(57)【要約】【課題】極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板とその製造方法を提供する。【解決手段】フェライトもしくはベイナイトを体積分率最大の相とし、少なくとも１／２板厚において、｛１００｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１１０＞方位群のＸ線ランダム強度比の平均値が２．５以上、｛５５４｝＜２２５＞、｛１１１｝＜１１２＞および｛１１１｝＜１１０＞の３つの結晶方位のＸ線ランダム強度比の平均値が３．５以下、｛１００｝＜０１１＞Ｘ線反射ランダム強度比が｛２１１｝＜０１１＞Ｘ線ランダム強度比以上、｛１００｝＜０１１＞Ｘ線反射ランダム強度比が２．５以上の全てを満足し、かつ、圧延方向のｒ値および圧延方向と直角方向のｒ値のうち少なくとも１つが０．７以下であり、さらに、均一伸びの異方性△ｕＥｌが４％以下、局部伸びの異方性△ＬＥｌが２％以上で、かつ、△ｕＥｌが△ＬＥｌ以下である極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミクロ組織がフェライトもしくはベイナイトを体積分率最大の相とし、少なくとも１／２板厚における板面の、
（１）  ｛１００｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１１０＞方位群のＸ線ランダム強度比の平均値が２．５以上、
（２）  ｛５５４｝＜２２５＞、｛１１１｝＜１１２＞および｛１１１｝＜１１０＞の３つの結晶方位のＸ線ランダム強度比の平均値が３．５以下、
（３）  ｛１００｝＜０１１＞Ｘ線ランダム強度比が｛２１１｝＜０１１＞Ｘ線ランダム強度比以上、および、
（４）  ｛１００｝＜０１１＞Ｘ線ランダム強度比が２．５以上
の全てを満足し、かつ、圧延方向のｒ値および圧延方向と直角方向のｒ値のうち少なくとも１つが０．７以下であり、さらに、均一伸びの異方性△ｕＥｌが４％以下、局部伸びの異方性△ＬＥｌが２％以上で、かつ、△ｕＥｌが△ＬＥｌ以下であることを特徴とする極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
ただし、△ｕＥｌ＝｛｜ｕＥｌ（Ｌ）−ｕＥｌ（４５°）｜＋｜ｕＥｌ（Ｃ）−ｕＥｌ（４５°）｜｝／２
△ＬＥｌ＝｛｜ＬＥｌ（Ｌ）−ＬＥｌ（４５°）｜＋｜ＬＥｌ（Ｃ）−ＬＥｌ（４５°）｜｝／２
であり、圧延方向と平行（Ｌ方向）、垂直（Ｃ方向）、および、４５°方向の均一伸びを、それぞれ、ｕＥｌ（Ｌ）、ｕＥｌ（Ｃ）、および、ｕＥｌ（４５°）とし、圧延方向と平行（Ｌ方向）、垂直（Ｃ方向）、および、４５°方向の局部伸びを、それぞれ、ＬＥｌ（Ｌ）、ＬＥｌ（Ｃ）、および、ＬＥｌ（４５°）とする。
【請求項２】
さらに、直径０．２μｍ以上の鉄炭化物の占積率が０．３％以下であることを特徴とする請求項１記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【請求項３】
さらに、時効指数ＡＩが８ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１または２記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【請求項４】
質量％で、
Ｃ：０．０１％以上、０．２％以下、
Ｓｉ：０．００１％以上、２．５％以下、
Ｍｎ：０．０１％以上、２．５％以下、
Ｐ：０．２％以下、
Ｓ：０．０３％以下、
Ａｌ：０．０１％以上、２％以下、
Ｎ：０．０１％以下、
Ｏ：０．０１％以下
含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【請求項５】
さらに、質量％で、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖの１種または２種以上を合計で０．００１％以上０．８％以下含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【請求項６】
さらに、質量％で、Ｂを０．０１％以下含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【請求項７】
さらに、質量％で、
Ｍｏ：１％以下、
Ｃｒ：１％以下、
Ｃｕ：２％以下、
Ｎｉ：１％以下、
Ｓｎ：０．２％以下、
Ｃｏ：２％以下
の１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【請求項８】
さらに、質量％で、
Ｃａ：０．０００５〜０．００５％、
Ｒｅｍ：０．００１〜０．０５％、
Ｍｇ：０．０００１〜０．０５％、
Ｔａ：０．０００１〜０．０５％、
の１種または２種以上を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板にめっきを施したことを特徴とする極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板を製造するにあたり、請求項４〜８のいずれか１項に記載の成分組成を有する鋳造スラブを、鋳造ままもしくは一旦冷却した後に１０００〜１３００℃の範囲に再度加熱し、熱間圧延をする際、Ａｒ３℃〜（Ａｒ３＋１５０）℃の温度範囲における圧下率の合計が２５％以上となるように制御し、仕上熱延開始温度ＴＦＳと仕上熱延完了温度ＴＦＥが下記（１）〜（４）式を全て同時に満足するように熱間圧延を終了し、熱間圧延後冷却して（５）式に示す鋼の化学成分で決まる臨界温度Ｔｏ（℃）以下で、かつ、７００℃以下４００℃以上の温度で巻き取ることを特徴とする極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。
2005015854.tif 000008
ここで、Ｂは質量％で表現した鋼の成分より求まる。
Ｂ＝−５０．６×Ｍｎｅｑ＋８９４．３
Ｍｎｅｑ＝Ｍｎ％＋０．２４×Ｎｉ％＋０．１３×Ｓｉ％＋０．３８×Ｍｏ％＋０．５５×Ｃｒ％＋０．１６×Ｃｕ％−０．５０×Ａｌ％−０．４５×Ｃｏ％＋０．９０×Ｖ％
ただし、
Ａｒ３＝９０１−３２５×Ｃ％＋３３×Ｓｉ％＋２８７×Ｐ％＋４０×Ａｌ％−９２×（Ｍｎ％＋Ｍｏ％＋Ｃｕ％）−４６×（Ｃｒ％＋Ｎｉ％）
【請求項１１】
さらに、Ａｒ３〜（Ａｒ３＋１５０）℃の温度範囲における熱間圧延の内少なくとも１パス以上において摩擦係数が０．２以下となるように制御することを特徴とする請求項１０記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法で製造された高強度熱延鋼板に、０．１％以上５％以下のスキンパス圧延を施すことを特徴とする極限変形能と形状凍結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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車部材等に使用され、効率よく自動車部材の軽量化を達成することのできる極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板と、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車からの炭酸ガスの排出量を抑えるために、高強度鋼板を使用して自動車車体の軽量化が進められている。また、搭乗者の安全性確保のためにも、自動車車体には軟鋼板の他に高強度鋼板が多く使用されるようになってきている。さらに自動車車体の軽量化を今後進めていくために、従来以上に、高強度鋼板の使用強度レベルを高めたいという新たな要請が非常に高まりつつある。
【０００３】
しかしながら、高強度鋼板に曲げ変形を加えると、加工後の形状は、その高強度ゆえに、加工冶具の形状から離れて、加工前の形状にもどりやすくなる。加工を与えても、加工後の形状が元の形状の方向にもどろうとする現象はスプリング・バックと呼ばれている。このスプリング・バックが発生すると、狙いとする加工部品の形状が得られない。
【０００４】
したがって、従来の自動車の車体では、主として４４０ＭＰａ以下の高強度鋼板に限って使用されてきた。自動車車体にとっては、４９０ＭＰａ以上の高強度鋼板を使用して車体の軽量化を進めていく必要があるにもかかわらず、スプリング・バックが少なく、かつ、形状凍結性の良い高強度鋼板が存在しないのが実状である。
【０００５】
一方、高強度鋼板を自動車用部品等へ加工する際には、形状凍結性以外にも様々な特性が要求される。特に、伸びフランジ加工やバーリング加工の際に要求される極限変形能は重要な特性であり、該特性と形状凍結性が両立することで、自動車車体への高強度鋼板の適用範囲が、一層広範なものとなる。
【０００６】
本発明者らは、これまでも、特許文献１などで結晶方位とｒ値を規定した形状凍結性に優れた鋼板およびその製造方法について開示してきた。
【０００７】
今回、さらに鋭意検討を重ねた結果、形状凍結性と加工性が両立するためには、さらなる集合組織制御、および、延性の異方性制御が極めて重要であることを新たに見出した。そして、これらを満足するための最適造条件を、新たに見出した。
【０００８】
【特許文献１】
ＷＯ００／０６７９１号国際出願公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
曲げ加工を施す自動車用部材に適用する鋼板の強度を増すと、鋼板強度の上昇にしたがってスプリング・バックの量が増大し、形状不良が発生し、高強度鋼板の適用が制限されているのが現状である。
【００１０】
また、良好なプレス成形性と高い衝撃エネルギー吸収能は、高強度鋼板が自動車部品等に適用されるためには欠くことのできない特性である。
【００１１】
本発明は、この問題を抜本的に解決して、良好な形状凍結性と良好な極限変形能を有する高強度熱延鋼板、および、その製造方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
従来の知見によれば、スプリング・バックを抑えるための方策としては、鋼板の降伏点を低くすることが、とりあえず重要であると考えられていた。そして、降伏点を低くするためには、引張強さの低い鋼板を使用せざるをえなかった。
【００１３】
しかし、これだけでは、鋼板の曲げ加工性を向上させ、スプリング・バック量を低く抑えるための根本的な解決にはならない。
【００１４】
そこで、本発明者らは、曲げ加工性を向上させてスプリング・バックの発生を根本的に解決するために、新たに鋼板の集合組織の曲げ加工性への影響に着目して、その作用効果を詳細に調査、研究した。
【００１５】
そして、その結果、曲げ加工性に優れた鋼板を見いだした。即ち、本発明者らは、｛１００｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１１０＞方位群、その中でも、特に、｛１００｝＜０１１＞方位、さらに、｛５５４｝＜２２５＞、｛１１１｝＜１１２＞、｛１１１｝＜１１０＞の各方位のＸ線ランダム強度比を制御すること、さらには、圧延方向のｒ値および圧延方向と直角方向のｒ値のうち少なくとも１つをできるだけ低い値にすること、および、局部伸びの異方性を２％以上にすることで、曲げ加工性が飛躍的に向上することを明らかにした。
【００１６】
しかし、局部伸びの異方性が大きくなると伸びフランジ性が劣化することが予想され、形状凍結性と加工性の両立が困難となる。そこで、本発明者らは、鋭意研究の結果、上記集合組織制御と炭化物制御を同時に成立させることによって、形状凍結性と極限変形能を同時に高めることができることを明らかにした。
【００１７】
また、種々の部品を成形するためのブランク採取方向を限定しないことは、鋼材の歩留まり向上に大きく貢献するが、このためには、延性の異方性、とりわけ、均一伸びの異方性を小さくすることが重要な意味を持つ。
【００１８】
本発明者らは、実験によって、鋼板の仕上熱間圧延の開始温度と終了温度を制御することによって、｛１００｝＜０１１＞方位を主方位として発達せしめ、それによって、上記形状凍結性と加工性を確保しつつ、均一伸びの異方性を小さくすることが可能であることを見出した。
【００１９】
本発明は、前述の知見に基づいて構成されており、その主旨とするところは、以下のとおりである。
【００２０】
（１）  ミクロ組織がフェライトもしくはベイナイトを体積分率最大の相とし、少なくとも１／２板厚における板面の、
（１）  ｛１００｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１１０＞方位群のＸ線ランダム強度比の平均値が２．５以上、
（２）  ｛５５４｝＜２２５＞、｛１１１｝＜１１２＞および｛１１１｝＜１１０＞の３つの結晶方位のＸ線ランダム強度比の平均値が３．５以下、
（３）  ｛１００｝＜０１１＞Ｘ線ランダム強度比が｛２１１｝＜０１１＞Ｘ線ランダム強度比以上、および、
（４）  ｛１００｝＜０１１＞Ｘ線ランダム強度比が２．５以上
の全てを満足し、かつ、圧延方向のｒ値および圧延方向と直角方向のｒ値のうち少なくとも１つが０．７以下であり、さらに、均一伸びの異方性△ｕＥｌが４％以下、局部伸びの異方性△ＬＥｌが２％以上で、かつ、△ｕＥｌが△ＬＥｌ以下であることを特徴とする極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【００２１】
ただし、△ｕＥｌ＝｛｜ｕＥｌ（Ｌ）−ｕＥｌ（４５°）｜＋｜ｕＥｌ（Ｃ）−ｕＥｌ（４５°）｜｝／２
△ＬＥｌ＝｛｜ＬＥｌ（Ｌ）−ＬＥｌ（４５°）｜＋｜ＬＥｌ（Ｃ）−ＬＥｌ（４５°）｜｝／２
であり、圧延方向と平行（Ｌ方向）、垂直（Ｃ方向）、および、４５°方向の均一伸びを、それぞれ、ｕＥｌ（Ｌ）、ｕＥｌ（Ｃ）、および、ｕＥｌ（４５°）とし、圧延方向と平行（Ｌ方向）、垂直（Ｃ方向）、および、４５°方向の局部伸びを、それぞれ、ＬＥｌ（Ｌ）、ＬＥｌ（Ｃ）、および、ＬＥｌ（４５°）とする。
【００２２】
（２）  さらに、直径０．２μｍ以上の鉄炭化物の占積率が０．３％以下であることを特徴とする（１）記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【００２３】
（３）  さらに、時効指数ＡＩが８ＭＰａ以上であることを特徴とする（１）または（２）記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【００２４】
（４）  質量％で、
Ｃ：０．０１％以上、０．２％以下、
Ｓｉ：０．００１％以上、２．５％以下、
Ｍｎ：０．０１％以上、２．５％以下、
Ｐ：０．２％以下、
Ｓ：０．０３％以下、
Ａｌ：０．０１％以上、２．０％以下、
Ｎ：０．０１％以下、
Ｏ：０．０１％以下
含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【００２５】
（５）  さらに、質量％で、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖの１種または２種以上を合計で０．００１％以上０．８％以下含むことを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【００２６】
（６）  さらに、質量％で、Ｂを０．０１％以下含むことを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【００２７】
（７）  さらに、質量％で、
Ｍｏ：１％以下、
Ｃｒ：１％以下、
Ｃｕ：２％以下、
Ｎｉ：１％以下、
Ｓｎ：０．２％以下、
Ｃｏ：２％以下
の１種または２種以上を含有することを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【００２８】
（８）  質量％で、
Ｃａ：０．０００５〜０．００５％、
Ｒｅｍ：０．００１〜０．０５％、
Ｍｇ：０．０００１〜０．０５％、
Ｔａ：０．０００１〜０．０５％
の１種または２種以上を含むことを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【００２９】
（９）  （１）〜（８）のいずれかに記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板にめっきを施したことを特徴とする極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板。
【００３０】
（１０）  （１）〜（９）のいずれかに記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板を製造するにあたり、（４）〜（８）のいずれかに記載の成分組成を有する鋳造スラブを、鋳造ままもしくは一旦冷却した後に１０００〜１３００℃の範囲に再度加熱し、熱間圧延をする際、Ａｒ３℃〜（Ａｒ３＋１５０）℃の温度範囲における圧下率の合計が２５％以上となるように制御し、仕上熱延開始温度ＴＦＳと仕上熱延完了温度ＴＦＥ（℃）が下記（１）〜（４）式を全て同時に満足するように熱間圧延を終了し、熱間圧延後冷却して（５）式に示す鋼の化学成分で決まる臨界温度Ｔｏ（℃）以下で、かつ、７００℃以下４００℃以上の温度で巻き取ることを特徴とする極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。
【００３１】
2005015854.tif 000002
ここで、Ｂは質量％で表現した鋼の成分より求まる。
【００３２】
Ｂ＝−５０．６×Ｍｎｅｑ＋８９４．３
Ｍｎｅｑ＝Ｍｎ％＋０．２４×Ｎｉ％＋０．１３×Ｓｉ％＋０．３８×Ｍｏ％＋０．５５×Ｃｒ％＋０．１６×Ｃｕ％−０．５０×Ａｌ％−０．４５×Ｃｏ％＋０．９０×Ｖ％
ただし、
Ａｒ３＝９０１−３２５×Ｃ％＋３３×Ｓｉ％＋２８７×Ｐ％＋４０×Ａｌ％−９２×（Ｍｎ％＋Ｍｏ％＋Ｃｕ％）−４６×（Ｃｒ％＋Ｎｉ％）
（１１）  さらに、Ａｒ３〜（Ａｒ３＋１５０）℃の温度範囲における熱間圧延の内少なくとも１パス以上において摩擦係数が０．２以下となるように制御することを特徴とする（１０）記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。
【００３３】
（１２）  （１０）または（１１）記載の極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法で製造された高強度熱延鋼板に、０．１％以上５％以下のスキンパス圧延を施すことを特徴とする極限変形能と形状凍結性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の内容を詳細に説明する。
【００３５】
１／２板厚における板面の｛１００｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１１０＞方位群のＸ線ランダム強度比の平均値：
板厚中心位置での板面のＸ線回折を行い、ランダム試料に対する各方位の強度比を求めたとき、｛１００｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１１０＞方位群の平均値は２．５以上でなくてはならない。これが２．５未満では、形状凍結性が劣悪となる。
【００３６】
この方位群に含まれる主な方位は、｛１００｝＜０１１＞、｛１１６｝＜１１０＞、｛１１４｝＜１１０＞、｛１１３｝＜１１０＞、｛１１２｝＜１１０＞、｛３３５｝＜１１０＞、および、｛２２３｝＜１１０＞である。
【００３７】
これら各方位のＸ線ランダム強度比は、｛１１０｝極点図に基づきベクトル法により計算した３次元集合組織や、｛１１０｝、｛１００｝、｛２１１｝、および、｛３１０｝の極点図のうち、複数の極点図（好ましくは３つ以上）を用いて級数展開法で計算した３次元集合組織から求めればよい。
【００３８】
例えば、後者の方法における上記各結晶方位のＸ線ランダム強度比には、３次元集合組織のφ２＝４５゜断面における（００１）［１−１０］、（１１６）［１−１０］、（１１４）［１−１０］、（１１３）［１−１０］、（１１２）［１−１０］、（３３５）［１−１０］、（２２３）［１−１０］の強度をそのまま用いればよい。
【００３９】
｛１００｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１１０＞方位群の平均値とは、上記の各方位の相加平均である。上記の全ての方位の強度を得ることができない場合には、｛１００｝＜０１１＞、｛１１６｝＜１１０＞、｛１１４｝＜１１０＞、｛１１２｝＜１１０＞、および、｛２２３｝＜１１０＞の方位の相加平均で代替してもよい。
【００４０】
さらに、望ましくは、｛１００｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１１０＞方位群のＸ線ランダム強度比の平均値が４．０以上である。
【００４１】
１／２板厚における板面の｛５５４｝＜２２５＞、｛１１１｝＜１１２＞および｛１１１｝＜１１０＞の３つの結晶方位のＸ線ランダム強度比の平均値：
１／２板厚における板面の｛５５４｝＜２２５＞、｛１１１｝＜１１２＞および｛１１１｝＜１１０＞の３つの結晶方位のＸ線ランダム強度比の平均値は、３．５以下でなくてはならない。これが３．５超であると、｛１００｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１１０＞方位群の強度が適正であっても、良好な形状凍結性を得ることが困難となる。
【００４２】
｛５５４｝＜２２５＞、｛１１１｝＜１１２＞および｛１１１｝＜１１０＞のＸ線ランダム強度比も、上記の方法に従って計算した３次元集合組織から求めればよい。
【００４３】
さらに、望ましくは、｛５５４｝＜２２５＞、｛１１１｝＜１１２＞および｛１１１｝＜１１０＞のＸ線ランダム強度比の相加平均値が、２．５未満である。
【００４４】
１／２板厚における板面の｛１００｝＜０１１＞および｛２１１｝＜０１１＞Ｘ線ランダム強度比：
１／２板厚における板面の｛１００｝＜０１１＞Ｘ線ランダム強度比は、｛１１２｝＜０１１＞Ｘ線ランダム強度比以上でなければならない。｛２１１｝＜０１１＞方位のＸ線ランダム強度比が｛１００｝＜０１１＞Ｘ線ランダム強度比より大きくなると、均一伸びの異方性が大きくなり、加工性が劣化する。
【００４５】
また、｛１００｝＜０１１＞Ｘ線ランダム強度比は、２．５以上でなければならない。これが２．５未満になると、良好な形状凍結性を得ることができない。
【００４６】
なお、ここで述べる｛１００｝＜０１１＞および｛２１１｝＜０１１＞は、それぞれ、同様の効果を有する方位の範囲として、圧延方向に対して直角な方向（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を回転軸として、±１２°を許容する。さらに、望ましくは、±６°とする。
【００４７】
以上述べた結晶方位のＸ線強度が、曲げ加工時の形状凍結性や伸びの異方性に対して重要であることの理由は、必ずしも明らかではないが、曲げ変形時の結晶のすべり挙動と関係があるものと推測される。
【００４８】
Ｘ線回折に供する試料は、機械研磨などによって鋼板を所定の板厚まで減厚し、次いで、化学研磨や電解研磨などによって歪みを除去すると同時に、板厚１／２面が測定面となるように作製する。
【００４９】
鋼板の板厚中心層に偏析帯や欠陥などが存在し、測定上不都合が生ずる場合には、板厚の３／８〜５／８の範囲で適当な面が測定面となるように、上述の方法に従って試料を調整して測定すればよい。
【００５０】
当然のことであるが、上述のＸ線強度の限定が、板厚１／２近傍だけでなく、なるべく多くの厚み（特に最表層〜板厚の１／４）について満たされることで、より一層、形状凍結性が良好になる。
【００５１】
なお、｛ｈｋｌ｝＜ｕｖｗ＞で表される結晶方位とは、板面の法線方向が＜ｈｋｌ＞に平行で、圧延方向が＜ｕｖｗ＞と平行であることを示している。
【００５２】
圧延方向のｒ値（ｒＬ）および圧延方向と直角方向のｒ値（ｒＣ）：
本発明において重要な要件である。すなわち、本発明者らが鋭意検討した結果、上述した種々の結晶方位のＸ線強度が適正であっても、必ずしも良好な形状凍結性が得られないことが判明した。
【００５３】
上記のＸ線強度と同時に、ｒＬおよびｒＣのうち少なくとも１つが０．７以下であることが必須である。より好ましくは０．５５以下である。
【００５４】
ｒＬおよびｒＣの下限は特に定めることなく、本発明の効果を得ることができるが、ｒ値はＪＩＳ５号引張試験片を用いた引張試験により評価する。引張歪みは通常１５％であるが、均一伸びが１５％を下回る場合には、均一伸びの範囲で、できるだけ１５％に近い歪みで評価すればよい。
【００５５】
なお、曲げ加工を施す方向は、加工部品によって異なるので、特に限定するものではないが、ｒ値が小さい方向に対して垂直もしくは垂直に近い方向に折り曲げる加工を主とすることが好ましい。
【００５６】
ところで、一般に、集合組織とｒ値とは相関があることが知られているが、本発明においては、既述の結晶方位のＸ線強度比に関する限定と、ｒ値に関する限定とは互いに同義ではなく、両方の限定が同時に満たされなくては、良好な形状凍結性を得ることはできない。
【００５７】
延性の異方性：
鋼板をプレス成形する場合には、鋼板の均一伸び、すなわち、ｎ値が重要な意味を持つ。特に、張りだし成形が主となる高強度鋼板においては、この均一伸び（ｎ値）が異方性を持つ場合には、部品によってブランク切りだし方向を注意深く選定することが必要となり、生産性の低下や鋼板歩留まりの低下を招く。また、場合によっては、所望の形状に成形できない場合も生じる。
【００５８】
４００ＭＰａ程度以上の引張り強度（引張り試験で得られる最大強度）を持つ鋼においては、この均一伸びの異方性△ｕＥｌが４％以下であれば、方向によらない良好な成形性を示すことが判明した。
【００５９】
特に厳しい加工性が要求される場合には、異方性△ｕＥｌが３％以下であることが望ましい。均一伸びの異方性△ｕＥｌの下限は特に限定しないが、加工性の観点からは０％にすることが最も好ましい。
【００６０】
また、局部伸びの異方性△ＬＥｌが２％未満になると、形状凍結性が劣化することから、△ＬＥｌの下限は２％とする。△ＬＥｌの上限は特に設定しないが、△ＬＥｌが大きくなりすぎると成形性が低下することから、１２％以下とすることが望ましい。
【００６１】
ただし、上記の条件を満足しても、△ｕＥｌ＞△ＬＥｌとなる場合には、良好な成形性と形状凍結性が両立しなかったので、△ｕＥｌは△ＬＥｌ以下とした。
【００６２】
なお、均一伸びと局部伸びの異方性は、圧延方向と平行（Ｌ方向）、垂直（Ｃ方向）、および、４５°方向の伸び（均一伸びｕＥｌ、局部伸びＬＥｌ）を用いて、
△ｕＥｌ＝｛｜ｕＥｌ（Ｌ）−ｕＥｌ（４５°）｜＋｜ｕＥｌ（Ｃ）−ｕＥｌ（４５°）｜｝／２
△ＬＥｌ＝｛｜ＬＥｌ（Ｌ）−ＬＥｌ（４５°）｜＋｜ＬＥｌ（Ｃ）−ＬＥｌ（４５°）｜｝／２
と定義される。
【００６３】
ミクロ組織：
実際の自動車部品においては、１つの部品の中で、上記のような曲げ加工に起因する形状凍結性が問題になるだけではなく、同一部品の他の部位においては、伸びフランジ加工やバーリング加工等の加工を受ける場合が少なくない。
【００６４】
したがって、上述の集合組織を制御した曲げ加工時の形状凍結性の向上とともに、鋼板の極限変形能も向上させる必要がある。
【００６５】
この観点から、金属組織は、高い穴拡げ性を有するフェライトもしくはベイナイト相を体積分率最大の相とする。ただし、集合組織の観点からは、低温で変態生成するベイナイト相の方が集合組織の発達が強いことから、ベイナイトを主相とする方が好ましい。
【００６６】
なお、ここで述べるベイナイトは、ミクロ組織中に鉄炭化物粒子を含んでも含まなくてもよい。また、変態後に加工を受け、内部の転位密度が非常に高くなったフェライト（加工フェライト）は、延性が著しく劣化し、部品加工には適さないことから、本発明に規定するフェライトとは区別する。
【００６７】
さらに、伸びフランジ性を著しく劣化させる直径０．２μｍ以上の鉄炭化物の占積率は０．３％以下に限定することが好ましい。鉄炭化物の占積率は、倍率５００倍以上の光学顕微鏡観察写真において、画像処理によって鉄炭化物の面積率を求めて代替してもよい。また、写真上に描いたｎ個の格子点のうち０．２μｍ以上の鉄炭化物が占める格子点の数ｍを求め、ｍ／ｎを占積率としてもよい。
【００６８】
時効指数ＡＩ（Ａｇｉｎｇ  Ｉｎｄｅｘ  ）：
鋼板の時効性を示す指数であるＡＩは、８ＭＰａ以上とすることが好ましい。ＡＩが８ＭＰａ未満になると、形状凍結性が低下するので、８ＭＰａを下限とする。ＡＩが低下すると形状凍結性が劣化する要因は明らかでないが、ＡＩは鋼材中の可動転位密度と相関があることから、この可動転位密度の違いが変形になんらかの影響を及ぼしていると考えられる。
【００６９】
ＡＩの上限は特に規定しないが、ＡＩが１００ＭＰａ超になると、ストレッチャーストレインが発生し、鋼板の外観を著しく損ねるおそれがあることから、ＡＩは１００ＭＰａ以下とすることが望ましい。
【００７０】
なお、時効指数の測定には、Ｌ方向またはＣ方向のＪＩＳ５号引張試験片を用い、予歪み１０％与えた際の変形応力と、その後一旦除荷し、１００℃で一時間の時効を行った後、再度引張試験を行った際の降伏応力（降伏伸びが発生する場合には下降伏応力）との差を時効指数ＡＩとする。
【００７１】
以下に、本発明の好ましい化学成分について述べる（単位は質量％である）。
【００７２】
Ｃ：
Ｃの下限を０．０１％としたのは、Ｃが０．０１％未満では高い加工性を維持したまま鋼板の強度を確保することが困難なためである。一方、０．２％超になると、極限変形能を低下させるオーステナイト相やマルテンサイト相、粗大炭化物ができやすくなるうえ、溶接性も低下するので、上限を０．２％とする。
【００７３】
Ｓｉ：
鋼板の機械的強度を高めるのに有効な元素であるが、２．５％超となると加工性が劣化したり、表面疵が発生したりするので、２．５％を上限とする。一方、実用鋼で、Ｓｉを０．００１％未満とするのは困難であるので、０．００１％を下限とする。
【００７４】
Ｍｎ：
鋼板の機械的強度を高めるのに有効な元素であるが、２．５％超となると加工性が劣化するので、２．５％を上限とする。一方、実用鋼で、Ｍｎを０．０１％未満とするのは困難であるので、０．０１％を下限とする。
【００７５】
また、Ｍｎ以外に、Ｓによる熱間割れの発生を抑制するＴｉなどの元素が十分に添加されない場合には、Ｍｎを、質量％でＭｎ／Ｓ≧２０となる量添加することが望ましい。
【００７６】
Ｐ、Ｓ：
それぞれ、０．２％以下、および、０．０３％以下とする。これは、加工性の劣化や熱間圧延または冷間圧延時の割れを防ぐためである。
【００７７】
Ａｌ：
脱酸のために０．０１％以上添加する。しかし、多すぎると加工性が低下したり、表面性状が劣悪となるため、上限を２．０％とする。
【００７８】
Ｎ、Ｏ：
不純物であり、加工性を悪くさせないように、それぞれ、０．０１％以下、および、０．０１％以下とする。
【００７９】
Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ：
析出強化、組織制御、細粒強化などの機構を通じて材質を改善する元素であるので、必要に応じて、１種または２種以上を、合計で０．００１％以上添加することが望ましい。
【００８０】
しかし、過度に添加しても格段の効果はなく、むしろ加工性や表面性状を劣化させるので、１種または２種以上の合計で０．８％を上限とする。
【００８１】
Ｂ：
粒界の強化や鋼材の高強度化に有効であるが、その添加量が０．０１％を超えると、その効果が飽和するばかりでなく、必要以上に鋼板強度を上昇させ、部品への加工性も低下させるので、上限を０．０１％とした。ただし、Ｂの添加効果を得るためには、０．０００２％以上添加することが好ましい。
【００８２】
Ｍｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｏ：
機械的強度を高めたり材質を改善する効果があるので、必要に応じて、各成分とも０．００１％以上を添加することが望ましい。しかし、過度の添加は、逆に、加工性を劣化させるので、上限を、それぞれ、１％、１％、２％、１％、０．２％、２％とする。
【００８３】
Ｃａ、希土類元素（Ｒｅｍ）：
介在物制御に有効な元素で、適量添加は熱間加工性を向上させるが、過剰の添加は、逆に、熱間脆化を助長させるので、必要に応じて、それぞれ、Ｃａ：０．０００５〜０．００５％、Ｒｅｍ：０．００１〜０．０５％とした。ここで、希土類元素とは、Ｙ，Ｓｒおよびランタノイド系の元素を指し、工業的には、これらの混合物である。
【００８４】
また、Ｍｇを０．０００１％以上０．０５％以下、Ｔａを０．０００１％以上０．０５％以下添加することも、等価な効果を発現する。
【００８５】
ここで、全ての場合に、下限値は介在物制御効果の発現する最低添加量を示し、最大値以上では、逆に、介在物が大きく成長しすぎることによって、伸びフランジ性等の極限変形能を低下させる。ミッシュメタル（混合物）として添加することが、コスト的に有利である。
【００８６】
以下に、本発明の製造方法について述べる。
【００８７】
スラブ再加熱温度：
所定の成分に調整された鋼は、鋳造後直接もしくは一旦Ａｒ３変態温度以下まで冷却された後に再加熱され、その後に熱間圧延される。
【００８８】
この時の再加熱温度が１０００℃未満の場合には、所定の仕上熱延完了温度を確保することが難しくなるので、１０００℃を下限とした。また、再加熱温度が１３００℃を超える場合には、加熱時のスケール生成による歩留まり劣化を招くと同時に、製造コストの上昇も招くことから、１３００℃を再加熱温度の上限値とした。
【００８９】
加熱後の鋼片は、熱間圧延の途中で局部的にもしくは全体を加熱されても、本発明の特性に何ら影響を及ぼさない。
【００９０】
熱間圧延条件：
熱間圧延およびその後の冷却によって、所定のミクロ組織と集合組織に制御される。最終的に得られる鋼板の集合組織は、熱間圧延の温度領域によって大きく変化する。熱延完了温度ＴＦＥがＡｒ３℃未満になった場合には、均一伸びの異方性△ｕＥｌが４％超となり、成形性を著しく劣化させるために、
ＴＦＥ≧Ａｒ３（℃）                                          （１）
とした。
【００９１】
ＴＦＥは、熱延の最終圧延を施すスタンドの後方で測定されるのが一般的であるが、必要な場合には、計算によって得られる温度を用いてもよい。
【００９２】
また、熱延完了温度の上限は特に限定しないが、（Ａｒ３＋１８０℃）超の場合には、鋼板の表面に生成する酸化物層により表面品位が低下するので、（Ａｒ３＋１８０℃）以下であることが望ましい。
【００９３】
より厳格な表面品位が求められる場合には、ＴＦＥを（Ａｒ３＋１５０℃）以下にすることが望ましい。
【００９４】
ただし、鋼板の化学成分によらず、ＴＦＥが８００℃未満になった場合には、熱延時の圧延荷重が高くなりすぎると同時に、鋼板の延性異方性が大きくなることから、
Ａｒ３≧８００℃                                              （２）
とした。
【００９５】
また、仕上熱延開始温度ＴＦＳが１１００℃超の場合には、鋼板表面品位が著しく低下することから、
ＴＦＳ≦１１００℃                                          （３）
とした。
【００９６】
また、ＴＦＳとＴＦＥの差が１２０℃超の場合には、集合組織の発達が十分でなく、良好な形状凍結性と低い異方性が両立せず、また、この差を２０℃未満にすることは、操業上困難であることから、
２０℃≦（ＴＦＳ−ＴＦＥ）≦１２０℃                        （４）
とした。
【００９７】
また、熱間圧延において、Ａｒ３℃〜（Ａｒ３＋１５０）℃の温度範囲における圧下率は、最終的な鋼板の集合組織形成に大きな影響を及ぼし、この温度範囲での圧延率が２５％未満の場合には、集合組織の発達が十分でなく、最終的に得られる鋼板が良好な形状凍結性を示さないので、Ａｒ３℃〜（Ａｒ３＋１５０）℃の温度範囲における圧下率の下限を２５％とした。
【００９８】
この圧下率が高いほど、所望の集合組織が発達するから、圧下率は、５０％以上であることが好ましく、また、７５％以上であれば、さらに好ましい。
【００９９】
圧下率の上限は特に定めないが、９９％以上圧下することは、装置への負荷が大きく、また、特段の効果も得られないので、９９％未満とすることが好ましい。
【０１００】
ただし、
Ａｒ３＝９０１−３２５×Ｃ％＋３３×Ｓｉ％＋２８７×Ｐ％＋４０×Ａｌ％−９２×（Ｍｎ％＋Ｍｏ％＋Ｃｕ％）−４６×（Ｃｒ％＋Ｎｉ％）
とする。
【０１０１】
この温度範囲での熱間圧延を、通常の条件で行っても、最終的な鋼板の形状凍結性は高いが、この温度範囲で行われる熱間圧延の少なくとも１パス以上において、その摩擦係数が０．２以下となるように制御した場合には、さらに、最終的な鋼板の形状凍結性が高くなる。
【０１０２】
また、仕上熱延に先立って、スケール除去を目的とした加工や高圧水噴射、微粒子噴射等を行うことは、最終鋼板の表面品位を高める効果があり、好ましい。
【０１０３】
熱間圧延後の冷却は、巻取り温度を制御することが最も重要であるが、平均の冷却速度が１５℃／秒以上であることが好ましい。冷却は熱間圧延後、速やかに開始されることが望ましい。また、冷却の途中に空冷を設けることも、最終的な鋼板の特性を劣化させない。
【０１０４】
このようにして形成されたオーステナイトの集合組織を、最終的な熱延鋼板に受け継がせるためには、（５）式に示す臨界温度Ｔｏ（℃）以下で巻き取る必要がある。したがって、鋼の成分で決まるＴｏを巻取り温度の上限とした。
【０１０５】
このＴｏ温度は、オーステナイトとオーステナイトと同一成分のフェライトが同一の自由エネルギーを持つ温度として熱力学的に定義され、Ｃ以外の成分の影響も考慮して、（５）式を用いて簡易的に計算することができる。
【０１０６】
Ｔｏ温度に及ぼすとして本発明に規定された成功以外の成分の影響はそれほど大きくないので、ここでは無視した。
【０１０７】
冷却が鋼材の化学成分で決まる温度Ｔｏ以上で完了し、そのまま巻取り処理が行われた場合には、上記の熱間圧延条件が満足されていた場合でも、最終的に得られる鋼板で所望の集合組織が十分に発達せず、鋼板の形状凍結性が高くならない。
【０１０８】
2005015854.tif 000003
ここで、Ｂは質量％で表現した鋼の成分より求まる。
【０１０９】
Ｂ＝−５０．６×Ｍｎｅｑ＋８９４．３
Ｍｎｅｑ＝Ｍｎ％＋０．２４×Ｎｉ％＋０．１３×Ｓｉ％＋０．３８×Ｍｏ％＋０．５５×Ｃｒ％＋０．１６×Ｃｕ％−０．５０×Ａｌ％−０．４５×Ｃｏ％＋０．９０×Ｖ％
また、巻取り温度が７００℃超になると、コイル全長での巻取り温度の確保が困難になり、材質バラツキの原因になるうえ、Ｔｉ、Ｎｂ、および／または、Ｖの炭化物形成元素が含有されている場合には、これらの炭化物が粒界で粗大化し、極限変形能が著しく損なわれる。したがって、７００℃を巻取り温度の上限値とした。
【０１１０】
一方、巻取り温度が４００℃未満となると、鋼板中にオーステナイト相やマルテンサイト相が多量に生成され極限変形能が低下するので、４００℃を巻取り温度の下限値とした。
【０１１１】
スキンパス圧延：
以上の方法で製造された本発明鋼に、出荷前にスキンパス圧延を施すことは、鋼板の形状を良好にする。この時、スキンパス圧下率が０．１％未満では、この効果が小さいことから、０．１％をスキンパス圧下率の下限とした。
【０１１２】
また、圧下率５％超のスキンパス圧延を行うためには、通常のスキンパス圧延機の改造が必要となり、経済的なデメリットが生じるとともに、加工性が著しく劣化するので、５％をスキンパス圧下率の上限とした。
【０１１３】
めっき：
めっきの種類や方法は特に限定されるものではなく、電気めっき、溶融めっき、蒸着めっき等のいずれでも、本発明の効果を得ることができる。
【０１１４】
本発明の鋼板は、曲げ加工だけではなく、曲げ、張り出し、絞り等、曲げ加工を主体とする複合成形にも適用できる。
【０１１５】
【実施例】
（実施例）
表１に示すＡ〜Ｋの鋼材を１１００℃から１２７０℃に加熱し、表２中に示した熱延条件で熱延し、２．５ｍｍ厚の熱延鋼板とした。この熱延鋼板に対する各種評価の結果を、表３および表４に示す。
【０１１６】
【表１】
2005015854.tif 000004
【０１１７】
【表２】
2005015854.tif 000005
【０１１８】
【表３】
2005015854.tif 000006
【０１１９】
【表４】
2005015854.tif 000007
【０１２０】
形状凍結性の評価は、２７０ｍｍ長さ×５０ｍｍ幅×板厚の短冊状のサンプルを用い、パンチ幅７８ｍｍ、パンチ肩Ｒ５ｍｍ、ダイ肩Ｒ５ｍｍにて、種々のしわ押さえ圧でハット型に成形した後、壁部の反り量を曲率半径ρ（ｍｍ）として測定し、その逆数１０００／ρによって行った。１０００／ρが小さいほど、形状凍結性は良好である。
【０１２１】
一般に、鋼板の強度が上昇すると形状凍結性が劣化することが知られている。本発明者らが実際の部品成形を行った結果から、上記方法によって測定したしわ押さえ圧７０ｋＮでの１０００／ρが、０（ｍｍ−１）以上で、かつ、鋼板の引張り強度ＴＳ［ＭＰａ］に対して（０．０１２×ＴＳ−４．５）（ｍｍ−１）以下となる場合には、際だって形状凍結性が良好となる。
【０１２２】
それ故、０≦１０００／ρ≦（０．０１２×ＴＳ−４．５）を、良好な形状凍結性の条件として評価した。
【０１２３】
ここで、しわ押さえ圧を増加すると、１０００／ρは減少する傾向にある。しかしながら、どのようなしわ押さえ圧を選択しても、鋼板の形状凍結性の優位性の順位は変化しない。したがって、しわ押さえ圧７０ｋＮでの評価は、鋼板の形状凍結性をよく代表している。
【０１２４】
穴拡げ性は、１辺１００ｍｍの試験片の中央に径１０ｍｍの打ち抜き穴を加工し、その初期穴を頂角６０°の円錐ポンチにて押し広げ、割れが鋼板を貫通した時点での穴径ｄ（ｍｍ）の初期穴径１０ｍｍに対する穴広げ率λ（次式）で評価した。
【０１２５】
λ＝｛（ｄ−１０）／１０｝×１００（％）
穴広げ率も、一般的に、鋼板の強度が上昇すると劣化する。
【０１２６】
そこで、（穴広げ率λ［％］）／（鋼板の引張り強度ＴＳ［ＭＰａ］）を穴広げ性の指標とし、その値が０．１５以上のものを穴広げ性良好として評価した。
【０１２７】
ｒ値、延性の異方性、ＡＩは、ＪＩＳ５号引張り試験片を用いて測定した。また、Ｘ線の測定は、鋼板の代表値として板厚の７／１６厚の位置で板面に平行なサンプルを調製して実施した。
【０１２８】
表２において、Ｎｏ．５〜１１、および、Ｎｏ．１３，Ｎｏ１５は、いずれも、熱延条件が本発明の範囲から外れていることから、延性の異方性が大きく、一部では形状凍結性も十分でなく、伸びフランジ性も不十分であり、結果として、形状凍結性と低異方性および極限変形能を兼備した高強度鋼板になっていない。
【０１２９】
Ｎｏ．２１は、成分、熱延条件ともが本発明範囲にないことから、形状凍結性、極限変形能ともに満足できていない。
【０１３０】
本発明範囲内の化学成分の鋼を本発明範囲内の熱延条件によって製造した場合には、良好な延性異方性、極限変形能とともに、良好な形状凍結性が得られていることがわかる。
【０１３１】
【発明の効果】
本発明によって、スプリング・バック量が少なく、形状凍結性に優れると同時に異方性が少ない良好なプレス成形性を有する薄鋼板が提供できるようになり、従来は、形状不良の問題から高強度鋼板の適用が難しかった部品にも、高強度鋼板が使用できるようになると同時に、効率的に自動車の安全性と車体の軽量化を両立することが可能となり、ＣＯ２排出削減等の環境・社会からの要請に応える自動車製造に大きく貢献することができる。
【０１３２】
したがって、本発明は、工業的に極めて高い価値のある発明である。