特許 6179698 鋼板およびめっき鋼板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6179698

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】鋼板およびめっき鋼板

(51)【国際特許分類】

   C22C 38/00 20060101AFI20170807BHJP

   C22C 38/58 20060101ALI20170807BHJP

   B21B 1/02 20060101ALI20170807BHJP

   C21D 9/46 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   C22C38/00 301W

   C22C38/58

   B21B1/02 E

   C21D9/46 G

【請求項の数】8

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2017-521597(P2017-521597)

(86)(22)【出願日】2017年1月27日

(86)【国際出願番号】JP2017003023

【審査請求日】2017年4月20日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002044

【氏名又は名称】特許業務法人ブライタス

(72)【発明者】

【氏名】戸田 由梨

(72)【発明者】

【氏名】東 昌史

(72)【発明者】

【氏名】上西 朗弘

(72)【発明者】

【氏名】桜田 栄作

(72)【発明者】

【氏名】横井 龍雄

(72)【発明者】

【氏名】重里 元一

【審査官】 河野 一夫

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１６／１３２５４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１６／１２５４６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０８−３０２４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 北島由梨（他４名），電子チャンネリングコントラスト像を用いたフェライトとグラニュラ−ベイナイトの識別，材料とプロセス，２０１３年 ９月 １日，Vol.26 No.2，P.896

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｃ ３８／００ − ３８／６０

Ｃ２１Ｄ ９／４６

Ｂ２１Ｂ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

質量％で、
Ｃ：０．０１〜０．２０％、
Ｓｉ：０．００５〜０．１０％、
Ｍｎ：０．６０〜４．００％、
Ａｌ：０．１０〜３．００％、
Ｐ：０．１０％以下、
Ｓ：０．０３％以下、
Ｎ：０．０１％以下、
Ｏ：０．０１％以下、
Ｔｉ：０〜２．００％、
Ｎｂ：０〜２．００％、
Ｖ：０〜０．３０％
Ｃｕ：０〜２．００％、
Ｎｉ：０〜２．００％、
Ｍｏ：０〜１．００％、
Ｃｒ：０〜２．００％
Ｂ：０〜０．０１％
Ｃａ：０〜０．０１０％、
Ｍｇ：０〜０．０１０％、
Ｚｒ：０〜０．０５０％、
ＲＥＭ：０〜０．１％、
Ｓｂ：０〜０．１０％、
Ｓｎ：０〜０．１０％、
Ａｓ：０〜０．５％、
残部：Ｆｅおよび不純物である化学組成を有し、
ＥＢＳＤ解析により測定された５．０°以上の粒界で囲まれた領域を一つの結晶粒とし、
前記結晶粒内のＩｍａｇｅ Ｑｕａｌｉｔｙの平均値に１０^−３を乗じた値をＫ値とし、
前記結晶粒内の平均方位差（°）をＹ値とし、
前記Ｋ値が４．０００未満である金属相を金属相１とし、
前記Ｋ値が４．０００以上であり、且つ前記Ｙ値が０．５〜１．０である金属相を金属相２とし、
前記Ｋ値が４．０００以上であり、且つ前記Ｙ値が０．５未満である金属相を金属相３とし、
前記金属相１〜３のいずれにも属さない金属相を金属相４とするとき、面積％で、
金属相１：１．０％以上３５．０％未満、
金属相２：３０．０％以上８０．０％以下、
金属相３：５．０％以上５０．０％以下、
金属相４：５．０％以下であるミクロ組織を備える、鋼板。

【請求項2】

前記金属相４が、０％であるミクロ組織を備える、
請求項１に記載の鋼板。

【請求項3】

前記金属相１と他の金属相の境界の６０．０％以上が前記金属相２との境界である、
請求項１または請求項２に記載の鋼板。

【請求項4】

厚さが０．８〜３．６ｍｍである、
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の鋼板。

【請求項5】

引張強さが７８０ＭＰａ以上である鋼板であって、
面積％で、
金属相１：１．０％以上３５．０％未満、
金属相２：３０．０％以上８０．０％以下、
金属相３：５．０％以上３５．０％未満、
金属相４：５．０％以下であるミクロ組織を備える、
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の鋼板。

【請求項6】

引張強さが５９０ＭＰａ以上７８０ＭＰａ未満である鋼板であって、
金属相１：１．０％以上３０．０％未満、
金属相２：３５．０％以上７０．０％以下、
金属相３：３５．０％以上５０．０％以下、
金属相４：５．０％以下であるミクロ組織を備える、
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の鋼板。

【請求項7】

請求項１から請求項６までのいずれかに記載の鋼板の表面に、溶融亜鉛めっき層を備える、
めっき鋼板。

【請求項8】

請求項１から請求項６までのいずれかに記載の鋼板の表面に、合金化溶融亜鉛めっき層を備える、
めっき鋼板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼板およびめっき鋼板に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車には高強度鋼板が多く使用されている。これは、炭酸ガスの排出量を低減するため、軽量化による燃費改善が求められ、また、衝突時、衝突エネルギーを吸収して、搭乗者の保護・安全を確保できる車体が求められるからである。

【0003】

しかし、一般に、鋼板を高強度化すれば成形性が低下する。このため、絞り成形または張出し成形に必要な伸び、および、バーリング加工性に必要な穴拡げ性が低下する。よって、従来、高強度化と伸び又は穴拡げ性の両立を図る技術が種々提案されている（例えば、特許文献１〜９、参照）。

【0004】

例えば、特開２００６−２７４３１８号公報（特許文献１）および特開２０１３−１８１２０８号公報（特許文献２）には、鋼板の金属組織を、軟質組織であるフェライトと硬質組織であるベイナイトの複合組織として、高強度でも高い伸びを確保する技術が開示されている。

【0005】

特開２０１１−２２５９４１号公報（特許文献３）には、オーステナイトからフェライトへの変態中相界面にて主に粒界拡散で起きる析出現象（相間界面析出）によって析出分布を制御した析出強化フェライトを主相として、強度と伸びの両立を図る技術が開示されている。

【0006】

特開２０１２−０２６０３２号公報（特許文献４）には、鋼板組織をフェライト単相組織とし、フェライトを微細炭化物で強化して、強度と伸びを両立させる技術が開示されている。

【0007】

特開２０１１−１９５９５６号公報（特許文献５）には、高強度薄鋼板において、フェライト相、ベイナイト相、及び、マルテンサイト相とオーステナイト粒の界面にて所要のＣ濃度を有するオーステナイト粒を５０％以上として、伸びと穴拡げ性を確保する技術が開示されている。

【0008】

特開２０１４−１４１７０３号公報（特許文献６）および特開２０１１−１８４７８８号公報（特許文献７）には、鋼板の金属組織を、軟質組織であるフェライトと硬質組織であるマルテンサイトの複合組織として、高強度でも高い伸びを確保する技術が開示されている。

【0009】

特開２０１１−１９５９５６号公報（特許文献８）および国際公開第２０１４／１８５４０５号（特許文献９）には、鋼板の金属組織を、フェライト、ベイナイト、及び、マルテンサイトとすることにより、組織間の硬度差を低減させて、穴広げ性を改善する技術が開示されている。また、国際公開第２０１６／１３２５４９号（特許文献１０）および国際公開第２０１６／１３３２２２号（特許文献１１）には、鋼板の金属組織を、フェライト、ベイナイト、及び、マルテンサイトとし、方位差が５〜１４°である結晶粒の割合を、面積率で１０〜６０％とすることにより、高強度でありながら、伸びフランジ性、切欠き疲労特性および塗装後耐食性を確保する技術が開示されている。

【0010】

穴拡げ性の向上に関しては、非特許文献１に、単一組織にして、組織間の硬度差を低減すれば穴広げ性が向上することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２００６−２７４３１８号公報

【特許文献2】特開２０１３−１８１２０８号公報

【特許文献3】特開２０１１−２２５９４１号公報

【特許文献4】特開２０１２−０２６０３２号公報

【特許文献5】特開２０１１−１９５９５６号公報

【特許文献6】特開２０１４−１４１７０３号公報

【特許文献7】特開２０１１−１８４７８８号公報

【特許文献8】特開２０１１−１９５９５６号公報

【特許文献9】国際公開第２０１４／１８５４０５号

【特許文献10】国際公開第２０１６／１３２５４９号

【特許文献11】国際公開第２０１６／１３３２２２号

【非特許文献】

【0012】

【非特許文献1】加藤ら、製鉄研究（１９８４）ｖｏｌ．３１２，ｐ．４１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

特許文献１および特許文献２に開示の技術では、鋼板組織は、軟質組織と硬質組織の複合組織であり、軟質組織と硬質組織の界面が、穴拡げ時、亀裂の進展を助長する。

【0014】

特許文献３および特許文献４に開示の技術では、軟質組織中に分散する硬質組織の析出物が、穴拡げ時、亀裂の起点となるので、いずれの技術においても、強度、伸び、穴拡げ性の両立は困難である。

【0015】

特許文献５に開示の技術は、優れた伸びと穴拡げ性を確保することができるが、組織制御が難しい。

【0016】

特許文献６および特許文献７に開示の技術では、軟質組織と硬質組織の硬度差が大きいため、これら組織の界面が穴拡げ時に亀裂の進展を助長し、穴拡げ性に劣る。

【0017】

特許文献８、特許文献９、特許文献１０および特許文献１１に開示の技術では、穴拡げ時にベイナイトの内部から亀裂が発生するため、穴拡げ性の改善代は小さい。これは、ベイナイトに含まれるセメンタイトが割れの起点となるからである。

【0018】

非特許文献１に開示の技術では、単一組織を形成する条件を、熱延鋼板の工業的規模の製造プロセスに適用することは困難であり、また、高強度化の点で課題が残っている。

【0019】

本発明は、引張強さが５９０ＭＰａ以上の高強度と、優れた穴拡げ性を有する鋼板およびめっき鋼板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】

【0020】

本発明者らは、上記課題を解決するために、引張強さが５９０ＭＰａ以上のＤＰ（Ｄｕａｌ Ｐｈａｓｅ）鋼について、軟質組織（フェライト）による延性向上と硬質組織（マルテンサイト）による高強度化を担保しながら、穴広げ性が向上するミクロ組織の設計指針とその製造方法について鋭意研究した。この研究過程で、５９０Ｍa以上の引張強さと優れた延性を維持しながら、優れた穴広げ性を有する鋼板を開発することができた。開発鋼の組織的特徴を調査した結果、ミクロ組織がＫ値およびＹ値の指標に基づいて定義される金属相１〜金属相３により構成されており、従来のＤＰ鋼に含まれている上部ベイナイト、下部ベイナイト、パーライト、セメンタイト及び残留オーステナイトに該当する組織（この組織は、後述の金属相４に該当する組織でもある。）の生成が抑制されていることが明らかになった。すなわち、製造条件の適正化により、金属相１〜金属相３の存在形態を制御できれば、高強度と高延性を維持したまま、穴拡げ性を顕著に高めることができることを見いだした。

【0021】

本発明の要旨は以下の通りである。

【0022】

（１）質量％で、
Ｃ：０．０１〜０．２０％
Ｓｉ：０．００５〜０．１０％、
Ｍｎ：０．６０〜４．００％、
Ａｌ：０．１０〜３．００％、
Ｐ：０．１０％以下、
Ｓ：０．０３％以下、
Ｎ：０．０１％以下、
Ｏ：０．０１％以下、
Ｔｉ：０〜２．００％、
Ｎｂ：０〜２．００％、
Ｖ：０〜０．３０％
Ｃｕ：０〜２．００％、
Ｎｉ：０〜２．００％、
Ｍｏ：０〜１．００％、
Ｃｒ：０〜２．００％
Ｂ：０〜０．０１％
Ｃａ：０〜０．０１０％、
Ｍｇ：０〜０．０１０％、
Ｚｒ：０〜０．０５０％、
ＲＥＭ：０〜０．１％、
Ｓｂ：０〜０．１０％、
Ｓｎ：０〜０．１０％、
Ａｓ：０〜０．５％、
残部：Ｆｅおよび不純物である化学組成を有し、
ＥＢＳＤ解析により測定された５．０°以上の粒界で囲まれた領域を一つの結晶粒とし、
前記結晶粒内のＩｍａｇｅ Ｑｕａｌｉｔｙの平均値に１０^−３を乗じた値をＫ値とし、
前記結晶粒内の平均方位差（°）をＹ値とし、
前記Ｋ値が４．０００未満である金属相を金属相１とし、
前記Ｋ値が４．０００以上であり、且つ前記Ｙ値が０．５〜１．０である金属相を金属相２とし、
前記Ｋ値が４．０００以上であり、且つ前記Ｙ値が０．５未満である金属相を金属相３とし、
前記金属相１〜３のいずれにも属さない金属相を金属相４とするとき、面積％で、
金属相１：１．０％以上３５．０％未満、
金属相２：３０．０％以上８０．０％以下、
金属相３：５．０％以上５０．０％以下、
金属相４：５．０％以下であるミクロ組織を備える、鋼板。

【0023】

（２）前記金属相４が、０％であるミクロ組織を備える、
上記（１）の鋼板。

【0024】

（３）前記金属相１と他の金属相の境界の６０．０％以上が前記金属相２との境界である、
上記（１）または（２）の鋼板。

【0025】

（４）厚さが０．８〜３．６ｍｍである、
上記（１）〜（３）のいずれかの鋼板。

【0026】

（５）引張強さが７８０ＭＰａ以上である鋼板であって、
面積％で、
金属相１：１．０％以上３５．０％未満、
金属相２：３０．０％以上８０．０％以下、
金属相３：５．０％以上３５．０％未満、
金属相４：５．０％以下であるミクロ組織を備える、
上記（１）〜（４）のいずれかの鋼板。

【0027】

（６）引張強さが５９０ＭＰａ以上７８０ＭＰａ未満である鋼板であって、
金属相１：１．０％以上３０．０％未満、
金属相２：３５．０％以上７０．０％以下、
金属相３：３５．０％以上５０．０％以下、
金属相４：５．０％以下であるミクロ組織を備える、
上記（１）〜（４）のいずれかの鋼板。

【0028】

（７）上記（１）〜（６）のいずれかの鋼板の表面に、溶融亜鉛めっき層を備える、
めっき鋼板。

【0029】

（８）上記（１）〜（６）のいずれかの鋼板の表面に、合金化溶融亜鉛めっき層を備える、
めっき鋼板。

【発明の効果】

【0030】

本発明によれば、引張強さが５９０ＭＰａ以上（さらには７８０ＭＰａ以上）の高強度と、優れた穴拡げ性を有する鋼板およびめっき鋼板が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】ミクロ組織の一例を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

１．化学組成
本発明に係る鋼板の化学組成について説明する。なお、以下の説明において、含有量についての「％」は「質量％」を意味する。

【0033】

Ｃ：０．０１〜０．２０％
Ｃは、所定量の金属相１を得るために必要な元素である。０．０１％未満であると、所定量の金属相１を面積分率で１．０％以上にすることが難しくなる。そのため、下限を０．０１％とする。金属相１の面積率を高めるためには、０．０３％以上、０．０４％以上又は０．０５％以上としてもよい。

【0034】

一方、過剰に添加すると金属相１を面積分率で１．０％以上にすることが難しくなる。そのため、上限を０．２０％とする。金属相１の面積率を高めるため、０．１０％以下、０．０８％以下、０．０７％以下又は０．０６％以下としてもよい。

【0035】

Ｓｉ：０．００５〜０．１０％
Ｓｉは、所定量の金属相３を得るために必要な元素である。０．００５％未満であると、所定量の金属相３を得ることが難しくなる。そのため、下限を０．１０％とする。金属相３の面積率を高めるためには、０．０１５％以上、０．０２０％以上、０．０２５％以上又は０．０３０％以上としてもよい。

【0036】

一方、過剰に添加すると金属相３の面積率が高くなり過ぎたりするため、金属相１の面積分率で１．０％以上にすることが難しくなる。そのため、その上限を０．１０％とする。金属相１および金属相３の面積率の最適化を図るため、０．０６０％以下、０．０５０％以下又は０．０４０％以下としてもよい。

【0037】

Ｍｎ：０．６０〜４．００％
Ｍｎは、所定量の金属相１を得るために必要な元素である。０．６０未満であると、金属相１を面積分率で１．０％以上にすることが難しくなる。そのため、下限を０．６０％とする。好ましくは０．６０％以上、より好ましくは０．９０％以上、さらに好ましくは１．１０％以上、さらに好ましくは１．３０％以上である。

【0038】

一方、過剰に添加すると金属相１を面積分率で１．０％以上にすることが難しくなる。そのため、上限を４．００％とする。好ましくは３．００％以下、より好ましくは２．５０％以下、さらに好ましくは２．００％以下、さらに好ましくは１．８０％以下である。

【0039】

Ａｌ：０．１０〜３．００％
Ａｌは、所定量の金属相３を得るために必要な元素である。０．１０％未満であると、所定量の金属相３を得ることが難しくなる。そのため、下限を０．１０％とする。好ましくは０．２０％以上、より好ましくは０．３０％以上、さらに好ましくは０．４０％以上、さらに好ましくは０．５５％以上である。

【0040】

一方、過剰に添加すると金属相３の面積率が高くなり、金属相１を面積分率で１．０％以上にすることが難しくなる。そのため、上限を３．００％とする。好ましくは２．００％以下、より好ましくは１．５０％以下、さらに好ましくは１．００％以下、さらに好ましくは０．８０％以下である。

【0041】

Ｐ：０．１０％以下
Ｐは、不純物元素であり、粒界に偏析したり、粗大なりん化物を形成して穴広げ性を阻害する。０．１０％を超えると、上記偏析が顕著となるため、０．１０％以下に制限する。好ましくは、０．０２％以下である。Ｐは少ないほど好ましく、下限は特に限定する必要はなく、その下限は０％である。しかしながら、０．０００１％未満に低減することは、経済的に不利であるので、０．０００１％を下限としてもよい。

【0042】

Ｓ：０．０３％以下
Ｓは、不純物元素であり、粗大な硫化物を形成して穴拡げ性を阻害する。０．０３％を超えると、硫化物が過剰に生成して穴拡げ性の低下が顕著になるので、０．０３％以下に制限する。より好ましくは０．００５％以下である。Ｓは少ないほど好ましく、下限は特に限定する必要はなく、その下限は０％である。しかしながら、０．０００１％未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、０．０００１％が実質的な下限である。

【0043】

Ｎ：０．０１％以下
Ｎは、不純物元素であり、粗大な窒化物を形成して穴拡げ性を阻害する。０．０１％を超えると、窒化物が過剰に生成して穴拡げ性の低下が顕著になるので、０．０１％以下に制限する。より好ましくは０．００３０％以下である。Ｎは少ないほど好ましく、下限は特に限定する必要はなく、その下限は０％である。しかしながら、０．０００１％未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、０．０００１％が実質的な下限である。

【0044】

Ｏ：０．０１％以下
Ｏは、不純物元素であり、粗大な酸化物を形成して穴拡げ性を阻害する。０．０１％を超えると、酸化物が過剰に生成して穴拡げ性の低下が顕著になるので、０．０１％以下に制限する。より好ましくは０．００５０％以下である。Ｏは少ないほど好ましく、下限は特に限定する必要はなく、その下限は０％である。しかしながら、０．０００１％未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、０．０００１％が実質的な下限である。

【0045】

Ｔｉ：０〜２．００％
Ｔｉは、結晶粒を微細化して穴広げ性を向上させる元素であるため、適宜含有させてもよい。２．００％を超えると、Ｔｉを主体とする窒化物や炭化物が過剰に生成し、穴広げ性が劣化するため、上限を２．００％とする。好ましくは０．５０％以下、より好ましくは０．１０％以下、さらに好ましくは０．０５％以下である。必ずしもＴｉを含有させる必要はなく、その下限は０％である。穴広げ性向上のため０．０４％以上含有させてもよい。

【0046】

Ｎｂ：０〜２．００％
Ｎｂは、結晶粒を微細化して穴広げ性を向上させる元素であるため、適宜含有させてもよい。２．００％を超えると、Ｎｂを主体とする窒化物や炭化物が過剰に生成し、穴広げ性が劣化するため、上限を２．００％とする。好ましくは０．２０％以下、より好ましくは０．０５％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。必ずしもＮｂを含有させる必要はなく、その下限は０％である。穴広げ性向上のため、０．００５％以上含有させてもよい。

【0047】

Ｖ：０〜０．３０％
Ｖは、結晶粒を微細化して穴広げ性を向上させる元素であるため、適宜含有させてもよい。２．００％を超えると、Ｖを主体とする窒化物や炭化物が過剰に生成し、穴広げ性が劣化するため、上限を２．００％とする。好ましくは０．５０％以下、より好ましくは０．１０％以下、さらに好ましくは０．０５％以下である。必ずしもＶを含有させる必要はなく、その下限は０％である。穴広げ性向上のため、０．０４％以上含有させてもよい。

【0048】

Ｃｕ：０〜２．００％
Ｃｕは、金属相１の面積率を高める効果を持つため、適宜含有させてもよい。２．００％を超えると、所定量の金属相３を得ることが難しくなる。そのため、上限を２．００％とする。好ましくは１．００％以下、より好ましくは０．５０％以下、さらに好ましくは０．２０％以下、さらに好ましくは０．０５％以下である。必ずしもＣｕを含有させる必要はなく、その下限は０％である。必要に応じて、０．０１％以上含有させてもよい。

【0049】

Ｎｉ：０〜２．００％
Ｎｉは、金属相１の面積率を高める効果を持つため、適宜含有させてもよい。２．００％を超えると、所定量の金属相３を得ることが難しくなる。そのため、上限を２．００％とする。好ましくは１．００％以下、より好ましくは０．５０％以下、さらに好ましくは０．２０％以下、さらに好ましくは０．０５％以下である。必ずしもＣｕを含有させる必要はなく、その下限は０％である。必要に応じて、０．０１％以上含有させてもよい。

【0050】

Ｍｏ：０〜１．００％
Ｍｏは、金属相３の面積率を高める効果を持つため、適宜含有させてもよい。１．００％を超えると、金属相１を面積分率で１％以上確保することが難しくなる。そのため、上限を１．００％とする。好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．１％以下、さらに好ましくは０．０５％以下である。必ずしもＭｏを含有させる必要はなく、その下限は０％である。必要に応じて、０．０１％以上含有させてもよい。

【0051】

Ｃｒ：０〜２．００％
Ｃｒは、金属相３の面積率を高める効果を持つため、適宜含有させてもよい。２．００％を超えると、金属相１を面積分率で１％以上確保することが難しくなる。そのため、上限を２．００％とする。好ましくは１．００％以下、より好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．２５％以下、さらに好ましくは０．１０％以下、さらに好ましくは０．０５％以下である。必ずしもＣｒを含有させる必要はなく、その下限は０％である。必要に応じて、０．０１％以上含有させてもよい。

【0052】

Ｂ：０〜０．０１％
Ｂは、金属相１の面積率を高める効果を持つため、適宜含有させてもよい。０．０１％を超えると、Ｂを主体とする窒化物や炭化物が過剰に生成し、穴広げ性が劣化するため、上限を０．０１％とする。好ましくは０．００２５％以下、より好ましくは０．００１５％以下、さらに好ましくは０．００１０％以下、さらに好ましくは０．０００４％以下である。必ずしもＢを含有させる必要はなく、その下限は０％である。必要に応じて、０．０００３％以上含有させてもよい。

【0053】

Ｃａ：０〜０．０１０％
Ｃａは、粗大な酸化物や硫化物の生成を抑制させて、穴拡げ性の向上に寄与する元素であるため、本発明に係る鋼板の他の特性を阻害しない範囲で添加してもよい。０．０１０％を超えると、Ｃａを主体とする酸化物が過剰に生成し、穴広げ性が劣化するため、上限を０．０１０％とする。好ましくは０．００５％以下、より好ましくは０．００２％以下、さらに好ましくは０．０００５％以下である。必ずしもＣａを含有させる必要はなく、その下限は０％である。必要に応じて、０．０００３％以上含有させてもよい。

【0054】

Ｍｇ：０〜０．０１０％
Ｍｇは、粗大な酸化物や硫化物の生成を抑制させて、穴拡げ性の向上に寄与する元素であるため、本発明に係る鋼板の他の特性を阻害しない範囲で添加してもよい。０．０１０％を超えると、Ｍｇを主体とする酸化物が過剰に生成し、穴広げ性が劣化するため、上限を０．０１０％とする。好ましくは０．００５％以下、より好ましくは０．００２％以下、さらに好ましくは０．００１％以下、さらに好ましくは０．０００４％以下である。必ずしもＭｇを含有させる必要はなく、その下限は０％である。必要に応じて、０．０００３％以上含有させてもよい。

【0055】

Ｚｒ：０〜０．０５０％
Ｚｒは、粗大な酸化物や硫化物の生成を抑制させて、穴拡げ性の向上に寄与する元素であるため、本発明に係る鋼板の他の特性を阻害しない範囲で添加してもよい。０．０５０％を超えると、Ｚｒを主体とする酸化物が過剰に生成し、穴広げ性が劣化するため、上限を０．０５０％とする。好ましくは０．００５％以下である。必ずしもＺｒを含有させる必要はなく、その下限は０％である。必要に応じて、０．０００５％以上含有させてもよい。

【0056】

ＲＥＭ：０〜０．１％
ＲＥＭは、粗大な酸化物や硫化物の生成を抑制させて、穴拡げ性の向上に寄与する元素であるため、本発明に係る鋼板の他の特性を阻害しない範囲で添加してもよい。０．１％を超えると、ＲＥＭを主体とする酸化物が過剰に生成し、穴広げ性が劣化するため、上限を０．１％とする。好ましくは０．００５％以下である。必ずしもＲＥＭを含有させる必要はなく、その下限は０％である。必要に応じて、０．０００５％以上含有させてもよい。

【0057】

なお、ＲＥＭは、Ｓｃ、Ｙおよびランタノイドの合計１７元素の総称であり、ＲＥＭの含有量は上記元素の合計量を意味する。ＲＥＭは、ミッシュメタルで添加する場合が多いが、ＬａやＣｅの他にランタノイド系列の元素を複合で添加する場合がある。この場合も、本発明に係る鋼板は、本発明に係る鋼板の効果を発揮する。また、金属ＬａやＣｅなどの金属ＲＥＭを添加しても、本発明に係る鋼板は、本発明に係る鋼板の効果を発揮する。

【0058】

Ｓｂ：０〜０．１０％
Ｓｂは、粗大な酸化物や硫化物の生成を抑制させて、穴拡げ性の向上に寄与する元素であるため、本発明に係る鋼板の他の特性を阻害しない範囲で添加してもよい。０．１０％を超えると、Ｓｂを主体とする酸化物が過剰に生成し、穴広げ性が劣化するため、上限を０．１０％とする。好ましくは０．００５％以下である。必ずしもＳｂを含有させる必要はなく、その下限は０％である。必要に応じて、０．０００２％以上含有させてもよい。

【0059】

Ｓｎ：０〜０．１０％
Ｓｎは、粗大な酸化物や硫化物の生成を抑制させて、穴拡げ性の向上に寄与する元素であるため、本発明に係る鋼板の他の特性を阻害しない範囲で添加してもよい。０．１０％を超えると、Ｓｎを主体とする酸化物が過剰に生成し、穴広げ性が劣化するため、上限を０．１０％とする。好ましくは０．００５％以下である。必ずしもＳｎを含有させる必要はなく、その下限は０％である。必要に応じて、０．０００５％以上含有させてもよい。

【0060】

Ａｓ：０〜０．５％
Ａｓは、粗大な酸化物や硫化物の生成を抑制させて、穴拡げ性の向上に寄与する元素であるため、本発明に係る鋼板の他の特性を阻害しない範囲で添加してもよい。０．５％を超えると、Ａｓを主体とする酸化物が過剰に生成し、穴広げ性が劣化するため、上限を０．５％とする。好ましくは０．００５％以下である。必ずしもＡｓを含有させる必要はなく、その下限は０％である。必要に応じて、０．０００５％以上含有させてもよい。

【0061】

本発明に係る鋼板は、上記の各元素を含有し、残部は、Ｆｅおよび不純物である化学組成を有する。なお、不純物とは、鋼材を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料その他の要因により混入する成分を意味する。

【0062】

２．ミクロ組織
本発明の鋼板においては、ミクロ組織を構成する結晶粒を内部に含まれる転位密度に応じて区分するために、Ｋ値およびＹ値が指標として用いられる。

【0063】

まず、ＥＢＳＤ法で測定した測定値を次のＧＡＩＱ法（Ｇｒａｉｎ ａｖｅｒａｇｅ ｉｍａｇｅ ｑｕａｌｉｔｙ）で解析して得たＧＡＩＱ値に１０^−３を乗じた値をＫ値と定義する。また、ＥＢＳＤ法で測定した測定値を後述のＧｒａｉｎ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ（ＧＡＭ）法で解析して得たＧＡＭ値をＹ値と定義する。Ｋ値は結晶性の高さを示す指標であり、結晶に含まれる転位密度を評価するために有用な指標である。Ｙ値は、結晶粒内の方位差を評価するために有用な指標である。よって、本発明に係る鋼板では、Ｋ値とＹ値を併用してミクロ組織を特定している。

【0064】

次に、ＧＡＩＱ法の算出方法について説明する。鋼板表面から板厚ｔの１／４深さ位置（１／４ｔ部）の圧延方向垂直断面について、圧延方向に２００μｍ、圧延面法線方向に１００μｍの領域を０．２μｍの測定間隔でＥＢＳＤ解析して結晶方位情報を得る。ここでＥＢＳＤ解析は、サーマル電界放射型走査電子顕微鏡（ＪＥＯＬ製ＪＳＭ−７００１Ｆ）とＥＢＳＤ検出器（ＴＳＬ製ＤＶＣ５型検出器）で構成された装置を用い、ＥＢＳＤ解析装置に付属の「ＴＳＬ ＯＩＭ Ｄａｔａ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ６」により、６０mm秒の露出時間で測定する。次に、得られた結晶方位情報に対して、方位差５°以上の領域を結晶粒と定義し、ＧＡＩＱ法により結晶粒内のＩｍａｇｅ Ｑｕａｌｉｔｙ値の平均値を算出する。ここで、Ｉｍａｇｅ Ｑｕａｌｉｔｙ値とは、ＥＢＳＤ解析装置に付属のソフトウェア「ＯＩＭ Ａｎａｌｙｓｉｓ（登録商標）Ｖｅｒｓｉｏｎ ７．０．１」に搭載された解析パラメータの一つであり、測定領域における結晶性の高さを示す。すなわち、転位密度が高い領域では、結晶性に乱れが生じるため、Ｉｍａｇｅ Ｑｕａｌｉｔｙ値が低下する。

【0065】

次に、結晶粒内の平均方位差（°）の算出方法について説明する。得られた結晶方位情報に対して、方位差５°以上の領域を結晶粒と定義し、ＧＡＭ法により、結晶粒内の平均結晶方位差を求める。結晶粒内の平均方位差は、ＥＢＳＤ解析装置に付属のソフトウェア「ＯＩＭ Ａｎａｌｙｓｉｓ（登録商標）Ｖｅｒｓｉｏｎ ７．０．１」に搭載された解析パラメータの一つである「Ｇｒａｉｎ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ（ＧＡＭ）」値を指し、隣接する測定点間の方位差を算出した後、結晶粒内全て測定点について平均値を求めたものである。

【0066】

上記のようにして得られたＫ値およびＹ値に基づいて、金属相を下記のように分類することができる。
金属相１：Ｋ値が４．０００未満である金属相
金属相２：Ｋ値が４．０００以上であり、且つＹ値が０．５〜１．０である金属相
金属相３：Ｋ値が４．０００以上であり、且つＹ値が０．５未満である金属相
金属相４：金属相１〜３のいずれにも属さない金属相

【0067】

金属相１：１．０％以上３５．０％未満
金属相１は、鋼板強度の確保に必要な組織である。面積分率で１．０％未満であると、最低限の引張強さを確保するのが難しくなるので、下限を１．０％とする。好ましくは２．０％以上、より好ましくは３．０％以上、さらに好ましくは５．０％以上である。一方、面積分率で３５．０％以上になると、金属相１と他の金属相の境界のうち、金属相２との境界の割合が６０．０％未満となりやすく、穴広げ性が劣化するおそれがあるため、３５．０％未満とする。好ましくは３２．０％未満、より好ましくは３０．０％未満、さらに好ましくは２５．０％未満である。

【0068】

なお、金属相１が、面積分率で３０．０％以上になると、引張強さを７８０ＭＰａ未満にすることが困難となるので、「引張強さが５９０ＭＰａ以上７８０ＭＰａ未満である鋼板」を得たい場合には、３０．０％未満とする。引張強さが７８０ＭＰａ以上である鋼板」を得たい場合には、１．０％以上３５．０％未満のままでよい。

【0069】

金属相２：３０．０％以上８０．０％以下
金属相２は、プレス成型時に必要な優れた穴広げ性を得るために重要な組織である。面積分率で３０．０％未満であると、所定の穴広げ性を確保することが難しくなるので、下限を３０．０％とする。好ましくは４０．０％以上、より好ましくは５０．０％以上、さらに好ましくは６０．０％以上である。一方、面積分率で８０．０％を超えると、未変態のオーステナイトが減少しすぎて、１．０％以上の金属相１を得ることができず、最低限の引張強さを確保するのが難しくなるので、上限を８０．０％とする。好ましくは７８．０％以下、より好ましくは７６．０％以下、さらに好ましくは７５．０％以下である。

【0070】

なお、「引張強さが５９０ＭＰａ以上７８０ＭＰａ未満である鋼板」においては、金属相２が、面積分率で３５．０％未満の場合、穴広げ性が劣化するという問題が生じる恐れがあり、７０．０％を超える場合には、伸びが劣化するという問題が生じる恐れがある。よって、「引張強さが５９０ＭＰａ以上７８０ＭＰａ未満である鋼板」を得たい場合には、金属相２を３５．０％以上７０．０％以下とするのがよい。引張強さが７８０ＭＰａ以上である鋼板」を得たい場合には、３０．０％以上８０．０％以下でよい。

【0071】

金属相３：５．０％以上５０．０％以下
金属相３は、プレス成型時に必要な優れた延性を確保するために必要な組織である。面積分率で５．０％未満であると、所定の延性を得ることが難しくなるので、下限を５．０％とする。好ましくは１０．０％以上であり、より好ましくは１５．０％以上であり、２０．０％以上である。一方、面積分率で５０．０％以上であると、未変態のオーステナイトが減少しすぎて、１．０％以上の金属相１を得ることができず、最低限の引張強さを確保するのが難しくなるので、上限を５０．０％とする。好ましくは４５．０％以下であり、より好ましくは４０．０％以下であり、さらに好ましいのは３０．０％以下である。

【0072】

なお、金属相３が、面積分率で３５．０％以上の場合、７８０ＭＰａ以上の引張強さを得ることが困難となるので、「引張強さが７８０ＭＰａ以上である鋼板」を得たい場合には、金属相３を５．０％以上３５．０％未満とするのがよい。逆に、「引張強さが５９０ＭＰａ以上７８０ＭＰａ未満である鋼板」を得たい場合には、金属相３を３５．０％以上５０．０％以下とするのがよい。

【0073】

金属相４：５．０％以下
金属相１〜３のいずれにも属さない金属相４は、硬質組織であるため、穴広げ時に亀裂の起点となり、穴広げ性を低下させる。そのため、金属相４は、面積分率の合計で５．０％以下に制限する。好ましくは４．０％以下、より好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．２％以下であり、０％であることが最も好ましい。なお、金属相４について、光学顕微鏡で組織観察を行ったところ、上部ベイナイト、下部ベイナイト、パーライト、セメンタイト及び残留オーステナイトであった。逆に、上部ベイナイト、下部ベイナイト、パーライト、セメンタイト及び残留オーステナイトに対し本発明のＥＢＳＤ解析をおこなったが、全て金属相４と判定された。

【0074】

以上のように、本発明に係る鋼板のミクロ組織は、金属相１〜金属相４（金属相４は０％でもよい）を備えるものである。特に、引張強さを維持したまま、穴広げ性を向上させるためには、金属相１と他の金属相の境界の６０．０％以上が金属相２との境界である組織とすることが好ましい。金属相１と他の金属相の境界のうち金属相２との境界が占める割合は、好ましくは７０．０％以上、より好ましくは８０．０％以上、さらに好ましくは９０．０％以上である。このような範囲に限定することにより、引張強さを維持したまま、穴広げ性を向上できる理由は調査中であるが、概ね下記の機構によるものと考えられる。

【0075】

図１は、本発明に係る鋼板のミクロ組織の一例を模式的に示している。図１に示すミクロ組織において、符号１は金属相１を、符号２は金属相２を、符号３は金属相３をそれぞれ意味している。図１に示す例では、金属相４は存在していない。

【0076】

図１に示す例において、金属相１が最も硬い相であり、金属相３が柔らかい相であり、金属相２は、金属相１および金属相３の中間的な硬さを有する相である。このように、金属相１と他の金属相の境界の６０．０％以上が金属相２との境界であるミクロ組織であれば、隣接する結晶組織の界面における硬度差が小さいので、鋼板が穴拡げ加工のような過酷な加工を受けても、応力集中が緩和されるため、隣接する結晶粒組織の界面における破断が抑制され、穴拡げ性が顕著に向上する。

【0077】

なお、図１に示すミクロ組織を形成するためには、金属相１：１．０％以上３５．０％未満、金属相２：３０．０％以上８０．０％以下、金属相３：５．０％以上５０．０％以下、金属相４：５．０％以下であるミクロ組織とする必要がある。

【0078】

本発明に係るめっき鋼板は、本発明に係る鋼板の表面に、常法に従い、溶融亜鉛めっき層または合金化亜鉛めっき層を形成した鋼板である。溶融亜鉛めっき層または合金化亜鉛めっき層としては、例えば、下記のものが好ましい。
(a)Ｆｅが７質量％未満で、残部がＺｎ、Ａｌおよび不純物からなる溶融亜鉛めっき層またはこのめっき層を合金化しためっき層
(b)Ｆｅが７〜１５質量％で、残部がＺｎ、Ａｌおよび不純物からなる溶融亜鉛めっき層またはこのめっき層を合金化しためっき層

【0079】

本発明は、引張強さが５９０ＭＰａ以上９８０ＭＰａ以下の鋼板を主な対象としている。必要に応じて、その上限を９６０ＭＰａ又は９３０ＭＰａとしてもよい。その鋼板の板厚の主として０．８〜３．６ｍｍである。必要に応じて、その下限を１．０ｍｍ、１．８ｍｍ、２．０ｍｍ又は２．２ｍｍとしてもよく、その上限を３．４ｍｍ、３．２ｍｍ又は２．０ｍｍとしてもよい。

【0080】

３．製造方法
以下、本発明に係る鋼板の製造方法について説明する。本発明者らは、上記の化学組成を有し、かつ少なくとも下記の条件を満たす方法で製造すれば、本発明のミクロ組織が得られることを確認している。

【0081】

熱間圧延に供する鋼片は、常法で製造した鋼片であればよく、特定の化学組成および特性を備える鋼片に限定されない。例えば、連続鋳造スラブ、薄スラブキャスターなどの一般的な方法で製造した鋼片であればよい。

【0082】

（１）粗圧延工程前の加工
粗圧延工程前に、鋼片の幅方向の長さの減少量ΔＷが３０〜６０％となるような加工を施す。この工程により、鋼片内に均一に格子欠陥を導入することができる。そして、このように均一な格子欠陥は、熱間仕上圧延の１パス前の圧延においてオーステナイト粒の再結晶をし易くする。減少量ΔＷが３０％未満であると、鋼片内に均一に格子欠陥を導入することが難しくなり、面積分率で３０．０％以上の金属相２を得ることが難しくなる。減少量ΔＷは、鋼片幅方向の減幅が可能な範囲で、適宜設定すればよいので、その上限は特に限定しないが、製造性の理由から６０％程度が実質的な上限である。

【0083】

（２）熱間圧延工程
（２ａ）熱間仕上圧延の１パス前の圧延は、温度：８８０〜９５０℃、圧下率：１５〜２５％の条件で実施する。
この工程により、上記の（１）の工程で導入した均一な格子欠陥を駆動力として格子欠陥が少ないオーステナイト粒を形成する。温度が８８０℃未満の場合または圧下率が２５％を超える場合は、オーステナイト中に過剰に格子欠陥が導入されてしまい、面積分率で３０．０％以上の金属相２を得ることが難しくなる。また、温度が９５０℃を超える場合または圧下率が１５％未満の場合は、オーステナイト粒が粗大化し、オーステナイト粒の再結晶が阻害される。その結果、格子欠陥が少ないオーステナイト粒を得ることができず、面積分率で３０．０％以上の金属相２を得ることが難しくなる。

【0084】

（２ｂ）熱間仕上圧延は、温度：８７０〜９４０℃、圧下率：６〜１０％の条件で実施する。
この工程により、オーステナイト粒に適量の格子欠陥を導入する。この少量の格子欠陥が、次の冷却工程で、金属相２への相変態の核として作用する。温度が８７０℃未満の場合または圧下率が１０％超える場合は、オーステナイト中に過剰に格子欠陥が導入されてしまい、面積分率で３０．０％以上の金属相２を得ることが難しくなる。また、温度が９４０℃を超える場合または圧下率が６％未満の場合は、オーステナイト粒へ導入される格子欠陥が過少となり、面積分率で３０．０％以上の金属相２を得ることが難しくなる。

【0085】

（３）冷却工程
（３ａ）仕上げ圧延終了から水冷開始までの時間は、０．５秒以内とする。
熱間仕上圧延後は、０．５秒以内に水冷を開始する。圧延終了後、直ちに水冷を開始することにより、オーステナイト粒の粗大化を抑制することができ、後の冷却工程において、所定量の金属相３を得ることができる。水冷開始までの時間が０.５秒を超えると、オーステナイト粒の粗大化が引きこされ、金属相３の核生成サイトが減少するため、所定量の金属相３を得ることが難しくなる。仕上げ圧延終了から水冷開始までの時間は、冷却可能な範囲で、適宜設定すればよいので、その下限は特に限定しないが、実操業上で０．０１秒以下にすることは困難であるため、０．０１秒程度が実質的な下限である。

【0086】

(３ｂ)８７０〜７２０℃の温度域における平均冷却速度は、５０〜１４０℃／秒とする。
８７０〜７２０℃の温度域における平均冷却速度が５０℃／秒未満であると、オーステナイト粒の粗大化が引きこされ、金属相３の核生成サイトが減少するため、所定量の金属相３を得ることが難しくなる。一方、平均冷却速度が１４０℃／秒を超えると、炭素の拡散が抑制されすぎ、オーステナイトが安定化されるため、後の工程において所定量の金属相３を得ることが難しくなる。

【0087】

（３ｃ）７２０℃以下６３０℃超の温度域における冷却時間は２〜１０秒とする。つまり、この温度域での平均冷却速度は４５〜９℃／秒とする。
この工程により、所定量の金属相３を生成させることができる。ここで、冷却時間が２秒未満の場合は、金属相３への変態が十分に進まず、所定量の金属相３を得ることができない。一方、冷却時間が１０秒を超える場合は、オーステナイトから金属相３への変態が進みすぎて、後の工程で所定量の金属相１を得ることが難しくなる。

【0088】

ここで、７２０℃以下６３０℃超の温度域における冷却時間が５秒以上の場合には、金属相３を面積分率で３５．０％未満とすることがでない。このため、引張強さが７８０ＭＰａ以上である鋼板を得たい場合には、この冷却時間を５秒未満とし、引張強さが５９０ＭＰａ以上７８０ＭＰａ未満である鋼板を得たい場合には、この冷却時間を５秒以上とする。

【0089】

（３ｄ）６３０℃以下６００℃超の温度域における冷却時間は、２秒以上６秒未満とする。つまり、この温度域での平均冷却速度は１５〜５℃／秒とする。
この工程により、金属相２を生成させることができる。冷却時間が２秒未満の場合は、未変態のオーステナイトに含まれる炭素が十分に拡散することができないため、金属相４が多量に生成してしまう。一方、冷却時間が６秒以上の場合は、オーステナイトから金属相４が多量に生成してしまい、穴広げ性の劣化を招く。

【0090】

（３ｅ）６００℃以下４５０℃超の温度域における平均冷却速度が５０〜１００℃/秒となるように冷却（例えば、水冷）する。
この工程により、金属相４を５．０％以下にすることができる。平均冷却速度が５０℃/秒未満であると、金属相４の面積率が非常に高くなり、穴広げ性が劣化する。一方、平均冷却速度が１００℃/秒を超えると、炭素の拡散が抑制されすぎ、オーステナイトが安定化されるため、後の工程において所定量の金属相１を得ることが難しくなる。

【0091】

（４）巻取工程
鋼板を、２５℃以上４００℃以下の温度で巻き取る。この工程によりオーステナイトから金属相１への変態を起こすことができる。巻取り温度が４００℃を超えると、金属相４を５．０％以下にすることができなくなり、穴広げ性が劣化する。実操業において、室温以下で巻き取ることは困難であるため、下限を２５℃とする。

【0092】

（５）その他の工程
上記（４）の工程で巻き取った鋼板を巻き戻して酸洗し、鋼板に冷間圧延を施してもよい。酸洗で鋼板表面の酸化物を除去して冷間圧延に供することで、引張強さの向上、化成処理性の向上、めっき性の向上などを図ることができる。なお、酸洗は、一回でもよいし、複数回に分けて行ってもよい。

【0093】

冷間圧延における圧下率は３０〜８０％が好ましい。圧下率が３０％未満であると、引張強さが向上しないので、圧下率は３０％以上とする。好ましくは４０％以上である。一方、圧下率が８０％を超えると、引張強さが過剰に上昇して延性や穴拡げ性が低下するので、圧下率は８０％以下とする。好ましくは７０％以下である。

【0094】

本発明に係る鋼板の、Ｋ値及びＹ値で規定されるミクロ組織は、上記の（１）〜（４）の工程により得られる組織であるので、鋼板に冷間圧延を施しても、Ｋ値およびＹ値は大きく変化せず、ミクロ組織は冷間圧延後も殆どそのまま残存する。このため、鋼板に冷間圧延を施すことによって引張強さが上昇しても、穴拡げ性が低下することはない。

【0095】

冷間圧延後の鋼板を連続焼鈍ラインに供し、７５０〜９００℃で焼鈍してもよい。本発明者らは、７５０〜９００℃の焼鈍で、Ｋ値及びＹ値は大きく変化しないことを実験的に確認した。それ故、冷間圧延後の鋼板に焼鈍を施しても、穴拡げ性は低下しない。焼鈍温度は、Ｋ値及びＹ値の変化を極力抑制する点で、８００〜８５０℃が好ましい。

【0096】

焼鈍時間は、特に限定しない。焼鈍時間は、Ｋ値及びＹ値の変化を極力抑制しない範囲で、適宜設定すればよい。

【0097】

本発明に係るめっき鋼板の製造方法においては、本発明に係る鋼板の製造方法で製造した鋼板に、常法に従って溶融亜鉛めっきを施す。本発明合金化めっき鋼板の製造方法においては、本発明に係る鋼板の製造方法で製造した鋼板に、常法に従って合金化溶融亜鉛めっきを施す。

【0098】

常法におけるめっき温度や、合金化温度で、ミクロ組織のＫ値及びＹ値は変化しないので、鋼板の穴拡げ性は低下しない。

【実施例】

【0099】

次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。

【0100】

（実施例１）
表１および表２に示す成分組成の鋼片から、表３および表４に示す条件で鋼板を製造した。

【0101】

【表1】

【0102】

【表2】

【0103】

【表3】

【0104】

【表4】

【0105】

なお、表３および表４において、工程（１）は、粗圧延工程前の加工を意味し、表には鋼片の幅方向の長さの減少量ΔＷ（％）を示している。工程（２ａ）は、熱間仕上圧延の１パス前の圧延、工程（２ｂ）は、熱間仕上圧延をそれぞれ意味し、表にはそれぞれの温度（℃）および圧下率（％）を示している。工程（３ａ）は、仕上げ圧延終了から水冷開始までの保持であり、表には、その保持時間を示している。工程（３ｂ）は、８７０〜７２０℃の温度域における冷却工程であり、表には、その温度域における平均冷却速度（℃／秒）を示している。工程（３ｃ）は、７２０℃以下６３０℃超の温度域における冷却工程であり、表には、その温度域における冷却時間（秒）を示している。工程（３ｄ）は、６３０℃以下６００℃超の温度域における冷却工程であり、表には、その温度域における冷却時間（秒）を示している。工程（３ｅ）は、６００℃以下４５０℃超の温度域における冷却工程であり、表には、その温度域における平均冷却速度（℃／秒）を示している。工程（４）は、巻取工程であり、表にはその巻取温度（℃）を示している。

【0106】

得られた鋼板について、金属組織、機械的性質および穴広げ性を測定した。

【0107】

＜金属組織の測定＞
鋼板表面から板厚ｔの１／４深さ位置（１／４ｔ部）の圧延方向垂直断面について、圧延方向に２００μｍ、圧延面法線方向に１００μｍの領域を０．２μｍの測定間隔でＥＢＳＤ解析して結晶方位情報を得る。ここでＥＢＳＤ解析は、サーマル電界放射型走査電子顕微鏡（ＪＥＯＬ製ＪＳＭ−７００１Ｆ）とＥＢＳＤ検出器（ＴＳＬ製ＨＩＫＡＲＩ検出器）で構成された装置を用い、２００〜３００点／秒の解析速度で実施する。次に、得られた結晶方位情報に対して、方位差５°以上の領域を結晶粒と定義し、結晶粒の粒内の平均方位差を計算し、粒内の方位差が０．５°未満、または、０．５〜１．０°である結晶粒の割合を求める。

【0108】

本発明おける「結晶粒内の平均方位差」は、結晶粒内の方位分散である「Ｇｒａｉｎ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ（ＧＡＭ）」の平均値であり、隣接する測定点間の方位差を算出した後、結晶粒内全て測定点について平均値を求めたものである。ＧＡＭの値は、ＥＢＳＤ解析装置に付属のソフトウェア「ＯＩＭ Ａｎａｌｙｓｉｓ（登録商標）Ｖｅｒｓｉｏｎ ７．０．１」を用いて算出した。

【0109】

本発明における「結晶粒内のＩｍａｇｅ Ｑｕａｌｉｔｙの平均値」は、実際には、ＥＢＳＤ法で測定した測定値をＧＡＩＱ（Ｇｒａｉｎ ａｖｅｒａｇｅ ｉｍａｇｅ ｑｕａｌｉｔｙ）法で解析して得た値の平均値を意味する。
ＧＡＩＱは、ＥＢＳＤ解析により得られた結晶方位情報に対して、方位差５°以上の領域を結晶粒と定義するとき、結晶粒内の平均転位密度が４０００未満である結晶粒の割合を求める。ＧＡＩＱの値は、ＥＢＳＤ解析装置に付属のソフトウェア「ＯＩＭ Ａｎａｌｙｓｉｓ（登録商標）Ｖｅｒｓｉｏｎ ７．０．１」を用いて算出することができる。

【0110】

上記のようにして得られたＫ値およびＹ値に基づいて、金属相を下記のように分類した。
金属相１：Ｋ値が４．０００未満である金属相
金属相２：Ｋ値が４．０００以上であり、且つＹ値が０．５〜１．０である金属相
金属相３：Ｋ値が４．０００以上であり、且つＹ値が０．５未満である金属相
金属相４：金属相１〜３のいずれにも属さない金属相

【0111】

＜機械的性質の測定＞
引張強度と伸びについては、鋼板の圧延方向に直角にＪＩＳ５号試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ ２２４２に準拠して引張試験を行い、引張強さ（ＴＳ）と全伸び（Ｅｌ）を測定して評価する。

【0112】

＜穴拡げ性＞
穴拡げ性については、日本鉄鋼連盟規格ＪＦＳ−Ｔ１００１−１９９６に準拠して穴拡げ試験を行い、穴拡げ率（ＨＥＲ）を測定して評価する。

【0113】

これらの結果を表５に示す。

【0114】

【表5】

【0115】

表５に示すように、本発明例の鋼板は、５９０ＭＰａ以上の引張強さと十分な穴拡げ性を有している。

【0116】

（実施例２）
表６および表７に示す成分組成の鋼片から、表８および表９に示す条件で鋼板を製造した。

【0117】

【表6】

【0118】

【表7】

【0119】

【表8】

【0120】

【表9】

【0121】

なお、表８および表９において、工程（１）は、粗圧延工程前の加工を意味し、表には鋼片の幅方向の長さの減少量ΔＷ（％）を示している。工程（２ａ）は、熱間仕上圧延の１パス前の圧延、工程（２ｂ）は、熱間仕上圧延をそれぞれ意味し、表にはそれぞれの温度（℃）および圧下率（％）を示している。工程（３ａ）は、仕上げ圧延終了から水冷開始までの保持であり、表には、その保持時間を示している。工程（３ｂ）は、８７０〜７２０℃の温度域における冷却工程であり、表には、その温度域における平均冷却速度（℃／秒）を示している。工程（３ｃ）は、７２０℃以下６３０℃超の温度域における冷却工程であり、表には、その温度域における冷却時間（秒）を示している。工程（３ｄ）は、６３０℃以下６００℃超の温度域における冷却工程であり、表には、その温度域における冷却時間（秒）を示している。工程（３ｅ）は、６００℃以下４５０℃超の温度域における冷却工程であり、表には、その温度域における平均冷却速度（℃／秒）を示している。工程（４）は、巻取工程であり、表にはその巻取温度（℃）を示している。

【0122】

得られた鋼板について、金属組織、機械的性質および穴広げ性を測定した。

【0123】

＜金属組織の測定＞
鋼板表面から板厚ｔの１／４深さ位置（１／４ｔ部）の圧延方向垂直断面について、圧延方向に２００μｍ、圧延面法線方向に１００μｍの領域を０．２μｍの測定間隔でＥＢＳＤ解析して結晶方位情報を得る。ここでＥＢＳＤ解析は、サーマル電界放射型走査電子顕微鏡（ＪＥＯＬ製ＪＳＭ−７００１Ｆ）とＥＢＳＤ検出器（ＴＳＬ製ＤＶＣ５型検出器）で構成された装置を用い、ＥＢＳＤ解析装置に付属の「ＴＳＬ ＯＩＭ Ｄａｔａ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ６」により、６０mm秒の露出時間で測定する。次に、得られた結晶方位情報に対して、方位差５°以上の領域を結晶粒と定義し、結晶粒の粒内の平均方位差を計算し、粒内の方位差が０．５°未満、または、０．５〜１．０°である結晶粒の割合を求める。

【0124】

本発明おける「結晶粒内の平均方位差」は、結晶粒内の方位分散である「Ｇｒａｉｎ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ（ＧＡＭ）」の平均値であり、隣接する測定点間の方位差を算出した後、結晶粒内全て測定点について平均値を求めたものである。ＧＡＭの値は、ＥＢＳＤ解析装置に付属のソフトウェア「ＯＩＭ Ａｎａｌｙｓｉｓ（登録商標）Ｖｅｒｓｉｏｎ ７．０．１」を用いて算出した。

【0125】

本発明における「結晶粒内のＩｍａｇｅ Ｑｕａｌｉｔｙの平均値」は、実際には、ＥＢＳＤ法で測定した測定値をＧＡＩＱ（Ｇｒａｉｎ ａｖｅｒａｇｅ ｉｍａｇｅ ｑｕａｌｉｔｙ）法で解析して得た値の平均値を意味する。
ＧＡＩＱは、ＥＢＳＤ解析により得られた結晶方位情報に対して、方位差５°以上の領域を結晶粒と定義するとき、結晶粒内の平均転位密度が４０００未満である結晶粒の割合を求める。ＧＡＩＱの値は、ＥＢＳＤ解析装置に付属のソフトウェア「ＯＩＭ Ａｎａｌｙｓｉｓ（登録商標）Ｖｅｒｓｉｏｎ ７．０．１」を用いて算出することができる。

【0126】

上記のようにして得られたＫ値およびＹ値に基づいて、金属相を下記のように分類した。
金属相１：Ｋ値が４．０００未満である金属相
金属相２：Ｋ値が４．０００以上であり、且つＹ値が０．５〜１．０である金属相
金属相３：Ｋ値が４．０００以上であり、且つＹ値が０．５未満である金属相
金属相４：金属相１〜３のいずれにも属さない金属相

【0127】

＜機械的性質の測定＞
引張強度と伸びについては、鋼板の圧延方向に直角にＪＩＳ５号試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ ２２４２に準拠して引張試験を行い、引張強さ（ＴＳ）と全伸び（Ｅｌ）を測定して評価する。

【0128】

＜穴拡げ性＞
穴拡げ性については、日本鉄鋼連盟規格ＪＦＳ−Ｔ１００１−１９９６に準拠して穴拡げ試験を行い、穴拡げ率（ＨＥＲ）を測定して評価する。

【0129】

これらの結果を表１０に示す。

【0130】

【表10】

【0131】

表１０に示すように、本発明例の鋼板は、７８０ＭＰａ以上の引張強さと十分な穴拡げ性を有している。

【産業上の利用可能性】

【0132】

本発明によれば、引張強さが５９０ＭＰａ以上（さらには７８０ＭＰａ以上）の高強度と、優れた穴拡げ性を有する鋼板およびめっき鋼板が得られる。

【符号の説明】

【0133】

１ Ｋ値が４未満の結晶組織
２ Ｋ値が４以上で、Ｙ値が０．５〜１．０の結晶組織
３ Ｋ値が４以上で、Ｙ値が０．５未満の結晶組織

【要約】

所定の化学組成を有し、ＥＢＳＤ解析により測定された５．０°以上の粒界で囲まれた領域を一つの結晶粒とし、前記結晶粒内のＩｍａｇｅ Ｑｕａｌｉｔｙの平均値に１０^−３を乗じた値をＫ値とし、前記結晶粒内の平均方位差（°）をＹ値とし、前記Ｋ値が４．０００未満である金属相を金属相１とし、前記Ｋ値が４．０００以上であり、且つ前記Ｙ値が０．５〜１．０である金属相を金属相２とし、前記Ｋ値が４．０００以上であり、且つ前記Ｙ値が０．５未満である金属相を金属相３とし、前記金属相１〜３のいずれにも属さない金属相を金属相４とするとき、面積％で、金属相１：１．０％以上３５．０％未満、金属相２：３０．０％以上８０．０％以下、金属相３：５．０％以上５０．０％以下、金属相４：５．０％以下であるミクロ組織を備える、鋼板。この鋼板は、引張強さが５９０ＭＰａ以上（さらには７８０ＭＰａ以上）の高強度と、優れた穴拡げ性を有する。

【図1】