(57)【要約】  質量％で、Ｃ：０．１２％以上、０．２５％以下、Ｓｉ：０．０１％以上、２．０％以下、Ｍｎ：０．５％以上、３．０％以下、Ａｌ：０．００１％以上、０．１０％以下、及びＢ：０．０００５％以上、０．００５０％以下を含有し、Ｎｂ：０．００１％以上、０．０２０％以下、及びＴｉ：０．００１％以上、０．２０％以下のうち１種又は２種を含有し、表面から１／４板厚の位置の金属組織が、９０面積％超の焼き戻しマルテンサイトを含み、その中の炭化物の平均粒径が１０ｎｍ以下であり、旧オーステナイト粒の平均粒径及びアスペクト比が４０μｍ未満及び３．５以下であり、表面から１／２板厚の位置の｛１１２｝＜１１０＞方位のＸ線ランダム強度比が４．０以下である熱延鋼板及びその製造方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．１２％以上、０．２５％以下、
Ｓｉ：０．０１％以上、２．０％以下、
Ｍｎ：０．５％以上、３．０％以下、
Ｐ：０．０２０％以下、
Ｓ：０．０１０％以下、
Ａｌ：０．００１％以上、０．１０％以下、
Ｂ：０．０００５％以上、０．００５０％以下、
Ｃｕ：０％以上、０．５０％以下、
Ｎｉ：０％以上、０．５０％以下、
Ｃｒ：０％以上、０．５０％以下、
Ｍｏ：０％以上、０．５０％以下、
Ｖ：０％以上、０．０５％以下、
Ｃａ：０％以上、０．０５％以下、及び
ＲＥＭ：０％以上、０．０１％以下
を含有し、
Ｎｂ：０．００１％以上、０．０２０％以下、及び
Ｔｉ：０．００１％以上、０．２０％以下
のうち１種又は２種を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる化学成分を有し、
表面から１／４板厚の位置における金属組織が、面積率で、９０％超の焼き戻しマルテンサイトを含み、
焼き戻しマルテンサイト内の炭化物の平均粒径が１０ｎｍ以下であり、
旧オーステナイト粒の平均粒径が４０μｍ未満であり、
旧オーステナイト粒のアスペクト比が３．５以下であり、
表面から１／２板厚の位置における｛１１２｝＜１１０＞方位のＸ線ランダム強度比が４．０以下であることを特徴とする熱延鋼板。
【請求項２】
質量％で、
Ｃｕ：０．０１％以上、０．５０％以下、
Ｎｉ：０．０１％以上、０．５０％以下、
Ｃｒ：０．００１％以上、０．５０％以下、
Ｍｏ：０．００１％以上、０．５０％以下、
Ｖ：０．００１％以上、０．０５％以下、
Ｃａ：０．０００５％以上、０．０５％以下、及び
ＲＥＭ：０．００１％％以上、０．０１％以下
のうち１種又は２種以上を含有することを特徴とする、請求項１に記載の熱延鋼板。
【請求項３】
金属組織が、面積率で、９５％超の焼き戻しマルテンサイトを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の熱延鋼板。
【請求項４】
表面から１／４板厚の位置における金属組織の残部組織が、残留オーステナイト、フレッシュマルテンサイト、ベイナイト、フェライト、及びパーライトのうちの少なくとも１種からなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱延鋼板。
【請求項５】
表面から１／４板厚の位置における金属組織の残部組織が、０％以上５％以下の残留オーステナイト、及び０％以上５％以下のフェライトを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱延鋼板。
【請求項６】
旧オーステナイト粒のアスペクト比が３．０以下であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱延鋼板。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の化学成分を含有するスラブを１２５０℃以下で加熱する加熱工程と、
加熱したスラブを、最終段の圧下率が１０％以上、４０％以下で仕上圧延することを含む熱延工程であって、仕上圧延の終了温度が９００℃以上１０５０℃以下である熱延工程と、
熱延工程の終了後２．０秒以内に冷却を開始して、冷却開始温度から７００℃までの平均冷却速度が２０℃／秒以上２００℃／秒以下であり、さらに、冷却開始温度から巻き取り温度までの平均冷却速度が４０℃／秒以上である冷却速度で連続的に熱延鋼板を冷却する冷却工程と、
冷却した熱延鋼板を２０℃以上１００℃以下で巻取る巻取工程と、
巻き取った熱延鋼板を室温まで空冷した後、積算焼き戻しパラメーターＳＴが１３．０以上２７．０以下となる条件で低温焼き戻しする焼き戻し工程とを含むことを特徴とする、熱延鋼板の製造方法。
【請求項８】
積算焼き戻しパラメーターＳＴが２０．０以上２５．０以下であることを特徴とする、請求項７に記載の熱延鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱延鋼板及びその製造方法に関する。より具体的には、自動車用をはじめとする輸送用機械や機械構造用部材の素材として好適な、靭性及び穴広げ性に優れた引張強度１４７０ＭＰａ以上の熱延鋼板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境規制の観点から自動車をはじめとする輸送用機器の軽量化のために鋼板の更なる薄肉化が進んでおり、鋼板には薄肉化に耐え得る高い強度（例えば引張強度）が求められる。また、一般に、鋼板の薄肉化だけでなく、耐衝撃性の観点から鋼板には高い靭性も要求される。そのため、上記の用途に用いられる鋼板として強度、靭性、及び加工性（例えば穴広げ性）に優れた機械的特性が求められる。また、強度と靭性はトレードオフの関係にあり、強度と靭性（衝撃特性）を総合的に高めるには破壊起点となる硬質相の制御が必要である。【０００３】
鋼板の強度、靭性（衝撃特性）、及び穴広げ性の両立や向上に対して、従来多くの提案がなされている。【０００４】
特許文献１には、質量％で、Ｃ：０．０８％以上０．１６％未満、Ｓｉ：０．０１〜１．０％、Ｍｎ：０．８〜２．０％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．００２〜０．００６％を含み、さらにＮｂ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｂを含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる組成の鋼素材を、１１００〜１２５０℃の温度に加熱し、加熱した鋼素材に、粗圧延出側温度ＲＤＴ：９００〜１１００℃とする粗圧延と、仕上圧延入側温度ＦＥＴ：９００〜１１００℃、仕上圧延出側温度ＦＤＴ：８００〜９００℃とし、９３０℃未満の温度域の累積圧下率を２０〜９０％とする仕上圧延とを施し、仕上圧延終了後、１００℃／秒以上の平均冷却速度で、３００℃以下の冷却停止温度まで冷却し、３００℃以下の温度で巻き取る、低温靭性に優れる高強度熱延鋼板の製造方法が記載されている。また、特許文献１には、当該製造方法により、９０体積％以上のマルテンサイト相又は焼き戻しマルテンサイト相を主相とし、旧オーステナイト粒の平均粒径が、圧延方向に平行なＬ断面で２０μｍ以下、アスペクト比が１８以下で、降伏強さＹＳ：９６０ＭＰａ以上である、低温靭性に優れた高強度熱延鋼板が得られることが記載されている。【０００５】
特許文献２には、Ｃ：０．１５質量％〜０．３５質量％、ＳｉとＡｌの合計：０．５質量％〜３．０質量％、Ｍｎ：１．０質量％〜４．０質量％、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下、を含み、残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、鋼組織が、フェライト分率が５％以下であり、焼戻しマルテンサイト分率が６０％以上であり、残留オーステナイト量が１０％以上であり、ＭＡ（マルテンサイトとオーステナイトの複合体）の平均サイズが１．０μｍ以下であり、Ｘ線小角散乱でのｑ値が１ｎｍ-1での散乱強度が１．０ｃｍ-1以下である高強度鋼板が記載されており、当該高強度鋼板は、引張強度（ＴＳ）、降伏比（ＹＲ）、（ＴＳ）と全伸び（ＥＬ）との積（ＴＳ×ＥＬ）、穴広げ率（λ）及び耐衝撃特性が何れも高いレベルにあることが教示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−２１１０７３号公報
【特許文献２】特開２０１７−２１４６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、高強度熱延鋼板が、焼き戻しマルテンサイト相又はマルテンサイト相を主相とし、曲げ性や低温靭性に優れていることが記載されているものの、穴広げ性について言及がない。一般に９３０℃未満のような未再結晶域で圧延すると、集合組織が発達し、アスペクト比が比較的大きくなり、その結果、穴広げ性が低下する。そのため、特許文献１に記載された技術では、必ずしも穴広げ性に優れている熱延鋼板が得られるわけではない。また、特許文献２に記載の発明は、焼き戻しマルテンサイトを主相とし、残留オーステナイトが分散した高強度鋼板に関するものである。一般に残留オーステナイトは打ち抜き加工時に変態し、硬質化するため、打ち抜き後に穴広げ加工すると変態したマルテンサイトと母相の界面に応力が集中し、穴広げ性が低下する。そのため、特許文献２に記載された技術では所望の穴広げ性を有する熱延鋼板を得られない。【０００８】
以上により、特許文献１及び２で開示する高強度鋼板では引張強度（ＴＳ）１４７０ＭＰａ級の強度を有しながら十分な靭性及び穴広げ性を満足することは困難であり、これらの要求を満足できる熱延鋼板が求められている。【０００９】
本発明は、従来技術に鑑み、これまで実質的に検討されたことがなかった、穴広げ性に優れ、かつ靭性が良好な高強度な熱延鋼板及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、優れた靭性及び穴広げ性を有する高強度な熱延鋼板を得るために、鋼板の化学成分を制御し、特にＢ（ホウ素）を必須とし、金属組織を焼き戻しマルテンサイトを主相とする組織とし、旧オーステナイト粒の粗大化を抑制し、焼き戻しマルテンサイト内の炭化物を細粒化し、組織の異方性を低減させることが有効であることを見出した。【００１１】
本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）
質量％で、
Ｃ：０．１２％以上、０．２５％以下、
Ｓｉ：０．０１％以上、２．０％以下、
Ｍｎ：０．５％以上、３．０％以下、
Ｐ：０．０２０％以下、
Ｓ：０．０１０％以下、
Ａｌ：０．００１％以上、０．１０％以下、
Ｂ：０．０００５％以上、０．００５０％以下、
Ｃｕ：０％以上、０．５０％以下、
Ｎｉ：０％以上、０．５０％以下、
Ｃｒ：０％以上、０．５０％以下、
Ｍｏ：０％以上、０．５０％以下、
Ｖ：０％以上、０．０５％以下、
Ｃａ：０％以上、０．０５％以下、及び
ＲＥＭ：０％以上、０．０１％以下
を含有し、
Ｎｂ：０．００１％以上、０．０２０％以下、及び
Ｔｉ：０．００１％以上、０．２０％以下
のうち１種又は２種を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる化学成分を有し、
表面から１／４板厚の位置における金属組織が、面積率で、９０％超の焼き戻しマルテンサイトを含み、
焼き戻しマルテンサイト内の炭化物の平均粒径が１０ｎｍ以下であり、
旧オーステナイト粒の平均粒径が４０μｍ未満であり、
旧オーステナイト粒のアスペクト比が３．５以下であり、
表面から１／２板厚の位置における｛１１２｝＜１１０＞方位のＸ線ランダム強度比が４．０以下であることを特徴とする熱延鋼板。
（２）
質量％で、
Ｃｕ：０．０１％以上、０．５０％以下、
Ｎｉ：０．０１％以上、０．５０％以下、
Ｃｒ：０．００１％以上、０．５０％以下、
Ｍｏ：０．００１％以上、０．５０％以下、
Ｖ：０．００１％以上、０．０５％以下、
Ｃａ：０．０００５％以上、０．０５％以下、及び
ＲＥＭ：０．００１％％以上、０．０１％以下
のうち１種又は２種以上を含有することを特徴とする、（１）に記載の熱延鋼板。
（３）
金属組織が、面積率で、９５％超の焼き戻しマルテンサイトを含むことを特徴とする、（１）又は（２）に記載の熱延鋼板。
（４）
表面から１／４板厚の位置における金属組織の残部組織が、残留オーステナイト、フレッシュマルテンサイト、ベイナイト、フェライト、及びパーライトのうちの少なくとも１種からなることを特徴とする、（１）〜（３）のいずれか１つに記載の熱延鋼板。
（５）
表面から１／４板厚の位置における金属組織の残部組織が、０％以上５％以下の残留オーステナイト、及び０％以上５％以下のフェライトを含むことを特徴とする、（１）〜（４）のいずれか１つに記載の熱延鋼板。
（６）
旧オーステナイト粒のアスペクト比が３．０以下であることを特徴とする、（１）〜（５）のいずれか１つに記載の熱延鋼板。
（７）
（１）又は（２）に記載の化学成分を含有するスラブを１２５０℃以下で加熱する加熱工程と、
加熱したスラブを、最終段の圧下率が１０％以上、４０％以下で仕上圧延することを含む熱延工程であって、仕上圧延の終了温度が９００℃以上１０５０℃以下である熱延工程と、
熱延工程の終了後２．０秒以内に冷却を開始して、冷却開始温度から７００℃までの平均冷却速度が２０℃／秒以上２００℃／秒以下であり、さらに、冷却開始温度から巻き取り温度までの平均冷却速度が４０℃／秒以上である冷却速度で連続的に熱延鋼板を冷却する冷却工程と、
冷却した熱延鋼板を２０℃以上１００℃以下で巻取る巻取工程と、
巻き取った熱延鋼板を室温まで空冷した後、積算焼き戻しパラメーターＳＴが１３．０以上２７．０以下となる条件で低温焼き戻しする焼き戻し工程とを含むことを特徴とする、熱延鋼板の製造方法。
（８）
積算焼き戻しパラメーターＳＴが２０．０以上２５．０以下であることを特徴とする、（７）に記載の熱延鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、強度、穴広げ性及び靭性を向上させ、自動車用部材、特に自動車用の足回り部品を得るのに好適な熱延鋼板を得ることができる。具体的には、本発明によれば、引張強度（ＴＳ）１４７０ＭＰａ以上、穴広げ率（λ）６０％以上、及び脆性延性遷移温度（ｖＴｒｓ）−４０℃以下の特性を有する熱延鋼板を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［熱延鋼板］
以下、本発明に係る熱延鋼板について詳細に説明する。はじめに、本発明に係る熱延鋼板の化学成分を限定した理由について説明する。以下、化学成分についての％は質量％を意味する。
【００１４】
（Ｃ：０．１２％以上、０．２５％以下）
Ｃは所望の組織を得て、引張強さ１４７０ＭＰａ以上の特性を確保するために必須の元素であり、このような作用を有効に発揮させるためには０．１２％以上添加する必要がある。ただし、Ｃ含有量が０．２５％超ではフレッシュマルテンサイトが残存し所望の金属組織を得られず、さらに加工性や溶接性が低下するため、鋼板製造時のコストがかさんでしまう。したがって、Ｃ含有量は０．２５％以下とする。Ｃ含有量は、好ましくは０．１４％以上、より好ましくは０．１６％以上である。また、Ｃ含有量は、好ましくは０．２３％以下、より好ましくは０．２０％以下である。
【００１５】
（Ｓｉ：０．０１％以上、２．０％以下）
Ｓｉは、焼き戻し時のセメンタイト析出を抑制する働きを有する。このような作用を有効に発揮させるにはＳｉを０．０１％以上添加する必要がある。Ｓｉ含有量は、好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．２％以上添加する。また、Ｓｉは残留オーステナイトの形成を促進する働きを有するため、２．０％を超えると巻き取り後に残存しやすく、靭性が低下する。そのため、Ｓｉ含有量は２．０％以下であり、好ましくは１．５％以下、より好ましくは１．３％以下である。
【００１６】
（Ｍｎ：０．５％以上、３．０％以下）
Ｍｎはフェライトの形成を抑制し、焼入れ性を高める働きを有する。このような作用を有効に発揮させるためにはＭｎ含有量を０．５％以上添加する必要がある。ただし、Ｍｎ含有量が３．０％を超えるとＭｎのマクロ偏析が顕著になり、偏析箇所と未偏析箇所での硬度差が生じてしまい不均質な組織となってしまう。したがって、Ｍｎ含有量は３．０％以下とする。Ｍｎ含有量は、好ましくは０．８％以上、さらに好ましくは１．０％以上である。また、Ｍｎ含有量は、好ましくは２．８％以下、より好ましくは２．５％以下である。
【００１７】
（Ｐ：０．０２０％以下）
Ｐは不純物元素として不可避的に存在する。０．０２０％を超えたＰが存在すると穴広げ性と靱性が低下する。このため、Ｐ含有量は０．０２０％以下とする。好ましくは、Ｐ含有量は０．０１５％以下である。Ｐ含有量の下限は特に限定されないが、例えば、０．００１％であってもよい。
【００１８】
（Ｓ：０．０１０％以下）
Ｓは不純物元素として不可避的に存在する。０．０１０％を超えたＳが存在するとＭｎＳ等の硫化物系介在物を形成し、割れの起点となって穴広げ性を低下させる。このため、Ｓ含有量は０．０１０％以下とする。好ましくは、Ｓ含有量は０．００５％以下である。Ｓ含有量の下限は特に限定されないが、例えば、０．００１％であってもよい。
【００１９】
（Ａｌ：０．００１％以上、０．１０％以下）
Ａｌは、鋼を脱酸することにより鋼板を健全化する作用を有する。このような作用を有効に発揮させるためにはＡｌを０．００１％以上添加する必要がある。しかし、Ａｌ含有量が０．１０％超では、上記作用による効果は飽和してしまい、コスト的に不利となる。したがって、Ａｌ含有量は０．１０％以下とする。好ましくは、Ａｌ含有量は０．０５％以下である。なお、脱酸効果をより確実に得るには、Ａｌ含有量を０．０１％以上とすることが好ましい。
【００２０】
（Ｎｂ：０．００１％以上、０．０２０％以下及びＴｉ：０．００１％以上、０．２０％以下のうち１種又は２種）
Ｎｂ及びＴｉは、旧オーステナイト粒の粗大化を抑制する効果がある。Ｎｂについてはその含有量が０．００１％未満では、Ｔｉについてはその含有量が０．００１％未満では、上記作用による効果を得ることが困難である。したがって、Ｎｂ：０．００１％以上、及び、Ｔｉ：０．００１％以上のうち１種又は２種を含有させる。Ｎｂ含有量は０．０１０％以上であることが好ましく、Ｔｉ含有量は０．０１０％以上であることが好ましい。一方、Ｎｂ含有量が０．０２０％超、又は、Ｔｉ含有量が０．２０％超では、コスト高になるばかりでなく、衝撃吸収特性を得ることが困難となる。したがって、Ｎｂ含有量は０．０２０％以下、好ましくは０．０１５％以下であり、Ｔｉ含有量は０．２０％以下、好ましくは０．１８％以下、より好ましくは０．１５％以下である。
【００２１】
（Ｂ：０．０００５％以上、０．００５０％以下）
Ｂは、鋼板の焼入れ性を高め、かつ焼入れ後強度の安定確保効果をさらに高めるのに有効である。また、Ｂは、粒界に偏析して、粒界脆化元素のＰを無害化し粒界強度を高め、靭性を向上させる点でも重要な元素である。ＢによるＰの脆化抑制効果は、高温でのＢの拡散速度がＰの拡散速度よりも早いことに起因し、優先してＢが粒界偏析することで、Ｐが偏析するサイトが埋まり、粒界に存在するＰが減少するためである。このため、本発明において、靭性向上のためにＢの添加を必須としている。Ｂによる上記効果を得るには、Ｂ含有量を０．０００５％以上とすることが必要であり、０．００１０％以上とするのが好ましく、０．００１５％以上とすることがより好ましい。しかし、Ｂ含有量が０．００５０％を超えるとその効果は飽和してコスト増を招くだけでなく、Ｂ介在物（ＢＮ）が生じ、それが穴広げ時の破壊起点となり穴広げ性が低下する。したがって、Ｂ含有量は０．００５０％以下であり、好ましくは０．００４０％以下、より好ましくは０．００３０％以下、さらに好ましくは０．００２０％以下である。
【００２２】
上記した元素が基本の化学成分であるが、基本の化学成分に加えて、さらに必要に応じて、選択元素として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｃａ、及びＲＥＭのうちから選ばれた１種又は２種以上を含有することができる。
【００２３】
（Ｃｕ：０％以上、０．５０％以下）
Ｃｕは、鋼中に固溶して強度増加に寄与するとともに、耐食性をも向上させる元素である。このような効果を得るためには、Ｃｕは０．０１％以上含有させることが好ましく、０．０５％以上含有させることがより好ましい。一方、Ｃｕが０．５０％を超えて含有すると、鋼板の表面性状が劣化する。このため、含有させる場合には、Ｃｕ含有量は０．５０％以下にすることが好ましく、０．４５％以下にすることがより好ましい。
【００２４】
（Ｎｉ：０％以上、０．５０％以下）
Ｎｉは、鋼中に固溶して強度増加に寄与するとともに、靭性を向上させる元素である。このような効果を得るためには、Ｎｉを０．０１％以上含有させることが好ましく、０．０３％以上含有させることがより好ましく、０．０５％以上含有させることがさらに好ましい。一方、Ｎｉが０．５０％を超えて含有すると、材料コストの高騰を招く。このため、含有させる場合には、Ｎｉ含有量は０．５０％以下にすることが好ましく、０．４５％以下にすることがより好ましく、０．４０％以下とすることがさらに好ましい。
【００２５】
（Ｃｒ：０％以上、０．５０％以下）
Ｃｒは、鋼中に固溶することにより鋼板の強度増加に寄与するとともに、炭化物、窒化物あるいは炭窒化物として鋼板中に析出して、析出強化により強度増加に寄与する元素である。このような効果を得るためには、Ｃｒは０．００１％以上含有させることが好ましく、０．０１％以上含有させることがより好ましく、０．０５％以上含有させることがさらに好ましい。一方、Ｃｒが０．５０％を超えて含有すると、靭性が低下する。このため、含有させる場合には、Ｃｒ含有量は０．５０％以下にすることが好ましく、０．４５％以下にすることがより好ましく、０．４０％以下とすることがさらに好ましい。
【００２６】
（Ｍｏ：０％以上、０．５０％以下）
Ｍｏは、鋼中に固溶することにより鋼板の強度増加に寄与するとともに、炭化物、窒化物あるいは炭窒化物として鋼板中に析出して、析出強化により強度増加に寄与する元素である。このような効果を得るためには、Ｍｏは０．００１％以上含有させることが好ましく、０．０１％以上含有させることがより好ましく、０．０５％以上含有させることがさらに好ましい。一方、Ｍｏが０．５０％を超えて含有すると、靭性が低下する。このため、含有させる場合には、Ｍｏ含有量は０．５０％以下にすることが好ましく、０．４５％以下にすることがより好ましく、０．４０％以下とすることがさらに好ましい。
【００２７】
（Ｖ：０％以上、０．０５％以下）
Ｖは、鋼中に固溶することにより鋼板の強度増加に寄与するとともに、炭化物、窒化物あるいは炭窒化物として鋼板中に析出して、析出強化により強度増加に寄与する元素である。このような効果を得るためには、Ｖは０．００１％以上含有させることが好ましく、０．０１％以上含有させることがより好ましい。一方、Ｖが０．０５％を超えて含有すると、靭性が低下する。このため、含有させる場合には、Ｖ含有量は０．０５％以下にすることが好ましく、０．０４％以下にすることがより好ましい。
【００２８】
（Ｃａ：０％以上、０．０５％以下）
Ｃａは、ＳをＣａＳとして固定し、硫化物系介在物を球状化し、介在物の形態を制御する作用を有する。さらに、介在物の周囲のマトリックスの格子歪を小さくし、水素のトラップ能を低下させる作用を有する元素であり、必要に応じて含有できる。このような効果を得るためには、Ｃａを０．０００５％以上含有させることが好ましく、０．００１％以上含有させることがより好ましく、０．００５％以上含有させることがさらに好ましい。一方、Ｃａが０．０５％を超えて含有すると、ＣａＯの増加を招き、耐食性、靭性が低下する。このため、含有させる場合には、Ｃａ含有量は０．０５％以下にすることが好ましい。なお、より好ましくは、Ｃａ含有量は０．０３％以下である。
【００２９】
（ＲＥＭ：０％以上、０．０１％以下）
ＲＥＭは、ＭｎＳに代表される介在物を微細に分散させることで、強度−延性バランス及び穴広げ性の改善に寄与する。ここで、本発明に用いられるＲＥＭ（希土類元素）としては、Ｙ、ランタノイド等が挙げられる。このような効果を得るためには、ＲＥＭを０．００１％以上含有させることが好ましい。ただし、これらの元素を過剰に含有させても、上記それぞれの効果が飽和してしまい経済的に好ましくないため、これらの元素はそれぞれ０．０１％以下とするのが好ましい。
【００３０】
本発明に係る熱延鋼板は、上記元素以外の残部はＦｅ及び不純物からなる。ここで「不純物」とは、熱延鋼板を工業的に製造する際に、鉱石やスクラップ等のような原料を始めとして、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に係る熱延鋼板に対して意図的に添加した成分でないものを包含するものである。また、不純物とは、上で説明した成分以外の元素であって、当該元素特有の作用効果が本発明に係る熱延鋼板の特性に影響しないレベルで母材鋼板中に含まれる元素をも包含するものである。
【００３１】
（金属組織の組織分率）
本発明に係る熱延鋼板は、焼き戻しマルテンサイト相を主相とする。「主相」とは、当該相が、鋼板の表面から１／４板厚の位置において、面積率で９０％超、好ましくは９５％超である場合をいうものとする。したがって、本発明に係る熱延鋼板において、鋼板の表面から１／４板厚の位置における金属組織が、面積率で、９０％超の焼き戻しマルテンサイト相を含み、好ましくは９５％超の焼き戻しマルテンサイト相を含む。主相を焼き戻しマルテンサイト相とすることにより、所望の高強度を得ることができる。なお、主相以外の残部組織は、如何なる組織で構成されていてもよいが、例えば、残留オーステナイト（γ）相、フレッシュマルテンサイト（ｆＭ）相、ベイナイト（Ｂ）相、フェライト（α）相、及びパーライト相のうちの少なくとも１種からなっていてもよい。ここで、フレッシュマルテンサイト相とは、焼入れままの（すなわち、焼き戻しされていない）マルテンサイト相をいう。当該残部組織の組織分率の合計が高くなると、強度、穴広げ性、靱性の特性の少なくとも１つが低下し、所望の特性を得ることができなくなる。このため、残部組織は面積率で１０％未満であり、好ましくは５％未満である。残部組織を構成する各相の面積率は合計で１０％未満であればよいが、例えば、本発明に係る熱延鋼板において、鋼板の表面から１／４板厚の位置における金属組織が、面積率で、０％以上５％以下の残留オーステナイト相、０％以上５％以下のフレッシュマルテンサイト相、０％以上５％以下のベイナイト相及び／又は０％以上５％以下のフェライト相を含んでもよい。さらに、これらの残部組織のうち、金属組織は、０％以上５％以下の残留オーステナイト相及び０％以上５％以下のフェライト相を含んでいてもよい。
【００３２】
本発明に係る熱延鋼板の金属組織の組織分率の測定は、鋼板の表面から１／４板厚の位置から採取した鋼片のＬ断面（圧延方向に平行な断面）を鏡面研磨した後に、ナイタール溶液で腐食させて光学顕微鏡で観察することにより行われる。具体的には、腐食させた鋼片を光学顕微鏡（倍率：５００倍）で観察し、撮像し、画像解析装置を用いて金属組織の種類及び各相の組織分率を判別する。この操作を２００μｍ×２００μｍの視野で連続する隣接した５つの視野で行い、得られた５つの各相の組織分率を平均化し、金属組織の種類及び組織分率を決定する。
【００３３】
（旧オーステナイト粒の平均粒径）
また、本発明に係る熱延鋼板は、鋼板の表面から１／４板厚の位置において、Ｌ断面における旧オーステナイト粒の平均粒径が４０μｍ未満である金属組織を有する。旧オーステナイト粒の平均粒径は、好ましくは３９μｍ以下、より好ましくは３８μｍ以下、さらに好ましくは３５μｍ以下、最も好ましくは２５μｍ以下である。このような金属組織とすることにより、脆性延性遷移温度ｖＴｒｓを−４０℃以下とすることができ、高靭性でかつ穴広げ性も優れた熱延鋼板となる。旧オーステナイト粒の平均粒径がＬ断面で４０μｍ以上に粗大化すると、十分な靭性及び穴広げ性を得ることができなくなる。
【００３４】
（旧オーステナイト粒のアスペクト比）
また、本発明に係る熱延鋼板では、Ｌ断面における旧オーステナイト粒のアスペクト比を３．５以下とする。旧オーステナイト粒のアスペクト比は、鋼板の表面から１／４板厚の位置においてＬ断面で測定した、旧オーステナイト粒の圧延方向長さと板厚方向長さの比、すなわち（旧オーステナイト粒の圧延方向長さ／旧オーステナイト粒の板厚方向長さ）で定義される。旧オーステナイト粒のアスペクト比は、金属組織の異方性を表す指標であり、この旧オーステナイト粒のアスペクト比が３．５を超えると、穴広げ性が低下する。このため、旧オーステナイト粒のアスペクト比を３．５以下の範囲に限定した。なお、旧オーステナイト粒のアスペクト比は好ましくは３．０以下、より好ましくは２．５以下である。アスペクト比が１．０に近いほど穴広げ性は向上するため、アスペクト比の下限は１．０でもよいが、本発明に係る熱延鋼板は圧延加工されるため、旧オーステナイト粒は少なくとも圧延方向に伸展し、わずかにつぶれた形状になることから、本発明の圧延条件では旧オーステナイト粒のアスペクト比が１．２未満となることは困難であるため、アスペクト比の下限は１．２であってもよい。
【００３５】
本発明に係る熱延鋼板の旧オーステナイト粒の平均粒径及びアスペクト比は、鋼板の表面から１／４板厚の位置から採取した鋼片のＬ断面の２００μｍ×２００μｍの領域をＳＥＭ／ＥＢＳＤ（走査電子顕微鏡／後方散乱電子回折）により解析することで測定される。具体的には、ＳＥＭ／ＥＢＳＤで得られたマルテンサイト組織に所定の結晶方位変換を行い、旧オーステナイト粒を再構築した画像を得る。当該画像の旧オーステナイト粒から、同一の面積を有する円、すなわち円相当直径を求め、その円相当直径を旧オーステナイト粒の粒径とする。この操作を合計１０個の旧オーステナイト粒について行い、得られた１０個の値を平均化することで旧オーステナイト粒の平均粒径を算出する。また、旧オーステナイト粒のアスペクト比は、上記の結晶方位変換で得られた１０個のオーステナイト粒の圧延方向長さ及び板厚方向長さを測定し、それぞれのオーステナイト粒のアスペクト比を求め、それらを平均化することで算出する。
【００３６】
（｛１１２｝＜１１０＞方位のＸ線ランダム強度比）
本発明に係る熱延鋼板では、表面から１／２板厚の位置における｛１１２｝＜１１０＞方位のＸ線ランダム強度比が４．０以下である。該結晶方位のＸ線ランダム強度比は、発達した集合組織の異方性の程度を示している。当該Ｘ線ランダム強度比が４．０超となると、金属組織の異方性が増加するため、穴広げ性が低下する。そのため、本発明に係る熱延鋼板においては、｛１１２｝＜１１０＞方位のＸ線ランダム強度比は４．０以下であり、好ましくは３．５以下、より好ましくは３．０以下である。当該Ｘ線ランダム強度比の下限は特に限定されないが、例えば、１．０、１．５又は２．０であってもよい。
【００３７】
本発明に係る熱延鋼板の｛１１２｝＜１１０＞方位のＸ線ランダム強度比は、鋼板の表面から１／２板厚の位置において、鋼板のＸ線強度比をＸ線回折（ＸＲＤ）法により測定し、測定したＸ線強度比に基づき結晶方位分布関数（ＯＤＦ）を求め、｛１１２｝＜１１０＞方位の強度比を算出することで測定される。
【００３８】
（焼き戻しマルテンサイト内の炭化物の平均粒径）
本発明に係る熱延鋼板では、鋼板の表面から１／４板厚の位置において、焼き戻しマルテンサイト相のラス内に平均粒径が１０ｎｍ以下の微細な炭化物を析出させた組織とする。焼き戻しマルテンサイト内の炭化物が粗大化すると、破壊の起点となり、靭性及び穴広げ性が低下する。このため、本発明では、焼き戻しマルテンサイト内に析出する炭化物の平均粒径を１０ｎｍ以下とする。焼き戻しマルテンサイト内の炭化物の平均粒径の下限は特に限定されないが、例えば、１ｎｍ、２ｎｍ又は３ｎｍであってもよい。マルテンサイト内の炭化物とは、マルテンサイト内に存在するセメンタイトを指す。
【００３９】
本発明に係る熱延鋼板の焼き戻しマルテンサイト内の炭化物の平均粒径は、鋼板の表面から１／４板厚の位置における鋼板のＬ断面を透過型電子顕微鏡で観察し、炭化物の面積を測定し、当該面積に基づいて円相当直径を求めることで測定される。この測定を、連続する隣接した５つの視野で行い、各視野で求められる５つの炭化物の円相当直径を平均化することで、焼き戻しマルテンサイト内の炭化物の平均粒径を算出する。
【００４０】
（機械的特性）
本発明に係る熱延鋼板の強度は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１に従って引張試験により評価される。本発明に係る熱延鋼板の引張強度（ＴＳ）は、１４７０ＭＰａ以上である。ＴＳは高いほど好ましく、例えば、１５００ＭＰａ以上、１５５０ＭＰａ以上又は１６００ＭＰａ以上であってもよい。ＴＳが高いほど、鋼板を自動車の部材として使用する際、高強度化によって板厚を減少させ、軽量化を達成することができる。ＴＳの上限は特に限定されないが、例えば、２５００ＭＰａ又は２０００ＭＰａであってもよい。
【００４１】
本発明に係る熱延鋼板の靭性は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４２：２００５に従ってシャルピー衝撃試験により評価される。より具体的には、脆性延性遷移温度ｖＴｒｓ（℃）を求めることで評価される。本発明に係る熱延鋼板のｖＴｒｓは−４０℃以下である。ｖＴｒｓは低いほど好ましく、例えば、−４５℃以下又は−５０℃以下であってもよい。ｖＴｒｓの下限は特に限定されないが、例えば、−１００℃、−９０℃又は−８０℃であってもよい。
【００４２】
本発明に係る熱延鋼板の穴広げ性は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２５６：２０１０に従って穴広げ率λにより評価される。λは、試験片に直径ｄ０の打ち抜き穴を空け、先端角度が６０°のポンチをこの打ち抜き穴に押し込み、発生した亀裂が試験片の板厚を貫通した時点の打ち抜き穴の直径ｄを測定することで、下記の式より求める。
λ（％）＝｛（ｄ−ｄ０）／ｄ０｝×１００
本発明に係る熱延鋼板のλは、６０％以上である。λは高いほど好ましく、例えば、６５％以上、７０％以上又は７５％以上であってもよい。λの上限は特に限定されないが、例えば１００％、９５％又は９０％であってもよい。
【００４３】
次に、上記した本発明の熱延鋼板の製造方法について説明する。
【００４４】
［熱延鋼板の製造方法］
本発明の製造方法では、上記した化学成分を有するスラブを加熱する加熱工程と、該加熱されたスラブに粗圧延と仕上圧延とからなる熱間圧延を施す熱延工程と、熱延鋼板を冷却する冷却工程と、冷却した熱延鋼板を巻き取る巻取工程と、巻き取った熱延鋼板を空冷した後に低温巻き戻しする焼き戻し工程とを順次実施する。
【００４５】
（加熱工程）
まず、加熱工程について説明する。加熱工程では、上記した化学成分のスラブを１２５０℃以下、好ましくは１２４０℃以下の温度に加熱する。また、加熱温度が１１００℃未満の場合、炭化物や窒化物の溶解が不十分で得られる熱延鋼板の低温靭性が低下するおそれがあるため、加熱温度は１１００℃以上であると好ましく、１１５０℃以上であるとより好ましい。一方、加熱温度が１２５０℃を超えて高温になると、結晶粒が粗大化して、得られる熱延鋼板の低温靭性が低下するうえ、スケール生成量が増大し、歩留りが低下する。このため、スラブの加熱温度を１２５０℃以下の温度に限定した。
【００４６】
（熱延工程）
次いで、加熱されたスラブを粗バーとする粗圧延と、該粗バーを熱延鋼板とする仕上圧延とからなる熱延工程を実施する。粗圧延は、スラブを所望の寸法形状の粗バーとするとともに、仕上圧延における９００℃以上の温度域での圧下率を所望の範囲内に調整できるようにするため、粗圧延出側温度ＲＤＴを９５０℃以上１１５０℃以下の温度とするのが好ましい。
【００４７】
粗圧延出側温度が９５０℃未満の場合、粗圧延に続く仕上圧延で、９００℃以上の最終圧延温度が得ることが困難となる場合がある。また、粗圧延出側温度が１１５０℃を超えて高温となると、結晶粒が粗大化して、得られる熱延鋼板の低温靭性が低下するおそれがある。
【００４８】
また、粗圧延に続く仕上圧延は、仕上圧延入側温度を１０００℃以上１１５０℃以下の温度とするのが好ましい。また、本発明に係る製造方法において、仕上圧延出側温度（すなわち、仕上圧延終了温度）を９００℃以上１０５０℃以下の温度とし、最終段（仕上げ圧延）の圧下率を１０％以上４０％以下とする。
【００４９】
本発明範囲の化学成分においては、９００℃以下の温度域は、ほぼ未再結晶オーステナイト域に相当する。未再結晶オーステナイト域においては、圧延によってオーステナイト結晶粒は圧延方向に伸展され、高アスペクト比の結晶粒が形成され、特定の結晶方位が集積し、穴広げ性が低下する。したがって、本発明において、仕上圧延出側温度、すなわち仕上圧延終了温度を９００℃以上とする。また、仕上圧延出側温度が１０５０℃超であると、旧オーステナイト粒が粗大化し、靭性及び穴広げ性が悪化する。したがって、本発明において、仕上圧延出側温度、すなわち仕上圧延終了温度を１０５０℃以下とする。仕上圧延終了温度の下限は、好ましくは９２０℃、より好ましくは９５０℃である。また、仕上圧延終了温度の上限は、好ましくは１０２０℃、より好ましくは１０００℃である。
【００５０】
仕上圧延入側温度が１０００℃未満の場合、仕上圧延出側温度９００℃以上とする調整が困難となる場合がある。一方、仕上圧延の入側温度が１１５０℃を超えると、旧オーステナイト粒が粗大化し、所望の粒径が得られないおそれがある。したがって、仕上圧延入側温度を１０００℃以上１１５０℃以下の温度とするのが好ましい。
【００５１】
また、最終段の圧下率が１０％未満では旧オーステナイト粒が粗大になり、所望の穴広げ性及び靭性が得られない。また、最終段の圧下率が４０％超では、オーステナイト粒が進展され、高アスペクト比の結晶粒が形成され、特定の結晶方位が集積し、穴広げ性が低下する。最終段の圧下率の下限は、好ましくは１２％、より好ましくは１５％である。また、最終段の圧下率の上限は、好ましくは３５％、より好ましくは３０％である。
【００５２】
上記した圧延条件とすることにより、旧オーステナイト粒の平均粒径が、４０μｍ未満で、旧オーステナイト粒のアスペクト比が３．５以下である組織とすることができる。次いで、熱延工程（熱間圧延終了）後、直ちにランアウトテーブル（Ｒｕｎ  Ｏｕｔ  Ｔａｂｌｅ：ＲＯＴ）上に設置された冷却装置で、冷却を開始し、冷却工程を実施する。
【００５３】
（冷却工程）
冷却工程では、冷却開始温度から７００℃までの冷却初期の平均冷却速度が２０℃／秒以上２００℃／秒以下であり、冷却開始温度から巻き取り温度までの平均冷却速度が４０℃／秒以上である。冷却開始温度から７００℃までの平均冷却速度の下限は、好ましくは３０℃／秒、より好ましくは４０℃／秒、さらに好ましくは５０℃／秒である。また、冷却開始温度から７００℃までの平均冷却速度の上限は、好ましくは１８０℃／秒、より好ましくは１５０℃／秒、さらに好ましくは１００℃／秒である。そして、冷却開始温度から巻き取り温度までの平均冷却速度の下限は、好ましくは５０℃／秒、より好ましくは６０℃／秒である。
【００５４】
また、所望の旧オーステナイト粒の平均粒径を得るためには、熱延工程の終了後から冷却を開始するまでの時間を、２．０秒以内とすることが必要である。冷却開始までの滞留時間が長くなると、再結晶温度域内の場合は結晶粒が粗大化する可能性があり、所望の旧オーステナイト粒径に調整が困難となる。熱延工程の終了後から冷却を開始するまでの時間は、好ましくは１．０秒以内であり、より好ましくは０．５秒以内である。
【００５５】
また、本発明の特徴である冷却開始温度から７００℃までの平均冷却速度が２００℃／秒超では、旧オーステナイト粒界へのＢ偏析が抑制され、焼入れ性が低下し、５００〜６００℃の温度域でオーステナイトの一部がベイナイト変態し、所望の金属組織が得られず、所望の衝撃特性、すなわち靭性、及び穴広げ性が得られなくなる。一方、当該平均冷却速度が２０℃／秒未満では、冷却時にマルテンサイトが十分に生成されず、焼き戻し後に焼き戻しマルテンサイト相を主相とする所望の組織が得られなくなる。また、冷却開始温度から巻き取り温度までの平均冷却速度が４０℃／秒未満では、同様に冷却時にマルテンサイトが十分に生成されず、焼き戻し後に焼き戻しマルテンサイト相を主相とする所望の組織が得られなくなる。このため、冷却工程（熱延工程終了後から巻き取りまで）における冷却速度を４０℃／秒以上とする。なお、冷却開始温度から巻き取り温度までの平均冷却速度の上限は、使用する冷却装置の能力に依存して決定されるが、反り等の鋼板形状の悪化を伴わない冷却速度である、１５０℃／秒とすることが好ましい。なお、より好ましい冷却速度は、５０℃／秒以上１００℃／秒以下である。
【００５６】
また、冷却停止温度が、１００℃超の場合は、焼き戻しマルテンサイト内の炭化物が粗大化し所望の靱性が得られなくなるおそれがある。このため、冷却停止温度を１００℃以下とするのが好ましい。なお、より好ましい冷却停止温度は９０℃以下である。一方で冷却停止温度が２０℃未満の場合は冷却コストがかさむため、冷却停止温度を２０℃以上とするのが好ましい。
【００５７】
（巻取工程）
冷却工程を終了したのち、次いで２０℃以上１００℃以下の巻取温度でコイル状に巻き取る巻取工程を実施する。熱延鋼板を巻き取る巻取温度が１００℃超であると、フレッシュマルテンサイトの割合が増加し、焼き戻しマルテンサイトを主相とする金属組織を得られなくなり、さらに、焼き戻しマルテンサイト内の炭化物が粗大化するため、所望の靭性及び穴広げ性が得られなくなる。一方、巻取温度が２０℃未満となると、冷却コストがかさむため、巻取温度を２０℃以上とする。巻取温度の下限は好ましくは２５℃、より好ましくは３０℃である。また、巻取温度の上限は、好ましくは９０℃、より好ましくは８０℃である。
【００５８】
（焼き戻し工程）
さらに積算焼き戻しパラメーターＳＴが１３．０以上２７．０以下となる条件で低温焼き戻しする焼き戻し工程を実施する。積算焼き戻しパラメーターＳＴが上記範囲内であれば、所望の焼き戻しマルテンサイト面積率及びマルテンサイト内の炭化物の平均粒径が得られる。積算焼き戻しパラメーターＳＴが１３．０未満の場合は、フレッシュマルテンサイトが残存しているため、所望の金属組織が得られず、十分な靭性及び穴広げ性が得られない。一方で積算焼き戻しパラメーターＳＴが２７．０超の場合では、焼き戻しマルテンサイト内の炭化物が粗大化し、十分な穴広げ性及び靱性が得られなくなる。さらに、フェライトが析出し所望の組織が得られず、強度も低下する場合がある。積算焼き戻しパラメーターＳＴの下限は、好ましくは１５．０、より好ましくは１８．０、さらに好ましくは２０．０である。また、焼き戻しパラメーターＳＴの上限は、好ましくは２５．０、より好ましくは２３．０である。
【００５９】
積算焼き戻しパラメーターＳＴは下記の簡便な方法で計算することができる。まず、焼き戻し時の温度履歴を温度Ｔ（℃）、時間ｔ（秒）で表す。次に時間を微小区間Δｔに分割し、それぞれの微小区間Δｔに対する焼き戻しパラメーターΔＳＴを（１）式より求め、Ｔ≧１００℃の領域に対して（２）を用いて焼き戻しパラメーターΔＳＴを積算することで、積算焼き戻しパラメーターＳＴを算出する。
ΔＳＴ＝（ｌｏｇΔｔ）−１６７４０／（Ｔ＋２７３）＋５０          （１）
ＳＴ＝Ｌｏｇ（Σ１０ΔST）                    （２）
積算焼き戻しパラメーターＳＴを１３．０以上２７．０以下とするためには、低温（例えば１００℃以上３００℃以下）で１秒間以上６時間以下焼き戻しするとよい。好ましくは、１５０℃以上３００℃以下の温度で１分間以上６０分間以下焼き戻しするとよい。低温で焼き戻しすることで、焼き戻しマルテンサイトを主相とする組織を得ることができ、穴広げ性及び靭性が向上する。焼き戻し温度が３００℃超になると、マルテンサイト内の炭化物が粗大化するおそれがある。
【００６０】
以上のように熱延鋼板を製造することで、引張強度（ＴＳ）１４７０ＭＰａ以上、穴広げ率（λ）６０％以上、及び脆性延性遷移温度（ｖＴｒｓ）−４０℃以下の特性を有する、穴広げ性及び靭性に優れた高強度な熱延鋼板を得ることが可能となる。なお、本発明に係る熱延鋼板の板厚は、特に限定されないが、例えば、０．５〜８．０ｍｍであることができる。板厚の上限は、７．０ｍｍ、６．０ｍｍ又は５．０ｍｍであってもよい。
【実施例】
【００６１】
（熱延鋼板の試料作製）
表１に示す化学成分のスラブについて、表２に示す条件で加熱工程、熱延工程を施し、熱間圧延終了後、表２に示す条件で冷却工程、巻取工程、及び焼き戻し工程を順次施し、板厚２．３ｍｍの熱延鋼板（鋼帯）とした。積算パラメーターＳＴは上記（１）及び（２）式により算出した。なお、本実施例ではΔｔ＝１（秒）とした。試料Ｎｏ．９〜１１は巻取工程後に焼き戻しを行わなかった例であり、表２においては焼き戻しパラメーターＳＴを「−」と示した。【００６２】
（金属組織の測定）
得られた熱延鋼板の試料から、焼き戻しマルテンサイト及び残部組織の組織分率、焼き戻しマルテンサイト内の炭化物の平均粒径、旧オーステナイト粒の平均粒径及びアスペクト比、並びに｛１１２｝＜１１０＞方位のＸ線ランダム強度比を決定した。各試料についてのこれらの値を表３に示す。また、強度評価のための引張試験、靭性評価のための衝撃試験、及び穴広げ試験を実施した。【００６３】
得られた熱延鋼板から組織観察用試験片を採取し、圧延方向に平行な断面（Ｌ断面）を研磨し、ナイタール液で腐食し、光学顕微鏡（倍率：５００倍）で組織を観察した。観察位置は、鋼板表面から１／４ｔ（ここで、ｔ：板厚）の位置とし、２００μｍ×２００μｍの視野で連続した隣接する５つの視野を観察した。それぞれの視野で組織画像を撮像して、画像解析装置を用いて、金属組織の種類を判別してそれぞれの相の組織分率を求め、各相について５つの視野で求めた組織分率の値を平均化することで、金属組織の組織分率を決定した。表３において、ｆＭはフレッシュマルテンサイト相、γは残留オーステナイト相、αはフェライト相、及びＢはベイナイト相を意味する。【００６４】
旧オーステナイト粒の平均粒径及びアスペクト比は、以下の方法により求めた。旧オーステナイト粒の平均粒径は、鋼板の表面から板厚１／４で採取した鋼片のＬ断面の２００μｍ×２００μｍの領域をＳＥＭ／ＥＢＳＤにより解析した。ＳＥＭ／ＥＢＳＤで得られたマルテンサイト組織を所定の結晶方位変換を行い、旧オーステナイト粒を再構築した画像を得た。当該画像の旧オーステナイト粒から、同一の面積を有する円、つまり相当円直径を求め、その円相当直径を旧オーステナイト粒の粒径とした。これを合計１０個の旧オーステナイト粒について行い、平均化することで旧オーステナイト粒の平均粒径を求めた。また、旧オーステナイト粒のアスペクト比は、上記のように再構築した１０個の旧オーステナイト粒の圧延方向長さと板厚方向長さの比をそれぞれ算出し、平均化することで求めた。【００６５】
焼き戻しマルテンサイト内の炭化物の平均粒径は、鋼板の表面から板厚１／４において採取した鋼片のＬ断面を透過型電子顕微鏡で観察し、炭化物の面積を測定し、当該面積に基づいて円相当直径を求めることで測定した。この測定を、連続した隣接する５つの視野で行い、５つの炭化物の円相当直径を平均化することで、炭化物の平均粒径を算出した。【００６６】
鋼板の集合組織の測定は板厚１／２ｔ面のＸ線強度比をＸＲＤで測定し、測定したＸ線強度比に基づき結晶方位分布関数（ＯＤＦ）を求め、｛１１２｝＜１１０＞方位のＸ線ランダム強度比を算出した。【００６７】
（熱延鋼板の試料の機械的特性の測定）
得られた熱延鋼板の所定の位置（コイル長手方向端部、幅方向１／４の位置）から、圧延方向に垂直な方向（Ｃ方向）が長手方向となるように、板状の試験片（平行部幅：２５ｍｍ、標点間距離：５０ｍｍ）を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１の規定に準拠して、室温で引張試験を実施し、引張強度ＴＳ（ＭＰａ）及び降伏応力（ＭＰａ）を求めた。【００６８】
得られた熱延鋼板の所定の位置（コイル長手方向端部、幅方向１／４の位置）の板厚中心部から、圧延方向に垂直な方向（Ｃ方向）が長手方向となるようにＶノッチ試験片を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４２：２００５の規定に準拠してシャルピー衝撃試験を実施し、脆性延性遷移温度ｖＴｒｓ（℃）を求めた。【００６９】
穴広げ率λは、ＪＩＳ  Ｚ  ２２５６：２０１０に従って求めた。具体的には、試験片に直径ｄ０＝１０ｍｍの打ち抜き穴を空け、先端角度が６０°のポンチをこの打ち抜き穴に押し込み、発生した亀裂が試験片の板厚を貫通した時点の打ち抜き穴の直径ｄを測定し、下記の式より求めた。
λ（％）＝｛（ｄ−ｄ０）／ｄ０｝×１００【００７０】
実施例では、ＴＳが１４７０ＭＰａ以上、λが６０％以上、及びｖＴｒｓが−４０℃以下であり、所望の強度、靭性及び穴広げ性の特性が得られた。特性が上記範囲を満たさないものは下線で記した。【００７１】
【表１】
2020170681.tif 000002
【００７２】
【表２】
2020170681.tif 000003
【００７３】
【表３】
2020170681.tif 000004
【００７４】
試料Ｎｏ．２は仕上圧延終了温度が低く、旧オーステナイト粒のアスペクト比が高く、さらに集合組織が発達したため、穴広げ性が芳しくない。一方、試料Ｎｏ．３は仕上圧延終了温度が高く、旧オーステナイト粒が粗大化したため、穴広げ性と遷移温度が芳しくなかった。【００７５】
試料Ｎｏ．４は最終段の圧下率が低く、旧オーステナイトが十分につぶされず、粒径が粗大化し、穴広げ性と遷移温度が芳しくなかった。一方で試料Ｎｏ．５は圧下率が高すぎるため、旧オーステナイト粒が扁平上につぶされ、アスペクト比が高くなり、さらに異方性も強まり、穴広げ性が芳しくない。【００７６】
試料Ｎｏ．６は圧延完了後、冷却開始までに時間を要したことで、旧オーステナイト粒が粗大化し、穴広げ性と遷移温度が芳しくなかった。【００７７】
試料Ｎｏ．７は冷却開始温度から７００℃までの平均冷却速度が速すぎたために、旧オーステナイト粒上のＢ偏析が十分になされなかったため、冷却中にオーステナイトの一部がベイナイト変態し、所望の金属組織が得られず、穴広げ性と遷移温度が芳しくなかったと考えられる。【００７８】
試料Ｎｏ．８は冷却開始温度から巻き取りまでの平均冷却速度が前半は早いものの、後半では冷却速度がゆっくりであったため、ベイナイト変態が生じ、必要な焼き戻しマルテンサイト組織とならなかったため、強度が低下し、さらに穴広げ性と遷移温度も低下した。【００７９】
試料Ｎｏ．９〜１１は巻取温度が１００℃超であり、かつ、焼き戻しを行っておらず、フレッシュマルテンサイトが残存し、所望の組織が得られず、さらにマルテンサイト内の炭化物が粗大化したため、穴広げ性と遷移温度が芳しくなかった。【００８０】
試料Ｎｏ．１２〜１４は焼き戻しパラメーターが２７．０超であり、焼き戻しマルテンサイト内の炭化物が粗大化したため、穴広げ性、及び遷移温後が芳しくなかった。また、試料Ｎｏ．１２では、一部が再結晶化しフェライトが生じたため、強度も低下した。一方、試料Ｎｏ．１５〜１８は焼き戻しパラメーターが１３．０未満であり、フレッシュマルテンサイトが残存していたため、穴広げ性と遷移温度が芳しくなかった。【００８１】
試料Ｎｏ．３５は、化学成分としてＢが含まれなかったため、旧オーステナイト粒上のＢ偏析がなされなかったため、遷移温度が芳しくなかった。試料Ｎｏ．３６は、Ｂ含有量が過剰であったため、穴広げ性が芳しくなかった。試料Ｎｏ．３７は、Ｃ含有量が不足していたため、所望の強度を得られなかった。試料Ｎｏ．３８は、Ｃ含有量が過剰であったため、フレッシュマルテンサイトが残存し、所望の穴広げ性と遷移温度が得られなかった。試料Ｎｏ．３９は、Ｓｉ含有量が過剰であったため、固溶Ｓｉにより遷移温度上昇を招き、所望の遷移温度が得られなかった。【００８２】
試料Ｎｏ．５１は、化学成分としてＮｂとＴｉ双方が含まれなかったため、旧オーステナイト粒が粗大化し、遷移温度が芳しくなかった。【００８３】
試料Ｎｏ．１、Ｎｏ１９．〜３４、Ｎｏ．４０〜５０及びＮｏ．５２〜６０は本発明の範囲内であり、強度、穴広げ性及び遷移温度の特性が良好であった。
【国際調査報告】
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