特表 2024-513104 優れた包括的成形性及び曲げ特性を有する自動車用途向けの高強度冷延鋼板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-21

(54)【発明の名称】優れた包括的成形性及び曲げ特性を有する自動車用途向けの高強度冷延鋼板

(51)【国際特許分類】

   C22C 38/00 20060101AFI20240313BHJP

   C22C 38/58 20060101ALI20240313BHJP

   C21D 9/46 20060101ALI20240313BHJP

【ＦＩ】

C22C38/00 301S

C22C38/58

C21D9/46 G

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023561357

(86)(22)【出願日】2022-04-05

(85)【翻訳文提出日】2023-12-05

(86)【国際出願番号】 EP2022059016

(87)【国際公開番号】W WO2022214488

(87)【国際公開日】2022-10-13

(31)【優先権主張番号】2150431-1

(32)【優先日】2021-04-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518219457

【氏名又は名称】フォエスタルピネ シュタール ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(71)【出願人】

【識別番号】511312997

【氏名又は名称】トヨタ モーター ヨーロッパ

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100133835

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 努

(74)【代理人】

【識別番号】100186912

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 淳浩

(72)【発明者】

【氏名】ミヒャエル シュバルツェンブルンナー

(72)【発明者】

【氏名】エディップ オゼル アルマン

(72)【発明者】

【氏名】トーマス ヘベスベルガー

【テーマコード（参考）】

4K037

【Ｆターム（参考）】

4K037EA01

4K037EA02

4K037EA05

4K037EA06

4K037EA09

4K037EA11

4K037EA13

4K037EA16

4K037EA17

4K037EA18

4K037EA19

4K037EA20

4K037EA22

4K037EA23

4K037EA25

4K037EA27

4K037EA28

4K037EA31

4K037EA32

4K037EA35

4K037EB05

4K037EB09

4K037EB12

4K037FA02

4K037FA03

4K037FC04

4K037FC05

4K037FE01

4K037FE02

4K037FF01

4K037FF02

4K037FG00

4K037FG01

4K037FH01

4K037FJ05

4K037FJ06

4K037FK02

4K037FK03

4K037FK08

4K037FL02

4K037FL05

4K037JA06

(57)【要約】

本発明は、Ｃ ０．０８～０．１４、Ｍｎ ２．５～３．０、Ｓｉ ０．７～１．１、Ｃｒ ０．０５～０．４、任意に、Ａｌ ≦０．２、Ｎｂ ≦０．１、Ｍｏ ≦０．１、Ｖ ≦０．１、Ｔｉ ≦０．１、Ｃａ ≦０．０５、Ｃｕ ≦０．１、Ｎｉ ≦０．２、Ｂ ≦０．００５、残部は、不純物を除いて、Ｆｅ、である元素（重量％）からなる組成を有する高強度冷延鋼板に関する。
前記鋼は、０．７２以下の降伏比を有し、曲げ性（Ｒｉ／ｔ）は２．０以下である。
本発明は、また、鋼板を製造する方法及び鋼板を含む自動車構造部品に関する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ａ）下記の元素をからなる組成（重量％）：
Ｃ ０．０８～０．１４
Ｍｎ ２．５～３．０
Ｓｉ ０．７～１．１
Ｃｒ ０．０５～０．４
任意に、
Ａｌ ≦０．２
Ｎｂ ≦０．１
Ｍｏ ≦０．１
Ｖ ≦０．１
Ｔｉ ≦０．１
Ｃａ ≦０．０５
Ｃｕ ≦０．１
Ｎｉ ≦０．２
Ｂ ≦０．００５
残部は、不純物を除いて、Ｆｅ、
ｂ）下記を有する多相ミクロ組織（体積％）：
残留オーステナイト ２～２０
マルテンサイト ≦１５
ベイナイトフェライト及び焼戻しマルテンサイト ５０～９０
ポリゴナルフェライト ≦１０
ｃ）引張強度（Ｒ_ｍ） ９８０～１１８０ＭＰａ
降伏強度（Ｒ_ｐ０．２） ５８０～７５０ＭＰａ
降伏比（Ｒ_ｐ０．２／Ｒ_ｍ） ≦０．７２
ｄ）Ｒｉをｍｍでの曲げ半径、ｔをｍｍでの鋼板の厚さとしたとき、３５×１００ｍｍの寸法を有する試料についての９０°Ｖ曲げ試験による曲げ性の値がＲｉ／ｔ≦２．０、
を有する高強度冷延鋼板。

【請求項2】

前記ミクロ組織が、下記要件（体積％）のうちの少なくとも一つ、好ましくは全ての要件を満たしている、請求項１に記載の高強度冷延鋼板：
残留オーステナイト ５～１５
マルテンサイト ５～１０
ベイナイトフェライト及び焼戻しマルテンサイト ７０～９０
ポリゴナルフェライト ≦５。

【請求項3】

前記組成（重量％）が、下記を満たしている、請求項１又は２に記載の高強度冷延鋼板：
Ｃ ０．０９～０．１２
Ｍｎ ２．５～２．９
Ｓｉ ０．７～１．０
Ｃｒ ０．１～０．３
Ａｌ ０．００５～０．１
任意に、
Ｎｂ ≦０．１
Ｍｏ ≦０．１
Ｖ ≦０．１
Ｔｉ ≦０．１
Ｃａ ≦０．０５
Ｃｕ ≦０．１
Ｎｉ ≦０．２
Ｂ ≦０．００５
残部は、不純物を除いて、Ｆｅ。

【請求項4】

機械的特性が、下記要件のうちの少なくとも一つを満たしている、請求項１～３のいずれか一項に記載の高強度冷延鋼板：
引張強度（Ｒ_ｍ） １０００～１１００ＭＰａ
降伏強度（Ｒ_ｐ０．２） ５８０～７００ＭＰａ
全伸び（Ａ_５０） ≧１１％
降伏比（Ｒ_ｐ０．２／Ｒ_ｍ） ０．５０～０．７０
曲げ性（Ｒｉ／ｔ） ≦１．７。

【請求項5】

機械的特性が、下記要件を満たしている、請求項１～４のいずれか一項に記載の高強度冷延鋼板：
引張強度（Ｒ_ｍ） １０００～１１００ＭＰａ
降伏強度（Ｒ_ｐ０．２） ５８０～７００ＭＰａ
全伸び（Ａ_５０） ≧１１％
降伏比（Ｒ_ｐ０．２／Ｒ_ｍ） ０．５０～０．７０
曲げ性（Ｒｉ／ｔ） ≦１．５。

【請求項6】

前記冷延鋼板の厚さが０．９～１．６ｍｍである、請求項１～５のいずれか一項に記載の高強度冷延鋼板。

【請求項7】

Ｎｂ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ及びＣａからなる群から選択された元素のうちの少なくとも一つのみが不純物として存在し、好ましくは、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ及びＣａからなる群の全ての元素のみが不純物として存在する、請求項１～６のいずれか一項に記載の高強度冷延鋼板。

【請求項8】

下記を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の冷延鋼片又は鋼板の製造方法：
ａ）請求項１～７のいずれか一項に記載の組成を有する鋼スラブを提供すること；
ｂ）前記オーステナイト範囲内のスラブを熱延片材へと熱間圧延すること；
ｃ）５００～６５０℃の範囲内の巻取り温度で前記熱延片材を巻取りすること；
ｄ）任意には、前記巻取りされた鋼片に対してスケール除去プロセスを施すこと；
ｅ）５～３０時間にわたって、５００～６５０℃の範囲内の温度でバッチ焼鈍すること；
ｆ）前記焼鈍された鋼片を３５～９０％の圧下率で冷間圧延すること；
ｇ）連続焼鈍ライン内で前記片材を８００℃～８９０℃の温度まで加熱し、８０～１８０秒間にわたり均熱すること；
ｈ）５～１５℃／秒の速度で前記片材を７００～７５０℃の温度までゆっくりと冷却し、次いで２０～６０℃／秒の速度で４０５～４６０℃の過時効温度まで急速に冷却し、１５０～１０００秒間にわたって保持すること；
ｉ）室温まで冷却すること。

【請求項9】

請求項１～７のいずれか一項に記載の前記高強度冷延鋼材料を含む自動車構造部品。

【請求項10】

前記構造部品が、自動車のＢ－ピラーヒンジ、ルーフレール、又はドアパネルである、請求項９に記載の自動車構造部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車の利用分野に好適である高強度鋼板に関する。詳細には、本発明は、少なくとも９８０ＭＰａの引張強度を有しかつ優れた包括的成形性及び優れた曲げ特性を有する冷延鋼板に関する。

【背景技術】

【0002】

車体質量の削減が、燃費の削減を結果としてもたらすことから、多様な利用分野について、強度レベルを増大させることは、軽量構造物、詳細には自動車産業にとっての必須条件である。

【0003】

自動車の車体部品は多くの場合、薄板の複雑な構造部材を形成する鋼板からスタンピングされる。しかしながら、複雑な構造部品用には成形性が低すぎるため、従来の高強度鋼からはこのような部品を生産することができない。このため、近年、詳細には自動車の車体構造部品での使用のため、多相変態誘起塑性鋼（ＴＲＩＰ鋼）が脚光を浴びている。

【0004】

ＴＲＩＰ鋼は、ＴＲＩＰ効果を生成する能力を有する準安定性残留オーステナイト相を含む多相ミクロ組織を有する。鋼が変形させられると、オーステナイトは、マルテンサイトへと変態し、その結果、卓越した加工硬化をもたらす。この硬化効果は、材料内のネッキングに耐え、板材形成作業における破損を遅延させるように作用する。ＴＲＩＰ鋼のミクロ組織は、その機械的特性を大幅に改変することができる。

【0005】

国際公開第２０１８／０９０９０Ａ１号は、エッジ亀裂に対する優れた耐性と、高い穴拡げ率を伴い、高い降伏比（局所的成形性）を有する高強度ＴＢＦ鋼を開示している。

【0006】

これらの鋼は、いくつかの魅力的な特性を開示しているものの、全体的成形性及び曲げ特性に関して改善された特性プロファイルを有する９８０ＭＰａ鋼板に対する需要が存在する。詳細には、自動車のＢ－ピラーヒンジ、ルーフレール、ドアパネル又は類似の部品にこのような材料が使用されると考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開第２０１８／０９０９０Ａ１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、９８０～１１８０ＭＰａの引張強度並びに優れた全体的成形性及び優れた曲げ特性を有する高強度（ＴＢＦ）鋼板に向けられている。さらに、連続焼鈍ライン（ＣＡＬ）内において工業規模で鋼板を生産することが可能でなくてはならない。本発明は、全体的成形性に影響を及ぼす降伏比及び曲げ性の両方が重要である複雑な構造部材へと加工され得る鋼組成を提供することを目的としている。これは、自動車のＢ－ピラーヒンジ、ルーフレール、ドアパネル又は類似の部品に特に好適である。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は特許請求の範囲中で説明されている。

【0010】

鋼板は、下記合金元素（重量％）からなる組成を有する：
Ｃ ０．０８～０．１４
Ｍｎ ２．５～３．０
Ｓｉ ０．７～１．１
Ｃｒ ０．０５～０．４
任意に、
Ａｌ ≦０．２
Ｎｂ ≦０．１
Ｍｏ ≦０．１
Ｖ ≦０．１
Ｔｉ ≦０．１
Ｃａ ≦０．０５
Ｃｕ ≦０．１
Ｎｉ ≦０．２
Ｂ ≦０．００５
残部は、鉄及び不純物からなる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、降伏比に対して曲げ性Ｒｉ／ｔをプロットしたグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

別個の元素及びそれらの間の相互作用の重要性、並びに請求対象の合金の化学成分の制限について、以下で簡単に説明する。鋼の化学組成についての百分率は全て、本明細書全体を通して重量％（ｗｔ．％）で示されている。硬質相の量は、体積％（ｖｏｌ．％）で示されている。個別の要素の上限及び下限は、特許請求の範囲で提示されている限度内で自由に組合せ可能である。数値の計算精度は、本出願中で示されている全ての値について１又は２桁増大させることができる。したがって例えば０．１％として示された値を、０．１０又は０．１００％として表わすことも可能である。

【0013】

Ｃ：０．０８～０．１４％
Ｃは、オーステナイトを安定化させ、残留オーステナイト相内に充分な炭素を得るために重要である。Ｃは、所望される強度レベルを得るためにも重要である。概して、０．１％のＣあたり１００ＭＰａ程度の引張強度の増加が期待される。Ｃが０．０８％よりも少ない場合には、９８０ＭＰａの引張強度に到達するのは困難である。Ｃが０．１４％を超える場合には、溶接性が損なわれる。上限は０．１３又は０．１２％でもよい。下限は０．０９又は０．１０％でもよい。好ましい範囲は０．０９～０．１２％である。

【0014】

好ましくは、炭素当量ＣＥ_Ｌ（＝Ｃ＋Ｓｉ／５０＋Ｍｎ／２５＋Ｐ／２＋Ｃｒ／２５）は０．２０～０．３０の範囲内とすべきである。

【0015】

Ｍｎ：２．５～３．０％
マンガンは、Ｍｓ温度を低下させることによってオーステナイトを安定化させかつ冷却中のフェライト及びパーライトの形成を防止する、固溶体強化元素である。さらに、ＭｎはＡｃ_３温度を低下させ、オーステナイトの安定性にとって重要である。２．５％未満の含有量では、所望される量の残留オーステナイト、９８０ＭＰａの引張強度を得ることが困難である場合があり、オーステナイト化温度は、従来の工業用焼鈍ラインにとっては高過ぎる場合がある。さらに、より低い含有量では、ポリゴナルフェライトの形成を回避することが困難である場合がある。一方、Ｍｎの量が３．０％超である場合、Ｍｎは液相内で蓄積しバンディングをひき起こし結果として加工性劣化の可能性をもたらすことから、偏析の問題が発生し得る。したがって、上限は３．０、２．９、２．８又は２．７％でもよい。下限は２．５又は２．６％でもよい。

【0016】

Ｓｉ：０．７～１．１％
Ｓｉは、固溶体強化元素として作用し、薄鋼板の強度を確保するために重要である。Ｓｉはセメンタイトの析出を抑制し、オーステナイトの安定化にとって不可欠である。しかしながら、含有量が高すぎる場合には、過度に多くの酸化ケイ素が片材表面上に形成し、これがＣＡＬ内のロール上にクラッディングを発生させかつ後続して生産される鋼板上の表面欠陥を導く場合がある。したがって、上限は１．１％であり、１．０５、１．０又は０．９５％に制限されてもよい。下限は０．７５又は０．８０％であり得る。好ましい範囲は、０．７～１．０％でもよい。

【0017】

Ｃｒ：０．０５～０．４％
Ｃｒは、鋼板の強度を増大させる上で有効である。Ｃｒは、フェライトを形成し、パーライト及びベイナイトの形成を遅らせる。Ａ_Ｃ３温度及びＭ_Ｓ温度は、Ｃｒ含有量の増加に伴って、わずかしか低下しない。Ｃｒは、安定した残留オーステナイト量の増加を結果としてもたらす。Ｃｒの量は、０．４％に制限される。上限は、０．３５、０．３０又は０．２５％でもよい。下限は０．１０又は０．１５％でもよい。好ましい範囲は０．１～０．３％である。

【0018】

Ａｌ：≦０．２％
Ａｌは、フェライト形成を促進し、同様に脱酸素剤として一般的に使用されている。Ｍｓ温度は、Ａｌ含有量の増加に伴って上昇させられる。Ａｌのさらなる欠点は、Ａｃ_３温度の極端な上昇を結果としてもたらし、したがってＣＡＬ内で鋼をオーステナイト化するのをさらに困難にするという点にある。これらの理由から、Ａｌ含有量は、好ましくは、０．２％未満、より好ましくは０．１％未満、最も好ましくは０．０６％未満に制限される。

【0019】

Ｎｂ：≦０．１％
Ｎｂは、一般に、結晶粒サイズに対するその影響のため、低合金鋼内において強度及び靭性を改善する目的で使用される。Ｎｂは、ＮｂＣの析出に起因する残留オーステナイト相及びマトリクスミクロ組織の微細化によって強度伸びバランスを増大させる。鋼は０．１％以下の量でＮｂを含有してもよい。本発明によると、Ｎｂの意図的な添加は不要である。したがって、上限は０．０３％以下に制限されてもよい。上限は、さらに、０．０１又は０．００５％に制限されてもよい。

【0020】

Ｍｏ≦０．１％
強度を改善するために、モリブデンを添加することができる。モリブデンについては、炭化物の結晶粒粗大化反応速度を低下させることによってＮｂＣ析出物の利益をさらに増進してもい。本発明によると、Ｍｏの意図的な添加は不要である。したがって、上限は０．０３％以下に制限されてもよい。上限はさらに、０．０２％又は０．０１％に制限されてもよい。

【0021】

Ｖ：≦０．１％
Ｖの機能は、それが析出硬化及び結晶粒細粒化に寄与するという点において、Ｎｂの機能と類似する。鋼は、０．１％以下の量でＶを含有してもよい。上限は、０．０９、０．０７、０．０５、０．０３又は０．０１％に制限されてもよい。本発明によると、Ｖの意図的な添加は不要である。したがって、上限は０．０１％以下に制限されてもよい。

【0022】

Ｔｉ：≦０．１％
Ｔｉは、一般に、炭化物、窒化物又は炭窒化物を形成して結晶粒サイズに対して影響を及ぼすことから、強度及び靭性を改善するために低合金鋼内で使用される。詳細には、Ｔｉは強い窒化物形成物質であり、鋼内の窒素を結合させるために使用可能である。しかしながら、効果は０．１％超で飽和する傾向にある。上限は、０．０９、０．０７、０．０５、０．０３又は０．０１％に制限されてもよい。本発明によると、Ｔｉの意図的な添加は不要である。したがって、上限は０．００５％以下に制限されてもよい。

【0023】

Ｃａ≦０．０５
Ｃａは、非金属介在物の改良のために使用されてもよい。上限は０．０５％であり、０．０４、０．０３、０．０１％に設定されてもよい。本発明によると、Ｃａの意図的な添加は不要である。したがって、上限は０．００４％以下に制限されてもよい。

【0024】

Ｃｕ：≦０．１％
Ｃｕは、望まれない不純物元素であり、使用されるスクラップを入念に選択することにより０．１％以下に制限される。上限は、０．０６％以下に制限されてもよい。

【0025】

Ｎｉ：≦０．２％
Ｎｉは、望まれない不純物元素であり、使用されるスクラップを入念に選択することにより０．２％以下に制限される。上限は、０．０８％以下に制限されてもよい。

【0026】

Ｂ：≦０．００５％
Ｂは、望まれない不純物元素であり、使用されるスクラップを入念に選択することにより０．００５％以下に制限される。Ｂは、硬度を増大させるが、曲げ性の低下という犠牲を払う場合があり、したがってここで示唆されている鋼中では望ましくない。Ｂはさらに、スクラップの再利用をさらに困難にし、Ｂの添加は同様に加工性も低下させる場合がある。したがって、本発明によると、Ｂの意図的な添加は望まれない。したがって、上限は０．０００６％以下に制限されてもよい。

【0027】

他の不純物元素が、通常存在する量で鋼中に含まれてもよい。しかしながら、Ｐ、Ｓ、Ａｓ、Ｚｒ、Ｓｎの量を以下の任意の最大含有量に制限することが好ましい：
Ｐ：≦０．０２％
Ｓ：≦０．００５％
Ａｓ≦０．０１０％
Ｚｒ≦０．００５％
Ｓｎ≦０．０１５％

【0028】

窒素含有量を：
Ｎ：≦０．０１５％、好ましくは０．００３～０．００８％の範囲に制御することも同様に好ましい。この範囲内では、窒素の安定した固定を達成することができる。

【0029】

酸素及び水素をさらに、
Ｏ：≦０．０００３
Ｈ：≦０．００２０
に制限してもよい。

【0030】

本発明の高強度ＴＲＩＰ援用ベイナイトフェライト（ＴＢＦ）鋼板は、主としてマトリクス内に包埋された残留オーステナイト介在物からなるミクロ組織を有する。

【0031】

ミクロ組織の割合は、以下で体積％（ｖｏｌ．％）により表現されている。

【0032】

鋼は、ベイナイトフェライト（ＢＦ）のマトリクスを含む。したがって、ベイナイトフェライトの量は、概して５０％以上である。ミクロ組織は同様に焼戻しマルテンサイト（ＴＭ）も含有してもよい。構成成分ＢＦ及びＴＭは、互いに区別するのが困難である場合がある。したがって、両方の構成成分の総含有量は、７０～９０％に制限されてもよい。量は通常７５～８５％の範囲内にある。

【0033】

マルテンサイトは、その安定性に応じて、最終的ミクロ組織に存在してもよく、それは、一部のオーステナイトが過時効ステップの終りで冷却中にマルテンサイトに変態する場合があるためである。マルテンサイトは、１５％以下の量、好ましくは１０％以下の量で存在してもよい。この量は通常５～１０％の範囲内にある。これらの未焼戻しマルテンサイト粒子は、多くの場合、残留オーステナイト粒子と密に接触しており、したがって多くの場合これらはマルテンサイト・オーステナイト（ＭＡ）粒子と呼ばれる。

【0034】

残留オーステナイトは、所望されるＴＲＩＰ効果を得るための必須条件である。したがって、残留オーステナイトの量は、２～２０％、好ましくは５～１５％の範囲内にあるべきである。残留オーステナイトの量は、Ｐｒｏｃ．Ｉｎｔ．Ｃｏｎｆ．ｏｎ ＴＲＩＰ－ａｉｄｅｄ ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｆｅｒｒｏｕｓ ａｌｌｏｙｓ（２００２）、Ｇｈｅｎｔ、Ｂｅｌｇｉｕｍ、ｐ．６１～６４中で詳細に説明されている飽和磁化方法を用いて測定された。

【0035】

ポリゴナルフェライト（ＰＦ）は、所望されるミクロ組織成分ではなく、したがって１０％以下、好ましくは５％以下、３％以下又は１％以下に制限される。最も好ましくは、鋼は、ＰＦを含まない。

【0036】

特許請求の範囲の鋼の機械的特性は、重要であり、以下の要件の少なくとも１つが満たされなければならない：
引張強度（Ｒ_ｍ） ９８０～１１８０ＭＰａ
降伏強度（Ｒ_ｐ０．２） ５８０～７５０ＭＰａ
全伸び（Ａ_５０） ≧１１％
降伏比（Ｒ_ｐ０．２／Ｒ_ｍ） ≦０．７２
曲げ性（Ｒｉ／ｔ） ≦２

【0037】

好ましくは、これらの要件は全て同時に満たされる。

【0038】

引張強度（Ｒ_ｍ）の上限はさらに、１１６０、１１４０、１１２０、又は１１００ＭＰａに制限され得る。下限はさらに、９９０又は１０００ＭＰａに制限されてもよい。

【0039】

降伏強度（Ｒ_ｐ０．２）の上限はさらに、７４０、７３０、７２０、７１０、７００、６９０、６８０、６７０又は６６０ＭＰａに制限され得る。好ましい間隔は５８０～７００ＭＰａである。

【0040】

降伏比（Ｒ_ｐ０．２／Ｒ_ｍ）の上限はさらに、０．７１、０．７０、０．６９、０．６８、０．６７、０．６６又は０．６５に制限され得る。下限は、０．５０、０．５１、０．５２、０．５３、０．５４、０．５５、０．５６、０．５７又は０．５８であり得る。

【0041】

Ｒ_ｍ、Ｒ_ｐ０．２値並びに全伸び（Ａ_５０）は、日本工業規格ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１に準じて導出され、ここで試料は片材の横断方向で採取されている。

【0042】

曲げ性Ｒｉ／ｔの上限はさらに、１．９、１．８、１．７、１．６又は１．５に制限されてもよい。好ましくはＲｉ／ｔは１．７以下、より好ましくは１．５以下である。Ｒｉ／ｔの下限は０．５、０．６、０．７、０．８、０．９又は１．０でもよい。

【0043】

曲げ性は、亀裂の発生の全く無い最小曲げ半径として定義される限界曲げ半径（Ｒｉ）と鋼板厚み（ｔ）の比率によって評価される。この目的で、ＪＩＳ Ｚ２２４８に準じて鋼板を曲げるために９０°のＶ字形ブロックが使用される。試料サイズは３５×１００ｍｍである。曲げ値Ｒｉ／ｔは、ｍｍ単位の限界曲げ半径をｍｍ単位の厚みで除することによって得られる。

【0044】

本発明の鋼板の機械的特性は、合金組成及びミクロ組織によって大幅に調整可能である。ミクロ組織は、ＣＡＬ内の熱処理によって、詳細には過時効ステップにおける恒温処理温度によって調整可能である。

【0045】

提案されている鋼は、上述の組成を有する、転炉溶解の従来冶金と二次冶金の鋼スラブを作製することにより生産され得る。スラブは、オーステナイト範囲内で熱延鋼片へと熱間圧延される。好ましくは、スラブを１０００℃～１２８０℃の温度まで再加熱することにより、スラブはオーステナイト範囲内で完全に圧延され、ここで圧延鋼片を得るための熱間圧延仕上げ温度は８５０℃以上である。その後、熱延片は、５００～６５０℃の巻取り温度で巻取られる。任意には、巻取片は、酸洗いなどのスケール除去プロセスに付される。巻取片はその後、５００～６５０℃、好ましくは５５０～６５０℃の範囲内の温度で、５～３０時間にわたりバッチ焼鈍される。その後、焼鈍済み鋼片は、３５～９０％の圧下率、好ましくは４０～６０％前後の圧下で、冷間圧延される。冷間圧延鋼片は、連続焼鈍ライン（ＣＡＬ）内でさらに処理される。

【0046】

ＣＡＬ内の焼鈍サイクルには、８００～８９０℃、好ましくは８４０～８６０℃の温度までの加熱ステップ、８０～１８０秒、好ましくは１００～１４０秒間の均熱ステップ、７００～７５０℃の温度まで５～１５℃／秒の速度での低速ガスジェット冷却ステップ、４０５～４６０℃の過時効温度まで２０～６０℃／秒、好ましくは３０～５０℃／秒の速度での高速ガス冷却ステップ、１５０～１０００秒間の保持とその後の室温までの冷却ステップが含まれる。過時効温度は、４５０、４４０、４３０又は４２０℃に上方制限されてもよい。下限は、４０５、４０６、４０７、４０８、４０９又は４１０℃でもよい。過時効温度の好ましい範囲は、４０５～４２０℃である。

【実施例】

【0047】

鋼Ｉ１～Ｉ３及び参照鋼Ｒ１～Ｒ３を、転炉融解による従来冶金と二次冶金によって製造した。組成は表１に示されており、さらなる元素は不純物としてしか存在せず、以下では、本明細書において最低レベルが規定されている。

【0048】

表１は、調査された鋼板の組成を示す。

【0049】

【表1】

【0050】

鋼合金のスラブを連続鋳造機内で製造した。スラブを再加熱し、表２に示されている厚さまで熱間圧延に付した。熱間圧延仕上げ温度は、約９００℃であり、巻取り温度は約５５０℃であった。熱間圧延片を酸洗いし、約６２０～６２５℃で１０時間にわたりバッチ焼鈍して、熱間圧延片の引張強度を低下させ、これにより、冷間圧延力を低下させた。その後、片材を、５スタンド型冷間圧延ミル内で、約１．４ｍｍ（Ｉ１、Ｉ３、Ｒ１、Ｒ２）又は１ｍｍ（Ｉ２、Ｒ３）の最終厚みまで冷間圧延し、最後に連続焼鈍に供した。

【0051】

表２は、熱間及び冷間圧延パラメータを示す。熱間圧延ステップと冷間圧延ステップの間に約１０時間にわたり、バッチ焼鈍を行なった。

【0052】

【表2】

【0053】

焼鈍サイクルは、約８５０℃の温度までの加熱ステップ、約１２０秒間の均熱、約７２０℃の温度まで約１０℃／秒の速度での低速ガスジェット冷却ステップ、発明例については４０５℃超、そして非発明例については約３９０～３９５℃の過時効温度まで約４０℃／秒の速度での高速ガス冷却ステップ、過時効温度での等温保持ステップ、及び周囲温度までの最終冷却ステップで構成されていた。

【0054】

ＣＡＬ内での処理の詳細を表３に示す。表４から分かるように、異なる過時効温度は、鋼の降伏強度及び曲げ特性に影響を及ぼしている。

【0055】

【表3】

【0056】

本発明にしたがって製造された材料は、表４に示すような優れた機械的特性を有することが分かった。

【0057】

全ての鋼は、９８０～１１８０ＭＰａの範囲内の引張強度を有する。全伸びは全ての鋼について１１％超であった。

【0058】

発明例Ｉ１～Ｉ３は、７５０ＭＰａ未満の降伏強度を有する。詳細には、全ての発明例（実施例）が、０．７２未満の降伏比との組合せで２．０未満の曲げ性（Ｒｉ／ｔ）を開示するということを指摘することができる。最高のＲｉ／ｔは１．５であり、最高の降伏比は０．６４であった。基準鋼Ｒ１～Ｒ３は、降伏強度及び曲げ性と組合わせた降伏比の要件を満たしていない。

【0059】

図１は、降伏比に対して曲げ性Ｒｉ／ｔをプロットした図表である。実施例Ｉ１～Ｉ３は、「保護領域」とマーキングされた、請求項１の請求境界線内にあり、一方、参照例Ｒ１～Ｒ３はその外側にある。

【0060】

【表4】

【0061】

Ｒ_ｍ及びＲ_ｐ０．２値は、欧州規格ＥＮ１０００２第１部に準じて導出され、ここで試料は、片材の長手方向で採取されたものである。伸び（Ａ_５０）は、片材の横断方向で採取された試料について、日本工業規格ＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１に準じて導出される。

【0062】

Ｒｉ／ｔを、ＪＩＳ Ｚ２２４８に準じてＶ曲げ試験で求めた。製造された片材の試料（３５×１００ｍｍ）を、Ｖ曲げ試験に供して、限界曲げ半径（Ｒｉ）を求めた。亀裂発生を調査するため、試料を、目視と倍率２５倍の光学顕微鏡の両方によって検査した。限界曲げ半径（Ｒｉ）を冷延片材の厚さ（ｔ）で除することによって、Ｒｉ／ｔを求めた。Ｒｉは、材料が３回の曲げ試験の後にいかなる亀裂も示さない最大半径である。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明の材料は、自動車における高強度構造部品に広く適用可能である。高強度鋼板は、全体的成形性及び曲げ性についての要求が高い部品の生産に特に好適である。それは、自動車のＢ－ピラー、ルーフレール又はドアパネルに特に好適である。

【図1】

【国際調査報告】