(57)【要約】【課題】  延性に優れた高強度低比重鋼板およびその製造方法を提供する。【解決手段】  質量％で、Ｃ：０．０１超〜５．０％、Ｓｉ：３．０％以下、Ｍｎ：０．０１〜３０．０％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：１０超〜３２．０％、Ｎ：０．００１〜０．０５％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、比重：６．５以下であり、引張り強度：ＴＳ（ＭＰａ）と破断伸び：Ｅｌ（％）の積の値：ＴＳ×Ｅｌが８５００ＭＰａ・％以上であることを特徴とする高強度低比重鋼板。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ  ：０．０１超〜５．０％、
Ｓｉ：３．０％以下、
Ｍｎ：０．０１〜３０．０％、
Ｐ  ：０．０２％以下、
Ｓ  ：０．０１％以下、
Ａｌ：１０超〜３２．０％、
Ｎ  ：０．００１〜０．０５％
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、比重：６．５以下であり、引張り強度：ＴＳ（ＭＰａ）と破断伸び：Ｅｌ（％）の積の値：ＴＳ×Ｅｌが８５００ＭＰａ・％以上であることを特徴とする延性に優れた高強度低比重鋼板。
【請求項２】
さらに、質量％で、
Ｃｒ：０．０１〜５．０％、
Ｎｉ：０．０１〜１５．０％、
Ｍｏ：０．０１〜５．０％、
Ｃｏ：０．０１〜５．０％、
Ｃｕ：０．０１〜５．０％、
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に記載の延性に優れた高強度低比重鋼板。
【請求項３】
さらに、質量％で、
Ｔｉ：０．００５〜１％、
Ｖ  ：０．００５〜１％、
Ｎｂ：０．００５〜０．５％、
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または２記載の延性に優れた高強度低比重鋼板。
【請求項４】
さらに、質量％で、
Ｃａ：０．００１〜０．０１％、
Ｍｇ：０．０００５〜０．３％、
ＲＥＭ：０．００１〜０．５％、
Ｙ  ：０．００１〜０．１％、
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１〜３のいずれか１項に記載の延性に優れた高強度低比重鋼板。
【請求項５】
さらに、質量％で、
Ｂ  ：０．０００２〜０．１％、
を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の延性に優れた高強度低比重鋼板。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の延性に優れた高強度鋼板を製造する方法であって、請求項１〜５のいずれか１項に記載の成分組成からなる鋼スラブを１０００℃以上１２００℃以下に加熱し、７５０℃以上の仕上げ圧延温度で熱間圧延し、４００℃未満まで２０℃／秒以上で冷却して、４００℃〜室温で巻き取ることを特徴とする延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法にて製造した熱延鋼板を７００〜１１００℃で２０秒〜１時間の焼鈍を施し、その後、２０℃／秒以上で４００℃未満に冷却することを特徴とする延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法。
【請求項８】
請求項６記載の延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法にて製造した熱延鋼板を酸洗した後、１パス当たりの圧延率を５％以上１５％以下の冷延を２０℃以上で行った後、７００〜１１００℃で２０秒〜１時間の焼鈍を施し、その後、２０℃／秒以上で４００℃未満に冷却することを特徴とする延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法。
【請求項９】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の延性に優れた高強度低比重鋼板を製造する方法であって、請求項２〜５のいずれか１項に記載の成分組成からなる鋼スラブを１０００〜１２００℃に加熱し、８５０℃以上の仕上げ圧延温度で熱間圧延し、７５０〜４００℃で巻き取ることを特徴とする延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法にて製造した熱延鋼板を７００〜１１００℃で２０秒〜１時間の焼鈍を施し、その後、２０℃／秒未満で４００℃未満に冷却することを特徴とする延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法。
【請求項１１】
請求項９記載の延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法にて製造した熱延鋼板を酸洗した後、１パス当たりの圧延率を５％以上１５％以下の冷延を２０℃以上で行った後、７００〜１１００℃で２０秒〜１時間の焼鈍を施し、その後、２０℃／秒未満で４００℃未満に冷却することを特徴とする延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車部品などに用いられる延性に優れた高強度低比重鋼板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への対応のため炭酸ガス排出低減や燃費低減を目的に自動車の軽量化が望まれている。自動車の軽量化のためには、鋼材の高強度化が有効な手段であるが、部材の剛性によって板厚が制限されている場合には、高強度化しても板厚を低減することができず、軽量化が困難であった。
【０００３】
上記の場合に軽量化を達成する手段としては、鋼材に比べて比重の低いアルミ合金板の使用が考えられるが、アルミ合金板は高価格であることに加え、鋼材に比べて加工性が劣っていることや、鋼板との溶接が困難である等の欠点があるために、自動車部材への適用は限定されたものとなっている。
【０００４】
そこで、鋼板とアルミ合金板の長所を兼ね備えたものとして、鉄にアルミを多量に添加した高Ａｌ含有鋼板が考えられる。しかし、このような高Ａｌ含有鋼板は、（ｉ）製造性が劣ること（特に、圧延時に割れが発生すること）、（ii）延性が低いこと、などの理由から、自動車用鋼板として適用することは困難であった。
【０００５】
特に、Ａｌ含有量が１０％を超えると、Ｆｅ3ＡｌやＦｅＡｌ等の金属間化合物が析出するため、延性、熱間加工性および冷間加工性が大幅に劣化し、通常の薄鋼板製造プロセスで、Ａｌ含有量が１０％超の高Ａｌ含有鋼板を製造することや、良好な強度および延性レベルを確保することは極めて困難であった。
【０００６】
高Ａｌ含有鋼板の延性を向上させる技術として、例えば、特許文献１には、Ａｌ：４〜９．５％、Ｔｉ：０．５〜２．０％、Ｍｏ：０．５〜２％、Ｚｒ：０．１〜０．８％、Ｃ：０．０１〜０．５％および残余Ｆｅを含有するアルミニウム含有鉄基合金の技術が提案されているが、Ａｌ含有量が９．５％以下であり、低比重に関する言及はなく、重量元素であるＭｏやＺｒが必須となっており、低比重化に考慮しているとはいえない。
【０００７】
また、製造性についても、鍛造することや温間圧延を行うこととしており、いわゆる、溶解から熱間圧延、冷間圧延へと至る広く工業的に行われている製造方法、製造設備を用いた製法とは異なる。また、本発明者らの試験では、大幅な延性の改善には至っていない。
【０００８】
また、特許文献２には、Ａｌ：１０〜１９％、Ｔｉ：２〜８％、Ｍｏ：０．５〜１０％、Ｈｆ：０．１〜１％および残余Ｆｅを含有するアルミニウム含有鉄基合金の技術が提案されているが、重量元素であるＨｆが必須となっており、低比重というよりも耐熱性に重点がおかれている。
【０００９】
また、製造性についても、粉末からの製造を基本としており、いわゆる、溶解から熱間圧延、冷間圧延へと至る広く工業的に行われている製造方法、製造設備を用いた薄鋼板の製法とは異なる。また、本発明者らの試験では、大幅な延性の改善には至っていない。
【００１０】
以上のように、従来の技術では、延性に優れた高強度低比重鋼板を工業規模で生産することは困難であった。
【００１１】
【特許文献１】特開平８−２５３８４４号公報
【特許文献２】米国特許第４，６８４，５０５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記したような問題点を解決しようとするものであって、延性に優れた高強度低比重鋼板、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】
【００１３】
本発明者らは、鉄ベースで多量のＡｌを含有し、成分の異なる種々の素材について、延性、熱間加工性および冷間加工性を改善するための方法について、成分と製造法の両面から研究を重ねた結果、Ａｌ含有量が１０％超の高Ａｌ含有鋼の延性、熱間加工性および冷間加工性の劣化は、Ｆｅ3Ａｌ、ＦｅＡｌ等の金属間化合物の析出による粒界脆化によるものであり、Ａｌ含有量を１０超〜２２．０％としたうえで、ＳおよびＰを極低化し、さらに、微細炭窒化物を活用して細粒化を図り鋼鈑の脆化挙動を抑制するとともに、熱延条件の適性化により、熱延、冷却および巻取り時に、Ｆｅ3Ａｌ、ＦｅＡｌ等の金属間化合物の析出を極力抑制することにより、延性、熱間加工性および冷間加工性を大幅に改善できることを見出した。
【００１４】
加えて、Ａｌ添加量が多量の場合には、低比重化の程度は大きいものの、Ｆｅ3Ａｌ、ＦｅＡｌ等の金属間化合物の析出を避けられない場合があるが、この場合においても、これら金属間化合物の析出による脆化を抑制できることを知見した。
【００１５】
本発明は、このような知見に基づいて構成したものであり、その要旨は、以下のとおりである。
【００１６】
（１）  質量％で、
Ｃ  ：０．０１超〜５．０％、
Ｓｉ：３．０％以下、
Ｍｎ：０．０１〜３０．０％、
Ｐ  ：０．０２％以下、
Ｓ  ：０．０１％以下、
Ａｌ：１０超〜３２．０％、
Ｎ  ：０．００１〜０．０５％
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、比重：６．５以下であり、引張り強度：ＴＳ（ＭＰａ）と破断伸び：Ｅｌ（％）の積の値：ＴＳ×Ｅｌが８５００ＭＰａ・％以上であることを特徴とする延性に優れた高強度低比重鋼板。
【００１７】
（２）  さらに、質量％で、
Ｃｒ：０．０１〜５．０％、
Ｎｉ：０．０１〜１５．０％、
Ｍｏ：０．０１〜５．０％、
Ｃｏ：０．０１〜５．０％、
Ｃｕ：０．０１〜５．０％、
の１種または２種以上を含有することを特徴とする（１）に記載の延性に優れた高強度低比重鋼板。
【００１８】
（３）  さらに、質量％で、
Ｔｉ：０．００５〜１％、
Ｖ  ：０．００５〜１％、
Ｎｂ：０．００５〜０．５％、
の１種または２種以上を含有することを特徴とする（１）または（２）記載の延性に優れた高強度低比重鋼板。
【００１９】
（４）  さらに、質量％で、
Ｃａ：０．００１〜０．０１％、
Ｍｇ：０．０００５〜０．３％、
ＲＥＭ：０．００１〜０．５％、
Ｙ  ：０．００１〜０．１％、
の１種または２種以上を含有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の延性に優れた高強度低比重鋼板。
【００２０】
（５）  さらに、質量％で、
Ｂ  ：０．０００２〜０．１％、
を含有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の延性に優れた高強度低比重鋼板。
【００２１】
（６）  （１）〜（５）のいずれかに記載の延性に優れた高強度鋼板を製造する方法であって、（１）〜（５）のいずれかに記載の成分組成からなる鋼スラブを１０００℃以上１２００℃以下に加熱し、７５０℃以上の仕上げ圧延温度で熱間圧延し、４００℃未満まで２０℃／秒以上で冷却して、４００℃〜室温で巻き取ることを特徴とする延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法。
【００２２】
（７）  （６）記載の延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法にて製造した熱延鋼板を７００〜１１００℃で２０秒〜１時間の焼鈍を施し、その後、２０℃／秒以上で４００℃未満に冷却することを特徴とする延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法。
【００２３】
（８）  （６）記載の延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法にて製造した熱延鋼板を酸洗した後、１パス当たりの圧延率を５％以上１５％以下の冷延を２０℃以上で行った後、７００〜１１００℃で２０秒〜１時間の焼鈍を施し、その後、２０℃／秒以上で４００℃未満に冷却することを特徴とする延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法。
【００２４】
（９）  （２）〜（５）のいずれかに記載の延性に優れた高強度鋼板を製造する方法であって、（２）〜（５）のいずれかに記載の成分組成からなる鋼スラブを１０００〜１２００℃に加熱し、８５０℃以上の仕上げ圧延温度で熱間圧延し、７５０〜４００℃で巻き取ることを特徴とする延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法。
【００２５】
（１０）  （９）記載の延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法にて製造した熱延鋼板を７００〜１１００℃で２０秒〜１時間の焼鈍を施し、その後、２０℃／秒未満で４００℃未満に冷却することを特徴とする高強度低比重鋼板の製造方法。
【００２６】
（１１）  （９）記載の延性に優れた高強度低比重鋼板の製造方法にて製造した熱延鋼板を酸洗した後、１パス当たりの圧延率を５％以上１５％以下の冷延を２０℃以上で行った後、７００〜１１００℃で２０秒〜１時間の焼鈍を施し、その後、２０℃／秒未満で４００℃未満に冷却することを特徴とする高強度低比重鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００２７】
本発明により、延性に優れた高強度低比重鋼板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明における各要件の意義および限定理由について、具体的に説明する。
【００２９】
まず、前記（１）に係る本発明における延性に優れた高強度低比重鋼板の成分限定理由について説明する。なお、％は、質量％を意味する。
【００３０】
Ｃ：Ｃは強度を向上させ比重を下げる重要な添加元素であるので、必須の元素として、０．０１％超の添加とした。一方、過剰の添加は黒鉛の生成による製造製の劣化を伴うため、５．０％以下とした。
【００３１】
Ｓｉ：Ｓｉは固溶強化により鋼板の強度を増大させ、低比重化にも有用な元素であるが、３．０％を超える過剰の添加は、熱間加工性を低下させるとともに、熱間圧延で生じるスケールの剥離性や化成処理性を著しく劣化させるため、Ｓｉ含有量は３．０％以下とした。
【００３２】
Ｍｎ：ＭｎはＭｎＳを形成して、固溶Ｓによる粒界脆化を抑制するために有効な元素である。０．０１％未満ではその効果が発現しない。また、複合組織強化を活用する場合には、硬質第２相（例えば、マルテンサイト）を生成させ、強度・延性バランスを向上させるために重要な添加元素となる。一方、３０．０％を超える過剰の添加は、逆に、硬質第２相の生成量が過剰になり延性・靭性を劣化させる。したがって、Ｍｎ含有量は０．０１〜３０．０％とした。
【００３３】
Ｐ：Ｐは粒界に偏析して粒界強度を低下させ、靱性を劣化させる不純物元素であり、可及的低レベルが望ましいが、現状の精錬技術の到達可能レベルとコストを考慮して、上限を０．０２％とした。ただし、炭素量やＡｌ添加量が多量な場合には、０．００３０％以下が望ましい。
【００３４】
Ｓ：Ｓは熱間加工性および靭性を劣化させる不純物元素であり、可及的低レベルが望ましいが、現状の精錬技術の到達可能レベルとコストを考慮して、上限を０．０１％とした。ただし、炭素量やＡｌ添加量が多量な場合には、０．００３０％以下が望ましい。
【００３５】
Ａｌ：Ａｌは低比重化を達成するための必須の元素である。１０％以下では低比重化の効果が少ないので、下限を１０％超とした。３２．０％を超えると、熱延条件を適性化しても金属間化合物の析出を抑制することが困難となり、延性、熱間加工性および冷間加工性が大幅に劣化するので、Ａｌの含有量を１０超〜３２．０％とした。
【００３６】
Ｎ：Ｎは窒化物を形成し結晶粒粗大化を抑制する効果があるが、０．００１％未満ではその効果が発現せず、０．０５％を超えて添加すると靭性が劣化するため、Ｎ含有量を０．００１〜０．０５％とした。
【００３７】
以上が本発明の基本成分であり、通常は、上記以外はＦｅおよび不可避的不純物からなるが、前記（２）〜（５）に係る発明において、所望の強度レベルやその他の必要特性に応じて、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭ、Ｙ、Ｂの１種または２種以上を添加してもよい。
【００３８】
Ｃｒ：Ｃｒは強度・延性バランスを向上させるための添加元素であるため、０．０１％以上の添加とした。一方、過剰添加は、延性・靭性を劣化させるため５．０％を上限とした。また、Ｆｅ3Ａｌ、ＦｅＡｌ等の金属間化合物の析出する場合には、その製造性向上に寄与するため、添加することが望ましい。
【００３９】
Ｎｉ：Ｎｉは延性および靭性を向上させる有効な元素である。また、Ｍｎ同様、硬質第２相の生成を促進する。これらの効果は０．０１％未満では発現せず、１５．０％を超える過剰添加は、延性を劣化させる。したがって、Ｎｉの含有量を０．０１〜１５．０％とした。
【００４０】
Ｍｏ：Ｍｏは延性および靭性を向上させる有効な元素である。この効果は０．０１％未満では発現せず、５．０％を超える過剰添加は、靭性を劣化させるうえ、低比重化を阻害する。したがって、Ｍｏの含有量を０．０１〜５．０％とした。
【００４１】
Ｃｏ：Ｃｏは延性および靭性を向上させる有効な元素である。この効果は０．０１％未満では発現せず、５．０％を超える過剰添加は、靭性を劣化させるうえ、低比重化を阻害する。したがって、Ｍｏの含有量を０．０１〜５．０％とした。
【００４２】
Ｃｕ：Ｃｕは延性および靭性を向上させる有効な元素である。この効果は０．０１％未満では発現せず、５．０％を超える過剰添加は、靭性を劣化させる。したがって、Ｃｕの含有量を０．０１〜５．０％とした。
【００４３】
Ｔｉ：ＴｉはＴｉＮまたはＴｉＣを形成し結晶粒粗大化を抑制する効果があるが、０．００５％未満ではそれらの効果が発現せず、１％を超えて過剰添加すると、靭性が劣化するため、Ｔｉの含有量を０．００５〜１％とした。また、Ｆｅ3Ａｌ、ＦｅＡｌ等の金属間化合物の析出する場合には、その製造性向上に寄与するため添加することが望ましい。
【００４４】
Ｖ：Ｖは微細な炭窒化物を形成し結晶粒粗大化を抑制する効果があるが、０．００５％未満ではその効果が発現せず、１％を超えて過剰添加すると靭性が劣化するので、Ｖの含有量を０．００５〜１％とした。
【００４５】
Ｎｂ：Ｎｂは微細な炭窒化物を形成し結晶粒粗大化を抑制する効果があるが、０．００５％未満ではその効果が発現せず、０．５％を超えて添加すると、低比重化を阻害するうえ、靭性が劣化も懸念されるため、Ｎｂの含有量を０．００５〜０．５％とした。
【００４６】
Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭ（Rare Earth Metalの略称でランタノイド系元素を指す）、Ｙ：いずれもＳ等の偏析元素による熱間加工性や靭性の劣化を抑制する有効な元素である。この効果は、Ｃａは０．００１％未満、Ｍｇは０．０００５％未満、ＲＥＭは０．００１％未満、Ｙは０．００１％未満では発現せず、Ｃａは０．０１％、Ｍｇは０．３％、ＲＥＭは０．５、Ｙは０．１％を超える過剰添加は、靭性を劣化させる。また、ＲＥＭおよびＹは、低比重化も阻害する添加元素である。
【００４７】
したがって、Ｃａ：０．００１〜０．０１％、Ｍｇ：０．０００５〜０．３％、ＲＥＭ：０．００１〜０．５％、Ｙ：０．００１〜０．１％とした。また、Ｆｅ3Ａｌ、ＦｅＡｌ等の金属間化合物が析出する場合には、その製造性向上に大きく寄与するため添加することが望ましい。特に、ＲＥＭに含まれるＣｅは効果的で、Ｆｅ3Ａｌ、ＦｅＡｌ等の金属間化合物が析出する場合には、添加することが望ましい。
【００４８】
Ｂ：Ｂは微量添加で靭性向上や硬質第２相の生成を促進する。したがって、０．０００２％以上の添加とした。一方、過剰添加は、熱間加工性や延性および靭性を劣化させるので、０．１％を上限とした。また、Ｆｅ3Ａｌ、ＦｅＡｌ等の金属間化合物が析出する場合には、その製造性向上に寄与するため添加することが望ましい。
【００４９】
次に、特性値の限定理由について述べる。
【００５０】
比重は、６．５超では、自動車用鋼板として通常使用されている鋼板の比重（鉄の比重７．８６と同程度）と比較して軽量化効果が小さいので、６．５以下とする。
【００５１】
強度および延性については、加工用自動車用鋼板として必要な特性を考慮して、引張り強度：ＴＳ（ＭＰａ）と破断伸び：Ｅｌ（％）の積の値：ＴＳ×Ｅｌを８５００ＭＰａ・％以上とする。
【００５２】
次に、製造条件の限定理由について述べる。
【００５３】
前記（６）に係る本発明においては、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の成分組成を有する鋼スラブを１０００℃以上１２００℃以下に加熱し、７５０℃以上の仕上げ圧延温度で熱間圧延し、４００℃未満まで２０℃／秒以上で冷却して、４００℃〜室温で巻き取ることより、熱間圧延を行う。
【００５４】
スラブ加熱温度が１０００℃未満であると、炭窒化物が十分に固溶せずに、必要な強度や延性が得られず、熱間の靭性が不足して熱間割れなどを引き起こすので、スラブ加熱温度の下限は１０００℃とした。加熱温度の上限は、特に、高炭素系の成分の場合には重要で、熱間加工性の確保の点から１２００℃以下とする。
【００５５】
熱延中のＦｅＡｌやＦｅ3Ａｌ相の脆化相析出を防止するために、熱間圧延は７５０℃以上で行う。仕上圧延温度の上限は、特に定めないが、熱延板組織の粗大化や加熱温度の高温化を避ける目的で９６０℃以下とすることが好ましい。
【００５６】
熱間圧延後の冷却速度が２０℃／秒未満であると、冷却中にＦｅＡｌまたはＦｅ3Ａｌが析出して延性が劣化するので、冷却速度は２０℃／秒以上とした。冷却速度の上限は、特に定めないが、１０００℃／秒を超えると設備上特殊な冷却装置が必要になる場合が多く、経済的には好ましくないため、１０００℃／秒以下とすることが望ましい。
【００５７】
また、熱間圧延後の冷却停止温度および巻取り温度が４００℃超であると、巻取り中または巻取り後にＦｅＡｌまたはＦｅ3Ａｌが析出して延性が劣化するので、冷却停止温度および巻取り温度は４００℃以下とした。冷却停止温度および巻取り温度の下限は、特に定めないが、生産性の観点から、室温以上とする。
【００５８】
前記（７）に係る本発明において、熱延板の延性を向上させるために、再結晶や炭素や炭化物析出制御の観点から、熱延板を巻き取った後、７００〜１１００℃で２０秒〜１時間の焼鈍を施し、その後、２０℃／秒以上で４００℃未満に冷却してもよい。
【００５９】
焼鈍温度は、焼鈍中にＦｅＡｌやＦｅ3Ａｌ相が多量に析出するのを防止するため、７００℃以上とし、また、粒の粗大化を防止するため１１００℃以下とした。焼鈍後２０℃／秒以上で４００℃未満まで冷却する。冷却途中でのＦｅＡｌまたはＦｅ3Ａｌの析出を防止するために、冷却速度の下限を２０℃／秒とし、急冷停止温度の上限を４００℃未満とした。
【００６０】
前記（８）に係る発明において冷延鋼板を製造する場合には、鋼板を巻き取った後、酸洗し、１パス当たりの圧延率を５％以上１５％以下の冷延を２０℃以上で行った後、７００〜１１００℃で２０秒〜１時間の焼鈍を施し、その後、２０℃／秒以上で４００℃未満に冷却する。
【００６１】
冷延での割れを防止するため、１パスあたりの圧下率と圧延温度を上記のように規定した。また、焼鈍条件は、再結晶させるために、７００℃以上で２０秒以上の条件とし、粒の粗大化を防止する観点から、１１００℃以下１時間以下の条件とした。また、焼鈍後の冷却を、２０℃／秒以上で４００℃未満まで冷却することで、ＦｅＡｌやＦｅ3Ａｌの多量析出を防止した。
【００６２】
一方、Ａｌ添加量が多量な場合などには、Ｆｅ3Ａｌ、ＦｅＡｌ等の金属間化合物の析出を避けることは、現状の製造設備では困難な場合が多く、この場合には、Ｃｒ、Ｃｅ、Ｂの１種または２種以上の添加がその製造性向上に寄与する。この様な場合には、以下の製造条件にて製造する（前記（９）に係る本発明）。
【００６３】
前記（２）〜（５）のいずれかに記載の成分組成を有する鋼スラブを１０００℃以上１２００℃以下に加熱し、８５０℃以上の仕上げ圧延温度で熱間圧延し、７５０〜４００℃で巻き取ることより、熱間圧延を行う。
【００６４】
スラブ加熱温度が１０００℃未満であると、炭窒化物が十分に固溶せずに、必要な強度や延性が得られず、熱間の靭性が不足して熱間割れなどを引き起こすので、スラブ加熱温度の下限は１０００℃とした。
【００６５】
加熱温度の上限は、特に高炭素系の成分の場合には重要で、熱間加工性確保の点から１２００℃以下とする。一方、高炭素系成分（概ね１．５％以上の炭素を含有する場合）では、融点が低いため１１５０℃以下の加熱が必要となる。
【００６６】
熱延中のＦｅＡｌやＦｅ3Ａｌ相の熱間脆化を防止するために熱間圧延は８５０℃以上で行う。熱間圧延後の巻取り温度が７５０℃超であると、巻き取り時のコイル長手方向の材質ばらつきが懸念されるので、巻取り温度を７５０℃以下とした。また、４００℃未満では、粒界に、Ｃｒ、Ｃｅ、Ｂにより脆化抑制されたＦｅＡｌやＦｅ3Ａｌ相が生成せず、硬質相が多量析出してしまうので、巻取り温度を、４００℃以上とした。
【００６７】
前記（１０）に係る発明において熱延板の延性をより向上させるために、再結晶や炭素や炭化物析出制御の観点から、熱延板を巻き取った後、７００〜１１００℃で２０秒〜１時間の焼鈍を施し、その後、２０℃／秒未満で４００℃未満に冷却してもよい。
【００６８】
焼鈍中にＦｅＡｌやＦｅ3Ａｌ相が多量に析出しても、それらの粒界脆化を防止するため、７００℃以上として、所定の冷速で冷却することとした。一方、１１００℃超の焼鈍は粒の粗大化を助長するため、１１００℃以下とした。
【００６９】
前記（１１）に係る発明において冷延鋼板を製造する場合には、鋼板を巻き取った後、酸洗し、１パス当たりの圧延率を５％以上１５％以下の冷延を２０℃以上で行った後、７００〜１１００℃で２０秒〜１時間の焼鈍を施し、その後、２０℃／秒未満で４００℃未満に冷却する。
【００７０】
冷延での割れを防止するため、１パスあたりの圧下率と圧延温度を上記のように規定した。また、焼鈍温度は再結晶させるために、７００℃以上で２０秒以上の条件とし、粒の粗大化を防止する観点から、１１００℃以下１時間以下の条件とした。また、焼鈍後の冷却を、２０℃／秒未満で４００℃未満まで冷却ことで、ＦｅＡｌやＦｅ3Ａｌが析出してもそれらの粒界脆化を防止した。
【実施例】
【００７１】
以下、実施例により本発明の効果をさらに具体的に説明する。
【００７２】
表１（ＦｅＡｌやＦｅ3Ａｌの析出を抑制した場合）および表２（ＦｅＡｌやＦｅ3Ａｌの析出を許容した場合）に示す組成を有する鋼を、それぞれ、表３と表４（表３の続き）（ＦｅＡｌやＦｅ3Ａｌの析出を抑制した場合）、および、表５と表６（表５の続き）（ＦｅＡｌやＦｅ3Ａｌの析出を許容した場合）に示す条件で、熱間圧延および／または冷間圧延した。
【００７３】
熱間圧延後および冷間圧延後に、それぞれ、熱延板および冷延板の割れ発生状況を観察した。熱延板および熱延焼鈍板は、厚さ２．３〜２．５ｍｍとし、冷延焼鈍板は厚さ１．４〜１．６ｍｍの鋼板からＪＩＳ５号試験片を採取して試験に供した。結果を、表３と表４（表３の続き）、および、表５と表６（表５の続き）に併せて示す。得られた鋼板または鋼塊から比重測定用試料を採取して比重を測定した。
【００７４】
また、得られた鋼板の機械的特性を評価した。比重の測定はピクノメータを用いて行った。比重、降伏応力、引張強度および伸びを、表３と表４（表３の続き）、および、表５と表６（表５の続き）に併せて示す。
【００７５】
本発明例では、比重：６．５以下でＴＳ＊ＥＬ＞８５００ＭＰａ・％を満たしている。また、比較例では、熱延および冷延板の割れも発生しており、熱間加工性や冷間加工性にも劣ることがわかる。また、製造条件が本発明の限定範囲から逸脱している比較例では、いずれも比重が大きことがわかる。
【００７６】
以上より、鋼成分を本発明で示した範囲に特定し、本発明で示した条件で製造することにより、延性に優れた高強度低比重鋼板が得られることが明らかである。
【００７７】
【表１】
2005120399.tif 000002
【００７８】
【表２】
2005120399.tif 000003
【００７９】
【表３】
2005120399.tif 000004
【００８０】
【表４】
2005120399.tif 000005
【００８１】
【表５】
2005120399.tif 000006
【００８２】
【表６】
2005120399.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明によれば、延性に優れた高強度低比重鋼板を工業的規模で生産し提供することができるので、本発明は、環境保護技術としての利用価値が高いものである。