CN102341519A - 弯曲加工性优良的冷轧钢板及其制造方法以及使用该冷轧钢板的部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种弯曲加工性优良的冷轧钢板及其制造方法以及使用该冷轧钢板的部件，所述冷轧钢板廉价，并且即使薄规格化也能够进行冲孔前端曲率为2R以下的严格的90度弯曲加工。这种弯曲加工性优良的冷轧钢板的特征在于，具有包含以质量％计为0.025％以下的C、0.1％以下的Si、0.05～0.5％的Mn、0.03％以下的P、0.02％以下的S、0.01～0.1％的sol.Al且其余部分由Fe及不可避免的杂质构成的成分组成并具有作为铁素体轧制组织的微观组织，拉伸强度TS为390MPa以上，板厚为0.4mm以上，且板厚方向极限变形能为1.3以上；在此，板厚方向极限变形能是指在进行钢板的拉伸试验时，试验前的钢板板厚t0与试验后的钢板断裂面的板厚t1之比的自然对数Ln(t0/t1)。

Description

弯曲加工性优良的冷轧钢板及其制造方法以及使用该冷轧钢板的部件
技术领域
本发明涉及电机、建材、机动车等领域中使用的加工用的冷轧钢板，尤其是涉及弯曲加工性优良的冷轧钢板及其制造方法以及使用该冷轧钢板的部件。
背景技术
在适用于电机、建材、机动车等的部件中，不会受到极度严格的拉深或鼓凸加工的部件，例如电气设备壳体或施工用脚手架板、壳体侧板或顶板等，使用由JIS G 3141所规定的被称为SPCC的一般加工用的冷轧钢板。从减少材料消耗的观点出发，优选使用于部件的钢板的薄规格化，但伴随薄规格化而存在部件强度下降的问题。部件强度下降的问题通过使用非专利文献1所示的拉伸强度TS为390MPa以上的高强度钢板得以解决，但这样的高强度钢板由于添加有Mn等价格高的元素，因此制造成本高，即使形成薄规格化，无法降低部件成本的情况也较多。
通常，电机、建材、机动车等所使用的冷轧钢板在冷轧后，进行再结晶退火来制造，但作为廉价且高强度的钢板，已知有省略了冷轧后的退火的被称为所谓高硬度冷轧板材(full hard)的冷轧钢板。该高硬度冷轧板材具有轧制组织，利用冷加工产生的加工硬化，无需较多使用价格高的合金元素而能实现高强度化，因此在廉价地实现钢板的薄规格化方面可以说是优选的材料。然而，为了在薄规格化上弥补刚性下降，在钢板的轧制方向及轧制垂直方向上大多需要弯曲加工，为了将轧制垂直方向的弯曲加工性显著劣化的高硬度冷轧板材适用于部件，而需要对其进行改善。而且，尤其是在电机领域中所使用的部件中，存在通过翻边加工来形成螺纹预孔，并进行螺纹紧固而使用的情况。在这样的部件中使用高硬度冷轧板材时，还要求螺纹预孔用翻边加工性良好、螺纹破坏扭矩高。
目前为止，作为提高高硬度冷轧板材的加工性的技术，如专利文献1至5所示，已知有极力减少C，并根据需要添加Ti、Nb、或通过α域轧制而使冷轧前的热轧钢板软质化的方法。而且，在专利文献6中公开有一种通过C、Mn、Al含量的控制及Nb添加而进行将结晶粒径形成为8μm以下的超微细化，从而提高0.25mm厚的极薄钢板的DI加工后的凸缘加工时的延展性的技术。然而，这些技术都是特定地对板厚小于0.4mm的容器用材料用途的加工性进行的讨论，而在电机、建材、机动车之类的使用板厚0.4mm以上的钢板的领域中需要的加工性不同。而且，在弯曲加工中，板厚的影响大，无法直接适用小于0.4mm的板厚的容器用材料的见解。尤其是在电机领域中，从其构思性的观点出发，多实施冲孔前端曲率为2R(冲孔前端曲率半径为2mm)以下的严格的90度弯曲加工，其加工形态与容器用材料中大多使用的平缓的弯曲加工存在较大不同。而且，如专利文献6所记载那样，得到超微细粒会产生妨碍生产率的问题。
另一方面，作为适合于电机、建材、机动车的用途的高硬度冷轧板材的制造方法，在专利文献7中提出有如下方法：设定热轧后的卷绕温度为650～750℃，冷轧前的平均粒径小于30μm，在70％以上的冷轧后不经过退火工序而制造如下的钢，或以小于Ar3相变温度的精加工温度进行热轧，在70％以上的冷轧后不经由退火工序而制造如下的钢，该钢具有包含以质量％计为超过0.0040％且0.08％以下的C、小于0.030％的P，而且将Ti限制成小于0.010％，将Nb限制成小于0.010％，且其余部分由Fe及不可避免的杂质构成的成分组成。
专利文献1：日本特公昭54-1244号公报
专利文献2：日本专利第3023385号公报
专利文献3：日本专利第3571753号公报
专利文献4：日本特开平8-92638号公报
专利文献5：日本特开平8-127815号公报
专利文献6：日本特开平8-92692号公报
专利文献7：日本专利第3448422号公报
非专利文献1：电气制钢：Vol.70，(1999)p.5
发明内容
然而，在利用专利文献7所记载的制造方法所制造的高硬度冷轧板材中，作为加工性而仅讨论了伸展性，存在无法应对电机领域所要求的严格的弯曲加工及螺纹预孔用翻边加工的情况。因此，要求能够应对薄规格化，且能够廉价地制造的弯曲加工性优良的冷轧钢板。
本发明的目的在于，提供一种弯曲加工性优良的冷轧钢板及其制造方法以及使用该冷轧钢板的部件，所述冷轧钢板廉价，而且即使薄规格化也能够进行冲孔前端曲率为2R以下的严格的90度弯曲加工，或者进而螺纹预孔翻边加工性优良，能够有利地实现高螺纹破坏扭矩。
本发明人等为了实现上述目的而进行了仔细研究，结果得到了以下的见解。
i)为了以低成本对冷轧钢板进行高强度化，省略冷轧后的再结晶退火，使用冷轧状态的或进行了回复退火的冷轧钢板，是有效的。
ii)在板厚0.4mm以上的冷轧状态的或进行了回复退火的冷轧钢板中，为了在冲孔前端曲率为2R以下的严格的90度弯曲加工时防止破裂，需要调整成分组成，尤其是使C量适当化，调整冷轧前的热轧钢板中的析出物的存在形态，而形成板厚方向极限变形能为1.3以上的冷轧钢板。在此，板厚方向极限变形能是指进行钢板的拉伸试验时，试验前的钢板板厚t0与试验后的钢板断裂面的板厚t1之比的自然对数Ln(t0/t1)。
iii)尤其是要求螺纹预孔翻边加工性时，需要将冷轧前的热轧钢板的平均结晶粒径控制成25μm以下。
本发明基于此种见解而作出，提供一种弯曲加工性优良的冷轧钢板，其特征在于，具有包含以质量％计为0.025％以下的C、0.1％以下的Si、0.05～0.5％的Mn、0.03％以下的P、0.02％以下的S、0.01～0.1％的sol.Al且其余部分由Fe及不可避免的杂质构成的成分组成并具有作为铁素体轧制组织即微观组织，拉伸强度TS为390MPa以上，板厚为0.4mm以上，且板厚方向极限变形能为1.3以上。
另外，本发明提供一种弯曲加工性优良的冷轧钢板，其特征在于，具有包含以质量％计为0.025％以下的C、0.1％以下的Si、0.05～0.5％的Mn、0.03％以下的P、0.02％以下的S、0.01～0.1％的sol.Al且其余部分由Fe及不可避免的杂质构成的成分组成，拉伸强度TS为390MPa以上，屈服比为80％以上，板厚为0.4mm以上，且板厚方向极限变形能为1.3以上。
此外，本发明提供一种弯曲加工性优良的冷轧钢板，对热轧钢板进行冷轧而成，其特征在于，具有包含以质量％计为0.025％以下的C、0.1％以下的Si、0.05～0.5％的Mn、0.03％以下的P、0.02％以下的S、0.01～0.1％的sol.Al且其余部分由Fe及不可避免的杂质构成的成分组成，在所述热轧钢板中，渗碳体的析出量小于5.0×103个/mm2，拉伸强度TS为390MPa以上，板厚为0.4mm以上，且板厚方向极限变形能为1.3以上。在该弯曲加工性优良的冷轧钢板中，优选热轧钢板的平均结晶粒径为25μm以下。
另外，在这样的本发明的弯曲加工性优良的冷轧钢板中，优选，在成分组成中，C含量以质量％计为0.0040％以下，或成分组成还含有以质量％计为0.002～0.05％的Ti、0.002～0.05％的Nb中的1种或2种，或者还含有0.0001～0.005％的B。
而且，在本发明的冷轧钢板中，优选，拉伸强度TS为490MPa以上。
优选一种使用这样的本发明的冷轧钢板，且具有弯曲加工部的部件。
将具有上述的成分组成的钢，以Ar3相变点以上的精加工温度进行热轧后，以500℃以上且650℃以下的卷绕温度进行卷绕，酸洗后，以轧制率为85％以下的范围且以冷轧后的钢板的拉伸强度TS成为390MPa以上、板厚成为0.4mm以上的方式进行冷轧，而能够制造以上的本发明的弯曲加工性优良的冷轧钢板。在本发明的冷轧钢板的制造方法中，优选，冷轧后，再进行回复退火。
发明效果
根据本发明，能够提供一种拉伸强度TS为390MPa以上的高强度且能够进行冲孔前端曲率为2R以下的严格的90度弯曲加工的钢板，而且，通过使用该钢板，能够实现部件的薄规格化。取代到目前为止部件所使用的冷轧后再结晶退火的冷轧钢板，采用未使用价格高的强化元素而实现了高强度化的冷轧状态的或进行了回复退火的本发明的冷轧钢板，从而能够实现大幅度的低成本化。而且，本发明通过调整冷轧钢板的拉伸强度TS，也能够适用于具有螺纹预孔加工部的部件。
具体实施方式
本发明的发明点在于，调整成分组成及热轧钢板中的析出物的存在状态，进而调整冷加工的轧制率而实现高强度化，形成为板厚极限变形能为1.3以上的冷轧状态的或进行了回复退火的冷轧钢板，从而能够兼顾拉伸强度TS为390MPa以上的高强度化和能够进行冲孔前端曲率为2R以下的严格的90度弯曲加工的优良的弯曲加工性这两者。而且，还通过使热轧钢板的结晶粒径及冷轧钢板的拉伸强度TS适当化，来实现螺纹预孔翻边加工性及螺纹破坏扭矩的提高。
以下，详细说明本发明的弯曲加工性优良的冷轧钢板。需要说明的是，关于成分组成的“％”表示只要未特别说明就表示“质量％”的含义。
1)成分组成
C：0.025％以下
若C量超过0.025％，则热轧时粗大渗碳体析出较多，冲孔前端曲率为2R以下的90度弯曲加工性显著变差。因此，设定C量为0.025％以下，更优选为0.020％以下。为了能够进行密接弯曲加工，C量优选为0.0040％以下。更优选为0.0030％以下。需要说明的是，若过度减少C量，则会导致成本上升，因此C量优选为0.0010％以上。而且，若C量过低至小于0.0010％，则热轧钢板的结晶粒径容易发生粗大化，存在加工部的外观变差的倾向，尤其是为了设置螺纹预孔而进行翻边加工时，存在翻边加工性下降的倾向。从该观点出发，C量也优选为0.0010％以上。
Si：0.1％以下
若Si超过0.1％而大量含有时，钢板的表面特性会变差，因此设定其上限为0.1％。更优选为0.013％以下。
Mn：0.05～0.5％
Mn是形成硫化物而改善热脆性的元素，因此设定其量为0.05％以上。另一方面，即使大量含有，其效果也存在饱和的倾向，反而会导致成本上升，因此设定其上限为0.5％。
P：0.03％以下
P在板坯的铸造时发生偏析，会使机械特性变差，因此设定其上限为0.03％。
S：0.02％以下
S是使热加工性下降的元素，因此设定其上限为0.02％。更优选为0.010％以下。另一方面，若S量极低，则热轧钢板的结晶粒径容易发生粗大化，尤其是在进行螺纹预孔的翻边加工时，存在螺纹预孔用翻边加工性变差的情况，因此优选设定其下限为0.003％左右。
sol.Al：0.01～0.1％
Al具有脱氧作用，因此设定sol.Al量为0.01％以上。而且，从低成本化的观点出发，设定其上限为0.1％。
上述的元素以外的其余部分是Fe及不可避免的杂质，但还可以含有0.002～0.05％的Ti、0.002～0.05％的Nb中的1种或2种。Ti、Nb具有使热轧钢板的结晶粒径微细化而改善弯曲加工部的外观的效果。尤其是C为0.0040％以下时，热轧钢板的结晶粒径容易变大，螺纹预孔的翻边加工性有时会变差，因此从该观点出发也优选添加Ti、Nb。另外，为了改善冷轧后的板厚的均匀性和低温脆性，可以含有0.0001～0.005％的B。
Ti：0.002～0.05％
Ti具有使热轧钢板的结晶粒径微细化的效果，因此优选添加0.002％以上。如上所述，当热轧钢板的结晶粒径大时，弯曲加工部会产生粗糙表面而外观变差，但通过Ti产生的微细化效果能够改善这种情况。而且，施行螺纹预孔用翻边加工时，若热轧钢板的结晶粒径大，则存在翻边加工性下降的倾向，尤其是在C为0.004％以下的情况下容易成为问题，但通过添加Ti，也能够改善螺纹预孔翻边加工性。另一方面，即使含量超过0.05％其效果也饱和，成本反而会变高，因此Ti量的上限优选为0.05％，更优选为0.04％以下。
Nb：0.002～0.05％
Nb也与Ti同样地，具有使热轧钢板的结晶粒径微细化，改善弯曲加工部位的外观，或进而改善螺纹预孔用翻边加工性的效果。因此，优选含有0.002％以上。另一方面，即使含量超过0.05％其效果也饱和，成本反而会升高，因此Nb量的上限优选为0.05％，更优选为0.04％以下。
B：0.0001～0.005％
与Al相比，B的与N的亲和力强，因此能抑制微细的AlN的生成，从而减小冷轧后的板厚的不均，所述微细的AlN在热轧后不均匀地析出而成为线圈长度方向的强度不均的原因。而且，尤其是在C为0.004％以下时更为显著，但在添加Ti、Nb而钢中的固溶C或固溶N固定时，发生晶界偏析，粒界强度变高而改善低温脆性。为了得到这样的效果，优选使B量为0.0001％以上。另一方面，B量超过0.005％时其效果饱和，成本反而会变高，因此B量的上限优选为0.005％，更优选为0.003％。
2)拉伸强度及微观组织
本发明是能够实现板厚的薄规格化的、板厚0.4mm以上且拉伸强度TS为390MPa以上的高强度冷轧钢板。
本发明在需要作为对象的刚性的用途中，与容器用材料不同，需要部件刚性，因此板厚需要为0.4mm以上，更优选为0.5mm以上。需要说明的是，使用本发明的冷轧钢板的用途中的板厚的上限为3.2mm左右，在施行螺纹预孔加工的用途中大概1.6mm左右是板厚的上限。而且，作为强度，如上所述，要求拉伸强度TS为390MPa以上。在本发明中，通过冷轧加工下的加工硬化来实现上述高强度化。即，对上述的本发明的成分组成的热轧钢板进行冷轧而得到。作为上述成分组成的轧制原料的热轧钢板是铁素体组织，因此本发明的冷轧钢板成为铁素体轧制组织。而且，由于通过加工硬化来实现高强度化，因此屈服强度YS与拉伸强度TS之比即屈服比YR[＝(YS/TS)×100％]大于进行了再结晶退火的现有材料即一般加工用的SPCC级的钢板，YR为80％以上，进而为90％以上，或进一步为95％以上。
3)板厚方向极限变形能
关于冲孔前端曲率为2R以下的严格的90度弯曲加工性，其变形区域限定于局部，因此利用通常的延展特性无法评价，因此在本发明中导入板厚方向极限变形能：Ln(试验前板厚/拉伸试验后的断面板厚)。若该板厚方向极限变形能为1.3以上，则能够进行冲孔前端曲率为2R以下的90度弯曲加工，能够进行最严格的90度弯曲即0R(冲孔前端曲率半径为0mm)的90度弯曲加工。而且若该板厚方向极限变形能为1.5以上则能够进行密接弯曲。因此，在本发明中，设定板厚方向极限变形能为1.3以上。更优选为1.5以上。需要说明的是，在本发明中，板厚方向极限变形能如下所述求出。即，使用沿着轧制方向及轧制垂直方向采取的JIS 5号拉伸试验片，按照JIS Z 2241所记载的方法进行拉伸试验，然后，测定断裂后的断裂面的厚度，而求出轧制方向及轧制垂直方向的平均板厚方向极限变形能，并将该平均板厚方向极限变形能作为板厚方向极限变形能。
在此，为了使板厚方向极限变形能为1.3以上，而需要控制作为冷轧原料的热轧钢板中的渗碳体的析出量。渗碳体对本发明的冷轧钢板的弯曲加工性造成较大影响，因此其析出量越少越优选。若渗碳体的析出量小于5.0×103个/mm2，则能够进行冲孔前端曲率为2R以下的严格的90度弯曲加工。为了能够进行密接弯曲加工，优选小于2.3×103个/mm2。需要说明的是，在C为0.0040％以下时，渗碳体的析出量少，小于0.1×103个/mm2。
另外，在进行上述那样的弯曲加工时，若作为原料的热轧钢板的结晶粒径粗大，则加工部成为粗糙表面，外观变差。因此，作为冷轧原料的热轧钢板的铁素体平均结晶粒径优选为25μm以下。
另外，在作为本发明的对象的用途中，由于经常设置螺纹预孔，所以在对冲裁加工孔进行翻边加工后，进行内螺纹的切削螺纹加工。在进行螺纹预孔翻边加工时，若热轧钢板的铁素体平均结晶粒径超过25μm，则翻边加工性下降，因此其上限优选为25μm。尤其是想要获得翻边高度时，热轧钢板的铁素体平均结晶粒径优选为15μm以下。
过度的细粒化在热轧时需要导入大变形等的特别的制造方法，因此变成高成本，不优选。若热轧钢板的平均结晶粒径为8μm以上，则翻边加工性不存在问题，因此优选为8μm以上。而且，在切削螺纹时，螺纹预孔强度需要优异以免螺纹孔破坏，但这样需要使冷轧钢板的拉伸强度TS为490MPa以上，使螺纹破坏扭矩为20kgf·cm以上。即，在本发明中，尤其是通过使作为冷轧原料的热轧钢板的铁素体平均结晶粒径为25μm以下，使拉伸强度TS为490MPa以上，而能够形成弯曲加工性优异，进而螺纹破坏扭矩也优异的冷轧钢板。
4)制造方法
本发明的冷轧钢板能够通过如下步骤制造：以Ar3相变点以上的精加工温度对上述的成分组成的钢进行热轧后，以500℃以上且小于650℃的卷绕温度进行卷绕，酸洗后，以在轧制率为85％以下的范围内且冷轧后的钢板的拉伸强度TS为390MPa以上、板厚为0.4mm以上的方式进行冷轧。以下，说明该限定理由。
热轧时的精加工温度：Ar3相变点以上
当精加工温度小于Ar3相变点时，热轧钢板的平均结晶粒径容易变大，而且容易成为混晶，因此设定精加工温度为Ar3相变点以上。如本发明那样为了使用C为0.025％以下的容易成长晶粒的钢使热轧钢板的结晶粒径微细化，在精加工轧制的最终轧制时，优选导入10％以上且小于25％的应变。这是因为，应变小于10％时，相变核的生成频率减少而热轧钢板容易成为粗晶，在25％以上时，难以进行热轧钢板的凸面控制，冷轧后的品质容易下降。
此外，切出φ8mm、高度12mm的热加工模拟试验片(加工フオ一マスタ試験片)，通过在1200℃下加热后，以10℃/秒冷却至1000℃，在1000℃下以30％的应变进行压缩后，以5℃/秒的冷却速度冷却到200℃时的热膨胀曲线，来求出Ar3相变点。
热轧后的卷绕温度：500℃以上且650℃以下
卷绕温度超过650℃时，热轧钢板的结晶粒径容易变大，因此设定卷绕温度为650℃以下，更优选为600℃以下。另一方面，小于500℃时，渗碳体的析出量增加，因此设定为500℃以上。
酸洗：通常的条件
为了除去热轧钢板的氧化皮，而以通常的条件进行酸洗。
冷轧：轧制率为85％以下，且冷轧后的钢板的拉伸强度TS为390MPa以上，板厚为0.4mm以上
若冷轧时的压下率即轧制率超过85％，则轧制垂直方向的弯曲加工性显著下降，难以进行冲孔前端曲率为2R以下的90度弯曲加工。因此，设定轧制率为85％以下，更优选为75％以下。需要说明的是，为了得到拉伸强度TS≥390MPa的所希望的TS而适当确定轧制率即可。在本发明中，在确保TS≥390MPa的基础上，轧制率优选为9％以上。而且，作为拉伸强度TS≥490MPa使螺纹破坏扭矩良好的基础上，轧制率优选为30％以上。
冷轧后的钢板虽然也能够直接实现本发明的目的，但冷轧后，通过再进行回复退火而能够改善弯曲加工性。在此所谓的回复退火是指能够维持TS≥390MPa、YR≥80％的条件的退火，微观组织也实际上维持铁素体轧制组织。即，在该回复退火中，由于冷轧而蓄积在钢板中的应变能量通过退火时施加的热能而释放一部分，但作为微观组织，大部分维持铁素体轧制组织，作为再结晶粒的多边形的铁素体的面积率为10％程度以下。作为回复退火，优选，例如不添加Ti、Nb时，以500℃进行50～150秒程度的退火，或添加Ti、Nb时，以600℃进行50～150秒程度的退火。
此外，也可以对本发明的冷轧钢板实施镀锌、镀镍等，作为机动车或家电用。此时，利用熔融镀敷法进行镀敷时，在向镀敷浴的浸渍或镀敷后的热处理中也可以兼带上述回复退火。而且，即使涂敷化学合成覆膜或作为层压钢板而使用，也不会损害本发明的效果。
实施例1
将具有表1所示的成分组成的钢No.1～11以最终的轧制率为24％、作为各钢板的Ar3相变点以上的精加工温度为930℃的条件进行热轧，设定卷绕温度为590℃而得到板厚2.9mm的热轧钢板。以72％的轧制率将得到的热轧钢板冷轧至板厚0.8mm而得到冷轧钢板。
对于得到的热轧钢板，对轧制方向的板厚截面进行硝酸酒精溶液腐蚀而以200倍观察板厚1/4位置并拍摄照片，按照JIS G 0552(1998)所记载的切断法算出了平均结晶粒径。而且，进行苦醇腐蚀而在板厚1/4位置以400倍将0.21×0.16mm的视场拍摄成照片，对观察视场内的渗碳体的个数进行计数，利用每单位面积的渗碳体的个数来评价渗碳体的析出量。
对于得到的冷轧钢板，选取宽度25mm的L弯曲(弯曲加工后的棱线成为轧制垂直方向的弯曲)、C弯曲(弯曲加工后的棱线成为轧制方向的弯曲)试验片，实施冲孔前端曲率0R的90度弯曲(90度V弯曲)加工试验，观察弯曲加工部外侧，确认有无破裂。而且，作为更严格的试验，实施密接弯曲加工试验，通过目视观察弯曲加工部外侧而确认有无破裂。并且，将在90度V弯曲加工试验及密接弯曲加工试验都未观察到破裂的情况记为◎，将在90度V弯曲加工试验中未观察到破裂的情况记为○，将在90度V弯曲加工试验中观察到破裂的情况记为×，评价弯曲加工性。需要说明的是，在上述弯曲加工部的观察中，还确认了有无粗糙表面。而且，切出100mm×100mm的扩孔试验片，在板中央冲裁出10mmφ的孔后，从溢料(飞边)的相反侧顶起60°圆锥冲头，测定龟裂贯通板厚的时刻的孔径dmm，测定了扩孔率λ(％)[＝(d-10)/10×100]。在此，螺纹预孔用翻边加工以λ为50％程度来实施，因此将λ为50％以上的情况记为○，将λ为60％以上的情况记为◎，将λ小于50％的情况记为×，而评价螺纹预孔用翻边加工性。此外，沿着轧制方向及轧制垂直方向选取JIS 5号拉伸试验片，利用JIS Z 2241所记载的方法进行拉伸试验，测定了轧制方向及轧制垂直方向的平均拉伸强度TS及平均屈服强度YS与平均拉伸强度TS之比、即屈服比YR(＝YS/TS×100)(％)。需要说明的是，屈服点不明确时，将0.2％耐力作为屈服强度(YS)。而且，测定断裂后的断裂面的厚度，求出轧制方向及轧制垂直方向的平均板厚方向极限变形能，将其作为板厚方向极限变形能。此外，仅对λ为47％以上的钢板进行φ1.7mm的预孔加工后，实施λ成为47％的翻边加工而加工2.5mm的螺纹预孔，使用M3的自攻螺钉，测定了螺纹预孔破坏的扭矩(螺纹破坏扭矩)。
结果如表1所示。可知，发明例的钢No.1～3、5～9都是热轧钢板中的渗碳体的析出量小于5.0×103个/mm2，冷轧钢板的板厚方向极限变形能为1.3以上，L、C弯曲都在冲孔前端曲率为2R以下且最严格的0R的90度弯曲加工中未发现破裂，弯曲加工性优良。另一方面，在C为0.048％、C为0.035％和C量多的钢No.4、No.11及C、Mn量都多的No.10中，热轧钢板中的渗碳体的析出量为5.0×103个/mm2以上，冷轧钢板的板厚方向极限变形能小于1.3，C弯曲加工性差。而且，在发明例的C、S的量低的钢No.1、2中，热轧钢板的结晶粒径超过25μm，在弯曲加工部发现粗糙表面，而且，λ小于50％，缺乏螺纹预孔加工所需要的翻边加工性。在发明例中的钢No.3、4～9中，热轧钢板的结晶粒径为25μm以下，弯曲加工部未发现粗糙表面，而λ为50％以上，螺纹预孔加工所需要的翻边加工性优良。在发明例中的λ小于47％的钢No.1、2中，无法测定螺纹破坏扭矩，但在钢No.3、4～9中，拉伸强度TS均为490MPa以上，螺纹破坏扭矩成为20kgf·cm以上，螺纹预孔加工性优良。
Figure BPA00001425991000151
实施例2
使用表1的钢No.7，以与实施例1同样的条件制作了热轧钢板。接下来对热轧钢板的表面背面进行磨削而形成为各种板厚之后，在0～72％的范围中改变轧制率而进行冷轧，得到了板厚0.8mm的冷轧钢板。然后，对于轧制率0％的热轧钢板和冷轧钢板，与实施例1同样地测定平均拉伸强度TS、屈服比YR、平均板厚方向极限变形能、扩孔率λ、螺纹破坏扭矩，评价了弯曲加工性。
结果如表2所示。轧制率≥9％以上，实现TS≥390MPa，这种情况下，与轧制率无关地，弯曲加工性、扩孔性良好。而且，轧制率为30％以上时，拉伸强度TS提高为490MPa以上，能得到20kgf·cm以上的高螺纹破坏扭矩。
[表2]
实施例3
使用实施例2所制作的轧制率0％(TS＝311MPa)且板厚0.8mm的材料(比较例)和轧制率72％(TS＝664MPa)且板厚0.8mm的材料(发明例)，利用以下的方法制作电子设备用壳体。
作为壳体底，剪断成150mm×150mm的尺寸后，与实施例1同样地对距3边的端部为15mm的位置进行了各3个部位的螺纹预孔加工。对于实施了螺纹预孔加工的3边，进行了冲孔前端曲率半径为0mm(0R)的90度弯曲(高度20mm)。而且，为了提高板的刚性，其余的1边进行了密接弯曲(C弯曲)。接着，作为壳体盖，在剪断成152mm×152mm的尺寸后，对于3边，进行了冲孔前端曲率半径为0mm的90度弯曲(高度20mm)。而且，为了提高板的刚性，其余的1边进行了密接弯曲(L弯曲)。需要说明的是，为了通过螺钉将壳体盖与壳体底连结，而在壳体底的与实施了螺纹孔加工的部分对应的位置上设置孔。
轧制率0％的材料与轧制率72％的材料一样，在鼓凸成形、螺纹预孔加工上没有问题，而且，90度弯曲、密接弯曲均不会产生破裂、粗糙表面，可没有问题地对壳体底、壳体盖实施加工。然后，将壳体底和壳体盖组合，利用M3的自攻螺钉，以20kgf·cm进行紧固时，轧制率0％的材料的螺纹预孔发生了破坏，但轧制率72％的材料未破坏，而将壳体底和盖连结。
从该结果可知，通过使用本发明的冷轧钢板，即使TS≥390MPa，也能够实施冲孔前端曲率为2R以下的严格的90度弯曲加工并制作部件。而且，在使用上述的本发明的冷轧钢板时，能够在螺纹预孔加工性上也没有问题地制作部件。
实施例4
以最终的轧制率为24％、作为各钢板的Ar3相变点以上的精加工温度为930℃的条件对具有表3所示的成分的钢No.12～14进行热轧，设定卷绕温度为590℃而得到了板厚2.9mm的热轧钢板。以76％的轧制率将得到的热轧钢板冷轧至板厚0.7mm而得到了冷轧钢板。然后，在实施了表4所示的退火后，以0.5％的伸长率进行调质轧制，而得到冷轧钢板。对于得到的冷轧钢板，进行了与实施例1同样的评价。而且，作为低温脆性的评价，以液体氮对90度V弯曲后的试验片进行冷却，在-10℃以下，以20℃的间隔的各温度进行将弯曲恢复成平坦的形状的试验时求出了断裂的温度作为临界温度。
需要说明的是，对于退火后得到的冷轧钢板，对轧制方向的板厚截面进行硝酸酒精溶液腐蚀而以200倍对板厚1/4位置进行2视场观察而拍摄照片，从上述2视场求出作为再结晶粒的多边形的铁素体粒的占组织整体的面积率，观察多边形的铁素体粒的面积率是否为10％以下，来确认是否成为回复退火。
结果如表4所示。
从钢No.12的结果可知，在能够维持TS≥390MPa，YR≥80％的450℃下，通过进行100秒的退火(回复退火)而实现弯曲性的提高。而且，在成为TS＜390MPa、YR＜80％的700℃下进行100秒的退火后，螺纹破坏扭矩大幅下降。需要说明的是，确认了在450℃下100秒退火后的钢板的微观组织中的多边形的铁素体的面积率为10％以下。而且，在700℃下100秒退火后的钢板的微观组织中的多边形的铁素体的面积率超过了10％。
从钢No.13和14的结果可知，在添加了Ti、Nb的情况下，若再添加B，则迁移温度下降，从而改善了低温脆性。而且，在600℃下100秒的退火是能够维持TS≥390MPa、YR≥80％的回复退火，能得到以弯曲特性为代表的良好的特性，但进行TS＜390Mpa、YR＜80％那样的800℃下的100秒退火时，不仅螺纹破坏扭矩大幅下降，而且未发现B添加产生的低温脆性的改善的效果。需要说明的是，确认了在600℃下100秒退火后的钢板的微观组织中的多边形的铁素体的面积率为10％以下。而且，在800℃下100秒退火后的钢板的微观组织中的多边形的铁素体的面积率超过了10％。
[表3]
(质量％)
Figure BPA00001425991000191
Figure BPA00001425991000201

Claims (14)

1.一种弯曲加工性优良的冷轧钢板，其特征在于，
具有包含以质量％计为0.025％以下的C、0.1％以下的Si、0.05～0.5％的Mn、0.03％以下的P、0.02％以下的S、0.01～0.1％的sol.Al且其余部分由Fe及不可避免的杂质构成的成分组成并具有作为铁素体轧制组织的微观组织，拉伸强度TS为390MPa以上，板厚为0.4mm以上，且板厚方向极限变形能为1.3以上；
在此，板厚方向极限变形能是指在进行钢板的拉伸试验时，试验前的钢板板厚t0与试验后的钢板断裂面的板厚t1之比的自然对数Ln(t0/t1)。
2.一种弯曲加工性优良的冷轧钢板，其特征在于，
具有包含以质量％计为0.025％以下的C、0.1％以下的Si、0.05～0.5％的Mn、0.03％以下的P、0.02％以下的S、0.01～0.1％的sol.Al且其余部分由Fe及不可避免的杂质构成的成分组成，拉伸强度TS为390MPa以上，屈服比为80％以上，板厚为0.4mm以上，且板厚方向极限变形能为1.3以上；
在此，板厚方向极限变形能是指在进行钢板的拉伸试验时，试验前的钢板板厚t0与试验后的钢板断裂面的板厚t1之比的自然对数Ln(t0/t1)。
3.一种弯曲加工性优良的冷轧钢板，对热轧钢板进行冷轧而成，其特征在于，
具有包含以质量％计为0.025％以下的C、0.1％以下的Si、0.05～0.5％的Mn、0.03％以下的P、0.02％以下的S、0.01～0.1％的sol.Al且其余部分由Fe及不可避免的杂质构成的成分组成，在所述热轧钢板中，渗碳体的析出量小于5.0×103个/mm2，拉伸强度TS为390MPa以上，板厚为0.4mm以上，且板厚方向极限变形能为1.3以上；
在此，板厚方向极限变形能是指在进行钢板的拉伸试验时，试验前的钢板板厚t0与试验后的钢板断裂面的板厚t1之比的自然对数Ln(t0/t1)。
4.根据权利要求3所述的弯曲加工性优良的冷轧钢板，其特征在于，
所述热轧钢板的平均结晶粒径为25μm以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲加工性优良的冷轧钢板，其特征在于，
在所述成分组成中，C含量以质量％计为0.0040％以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的弯曲加工性优良的冷轧钢板，其特征在于，
所述成分组成还含有以质量％计为0.002～0.05％的Ti、0.002～0.05％的Nb中的1种或2种。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的弯曲加工性优良的冷轧钢板，其特征在于，
所述成分组成还含有以质量％计为0.0001～0.005％的B。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的弯曲加工性优良的冷轧钢板，其特征在于，
拉伸强度TS为490MPa以上。
9.一种部件，其特征在于，
使用权利要求1至8中任一项所述的冷轧钢板，且具有弯曲加工部。
10.一种弯曲加工性优良的冷轧钢板的制造方法，其特征在于，
将具有包含以质量％计为0.025％以下的C、0.1％以下的Si、0.05～0.5％的Mn、0.03％以下的P、0.02％以下的S、0.01～0.1％的sol.Al且其余部分由Fe及不可避免的杂质构成的成分组成的钢以Ar3相变点以上的精加工温度进行热轧后，以500℃以上且650℃以下的卷绕温度进行卷绕，
酸洗后，以轧制率为85％以下的范围且以冷轧后的钢板的拉伸强度TS成为390MPa以上、板厚成为0.4mm以上的方式进行冷轧。
11.根据权利要求10所述的弯曲加工性优良的冷轧钢板的制造方法，其特征在于，
在所述成分组成中，C含量以质量％计为0.0040％以下。
12.根据权利要求10或11所述的弯曲加工性优良的冷轧钢板的制造方法，其特征在于，
所述成分组成还含有以质量％计为0.002～0.05％的Ti、0.002～0.05％的Nb中的1种或2种。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的弯曲加工性优良的冷轧钢板的制造方法，其特征在于，
所述成分组成还含有以质量％计为0.0001～0.005％的B。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的弯曲加工性优良的冷轧钢板的制造方法，其特征在于，
冷轧后，再进行回复退火。
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