JP7776801B1 - 鋼板及び部品 - Google Patents
鋼板及び部品Info
- Publication number
- JP7776801B1 JP7776801B1 JP2025547465A JP2025547465A JP7776801B1 JP 7776801 B1 JP7776801 B1 JP 7776801B1 JP 2025547465 A JP2025547465 A JP 2025547465A JP 2025547465 A JP2025547465 A JP 2025547465A JP 7776801 B1 JP7776801 B1 JP 7776801B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- content
- steel sheet
- steel
- martensite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
この熱延鋼板は、所定の化学組成を有し、板厚１／４位置における金属組織において、面積％で、面積％で、焼戻しマルテンサイト：３０％超、８０％以下、粒状ベイナイト：１０～５０％、フェライト及びパーライトの１種以上：合計で５％未満、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの１種以上：合計で１０％以下であり、旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が３．０～６．０である。
Description
本開示は、鋼板及び部品に関する。
本願は、２０２４年７月３０日に、日本に出願された特願２０２４－１２３４０３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２０２４年７月３０日に、日本に出願された特願２０２４－１２３４０３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
近年、ＣＯ２排出量低減のため、自動車車体の軽量化がなされている。プレス成形部品等のブランク成形部品では、部品材料の板厚を減少させることで軽量化が可能となる。特に、ロアアーム、トレーリングアームなどの自動車足回り部品では、自動車車体の軽量化を実現するため、９８０ＭＰａ級超の鋼板の適用が検討され始めている。
上記のような部品は、複雑な形状を有する。鋼板が高強度化するにつれ加工性は低下するため、高強度の鋼板を上記のような部品に適用すると、加工性不足により部品にネッキングや破断が生じる場合がある。そのため、上記のような部品に適用される鋼板は加工性、特に延性及び穴広げ性に優れることが要求される。
特許文献１には、面積率で８５％以上のベイナイト相を主相とし、面積率で１５％以下のマルテンサイト相またはマルテンサイト－オーステナイト混合相を第２相とし、残部がフェライト相からなり、前記第２相の平均粒径が３．０μｍ以下であり、さらに旧オーステナイト粒の平均アスペクト比が１．３以上５．０以下であり、未再結晶旧オーステナイト粒に対する再結晶旧オーステナイト粒の面積率が１５％以下である組織を有し、かつ熱延鋼板中に析出している直径２０ｎｍ未満の析出物が質量％で０．１０％以下であり、引張強さＴＳが９８０ＭＰａ以上である高強度熱延鋼板が開示されている。特許文献１には、上記構成により、引張強さＴＳが９８０ＭＰａ以上であり、かつ打抜き性と穴広げ性に優れた高強度熱延鋼板が得られることが開示されている。
特許文献１には、３００～５３０℃の温度域で巻取ることで、ベイナイト変態を促進することが開示されている。この温度域はいわゆる遷移沸騰温度領域であることから、製造される鋼板内に温度のばらつきが生じやすい。鋼板の表面上に発生した蒸気が無い箇所に冷却水がかかる領域のように、冷却量が大きい領域ではフレッシュマルテンサイトが生成し、この領域において加工性が大きく低下する。つまり、局所的に加工性が低い領域を含む鋼板が製造される。このような鋼板をプレス加工した場合、鋼板の強度からは予期しないプレス割れ等が生じ、歩留まりの低下を引き起こす。
本開示は上記実情に鑑みてなされたものである。本開示は、高い強度、並びに、優れた延性及び穴広げ性を有し、且つ、鋼板内の材質ばらつきが低減された鋼板、並びに、この鋼板を用いた部品を提供することを目的とする。
本開示の要旨は以下の通りである。
［１］化学組成が、質量％で、
Ｃ ：０．０５０～０．１８０％、
Ｓｉ：０．４０～１．３０％、
Ｍｎ：１．６０～２．８０％、
Ｐ ：０．１００％以下、
Ｓ ：０．０５００％以下、
Ａｌ：０．０２０～０．１００％、
Ｎ ：０．０１００％以下、
Ｏ ：０．００６０％以下、
Ｔｉ：０．０３０～０．１５０％、
Ｂ ：０．０００５～０．００５０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５００％、
Ｗ ：０～０．５００％、
Ｃｏ：０～０．５００％、
Ｎｉ：０～１．０００％、
Ｃｕ：０～１．０００％、
Ｖ ：０～０．５００％、
Ｎｂ：０～０．１５０％、
Ａｓ：０～０．０５０％、
Ｚｒ：０～０．０５０％、
Ｓｎ：０～０．０５０％、
Ｓｂ：０～０．０５０％、
Ｔａ：０～０．１００％、
Ｂｉ：０～０．０４００％、
Ｃａ：０～０．０４００％、
Ｍｇ：０～０．０４００％、
ＲＥＭ：０～０．０４００％、並びに、
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
表面から板厚方向に板厚の１／４位置における金属組織において、
面積％で、
焼戻しマルテンサイト：３０％超、８０％以下、
粒状ベイナイト：１０～５０％、
フェライト及びパーライトの１種以上：合計で５％未満、
フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの１種以上：合計で１０％以下であり、
旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が３．０～６．０であることを特徴とする鋼板。
［２］前記化学組成が、質量％で、
Ｃｒ：０．０１～１．００％、
Ｍｏ：０．００１～０．５００％、
Ｗ ：０．００１～０．５００％、
Ｃｏ：０．００１～０．５００％、
Ｎｉ：０．００１～１．０００％、
Ｃｕ：０．００１～１．０００％、
Ｖ ：０．００１～０．５００％、
Ｎｂ：０．００１～０．１５０％、
Ａｓ：０．００１～０．０５０％、
Ｚｒ：０．００１～０．０５０％、
Ｓｎ：０．００１～０．０５０％、
Ｓｂ：０．００１～０．０５０％、
Ｔａ：０．００１～０．１００％、
Ｂｉ：０．０００１～０．０４００％、
Ｃａ：０．０００１～０．０４００％、
Ｍｇ：０．０００１～０．０４００％、及び
ＲＥＭ：０．０００１～０．０４００％からなる群のうち１種以上を含有することを特徴とする［１］に記載の鋼板。
［３］前記表面から前記板厚方向に前記板厚の１／２位置における集合組織において、
｛１００｝＜０１１＞～｛２２３｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度比の平均値が５．０～１１．０であり、
｛３３２｝＜１１３＞の方位のＸ線ランダム強度比が５．０～９．０であることを特徴とする［１］又は［２］に記載の鋼板。
［４］前記化学組成が、
Ｂ ：０．００１６～０．００５０％を含むことを特徴とする［１］～［３］のいずれか１項に記載の鋼板。
［５］［１］～［４］のいずれか１項に記載の鋼板からなることを特徴とする部品。
［１］化学組成が、質量％で、
Ｃ ：０．０５０～０．１８０％、
Ｓｉ：０．４０～１．３０％、
Ｍｎ：１．６０～２．８０％、
Ｐ ：０．１００％以下、
Ｓ ：０．０５００％以下、
Ａｌ：０．０２０～０．１００％、
Ｎ ：０．０１００％以下、
Ｏ ：０．００６０％以下、
Ｔｉ：０．０３０～０．１５０％、
Ｂ ：０．０００５～０．００５０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５００％、
Ｗ ：０～０．５００％、
Ｃｏ：０～０．５００％、
Ｎｉ：０～１．０００％、
Ｃｕ：０～１．０００％、
Ｖ ：０～０．５００％、
Ｎｂ：０～０．１５０％、
Ａｓ：０～０．０５０％、
Ｚｒ：０～０．０５０％、
Ｓｎ：０～０．０５０％、
Ｓｂ：０～０．０５０％、
Ｔａ：０～０．１００％、
Ｂｉ：０～０．０４００％、
Ｃａ：０～０．０４００％、
Ｍｇ：０～０．０４００％、
ＲＥＭ：０～０．０４００％、並びに、
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
表面から板厚方向に板厚の１／４位置における金属組織において、
面積％で、
焼戻しマルテンサイト：３０％超、８０％以下、
粒状ベイナイト：１０～５０％、
フェライト及びパーライトの１種以上：合計で５％未満、
フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの１種以上：合計で１０％以下であり、
旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が３．０～６．０であることを特徴とする鋼板。
［２］前記化学組成が、質量％で、
Ｃｒ：０．０１～１．００％、
Ｍｏ：０．００１～０．５００％、
Ｗ ：０．００１～０．５００％、
Ｃｏ：０．００１～０．５００％、
Ｎｉ：０．００１～１．０００％、
Ｃｕ：０．００１～１．０００％、
Ｖ ：０．００１～０．５００％、
Ｎｂ：０．００１～０．１５０％、
Ａｓ：０．００１～０．０５０％、
Ｚｒ：０．００１～０．０５０％、
Ｓｎ：０．００１～０．０５０％、
Ｓｂ：０．００１～０．０５０％、
Ｔａ：０．００１～０．１００％、
Ｂｉ：０．０００１～０．０４００％、
Ｃａ：０．０００１～０．０４００％、
Ｍｇ：０．０００１～０．０４００％、及び
ＲＥＭ：０．０００１～０．０４００％からなる群のうち１種以上を含有することを特徴とする［１］に記載の鋼板。
［３］前記表面から前記板厚方向に前記板厚の１／２位置における集合組織において、
｛１００｝＜０１１＞～｛２２３｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度比の平均値が５．０～１１．０であり、
｛３３２｝＜１１３＞の方位のＸ線ランダム強度比が５．０～９．０であることを特徴とする［１］又は［２］に記載の鋼板。
［４］前記化学組成が、
Ｂ ：０．００１６～０．００５０％を含むことを特徴とする［１］～［３］のいずれか１項に記載の鋼板。
［５］［１］～［４］のいずれか１項に記載の鋼板からなることを特徴とする部品。
本開示に係る上記態様によれば、高い強度、並びに、優れた延性及び穴広げ性を有し、且つ、鋼板内の材質ばらつきが低減された鋼板、並びに、この鋼板を用いた部品を提供することができる。
上記課題を解決するために本発明者らが検討した結果、本発明者らは以下の知見を得た。
鋼板内の材質ばらつきを低減するためには、ベイナイトではなく、マルテンサイトの生成を促進することが効果的である。冷却過程において先にベイナイトが生成すると、未変態のオーステナイトにＣが濃化するため、その後にマルテンサイトを生成させることが困難となる。そのため、ベイナイトの生成を抑制することで、マルテンサイトの生成を促進することができる。ベイナイトの生成を抑制する方法として、（ａ）熱間圧延においてオーステナイト粒に適切な量の歪みを与えることで、オーステナイト粒の形状を造り込むことができる。これにより、ベイナイトの生成速度を遅くすることができる。更に、（ｂ）仕上げ圧延後の冷却において、ベイナイトが生成しやすい温度域の滞留時間を短くすることで、先にベイナイトが生成することを抑制し、マルテンサイトの生成を促進することができる。
鋼板内の材質ばらつきを低減するためには、ベイナイトではなく、マルテンサイトの生成を促進することが効果的である。冷却過程において先にベイナイトが生成すると、未変態のオーステナイトにＣが濃化するため、その後にマルテンサイトを生成させることが困難となる。そのため、ベイナイトの生成を抑制することで、マルテンサイトの生成を促進することができる。ベイナイトの生成を抑制する方法として、（ａ）熱間圧延においてオーステナイト粒に適切な量の歪みを与えることで、オーステナイト粒の形状を造り込むことができる。これにより、ベイナイトの生成速度を遅くすることができる。更に、（ｂ）仕上げ圧延後の冷却において、ベイナイトが生成しやすい温度域の滞留時間を短くすることで、先にベイナイトが生成することを抑制し、マルテンサイトの生成を促進することができる。
更に、マルテンサイト変態に伴う発熱を利用することも効果的である。マルテンサイトはそのままでは硬いため、鋼板の加工性を低下させる原因となる。しかしながら、マルテンサイト変態に伴う発熱を利用し、「焼戻し」をすることで、マルテンサイトの硬さを調整し、強度及び加工性のバランスを好ましく制御することができる。また、発熱によって温度が高まると、粒状ベイナイトが生成する。この粒状ベイナイトは比較的軟質な組織であるため、鋼板に含ませることで、鋼板の加工性を高めることができる。上記（ａ）におけるオーステナイト粒の形状の造り込みは、粒状ベイナイトの生成を過度に抑制しない範囲とすることが重要である。
以下、本実施形態に係る鋼板について詳細に説明する。まず、本実施形態に係る鋼板の化学組成の限定理由について説明する。
本実施形態に係る鋼板は、以下の化学組成を有する。なお、以下に記載する「～」を挟んで記載される数値限定範囲には、下限値及び上限値がその範囲に含まれる。「未満」、「超」と示す数値には、その値が数値範囲に含まれない。化学組成についての％は全て質量％を示す。
本実施形態に係る鋼板は、Ｃ：０．０５０～０．１８０％、Ｓｉ：０．４０～１．３０％、Ｍｎ：１．６０～２．８０％、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．０５００％以下、Ａｌ：０．０２０～０．１００％、Ｎ：０．０１００％以下、Ｏ：０．００６０％以下、Ｔｉ：０．０３０～０．１５０％、Ｂ：０．０００５～０．００５０％、並びに、残部：Ｆｅ及び不純物からなる。
以下、各元素について詳細に説明する。
以下、各元素について詳細に説明する。
Ｃ：０．０５０～０．１８０％
Ｃは、鋼板の強度を高める元素である。Ｃ含有量が０．０５０％未満であると、鋼板の強度が低下する。そのため、Ｃ含有量は０．０５０％以上とする。Ｃ含有量は、好ましくは、０．０６０％以上、０．０７０％以上又は０．１００％以上である。
一方、Ｃ含有量が０．１８０％超であると、強度が高くなりすぎて、鋼板の延性及び穴広げ性が低下する。そのため、Ｃ含有量は０．１８０％以下とする。Ｃ含有量は、好ましくは、０．１６０％以下、０．１５０％以下又は０．１４０％以下である。
Ｃは、鋼板の強度を高める元素である。Ｃ含有量が０．０５０％未満であると、鋼板の強度が低下する。そのため、Ｃ含有量は０．０５０％以上とする。Ｃ含有量は、好ましくは、０．０６０％以上、０．０７０％以上又は０．１００％以上である。
一方、Ｃ含有量が０．１８０％超であると、強度が高くなりすぎて、鋼板の延性及び穴広げ性が低下する。そのため、Ｃ含有量は０．１８０％以下とする。Ｃ含有量は、好ましくは、０．１６０％以下、０．１５０％以下又は０．１４０％以下である。
Ｓｉ：０．４０～１．３０％
Ｓｉは、粒状ベイナイトの生成を促進し、鋼板の延性を高める元素である。Ｓｉ含有量が０．４０％未満であると、この効果を得ることができない。そのため、Ｓｉ含有量は０．４０％以上とする。Ｓｉ含有量は、好ましくは、０．５０％以上、０．６０％以上又は０．７０％以上である。
一方、Ｓｉ含有量が１．３０％超であると、マルテンサイトに先行してフェライトが多量に生成し、所望量の焼戻しマルテンサイトを確保することができず、鋼板の材質ばらつきが大きくなる。そのため、Ｓｉ含有量は１．３０％以下とする。Ｓｉ含有量は、好ましくは、１．２０％以下、１．１０％以下、１．００％以下又は０．８０％以下である。
Ｓｉは、粒状ベイナイトの生成を促進し、鋼板の延性を高める元素である。Ｓｉ含有量が０．４０％未満であると、この効果を得ることができない。そのため、Ｓｉ含有量は０．４０％以上とする。Ｓｉ含有量は、好ましくは、０．５０％以上、０．６０％以上又は０．７０％以上である。
一方、Ｓｉ含有量が１．３０％超であると、マルテンサイトに先行してフェライトが多量に生成し、所望量の焼戻しマルテンサイトを確保することができず、鋼板の材質ばらつきが大きくなる。そのため、Ｓｉ含有量は１．３０％以下とする。Ｓｉ含有量は、好ましくは、１．２０％以下、１．１０％以下、１．００％以下又は０．８０％以下である。
Ｍｎ：１．６０～２．８０％
Ｍｎは、焼入れ性向上及び固溶強化により鋼板の強度を高める元素である。Ｍｎ含有量が１．６０％未満であると、鋼板の強度が低下する。また、マルテンサイトに先行してフェライトやベイナイトが生成し易くなり、鋼板の材質ばらつきが大きくなる。そのため、Ｍｎ含有量は１．６０％以上とする。Ｍｎ含有量は、好ましくは、１．８０％以上、２．００％以上又は２．１０％以上である。
一方、Ｍｎ含有量が２．８０％超であると、粒状ベイナイト量が不足し、且つ、強度が高くなりすぎて、鋼板の延性及び穴広げ性が低下する。そのため、Ｍｎ含有量は２．８０％以下とする。Ｍｎ含有量は、好ましくは、２．７０％以下、２．６０％以下、２．５０％以下又は２．４０％以下である。
Ｍｎは、焼入れ性向上及び固溶強化により鋼板の強度を高める元素である。Ｍｎ含有量が１．６０％未満であると、鋼板の強度が低下する。また、マルテンサイトに先行してフェライトやベイナイトが生成し易くなり、鋼板の材質ばらつきが大きくなる。そのため、Ｍｎ含有量は１．６０％以上とする。Ｍｎ含有量は、好ましくは、１．８０％以上、２．００％以上又は２．１０％以上である。
一方、Ｍｎ含有量が２．８０％超であると、粒状ベイナイト量が不足し、且つ、強度が高くなりすぎて、鋼板の延性及び穴広げ性が低下する。そのため、Ｍｎ含有量は２．８０％以下とする。Ｍｎ含有量は、好ましくは、２．７０％以下、２．６０％以下、２．５０％以下又は２．４０％以下である。
Ｐ：０．１００％以下
Ｐは、粒界に偏析することで鋼板の延性及び穴広げ性を低下させる元素である。Ｐ含有量が０．１００％超であると、鋼板の延性及び穴広げ性が顕著に低下する。そのため、Ｐ含有量は０．１００％以下とする。Ｐ含有量は、好ましくは、０．０８０％以下、０．０５０％以下、０．０３０％以下又は０．０２０％以下である。
Ｐ含有量は低い程好ましいため、０％であってもよい。ただし、Ｐ含有量を過剰に低減すると、脱Ｐコストが著しく増加する。そのため、Ｐ含有量は０．００１％以上又は０．００５％以上としてもよい。
Ｐは、粒界に偏析することで鋼板の延性及び穴広げ性を低下させる元素である。Ｐ含有量が０．１００％超であると、鋼板の延性及び穴広げ性が顕著に低下する。そのため、Ｐ含有量は０．１００％以下とする。Ｐ含有量は、好ましくは、０．０８０％以下、０．０５０％以下、０．０３０％以下又は０．０２０％以下である。
Ｐ含有量は低い程好ましいため、０％であってもよい。ただし、Ｐ含有量を過剰に低減すると、脱Ｐコストが著しく増加する。そのため、Ｐ含有量は０．００１％以上又は０．００５％以上としてもよい。
Ｓ：０．０５００％以下
Ｓは、ＭｎＳ等の硫化物を形成することで鋼板の延性及び穴広げ性を低下させる元素である。Ｓ含有量が０．０５００％超であると、鋼板の延性及び穴広げ性が顕著に低下する。そのため、Ｓ含有量は０．０５００％以下とする。Ｓ含有量は、好ましくは、０．０３００％以下、０．０２００％以下、０．０１００％以下又は０．００５０％以下である。
Ｓ含有量は低い程好ましいため、０％であってもよい。ただし、Ｓ含有量を過剰に低減すると、脱Ｓコストが著しく増加する。そのため、Ｓ含有量は０．０００１％以上、０．０００５％以上又は０．００１０％以上としてもよい。
Ｓは、ＭｎＳ等の硫化物を形成することで鋼板の延性及び穴広げ性を低下させる元素である。Ｓ含有量が０．０５００％超であると、鋼板の延性及び穴広げ性が顕著に低下する。そのため、Ｓ含有量は０．０５００％以下とする。Ｓ含有量は、好ましくは、０．０３００％以下、０．０２００％以下、０．０１００％以下又は０．００５０％以下である。
Ｓ含有量は低い程好ましいため、０％であってもよい。ただし、Ｓ含有量を過剰に低減すると、脱Ｓコストが著しく増加する。そのため、Ｓ含有量は０．０００１％以上、０．０００５％以上又は０．００１０％以上としてもよい。
Ａｌ：０．０２０～０．１００％
Ａｌは、溶鋼の脱酸材として含有される元素である。また、Ａｌはフェライト変態を制御する元素でもある。Ａｌ含有量が０．０２０％未満であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ａｌ含有量は０．０２０％以上とする。Ａｌ含有量は、好ましくは、０．０２５％以上、０．０３０％以上又は０．０３５％以上とすることが好ましい。
一方、Ａｌ含有量が０．１００％超であると、フェライト量が多くなり、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ａｌ含有量は０．１００％以下とする。Ａｌ含有量は、好ましくは、０．０８０％以下、０．０５０％以下又は０．０３０％以下である。
Ａｌは、溶鋼の脱酸材として含有される元素である。また、Ａｌはフェライト変態を制御する元素でもある。Ａｌ含有量が０．０２０％未満であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ａｌ含有量は０．０２０％以上とする。Ａｌ含有量は、好ましくは、０．０２５％以上、０．０３０％以上又は０．０３５％以上とすることが好ましい。
一方、Ａｌ含有量が０．１００％超であると、フェライト量が多くなり、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ａｌ含有量は０．１００％以下とする。Ａｌ含有量は、好ましくは、０．０８０％以下、０．０５０％以下又は０．０３０％以下である。
Ｎ：０．０１００％以下
Ｎは、鋼中に粗大な窒化物を形成し、鋼板の穴広げ性を低下させる元素である。Ｎ含有量が０．０１００％超であると、鋼板の穴広げ性が顕著に低下する。また、Ｎが多量に含まれるとスラブ割れのリスクが高まる。そのため、Ｎ含有量は０．０１００％以下とする。Ｎ含有量は、好ましくは、０．００７０％以下又は０．００５０％以下である。
Ｎ含有量は低い程好ましいため、０％であってもよい。ただし、Ｎ含有量を過剰に低減すると脱Ｎコストが著しく増加する。そのため、Ｎ含有量は０．０００１％以上、０．０００５％以上又は０．００１０％以上としてもよい。
Ｎは、鋼中に粗大な窒化物を形成し、鋼板の穴広げ性を低下させる元素である。Ｎ含有量が０．０１００％超であると、鋼板の穴広げ性が顕著に低下する。また、Ｎが多量に含まれるとスラブ割れのリスクが高まる。そのため、Ｎ含有量は０．０１００％以下とする。Ｎ含有量は、好ましくは、０．００７０％以下又は０．００５０％以下である。
Ｎ含有量は低い程好ましいため、０％であってもよい。ただし、Ｎ含有量を過剰に低減すると脱Ｎコストが著しく増加する。そのため、Ｎ含有量は０．０００１％以上、０．０００５％以上又は０．００１０％以上としてもよい。
Ｏ：０．００６０％以下
Ｏは、鋼中に多く含まれると粗大な酸化物を形成する。Ｏ含有量が０．００６０％超であると、鋼板の穴広げ性が顕著に低下する。そのため、Ｏ含有量は０．００６０％以下とする。Ｏ含有量は、好ましくは、０．００５０％以下又は０．００４０％以下である。
Ｏ含有量は少ない程好ましいため、０％であってもよい。ただし、溶鋼の脱酸時に微細な酸化物を多数分散させるために、Ｏ含有量は０．０００５％以上又は０．００１０％以上としてもよい。
Ｏは、鋼中に多く含まれると粗大な酸化物を形成する。Ｏ含有量が０．００６０％超であると、鋼板の穴広げ性が顕著に低下する。そのため、Ｏ含有量は０．００６０％以下とする。Ｏ含有量は、好ましくは、０．００５０％以下又は０．００４０％以下である。
Ｏ含有量は少ない程好ましいため、０％であってもよい。ただし、溶鋼の脱酸時に微細な酸化物を多数分散させるために、Ｏ含有量は０．０００５％以上又は０．００１０％以上としてもよい。
Ｔｉ：０．０３０～０．１５０％
Ｔｉは、ＴｉＣ等のＴｉ炭化物として鋼中に析出し、析出強化により鋼板の強度を高める元素である。Ｔｉ含有量が０．０３０％未満であると、鋼板の強度が低下する。そのため、Ｔｉ含有量は０．０３０％以上とする。Ｔｉ含有量は、好ましくは、０．０５０％以上、０．０８０％以上又は０．１００％以上である。
一方、Ｔｉ含有量が０．１５０％超であると、鋼中に粗大な炭化物が生成し、熱間圧延中にスラブ割れが生じたり、鋼板の延性及び穴広げ性が低下したりする。そのため、Ｔｉ含有量は０．１５０％以下とする。Ｔｉ含有量は、好ましくは、０．１３０％以下又は０．１１０％以下である。
Ｔｉは、ＴｉＣ等のＴｉ炭化物として鋼中に析出し、析出強化により鋼板の強度を高める元素である。Ｔｉ含有量が０．０３０％未満であると、鋼板の強度が低下する。そのため、Ｔｉ含有量は０．０３０％以上とする。Ｔｉ含有量は、好ましくは、０．０５０％以上、０．０８０％以上又は０．１００％以上である。
一方、Ｔｉ含有量が０．１５０％超であると、鋼中に粗大な炭化物が生成し、熱間圧延中にスラブ割れが生じたり、鋼板の延性及び穴広げ性が低下したりする。そのため、Ｔｉ含有量は０．１５０％以下とする。Ｔｉ含有量は、好ましくは、０．１３０％以下又は０．１１０％以下である。
Ｂ：０．０００５～０．００５０％
Ｂは、鋼の焼入れ性を高め、鋼板の強度を高める元素である。Ｂ含有量が０．０００５％未満であると、鋼板の強度が低下する。また、マルテンサイトに先行してフェライトやベイナイトが生成しやすくなり，鋼板の材質ばらつきが大きくなる。そのため、Ｂ含有量は０．０００５％以上とする。Ｂ含有量は、好ましくは、０．０００７％以上、０．００１０％以上、０．００１５％以上、０．００１６％以上、０．００１８％以上又は０．００２０％以上である。
Ｂ含有量が０．００５０％超であると、Ｂを含む析出物が多量に生成して、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｂ含有量は０．００５０％以下とする。Ｂ含有量は、好ましくは、０．００４０％以下、０．００３０％以下又は０．００２５％以下である。
Ｂは、鋼の焼入れ性を高め、鋼板の強度を高める元素である。Ｂ含有量が０．０００５％未満であると、鋼板の強度が低下する。また、マルテンサイトに先行してフェライトやベイナイトが生成しやすくなり，鋼板の材質ばらつきが大きくなる。そのため、Ｂ含有量は０．０００５％以上とする。Ｂ含有量は、好ましくは、０．０００７％以上、０．００１０％以上、０．００１５％以上、０．００１６％以上、０．００１８％以上又は０．００２０％以上である。
Ｂ含有量が０．００５０％超であると、Ｂを含む析出物が多量に生成して、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｂ含有量は０．００５０％以下とする。Ｂ含有量は、好ましくは、０．００４０％以下、０．００３０％以下又は０．００２５％以下である。
本実施形態に係る鋼板の化学組成の残部は、Ｆｅ及び不純物であってもよい。本実施形態において、不純物とは、原料としての鉱石、スクラップ、または製造環境等から混入されるものであって、本実施形態に係る鋼板の特性に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
本実施形態に係る鋼板は、Ｆｅの一部に代えて、以下の任意元素を含んでもよい。任意元素を含有させない場合の含有量の下限は０％である。以下、各任意元素について説明する。
Ｃｒ：０～１．００％
Ｃｒは、鋼の焼入れ性を高め、鋼板の強度を高める元素である。また、Ｃｒは、粒状ベイナイトの生成を促進する元素である。これらの効果を確実に得るためには、Ｃｒ含有量は０．０１％以上又は０．０５％以上とすることが好ましい。
一方、Ｃｒ含有量が１．００％超であると鋼板の延性が低下する。そのため、Ｃｒ含有量は１．００％以下とする。Ｃｒ含有量は、好ましくは、０．８５％以下、０．７０％以下、０．６５％以下、０．５０％以下、０．３５％以下又は０．２０％以下である。
Ｃｒは、鋼の焼入れ性を高め、鋼板の強度を高める元素である。また、Ｃｒは、粒状ベイナイトの生成を促進する元素である。これらの効果を確実に得るためには、Ｃｒ含有量は０．０１％以上又は０．０５％以上とすることが好ましい。
一方、Ｃｒ含有量が１．００％超であると鋼板の延性が低下する。そのため、Ｃｒ含有量は１．００％以下とする。Ｃｒ含有量は、好ましくは、０．８５％以下、０．７０％以下、０．６５％以下、０．５０％以下、０．３５％以下又は０．２０％以下である。
Ｍｏ：０～０．５００％
Ｍｏは、鋼中に微細な炭化物を形成することで鋼板の強度を高める元素である。この効果を確実に得るためには、Ｍｏ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｍｏ含有量が０．５００％超であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｍｏ含有量は０．５００％以下とする。Ｍｏ含有量は、好ましくは、０．４００％以下、０．３００％以下、０．１５０％以下又は０．１１０％以下である。
Ｍｏは、鋼中に微細な炭化物を形成することで鋼板の強度を高める元素である。この効果を確実に得るためには、Ｍｏ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｍｏ含有量が０．５００％超であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｍｏ含有量は０．５００％以下とする。Ｍｏ含有量は、好ましくは、０．４００％以下、０．３００％以下、０．１５０％以下又は０．１１０％以下である。
Ｗ：０～０．５００％
Ｗは、固溶強化により鋼板の強度を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｗ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｗ含有量が０．５００％超であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｗ含有量は０．５００％以下とする。Ｗ含有量は、好ましくは、０．４００％以下、０．３００％以下、０．２００％以下、０．１００％以下、０．０５０％以下又は０．０４０％以下である。
Ｗは、固溶強化により鋼板の強度を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｗ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｗ含有量が０．５００％超であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｗ含有量は０．５００％以下とする。Ｗ含有量は、好ましくは、０．４００％以下、０．３００％以下、０．２００％以下、０．１００％以下、０．０５０％以下又は０．０４０％以下である。
Ｃｏ：０～０．５００％
Ｃｏは、固溶強化により鋼板の強度を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｃｏ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｃｏ含有量が０．５００％超であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｃｏ含有量は０．５００％以下とする。Ｃｏ含有量は、好ましくは、０．４００％以下、０．３００％以下、０．２００％以下、０．１００％以下、０.０５０％以下又は０．０４０％以下である。
Ｃｏは、固溶強化により鋼板の強度を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｃｏ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｃｏ含有量が０．５００％超であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｃｏ含有量は０．５００％以下とする。Ｃｏ含有量は、好ましくは、０．４００％以下、０．３００％以下、０．２００％以下、０．１００％以下、０.０５０％以下又は０．０４０％以下である。
Ｎｉ：０～１．０００％
Ｎｉは、鋼板の焼入性を高めて、鋼板の強度を高める元素である。また、Ｎｉは、Ｃｕを含有させる場合においては、Ｃｕに起因するスラブの粒界割れを効果的に抑制する作用を有する。上記作用による効果をより確実に得るためには、Ｎｉ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｎｉは、高価な元素であるため、多量に含有させることは経済的に好ましくない。したがって、Ｎｉ含有量は１．０００％以下とする。Ｎｉ含有量は、好ましくは、０．８００％以下、０．７００％以下、０．５００％以下、０．２５０％以下又は０．２００％以下である。
Ｎｉは、鋼板の焼入性を高めて、鋼板の強度を高める元素である。また、Ｎｉは、Ｃｕを含有させる場合においては、Ｃｕに起因するスラブの粒界割れを効果的に抑制する作用を有する。上記作用による効果をより確実に得るためには、Ｎｉ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｎｉは、高価な元素であるため、多量に含有させることは経済的に好ましくない。したがって、Ｎｉ含有量は１．０００％以下とする。Ｎｉ含有量は、好ましくは、０．８００％以下、０．７００％以下、０．５００％以下、０．２５０％以下又は０．２００％以下である。
Ｃｕ：０～１．０００％
Ｃｕは、鋼板の焼入れ性を高める作用及び低温で鋼中に炭化物として析出して鋼板の強度を高める元素である。上記作用による効果をより確実に得るためには、Ｃｕ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｃｕ含有量が１．０００％超では、スラブの粒界割れが生じる場合がある。したがって、Ｃｕ含有量は１．０００％以下とする。Ｃｕ含有量は、好ましくは、０．８００％以下、０．６００％以下、０．４００％以下、０．２５０％以下、０．１５０％以下、０．１００％以下又は０．０９０％以下である。
Ｃｕは、鋼板の焼入れ性を高める作用及び低温で鋼中に炭化物として析出して鋼板の強度を高める元素である。上記作用による効果をより確実に得るためには、Ｃｕ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｃｕ含有量が１．０００％超では、スラブの粒界割れが生じる場合がある。したがって、Ｃｕ含有量は１．０００％以下とする。Ｃｕ含有量は、好ましくは、０．８００％以下、０．６００％以下、０．４００％以下、０．２５０％以下、０．１５０％以下、０．１００％以下又は０．０９０％以下である。
Ｖ：０～０．５００％
Ｖは、鋼中に微細な炭化物を形成することで鋼板の強度を高める元素である。この効果を確実に得るためには、Ｖ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｖ含有量が０．５００％超であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｖ含有量は０．５００％以下とする。Ｖ含有量は、好ましくは、０．４００％以下、０．３２０％以下、０．２００％以下、０．１５０％以下又は０．１１０％以下である。
Ｖは、鋼中に微細な炭化物を形成することで鋼板の強度を高める元素である。この効果を確実に得るためには、Ｖ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｖ含有量が０．５００％超であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｖ含有量は０．５００％以下とする。Ｖ含有量は、好ましくは、０．４００％以下、０．３２０％以下、０．２００％以下、０．１５０％以下又は０．１１０％以下である。
Ｎｂ：０～０．１５０％
Ｎｂは金属組織の微細化及びＮｂＣの析出強化により、鋼板の強度を高める元素である。この効果を確実に得るためには、Ｎｂ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｎｂ含有量が０．１５０％超では上記効果は飽和する。また、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｎｂ含有量は０．１５０％以下とする。Ｎｂ含有量は、好ましくは、０．１００％以下、０．０８０％以下０．０５０％以下又は０．０２５％以下である。
Ｎｂは金属組織の微細化及びＮｂＣの析出強化により、鋼板の強度を高める元素である。この効果を確実に得るためには、Ｎｂ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｎｂ含有量が０．１５０％超では上記効果は飽和する。また、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｎｂ含有量は０．１５０％以下とする。Ｎｂ含有量は、好ましくは、０．１００％以下、０．０８０％以下０．０５０％以下又は０．０２５％以下である。
Ａｓ：０～０．０５０％
Ａｓはオーステナイト単相化温度を低下させることにより、旧オーステナイト粒を細粒化させて、鋼板の穴広げ性を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ａｓ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ａｓを多量に含有させても上記効果は飽和するため、Ａｓ含有量は０．０５０％以下とする。Ａｓ含有量は、好ましくは、０．０１０％以下又は０．００５％以下である。
Ａｓはオーステナイト単相化温度を低下させることにより、旧オーステナイト粒を細粒化させて、鋼板の穴広げ性を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ａｓ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ａｓを多量に含有させても上記効果は飽和するため、Ａｓ含有量は０．０５０％以下とする。Ａｓ含有量は、好ましくは、０．０１０％以下又は０．００５％以下である。
Ｚｒ：０～０．０５０％
Ｚｒは、固溶強化により鋼板の強度を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｚｒ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｚｒ含有量が０．０５０％超であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｚｒ含有量は０．０５０％以下とする。Ｚｒ含有量は、好ましくは、０．０１０％以下又は０．００５％以下である。
Ｚｒは、固溶強化により鋼板の強度を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｚｒ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｚｒ含有量が０．０５０％超であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、Ｚｒ含有量は０．０５０％以下とする。Ｚｒ含有量は、好ましくは、０．０１０％以下又は０．００５％以下である。
Ｓｎ：０～０．０５０％
Ｓｎは破壊の起点となる酸化物の生成を抑制することで、鋼板の穴広げ性を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｓｎ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｓｎを多量に含有させても上記効果は飽和するため、Ｓｎ含有量は０．０５０％以下とする。Ｓｎ含有量は、好ましくは、０．０１０％以下又は０．００５％以下である。
Ｓｎは破壊の起点となる酸化物の生成を抑制することで、鋼板の穴広げ性を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｓｎ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｓｎを多量に含有させても上記効果は飽和するため、Ｓｎ含有量は０．０５０％以下とする。Ｓｎ含有量は、好ましくは、０．０１０％以下又は０．００５％以下である。
Ｓｂ：０～０．０５０％
Ｓｂは、破壊の起点となる酸化物の生成を抑制することで、鋼板の延性及び穴広げ性を高める元素である。この効果を確実に得るためには、Ｓｂ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｓｂを多量に含有させても上記効果は飽和するため、Ｓｂ含有量は０．０５０％以下とする。Ｓｂ含有量は、好ましくは、０．０１０％以下又は０．００５％以下である。
Ｓｂは、破壊の起点となる酸化物の生成を抑制することで、鋼板の延性及び穴広げ性を高める元素である。この効果を確実に得るためには、Ｓｂ含有量は０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｓｂを多量に含有させても上記効果は飽和するため、Ｓｂ含有量は０．０５０％以下とする。Ｓｂ含有量は、好ましくは、０．０１０％以下又は０．００５％以下である。
Ｔａ：０～０．１００％
Ｔａは、鋼中に微細な炭化物を形成することで鋼板の強度を高める元素である。この効果を確実に得るためには、Ｔａ含有量を０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｔａ含有量が０．１００％超であると、鋼板の延性及び穴広げ性が低下する。そのため、Ｔａ含有量は０．１００％以下とする。Ｔａ含有量は、好ましくは、０．０８０％以下、０．０５０％以下である。Ｔａ含有量は、好ましくは、０．０１０％以下又は０．００５％以下である。
Ｔａは、鋼中に微細な炭化物を形成することで鋼板の強度を高める元素である。この効果を確実に得るためには、Ｔａ含有量を０．００１％以上又は０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｔａ含有量が０．１００％超であると、鋼板の延性及び穴広げ性が低下する。そのため、Ｔａ含有量は０．１００％以下とする。Ｔａ含有量は、好ましくは、０．０８０％以下、０．０５０％以下である。Ｔａ含有量は、好ましくは、０．０１０％以下又は０．００５％以下である。
Ｂｉ：０～０．０４００％
Ｂｉは、凝固組織を微細化することにより、鋼板の延性及び穴広げ性を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｂｉ含有量は０．０００１％以上又は０．００１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｂｉ含有量を０．０２０％超としても、上記作用による効果は飽和してしまい、経済的に好ましくない。そのため、Ｂｉ含有量は０．０４００％以下とする。Ｂｉ含有量は、好ましくは、０．０１００％以下又は０．００１５％以下である。
Ｂｉは、凝固組織を微細化することにより、鋼板の延性及び穴広げ性を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｂｉ含有量は０．０００１％以上又は０．００１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｂｉ含有量を０．０２０％超としても、上記作用による効果は飽和してしまい、経済的に好ましくない。そのため、Ｂｉ含有量は０．０４００％以下とする。Ｂｉ含有量は、好ましくは、０．０１００％以下又は０．００１５％以下である。
Ｃａ：０～０．０４００％
Ｃａは、破壊の起点となり、鋼板の延性及び穴広げ性を低下させる原因となる非金属介在物の形態を制御することで、鋼板の延性及び穴広げ性を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｃａ含有量は０．０００１％以上又は０．００１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｃａ含有量が０．０４００％超であると、鋼中に介在物が過剰に生成され、鋼板の延性及び穴広げ性が低下する。そのため、Ｃａ含有量は０．０４００％以下とする。Ｃａ含有量は、好ましくは、０．０１００％以下又は０．００１５％以下である。
Ｃａは、破壊の起点となり、鋼板の延性及び穴広げ性を低下させる原因となる非金属介在物の形態を制御することで、鋼板の延性及び穴広げ性を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｃａ含有量は０．０００１％以上又は０．００１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｃａ含有量が０．０４００％超であると、鋼中に介在物が過剰に生成され、鋼板の延性及び穴広げ性が低下する。そのため、Ｃａ含有量は０．０４００％以下とする。Ｃａ含有量は、好ましくは、０．０１００％以下又は０．００１５％以下である。
Ｍｇ：０～０．０４００％
Ｍｇは、Ｃａと同様、非金属介在物の形態を制御することで、鋼板の延性及び穴広げ性を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｍｇ含有量は０．０００１％以上又は０．００１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｍｇ含有量が０．０４００％超であると、鋼中に介在物が過剰に生成され、鋼板の延性及び穴広げ性が低下する。そのため、Ｍｇ含有量は０．０４００％以下とする。Ｍｇ含有量は、好ましくは、０．０１００％以下又は０．００１５％以下である。
Ｍｇは、Ｃａと同様、非金属介在物の形態を制御することで、鋼板の延性及び穴広げ性を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、Ｍｇ含有量は０．０００１％以上又は０．００１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｍｇ含有量が０．０４００％超であると、鋼中に介在物が過剰に生成され、鋼板の延性及び穴広げ性が低下する。そのため、Ｍｇ含有量は０．０４００％以下とする。Ｍｇ含有量は、好ましくは、０．０１００％以下又は０．００１５％以下である。
ＲＥＭ：０～０．０４００％
ＲＥＭは、Ｃａと同様、非金属介在物の形態を制御することで、鋼板の延性及び穴広げ性を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、ＲＥＭ含有量は０．０００１％以上又は０．００１０％以上とすることが好ましい。
一方、ＲＥＭ含有量が０．０４００％超であると、鋼中に介在物が過剰に生成され、鋼板の延性及び穴広げ性が低下する。そのため、ＲＥＭ含有量は０．０４００％以下とする。
なお、ＲＥＭは、Ｓｃ、Ｙ及びランタノイドからなる合計１７元素を指し、上記ＲＥＭの含有量は、これらの元素の合計含有量を指す。ＲＥＭ含有量は、好ましくは、０．０２５０％以下又は０．０２００％以下である。
ＲＥＭは、Ｃａと同様、非金属介在物の形態を制御することで、鋼板の延性及び穴広げ性を高める元素である。この効果をより確実に得るためには、ＲＥＭ含有量は０．０００１％以上又は０．００１０％以上とすることが好ましい。
一方、ＲＥＭ含有量が０．０４００％超であると、鋼中に介在物が過剰に生成され、鋼板の延性及び穴広げ性が低下する。そのため、ＲＥＭ含有量は０．０４００％以下とする。
なお、ＲＥＭは、Ｓｃ、Ｙ及びランタノイドからなる合計１７元素を指し、上記ＲＥＭの含有量は、これらの元素の合計含有量を指す。ＲＥＭ含有量は、好ましくは、０．０２５０％以下又は０．０２００％以下である。
上述した鋼板の化学組成は、以下の方法で求めることができる。
鋼板の表面から板厚方向に板厚の１／８の位置～板厚の３／８の位置の領域から試験片を採取し、この試験片に対し、ＩＣＰ－ＡＥＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ－Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）などの一般的な方法で化学組成を測定する。なお、Ｃ及びＳは燃焼－赤外線吸収法を用い、Ｎは不活性ガス融解－熱伝導度法を用い、Ｏは不活性ガス融解－非分散型赤外線吸収法を用いて測定する。
鋼板が表面に被覆を備える場合は、機械研削により表面の被覆を除去してから、同様に化学組成の分析を行う。
なお、溶鋼分析値、スラブ分析値又は同一溶綱から製造された他の鋼板の鋼板分析値などが確認できる場合には、鋼板から採取した試験片での分析を省略し、それらの分析値を鋼板の化学組成とみなしてもよい。
鋼板の表面から板厚方向に板厚の１／８の位置～板厚の３／８の位置の領域から試験片を採取し、この試験片に対し、ＩＣＰ－ＡＥＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ－Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）などの一般的な方法で化学組成を測定する。なお、Ｃ及びＳは燃焼－赤外線吸収法を用い、Ｎは不活性ガス融解－熱伝導度法を用い、Ｏは不活性ガス融解－非分散型赤外線吸収法を用いて測定する。
鋼板が表面に被覆を備える場合は、機械研削により表面の被覆を除去してから、同様に化学組成の分析を行う。
なお、溶鋼分析値、スラブ分析値又は同一溶綱から製造された他の鋼板の鋼板分析値などが確認できる場合には、鋼板から採取した試験片での分析を省略し、それらの分析値を鋼板の化学組成とみなしてもよい。
次に、本実施形態に係る鋼板の金属組織について説明する。
本実施形態に係る鋼板は、表面から板厚方向に板厚の１／４位置における金属組織において、面積％で、焼戻しマルテンサイト：３０％超、８０％以下、粒状ベイナイト：１０～５０％、フェライト及びパーライトの１種以上：合計で５％未満、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの１種以上：合計で１０％以下であり、旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が３．０～６．０である。
本実施形態に係る鋼板は、表面から板厚方向に板厚の１／４位置における金属組織において、面積％で、焼戻しマルテンサイト：３０％超、８０％以下、粒状ベイナイト：１０～５０％、フェライト及びパーライトの１種以上：合計で５％未満、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの１種以上：合計で１０％以下であり、旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が３．０～６．０である。
本実施形態では、表面から板厚方向に板厚の１／４位置（以下、板厚１／４位置と記載する場合がある）、及び前記表面から前記板厚方向に前記板厚の１／２位置（以下、板厚１／２位置と記載する場合がある）の金属組織を規定する。
板厚１／４位置とは、鋼板の表面から板厚方向に板厚の１／８の位置～前記板厚の３／８の位置の範囲のことであり、鋼板の表面から板厚の１／８の位置を始点として、板厚の３／８の位置を終点する範囲と換言することができる。
板厚１／４位置とは、鋼板の表面から板厚方向に板厚の１／８の位置～前記板厚の３／８の位置の範囲のことであり、鋼板の表面から板厚の１／８の位置を始点として、板厚の３／８の位置を終点する範囲と換言することができる。
なお、ここでいう鋼板の表面とは、鋼板が表面に被覆を有さない場合には鋼板の表面のことをいい、鋼板が表面に被覆を備える場合には、被覆と鋼板との界面のことをいう。
被覆と鋼板との界面は、後述するＢＳＥ ＣＯＭＰＯ像（ＢＳＥ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ Ｉｍａｇｅ）により判別する。
被覆と鋼板との界面は、後述するＢＳＥ ＣＯＭＰＯ像（ＢＳＥ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ Ｉｍａｇｅ）により判別する。
＜板厚１／４位置＞
焼戻しマルテンサイト：３０％超、８０％以下
焼戻しマルテンサイトは、強度、延性及び穴広げ性を高め、更に鋼板内の材質ばらつきを低減する組織である。焼戻しマルテンサイトの面積率が３０％以下であると、鋼板内の材質ばらつきが高まる。そのため、焼戻しマルテンサイトの面積率は３０％超とする。焼戻しマルテンサイトの面積率は、好ましくは、３５％以上、４０％以上、４５％以上又は５０％以上である。
一方、焼戻しマルテンサイトの面積率が８０％超であると、鋼板の延性が低下する。そのため、焼戻しマルテンサイトの面積率は８０％以下とする。焼戻しマルテンサイトの面積率は、好ましくは、７５％以下、７０％以下又は６５％以下である。
焼戻しマルテンサイト：３０％超、８０％以下
焼戻しマルテンサイトは、強度、延性及び穴広げ性を高め、更に鋼板内の材質ばらつきを低減する組織である。焼戻しマルテンサイトの面積率が３０％以下であると、鋼板内の材質ばらつきが高まる。そのため、焼戻しマルテンサイトの面積率は３０％超とする。焼戻しマルテンサイトの面積率は、好ましくは、３５％以上、４０％以上、４５％以上又は５０％以上である。
一方、焼戻しマルテンサイトの面積率が８０％超であると、鋼板の延性が低下する。そのため、焼戻しマルテンサイトの面積率は８０％以下とする。焼戻しマルテンサイトの面積率は、好ましくは、７５％以下、７０％以下又は６５％以下である。
粒状ベイナイト（Ｇｒａｎｕｌａｒ Ｂａｉｎｉｔｅ）：１０～５０％
粒状ベイナイトは、鋼板の延性を高める組織である。粒状ベイナイトの面積率が１０％未満であると、鋼板の延性が低下する。そのため、粒状ベイナイトの面積率は１０％以上とする。粒状ベイナイトの面積率は、好ましくは、１５％以上、２０％以上又は２５％以上である。
一方、粒状ベイナイトの面積率が５０％超であると、鋼板内の材質ばらつきが大きくなる。そのため、粒状ベイナイトの面積率は５０％以下とする。粒状ベイナイトの面積率は、好ましくは４７％以下、４５％以下又は４０％以下である。
なお、板厚１／４において、焼戻しマルテンサイト及び粒状ベイナイトの面積率は、合計で８５％以上であってもよい。焼戻しマルテンサイト及び粒状ベイナイトの面積率は、合計で、８８％以上、９０％以上又は９２％以上であってもよく、１００％以下又は９８％以下であってもよい。
粒状ベイナイトは、鋼板の延性を高める組織である。粒状ベイナイトの面積率が１０％未満であると、鋼板の延性が低下する。そのため、粒状ベイナイトの面積率は１０％以上とする。粒状ベイナイトの面積率は、好ましくは、１５％以上、２０％以上又は２５％以上である。
一方、粒状ベイナイトの面積率が５０％超であると、鋼板内の材質ばらつきが大きくなる。そのため、粒状ベイナイトの面積率は５０％以下とする。粒状ベイナイトの面積率は、好ましくは４７％以下、４５％以下又は４０％以下である。
なお、板厚１／４において、焼戻しマルテンサイト及び粒状ベイナイトの面積率は、合計で８５％以上であってもよい。焼戻しマルテンサイト及び粒状ベイナイトの面積率は、合計で、８８％以上、９０％以上又は９２％以上であってもよく、１００％以下又は９８％以下であってもよい。
フェライト及びパーライトの１種以上：合計で５％未満
フェライト及びパーライトの面積率の合計が５％以上であると、焼戻しマルテンサイトを十分に得ることができず、鋼板内のばらつきが大きくなる。そのため、フェライト及びパーライトの面積率の合計は５％未満とする。フェライト及びパーライトの面積率の合計は少ない程好ましいため、３％以下、２％以下又は１％以下とすることが好ましい。フェライト及びパーライトの面積率の合計は０％であってもよい。
フェライト及びパーライトの面積率の合計が５％以上であると、焼戻しマルテンサイトを十分に得ることができず、鋼板内のばらつきが大きくなる。そのため、フェライト及びパーライトの面積率の合計は５％未満とする。フェライト及びパーライトの面積率の合計は少ない程好ましいため、３％以下、２％以下又は１％以下とすることが好ましい。フェライト及びパーライトの面積率の合計は０％であってもよい。
フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの１種以上：合計で１０％以下
フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトは鋼板の強度を高める。しかしながら、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率の合計が１０％超であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの１種以上の面積率の合計は１０％以下とする。フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの１種以上の面積率の合計は、好ましくは、７％以下、５％以下又は３％以下である。
フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトは含まれなくてもよいため、０％としてもよい。
フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトは鋼板の強度を高める。しかしながら、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率の合計が１０％超であると、鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの１種以上の面積率の合計は１０％以下とする。フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの１種以上の面積率の合計は、好ましくは、７％以下、５％以下又は３％以下である。
フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトは含まれなくてもよいため、０％としてもよい。
金属組織の面積率は、以下の方法により測定する。
まず、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率の測定方法について説明する。
鋼板から、板厚１／４位置（表面から板厚方向に板厚の１／８の位置～前記板厚の３／８の位置の範囲）における金属組織が観察できるように試験片を採取する。試験片の板厚断面を鏡面研磨で仕上げ、レペラ（ＬｅＰｅｒａ）エッチングした後、ＦＥ－ＳＥＭ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ－Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）：サーマル電界放射型走査電子顕微鏡（ＪＥＯＬ製ＪＳＭ－７２００Ｆ）を用いて、板厚１／４位置における２００μｍ（板厚方向）×６００μｍ（板厚方向と直角方向）の領域を観察し、画像解析を行う。
まず、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率の測定方法について説明する。
鋼板から、板厚１／４位置（表面から板厚方向に板厚の１／８の位置～前記板厚の３／８の位置の範囲）における金属組織が観察できるように試験片を採取する。試験片の板厚断面を鏡面研磨で仕上げ、レペラ（ＬｅＰｅｒａ）エッチングした後、ＦＥ－ＳＥＭ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ－Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）：サーマル電界放射型走査電子顕微鏡（ＪＥＯＬ製ＪＳＭ－７２００Ｆ）を用いて、板厚１／４位置における２００μｍ（板厚方向）×６００μｍ（板厚方向と直角方向）の領域を観察し、画像解析を行う。
レペラ腐食では、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトは腐食されない。そのため、腐食されていない領域の面積率を算出することで、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率の合計を得る。
なお、レペラ腐食では、フレッシュマルテンサイト、焼戻しマルテンサイト及び残留オーステナイトが腐食されないと考えることもある。しかし、本実施形態では、便宜的に、レペラ腐食で腐食されない組織をフレッシュマルテンサイト又は残留オーステナイトとみなす。
また、後述の面積率の測定（Ｘ線回折を除く）において同領域を観察するため、例えば、ＦＥ－ＳＥＭでの観察領域の４隅の内３点に対して、観察領域の４隅から１００μｍ以内の範囲にそれぞれビッカース圧痕を打刻することが好ましい。これらのビッカース圧痕を目印とすれば、ＦＥ－ＳＥＭでの観察領域と同じ領域を観察することができる。
なお、レペラ腐食では、フレッシュマルテンサイト、焼戻しマルテンサイト及び残留オーステナイトが腐食されないと考えることもある。しかし、本実施形態では、便宜的に、レペラ腐食で腐食されない組織をフレッシュマルテンサイト又は残留オーステナイトとみなす。
また、後述の面積率の測定（Ｘ線回折を除く）において同領域を観察するため、例えば、ＦＥ－ＳＥＭでの観察領域の４隅の内３点に対して、観察領域の４隅から１００μｍ以内の範囲にそれぞれビッカース圧痕を打刻することが好ましい。これらのビッカース圧痕を目印とすれば、ＦＥ－ＳＥＭでの観察領域と同じ領域を観察することができる。
残留オーステナイトの面積率はＸ線回折により得る。
鋼板から採取した試験片について、板面から板厚１／４位置（表面から板厚方向に板厚の１／８の位置～前記板厚の３／８の位置の範囲）まで面削し、露出した面を観察面とする。この観察面について、鏡面研磨を行った後、電解研磨で仕上げる。観察面について、Ｒｉｇａｋｕ製ＲＩＮＴ－２５００、Ｍｏ－Ｋαを用いて、α（２００）、α（２１１）、γ（２００）、γ（２２０）、γ（３１１）の計５ピークの積分強度を求め、強度平均法を用いて残留オーステナイトの体積率を算出する。この残留オーステナイトの体積率を残留オーステナイトの面積率とみなす。
鋼板から採取した試験片について、板面から板厚１／４位置（表面から板厚方向に板厚の１／８の位置～前記板厚の３／８の位置の範囲）まで面削し、露出した面を観察面とする。この観察面について、鏡面研磨を行った後、電解研磨で仕上げる。観察面について、Ｒｉｇａｋｕ製ＲＩＮＴ－２５００、Ｍｏ－Ｋαを用いて、α（２００）、α（２１１）、γ（２００）、γ（２２０）、γ（３１１）の計５ピークの積分強度を求め、強度平均法を用いて残留オーステナイトの体積率を算出する。この残留オーステナイトの体積率を残留オーステナイトの面積率とみなす。
上述のＦＥ－ＳＥＭを用いた観察により得られた「フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイト」の面積率の合計から、Ｘ線回折により得られた残留オーステナイトの面積率を差し引くことで、フレッシュマルテンサイトの面積率を得る。計算上、フレッシュマルテンサイトの面積率が負の値となる場合、フレッシュマルテンサイトの面積率は０％とする。
パーライトの面積率は、以下の方法により得る。
ＦＥ－ＳＥＭでの観察による、フレッシュマルテンサイトの面積率を求めたときと同じ領域（２００μｍ×６００μｍの領域）について、腐食層のみを研磨により除去し鏡面仕上げした後、ナイタール液を用いてエッチングし、ＦＥ－ＳＥＭを用いて観察し、画像解析を行う。
セメンタイトとフェライトとがラメラ状に配列している領域をパーライトと判別し、その領域の面積率を算出することで、パーライトの面積率を得る。
ＦＥ－ＳＥＭでの観察による、フレッシュマルテンサイトの面積率を求めたときと同じ領域（２００μｍ×６００μｍの領域）について、腐食層のみを研磨により除去し鏡面仕上げした後、ナイタール液を用いてエッチングし、ＦＥ－ＳＥＭを用いて観察し、画像解析を行う。
セメンタイトとフェライトとがラメラ状に配列している領域をパーライトと判別し、その領域の面積率を算出することで、パーライトの面積率を得る。
フェライト、焼戻しマルテンサイト及び粒状ベイナイトの面積率は以下の方法により得る。
ＦＥ－ＳＥＭでの観察による、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率を求めたときと同じ領域（２００μｍ×６００μｍの領域）について、コロイダル研磨又は電解研磨を実施した後、０．２μｍの測定間隔で、電子後方散乱回折法により結晶方位情報を得る。測定には、サーマル電界放射型走査電子顕微鏡（ＪＥＯＬ製ＪＳＭ－７２００Ｆ）とＥＢＳＤ検出器（ＥＤＡＸ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ（登録商標） 超高速動作型ＥＢＳＤ検出器）とで構成されたＥＢＳＤ解析装置を用いる。この際、装置内の真空度は９．６×１０－５Ｐａ以下、加速電圧は２５ｋＶ、照射電流レベルは１６とする。
ＦＥ－ＳＥＭでの観察による、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率を求めたときと同じ領域（２００μｍ×６００μｍの領域）について、コロイダル研磨又は電解研磨を実施した後、０．２μｍの測定間隔で、電子後方散乱回折法により結晶方位情報を得る。測定には、サーマル電界放射型走査電子顕微鏡（ＪＥＯＬ製ＪＳＭ－７２００Ｆ）とＥＢＳＤ検出器（ＥＤＡＸ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ（登録商標） 超高速動作型ＥＢＳＤ検出器）とで構成されたＥＢＳＤ解析装置を用いる。この際、装置内の真空度は９．６×１０－５Ｐａ以下、加速電圧は２５ｋＶ、照射電流レベルは１６とする。
得られたＢＣＣ結晶構造の結晶方位情報において、ＥＤＡＸ／ＴＳＬ ｓｏｌｕｔｉｏｎ社製 ＯＩＭ Ａｎａｌｙｓｉｓ（登録商標）のバージョン７以降を用いて以下の解析を実施する。結晶方位差が１５°以上である測定点間を結晶粒界とみなし、その結晶粒界で囲まれた領域を結晶粒とみなす。次に、結晶粒内に存在する全ての測定点間の結晶方位の差を計算し、この差の平均値を算出することで、その結晶粒のＧＡＭ値（Ｇｒａｉｎ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ値）を得る。ＧＡＭ値が０．５°以下であるＢＣＣ結晶構造の結晶粒をフェライトとみなし、その面積率（ＢＣＣ結晶構造以外も含む全ての測定面積を分母とし、フェライトの面積を分子とした割合）を算出することで、フェライトの面積率を得る。
次に、ＧＡＭ値が０．５°超である結晶粒（フェライトと判別された結晶粒以外のＢＣＣ結晶構造の結晶粒）について、結晶方位差が５°超である境界を表示する。結晶粒内の結晶方位差が５°超である境界の密度（単位面積当たりの結晶方位差が５°超である粒界の長さ）を算出することで、その結晶粒の５°境界密度を得る。５°境界密度が０．４μｍ／μｍ２以下である結晶粒を粒状ベイナイトと判別し、その面積率（ＢＣＣ結晶構造以外も含む全ての測定面積を分母とし、粒状ベイナイトの面積を分子とした割合）を算出することで、粒状ベイナイトの面積率を得る。５°境界密度が０．４μｍ／μｍ２超である結晶粒をフレッシュマルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトと判別し、その面積率（ＢＣＣ結晶構造以外も含む全ての測定面積を分母とし、５°境界密度が０．４μｍ／μｍ２超である結晶粒の面積を分子とした割合）を算出することで、「フレッシュマルテンサイト及び焼戻しマルテンサイト」の面積率の合計を得る。「フレッシュマルテンサイト及び焼戻しマルテンサイト」の面積率の合計から、上述のレペラ腐食とＸ線回析による方法により得たフレッシュマルテンサイトの面積率を差し引くことで、焼戻しマルテンサイトの面積率を得る。
上述の方法によって焼戻しマルテンサイトと判定された金属組織（すなわち、レペラ腐食で腐食されない組織（つまり、フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイト）以外の金属組織であって、ＧＡＭ値が０．５°超である結晶粒（フェライトと判別された結晶粒以外のＢＣＣ結晶構造の結晶粒）のうち、５°境界密度が０．４μｍ／μｍ２超である結晶粒）は、通常“マルテンサイト”と判定される組織とならないことがある。具体的には、パーライトの判定に用いるナイタール液を用いてエッチングした試料のＦＥ－ＳＥＭによる組織観察（方法Ａと呼称する）により、以下の基準により、いわゆる“マルテンサイト”といわれる組織に該当するか否かを判定することができる。
いわゆる“マルテンサイト”といわれる組織は、ラスの集合体で形成された組織であって、（１）組織を構成するラス内に針状のセメンタイトを有し、そのセメンタイトの伸長方向が２方向以上であるか、（２）ラス幅の平均値が１．０μｍ以下であるか、（１）及び（２）の両方を満足する。ラス幅は、同一の長軸方向をもった３本以上のラスの集合体に対し、それを貫通する最短の直線を引き、その直線の長さを貫通したラスの本数で除すことで測定できる。これを１０視野で行い，その平均値をラス幅の平均値とする。ＦＥ－ＳＥＭ観察の際には、ラスの内部に存在する針状の析出物をセメンタイトとみなす。厳密には、針状の析出物には、η炭化物（Ｆｅ２Ｃ）、ε炭化物（Ｆｅ２＋ｘＣ）、χ炭化物（Ｆｅ５Ｃ２）などを含むことがあるが、これらはセメンタイトの前駆的な炭化物と解釈されるため、これらを含めてセメンタイトと総称する。つまり、レペラ腐食によって腐食され、ＧＡＭ値が０．５°超かつ５°境界密度が０．４μｍ／μｍ２超のＢＣＣ結晶構造の結晶粒であって、前記の方法Ａにより“マルテンサイト”と判定されない組織は、“ベイナイト”である。
レペラ腐食、ＧＡＭ値及び５°境界密度などを利用した前記の方法Ａによって焼戻しマルテンサイトと判定された金属組織は、Ｂ含有量が０．００１５％以下の場合、前記の方法Ａでは、“マルテンサイト”と判定されず、ベイナイトと判定される。それらの金属組織は、Ｂ含有量が０．００１６％以上である場合には、前記の方法Ａでは“マルテンサイト”と判定されるようになり、Ｂ含有量が０．００２０％以上である場合には、前記の方法Ａでは殆どが“マルテンサイト”と判定される。
なお、本実施形態においては、レペラ腐食、ＧＡＭ値及び５°境界密度などを利用した前記の面積率の測定方法により焼戻しマルテンサイトと判定された組織に対し、前記の方法Ａによる確認などは不要である。レペラ腐食、ＧＡＭ値及び５°境界密度などを利用した前記の面積率の測定方法により測定された焼戻しマルテンサイトの面積率は、前記の方法Ａにより修正されることはない。
いわゆる“マルテンサイト”といわれる組織は、ラスの集合体で形成された組織であって、（１）組織を構成するラス内に針状のセメンタイトを有し、そのセメンタイトの伸長方向が２方向以上であるか、（２）ラス幅の平均値が１．０μｍ以下であるか、（１）及び（２）の両方を満足する。ラス幅は、同一の長軸方向をもった３本以上のラスの集合体に対し、それを貫通する最短の直線を引き、その直線の長さを貫通したラスの本数で除すことで測定できる。これを１０視野で行い，その平均値をラス幅の平均値とする。ＦＥ－ＳＥＭ観察の際には、ラスの内部に存在する針状の析出物をセメンタイトとみなす。厳密には、針状の析出物には、η炭化物（Ｆｅ２Ｃ）、ε炭化物（Ｆｅ２＋ｘＣ）、χ炭化物（Ｆｅ５Ｃ２）などを含むことがあるが、これらはセメンタイトの前駆的な炭化物と解釈されるため、これらを含めてセメンタイトと総称する。つまり、レペラ腐食によって腐食され、ＧＡＭ値が０．５°超かつ５°境界密度が０．４μｍ／μｍ２超のＢＣＣ結晶構造の結晶粒であって、前記の方法Ａにより“マルテンサイト”と判定されない組織は、“ベイナイト”である。
レペラ腐食、ＧＡＭ値及び５°境界密度などを利用した前記の方法Ａによって焼戻しマルテンサイトと判定された金属組織は、Ｂ含有量が０．００１５％以下の場合、前記の方法Ａでは、“マルテンサイト”と判定されず、ベイナイトと判定される。それらの金属組織は、Ｂ含有量が０．００１６％以上である場合には、前記の方法Ａでは“マルテンサイト”と判定されるようになり、Ｂ含有量が０．００２０％以上である場合には、前記の方法Ａでは殆どが“マルテンサイト”と判定される。
なお、本実施形態においては、レペラ腐食、ＧＡＭ値及び５°境界密度などを利用した前記の面積率の測定方法により焼戻しマルテンサイトと判定された組織に対し、前記の方法Ａによる確認などは不要である。レペラ腐食、ＧＡＭ値及び５°境界密度などを利用した前記の面積率の測定方法により測定された焼戻しマルテンサイトの面積率は、前記の方法Ａにより修正されることはない。
本実施形態では金属組織の面積率をＦＥ－ＳＥＭによる画像解析、Ｘ線回折及びＥＢＳＤ解析により算出しているため、各組織の合計が１００％にならない場合がある。その場合には、合計が１００％になるように各組織の面積率を補正する。例えば、各組織の面積率の合計が１０３％となる場合には、各組織の面積率に「１００／１０３」を掛けて、各組織の面積率を補正する。
＜板厚１／４位置＞
旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値：３．０～６．０
板厚１／４位置における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が３．０未満であると、加工硬化による強度を高める効果を十分に得られず、鋼板の強度が低下する。また、マルテンサイトに先行してベイナイトが生成し易くなり、材質ばらつきが大きくなる。そのため、板厚１／４位置における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は３．０以上とする。旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は、より好ましくは、３．２以上又は３．４以上である。
一方、板厚１／４位置における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が６．０超であると、加工硬化が過剰となり、また、面内異方性が大きくなることで鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、板厚１／４位置における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は６．０以下とする。旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は、より好ましくは、５．５以下又は５．０以下である。
旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値：３．０～６．０
板厚１／４位置における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が３．０未満であると、加工硬化による強度を高める効果を十分に得られず、鋼板の強度が低下する。また、マルテンサイトに先行してベイナイトが生成し易くなり、材質ばらつきが大きくなる。そのため、板厚１／４位置における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は３．０以上とする。旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は、より好ましくは、３．２以上又は３．４以上である。
一方、板厚１／４位置における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が６．０超であると、加工硬化が過剰となり、また、面内異方性が大きくなることで鋼板の穴広げ性が低下する。そのため、板厚１／４位置における旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は６．０以下とする。旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は、より好ましくは、５．５以下又は５．０以下である。
板厚１／４位置における旧オーステナイト粒のアスペクト比及び粒径は以下の方法により測定する。
鋼板から、板厚１／４位置（表面から板厚方向に板厚の１／８の位置～前記板厚の３／８の位置の範囲）における金属組織が観察できるように試験片を採取する。圧延方向に平行な板厚断面を鏡面研磨後、腐食液（ＪＩＳ Ｇ ０５５１：２０２０の付属書ＪＡのＪＡ．２に記載の腐食液）で旧オーステナイト粒界を現出させる。光学顕微鏡を用い、板厚１／４位置における２００μｍ（板厚方向）×６００μｍ（板厚方向と直角方向）の領域について、旧オーステナイト粒を特定する。次に、後述の方法により旧オーステナイト粒を楕円に近似し、その長径（長軸径）及び短径（短軸径）を求める。上記領域内の全ての旧オーステナイト粒について長径及び短径の比（アスペクト比）を算出し、各旧オーステナイト粒の面積で重みづけして平均値を算出することで、旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値を得る。なお、長径が２μｍ以下の旧オーステナイト粒は測定から除外する。旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は、一般式としては、下記式により表すことができる。ここで、Ａｉはｉ番目の旧オーステナイト粒の面積であり、ｒｉはｉ番目の旧オーステナイト粒のアスペクト比である。
旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値＝Σｉ（Ａｉ×ｒｉ）／ΣｉＡｉ
上述の方法で旧オーステナイト粒を十分に現出できない場合は、「Ｋｅｎｇｏ Ｈａｔａ， Ｍａｓａｙｕｋｉ Ｗａｋｉｔａ， Ｋａｚｕｋｉ Ｆｕｊｉｗａｒａ， Ｋａｏｒｉ Ｋａｗａｎｏ， Ｎｉｐｐｏｎ Ｓｔｅｅｌ ＆ Ｓｕｍｉｔｏｍｏ Ｍｅｔａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ，Ｎｏ．１１４（２０１７）， ｐ２６－３１」に記載される再構築法によって旧オーステナイト粒を特定する。
鋼板から、板厚１／４位置（表面から板厚方向に板厚の１／８の位置～前記板厚の３／８の位置の範囲）における金属組織が観察できるように試験片を採取する。圧延方向に平行な板厚断面を鏡面研磨後、腐食液（ＪＩＳ Ｇ ０５５１：２０２０の付属書ＪＡのＪＡ．２に記載の腐食液）で旧オーステナイト粒界を現出させる。光学顕微鏡を用い、板厚１／４位置における２００μｍ（板厚方向）×６００μｍ（板厚方向と直角方向）の領域について、旧オーステナイト粒を特定する。次に、後述の方法により旧オーステナイト粒を楕円に近似し、その長径（長軸径）及び短径（短軸径）を求める。上記領域内の全ての旧オーステナイト粒について長径及び短径の比（アスペクト比）を算出し、各旧オーステナイト粒の面積で重みづけして平均値を算出することで、旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値を得る。なお、長径が２μｍ以下の旧オーステナイト粒は測定から除外する。旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値は、一般式としては、下記式により表すことができる。ここで、Ａｉはｉ番目の旧オーステナイト粒の面積であり、ｒｉはｉ番目の旧オーステナイト粒のアスペクト比である。
旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値＝Σｉ（Ａｉ×ｒｉ）／ΣｉＡｉ
上述の方法で旧オーステナイト粒を十分に現出できない場合は、「Ｋｅｎｇｏ Ｈａｔａ， Ｍａｓａｙｕｋｉ Ｗａｋｉｔａ， Ｋａｚｕｋｉ Ｆｕｊｉｗａｒａ， Ｋａｏｒｉ Ｋａｗａｎｏ， Ｎｉｐｐｏｎ Ｓｔｅｅｌ ＆ Ｓｕｍｉｔｏｍｏ Ｍｅｔａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ，Ｎｏ．１１４（２０１７）， ｐ２６－３１」に記載される再構築法によって旧オーステナイト粒を特定する。
旧オーステナイト粒は以下の方法により楕円体に近似する。
図１に示すように、特定した旧オーステナイト粒Ｇについて、楕円体に含まれない結晶粒の領域の面積Ｓｏｕｔと、楕円体内の結晶粒でない領域の面積Ｓｉｎとの総和が最小となるように、楕円体ｇとして近似する。このように楕円体ｇとして近似することで、（ｘ０，ｙ０）：楕円体ｇの中心、ａ：楕円体ｇの長径、ｂ：楕円体ｇの短径を求める。
図１に示すように、特定した旧オーステナイト粒Ｇについて、楕円体に含まれない結晶粒の領域の面積Ｓｏｕｔと、楕円体内の結晶粒でない領域の面積Ｓｉｎとの総和が最小となるように、楕円体ｇとして近似する。このように楕円体ｇとして近似することで、（ｘ０，ｙ０）：楕円体ｇの中心、ａ：楕円体ｇの長径、ｂ：楕円体ｇの短径を求める。
＜板厚１／２位置＞
｛１００｝＜０１１＞～｛２２３｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度比の平均値：５．０～１１．０
｛３３２｝＜１１３＞の方位のＸ線ランダム強度比：５．０～９．０
表面から板厚方向に板厚の１／２位置（以下、板厚１／２位置と記載する場合がある）における集合組織において、板面の｛１００｝＜０１１＞～｛２２３｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度比の平均値を５．０以上とし、且つ、板面の｛３３２｝＜１１３＞の方位のＸ線ランダム強度比を５．０以上とすることで、鋼板の強度をより高めることができる。また、板厚１／２位置における集合組織において、板面の｛１００｝＜０１１＞～｛２２３｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度比の平均値を１１．０以下とし、且つ、板面の｛３３２｝＜１１３＞の方位のＸ線ランダム強度比を９．０以下とすることで、鋼板の穴広げ性をより高めることができる。
｛１００｝＜０１１＞～｛２２３｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度比の平均値：５．０～１１．０
｛３３２｝＜１１３＞の方位のＸ線ランダム強度比：５．０～９．０
表面から板厚方向に板厚の１／２位置（以下、板厚１／２位置と記載する場合がある）における集合組織において、板面の｛１００｝＜０１１＞～｛２２３｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度比の平均値を５．０以上とし、且つ、板面の｛３３２｝＜１１３＞の方位のＸ線ランダム強度比を５．０以上とすることで、鋼板の強度をより高めることができる。また、板厚１／２位置における集合組織において、板面の｛１００｝＜０１１＞～｛２２３｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度比の平均値を１１．０以下とし、且つ、板面の｛３３２｝＜１１３＞の方位のＸ線ランダム強度比を９．０以下とすることで、鋼板の穴広げ性をより高めることができる。
板面の｛１００｝＜０１１＞～｛２２３｝＜１１０＞方位群のＸ線ランダム強度比の平均値は、｛１１０｝＜００１＞、｛１１６｝＜１１０＞、｛１１４｝＜１１０＞、｛１１３｝＜１１０＞、｛１１２｝＜１１０＞、｛３３５｝＜１１０＞及び｛２２３｝＜１１０＞の各Ｘ線ランダム強度比の平均値である。なお、｛ｈｋｌ｝＜ｕｖｗ＞であらわされる結晶方位とは、板面の法線方向が＜ｈｋｌ＞に平行で、圧延方向が＜ｕｖｗ＞に平行であることを示している。
本実施形態において、板厚１／２位置とは、鋼板の表面から板厚方向に板厚の３／８の位置～前記板厚の５／８の位置の範囲のことであり、鋼板の表面から板厚の３／８の位置を始点として、板厚の５／８の位置を終点する範囲と換言することができる。
板厚１／２位置における集合組織は、以下の方法により測定する。
鋼板から、板厚１／２位置（表面から板厚方向に板厚の３／８の位置～前記板厚の５／８の位置の範囲）の板面が測定面となるように試料を作製する。このとき、機械研磨などによって鋼板を所定の板厚まで表面から減肉し、次いで、化学研磨や電解研磨によって機械研磨によるひずみを除去する。このときの化学研磨や電解研磨による減肉量を５０μｍ以上とすることで、機械研磨によるひずみを十分に除去し、ひずみに起因する測定誤差を最小化する。
鋼板から、板厚１／２位置（表面から板厚方向に板厚の３／８の位置～前記板厚の５／８の位置の範囲）の板面が測定面となるように試料を作製する。このとき、機械研磨などによって鋼板を所定の板厚まで表面から減肉し、次いで、化学研磨や電解研磨によって機械研磨によるひずみを除去する。このときの化学研磨や電解研磨による減肉量を５０μｍ以上とすることで、機械研磨によるひずみを十分に除去し、ひずみに起因する測定誤差を最小化する。
次に、Ｒｉｇａｋｕ製ＲＩＮＴ－２５００、Ｍｏ－Ｋαを用いて、この試料をＸ線回折に供する。Ｒｉｇａｋｕ製のソフトウェアであるＰｏｌｅ Ｆｉｇｕｒｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｖｅｒｓｉｏｎ．７．０を用いて、級数展開法による結晶方位分布関数を計算し、｛１１０｝、｛１００｝、｛２１１｝、｛３１０｝の極点図を求める。このとき、ランダムな方位を有する標準試料の測定結果を用いて強度を規格化する。また、一律ＢＧモードを選択する。また、平滑化ありを選択し、α方向とβ方向の点数を５点に設定する。このようにして求めた｛１１０｝、｛１００｝、｛２１１｝、｛３１０｝のうち複数の極点図（好ましくは３つ以上）を用いて、Ｒｉｇａｋｕ製のソフトウェアであるＯＤＦ ＤａｔａＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｖｅｒｓｉｏｎ １．４を用いて、級数展開法により３次元集合組織（Ｘ線ランダム強度比の３次元分布関数）を計算する。このとき、偶数項の展開時数は２２、奇数項の展開時数は１９、Ｘ線ランダム強度比を０．０とする強度は０．２に設定する。得られた３次元集合組織におけるφ２＝４５°断面に存在する｛１１０｝＜００１＞、｛１１６｝＜１１０＞、｛１１４｝＜１１０＞、｛１１３｝＜１１０＞、｛１１２｝＜１１０＞、｛３３５｝＜１１０＞及び｛２２３｝＜１１０＞のＸ線ランダム強度比を求め、それらの平均値を求めることで、｛１００｝＜０１１＞～｛２２３｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度比の平均値を得る。また、同じφ２＝４５°断面に存在する｛３３２｝＜１１３＞のＸ線ランダム強度比を求めることで、｛３３２｝＜１１３＞の方位のＸ線ランダム強度比を得る。
本実施形態に係る鋼板は、表面の一部又は全部に被覆を備えていてもよい。被覆はＡｌ系被覆（Ｆｅ－Ａｌ系合金を主体とした被覆）であってもよく、Ｚｎ系被覆（Ｆｅ－Ｚｎ系合金を主体とした被覆）であってもよく、電着塗装によって塗着されたエポキシ系樹脂を含んでもよい。被覆は、皮膜、合金化めっき層、金属間化合物層ともいう。被覆を有することで、耐食性を高めることができる。
被覆の厚みは、５～１００μｍであることが好ましい。
被覆の厚みは、５～１００μｍであることが好ましい。
Ａｌ系被覆（Ｆｅ－Ａｌ系合金を主体とした被覆）とは、ＦｅとＡｌとを合計で７０質量％以上含む被覆である。Ｚｎ系被覆（Ｆｅ－Ｚｎ系合金を主体とした被覆）とは、ＦｅとＺｎとを合計で７０質量％以上含む被覆である。
Ａｌ系被覆（Ｆｅ－Ａｌ系合金を主体とした被覆）は、Ｆｅ、Ａｌの他に、更にＳｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｂ、Ｖ、Ｓｎ、Ｗ、Ｓｂ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｓｅ、Ａｓ、ＲＥＭの１種以上を含有し、残部が不純物であってもよい。
Ｚｎ系被覆（Ｆｅ－Ｚｎ系合金を主体とした被覆）は、Ｆｅ、Ｚｎの他に、更にＳｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｂ、Ｖ、Ｓｎ、Ｗ、Ｓｂ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｓｅ、Ａｓ、ＲＥＭの１種以上を含有し、残部が不純物であってもよい。
Ｚｎ系被覆（Ｆｅ－Ｚｎ系合金を主体とした被覆）は、Ｆｅ、Ｚｎの他に、更にＳｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｂ、Ｖ、Ｓｎ、Ｗ、Ｓｂ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｓｅ、Ａｓ、ＲＥＭの１種以上を含有し、残部が不純物であってもよい。
被覆の化学組成及び厚みは、走査型電子顕微鏡を用いた断面観察によって求めることができる。
端面から１０ｍｍ以上離れた任意の位置から試料を切り出す。切り出した試料の板厚断面を機械研磨し、続いて鏡面仕上げする。走査型電子顕微鏡による観察範囲は、例えば４００倍の倍率で、面積で４００００μｍ２以上の範囲とする。
端面から１０ｍｍ以上離れた任意の位置から試料を切り出す。切り出した試料の板厚断面を機械研磨し、続いて鏡面仕上げする。走査型電子顕微鏡による観察範囲は、例えば４００倍の倍率で、面積で４００００μｍ２以上の範囲とする。
ＢＳＥ ＣＯＭＰＯ像によって断面観察すると、被覆と、地鉄（鋼板）とでは、明確なコントラストの差が確認される。そのため、最表面からコントラストの変わる位置までの厚みを測定することで、被覆の厚みを測定することができる。測定は、観察写真内で等間隔に２０カ所測定し、測定箇所間の距離は６．５μｍとする。また測定に際しては、上記の要領で５視野観察を行い、その平均値を用いて被覆の厚みとする。
被覆の化学組成は、上記と同様の観察範囲に対し、電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）を用いて、スポットの元素分析（ビーム直径１μｍ以下）を行うことで被覆に含まれるＦｅ、Ａｌ、Ｚｎの濃度を求めることができる。任意の１０視野の被覆において計１０点の分析を行い、その平均値を被覆に含まれるＦｅ、Ａｌ、Ｚｎの濃度とする。Ｆｅ、Ａｌ、Ｚｎ以外の元素が含まれる場合であっても同様の方法を用いて求める。
本実施形態に係る鋼板の板厚は特に限定されないが、０．４～５．０ｍｍとしてもよい。板厚は、０．８ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上、１．６ｍｍ以上又は２．０ｍｍ以上としてもよく、４．８ｍｍ以下、４．２ｍｍ以下、３．８ｍｍ以下、３．６ｍｍ以下としてもよい。
強度：引張強さ（ＴＳ）が９８０ＭＰａ以上
本実施形態に係る鋼板は、引張強さが９８０ＭＰａ以上であることが好ましい。引張強さを９８０ＭＰａ以上とすることで、車体軽量化の効果を大きくすることができる。引張強さは、より好ましくは、１０００ＭＰａ以上又は１０５０ＭＰａ以上である。
引張強さの上限は、金型摩耗の抑制及び鋼板の延性確保の観点から、１３００ＭＰａ以下とすることが好ましい。
本実施形態に係る鋼板は、引張強さが９８０ＭＰａ以上であることが好ましい。引張強さを９８０ＭＰａ以上とすることで、車体軽量化の効果を大きくすることができる。引張強さは、より好ましくは、１０００ＭＰａ以上又は１０５０ＭＰａ以上である。
引張強さの上限は、金型摩耗の抑制及び鋼板の延性確保の観点から、１３００ＭＰａ以下とすることが好ましい。
延性：全伸び（Ｅｌ）が１０．０％以上
全伸びは１０．０％以上であることが好ましい。全伸びが１０．０％以上であれば、延性に優れると判断することができる。なお、全伸びとは、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０２２でいう「破断時全伸び」のことである。
全伸びは１０．０％以上であることが好ましい。全伸びが１０．０％以上であれば、延性に優れると判断することができる。なお、全伸びとは、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０２２でいう「破断時全伸び」のことである。
引張強さ及び全伸びは、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０２２に準拠して５号試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０２２に準拠して引張試験を行うことで得る。引張試験片の採取位置は、圧延方向に垂直な方向を長手方向とする。また、引張試験片の採取位置は、鋼板の板幅方向の端部から１／４部分とすることが好ましい。引張試験は２回実施し、それらの平均値を代表値として用いる。
なお、鋼板の圧延方向は以下の方法により判別する。
鋼板の板厚断面が観察できるように試験片を採取する。試験片は、板面に垂直な方向をＺ方向とし、このＺ方向を軸として３０°毎回転させて、合計で１２個採取する。採取した試験片の板厚断面を研磨し、上述の腐食液により旧オーステナイト粒界を現出させ、旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値を切断法によって算出する。旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が最も大きい試験片を特定し、その試験片を採取した方向を、鋼板の圧延方向と判別する。すなわち、その試験片の板厚断面と平行且つ板厚方向に直角な方向を、鋼板の圧延方向と判別する。
鋼板の板厚断面が観察できるように試験片を採取する。試験片は、板面に垂直な方向をＺ方向とし、このＺ方向を軸として３０°毎回転させて、合計で１２個採取する。採取した試験片の板厚断面を研磨し、上述の腐食液により旧オーステナイト粒界を現出させ、旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値を切断法によって算出する。旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が最も大きい試験片を特定し、その試験片を採取した方向を、鋼板の圧延方向と判別する。すなわち、その試験片の板厚断面と平行且つ板厚方向に直角な方向を、鋼板の圧延方向と判別する。
穴広げ性：穴広げ率（λ）が３０％以上
穴広げ率は３０％以上であることが好ましい。穴広げ率が３０％以上であれば、穴広げ性に優れると判断することができる。
穴広げ率は、ＪＩＳ Ｚ ２２５６：２０２０に準拠して穴広げ試験を行うことで得る。穴広げ試験片の採取位置は、引張試験片と同じように、鋼板の板幅方向の端部から１／４部分とすることが好ましい。試験は２回以上実施し、それらの平均値を代表値として用いる。
穴広げ率は３０％以上であることが好ましい。穴広げ率が３０％以上であれば、穴広げ性に優れると判断することができる。
穴広げ率は、ＪＩＳ Ｚ ２２５６：２０２０に準拠して穴広げ試験を行うことで得る。穴広げ試験片の採取位置は、引張試験片と同じように、鋼板の板幅方向の端部から１／４部分とすることが好ましい。試験は２回以上実施し、それらの平均値を代表値として用いる。
材質ばらつき
本実施形態において、材質ばらつきは、鋼板の異なる位置から採取した試験片について測定した全伸び及び穴広げ率のばらつきが小さいことが好ましい。具体的には、まず、鋼板の板幅方向の端部から１／４部分、１／２部分及び３／４部分から引張試験片及び穴広げ試験片を採取する。それぞれの試験片について、上述の方法により引張試験及び穴広げ試験を行い、各部分における代表値を得る。なお、鋼板の板幅方向の端部から１／４部分については、新たに試験を実施することなく、上述の試験により得られた代表値を採用する。
本実施形態において、材質ばらつきは、鋼板の異なる位置から採取した試験片について測定した全伸び及び穴広げ率のばらつきが小さいことが好ましい。具体的には、まず、鋼板の板幅方向の端部から１／４部分、１／２部分及び３／４部分から引張試験片及び穴広げ試験片を採取する。それぞれの試験片について、上述の方法により引張試験及び穴広げ試験を行い、各部分における代表値を得る。なお、鋼板の板幅方向の端部から１／４部分については、新たに試験を実施することなく、上述の試験により得られた代表値を採用する。
１／４部分、１／２部分及び３／４部分について得られた全伸び及び穴広げ率の平均値をそれぞれ算出することで、３部分（１／４部分、１／２部分及び３／４部分）の全伸びの平均値及び穴広げ率の平均値を得る。３部分の全伸びの平均値と、各部分における全伸びの最小値との差が２．５％以下であれば、鋼板内における延性のばらつきが小さいと判断することができる。また、３部分の穴広げ率の平均値と、各部分における穴広げ率の最小値との差が１５％以下であれば、鋼板内における穴広げ性のばらつきが小さいと判断することができる。
そのため、本実施形態に係る鋼板は、全伸びの平均値と全伸びの最小値との差が２．５％以下であり、且つ、穴広げ率の平均値と穴広げ率の最小値との差が１５％以下であることが好ましい。より好ましくは、全伸びの平均値と全伸びの最小値との差が２．０％以下又は１．８％以下であり、且つ、穴広げ率の平均値と穴広げ率の最小値との差が１０％以下又は８％以下である。
本実施形態に係る鋼板は、高い強度、並びに、優れた延性及び穴広げ性を有するとともに、鋼板内の材質ばらつきが低減されている。そのため、部品、特に自動車部品に好適に用いることができる。自動車部品の中でも、ロアアーム、トレーリングアームなどの自動車足回り部品に好適に用いることができる。
本実施形態に係る鋼板を用いて製造された部品は、上述した鋼板と同じ化学組成を有する。また、部品においては、加工を受けた部分と加工を受けていない部分とが混在していてもよい。加工を受けていない部分では、上述した鋼板と同じ金属組織を有する。加工を受けた部分においては、基本的には上述した鋼板と同じ金属組織を有するが、強い加工を受けた場合には、上述した金属組織を有さないか、あるいは、その判定が困難となる場合がある。そのため、部品において金属組織の測定を行う際には、加工を受けていない部分について測定を行う。加工を受けていない部分が無い場合には、強い加工を受けていない部分について測定を行う。加工を受けていない又は強い加工を受けていない部分とは、例えば、部品における平面部分、加工に伴う板厚の増減が小さい部分、並びに、打ち抜き加工、穴広げ加工や曲げ加工などを受けた部分を避けた部分をいう。一例としては、上記部品の場合、平坦で最大の面積を有する部分であり、その重心部付近より試験片を採取し、測定を行う。
例えばロアアームは、本実施形態に係る鋼板に対して絞り加工、曲げ加工、余肉のトリムを行った後、打ち抜き加工、穴広げ加工を行うことで製造することができる。また、トレーリングアームは、本実施形態に係る鋼板に対してバーリング加工、曲げ加工及び切断加工を行うことで製造することができる。
次に、本実施形態に係る鋼板の好ましい製造方法について説明する。以下に説明する製造方法によれば、本実施形態に係る鋼板を安定的に製造することができる。本実施形態に係る鋼板は、スラブに対して熱間圧延を行うことで製造されるため、熱延鋼板と呼ぶこともできる。
なお、以下の説明における温度とは、鋼板の表面温度のことをいう。
なお、以下の説明における温度とは、鋼板の表面温度のことをいう。
本実施形態に係る鋼板の好ましい製造方法では、
熱間圧延における仕上げ圧延において、
１０５０～１１５０℃の温度域で、表面温度が３０～２００℃低下する第１の冷却を施した後、１０秒以内に総圧下率が３０％以上となる圧延を行い、
１０４０℃以下の温度域における総圧下率が４０～７０％となる圧延を行い、
仕上げ圧延完了温度を８５０～９８０℃の温度域とし、
仕上げ圧延後、５５０℃に到達するまでの時間が２０秒以下となる冷却を行い、
３５０～５００℃の温度域で巻取る。
熱間圧延における仕上げ圧延において、
１０５０～１１５０℃の温度域で、表面温度が３０～２００℃低下する第１の冷却を施した後、１０秒以内に総圧下率が３０％以上となる圧延を行い、
１０４０℃以下の温度域における総圧下率が４０～７０％となる圧延を行い、
仕上げ圧延完了温度を８５０～９８０℃の温度域とし、
仕上げ圧延後、５５０℃に到達するまでの時間が２０秒以下となる冷却を行い、
３５０～５００℃の温度域で巻取る。
また、本実施形態に係る鋼板のより好ましい製造方法では、
コイル状に巻取った後は、コイルの最外周と最内周との中間位置の端面における温度が、３５０～５００℃の温度域で３６００～１８０００秒保持されるように冷却することがより好ましい。
以下、各工程について詳細に説明する。
コイル状に巻取った後は、コイルの最外周と最内周との中間位置の端面における温度が、３５０～５００℃の温度域で３６００～１８０００秒保持されるように冷却することがより好ましい。
以下、各工程について詳細に説明する。
上述の化学組成を有するスラブを加熱して、熱間圧延を行う。スラブの加熱温度は、例えば１１５０℃以上としてもよい。エネルギーコストの観点から、スラブの加熱温度は１３５０℃以下とすることが好ましい。
加熱するスラブについては、上述した化学組成を有する点以外については特に限定されない。例えば、転炉又は電気炉等を用いて上記化学組成の溶鋼を溶製し、連続鋳造法により製造したスラブを用いることができる。連続鋳造法に代えて、造塊法、薄スラブ鋳造法等を採用してもよい。
熱間圧延における粗圧延の条件は特に限定されない。
仕上げ圧延では、１０５０～１１５０℃の温度域で、表面温度が３０～２００℃低下する第１の冷却を施した後、１０秒以内に総圧下率が３０％以上となる圧延を行うことが好ましい。表面温度が３０℃以上低下する第１の冷却としては、水冷が挙げられる。第１の冷却は、冷却前の表面温度が１０５０～１１５０℃の温度域であるときに冷却を開始し、表面温度が３０～２００℃低下するように冷却すればよい。
仕上げ圧延では、１０５０～１１５０℃の温度域で、表面温度が３０～２００℃低下する第１の冷却を施した後、１０秒以内に総圧下率が３０％以上となる圧延を行うことが好ましい。表面温度が３０℃以上低下する第１の冷却としては、水冷が挙げられる。第１の冷却は、冷却前の表面温度が１０５０～１１５０℃の温度域であるときに冷却を開始し、表面温度が３０～２００℃低下するように冷却すればよい。
１０５０～１１５０℃の温度域で、表面温度が３０℃以上低下する第１の冷却を施した後、１０秒以内に総圧下率が３０％以上となる圧延を行う（すなわち、復熱中に圧延を行う）ことで、板厚１／４位置における粒状ベイナイトの面積率を好ましく制御することができる。さらに、第１の冷却において表面温度が１００℃超、２００℃以下低下するように冷却した後、５秒以内に総圧下率が３０％以上となる圧延を行うことで、好ましい粒状ベイナイトの面積率を満たす板厚位置の範囲が広がり、強度－伸び－穴広げ性を高位にバランスさせることができる。
仕上げ圧延では、１０４０℃以下の温度域における総圧下率が４０～７０％となる圧延を行い、且つ、仕上げ圧延完了温度を８５０～９８０℃の温度域とすることが好ましい。仕上げ圧延において、１０４０℃以下の温度域における総圧下率が４０～７０％となる圧延を行い、且つ、仕上げ圧延完了温度を８５０～９８０℃の温度域とすることで、板厚１／４位置における各組織の分率及び旧オーステナイト粒のアスペクト比を好ましく制御することができる。
本実施形態でいう総圧下率とは、設定する範囲の最初の圧延前の板厚をｔ０とし、設定する範囲の最後の圧延後の板厚をｔ１としたとき、（１－ｔ１／ｔ０）×１００（％）で表すことができる。
なお、仕上げ圧延開始温度は、１０２０～１２００℃の温度域とすればよい。仕上げ圧延開始温度とは、仕上げ圧延の最初のパスの入側温度である。仕上げ圧延完了温度とは、仕上げ圧延の最終パスの出側温度である。
仕上げ圧延後は、５５０℃に到達するまでの時間が２０秒以下となる冷却（すなわち、平均冷却速度が１５℃／ｓ以上の冷却）を行うことが好ましい。仕上げ圧延完了温度から５５０℃の温度域は、フェライト及びベイナイトが生成する温度域であり、この温度域の滞留時間を短くすることで、マルテンサイトに先行するフェライト及びベイナイトの生成を抑制する。
５５０℃に到達するまで冷却した後は、３５０～５００℃の温度域で巻取ることが好ましい。この温度域で巻取ることで、所望量の焼戻しマルテンサイトを得ることができる。なお、５５０℃から巻取り温度の間は、例えば、空冷により冷却すればよい。
コイル状に巻取った後は、コイルの最外周と最内周との中間位置の端面における温度が、３５０～５００℃の温度域で３６００～１８０００秒保持されるように冷却することがより好ましい。端面の温度よりも，コイルの内部では温度が高い状態にあるが、端面の温度において３５０～５００℃の温度域は、コイルの内部におけるマルテンサイトの焼戻しに好適な温度範囲である。このような条件でコイルを冷却することで、所望量の粒状ベイナイト及び焼戻しマルテンサイトが得やすくなる。また、板厚１／２位置における集合組織を好ましく制御することができる。
上記のコイル冷却を達成するための手段は特に限定されない。例えば、巻取り中もしくは巻取り後のコイルに水を吹き付ける方法や、巻取り後のコイルに保温を目的としたカバーをする方法を採用してもよい。
なお、コイル状に巻き取られる前の時間は短いため、上述の保持時間に、コイル状に巻き取られる前の時間は含まれない。
なお、コイル状に巻き取られる前の時間は短いため、上述の保持時間に、コイル状に巻き取られる前の時間は含まれない。
以上説明した製造方法により、本実施形態に係る鋼板を安定的に製造することができる。
次に、実施例により本開示の一態様の効果を更に具体的に説明するが、実施例での条件は、本開示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、本開示はこの一条件例に限定されない。本開示は、本開示の要旨を逸脱せず、本開示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。
転炉溶製及び連続鋳造を行うことで、表１及び表２に示す化学組成を有するスラブを得た。得られたスラブに対して、表３Ａ及び表３Ｂに示す条件により、板厚が２．６～３．２ｍｍの鋼板を得た。
なお、スラブの加熱温度は１２００℃以上とし、当該温度域での保持時間は３５００秒以上とした。仕上げ圧延開始温度は、１０２０～１２００℃の温度域とした。
また、「第１の冷却による温度低下量」が１００℃超であったＮｏ．１について、その冷却の後５秒以内の総圧下率は３３％であった。
なお、スラブの加熱温度は１２００℃以上とし、当該温度域での保持時間は３５００秒以上とした。仕上げ圧延開始温度は、１０２０～１２００℃の温度域とした。
また、「第１の冷却による温度低下量」が１００℃超であったＮｏ．１について、その冷却の後５秒以内の総圧下率は３３％であった。
得られた鋼板について、上述の方法により、金属組織、引張強さ、全伸び、穴広げ率、材質ばらつきを評価した。金属組織の結晶方位情報は、ＥＤＡＸ／ＴＳＬ ｓｏｌｕｔｉｏｎ社製 ＯＩＭ Ａｎａｌｙｓｉｓ（登録商標）のバージョン７．３．１を用いて解析を実施した。
得られた結果を表４Ａ～表５Ｂに示す。
なお、表中の下線は、本開示の範囲外であること、製造条件が好ましくないこと又は特性値が好ましくないことを示す。
得られた結果を表４Ａ～表５Ｂに示す。
なお、表中の下線は、本開示の範囲外であること、製造条件が好ましくないこと又は特性値が好ましくないことを示す。
引張強さが９８０ＭＰａ以上であった場合、高い強度を有するとして合格と判定した。一方、引張強さが９８０ＭＰａ未満であった場合、高い強度を有さないとして不合格と判定した。
全伸びが１０．０％以上であった場合、優れた延性を有するとして合格と判定した。一方、全伸びが１０．０％未満であった場合、優れた延性を有さないとして不合格と判定した。
穴広げ率が３０％以上であった場合、優れた穴広げ性を有するとして合格と判定した。一方、穴広げ率が３０％未満であった場合、優れた穴広げ性を有さないとして不合格と判定した。
全伸びの平均値と全伸びの最小値との差が２．５％以下であり、且つ、穴広げ率の平均値と穴広げ率の最小値との差が１５％以下であった場合、鋼板内の材質ばらつきが低減されていると判断し、合格と判定した。一方、いずれか一方の条件でも満たさなかった場合、鋼板内の材質ばらつきが低減されていないと判断し、不合格と判定した。
表４Ａ～表５Ｂを見ると、本発明例に係る鋼板は、高い強度、並びに、優れた延性及び穴広げ性を有し、且つ、鋼板内の材質ばらつきが低減されていることが分かる。
一方、比較例に係る鋼板は、上記特性の１つ以上が劣ることが分かる。
一方、比較例に係る鋼板は、上記特性の１つ以上が劣ることが分かる。
また、全ての実施例について、プレス加工によりロアアーム（部品）を製造した。ロアアームの平坦部分について、上述の方法と同様の評価を行った。測定結果及び評価結果は表４Ａ～表５Ｂに示す結果と同様であった。
本開示に係る上記態様によれば、高い強度、並びに、優れた延性及び穴広げ性を有し、且つ、鋼板内の材質ばらつきが低減された鋼板、並びに、この鋼板を用いた部品を提供することができる。
Claims (5)
- 化学組成が、質量％で、
Ｃ ：０．０５０～０．１８０％、
Ｓｉ：０．４０～１．３０％、
Ｍｎ：１．６０～２．８０％、
Ｐ ：０．１００％以下、
Ｓ ：０．０５００％以下、
Ａｌ：０．０２０～０．１００％、
Ｎ ：０．０１００％以下、
Ｏ ：０．００６０％以下、
Ｔｉ：０．０３０～０．１５０％、
Ｂ ：０．０００５～０．００５０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５００％、
Ｗ ：０～０．５００％、
Ｃｏ：０～０．５００％、
Ｎｉ：０～１．０００％、
Ｃｕ：０～１．０００％、
Ｖ ：０～０．５００％、
Ｎｂ：０～０．１５０％、
Ａｓ：０～０．０５０％、
Ｚｒ：０～０．０５０％、
Ｓｎ：０～０．０５０％、
Ｓｂ：０～０．０５０％、
Ｔａ：０～０．１００％、
Ｂｉ：０～０．０４００％、
Ｃａ：０～０．０４００％、
Ｍｇ：０～０．０４００％、
ＲＥＭ：０～０．０４００％、並びに、
残部：Ｆｅ及び不純物からなり、
表面から板厚方向に板厚の１／４位置における金属組織において、
面積％で、
焼戻しマルテンサイト：３０％超、８０％以下、
粒状ベイナイト：１０～５０％、
フェライト及びパーライトの１種以上：合計で５％未満、
フレッシュマルテンサイト及び残留オーステナイトの１種以上：合計で１０％以下であり、
旧オーステナイト粒のアスペクト比の平均値が３．０～６．０であることを特徴とする鋼板。 - 前記化学組成が、質量％で、
Ｃｒ：０．０１～１．００％、
Ｍｏ：０．００１～０．５００％、
Ｗ ：０．００１～０．５００％、
Ｃｏ：０．００１～０．５００％、
Ｎｉ：０．００１～１．０００％、
Ｃｕ：０．００１～１．０００％、
Ｖ ：０．００１～０．５００％、
Ｎｂ：０．００１～０．１５０％、
Ａｓ：０．００１～０．０５０％、
Ｚｒ：０．００１～０．０５０％、
Ｓｎ：０．００１～０．０５０％、
Ｓｂ：０．００１～０．０５０％、
Ｔａ：０．００１～０．１００％、
Ｂｉ：０．０００１～０．０４００％、
Ｃａ：０．０００１～０．０４００％、
Ｍｇ：０．０００１～０．０４００％、及び
ＲＥＭ：０．０００１～０．０４００％からなる群のうち１種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載の鋼板。 - 前記表面から前記板厚方向に前記板厚の１／２位置における集合組織において、
｛１００｝＜０１１＞～｛２２３｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度比の平均値が５．０～１１．０であり、
｛３３２｝＜１１３＞の方位のＸ線ランダム強度比が５．０～９．０であることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼板。 - 前記化学組成が、
Ｂ ：０．００１６～０．００５０％を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼板。 - 請求項１又は２に記載の鋼板からなることを特徴とする部品。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024123403 | 2024-07-30 | ||
| JP2024123403 | 2024-07-30 | ||
| PCT/JP2025/026133 WO2026028897A1 (ja) | 2024-07-30 | 2025-07-23 | 鋼板及び部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP7776801B1 true JP7776801B1 (ja) | 2025-11-27 |
Family
ID=97793930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2025547465A Active JP7776801B1 (ja) | 2024-07-30 | 2025-07-23 | 鋼板及び部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7776801B1 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014218692A (ja) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | 新日鐵住金株式会社 | 高降伏比高強度熱延鋼板およびその製造方法 |
| WO2018051402A1 (ja) * | 2016-09-13 | 2018-03-22 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼板 |
| WO2020080339A1 (ja) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 薄鋼板およびその製造方法 |
| WO2024203266A1 (ja) * | 2023-03-30 | 2024-10-03 | 日本製鉄株式会社 | 鋼板及びその製造方法 |
| WO2025023016A1 (ja) * | 2023-07-26 | 2025-01-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
-
2025
- 2025-07-23 JP JP2025547465A patent/JP7776801B1/ja active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014218692A (ja) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | 新日鐵住金株式会社 | 高降伏比高強度熱延鋼板およびその製造方法 |
| WO2018051402A1 (ja) * | 2016-09-13 | 2018-03-22 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼板 |
| WO2020080339A1 (ja) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 薄鋼板およびその製造方法 |
| WO2024203266A1 (ja) * | 2023-03-30 | 2024-10-03 | 日本製鉄株式会社 | 鋼板及びその製造方法 |
| WO2025023016A1 (ja) * | 2023-07-26 | 2025-01-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20260022438A1 (en) | High strength member, method for manufacturing high strength member, and method for manufacturing steel sheet for high strength member | |
| JP5365217B2 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
| JP6048580B2 (ja) | 熱延鋼板及びその製造方法 | |
| JP5352793B2 (ja) | 耐遅れ破壊特性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JP6610389B2 (ja) | 熱延鋼板及びその製造方法 | |
| WO2018026014A1 (ja) | 鋼板及びめっき鋼板 | |
| CN113710823B (zh) | 钢板及其制造方法 | |
| KR20210124418A (ko) | 고강도 강판 및 그 제조 방법 | |
| WO2014185405A1 (ja) | 熱延鋼板およびその製造方法 | |
| KR20140048331A (ko) | 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법 | |
| JP6460238B2 (ja) | 鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板、並びにそれらの製造方法 | |
| CN117178069A (zh) | 钢板、部件以及它们的制造方法 | |
| KR102897769B1 (ko) | 열간 압연 강판 | |
| JP7741418B2 (ja) | 熱延鋼板 | |
| JP7216933B2 (ja) | 鋼板およびその製造方法 | |
| JP7303460B2 (ja) | 鋼板およびその製造方法 | |
| JP7252499B2 (ja) | 鋼板およびその製造方法 | |
| CN117062934A (zh) | 钢板、部件以及它们的制造方法 | |
| JP7776801B1 (ja) | 鋼板及び部品 | |
| WO2023153097A1 (ja) | 冷延鋼板およびその製造方法 | |
| JP7776802B1 (ja) | 鋼板及び部品 | |
| WO2022190958A1 (ja) | 冷延鋼板及びその製造方法 | |
| JP7759017B2 (ja) | 鋼板及び部品 | |
| JP7776800B1 (ja) | 鋼板及び部品 | |
| JP7810906B2 (ja) | 熱延鋼板およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250815 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20250815 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20250815 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20251014 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20251027 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7776801 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |