(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成分組成は、質量％でＣ：０．０４％以上０．２０％以下、Ｓｉ：０．７％以上２．３％以下、Ｍｎ：０．８％以上２．８％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．００８％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、熱延板組織は、フェライトとパーライトを有し、前記フェライトは面積率が７５％以上かつ平均結晶粒径が５μｍ以上２５μｍ以下であり、前記パーライトは面積率が５％以上かつ平均結晶粒径が２．０μｍ以上であり、さらに、前記パーライトの平均自由行程が５μｍ以上であることを特徴とする加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板。
【請求項２】
さらに、熱延板幅方向の中心部の引張強度と熱延板幅端部から板幅の１／８に相当する位置の引張強度との引張強度差が３０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板。
【請求項３】
さらに、成分組成として、質量％で、Ｃｒ：０．０５％以上１．０％以下、Ｖ：０．００５％以上０．５％以下、Ｍｏ：０．００５％以上０．５％以下、Ｎｉ：０．０５％以上１．０％以下、Ｃｕ：０．０５％以上１．０％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板。
【請求項４】
さらに、成分組成として、質量％で、Ｔｉ：０．０１％以上０．１％以下、Ｎｂ：０．０１％以上０．１％以下、Ｂ：０．０００３％以上０．００５０％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板。
【請求項５】
さらに、成分組成として、質量％で、Ｃａ：０．００１％以上０．００５％以下、ＲＥＭ：０．００１％以上０．００５％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板。
【請求項６】
成分組成は、質量％でＣ：０．０４％以上０．２０％以下、Ｓｉ：０．７％以上２．３％以下、Ｍｎ：０．８％以上２．８％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．００８％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、熱延板組織は、フェライトとパーライトを有し、前記フェライトは面積率が７５％以上かつ平均結晶粒径が５μｍ以上２５μｍ以下であり、前記パーライトは面積率が５％以上かつ平均結晶粒径が２．０μｍ以上であり、さらに、前記パーライトの平均自由行程が５μｍ以上であることを特徴とする加工性と材質安定性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
【請求項７】
さらに、熱延板幅方向の中心部の引張強度と熱延板幅端部から板幅の１／８に相当する位置の引張強度との引張強度差が３０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項６に記載の加工性と材質安定性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
【請求項８】
さらに、成分組成として、質量％で、Ｃｒ：０．０５％以上１．０％以下、Ｖ：０．００５％以上０．５％以下、Ｍｏ：０．００５％以上０．５％以下、Ｎｉ：０．０５％以上１．０％以下、Ｃｕ：０．０５％以上１．０％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有することを特徴とする請求項６または７に記載の加工性と材質安定性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
【請求項９】
さらに、成分組成として、質量％で、Ｔｉ：０．０１％以上０．１％以下、Ｎｂ：０．０１％以上０．１％以下、Ｂ：０．０００３％以上０．００５０％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の加工性と材質安定性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
【請求項１０】
さらに、成分組成として、質量％で、Ｃａ：０．００１％以上０．００５％以下、ＲＥＭ：０．００１％以上０．００５％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有することを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の加工性と材質安定性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
【請求項１１】
請求項１〜５のいずれかに記載の冷延鋼板用熱延鋼板の製造方法であって、
鋼スラブを、仕上げ圧延出側温度８５０℃以上で熱間圧延し、仕上げ圧延出側温度から６５０℃までの温度域を平均冷却速度２０〜９０℃／ｓで冷却し、その後、巻き取り温度までの温度域を平均冷却速度５〜３５℃／ｓで冷却し、４７０〜６４０℃で巻き取ることを特徴とする加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板の製造方法。
【請求項１２】
請求項６〜１０のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板の製造方法であって、
鋼スラブを、仕上げ圧延出側温度８５０℃以上で熱間圧延し、仕上げ圧延出側温度から６５０℃までの温度域を平均冷却速度２０〜９０℃／ｓで冷却し、その後、巻き取り温度までの温度域を平均冷却速度５〜３５℃／ｓで冷却し、４７０〜６４０℃で巻き取ることを特徴とする加工性と材質安定性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車部材用途への適用に好適な加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境の保護意識の高まりから、自動車のＣＯ２排出量削減に向けた燃費改善が強く求められている。これに伴い、車体材料の高強度化での薄肉化を図り、車体を軽量化しようとする動きが活発となってきている。しかしながら、鋼板の高強度化により、延性の低下が懸念される。このため、高強度高延性鋼板の開発が望まれている。また、鋼板の高強度化、薄肉化により形状凍結性は著しく低下する。これに対応するため、プレス成形時に、離型後の形状変化を予め予測し、形状変化量を見込んで型を設計することが広く行われているが、鋼板の引張強度（ＴＳ）が変化すると、これらを一定とした見込み量からのズレが大きくなり、形状不良が発生し、プレス成形後に一個一個形状を板金加工する等の手直しが不可欠となり、量産効率を著しく低下させる。従って、鋼板のＴＳのバラツキは可能な限り小さくすることが要求されている。
【０００３】
高強度冷延鋼板および高強度溶融亜鉛めっき鋼板の延性向上に対しては、これまでにフェライト−マルテンサイト二相鋼（Ｄｕａｌ−Ｐｈａｓｅ鋼）や残留オーステナイトの変態誘起塑性（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ）を利用したＴＲＩＰ鋼など、種々の複合組織型高強度鋼板が開発されてきた。
【０００４】
例えば、高強度冷延鋼板および高強度溶融亜鉛めっき鋼板においては、特許文献１では、化学成分を規定し、フェライトとベイニティックフェライトと残留オーステナイトの体積率を規定することにより、延性に優れた鋼板が提案されている。特許文献２では、板幅方向における伸びのバラツキが改善された高強度冷延鋼板の製造方法が提案されている。また、熱延鋼板においては、特許文献３、４、５では、熱延工程での冷却条件を規定することにより、高強度熱延鋼板の製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１８２６２５号公報
【特許文献２】特開２０００−２１２６８４号公報
【特許文献３】特許第３１１９１２２号公報
【特許文献４】特許第３８２３３３８号公報
【特許文献５】特開平１０−３６９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、高強度薄鋼板の延性を向上させることを主目的としているため、材質安定性については考慮されていない。また、特許文献２では、板幅方向における全伸び（ＥＬ）のバラツキについてのみ述べており、成分組成や製造条件による材質のバラツキについては考慮されていない。さらに、上述の特許文献１、２は、熱間圧延段階での組織制御は考慮されておらず、ともに冷間圧延後の組織制御により、延性の向上および幅方向の延性バラツキの縮小化を図っている。また、特許文献３、４、５では、伸びフランジ性に優れた熱延鋼板の製造方法が提示されており、冷延鋼板を製造するための熱延素材および溶融亜鉛めっき鋼板を製造するための熱延素材は考慮されていない。そのため、加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板の開発が課題となる。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑み、５４０ＭＰａ以上のＴＳを有し、加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板の製造に使用できる熱延鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、５４０ＭＰａ以上のＴＳを有し、加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板および溶融亜鉛めっき鋼板を製造するための熱延素材を得るべく鋭意検討を重ねたところ、以下のことを見出した。
【０００９】
熱間圧延工程の巻き取り段階でフェライトとパーライトを主体とする組織を造り込み、その後の冷却過程での変態による組織変化を抑制し、材質バラツキの小さい熱延組織制御を図った。さらに、仕上げ圧延出側温度から巻き取り温度までの熱履歴、とくに冷却速度を制御し、鋼板の組織をフェライトとパーライトを主体とする組織にするとともに、フェライトとパーライトの平均結晶粒径と面積率およびパーライトの分散状態（平均自由行程）を制御することにより、その後の焼鈍後の冷延鋼板および溶融亜鉛めっき鋼板の強度確保と延性の向上および材質バラツキの狭小化（材質安定化）を図った。以上のことより、加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板の創製が可能となった。
【００１０】
本発明は、以上の知見に基づいてなされたものであり、以下の特徴を備えている。
【００１１】
［１］成分組成は、質量％でＣ：０．０４％以上０．２０％以下、Ｓｉ：０．７％以上２．３％以下、Ｍｎ：０．８％以上２．８％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．００８％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、熱延板組織は、フェライトとパーライトを有し、前記フェライトは面積率が７５％以上かつ平均結晶粒径が５μｍ以上２５μｍ以下であり、前記パーライトは面積率が５％以上かつ平均結晶粒径が２．０μｍ以上であり、さらに、前記パーライトの平均自由行程が５μｍ以上であることを特徴とする加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板。
【００１２】
［２］さらに、熱延板幅方向の中心部の引張強度と熱延板幅端部から板幅の１／８に相当する位置の引張強度との引張強度差が３０ＭＰａ以下であることを特徴とする前記［１］に記載の加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板。
【００１３】
［３］さらに、成分組成として、質量％で、Ｃｒ：０．０５％以上１．０％以下、Ｖ：０．００５％以上０．５％以下、Ｍｏ：０．００５％以上０．５％以下、Ｎｉ：０．０５％以上１．０％以下、Ｃｕ：０．０５％以上１．０％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有することを特徴とする前記［１］または［２］に記載の加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板。
【００１４】
［４］さらに、成分組成として、質量％で、Ｔｉ：０．０１％以上０．１％以下、Ｎｂ：０．０１％以上０．１％以下、Ｂ：０．０００３％以上０．００５０％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有することを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載の加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板。
【００１５】
［５］さらに、成分組成として、質量％で、Ｃａ：０．００１％以上０．００５％以下、ＲＥＭ：０．００１％以上０．００５％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有することを特徴とする前記［１］〜［４］のいずれかに記載の加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板。
【００１６】
［６］成分組成は、質量％でＣ：０．０４％以上０．２０％以下、Ｓｉ：０．７％以上２．３％以下、Ｍｎ：０．８％以上２．８％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．００８％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、熱延板組織は、フェライトとパーライトを有し、前記フェライトは面積率が７５％以上かつ平均結晶粒径が５μｍ以上２５μｍ以下であり、前記パーライトは面積率が５％以上かつ平均結晶粒径が２．０μｍ以上であり、さらに、前記パーライトの平均自由行程が５μｍ以上であることを特徴とする加工性と材質安定性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
【００１７】
［７］さらに、熱延板幅方向の中心部の引張強度と熱延板幅端部から板幅の１／８に相当する位置の引張強度との引張強度差が３０ＭＰａ以下であることを特徴とする前記［６］に記載の加工性と材質安定性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
【００１８】
［８］さらに、成分組成として、質量％で、Ｃｒ：０．０５％以上１．０％以下、Ｖ：０．００５％以上０．５％以下、Ｍｏ：０．００５％以上０．５％以下、Ｎｉ：０．０５％以上１．０％以下、Ｃｕ：０．０５％以上１．０％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有することを特徴とする前記［６］または［７］に記載の加工性と材質安定性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
【００１９】
［９］さらに、成分組成として、質量％で、Ｔｉ：０．０１％以上０．１％以下、Ｎｂ：０．０１％以上０．１％以下、Ｂ：０．０００３％以上０．００５０％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有することを特徴とする前記［６］〜［８］のいずれかに記載の加工性と材質安定性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
【００２０】
［１０］さらに、成分組成として、質量％で、Ｃａ：０．００１％以上０．００５％以下、ＲＥＭ：０．００１％以上０．００５％以下のうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有することを特徴とする前記［６］〜［９］のいずれかに記載の加工性と材質安定性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板。
【００２１】
［１１］前記［１］〜［５］のいずれかに記載の成分組成を有する鋼スラブを、仕上げ圧延出側温度８５０℃以上で熱間圧延し、仕上げ圧延出側温度から６５０℃までの温度域を平均冷却速度２０〜９０℃／ｓで冷却し、その後、巻き取り温度までの温度域を平均冷却速度５〜３５℃／ｓで冷却し、４７０〜６４０℃で巻き取ることを特徴とする加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板の製造方法。
【００２２】
［１２］前記［６］〜［１０］のいずれかに記載の成分組成を有する鋼スラブを、仕上げ圧延出側温度８５０℃以上で熱間圧延し、仕上げ圧延出側温度から６５０℃までの温度域を平均冷却速度２０〜９０℃／ｓで冷却し、その後、巻き取り温度までの温度域を平均冷却速度５〜３５℃／ｓで冷却し、４７０〜６４０℃で巻き取ることを特徴とする加工性と材質安定性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板の製造方法。
【００２３】
なお、本明細書において、鋼の成分を示す％は、すべて質量％である。
【００２４】
また、本発明においては、溶融亜鉛めっき後、合金化処理を施す、施さないにかかわらず、溶融亜鉛めっき方法によって鋼板上に亜鉛めっきした鋼板を総称して溶融亜鉛めっき鋼板と呼称する。すなわち、本発明における溶融亜鉛めっき鋼板とは、合金化処理を施していない溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）、合金化処理を施した合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）の両方を含むものである。また、本発明で意図する冷延鋼板用熱延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板は、切板状の鋼板、コイル状の鋼板（帯板）の両方を含むものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板が得られる。本発明の熱延鋼板から製造した冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板は、５４０ＭＰａ以上のＴＳを有し、加工性と材質安定性に優れるので、例えば、自動車構造部材に適用することにより車体軽量化による燃費改善を図ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明の詳細を説明する。
【００２７】
熱延板組織のフェライトとパーライトの平均結晶粒径と面積率を適正に制御することにより、その後の焼鈍後に良好な延性を得ることが可能となった。さらに、熱延の熱履歴の制御により、熱延板組織のフェライトの平均結晶粒径とパーライトの平均結晶粒径および平均自由行程を制御することで、パーライトが疎に分散した熱延組織を造り込むことができるため、その後、焼鈍処理を施して製造する冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板（以下、焼鈍処理を施した鋼板を「焼鈍板」とも記載する。）のさらなる延性の向上と材質バラツキの狭小化（材質安定化）に繋がることがわかった。つまり、熱延段階での組織制御を考慮することで、加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板の製造が可能となった。
【００２８】
以上が本発明を完成するに至った技術的特徴である。
【００２９】
そして、成分組成は、質量％でＣ：０．０４％以上０．２０％以下、Ｓｉ：０．７％以上２．３％以下、Ｍｎ：０．８％以上２．８％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．００８％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、熱延板組織は、フェライトとパーライトを有し、前記フェライトは面積率が７５％以上かつ平均結晶粒径が５μｍ以上２５μｍ以下であり、前記パーライトは面積率が５％以上かつ平均結晶粒径が２．０μｍ以上であり、さらに、前記パーライトの平均自由行程が５μｍ以上であることを特徴とする。
【００３０】
（１）まず、成分組成について説明する。
【００３１】
Ｃ：０．０４％以上０．２０％以下
Ｃはオーステナイト生成元素であり、焼鈍後組織を複合化し、強度と延性の向上に有効な元素である。Ｃ量が０．０４％未満では、焼鈍板の強度の確保が難しい。一方、Ｃ量が０．２０％を超えて過剰に添加すると、溶接部および熱影響部の硬化が著しく、溶接部の機械的特性が劣化するため、スポット溶接性、アーク溶接性等が低下する。よって、Ｃは０．０４％以上０．２０％以下とする。好ましくは０．０５％以上０．１４％以下である。より好ましくは０．０７％以上０．１２％以下である。
【００３２】
Ｓｉ：０．７％以上２．３％以下
Ｓｉはフェライト生成元素であり、焼鈍板のフェライトの固溶強化および延性の向上に有効な元素でもある。焼鈍板の強度と延性のバランスの向上には０．７％以上の添加が必要である。また、熱延段階でのフェライト変態を促進することにより所望のフェライトの平均結晶粒径および面積率が確保されるため、材質安定性を向上させるために必要な元素である。しかしながら、２．３％を超えるＳｉの過剰な添加は、赤スケール等の発生により表面性状の劣化や、めっき付着・密着性の劣化を引き起こす。よって、Ｓｉは０．７％以上２．３％以下とする。好ましくは、０．９％以上２．０％以下である。より好ましくは１．２％超え２．０％以下である。
【００３３】
Ｍｎ：０．８％以上２．８％以下
Ｍｎは、オーステナイト生成元素であり、焼鈍板の強度の確保に有効な元素である。Ｍｎ量は０．８％未満では強度の確保が難しい。一方、Ｍｎ量が２．８％を超えて過剰に添加すると、熱延段階でのフェライト変態とパーライト変態を遅延し、所望のフェライトの平均結晶粒径および面積率を確保することが難しく、材質安定性が低下する懸念がある。また、近年、Ｍｎの合金コストが高騰しているため、コストアップの要因にもなる。従って、Ｍｎは０．８％以上２．８％以下とする。好ましくは１．２％以上２．８％以下である。
【００３４】
Ｐ：０．１％以下
Ｐは、鋼の強化に有効な元素であるが、０．１％を超えて過剰に添加すると、粒界偏析により脆化を引き起こし、耐衝撃性を劣化させる。また、０．１％を超えると溶融亜鉛めっきの合金化速度を大幅に遅延させる。従って、Ｐは０．１％以下とする。好ましくは０．０２％以下である。
【００３５】
Ｓ：０．０１％以下
Ｓは、ＭｎＳなどの介在物となって、耐衝撃性の劣化や溶接部のメタルフローに沿った割れの原因となるので極力低い方がよいが、製造コストの面からＳは０．０１％以下とする。好ましくは０．００５％以下である。
【００３６】
Ａｌ：０．１％以下
Ａｌの過剰な添加は、酸化物系介在物の増加による表面性状や成形性の劣化を招き、コスト高にもなるため、Ａｌは０．１％以下とする。好ましくは０．０５％以下である。
【００３７】
Ｎ：０．００８％以下
Ｎは、鋼の耐時効性を最も大きく劣化させる元素であり、少ないほど好ましく、０．００８％を超えると耐時効性の劣化が顕著となる。従って、Ｎは０．００８％以下とする。好ましくは０．００４％以下である。
【００３８】
残部はＦｅおよび不可避的不純物である。ただし、これらの成分元素に加えて、以下の合金元素を必要に応じて添加することができる。
【００３９】
Ｃｒ：０．０５％以上１．０％以下、Ｖ：０．００５％以上０．５％以下、Ｍｏ：０．００５％以上０．５％以下、Ｎｉ：０．０５％以上１．０％以下、Ｃｕ：０．０５％以上１．０％以下のうちから選ばれる少なくとも１種
Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｕは鋼の強化に有効な元素であり、本発明で規定した範囲内であれば鋼の強化に使用して差し支えない。その効果は、Ｃｒは０．０５％以上、Ｖは０．００５％以上、Ｍｏは０．００５％以上、Ｎｉは０．０５％以上、Ｃｕは０．０５％以上で得られる。しかしながら、Ｃｒは１．０％、Ｖは０．５％、Ｍｏは０．５％、Ｎｉは１．０％、Ｃｕは１．０％を超えて過剰に添加すると、マルテンサイト等の残部組織（後記）の分率が過大となり著しい強度上昇による延性の低下の懸念が生じる。また、コストアップの要因にもなる。したがって、これらの元素を添加する場合には、その量をそれぞれＣｒは０．０５％以上１．０％以下、Ｖは０．００５％以上０．５％以下、Ｍｏは０．００５％以上０．５％以下、Ｎｉは０．０５％以上１．０％以下、Ｃｕは０．０５％以上１．０％以下とする。
【００４０】
Ｔｉ：０．０１％以上０．１％以下、Ｎｂ：０．０１％以上０．１％以下、Ｂ：０．０００３％以上０．００５０％以下のうちから選ばれる少なくとも１種
Ｔｉ、Ｎｂは鋼の析出強化に有効な元素である。その効果は、Ｔｉは０．０１％以上、Ｎｂは０．０１％以上で得られる。しかしながら、Ｔｉは０．１％、Ｎｂは０．１％を超えて過剰に添加すると、マルテンサイト等の残部組織の分率が過大となり著しい強度上昇による延性の低下の懸念が生じる。また、コストアップの要因にもなる。従って、Ｔｉ、Ｎｂを添加する場合には、その添加量をＴｉは０．０１％以上０．１％以下、Ｎｂは０．０１％以上０．１％以下とする。
【００４１】
Ｂは鋼の強化に有効な元素であり、その効果は、０．０００３％以上で得られる。しかしながら、Ｂは０．００５０％を超えて過剰に添加すると、マルテンサイト等の残部組織の分率が過大となり著しい強度上昇による延性の低下の懸念が生じる。また、コストアップの要因にもなる。したがって、Ｂを添加する場合には、その量を０．０００３％以上０．００５０％以下とする。
【００４２】
Ｃａ：０．００１％以上０．００５％以下、ＲＥＭ：０．００１％以上０．００５％以下のうちから選ばれる少なくとも１種
ＣａおよびＲＥＭは、硫化物の形状を球状化し、局部延性への硫化物の悪影響を改善するために有効な元素である。この効果を得るためには、それぞれ０．００１％以上必要である。しかしながら、ＣａおよびＲＥＭは、０．００５％を超えて過剰に添加すると、介在物等の増加を引き起こし表面および内部欠陥などを引き起こす。したがって、Ｃａ、ＲＥＭを添加する場合は、その添加量はそれぞれ０．００１％以上０．００５％以下とする。
【００４３】
（２）次に、ミクロ組織について説明する。
【００４４】
熱延板組織のフェライトの面積率：７５％以上
焼鈍板の良好な延性を確保するためには、熱延板組織のフェライトは面積率で７５％以上必要である。好ましくは７８％以上である。
【００４５】
熱延板組織のパーライトの面積率：５％以上
焼鈍板の良好な延性を確保するためには、熱延板組織のパーライトは面積率で５％以上必要である。好ましくは８％以上である。
【００４６】
熱延板組織のフェライトの平均結晶粒径：５μｍ以上２５μｍ以下
焼鈍板の良好な材質安定性を確保するためには、熱延板組織のフェライトの平均結晶粒径が５μｍ以上必要である。また、熱延板組織のフェライトの平均結晶粒径が２５μｍを超えると焼鈍板の所望の強度確保が難しい。そのため、熱延板組織のフェライトの平均結晶粒径は５μｍ以上２５μｍ以下とする必要がある。好ましくは８μｍ以上２０μｍ以下である。
【００４７】
熱延板組織のパーライトの平均結晶粒径：２．０μｍ以上
焼鈍板の良好な延性を確保するためには、熱延板組織のパーライトの平均結晶粒径が２．０μｍ以上必要である。好ましくは３.０μｍ以上１０μｍ以下である。
【００４８】
熱延板組織のパーライトの平均自由行程：５μｍ以上
焼鈍板の良好な延性と材質安定性を確保するためには、熱延板組織のパーライトの平均自由行程が５μｍ以上必要である。好ましくは６μｍ以上１５μｍ以下である。
【００４９】
なお、熱延板組織において、フェライト、パーライト以外に、残部組織として、セメンタイト等の炭化物、マルテンサイト、ベイニティックフェライト、残留オーステナイト等を生じる場合がある。これらの残部組織は、面積率で８％以下が好ましく、この範囲であれば、本発明の効果は損なわれない。本発明では、上記の鋼成分組成と金属組織の構成（フェライトとパーライトの面積率および平均結晶粒径、パーライトの平均自由行程）が満足されていれば、本発明の目的を達成できる。
【００５０】
（３）熱延板幅方向の中心部の引張強度と熱延板幅端部から板幅の１／８に相当する位置の引張強度との引張強度差（絶対値）：３０ＭＰａ以下
焼鈍板の幅方向材質バラツキの狭小化（材質安定化）を図るうえで、熱延板の幅方向の材質安定化が有効である。焼鈍板の材質安定化の観点から、熱延板幅方向の中心部と熱延板幅端部（エッジ部）から板幅の１／８に相当する位置（以下、「幅１／８位置」とも記載する。）との引張強度の差（絶対値）が３０ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００５１】
また、焼鈍板の材質安定化の観点から、熱延板の幅方向の中心部と熱延板幅端部（エッジ部）から板幅の１／８に相当する位置との降伏応力の差（ΔＹＰ）、全伸びの差（ΔＥＬ）が、それぞれ４０ＭＰａ以下、４％以下であることがさらに好ましい。熱延板の材質バラツキを、幅中心部と幅１／８位置の２点で評価するのは、例えば、熱延板の幅方向の中心部と熱延板幅端部（エッジ）から板幅の１／４に相当する位置（幅１／４位置）との引張強度の差では、エッジ付近の材質が評価されないため、十分な幅方向の材質安定性の評価が困難であるが、さらにエッジ寄りの幅１／８位置と幅中心部の引張強度の差で評価することで、焼鈍板の材質安定性の適切な評価が可能になるためである。
【００５２】
（４）次に、本発明の冷延鋼板用熱延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板の製造方法の一実施形態について説明する。
【００５３】
本発明の加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板は、上記の成分組成を有する鋼スラブを、仕上げ圧延出側温度８５０℃以上で熱間圧延し、仕上げ圧延出側温度から６５０℃までの温度域を平均冷却速度２０〜９０℃／ｓで冷却し、その後、巻き取り温度までの温度域を平均冷却速度５〜３５℃／ｓで冷却し、４７０〜６４０℃で巻き取ることにより製造することができる。
【００５４】
また、本発明の加工性と材質安定性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板は、上記の成分組成を有する鋼スラブを、仕上げ圧延出側温度８５０℃以上で熱間圧延し、仕上げ圧延出側温度から６５０℃までの温度域を平均冷却速度２０〜９０℃／ｓで冷却し、その後、巻き取り温度までの温度域を平均冷却速度５〜３５℃／ｓで冷却し、４７０〜６４０℃で巻き取ることにより製造することができる。
【００５５】
以下、詳細に説明する。
【００５６】
上記の成分組成を有する鋼は、公知の方法により、溶製した後、分塊圧延または連続鋳造を経てスラブとし、熱間圧延を施して熱延鋼板とする。スラブの加熱については、特に条件を限定しないが、加熱温度は１１００〜１３００℃が好ましい。熱間圧延は以下の条件で行う。
【００５７】
熱間圧延の仕上げ圧延出側温度：８５０℃以上
熱間圧延の仕上げ圧延出側温度が８５０℃未満になると、熱延板組織において、フェライトが圧延方向に伸長した組織となり、焼鈍板の延性および材質安定性が低下する。そのため、熱間圧延の仕上げ圧延出側温度を８５０℃以上とする。好ましくは８７０℃以上である。
【００５８】
仕上げ圧延出側温度から６５０℃までの温度域を平均冷却速度２０〜９０℃／ｓで冷却（一次冷却）
仕上げ圧延出側温度から６５０℃までの平均冷却速度が２０℃／ｓ未満になると、フェライト変態が過剰に進行し、所望のパーライトの面積率が得られず、焼鈍板の延性が低下する。また、平均冷却速度が９０℃／ｓを超えると、熱延板組織において、フェライト変態が十分に進行せず、所望のフェライト平均結晶粒径およびパーライトの平均自由行程が得られず、焼鈍板の延性と材質安定性が低下する。したがって、仕上げ圧延出側温度から６５０℃までの温度域を平均冷却速度２０〜９０℃／ｓで冷却する。好ましい平均冷却速度は３０〜７０℃／ｓである。
【００５９】
巻き取り温度までの温度域を平均冷却速度５〜３５℃／ｓで冷却（二次冷却）
前記一次冷却後、巻き取り温度までの平均冷却速度が５℃／ｓ未満になると、フェライト変態が過剰に進行し、所望のパーライト面積率が得られず、焼鈍板の延性が低下する。また、一次冷却後、巻き取り温度までの平均冷却速度が３５℃／ｓを超えると、巻き取り後にベイナイト変態が進行し、所望のパーライトの面積率と平均結晶粒径が得られず、焼鈍板の延性が低下する。したがって、巻き取り温度までの平均冷却速度を５〜３５℃／ｓとする。好ましい平均冷却速度は１０〜２５℃／ｓである。
【００６０】
巻き取り温度：４７０〜６４０℃
巻き取り温度が４７０℃未満になると、熱延板組織において、マルテンサイトやベイナイトの低温変態相（硬質相）を多く含み、所望のパーライトの面積率を確保できない組織となり、熱延板の幅方向で不均一な硬度分布が生じ、焼鈍板の材質安定性が低下する。また、巻き取り温度が６４０℃を超えると、熱延板組織のフェライトの結晶粒径が大きくなり、焼鈍板の所望強度の確保が難しくなる。そのため、巻き取り温度は４７０〜６４０℃とする。好ましくは４８０〜６２０℃である。
【００６１】
前記で得た熱延鋼板を、通常公知の方法で酸洗し、必要に応じては、脱脂などの予備処理を実施し、さらに冷間圧延を行い、焼鈍処理を施すことで冷延鋼板を製造する。また、焼鈍処理を施した後、溶融亜鉛めっき処理を施し、またはさらに合金化処理を施すことで、溶融亜鉛めっき鋼板を製造する。また、酸洗後、冷間圧延を施すことなく、焼鈍処理、溶融亜鉛めっき処理を施し、またはさらに合金化処理を施すことで、溶融亜鉛めっき鋼板を製造することもできる。なお、本発明の製造方法における一連の熱処理においては、鋼板はいかなる設備で熱処理を施されてもかまわない。冷間圧延、焼鈍処理は以下の条件で行うことが好ましい。
【００６２】
冷間圧延を行う場合、冷間圧延の圧下率が３０％未満になると、焼鈍時にフェライトの再結晶が促進されず、未再結晶フェライトが残存し、焼鈍板の延性が低下する場合があるため、冷間圧延の圧下率は３０％以上が好ましい。焼鈍処理は、７５０〜９００℃の温度域で１５〜６００ｓ保持することが好ましい。焼鈍温度が７５０℃未満または７５０〜９００℃の温度域での保持時間が１５ｓ未満になると、未再結晶組織が残存し、延性が低下する場合があり、焼鈍温度が９００℃を超え、または７５０〜９００℃の温度域での保持時間が６００ｓを超えると、オーステナイト粒の成長が著しく、最終的に不均一な組織が形成され、材質安定性が低下する場合があるためである。
【００６３】
冷延鋼板では焼鈍後、合金化処理を施さない溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）は、溶融亜鉛めっき後、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）は合金化処理後に形状矯正等のために調質圧延を施してもよい。
【実施例】
【００６４】
表１に示す成分組成を有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる鋼を転炉にて溶製し、連続鋳造法にてスラブとした。得られたスラブを１２００℃に加熱後、表２に示す仕上げ圧延出側温度で２．３〜４．５ｍｍの板厚まで熱間圧延を行い、表２に示す条件で冷却し巻き取った。次いで、得られた熱延板を酸洗し、冷間圧延した後、８００℃で焼鈍し、必要に応じて、溶融亜鉛めっき処理、またはさらに亜鉛めっきの合金化処理を施し、冷延鋼板（ＣＲ）、溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）を得た。一部熱延板については、酸洗後、冷間圧延を施さないで、焼鈍、溶融亜鉛めっき処理、またはさらに亜鉛めっきの合金化処理を施し、溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）を得た。溶融亜鉛めっき浴は溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）では、Ａｌ：０．１９質量％含有亜鉛浴を使用し、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）では、Ａｌ：０．１４質量％含有亜鉛浴を使用し、浴温は４６０℃とし、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）については、５５０℃で合金化処理を施した。めっき付着量は片面あたり４５ｇ/ｍ2（両面めっき）とし、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）は、めっき層中のＦｅ濃度を９〜１２質量％とした。
【００６５】
【表１】
0005397437.tif 000002
【００６６】
【表２】
0005397437.tif 000003
【００６７】
得られた熱延鋼板に対して、フェライトとパーライトの面積率は、鋼板の圧延方向に平行な板厚断面を研磨後、３％ナイタールで腐食し、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）について、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて２０００倍の倍率で１０視野観察し、得られた組織画像を用いて、Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社のＩｍａｇｅ−Ｐｒｏを用いて各組織（フェライト、パーライト）の面積率を１０視野分算出し、それらの値を平均して求めた。上記の組織画像において、フェライトは灰色の組織（下地組織）、パーライトはフェライトとセメンタイト（白色）の層状の組織を呈している。フェライトとパーライトの平均結晶粒径は、上述のＩｍａｇｅ−Ｐｒｏを用いて、各々のフェライト結晶粒もしくはパーライト結晶粒の面積を求め、円相当直径を算出し、それらの値を平均して求めた。パーライトの平均自由行程は、上述のＩｍａｇｅ−Ｐｒｏを用いて、パーライトの重心の座標（Ｘ座標、Ｙ座標）を求め、極端な偏りがなく均一に分散していることを前提に下記式により算出した。フェライト、パーライト以外の残部組織は、セメンタイト等の炭化物、マルテンサイト、ベイニティックフェライト、残留オーステナイトのいずれかである。
【００６８】
【数１】
0005397437.tif 000004
【００６９】
ただし、
ＬＭ：パーライトの平均自由行程（μｍ）
ｄＭ：パーライトの平均結晶粒径（μｍ）
ｆ：パーライトの面積率（％）÷１００
得られた冷延鋼板（ＣＲ）、溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）の引張試験を行った。引張試験は、引張方向が鋼板の圧延方向と直角方向となるようにサンプルを採取したＪＩＳ５号試験片を用いて、ＪＩＳ  Ｚ２２４１（２０１０年）に準拠して行い、ＴＳ（引張強度）、ＥＬ（全伸び）を測定した。延性は、ＴＳ×ＥＬの値で評価した。なお、本発明では、幅中心部でＴＳ×ＥＬ≧１９０００ＭＰａ・％の場合を良好と判定した。
【００７０】
熱延板の幅中心部と幅１／８位置のＴＳ、降伏応力（ＹＰ）、ＥＬについては、ＪＩＳ５号引張試験片（引張方向が圧延方向と直角方向）を用いて上記と同様の引張試験を行なって測定し、幅中心部の値と幅１／８位置の値の差（幅中心部の特性値−幅１／８位置の特性値）をそれぞれΔＴＳ、ΔＹＰ、ΔＥＬとして算出した。なお、本発明では、熱延板の幅中心部と幅１／８位置の特性差ΔＴＳ≦３０ＭＰａ、ΔＹＰ≦４０ＭＰａ、ΔＥＬ≦４．０％の場合を材質安定性が良好と判定した。
【００７１】
また、焼鈍板の幅中心部と幅１／８位置のＴＳ、ＹＰ、ＥＬを測定し、幅中心部の値と幅１／８位置の値の差（幅中心部の特性値−幅１／８位置の特性値）をそれぞれΔＴＳ、ΔＹＰ、ΔＥＬとして算出した。なお、焼鈍板の幅中心部と幅１／８位置の特性差ΔＴＳ≦２５ＭＰａ、ΔＹＰ≦３５ＭＰａ、ΔＥＬ≦３．５％の場合を材質安定性が良好と判定した。
【００７２】
以上により得られた結果を表３に示す。
【００７３】
【表３】
0005397437.tif 000005
【００７４】
本発明例の冷延鋼板用熱延鋼板および溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板は、その後の焼鈍後のＴＳが５４０ＭＰａ以上であり、延性および材質安定性にも優れている。一方、比較例では、強度、延性、材質安定性のいずれか一つ以上が劣っている。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明によれば、加工性と材質安定性に優れた冷延鋼板用熱延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板用熱延鋼板が得られる。本発明の熱延鋼板から製造した冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板は、例えば、自動車構造部材に適用することができる。