(57)【要約】      （修正有）【課題】  ｒ値の異方性が小さく、引張強度７８０ＭＰａ以上を有し、加工性、特に深絞り性と伸びフランジ性の両者の性質に優れた高強度熱延鋼板およびその製造方法を提供する。【解決手段】  ｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板は、質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｍｏ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０２〜０．４０％およびＺｒ：０．０００５〜０．００５％を含有し、実質的にフェライト単相組織であり、平均粒径１０ｎｍ以下のＴｉとＭｏを含む炭化物が析出している。【選択図】図３
2006124789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｍｏ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０２〜０．４０％およびＺｒ：０．０００５〜０．００５％を含有し、実質的にフェライト単相組織であり、平均粒径１０ｎｍ以下のＴｉとＭｏを含む炭化物が析出していることを特徴とする、ｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板。
【請求項２】
質量％で、さらにＮｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．２％およびＷ：０．００５〜０．２％から選ばれる１種または２種以上の成分を含有することを特徴とする、請求項１に記載のｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板。
【請求項３】
質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．５〜３．０％、Ｐ：０．０６％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎ：０．０２％以下、Ｍｏ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０２〜０．４０％およびＺｒ：０．０００５〜０．００５％を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、実質的にフェライト単相組織であり、平均粒径１０ｎｍ以下のＴｉとＭｏを含む炭化物が析出していることを特徴とする、ｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板。
【請求項４】
質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．５〜３．０％、Ｐ：０．０６％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎ：０．０２％以下、Ｍｏ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０２〜０．４０％およびＺｒ：０．０００５〜０．００５％を含有し、さらにＮｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．２％およびＷ：０．００５〜０．２％から選ばれる１種または２種以上の成分を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、実質的にフェライト単相組織であり、平均粒径１０ｎｍ以下のＴｉとＭｏを含む炭化物が析出していることを特徴とする、ｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板。
【請求項５】
ｒ値の最大値と最小値の差（ｒｍａｘ−ｒｍｉｎ）［ただし、ｒｍａｘ、ｒｍｉｎは、それぞれ、圧延方向から０°、４５°、９０°の方向のｒ値のうちの最大値と最小値である］が、０．８以下であることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板。
【請求項６】
質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．５〜３．０％、Ｐ：０．０６％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎ：０．０２％以下、Ｍｏ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０２〜０．４０％およびＺｒ：０．０００５〜０．００５％を含有し、残部が実質的にＦｅからなる鋼を溶製し、スラブ加熱温度１２００℃以上１３５０℃以下、仕上圧延温度９５０℃以上、巻取温度５００℃以上７００℃以下の条件で熱間圧延を行なうことを特徴とする、ｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。
【請求項７】
質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．５〜３．０％、Ｐ：０．０６％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎ：０．０２％以下、Ｍｏ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０２〜０．４０％およびＺｒ：０．０００５〜０．００５％を含有し、さらにＮｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．２％およびＷ：０．００５〜０．２％から選ばれる１種または２種以上の成分を含有し、残部が実質的にＦｅからなる鋼を溶製し、スラブ加熱温度１２００℃以上１３５０℃以下、仕上圧延温度９５０℃以上、巻取温度５００℃以上７００℃以下の条件で熱間圧延を行なうことを特徴とする、ｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度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、プレス加工、曲げ加工、伸びフランジ加工など何らかの加工が施されて使用される部材の素材に適した、ｒ値の異方性の小さい引張強度７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する関心が高まるなか、自動車用部材をはじめとし、種々の加工品において、高強度−薄肉化による軽量化が求められている。また、複雑な加工をプレス成形により行なう傾向が強まっており、高強度でありながら加工性（特に深絞り性および伸びフランジ性）に優れた材料が必要とされている。
【０００３】
従来、高強度熱延鋼板は、構造用部品に適用されることが多く、伸びフランジ性が重視されてきた。そのため、高強度と高伸びフランジ性を両立させるための多くの方法が提案されている。例えば、強度７００ＭＰａ以上でも優れた伸びフランジ性を有する鋼板およびその製造方法として、組織をアシキュラーフェライトとして、ＴｉＣまたはＮｂＣをアシキュラーフェライト組織中に析出させる方法（特許文献１）、また、組織の８５％以上をポリゴナルフェライトとし、ＴｉＣを析出させると同時に、Ｍｏを固溶させる方法（特許文献２）などが提案されている。
【０００４】
しかしながら、上述のようにＴｉＣやＮｂＣを析出強化に利用した場合、析出物の粗大化による強度低下が避けられず、安定して強度７８０ＭＰａ以上の鋼板を得ることは困難である。
【０００５】
また、粗大化した析出物が割れの起点や割れ伝播経路となるため十分な伸びフランジ性を確保することは難しい。上述の問題点を解決するため、フェライト組織を微細な析出物で析出強化することにより、良好な強度−伸びフランジ性バランスを得る方法が提案されている（例えば、特許文献３〜７参照）。
【０００６】
これらの中でも特許文献６では、組織をフェライトとして、１０ｎｍ以下の超微細な析出物でフェライト組織を析出強化することにより、強度９５０ＭＰａ以上で伸びフランジ性の指標となる穴広げ率が８０〜１０５％となる方法が提案されている。図１は特許文献１〜７の方法によって製造された高強度鋼板の強度（ＴＳ）−穴広げ率（λ）バランスを示すものであり、伸びフランジ性の指標となる穴広げ率λ（％）は、強度の上昇に伴い低下する傾向を示すが、強度上昇に伴う穴広げ率λの低下の原因は明らかにされていない。そして、上記の方法は、いずれも伸びフランジ性の改善に注力したものであって、伸びフランジ性と深絞り性（特にｒ値の異方性）の両者を向上させるものではない。これは、結晶粒微細化と高強度化のために制御圧延を適用していたためと考えられる。
【０００７】
すなわち、制御圧延では、圧延仕上温度をＡｒ３点直上のγ粒未再結晶域とし、微細な未再結晶γからの変態を利用してα粒の微細化と鋼板の高強度化を図っていた。しかしながら、この方法では、未再結晶γからの変態に伴い、｛３１１｝〜｛２１１｝＜０１１＞方位が発生するため、ｒ値の異方性が大きくなり、深絞り性の向上は望めない。
【０００８】
また、従来、伸びフランジ性の改善は、仕上圧延温度をＡｒ３変態点〜９５０℃にすることによりなされていた（例えば、特許文献８）。これは、γ粒の未再結晶域での圧延を付加することにより、γ粒の微細化を図るためである。そして、γ粒の再結晶域あるいは部分再結晶域で仕上圧延を行なう（つまり、仕上圧延温度を９５０℃以上とする）とγ粒の粗大化が起こり、強度（ＴＳ）−穴広げ率（λ）のバランスが低下すると考えられていた。
【特許文献１】特開平７−１１３８２号公報
【特許文献２】特開平６−２００３５１号公報
【特許文献３】特開２００２−３２２５３９号公報
【特許文献４】特開２００２−３２２５４０号公報
【特許文献５】特開２００２−３２２５４３号公報
【特許文献６】特開２００３−８９８４８号公報
【特許文献７】特開２００３−１３８３４３号公報
【特許文献８】特開２００３−３４２６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ｒ値の異方性が小さく、引張強度７８０ＭＰａ以上を有し、加工性、特に深絞り性と伸びフランジ性の両者の性質に優れた高強度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】
【００１０】
本発明者らは、強度７８０ＭＰａ以上の高強度熱延鋼板の深絞り性および伸びフランジ性の改善に関して、鋼組成および従来不利とされていた高温仕上圧延の観点から鋭意研究を重ねた。その結果、深絞り成形時のプレス割れは、ｒ値の異方性、特にｒ値の最大値（ｒｍａｘ）と最小値（ｒｍｉｎ）に依存するとの知見を得た。また、本発明で採用する鋼成分系では、伸びフランジ性の指標となる穴広げ率λもｒ値の異方性の影響を受けるとの知見を得た。そして、ｒ値の異方性を改善する方法として、適量のＺｒを含有した鋼の組織を実質的にフェライト単相とし、フェライト粒内を平均粒径１０ｎｍ以下のＴｉとＭｏを含む炭化物で析出強化することが有効であること、さらに１２００℃以上１３５０℃以下の温度域に加熱後、仕上圧延温度を９５０℃以上とし、５００℃〜７００℃の温度域で巻き取ることが有効であることを見出した。
【００１１】
従って、本発明は、以下の（１）〜（７）を提供する。
（１）質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｍｏ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０２〜０．４０％およびＺｒ：０．０００５〜０．００５％を含有し、実質的にフェライト単相組織であり、平均粒径１０ｎｍ以下のＴｉとＭｏを含む炭化物が析出していることを特徴とする、ｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板。
【００１２】
（２）質量％で、さらにＮｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．２％およびＷ：０．００５〜０．２％から選ばれる１種または２種以上の成分を含有することを特徴とする、上記（１）に記載のｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板。
【００１３】
（３）質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．５〜３．０％、Ｐ：０．０６％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎ：０．０２％以下、Ｍｏ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０２〜０．４０％およびＺｒ：０．０００５〜０．００５％を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、実質的にフェライト単相組織であり、平均粒径１０ｎｍ以下のＴｉとＭｏを含む炭化物が析出していることを特徴とする、ｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板。
【００１４】
（４）質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．５〜３．０％、Ｐ：０．０６％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎ：０．０２％以下、Ｍｏ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０２〜０．４０％およびＺｒ：０．０００５〜０．００５％を含有し、さらにＮｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．２％およびＷ：０．００５〜０．２％から選ばれる１種または２種以上の成分を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、実質的にフェライト単相組織であり、平均粒径１０ｎｍ以下のＴｉとＭｏを含む炭化物が析出していることを特徴とする、ｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板。
【００１５】
（５）ｒ値の最大値と最小値の差（ｒｍａｘ−ｒｍｉｎ）［ただし、ｒｍａｘ、ｒｍｉｎは、それぞれ、圧延方向から０°、４５°、９０°の方向のｒ値のうちの最大値と最小値である］が、０．８以下であることを特徴とする、上記（１）から（４）のいずれかに記載のｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板。
【００１６】
（６）質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．５〜３．０％、Ｐ：０．０６％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎ：０．０２％以下、Ｍｏ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０２〜０．４０％およびＺｒ：０．０００５〜０．００５％を含有し、残部が実質的にＦｅからなる鋼を溶製し、スラブ加熱温度１２００℃以上１３５０℃以下、仕上圧延温度９５０℃以上、巻取温度５００℃以上７００℃以下の条件で熱間圧延を行なうことを特徴とする、ｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。
【００１７】
（７）質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：０．５〜３．０％、Ｐ：０．０６％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎ：０．０２％以下、Ｍｏ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０２〜０．４０％およびＺｒ：０．０００５〜０．００５％を含有し、さらにＮｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．２％およびＷ：０．００５〜０．２％から選ばれる１種または２種以上の成分を含有し、残部が実質的にＦｅからなる鋼を溶製し、スラブ加熱温度１２００℃以上１３５０℃以下、仕上圧延温度９５０℃以上、巻取温度５００℃以上７００℃以下の条件で熱間圧延を行なうことを特徴とする、ｒ値の異方性が小さい引張強度が７８０ＭＰａ以上の加工性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、微量のＺｒを添加することにより、優れた深絞り性と伸びフランジ性を兼ね備えた高強度熱延鋼板が提供される。
すなわち、微量のＺｒを添加した高強度鋼の母相中に、平均粒径１０ｎｍ以下のＴｉとＭｏを含む炭化物を析出させ、さらにｒ値の異方性を改善することにより、強度７８０ＭＰａ以上で、優れた深絞り性と伸びフランジ性を兼ね備えた鋼板が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明について、金属組織、化学成分、および製造方法に分けて具体的に説明する。
【００２０】
［金属組織］
本発明に係る高強度熱延鋼板は、実質的にフェライト単相組織であり、平均粒径１０ｎｍ以下のＴｉとＭｏを含む炭化物が析出している。以下、これらについて説明する。
【００２１】
・実質的にフェライト単相組織：
マトリックスを実質的にフェライト単相組織としたのは、深絞り性および伸びフランジ性の向上には、転位密度の低いフェライトが有効であり、また、伸びフランジ性の向上には、単相組織とすることが有効であり、特に、延性に富むフェライト単相組織でその効果が顕著であるためである。ただし、マトリックスは必ずしも完全にフェライト単相組織でなくともよく、実質的にフェライト単相組織であればよい。本発明において実質的にフェライト単相組織とは、本発明の炭化物以外に、微量の他の相ないしは析出物を許容することをいい、好ましくはフェライトの面積比率が９５％以上である。
【００２２】
・平均粒径１０ｎｍ以下のＴｉとＭｏを含む炭化物：
ＴｉとＭｏを含む炭化物は、微細となるため鋼を強化するのに有効である。従来は、炭化物としてＴｉＣを用いることが主流であったが、Ｔｉは炭化物形成傾向が強いため、Ｍｏを含まない場合、粗大化しやすく、強化に対する効果が低くなることから、必要な強化量を得るには、加工性を劣化させるまでの炭化物が必要となる。これに対し、ＴｉとＭｏを含む複合炭化物は、微細に析出して加工性を劣化させずに鋼を強化することができる。これは、Ｍｏの炭化物形成傾向がＴｉと比べて弱いため、安定的に微細に存在できることで強化に対する効果が高く、加工性を良好に維持できる炭化物量で必要な強化量が得られるためと考えられる。特に、この複合炭化物の平均粒径を１０ｎｍ以下とすることで、炭化物周囲の歪みが転位の移動の抵抗にとってより効果的となり、良好な鋼の強化が得られるため、平均粒径１０ｎｍ以下の複合炭化物とすることが好ましい。さらに好ましくは、平均粒径５ｎｍ以下である。
本発明の炭化物はこのようにＴｉ、Ｍｏを含有していることから、鋼中にこれらのＴｉ、Ｍｏおよび炭化物を構成するＣを以下に示す所定の範囲で含有させることにより、本発明の微細炭化物を有効に析出させることができる。炭化物が安定的に微細に存在できるためには、炭化物の組成が影響し、炭化物の組成が、原子比でＭｏ／（Ｔｉ＋Ｍｏ）≧０．２５となると、炭化物の粗大化を抑制する効果が高くなり、所望の微細炭化物を形成しやすくなる。
【００２３】
化学成分：
本発明の高強度熱延鋼板には、質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｍｏ：０．１〜０．８％、Ｔｉ：０．０２〜０．４０％およびＺｒ：０．０００５〜０．００５％を含有している。また、組織をより細粒化させるとともに、さらなる高強度化をはかる場合には、上記成分に加えてＮｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．２％およびＷ：０．００５〜０．２％から選ばれる１種または２種以上を含有する鋼板であることが好ましい。さらに、上記のＣ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｗ以外の成分については、Ｓｉ≦０．３％、Ｍｎ：０．５〜３．０％、Ｐ≦０．０６％、Ｓ≦０．０１％、Ａｌ≦０．１０％、Ｎ≦０．０２％を含み、残部が実質的にＦｅであることが好ましい。以下、これら各成分について説明する。
【００２４】
Ｃ：０．０２〜０．２０％
Ｃ含有量は、０．０２〜０．２０％の範囲であり、好ましくは０．０３〜０．１５％の範囲である。Ｃは、ＴｉおよびＭｏを含む炭化物を形成し、フェライト母相中に微細析出することで、鋼の強度を確保する役割を担う元素である。しかし、Ｃ含有量が０．０２％未満では、他の強化機構（固溶や結晶粒の微細化）を併用しても安定して７８０ＭＰａ以上の強度を得るのは困難であり、０．２０％を超えると析出物の粗大化や第二相組織の形成により伸びフランジ性が低下する。
【００２５】
Ｍｏ：０．１〜０．８％
Ｍｏ含有量は、０．１〜０．８％であり、好ましくは０．１５〜０．６％である。Ｍｏは、ＴｉおよびＣと結合し微細な炭化物を形成させるのに必要であり、本発明における重要な元素のひとつである。Ｍｏが０．１％未満では、形成される微細炭化物量が不十分で７８０ＭＰａ以上の強度を安定して得ることが困難となる。一方、０．８％を超えての添加は、Ｍｏ炭化物（Ｔｉを含まないＭｏの炭化物）の形成を促進し、延性の低下につながるばかりか、コストの上昇を招く。
【００２６】
Ｔｉ：０．０２〜０．４０％
Ｔｉ含有量は、０．０２〜０．４０％の範囲であり、好ましくは０．０４〜０．３０％である。ＴｉはＭｏおよびＣと結合し、微細な炭化物を形成させるのに必要であり、本発明における重要な元素の一つである。
Ｔｉが０．０２％未満では、形成される微細炭化物量が不十分で７８０ＭＰａ以上の強度を安定して得ることが困難となる。一方、０．４０％を超えての添加は、延性の低下を招く。
【００２７】
Ｚｒ：０．０００５〜０．００５％
Ｚｒ含有量は、０．０００５〜０．００５％の範囲であり、好ましくは０．０００７〜０．００４％の範囲である。Ｚｒは、本発明における最も重要な元素である。後記の図２および図３に示すように、Ｚｒの微量添加は、仕上圧延温度の高温化に伴いｒ値の異方性を改善し、その結果として穴広げ率λの向上（すなわち、伸びフランジ性の向上）と深絞り性の向上（プレス割れを生じることなく深絞り成形できること）という効果をもたらす。Ｚｒは、本発明の効果を得るために必須の元素である。Ｚｒ含有量が、０．０００５％未満では、穴広げ率が１２０％以上という高伸びフランジ性を得ることが困難である。一方、その効果は、０．００５％を超えると飽和し、かつ、強度の低下をもたらす。０．００５％を超えるＺｒ添加による強度低下は、ＴｉとＭｏを含む微細炭化物の析出量が減少するためと考えられる。以上のことから、Ｚｒ含有量は、０．０００５〜０．００５％とする。
【００２８】
Ｎｂ、Ｖ、Ｗ：
鋼組成としては、さらに、Ｎｂ、ＶおよびＷから選ばれる１種または２種以上の成分を含有することができる。
Ｎｂ、Ｖ、Ｗの含有量は、Ｎｂが０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．２％、Ｗ：０．００５〜０．２％であり、これらから選ばれる１種または２種以上を添加することが好ましい。
【００２９】
Ｎｂ、ＶおよびＷは、加熱および熱延中のγ粒の粗大化を防止し、フェライト粒の微細化に有効であり、Ｔｉと同様にＣを含む複合炭化物を形成し、強度上昇にも寄与する。従って、これらの元素は、必要に応じて適宜添加することが好ましいが、フェライト粒微細化の効果は、添加量が０．００５％未満では現れない。一方、Ｎｂを０．１％以上、ＶおよびＷを０．２％以上添加すると延性の低下を招く。このため、Ｎｂ、Ｖ、Ｗの含有量を上記のようにした。
【００３０】
さらに、上記以外の成分の好ましい範囲について説明する。
Ｓｉ：０．３％以下
Ｓｉ含有量は、０．３％以下であり、好ましくは、０．２％以下である。Ｓｉは固溶強化に寄与するが、０．３％を超えて添加すると粒界にセメンタイトが生成し、伸びフランジ性を低下させる傾向がある。
【００３１】
Ｍｎ：０．５〜３．０％
Ｍｎ含有量は、０．５〜３．０％の範囲であり、より好ましくは０．６〜２．２％の範囲である。Ｍｎは固溶強化に有効な元素であり、７８０ＭＰａ以上の強度を得るためには０．５％以上の添加が望ましい。一方、３．０％を超えて添加すると、偏析が生じやすくなり、伸びフランジ性を低下させる場合があるため、３．０％以下が好ましい。
【００３２】
Ｐ：０．０６％以下
Ｐ含有量は、０．０６％以下であり、より好ましくは０．０３％以下である。Ｐも固溶強化に有効な元素であるが、０．０６％を超えて添加すると、偏析による伸びフランジ性の低下を招く懸念があるため、０．０６％以下が好ましい。
【００３３】
Ｓ：０．０１％以下
Ｓ含有量は、０．０１％以下であり、好ましくは０．００５％以下である。Ｓは、ＴｉやＭｎと硫化物を形成するため、有効なＴｉやＭｎの低減を招く。このため、Ｓは、極力低減すべき元素である。
【００３４】
Ａｌ：０．１０％以下
Ａｌ含有量は、０．１０％以下であり、好ましくは、０．０６％以下である。Ａｌは脱酸材として重要な元素であるが、０．１０％を超える過度の添加は延性の低下を招くため、０．１０％以下とすることが望ましい。
【００３５】
Ｎ含有量：０．０２％以下
Ｎ含有量は、０．０２％以下であり、好ましくは０．０１０％以下である。ＮはＴｉと結合して比較的粗大な窒化物を形成するため、有効Ｔｉの低減につながる。このため、０．０２％以下とすることが望ましい。
【００３６】
上記の元素に加え、さらにＣｒ：０．１５％以下、Ｃｕ：０．１５％以下、Ｎｉ：０．１５％以下の１種以上を含有していても特性上問題はない。なお、これらの元素以外の残部は、実質的にＦｅである。
【００３７】
［製造方法］
次に、本発明の高強度熱延鋼板の製造方法について説明する。
本発明の高強度熱延鋼板を製造するに際し、前記鋼組成と同様の組成を有する鋼を溶製し、スラブ加熱温度１２００℃以上１３５０℃以下、仕上圧延温度９５０℃以上、巻取温度５００℃以上７００℃以下の条件で熱間圧延を行なう。以下、これらの条件について説明する。
【００３８】
スラブ加熱温度：
スラブ加熱温度は、１２００℃以上１３５０℃以下の範囲である。スラブ加熱温度は、ＣおよびＴｉの添加量に応じて、加熱時にＴｉ系炭化物が十分に溶解する温度を選択することが重要である。加熱温度が１２００℃未満では、未固溶のＴｉＣが残存し、強度不足を生じる。一方、加熱温度が１３５０℃を超えると、γ粒の異常成長により穴広げ率の低下につながる。
【００３９】
仕上圧延温度：
仕上圧延温度は、９５０℃以上、より好ましくは９８０℃以上とする。
本発明の高強度熱延鋼板の製造方法の条件の中でも、仕上圧延温度はとくに重要な条件である。後記の図２および図３に示すように、仕上圧延温度の高温化とＺｒの微量添加の相乗効果によりｒ値の異方性が改善される。すなわち、ｒ値の最大値と最小値の差（ｒｍａｘ−ｒｍｉｎ）が小さくなる。仕上圧延温度が９５０℃未満では、微量のＺｒを添加したとしてもｒ値の異方性の低減効果が小さく、伸びフランジ性（穴広げ率λ）、深絞り性の向上を図ることが困難となる。そのため、仕上圧延温度は９５０℃以上とする。なお、上限については特に規定しないが、フェライト粒の粗粒化を防止する観点から１１００℃以下とすることが好ましい。
【００４０】
巻取温度：
巻取温度は、５００〜７００℃の範囲であり、好ましくは５７０〜６５０℃である。
組織を実質的にフェライト単相とするため、および、平均粒径１０ｎｍ以下のＴｉとＭｏを含む炭化物の析出量を十分に確保するため、巻取温度は、５００〜７００℃とした。巻取温度が５００℃未満では、ＴｉとＭｏを含む炭化物の析出量が不十分となり、強度低下をまねく。一方、巻取温度が７００℃を超えると、析出した炭化物の粗大化が起こり、強度低下を招く。また、パーライトが生成しやすくなり、伸びフランジ性の低下を招く。
【００４１】
本発明において、鋼の溶製方法は特に限定されず、公知の溶製方法の全てを適用することができる。例えば、溶製方法としては、転炉、電気炉等で溶製し、真空脱ガス炉にて２次精錬を行なう方法が好適である。鋳造方法は、生産性、品質上の観点から、連続鋳造法が好ましい。また、鋳造後、直ちに、または補熱を目的とする加熱を施した後に、そのまま熱間圧延を行なう直送圧延を行なっても、本発明の効果に影響はない。さらに、粗圧延後に、仕上圧延前で、圧延材を加熱してもよく、粗圧延後に圧延材を接合して行なう連続熱延を行なっても、さらには、圧延材の加熱と連続圧延を同時に行なっても、本発明の効果は損なわれない。
そして、本発明鋼板は、黒皮ままでも、酸洗ままでもその特性に差違はない。調質圧延についても、通常行なわれるものであれば特に制限はない。また、溶融亜鉛めっき、電気めっきも可能であり、化成処理を施してもよい。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれによって制約されるものではない。
（参考試験例）
まず、参考試験例として、本発明の基礎となった実験結果について、述べる。
高周波真空溶解でＣ：０．０８％、Ｓｉ：０．０２％、Ｍｎ：０．８％、Ｐ：０．００４％、Ｓ：０．０００６％、Ａｌ：０．０４２％、Ｎ：０．００３８％、Ｍｏ：０．３６％、Ｔｉ：０．１８２％を含み、残部が実質的にＦｅからなる鋼に微量のＺｒ：０〜０．００６７％（０は無添加を示す）を添加した鋼塊を溶製し、分塊圧延により板厚２７ｍｍの実験室熱延用シートバーとした。シートバーを１２７０℃に加熱後、７パスの熱間圧延により板厚２．０ｍｍの熱延鋼板を作製した。このとき、仕上圧延温度は８５０〜１０００℃の範囲で変化させた。熱延後は直ちに冷却速度７０〜１００℃／ｓで冷却し、巻取り処理として６００℃で１時間保持を行なった。
【００４３】
（１）穴広げ率λに対するＺｒ添加量、仕上圧延温度の影響
こうして得られた熱延鋼板のうち、強度レベルが近い強度９８５〜１０２０ＭＰａの熱延鋼板について、Ｚｒ添加量および仕上圧延温度が穴広げ率λに及ぼす影響を調べた。その結果を図２に示す。なお、伸びフランジ性の指標となる穴広げ率λは、熱延鋼板から１３０ｍｍ角の板を切り出しドリルによって１０ｍｍφの切削穴を空けた後、６０°円錐ポンチを下から押し上げ、亀裂が鋼板を貫通した時点で穴径ｄを測定し、穴広げ率λ（％）を次式より算出した。
【００４４】
λ［％］＝１００・（ｄ−１０）／１０
【００４５】
図２から明らかなように、仕上圧延温度が１０００℃の場合、Ｚｒ添加量が０．０００５％以上になると穴広げ率λが１２０％を超えることが判るが、仕上圧延温度が８５０℃の場合、λの改善効果はほとんど認められなかった。さらに、穴広げ試験終了直後の穴広がり部を観察すると、穴広がり部は板厚が不均一に変形し、板厚減少の大きい部分で割れが発生していることが確認された。すなわち、穴広げ率λにはｒ値の異方性が大きく影響していることが判明した。
【００４６】
（２）プレス割れに対する仕上圧延温度、ｒ値の異方性の影響：
次に、プレス割れに及ぼすｒ値の異方性と仕上圧延温度の影響を図３に示す。仕上圧延温度が１０００℃の場合、ｒｍａｘ−ｒｍｉｎが０．８以下ではプレス割れは発生しなかった（５サンプル中割れ発生ゼロ）。一方、仕上圧延温度が８５０℃の場合、異方性自体の改善は図られず、かつ、ｒｍａｘ−ｒｍｉｎが０．８程度の場合でも５サンプル中２サンプルで割れが発生した。
【００４７】
なお、ｒ値の測定は、圧延方向から０度、４５度および９０度の方向からＪＩＳ  ５号引張り試験片を採取し、最もｒ値の高いものをｒｍａｘ、最も低いものをｒｍｉｎと定義した。
【００４８】
また、プレス加工性（プレス割れ）の評価は、板厚２．０ｍｍ、ブランク径１３５ｍｍの板を直径６５ｍｍの円筒ポンチで深絞り加工し、割れ発生の有無を調査することにより行なった。各条件毎に５サンプル試験し、５サンプルの全てに割れ発生がない場合を、プレス加工性（深絞り性）良好と判定した。
【００４９】
（本発明例および比較例）
表１に示す化学組成のスラブを種々の温度に加熱した後、熱間圧延により板厚２．０ｍｍの熱延鋼板とした。この際、加熱温度、仕上圧延温度、冷却速度、および巻取温度を変化させた。これら熱延鋼板に酸洗処理を施した後、１３０ｍｍ角の穴広げ用試験片および圧延方向から０、４５および９０度の方向からＪＩＳ  ５号引張試験片を採取し、穴広げ試験、引張試験、ｒ値の測定及び組織観察、プレス加工性の評価を行なった。また、これらの鋼板から作製した薄膜を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって観察し、炭化物平均粒径を測定した。炭化物の組成は、ＴＥＭに装備されたＥＤＸ分析から決定した。なお、穴広げ率、ｒ値、プレス加工性の試験条件は、前記の（参考試験例）の場合と同様である。
【００５０】
実験結果は表２に示すとおりである。本発明例の鋼板は、いずれも比較例の鋼板に比べて優れたプレス成形性（深絞り性）および伸びフランジ性（穴広げ率λ）を有することが示された。すなわち、いずれか１つ以上の条件において本発明の範囲から外れる比較例１〜９の鋼板は、強度、プレス成形性および伸びフランジ性の全ての特性を同時に満足するものではなかった。
【００５１】
【表１】
2006124789.tif 000003
【００５２】
【表２】
2006124789.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、例えば自動車用鋼板など、種々の用途に加工されて使用される高強度熱延鋼板として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】鋼板の引張強度（ＴＳ）と穴広げ率（λ）のバランスを示すグラフ図面。
【図２】Ｚｒ添加量と仕上圧延温度が穴広げ率（λ）に及ぼす影響を示すグラフ図面。
【図３】ｒ値の異方性と仕上圧延温度がプレス割れに及ぼす影響を示すグラフ図面。
【図１】
2006124789.tif 000005
【図２】
2006124789.tif 000006
【図３】
2006124789.tif 000007