(57)【要約】   【解決手段】  二相鋼板を加工するための方法。本方法は、鋼板を第一温度（Ｔ１）まで加熱する工程、鋼板を第二温度（Ｔ２）まで冷却する工程、鋼板を第三温度（Ｔ３）まで遷移させる工程、及び鋼板を室温まで冷却する工程を含む。Ｔ１は、鋼板がオーステナイト及びフェライトへと変態する温度より少なくとも高い。Ｔ２は、マルテンサイト開始温度（Ｍｓ）より低い。Ｔ２への冷却速度は、少なくともいくらかのオーステナイトをマルテンサイトへと変態させるのに十分急速である。  【選択図】      なし
2018508653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二相鋼板を加工するための方法であって、前記方法は、
（ａ）前記鋼板を第一温度（Ｔ１）まで加熱する工程であって、Ｔ１は、前記鋼板がオーステナイト及びフェライトへと変態して前記鋼板中に少なくともいくらかのオーステナイトを形成する温度より少なくとも高いものである、前記加熱する工程と、
（ｂ）前記鋼板をある冷却速度で冷却することによって第二温度（Ｔ２）まで冷却する工程であって、Ｔ２は、マルテンサイト開始温度（Ｍｓ）より低く、前記冷却速度は、少なくともいくらかのオーステナイトをマルテンサイトへと変態させるのに十分急速である、前記冷却する工程と、
（ｃ）前記鋼板を第三温度（Ｔ３）まで遷移させる工程と、
（ｅ）前記鋼板を室温まで冷却する工程と
を有する、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、さらに、前記鋼板がＴ３まで遷移した後に前記鋼板を溶融亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっきする工程を有する、方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、前記溶融亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっきする工程はＭｓより高い温度で起こるものである、方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、前記鋼板をＴ２まで冷却する工程は前記鋼板をＴ３まで遷移させる工程よりも前に実施されるものである、方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法において、前記鋼板をＴ３まで遷移させる工程は前記鋼板をＴ２からＴ３まで再加熱する工程を含むものである、方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、前記鋼板をＴ２まで冷却する工程は前記鋼板をＴ３まで遷移させる工程の後に実施されるものである、方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法において、前記鋼板をＴ２まで冷却する工程は実質的に全てのオーステナイトをマルテンサイトに変態させるのに十分急速である、方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法において、前記鋼板は、重量％で、
０．０８０〜０．１％の炭素と、
１．７〜１．９％のマンガンと、
０．１５〜０．２５％のケイ素と、
０．０２％またはそれ以下のモリブデンと、
０．０１５〜０．０２５％のニオブと、
０．２〜０．３％のクロムと、
鉄及び他の不可避不純物である残部と
を有する、方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法において、前記鋼板は、重量％で、
０．０６７〜０．０８０％の炭素と、
１．６５〜１．８２％のマンガンと、
０．１５〜０．２５％のケイ素と、
０．１６〜０．０２％のモリブデンと、
０．００１％またはそれ以下のニオブと、
鉄及び他の不可避不純物である残部と
を有する、方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法において、前記鋼板は、重量％で、
０．１０〜０．１２％の炭素と、
２．１〜２．３％のマンガンと、
０．１５〜０．２５％のケイ素と、
０．００３％またはそれ以下のニオブと、
０．２〜０．３％のクロムと、
鉄及び他の不可避不純物である残部と
を有する、方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、前記鋼板はさらに０．２５〜０．３５％のモリブデンを有するものである、方法。
【請求項１２】
請求項１記載の方法において、前記鋼板は、重量％で、
０．１０〜０．１２％の炭素と、
１．７５〜１．９％のマンガンと、
０．１５〜０．２５％のケイ素と、
０．０３５〜０．０４５％のニオブと、
０．２〜０．３％のクロムと、
鉄及び他の不可避不純物である残部と
を有する、方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法において、前記鋼板はさらに０．１５〜０．２％のモリブデンを有するものである、方法。
【請求項１４】
請求項１記載の方法において、前記鋼板は、重量％で、
０．１１〜０．１３％の炭素と、
２．４〜２．７％のマンガンと、
０．１５〜０．２５％のケイ素と、
０．３５〜０．４５％のモリブデンと、
０．００４％またはそれ以下のニオブと、
０．３〜０．４％のクロムと、
鉄及び他の不可避不純物である残部と
を有する、方法。
【請求項１５】
請求項１記載の方法において、前記鋼板は、重量％で、
０．８０〜０．１０％の炭素と、
２．０〜２．２％のマンガンと、
０．４０〜０．５０％のケイ素と、
０．０４〜０．０６０％のニオブと、
０．２〜０．３％のクロムと、
鉄及び他の不可避不純物である残部と
を有する、方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法において、前記鋼板はさらに０．３０〜０．４０％のモリブデンを有するものである、方法。
【請求項１７】
請求項１記載の方法において、前記鋼板は、重量％で、
０．０９〜０．１０％の炭素と、
２．２５〜２．４２％のマンガンと、
０．１０〜０．２０％のケイ素と、
０．０３５〜０．０４５％のニオブと、
０．５７〜０．６７％のクロムと、
鉄及び他の不可避不純物である残部と
を有する、方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法において、前記鋼板はさらに０．０８〜０．１２％のモリブデンを有するものである、方法。
【請求項１９】
請求項１記載の方法において、前記鋼板は、重量％で、
０．１２〜０．１４％の炭素と、
２．７〜２．９％のマンガンと、
０．１５〜０．２５％でケイ素と、
０．００４％またはそれ以下のニオブと、
０．３〜０．４％のクロムと、
鉄及び他の不可避不純物である残部と
を有する、方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法において、前記鋼板はさらに０．３５〜０．４５％のモリブデンを有するものである、方法。
【請求項２１】
請求項１記載の方法において、前記鋼板は、重量％で、
０．１１〜０．１３％の炭素と、
２．４５〜２．６０％のマンガンと、
０．４２０〜０．５８０％のケイ素と、
０．０５％またはそれ以下のモリブデンと、
０．０３５〜０．０４５％のニオブと、
鉄及び他の不可避不純物である残部と
を有する、方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法において、前記鋼板はさらに０．５７〜０．６３％のクロムを有するものである、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
高い強度及び優れた形成性特性を有する鋼を生産することが望ましい。本発明は、生じる鋼が高い強度及び／または冷間形成性を呈するような熱加工技術を使用する鋼の生産のための、鋼組成物及び方法に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本鋼は、組成物及び修正熱プロセスを使用して生産される。その組成物及び修正熱プロセスは共同で、概ねフェライトからなる生成ミクロ構造と、（他の構成成分に加え）概ねマルテンサイト及びベイナイトを有する第二相とを生産する。そのようなミクロ構造を実現させるためには、組成物は一定の合金添加を含み、熱プロセスは、溶融亜鉛めっき／亜鉛合金めっき（ＨＤＧ）する工程、または一定のプロセス修正を有する他の熱プロセスを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
本明細書中に組み込まれかつ本明細書の一部を成す添付図面は、実施形態を例証し、また上に与えられる概要の開示、及び下に与えられる実施形態の詳細の開示と共に、本開示の原理を説明するのに役立つ。
【図１】図１は、亜鉛めっき／亜鉛合金めっきの前に実施される焼入れ工程を伴う、ＨＤＧ温度特性の概略図を示す。
【図２】図２は、図１のＨＤＧ温度特性を示し、ＨＤＧ温度特性の平均冷却速度は仮想線で示される。
【図３】図３は、亜鉛めっき／亜鉛合金めっきの後に実施される焼入れ工程を伴う、代替のＨＤＧ温度特性の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
図１は、代表的な溶融亜鉛めっき熱特性と、修正された溶融亜鉛めっき熱特性との組合せの略図を示す。修正熱サイクルは、二相鋼板において高い強度と優れた形成性とを達成するために用いられる（下でより詳細に開示される）。図１に示される２つの熱サイクルに用いられる鋼板においては、鋼板は一般に、熱サイクルの後には、一般に二相−主としてフェライトの第一相、及び第二相−を有する。本明細書で使用される用語「第二相」は、一般的に、主としてマルテンサイト、及びいくらかのベイナイトを有する相を指すように使用されると理解されるべきである。しかしながら、そのような第二相は、セメンタイト及び／または残留オーステナイトのうちいずれか１つまたはそれより多くをも含みうることも理解されるべきである。さらに、図１は溶融亜鉛めっきとの関連で示されているが、他の実施形態においては、亜鉛合金めっきまたは他の溶融コーティングプロセスが使用されうることが理解されるべきである。なおも他の実施形態においては、溶融コーティングプロセスは完全に省略され、単に示される熱特性に鋼板がかけられる。
【０００５】
図１における実線は、典型的な溶融亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっき熱特性（１０）の概略図を示す。見られるように、典型的な熱特性（１０）は、ピーク金属温度（１２）まで鋼板を加熱する工程、及び任意で、ピーク金属温度（１２）にて鋼板を第一所定期間にわたり保持する工程を伴う。本例においては、ピーク金属温度（１２）は、オーステナイト変態温度（Ａ１）より少なくとも高い（例えば、二相オーステナイト＋フェライト領域）。従って、ピーク金属温度（１２）においては、鋼の少なくとも（体積で）一部が、オーステナイトとフェライトとの組合せへと変態させられることになる。図１はピーク金属温度が単にＡ１より高いことを示すが、いくらかの実施形態においては、ピーク金属温度は、フェライトがオーステナイトに完全に変態する温度（Ａ３）よりも高い温度（例えば、単一相であるオーステナイト領域）をも含みうることが理解されるべきである。
【０００６】
上述のとおり、典型的な熱特性（１０）において、鋼板は、ピーク金属温度（１２）において第一所定期間にわたり保持される。鋼板がピーク金属温度（１２）において保持される特定の期間長は、鋼板の特定の化学的性質、または熱サイクルの終局における鋼板中の第二相の望ましい体積量などの数々の要因により、変化させられうることが理解されるべきである。さらに、いくらかの状況においては、ピーク金属温度（１２）において保持される時間は、ゼロまたはゼロ近くまで短縮されうる。保持時間が短縮される状況においては、ピーク金属温度は、そのような短縮を補填するために上昇させられうる。
【０００７】
第一所定期間が経過すると、典型的な熱特性（１０）は、鋼板を中間温度（１４）まで急速に冷却する工程を伴う。鋼板はそれから、第二所定期間にわたり中間温度（１４）で保持される。一般に、鋼板は、鋼板が亜鉛槽の温度に近い温度に達するのを可能にするのに十分な時間にわたり、中間温度（１４）にて保持される。
【０００８】
なおも典型的な熱特性（１０）を参照して、鋼板は次いで、液体亜鉛亜鉛めっき槽または亜鉛合金めっき装置へと挿入される。このステージの間、鋼板の温度は、中間温度（１４）より低い槽温度（１６）までやや低下させられる。槽温度（１６）は一般に、鋼板の液体亜鉛中への進入の際のドロス形成を回避するため、中間温度（１４）より低い。
【０００９】
鋼板は、亜鉛めっきの持続時間にわたり槽温度（１６）のままである。亜鉛合金めっきが使用される場合、鋼板は、いくらかの期間において層から取り外され、それからアニーリング温度まで上昇させられる。槽温度（１６）の特定の温度は、亜鉛の融点（例えば、４１９℃、７８７°F）より少なくとも高い。しかしながら、いくらかの例においては、槽温度（１６）は、亜鉛めっき槽または亜鉛合金めっき装置の特定の構成によっては、さらにより高くても良いことが理解されるべきである。亜鉛の融点と比較して槽温度（１６）がより高い状況においては、中間温度（１４）は示されるように同じままであり、相応して上昇させられ、あるいは低下させられさえすしうることもまた理解されるべきである。
【００１０】
亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっきプロセスの終局においては、鋼板はマルテンサイト開始温度（Ｍｓ）より下まで冷却され、これにより少なくともいくらかのオーステナイトをマルテンサイトへと変態させる。当然、上で開示の通り、ベイナイト、パーライト、または保持されたオーステナイトなど他の構成成分が形成しうる。これらの構成成分は、マルテンサイトの形成に加え、本明細書においては第二相と総称されるものを形成する。上で開示されるように、第二相は、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト、及び／または保持されたオーステナイトのうち１つまたはそれより多くを含有しうるが、第二相は一般に主としてマルテンサイトの形成により特徴づけられることが理解されるべきである。
【００１１】
いくらかの場合においては、上で開示の典型的な熱特性（１０）への修正が望ましい。例えば、典型的な熱特性（１０）における亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっき工程ゆえ、ピーク金属温度（１２）からマルテンサイト開始温度（Ｍｓ）までの平均冷却速度は、望ましい体積量のマルテンサイトを形成するには不十分で、代わりに非マルテンサイト変態産物（例えば、ベイナイト、セメンタイト、パーライト、及び／またはなど）を形成しうる。亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっきの後にいかに急速に鋼板が冷却されるかによらず、そのようになるかもしれない。この比較的遅い平均冷却速度に対処すべく、そのようなプロセスにおいて使用される従来型の二相鋼は、焼入れ硬化性を増強するために高い合金含量をしばしば含み、これにより非マルテンサイト変態産物の形成を回避する。しかしながら、比較的高い合金添加は、コスト上昇及び機械的特性低下のため、望ましくないかもしれない。したがって、高い合金添加なしに、二相鋼中に望ましい量のマルテンサイトを維持するためには、上で開示の典型的な熱特性（１０）を修正することが望ましいかもしれない。マルテンサイト開始温度（Ｍｓ）より下から中間温度（１４）まで再加熱するなどの、下に開示される更なる修正は、穴広げ率（ＨＥＲ）または降伏強度などの機械的特性を（特定量の合金添加によらず）改良するには、さらに望ましいかもしれない。
【００１２】
修正熱特性の本実施形態においては、機械的特性に対する改良は、とくに比較的短い焼戻し時間（例えば、鋼板が亜鉛槽にさらされている時間の長さ）を考慮する場合、期待以上により顕著であった。
【００１３】
図１に示されるように、上で開示される典型的な熱特性（１０）は、上で開示される亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっき工程の前に、焼入れ工程（１８）を含むように修正されうる。見られるように、この代替手順は、一般に、中間温度（１４）に関する手順の部分を除き、上で開示の手順と同一である。特に、ピーク金属温度（１２）から中間温度（１４）まで鋼板を焼入れする代わりに、鋼板は、ピーク金属温度（１２）から焼入れ温度（２０）まで焼入れされる。ピーク金属温度（１２）から焼入れ温度（２０）までの冷却速度は、一般に、ピーク金属温度（１２）において形成されるオーステナイトの少なくともいくらかをマルテンサイトへと変態させるのに十分高いことが理解されるべきである。言い換えれば、冷却速度は、オーステナイトを、比較的低い冷却速度にて形成するフェライト、パーライト、またはベイナイトなどの他の非マルテンサイト変態産物の代わりに、マルテンサイトに変態させるのに十分急速である。
【００１４】
本例においては、焼入れ温度は、マルテンサイト開始温度（Ｍｓ）よりも低い。焼入れ温度（２０）とマルテンサイト開始温度（Ｍｓ）との間の差は、使用される鋼板の個別の組成により変化しうる。しかしながら、多くの実施形態において、 焼入れ温度（２０）とＭｓとの間の差は、主としてマルテンサイトである第二相を形成するのに十分大きい。
【００１５】
焼入れ温度（２０）に到達すると、鋼板の温度は、所定の焼入れ時間にわたり、焼入れ温度にて維持される。マルテンサイトの形成はほぼ瞬間的であるため、鋼板が焼入れ温度にある時間の特定の長さには、一般に、さほど意味はない。
【００１６】
焼入れ温度（２０）にまで焼入れした後、鋼板は、中間温度（１４）まで、または槽温度（１６）のもしくは槽温度（１６）付近の別の温度まで、再加熱される。本例においては、再加熱する工程は、比較的素早く、また誘導加熱、トーチ加熱、及び／または当技術分野において既知の他の方法など様々な方法を用いて実施されうる。再加熱されたら、鋼板は、亜鉛槽へと挿入される。亜鉛槽においては、鋼板は、上で開示されるように、槽温度（１６）に達することになり、残りの亜鉛めっきの間、鋼板はその温度を維持することになる。鋼板が亜鉛槽中にある時間の特定の長さは、主として、亜鉛めっき／亜鉛合金めっきプロセスにより決定される。しかしながら、この時間の間は、マルテンサイトは焼戻しされ、これにより鋼板の機械的特性を向上させることが理解されるべきである。亜鉛合金めっきプロセスが使用される場合、鋼板は、槽からの取り出しの後、アニーリング温度まで加熱されうる。
【００１７】
再加熱工程は、本明細書においては、亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっきなどのコーティング工程との関連であるように開示されるが、そのような制限は意図されないことが理解されるべきである。例えば、いくらかの例においては、再加熱工程が単に実施され、それから下で開示のようにプロセスが進んでも良い。そのような例においては、鋼板は、実際には亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっき処理を受けてないにもかかわらず、中間温度（１４）または槽温度（１６）において保持される。さらに、いくらかの例においては、亜鉛の適用なしには、鋼板を亜鉛の融点まで加熱することは必要でないため、鋼板は、槽温度（１６）と比べより低い温度（例えば、４００℃）にて保持されても良い。当業者にとって本明細書における教示を考慮すれば明らかとなるように、鋼板は、そのような温度にてあらゆる適切な時間にわたり保持されうる。
【００１８】
亜鉛めっき、亜鉛合金めっき、または他の類似の熱プロセスが完了すると、上で同様に開示されたように、鋼板は室温まで冷却される。従って、本例においては、鋼板は、オーステナイト、及び任意でフェライトを形成すべく、まずピーク金属温度（１２）まで加熱される。次に鋼板は、第二相のマルテンサイト及び他の構成成分を形成すべく、ピーク金属温度（１２）から焼入れ温度（２０）まで冷却される。焼入れの後、鋼板は、亜鉛めっき及び任意で亜鉛合金めっきのため、おおよそ亜鉛槽温度まで再加熱される。最後に、鋼板は、周囲温度まで冷却される。
【００１９】
図２は、典型的な熱特性（１０）の平均冷却速度（３０）に対する、焼入れ工程（１８）を含むように修正された典型的な熱特性（１０）の平均冷却速度（３２）の比較を示す。見受けられるように、焼入れ工程（１８）は、典型的な熱特性（１０）の平均冷却速度を大いに低下させる。連続的な亜鉛めっき／亜鉛合金めっき線において本明細書で開示の方法が使用される例においては、平均冷却速度は、亜鉛めっき／亜鉛合金めっき線の送り速度に、少なくとも部分的に依存しうる。例えば、分あたり約３０メートルの送り速度が使用される場合、典型的な熱特性（１０）を使用する平均冷却速度は、秒あたり約１７℃であり、一方で、本明細書で開示の修正を使用する平均冷却速度は、秒あたり約４８℃である。分あたり約９１メートルの送り速度が使用される例においては、典型的な熱特性（１０）を使用する平均冷却速度は、秒あたり約６℃であり、一方で、本明細書で開示の修正を使用する平均冷却速度は、秒あたり約１６℃である。分あたり約１２０メートルの送り速度が使用されるさらに他の例においては、典型的な熱特性（１０）を使用する平均冷却速度は、秒あたり約４℃であり、一方で、本明細書で開示の修正を使用する平均冷却速度は、秒あたり約１２℃である。
【００２０】
達成される特定の冷却速度によらず、鋼板の改良された機械的特性は、上で開示されるように鋼板を再加熱することにより達成されうることが理解されるべきである。これらの改良は、鋼板が、従来型の二相合金組成を含んでも、あるいは本明細書に開示の比較的低い合金元素を有する組成を含んでも、達成されうる。
【００２１】
低い冷却速度が達成される実施形態においては、平均冷却速度の低下ゆえ、焼入れ工程（１８）が典型的な熱プロセス（１０）に加えられる場合、マルテンサイトがより容易に形成されることが理解されるべきである。その条件は、マルテンサイトを形成する傾向を増強するため、鋼板中にはより少ない合金元素が必要となる。従って、焼入れ工程（１８）が上で開示の典型的な熱特性（１０）に適用される場合、二相鋼は、亜鉛めっきされ、あるいは大いに少ない合金元素を用いて亜鉛合金めっきされうる。より少ない合金元素を有するにもかかわらず、鋼板は、典型的な熱特性（１０）のみを使用して処理された従来型の二相鋼と類似する、熱処理後マルテンサイト含量を有しうる。
【００２２】
いくらかの例においては、亜鉛めっき／亜鉛合金めっきの前でなく後に焼入れ工程（１８）が実施されるように、典型的な熱特性（１０）を修正することが望ましいかもしれないことが理解されるべきである。そのような一例は、図３において見ることができる。図３において、焼入れ工程（１８）は、マルテンサイト開始温度（Ｍｓ）より低くまでの鋼板の急速冷却を伴って、上で開示されたのと同様に実施されうる。焼入れ工程（１８）が、図３で示されるように亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっきの後に実施される場合、ピーク金属温度（１２）から中間温度（１４）または叢温度（１６）までの平均冷却速度は、図２に示される典型的な熱特性（１０）に対する平均冷却速度（１０）に類似する。これは比較的低い冷却速度であるため、典型的な熱特性（１０）において同様にそうであるように、マルテンサイト形成は低下することになることが理解されるべきである。マルテンサイト形成が少ないと、望ましいレベルのマルテンサイトを達成するためには、より高い合金元素が必要となりうる。従って、亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっきの後に焼入れ工程（１８）を適用することは、合金含量低下に関連するコスト節約は達成しない。しかしながら、亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっきの後に焼入れ工程（１８）を適用することは、なおも、穴広げ率（ＨＥＲ）及び降伏強度などの、改良された機械的特性を促進するだろう。いくらかの例においては、鋼板の機械的特性に対するこれらの改良は、亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっきの前に焼入れ工程（１８）を適用することにより達成される改良に相当しうる。
【００２３】
亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっきの後に焼入れ工程（１８）が適用される、プロセスのいくらかのバリエーションにおいては、焼戻し工程（４０）もまた実施されてもよく、ここでは焼入れ工程（１８）の後に所定の期間にわたりマルテンサイト開始温度（Ｍｓ）より高いまたは低い所定の温度まで鋼板が加熱される。そのような焼戻し工程が使用される場合、平均冷却速度は、図２に示される典型的な熱特性（１０）についての平均冷却速度（３０）にも類似する。従って、主にマルテンサイトである第二相を形成するためには、高い合金含量がなおも必要となるだろう。しかしながら、そのような焼戻し工程は、穴広げ率（ＨＥＲ）及び降伏強度などの機械的特性をさらに改良する。
【００２４】
鋼板は、従来型の二相鋼に典型的に存在する、様々な合金元素を含みうる。例えば、いくらかの実施例においては、炭素は強度増加を提供する。例えば、炭素濃度の上昇は、Ｍｓ温度を一般的に低下させ、他の非マルテンサイト構成成分（例えば、ベイナイト、フェライト、パーライト）に対する変態温度を低下させ、かつ非マルテンサイト産物の形成に必要となる時間を長くする。さらに、炭素濃度の上昇は、物質の焼入れ硬化性を改良し、ゆえに、非マルテンサイト構成成分の形成を、冷却速度が局所的に低下する物質の中心付近に保持しうる。しかしながら、顕著な炭素濃度は溶接性に対し有害効果をもたらしうるため、炭素添加は制限されうることが理解されるべきである。さらに、より高い濃度では、炭素は、形成性に有害効果を与えうる。従って、炭素含量は、一般に、約０．０６７〜０．１４重量％に維持される。
【００２５】
いくらかの実施形態においては、マンガンが、他の非マルテンサイト構成成分の変態温度を低下させ、マルテンサイトの量を増加させることにより、強度増加を提供する。マンガンは、焼入れ硬化性を増強することにより、鋼板がマルテンサイトを形成する傾向をさらに向上させうる。マンガンは、また、固溶強化により強度を増加させうる。しかしながら、高濃度でのマンガンの存在は、形成性を劣化させうる。従って、マンガン含量は約１．６５〜２．９重量％の濃度で一般に存在する。
【００２６】
いくらかの実施形態においては、脱酸素を提供するために、アルミニウム添加がなされる。しかしながら、一定レベルを超えるアルミニウム添加は、形成性の劣化をもたらしうる。従って、アルミニウムは約０．０１５〜０．０７重量％の濃度で一般に存在する。
【００２７】
いくらかの実施形態においては、主にフェライト及びマルテンサイトからなる二相構造を促進するため、ケイ素が添加されうる。しかしながら、ケイ素が一定濃度を超えて増加すると、亜鉛が鋼板に効果的に接着しなくなる。従って、ケイ素は約０．１〜０．２５重量％の濃度で一般に存在する。
【００２８】
いくらかの実施形態においては、フェライト粒を精錬するために、ニオブが添加される。そのような粒精錬は、形成性を向上させ、溶接の質を向上させるために望ましい。しかしながら、ニオブ濃度が一定量を超えると、鋼板の形成性は劣化するだろう。従って、ニオブは約０〜０．０４５重量％の濃度で一般に存在する。あるいは、いくらかの例においては、ニオブは約０．０１５〜０．０４５重量％の濃度で存在する。
【００２９】
いくらかの実施形態においては、焼入れ硬化性を増加させ、かつ／またはフェライト粒を精錬するため、バナジウムが添加される。添加される場合、バナジウムは、０．０５重量％より少ないまたは０．０５重量％と等しい濃度で一般に含められる。
【００３０】
いくらかの例においては、形成性及び溶接の質を向上させるために、クロムが添加される。しかしながら、一定濃度を超えるクロム添加は低質な表面特性をもたらすだろう。従って、クロムは約０〜０．０６７重量％、または０．２〜０．６７重量％の濃度で含められうる。
【００３１】
いくらかの実施形態においては、焼入れ硬化性を上昇させるために、モリブデンが使用されうる。モリブデンが使用される場合、モリブデンは約０．０８〜０．４５重量％の濃度で含められうる。他の実施形態においては、モリブデンの下限濃度は、さらに低下させられ、あるいは完全に取り除かれさえもする。
【００３２】
いくらかの実施形態においては、強度を増強するために、チタン及びホウ素が添加される。いくらかの実施形態においては、チタン及びホウ素は、一緒に、または他方の代わりに別々に使用されてもよく、あるいはいずれも使用されなくてもよいことが理解されるべきである。チタンが使用される場合、チタンは約０．０１〜０．０３重量％の濃度で存在する。ホウ素が使用される場合、ホウ素は、約０．０００７〜０．００１３重量％の濃度で存在する。
【００３３】
チタン及びホウ素が一緒に添加される実施形態においては、チタンは一般に、ホウ素が窒化物を形成するのを実質上防止するのに適切な濃度で存在する。従って、チタンは、窒素がホウ素に結合する前に窒素に結合するように含められうる。いくらかの状況においては、チタンは、窒素の重量パーセントの約３．４３倍の濃度で含められる。この濃度で含まれる場合、チタンは一般に窒素と結合し、これによりホウ素が窒化物を形成するのを防止する。
【００３４】
他の実施形態においては、元素の濃度、及び選択される特定の元素におけるバリエーションが施されうる。当然、そのようなバリエーションが施される場合、そのようなバリエーションは、各所与の合金添加について上で開示される特性に従い、鋼板ミクロ構造、及び／または機械的特性に対し、望ましいまたは望ましくない影響を及ぼしうることが理解されるべきである。
【００３５】
実施例１
鋼板の実施形態が、下の表１に記される組成物を用いて作製された。
【表１】
2018508653.tif 000003
【００３６】
実施例２
上で表１に記される組成物を用いて作製された鋼板の実施形態が、機械試験にかけられた。表１に記される組成物のうち選択される数の組成物についての機械的特性が、表２に記される。
【表２】
2018508653.tif 000004
【００３７】
実施例３
鋼板の実施形態が、下の表３に記される組成物を用いて作製された。表３に示される特定の組成は、表１に記される組成範囲に基づく。
【表３】
2018508653.tif 000005
【００３８】
実施例４
上で表３に記される組成物を用いて作製された鋼板の実施形態が、機械試験にかけられた。表３に記される組成物の各々についての機械的特性が、下で表４から１５に記される。
【表４】
2018508653.tif 000006
【表５】
2018508653.tif 000007
【表６】
2018508653.tif 000008
【表７】
2018508653.tif 000009
【表８】
2018508653.tif 000010
【表９】
2018508653.tif 000011
【表１０】
2018508653.tif 000012
【表１１】
2018508653.tif 000013
【表１２】
2018508653.tif 000014
【表１３】
2018508653.tif 000015
【表１４】
2018508653.tif 000016
【表１５】
2018508653.tif 000017
【００３９】
本発明には、発明の真髄及び範囲から逸脱することなく、様々な修正がなされうることが理解されるだろう。従って、本発明の限定は、添付の特許請求の範囲から決定されるべきである。
【図１】
2018508653.tif 000018
【図２】
2018508653.tif 000019
【図３】
2018508653.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月22日(2017.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
高い強度及び優れた形成性特性を有する鋼を生産することが望ましい。本発明は、生じる鋼が高い強度及び／または冷間形成性を呈するような熱加工技術を使用する鋼の生産のための、鋼組成物及び方法に関する。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１）  米国特許出願公開第２０１２／１３８１９４号明細書
（特許文献２）  米国特許出願公開第２０１１／０４８５８６号明細書
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
実施例４
上で表３に記される組成物を用いて作製された鋼板の実施形態が、機械試験にかけられた。表３に記される組成物の各々についての機械的特性が、下で表４から１５に記される。
【表４】
2018508653.tif 000021
【表５】
2018508653.tif 000022
【表６】
2018508653.tif 000023
【表７】
2018508653.tif 000024
【表８】
2018508653.tif 000025
【表９】
2018508653.tif 000026
【表１０】
2018508653.tif 000027
【表１１】
2018508653.tif 000028
【表１２】
2018508653.tif 000029
【表１３】
2018508653.tif 000030
【表１４】
2018508653.tif 000031
【表１５】
2018508653.tif 000032
【国際調査報告】
2018508653.tif 000033
2018508653.tif 000034
2018508653.tif 000035
2018508653.tif 000036
2018508653.tif 000037