(57)【要約】【課題】  自動車の駆動系等の機械構造部品に好適な伸びフランジ性の優れた高炭素熱延鋼板を提供する。【解決手段】  質量％で、Ｃ：０．２０〜０．６０％、Ｃｒ：０．７５％以下、Ｓ：０．００５％以下、必要に応じて更にＴｉ：０．０１０〜０．０５０％、Ｂ：０．０００３〜０．００５０％を含む組成で、フェライト平均粒径が１０μｍ以下、フェライト粒径の標準偏差が３．０μｍ以下、介在物の形状比が２．０以下であるであることを特徴とする伸びフランジ性の優れた高炭素熱延鋼板。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ  ：０．２０〜０．６０％、
Ｃｒ：０．７５％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下
の組成で、フェライト平均粒径が１０μｍ以下、フェライト粒径の標準偏差が３．０μｍ以下、介在物の形状比が２．０以下であることを特徴とする伸びフランジ性の優れた高炭素熱延鋼板。
【請求項２】
質量％で、
Ｃ  ：０．２０〜０．６０％、
Ｃｒ：０．７５％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下、
Ｔｉ：０．０１０〜０．０５０％、
Ｂ  ：０．０００３〜０．００５０％
の組成で、フェライト平均粒径が１０μｍ以下、フェライト粒径の標準偏差が３．０μｍ以下、介在物の形状比が２．０以下であることを特徴とする伸びフランジ性の優れた高炭素熱延鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の駆動系等の機械構造部品に用いられる伸びフランジ性の優れた高炭素熱延鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炭素鋼板は通常、切削や、打ち抜き、曲げ、絞り等の加工により、所定の寸法形状に成形後、焼き入れ、焼き戻し等の熱処理を行い、必要とする強度に調質してから目的の用途に適用することが多い。また、複数の部品を溶接等で接合して製作していた部品を、転造加工、ＦＣＦ加工等による一体で成形する方法も広まりつつある。
【０００３】
これらの部品の中には伸びフランジ性が要求されるものがある。高炭素鋼板は焼き入れ焼き戻し等の熱処理により硬さ等の必要特性を調質するため、必然的にＣ添加量が高くなる。高炭素鋼は、炭化物の球状化により加工性を向上させる方法が一般的に用いられ、炭化物の大きさ、炭化物平均距離等を制御している。しかし、球状化焼鈍しても鋼中に硬い炭化物が多数存在することに変わりないので、伸びフランジ加工には向いていない。
【０００４】
高炭素熱延鋼板の伸びフランジ加工性を良好にする技術を開示したものとして、下記特許文献１〜８がある。
【特許文献１】特開平１１−８０８８５号公報
【特許文献２】特開平１１−１４０５４４号公報
【特許文献３】特開平１１−２５６２７２号公報
【特許文献４】特開平１１−２５６２６８号公報
【特許文献５】特開２０００−１７８６７８号公報
【特許文献６】特開２００１−７３０３３号公報
【特許文献７】特開２００１−２１４２３４号公報
【特許文献８】特開２００１−２２０６４３号公報
【０００５】
特許文献１に開示された鋼板は、炭化物の球状化率が９０％以上で、平均炭化物間距離が０．８μｍ以上で、必要に応じフェライト結晶粒径を２０μｍ以上に調整した鋼板であるが、いずれの要件も従来技術の範疇内であり、厳しい伸びフランジ加工や、伸びフランジ加工した部分を更に増肉等の加工を行うような製品には適用できない。
【０００６】
特許文献２に開示された技術は、特殊な焼鈍サイクルを採用することで伸びフランジ性を改善するものである。この技術は若干の伸びフランジを改善する効果があるが、厳しい伸びフランジ加工や、伸びフランジ加工した部分を更に増肉等の加工を行うような製品には適用できない。
特許文献３に開示された技術は、鋼の組成を規定した特許文献１の開示技術と同一技術である。
【０００７】
特許文献４に開示された技術は、炭化物球状化率が９０％以上、平均炭化物粒径が０．４〜１．０μｍであるように炭化物をフェライト中に分散させるものであり、必要に応じてフェライト結晶粒径を２０μｍ以上に調整するものである。この技術は、特許文献１の開示技術の炭化物平均粒径の範囲を変えたもので、厳しい伸びフランジ加工や、伸びフランジ加工した部分を更に増肉等の加工を行うような製品には適用できない。
特許文献５に開示された技術は、Ｃ：０．７〜１．５％とＣ量が多い鋼板に関する技術であるが、技術思想は特許文献３に開示された技術と同じである。
【０００８】
特許文献８に開示された技術は、炭化物の分散度と炭化物平均粒径を特定したもので、その技術思想は、炭化物粒径を大きくし、均一に分散させ、加工時の炭化物に起因するマクロクラックを少なくしようとするもので、従来技術の範疇にあり、厳しい伸びフランジ加工や、伸びフランジ加工した部分を更に増肉等の加工を行うような製品には適用できない。
【０００９】
特許文献７に開示された技術は、炭化物の平均粒径と炭化物を含まないフェライト粒の体積率を規定する技術である。この技術は特許文献８の開示技術と同一技術思想で、炭化物の分散を炭化物を含まないフェラィト粒の体積率に置き変えたものであり、技術的には同一である。
特許文献６に開示された技術は、特許文献２に開示された特殊焼鈍技術を冶金的な規定に変えたもので、技術思想は同一である。
【００１０】
このように従来の開示技術は、炭化物のサイズ分布を制御し、伸びフランジ性を改良させようとする技術であるものの、抜本的に高炭素鋼板の伸びフランジ性を向上させる技術でないため、厳しい伸びフランジ加工や、伸びフランジ加工した部分を更に増肉等の加工を行うような製品には適用できず、新しい技術の開発が望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、焼き入れ前には伸びフランジ性が優れ、焼き入れ後には所定の硬さと靭性が得られる高炭素熱延鋼板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、高炭素鋼板の伸びフランジ性と焼き入れ後の靭性について鋭意検討した結果、鋼の組成およびフェライト粒径、介在物の形状を制御することにより、伸びフランジ性が優れ、かつ焼入れ後の靭性が優れた高炭素熱延鋼板が得られることを知見した。
【００１３】
本発明はこの知見に基づき完成したもので、その要旨は次の通りである。
（１）  質量％で、
Ｃ  ：０．２０〜０．６０％、    Ｃｒ：０．７５％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下
の組成で、フェライト平均粒径が１０μｍ以下、フェライト粒径の標準偏差が３．０μｍ以下、介在物の形状比が２．０以下であることを特徴とする伸びフランジ性の優れた高炭素熱延鋼板。
（２）  質量％で、
Ｃ  ：０．２０〜０．６０％、    Ｃｒ：０．７５％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下、        Ｔｉ：０．０１０〜０．０５０％、
Ｂ  ：０．０００３〜０．００５０％
の組成で、フェライト平均粒径が１０μｍ以下、フェライト粒径の標準偏差が３．０μｍ以下、介在物の形状比が２．０以下であることを特徴とする伸びフランジ性の優れた高炭素熱延鋼板。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、伸びフランジ性の優れた高炭素熱延鋼板を得るにあたって、フェライト粒の平均粒径とその標準偏差を制御し、併せて介在物の形状比を特定することで、穴広げ加工でのクラックの発生を抑制できる。穴広げ加工後の据え込み加工を行なっても割れが生じず、優れた伸びフランジ性を有すると共に、焼入れ後の衝撃性、高周波焼入れ性も優れた高炭素熱延鋼板が提供可能になる。このような高炭素熱延鋼板を用いることにより、変速機部品等の加工において加工度を高くとることができ、その結果、製造工程を省略して低コストで部品等を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
まず、本発明の重要な構成要因であるフェライト平均結晶粒径を１０μｍ以下にすると良好な伸びフランジ性が得られることを知見した事実について説明する。
真空溶解炉でＣ：０．３５％、Ｓｉ：０．０５％、Ｍｎ：０．４０％、Ｃｒ：０．１５％、Ｓ：０．００３％の組成の鋼を溶製し、９０ｍｍ厚の鋼塊を造り、１２５０℃に加熱後、熱延圧下パススケジュール、熱延仕上げ温度、熱延後の冷却速度、冷却パターン、冷却終点温度を種々に変え、冷却終点温度と同じ温度の保定炉で１時間保定後に空冷した。
この鋼板を酸洗後に、６７０℃×１８ｈｒの焼鈍を行い、穴広げ試験およびミクロ組織を調査した。
【００１６】
穴広げ試験はクリアランス１２％で２０φの孔を打ち抜き、この孔を６０度の円錐のポンチで押し広げ、穴周辺に板厚を貫通するクラックが生じた時点の穴径と初期穴径の差を初期穴径で割り、％表示した。
フェライト粒径はＪＩＳで規定されるフェライト結晶粒度 No.を求め、フェライト粒が球と仮定し、その直径を求めて用いた。フェライト粒径の標準偏差はフェライト粒径を測定した同一観察面の、各々のフェライト粒の見かけの面積を求め、見かけのフェライト粒が円を仮定した場合のその直径に４／πをかけ、その標準偏差を求めた。尚、フェライト粒の測定数は５００〜１０００個の範囲で測定した。
【００１７】
フェライト平均結晶粒径と穴広げ率の関係を図１に示した。図１から分かるように、フェライト結晶粒径の平均を１０μｍ以下にすることで穴広げ率が良好になることがわかる。この事実からフェライト粒の平均粒径を１０μｍ以下に特定した。下限は特に限定する必要がない。しかし、現在の工業技術で製造可能な平均結晶粒径の下限値は１μｍ程度である。
【００１８】
フェライト粒径が１０μｍ以下のサンプルについて、フェライト粒径の標準偏差と穴広げ率の関係を図２に示した。図２から分かるように、フェライト粒径の標準偏差が３．０μｍ以下になると安定して良好な穴広げ性が得られることがわかる。この事実から、フェライト粒径の標準偏差３．０μｍ以下を特定した。好ましい範囲は同様の理由から２．０μｍ以下である。
【００１９】
以下、本発明を構成する鋼成分について説明する。
Ｃは加工性を劣化させる元素であるが、焼入れ、焼き戻しをして用いる場合は０．２０％以上必要である。一方、Ｃ量が０．６０％を超えると硬質になる上に、硬い炭化物が多くなり、十分な伸びフランジ性を得られなくなる。
【００２０】
Ｃｒは鋼板を硬質にする元素で、加工性を劣化させるが、伸びフランジ性に重要な要因である熱延鋼板のフェライト粒径の細粒化、フェライト粒径の標準偏差を小さくするのに必要な元素である。また、焼き入れ、焼き戻し後の靭性を良好にする元素である。このため０．７５％以下で添加する。フェライト粒を制御する技術は他に存在するので、Ｃｒ量の下限は特に限定する必要はない。
【００２１】
ＳはＭｎＳ等の介在物となり、伸びフランジ性を劣化させるので、０．００５％以下にする必要がある。
【００２２】
Ｂは焼き入れ性を高める元素であることが知られている。本発明でも、Ｃ量が低い鋼や、特に焼き入れ性を必要とする場合に０．０００３〜０．００５０％の範囲で添加するのが望ましい。０．０００３％未満では焼き入れ性を高める効果がほとんどなく、０．００５０％を超えると鋼の製造時に内部欠陥等の疵の原因となるため、この範囲が望ましい。更に好ましくは同様の理由から０．０００５〜０．００３０％である。
【００２３】
ＴｉはＢを添加する場合に、Ｂの効果を発揮させるために０．０１０〜０．０５０％の範囲で添加する。
【００２４】
介在物は鋼板の組織と同様に伸びフランジ性に影響する要因である。介在物の伸びフランジ性に及ぼす影響はその投影長さで、この長さが大きいほど伸びフランジ性が悪くなる。したがって同一介在物大きさでも、伸展度の大きいほど伸びフランジ性が劣化する。このため、介在物の短軸と長軸の比で表される形状比を２．０以下にするのが望ましい。
【００２５】
フェライト結晶粒径およびフェライト粒径の標準偏差を制御することにより、伸びフランジ性が良好になる理由は定かでないが、本発明者等は以下のように考えている。
伸びフランジ加工前の打ち抜き面は剪断変形により加工硬化し、伸びフランジ加工前に既にミクロクラックが生じる。これを伸びフランジ加工するとミクロクラックを起点に大きな割れが生じ、これが伸びフランジ加工限界である。したがって、第一には剪断面のマクロクラックの多少、大小に伸びフランジ性が依存する。第二には、剪断面のマクロクラックがない場合は、伸びフランジは加工歪をいかに均一に分担するかによって左右され、不均一な歪分布になると伸びフランジ性は劣化し、均一に歪を分担すると伸びフランジ性が良好になる。
【００２６】
打ち抜き面のマクロクラックは、変形量の大きな部分および変形能の劣る個所から生じる。変形単位はフェライト粒径であり、フェライト粒径が不均一であると小さな応力で変形する大きなフェライト粒に変形が集中し、その変形能を超えるとクラックが生じる。フェライト粒径が大きい場合も同様の挙動を示す。結晶粒が小さく均一な組織では、各結晶粒が剪断加工および穴広げ加工時に均等に歪を分担し、クラックの発生を抑制する。
【００２７】
この発明に用いる鋼は、Ｃ：０．２０〜０．６０％、Ｃｒ：０．７５％以下、Ｓ：０．００５％以下、必要に応じて更にＴｉ：０．０１０〜０．０５０％、Ｂ：０．０００３〜０．００５０％のほか、フェライト粒径（１０μｍ以下）とその分散、標準偏差（３．０μｍ以下）、介在物の形状比（２．０以下）となるものであればよく、他の化学成分のＳｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ａｌ，Ｎは通常の範囲で添加すればよく、特に規定する必要がない。これらの元素は他の特性との関係で添加量を決めればよく、添加量により本発明の特徴を損なうことはない。
【００２８】
但し、好ましくは次のようにすると良い。
Ｓｉは添加量が多くなると鋼板を硬質化するので、０．５％以下とするのが好ましい。
Ｍｎは、過剰に添加すると延性を損なうので、２．０％以下で添加するのが好ましい。
Ｐは加工性を損なうだけでなく、焼入れ焼き戻し後の靭性を劣化させるので、０．０３％以下とするのが好ましい。
Ａｌは過剰に添加すると焼き入れ性が悪くなるので、０．０８％以下とするのが好ましい。
Ｎは、過剰に添加すると延性が劣化するだけでなく、焼き入れ、焼き戻し後の靭性を劣化させるので、０．０ｌ％以下にするのが好ましい。
【００２９】
さらに、目的に応じ、通常添加される範囲で、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒ，Ｃａ，Ｍｇ等の元素を添加しても良い。また、製造過程で他の不純物が混入しても本発明の特徴を損なわない。
【００３０】
フェライト粒径とその標準偏差を小さくすることは、言い換えると均一な組織を制御することである。上記のような鋼は転炉、あるいは電気炉、必要に応じ真空脱ガス処理を用いて成分調整する。このようにして成分調整した高炭素鋼は、造塊−分塊圧延または連続鋳造によりスラブとする。スラブに成分偏析が大きいと、細心の注意を払って製造しても組織に不均一が生じ、本発明の要件を満足する鋼板を得ることが困難である。このためスラブの製造に際しては、電磁撹拌、未凝固域圧下等の偏析を低減する方法を採用することが好ましい。
【００３１】
このスラブは熱間圧延に供される。熱間圧延は通常の熱間圧延を行っても、フェライト粒径およびその分散を小さくすることは出来ない。加熱温度は、スケール発生による表面欠陥を防止するため１２５０℃以下とすることが好ましい。
【００３２】
仕上げ熱延は出来るだけＡｒ3 点温度直上の温度の累積圧下率を高めることが好ましい。具体的には、仕上げ温度〜Ａｒ3 点温度＋２０℃温度範囲の累積圧下率を４０％以上とすることが好ましい。
また、熱間圧延の剪断変形による鋼板の表層と内部の組織差を少なくするため、潤滑熱延をしてもかまわない。仕上げ温度は、Ａｒ3 点温度〜Ａｒ3 点温度＋４０℃間とすることが好ましい。この温度範囲より高い温度で圧延が終了しても、低い温度で圧延を終了しても、組織が混粒組織となりやすい。
【００３３】
仕上げ熱延後の冷却は、仕上げ熱延後のフェライト変態温度域とパーライト変態温度域の冷却が重要である。フェライト変態温度域の冷却は冷却速度を速め、フェライト変態温度を低温にすることが肝要である。パーライト変態温度域の冷却はパーライト変態発熱と注水による抜熱がバランスするように冷却し、パーライト変態を等温で進行するように冷却し、均一なパーライト組織となるようにし、パーライト変態後に巻き取ることが好ましい。巻取り温度は冷却帯でパーライト変態が終了すれば何度でも良いが、本発明では５２０〜６００℃の範囲で実施している。
【００３４】
このようにして製造した熱延コイルを、脱スケール後に炭化物の球状化焼鈍を行う。球状化焼鈍はＡｃ1 点温度以下で行う。焼鈍温度が高くなると球状化した炭化物が大きくなり、加工時にクラックを生じ易いので、できる限り低温で焼鈍することが望ましい。
【００３５】
このように、スラブ製造、熱間圧延、パーライト変態温度制御、焼鈍条件を所定の範囲に厳格に制御することによって、初めて均一な組織の鋼板の製造が可能となる。
このようにして製造された鋼板は、必要に応じ調質圧延して製品に供される。
【実施例１】
【００３６】
質量％で、Ｃ：０．３５％、Ｓｉ：０．１５％、Ｍｎ：０．７３％、Ｃｒ：０．２８％、Ｐ：０．０１５％、Ｓ：０．００３％、Ａｌ：０．００２５％、Ｎ：０．００３５％の鋼を転炉で溶製し、連続鋳造でスラブを造った。このスラブを熱延圧下配分、および冷却条件を変えて熱延コイルを製造した。尚、熱延仕上げ温度は７８０〜８８０℃に、巻取り温度は４７０〜６７０℃の範囲で変化させた。この熱延コイルを酸洗後に６５０〜７１０℃で１６〜４８時間の焼鈍を行い、板厚４．０ｍｍの熱延コイルを製造した。
これらの鋼板からサンプルを採取し、フェライト平均粒径およびフェライト粒径の標準偏差、介在物の形状比、硬さを測定した。同時に穴広げ試験、穴広げ試験後に据え込み試験を行った。
【００３７】
フェライト粒径は鋼板の圧延方向に平行な断面を研磨し、５％ナイタールで腐食し、ＪＩＳの方法で結晶粒度番号を測定し、そのフェライト粒度番号から、フェライト粒が球と仮定してフェライト粒径を算出した。フェライト粒径の標準偏差はフェライト粒径を測定した同一観察面の、各々のフェライト粒の見かけの面積を求め、見かけのフェライト粒が円と仮定した直径に４／πをかけ、その標準偏差を求めた。なお、フェライト粒の測定数は８００〜１０００個の範囲で測定した。介在物の形状比は介在物１００個の長辺と短辺を測定し、長辺と短辺の比の平均値を求めた。
【００３８】
穴広げ試験は、１５０ｍｍ角の鋼板の中央部にクリアランス１２％にして、１０ｍｍφ（ｄｏ）の穴を打ち抜いた後、その穴部に６０度の円錐ポンチで押し上げる方法で行い、穴周囲に板厚を貫通する亀裂が発生した時点の穴径（ｄ）を測定し、次式で定義する穴広げ率λ（％）を求めた。
λ＝（ｄ−ｄｏ）／ｄｏ×１００
【００３９】
据え込み試験は１００角の中心部にクリアランス１２％にして、１５ｍｍφの穴を打ち抜き、径が２０ｍｍφの平底ポンチで穴径がポンチ径と同一になるまで押し上げた。これを圧縮試験機で穴広げの頭部を圧縮し、高さが５０％になった時点で頭部にクラックが生じるかどうかで評価した。クラックが観察されないものを○、クラックが僅かに観察されるものを△、クラックが存在するものを×の評点とした。これらの測定結果を表１に記載した。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
表１の No.１〜５はフェライト平均粒径が１０μｍ以下、フェライト粒径の標準偏差が３．０μｍ以下、介在物の形状比が２．０以下の本発明例である。
鋼 No.６〜９は比較例であり、鋼 No.６，７はフェライト結晶平均粒径が１０μｍ以上で、フェライト粒径の標準偏差も３．０μｍ以上である。鋼 No.８はフェライト粒平均粒径、介在物の形状比は本発明範囲内であるが、フェライト粒径の標準偏差が３．０μｍ超で本発明範囲外である。鋼 No.９はフェライト粒径、フェライト粒径の標準偏差は本発明範囲内であるが、介在物の形状比が２．０以上の本発明範囲外である。
【００４２】
表１より、本発明例の No.１〜５は穴広げ率が６６〜７８％と、優れた伸びフランジ性と穴広げ後の据え込み加工性も良好であることが分かる。
これに対して、フェライト粒平均粒径とフェライト粒径の標準偏差が本発明範囲外の鋼 No.６，７は、硬さが低く軟質であるにも関わらず、穴広げ率が低く、しかも据え込み加工後にクラックが観察され、伸びフランジ性が本発明範囲内の実施例より劣ることが分かる。
鋼 No.８はフェライト粒径の標準偏差が本発明範囲外の比較例であるが、やはり伸びフランジ性が劣ることが分かる。鋼 No.９はフェライト粒の平均粒径とその標準偏差は本発明範囲内であるが、介在物形状比が本発明範囲外の比較例である。この鋼も伸びフランジ性が劣ることが分かる。
【００４３】
本発明の鋼板を製造する方法は種々あるが、一例として、鋼 No.４の製造条件について述べる。
この鋼は、連続鋳造時に凝固速度を通常の鋳造条件に比し１．５倍に早めて鋳造し、スラブを造った。このスラブを６スタンドの熱間圧延機で熱間圧延を行うに際し、仕上げ圧延機列の前半２スタンドを１０００℃以上の温度で圧延し、２スタンド〜４スタンドのそれぞれのスタンド間で冷却して８５０℃とし、後半の圧延機列の各スタンドの圧延歪が等しくなる圧下率で潤滑し、仕上げ温度：８３０℃で行なった。
【００４４】
仕上げ熱延後に、直ちに上下面の冷却速度が等しく、フェライト変態を生じさせないような冷却速度になるような水量密度で６００℃まで冷却し、その後、パーライト変態する温度範囲が２０℃以内に入るように水量を制御して冷却し、５４０℃で巻取り熱延コイルとした。このコイルを酸洗後に、６６０℃×１４時間の焼鈍を行って製造した。
このように鋼組成だけでなく、連続鋳造条件の制御、熱延条件の制御、熱延後の冷却の制御によって、初めて本発明の鋼板の製造が可能となる。
【実施例２】
【００４５】
質量％で、Ｃ：０．３５％、Ｓｉ：０．２０％、Ｍｎ：０．５５％、Ｓ：０．００３％、Ｐ：０．０１２％、Ａｌ：０．０２２％、Ｔｉ：０．０２４％，Ｂ：０．００１２％、Ｎ：０．００４５％の鋼を転炉で溶製し、連続鋳造でスラブを造った。このスラブを１２５０℃に加熱後、熱延圧下配分、および冷却条件を変えて熱延コイルを製造した。尚、熱延仕上げ温度は７９０〜８８０℃に、巻取り温度は４８５〜６７０℃の範囲で変化させた。この熱延コイルを酸洗後に６５０〜７１０℃で１６〜４８時間の焼鈍を行い、板厚４．０ｍｍの熱延コイルを製造した。
これらの鋼板からサンプルを採取し、フェライト平均粒径およびフェライト粒径の標準偏差、介在物の形状比、表面硬さを測定した。同鋼板の穴広げ試験、穴広げ試験後に据え込み試験を行った。試験方法等は実施例１と同じである。測定結果を表２に示した。
【００４６】
【表２】
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【００４７】
鋼 No.１０〜１１はフェライト粒平均粒径、フェライト粒径の標準偏差、介在物の形状比共に本発明範囲内のＢ添加したＳ３５Ｃの実施例である。本発明範囲内のものは高い穴広げ率、据え込み試験で割れが観繁されず、いずれも優れた伸びフランジ性を有することが分かる。
【００４８】
鋼 No.１３はフェライト粒平均粒径とフェライト粒の標準偏差が本発明範囲外の比較例である。この鋼板は穴広げ率が本発明範囲内の実施例の鋼より悪く、しかも据え込み試験で割れが生じた。
鋼 No.１４は、フェライト平均粒径は本発明範囲内であるが、フェライト粒径のバラツキが大きい比較例である。フェライト粒径にバラツキが大きいと穴広げ率が本発明の実施例に比較して低く、優れた伸びフランジ性を得られないことが分かる。
【実施例３】
【００４９】
Ｃ：０．５０％、Ｓｉ：０．２０％、Ｍｎ：０．７８％、Ｓ：０．００３％、Ｐ：０．０１５％、Ｃｒ：０．１２％、Ａｌ：０．０２５％、Ｎ：０．００４３％の鋼を転炉で溶製し、連続鋳造でスラブを造った。このスラブを熱延圧下配分および冷却条件を変えて熱延コイルを製造した。熱延条件のうち、熱延仕上げ温度は７７０〜８８０℃に、巻取り温度は５０５〜６７０℃の範囲で変化した。この熱延コイルを酸洗後に６５０〜７１０℃で１６〜４８時間の焼鈍を行い、板厚２．８ｍｍの熱延コイルを製造した。
これらの鋼板からサンプルを採取し、フェライト平均粒径およびフェライト粒径の標準偏差、介在物の形状比、表面硬さを測定した。同時に穴広げ試験および穴広げ試験後に据え込み試験を行った。これらの試験方法は実施例１と同じである。表３に測定結果を示した。
【００５０】
【表３】
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【００５１】
鋼 No.１５，１６はフェライト粒平均粒径、フェライト粒径の標準偏差、介在物の形状比共に本発明範囲内のＳ５０Ｃクラスの実施例である。本発明範囲内のものは高い穴広げ率、据え込み試験で割れが観察されず、Ｓ５０Ｃ相当の鋼でも優れた伸びフランジ性を有することが分かる。
【００５２】
鋼 No.１７は、フェライト粒の平均粒径とフェライト粒径の標準偏差が本発明範囲外の比較例である。穴広げ率が本発明範囲内の実施例に比較して、穴広げ率が劣り、据え込み試験で割れが観察され、伸びフランジ性が劣ることが分かる。
鋼 No.１８は、フェライト粒の平均粒径は本発明範囲内であるが、フェライト粒径のバラツキが大きい比較例である。やはり伸びフランジ性が劣ることが分かる。
【００５３】
以上の実施例で詳細に説明したように、フェライト粒の平均粒径と標準偏差、介在物の形状比を共に特定することで、優れた伸びフランジ性を有する高炭素熱延鋼板が得られることが分かる。上記要因のうち、いずれか一つでも本発明範囲から外れると、伸びフランジ性の良好加高炭素熱延鋼板が得られないことが分かる。
【実施例４】
【００５４】
表４に示す組成の鋼を熱間圧延で４．０ｍｍ厚の熱延鋼板とし、６８０℃で２４時間保定の焼鈍を行い、フェライト平均結晶粒径、フェライト結晶粒径の標準偏差、介在物形状比を測定した。鋼板を８８０℃×５０分の加熱後に６０℃の油中に焼き入れ、各々の鋼種による硬さを得る条件で焼き戻し、ＪＩＳ４号衝撃試験片を作り、２０℃で衝撃試験を行った。また、高周波焼入れ性を調査するため、高周波で９００℃×３秒加熱後に水冷し、硬度を測定した。これらの値を表５に記した。
【００５５】
【表４】
2005097681.tif 000006
【００５６】
【表５】
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【００５７】
表４，５から分かるように、本発明の要件を満足する鋼板は、焼き入れ・焼き戻し後の衝撃値が比較材より優れている。また、高周波焼入れ後の硬さも本発明の実施例が比較例より高く、高周波焼入れ性も優れていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】フェライト粒の平均粒径と穴広げ率の関係を示す図。
【図２】フェライト粒径の標準偏差と穴広げ率の関係を示す図。
【図１】
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【図２】
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