高楊氏模量鋼板、使用了它的熱浸鍍鋅鋼板、合金化熱浸鍍鋅鋼板、和高楊氏模量鋼管以...的制作方法

專利名稱：高楊氏模量鋼板、使用了它的熱浸鍍鋅鋼板、合金化熱浸鍍鋅鋼板、和高楊氏模量鋼管以 ...的制作方法
技術領域：
本發明涉及高楊氏模量鋼板、使用了它的熱浸鍍鋅鋼板、合金化熱浸鍍鋅鋼板、和高楊氏模量鋼管以及它們的制造方法。
本申請對2004年7月27日申請的日本專利申請2004-218132、2004年11月15日申請的日本專利申請2004-330578、2005年1月27日申請的日本專利申請2005-019942、2005年7月15日申請的日本專利申請2005-207043，主張優先權，在此引用它們的內容。
背景技術：
關于提高楊氏模量的技術，目前為止曾經有很多報道。其中大部分涉及提高軋制方向(RD)、以及與軋制方向(RD)垂直的寬度方向(TD)的楊氏模量的技術。
專利文獻1～9等中都公開了通過在α+γ2相區進行軋制而提高TD方向的楊氏模量的技術。
專利文獻10中公開了通過對表層施加低于Ar3相變點溫度的軋制而提高TD方向的楊氏模量的技術。
另一方面，也公開了涉及在提高TD方向的楊氏模量的同時，還提高RD方向的楊氏模量的技術。即，專利文獻11中公開的是，除了在一定方向進行軋制以外、通過在與該方向相垂直的寬度方向實施軋制而提高二者的楊氏模量。但是，在薄板的連續熱軋工藝，中途改變軋制方向明顯地妨礙生產率，因此并不現實。
專利文獻12雖然公開了涉及楊氏模量高的冷軋鋼板，但這也是在TD方向的楊氏模量高、而并不是RD方向的楊氏模量高。
此外，專利文獻13公開了復合添加Mo、Nb、B使楊氏模量提高的技術，但由于熱軋條件完全不同，因此TD方向的楊氏模量高、而并不是RD方向的楊氏模量高。
如上所述，從前存在稱為高楊氏模量的鋼板，但都是與軋制方向(RD)垂直的寬度方向(TD)的楊氏模量高的鋼板。然而，鋼板的寬度最大為2m左右，在將楊氏模量最大的方向作為構件的長度方向的場合，其長度不能達到寬度以上。因此，對于較長的構件來說，迫切希望軋制方向的楊氏模量高的鋼板。而且，就制造方法來說，也是以在軋制反作用力容易發生波動的α+γ區的熱軋為前提，在生產率方面存在問題。
在將鋼板加工成汽車用和建材用的部件的場合，形狀凍結性成為最大的問題。例如，進行彎曲加工以后在去除載荷時，鋼板恢復原來形狀的回彈現象發生，因此存在不能得到所要求的形狀的問題。這一現象伴隨著高強度化而變得明顯，成為高強度鋼板適用于構件時的障礙。
專利文獻1特開昭59-83721號公報專利文獻2特開平5-263191號公報專利文獻3特開平8-283842號公報專利文獻4特開平8-311541號公報專利文獻5特開平9-53118號公報專利文獻6特開平4-136120號公報專利文獻7特開平4-141519號公報專利文獻8特開平4-147916號公報專利文獻9特開平4-293719號公報專利文獻10特開平4-143216號公報專利文獻11特開平4-147917號公報專利文獻12特開平5-255804號公報專利文獻13特開平08-1311541號公報發明內容本發明是鑒于上述情況提出的，其目的在于提供軋制方向(RD)的楊氏模量優良的高楊氏模量的鋼板、使用了它的熱浸鍍鋅鋼板、合金化熱浸鍍鋅鋼板、和高楊氏模量鋼管以及它們的制造方法。
本發明者為了實現上述目標而進行了潛心研究，得到以下所述的從前未有的見解。
即，通過使含有規定量的C、Si、Mn、P、S、Mo、B、以及Al，或者含有C、Si、Mn、P、S、Mo、B、Al、N、Nb、以及Ti的鋼的表面附近規定的織構發達，從而對軋制方向的楊氏模量高的鋼板的發明獲得了成功。
而且，由本發明得到的鋼板在表面附近得到240GPa以上的特別高的楊氏模量，因此彎曲剛性顯著提高，例如形狀凍結性顯著改善。伴隨高強度化其回彈等的凍結性不良程度變大的要因在于壓力機變形時施加的載荷去除后的返回量很大。因此，如果提高楊氏模量，可抑制返回量，可能減低回彈。此外，在彎曲變形時，彎矩很大的表層附近的變形行為對形狀凍結性產生顯著的影響，因此通過只使表層的楊氏模量提高；可能顯著地改善。
本發明是基于這樣的思想與嶄新的見解而構筑的、前所未有的全新的鋼板及其制造方法，其要旨如下。
(1).一種高楊氏模量鋼板，其特征在于，以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn2.7～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Mo0.15～1.5％、B0.0006～0.01％、Al0.15％以下，且余量由Fe以及不可避免的雜質構成，在板厚的1/8層的{110}<223>與{110}<111>的任何一方或二者的極密度為10以上，軋制方向的楊氏模量超過230GPa。
(2).根據(1)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，板厚的1/2層的{112}<110>的極密度為6以上。
(3).根據(1)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Ti0.001～0.20質量％、Nb0.001～0.20質量％中的1種或2種。
(4).根據(1)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，由拉伸2％后于170℃實施20分鐘熱處理并進行再度拉伸試驗時的上屈服點減去拉伸2％時的流量應力之差值所評價的BH量(MPa)為5MPa～200MPa。
(5).根據(1)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Ca0.0005～0.01質量％。
(6).根據(1)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Sn、Co、Zn、W、Zr、V、Mg、REM中的1種或2種以上，它們的合計含量為0.001～1.0質量％。
(7).根據(1)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Ni、Cu、Cr中的1種或2種以上，它們的合計含量為0.001～4.0質量％。
(8).一種熱浸鍍鋅鋼板，其特征在于，具有(1)所述的高楊氏模量鋼板、以及在所述高楊氏模量鋼板上施加的熱浸鍍鋅。
(9).一種合金化熱浸鍍鋅鋼板，其特征在于，具有(1)所述的高楊氏模量鋼板、以及在所述高楊氏模量鋼板上施加的合金化熱浸鍍鋅。
(10).一種高楊氏模量鋼管，其特征在于，具有(1)所述的高楊氏模量鋼板，且所述高楊氏模量鋼板向任意方向卷繞。
(11).根據(1)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，具有將板坯加熱到950℃以上的溫度以實施熱軋而制造熱軋板的工序，所述板坯以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn2.7～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Mo0.15～1.5％、B0.0006～0.01％、Al0.15％以下，且余量由Fe以及不可避免的雜質構成；其中所述熱軋工序在下述條件下進行于800℃以下以軋輥與鋼板的摩擦系數超過0.2、且合計壓下率為50％以上的方式進行軋制，并于Ar3相變點～750℃的溫度下結束熱軋。
(12).根據(11)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，在所述熱軋工序中，至少實施1個道次的異周向速率為1％以上的異周向速度軋制。
(13).根據(11)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，在所述熱軋工序中，至少使用1根以上的輥徑為700mm以下的軋輥。
(14).根據(11)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，還具有將所述熱軋結束后的熱軋鋼板用連續退火線或裝箱退火以最高到達溫度為500℃～950℃的條件進行退火的工序。
(15).根據(11)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，還包括將所述熱軋結束后的熱軋鋼板以低于60％的壓下率實施冷軋的工序，以及在所述冷軋工序之后進行退火的工序。
(16).根據(11)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，還具有將所述熱軋鋼板以低于60％的壓下率實施冷軋的工序；在所述冷軋工序后以最高到達溫度為500℃～950℃的條件進行退火的工序；以及在所述退火工序后冷卻到550℃以下、接著于150～550℃進行熱處理的工序。
(17).一種熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過(14)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法制造退火了的高楊氏模量鋼板的工序；以及對所述高楊氏模量鋼板實施熱浸鍍鋅的工序。
(18).一種合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過(17)所述的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法制造熱浸鍍鋅鋼板的工序；以及對所述熱浸鍍鋅鋼板在450～600℃為止的溫度范圍進行10秒鐘以上的熱處理的工序。
(19).一種熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過(15)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法制造退火了的高楊氏模量鋼板的工序；以及對所述高楊氏模量鋼板實施熱浸鍍鋅的工序。
(20).一種合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過(19)所述的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法制造熱浸鍍鋅鋼板的工序；以及對所述熱浸鍍鋅鋼板在450～600℃為止的溫度范圍進行10秒鐘以上的熱處理的工序。
(21).一種高楊氏模量鋼管的制造方法，其特征在于，具有通過(11)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法制造高楊氏模量鋼板的工序；和將所述高楊氏模量鋼板向任意方向卷繞而制成鋼管。
(22).一種高楊氏模量鋼板，其特征在于，以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn0.1～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Al0.15％以下、N0.01％以下；并且還含有Mo0.005～1.5％、Nb0.005～0.20％、Ti48/14×N(質量％)～0.2％、B0.0001～0.01％中的1種或2種以上，合計為0.015～1.91質量％；且余量由Fe以及不可避免的雜質構成；其中，在板厚的1/8層的{110}<223>和/或{110}<111>的極密度為10以上，軋制方向的楊氏模量超過230GPa。
(23).根據(22)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，含有全部所述的Mo、Nb、Ti、B，它們的含量分別為Mo0.15～1.5％、Nb0.01～0.20％、Ti48/14×N(質量％)～0.2％、B0.0006～0.01％，而且板厚的1/8層的{110}<001>的極密度為3以下。
(24).根據(22)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，所述板厚的1/8層的{110}<001>的極密度為6以下。
(25).根據(22)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，在至少距離板厚的表層為1/8層的軋制方向的楊氏模量為240GPa以上。
(26).根據(22)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，板厚的1/2層的{211}<011>的極密度為6以上。
(27).根據(22)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，板厚的1/2層的{332}<113>的極密度為6以上。
(28).根據(22)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，板厚的1/2層的{100}<011>的極密度為6以下。
(29).根據(22)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，由拉伸2％后于170℃實施20分鐘熱處理并進行再度拉伸試驗時的上屈服點減去拉伸2％時的流量應力之差值所評價的BH量為5MPa～200MPa。
(30).根據(22)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Ca0.0005～0.01質量％。
(31).根據(22)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Sn、Co、Zn、W、Zr、V、Mg、REM中的1種或2種以上，它們的合計含量為0.001～1.0質量％。
(32).根據(22)所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Ni、Cu、Cr中的1種或2種以上，它們的合計含量為0.001～4.0質量％。
(33).一種熱浸鍍鋅鋼板，其特征在于，具有(22)所述的高楊氏模量鋼板，以及在所述高楊氏模量鋼板上施加的熱浸鍍鋅。
(34).一種合金化熱浸鍍鋅鋼板，其特征在于，具有(22)所述的高楊氏模量鋼板，以及在所述高楊氏模量鋼板上施加的合金化熱浸鍍鋅。
(35).一種高楊氏模量鋼管，其特征在于，具有(22)所述的高楊氏模量鋼板，且所述高楊氏模量鋼板向任意方向卷繞。
(36).根據(22)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，具有將板坯加熱到1000℃以上的溫度以實施熱軋而制造熱軋板的工序，所述板坯以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn0.1～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Al0.15％以下、N0.01％以下；并且還含有Mo0.005～1.5％、Nb0.005～0.20％、Ti48/14×N(質量％)～0.2％、B0.0001～0.01％中的1種或2種以上，合計為0.015～1.91質量％；且余量由Fe以及不可避免的雜質構成；其中所述熱軋工序在下述條件下進行以軋輥與鋼板的摩擦系數超過0.2、由下式[1]計算的有效應變量ε*為0.4以上且合計壓下率為50％以上的方式進行軋制，并于Ar3相變點～900℃的溫度下結束熱軋，ϵ*=Σj=1n-1ϵjexp[-Σi=jn-1(tiτi)2/3]+ϵn···[1]]]>式中n為精軋熱軋機的機架數、εj為第j機架施加的應變、εn為第n機架施加的應變、ti為第i機架～第i+1機架之間的運行時間(秒)、τi可通過氣體常數R(＝1.987)與第i機架的軋制溫度Ti(K)由下述式[2]計算，τi＝8.46×10-9×exp{43800/R/Ti}[2]。
(37).根據(36)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，在所述熱軋工序中，至少施加1道次以上的異周向速率為1％以上的異周向速度軋制。
(38).根據(36)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，在所述熱軋工序中，至少使用1根以上的輥徑為700mm以下的軋輥。
(39).根據(36)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，還具有將所述熱軋結束后的熱軋鋼板用連續退火線或裝箱退火以最高到達溫度為500℃～950℃的條件進行退火的工序。
(40).根據(36)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，還包括將所述熱軋結束后的熱軋鋼板以低于60％的壓下率實施冷軋的工序，以及在所述冷軋工序之后進行退火的工序。
(41).根據(36)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，還具有將所述熱軋鋼板以低于60％的壓下率實施冷軋的工序；在所述冷軋工序之后以最高到達溫度為500℃～950℃的條件進行退火的工序；以及在所述退火工序后冷卻到550℃以下、接著于150～550℃進行熱處理的工序。
(42).一種熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過(39)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法制造退火了的高楊氏模量鋼板的工序，以及對所述高楊氏模量鋼板實施熱浸鍍鋅的工序。
(43).一種合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過(42)所述的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法制造熱浸鍍鋅鋼板的工序，以及對所述熱浸鍍鋅鋼板在450～600℃實施10秒鐘以上的熱處理的工序。
(44).一種熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過(40)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法制造退火了的高楊氏模量鋼板的工序，以及對所述高楊氏模量鋼板實施熱浸鍍鋅的工序。
(45).一種合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過(44)所述的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法制造熱浸鍍鋅鋼板的工序，以及對所述熱浸鍍鋅鋼板在450～600℃實施10秒鐘以上的熱處理的工序。
(46).一種高楊氏模量鋼管的制造方法，其特征在于，具有通過(36)所述的高楊氏模量鋼板的制造方法制造高楊氏模量鋼板的工序，和將所述高楊氏模量鋼板向任意方向卷繞而制成鋼管。
根據本發明的高楊氏模量鋼板，通過規定為上述(1)或(22)所述的組成，在低溫γ區可以使表層附近的剪切織構發達。而且，通過形成上述的(1)或(22)所述的織構，尤其能夠實現軋制方向(RD方向)優良的楊氏模量。
根據本發明的高楊氏模量鋼板的制造方法，通過使用上述(11)或(36)所述組成的板坯，在低溫γ區可以使表層附近的剪切織構發達。而且，通過用上述條件進行熱軋，可以制成上述的(1)或(22)所述的織構，尤其能夠得到軋制方向(RD方向)的楊氏模量優良的鋼板。


圖1是表示帽形彎曲試驗使用的試片的剖面圖。
具體實施例方式
對于在本發明中將鋼組成以及制造條件限定為上述那樣的理由，說明如下。
(第1實施方案)第1實施方案的鋼板是，以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn2.7～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Mo0.15～1.5％、B0.0006～0.01％、Al0.15％以下；且余量由Fe以及不可避免的雜質構成。在板厚的1/8層的{110}<223>與{110}<111>的任何一方或二者的極密度為10以上，軋制方向的楊氏模量超過230GPa。
C是便宜的使拉伸強度增加的元素，其添加量根據目標強度水平進行調整。在C低于0.0005質量％的場合，不僅煉鋼技術上困難且成本提高、焊縫區的疲勞特性劣化。因此，下限確定為0.0005質量％。另一方面，在C含量超過0.30質量％的場合，導致成形性的劣化或損害焊接性。因此上限確定為0.30質量％。
Si作為固溶強化元素具有使強度增加的作用，此外對于獲得包括馬氏體和貝氏體以及殘余γ等的組織也是有效的。其添加量根據目標強度水平進行調整。在添加量超過2.5質量％時壓力機成形性惡化，并導致化學轉化處理性的下降。因此，上限確定為2.5質量％。
在實施熱浸鍍鋅的場合，由于鍍層的密合性的下降、合金化反應的延遲而產生生產率的降低等問題，因此優選將Si確定為1.2質量％以下。下限不作特別設定，但確定為0.001質量％以下時制造成本提高，因此超過0.001質量％為實質的下限。
Mn對于本發明是重要的。即，為了得到高楊氏模量是必要的元素。對于本發明，通過在低溫γ區使鋼板表層附近的剪切織構發達，能夠使軋制方向(RD方向)的楊氏模量發達。Mn將γ相穩定化、并將γ區擴展到低溫區，因此容易進行γ區的低溫軋制。而且也具有Mn本身對表層附近的剪切織構的形成起到有利作用的可能性。從這些觀點來看，Mn最低添加2.7質量％。另一方面，在超過5.0質量％時強度過分提高，延展性降低、或妨礙鍍鋅的密合性。所以，上限確定為5.0質量％，優選為2.9～4.0質量％。
P已知是與Si一樣便宜地提高強度的元素，在要求增加強度的場合，更積極地添加。P具有將熱軋組織微細化、提高加工性的效果。但是，在添加量超過0.15質量％時，點焊后的疲勞強度惡化、或屈服強度過分增加，在沖壓時引起面形狀不良。而且，在連續熱浸鍍鋅時合金化反應極其緩慢，生產率降低。因此，其上限確定為0.15質量％。
S在超過0.015質量％時，成為產生熱裂紋的原因，使加工性惡化，因此上限確定為0.015質量％。
Mo以及B對于本發明是重要的。通過這些元素的添加，才首次可能提高軋制方向的楊氏模量。盡管該理由并不很清楚，但可以認為，由于Mo、B與Mn的復合添加的效果，起因于鋼板與軋輥的摩擦力的剪切變形所導致的晶體旋轉發生變化。其結果，在熱軋板的表層至板厚1/4層附近的范圍形成非常尖銳的織構，軋制方向的楊氏模量提高。
Mo以及B含量的下限分別為Mo0.15質量％、B0.0006質量％。這是因為比其少量的添加。其上述的楊氏模量提高效果較小的緣故。另一方面，即使Mo以及B分別超過1.5質量％和超過0.01質量％添加，其楊氏模量的提高效果飽和、且成本提高，因此將1.5質量％和0.01質量％分別確定為它們的上限。
此外，這些元素同時添加引起的楊氏模量提高效果，通過與C的組合會更加助長。因此，優選將C量確定為0.015質量％以上。
Al也可以作為脫氧調節劑使用。但是，Al顯著提高相變點，因此低溫γ區的軋制變得困難，所以上限確定為0.15質量％。
本實施方案的鋼板中，除了上述組成以外，優選還含有Ti、Nb。Ti、Nb具有助長上述的Mn、Mo、B而進一步提高楊氏模量的效果。而且，對于加工性的提高和高強度化、以及對組織的微細化和均勻化有效果，因此根據要求添加。但是，其添加量分別低于0.001質量％時不能看到效果，另一方面即使分別超過0.20質量％添加時，其效果也趨于飽和，因此將其確定為上限。優選為0.015～0.09質量％。
Ca作為脫氧元素是有用的，此外對于硫化物的形態控制也奏效，因此也可以在0.0005～0.01質量％的范圍添加。在低于0.0005質量％時效果不充分、在超過0.01質量％添加時加工性惡化，因此確定為該范圍。
對于以它們作為主成分的鋼板，也可以含有Sn、Co、Zn、W、Zr、Mg、REM中的1種或2種以上，合計為0.001～1.0質量％。在此，REM表示稀土類金屬元素，是從Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中選擇的1種以上。
但是，Zr形成ZrN，因此固溶N減少，所以優選確定為0.01質量％以下。
Ni、Cu、Cr是用于進行低溫γ區軋制的有利元素，因此也可以以合計為0.001～4.0質量％的范圍添加它們的1種或2種以上。在低于0.001質量％時不能得到顯著的效果，在超過4.0質量％添加時加工性惡化。
N是γ穩定化元素，因此是用于進行低溫γ區軋制的有利元素。因此，也可以在0.02質量％以內添加。將0.02質量％確定為實質的上限，是因為在此以上的添加在制造上是困難的。
固溶N以及固溶C量分別優選為0.0005～0.004質量％。含有它們的鋼板作為構件被加工時，在常溫下也會發生應變時效，楊氏模量提高。例如，在汽車用途中使用的場合，通過加工后實施涂裝烘烤處理，不僅鋼板的屈服強度增加，楊氏模量也提高。
固溶N以及固溶C量，也可以從總的C、N量減去作為Fe、Al、Ti、B等的化合物存在的C、N量(根據萃取殘渣的化學分析進行定量)的差值來求得。而且，也可以采用內摩擦法和FIM(場離子顯微術Field IonMicroscopy)求出。
在固溶C以及固溶N量低于0.0005質量％時不能得到充分的效果，而且即使超過0.004質量％時BH性也趨于飽和，因此上限確定為0.004質量％。
其次，就鋼板的織構、楊氏模量、以及BH量進行說明。
第1實施方案的鋼板的板厚的/8層的{110}<223>和/或{110}<111>的極密度為10以上。由此，可以提高軋制方向的楊氏模量。在上述極密度低于10的場合，軋制方向的楊氏模量超過230GPa是困難的。上述極密度優選為14以上，更優選為20以上。
這些方位的極密度(X射線隨機強度比)，根據X射線衍射測定的{110}、{100}、{211}、{310}極點圖中以許多個極點圖為基的級數展開法計算的3維織構(ODF)求出即可。即，為了求出各結晶方位的極密度，以3維織構的φ2＝45°斷面的(110)[2-23](110)[1-11]的強度作為代表。
以下表示上述極密度測定的一例。
按照以下那樣進行X射線衍射用試樣的制作。
通過機械研磨和化學研磨等在板厚方向將鋼板研磨到規定的位置。該研磨面通過拋光精加工成鏡面后，借助于電解研磨和化學研磨消除應變變形，同時將板厚1/8層或后述的1/2層調整為測定面。例如，在1/8層的場合，鋼板的板厚為t時，以t/8的厚度的研磨量研磨鋼板表面，并以暴露出的研磨面作為測定面。此外，準確地將板厚的1/8層和1/2層作為測定面很困難，因此以它們的目標層為中心，相對板厚的-3％～+3％的范圍作為測定面而制作試樣即可。另外，在鋼板的板厚中心層確認有偏析帶的場合，對于板厚的3/8～5/8的范圍沒有偏析帶的部位進行測定即可。此外，在X射線測定困難的場合，采用EBSP法和ECP法進行統計地充分數量的測定。
上述的{hkl}<uvw>，意味著用上述方法采取X射線用試樣時與板面垂直的結晶方位為{hkl}、鋼板的長度方向的結晶方位為<uvw>。
關于鋼板的織構的特征，只用通常的反極點圖和正極點圖則不能表示，例如關于板厚的1/8層附近測定表示鋼板的板面法線方向的結晶方位的反極點圖的場合，各方位的面強度比(X射線隨機強度比)優選的是，<110>5以上、<112>2以上。而且，關于1/2層，優選的是，<112>4以上、<332>1.5以上。
關于上述的極密度的限定，至少就板厚的1/8層來說應滿足，但優選不只是板厚的1/8層滿足、從板厚表層直到1/4層的寬范圍也成立。對于板厚1/8層，{110}<001>以及{110}<110>幾乎不存在，它們的極密度優選低于1.5，更優選為低于1.0。在以往的鋼板，該方位在表層某種程度地存在，因此未能提高軋制方向的楊氏模量。
在第1實施方案中，進一步優選的是，板厚1/2層的{112}<110>(上述ODF的φ2＝45°斷面的(112)[1-10])的極密度為6以上。如果該方位發達，與軋制方向垂直的寬度方向(以下也稱TD方向)的<111>方位聚集，因此TD方向的楊氏模量提高。在該極密度低于6時，TD方向的楊氏模量超過230GPa是困難的，因此將其確定為下限。優選的極密度為8以上，更優選為10以上。
另外，板厚的1/2層的{554}<225>以及{332}<113>(上述ODF的φ2＝45°斷面的(554)[-2-25]以及(332)[-1-13])的極密度對軋制方向的楊氏模量可望有某些貢獻，因此優選為3以上。
以上所述的結晶方位均容許在超過-2.5°、+2.5°以內的散差波動。
通過同時滿足有關上述板厚1/8層和1/2層的結晶方位的極密度的要件，軋制方向和TD方向二者的楊氏模量同時超過230GPa是可能的。
第1實施方案的鋼板在軋制方向的楊氏模量超過230GPa。該楊氏模量的測定是根據日本工業標準JISZ2280金屬材料的高溫楊氏模量測定方法，在常溫下采用橫向共振法進行。即，不使材料固定，在浮動狀態下對該試樣由外部的振動器施加振動，使該振動器的振動頻率緩慢變化，測定上述試樣在橫向振動的一次共振頻率，由下式[3]算出楊氏模量。
E＝0.946×(1/h)3×m/w×f2[3]式中，E動態楊氏模量(N/m2)、1試片的長度(m)、h試片的厚度(m)、m質量(kg)、w試片的寬度(m)、f橫向共振法的一次共振頻率(sec-1)。
鋼板的BH量優選為5MPa以上。即，這是因為借助于涂裝烘烤處理而使可動位錯被固定時，實測的楊氏模量提高。在BH量低于5MPa時，其效果缺乏。而且即使超過200MPa也看不到格外的效果。因此，將BH量的范圍確定為5～200MPa。該BH量更優選為30～100MPa。
所謂BH量，鋼板進行拉伸2％時的流量應力為σ2(MPa)、鋼板經拉伸2％后再于170℃實施20分鐘熱處理再度拉伸時的上屈服點為σ1(MPa)時，由下述式[4]表示。
BH＝σ1-σ2(MPa)[4]對上述的熱軋鋼板、冷軋鋼板實施Al系鍍層和各種鍍覆也可以。對熱軋鋼板和冷軋鋼板、以及對它們實施各種鍍層的鋼板，根據目的可以進行有機皮膜、無機皮膜、以及各種涂料等的表面處理。
其次，就第1實施方案的鋼板的制造方法進行描述。
在第1實施方案中，具有將板坯加熱到950℃以上的溫度實施熱軋而制造熱軋板的工序，其中所述板坯以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn2.7～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Mo0.15～1.5％、B0.0006～0.01％、Al0.15％以下，且余量由Fe以及不可避免的雜質構成。
供給該熱軋的板坯，沒有特別限制。即，是由連鑄板坯和薄板坯鑄造機等制造的板坯即可。而且，在鑄造后立即進行熱軋的連鑄-直接軋制(CC-DR)那樣的工藝也適合。
在熱軋鋼板作為最終產品的場合，限定以下那樣的制造條件是必要的。
熱軋加熱溫度為950℃以上。這是因為將后述的熱軋終軋溫度確定為Ar3相變點以上是必要的溫度。
以使800℃以下的各道次的壓下率的合計為50％以上的方式進行熱軋。此時軋輥與鋼板的摩擦系數超過0.2。這是使表層的剪切織構發達、提高軋制方向的楊氏模量的必須條件。
壓下率的合計優選為70％以上，更優選為100％以上。所謂壓下率的合計，在n道次軋制的場合，設第1道次～n道次的各壓下率分別為R1(％)～Rn(％)，則定義為R1+R2+……+Rn。Rn＝{(n-1)道次后的板厚-n道次后的板厚}/(n-1)道次后的板厚×100％。
熱軋的終軋溫度為Ar3相變點以上、750℃以下。在低于Ar3相變點時，對軋制方向的楊氏模量不優選的{110}<001>織構發達。而且，在終軋溫度超過750℃時，從板厚表層到板厚1/4層附近使對軋制方向優選的織構發達是困難的。
軋制后的卷取溫度沒有特別限制，在400～600℃進行卷取時某些場合楊氏模量提高，因此優選在該范圍進行卷取。
在實施熱軋時，優選至少實施1道次以上的軋輥的異周向速率為1％以上的異周向速度軋制。由此，促進表層附近的織構形成，因此與不實施異周向速度軋制的場合相比，能夠更加使楊氏模量提高。根據這一觀點，優選將異周向速率確定為1％以上、更優選為5％以上、最優選為10％以上進行異周向速度軋制較為理想。
異周向速率以及異周向速度軋制的道次數的上限不作特別規定，但毫無疑問，從上述的理由可以看出，它們均大者可以得到較大的楊氏模量提高效果。但是，50％以上的異周向速率目前是困難的，熱精軋的道次通常為8道次左右。
在此，所謂本發明的異周向速率，是將由上下軋輥的圓周速度之差除以低速側軋輥的圓周速度的值以百分率表示而得到的。此外，本發明的異周向速度軋制，上下軋輥的圓周速度無論哪一方大，對楊氏模量提高效果都沒有差異。
熱精軋使用的軋機中，優選使用1根以上的軋輥直徑為700mm以下的工作輥。由此，可以促進表層附近的織構的形成，因此與不使用的場合相比，能夠使楊氏模量進一步提高。從這一觀點來看，將工作輥直徑確定為700mm以下、優選為600mm以下、更優選為500mm以下。工作輥直徑的下限沒有特別規定，但為300mm以下時通板控制變得困難。使用小直徑輥的道次的上限沒有特別規定，如前述那樣，熱精軋道次通常為8道次左右。
將這樣制造的熱軋鋼板，經酸洗后進行最高到達溫度為500～950℃的范圍的熱處理(退火)是優選的。由此，軋制方向的楊氏模量進一步提高。盡管該理由尚未確定，但據推測，是由于軋制后的相變引入的位錯經過熱處理再次排列所致。
在最高到達溫度低于500℃時，其效果并不顯著，另一方面，在超過950℃時發生α→γ相變，因此其結果是，織構的聚集相同或變弱，楊氏模量也呈劣化的傾向。因此，將500℃和950℃分別確定為下限和上限。
該最高到達溫度的范圍優選為650℃～850℃。該熱處理方法沒有特別限制，在通常的連續退火線和裝箱退火、以及后述的連續熱浸鍍鋅線進行即可。
對熱軋鋼板實施冷軋以及熱處理(退火)也可以。冷軋率為低于60％。這是因為如果冷軋率為60％以上，則在熱軋鋼板中形成的提高楊氏模量的織構會有很大變化，軋制方向的楊氏模量降低。
在冷軋結束后實施熱處理。該熱處理的最高到達溫度為500～950℃的范圍。在低于500℃時楊氏模量提高程度減小，且某些場合加工性劣化，因此將500℃確定為下限。
另一方面，在熱處理溫度超過950℃時，發生α→γ相變，因此其結果是，織構的聚集相同或變弱，楊氏模量也呈劣化的傾向。因此，將500℃和950℃分別確定為下限和上限。該最高到達溫度的優選范圍為600℃～850℃。
上述熱處理后，進行一次直到550℃、優選為直到450℃以下的冷卻、再于150～550℃實施熱處理也是可能的。這根據固溶C量的控制和馬氏體的回火、貝氏體的相變的促進等的組織控制等各種目的而選擇適當的條件進行即可。
根據本實施方案的高楊氏模量鋼板的制造方法得到的鋼板的組織，以鐵素體或貝氏體作為主相，兩相混合存在也可以，組織中存在馬氏體、奧氏體、碳化物、氮化物為主的化合物也可以。即，根據要求特性分別制作組織即可。
(第2實施方案)第2實施方案的鋼板是，以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn0.1～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Al0.15％以下、N0.01％以下；并且還含有Mo0.005～1.5％、Nb0.005～0.20％、Ti48/14×N(質量％)～0.2％、B0.0001～0.01％中的1種或2種以上，合計為0.015～1.91質量％；且余量由Fe以及不可避免的雜質構成。在板厚的1/8層的{110}<223>和/或{110}<111>的極密度為10以上，軋制方向的楊氏模量超過230GPa。
在此，就上述那樣地限定鋼組成的理由進行說明。
C是便宜地使拉伸強度增加的元素，其添加量根據目標強度水平進行調整。在C低于0.0005質量％時不僅煉鋼技術上困難且成本提高、而且焊縫區的疲勞特性劣化。因此，下限確定為0.0005質量％。另一方面，在C含量超過0.30質量％時，導致成形性的劣化或損害焊接性，因此上限確定為0.30質量％。
Si作為固溶強化元素具有使強度增加的作用，此外對于獲得包括馬氏體和貝氏體以及殘余γ等的組織也是有效的。其添加量根據目標強度水平進行調整。在添加量超過2.5質量％時壓力機成形性惡化，并導致化學轉化處理性的下降。因此，上限確定為2.5質量％。并且在實施熱浸鍍鋅的場合，由于鍍層的密合性的下降、合金化反應的延遲而產生生產率的降低等問題，因此優選將Si確定為1.2質量％以下。雖然下限不特別設定，但確定為0.001質量％以下時其制造成本提高，因此這是實質的下限。
Mn將γ相穩定化、并將γ區擴展到低溫區，因此容易進行γ區的低溫軋制。而且也具有Mn本身對表層附近的剪切織構的形成起到有利作用的可能性。從這些觀點來看，Mn的添加量優選為0.1質量％以上，更優選為0.5質量％以上，更優選為1.5質量％以上。另一方面，在超過5.0質量％時，強度過分提高，延展性降低、妨礙鍍鋅的密合性，因此將0.5質量％作為上限。由此，Mn的添加量優選為2.9～4.0質量％。
P已知是與Si一樣便宜地提高強度的元素，在要求增加強度的場合，更積極地添加。此外，P也具有將熱軋組織微細化、提高加工性的效果。但是，在添加量超過0.15質量％時，點焊后的疲勞強度惡化、屈服強度過分增加，在沖壓時引起面形狀不良。而且，在連續熱浸鍍鋅時合金化反應極其緩慢，生產率降低，而且2次加工性也劣化。因此，其上限確定為0.15質量％。
S在超過0.015質量％時，成為產生熱軋裂紋的原因，使加工性惡化，因此上限確定為0.015質量％。
Mo、Nb、Ti、以及B對于本發明是重要的。通過添加這些元素的1種或2種以上，才首次可能提高軋制方向的楊氏模量。盡管該理由并不很清楚，但通過抑制熱軋中的再結晶、以及γ相的加工織構的尖銳化，結果起因于鋼板與軋輥的剪切變形織構也發生變化。由此從熱軋板的表層至板厚1/4層為止的范圍形成非常尖銳的織構，軋制方向的楊氏模量提高。
Mo、Nb、Ti、以及B含量的下限分別為0.005質量％、0.005質量％、48/14×N質量％、以及0.0001質量％；優選分別為0.03質量％、0.01質量％、0.03質量％、以及0.0003質量％；更優選分別為0.1質量％、0.03質量％、0.05質量％、以及0.0006質量％。這是因為比其少量的添加，上述提高楊氏模量的效果變得很小的緣故。
另一方面，即使Mo、Nb、Ti、以及B分別超過1.5質量％、超過0.2質量％、超過0.2質量％、以及超過0.01質量％而添加，其楊氏模量的提高效果飽和、且成本提高，因此將1.5質量％、0.2質量％、0.2質量％、以及0.01質量％分別作為Mo、Nb、Ti、以及B的添加量的上限。
而且，這些元素的合計的添加量在低于0.015質量％時，不能得到充分的楊氏模量提高效果，因此將合計的添加量的下限確定為0.015質量％。從這一觀點來看，優選的合計添加量為0.035質量％以上，更優選的合計添加量為0.05質量％以上。合計添加量的上限確定為各自添加量的上限之和，即1.91質量％。
Mo、Nb、Ti、以及B之間存在相互作用，通過復合添加其織構更加增強，楊氏模量升高。由此，復合添加至少2種以上更為理想。尤其Ti在γ高溫區與N形成氮化物，可抑制BN的生成。因此，在添加B的場合，Ti也優選添加48/14×N質量％以上。
而且，全部含有Mo、Nb、Ti、以及B、各自的元素優選分別添加0.15質量％、0.01質量％、48/14×N質量％、以及0.0006質量％以上。在該場合，織構尖銳化、特別是使楊氏模量減低的表層的{110}<001>減小，楊氏模量有效地上升。因此，可以達成L方向的高楊氏模量。
此外，這些元素同時添加引起的楊氏模量提高效果通過與C的組合會被更加助長。因此，優選將C量確定為0.015質量％以上。
Mo、Nb、以及B含量的下限分別為0.15質量％、0.01質量％、以及0.0006質量％。這是因為在比其少量的添加時，上述的楊氏模量提高效果會減小。但是，在只控制表層的楊氏模量的場合，如果添加0.1質量％以上的Mo，可以得到充分的楊氏模量提高效果，因此將其確定為下限。另一方面，在Mo、Nb、以及B分別超過1.5質量％、超過0.2質量％、以及超過0.01質量％添加時，楊氏模量提高效果飽和、且成本提高，因此分別將1.5質量％、0.2質量％、以及0.01質量％確定為它們的上限。
此外，這些元素同時添加引起的楊氏模量提高效果通過與C的組合會被更加助長。因此，優選將C量確定為0.015質量％以上。
Al也可以作為脫氧調節劑使用。但是，Al顯著提高相變點，因此低溫γ區的軋制變得困難，所以上限確定為0.15質量％。Al的下限沒有特別限制，但從脫氧的觀點來看，優選確定為0.01質量％以上。
N與B形成氮化物，使B的抑制再結晶效果減低，因此控制在0.01質量％以下。從這一觀點來看，優選為0.005質量％以下、更優選為0.002質量％以下。N的下限不作特別設定，但在低于0.0005質量％時，不僅花費成本，而且幾乎沒有效果，因此優選確定為0.0005質量％以上。
固溶C量優選確定為以質量％計為0.0005～0.004％。固溶C的鋼板被加工成構件時即使在常溫下也產生應變時效，楊氏模量提高。例如在用于汽車用途的場合，加工后通過實施涂裝烘烤，不僅鋼板的屈服強度提高，楊氏模量也增加。固溶C量，也可以從總C量減去作為Fe、Al、Nb、Ti、B等的化合物存在的C量(根據萃取殘渣的化學分析進行定量)的差值來求得。而且，也可以采用內摩擦法和FIM(場離子顯微術Field IonMicroscopy)求出。
在固溶C量低于0.0005質量％時不能得到充分的效果，而且即使超過0.004質量％時BH性也趨于飽和，因此上限確定為0.004質量％。
在第2實施方案的鋼板，除了上述組成以外，還優選以質量％計含有Ca0.0005～0.01質量％。
Ca作為脫氧元素是有用的，此外對于硫化物的形態控制也奏效，因此也可以在0.0005～0.01質量％的范圍添加。在低于0.0005質量％時效果不充分、在超過0.01質量％添加時加工性惡化，因此確定為該范圍。
也可以以質量％計含有Sn、Co、Zn、W、Zr、V、Mg、REM中的1種或2種以上，合計為0.001～1.0質量％。特別W和V具有抑制γ區的再結晶效果，因此優選分別添加0.01質量％以上。但是，Zr形成ZrN，因此固溶N減少，所以優選確定為0.01質量％以下。
此外，也可以以質量％計含有Ni、Cu、Cr中的1種或2種以上，合計為0.001～4.0質量％。
Ni、Cu、Cr各自的添加量的合計，在低于0.001質量％時，不能得到顯著的效果，在超過4.0質量％添加時加工性劣化。
其次，就鋼板的織構、楊氏模量、以及BH量進行說明。
關于第2實施方案的鋼板的織構，板厚的/8層的{110}<223>和/或{110}<111>的極密度為10以上。由此，可能提高軋制方向的楊氏模量。在上述極密度低于10的場合，軋制方向的楊氏模量欲超過230GPa是困難的。上述極密度優選為14以上，更優選為20以上。
這些方位的極密度(X射線隨機強度比)根據X射線衍射測定的{110}、{100}、{211}、{310}極點圖中以許多個極點圖為基的級數展開法計算的3維織構(ODF)求出即可。即，為了求出各結晶方位的極密度，以3維織構的φ2＝45°斷面的(110)[2-23](110)[1-11]的強度作為代表。
該極密度的測定可以適用第1實施方案所述的方法。
關于上述極密度的限定，至少對于板厚1/8層來說滿足，實際上不僅1/8層，優選從板厚表層到1/4層為止的寬范圍成立。
在第2實施方案中，進一步優選的是，板厚1/8層的{110}<001>(上述ODF的φ2＝45°斷面的(110)
)方位的極密度為3以下。該方位使軋制方向的楊氏模量顯著降低，因此該方位超過3時軋制方向的楊氏模量超過230GPa是困難的，若考慮到這一點，優選為3以下，更優選為低于1.5。
板厚的1/2層的{211}<011>(上述ODF的φ2＝45°斷面的(112)[1-10])的極密度優選為6以上。如果該方位發達，與軋制方向(RD方向)垂直的寬度方向(TD方向)<111>方位聚集，因此TD方向的楊氏模量提高。在該極密度低于6時，TD方向的楊氏模量超過230GPa是困難的，因此將其確定為下限。該極密度的優選范圍為8以上，更優選的范圍為10以上。
板厚的1/2層的{332}<113>以及{332}<113>(上述ODF的φ2＝45°斷面的(332)[-1-13])的極密度對軋制方向的楊氏模量可望有某些貢獻，因此該板厚的1/2層的{332}<113>的極密度優選為6以上，更優選為8以上，更優選為10以上。
此外，板厚的1/2層的{100}<011>(上述ODF的φ2＝45°斷面的(001)[1-10])的極密度使45°方向的楊氏模量顯著降低，因此該極密度優選確定為6以下。該方位的極密度更優選為3以下，最優選為1.5以下。
以上所述的結晶方位均容許超過-2.5°、+2.5°的范圍以內的散差波動。
關于鋼板的織構的特征，只用通常的反極點圖和正極點圖則不能表示，例如關于板厚的1/8層附近測定表示鋼板的板面法線方向的結晶方位的反極點圖的場合，各方位的面強度比(X射線隨機強度比)優選為<110>5以上、<112>2以上。而且，關于1/2層，優選為<112>4以上、<332>4以上、<100>3以下。
關于鋼板的楊氏模量，通過同時滿足上述的板厚1/8層和1/2層的有關結晶方位的極密度的要件，不僅軋制方向(RD方向)、而且與軋制方向垂直的方向即寬度方向(TD方向)的楊氏模量同時超過230GPa是可能的。楊氏模量的測定適用第1實施方案所述的方法。
從板厚的表層到1/8層的軋制方向的楊氏模量的下限值優選為240GPa以上。由此，可以得到充分的形狀凍結性的改善效果。從該表層到1/8層的軋制方向的楊氏模量的下限值更優選為245GPa，最優選為250GPa。上限值沒有特別限制，但為了超過300GPa，大量添加其它合金元素是必要的，而且，加工等其它特性劣化，所以實質上為300GPa以下。即使表層楊氏模量超過240GPa，其層厚在低于1/8時不能發揮充分提高形狀冷凍性的效果。毫無疑問，具有高楊氏模量的層的厚度越厚，就越能得到高的彎曲剛性。
另外，表層的楊氏模量的測定是以距離表層為1/8以上的厚度切取試片，根據上述的橫向振動法進行。
板寬方向的表層楊氏模量沒有特別規定，毫無疑問，板寬方向的表層楊氏模量高者，其寬度方向的彎曲剛性提高。含有全部上述的Mo、Nb、Ti、B，它們的含量分別為Mo0.15～1.5％、Nb0.01～0.20％、Ti48/14×N(質量％)～0.2％、B0.0006～0.01％的組成，且通過制成板厚的1/8層的{110}<223>和/或{110}<111>的極密度為10以上、而且1/8層的{110}<001>的極密度為3以下的織構，則寬度方向的表層楊氏模量也與軋制方向一樣超過240GPa。
鋼板的BH量優選為5MPa以上。即，這是因為若借助于涂裝烘烤處理而使可動位錯被固定，則軋制方向(RD方向)的楊氏模量提高。在BH量低于5MPa時，其效果缺乏，而且即使超過200MPa也看不到格外的效果。因此，將BH量確定為5～200MPa。該BH量的更優選的范圍為30～100MPa。
BH量由第1實施方案所述的公式[4]表示。
其次，就第2實施方案的鋼板的制造方法加以描述。
在第2實施方案中，具有將板坯加熱到1000℃以上的溫度實施熱軋制造熱軋板的工序，其中所述板坯以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn0.1～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Mo0.15～1.5％、B0.0006～0.01％、Al0.15％以下、Nb0.01～0.20％、N0.01％以下、Ti48/14×N(質量％)～0.2％，且余量由Fe以及不可避免的雜質構成。
供給該熱軋的板坯，沒有特別限制。即，是由連鑄板坯和薄板坯鑄造機等制造的板坯即可。而且，在鑄造后立即進行熱軋的連鑄-直接軋制(CC-DR)那樣的工藝也適合。
在該熱軋工序中，熱軋加熱溫度為1000℃以上。熱軋加熱溫度為1000℃以上，這是因為將后述的熱軋終軋溫度確定為Ar3相變點以上是必要的溫度。
采用軋輥與鋼板的摩擦系數超過0.2、下述式[5]計算的有效應變量ε*為0.4以上、且合計壓下率為50％以上的條件進行熱軋，以上的條件是為用于使表層的剪切織構發達、提高軋制方向的楊氏模量的必須條件。
ϵ*=Σj=1n-1ϵjexp[-Σi=jn-1(tiτi)2/3]+ϵn···[5]]]>式中n為精軋熱軋機的機架數、εj為第j機架施加的應變、εn為第n機架施加的應變、ti為第i機架～第i+1機架之間的運行時間(秒)、τi可借助于氣體常數R(＝1.987)與第i機架的軋制溫度Ti(K)由下述公式(6)計算。
τi＝8.46×10-9×exp{43800/R/Ti}[6]上述壓下率的合計RT，在n道次軋制的場合，設第1道次～n道次的各壓下率分別為R1(％)～Rn(％)，則可由下式[7]計算。
RT＝R1+R2+……+Rn[7]式中，Rn＝{(n-1)道次后的板厚-n道次后的板厚}/(n-1)道次后的板厚×100％。
上述有效應變量ε*為0.4以上，優選為0.5以上，更優選為0.6以上。上述壓下率的合計為50％以上，優選為70％以上，更優選為100％以上。
該熱軋的終軋溫度為Ar3相變點以上、900℃以下。
在終軋溫度低于Ar3相變點時，對軋制方向的楊氏模量不優選的{110}<001>織構發達。而且，在終軋溫度超過900℃時，從板厚表層到板厚1/4層附近使對軋制方向優選的剪切織構發達是困難的。從這一觀點來看，熱軋的終軋溫度優選為850℃以下、更優選為800℃以下。
軋制后的卷取溫度沒有特別限制，在400～600℃進行卷取時某些場合楊氏模量提高，因此優選在該范圍進行卷取。
在實施熱軋時，優選至少實施1道次以上的軋輥的異周向速率為1％以上的異周向速度軋制。由此，促進表層附近的織構形成，因此與不實施異周向速度軋制的場合相比，能夠更加使楊氏模量提高。根據這一觀點，優選將異周向速率確定為1％以上、更優選為5以上、最優選為10％以上進行異周向速度軋制較為理想。
異周向速率以及異周向速度軋制的道次數的上限不作特別規定，但毫無疑問，從上述的理由可以看出，它們均大者可以得到較大的楊氏模量提高效果。但是，50％以上的異周向速率目前是困難的，熱精軋的道次通常為8道次左右。
在此，所謂本發明的異周向速率，是將由上下軋輥的圓周速度之差除以低速側軋輥的圓周速度的值以百分率表示而得到的。本發明的異周向速度軋制，上下軋輥的圓周速度無論哪一方大，對楊氏模量提高效果都沒有差異。
此外，熱精軋使用的軋機優選使用1根以上的軋輥直徑為700mm以下的工作輥。由此，可以促進表層附近的織構的形成，因此與不使用的場合相比，能夠使楊氏模量提高。從這一觀點來看，將工作輥直徑確定為700mm以下、優選為600mm以下、更優選為500mm以下。工作輥直徑的下限沒有特別規定，但為300mm以下時通板控制變得困難。使用小直徑輥的道次的上限沒有特別規定，如前述那樣，熱精軋道次通常為8道次左右。
將這樣制造的熱軋鋼板，經酸洗后進行最高到達溫度為500～950℃的范圍的熱處理(退火)是優選的。由此，軋制方向的楊氏模量進一步提高。盡管該理由尚未確定，但據推測，是由于軋制后的相變引入的位錯經過熱處理再次排列所致。
在最高到達溫度低于500℃時，其效果并不顯著，另一方面，在超過950℃時發生α→γ相變，因此其結果，織構的聚集相同或變弱，楊氏模量也呈劣化的傾向。因此，將500℃和950℃分別確定為下限和上限。
該最高到達溫度的范圍優選為650℃～850℃。
該熱處理方法沒有特別限制，在通常的連續退火線和裝箱退火、以及后述的連續熱浸鍍鋅線等進行即可。
也可以對熱軋鋼板酸洗后實施冷軋以及熱處理(退火)。冷軋率為低于60％。這是因為如果冷軋率為60％以上，則熱軋鋼板形成的提高楊氏模量的織構會有很大變化，軋制方向的楊氏模量降低。
熱處理在冷軋結束后實施。該熱處理的最高到達溫度為500～950℃的范圍。在低于500℃時楊氏模量提高程度減小，且某些場合加工性劣化，因此將500℃確定為下限。另一方面，在熱處理溫度超過950℃時，發生α→γ相變，因此其結果是，織構的聚集相同或變弱，楊氏模量也呈劣化的傾向。因此，將500℃和950℃分別確定為下限和上限。
該最高到達溫度的優選范圍為600℃～850℃。
到達最高加熱溫度的加熱速度沒有特別限制，優選確定為3～70℃/秒的范圍。在加熱速度低于3℃/秒時，加熱中進行再結晶，對楊氏模量有利的織構潰散。超過70℃/秒時材料特性沒有特別地變化，因此優選將該值確定為上限。
上述熱處理后，進行一次直到550℃、優選為直到450℃以下的冷卻，再于150～550℃實施熱處理也是可能的。這根據固溶C量的控制和馬氏體的回火、貝氏體的相變的促進等的組織控制等各種目的而選擇適當的條件進行即可。
根據本實施方案的高楊氏模量鋼板的制造方法得到的鋼板的組織，以鐵素體或貝氏體作為主相，兩相混合存在也可以，組織中存在馬氏體、奧氏體、碳化物、氮化物為主的化合物也可以。即，根據要求特性分別制作組織即可。
(第3實施方案)在第3實施方案中，對上述的第1、第2實施方案具有高楊氏模量的熱浸鍍鋅鋼板、合金化熱浸鍍鋅鋼板、高楊氏模量鋼管、以及它們的制造方法的一個例子進行說明。
熱浸鍍鋅鋼板具有第1、第2實施方案的高楊氏模量鋼板、以及對該高楊氏模量鋼板實施的熱浸鍍鋅。該熱浸鍍鋅鋼板借助于對上述的第1、第2實施方案得到的退火后的熱軋鋼板或冷軋得到的冷軋鋼板實施熱浸鍍鋅而得以制造。
鍍鋅層的組成沒有特別限制，除了鋅以外，根據需要添加Fe、Al、Mn、Cr、Mg、Pb、Sn、Ni等也可以。
冷軋后在連續熱浸鍍鋅線進行熱處理和鍍鋅也可以。
合金化熱浸鍍鋅鋼板具有第1、第2實施方案的高楊氏模量鋼板、以及對該高楊氏模量鋼板實施的合金化熱浸鍍鋅。該合金化熱浸鍍鋅鋼板借助于對上述熱浸鍍鋅鋼板進行合金化處理而得以制造。
該合金化處理通過在450～600℃的范圍實施熱處理而進行。在低于450℃時，合金化不能充分進行，并且在超過600℃時合金化過分地進行，鍍層脆化。因此，由于沖壓等的加工引起鍍層剝離等的問題。合金化處理的時間確定為10秒鐘以上。在低于10秒時，合金化不能充分地進行。在制造合金化熱浸鍍鋅鋼板的場合，熱軋后根據需要進行酸洗，然后于在線或離線實施壓下率為10％以下的平整軋制也可以。
高楊氏模量鋼管是具有第1、第2實施方案的高楊氏模量的鋼板，為上述高楊氏模量鋼板向任意方向卷繞而成的鋼管。例如，該高楊氏模量鋼管通過將上述第1、第2實施方案的高楊氏模量鋼板以軋制方向與鋼管的長度方向之間的角度為0～30°以內的方式卷繞而得以制造。由此，能夠制造鋼管的長度方向的楊氏模量高的高楊氏模量鋼管。
因為與軋制方向平行地卷繞，楊氏模量變得最高，因此優選該角度盡量小一些。從這一觀點來看，更優選以15°以下的角度進行卷繞。只要滿足軋制方向與鋼管的長度方向的關系，制管方法可以采用UO焊管、滾對焊管、螺線焊管等任何方法。當然，不必將楊氏模量高的方向限定為與鋼管長度方向相平行的方向，根據用途，在任何方向制造楊氏模量高的鋼管，也沒有任何問題。
對上述的高楊氏模量鋼管，實施Al系鍍層和各種電鍍也可以。對熱浸鍍鋅鋼板、合金化熱浸鍍鋅鋼板、以及高楊氏模量鋼管，根據目的可以進行有機皮膜、無機皮膜、以及各種涂料等的表面處理。
實施例其次，根據實施例說明本發明。
有關第1、第3實施方案的實施例表示如下。
(實施例1)熔煉具有表1、表2所示的組成的鋼，并以表3和表4所示的條件實施熱軋。此時的加熱溫度全部為1250℃。在總共由7段構成的精軋機架中，在最終3段將軋輥與鋼板的摩擦系數確定為0.21～0.24的范圍，最終3段的合計壓下率為70％。調質軋制壓下率為0.3％。
楊氏模量的測定是由上述的橫向共振法進行測定。采取JIS5號拉伸試片，評價TD方向的拉伸特性。并且，測定板厚1/8層的織構。
結果示于表3和表4，從中知道，在以適宜條件對具有本發明的化學成分的鋼進行熱軋的場合，軋制方向的楊氏模量可以超過230GPPa。
在此，實施例的表中，FT表示熱軋的最終精軋出口側溫度、CT表示卷取溫度、TS表示拉伸強度、YS表示屈服強度、E1表示延伸率、E(RD)表示RD方向的楊氏模量、E(D)表示與RD方向成45°方向的楊氏模量、E(TD)表示TD方向的楊氏模量。這些標識在以后的說明中是通用的。
表1

表2

表3

表4

(實施例2)對于實施例1的熱軋鋼板中鋼E以及L，實施連續退火(在700℃保持90秒)、裝箱退火(在700℃保持6小時)、以及連續熱浸鍍鋅(最高到達溫度為750℃，在鋅鍍浴中浸漬后在500℃實施20秒鐘的合金化處理)，測定拉伸特性和楊氏模量。
結果示于表5。從表中清楚表明，通過以適宜的條件對具有本發明的化學成分的鋼進行熱軋、且進行合適的熱處理，楊氏模量提高。
(實施例3)對于在實施例1的熱軋鋼板中鋼E以及L，經30％壓下率冷軋后，實施連續熱浸鍍鋅(使最高到達溫度作各種變化、在鋅鍍浴中浸漬后于500℃實施20秒鐘的合金化處理)，測定拉伸特性和楊氏模量。
結果示于表6。從表中清楚表明，通過以適宜的條件對具有本發明的化學成分的鋼進行熱軋和冷軋，再通過適宜的熱處理，可以得到RD方向以及TD方向的楊氏模量優良的冷軋鋼板。但是，在最高到達溫度顯著高的場合，楊氏模量也略有降低。
表5

表6

(實施例4)對于實施例1的熱軋鋼板中鋼E以及L，進行以下的處理。
在連續熱浸鍍鋅線將鋼板加熱到650℃，冷卻到約470℃后浸漬于460℃的熔融鋅浴中。鋅的鍍層厚度以單位面積重量計單面平均為40g/m2。在繼熱浸鍍鋅之后，象以下那樣對鋼板表面實施(1)有機被覆和(2)涂裝，測定拉伸特性和楊氏模量。
結果示于表7。從表中清楚知道，實施熱浸鍍鋅的鋼板，再對表面賦予有機皮膜和涂料，具有良好的楊氏模量。
(1)有機皮膜在樹脂固體成分為27.6質量％、分散液粘度為1400mPa·s(25℃)、pH為8.8、羧基的氨鹽(-COONH4)的含量為整個樹脂固體成分的9.5質量％、羧基的含量為整個樹脂固體成分的2.5質量％、分散粒平均直徑為約0.030μm的水性樹脂中，添加4質量％的腐蝕抑制劑、12％的膠體二氧化硅，制作防銹處理液。將該防銹處理液通過輥涂機涂敷于上述鋼板，按照鋼板的表面到達溫度為120℃的方式進行干燥，使其形成約1μm厚的皮膜。
(2)涂裝在經過脫脂的上述鋼板上，作為化學轉化處理通過輥涂機涂敷日本パ-カライジング公司制“ZM1300AN”。然后，以到達溫度為60℃的條件使其進行熱風干燥。化學轉化處理的附著量以Cr的附著量計為50mg/m2。再對實施化學轉化處理的鋼板用輥涂機分別對一面涂敷底漆、對另一面涂敷背面涂料。然后采用并用熱風的感應式加熱爐使其干燥硬化。此時的到達溫度為210℃。
在涂敷了底漆的面上，用輥簾式淋涂機涂敷面漆，然后采用并用熱風的感應式加熱爐以到達溫度為230℃使其干燥硬化。另外，底漆使用日本ファインコ-テングス公司制“FL640EU底漆”，以干燥膜厚計涂裝成5μm。背面涂料使用日本ファインコ-テングス公司制“FL100HQ”，以干燥膜厚計涂裝成5μm。面漆使用日本ファインコ-テングス公司制“FL100HQ”，以干燥膜厚計涂裝成15μm。
表7

(實施例5)使用表1所示的鋼E和L，進行異周向速度軋制。在總共由7段構成的精軋機架中在最終3段使周向速率變化，熱軋條件以及拉伸特性和楊氏模量的測定結果示于表8。在表8中沒有表示出的熱軋條件全部與實施例1相同。
從表中清楚表明，以適宜的條件對具有本發明的化學成分的鋼進行熱軋時，如果以1個道次以上實施1％以上的異周向速度軋制，可促進表層附近的織構的形成，楊氏模量進一步提高。
(實施例6)使用表1所示的鋼E和L，進行細徑輥軋制。在總共由7段構成的精軋機架中在最終3段使軋輥直徑變化，熱軋條件以及拉伸特性和楊氏模量的測定結果示于表9。在表9中沒有表示出的熱軋條件全部與實施例1相同。
從表中清楚表明，以適宜的條件對具有本發明的化學成分的鋼進行熱軋時，如果使用輥徑為700mm以下的軋輥實施1個道次以上的軋制，可促進表層附近的織構的形成，楊氏模量進一步提高。
表8

表9

(實施例7)其次，將第2、第3實施方案的實施例表示如下。
熔煉具有表10～13所示的組成的鋼，以表14～19所示的條件實施熱軋。此時的加熱溫度全部確定為1230℃。在總共由7段構成的精軋機架中，在最終3段將軋輥與鋼板的摩擦系數確定為0.21～0.24的范圍，最終3段的合計壓下率為55％。調質軋制壓下率全部為0.3％。
楊氏模量的測定是由上述的橫向共振法進行測定。采取JIS5號拉伸試片，評價TD方向的拉伸特性。并且，測定板厚1/8層以及板厚7/16層的織構。
結果示于表14～19。另外，表15是表14的續表、表17是表16的續表、表19是表18的續表。在表及其該表的續表中，同一行記載的值表示關于同一試樣的數值。這在說明書中以及以后的表中也是共同的。表中帶有下劃線的值表示本發明的范圍外的值。該標識在以后的表的說明中也是共同的。
從表14～19中清楚表明，在以適宜條件對具有本發明的化學成分的鋼進行熱軋的場合，軋制方向的楊氏模量可以超過230GPPa。
表10

表11

表12

表13

表14

表15

表16

表17

表18

表19

(實施例8)熔煉具有表10、11的鋼No.C以及L的組成的鋼板坯，以表20所示的條件實施熱軋。板坯的加熱溫度全部確定為1230℃。關于其它的軋制條件，在總共由7段構成的精軋機架中，在最終3段將軋輥與鋼板的摩擦系數確定為0.21～0.24的范圍，最終3段的合計壓下率為55％。調質軋制壓下率全部為0.3％。此外，Ar3與表14和16的場合相同。
軋制后實施連續退火(在700℃保持90秒)、裝箱退火(在700℃保持6小時)、以及連續熱浸鍍鋅(最高到達溫度為750℃，在鋅鍍浴中浸漬后在500℃實施20秒鐘的合金化處理)的任何一種處理，測定拉伸特性和楊氏模量。
結果示于表20和21。另外，表21是表20的續表。從表中清楚表明，通過以適宜的條件對具有本發明的化學成分的鋼進行熱軋、且進行適當的熱處理，楊氏模量提高。
表20

表21

(實施例9)熔煉具有表10、11的鋼No.C和L的組成的鋼板坯，以表22所示的條件實施熱軋。板坯的加熱溫度全部確定為1230℃。關于其它的軋制條件，在總共由7段構成的精軋機架中，在最終3段將軋輥與鋼板的摩擦系數確定為0.21～0.24的范圍，最終3段的合計壓下率為55％。調質軋制壓下率全部為0.3％。此外，Ar3與表14和16的場合相同。
熱軋后進行冷軋，再實施連續熱浸鍍鋅(使最高到達溫度進行各種變化，在鋅鍍浴中浸漬后于500℃實施20秒鐘的合金化處理)。然后測定拉伸特性和楊氏模量。
結果示于表22和23。另外，表23是表22的續表。從表中清楚表明，通過以適宜的條件對具有本發明的化學成分的鋼進行熱軋和冷軋、且進行合適的熱處理，可能得到RD方向以及TD方向的楊氏模量優良的冷軋鋼板。但是，在最高到達溫度顯著高的場合，楊氏模量也略有降低。
表22

表23

(實施例10)熔煉具有表10、11的鋼No.C和L的組成的鋼板坯，以表24所示的條件實施熱軋。板坯的加熱溫度全部確定為1230℃。關于其它的軋制條件，在總共由7段構成的精軋機架中，在最終3段將軋輥與鋼板的摩擦系數確定為0.21～0.24的范圍，最終3段的合計壓下率為55％。調質軋制壓下率全部為0.3％。此外，Ar3與表14和16的場合相同。
熱軋后，在連續熱浸鍍鋅線將鋼板加熱到650℃，冷卻到約470℃后浸漬于460℃的熔融鋅鍍浴中。鋅的鍍層厚度以單位面積重量計單面平均為40g/m2。繼熱浸鍍鋅之后，象以下那樣對鋼板表面實施(1)有機被覆和(2)涂裝，測定拉伸特性和楊氏模量。
(1)有機皮膜在樹脂固體成分為27.6質量％、分散液粘度為1400mPa.s(25℃)、pH為8.8、羧基的氨鹽(-COONH4)的含量為整個樹脂固體成分的9.5質量％、羧基的含量為整個樹脂固體成分的2.5質量％、分散粒平均直徑為約0.030μm的水性樹脂中，添加4質量％的腐蝕抑制劑、12％的膠體二氧化硅，制作防銹處理液。將該防銹處理液通過輥涂機涂敷于上述鋼板，按照鋼板的表面到達溫度為120℃的方式進行干燥，使其形成約1μm厚的皮膜。
(2)涂裝在經過脫脂的上述鋼板上，作為化學轉化處理通過輥涂機涂敷日本パ-カライジング公司制“ZM1300AN”，以到達溫度60℃的條件使其進行熱風干燥。化學轉化處理的附著量以Cr的附著量計為50mg/m2。再對實施了化學轉化處理的鋼板用輥涂機分別對鋼板一面涂敷底漆、對另一面涂敷背面涂料，采用并用熱風的感應式加熱爐使其干燥硬化。此時的到達溫度為210℃。
再于涂裝了底漆的面上，用輥簾式淋涂機涂裝面漆，然后采用并用熱風的感應式加熱爐以到達溫度為230℃使其干燥硬化。底漆使用日本ファインコ-テングス公司制“FL640EU底漆”，以干燥膜厚計涂裝成5μm。背面涂料使用日本ファインコ-テングス公司制“FL100HQ”，以干燥膜厚計涂裝成5μm。面漆使用日本ファインコ-テングス公司制“FL100HQ”，以干燥膜厚計涂裝成15μm。
結果示于表24和25。另外，表25是表24的續表。從表中清楚知道，實施熱浸鍍鋅的鋼板、以及在表面再賦予了有機皮膜和涂料的鋼板也具有良好的楊氏模量。
表24

表25

(實施例11)熔煉具有表10、11的鋼No.C和L鋼，進行異周向速度軋制。在總共由7段構成的精軋機架中，在最終的3段使周向速率變化。熱軋條件以及拉伸特性和楊氏模量的測定結果示于表26。在表26沒有表示出的熱軋條件完全與實施例7相同。
所得到的結果示于表26和27。另外，表27是表26的續表。從表中清楚表明，對具有本發明的化學成分的鋼以適宜的條件進行熱軋時，如果實施1道次以上的1％以上的異周向速度軋制，可促進表層附近的織構形成，楊氏模量進一步提高。
表26

表27

(實施例12)采用表10、11的鋼No.C和L鋼，進行細徑輥軋制。在總共由7段構成的精軋機架中，在最終的3段使軋輥直徑變化。熱軋條件以及拉伸特性和楊氏模量的測定結果示于表28。在表28沒有表示出的熱軋條件完全與實施例7相同。
所得到的結果示于表28和29。另外，表29是表28的續表。由此，對具有本發明的化學成分的鋼以適宜的條件進行熱軋時，如果使用1道次以上的輥徑為700mm以下的軋輥，可促進表層附近的織構形成，楊氏模量進一步提高。
表28

表29

(實施例13)將表30～33所示的鋼材加熱至1200～1270℃，以表34、36、38、40中所示的熱軋條件進行熱軋，制作2mm厚的熱軋鋼板。在此，對于進行了退火的熱軋鋼板，在熱軋板退火(3*)欄中記為“有”、對沒有進行了退火的熱軋鋼板，記為“無”。該退火以600～700℃、60分鐘的條件進行。這一標識在以后的表的說明中通用。
表層的楊氏模量的測定是以距離表層為板厚1/6的厚度切取試樣，并用上述的共振法進行測定。關于拉伸特性，采取JIS5號拉伸試片在寬度方向進行評價。
形狀凍結性的評價使用260mm長×50mm寬×板厚的長方形的試樣，采用沖頭寬為78mm、沖頭肩為R5mm、沖模肩為R4mm、并以各種不同防皺壓板厚度成形為帽形，然后用3維形狀測定裝置測定板寬中心區的形狀。如圖1所示那樣，從點A和點B的連線與點C和點D的連線相交的角度減去90°的差值的左右的平均值作為回彈量、點C與點E之間的曲率半徑ρ[mm]的倒數經左右平均化的值乘以1000倍后作為壁翹曲量，從而評價形狀凍結性。1000/ρ越小，則形狀凍結性越良好。另外，以與軋制方向垂直地引入折線的方式進行彎曲。
通常知道，在鋼板強度升高時，形狀凍結性劣化。本發明者從進行實際的部件成形的結果出發，根據上述方法測定的防皺壓板壓力為70N的回彈量和1000/ρ，對于鋼板的拉伸強度[MPa]分別為(0.015×TS-6(°)以下、以及(0.01×TS-36(mm-1)以下的場合，由于此時的凍結性良好，因此以同時滿足該二者作為良好的形狀凍結條件，進行評價。
所得到的結果示于表34～41。另外，表35是表34的續表、表37是表36的續表、表39是表38的續表、表41是表40的續表。其中，表中對于壓下率(1*)，在熱軋的壓下率的合計為50％以上的場合，記為“合適”；在低于50％的場合，記為“不合適”。對于摩擦系數(2*)，在熱軋中的平均摩擦系數超過0.2的場合記為“合適”；在0.2以下的場合，記為“不合適”。形狀凍結性在滿足上述2個條件的場合記為“良好”，在不滿足的場合記為“不良”。這些標記在以后的表的說明中通用。防皺壓板壓力增加時，1000/ρ有減小的傾向。但是，無論選擇什么樣的防皺壓板壓力，鋼板的形狀凍結性的優劣的等級并沒有變化。因此防皺壓板壓力為70kN的評價可很好地代表鋼板的形狀凍結性。
表30

表31

表32

表33

表34

表35

表36

表37

表38

表39

表40

表41

(實施例14)使用表30、31所示的鋼P5和P8，進行異周向速度軋制。在總共由6段構成的精軋機機架中，在最終的3段使周向速率變化。熱軋條件、拉伸特性、楊氏模量的測定結果、以及形狀凍結性的評價結果示于表42。表中沒有描述的制造條件與實施例13相同。
將得到的結果示于表42和43。另外，表43是表42的續表。表中清楚表明，以適宜的條件對具有本發明的化學成分的鋼進行熱軋時，如果實施1道次以上的1％以上的異周向速度軋制，則表層附近的楊氏模量進一步提高，形狀凍結性良好。
表42

表43

(實施例15)使用表30、31所示的鋼P5和P8，進行細徑輥軋制。在總共由6段構成的精軋機機架中，在最終的3段使軋輥直徑變化。熱軋條件、拉伸特性、楊氏模量的測定結果、以及形狀凍結性的評價結果示于表44。表中沒有描述的制造條件與實施例13相同。
將得到的結果示于表44和45。另外，表45是表44的續表。表中清楚表明，以適宜的條件對具有本發明的化學成分的鋼進行熱軋時，如果使用1道次以上的700mm以下的軋輥，則表層附近的楊氏模量進一步提高，形狀凍結性提高。
表44

表45

(實施例16)使用表30、31所示的鋼P5和P8，制造冷軋退火鋼板。熱軋、冷軋、退火條件、拉伸特性、楊氏模量的測定結果、以及形狀凍結性的評價結果示于表46。表中沒有描述的制造條件與實施例13相同。
將得到的結果示于表46和47。另外，表47是表46的續表。表中清楚表明，如果以適宜的條件對具有本發明的化學成分的鋼進行熱軋、冷軋和退火時，則表層的楊氏模量超過245GPa，形狀凍結性提高。
表46

表47

本發明的高楊氏模量鋼板可用于汽車、家庭電器制品、以及建筑物等。本發明的高楊氏模量鋼板，包括不經表面處理的狹義的熱軋鋼板以及冷軋鋼板、為了防銹而實施了熱浸鍍鋅、合金化熱浸鍍鋅、以及電鍍等表面處理的廣義的熱軋鋼板以及冷軋鋼板。而且，也包括鋁系的鍍層的鋼板。還包括這些熱軋鋼板、冷軋鋼板、以及各種鍍層鋼板的表面具有有機皮膜、無機皮膜、涂料等的鋼板、和表面具有它們的多種組合的鋼板。
本發明的高楊氏模量鋼板是具有高楊氏模量的鋼板，因此在使用時，可能比以前的鋼板的厚度減小，結果可能輕量化。因此，可對地球環保有利。
采用本發明的高楊氏模量鋼板可以改善形狀凍結性，高強度鋼板對汽車用構件等沖壓部件的適用變得容易。另外，本發明的鋼板的沖擊能吸收特性也優良，因此有利于汽車的安全性的提高。
權利要求
1.一種高楊氏模量鋼板，其特征在于，以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn2.7～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Mo0.15～1.5％、B0.0006～0.01％、Al0.15％以下，且余量由Fe以及不可避免的雜質構成，在板厚的1/8層的{110}<223>與{110}<111>的任何一方或二者的極密度為10以上，軋制方向的楊氏模量超過230GPa。
2.根據權利要求1所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，板厚的1/2層的{112}<110>的極密度為6以上。
3.根據權利要求1所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Ti0.001～0.20質量％、Nb0.001～0.20質量％中的1種或2種。
4.根據權利要求1所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，由拉伸2％后于170℃實施20分鐘熱處理并進行再度拉伸試驗時的上屈服點減去拉伸2％時的流量應力之差值所評價的BH量(MPa)為5MPa～200MPa。
5.根據權利要求1所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Ca0.0005～0.01質量％。
6.根據權利要求1所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Sn、Co、Zn、W、Zr、V、Mg、REM中的1種或2種以上，它們的合計含量為0.001～1.0質量％。
7.根據權利要求1所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Ni、Cu、Cr中的1種或2種以上，它們的合計含量為0.001～4.0質量％。
8.一種熱浸鍍鋅鋼板，其特征在于，具有權利要求1所述的高楊氏模量鋼板、以及在所述高楊氏模量鋼板上施加的熱浸鍍鋅。
9.一種合金化熱浸鍍鋅鋼板，其特征在于，具有權利要求1所述的高楊氏模量鋼板、以及在所述高楊氏模量鋼板上施加的合金化熱浸鍍鋅。
10.一種高楊氏模量鋼管，其特征在于，具有權利要求1所述的高楊氏模量鋼板，且所述高楊氏模量鋼板向任意方向卷繞。
11.根據權利要求1所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，具有將板坯加熱到950℃以上的溫度以實施熱軋而制造熱軋板的工序，所述板坯以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn2.7～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Mo0.15～1.5％、B0.0006～0.01％、Al0.15％以下，且余量由Fe以及不可避免的雜質構成；其中所述熱軋工序在下述條件下進行于800℃以下以軋輥與鋼板的摩擦系數超過0.2、且合計壓下率為50％以上的方式進行軋制，并于Ar3相變點～750℃的溫度下結束熱軋。
12.根據權利要求11所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，在所述熱軋工序中，至少實施1個道次的異周向速率為1％以上的異周向速度軋制。
13.根據權利要求11所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，在所述熱軋工序中，至少使用1根以上的輥徑為700mm以下的軋輥。
14.根據權利要求11所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，還具有將所述熱軋結束后的熱軋鋼板用連續退火線或裝箱退火以最高到達溫度為500℃～950℃的條件進行退火的工序。
15.根據權利要求11所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，還包括將所述熱軋結束后的熱軋鋼板以低于60％的壓下率實施冷軋的工序，以及在所述冷軋工序之后進行退火的工序。
16.根據權利要求11所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，還具有將所述熱軋鋼板以低于60％的壓下率實施冷軋的工序；在所述冷軋工序后以最高到達溫度為500℃～950℃的條件進行退火的工序；以及在所述退火工序后冷卻到550℃以下、接著于150～550℃進行熱處理的工序。
17.一種熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過權利要求14所述的高楊氏模量鋼板的制造方法制造退火了的高楊氏模量鋼板的工序；以及對所述高楊氏模量鋼板實施熱浸鍍鋅的工序。
18.一種合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過權利要求17所述的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法制造熱浸鍍鋅鋼板的工序；以及對所述熱浸鍍鋅鋼板在450～600℃為止的溫度范圍進行10秒鐘以上的熱處理的工序。
19.一種熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過權利要求15所述的高楊氏模量鋼板的制造方法制造退火了的高楊氏模量鋼板的工序；以及對所述高楊氏模量鋼板實施熱浸鍍鋅的工序。
20.一種合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過權利要求19所述的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法制造熱浸鍍鋅鋼板的工序；以及對所述熱浸鍍鋅鋼板在450～600℃為止的溫度范圍進行10秒鐘以上的熱處理的工序。
21.一種高楊氏模量鋼管的制造方法，其特征在于，具有通過權利要求11所述的高楊氏模量鋼板的制造方法制造高楊氏模量鋼板的工序；和將所述高楊氏模量鋼板向任意方向卷繞而制成鋼管。
22.一種高楊氏模量鋼板，其特征在于，以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn0.1～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Al0.15％以下、N0.01％以下；并且還含有Mo0.005～1.5％、Nb0.005～0.20％、Ti48/14×N(質量％)～0.2％、B0.0001～0.01％中的1種或2種以上，合計為0.015～1.91質量％；且余量由Fe以及不可避免的雜質構成；其中，在板厚的1/8層的{110}<223>和/或{110}<111>的極密度為10以上，軋制方向的楊氏模量超過230GPa。
23.根據權利要求22所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，含有全部所述的Mo、Nb、Ti、B，它們的含量分別為Mo0.15～1.5％、Nb0.01～0.20％、Ti48/14×N(質量％)～0.2％、B0.0006～0.01％，而且板厚的1/8層的{110}<001>的極密度為3以下。
24.根據權利要求22所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，所述板厚的1/8層的{110}<001>的極密度為6以下。
25.根據權利要求22所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，在至少距離板厚的表層為1/8層的軋制方向的楊氏模量為240GPa以上。
26.根據權利要求22所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，板厚的1/2層的{211}<011>的極密度為6以上。
27.根據權利要求22所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，板厚的1/2層的{332}<113>的極密度為6以上。
28.根據權利要求22所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，板厚的1/2層的{100}<011>的極密度為6以下。
29.根據權利要求22所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，由拉伸2％后于170℃實施20分鐘熱處理并進行再度拉伸試驗時的上屈服點減去拉伸2％時的流量應力之差值所評價的BH量為5MPa～200MPa。
30.根據權利要求22所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Ca0.0005～0.01質量％。
31.根據權利要求22所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Sn、Co、Zn、W、Zr、V、Mg、REM中的1種或2種以上，它們的合計含量為0.001～1.0質量％。
32.根據權利要求22所述的高楊氏模量鋼板，其特征在于，還含有Ni、Cu、Cr中的1種或2種以上，它們的合計含量為0.001～4.0質量％。
33.一種熱浸鍍鋅鋼板，其特征在于，具有權利要求22所述的高楊氏模量鋼板，以及在所述高楊氏模量鋼板上施加的熱浸鍍鋅。
34.一種合金化熱浸鍍鋅鋼板，其特征在于，具有權利要求22所述的高楊氏模量鋼板，以及在所述高楊氏模量鋼板上施加的合金化熱浸鍍鋅。
35.一種高楊氏模量鋼管，其特征在于，具有權利要求22所述的高楊氏模量鋼板，且所述高楊氏模量鋼板向任意方向卷繞。
36.根據權利要求22所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，具有將板坯加熱到1000℃以上的溫度以實施熱軋而制造熱軋板的工序，所述板坯以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn0.1～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Al0.15％以下、N0.01％以下；并且還含有Mo0.005～1.5％、Nb0.005～0.20％、Ti48/14×N(質量％)～0.2％、B0.0001～0.01％中的1種或2種以上，合計為0.01 5～1.91質量％；且余量由Fe以及不可避免的雜質構成；其中所述熱軋工序在下述條件下進行以軋輥與鋼板的摩擦系數超過0.2、由下式[1]計算的有效應變量ε*為0.4以上且合計壓下率為50％以上的方式進行軋制，并于Ar3相變點～900℃的溫度下結束熱軋，ϵ*=Σj=1n-1ϵjexp[-Σj=1n-1(t1τ1)2/3]+ϵn---[1]]]>式中n為精軋熱軋機的機架數、εj為第j機架施加的應變、εn為第n機架施加的應變、ti為第i機架～第i+1機架之間的運行時間(秒)、τi可通過氣體常數R(＝1.987)與第i機架的軋制溫度Ti(K)由下述式[2]計算，τi＝8.46×10-9×exp{43800/R/Ti}[2]。
37.根據權利要求36所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，在所述熱軋工序中，至少施加1道次以上的異周向速率為1％以上的異周向速度軋制。
38.根據權利要求36所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，在所述熱軋工序中，至少使用1根以上的輥徑為700mm以下的軋輥。
39.根據權利要求36所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，還具有將所述熱軋結束后的熱軋鋼板用連續退火線或裝箱退火以最高到達溫度為500℃～950℃的條件進行退火的工序。
40.根據權利要求36所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，還包括將所述熱軋結束后的熱軋鋼板以低于60％的壓下率實施冷軋的工序，以及在所述冷軋工序之后進行退火的工序。
41.根據權利要求36所述的高楊氏模量鋼板的制造方法，其特征在于，還具有將所述熱軋鋼板以低于60％的壓下率實施冷軋的工序；在所述冷軋工序之后以最高到達溫度為500℃～950℃的條件進行退火的工序；以及在所述退火工序后冷卻到550℃以下、接著于150～550℃進行熱處理的工序。
42.一種熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過權利要求39所述的高楊氏模量鋼板的制造方法制造退火了的高楊氏模量鋼板的工序，以及對所述高楊氏模量鋼板實施熱浸鍍鋅的工序。
43.一種合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過權利要求42所述的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法制造熱浸鍍鋅鋼板的工序，以及對所述熱浸鍍鋅鋼板在450～600℃實施10秒鐘以上的熱處理的工序。
44.一種熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過權利要求40所述的高楊氏模量鋼板的制造方法制造退火了的高楊氏模量鋼板的工序，以及對所述高楊氏模量鋼板實施熱浸鍍鋅的工序。
45.一種合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，具有通過權利要求44所述的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法制造熱浸鍍鋅鋼板的工序，以及對所述熱浸鍍鋅鋼板在450～600℃實施10秒鐘以上的熱處理的工序。
46.一種高楊氏模量鋼管的制造方法，其特征在于，具有通過權利要求36所述的高楊氏模量鋼板的制造方法制造高楊氏模量鋼板的工序，和將所述高楊氏模量鋼板向任意方向卷繞而制成鋼管。
全文摘要
本發明的高楊氏模量鋼板的一個形態是，以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn2.7～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Mo0.15～1.5％、B0.0006～0.01％、Al0.15％以下、且余量由Fe以及不可避免的雜質構成，在板厚的1/8層的{110}<223>與{110}<111>的任何一方或二者的極密度為10以上，軋制方向的楊氏模量超過230GPa。該高楊氏模量鋼板的另一個形態是，以質量％計含有C0.0005～0.30％、Si2.5％以下、Mn0.1～5.0％、P0.15％以下、S0.015％以下、Al0.15％以下、N0.01％以下；并且還含有Mo0.005～1.5％、Nb0.005～0.20％、Ti(48/14×N)％～0.2％、B0.0001～0.01％中的1種或2種以上，合計為0.015～1.91質量％；且余量由Fe以及不可避免的雜質構成，在板厚的1/8層的{110}<223>和/或{110}<111>的極密度為10以上，軋制方向的楊氏模量超過230GPa。
文檔編號C22C38/58GK1989267SQ200580025160
公開日2007年6月27日 申請日期2005年7月27日 優先權日2004年7月27日
發明者杉浦夏子, 吉永直樹, 樋渡俊二, 高橋學, 半谷公司, 宇野暢芳, 菅野良一, 宮坂明博, 瀨沼武秀 申請人:新日本制鐵株式會社