(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
C ：0.005％以上0.050％以下、    Si：0.2％以下、
Mn：0.80％以下、                P ：0.025％以下、
S ：0.01％以下、                N ：0.01％以下、
Al：0.06％以下、                Ti：0.05％以上0.10％以下
を、S、N、およびTiが下記(1)を満足するように含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成と、フェライト相の組織全体に対する面積率が95％以上であるマトリックスと、Tiを含み平均粒子径が10nm未満である微細炭化物が分散析出し、該微細炭化物の組織全体に対する体積比が0.0007以上である組織を有し、引張強さが590MPa以上、穴拡げ率が100％以上であることを特徴とする、加工性に優れた高張力熱延鋼板。
記
Ti ≧ 0.04＋(N/14×48＋S/32×48) ・・・ (1)
（S、N、Ti：各元素の含有量（質量％））
【請求項２】
前記組成に加えてさらに、質量％でB ：0.0003％以上0.0035％以下を、下記(2)式を満足するように含有することを特徴とする、請求項１に記載の加工性に優れた高張力熱延鋼板。
記
B ≧ 0.001×Mn ・・・ (2)
（Mn、B：各元素の含有量（質量％））
【請求項３】
前記組成が、下記(4)式を満足することを特徴とする、請求項１または２に記載の加工性に優れた高張力熱延鋼板。
記
C/12 ＞ Ti/48−N/14−S/32 ・・・ (4)
（C、S、N、Ti：各元素の含有量（質量％））
【請求項４】
前記微細炭化物が、含まれるCとTiの原子比で下記(3)式を満足する炭化物であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の加工性に優れた高張力熱延鋼板。
記
C / Ti ＞ 1.00 ・・・ (3)
（C/Ti：微細炭化物中のCとTiの原子比）
【請求項５】
前記組成に加えてさらに、質量％で、Cu、Sn、Ni、Ca、Mg、Co、As、Cr、W、Nb、Pb、Taのいずれか１種以上を合計で0.1％以下含有することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の加工性に優れた高張力熱延鋼板。
【請求項６】
鋼板表面にめっき皮膜を有することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の加工性に優れた高張力熱延鋼板。
【請求項７】
鋼素材に、粗圧延と仕上げ圧延からなる熱間圧延を施し、仕上げ圧延終了後、冷却し、巻き取り、熱延鋼板とするにあたり、
前記鋼素材を、質量％で、
C ：0.005％以上0.050％以下、    Si：0.2％以下、
Mn：0.80％以下、                P ：0.025％以下、
S ：0.01％以下、                N ：0.01％以下、
Al：0.06％以下、                Ti：0.05％以上0.10％以下
を、S、N、およびTiが下記(1)を満足するように含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成とし、
前記仕上げ圧延の仕上げ圧延温度を880℃以上とし、前記冷却の平均冷却速度を10℃/s以上とし、前記巻取り温度を550℃以上800℃未満とし、請求項１に記載の組織を有する熱延鋼板とすることを特徴とする、引張強さが590MPa以上、穴拡げ率が100％以上の加工性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法。
記
Ti ≧ 0.04＋(N/14×48＋S/32×48) ・・・ (1)
（S、N、Ti：各元素の含有量（質量％））
【請求項８】
前記組成に加えてさらに、質量％でB ：0.0003％以上0.0035％以下を、下記(2)式を満足するように含有することを特徴とする、請求項７に記載の加工性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法。
記
B ≧ 0.001×Mn ・・・ (2)
（Mn、B：各元素の含有量（質量％））
【請求項９】
前記組成が、下記(4)式を満足することを特徴とする、請求項７または８に記載の加工性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法。
記
C/12 ＞ Ti/48−N/14−S/32 ・・・ (4)
（C、S、N、Ti：各元素の含有量（質量％））
【請求項１０】
前記組成に加えてさらに、質量％で、Cu、Sn、Ni、Ca、Mg、Co、As、Cr、W、Nb、Pb、Taのいずれか１種以上を合計で0.1％以下含有することを特徴とする、請求項７ないし９のいずれかに記載の加工性に優れた高張力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、自動車用部品等の輸送機材、構造材の素材に好適な、加工性（伸びフランジ性）に優れた高張力熱延鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球環境保全の観点からCO2排出量を削減すべく、自動車車体の強度を維持しつつその軽量化を図り、自動車の燃費を改善することが、自動車業界においては常に重要な課題とされている。自動車車体の強度を維持しつつ車体の軽量化を図るうえでは、自動車部品用素材となる鋼板の高強度化により、鋼板を薄肉化することが有効である。例えば、自動車の足回り部品用鋼板の高強度薄肉化は、自動車車体の大幅な軽量化につながるため、自動車燃費向上に極めて有効な手段である。そのため、これらの部品用素材に対する高強度化の要望は非常に強い。
【０００３】
一方、鋼板を素材とする自動車部品の多くは、プレス加工やバーリング加工等によって成形されるため、自動車部品用鋼板には優れた伸びおよび伸びフランジ性を有することが要求される。例えば、足回り部品は複雑な形状を有することから、足回り部品用素材としての鋼板には、強度とともに加工性が重要視され、伸び、および伸びフランジ性等の加工性に優れた高張力鋼板が求められている。
【０００４】
しかしながら、一般的に鉄鋼材料は高強度化に伴い加工性が低下する。そのため、高張力熱延鋼板を足回り部品等に適用するうえでは、強度と加工性を兼備した高張力熱延鋼板の開発が必須となり、現在までに多くの研究が為され、様々な技術が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、重量％で、C：0.03〜0.25％、Si：2.0％以下、Mn：2.0％以下、P：0.1％以下、S：0.007％以下、Al：0.07％以下及びCr：1.0％以下を含有する組成とし、フェライトと第２相（パーライト、ベイナイト、マルテンサイト、残留オーステナイトの１種以上）からなる複合組織とし、第２相の硬さ、体積率、および粒径を規定することにより、引張強さ(TS)が490N/mm2(490MPa)を超える高強度熱延鋼板の疲労特性と伸びフランジ性を向上させる技術が提案されている。
【０００６】
また、特許文献２には、wt％で、C：0.01〜0.10％、Si：1.5％以下、Mn：1.0％超〜2.5％、P：0.15％以下、S：0.008％以下、Al：0.01〜0.08％、Ti，Nbの１種又は２種の合計：0.10〜0.60％を含む化学成分とし、フェライト量が面積率で95％以上であり、かつフェライトの平均結晶粒径が2.0〜10.0μm であり、マルテンサイトおよび残留オーステナイトを含まない組織とすることにより、引張強さ(TS)が490MPa以上である高強度熱延鋼板の疲労強度、特に伸びフランジ性を向上させる技術が提案されている。そして、特許文献２で提案された技術では、Mn含有量を1.0％超〜2.5％とすることにより、鋼板強度が向上するとともに微細フェライト粒が得られるとされている。
【０００７】
また、特許文献３には、質量％にて、C：0.01〜0.1％、S≦0.03％、N≦0.005％、Ti：0.05〜0.5％、Si：0.01〜2％、Mn：0.05〜2％、P≦0.1％、Al：0.005〜1.0％を含み、さらにTi−48/12C−48/14N−48/32S≧0％を満たす範囲でTiを含有する組成とし、鋼中の粒子で5nm以上のTiを含む析出物の平均サイズを101〜103nmで最小間隔を101 nm超104 nm以下とすることにより、引張強さ(TS)が640MPa以上である高強度熱延鋼板のバーリング加工性と疲労特性を向上させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−３２９８４８号公報
【特許文献２】特開２０００−３２８１８６号公報
【特許文献３】特開２００２−１６１３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１で提案された技術では、鋼板にプレス加工等を施して所望の部品形状に成形する際、軟質のフェライトと硬質の第２相との界面が、加工時の割れ発生起点となり易く、加工性が安定しないという問題を有する。また、特許文献１で提案された技術では、鋼板の引張強さ(TS)を590MPa級に高めた場合、加工性、特に伸びフランジ性が現状の要求に対して不十分であるという問題も見られる（特許文献１の実施例参照）。
【００１０】
また、特許文献２で提案された技術では、鋼板のMn含有量が高いため、鋼板の板厚中央部にMnが偏析し、鋼板のプレス成形の際、加工時に割れを誘発するので、優れた伸びフランジ性を安定的に確保することが困難であり、必ずしも十分な伸びフランジ性を得ることができない。また、特許文献２で提案された技術では、Tiを所定含有量としてTi炭化物を形成することにより、伸びフランジ性に悪影響を及ぼす固溶Cの低減化を図っているが、Cに対して過剰のTiを含有させると、Ti炭化物が粗大化し易くなり、所望の強度を安定的に得られないという問題が見られる。
【００１１】
また、特許文献３で提案された技術では、鋼板に含まれる析出物のサイズの分布が大きく、所望の強度を安定的に確保することができないという問題が見られる。また、特許文献３で提案された技術では、鋼板の伸びフランジ性が不十分である（特許文献３の実施例参照）。
【００１２】
大量生産される自動車部品に対しては、その素材を安定的に供給すべく熱延鋼板を工業的に大量生産する必要があるが、上記した従来技術では、引張強さ(TS)が590MPa以上であり且つ優れた加工性（伸びフランジ性）を有する高張力熱延鋼板を、安定的に供給することが困難である。本発明は、上記した従来技術が抱える問題を有利に解決し、自動車部品用の素材として好適な、引張強さ(TS)：590MPa以上であり且つ優れた加工性（伸びフランジ性）、具体的には穴拡げ率λ：100％以上を有する高張力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】
【００１３】
上記課題を解決すべく、本発明者らは、熱延鋼板の高強度化と加工性（伸びフランジ性）に及ぼす各種要因について鋭意検討した。その結果、以下のような知見を得た。
１）鋼板組織を転位密度が低い加工性に優れたフェライト単相組織とし、更に、微細炭化物を分散析出させて析出強化すると、熱延鋼板の伸びフランジ性を維持したまま、強度が向上すること。
２）加工性に優れ且つ引張強さ(TS)：590MPa以上の高強度を有する熱延鋼板を得るためには、析出強化に有効な平均粒子径が10nm未満である微細炭化物を所望の体積比で分散析出させる必要があること。
３）析出強化に寄与する微細炭化物としては、強度確保等の観点からは、Tiを含む炭化物が有効であること。
【００１４】
４）Tiを含む炭化物を平均粒子径：10nm未満とし、且つ所望の体積比で分散析出させるためには、析出核となるTi炭化物を形成するTi量を確保する必要があり、素材となる鋼中のN,S含有量に対して所定量以上のTi（Ti ≧ 0.04＋(N/14×48＋S/32×48)）を含有させる必要があること。
５）フェライト相中に、Tiを含む炭化物を微細（平均粒子径：10nm未満）に析出させるうえでは、素材となる鋼中のB含有量とMn含有量とを所望の比率（B ≧ 0.001×Mn）に制御することが有効であること。
６）Tiを含む炭化物のTi含有量が、原子比でC含有量超となると、炭化物が粗大化し易くなり、熱延鋼板特性に悪影響を及ぼすこと。
７）Tiを含む炭化物のTi含有量を原子比でC含有量未満として炭化物の粗大化を抑制するうえでは、素材となる鋼中のC含有量に対するTi,N,S含有量を所定の範囲（C/12 ＞ Ti/48−N/14−S/32）に制御することが有効であること。
【００１５】
本発明は上記の知見に基づき完成されたものであり、その要旨は次のとおりである。
［１］ 質量％で、
C ：0.005％以上0.050％以下、    Si：0.2％以下、
Mn：0.80％以下、                P ：0.025％以下、
S ：0.01％以下、                N ：0.01％以下、
Al：0.06％以下、                Ti：0.05％以上0.10％以下
を、S、N、およびTiが下記(1)式を満足するように含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成と、フェライト相の組織全体に対する面積率が95％以上であるマトリックスと、Tiを含み平均粒子径が10nm未満である微細炭化物が分散析出し、該微細炭化物の組織全体に対する体積比が0.0007以上である組織を有し、引張強さが590MPa以上、穴拡げ率が100％以上であることを特徴とする、加工性に優れた高張力熱延鋼板。
記
Ti ≧ 0.04＋(N/14×48＋S/32×48) ・・・ (1)
（S、N、Ti：各元素の含有量（質量％））
【００１６】
［２］  前記［１］において、前記組成に加えてさらに、質量％でB ：0.0003％以上0.0035％以下を、下記(2)式を満足するように含有することを特徴とする、加工性に優れた高張力熱延鋼板。
記
B ≧ 0.001×Mn ・・・ (2)
（Mn、B：各元素の含有量（質量％））
【００１７】
［３］  前記［１］または［２］において、前記組成が、下記(4)式を満足することを特徴とする、加工性に優れた高張力熱延鋼板。
記
C/12 ＞ Ti/48−N/14−S/32 ・・・ (4) 
（C、S、N、Ti：各元素の含有量（質量％））
【００１８】
［４］ 前記［１］ないし［３］のいずれかにおいて、前記微細炭化物が、含まれるCとTiの原子比で下記(3)式を満足する炭化物であることを特徴とする、加工性に優れた高張力熱延鋼板。
記
C / Ti ＞ 1.00 ・・・ (3)
（C/Ti：微細炭化物中のCとTiの原子比）
【００１９】
［５］  前記［１］ないし［４］のいずれかにおいて、前記組成に加えてさらに、質量％で、Cu、Sn、Ni、Ca、Mg、Co、As、Cr、W、Nb、Pb、Taのいずれか１種以上を合計で0.1％以下含有することを特徴とする、加工性に優れた高張力熱延鋼板。
【００２０】
［６］  前記［１］ないし［５］のいずれかにおいて、鋼板表面にめっき皮膜を有することを特徴とする、加工性に優れた高張力熱延鋼板。
【００２１】
［７］ 鋼素材に、粗圧延と仕上げ圧延からなる熱間圧延を施し、仕上げ圧延終了後、冷却し、巻き取り、熱延鋼板とするにあたり、
前記鋼素材を、質量％で、
C ：0.005％以上0.050％以下、    Si：0.2％以下、
Mn：0.80％以下、                P ：0.025％以下、
S ：0.01％以下、                N ：0.01％以下、
Al：0.06％以下、                Ti：0.05％以上0.10％以下
を、S、N、およびTiが下記(1)式を満足するように含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成とし、
前記仕上げ圧延の仕上げ圧延温度を880℃以上とし、前記冷却の平均冷却速度を10℃/s以上とし、前記巻取り温度を550℃以上800℃未満とし、前記［１］に記載の組織を有する熱延鋼板とすることを特徴とする、引張強さが590MPa以上、穴拡げ率が100％以上の加工性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法。
記
Ti ≧0.04＋(N/14×48＋S/32×48) ・・・ (1)
（S、N、Ti：各元素の含有量（質量％））
【００２２】
［８］  前記［７］において、前記組成に加えてさらに、質量％でB ：0.0003％以上0.0035％以下を、下記(2)式を満足するように含有することを特徴とする、加工性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法。
記
B ≧ 0.001×Mn ・・・ (2)
（Mn、B：各元素の含有量（質量％）
【００２３】
［９］  前記［７］または［８］において、前記組成が、下記(4)式を満足することを特徴とする、加工性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法。
記
C/12 ＞ Ti/48−N/14−S/32 ・・・ (4) 
（C、S、N、Ti：各元素の含有量（質量％））
【００２４】
［１０］  前記［７］ないし［９］のいずれかにおいて、前記組成に加えてさらに、質量％で、Cu、Sn、Ni、Ca、Mg、Co、As、Cr、W、Nb、Pb、Taのいずれか１種以上を合計で0.1％以下含有することを特徴とする、加工性に優れた高張力熱延鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、自動車用鋼板等に好適な、引張強さ(TS)：590MPa以上で、かつ、プレス時の断面形状が複雑な足回り部品等の素材として十分に適用可能な優れた加工性（伸びフランジ性）を有する高張力熱延鋼板を提供することが可能となり、産業上格段の効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明について詳細に説明する。
まず、本発明鋼板の組織および炭化物の限定理由について説明する。
本発明の熱延鋼板は、フェライト相が組織全体に対する面積率で95％以上であるマトリックスと、該マトリックスにTiを含み平均粒子径が10nm未満である微細炭化物が分散析出し、該微細炭化物の組織全体に対する体積比が0.0007以上である組織を有する。
【００２７】
フェライト相：組織全体に対する面積率で95％以上
本発明においては、熱延鋼板の加工性（伸びフランジ性）を確保する上でフェライト相の形成が必須となる。熱延鋼板の伸びおよび伸びフランジ性の向上には、熱延鋼板の組織を、転位密度の低い延性に優れたフェライト相とすることが有効である。特に、伸びフランジ性の向上には、熱延鋼板の組織をフェライト単相組織とすることが好ましいが、完全なフェライト単相組織でない場合であっても、実質的にフェライト単相組織、すなわち、組織全体に対する面積率で95％以上がフェライト相であれば、上記の効果を十分に発揮する。したがって、フェライト相の組織全体に対する面積率は95％以上とする。好ましくは、97％以上である。
【００２８】
なお、本発明の熱延鋼板において、フェライト相以外の組織としては、セメンタイト、パーライト、ベイナイト相、マルテンサイト相、残留オーステナイト相等が挙げられ、これらの合計は組織全体に対する面積率で5％程度以下、好ましくは3％程度以下であれば許容される。
【００２９】
Tiを含む微細炭化物
Tiを含む炭化物は、その平均粒子径が極めて小さい微細炭化物となる傾向が強い。そのため、熱延鋼板中に微細炭化物を分散析出させることにより熱延鋼板の高強度化を図る本発明においては、分散析出をさせる微細炭化物として、Tiを含む微細炭化物とする。また、後述するように、本発明においては、微細炭化物中のCとTiの原子比が所定の条件を満足するような微細炭化物とすることが好ましい。
【００３０】
微細炭化物の平均粒子径：10nm未満
熱延鋼板に所望の強度（引張強さ：590MPa以上）を付与するうえでは微細炭化物の平均粒子径が極めて重要であり、本発明においてはTi を含む微細炭化物の平均粒子径を10nm未満とする。マトリックス中に微細炭化物が析出すると、その微細炭化物が、鋼板に変形が加わった際に生じる転位の移動に対する抵抗として作用することにより熱延鋼板が強化されるが、微細炭化物の平均粒子径を10nm未満とすると、上記の作用がより一層顕著となる。したがって、Ti を含む微細炭化物の平均粒子径は10nm未満とする。より好ましくは5nm以下である。
【００３１】
微細炭化物の組織全体に対する体積比：0.0007以上
熱延鋼板に所望の強度（引張強さ：590MPa以上）を付与するうえではTiを含む微細炭化物の分散析出状態も極めて重要であり、本発明においては、Tiを含み平均粒子径が10nm未満である微細炭化物の、組織全体に対する体積比が0.0007以上となるように分散析出させる。この体積比が0.0007未満である場合には、たとえTiを含む微細炭化物の平均粒子径が10nm未満であっても、該微細炭化物の量が少ないため、所望の熱延鋼板強度（引張強さ：590MPa以上）を確実に確保することが困難となる。したがって、上記体積比は0.0007以上とする。なお、上記体積比が0.004を超えると、強度が高くなり過ぎ、伸びフランジ性が低下するおそれがある。したがって、上記体積比は、0.0007以上0.004以下とすることが好ましい。
【００３２】
なお、本発明において、Tiを含む微細炭化物の析出形態として、主たる析出形態である列状析出のほか、ランダムに析出している微細炭化物が混在していても、なんら特性に影響を与えず、析出の形態は問わず、種々析出形態を合わせて分散析出と称することとする。
【００３３】
次に、本発明熱延鋼板の成分組成の限定理由について説明する。なお、以下の成分組成を表す％は、特に断らない限り質量％を意味するものとする。
C ：0.005％以上0.050％以下
Cは、微細炭化物を形成し、熱延鋼板を強化するうえで必須の元素である。C含有量が0.005％未満であると所望の体積比の微細炭化物を確保することができず、590MPa以上の引張強さが得られなくなる。一方、C含有量が0.050％を超えると、強度が上昇するとともに、鋼板中にパーライトが形成され易くなり、優れた伸びフランジ性を得ることが困難となり易い。したがって、C含有量は0.005％以上0.050％以下とする。好ましくは0.020％以上0.035％以下である。より好ましくは0.020％以上0.030％以下である。
【００３４】
Si：0.2％以下
Siは、固溶強化元素であり、鋼の高強度化に有効な元素である。しかしながら、Si含有量が0.2％を超えると、フェライト相からのC析出が促進され、粒界に粗大なFe炭化物が析出し易くなり、伸びフランジ性が低下する。また、過剰なSiは、めっき性に悪影響を及ぼす。したがって、Si含有量は0.2％以下とする。好ましくは0.05％以下である。
【００３５】
Mn：0.80％以下
Mnは、固溶強化元素であり、鋼の高強度化に有効な元素であるため、熱延鋼板を強化する観点からはMn含有量を高めることが望ましい。しかしながら、Mn含有量が0.80％を超えると偏析が生じ易くなり、且つ、フェライト相以外の相、すなわち硬質相が形成され、伸びフランジ性が低下する。したがって、Mn含有量は0.80％以下とする。好ましくは0.35％以下である。より好ましくは0.30％以下である。
【００３６】
P ：0.025％以下
Pは、固溶強化元素であり、鋼の高強度化に有効な元素であるが、P含有量が0.025％を超えると偏析が顕著になり、伸びフランジ性が低下する。したがって、P含有量は0.025％以下とする。好ましくは0.02％以下である。
【００３７】
S ：0.01％以下
Sは、熱間加工性（熱間圧延性）を低下させる元素であり、スラブの熱間割れ感受性を高めるほか、鋼中にMnSとして存在して熱延鋼板の伸びフランジ性を劣化させる。そのため、本発明ではSを極力低減することが好ましく、0.01％以下とする。好ましくは0.005％以下である。
【００３８】
N ：0.01％以下
Nは、本発明においては有害な元素であり、極力低減することが好ましい。特にN含有量が0.01％を超えると、鋼中に粗大な窒化物が生成することに起因して、伸びフランジ性が低下する。したがって、N含有量は0.01％以下とする。好ましくは0.006％以下である。
【００３９】
Al：0.06％以下
Alは、脱酸剤として作用する元素である。このような効果を得るためには0.001％以上含有することが望ましいが、0.06％を超える含有は、伸びおよび伸びフランジ性を低下させる。このため、Al含有量はAl：0.06％以下とする。
【００４０】
Ti：0.05％以上0.10％以下
Tiは、本発明において最も重要な元素である。Tiは、炭化物を形成することにより、優れた伸びフランジ性を維持しつつ、鋼板の高強度化に寄与する元素である。Ti含有量が0.05％未満では、所望の熱延鋼板強度（引張強さ：590MPa以上）を確保することができない。一方、Ti含有量が0.10％を超えると、伸びフランジ性が低下する傾向にある。したがって、Ti含有量は0.05％以上0.10％以下とする。好ましくは0.065％以上0.095％以下である。
【００４１】
本発明の熱延鋼板は、S、N、Tiを、上記した範囲で且つ(1)式を満足するように含有する。
Ti ≧ 0.04＋(N/14×48＋S/32×48)   ・・・ (1)
（S、N、Ti：各元素の含有量（質量％））
上記(1)式は、Tiを含む微細炭化物を、上記した所望の析出状態とするために満足すべき要件であり、本発明において極めて重要な指標である。
【００４２】
Ti ≧ 0.04＋(N/14×48＋S/32×48)   ・・・ (1)
先述のとおり、本発明においては熱延鋼板中にTiを含む微細炭化物を分散析出させるが、この微細炭化物は、熱延前の加熱で鋼素材中の炭化物を溶解し、主に熱間圧延後の巻取り時に析出させる。ここで、上記微細炭化物を、そのサイズを平均粒子径10nm未満として安定的に析出させ、その組織全体に対する体積比で0.0007以上となるように分散析出させるためには、微細炭化物の析出核となるTi量が十分に確保されている必要がある。しかしながら、高温域では、Tiは炭化物よりも窒化物や硫化物を形成し易い。そのため、鋼素材のN、S含有量に対してTi含有量が不十分であると、上記窒化物や硫化物の析出に伴い微細炭化物の析出核となるTi量が減少し、Tiを含む微細炭化物を所望の体積比（0.0007以上）で析出させることが困難となる。
【００４３】
そこで、本発明においては、Ti、N、S含有量を(1)式Ti ≧ 0.0４＋(N/14×48＋S/32×48)を満足するように制御する。これにより、微細炭化物の析出の核となるTi量が十分に確保され、上記微細炭化物を、そのサイズを平均粒子径10nm未満として安定的に析出させ、その組織全体に対する体積比が0.0007以上となるように分散析出させることができる。
【００４４】
また、本発明においては、熱延前に鋼素材をオーステナイト域まで加熱して鋼素材中の炭化物を溶解し、その後のオーステナイト→フェライト変態と同時にTiを含む炭化物を析出させる。しかしながら、オーステナイト→フェライト変態温度が高いと、析出したTiを含む炭化物が粗大なものとなる。そのため、本発明においては、オーステナイト→フェライト変態の温度（Ar3変態点）を巻取り温度範囲に調整することにより、Tiを含む炭化物を巻き取り時に析出させることが好ましい。これにより、その粗大化を抑制することが可能となり、平均粒子径10nm未満の炭化物を得ることができる。
【００４５】
オーステナイト→フェライト変態の温度（Ar3変態点）を巻取り温度範囲に調整するうえでは、上記した組成に加えてさらに、B ：0.0003％以上0.0035％以下を、次の(2)式を満足するように含有することが好ましい。
B ≧ 0.001×Mn ・・・ (2)
【００４６】
B：0.0003％以上0.0035％以下
Bは、鋼のAr3変態点を低下させる元素であり、本発明では、Bを添加して鋼のAr3変態点を下げることによって、Tiを含む炭化物の微細化を図ることができる。B含有量が0.0003％未満では、Ar3変態点があまり低下せず、Tiを含む炭化物を微細化する効果が十分に発現しない。一方、0.0035％を超えて含有しても上記の効果が飽和する。したがって、B含有量は0.0003％以上0.0035％以下とすることが好ましい。より好ましくは0.0005％以上0.0020％以下である。
【００４７】
B ≧ 0.001×Mn ・・・ (2)
本発明において、Bを含有する場合には、鋼中のB含有量とMn含有量との比率を適正範囲に制御することも重要である。本発明者らは、フェライト相の組織全体に対する面積率が95％以上であるマトリックス中に、Tiを含む炭化物を微細（平均粒子径が10nm未満）に分散析出させる手段について検討した。その結果、熱間圧延過程におけるオーステナイト→フェライト変態の温度（Ar3変態点）を、後述の巻取り温度範囲に調整することが、Tiを含む炭化物を平均粒子径：10nm未満にまで微細化する極めて有効な手段であることを新たに知見した。
【００４８】
また、本発明者らは更に検討を進めた結果、本発明の鋼組成においては、鋼素材のB含有量とMn含有量とが所望の関係を満たすように制御することにより、鋼のAr3変態点を目的とする範囲に調整できることを明らかにした。B が（0.001×Mn）未満である場合、鋼のAr3変態点が高くなり、Tiを含む炭化物が十分に微細化されない。したがって、Bを含有する場合にはB ≧ 0.001×Mnとする。
【００４９】
なお、本発明において、固溶強化元素であるMnの含有量が0.35％超であれば、上記したBの効果を用いることなく所望の鋼板強度（引張強さ：590MPa以上）を確保することができる。しかしながら、Mnの含有量が0.35％以下では、上記したBの効果を利用せずに所望の鋼板強度を確保することが困難な場合がある。そこで、Mnの含有量が0.35％以下の場合には、Tiを含む炭化物をより微細化させる目的でBを含有することが好ましい。
【００５０】
また、本発明においては、C、S、N、Tiの含有量を、上記した範囲で且つ(4)式を満足するように調整することが好ましい。
C/12 ＞ Ti/48−N/14−S/32 ・・・ (4) 
（C、S、N、Ti：各元素の含有量（質量％））
先述のとおり、Tiを含む炭化物は、その平均粒子径が極めて小さい微細炭化物となる傾向が強い。しかしながら、Cと結合するTiが原子比でC以上になると、炭化物が粗大化し易くなる。そして、炭化物の粗大化に伴い、炭化物による析出強化量が低下し、所望の熱延鋼板強度（引張強さ：590MPa以上）を確保することが困難となる。
【００５１】
そのため、本発明では、C、Ti、N、S含有量を(4)式のように規定することが好ましい。すなわち、本発明では、鋼素材に含まれるCおよびTiについて、Cの原子％（C/12）を、炭化物生成に寄与できるTiの原子％（Ti/48−N/14−S/32）よりも多くすることが好ましい。これにより、Tiを含む微細炭化物の粗大化を抑制することができる。
【００５２】
また、本発明では、C、Ti、N、S含有量を(4)式のように規定することに代えて、Tiを含む微細炭化物のCとTiの原子比を(3)式のように規定することもできる。
C / Ti ＞ 1.00 ・・・ (3)
（C/Ti：微細炭化物中のCとTiの原子比）
なお、炭化物中のTiがC以上となると炭化物が粗大化し易くなるのは、炭化物の粗大化が拡散の遅いTiの拡散に律速されているためと考えられる。
【００５３】
本発明の鋼板においては、Cu、Sn、Ni、Ca、Mg、Co、As、Cr、W、Nb、Pb、Taのいずれか１種以上を合計で0.1％以下、好ましくは0.03％以下含有してもよい。また、上記以外の成分は、Feおよび不可避的不純物である。
【００５４】
また、本発明の鋼板は、表面にめっき皮膜を有するものとしてもよい。鋼板表面にめっき皮膜を形成することにより、熱延鋼板の耐食性が向上し、厳しい腐食環境に晒される部品、例えば自動車の足回り部品の素材に好適な熱延鋼板が得られる。なお、めっき皮膜としては、例えば溶融亜鉛めっき皮膜や合金化溶融亜鉛めっき皮膜等が挙げられる。
【００５５】
次に、本発明の熱延鋼板の製造方法について説明する。
本発明は、鋼素材に、粗圧延と仕上げ圧延からなる熱間圧延を施し、仕上げ圧延終了後、冷却し、巻き取り、熱延鋼板とする。この際、仕上げ圧延の仕上げ圧延温度を880℃以上とし、平均冷却速度を10℃/s以上とし、巻取り温度を550℃以上800℃未満とすることを特徴とする。
【００５６】
本発明において、鋼素材の溶製方法は特に限定されず、転炉、電気炉等、公知の溶製方法を採用することができる。また、溶製後、偏析等の問題から連続鋳造法によりスラブ（鋼素材）とするのが好ましいが、造塊−分塊圧延法、薄スラブ連鋳法等、公知の鋳造方法でスラブとしても良い。なお、鋳造後にスラブを熱間圧延するにあたり、加熱炉でスラブを再加熱した後に圧延しても良いし、所定温度以上の温度を保持している場合には、スラブを加熱することなく直送圧延しても良い。
【００５７】
上記の如く得られた鋼素材に、粗圧延および仕上げ圧延を施すが、本発明においては、粗圧延前に鋼素材中の炭化物を溶解する必要がある。炭化物形成元素であるTiを含有する本発明においては、鋼素材の加熱温度を1150℃以上とすることが好ましい。但し、鋼素材の加熱温度が過剰に高くなると、表面が過剰に酸化されTiO2が生じてTiが消費され、鋼板にした場合に表面近傍の硬さの低下が生じ易くなるため、上記加熱温度は1300℃以下とすることが好ましい。また、先述のとおり、粗圧延前の鋼素材が、所定温度以上の温度を保持しており、鋼素材中の炭化物が溶解している場合には、粗圧延前の鋼素材を加熱する工程は省略可能である。なお、粗圧延条件については特に限定する必要はない。
【００５８】
仕上げ圧延温度：880℃以上
仕上げ圧延温度の適正化は、熱延鋼板の伸びおよび伸びフランジ性の確保、並びに、仕上げ圧延の圧延荷重の低減化を図るうえで重要となる。仕上げ圧延温度が880℃未満であると、熱延鋼板表層の結晶粒が粗大粒となり、伸びフランジ性が損なわれる。また、未再結晶温度域で圧延が行われるため、旧オーステナイト粒界に粗大なTiの炭化物が析出し、伸びフランジ性が低下する。したがって、仕上げ圧延温度は880℃以上とする。好ましくは900℃以上である。なお、仕上げ圧延温度が過剰に高くなると、結晶粒が粗大化して所望の鋼板強度（引張強さ：590MPa以上）の確保に悪影響を及ぼすため、仕上げ圧延温度は1000℃以下とすることが望ましい。
【００５９】
平均冷却速度：10℃/s以上
仕上げ圧延終了後、880℃以上の温度から巻取り温度までの平均冷却速度が10℃/s未満であると、Ar3変態点が高くなり、Tiを含む炭化物が十分に微細化されない。したがって、上記平均冷却速度は10℃/s以上とする。好ましくは30℃/s以上である。
【００６０】
巻取り温度：550℃以上800℃未満
巻取り温度の適正化は、熱延鋼板の組織を、熱延鋼板の幅方向全域にわたり所望の組織、すなわち、フェライト相が組織全体に対する面積率で95％以上であるマトリックスと、Tiを含み平均粒子径が10nm未満である微細炭化物が分散析出し、該微細炭化物の組織全体に対する体積比で0.0007以上である組織とする上で、極めて重要である。
【００６１】
巻取り温度が550℃未満であると、過冷却状態となり易い圧延材幅方向端部において、微細炭化物の析出が不十分となり、所望の鋼板強度（引張強さ：590MPa以上）を付与することが困難となる。また、ランナウトテーブル上の走行安定性を確保し難くなるという問題を生じる。一方、巻取り温度が800℃以上となると、パーライトが生じ、フェライト相が組織全体に対する面積率で95％以上であるマトリックスとすることが困難となる。したがって、巻取り温度は550℃以上800℃未満とする。好ましくは550℃以上700℃未満、より好ましくは580℃以上700℃未満である。
【００６２】
以上のように、引張強さ(TS)：590MPa以上で、かつ、断面形状が複雑な足回り部品等の素材としても適用可能な優れた加工性（伸びフランジ性）を有する高張力熱延鋼板を製造するうえでは、平均粒子径が10nm未満である微細炭化物を所望の体積比（0.0007以上）で鋼板幅方向全域にわたり分散析出させる必要がある。
【００６３】
しかしながら、本発明においては、熱延鋼板の素材となる鋼中のN,S含有量に対して所定量以上のTi（Ti ≧ 0.04＋(N/14×48＋S/32×48)）を含有させ、或いは更に熱延鋼板の素材となる鋼中のB,Mn含有量が所定の関係（B ≧ 0.001×Mn）を満足するように含有させることにより、平均粒子径が10nm未満である微細炭化物が十分に分散析出するような組成に制御されている。そのため、本発明によると、熱延鋼板の製造条件をさほど厳密に規定しなくても、幅方向全域にわたって平均粒子径が10nm未満である微細炭化物を所望の体積比（0.0007以上）で分散析出させることが可能となり、熱延鋼板幅方向全域にわたり均一かつ良好な特性（引張強さ、伸びフランジ性）が付与される。
【００６４】
なお、本発明においては、以上のようにして製造された熱延鋼板に対し、めっき処理を施すことにより、鋼板表面にめっき皮膜を形成してもよい。例えば、めっき処理として溶融亜鉛めっき処理を施し溶融亜鉛めっき皮膜を形成し、或いは溶融亜鉛めっき処理後、更に合金化処理を施すことにより、鋼板表面に合金化溶融亜鉛めっき皮膜を形成してもよい。
【実施例】
【００６５】
（実施例１）
表１に示す組成の溶鋼を通常公知の手法により溶製、連続鋳造して肉厚250mmのスラブ（鋼素材）とした。これらのスラブを、1250℃に加熱後、粗圧延し、表２に示す仕上げ圧延温度とする仕上げ圧延を施し、仕上げ圧延終了後、880℃の温度から巻取り温度までの温度域を表２に示す平均冷却速度で冷却し、表２に示す巻取り温度で巻取り、板厚：2.3mmの熱延鋼板とした。なお、一部の熱延鋼板（鋼No.Aの熱延番号2）については、480℃の亜鉛めっき浴（0.1％Al-Zn）中に浸漬し、付着量45g/m2の溶融亜鉛めっき皮膜を形成した後、520℃で合金化処理を行い、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした。
【００６６】
【表１】
0005609786.tif 000002
【００６７】
【表２】
0005609786.tif 000003
【００６８】
上記により得られた熱延鋼板から試験片を採取し、組織観察、引張試験、穴拡げ試験を行い、フェライト相の面積率、Tiを含む微細炭化物の平均粒子径および体積比、並びに、該微細炭化物中のCとTiの原子比、引張強さ、穴拡げ率（伸びフランジ性）を求めた。試験方法は次のとおりとした。
【００６９】
（ｉ）組織観察
得られた熱延鋼板から試験片を採取し、試験片の圧延方向と平行な断面を機械的に研磨し、ナイタールで腐食した後、走査型電子顕微鏡（SEM）で倍率：3000倍にて撮影した組織写真（SEM写真）を用い、画像解析装置によりフェライト相、フェライト相以外の組織の種類、および、それらの面積率を求めた。
また、熱延鋼板から作製した薄膜を透過型電子顕微鏡（TEM）によって倍率：120000〜260000倍で観察し、Tiを含む微細炭化物の粒子径と体積比を求めた。
さらに、TEMに装備されたエネルギー分散型X線分光装置（EDX）により、微細炭化物中のCとTiの原子比を求めた。
なお、Tiを含む微細炭化物の粒子径は、260000倍での30視野の観察結果をもとに、円近似を用いた画像処理で個々の粒子径を求め、求めた粒子径を算術平均し、平均粒子径とした。また、上記粒子径を求めたものと同じ観察結果から、画像解析により組織全体に対する微細炭化物の面積比を求め、この面積比を体積比とした。
【００７０】
（ii）引張試験
得られた熱延鋼板から、圧延方向に対して直角方向を引張方向とするJIS  5号引張試験片（JIS Z 2201）を採取し、JIS Z 2241の規定に準拠した引張試験を行い、引張強さ(TS)を測定した。
【００７１】
（iii）穴拡げ試験
得られた熱延鋼板から、試験片（大きさ：130mm×130mm）を採取し、該試験片に初期直径d0：10mmφの穴を打ち抜き加工で形成した。これら試験片を用いて、穴拡げ試験を実施した。すなわち、該穴に頂角：60°の円錐ポンチを挿入し、該穴を押し広げ、亀裂が熱延鋼板（試験片）を貫通したときの穴の径dを測定し、次式で穴拡げ率λ(％)を算出した。
穴拡げ率λ(％)＝{(d−d0)/d0}×100
得られた結果を表３に示す。
【００７２】
【表３】
0005609786.tif 000004
【００７３】
本発明例は何れも、引張強さTS：590MPa以上の高強度と、穴拡げ率λ：100％以上の優れた伸びフランジ性を兼備した熱延鋼板となっている。一方、本発明の範囲を外れる比較例は、所定の高強度が確保できていないか、穴拡げ率λが確保できていない。
【００７４】
（実施例２）
表４に示す組成の溶鋼を通常公知の手法により溶製、連続鋳造して肉厚250mmのスラブ（鋼素材）とした。これらのスラブを、1250℃に加熱後、粗圧延し、表５に示す仕上げ圧延温度とする仕上げ圧延を施し、仕上げ圧延終了後、880℃の温度から巻取り温度までの温度域を表５に示す平均冷却速度で冷却し、表５に示す巻取り温度で巻取り、板厚：2.3mmの熱延鋼板とした。なお、一部の熱延鋼板（鋼No.Hの熱延番号13、鋼No.Iの熱延番号15）については、480℃の亜鉛めっき浴（0.1％Al-Zn）中に浸漬し、付着量45g/m2の溶融亜鉛めっき皮膜を形成して、溶融亜鉛めっき鋼板とした。また、更に一部の熱延鋼板（鋼No.Jの熱延番号18、鋼No.Kの22）については、前記と同様に溶融亜鉛めっき皮膜を形成した後、520℃で合金化処理を行い、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした。
【００７５】
【表４】
0005609786.tif 000005
【００７６】
【表５】
0005609786.tif 000006
【００７７】
上記により得られた熱延鋼板から試験片を採取し、実施例１と同様に組織観察、引張試験、穴拡げ試験を行い、フェライト相の面積率、Tiを含む微細炭化物の平均粒子径および体積比、並びに、該微細炭化物中のCとTiの原子比、引張強さ、穴拡げ率（伸びフランジ性）を求めた。
得られた結果を表６に示す。
【００７８】
【表６】
0005609786.tif 000007
【００７９】
本発明例は何れも、引張強さTS：590MPa以上の高強度と、穴拡げ率λ：100％以上の優れた伸びフランジ性を兼備した熱延鋼板となっている。一方、本発明の範囲を外れる比較例は、所定の高強度が確保できていないか、穴拡げ率λが確保できていない。