(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．０５〜０．１５％、
Ｓｉ：０．０１０〜２．０％、
Ｍｎ：１．８〜３．２％、
Ｐ：０．０５％以下、
Ｓ：０．０２％以下、
Ａｌ：０．０１〜２．０％、
Ｍｏ：０．０３〜０．５０％を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成と、
フェライト相と、面積率で４０〜７０％のマルテンサイト相と、面積率で５〜３０％のベイナイト相とを含有し、圧延直角方向の板厚断面において、マルテンサイト相の平均粒径が２〜８μｍであり、フェライト相の平均粒径が１１μｍ以下であり、フェライト相の平均粒径がマルテンサイトの平均粒径の３．０倍以下であるミクロ組織を有し、
降伏強さ（ＹＰ）が５５０ＭＰａ以上である高強度鋼板。
【請求項２】
前記成分組成は、さらに、質量％で、
Ｂ：０．０００１〜０．００５％を含有する請求項１に記載の高強度鋼板。
【請求項３】
前記成分組成は、さらに、質量％で、
Ｔｉ：０．００５〜０．０４％を含有する請求項１または請求項２に記載の高強度鋼板。
【請求項４】
前記成分組成は、さらに、質量％で、
Ｃｒ：１．０％以下を含有する請求項１〜３のいずれかに記載の高強度鋼板。
【請求項５】
前記成分組成は、さらに、質量％で、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｃｏ、Ｔａ、Ｗ、ＲＥＭ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂのいずれか１種以上を合計で１％以下含有する請求項１〜４のいずれかに記載の高強度鋼板。
【請求項６】
表面にめっき層を有する請求項１〜５のいずれかに記載の高強度鋼板。
【請求項７】
前記めっき層は、溶融亜鉛めっき層である請求項６に記載の高強度鋼板。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載の高強度鋼板の製造方法であり、冷延鋼板を、Ａｃ１−５０℃〜Ａｃ１の温度域の平均加熱速度が１０℃／ｓ以上の条件で焼鈍温度まで加熱し、焼鈍温度：７５０〜９００℃、焼鈍時間：３０〜２００秒の条件で焼鈍し、１０〜４０℃／ｓの平均冷却速度で４００〜６００℃まで冷却し、該冷却時に半径１００ｍｍ以上のロールで曲げ曲げ戻しを合計２回以上６回以下行う焼鈍工程を有し、
フェライト相と、面積率で４０〜７０％のマルテンサイト相と、面積率で５〜３０％のベイナイト相とを含有し、圧延直角方向の板厚断面において、マルテンサイト相の平均粒径が２〜８μｍであり、フェライト相の平均粒径が１１μｍ以下であり、フェライト相の平均粒径がマルテンサイトの平均粒径の３．０倍以下であるミクロ組織を有し、
降伏強さ（ＹＰ）が５５０ＭＰａ以上である高強度鋼板の製造方法。
【請求項９】
前記焼鈍工程後、めっき処理を行うめっき工程を有する請求項８に記載の高強度鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、主として自動車の部品として用いられる高強度鋼板およびその製造方法に関する。詳しくは、降伏強さが５５０ＭＰａ以上であり、幅方向材質均一性に優れた高強度鋼板およびその製造方法である。
【背景技術】
【０００２】  近年、移動体に関する業界、例えば、自動車業界においては、地球環境の保全という観点から、炭酸ガスＣＯ２排出量を削減するために、自動車の燃費を改善することが常に重要な課題となっている。自動車の燃費向上には、自動車車体の軽量化を図ることが有効である。自動車車体の軽量化のためには、自動車車体の強度を維持しつつ車体の軽量化を図る必要がある。そこで、自動車部品用素材となる鋼板を高強度化し、上記素材を薄くして部品を軽量化したり、構造を簡略化して部品点数を削減したりすることができれば、自動車車体の軽量化が達成できる。【０００３】  しかしながら、鋼板を素材とする自動車部品の多くは、プレス加工等によって成形されるため、自動車部品用素材となる鋼板には、高強度であることが要求される。また、部分的に強度の異なる鋼板をプレス成形すると、強度に比例してスプリングバック量が変化し、部品がねじれる現象が起こる。そのため、所望の強度と寸法・形状精度を有する部品を得るためには、素材となる鋼板の強度と加工性を、鋼板の幅方向で均一にすることも極めて重要である。【０００４】  特許文献１には、９８０ＭＰａ以上となる、鋼板形状及び形状凍結性に優れた高強度冷延鋼板及びその製造方法が開示されている。また、特許文献２には、伸び及び伸びフランジ性に優れた高強度冷延鋼板及びその製造方法が開示されている。また、特許文献３には、成形性及び耐衝撃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が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１９６５５７号公報
【特許文献２】特開２００５−２１３６４０号公報
【特許文献３】特開第４８９３８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載された高強度鋼板のいずれも、マルテンサイト相（焼き戻しマルテンサイトを含む）とフェライト相の硬度の差が小さくても、サイズの差が大きくなってしまうと、成形する際にスプリングバック量が変化し、部品がねじれる現象が起こり、実用上に課題が残る。【０００７】  上述のように、従来の技術では、いずれも材質均一性に課題がある。本発明は、上記した従来技術が抱える問題を有利に解決するものであり、スプリングバック量が小さく、幅方向材質均一性を有する降伏強さ５５０ＭＰａ以上の高強度鋼板及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】  上記の目的を達成するために、本発明者らは、鋼のミクロ組織について鋭意検討した結果、下記に示す知見を得た。（１）幅方向の材質変動は、圧延直角方向の板厚断面から観察できるミクロ組織の影響を受けやすい。（２）幅方向の材質変動は、焼鈍温度や冷却速度の調整に用いる温度などの温度ムラにより生じる傾向にある。特定の成分組成及び特定の製造方法を採用して、圧延方向に対して直角方向に鋼板を切断したときに現れる板厚断面のミクロ組織を、特定のミクロ組織とすることで、上記材質変動を抑制できる。（３）マルテンサイト相及びフェライト相が粗大化すると、局部的に硬質部分と軟質部分が発生し、幅方向の材質変動が大きくなる傾向にある。【０００９】  本発明は以上の知見に基づいて完成されたものである。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。【００１０】  ［１］質量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：０．０１０〜２．０％、Ｍｎ：１．８〜３．２％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．０１〜２．０％、Ｍｏ：０．０３〜０．５０％を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成と、フェライト相と、面積率で４０〜７０％のマルテンサイト相と、面積率で５〜３０％のベイナイト相とを含有し、圧延直角方向の板厚断面において、マルテンサイト相の平均粒径が２〜８μｍであり、フェライト相の平均粒径が１１μｍ以下であり、フェライト相の平均粒径がマルテンサイトの平均粒径の３．０倍以下であるミクロ組織を有し、降伏強さ（ＹＰ）が５５０ＭＰａ以上である高強度鋼板。【００１１】  ［２］前記成分組成は、さらに、質量％で、Ｂ：０．０００１〜０．００５％を含有する［１］に記載の高強度鋼板。【００１２】  ［３］前記成分組成は、さらに、質量％で、Ｔｉ：０．００５〜０．０４％を含有する［１］または［２］に記載の高強度鋼板。【００１３】  ［４］前記成分組成は、さらに、質量％で、Ｃｒ：１．０％以下を含有する［１］〜［３］のいずれかに記載の高強度鋼板。【００１４】  ［５］前記成分組成は、さらに、質量％で、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｃｏ、Ｔａ、Ｗ、ＲＥＭ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂのいずれか１種以上を合計で１％以下含有する［１］〜［４］のいずれかに記載の高強度鋼板。【００１５】  ［６］表面にめっき層を有する［１］〜［５］のいずれかに記載の高強度鋼板。【００１６】  ［７］前記めっき層は、溶融亜鉛めっき層である［６］に記載の高強度鋼板。【００１７】  ［８］［１］〜［５］のいずれかに記載の成分組成を有する冷延鋼板を、Ａｃ１−５０℃〜Ａｃ１の温度域の平均加熱速度が１０℃／ｓ以上の条件で焼鈍温度まで加熱し、焼鈍温度：７５０〜９００℃、焼鈍時間：３０〜２００秒の条件で焼鈍し、１０〜４０℃／ｓの平均冷却速度で４００〜６００℃まで冷却し、該冷却時に半径１００ｍｍ以上のロールで曲げ曲げ戻しを合計２回以上６回以下行う焼鈍工程を有する高強度鋼板の製造方法。【００１８】  ［９］前記焼鈍工程後、めっき処理を行うめっき工程を有する［８］に記載の高強度鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１９】  本発明の高強度鋼板は、降伏強さ５５０ＭＰａ以上で、幅方向材質の均一性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】スプリングパック角度の測定を説明するための模式図である。
【図２】スプリングパック角度を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００２２】  本発明の高強度鋼板の成分組成について説明する。以下の説明において、成分の含有量の単位である「％」は「質量％」を意味する。
【００２３】  Ｃ：０．０５〜０．１５％  Ｃは、マルテンサイト相を生成させて強度を上昇させるために必要な元素である。Ｃ含有量が０．０５％未満では、マルテンサイト相の硬さが低下し、降伏強さが５５０ＭＰａ以上にならない。一方、Ｃ含有量が０．１５％を超えるとセメンタイトが多量に生成するころにより延性が劣化する。また、幅方向の材質変動が大きくなる。したがって、Ｃ含有量は０．０５〜０．１５％とする。下限について好ましくは０．０６％以上である。より好ましくは０．０７％以上、さらに好ましくは０．０８％以上である。上限について好ましくは０．１４％以下、より好ましくは０．１２％以下、さらに好ましくは０．１０％以下とする。
【００２４】  Ｓｉ：０．０１０〜２．０％  Ｓｉは固溶強化により鋼板の硬度を高める作用を有する元素である。降伏強さを安定的に確保するために、Ｓｉ含有量を０．０１０％以上とする。一方、Ｓｉ含有量が２．０％を超えると、セメンタイトが微細にマルテンサイト相中に析出して、延性が劣化する。また、幅方向の材質変動が大きくなる。そこで、Ｓｉ含有量は２．０％以下とする。下限について好ましくは０．３％以上である。より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．７％以上である。上限について好ましくは１．８０％以下である。より好ましくは１．７０％以下、さらに好ましくは１．６０％以下である。
【００２５】  Ｍｎ：１．８〜３．２％  Ｍｎは固溶強化により鋼板の硬度を高める作用を有する元素である。また、Ｍｎはフェライト変態を抑えてマルテンサイト相を生成させて素材の強度を上昇させる元素である。降伏強さを安定的に確保するため、Ｍｎ含有量は１．８％以上の含有を必要とする。好ましくは２．０％以上である。より好ましくは２．１％以上、さらに好ましくは２．２％以上である。一方、Ｍｎ含有量が多くなると、偏析層により成形性が低下したり、幅方向の材質変動が大きくなったりするので、Ｍｎ含有量は３．２％以下とする。好ましくは３．０％以下である。より好ましくは２．８％以下、さらに好ましくは２．７％以下である。
【００２６】  Ｐ：０．０５％以下  Ｐは粒界に偏析して延性を低下させる。そのため、Ｐ含有量は０．０５％以下とする。好ましくは０．０３％以下であり、さらに好ましくは０．０２％以下である。また、Ｐ含有量の下限は特に限定されないが、製造コストの観点からは０．０００１％以上が好ましい。
【００２７】  Ｓ：０．０２％以下  Ｓは、Ｍｎと結合して粗大なＭｎＳを形成し、延性を低下させる。このため、Ｓ含有量はできるだけ低減することが好ましい。本発明では、Ｓ含有量は０．０２％以下であればよい。好ましくは０．０１％以下であり、さらに好ましくは０．００２％以下である。また、Ｓ含有量の下限は特に限定されないが、製造コストの観点からは０．０００１％以上が好ましい。
【００２８】  Ａｌ：０．０１〜２．０％  鋼中に酸化物が大量に存在すると延性が低下することから脱酸は重要である。また、Ａｌはセメンタイトの析出を抑制することがある。これらの効果を得るために、Ａｌ含有量は０．０１％以上とする必要がある。一方、Ａｌ含有量が２．０％を超えると、酸化物や窒化物が凝集粗大化して延性が低下する。そこで、Ａｌ含有量は２．０％以下とした。下限について好ましくは０．０２％以上である。より好ましくは０．０３％以上、さらに好ましくは０．０５％以上である。上限について好ましくは１．５％以下である。より好ましくは０．１％以下である。
【００２９】  Ｍｏ：０．０３〜０．５０％  Ｍｏは、本発明において、幅方向の材質変動を抑えるために重要な元素である。Ｍｏはオーステナイトの核生成を促進し、マルテンサイトを微細化させる。またＭｏの粒界偏析によりフェライトを微細化させる。この効果を得るために、Ｍｏの含有量は０．０３％以上にする必要がある。好ましくは０．０５％以上である。より好ましくは０．０７％以上、さらに好ましくは０．１０％以上である。一方、Ｍｏ含有量が０．５０％を超えると、ＭｏとＣの相互作用が強いため、オーステナイト中のＣの拡散を抑制し、ベイナイト変態を抑制する。また炭化物が析出して延性が劣化してしまう。好ましくは０．４０％以下、さより好ましくは０．３５％以下、さらに好ましくは、０．３０％以下である。
【００３０】  上記の基本成分以外に、下記の成分（任意成分）を含んでもよい。
【００３１】  Ｂ：０．０００１〜０．００５％  Ｂはオーステナイト相からのパーライト相の生成を抑制し、所望のマルテンサイト分率（マルテンサイトの面積率）を確保するために役立つ元素である。この効果を十分に得るには、Ｂの含有量は０．０００１％以上にする必要がある。好ましくは０．００１０％以上、より好ましくは０．００１５％以上である。一方、Ｂ含有量が０．００５％を超えると、ＢはＦｅ２３（ＣＢ）６を形成して延性を劣化させる。そこで、Ｂ含有量を０．００５％以下とする。好ましくは０．００４％以下、より好ましくは、０．００３％以下、さらに好ましくは０．００２０％以下である。
【００３２】  Ｔｉ：０．００５〜０．０４％  ＴｉはＮと結合し、窒化物を形成することにより、ＢＮの形成を抑制し、Ｂの効果を引き出すとともに、ＴｉＮを形成させて結晶粒を微細化して靱性を向上させる。この効果を十分に得るためには、Ｔｉ含有量を０．００５％以上にする必要がある。好ましくは０．０１％以上である。一方、Ｔｉ含有量が０．０４％を超えると、この効果が飽和するだけではなく、圧延負荷を高めるため、安定した鋼板製造が困難になる。そこで、Ｔｉが入寮は０．０４％以下とする。好ましくは０．０３％以下である。
【００３３】  Ｃｒ：１．０％以下  Ｃｒは焼き戻し脆化を抑制する効果を持つ元素である。そのため、Ｃｒを添加することで本発明の効果はさらに増大する。この効果を得るためには０．００５％以上含有することが好ましい。より好ましくは０．０１０％以上である。しかしながら、Ｃｒ含有量が１．０％を超えると、Ｃｒ炭化物が形成され、延性が劣化する。そこで、Ｃｒを含む場合、Ｃｒ含有量は１．０％以下とする。好ましくは０．５％以下である。より好ましくは０．２％以下である。
【００３４】  また、本発明の高強度鋼板は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｃｏ、Ｔａ、Ｗ、ＲＥＭ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂのいずれか１種以上を合計で１％以下含有してもよい。好ましくは０．１％以下、より好ましくは０．０３％以下である。また、下限は特に限定されないが合計が０．００１％以上が好ましい。また、上記以外の成分はＦｅおよび不可避的不純物である。なお、上記の任意成分でその含有量について下限値がある場合に、それらの任意元素を上記下限値未満で含んでも本発明の効果を害さない。そこで、上記任意元素を下限値未満で含む場合その任意元素は、不可避的不純物として含まれるとする。
【００３５】  次いで、本発明の高強度鋼板のミクロ組織について説明する。
【００３６】  本発明の高強度鋼板のミクロ組織は、板幅方向（圧延方向に対して直角方向）に鋼板を切断したときに現れる板厚断面の観察により特定される組織である。具体的には以下の特徴を有する。
【００３７】  ベイナイト相  本発明の高強度鋼板のミクロ組織は、ベイナイト相を面積率で５〜３０％含む。ベイナイト相は、オーステナイト粒界から生成するため、ベイナイト相の生成によりマルテンサイト相の微細化に効果がある。またベイナイト相の強度はマルテンサイト及びフェライトの中間であり、加工性及び硬度さによる材質の変動を抑制する作用を有している。この効果を十分に得るためには、ベイナイト相の面積分率（面積率）は５％以上にする必要がある。好ましくは９％以上である。より好ましくは１１％以上である。一方、ベイナイト相の面積率が３０％を超えると、マルテンサイト分率が低下し、降伏強度を５５０ＭＰａ以上得られなくなる。そこで、ベイナイト相の面積率を３０％以下とする。好ましくは２５％以下、より好ましくは２０％以下である。
【００３８】  マルテンサイト相  本発明の高強度鋼板のミクロ組織は、マルテンサイト相を面積率で４０〜７０％含む。マルテンサイト相は、硬質相であり、変態組織強化によって鋼板の強度を増加させる作用を有している。また、降伏強さを５５０ＭＰａ以上にするには、マルテンサイト相の面積分率（面積率）は４０％以上にする必要がある。好ましくは４５％以上、より好ましくは５０％以上である。一方、マルテンサイト相の面積率が７０％を超えると、局部的に硬質相が粗大化し、材質の均一性が低下する。そこで、マルテンサイト相の面積率は７０％以下とする。好ましくは６５％以下、より好ましくは６０％以下である。また、マルテンサイト相とは、焼戻しマルテンサイト相、焼入れままマルテンサイト相の両方を含む。なお、ベイナイトとマルテンサイト相の合計は５５％以上が好ましい。
【００３９】  また、上記ミクロ組織は、マルテンサイト相の平均粒径を２〜８μｍとする。降伏強さを５５０ＭＰａ以上にするには、マルテンサイト相の平均粒径を２μｍ以上にする必要がある。好ましくは４μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。一方、マルテンサイト相の平均粒径が８μｍ超になると、局部的に硬質相が粗大化し、材質の均一性が低下する。そこで、マルテンサイト相の平均粒径を８μｍ以下とする。好ましくは、７μｍ以下である。
【００４０】  上記のフェライト相の面積率は特に限定されないが、５〜４０％が好ましい。５％以上であることはフェライト相が加工性に優れることという理由で好ましい。より好ましくは１１％以上、さらに好ましくは１５％以上である。フェライト相の面積率が４０％を超えると降伏強度が５５０ＭＰａ以下になる可能性がある。より好ましくは３５％以下である。
【００４１】  また上記ミクロ組織に含まれるフェライト相の平均粒径は１１μｍ以下とする。フェライト相の平均粒径が１１μｍ超になると、鋼板の強度が低下すると共に靱性が劣化する。また、局部的に軟質相が粗大化し、材質の均一性が低下する。したがって、フェライト相の平均粒径は１１μｍ以下とする。下限について好ましい上記平均粒径は３μｍ以上である。より好ましくは４μｍ以上、さらに好ましくは５μｍ以上である。上限について好ましい上記平均粒径は１０μｍ以下である。より好ましくは９μｍ以下、さらに好ましくは８μｍ以下である。
【００４２】  フェライト相の平均粒径がマルテンサイトの平均粒径の３．０倍以下  フェライト相の平均粒径とマルテンサイトの平均粒径の差が大きくなると、局部的に硬質相や軟質相が粗大化し、材質の均一性が低下し、幅方向の材質変動が大きくなる。このため、フェライト相の平均粒径がマルテンサイトの平均粒径の３．０倍以下とする。好ましくは２．５倍以下、より好ましくは２．０倍以下である。下限については１．０倍以上が好ましい。より好ましくは１．２倍以上である。
【００４３】  本発明において、上記ミクロ組織はベイナイト、マルテンサイト相及びフェライト相を含むが、これら以外の相を含んでもよい。その他の相としてはパーライト、残留オーステナイト、等が挙げられる。また、その他の相の面積率の合計は、８％以下が好ましい。
【００４４】  測定方法  ここで、マルテンサイト相の平均粒径、フェライト相の平均粒径は、圧延方向に垂直方向（直角方向）に鋼板を切断したときに現れる板厚断面（Ｃ断面）の板厚１／４部を観察することで測定する。具体的には、１％ナイタールによる腐食現出組織を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で２０００倍に拡大して、１０視野分撮影し、ＡＳＴＭ  Ｅ  １１２−１０に準拠した切断法によって求める。フェライト相は粒内に腐食痕やセメンタイトが観察されない形態を有する組織であり、ベイナイト相は粒内に腐食痕や大きな炭化物が認められる組織である。焼き戻しされていないマルテンサイトは粒内にセメンタイトが認められず、フェライト相よりも明るいコントラストであり、焼き戻しマルテンサイトは粒内に腐食痕やセメンタイトが認められる組織である。これらの相について画像解析により観察視野に対する面積率の平均を求めた。また、マルテンサイトと残留オーステナイトを区別するため、残留オーステナイトの測定について、冷延鋼板もしくは溶融めっき鋼板の地鉄鋼板を板厚方向に対して１／４位置まで研削加工し、２００μｍ以上化学研磨を施した板面のＸ線回折強度により残留オーステナイト相の体積率を定量した。入射線源はＭｏＫα線を用い、（２００）α、（２１１）α、（２２０）α、（２００）γ、（２２０）γ、（３１１）γのピークから測定した。得られた残留オーステナイト相の体積率の値は鋼板組織の面積率の値とした。本発明のマルテンサイト面積率は焼き戻しされていないマルテンサイト面積率から残留オーステナイトの面積率を減らし、焼き戻しマルテンサイトの面積率を足した値とした。また、各相の面積率も上記ＳＥＭ画像から求めることができる。
【００４５】  上記の成分組成およびミクロ組織を有する高強度鋼板は、表面にめっき層を有してもよい。めっき層の種類は特に限定されないが、溶融亜鉛めっき層が好ましい。また、合金化処理を施してなる合金化溶融亜鉛めっき層も好ましい。
【００４６】  次に、本発明の高強度鋼板の製造方法について説明する。
【００４７】  本発明の高強度鋼板の製造方法は、出発物質として冷延鋼板を用いればよい。以下の説明では、鋼素材から冷延鋼板を製造する方法の一例も説明する。
【００４８】  以下で説明する高強度鋼板の製造方法は、熱延工程、冷延工程、焼鈍工程、めっき工程を有する。
【００４９】  先ず、熱延工程で用いる鋼素材を説明する。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。本発明では、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よい。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よいし、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よい。
【００５０】  熱延工程  上記の得られた鋼素材に、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。スラブを加熱する場合は、炭化物を溶解させたり、圧延荷重の増大を防止したりするため、１１００℃以上に加熱することが好ましい。また、スケールロスの増大を防止するため、スラブの加熱温度は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処理は省略可能である。なお、粗圧延条件については特に限定する必要はない。
【００５１】  冷延工程  冷延工程では、熱延工程で得られた熱延鋼板を冷間圧延する。冷間圧延における圧延率は特に限定されず、適宜設定すればよい。
【００５２】  焼鈍工程  焼鈍工程では、先ず、上記成分組成を有する冷延鋼板（上記成分組成を有する鋼素材を用いることで得られる冷延鋼板）を、Ａｃ１−５０℃〜Ａｃ１の温度域の平均加熱速度が１０℃／ｓ以上の条件で焼鈍温度まで加熱する。マルテンサイト相を微細化にするには、オーステナイト相の核生成を促進する必要がある。オーステナイト相の核生成を促進するには、Ａｃ１点（フェライト→オーステナイト変態開始温度）−５０℃〜Ａｃ１の平均加熱速度を速くする必要がある。Ａｃ１−５０℃〜Ａｃ１での平均加熱速度が１０℃／ｓ未満になると、オーステナイト相の核生成が少なく、最終組織のマルテンサイト相に粒径が粗大化になる。上限は特に限定されないが、３０℃／ｓ以下が好ましい。なお、Ａｃ１は下記の式を用いて求めることができる。下記式において元素記号は各元素の含有量（質量％）を意味し、含まないものは０とする。Ａｃ１（℃）＝７２３＋２９．１Ｓｉ−１０．７Ｍｎ−１６．９Ｎｉ＋１６．９Ｃｒ  次いで、焼鈍温度：７５０〜９００℃、焼鈍時間：３０〜２００秒の条件で焼鈍する。マルテンサイト相の平均粒径が２〜８μｍであり、体積分率で４０〜７０％のマルテンサイト相を含有し、且つフェライト相の平均粒径が１１μｍ以下であるミクロ組織とするには、冷間圧延後の鋼板を７５０〜９００℃の焼鈍温度で３０〜２００秒保持して焼鈍する必要がある。焼鈍温度が７５０℃未満や保持時間が３０ｓ未満の場合、フェライト分率が大きくなり、最終組織に所望量のベイナイト及びマルテンサイト相が含まれない。一方、焼鈍温度が９００℃を超えると、マルテンサイトの体積分率が高くなり、材質の均一性が低下する。また、焼鈍時間が２００秒を超えると、鉄炭化物の多量の析出により延性の低下を招くことがある。また、幅方向の材質変動が大きくなる。したがって、焼鈍温度は７５０〜９００℃、焼鈍時間は３０〜２００秒とする。また、下限について好ましい焼鈍温度は８００℃以上である。上限について好ましい焼鈍温度は９００℃以下である。下限について好ましい焼鈍時間は５０秒以上とする。上限について好ましい焼鈍時間は１５０秒以下とする。
【００５３】  次いで、１０〜４０℃／ｓの平均冷却速度で４００〜６００℃まで冷却する。４００℃未満まで冷却すると、焼き戻しマルテンサイトが増え、強度が低下する。一方、６００℃超の冷却停止温度では、フェライト粒成長が進み、強度が低下する。平均冷却速度が１０℃／ｓ未満になると、フェライト粒が粗大化し、強度が低下する。このため、平均冷却速度は１０℃／ｓ以上である。冷却速度が４０℃／ｓ超になると、ベイナイトができにくくなるため、加工性及び硬度さによる材質の変動が大きくなる。したがって、冷却速度は１０〜４０℃／ｓとする。好ましくは、３０℃／ｓ以下とする。
【００５４】  また、上記冷却時に半径１００ｍｍ以上のロールで曲げ曲げ戻しを合計２回以上６回以下行う。マルテンサイト相の平均粒径を２〜８μｍ及びフェライト相の平均粒径を１１μｍ以下とするためには、焼鈍後の冷却中に粒成長を抑制することが必要である。また、この処理は幅方向の材質変動を抑えるために有効である。そのために、上記の冷却時に、２回以上６回以下の曲げと曲げ戻しが必要である。半径１００ｍｍ未満のロールを用いた曲げ曲げ戻し及び２回未満の曲げ曲げ戻しでは、要望の粒径が得られない。また材質変動を十分に抑えられない。そこで、ロール径は１００ｍｍ以上及び曲げ曲げ戻し回数は２回以上とした。また、６回超の曲げ曲げ戻しでは、マルテンサイト相が硬質化になりやすく、材質の均一性が低下する。そのため、６回以下の曲げ曲げ戻しとした。好ましくは４回以下である。なお、曲げ曲げ戻しの合計が２回以上とは、曲げの回数と曲げ戻しの回数の合計が２回以上を意味する。
【００５５】  また、曲げ曲げ戻しを行う際の板厚は特に限定されないが、通常０．５〜２．６ｍｍである。
【００５６】  上記焼鈍工程後に、下記のめっき処理を施すめっき工程を行ってもよい。めっき処理の種類は特に限定されず、電気めっき処理、溶融めっき処理のいずれでもよい。溶融めっき処理後に合金化処理を行ってもよい。好ましくは、溶融亜鉛めっき処理、溶融亜鉛めっき処理後に合金化処理を行う合金化溶融亜鉛めっき処理である。なお、上記焼鈍工程における、４００〜６００℃での冷却停止後にめっき処理を施してもよいし、さらに冷却を行い、その後めっき処理を施してもよい。
【実施例】
【００５７】  表１に示す成分組成のスラブを表２に示す条件で、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍を施して板厚１．２ｍｍの鋼板を製造した。幅方向の材質均一性を調査するため、幅方向の中央部及び端部から５０ｍｍの位置からサンプルを採取し、特性の変化を調査した。幅方向中央部と端部の材質差の絶対値で評価した。調査方法は次の通りである。【００５８】
【表１】
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【００５９】
【表２】
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【００６０】  （１）組織観察  得られた鋼板の圧延方向に垂直な板厚断面を研磨して、１％ナイタールによる腐食現出させた。走査型電子顕微鏡で２０００倍に拡大して、表面から板厚１／４ｔ部までの領域内を１０視野分撮影し、ＡＳＴＭ  Ｅ  １１２−１０に準拠した切断法によって求める。ｔは鋼板の厚さ（板厚）である。上記撮影画像に基づき、各相の面積率を測定した。フェライト相は粒内に腐食痕やセメンタイトが観察されない形態を有する組織であり、ベイナイト相は粒内に腐食痕や大きな炭化物が認められる組織である。焼き戻しされていないマルテンサイトは粒内にセメンタイトが認められず、フェライト相よりも明るいコントラストであり、焼き戻しマルテンサイトは粒内に腐食痕やセメンタイトが認められる組織である。これらの相について画像解析により観察視野に対する面積率の平均を求めた。また、マルテンサイトと残留オーステナイトを区別するため、残留オーステナイトの測定について、板厚方向に対して１／４位置まで研削加工し、２００μｍ以上化学研磨を施した板面のＸ線回折強度により残留オーステナイト相の体積率を定量した。入射線源はＭｏＫα線を用い、（２００）α、（２１１）α、（２２０）α、（２００）γ、（２２０）γ、（３１１）γのピークから測定した。得られた残留オーステナイト相の体積率の値は鋼板組織の面積率の値とした。本発明のマルテンサイト面積率は焼き戻しされていないマルテンサイト面積率から残留オーステナイトの面積率を減らして、焼き戻しマルテンサイトの面積率を足した値とみなした。なお、その他の相としてパーライトが確認された。【００６１】  上記の体積分率の導出に使用した撮影画像を用いて、マルテンサイトの平均粒径及びフェライトの平均粒径について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で１０００倍に拡大して、１０視野分撮影し、ＡＳＴＭ  Ｅ  １１２−１０に準拠した切断法によって求めた。算出したマルテンサイトの平均粒径及びフェライトの平均粒径を表３に示す。【００６２】  （２）引張特性  圧延方向と９０°の方向を長手方向（引張方向）とするＪＩＳ  Ｚ  ２２０１に記載の５号試験片を用い、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に準拠した引張試験を５回行い、平均の降伏強さ（ＹＰ）、引張強さ（ＴＳ）、突合せ伸び（ＥＬ）を求めた。算出結果を表３に示す。ＹＰは５５０ＭＰａ以上を良好とする。【００６３】  ＴＳは９８０ＭＰａ以上が好ましい。Ｅｌは１６％以上が好ましい。【００６４】  幅方向の中央部と端部との差についても表３に示した。ΔＹＰが１５ＭＰａ以下、ΔＴＳが２０ＭＰａ以下、ΔＥｌが３．０％以下を良好とする。【００６５】  （３）スプリングバック量（角度）測定  圧延方向に平行する方向を長手方向とした幅３５ｍｍ、長さ１００ｍｍの鋼板を切り出し、試験片を作製した。作製した試験片を図１のように押金具で成形荷重１０ｋＮ、荷重速度１００ｍｍ／ｍｉｎ、曲げ半径Ｒ＝４ｍｍでＬ曲げ試験を行った。図２のθ値をスプリングパック角度とした。これらの結果を表３にまとめて示す。θは９．０°以下を良好とする。幅方向の中央部と端部との差についても表３に示した。Δθが２．５°以下を良好とする。【００６６】
【表３】
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【要約】  本願発明は、スプリングバック量が小さく、幅方向材質均一性を有する降伏強さ５５０ＭＰａ以上の高強度鋼板及びその製造方法を提供することを目的とする。本願発明の高強度鋼板は、特定の成分組成と、フェライト相と、面積率で４０−７０％のマルテンサイト相と、面積率で５−３０％のベイナイト相とを含有し、圧延直角方向の板厚断面において、マルテンサイト相の平均粒径が２−８μｍであり、フェライト相の平均粒径が１１μｍ以下であり、フェライト相の平均粒径がマルテンサイト相の平均粒径の３．０倍以下であるミクロ組織とを有し、降伏強さ（ＹＰ）が５５０ＭＰａ以上である。【図１】
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【図２】
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