(57)【要約】本発明は、熱間圧延され、ついで冷間圧延され、４５０ＭＰａ以上の引っ張り強度Ｒｍを有する高強度鋼板の製造方法に関するものであり、該製造方法は、熱間板を得るために高強度鋼を熱間圧延する過程、ついで１０％と２０％の間に含まれる板厚減少率で前記熱間板を冷間圧延する過程、ついでこのように圧延された前記高強度鋼板をＡｃ３点未満の温度で焼き戻しの熱処理にかける過程を含むものであり、本発明は、また、得られる高強度鋼板に関するものでもある。【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延され、ついで冷間圧延され、４５０ＭＰａ以上の引っ張り強度Ｒｍを有する、高強度鋼板の製造方法であって、
−熱間板を得るために高強度鋼を熱間圧延する過程、ついで、
−１０％と２０％の間に含まれる板厚減少率で前記熱間板を冷間圧延する過程、ついで、
−このように圧延された前記高強度鋼板を、Ａｃ３点未満の温度で焼き戻しの熱処理にかける過程、
を含んでいる高強度鋼板の製造方法。
【請求項２】
前記高強度鋼が、多相鋼、ＨＬＥマイクロ合金鋼、そしてマンガンと合金化されたフェライト−ベイナイト組織の鋼の中から選ばれることを特徴とする、請求項１に記載の高強度鋼板の製造方法。
【請求項３】
前記高強度鋼が、６００ＭＰａ以上の引っ張り強度Ｒｍを有することをさらに特徴とする、請求項１または請求項２に記載の高強度鋼板の製造方法。
【請求項４】
前記高強度鋼が、８００ＭＰａ以上の引っ張り強度Ｒｍを有することをさらに特徴とする、請求項３に記載の高強度鋼板の製造方法。
【請求項５】
前記焼き戻しの熱処理が、Ａｃ１点より低い温度で実行される再加熱であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の高強度鋼板の製造方法。
【請求項６】
前記焼き戻しの熱処理が、Ａｃ１点より高い温度で実行される再加熱であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の高強度鋼板の製造方法。
【請求項７】
前記焼き戻しの熱処理の後で、液体金属浴内での処理によって、前記高強度鋼板を被覆することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の高強度鋼板の製造方法。
【請求項８】
前記液体金属浴が亜鉛または亜鉛合金を含むことを特徴とする、請求項７に記載の高強度鋼板の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法によって得ることができる冷間圧延高強度鋼板であって、４５０ＭＰａ以上の引っ張り強度Ｒｍおよび１．５ｍｍ以下の板厚を有する、冷間圧延高強度鋼板。
【請求項１０】
前記高強度鋼が、多相鋼、ＨＬＥマイクロ合金鋼、そしてマンガンと合金化されたフェライト−ベイナイト組織の鋼の中から選ばれることを特徴とする、請求項９に記載の冷間圧延高強度鋼板。
【請求項１１】
前記高強度鋼が、６００ＭＰａ以上の引っ張り強度Ｒｍを有することを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の冷間圧延高強度鋼板。
【請求項１２】
前記高強度鋼が、８００ＭＰａ以上の引っ張り強度Ｒｍを有することをさらに特徴とする、請求項１１に記載の冷間圧延高強度鋼板。
【請求項１３】
金属性の被覆を含むことを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか一つに記載の冷間圧延高強度鋼板。
【請求項１４】
亜鉛めっきされることを特徴とする、請求項１３に記載の冷間圧延高強度鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延され、ついで冷間圧延された超高強度鋼板の製造方法、および、このようにして得られる冷間圧延鋼板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超高強度鋼は、とりわけ自動車産業に特有の需要に応えるためにここ数年で発展してきているが、その需要とは特に、重量軽減、したがって部材の板厚の減少と、部材の耐疲労性の向上と耐衝撃性の向上による安全性の改善である。これらの改善は、そのうえ、部材の製造のために利用される鋼板の成形に対する適性を損なうものであってはならない。この成形に対する適性はとりわけ、鋼が大きな伸びを呈することを前提としている。
【０００３】
部材の耐疲労性は、受ける応力に応じた部材の寿命を規定するものであり、鋼の引っ張り強度Ｒｍを高めることで改善することができる。しかし、強度の向上は、鋼の成形に対する適性を損ない、したがって、実現可能な部材を、特にそれらの板厚の点で制限してしまう。
【０００４】
超高強度の第一の鋼系が既知であるが、該鋼はマンガンと合金化された鋼であって、高い比率の炭素と高い比率のマンガン（１．２％以上）を含み、その組織はフェライト−ベイナイトである。該鋼は、最大８００ＭＰａの引っ張り強度を有し、最小２．３ｍｍの板厚までしか熱間圧延によって得ることができないのだが、それは、マンガンの添加が高温硬さを増し、圧延時の板厚減少性を制限するからである。
【０００５】
超高強度の第二の鋼系は高弾性限界鋼であるＨＬＥ鋼なのだが、該ＨＬＥ鋼とは、３１５ＭＰａと７００ＭＰａの間に含まれる弾性限界を有するマイクロ合金鋼である。熱間圧延によって該鋼を１．８ｍｍ未満の板厚で得ることはできないのだが、それは、ニオブのような元素の添加が高温硬さを増し、圧延時の板厚減少性を制限するからである。
【０００６】
超高強度の第三の鋼系は多相鋼であって、該多相鋼の組織はさまざまな比率でのフェライトおよび／またはベイナイトおよび／またはマルテンサイトで構成されるものであり、また該多相鋼は、熱間圧延によって１．５ｍｍ未満の板厚で得ることができないのだが、それは、マンガン、クロム、モリブデンのような添加元素の添加が高温硬さを増し、圧延時の板厚減少性を制限するからであり、これは、たとえこれらの鋼種別について、元素の選択が可能な限り小さな板厚に達するように最適化されるとしても、同様である。
【０００７】
また、冷間圧延鋼が既知であり、該冷間圧延鋼は、６０％を超える板厚減少率での冷間圧延の圧延工程と、後続する熱サイクルによって、単なる熱間圧延によって得られる鋼帯より小さな板厚の鋼帯を得ることを可能にするものである。しかし、この製造方法では、高いレベルの強度を得ることができないのだが、それは、該製造方法が冷間圧延後に熱処理による組織の再結晶化を必要とするからである。得られる機械的特性は、したがって、引っ張り強度についても弾性限界についても１００ＭＰａ以上減少する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、先行技術の鋼の不都合を改善して、熱間圧延の後に得られる機械的特性と同様の機械的特性を有し、現状では先行技術の鋼によって達成可能な板厚を下回る板厚の鋼帯を得ることを可能にする製造方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このために本発明は、熱間圧延され、ついで冷間圧延され、４５０ＭＰａ以上の引っ張り強度Ｒｍを有する、高強度鋼板の製造方法を第一の対象とし、該製造方法は、
−熱間板を得るために高強度鋼を熱間圧延する過程、ついで、
−１０％と２０％の間に含まれる板厚減少率で前記熱間板を冷間圧延する過程、ついで、
−このように圧延された前記高強度鋼板を、Ａｃ３点未満の温度で焼き戻しの熱処理にかける過程、
を含んでいる。
【００１０】
好まれる実施態様において、高強度鋼は、多相鋼、ＨＬＥマイクロ合金鋼、そしてマンガンと合金化されたフェライト−ベイナイト組織の鋼の中から選ばれる。
【００１１】
別の好まれる実施態様において、高強度鋼は、６００ＭＰａ以上、好ましくは８００ＭＰａ以上の引っ張り強度Ｒｍを有する。
【００１２】
別の好まれる実施態様において、焼き戻しの熱処理は、Ａｃ１点より低い温度で実行される再加熱である。
【００１３】
別の好まれる実施態様において、焼き戻しの熱処理は、Ａｃ１点より高くＡｃ３点より低い温度で実行される再加熱である。
【００１４】
別の好まれる実施態様において、焼き戻しの熱処理の後で、例えば亜鉛あるいは亜鉛合金を含む浴のような液体金属浴での処理によって、鋼帯を被覆する。
【００１５】
本発明は、また、本発明による製造方法によって得ることができる高強度冷間圧延鋼板を第二の対象としており、該鋼板は、４５０ＭＰａ以上の引っ張り強度Ｒｍを有し、また、１．５ｍｍ以下の板厚、好ましくは１．４ｍｍ以下の板厚、そしてより特徴的に好まれる仕方では１．３ｍｍ以下の板厚を有するものである。
【００１６】
本発明による高強度鋼板は、また、単独あるいは組み合わせて、以下の特徴を有することもでき、該特徴とは、
−高強度鋼が、多相鋼、ＨＬＥマイクロ合金鋼、そしてマンガンと合金化されたフェライト−ベイナイト組織の鋼の中から選ばれること、
−鋼板の鋼が、６００ＭＰａ以上、好ましくは８００ＭＰａ以上の引っ張り強度Ｒｍを有すること、
−鋼板が金属性の被覆を含むこと、
−鋼板が亜鉛めっきされることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明による製造方法は、まず、板厚が一般的に２．５ｍｍ以下である熱間鋼帯を得るまで、高強度鋼を熱間圧延することからなる。この圧延は、均質な組織を得ることを目的としている。
【００１８】
本製造方法は、次に、１０％と２０％の間に含まれる板厚減少率で熱間鋼帯を冷間圧延することからなる。この圧延は、基礎金属の特性をあまり大幅に、また不可逆的な仕方で変更しないように、この低い板厚減少率で実行される。特に、熱処理後に再結晶組織を得ることは望まれないものである。この板厚減少率は、従来の再圧延ライン上で実現することができ、単一の圧延工程で実現され、製造時間が節約されるという利点を伴う。該板厚減少率は、また、亜鉛めっきラインの入口の圧延スタンドにおける圧延の圧延工程によって実現することもでき、このことは、板厚減少および、後に行う焼き戻しの熱処理を単一のライン上で実行することを可能にする。従来の冷間圧延鋼がこれほど低い率で圧延されることは決してないことに注目すべきであるが、それはなぜなら、焼鈍しの熱処理の後では再結晶組織を得ることが望まれるのだが、低すぎる板厚減少率ではそれを許さないからである。
【００１９】
冷間圧延の後で、鋼帯は、Ａｃ３点未満の温度で焼き戻しの熱処理を受ける。
【００２０】
焼き戻しの熱処理は、速度Ｖ１での速い第一の加熱段階、ついで、目指される保持温度に達するまでの、速度Ｖ２でのより遅い第二の加熱段階を含むことができる。
【００２１】
この保持温度は、処理される鋼の性質による。
【００２２】
この保持の後に、冷却速度Ｖ３で室温まで鋼帯を冷却する。また、亜鉛浴のような液体金属浴の温度に近い温度まで鋼帯を冷却し、そしてそのような浴に鋼帯を浸してから、冷却速度Ｖ４で室温まで鋼帯を冷却することもできる。
【００２３】
このサイクルのさまざまなパラメータは、鋼組織の焼き戻しを可能にするように、すなわち小傾角結晶粒界を得るために冷間圧延の際に生成される転位を再び整えるように規定される。
【００２４】
冷間圧延の際の低い板厚減少率および熱処理のパラメータという理由のため、いかなる場合においても鋼は再結晶化されない。
【００２５】
このように、多相鋼タイプの超高強度鋼について、速度Ｖ１は１０℃／ｓと４０℃／ｓの間に含まれ、Ｖ２は５℃／ｓと２５℃／ｓの間に含まれ、保持温度は６５０℃と７５０℃の間に含まれ、そして保持継続時間は１０秒と３０秒の間に含まれる。冷却速度Ｖ３は１０℃／ｓと６０℃／ｓの間に含まれ、そして鋼帯は、約４７０℃に達するまで冷却されてから亜鉛めっき浴に浸漬され、ついで１０℃／ｓと２０℃／ｓの間に含まれる速度Ｖ４で冷却される。
【００２６】
ここから本発明を、非制限的な例示として与えられる各実施例によって説明することとする。
【００２７】
使用される略記
Ｒｍ：引っ張り強度、単位はＭＰａ、
Ｒｅ：弾性限界、単位はＭＰａ、
Ａ：伸び、％で測定、
ｅｐ：板厚。
【実施例１】
【００２８】
組成が下記の表１で与えられている多相鋼の種別が、スラブの形状に鋳造され、該スラブは、１．６ｍｍの板厚に達するまで熱間圧延された。熱間鋼板は、そのあとで１０％の板厚減少率で冷間圧延され、ついで三つのサンプルＡ、ＢおよびＣが焼き戻しの熱処理にかけられたのだが、該焼き戻しの熱処理はこれから説明されるもので、その各固有条件は表２にまとめられている。
【００２９】
この処理は、５００℃と７００℃の間で変動する予熱温度に達するまで３８℃／ｓの速度Ｖ１で加熱する第一段階、そして、６５０℃と７５０℃の間で変動する保持温度に達するまでの、１０℃／ｓの速度Ｖ２での第二段階からなる。この温度での加熱は、２０秒間行われた。
【００３０】
鋼板は、そのあとで、２０℃／ｓの速度Ｖ３で４７０℃に達するまで冷却され、ついで、液体亜鉛浴の中での処理によって亜鉛めっきされた。鋼板は最終的に１５℃／ｓの速度Ｖ４で室温まで冷却された。
【００３１】
そのあとで、サンプルＡ、ＢおよびＣの機械的特性が測定され、そして表２にまとめられており、また、同じスラブに由来し、熱間圧延されるが冷間圧延されないサンプルＤの機械的特性、並びに、同じスラブに由来し、熱間圧延され、ついで１０％の板厚減少率で冷間圧延されるが焼き戻しの熱処理は受けていないサンプルＥの機械的特性も測定され、まとめられている。
【００３２】
【表１】
2006522221.tif 000002
【００３３】
組成の残りは、鉄および精錬に起因する不可避の不純物からなる。
【００３４】
【表２】
2006522221.tif 000003
【００３５】
１０％の板厚減少率が、機械的特性の著しい向上と伸びの低下を導くことが確認される。熱処理は、鋼組織を焼き戻しすることと、このように、小さな板厚に対してであっても、基礎金属の機械的特性に匹敵する機械的特性を得ることを十分に可能にする。
【００３６】
また、実施例Ｃが特に優れた結果をもたらすことも注目されるが、これはおそらく、鋼板の処理が７４０℃に達する温度Ａｃ１点を超えるためである。オーステナイト−フェライト領域におけるこの処理は、弾性限界を、基礎金属のレベルに匹敵するレベルに下げることを可能にする。
【実施例２】
【００３７】
組成が実施例１の組成と同一である多相鋼の鋼種別が再び採用されるが、該多相鋼はスラブの形状に鋳造され、該スラブは１．６ｍｍの板厚に達するまで熱間圧延された。熱間鋼板は、そのあとで２０％の板厚減少率で冷間圧延され、ついで二つのサンプルＦおよびＧが実施例１の焼き戻しの熱処理と同様の焼き戻しの熱処理を受け、その特徴的な条件が表３にまとめられている。
【００３８】
そのあとで、サンプルＦおよびＧの各機械的特性が測定され、そして表３にまとめられており、また、同じスラブに由来し、熱間圧延されるが冷間圧延されないサンプルＨの機械的特性、並びに、同じスラブに由来し、熱間圧延され、ついで２０％の板厚減少率で冷間圧延されるが、焼き戻しの熱処理は受けていないサンプルＩの機械的特性も測定され、まとめられている。
【００３９】
【表３】
2006522221.tif 000004
【００４０】
焼き戻しの熱処理に先行する２０％の板厚減少率によって、基礎金属と比べてより高い機械的特性を得られるようになることが確認される。
【００４１】
本発明による製造方法は多くの利点を提供するものであり、特に、きめの粗さという点での表面の外観の改善、並びに、熱間圧延鋼板と比べたときの寸法公差の改善を提供するものである。
【国際調査報告】
2006522221.tif 000005
2006522221.tif 000006
2006522221.tif 000007
2006522221.tif 000008
2006522221.tif 000009
2006522221.tif 000010