、
ついで、前記熱延鋼板に、
熱処理温度:450℃以上650℃以下、および
400℃以上熱処理温度以下の温度域での滞留時間:10分以上、
の条件で、第1の熱処理を施し、
ついで、前記熱延鋼板に、冷間圧延を施して冷延鋼板とし、
ついで、前記冷延鋼板を、
250℃以上700℃以下の温度域での平均加熱速度:10℃/s以上、
250℃以上700℃以下の温度域での酸素濃度:0.5体積%以上5.0体積%以下、
焼鈍温度:820℃以上950℃以下、および、
焼鈍温度域での露点:-35℃以上
の条件で、焼鈍し、
ついで、前記冷延鋼板に、溶融亜鉛めっき処理を施してめっき鋼板とし、
ついで、前記めっき鋼板を、冷却停止温度:150℃以下の条件で、冷却し、
ついで、前記めっき鋼板に、次式(1)を満足する条件で、第2の熱処理を施す、溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
6.5≦(T+273)×{log(t×3600)+20}/1000≦13.0・・・(1)
ここで、Tは第2の熱処理における熱処理温度(℃)、tは第2の熱処理における保熱時間(hr)である。
特に、本発明の溶融亜鉛めっき鋼板は、種々の特性に優れるので、種々の大きさおよび形状の自動車の骨格構造部品などに適用することが可能である。これにより、車体軽量化による燃費向上を図ることができ、産業上の利用価値は極めて大きい。
[1]溶融亜鉛めっき鋼板
[1-1]母材鋼板
まず、本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の母材鋼板の成分組成について説明する。なお、成分組成における単位はいずれも「質量%」であるが、以下、特に断らない限り、単に「%」で示す。
Cは、重要な基本成分の1つである。すなわち、Cは、特に、マルテンサイト、フェライトおよび残留オーステナイトの分率、ならびに、残留オーステナイトのアスペクト比に影響する元素である。ここで、Cの含有量が0.090%未満では、マルテンサイトの分率が減少し、TSを1180MPa以上にすることが困難になる。一方、Cの含有量が0.390%を超えると、残留オーステナイトのアスペクト比が増加し、所望のYRを実現することが困難になる。したがって、Cの含有量は、0.090%以上0.390%以下とする。Cの含有量は、好ましくは0.100%以上、より好ましくは0.110%以上である。Cの含有量は、好ましくは0.360%以下、より好ましくは0.350%以下である。
Siは、連続焼鈍中の炭化物生成を抑制し、残留オーステナイトの生成を促進する。すなわち、Siは、残留オーステナイトの分率、および、残留オーステナイトのアスペクト比に、影響する元素である。さらに、Siは、母材鋼板の硬さ分布、特には、マルテンサイトの硬さ分布に、影響する元素である。ここで、Siの含有量が0.01%未満では、焼鈍後の冷却、または、第2の熱処理の際に、マルテンサイトの硬さの不均一化を招く。これにより、母材鋼板の板厚1/4位置の硬さ分布のヒストグラムにおいて頻度:0.25以上となるビンの個数が増加し、YRおよびλが低下する。また、曲げ性も低下する。一方、Siの含有量が2.50%を超えると、残留オーステナイトのアスペクト比が増加し、所望のYRを実現することができない。また、λも低下する。したがって、Siの含有量は、Si:0.01%以上2.50%以下とする。Siの含有量は、好ましくは0.10%以上、より好ましくは0.15%以上である。Siの含有量は、好ましくは2.00%以下、より好ましくは1.50%以下である。
Mnは、重要な基本成分の1つである。すなわち、Mnは、特に、マルテンサイトの分率に影響する重要な元素である。ここで、Mnの含有量が2.00%未満では、マルテンサイトの分率が減少し、1180MPa以上のTSを実現することが困難になる。一方、Mnの含有量が4.00%を超えると、焼鈍後の冷却、または、第2の熱処理の際に、マルテンサイトの硬さの不均一化を招く。これにより、母材鋼板の板厚1/4位置の硬さ分布のヒストグラムにおいて頻度:0.25以上となるビンの個数が増加し、YRおよびλが低下する。また、曲げ性も低下する。したがって、Mnの含有量は、2.00%以上4.00%以下とする。Mnの含有量は、好ましくは2.20%以上、より好ましくは2.50%以上である。Mnの含有量は、好ましくは3.80%以下、より好ましくは3.60%以下である。
Pは、旧オーステナイト粒界に偏析して粒界を脆化させる。そのため、鋼板の極限変形能が低下することから、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Pの含有量は0.100%以下とする。Pの含有量は、好ましくは0.070%以下である。なお、Pの含有量の下限は特に規定しないが、Pは固溶強化元素であり、鋼板の強度を上昇させることができる。そのため、Pの含有量は0.001%以上とすることが好ましい。
Sは、硫化物として存在し、鋼の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Sの含有量は0.0200%以下とする。Sの含有量は、好ましくは0.0050%以下である。なお、Sの含有量の下限は特に規定しないが、生産技術上の制約から、Sの含有量は0.0001%以上とすることが好ましい。
Alは、A3変態点を上昇させ、鋼組織中にフェライト相を生成させる元素である。ここで、鋼組織中にフェライト相が多量に生成すると、所望のYRを実現することが困難になる。そのため、Alの含有量は0.100%以下とする。Alの含有量は、好ましくは0.050%以下である。なお、Alの含有量の下限は特に規定しない。ただし、Alは、連続焼鈍中の炭化物生成を抑制し、残留オーステナイトの生成を促進する。すなわち、Alは、残留オーステナイトの分率、および、残留オーステナイトのアスペクト比に影響する。そのため、Alの含有量は0.001%以上とすることが好ましい。
Nは、窒化物として存在し、鋼の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Nの含有量は0.0100%以下とする。Nの含有量は、好ましくは0.0050%以下である。なお、Nの含有量の下限は特に規定しないが、生産技術上の制約から、Nの含有量は0.0005%以上とすることが好ましい。
O:0.0100%以下、
Ti:0.200%以下、
Nb:0.200%以下、
V:0.200%以下、
Ta:0.10%以下、
W:0.10%以下、
B:0.0100%以下、
Cr:1.00%以下、
Mo:1.00%以下、
Ni:1.00%以下、
Co:0.010%以下、
Cu:1.00%以下、
Sn:0.200%以下、
Sb:0.200%以下、
Ca:0.0100%以下、
Mg:0.0100%以下、
REM:0.0100%以下、
Zr:0.100%以下、
Te:0.100%以下、
Hf:0.10%以下および
Bi:0.200%以下
以下、これらの任意添加元素を含有させる場合の各元素の好適な含有量について、説明する。
Oは、酸化物として存在し、鋼の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Oの含有量は0.0100%以下とする。Oの含有量は好ましくは0.0050%以下である。なお、Oの含有量の下限は特に規定しないが、生産技術上の制約から、Oの含有量は0.0001%以上とすることが好ましい。
Ti、NbおよびVは、析出物や介在物を生成させる。このような析出物や介在物が粗大化して多量に生成すると、鋼板の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Ti、NbおよびVの含有量はそれぞれ、0.200%以下とする。Ti、NbおよびVの含有量はそれぞれ、好ましくは0.100%以下である。なお、Ti、NbおよびVの含有量の下限は特に規定しない。ただし、Ti、NbおよびVを添加することにより、連続焼鈍時の昇温過程での再結晶温度が上昇する。これにより、マルテンサイトの硬さが均一になり、YRの増加に寄与する。そのため、Ti、NbおよびVの含有量はそれぞれ、0.001%以上とすることが好ましい。
TaおよびWは、析出物や介在物を生成させる。このような析出物や介在物が粗大化して多量に生成すると、鋼板の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、TaおよびWの含有量はそれぞれ、0.10%以下とする。TaおよびWの含有量はそれぞれ、好ましくは0.08%以下である。なお、TaおよびWの含有量の下限は特に規定しない。ただし、TaおよびWは、熱間圧延時または連続焼鈍時に、微細な炭化物、窒化物または炭窒化物を形成することによって、鋼板の強度を上昇させる。そのため、TaおよびWの含有量はそれぞれ、0.01%以上とすることが好ましい。
Bは、鋳造時または熱間圧延時において鋼板内部の割れの発生を助長し、鋼板の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Bの含有量は0.0100%以下とする。Bの含有量は、好ましくは0.0080%以下である。なお、Bの含有量の下限は特に規定しない。ただし、Bは、焼鈍中にオーステナイト粒界に偏析し、焼入れ性を向上させる元素である。そのため、Bの含有量は0.0003%以上とすることが好ましい。
Cr、MoおよびNiの含有量が過剰になると、粗大な析出物や介在物を増加させ、鋼板の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Cr、MoおよびNiの含有量はそれぞれ、1.00%以下とする。Cr、MoおよびNiの含有量はそれぞれ、好ましくは0.80%以下である。なお、Cr、MoおよびNiの含有量の下限は特に規定しない。ただし、Cr、MoおよびNiはいずれも焼入れ性を向上させる元素である。そのため、Cr、MoおよびNiの含有量はそれぞれ、0.01%以上とすることが好ましい。
Coの含有量が過剰になると、粗大な析出物や介在物を増加させ、鋼板の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Coの含有量は0.010%以下とする。Coの含有量は、好ましくは0.008%以下である。なお、Coの含有量の下限は特に規定しない。ただし、Coは焼入れ性を向上させる元素である。そのため、Coの含有量は0.001%以上とすることが好ましい。
Cuの含有量が過剰になると、粗大な析出物や介在物を増加させ、鋼板の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Cuの含有量は1.00%以下とする。Cuの含有量は、好ましくは0.80%以下である。なお、Cuの含有量の下限は特に規定しない。ただし、Cuは焼入れ性を向上させる元素である。そのため、Cuの含有量は0.01%以上とすることが好ましい。
Snは、鋳造時または熱間圧延時において鋼板内部の割れの発生を助長し、鋼板の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Snの含有量は0.200%以下とする。Snの含有量は、好ましくは0.100%以下である。なお、Snの含有量の下限は特に規定しない。ただし、Snは焼入れ性を向上させる元素である。そのため、Snの含有量は0.001%以上とすることが好ましい。
Sbの含有量が過剰になると、粗大な析出物や介在物を増加させ、鋼板の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Sbの含有量は0.200%以下とする。Sbの含有量は、好ましくは0.100%以下である。なお、Sbの含有量の下限は特に規定しない。ただし、Sbは表層軟化厚みを制御し、強度調整を可能にする元素である。そのため、Sbの含有量は0.001%以上とすることが好ましい。
Ca、MgおよびREMの含有量が過剰になると、粗大な析出物や介在物を増加させ、鋼板の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Ca、MgおよびREMの含有量はそれぞれ、0.0100%以下とする。Ca、MgおよびREMの含有量はそれぞれ、好ましくは0.0050%以下である。なお、Ca、MgおよびREMの含有量の下限は特に規定しない。ただし、Ca、MgおよびREMはいずれも、窒化物や硫化物の形状を球状化し、鋼板の極限変形能を向上させる元素である。そのため、Ca、MgおよびREMの含有量は、それぞれ0.0005%以上とすることが好ましい。
ZrおよびTeの含有量が過剰になると、粗大な析出物や介在物を増加させ、鋼板の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、ZrおよびTeの含有量はそれぞれ、0.100%以下とする。ZrおよびTeの含有量はそれぞれ、好ましくは0.080%以下である。なお、ZrおよびTeの含有量の下限は特に規定しない。ただし、ZrおよびTeはいずれも、窒化物や硫化物の形状を球状化し、鋼板の極限変形能を向上させる元素である。そのため、ZrおよびTeの含有量は、それぞれ0.001%以上とすることが好ましい。
Hfの含有量が過剰になると、粗大な析出物や介在物を増加させ、鋼板の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Hfの含有量は0.10%以下とする。Hfの含有量は、好ましくは0.08%以下である。なお、Hfの含有量の下限は特に規定しない。ただし、Hfは、窒化物や硫化物の形状を球状化し、鋼板の極限変形能を向上させる元素である。そのため、Hfの含有量は0.01%以上とすることが好ましい。
Biの含有量が過剰になると、粗大な析出物や介在物を増加させ、鋼板の極限変形能を低下させる。そのため、λが低下する。また、曲げ性も低下する。よって、Biの含有量は0.200%以下とする。Biの含有量は、好ましくは0.100%以下である。なお、Biの含有量の下限は特に規定しない。ただし、Biは、偏析を軽減する元素である。そのため、Biの含有量は0.001%以上とすることが好ましい。
本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の母材鋼板の鋼組織は、
母材鋼板の板厚1/4位置において、
マルテンサイトの面積率:70%以上、
フェライトの面積率:10%以下、および、
残留オーステナイトの面積率:0.5%以上10.0%未満
であり、かつ
前記残留オーステナイトを構成する結晶粒のうち、アスペクト比:2.0以下の結晶粒の個数割合が50%超であり、
前記母材鋼板の板厚1/4位置の硬さ分布のヒストグラムにおいて頻度が0.25以上となるビンの個数が1つであり、前記ヒストグラムのビンの階級範囲はビッカース硬さHVで(n-1)×20+450超、n×20+450以下であり、nは1~10の整数であり、
また、前記母材鋼板の表層部において、焼入れマルテンサイトの面積率:80%以下であり、前記母材鋼板の表層部は、前記母材鋼板の表面から深さ:10μmまでの領域であり、
前記母材鋼板の表層軟化厚みが10μm以上100μm以下である、鋼組織である。
母材鋼板の鋼組織においてマルテンサイトを主相とする、具体的には、母材鋼板の板厚1/4位置におけるマルテンサイトの面積率を70%以上とすることにより、1180MPa以上のTSと高い伸びフランジ性とを実現することが可能となる。したがって、母材鋼板の板厚1/4位置でのマルテンサイトの面積率は70%以上とする。母材鋼板の板厚1/4位置でのマルテンサイトの面積率は、好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは85%以上である。なお、母材鋼板の板厚1/4位置でのマルテンサイトの面積率の上限については特に限定されないが、高い延性を得る観点から、母材鋼板の板厚1/4位置でのマルテンサイトの面積率は、好ましくは99%以下、より好ましくは98%以下、さらに好ましくは97%以下である。なお、ここでいうマルテンサイトには、焼入れマルテンサイト(フレッシュマルテンサイト)に加え、焼戻しマルテンサイトおよびベイナイトが含まれる。
母材鋼板の板厚1/4位置でのフェライトの面積率を10%以下とすることにより、YRが増加する。また、λが増加し、曲げ性も向上する。したがって、母材鋼板の板厚1/4位置でのフェライトの面積率は10%以下とする。母材鋼板の板厚1/4位置でのフェライトの面積率は、好ましくは8%以下である。なお、母材鋼板の板厚1/4位置でのフェライトの面積率は、0%であってもよい。ただし、延性の向上の観点からは、母材鋼板の板厚1/4位置でのフェライトの面積率は好ましくは1%以上、より好ましくは2%以上である。なお、ここでいうフェライトは、ベイニティックフェライトと定義される場合もある。
すなわち、母材鋼板の圧延方向に平行な板厚断面(L断面)が観察面となるよう試料を切り出す。ついで、試料の観察面をダイヤモンドペーストにより鏡面研磨し、その後、コロイダルシリカを用い仕上げ研磨する。ついで、試料の観察面を3vol.%ナイタールでエッチングし、組織を現出させる。ついで、試料の観察面において、InLens検出器を備えるSEM(Scanning Electron Microscope;走査電子顕微鏡)により、母材鋼板の板厚の1/4位置を観察位置とし(すなわち、鋼板の板厚の1/4位置が視野範囲の板厚方向の中心位置となるようにする)、加速電圧:1kV、倍率:5000倍、視野範囲:17μm×23μmの条件で、3視野観察する。得られた組織画像から、Adobe Systems社のAdobe Photoshopを用いて、マルテンサイトおよびフェライトの面積を算出する。ついで、視野ごとに算出したマルテンサイトおよびフェライトの面積をそれぞれ視野範囲の面積(17μm×23μm)で除し、それらの値の算術平均値を、マルテンサイトおよびフェライトの面積率とする。
母材鋼板の鋼組織に、一定量の残留オーステナイトを含有させることにより、所望のElを実現することができる。こうした効果を得るために、母材鋼板の板厚1/4位置での残留オーステナイトの面積率を0.5%以上とする。一方、母材鋼板の板厚1/4位置での残留オーステナイトの面積率が10.0%以上になると、所望のYRを実現することが困難になる。したがって、母材鋼板の板厚1/4位置での残留オーステナイトの面積率は0.5%以上10.0%未満とする。母材鋼板の板厚1/4位置での残留オーステナイトの面積率は、好ましくは1.0%以上、より好ましくは1.5%以上である。母材鋼板の板厚1/4位置での残留オーステナイトの面積率は、好ましくは8.0%以下、より好ましくは6.0%以下である。
すなわち、鋼板表面から板厚1/4位置(鋼板表面から深さ方向で板厚の1/4に相当する位置)が観察面となるように、鋼板を研削し、化学研磨によりさらに0.1mm研磨する。ついで、観察面について、X線回折装置により、CoのKα線源を用いて、fcc鉄(オーステナイト)の(200)面、(220)面、(311)面と、bcc鉄の(200)面、(211)面、(220)面の積分反射強度を測定し、bcc鉄の各面からの積分反射強度に対するfcc鉄(オーステナイト)の各面からの積分反射強度の強度比からオーステナイトの体積率を求める。そして、このオーステナイトの体積率を、3次元的に均一であるとみなして、母材鋼板の板厚1/4位置での残留オーステナイトの面積率とする。
また、残部組織の面積率は、次式により算出する。
[残部組織の面積率(%)]=100-[マルテンサイトの面積率(%)]-[フェライトの面積率(%)]-[残留オーステナイトの面積率(%)]
アスペクト比:2.0以下の残留γの個数割合は、極めて重要な要件である。残留オーステナイトを構成する結晶粒のアスペクト比(長軸長さ/短軸長さ)を低減する、すなわち、等軸に近い結晶粒の個数割合を増加させることにより、変形初期における残留オーステナイトからマルテンサイトへの変態が抑制され、YRを増加することができる。こうした効果を得るためには、アスペクト比:2.0以下の残留γの個数割合を50%超にする必要がある。なお、アスペクト比:2.0以下の残留γの個数割合は大きいほど好ましく、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上である。
すなわち、鋼板表層から板厚1/4位置(鋼板表面から深さ方向で板厚の1/4に相当する位置)が観察面となるように、厚さ300μmの試料を機械加工で作製する。その後、電解研磨を用いてツインジェット式の電解研磨法により薄膜化した試料について、透過EBSDで測定する。透過EBSDの測定は、残留オーステナイトを評価するために十分な測定条件(測定視野:15μm×15μm、測定点間隔:20nm、加速電圧:20kV)で、3視野観察する。得られた結晶方位のデータから、AMETEK EDAX社のOIM Analysisを用いて、相をIron-Gammaのみとし、まずBCC相の情報を除去する。ついで、得られた結晶方位のデータについて、CI(Confidence Index)>0.1を閾値に設定する。ついで、Grain Shape Aspect Ratioにより、残留オーステナイトの結晶粒のアスペクト比、および、アスペクト比:2.0以下の残留γの個数割合(Number Fraction)を算出する。
硬さ頻度:0.25以上のビンの個数は、極めて重要な要件である。硬さ頻度:0.25以上のビンの個数を1つとする、換言すれば、母材鋼板の硬さを均一にし、母材鋼板の硬さのバラツキを低減することにより、YRを増加することができる。また、λや曲げ性も向上する。そのため、硬さ頻度:0.25以上のビンの個数は1つとする。なお、母材鋼板の板厚1/4位置の硬さ分布のヒストグラムのビンの階級範囲はビッカース硬さHVで(n-1)×20+450超、n×20+450以下、nを1~10の整数とする。
すなわち、母材鋼板の圧延方向に平行な板厚断面(L断面)が試験面となるよう試料を切り出す。ついで、試料の試験面をダイヤモンドペーストにより鏡面研磨する。試料の試験面の母材鋼板の板厚1/4位置において、マイクロビッカース硬度計を用いて、荷重5gfの条件で、ビッカース硬さHVを50点測定する。ついで、ビンの階級範囲をビッカース硬さHVで(n-1)×20+450超、n×20+450以下、nを1~10の整数として、硬さ分布のヒストグラムを作成し、作成したヒストグラムにおいて頻度:0.25以上のビンの個数を数える。なお、各ビンの頻度は、各ビンに分類されるビッカース硬さHVの測定結果数を、ビッカース硬さHVの全測定数(50)で除した値である。例えば、ビッカース硬さHVで450超470以下の範囲内の測定結果となったものが10個の場合、階級範囲が450超470以下のビンの頻度は、0.20(=10÷50)となる。
母材鋼板の表層部での焼入れマルテンサイトの面積率は、極めて重要な要件である。母材鋼板の表層部での焼入れマルテンサイトの面積率を減少させる、換言すれば、母材鋼板の表層部においてフェライト、ベイニティックフェライト、ベイナイトおよび焼戻しマルテンサイトといった水素固溶度の小さい相の面積率を増加させることにより、所望の曲げ性を実現することができる。また、母材鋼板の表層部において水素固溶度の小さい相の面積率を増加させることにより、後述する母材鋼板の低温域拡散性水素量の低減にも寄与する。また、Elを増加することもできる。さらに、λも向上することができる。こうした効果を得るため、母材鋼板の表層部での焼入れマルテンサイトの面積率を80%以下にする。母材鋼板の表層部での焼入れマルテンサイトの面積率は、好ましくは75%以下、より好ましくは70%以下である。なお、母材鋼板の表層部での焼入れマルテンサイトの面積率の下限は特に限定されるものではないが、所望のTSを実現する観点から、母材鋼板の表層部での焼入れマルテンサイトの面積率は20%以上であることが好ましい。母材鋼板の表層部での焼入れマルテンサイトの面積率は、より好ましくは30%以上である。なお、母材鋼板の表層部は、母材鋼板の表面から深さ:10μmまでの領域である。
すなわち、母材鋼板の圧延方向に平行な板厚断面(L断面)が観察面となるよう試料を切り出す。ついで、試料の観察面を研磨する。ついで、試料の観察面を3vol.%ナイタールでエッチングし、組織を現出させる。ついで、母材鋼板の表層部を観察位置とし、SEM(Scanning Electron Microscope;走査電子顕微鏡)により、倍率:3000倍で3視野観察する。得られた組織画像から、Adobe Systems社のAdobe Photoshopを用いて、焼入れマルテンサイトの面積を3視野分算出する。ついで、視野ごとに算出した焼入れマルテンサイトの面積をそれぞれの視野範囲の面積で除し、それらの値の算術平均値を、母材鋼板の表層部での焼入れマルテンサイトの面積率とする。なお、上記の組織画像において、焼入れマルテンサイトは白色の組織を呈している。
また、残部組織の面積率は、次式により算出する。
[残部組織の面積率(%)]=100-[焼入れマルテンサイトの面積率(%)]
母材鋼板の板厚1/4位置と比較して、母材鋼板の表層部を軟化させることにより、所望の曲げ性が得られる。そのため、母材鋼板の表層軟化厚みは10μm以上にすることが好ましい。一方、母材鋼板の表層軟化厚みが100μmを超えると、TSの低下を招く場合がある。したがって、母材鋼板の表層軟化厚みは10μm以上100μm以下とすることが好ましい。母材鋼板の表層軟化厚みは、より好ましくは12μm以上、さらに好ましくは15μm以上である。また、母材鋼板の表層軟化厚みは、より好ましくは80μm以下、さらに好ましくは60μm以下である。
すなわち、母材鋼板の圧延方向に平行な板厚断面(L断面)について、湿式研磨により、表面の平滑化を行う。ついで、ビッカース硬度計を用いて、荷重5gfの条件で、母材鋼板の表面から深さ10μmの位置より母材鋼板の板厚中心位置まで、板厚(深さ)方向に5μm間隔で硬度測定を行う。そして、母材鋼板の板厚1/4位置で得られた硬度を基準硬度とし、母材鋼板の表面から硬度が基準硬度×0.85以下になる最深部の深さ位置までの距離(深さ)を測定し、その測定値を表層軟化厚みとする。
母材鋼板の低温域拡散性水素量は、極めて重要な要件である。すなわち、本発明者らは、高いYR、ならびに、高い延性、伸びフランジ性および曲げ性を有し、かつ、せん断加工性を高めた、TSで1180MPa以上の溶融亜鉛めっき鋼板を得るべく、鋭意検討を重ねた。その結果、母材鋼板の低温域拡散性水素量、つまり、母材鋼板を室温から50℃まで加熱した際に母材鋼板から放出される水素量が、上記の特性、特に、せん断加工性に大きく影響を与えることを見出した。すなわち、本発明者らは、せん断加工性が、母材鋼板を加熱した際に、高温域で母材鋼板から放出される水素量よりもむしろ、低温域、具体的には、室温から50℃までの温度域で放出される水素量に大きく依存しているとの知見、さらに、高いYR、ならびに、高い延性、伸びフランジ性および曲げ性を有しながら、せん断加工性を大幅に向上させるためには、母材鋼板の低温域拡散性水素量を低減する、特には、0.015質量ppm以下とすることが不可欠である、との知見を得て、本発明を開発するに至ったのである。そのため、母材鋼板の低温域拡散性水素量は0.015質量ppm以下とする。母材鋼板の低温域拡散性水素量は少ないほど好ましく、好ましくは0.010質量ppm以下、より好ましくは0.006質量ppm以下である。なお、母材鋼板の低温域拡散性水素量の下限は特に限定されるものではなく、0質量ppmであってもよい。ただし、生産技術上の制約から、母材鋼板の低温域拡散性水素量は0.001質量ppm以上が好ましい。
すなわち、溶融亜鉛めっき鋼板のサンプル中央位置より、長さが30mm、幅が5mmの試験片をせん断加工により採取する。採取後、ただちに、試験片を液体窒素に浸漬する。ついで、試験片の表面温度が室温未満となるように処理液の温度を管理しながら、試験片の溶融亜鉛めっき層をアルカリ除去する。ついで、昇温脱離分析法により、試験片を加熱した際に、試験片から放出される水素量を測定する。具体的には、試験片を室温から昇温到達温度:300℃、昇温速度:200℃/hrの条件で加熱し、その後、室温まで冷却する。この際、加熱時の室温から50℃までの温度域で試験片から放出された累積水素量(以下、累積放出水素量ともいう)を測定する。そして、次式により、母材鋼板の低温域拡散性水素量を算出する。
[母材鋼板の低温域拡散性水素量(質量ppm)]=[累積放出水素量(g)]÷[試験片の質量(g)]×106
また、室温は、10~25℃の範囲内であれば、母材鋼板の低温域拡散性水素量の測定に特段の影響を与えるものではない。ただし、室温が、10~25℃の範囲外となる場合には、25℃を室温の代表温度とし、25℃から50℃までの温度域での試験片からの累積放出水素量を測定すればよい。
つぎに、本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の溶融亜鉛めっき層について説明する。なお、ここでいう溶融亜鉛めっき層には、合金化溶融亜鉛めっき層(溶融亜鉛めっきに合金化処理を施して得ためっき層)も含むものとする。また、溶融亜鉛めっき層は、母材鋼板の表面の両面に設ける。
引張強さ(TS):1180MPa以上
本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板のTSは、1180MPa以上である。また、TSは、JIS Z 2241に準拠し、後述の実施例に記載の要領で測定する。
つぎに、本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法について、説明する。
上記の成分組成を有する鋼スラブに、
巻取温度:350℃以上600℃以下、および、
巻取り後の冷却における300℃以上の温度域での滞留時間:5000s以上、
の条件で、熱間圧延を施して熱延鋼板とし、
ついで、前記熱延鋼板に酸洗を施し、
ついで、前記熱延鋼板に、
熱処理温度:450℃以上650℃以下、および
400℃以上熱処理温度以下の温度域での滞留時間:10分以上、
の条件で、第1の熱処理を施し、
ついで、前記熱延鋼板に、冷間圧延を施して冷延鋼板とし、
ついで、前記冷延鋼板を、
250℃以上700℃以下の温度域での平均加熱速度:10℃/s以上、
250℃以上700℃以下の温度域での酸素濃度:0.5体積%以上5.0体積%以下、
焼鈍温度:820℃以上950℃以下、および、
焼鈍温度域での露点:-35℃以上
の条件で、焼鈍し、
ついで、前記冷延鋼板に、溶融亜鉛めっき処理を施してめっき鋼板とし、
ついで、前記めっき鋼板を、冷却停止温度:150℃以下の条件で、冷却し、
ついで、前記めっき鋼板に、次式(1)を満足する条件で、第2の熱処理を施す、というものである。
6.5≦(T+273)×{log(t×3600)+20}/1000≦13.0・・・(1)
ここで、Tは第2の熱処理における熱処理温度(℃)、tは第2の熱処理における保熱時間(hr)である。
また、本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、上記の本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板を製造するための方法である。
なお、上記の温度は、特に断らない限り、いずれも鋼スラブまたは鋼板の表面温度を基準とする。
まず、鋼スラブに、熱間圧延を施して熱延鋼板とする。鋼スラブ(鋼素材)の溶製方法は特に限定されず、転炉や電気炉等、公知の溶製方法いずれもが適合する。また、鋼スラブは、マクロ偏析を防止するため、連続鋳造法で製造するのが好ましい。また、鋼スラブは、造塊法や薄スラブ鋳造法などにより製造することも可能である。なお、鋼スラブを製造した後、一旦室温まで冷却し、その後、再度加熱する従来法に加え、直送圧延や直接圧延などの省エネルギープロセスも問題なく適用できる。直送圧延は、室温まで冷却しないで、温片のままで加熱炉に装入するプロセスである。直接圧延は、わずかの保熱を行った後に直ちに圧延するプロセスである。
Ar3(℃)=868-396×[%C]+24.6×[%Si]-68.1×[%Mn]-36.1×[%Ni]-20.7×[%Cu]-24.8×[%Cr]
なお、上記の式中の[%元素記号]は、上記の成分組成における当該元素の含有量(質量%)を表す。
熱延工程では、仕上げ圧延後、熱延板を巻き取って回収し、その後、冷却する。この際、巻取温度を350℃以上とすることにより、圧延時に生成した酸化スケールにCが拡散する。すなわち、熱延鋼板の表層部の脱炭が促進され、母材鋼板の表層軟化厚み、および、母材鋼板の表層部でのマルテンサイトの面積率を、所望の範囲内に制御することが可能となる。これにより、高い曲げ性を得ることができる。また、母材鋼板の表層部でのマルテンサイトの面積率が減少することにより、母材鋼板の低温域拡散性水素量も減少する。その結果、優れたEl、λおよびせん断加工性を得ることが可能となる。さらに、熱延鋼板の鋼組織が低温変態相主体の組織となり、硬さ頻度:0.25以上のビンの個数を1つに制御することが可能となる。その結果、YRも増加する。ただし、巻取温度が600℃を超えると、母材鋼板の表層軟化厚みが増大し、1180MPa以上のTSを実現することが困難になる。また、熱延鋼板の鋼組織が低温変態相主体の組織とならず、硬さ頻度:0.25以上のビンの個数を1つに制御することが困難となる。その結果、所望のYR、λおよび曲げ性を実現することが困難となる。したがって、巻取温度は350℃以上600℃以下とする。巻取温度は、好ましくは380℃以上、より好ましくは410℃以上である。また、巻取温度は、好ましくは570℃以下、より好ましくは550℃以下である。
熱延鋼板をコイル状に巻取った後、300℃以上の温度域で5000s以上として滞留させる。これにより、圧延時に生成した酸化スケールにCが拡散する。すなわち、熱延鋼板の表層部の脱炭が促進され、母材鋼板の表層軟化厚み、および、母材鋼板の表層部でのマルテンサイトの面積率を、所望の範囲内に制御することが可能となる。これにより、高い曲げ性を得ることができる。また、母材鋼板の表層部でのマルテンサイトの面積率が減少することにより、母材鋼板の低温域拡散性水素量も減少する。その結果、優れたEl、λおよびせん断加工性を得ることが可能となる。そのため、300℃以上の温度域での滞留時間は5000s以上とする。300℃以上の温度域での滞留時間は、好ましくは7000s以上、より好ましくは9000s以上である。300℃以上の温度域での滞留時間の上限は特に規定しないが、TSを所定の範囲内とする観点から、300℃以上の温度域での滞留時間は100000s以下とすることが好ましい。300℃以上の温度域での滞留時間は、より好ましくは80000s以下、さらに好ましくは40000s以下である。なお、300℃以上の温度域での滞留時間の起点は、熱延鋼板をコイル状に巻取った時点(巻き取完了時点)とする。また、滞留温度は、300℃以上の温度域であれば、特に限定されないが、好ましくは350℃以上であり、好ましくは600℃以下である。
熱延工程後、熱延鋼板を酸洗する。酸洗によって、鋼板表面の酸化物を除去することができ、良好な化成処理性やめっき品質が確保される。なお、酸洗は、1回のみ行ってもよく、複数回に分けて行ってもよい。酸洗条件については特に限定されず、常法に従えばよい。
ついで、熱延鋼板に、第1の熱処理を施す。この際、以下の条件を満足させることが重要である。
熱延鋼板に熱処理を施すことにより、熱延鋼板の鋼組織中に微細な炭化物が均一に生成し、硬さ頻度:0.25以上のビンの個数を1つに制御することが可能となる。こうした効果を得るためには、熱処理温度を450℃以上にする必要がある。一方、熱処理温度が650℃を超えると、炭化物が球状粗大化したり、パーライトが生成したりする。これにより、硬さ頻度:0.25以上のビンの個数を1つに制御することが困難となる。したがって、熱処理温度は450℃以上650℃以下とする。熱処理温度は、好ましくは460℃以上、より好ましくは470℃以上である。熱処理温度は、好ましくは600℃以下、より好ましくは550℃以下である。
熱処理温度域での滞留時間を10分以上とすることにより、熱延鋼板の鋼組織中に微細な炭化物が均一に生成し、硬さ頻度:0.25以上のビンの個数を1つに制御することが可能となる。そのため、熱処理温度域での滞留時間は10分以上とする。熱処理温度域での滞留時間は、好ましくは100分以上、より好ましくは500分以上である。また、熱処理温度域での滞留時間の上限は特に限定されるものではないが、熱延鋼板の鋼組織中に微細な炭化物を均一に生成させる観点から、3000分以下とすることが好ましい。熱処理温度域での滞留時間は、より好ましくは2000分以下である。
ついで、熱延鋼板に冷間圧延を施して冷延鋼板とする。冷間圧延条件については特に限定されず、常法に従えばよい。
例えば、タンデム式の多スタンド圧延またはリバース圧延等により、2パス以上の圧延パスによる冷間圧延を施す。また、冷間圧延の累積圧下率は、例えば、20%以上75%以下とすることが好ましい。なお、圧延パスの回数や各パスの圧下率については、特に限定されず、常法に従えばよい。
上記のようにして得られた冷延鋼板に、焼鈍を施す。この際、以下の条件を満足させることが重要である。
加熱温度域での平均加熱速度を上昇させることにより、加熱中に生成するオーステナイトが微細化し、硬さ頻度:0.25以上のビンの個数を1つに制御することが可能となる。そのため、加熱温度域での平均加熱速度は10℃/s以上とする。加熱温度域での平均加熱速度は、好ましくは12℃/s以上、より好ましくは14℃/s以上である。また、加熱温度域での平均加熱速度の上限は特に規定しないが、生産技術上の制約から、好ましくは50℃/s以下、より好ましくは40℃/s以下である。
加熱温度域での酸素濃度を上昇させることにより、雰囲気中の酸素を介して脱炭が進行し、鋼板の表層部に軟化層が形成される。その結果、所望の曲げ性を実現することができる。また、母材鋼板の表層部でのマルテンサイトの面積率が減少し、母材鋼板の低温域拡散性水素量も減少する。こうした効果を得るために、加熱温度域での酸素濃度を0.5体積%以上にする。一方、加熱温度域での酸素濃度が5.0体積%を超えると、母材鋼板の表層軟化厚みが増大し、1180MPa以上のTSを実現することが困難になる。したがって、加熱温度域での酸素濃度は0.5体積%以上5.0体積%以下とする。加熱温度域での酸素濃度は、好ましくは1.0体積%以上、より好ましくは1.5体積%以上である。加熱温度域での酸素濃度は、好ましくは4.5体積%以下、より好ましくは4.0体積%以下である。なお、加熱温度域の温度は、鋼板の表面温度を基準とする。すなわち、鋼板の表面温度が加熱温度域内にある場合に、酸素濃度を上記範囲に調整すればよい。
焼鈍温度が820℃未満では、フェライトとオーステナイトの二相域での焼鈍処理になる。このような場合、焼鈍後の鋼板に多量のフェライトが含有されることになるため、所望のYR、λおよび曲げ性を実現することが困難になる。一方、焼鈍温度が950℃を超えると、焼鈍中にオーステナイトの結晶粒が不均一に粗大化し、硬さ頻度:0.25以上のビンの個数を1つに制御することが困難となる。その結果、所望のYR、λおよび曲げ性を実現することが困難となる。したがって、焼鈍温度は820℃以上950℃以下とする。焼鈍温度は、好ましくは850℃以上、より好ましくは870℃以上である。焼鈍温度は、好ましくは930℃以下、より好ましくは920℃以下である。なお、焼鈍温度は、焼鈍工程での最高到達温度である。
焼鈍温度域(820℃以上950℃以下の温度域)における露点を上昇させることにより、雰囲気中の酸素を介して脱炭が進行し、鋼板の表層部に軟化層が形成される。その結果、所望の曲げ性を実現することができる。また、母材鋼板の表層部でのマルテンサイトの面積率が減少し、母材鋼板の低温域拡散性水素量も減少する。こうした効果を得るために、焼鈍温度域における露点は-35℃以上とする。焼鈍温度域における露点は、好ましくは-30℃以上、より好ましくは-25℃以上とする。焼鈍温度域における露点の上限は特に限定されるものではないが、母材鋼板の表層軟化厚みを所定の範囲に制御し、所定のTSを確保する観点から、焼鈍温度域における露点は好ましく15℃以下、より好ましくは5℃以下である。なお、焼鈍温度域の温度は、鋼板の表面温度を基準とする。すなわち、鋼板の表面温度が焼鈍温度域内にある場合に、露点を上記範囲に調整すればよい。後述する酸素濃度についても同様である。
ついで、冷延鋼板に、めっき処理を施し、めっき鋼板とする。めっき処理としては、溶融亜鉛めっき処理が挙げられる。また、溶融亜鉛めっき処理後に、合金化処理を施してもよい。加えて、焼鈍、冷却およびめっき処理を1ライン(CGL(Continuous Galvanizing Line))で連続して行ってもよい。例えば、焼鈍後、冷延鋼板を500℃程度の温度域に冷却する。ついで、冷延鋼板を冷却帯の鋼帯出側に通板し、先端部が溶融亜鉛めっき浴に浸漬されたスナウトを介して、溶融亜鉛めっき浴へと移動させつつ、さらに冷却する。冷延鋼板の冷却終了から冷延鋼板が溶融亜鉛めっき浴に侵入するまでの時間は、特に限定されるものではないが、硬さ頻度:0.25以上のビンの個数を制御する観点から、1s以上300s以下とすることが好ましい。なお、冷却帯とスナウトとの連結部の直前には、冷延鋼板の進行方向を変化させてスナウト内に侵入させるためのロールが設けられており、冷延鋼板は、該ロールを通過してから、スナウト内に侵入する。ついで、スナウトを介して、溶融亜鉛めっき浴へと導かれた冷延鋼板を、溶融亜鉛めっき浴中に浸漬させ、溶融亜鉛めっき処理を施し、めっき鋼板とする。
めっき処理後、すなわち、溶融亜鉛めっき処理または合金化処理後、めっき鋼板を、冷却停止温度:150℃以下の条件で、冷却する。
冷却停止温度が150℃を超えると、硬さ頻度:0.25以上のビンの個数を1つに制御することが困難となる。その結果、所望のYR、λおよび曲げ性を実現することが困難になる。そのため、冷却停止温度は150℃以下とする。冷却停止温度は、好ましくは100℃以下である。なお、冷却停止温度の下限は特に規定されるものではないが、生産性の観点から、室温以上とすることが好ましい。
ついで、めっき鋼板に、次式(1)を満足する条件で、第2の熱処理を施すことが重要である。
6.5≦(T+273)×{log(t×3600)+20}/1000≦13.0・・・(1)
ここで、Tは第2の熱処理における熱処理温度(℃)、tは第2の熱処理における保熱時間(hr)である。
つぎに、本発明の一実施形態に従う部材について、説明する。
本発明の一実施形態に従う部材は、上記した本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板を用いてなる部材である。本発明の一実施形態に従う部材は、例えば、上記した本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板を、プレス加工などにより、目的の形状に成形したものである。本発明の一実施形態に従う部材は、好適には、自動車の骨格構造部品用、または、自動車の補強部品用の部材である。
引張試験は、JIS Z 2241に準拠して行った。すなわち、得られた鋼板より、鋼板の圧延直角方向(C方向)が長手方向となるように、JIS5号試験片を採取した。ついで、採取した試験片を用いて、クロスヘッド速度:1.67×10-1mm/sの条件で引張試験を行い、YS、TSおよびElを測定した。そして、TSについては、1180MPa以上を、合格と判断した。また、測定したYSおよびTSから、上述の式(2)により、YRを算出した。そして、YRが65%以上を、合格と判断した。また、Elが6%以上を合格と判断した。
穴広げ試験は、JIS Z 2256に準拠して行った。すなわち、得られた鋼板を、100mm×100mmにせん断し、ついで、せん断した鋼板にクリアランス:12.5%で直径:10mmの穴を打ち抜いた。ついで、内径:75mmのダイスを用いてしわ押さえ力:9ton(88.26kN)で鋼板を抑え、その状態で、頂角:60°の円錐ポンチを穴に押し込んで亀裂発生限界における穴直径を測定した。そして、次式により、(限界)穴広げ率:λ(%)を求めた。
(限界)穴広げ率:λ(%)={(Df-D0)/D0}×100
ここで、Dfは亀裂発生時の穴径(mm)、D0は初期穴径(mm)である。そして、(限界)穴広げ率:λが30%以上の場合に、伸びフランジ性が合格と判断した。
曲げ試験は、JIS Z 2248に準拠して行った。すなわち、得られた鋼板より、母材鋼板の圧延方向に対して平行方向が曲げ試験の軸方向となるように、幅:30mm、長さ:100mmの短冊状の試験片を採取した。ついで、押込み荷重:100kN、押付け保持時間:5秒の条件で、90°V曲げ試験を行った。ここでは、曲げ半径(R)を板厚(t)で除した値であるR/tを5(例えば、板厚が1.4mmの場合、曲げ半径は7.0mm)として、5サンプルの曲げ試験を実施する。ついで、曲げ頂点の稜線部における亀裂の発生有無を確認し、5サンプル全てにおいて亀裂が確認されない場合、つまり、合格率100%の場合に、曲げ性が合格と判断した。ここで、亀裂の発生有無は、曲げ頂点の稜線部をデジタルマイクロスコープ(RH-2000:株式会社ハイロックス製)を用いて、40倍の倍率で確認することにより、判断した。
得られた鋼板より、母材鋼板の圧延直角方向がせん断分離面となるように、幅(圧延直角方向):114mm、長さ(圧延方向):32mmの短冊状の試験片をクランクプレスでせん断し、採取した。なお、クランクプレスのせん断条件は、シャー角:0.5度、かつ、クリアランス:20%とした。ついで、短冊状の試験片の幅中央位置が観察位置となるように当該試験片を圧延方向と平行に切断した。ついで、試験片の切断面を研磨後、ピクリン酸にライポンFを加えた溶液で腐食した。ついで、試験片のせん断分離面について、光学顕微鏡を用いて25倍の倍率で観察し、得られた画像に割れが確認されない場合に、せん断加工性が合格と判断した。
一方、比較例では、TS、YR、延性、伸びフランジ性、曲げ性、および、せん断加工性の少なくとも1つが十分とは言えなかった。
特に、本発明の溶融亜鉛めっき鋼板は、種々の特性に優れるので、種々の大きさおよび形状の自動車の骨格構造部品などに適用することが可能である。これにより、車体軽量化による燃費向上を図ることができ、産業上の利用価値は極めて大きい。
Claims (7)
- 母材鋼板と、前記母材鋼板の表面の溶融亜鉛めっき層と、を備え、引張強さが1180MPa以上である、溶融亜鉛めっき鋼板であって、
前記母材鋼板は、
質量%で、
C:0.090%以上0.390%以下、
Si:0.01%以上2.50%以下、
Mn:2.00%以上4.00%以下、
P:0.100%以下、
S:0.0200%以下、
Al:0.100%以下および
N:0.0100%以下
で、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成と、
前記母材鋼板の板厚1/4位置において、
マルテンサイトの面積率:70%以上、
フェライトの面積率:10%以下、および、
残留オーステナイトの面積率:0.5%以上10.0%未満
であり、かつ
前記残留オーステナイトを構成する結晶粒のうち、アスペクト比:2.0以下の結晶粒の個数割合が50%超であり、
前記母材鋼板の板厚1/4位置の硬さ分布のヒストグラムにおいて頻度が0.25以上となるビンの個数が1つであり、前記ヒストグラムのビンの階級範囲はビッカース硬さHVで(n-1)×20+450超、n×20+450以下であり、nは1~10の整数であり、
また、前記母材鋼板の表層部において、焼入れマルテンサイトの面積率:80%以下であり、前記母材鋼板の表層部は、前記母材鋼板の表面から深さ:10μmまでの領域であり、
前記母材鋼板の表層軟化厚みが10μm以上100μm以下である、鋼組織と、を有し、
前記母材鋼板の低温域拡散性水素量が0.015質量ppm以下である、溶融亜鉛めっき鋼板。
ここで、母材鋼板の表層軟化厚みは、母材鋼板の板厚1/4位置で得られた硬度を基準硬度とし、母材鋼板の表面から硬度が基準硬度×0.85以下になる最深部の深さ位置までの距離(深さ)である。
母材鋼板の低温域拡散性水素量は、母材鋼板を室温から50℃まで加熱する際に母材鋼板から放出される水素量である。 - 前記母材鋼板の成分組成が、さらに、質量%で、
O:0.0100%以下、
Ti:0.200%以下、
Nb:0.200%以下、
V:0.200%以下、
Ta:0.10%以下、
W:0.10%以下、
B:0.0100%以下、
Cr:1.00%以下、
Mo:1.00%以下、
Ni:1.00%以下、
Co:0.010%以下、
Cu:1.00%以下、
Sn:0.200%以下、
Sb:0.200%以下、
Ca:0.0100%以下、
Mg:0.0100%以下、
REM:0.0100%以下、
Zr:0.100%以下、
Te:0.100%以下、
Hf:0.10%以下および
Bi:0.200%以下
のうちから選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項1に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。 - 前記溶融亜鉛めっき層が、合金化溶融亜鉛めっき層である、請求項1または2に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。
- 母材鋼板と、前記母材鋼板の表面の溶融亜鉛めっき層と、を備え、引張強さが1180MPa以上である、溶融亜鉛めっき鋼板を製造するための方法であって、
前記溶融亜鉛めっき鋼板は、
前記母材鋼板の板厚1/4位置において、
マルテンサイトの面積率:70%以上、
フェライトの面積率:10%以下、および、
残留オーステナイトの面積率:0.5%以上10.0%未満
であり、かつ
前記残留オーステナイトを構成する結晶粒のうち、アスペクト比:2.0以下の結晶粒の個数割合が50%超であり、
前記母材鋼板の板厚1/4位置の硬さ分布のヒストグラムにおいて頻度が0.25以上となるビンの個数が1つであり、前記ヒストグラムのビンの階級範囲はビッカース硬さHVで(n-1)×20+450超、n×20+450以下であり、nは1~10の整数であり、
また、前記母材鋼板の表層部において、焼入れマルテンサイトの面積率:80%以下であり、前記母材鋼板の表層部は、前記母材鋼板の表面から深さ:10μmまでの領域であり、
前記母材鋼板の表層軟化厚みが10μm以上100μm以下である、鋼組織を有し、
前記母材鋼板の低温域拡散性水素量が0.015質量ppm以下であり、
前記方法では、
請求項1または2に記載の成分組成を有する鋼スラブに、
巻取温度:350℃以上600℃以下、および、
巻取り後の冷却における300℃以上の温度域での滞留時間:5000s以上、
の条件で、熱間圧延を施して熱延鋼板とし、
ついで、前記熱延鋼板に酸洗を施し、
ついで、前記熱延鋼板に、
熱処理温度:450℃以上650℃以下、および
400℃以上熱処理温度以下の温度域での滞留時間:10分以上、
の条件で、第1の熱処理を施し、
ついで、前記熱延鋼板に、冷間圧延を施して冷延鋼板とし、
ついで、前記冷延鋼板を、
250℃以上700℃以下の温度域での平均加熱速度:10℃/s以上、
250℃以上700℃以下の温度域での酸素濃度:0.5体積%以上5.0体積%以下、
焼鈍温度:820℃以上950℃以下、および、
焼鈍温度域での露点:-35℃以上
の条件で、焼鈍し、
ついで、前記冷延鋼板に、溶融亜鉛めっき処理を施してめっき鋼板とし、
ついで、前記めっき鋼板を、ガスジェット冷却、ミスト冷却、水冷または空冷による冷却停止温度:150℃以下の条件で、冷却し、
ついで、前記めっき鋼板に、次式(1)を満足する条件で、第2の熱処理を施す、溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
6.5≦(T+273)×{log(t×3600)+20}/1000≦13.0・・・(1)
ここで、Tは第2の熱処理における熱処理温度(℃)、tは第2の熱処理における保熱時間(hr)である。第2の熱処理での保熱時間は、第2の熱処理における熱処理温度-15℃~第2の熱処理における熱処理温度までの温度域における滞留時間である。
母材鋼板の表層軟化厚みは、母材鋼板の板厚1/4位置で得られた硬度を基準硬度とし、母材鋼板の表面から硬度が基準硬度×0.85以下になる最深部の深さ位置までの距離(深さ)である。
母材鋼板の低温域拡散性水素量は、母材鋼板を室温から50℃まで加熱する際に母材鋼板から放出される水素量である。 - 前記溶融亜鉛めっき処理後、前記めっき鋼板に合金化処理を施す、請求項4に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
- 請求項1~3のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板を用いてなる、部材。
- 自動車の骨格構造部品用、または、自動車の補強部品用である、請求項6に記載の部材。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025121563A1 (ko) * | 2023-12-08 | 2025-06-12 | 현대제철 주식회사 | 초고강도 도금강판 및 그 제조방법 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20250107865A (ko) * | 2023-01-26 | 2025-07-14 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 강판 및 부재, 그리고, 그것들의 제조 방법 |
| WO2024209605A1 (ja) * | 2023-04-05 | 2024-10-10 | Jfeスチール株式会社 | 高強度鋼板、その製造方法、部材及び自動車部品 |
| WO2024209641A1 (ja) * | 2023-04-06 | 2024-10-10 | Jfeスチール株式会社 | 溶融亜鉛めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板を用いてなる部材、部材からなる自動車の骨格構造部品又は自動車の補強部品、ならびに溶融亜鉛めっき鋼板及び部材の製造方法 |
| WO2025069464A1 (ja) * | 2023-09-27 | 2025-04-03 | Jfeスチール株式会社 | 溶融亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法 |
| WO2025069465A1 (ja) * | 2023-09-27 | 2025-04-03 | Jfeスチール株式会社 | 溶融亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法 |
| JP7635891B1 (ja) * | 2023-09-27 | 2025-02-26 | Jfeスチール株式会社 | 溶融亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法 |
| JP7635892B1 (ja) * | 2023-09-27 | 2025-02-26 | Jfeスチール株式会社 | 溶融亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法 |
| KR20250091651A (ko) * | 2023-12-14 | 2025-06-23 | 현대제철 주식회사 | 초고강도 도금강판 및 그 제조방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004308002A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-11-04 | Kobe Steel Ltd | 伸び及び耐水素脆化特性に優れた超高強度鋼板、その製造方法、並びに該超高強度鋼板を用いた超高強度プレス成形部品の製造方法 |
| WO2020136988A1 (ja) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | Jfeスチール株式会社 | 高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| WO2020136989A1 (ja) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | Jfeスチール株式会社 | 高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| WO2021019947A1 (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 | Jfeスチール株式会社 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5252142B1 (ja) * | 2011-07-29 | 2013-07-31 | 新日鐵住金株式会社 | 成形性に優れた高強度鋼板、高強度亜鉛めっき鋼板及びそれらの製造方法 |
| KR101561007B1 (ko) * | 2014-12-19 | 2015-10-16 | 주식회사 포스코 | 재질 불균일이 작고 성형성이 우수한 고강도 냉연강판, 용융아연도금강판, 및 그 제조 방법 |
| KR102402864B1 (ko) * | 2017-11-29 | 2022-05-27 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 고강도 아연 도금 강판 및 그의 제조 방법 |
| EP3715493A4 (en) * | 2017-12-27 | 2020-11-25 | JFE Steel Corporation | HIGH STRENGTH STEEL SHEET AND ITS PRODUCTION PROCESS |
| MX2021004073A (es) * | 2018-10-10 | 2021-06-04 | Jfe Steel Corp | Lamina de acero de alta resistencia y metodo para la fabricacion de la misma. |
| MX2021009365A (es) * | 2019-02-06 | 2021-09-10 | Nippon Steel Corp | Lamina de acero galvanizada por inmersion en caliente y metodo para producir la misma. |
| MX2021009947A (es) | 2019-02-22 | 2021-09-21 | Jfe Steel Corp | Lamina de acero galvanizado por inmersion en caliente de alta resistencia y metodo para producir la misma. |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004308002A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-11-04 | Kobe Steel Ltd | 伸び及び耐水素脆化特性に優れた超高強度鋼板、その製造方法、並びに該超高強度鋼板を用いた超高強度プレス成形部品の製造方法 |
| WO2020136988A1 (ja) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | Jfeスチール株式会社 | 高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| WO2020136989A1 (ja) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | Jfeスチール株式会社 | 高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| WO2021019947A1 (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 | Jfeスチール株式会社 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025121563A1 (ko) * | 2023-12-08 | 2025-06-12 | 현대제철 주식회사 | 초고강도 도금강판 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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