特開 2024-45307 冷間圧延マルテンサイト鋼及びそのマルテンサイト鋼の方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024045307

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】冷間圧延マルテンサイト鋼及びそのマルテンサイト鋼の方法

(51)【国際特許分類】

   C22C 38/00 20060101AFI20240326BHJP

   C22C 38/60 20060101ALI20240326BHJP

   C21D 9/46 20060101ALN20240326BHJP

【ＦＩ】

C22C38/00 301S

C22C38/60

C21D9/46 G

【審査請求】有

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024009308

(22)【出願日】2024-01-25

(62)【分割の表示】P 2021568028の分割

【原出願日】2020-03-30

(31)【優先権主張番号】PCT/IB2019/054022

(32)【優先日】2019-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IB

(71)【出願人】

【識別番号】515214729

【氏名又は名称】アルセロールミタル

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジーベントリット，マチュー

(72)【発明者】

【氏名】ロイスト，バンサン

(57)【要約】      （修正有）

【課題】高強度及び高成形性を併せ持つ、自動車産業に適した冷間圧延マルテンサイト鋼、及びマルテンサイト鋼の製造方法を提供する。
【解決手段】重量パーセントで、０．１％≦Ｃ≦０．２％、１．５％≦Ｍｎ≦２．５％、０．１％≦Ｓｉ≦０．２５％、０．１％≦Ｃｒ≦１％、０.０１％≦Ａｌ≦０．１％、０．００１％≦Ｔｉ≦０．１％、Ｓ≦０．０９％、Ｐ≦０．０９％、Ｎ≦０．０９％を含み、以下の任意元素の１種以上、、Ｎｉ≦１％、Ｃｕ≦１％、Ｍｏ≦０．４％、Ｎｂ≦０．１％、Ｖ≦０．１％、Ｂ≦０．０５％、Ｓｎ≦０．１％、Ｐｂ≦０．１％、Ｓｂ≦０．１％、０．００１％≦Ｃａ≦０．０１％を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる。微細組織は、面積百分率で、マルテンサイトを９５％以上、フェライト及びベイナイトの合計が１～５％、残留オーステナイト量が２％以下である、冷間圧延マルテンサイト鋼板。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷間圧延マルテンサイト鋼板であって、重量パーセントで表される以下の元素、すなわち、
０．１％≦Ｃ≦０．２％、
１．５％≦Ｍｎ≦２．５％、
０．１％≦Ｓｉ≦０．２５％、
０．１％≦Ｃｒ≦１％、
０.０１％≦Ａｌ≦０．１％、
０．００１％≦Ｔｉ≦０．１％、
０％≦Ｓ≦０．０９％、
０％≦Ｐ≦０．０９％、
０％≦Ｎ≦０．０９％、
を含み、以下の任意元素の１種以上、すなわち、
０％≦Ｎｉ≦１％、
０％≦Ｃｕ≦１％、
０％≦Ｍｏ≦０．４％、
０％≦Ｎｂ≦０．１％、
０％≦Ｖ≦０．１％、
０％≦Ｂ≦０．０５％、
０％≦Ｓｎ≦０．１％、
０％≦Ｐｂ≦０．１％、
０％≦Ｓｂ≦０．１％、
０．００１％≦Ｃａ≦０．０１％、
を含むことができ、残余の組成は鉄及び加工により生ずる不可避の不純物から構成され、該鋼の微細組織は、面積百分率で、マルテンサイトを少なくとも９５％含み、フェライト及びベイナイトの累積量が１～５％の間であり、任意の残留オーステナイト量が０～２％の間である、冷間圧延マルテンサイト鋼板。

【請求項2】

前記組成が、０．１６％～０．２４％のケイ素を含む、請求項１に記載の冷間圧延マルテンサイト鋼板。

【請求項3】

前記組成が、０．１１％～０．１９％の炭素を含む、請求項１又は２に記載の冷間圧延マルテンサイト鋼板。

【請求項4】

前記組成が、０．０１％～０．０５％のアルミニウムを含む、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の冷間圧延マルテンサイト鋼板。

【請求項5】

前記組成が、１．６％～２．４％のマンガンを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の冷間圧延マルテンサイト鋼板。

【請求項6】

前記組成が、０．１％～０．５％のクロムを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の冷間圧延マルテンサイト鋼板。

【請求項7】

マルテンサイトの量が９６％～９９％の間である、請求項１～６のいずれか一項に記載の冷間圧延マルテンサイト鋼板。

【請求項8】

フェライト及びベイナイトの累積量が、１％～４％の間である、請求項１～７のいずれか一項に記載の冷間圧延マルテンサイト鋼板。

【請求項9】

１２８０ＭＰａ以上の最大引張強さ、及び１１００ＭＰａ以上の降伏強さを有する、請求項１～８のいずれか一項に記載の冷間圧延マルテンサイト鋼板。

【請求項10】

冷間圧延マルテンサイト鋼板の製造方法であって、次の連続工程、すなわち、
－ 請求項１～６のいずれか一項に記載の鋼組成を提供する工程、
－ 該半完成品を１０００℃～１２８０℃の間の温度まで再加熱する工程、
－ 該半完成品をオーステナイト範囲で圧延して、熱間圧延鋼板を得る工程であって、熱間圧延仕上げ温度がＡｃ３～Ａｃ３＋１００℃の間である工程、
－ 少なくとも２０℃／秒の冷却速度で６５０℃未満の巻取温度まで該板を冷却し、及び該熱間圧延板を巻き取る工程、
－ 該熱間圧延板を室温まで冷却する工程、
－ 該熱間圧延鋼板にスケール除去処理を実施する任意の工程、
－ 該熱間圧延鋼板を焼鈍することができる任意の工程、
－ 該熱間圧延鋼板にスケール除去処理を実施する任意の工程、
－ ３５～９０％の間の圧下率で該熱間圧延鋼板を冷間圧延して、冷間圧延鋼板を得る工程、
－ 次に、少なくとも２℃／秒の速度でＡｃ３～Ａｃ３＋１００℃の間の均熱温度Ｔｓｏａｋまで該冷間圧延鋼板を加熱する工程であって、それを１０～５００秒間保持する工程、
－ 次いで、該冷間圧延鋼板を２段階冷却で冷却する工程であって、
○ 該冷間圧延鋼板を冷却する第１段階はＴｓｏａｋから開始し、６５０℃～７５０℃の間の温度Ｔ１まで行い、冷却速度ＣＲ１は１５℃／秒～１５０℃／秒の間であり、
○ 冷却の第２段階はＴ１から開始し、Ｍｓ－１０℃～２０℃の間の温度Ｔ２まで行い、冷却速度ＣＲ２は少なくとも５０℃／秒である工程、
－ 次いで、少なくとも１℃／秒の速度で１５０～３００℃の間の焼き戻し温度Ｔｔｅｒｍまで該冷間圧延鋼板を再加熱する工程であって、それを１００～６００秒間保持する工程、
－ 次いで、少なくとも１℃／秒の冷却速度で室温まで冷却し、冷間圧延マルテンサイト鋼板を得る工程
を含む、製造方法。

【請求項11】

前記巻取温度が４７５℃～６２５℃の間である、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

ＴｓｏａｋがＡｃ３＋１０℃～Ａｃ３＋１００℃の間である、請求項１０又は１１に記載の方法。

【請求項13】

ＣＲ１が２０℃／秒～１２０℃／秒の間である、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

Ｔ１が６６０℃～７２５℃の間である、請求項１０～１３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

ＣＲ２が１００℃／秒を超える、請求項１０～１４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

Ｔ２がＭｓ－５０℃～２０℃の間である、請求項１０～１５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】

Ｔｔｅｍｐｅｒが２００℃～３００℃の間である、請求項１０～１６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項18】

車両の構造部品を製造するための、請求項１～９のいずれか一項に従って得られた鋼板又は請求項１０～１７のいずれか一項に記載の方法に従って製造された鋼板の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車産業に適した冷間圧延マルテンサイト鋼の製造方法、特に引張強さが１２８０ＭＰａ以上のマルテンサイト鋼に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車部品は、２つの矛盾する必要性、すなわち、成形の容易さ及び強度を満足することが要求されているが、近年では地球環境への配慮の面から自動車には燃費向上という３つ目の要求も与えられている。このように、今や自動車部品は、複雑な自動車組立への適合の容易さの基準に適合させるために、高い成形性を有する材料で作られなければならず、同時に燃費を改善するために自動車の重量を減少させながら、自動車の耐衝突性及び耐久性のための強度を改善しなければならない。

【0003】

そのため、材料の強度を増すことにより自動車に使われる材料の量を減らすために、精力的な研究開発努力がなされている。逆に、鋼板の強度の増加は成形性を低下させるので、高強度及び高成形性を併せ持つ材料の開発が必要である。

【0004】

高強度及び高成形性鋼板の分野における以前の研究開発は、高強度及び高成形性鋼板を製造するためのいくつかの方法をもたらし、そのいくつかは、本発明を徹底的に理解するために本明細書に列挙される。

【0005】

ＷＯ２０１７／０６５３７１号の鋼板は、材料の鋼板を３～６０秒間、Ａｃ３変態点以上に急速加熱し、材料の鋼板を維持する工程であって、該材料の鋼板は、０．０８～０．３０重量％のＣ、０．０１～２．０重量％のＳｉ、０．３０～３．０重量％のＭｎ、０．０５重量％以下のＰ及び０．０５重量％以下のＳを含み、残余がＦｅ及び他の不可避の不純物である工程、加熱した鋼板を水又は油で急速に１００℃／秒以上に冷却する工程、加熱及び維持時間を含む３～６０秒間、５００℃からＡ１変態点まで急速に焼き戻しする工程により製造される。しかし、ＷＯ２０１７／０６５３７１号の鋼は１３００ＭＰａの引張強度を上回ることができず、焼き戻しマルテンサイト単相構造を持っていても穴広げ率について言及していない。

【0006】

ＷＯ２０１０／０３６０２８号は、溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法に関する。溶融亜鉛めっき鋼板は、マトリックスとしてのマルテンサイト組織を有する鋼板及び鋼板上に形成された溶融亜鉛めっき層を含む。鋼板には、０．０５重量％～０．３０重量％のＣ、０．５重量％～３．５重量％のＭｎ、０．１重量％～０．８重量％のＳｉ、０．０１重量％～１．５重量％のＡｌ、０．０１重量％～１．５重量％のＣｒ、０．０１重量％～１．５重量％のＭｏ、０．００１重量％～０．１０重量％のＴｉ、５ｐｐｍ～１２０ｐｐｍのＮ、３ｐｐｍ～８０ｐｐｍのＢ、不純物、及び残余のＦｅが含まれるが、ＷＯ２０１０／０３６０２８号の鋼は、穴広げ率については言及していない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開第２０１７／０６５３７１号

【特許文献2】国際公開第２０１０／０３６０２８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は、以下、
－ １２８０ＭＰａ以上、好ましくは１３００ＭＰａを超える最大引張強さ、
－ １１００ＭＰａ以上、好ましくは１１５０ＭＰａを超える降伏強さ、
－ ４０％超、望ましくは５０％超の穴広げ率、
を同時に有する冷間圧延マルテンサイト鋼板を利用可能にすることにより、これらの問題を解決することにある。

【0009】

好ましくは、このような鋼は、良好な溶接性及び被覆性を有しながら、成形、圧延に良好な適合性を有することができる。

【0010】

本発明の別の目的は、製造パラメータの変化に対し安定している一方で、従来の産業用途に適合するこれらの板の製造方法を利用可能にすることでもある。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の上記の目的及び他の利点は、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明することにより、より明らかになるであろう。

【0012】

冷間圧延マルテンサイト鋼の化学組成は次の元素から構成される。

【0013】

本発明の鋼中には炭素が０．１％～０．２％の間で存在する。炭素は、マルテンサイトなどの低温変態相を生成させて本発明の鋼の強度を高めるために必要な元素である。このため、炭素は二つの重要な役割を果たし、その一つは強度を高めることである。しかし、炭素含有量が０．１％未満では、本発明の鋼に引張強さを付与することができない。一方、炭素含有量が０．２％を超えると、鋼は不十分なスポット溶接性を示し、その自動車部品への用途が制限される。本発明に対し好ましい含有量は、０．１１％～０．１９％の間、より好ましくは０．１２％～０．１８％の間に保つことができる。

【0014】

本発明の鋼のマンガン含有量は１．５％～２．５％の間である。この元素はガンマジニアス（ｇａｍｍａｇｅｎｏｕｓ）である。マンガンは固溶強化を提供し、フェライト変態温度を抑制し、フェライト変態速度を低下させ、したがってマルテンサイトの生成を助ける。少なくとも１．５％の量が、マルテンサイトの生成を補助するとともに、強度を付与するために必要である。しかし、マンガン含有量が２．５％を超えると、焼鈍後の冷却中にマルテンサイトへのオーステナイトの変態を遅らせるなどの悪影響を生じる。２．５％を超えるマンガン含有量は凝固時に鋼中に過度に偏析して、材料内部の均質性が損なわれ、これは高温加工処理中に表面割れを引き起こすことがある。マンガンの存在の好ましい限度は１．６～２．４％の間、より好ましくは１．６～２．２％の間である。

【0015】

本発明の鋼のケイ素含有量は０．１％～０．２５％の間である。ケイ素は固溶強化により強度を増すことに寄与する元素である。ケイ素は、焼鈍後の冷却中に炭化物の析出を遅らせることができる成分であり、したがって、ケイ素はマルテンサイトの生成を促進する。しかし、ケイ素はフェライト形成剤でもあり、Ａｃ３変態点を上昇させ、これは焼鈍温度をより高い温度範囲に押し上げ、これがケイ素の含有量が最大０．２５％に保たれる理由である。０．２５％を超えるケイ素の含有量は脆化を調節することもあり、さらにケイ素は被覆性も損なう。ケイ素の存在の好ましい限度は０．１６～０．２４％の間、より好ましくは０．１８～０．２３％の間である。

【0016】

本発明の鋼の複合コイルのクロム含有量は０．１％～１％の間である。クロムは、固溶強化により鋼に強度を与える必須元素であり、強度を付与するためには最低０．１％が必要であるが、１％を超えて使用すると鋼の表面仕上げを損なう。クロムの存在の好ましい限度は０．１～０．５％の間である。

【0017】

本発明において、アルミニウムの含有量は０．０１％～１％の間である。アルミニウムは、溶鋼中に存在する酸素を除去して、酸素が凝固処理中に気相を形成するのを防止する。アルミニウムはまた、窒素を鋼中に固定して窒化アルミニウムを形成し、結晶粒のサイズを減少させる。１％を超えるより高いアルミニウム含有量は、Ａｃ３点を高温に上昇させ、生産性を低下させる。アルミニウムの存在の好ましい限度は０．０１％～０．０５％の間である

【0018】

本発明の鋼にチタンを０．００１％～０．１％の間で添加する。チタンは鋳造製品の凝固中に現れるチタン窒化物を形成する。成形性に悪影響を及ぼす粗大な窒化チタンの生成を避けるために、チタンの量は０．１％に制限される。この場合、０．００１％未満のチタン含有量は、本発明の鋼に何らの影響も及ぼさない。

【0019】

硫黄は必須元素ではないが、鋼の中に不純物として含まれている可能性があり、また、本発明の観点から、硫黄含有量は可能な限り低いことが好ましいが、製造コストの観点からは０．０９％以下である。さらに、より高い硫黄が鋼中に存在する場合には、それは硫化物を形成するために、特にマンガンと結合し、本発明に対するその有益な影響を低下させる。

【0020】

本発明の鋼のリン成分は０％から０．０９％の間である。リンは、特に粒界に偏析したり、マンガンと共偏析したりする傾向があるため、スポット溶接性及び高温延性を低下させる。これらの理由により、その含有量は０．０９％に制限され、好ましくは０．０６％未満である。

【0021】

材料の経年劣化を回避し、鋼の機械的性質に悪影響を及ぼす凝固中の窒化アルミニウムの析出を最小限に抑えるために、窒素は０．０９％に制限される。

【0022】

モリブデンは、本発明の鋼の０％～０．４％を構成する任意元素である。モリブデンは、焼入性及び硬度を改善するのに有効な役割を果たし、特に少なくとも０．００１％の量、又はさらには少なくとも０．００２％の量で添加された場合、ベイナイトの出現を遅らせ、それゆえマルテンサイトの形成を促進する。しかし、モリブデンの添加は、金属元素の添加コストを過度に上昇させるため、経済的理由からその含有量は０．４％に制限される。

【0023】

ニオブは、本発明の鋼中に０％～０．１％の間で存在し、析出硬化により本発明の鋼の強度を付与するための炭窒化物を形成するのに適している。ニオブはまた、炭窒化物としてのその析出を通じて、及び加熱処理中の再結晶を遅らせることによって、微細組織の成分のサイズに影響を及ぼす。したがって、保持温度の終了時に、またその結果として、完全な焼鈍後に形成されるより微細な微細組織は、製品の硬化につながる。しかし、その影響の飽和効果が観察される（これは、ニオブの追加量が製品のいかなる強度向上をももたらさないことを意味する）ので、０．１％を超えるニオブ含有量は経済的に興味を引かない。

【0024】

バナジウムは炭化物又は炭窒化物を形成して鋼の強度を高めるのに有効であり、経済的観点からその上限は０．１％である。

【0025】

ニッケルは、本発明の鋼の強度を高め、その靭性を改善するために、０％～１％の量で任意元素として添加することができる。このような効果を得るためには、最低０．０１％が好ましい。しかし、その含有量が１％を超えると、ニッケルは延性劣化を引き起こす。

【0026】

銅は、本発明の鋼の強度を高め、その耐食性を改善するために、０％～１％の量で任意元素として添加することができる。このような効果を得るためには、最低０．０１％が好ましい。しかし、その含有量が１％を超えると、表面形態を劣化させる可能性がある。

【0027】

ホウ素は、本発明の鋼の任意元素であり、０％～０．０５％の間で存在することができる。ホウ素は、ホウ窒化物を形成し、少なくとも０．０００１％の量で添加すると、本発明の鋼にさらなる強度を付与する。

【0028】

本発明の鋼にはカルシウムを０．００１％～０．０１％の間の量で添加することができる。カルシウムは、特に介在物処理の間、任意元素として本発明の鋼に添加される。カルシウムは、悪影響を及ぼす球状型の硫黄内容物と結合して、硫黄の悪影響を妨害することにより、鋼の微細化に寄与する。

【0029】

Ｓｎ、Ｐｂ又はＳｂのような他の元素は、Ｓｎ≦０．１％、Ｐｂ≦０．１％及びＳｂ≦０．１％の割合で個別に又は組み合わせて添加することができる。指示された最大含有量レベルまで、これらの元素は凝固中に結晶粒を微細化することを可能にする。鋼の組成の残余は、鋼及び加工に起因する不可避の不純物からなる。

【0030】

以下に、マルテンサイト鋼板の微細組織を詳細に説明する。全てのパーセントは面積分率である。

【0031】

マルテンサイトは面積分率で微細組織の少なくとも９５％を構成する。本発明のマルテンサイトは、フレッシュマルテンサイト及び焼き戻しマルテンサイトの両方を含むことができる。しかし、フレッシュマルテンサイトは任意の微視的成分であり、０％と４％の間、好ましくは０～２％の間、さらにより良好には０％と等しい量で鋼中に制限される。焼き戻し後の冷却中にフレッシュマルテンサイトが生成することがある。焼鈍後、特にＭｓ温度未満、より具体的にはＭｓ－１０℃～２０℃の間の後の冷却の、第２段階中に生成するマルテンサイトから焼き戻しマルテンサイトが形成される。このようなマルテンサイトは１５０℃～３００℃の間の焼き戻し温度Ｔｔｅｍｐｅｒで保持中に焼き戻される。本発明のマルテンサイトはこのような鋼に延性及び強度を付与する。好ましくは、マルテンサイトの含有量は９６％～９９％の間、より好ましくは９７％～９９％の間である。

【0032】

フェライト及びベイナイトの累積量は微細組織の１％～５％の間に相当する。ベイナイト及びフェライトの累積的存在は、５％までは本発明に悪影響を及ぼさないが、５％を超えると機械的特性に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、フェライト及びベイナイトの累積的存在の好ましい限度は１％～４％の間、より好ましくは１％～３％の間に保たれる。

【0033】

焼き戻し前の再加熱中にベイナイトが生成する。好ましい実施形態において、本発明の鋼は１～３％のベイナイトを含む。ベイナイトは鋼に成形性を付与できるが、多すぎる量で存在すると、鋼の引張強さに悪影響を及ぼすことがある。

【0034】

フェライトは、焼鈍後の冷却の第１段階中に生成することがあるが、微細組織成分としては必要ではない。フェライト生成はできるだけ少なく、好ましくは２％未満に保たなければならず、又は１％未満にすら保たなければならない。

【0035】

残留オーステナイトは、鋼中に０％～２％の間で存在することができる任意の微細組織である。

【0036】

上記の微細組織に加えて、冷間圧延マルテンサイト鋼板の微細組織はパーライト又はセメンタイトのような微細組織成分を含まない。

【0037】

本発明の鋼は、任意の適切な方法により製造することができる。しかし、非限定的な例として、以下に詳述する本発明に従った方法を用いることが好ましい。

【0038】

このような好ましい方法は、本発明によるプライム鋼の化学組成を有する鋼の半完成鋳造物を提供することからなる。鋳造は、インゴット又は薄いスラブ若しくは薄いストリップの形態（すなわち、厚さは、スラブの場合の約２２０ｍｍから薄いストリップの場合の数十ミリメートルの範囲である）で連続的に行うことができる。

【0039】

例えば、本発明の化学組成を有するスラブは、連続的鋳造によって製造され、ここで、スラブは、中心部偏析を回避し、局所炭素対公称炭素の比率を１．１０未満に保つことを保証するために、任意に、連続的鋳造処理の間に任意に直接軽圧下を受けた。連続鋳造処理によって提供されるスラブは、連続鋳造の後、高温で直接使用することができ、あるいはまず室温まで冷却され、次いで熱間圧延のために再加熱することができる。

【0040】

熱間圧延を受けるスラブの温度は、少なくとも１０００℃でなければならず、１２８０℃未満でなければならない。スラブの温度が１２８０℃より低い場合、圧延機に過大な荷重が加わり、さらに仕上げ圧延中に鋼の温度がフェライト変態温度まで低下することがあり、これにより鋼は組織中に変態フェライトが含まれる状態で圧延される。したがって、Ａｃ３～Ａｃ３＋１００℃の温度範囲で熱間圧延が完了するようにスラブの温度を十分高くする必要がある。１２８０℃を超える温度での再加熱は、工業的に費用がかかるため避けなければならない。

【0041】

次いで、このように得られた板を、６５０℃未満でなければならない巻取温度まで少なくとも２０℃／秒の冷却速度で冷却する。好ましくは、冷却速度は２００℃／秒以下である。

【0042】

次いで、熱間圧延鋼板を、楕円化を回避するために６５０℃未満の、好ましくはスケール形成を回避するために４７５℃～６２５℃の間の巻取温度で巻取って、このような巻取温度については、５００℃～６２５℃の間がさらに好ましい範囲である。次いで、巻取られた熱間圧延鋼板を室温まで冷却してから任意のホットバンド焼鈍に供する。

【0043】

熱間圧延鋼板は、任意のホットバンド焼鈍の前の熱間圧延中に形成されたスケールを除去するために、任意の、スケール除去工程に供することができる。次いで、熱間圧延板は、任意の、ホットバンド焼鈍を受けてもよい。好ましい実施形態では、このようなホットバンド焼鈍は、４００℃～７５０℃の間の温度で好ましくは少なくとも１２時間かつ９６時間以内で実施され、温度は好ましくは７５０℃未満とされ、熱間圧延した微細組織の部分的変換を回避し、したがって場合によっては微細組織の均一性を失うことを回避する。その後、この熱間圧延鋼板の、任意の、スケール除去工程を、例えば、このような板の酸洗により行うことができる。

【0044】

次にこの熱間圧延鋼板を冷間圧延に供し、圧下率３５～９０％の間の冷間圧延鋼板を得る。

【0045】

その後、冷間圧延鋼板は加熱処理されて、必要な機械的性質及び微細組織を本発明の鋼に付与する。

【0046】

冷間圧延鋼板は、Ａｃ３～Ａｃ３＋１００℃の間、好ましくはＡｃ３＋１０℃～Ａｃ３＋１００℃の間の均熱温度Ｔｓｏａｋまで、少なくとも２℃／秒、好ましくは３℃を超える加熱速度で加熱され、ここで以下の式を用いて鋼板のＡｃ３を算出する。
Ａｃ３＝９１０－２０３［Ｃ］＾（１／２）－１５．２［Ｎｉ］＋４４．７［Ｓｉ］＋１０４［Ｖ］＋３１．５［Ｍｏ］＋１３．１［Ｗ］－３０［Ｍｎ］－１１［Ｃｒ］－２０［Ｃｕ］＋７００［Ｐ］＋４００［Ａｌ］＋１２０［Ａｓ］＋４００［Ｔｉ］
式中、元素含有量は冷間圧延鋼板の重量百分率で表される。

【0047】

冷間圧延鋼板をＴｓｏａｋで１０秒～５００秒間保持し、強加工硬化初期組織の完全再結晶及びオーステナイトへの完全変態を確実にする。

【0048】

次いで、冷間圧延鋼板は、冷却の第１段階がＴｓｏａｋから始まり、冷間圧延鋼板が１５℃／秒～１５０℃／秒の間の冷却速度ＣＲ１で、６５０℃～７５０℃の間の範囲の温度Ｔ１まで冷却される、２段階冷却処理で冷却される。好ましい実施形態では、このような冷却の第１段階の冷却速度ＣＲ１は、２０℃／秒～１２０℃／秒の間である。このような第１段階の好ましいＴ１温度は６６０℃～７２５℃の間である。

【0049】

冷却の第２段階では、冷間圧延鋼板は、少なくとも５０℃／秒の冷却速度ＣＲ２で、Ｔ１からＭｓ－１０℃～２０℃の間の温度Ｔ２まで冷却される。好ましい実施形態では、冷却の第２段階の冷却速度ＣＲ２は、少なくとも１００℃／秒、より好ましくは少なくとも１５０℃／秒である。このような第２段階に好ましいＴ２温度はＭｓ－５０℃～２０℃の間である。

【0050】

以下の式を用いて、鋼板のＭｓを算出する。
Ｍｓ＝５４５－６０１．２＊（１－ＥＸＰ（－０．８６８［Ｃ］））－３４．４［Ｍｎ］－１３．７［Ｓｉ］－９．２［Ｃｒ］－１７．３［Ｎｉ］－１５．４［Ｍｏ］＋１０．８［Ｖ］＋４．７［Ｃｏ］－１．４［Ａｌ］－１６．３［Ｃｕ］－３６１［Ｎｂ］－２．４４［Ｔｉ］－３４４８［Ｂ］

【0051】

その後、１００秒間及び６００秒間の加熱速度が少なくとも１℃／秒、好ましくは少なくとも２℃／秒、より好ましくは１０℃／秒で、冷間圧延鋼板を１５０～３００℃の間の焼き戻し温度Ｔｔｅｍｐｅｒまで再加熱する。焼き戻しのための好ましい温度範囲は２００℃～３００℃の間であり、Ｔｔｅｍｐｅｒで保持するための好ましい持続時間は２００秒～５００秒の間である。

【0052】

次いで、この冷間圧延鋼板を室温まで冷却し、冷間圧延マルテンサイト鋼を得る。

【0053】

本発明の冷間圧延マルテンサイト鋼板は、任意に、その耐食性を改善するために、亜鉛若しくは亜鉛合金、又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金で被覆することができる。

【実施例0054】

本明細書に示される以下の試験、実施例、比喩的例示及び表は、本質的に非制限的であり、例示のみの目的で考慮されなければならず、本発明の有利な特徴を示す。

【0055】

組成の異なる鋼でできた鋼板を表１にまとめ、ここでは、それぞれ表２に規定されているプロセスパラメータに従って鋼板を製造する。その後、表３に試験中に得られた鋼板の微細組織をまとめ、表４に得られた特性の評価結果をまとめた。

【0056】

【表1】

【0057】

表２
表２は、冷間圧延マルテンサイト鋼となるために必要な機械的性質を表１の鋼に付与するために、冷間圧延鋼板に実施された熱間圧延及び焼鈍処理パラメータをまとめた。

【0058】

表２は次のとおりである。

【0059】

【表2】

【0060】

表３は、本発明の鋼及び参考の鋼の両方の微細組織を面積分率に関して決定するための、走査型電子顕微鏡のような異なる顕微鏡に関する標準に従って行われた試験の結果を例示したものである。結果は本明細書に明記される。

【0061】

【表3】

【0062】

表４
標準に従って実施された種々の機械的試験の結果をまとめた。試験は、ＪＩＳ－Ｚ２２４１に基づき、最大引張強さ及び降伏強さを試験する。穴広げを評価するために、穴広げと呼ばれる試験を適用する。この試験では、試料に１０ｍｍの穴を開け、変形させ、変形後に穴の直径を測定し、ＨＥＲ％＝１００＊（Ｄｆ－Ｄｉ）／Ｄｉを算出する。

【0063】

【表4】