(57)【要約】【課題】引張加工後の曲げ特性に優れた高炭素熱延鋼板およびその製造方法を提供する。【解決手段】質量%で、C:0.2〜0.7%、Si:2%以下、Mn:2%以下、P:0.03%以下、S:0.03%以下、Sol.Al:0.01%以下、N:0.01%以下を含有する組成の鋼を、(Ar3変態点-20℃)以上の仕上温度で熱間圧延して熱延鋼板とする工程と、前記熱延鋼板を、60℃/秒以上120℃/秒未満の冷却速度で650℃以下の温度まで冷却する工程と、前記冷却後の熱延鋼板を、600℃以下の巻取温度で巻取る工程と、前記巻取り後の熱延鋼板を、640℃以上Ac1変態点以下の焼鈍温度で焼鈍する工程と、を有する高炭素熱延鋼板の製造方法。【選択図】図1
2008156712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量%で、C:0.2〜0.7%、Si:2%以下、Mn:2%以下、P:0.03%以下、S:0.03%以下、Sol.Al:0.01%以下、N:0.01%以下を含有する組成の鋼を、(Ar3変態点-20℃)以上の仕上温度で熱間圧延して熱延鋼板とする工程と、
前記熱延鋼板を、60℃/秒以上120℃/秒未満の冷却速度で650℃以下の温度まで冷却する工程と、
前記冷却後の熱延鋼板を、600℃以下の巻取温度で巻取る工程と、
前記巻取り後の熱延鋼板を、640℃以上Ac1変態点以下の焼鈍温度で焼鈍する工程と、
を有する高炭素熱延鋼板の製造方法。
【請求項２】
前記冷却する工程において、熱延鋼板を、80℃/秒以上120℃/秒未満の冷却速度で600℃以下の温度まで冷却し、かつ
前記巻取る工程において、550℃以下の温度で巻取る、
請求項1に記載の高炭素熱延鋼板の製造方法。
【請求項３】
鋼の組成が、上記組成に加えて、さらに下記の含有量の範囲のB、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti、Nb、W、V、Zrのうちから選ばれた少なくとも1種を含有する、
請求項1または2に記載の高炭素熱延鋼板の製造方法；
質量%で、B:0.005%以下、Cr:3.5%以下、Ni:3.5%以下、Mo:0.7%以下、Cu:0.1%以下、Ti:0.1%以下、Nb:0.1%以下、W、V、Zr:合計で0.1%以下。
【請求項４】
熱延球状化焼鈍材である高炭素熱延鋼板であって、
質量%で、C:0.2〜0.7%、Si:2%以下、Mn:2%以下、P:0.03%以下、S:0.03%以下、Sol.Al:0.01%以下、N:0.01%以下を含有する組成を有し、
フェライト粒径が5.0μm以下であり、かつアスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率が15%以下である、
高炭素熱延鋼板；
ここで、フェライト粒径とは、画像解析によりフェライト粒を円と近似して求めた粒径の平均値であり、また、アスペクト比とは、画像解析によりフェライト粒を楕円近似して求めた(楕円の長軸)/(楕円の短軸)の平均値である。
【請求項５】
アスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率が10%以下である、
請求項4に記載の高炭素熱延鋼板。
【請求項６】
鋼の組成が、上記組成に加えて、さらに下記の含有量の範囲のB、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti、Nb、W、V、Zrのうちから選ばれた少なくとも1種を含有する、
請求項4または5のいずれか1項に記載の高炭素熱延鋼板；
質量%で、B:0.005%以下、Cr:3.5%以下、Ni:3.5%以下、Mo:0.7%以下、Cu:0.1%以下、Ti:0.1%以下、Nb:0.1%以下、W、V、Zr:合計で0.1%以下。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炭素熱延鋼板、特に加工後の曲げ特性に優れた高炭素熱延鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工具あるいは自動車部品(ギア、ミッション)等に使用される高炭素鋼板は、種々の複雑な形状に加工されるため優れた加工性がユーザーから求められる。一方、近年、部品製造コスト低減の要求が強くなり、加工工程の省略や加工方法の変更が行われている。例えば、非特許文献1に記載されているように、高炭素鋼板を用いた自動車駆動系部品の加工技術として、増肉成形を可能にし、大幅な工程短縮を実現した複動加工技術が開発され、一部実用化されている。それとともに、高炭素鋼板には、引張り、絞り、張出し、曲げ、穴広げなどの加工様式を複数組み合わせても問題なく加工ができることが要請されている。特に、引張加工を施した後に曲げ加工を施すと曲げ部に割れが発生する場合が多いため、優れた引張加工後の曲げ特性が望まれている。
【０００３】
これまで、高炭素鋼板の加工性を向上させるために、いくつかの技術が検討されている。例えば、特許文献1には、所定の化学成分の高炭素鋼を熱間圧延し、脱スケールを行った後、95容量%以上の水素雰囲気中で、化学成分で規定された加熱速度や均熱時間で焼鈍後、100℃/hr以下の冷却速度で冷却して、軟質で、組織の均一性や加工性に優れた高炭素鋼帯を製造する方法が提案されている。また、特許文献2には、(Ac1変態点+30℃)以上の仕上温度で圧延された鋼板を10〜100℃/秒の冷却速度で20〜500℃の温度まで冷却し、1〜10秒保持後、500〜(Ac1変態点+30℃)の温度域に再加熱して巻取り、必要に応じて650〜(Ac1変態点+30℃)で1時間以上均熱することにより加工性の良好な高炭素薄鋼板を製造する方法が提案されている。さらに、特許文献3には、Cを0.2〜0.7質量%含有する鋼を、仕上温度(Ar3変態点-20℃)以上で熱間圧延した後、冷却速度120℃/秒超かつ冷却停止温度650℃以下で冷却を行い、次いで巻取温度600℃以下で巻取り、焼鈍温度640℃以上Ac1変態点以下で焼鈍することにより、伸びフランジ性に優れた高炭素熱延鋼板を製造する方法が提案されている。
【非特許文献１】Journal of the JSTP, 44, 2003, p.409-413
【特許文献１】特開平9-157758号公報
【特許文献２】特開平5-9588号公報
【特許文献３】特開2003-13145号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの従来技術に記載の高炭素熱延鋼板は、引張りや穴広げなどの単一の加工様式で加工した時の特性には優れているが、引張加工後に曲げ加工を施すなど複数の加工様式を組み合わせ場合には、割れが発生するなどの問題があった。
【０００５】
本発明は、引張加工後の曲げ特性に優れた高炭素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】
【０００６】
本発明者らは、高炭素熱延鋼板の引張加工後の曲げ特性について鋭意研究を進めた結果、鋼のSol.Al量、熱間圧延後の冷却条件、巻取温度、および焼鈍温度を適切に制御することが極めて重要であることを見出した。そして、後述する測定法で求めたフェライト粒径を5.0μm以下にし、かつアスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率を15%以下に制御することにより、優れた引張加工後の曲げ特性が得られることを見出した。
【０００７】
本発明は、以上の知見に基づいてなされたものであり、質量%で、C:0.2〜0.7%、Si:2%以下、Mn:2%以下、P:0.03%以下、S:0.03%以下、Sol.Al:0.01%以下、N:0.01%以下を含有する組成の鋼を、(Ar3変態点-20℃)以上の仕上温度で熱間圧延して熱延鋼板とする工程と、前記熱延鋼板を、60℃/秒以上120℃/秒未満の冷却速度で650℃以下の温度まで冷却する工程と、前記冷却後の熱延鋼板を、600℃以下の巻取温度で巻取る工程と、前記巻取り後の熱延鋼板を、640℃以上Ac1変態点以下の焼鈍温度で焼鈍する工程と、を有する高炭素熱延鋼板の製造方法を提供する。
【０００８】
本発明の方法では、前記冷却する工程において、熱延鋼板を、80℃/秒以上120℃/秒未満の冷却速度で600℃以下の温度まで冷却し、かつ前記巻取る工程において、550℃以下の温度で巻取るようにすることが好ましい。
【０００９】
本発明は、また、熱延球状化焼鈍材である高炭素熱延鋼板であって、質量%で、C:0.2〜0.7%、Si:2%以下、Mn:2%以下、P:0.03%以下、S:0.03%以下、Sol.Al:0.01%以下、N:0.01%以下を含有する組成を有し、フェライト粒径が5.0μm以下であり、かつアスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率が15%以下である、高炭素熱延鋼板を提供する。ここで、フェライト粒径とは、画像解析によりフェライト粒を円と近似して求めた粒径の平均値であり、また、アスペクト比とは、画像解析によりフェライト粒を楕円近似して求めた(楕円の長軸)/(楕円の短軸)の平均値である。具体的には、鋼板の圧延方向に平行な板厚断面を研磨し、板厚の1/4の位置をナイタール液(硝酸+エタノール)で腐食した後、走査型電子顕微鏡により倍率1500倍でミクロ組織の観察を行い、Media Cybernetics社製の画像解析ソフト“Image Pro Plus ver.4.0”(TM)を使用して画像解析によりフェライト粒径、フェライト粒のアスペクト比を求めた。さらに、各々のフェライト粒に対してアスペクト比4.0以上の面積率を求め、これを視野の全面積で除して、視野毎の面積率を求め、50視野の平均値をアスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率とした。
【００１０】
前記アスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率が10%以下であることがより好ましい。
【００１１】
なお、本発明においては、上記鋼の組成に加えて、次の含有量の範囲のB、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti、Nb、W、V、Zrのうちから選ばれた少なくとも1種を含有させることも可能である。
B:0.005質量%以下、Cr:3.5質量%以下、Ni:3.5質量%以下、Mo:0.7質量%以下、Cu:0.1質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Nb:0.1質量%以下、W、V、Zr:合計で0.1質量%以下。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、引張加工などの加工を施した後でも曲げ特性に優れる高炭素熱延鋼板を製造できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明である高炭素熱延鋼板およびその製造方法について詳細に説明する。なお、成分の含有量の単位である「%」は特に断らない限り「質量%」を意味するものとする。
＜鋼組成＞
C量：Cは炭化物を形成し、焼入後の硬度を付与する重要な元素である。C量が0.2%未満では、焼入後に機械構造用部品としての十分な強度が得られない。一方、C量が0.7%を超えると、たとえフェライト粒径が5.0μm以下であり、かつアスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率が15%以下であっても、十分な引張加工後の曲げ特性が得られない。また、熱間圧延後の硬度が著しく高くなり、鋼板が脆くなるため取扱いが不便となるばかりか、焼入後の機械構造用部品としての強度も飽和する。したがって、C量は0.2〜0.7%に規定する。なお、焼入れ後の硬度をより重視する場合は、C量は0.5%超えに、また、加工性をより重視する場合は、C量は0.5%以下とすることが好ましい。
【００１４】
Si量：Siは炭化物を黒鉛化し、焼入性を阻害する傾向があるので、その量は2%以下、好ましくは0.5%以下に規定する。
【００１５】
Mn量：Mnを過剰に含有させると延性の低下を引き起こす傾向があるので、その量は2%以下、好ましくは1%以下に規定する。
【００１６】
P量：Pを過剰に含有させると伸びフランジ性などの延性が低下し、また割れが発生しやすくなるので、その含有量は0.03%以下、好ましくは0.02%以下に規定する。
【００１７】
S量：Sを過剰に含有させると、Pと同様、伸びフランジ性などの延性が低下し、また割れが発生しやすくなるので、その含有量は0.03%以下、好ましくは0.007%以下に規定する。
【００１８】
Sol.Al量：Sol.Alは本発明における最も重要な元素である。すなわち、Sol.Al量が0.01%を超えると、比較的安価で非酸化性雰囲気として多用されている窒素を用い、窒素雰囲気中で熱延鋼板を焼鈍するとき鋼板表層にAlNが形成され、鋼板表層が硬化して引張加工後の曲げ特性を著しく低下させることを発明者らは新たに知見した。したがって、Sol.Al量は0.01％以下に規定する。
【００１９】
N量：Nを過剰に含有させると延性が低下するので、その量は0.01%以下、好ましくは0.005%以下に規定する。
【００２０】
ここで、以上の各元素を所定量以下、例えば0.0001%未満に低減するにはコスト増を招くので、0.0001%以上程度含有させることが好ましい。
【００２１】
残部はFeおよび不可避的不純物とするが、さらに、例えば、焼入れ性の向上や焼戻し軟化抵抗の向上を目的として、通常添加される範囲でB、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti、Nb、W、V、Zr等の少なくとも一つの元素を添加しても本発明の効果が損なわれることはない。具体的には、これらの元素は、B:0.005%以下、Cr:3.5%以下、Ni:3.5%以下、Mo:0.7%以下、Cu:0.1%以下、Ti:0.1%以下、Nb:0.1%以下、W、V、Zr:合計で0.1%以下含有させることができる。なお、上記目的のためには、B:0.0005%以上、Cr:0.05%以上、Ni:0.05%以上、Mo:0.05%以上、Cu:0.01%以上、Ti:0.01%以上、Nb:0.01%以上、W、V、Zr:合計で0.01%以上含有させることが好ましい。また、製造過程でSn、Pb等の元素が不純物として混入しても本発明の効果には影響を及ぼさない。
＜製造条件＞
熱間圧延の仕上温度：仕上温度が(Ar3変態点-20℃)未満では、部分的にフェライト域で圧延され、焼鈍後のフェライト粒径が5.0μmを超えるため引張加工後の曲げ特性が劣化する。したがって、熱間圧延の仕上温度は(Ar3変態点-20℃)以上とする。なお、Ar3変態点は次の式(1)から計算できるが、実際に測定した温度を用いてもよい。
Ar3変態点=910-203×[C]1/2+44.7×[Si]-30×[Mn]  ・・・(1)
ここで、[M]は元素Mの含有量(%)を表す。なお、含有元素に応じて、補正項を導入してもよく、例えば、Cr、Mo、Niが含有される場合には、-11×[Cr]、+31.5×[Mo]、-15.2×[Ni]といった補正項を式(1)の右辺に加えてよい。
【００２２】
熱間圧延後の冷却条件：本発明ではSol.Al量が低く、AlNのピンニングによる粒成長阻害が起こり難いにも拘わらずフェライト粒の細粒化を達成している。これは、熱間圧延後に急速に冷却することで圧延中にオーステナイト粒に付与された歪が蓄積されやすくなり、その後の焼鈍において蓄積された歪がフェライト粒の核生成サイトとして寄与するためと推定される。熱間圧延後の冷却速度が60℃/秒未満であると、圧延中にオーステナイト粒に付与された歪が蓄積されにくくなるため、その後の焼鈍においてフェライト粒の核生成サイトが減少して、フェライト粒が成長しやすくなる。その結果、フェライト粒径が5.0μmを超え、引張加工後の曲げ特性が劣化する。一方、冷却速度が120℃/秒以上の場合は、焼鈍後のフェライト粒径は5.0μm以下であるが、アスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率が15%を超えるため、上記と同様に引張加工後の曲げ特性が劣化する。これは、冷却速度が120℃/秒以上になるとオーステナイト粒に圧延中に付与された歪が圧延後に過剰に存在するため、その後の焼鈍において等軸のフェライト粒が成長することが困難になるためと推定される。以上のことから、熱間圧延後の冷却速度は60℃/秒以上120℃/秒未満とする。冷却速度の上限は115℃/秒とすることが好ましい。
【００２３】
こうした冷却速度によって冷却する熱延鋼板の終点温度、すなわち冷却停止温度が650℃より高いと、熱延鋼板を巻取るまでの冷却中にオーステナイト中に蓄積された歪が解放される。その結果、焼鈍後のフェライト粒径が5.0μｍを超え、引張加工後の曲げ特性が劣化する。したがって、冷却停止温度は650℃以下、好ましくは600℃以下とする。なお、温度の測定精度上の問題があるので、冷却停止温度は500℃以上とすることが好ましい。
【００２４】
冷却停止温度に到達した後の冷却は、特に規定する必要がなく、自然冷却してもよいし、冷却力を弱めて強制冷却を継続してもよい。鋼板の均一性などの観点からは復熱を抑制する程度に強制冷却することが好ましい。
【００２５】
巻取温度：冷却後の熱延鋼板は巻取られるが、そのとき、巻取温度が600℃を超えると熱間圧延時にオーステナイトに蓄積された歪が解放されるため、その後の焼鈍後のフェライト粒径が5.0μｍを超え、引張加工後の曲げ特性が劣化する。したがって、巻取温度は600℃以下とする。なお、前記急冷の効果を十分に得るため巻取温度は前記冷却停止温度よりも低温とすることが好ましい。なお、熱延鋼板の形状が劣化するため、巻取温度は200℃以上とすることが好ましく、350℃以上とすることがより好ましい。
【００２６】
アスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率を10%以下にするとさらに曲げ特性が向上するが、それには、冷却速度を80℃/秒以上120℃/秒未満とし、冷却停止温度を600℃以下とし、かつ巻取温度を550℃以下とする必要がある。
【００２７】
スケール除去：巻取り後の熱延鋼板は、通常、次の熱延鋼板焼鈍を行う前にスケール除去される。スケ−ル除去手段は、特に制約はないが、通常の方法で酸洗することが好ましい。
【００２８】
熱延鋼板の焼鈍温度：酸洗などによりスケール除去した後の熱延鋼板は、炭化物の球状化を図るために球状化焼鈍として焼鈍が施される。そのとき、焼鈍温度が640℃未満ではフェライト粒成長が不十分となり、アスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率が15%を超えて、引張変形後の曲げ特性が劣化する。一方、焼鈍温度がAc1変態点を超えるとオーステナイト化が部分的に進行し、冷却中にパーライトが生成するため、引張加工後の曲げ特性が劣化する。したがって、熱延鋼板の焼鈍温度は640℃以上Ac1変態点以下とする。より優れた伸びフランジ性を得るために、熱延鋼板の焼鈍温度を680℃以上とすることが好ましい。なお、Ac1変態点は次の式(2)から計算できるが、実際に測定した温度を用いてもよい。
Ac1変態点=754.83-32.25×[C]+23.32×[Si]-17.76×[Mn]  ・・・(2)
ここで、[M]は元素Mの含有量(質量%)を表す。なお、含有元素に応じて、補正項を導入してもよく、例えば、CrやMo、Vを含有する場合には、+17.3×[Cr]、+4.51×[Mo]、+15.62×[V]といった補正項を式(2)の右辺に加えてよい。
【００２９】
熱延鋼板の焼鈍時間は8〜80時間程度が好ましい。得られた鋼板中の炭化物は球状化し、平均のアスペクト比で約5.0以下となる(板厚の約1/4の位置で測定した値)。
【００３０】
本発明の高炭素鋼を溶製するには、転炉、電気炉どちらも使用可能である。また、こうして溶製された高炭素鋼は、造塊−分塊圧延または連続鋳造によりスラブとされる。スラブは、通常、加熱された後、熱間圧延される。なお、連続鋳造で製造されたスラブの場合は、そのままあるいは温度低下を抑制する目的で保熱して、圧延する直送圧延を適用してもよい。また、スラブを加熱して熱間圧延する場合は、スケールによる表面状態の劣化を避けるためにスラブ加熱温度を1280℃以下とすることが好ましい。熱間圧延は、粗圧延を省略して仕上圧延だけで行うこともできる。なお、仕上温度を確保するため、熱間圧延中にシートバーヒータ等の加熱手段により被圧延材の加熱を行ってもよい。また、球状化促進あるいは硬度低減のため、巻取り後にコイルを徐冷カバー等の手段で保温してもよい。熱延鋼板の板厚は、本発明の製造条件が維持できる限りにおいて特に制限はないが、1.0〜10.0mmの熱延鋼板が操業上特に好適である。
【００３１】
熱延鋼板の焼鈍は、箱焼鈍、連続焼鈍いずれでも行える。焼鈍後は、必要に応じて調質圧延を行う。この調質圧延は焼入れ性に影響を及ぼさないことから、その条件に対して特に制限はない。
【００３２】
上記本発明の方法で製造された熱延鋼板は、熱延球状化焼鈍を施された熱延鋼板であり、上記したように、平均アスペクト比が約5.0以下と、球状化された炭化物を有する熱延鋼板である。
【００３３】
また、本願の熱延鋼板は、フェライト粒径が5.0μm以下である。フェライト粒径は、引張加工後の曲げ特性に影響を及ぼし、フェライト粒径が5.0μmを超えると、フェライト粒内に微細な炭化物が多数析出することとなり、引張加工で炭化物と母相(フェライト)との界面で発生した微細なボイドが、曲げ加工において連結して割れが発生する。フェライト粒径を5.0μm以下とすることにより、フェライト粒内の微細な炭化物は少なくなり、引張加工で発生した微細なボイドが、引張加工後の曲げにおいて連結し難くなるため、割れ発生を抑制することができる。
【００３４】
さらに、本願の熱延鋼板において、アスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率が15%以下である。フェライト粒の形状は、フェライト粒径と同様に引張加工後の曲げ特性に影響を及ぼし、該フェライト粒のアスペクト比が4.0以上であると、アスペクト比が4.0以上のフェライト粒と4.0未満の等軸状のフェライト粒との粒界で引張加工において微細な割れが発生しやすくなる。このようなアスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率が15%を超えると、引張加工での微細な割れを起点として曲げ加工において割れが発生する。このようなアスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率を15%以下とすることにより、引張加工後の曲げで割れ発生を抑制することができる。より好ましくは、アスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率は10%以下である。
【実施例１】
【００３５】
表1に示す化学成分を有する鋼A〜EおよびZの連続鋳造スラブを1250℃に加熱し、表2に示す条件にて熱間圧延し、酸洗後、同じく表2に示す条件にて熱延鋼板の焼鈍を行い、板厚5.0mmの鋼板No.1〜20を製造した。なお、焼鈍は窒化性雰囲気(N2雰囲気)で行った。
【００３６】
ここで、鋼板No.1〜10は本発明例であり、鋼板No.11〜20は比較例である。そして、フェライト粒径、フェライト粒のアスペクト比と面積率を以下の方法で測定した。また、引張加工後の曲げ特性を以下の方法で評価した。
【００３７】
フェライト粒径、フェライト粒のアスペクト比と面積率：ここで、フェライト粒径は、画像解析によりフェライト粒を円と近似して求めた粒径の平均値であり、また、アスペクト比とは、画像解析によりフェライト粒を楕円近似して求めた(楕円の長軸)/(楕円の短軸)の平均値である。具体的には、鋼板の圧延方向に平行な板厚断面を研磨し、板厚の1/4の位置をナイタール液(硝酸+エタノール)で腐食した後、走査型電子顕微鏡により倍率1500倍でミクロ組織の観察を行い、Media Cybernetics社製の画像解析ソフト“Image Pro Plus ver.4.0”(TM)を使用して画像解析によりフェライト粒径、フェライト粒のアスペクト比を求めた。さらに、各々のフェライト粒に対してアスペクト比4.0以上の面積率を求め、これを視野の全面積で除して、視野毎の面積率を求め、50視野の平均値をアスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率とした。
【００３８】
また、鋼板の圧延方向に平行な板厚断面を研磨し、板厚の1/4の位置をピクラール液(ピクリン酸;エタノール)で腐食後、走査電子顕微鏡により倍率3000倍でミクロ組織の観察を行い、上記した画像解析ソフトにて、炭化物のアスペクト比(最長径)/(最短径)を求めた。そして、各炭化物について求めたアスペクト比を平均(個数平均)して、平均のアスペクト比を求め、球状化焼鈍されていることを確認した。
【００３９】
引張加工後の曲げ特性：圧延方向に対して直角な方向より採取した、平行部の幅が30mmのJIS 5号試験片を用い、JIS Z 2241に準拠した方法で引張試験を行い、15%の予歪を付与した後、JIS Z 2248に準拠した押曲げ法により曲げ試験を行った。曲げ試験でのポンチ径Dは1mmとし、3回試験を行い、3回とも割れが発生しないものを○、1回割れおよび2回割れが発生したものを△、3回とも割れが発生したものを×とした。なお、○の場合を発明例とした。
【００４０】
結果を表3に示す。本発明例である鋼板No.1〜10は、いずれもフェライト粒径が5.0μｍ以下であり、かつアスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率が15%以下となっており、引張加工後の曲げ特性に優れている。なお、本発明例では、いずれも炭化物の平均のアスペクト比が5.0以下であり、球状化焼鈍されて炭化物が球状化していることを確認した。
【００４１】
図1に、フェライト粒径が5.0μｍ以下の場合におけるアスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率と引張加工後の曲げ特性との関係を示す。本発明例の鋼板No.1〜10のように、フェライト粒径を5.0μｍ以下とし、かつアスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率を15%以下にすると、優れた引張加工後の曲げ特性が得られることがわかる。
【００４２】
【表１】
2008156712.tif 000003
【００４３】
【表２】
2008156712.tif 000004
【００４４】
【表３】
2008156712.tif 000005
【実施例２】
【００４５】
F鋼(C:0.31%、Si:0.18%、Mn:0.68%、P:0.012%、S:0.0033%、Sol.Al:0.005%、N:0.0040%、Ar3変態点:785℃、Ac1変態点:737℃)、
G鋼(C:0.23%、Si:0.18%、Mn:0.76%、P:0.016%、S:0.0040%、Sol.Al:0.008%、N:0.0028%、Cr:1.2%、Ar3変態点:785℃、Ac1変態点:759℃)、
H鋼(C:0.32%、Si:1.2%、Mn:1.5%、P:0.025%、S:0.010%、Sol.Al:0.006%、N:0.0070%、Ar3変態点:804℃、Ac1変態点:746℃)、
I鋼(C:0.35%、Si:0.20%、Mn:0.68%、P:0.012%、S:0.0038%、Sol.Al:0.005%、N:0.0033%、Mo:0.17%、Cr:0.98%、Ar3変態点:773℃、Ac1変態点:754℃)、および、
表1に示すE鋼を、連続鋳造してスラブとした後1230℃に加熱し、表4に示す条件にて熱間圧延および熱延鋼板の焼鈍を行い、板厚4.5mmの鋼板No.21〜37を製造した。なお、焼鈍は窒化性雰囲気(N2雰囲気)で行った。得られた熱延鋼板に対し、実施例1と同様の方法で、フェライト粒径、フェライト粒のアスペクト比と面積率を測定し、引張加工後の曲げ特性を評価した。また、実施例1と同様に、炭化物の球状化の様子を確認した。
【００４６】
なお、F鋼〜I鋼のAr3変態点、Ac1変態点は、上記式(1)あるいは式(2)から求めたものであり、CrあるいはMoを含有するG鋼、I鋼については、上記の補正項を用いて求めたものである。
【００４７】
結果を表5に示す。冷却速度以外の条件を一定とした鋼板No.21〜27では、冷却速度が本発明の範囲内であるNo.22〜26の引張加工後の曲げ特性が顕著に優れていることがわかる。鋼板No.23〜26では、アスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率を10%以下とできることがわかる。また、冷却速度を一定として調査した鋼板No.28〜33では、冷却停止温度、巻取温度とも本発明の範囲内である鋼板No.30〜33の引張加工後の曲げ特性が特に優れていることがわかる。冷却停止温度を600℃以下および巻取温度を550℃以下にした鋼板No.33は、アスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率が10%以下とできることがわかる。なお、本発明例では、いずれも炭化物の平均のアスペクト比が5.0以下であり、球状化焼鈍されて炭化物が球状化していることを確認した。
【００４８】
鋼組成が本発明の範囲内であるE〜I鋼はいずれも、基本成分以外の合金元素を添加したG鋼およびI鋼も含めて、優れた引張加工後の曲げ特性を示す。
【００４９】
【表４】
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【００５０】
【表５】
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【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】アスペクト比が4.0以上のフェライト粒の面積率と引張加工後の曲げ特性との関係を示す図である。
【図１】
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