(57)【要約】【課題】本発明の目的は、優れた引張強度および良好な疲労特性および成形性（加工性）特性を有する熱間圧延鋼を提供することである。【解決手段】少なくとも９５０ＭＰａの引張強度を有する熱間圧延鋼であって、  面積比７０％以上のベイナイト、差引残として、面積比３０％以下のマルテンサイト、さらに任意選択で面積比２０％以下のフェライトを備えたミクロ構造であり、  以下の化学組成（質量％）を有していることを特徴とする、熱間圧延鋼。Ｃ：０．０７〜０．１０、Ｓｉ：０．０１〜０．２５、Ｍｎ：１．５〜２．０、Ｃｒ：０．５〜１．０、Ｎｉ：０．１〜０．５、Ｃｕ：０．１〜０．３、Ｍｏ：０．０１〜０．２、Ａｌ：０．０１〜０．０５、Ｎｂ：０．０１５〜０．０４、Ｖ：０〜０．１、すなわち任意選択で０．１質量％までのバナジウム、Ｔｉ：０〜０．１、それによる差引残の、Ｆｅおよび不可避不純物。【選択図】図２
2021505759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも９５０ＭＰａの引張強度を有する熱間圧延鋼であって、
面積比７０％以上のベイナイト、差引残として、面積比３０％以下のマルテンサイト、さらに任意選択で面積比２０％以下のフェライトを備えたミクロ構造であり、
以下の化学組成（質量％）を有していることを特徴とする、熱間圧延鋼。
・Ｃ    ０．０７〜０．１０
・Ｓｉ  ０．０１〜０．２５
・Ｍｎ  １．５〜２．０
・Ｃｒ  ０．５〜１．０
・Ｎｉ  ０．１〜０．５
・Ｃｕ  ０．１〜０．３
・Ｍｏ  ０．０１〜０．２
・Ａｌ  ０．０１〜０．０５
・Ｎｂ  ０．０１５〜０．０４
・Ｖ    ０〜０．１
・Ｔｉ  ０〜０．１
・差引残の、Ｆｅおよび不可避不純物
【請求項２】
前記ベイナイトの大部分が上部ベイナイトであることを特徴とする、請求項１に記載の熱間圧延鋼。
【請求項３】
前記ミクロ構造がベイナイトマトリクス中にマルテンサイトの島を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の熱間圧延鋼。
【請求項４】
前記ミクロ構造が、面積比が１０〜２０％のマルテンサイトのような、面積比が少なくとも１０％または１０％を超えるマルテンサイトを備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱延鋼。
【請求項５】
前記ミクロ構造が、面積比９０％未満のベイナイトを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼。
【請求項６】
７２０〜９５０ＭＰａの降伏強度を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼。
【請求項７】
少なくとも８％の伸び率を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼。
【請求項８】
少なくとも２５％の穴広げ率を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼。
【請求項９】
厚さが４ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼。
【請求項１０】
少なくとも９５０ＭＰａの引張強度を有し、
面積比７０％以上のベイナイト、差引残として、面積比３０％以下のマルテンサイト、さらに任意選択で面積比２０％以下のフェライトを備えたミクロ構造であり、
以下の化学組成（質量％）を有していることを特徴とする、熱間圧延鋼の製造方法であって、
・Ｃ    ０．０７〜０．１０
・Ｓｉ  ０．０１〜０．２５
・Ｍｎ  １．５〜２．０
・Ｃｒ  ０．５〜１．０
・Ｎｉ  ０．１〜０．５
・Ｃｕ  ０．１〜０．３
・Ｍｏ  ０．０１〜０．２
・Ａｌ  ０．０１〜０．０５
・Ｎｂ  ０．０１５〜０．０４
・Ｖ    ０〜０．１
・Ｔｉ  ０〜０．１
・差引残の、Ｆｅおよび不可避不純物
該方法は、以下の工程を備える上記の方法、
−  前記化学組成を有する鋼を少なくとも１２５０℃の温度に加熱する、
−  ８５０〜９３０℃の仕上げ圧延温度で前記鋼を熱間圧延する、
−  前記鋼を巻取温度の４５０〜５７５℃にクエンチングする、
−  前記鋼を前記巻取温度で巻き取る、
−  上記鋼を冷却する、
−  スキンパスローリング。
【請求項１１】
前記スキンパスローリングする工程は、リダクションが０．５〜２％のスキンパスローリングを備えることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記クエンチングする工程が、少なくとも６０℃／秒の速度で前記鋼をクエンチングすることを備えることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記冷却する工程が、１０℃／秒以下の冷却速度で前記鋼を冷却することを備えることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼の使用、または請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法を使用した自動車または車両建設産業における製造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、高強度熱間圧延鋼、すなわち、自動車または車両建設産業での使用に適した、少なくとも９５０ＭＰａの引張強度を有する熱間圧延鋼に関する。本発明は、そのような高強度熱間圧延鋼の製造方法にも関する。ここで説明する熱間圧延鋼は、トヨタとＧｅｓｔａｍｐとの協力プロジェクトの一環として出願人によって開発された。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
引張強度が少なくとも５９０ＭＰａ、好ましくは少なくとも７８０ＭＰａであり、疲労性および成形性が改善された高張力鋼板への要求は、ここ数年で高まっている。
高強度鋼板は、例えば、車体の軽量化、それによる燃費の低減、衝突時の車室内の変形抑制、およびそれによる安全性の向上を目的として、車両のシャーシ部品、バンパー部品、サスペンション部品、インパクトビームの製造に使用されている。
鋼板の高強度は、その改善された疲労性および成形性とともに、鋼板を、鋼の高強度がより薄いゲージの使用を可能にする疲労対象部品に、特に適するようにする。
【０００３】
米国特許番号６，３６４，９６８は、少なくとも７８０ＭＰａの引張強度および３．５ｍｍ以下の厚さを有し、形状および機械的特性の両方において優れたストレッチフランジ性および高い均一性を有する高強度熱延鋼板を開示している。
Ｃ：約０．０５〜０．３０ｗｔ％、Ｓｉ：約０．０３〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：約１．５〜３．５ｗｔ％、Ｐ：約０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：約０．００５ｗｔ％以下、Ａｌ：約０．１５０ｗｔ％以下、Ｎ：約０．０２００ｗｔ％以下、Ｎｂ：約０．００３〜０．２０ｗｔ％およびＴｉ：約０．００５〜０．２０ｗｔ％の一方または両方、差引残の、Ｆｅおよび不可避不純物、を含有する化学組成を有する鋼スラブが、１２００℃超でない温度まで加熱される。
鋼スラブは、８００℃以上の仕上げ圧延終了温度で、好ましくは９５０〜１０５０℃の仕上げ圧延開始温度で、熱間圧延される。熱間圧延終了後２秒以内に熱延板の冷却を開始し、その後、２０〜１５０℃／秒の冷却速度で巻取温度の３００〜５５０℃まで連続的に冷却する。鋼板は、約９０％以上の面積パーセントで約３．０ｐｍ以下の平均結晶粒径を有する微細ベイナイト粒子を含むミクロ構造を有する。
【０００４】
欧州特許番号２，４３６，７９７は、少なくとも５９０ＭＰａの引張強度，優れた疲労特性、伸び率および衝突特性を有し、質量％で、Ｃを０．０３〜０．１０％、Ｓｉを０．０１〜１．５％、Ｍｎを１．０〜２．５％、Ｐを０．１％以下、Ｓを０．０２％以下、Ａｌを０．０１の１．２％、Ｔｉを０．０６〜０．１５％、Ｎを０．０１％以下、および任意選択で、Ｎｂを０．００５〜０．１％、Ｍｏを０．００５から０．２％、Ｖを０．００５〜０．２％、Ｃａを０．０００５〜０．００５％、Ｍｇを０．０００５〜０．００５％、Ｂを０．０００５〜０．００５％；Ｃｒを０．００５〜１％、Ｃｕを０．００５〜１％、そして、Ｎｉを０．００５〜１％からなる群から選択される１つ以上、そして、差引残高の、鉄および不可避不純物を含む高張力鋼板を記載している。
鋼板の引張強度は５９０ＭＰａ以上の範囲であり、降伏強度の引張強度への比は０．８０以上の範囲である。
鋼板のミクロ構造は、４０％以上の面積比でベイナイトを含み、差引残はフェライトおよびマルテンサイトの一方または両方である。
サイズが１０ｎｍ以下のＴｉ（Ｃ、Ｎ）析出物の密度は１０１０析出物／ｍｍ３以上の範囲であり、表面から深さ２０ｐｍにおける硬度（Ｈｖｓ）の板厚中心の硬度（Ｈｖｃ）に対する比（Ｈｖｓ／Ｈｖｃ）は、０．８５以上の範囲である。
【０００５】
ＥＰ２，４３６，７９７は、「実際には、５９０〜７００ＭＰａの引張強度を有する鋼板に関しては、（熱間圧延鋼板の）Ｍｎ含有量は好ましくは１．０〜１．８％の範囲であり、７００ＭＰａ〜９００ＭＰａの引張強度を有する鋼板に関しては、Ｍｎ含有量は好ましくは１．６〜２．２％の範囲であり、９００ＭＰａ以上の引張強度を有する鋼板に関しては、Ｍｎ含有量は好ましくは２．０〜２．５％の範囲である。
引張強度に応じて適切なＭｎ量の範囲があり、Ｍｎの過剰添加はＭｎ偏析による加工性の劣化を引き起こす。したがって、上記のように引張強度に応じてＭｎ含有量を調整することが好ましい。」と記載している。
それにより、ＥＰ２，４３６，７９７は、９００ＭＰａ以上の引張強度を達成するためには、鋼が２．０〜２．５質量％のＭｎを含まなければならないことを当業者に教示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，３６４，９６８号明細書
【特許文献２】欧州特許第２，４３６，７９７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、優れた引張強度および良好な疲労特性および成形性（加工性）特性を有する熱間圧延鋼を提供することである。
【０００８】
本発明は、添付の図面を参照して非限定的な実施例によって以下にさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態のいずれかによる熱間圧延鋼を備えた少なくとも１つのコンポーネントを備えた車両を示す。
【図２】図２は、本発明の１つの実施形態による方法の工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
発明の概要
本発明の目的は、少なくとも９５０ＭＰａの引張強度および良好な疲労特性および成形性（加工性）特性を有する熱間圧延鋼を提供することである。
【００１１】
これらの目的の少なくとも１つは、面積比７０％以上のベイナイト、差引残として、面積比３０％以下のマルテンサイト、さらに任意選択で面積比２０％以下のフェライトを備えたミクロ構造であり、以下の化学組成（質量％）を有する熱間圧延鋼によって達成される。
・Ｃ    ０．０７〜０．１０
・Ｓｉ  ０．０１〜０．２５
・Ｍｎ  １．５〜２．０、または１．７〜２．０
・Ｃｒ  ０．５〜１．０
・Ｎｉ  ０．１〜０．５、または０．１〜０．３
・Ｃｕ  ０．１〜０．３
・Ｍｏ  ０．０１〜０．２
・Ａｌ  ０．０１〜０．０５
・Ｎｂ  ０．０１５〜０．０４
・Ｖ    ０〜０．１（任意選択）
・Ｔｉ  ０〜０．１、または０．０３〜０．１
・差引残の、Ｆｅおよび不可避不純物
【００１２】
不可避不純物は、最大７４ｐｐｍのＮまたは最大５４ｐｐｍのＮ、および／または最大４４ｐｐｍのＳおよび／または最大０．０２５質量％のＰ、最大０．０１０質量％のＰｂ、最大０．０１０質量％のＳｂ、最大０．００５質量％のＢｉ、最大０．０２０質量％のＡｓ、最大０．０３０質量％のＣｏであってもよい。
【００１３】
熱間圧延鋼は、ニオブ（Ｎｉｏｂｉｕｍ）と（比較的大量の）チタン（Ｔｉｔａｎｉｕｍ）の両方を必須元素として含み、最大２．０質量％のマンガン（Ｍａｎｇａｎｅｓｅ）を備える。
一実施形態によれば、熱間圧延鋼は、２．０質量％未満のマンガンを備える。
熱間圧延鋼は、意図的に添加されたホウ素を備えない。
【００１４】
ベイナイトとマルテンサイトを備える複雑な相のミクロ構造は、熱間圧延鋼に高い引張強度、すなわち少なくとも９５０ＭＰａ、または少なくとも１０００ＭＰａ、または少なくとも１０５０ＭＰａ、または少なくとも１１００ＭＰａの引張強度を与える。
一実施形態によれば、熱間圧延鋼のミクロ構造中のベイナイトの大部分は上部ベイナイト（ｕｐｐｅｒ  ｂａｉｎｉｔｅ）であり、すなわち、熱間圧延鋼のミクロ構造中のベイナイトの少なくとも５１％は上部ベイナイトである。ベイナイトの平均粒径は５μｍ以下である。
一実施形態によれば、熱間圧延鋼のミクロ構造は、ベイナイトマトリクス中にマルテンサイトの島を含む。
【００１５】
一実施形態によれば、ミクロ構造は、例えば１０〜２０％の面積比のマルテンサイトなどの、少なくとも１０％または１０％を超える面積比のマルテンサイトを含む。ミクロ構造におけるベイナイトの最大面積比は、９０％未満、８５％以下、または８０％以下である。
【００１６】
一実施形態によれば、熱間圧延鋼は、７２０〜９５０ＭＰａまたは少なくとも７８０〜９５０ＭＰａの降伏強度を有する。
【００１７】
一実施形態によれば、熱間圧延鋼は、少なくとも８％または少なくとも１０％の伸び率を有する。
【００１８】
一実施形態によれば、熱間圧延鋼は、少なくとも２５％または少なくとも３０％（ＩＳＯ１６６３０：２００９規格に従って測定）の穴広げ率を有する。これは少なくとも９５０ＭＰａの引張強度を有する熱間圧延鋼にとっては高い。
【００１９】
一実施形態によれば、熱間圧延鋼は、４ｍｍ以下、または３．５ｍｍ以下、または３．０ｍｍ以下、または２．５ｍｍ以下、または２ｍｍ以下の厚さを有する。
【００２０】
本発明は、本発明の実施形態のいずれかによる熱間圧延鋼の製造方法にも関する。
製造された熱間圧延鋼は、少なくとも９５０ＭＰａの引張強度と、面積比７０％以上のベイナイトならびに差引残として面積比３０％以下のマルテンサイトおよび任意選択で面積比２０％以下のフェライトを備えるミクロ構造と、下記を含有する（質量％）化学組成とを有する。
・Ｃ    ０．０７〜０．１０
・Ｓｉ  ０．０１〜０．２５
・Ｍｎ  １．５〜２．０
・Ｃｒ  ０．５〜１．０
・Ｎｉ  ０．１〜０．５
・Ｃｕ  ０．１〜０．３
・Ｍｏ  ０．０１〜０．２
・Ａｌ  ０．０１〜０．０５
・Ｎｂ  ０．０１５〜０．０４
・Ｖ    ０〜０．１（任意選択）
・Ｔｉ  ０〜０．１、または０．０３〜０．１
・差引残の、Ｆｅおよび不可避不純物。
【００２１】
この方法は下記の工程を備える。
−  前記化学組成を有する鋼を少なくとも１２５０℃の温度に加熱する、
−  ８５０〜９３０℃の仕上げ圧延温度、すなわちＡ３ポイント以上の温度で前記鋼を熱間圧延する、
−  前記鋼を巻取温度の４５０〜５７５℃または４７５〜５７５℃にクエンチング（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）する、
−  前記鋼を前記巻取温度で巻き取る、
−  上記鋼を冷却する、
−  スキンパスローリングする。
【００２２】
鋼は、熱間圧延の前に、比較的大量のチタンが確実に再溶解するように、少なくとも１２５０℃の温度に加熱する必要がある。
スキンパスローリング（通常、材料の平坦度を改善するために行われる）は、鋼の引張強度と表面品質を改善するために使用され、鋼の表面粗さを低減して、鋼の疲労特性と、結果として鋼を含んだ部品の性能を改善する。
【００２３】
一実施形態によれば、スキンパスローリング工程は、リダクションが０．５〜２％または１〜２％のスキンパスローリングを備える。スキンパスローリングの最中に小さなリダクションを適用することにより、初期のミクロ構造を維持しながら、材料の引張強度が向上する。スキンパスローリング工程は、少なくとも９５０ＭＰａの引張強度を有する高張力鋼を得るために不可欠である。スキンパスローリング工程のおかげで、マンガン含有量は１．５〜２．０質量％で十分である。
【００２４】
一実施形態によれば、クエンチングする工程は、少なくとも６０℃／秒、または少なくとも１００℃／秒、または少なくとも１５０℃／秒の速度で鋼をクエンチングすることを備える。クエンチングは、水または油などのクエンチング媒体中で行うことができる。
【００２５】
一実施形態によれば、冷却工程は、例えば１０℃／秒以下の冷却速度で鋼を室温まで冷却することを備える。冷却工程は、１日以上の期間にわたってもよい。そのようなゆっくりとした冷却は、所望のミクロ構造の形成を促進する。変形は冷却ラインの後で完了するため、巻取工程の後に起こる変形の量は限定される。
いくつかのベイナイトとマルテンサイトの形成が巻取工程中に発生するかもしれないが、限定的である。
【００２６】
本発明は、さらに、本発明の実施形態のいずれかによる熱間圧延鋼の使用、および本発明の実施形態のいずれかによる方法による、熱間圧延鋼の自動車または車両建設産業における製造物に関する。
熱間圧延鋼は、すなわち、モーターを持つ車両、すなわち、自動車、トラック、バイクなどの自走式道路車両またはオフロード車両、または掘削機などの建設作業や土工作業の実行用の大型車両、または電車や路面電車などのレールで動作する車両のコンポーネント、または少なくとも１人または商品の輸送に使用される車両、または無人車両、または航空機あるいはドローン、などの車両の任意のコンポーネントに使われてよい。
しかしながら、熱間圧延鋼は、建設産業の構造コンポーネントなどの任意の他の適切な用途に使用することができる。
【００２７】
実施形態の詳細な説明
図１は、本発明の実施形態のいずれかによる熱間圧延鋼を備えた、少なくとも１つのコンポーネントを含む車両１０を示す。
車両１０は、例えば、少なくとも９５０ＭＰａの引張強度および２〜４ｍｍの厚さを有する少なくとも１つの熱間圧延鋼板を備える、Ａピラー１２などのシャーシ部品を備えてもよい。
熱間圧延鋼は、ベイナイトを面積比で７０％以上含む組織と、差引残が面積比３０％以下のマルテンサイトおよび任意選択で面積比２０％以下のフェライトと、下記を含む化学組成（質量％）ｗである。
Ｃ：０．０７〜０．１０、Ｓｉ：０．０１〜０．２５、Ｍｎ：１．５〜２．０、Ｃｒ：０．５〜１．０、Ｎｉ：０．１〜０．５、Ｃｕ：０．１〜０．３、Ｍｏ：０．０１〜０．２、Ａｌ：０．０１〜０．０５、Ｎｂ：０．０１５〜０．０４、Ｖ：０〜０．１、すなわち任意選択で０．１質量％までのバナジウム、Ｔｉ：０〜０．１、それによる差引残の、Ｆｅおよび不可避不純物。
【００２８】
例えば、熱間圧延鋼の化学組成は、質量％で以下を備える。
・Ｃ    ０．０９
・Ｓｉ  ０．１８
・Ｍｎ  １．８０
・Ｃｒ  ０．７５
・Ｎｉ  ０．１５
・Ｃｕ  ０．１５
・Ｍｏ  ０．１０
・Ａｌ  ０．０３５
・Ｎｂ  ０．０３０
・Ｖ    ０
・Ｔｉ  ０．０４５
・差引残の、Ｆｅおよび不可避不純物。
熱間圧延鋼はホウ素を含有しない。
【００２９】
Ｃ含有量は、０．０７〜０．１０質量％の範囲に設定される。Ｃ含有量が０．０７％未満の場合、目標の引張強度を達成することができない。Ｃ含有量が０．１０％を超えると、溶接性、伸び率、ひいては鋼の成形性が悪化する。
【００３０】
Ｓｉは固溶強化元素であり、強度を高める効果がある。したがって、Ｓｉ含有量が増加すると、引張強度と伸び率のバランスが改善される。
【００３１】
Ｍｎ含有量は、１．５〜２．０質量％または１．７〜２．０質量％の範囲に設定される。Ｍｎは、固−溶強化（ｓｏｌｉｄ−ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ）と焼入性（Ｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙ）とを高めるのに効果的な元素である。Ｍｎの過剰な添加は、Ｍｎの偏析により加工性の低下を生じる。
【００３２】
Ｃｒは焼入性を高めるのに効果的である。Ｃｒ含有量が増加すると、鋼板の引張強度が増加する。ただし、Ｃｒ含有量が多すぎると、Ｃｒ２３Ｃ６などのＣｒ系合金炭化物が析出し、これらの炭化物が粒界に優先的に析出すると、プレス成形性が低下する。したがって、Ｃｒ含有量の上限は、１．０質量％に設定される。
【００３３】
Ｎｉは鋼の焼入性を高め、靭性の向上に寄与し、高温脆性を防止する。Ｎｉは比較的高価な合金元素であるため、Ｎｉ含有量の上限は０．５質量％または０．３質量％に設定される。
【００３４】
Ｃｕは、その析出により鋼の強度を増加させる。Ｔｉなどの合金元素はＣまたはＮに結合し、合金炭化物を形成する。ただし、Ｃｕは単独で析出し、鋼材を強化する。Ｃｕを多く含む鋼は、熱間圧延時に脆くなる場合がある。したがって、Ｃｕ含有量の上限は０．３質量％に設定される。
【００３５】
Ｍｏは析出強化元素である。ただし、Ｍｏ含有量が０．２質量％を超えると、析出強化の向上効果が小さく、また伸び率が低下する。
【００３６】
Ａｌ含有量は、０．０１〜０．０５質量％の範囲に設定される。脱酸元素としてＡｌを添加することにより、溶鋼中の溶存酸素量を低減できる。Ａｌ含有量が０．０１質量％以上であれば、Ｔｉ、Ｎｂ、ＭｏおよびＶが溶存酸素との合金酸化物を形成することを防止できる。
【００３７】
Ｎｂは析出強化元素である。Ｎｂはまた、熱間圧延中のオーステナイトの再結晶速度を遅らせる。そのため、Ｎｂ含有量が過剰である場合には、加工性や伸び率は悪影響を受けるしたがって、Ｎｂ含有量の上限は０．１質量％に設定される。Ｎｂは、粒サイズをより細かくすることに貢献する。
【００３８】
本発明による熱間圧延鋼において、任意選択の元素であるＶは、析出強化元素である。ただし、Ｖ含有量が０．１％を超えると、析出強化の効果が小さく、伸び率が低下する場合がある。したがって、最大０．１質量％のバナジウムを添加できる。
【００３９】
Ｔｉ含有量は、０〜０．１質量％、または０．０３〜０．１質量％の範囲に設定される。Ｔｉは析出強化元素である。この比較的大量のＴｉが確実に再溶解するように、熱間圧延の前に鋼を少なくとも１２５０℃の温度に加熱する必要がある。
【００４０】
熱間圧延中に微細な析出物を形成できるようにするために、熱間圧延の前にＴｉを溶解することが重要である。スラブ中の炭化チタン（ＴｉＣ）の含有物は、強化には効果が無い粗い場合がある。したがって、Ｔｉは、熱間圧延中により微細なＴｉＣ含有物を形成できるように溶解させる必要があり、これにより、より効果的な析出強化が可能になる。さらに、Ｔｉは、加熱工程中の粒粗大化を妨害または防止することに役立つ。
【００４１】
熱間圧延鋼のミクロ構造は、例えば、面積比７０〜８０％のベイナイトと面積比１０〜２０％のマルテンサイトを備え、差引残は面積比２０％以下のフェライトであってもよい。あるいは、熱間圧延鋼のミクロ構造は、面積比７０〜９０％のベイナイトと面積比１０〜３０％のマルテンサイトのみを備えてもよい。
ミクロ構造は、ベイナイトマトリクス中にマルテンサイトの島を備えてもよい。熱間圧延鋼のミクロ構造中のベイナイトの大部分は上部ベイナイトである。
【００４２】
熱間圧延鋼は、７２０〜９５０ＭＰａの降伏強度および／または少なくとも８％の伸び率および／または少なくとも２５％の穴広げ率を有する。
【００４３】
図２は、少なくとも９５０ＭＰａの引張強度を有し、そして面積比７０％以上のベイナイト、ならびに差引残としての面積比３０％以下のマルテンサイトおよび任意選択で面積比２０％以下のフェライトを備えるミクロ構造を有し、そして下記を含有する化学組成（質量％）有する熱間圧延鋼を製造する方法の工程を示すフローチャートである。
Ｃ：０．０７〜０．１０、Ｓｉ：０．０１〜０．２５、Ｍｎ：１．５〜２．０、Ｃｒ：０．５〜１．０、Ｎｉ：０．１〜０．５、Ｃｕ：０．１〜０．３、Ｍｏ：０．０１〜０．２、Ａｌ：０．０１〜０．０５、Ｎｂ：０．０１５〜０．０４、Ｖ：０〜０．１、すなわち任意選択で最大０．１質量％のバナジウム、Ｔｉ：０．０５〜０．１、これによる差引残の、Ｆｅおよび不可避不純物。
【００４４】
この方法は、次の順序で実行される次の工程を備える。
該化学組成を持つ鋼を少なくとも１２５０℃の温度に加熱する、８５０〜９３０℃の仕上げ圧延温度で該鋼を熱間圧延する、たとえば、該鋼を水中で巻取温度４５０〜５７５℃または４７５〜５７５℃で６０℃／秒以上の速度でクエンチングする、該鋼を巻取温度で巻き取る、該鋼を冷却する、リダクション０．５〜２％でスキンパスローリングする。
巻取中の冷却速度は１０℃／秒以下であるべきであり、これは、鋼を巻取温度に維持することで達成される。
巻取後、鋼は、１０℃／秒以下の冷却速度で、例えば３日または４日間にわたって室温まで冷却され、次いでスキンパスローリングされてもよい。
スキンパスローリングは、これにより、鋼が室温または周囲温度から５〜３０℃の範囲内にあるときに行われる。
あるいは、巻取工程とスキンパスローリング工程との間に１つ以上の追加の工程があってもよい。例えばアニーリング工程または酸洗い工程などがよい。
【００４５】
本発明の実施形態による方法は、本明細書に記載される引張強度、ミクロ構造、化学組成および特性を有する熱間圧延鋼を生成する。このような熱間圧延鋼は、より軽量で耐衝撃性のある車両部品の製造につながるであろう自動車または車両建設業界での使用に適している。
【実施例】
【００４６】
実施例１
以下の質量％の化学組成を有する熱間圧延鋼が本発明の実施形態による方法を使用して製造された。
Ｃ  ０．０９、Ｓｉ  ０．１８、Ｍｎ  １．８０、Ｃｒ  ０．７５、Ｎｉ  ０．１５、Ｃｕ  ０．１５、Ｍｏ  ０．１０、Ａｌ  ０．０３５、Ｎｂ  ０．０３０、Ｖ  ０、Ｔｉ  ０．０４５、Ｂ  ０、差引残の、Ｆｅおよび不可避不純物。
【００４７】
該方法は下記の工程を備えた。
−  上記の化学組成を有する鋼を１２８０℃の温度に加熱する、
−  該鋼を仕上げ８９０℃の圧延温度で熱間圧延する、
−  該鋼を２３０℃／秒の冷却速度で巻取温度の５２５℃までクエンチングする、
−  該鋼を５２５℃の巻取温度で巻き取る、
−  ２．５℃／秒などの５℃／分未満の冷却速度で該鋼を室温まで冷却する。これにより、冷却ラインのランアウトテーブルで２．５℃／秒の冷却速度が発生する可能性がある、および
−  ０．５％のリダクションでスキンパスローリングする。
【００４８】
熱間圧延鋼は、ＩＳＯ１６６３０：２００９規格に従って測定された、８３６ＭＰａの降伏強度、９７９ＭＰａの引張強度、１０％の伸び率、および３５％の穴広げ率を有していた。
【００４９】
実施例２
以下の質量％の化学組成を有する熱間圧延鋼が、本発明の実施形態による方法を使用して製造された。
Ｃ  ０．０８８、Ｓｉ  ０．２、Ｍｎ  １．７８、Ｃｒ  ０．７５、Ｎｉ  ０．１５、Ｃｕ  ０．１５、Ｍｏ  ０．１０、Ａｌ  ０．０３８、Ｎｂ  ０．０２７、Ｖ  ０、Ｔｉ  ０．０４６、Ｂ  ０、差引残の、Ｆｅおよび不可避不純物。
【００５０】
該方法は次の工程を備えた。
−  前記化学組成を有する鋼を１２８３℃の温度に加熱する、
−  前記鋼を９０４℃の仕上げ圧延温度で熱間圧延する、
−  前記鋼を２３０℃／秒の冷却速度で巻取温度の５３０℃までクエンチングする、
−  前記鋼を５３０℃の巻取温度で巻き取る、
−  ２．５℃／秒などの５℃／分未満の冷却速度で前記鋼を室温まで冷却する。これにより、冷却ラインのランアウトテーブルで２．５℃／秒の冷却速度が発生する可能性がある、および
−  ０．５％のリダクションでスキンパスローリングする。
【００５１】
熱間圧延鋼は、ＩＳＯ  １６６３０：２００９規格に従って測定された、８５４ＭＰａの降伏強度、９９２ＭＰａの引張強度、１１％の伸び率、および３０％の穴拡げ率を有していた。
【００５２】
実施例３
以下の質量％の化学組成を有する熱間圧延鋼が、本発明の実施形態による方法を使用して製造された。
Ｃ  ０．０８２、Ｓｉ  ０．１７、Ｍｎ  １．８、Ｃｒ  ０．７５、Ｎｉ  ０．２、Ｃｕ  ０．２、Ｍｏ  ０．１０、Ａｌ  ０．０３５、Ｎｂ  ０．０２８、Ｖ  ０．０４８、Ｔｉ  ０、Ｂ０、差引残の、Ｆｅおよび不可避不純物。
【００５３】
該方法は次の工程を備えた。
−  前記化学組成を有する鋼を１２８４℃の温度に加熱する、
−  前記鋼を８７８℃の仕上げ圧延温度で熱間圧延する、
−  前記鋼を２３０℃／秒の冷却速度で巻取温度の５１９℃までクエンチングする、
−  前記鋼を５１９℃の巻取温度で巻き取る、
−  ２．５℃／秒などの５℃／分未満の冷却速度で前記鋼を室温まで冷却する。これにより、冷却のランアウトテーブルで２．５℃／秒の冷却速度が発生する可能性がある。および
−  ０．５％のリダクションでスキンパスローリング。
【００５４】
熱間圧延鋼は、ＩＳＯ１６６３０：２００９規格に従って測定された、８５２ＭＰａの降伏強度、９９５ＭＰａの引張強度、１１％の伸び率、および３０％の穴広げ率を有していた。
【００５５】
請求項の範囲内での本発明のさらなる改変は、当業者には明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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