JP3219510B2 - 伸びフランジ加工性に優れた高強度熱延鋼板 - Google Patents
伸びフランジ加工性に優れた高強度熱延鋼板Info
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- JP3219510B2 JP3219510B2 JP35045192A JP35045192A JP3219510B2 JP 3219510 B2 JP3219510 B2 JP 3219510B2 JP 35045192 A JP35045192 A JP 35045192A JP 35045192 A JP35045192 A JP 35045192A JP 3219510 B2 JP3219510 B2 JP 3219510B2
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- Japan
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- steel sheet
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- stretch flangeability
- rolled steel
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は加工性の優れた高強度熱
延鋼板に関し、特に優れた伸びフランジ加工性を有し引
張強度が500N/mm2級以上の高強度熱延鋼板に関す
る。
延鋼板に関し、特に優れた伸びフランジ加工性を有し引
張強度が500N/mm2級以上の高強度熱延鋼板に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
500N/mm2級以上の高強度熱延鋼板では加工性が要
求されてきた。特に、自動車のメンバー類やバンパー等
のプレス成形においては、特に伸びフランジ加工性が必
要とされている。
500N/mm2級以上の高強度熱延鋼板では加工性が要
求されてきた。特に、自動車のメンバー類やバンパー等
のプレス成形においては、特に伸びフランジ加工性が必
要とされている。
【0003】従来、この伸びフランジ性を向上させる方
法として、フェライト+ベイナイト組織を有する鋼板
(特開昭58−42726号)、或いはフェライト+ベイ
ナイト+マルテンサイト組織を有する鋼板(特開昭57
−70257号)が知られている。また、この他にも、
フェライトに微細パーライトを分散させること(特開昭
57−23025号)、或いは微細セメンタイトを生成
させること(特開平4−88125号)を意図した鋼板が
ある。
法として、フェライト+ベイナイト組織を有する鋼板
(特開昭58−42726号)、或いはフェライト+ベイ
ナイト+マルテンサイト組織を有する鋼板(特開昭57
−70257号)が知られている。また、この他にも、
フェライトに微細パーライトを分散させること(特開昭
57−23025号)、或いは微細セメンタイトを生成
させること(特開平4−88125号)を意図した鋼板が
ある。
【0004】しかし、これらの鋼板では、穴拡げ率(λ)
で示される伸びフランジ加工性に限界があることや、高
強度化に伴って伸びフランジ性が劣化するという欠点が
あった。このため、自動車のメンバー類の現状の加工成
形性を満足できず、高強度材の利用が難しく、薄肉化に
よる重量低減、燃費の向上が阻害されているのが現状で
ある。
で示される伸びフランジ加工性に限界があることや、高
強度化に伴って伸びフランジ性が劣化するという欠点が
あった。このため、自動車のメンバー類の現状の加工成
形性を満足できず、高強度材の利用が難しく、薄肉化に
よる重量低減、燃費の向上が阻害されているのが現状で
ある。
【0005】本発明は、かゝる状況のもとで、高強度化
に伴う伸びフランジ加工性の劣化を防ぎ、高強度であっ
ても十分な伸びフランジ加工性を有する熱延鋼板を提供
することを目的とするものである。
に伴う伸びフランジ加工性の劣化を防ぎ、高強度であっ
ても十分な伸びフランジ加工性を有する熱延鋼板を提供
することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意努力した結果、ラス状組織を有
し、かつ炭化物が生成していない転位密度の高いベイニ
ティック・フェライト組織を鋼中に生成させることによ
り、高い伸びフランジ加工性を付与できることを見い出
し、ここに本発明をなしたものである。
を解決するために鋭意努力した結果、ラス状組織を有
し、かつ炭化物が生成していない転位密度の高いベイニ
ティック・フェライト組織を鋼中に生成させることによ
り、高い伸びフランジ加工性を付与できることを見い出
し、ここに本発明をなしたものである。
【0007】すなわち、本発明は、C:0.03〜0.
20%、Si:0.2〜2.0%、Mn:2.5%以
下、P:0.08%以下、S:0.005%以下を含
み、必要に応じて、更にNb:0.5%以下、Ti:
0.5%以下、Cu:0.5%以下、Ni:0.5%以
下、Mo:0.5%以下、Cr:0.5%以下のうちの
1種又は2種以上、或いはCa:20ppm以下を含
み、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼であっ
て、ベイニティック・フェライトまたはこれとフェライ
トからなる組織が面積率で70%以上であることを特徴
とする伸びフランジ加工性に優れた高強度熱延鋼板を要
旨としている。
20%、Si:0.2〜2.0%、Mn:2.5%以
下、P:0.08%以下、S:0.005%以下を含
み、必要に応じて、更にNb:0.5%以下、Ti:
0.5%以下、Cu:0.5%以下、Ni:0.5%以
下、Mo:0.5%以下、Cr:0.5%以下のうちの
1種又は2種以上、或いはCa:20ppm以下を含
み、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼であっ
て、ベイニティック・フェライトまたはこれとフェライ
トからなる組織が面積率で70%以上であることを特徴
とする伸びフランジ加工性に優れた高強度熱延鋼板を要
旨としている。
【0008】
【0009】以下に本発明を更に詳細に説明する。ま
ず、本発明における鋼の化学成分の限定理由を詳述す
る。
ず、本発明における鋼の化学成分の限定理由を詳述す
る。
【0010】C:Cは強度確保のためにも、またベイニ
ティック・フェライト組織を得るために必要な元素であ
る。ベイニティック・フェライト組織を生成するために
はC量が0.03%以上必要であるが、点溶接性を考慮
して上限を0.20%とする。
ティック・フェライト組織を得るために必要な元素であ
る。ベイニティック・フェライト組織を生成するために
はC量が0.03%以上必要であるが、点溶接性を考慮
して上限を0.20%とする。
【0011】Si:SiはフェライトにおけるC量の固溶
限を広げ、ベイニティック・フェライト組織を得るため
には必要な元素である。Siの添加によってフェライト
組織からベイニティック・フェライト組織の体積率が増
大する。この組織においては高強度化が達成でき、かつ
高強度材の局部変形時のボイド等が発生しにくく、穴拡
げ率を高めることができる。このベイニティック・フェ
ライト組織は、通常のフェライト組織に比べて転位密度
が高いが、変形能についてはベイナイト組織、微細炭化
物又はパーライト組織と違って、フェライト組織と類似
していると思われる。このベイニティック・フェライト
組織の生成のためには、Si量は0.2%以上が必要であ
る。しかし、2.0%を超えて添加すると、鋼表面に生
成する酸化スケールが過度になって製造上の困難を伴う
ため、上限を2.0%と定める。
限を広げ、ベイニティック・フェライト組織を得るため
には必要な元素である。Siの添加によってフェライト
組織からベイニティック・フェライト組織の体積率が増
大する。この組織においては高強度化が達成でき、かつ
高強度材の局部変形時のボイド等が発生しにくく、穴拡
げ率を高めることができる。このベイニティック・フェ
ライト組織は、通常のフェライト組織に比べて転位密度
が高いが、変形能についてはベイナイト組織、微細炭化
物又はパーライト組織と違って、フェライト組織と類似
していると思われる。このベイニティック・フェライト
組織の生成のためには、Si量は0.2%以上が必要であ
る。しかし、2.0%を超えて添加すると、鋼表面に生
成する酸化スケールが過度になって製造上の困難を伴う
ため、上限を2.0%と定める。
【0012】Mn:Mnはベイニティック・フェライト組
織の生成に幾らかの寄与をする。しかし、過度に添加し
た場合には、ベイニティック・フェライト組織よりもベ
イナイト組織等の低温変態生成物を多く生成したり、S
i量とのバランスで残留γ組織を生成して伸びフランジ
性を低下させる。このため、添加量は2.5%以下とす
る。
織の生成に幾らかの寄与をする。しかし、過度に添加し
た場合には、ベイニティック・フェライト組織よりもベ
イナイト組織等の低温変態生成物を多く生成したり、S
i量とのバランスで残留γ組織を生成して伸びフランジ
性を低下させる。このため、添加量は2.5%以下とす
る。
【0013】P:Pは固溶強化のための元素として重要
である。高強度化のためにPを添加しても、ベイニティ
ック・フェライト組織による伸びフランジ加工性の向上
を低下させるものではない。しかし、過度に添加すると
点溶接性などの他の性質を劣化させるため、0.08%
以下とする。
である。高強度化のためにPを添加しても、ベイニティ
ック・フェライト組織による伸びフランジ加工性の向上
を低下させるものではない。しかし、過度に添加すると
点溶接性などの他の性質を劣化させるため、0.08%
以下とする。
【0014】S:Sは伸びフランジ加工性を劣化させる
硫化物を生成するため、可能な限り低減する必要があ
る。しかし、本発明における他の成分添加による伸びフ
ランジ加工性の向上度合いを考慮して、その上限を0.
005%とする。なお、後述するCa添加によるSの低
減は更に伸びフランジ加工性を高めるため、Caの添加
があっても差し支えない。
硫化物を生成するため、可能な限り低減する必要があ
る。しかし、本発明における他の成分添加による伸びフ
ランジ加工性の向上度合いを考慮して、その上限を0.
005%とする。なお、後述するCa添加によるSの低
減は更に伸びフランジ加工性を高めるため、Caの添加
があっても差し支えない。
【0015】本発明においては、上記成分の他、必要に
応じて、高強度化のための成分であるNb、Ti、Cu、
Ni、Mo、Crの1種又は2種以上を添加でき、或いは
Ca添加によるS量低減処理を行うことができる。
応じて、高強度化のための成分であるNb、Ti、Cu、
Ni、Mo、Crの1種又は2種以上を添加でき、或いは
Ca添加によるS量低減処理を行うことができる。
【0016】Nb:Nbは炭窒化物形成元素であり、また
結晶粒を微粒化する効果があるため、強度の向上に有効
である。結晶粒の細粒化については、このことが更に伸
びフランジ加工性を改善する。しかし、過度に添加する
と再結晶温度を高め、必要な材質を得ることができない
ため、上限を0.5%とする。
結晶粒を微粒化する効果があるため、強度の向上に有効
である。結晶粒の細粒化については、このことが更に伸
びフランジ加工性を改善する。しかし、過度に添加する
と再結晶温度を高め、必要な材質を得ることができない
ため、上限を0.5%とする。
【0017】Ti:TiはNbと同様の効果により、強度
の向上に有効である。しかし、C量及びN量とのバラン
スにおいて炭窒化物の形成する限度以上に添加すると、
固溶Tiが残存し特性の劣化を起こす。このため、上限
を0.5%とする。
の向上に有効である。しかし、C量及びN量とのバラン
スにおいて炭窒化物の形成する限度以上に添加すると、
固溶Tiが残存し特性の劣化を起こす。このため、上限
を0.5%とする。
【0018】Cu:Cuは固溶強化元素である他、疲労強
度特性を向上させるために有効である。またその後の熱
処理により、ε−Cu析出による強度上昇の効果があ
る。これらの効果は0.5%を超えると飽和するため、
上限を0.5%とする。
度特性を向上させるために有効である。またその後の熱
処理により、ε−Cu析出による強度上昇の効果があ
る。これらの効果は0.5%を超えると飽和するため、
上限を0.5%とする。
【0019】Ni、Mo:NiやMoは固溶強化元素として
有効である。しかし、多量に添加すると、延性を劣化さ
せるため、それぞれの元素の添加量の上限を0.5%と
する。
有効である。しかし、多量に添加すると、延性を劣化さ
せるため、それぞれの元素の添加量の上限を0.5%と
する。
【0020】Cr:Crは炭化物を生成して鋼を高強度化
する元素として有効である。また、Mnなどと共に添加
すると、低温変態生成物の種類や量を調整できる。本発
明において伸びフランジ加工性は炭化物や低温変態生成
物が微量であれば劣化させることはないため、Crを添
加しても差し支えない。しかし、Crを多量に添加した
場合には生成した低温変態生成物が伸びフランジ加工性
を低下させるため、上限を0.5%とする。
する元素として有効である。また、Mnなどと共に添加
すると、低温変態生成物の種類や量を調整できる。本発
明において伸びフランジ加工性は炭化物や低温変態生成
物が微量であれば劣化させることはないため、Crを添
加しても差し支えない。しかし、Crを多量に添加した
場合には生成した低温変態生成物が伸びフランジ加工性
を低下させるため、上限を0.5%とする。
【0021】Ca:Caは伸びフランジ加工性を劣化させ
る硫化物を低減するため、Caを添加しCaSとしてSを
除去する処理を施すことがある。通常、このCa処理を
施した場合にはおよそ20ppm程度のCaが残存するが、
このCaは伸びフランジ加工性を劣化させるものではな
い。
る硫化物を低減するため、Caを添加しCaSとしてSを
除去する処理を施すことがある。通常、このCa処理を
施した場合にはおよそ20ppm程度のCaが残存するが、
このCaは伸びフランジ加工性を劣化させるものではな
い。
【0022】次に本発明における組織について説明す
る。
る。
【0023】本発明の主要となる組織は、ベイニティッ
ク・フェライト組織である。その組織は、フェライト組
織と比較して、通常、転位密度が高くラス状の組織を有
している。しかし、ベイニティック・フェライト組織
は、ベイナイト組織がラス状の境界に炭化物を生成する
のに比べて、ベイナイトと類似したラス状組織を生成す
るものの、炭化物の生成はなく、ベイナイト組織とは異
なった組織である。
ク・フェライト組織である。その組織は、フェライト組
織と比較して、通常、転位密度が高くラス状の組織を有
している。しかし、ベイニティック・フェライト組織
は、ベイナイト組織がラス状の境界に炭化物を生成する
のに比べて、ベイナイトと類似したラス状組織を生成す
るものの、炭化物の生成はなく、ベイナイト組織とは異
なった組織である。
【0024】本発明らは、このベイニティック・フェラ
イト組織が鋼中に生成した場合、特に高強度材の場合に
はフェライト・ベイナイト鋼より更に伸びフランジ加工
性を高めることになることを見い出した。
イト組織が鋼中に生成した場合、特に高強度材の場合に
はフェライト・ベイナイト鋼より更に伸びフランジ加工
性を高めることになることを見い出した。
【0025】フェライト組織は、転位も少なく、また延
性が高く、伸びフランジ加工性が良い。特に、ベイニテ
ィック・フェライト組織と共に生成した場合には、強
度、伸びフランジ加工性が共に良好である。
性が高く、伸びフランジ加工性が良い。特に、ベイニテ
ィック・フェライト組織と共に生成した場合には、強
度、伸びフランジ加工性が共に良好である。
【0026】なお、これらの組織に加えて、微量の炭化
物やベイナイト組織などの低温変態があっても伸びフラ
ンジ加工性を低下させるものではない。したがって、こ
のような炭化物や低温変態組織などは皆無であるのが好
ましく、最大でも30%、より好ましくは5%以下が望
ましい。
物やベイナイト組織などの低温変態があっても伸びフラ
ンジ加工性を低下させるものではない。したがって、こ
のような炭化物や低温変態組織などは皆無であるのが好
ましく、最大でも30%、より好ましくは5%以下が望
ましい。
【0027】次に本発明を実施例を示す。
【0028】
【0029】表1に実施例に用いた鋼種の各化学成分を
示す。これらの鋼は真空溶解にて溶製した。表1中の鋼
番でNo.1からNo.15まではC−Mn系鋼種であ
り、それぞれC量、Si量、Mn量、P量、S量の影響
を調べるためのものであり、No.16からNo.21
までは各添加合金元素の影響を調べるためのものであ
る。更に、No.22からNo.27まではCa処理に
よる影響を調べるためのものである。
示す。これらの鋼は真空溶解にて溶製した。表1中の鋼
番でNo.1からNo.15まではC−Mn系鋼種であ
り、それぞれC量、Si量、Mn量、P量、S量の影響
を調べるためのものであり、No.16からNo.21
までは各添加合金元素の影響を調べるためのものであ
る。更に、No.22からNo.27まではCa処理に
よる影響を調べるためのものである。
【0030】これらの供試鋼について熱間圧延を行っ
た。ます、1200℃の温度にて30分保持後、熱延終
了温度を880℃とし、板厚30mmから板厚2.5mmま
で圧延した。更に50℃/sの冷却速度にて550℃か
ら250℃の温度範囲の巻取処理相当の温度まで冷却
し、その温度で1時間保持することとした。保持後は炉
冷にて常温まで冷却した。
た。ます、1200℃の温度にて30分保持後、熱延終
了温度を880℃とし、板厚30mmから板厚2.5mmま
で圧延した。更に50℃/sの冷却速度にて550℃か
ら250℃の温度範囲の巻取処理相当の温度まで冷却
し、その温度で1時間保持することとした。保持後は炉
冷にて常温まで冷却した。
【0031】伸びフランジ加工性は、上記の熱間圧延を
行った後、縦横70mの正方形の試験片の中央に10mm
φの穴をあけ、先端角60°の円錐ポンチでこの穴を広
げて、穴の縁にクラックが発生する限定の穴径から計算
される穴拡げ率(λ値)で評価した。
行った後、縦横70mの正方形の試験片の中央に10mm
φの穴をあけ、先端角60°の円錐ポンチでこの穴を広
げて、穴の縁にクラックが発生する限定の穴径から計算
される穴拡げ率(λ値)で評価した。
【0032】各鋼種の熱延鋼板(400℃巻取処理)の機
械的特性を調べた結果を表2に示すと共に、図1及び図
2には400℃巻取処理を施した場合の各鋼種のλ−T
Sバランスを示す。なお、図中にはそれぞれの鋼板の組
織も表示した。更に、表3及び図3には、鋼番No.4、
No.7及びNo.8について、λ値に及ぼす巻取温度の影
響を示し、それぞれの鋼の組織によるλ値の違いを示し
た。
械的特性を調べた結果を表2に示すと共に、図1及び図
2には400℃巻取処理を施した場合の各鋼種のλ−T
Sバランスを示す。なお、図中にはそれぞれの鋼板の組
織も表示した。更に、表3及び図3には、鋼番No.4、
No.7及びNo.8について、λ値に及ぼす巻取温度の影
響を示し、それぞれの鋼の組織によるλ値の違いを示し
た。
【0033】本発明例と比較例を対比するとわかるよう
に、同じ鋼種の鋼板でも、主たる組織として、ベイニテ
ィック・フェライト組織又はフェライトとベイニティッ
ク・フェライト組織が生成した熱延鋼板は、高強度化し
ても、λ値が高い。
に、同じ鋼種の鋼板でも、主たる組織として、ベイニテ
ィック・フェライト組織又はフェライトとベイニティッ
ク・フェライト組織が生成した熱延鋼板は、高強度化し
ても、λ値が高い。
【0034】図4及び図5は、それぞれNo.4及びNo.
8の鋼種のベイニティック・フェライト組織のTEM観
察した写真である。これらには、ラス状組織が観察され
るがその境界に炭化物の生成は認められない。
8の鋼種のベイニティック・フェライト組織のTEM観
察した写真である。これらには、ラス状組織が観察され
るがその境界に炭化物の生成は認められない。
【0035】
【表1】
【0036】
【表2】
【0037】
【表3】
【0038】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ベイニティック・フェライト組織を鋼中に生成させたも
のであるので、高強度化に伴う伸びフランジ加工性の劣
化を防ぎ、引張強度が500N/mm2級以上の高強度で
あっても十分な伸びフランジ加工性を有する熱延鋼板を
提供することができる。
ベイニティック・フェライト組織を鋼中に生成させたも
のであるので、高強度化に伴う伸びフランジ加工性の劣
化を防ぎ、引張強度が500N/mm2級以上の高強度で
あっても十分な伸びフランジ加工性を有する熱延鋼板を
提供することができる。
【図1】実施例における各鋼種の熱延鋼板のλ−TSバ
ランスを示す図である。
ランスを示す図である。
【図2】実施例における各鋼種の熱延鋼板のλ−TSバ
ランスをしめす図である。
ランスをしめす図である。
【図3】実施例におけるNo.4、No.7及びNo.8の鋼
種のλ値に及ぼす巻取温度の影響を示す図である。
種のλ値に及ぼす巻取温度の影響を示す図である。
【図4】No.4の鋼種のTEM観察によるベイニティッ
ク・フェライト組織(金属組織)を示す写真である。
ク・フェライト組織(金属組織)を示す写真である。
【図5】No.8の鋼種のTEM観察によるベイニティッ
ク・フェライト組織(金属組織)を示す写真である。
ク・フェライト組織(金属組織)を示す写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横井利雄 兵庫県加古川市尾上町池田字池田開拓 2222番地1株式会社神戸製鋼所加古川研 究地区内 (56)参考文献 特開 平4−276024(JP,A) 特開 昭57−145965(JP,A) 特開 平4−325657(JP,A) 特開 昭58−42725(JP,A) 特開 平3−146640(JP,A) 特開 昭60−184630(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 38/00 301 C22C 38/04
Claims (3)
- 【請求項1】 重量%で(以下、同じ)、C:0.03
〜0.20%、Si:0.2〜2.0%、Mn:2.5
%以下、P:0.08%以下、S:0.005%以下を
含み、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼であっ
て、ベイニティック・フェライトまたはこれとフェライ
トからなる組織が面積率で70%以上であることを特徴
とする伸びフランジ加工性に優れた高強度熱延鋼板。 - 【請求項2】 更に、Nb:0.5%以下、Ti:0.5%
以下、Cu:0.5%以下、Ni:0.5%以下、Mo:0.
5%以下、Cr:0.5%以下のうちの1種又は2種以上
を含む請求項1に記載の熱延鋼板。 - 【請求項3】 更に、Ca:20ppm以下を含む請求項1
又は2に記載の熱延鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35045192A JP3219510B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 伸びフランジ加工性に優れた高強度熱延鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35045192A JP3219510B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 伸びフランジ加工性に優れた高強度熱延鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06172924A JPH06172924A (ja) | 1994-06-21 |
JP3219510B2 true JP3219510B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=18410586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35045192A Expired - Lifetime JP3219510B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 伸びフランジ加工性に優れた高強度熱延鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3219510B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101505303B1 (ko) * | 2013-06-27 | 2015-03-24 | 현대제철 주식회사 | 강판 및 그 제조 방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3417878B2 (ja) | 1999-07-02 | 2003-06-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 伸びフランジ性および疲労特性に優れた高強度熱延鋼板およびその製法 |
CN1153841C (zh) | 2000-10-31 | 2004-06-16 | 杰富意钢铁株式会社 | 高强度热轧钢板和它的制造方法 |
KR20090087129A (ko) | 2000-12-07 | 2009-08-14 | 니폰 스틸 코포레이션 | 구멍확장성과 연성(延性)이 뛰어난 고강도 열연강판 및 그 제조방법 |
JP4781563B2 (ja) * | 2001-06-20 | 2011-09-28 | 新日本製鐵株式会社 | 焼付硬化性に優れた高強度熱延鋼板及びその製造方法 |
WO2004059024A1 (ja) | 2002-12-26 | 2004-07-15 | Nippon Steel Corporation | 穴拡げ性、延性及び化成処理性に優れた高強度薄鋼板及びその製造方法 |
ES2528427T3 (es) | 2005-08-05 | 2015-02-09 | Jfe Steel Corporation | Lámina de acero de alta tracción y procedimiento para producir la misma |
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1992
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