JP2000239789A - 耐バリ性に優れた鋼板およびその製造方法 - Google Patents
耐バリ性に優れた鋼板およびその製造方法Info
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Abstract
バリ性に優れた鋼板及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 重量%で、C:0.004〜0.01
%、P:0.05%以下、S:0.02%以下、so
l.Al:0.01〜0.1%、N:0.004%以
下、Ti:0.03%以下、且つ(1)式を満足するN
bを含有する鋼の熱間圧延において仕上最終2パスを強
圧下とすることを特徴とする、Nb系析出物の鋼中体積
率が0.03〜0.1%で、さらにその70%以上が粒
径10〜40nmである耐バリ性に優れた鋼板の製造方
法。 1≦(93/12)×(Nb/C)≦2.5
(1)
Description
ち抜き加工、せん断加工等を施して使用される鋼板であ
って、加工時の耐バリ性に優れる鋼板およびその製造方
法に関する。
等に幅広く使用されるが、一般には、ブランク加工―成
形―組み立ての順で所望の製品あるいはパーツに仕上ら
れる。近年、製品の複雑化あるいは高機能化を背景と
し、とくに仕上がり精度に対する要求が厳しくなってき
ている。素材面で仕上がり精度を劣化させているのは打
ち抜き加工時に端面に生じるバリで、発生するバリが大
きい場合、最終組み立て段階で致命的な精度劣化をもた
らす。
ね合わせ部に隙間を生じ、耐腐食性が劣化するなど機能
面においても重大な影響を及ぼしかねない。このような
背景に鑑み、打ち抜き加工時のバリ低減技術として、例
えば、特開平1−230748号公報、特開平4−12
0242号公報、特開平6−73457号公報などが開
示されている。
介在物を鋼板中に分散させ、打ち抜き時にこれらの介在
物をクラックの起点あるいは伝播ルートとするものか、
鋼板表層部を硬化させ、クラック発生を促進すること
で、バリ高さを低減させるものである。
硫化物やリン化物などの比較的大きな介在物を利用する
場合、クラックの起点あるいは伝播ルートとなる大きさ
の介在物の分布は必ずしも一様でなくなり、上記従来技
術では、バリ高さの平均値は小さいものの、変動は依然
大きく、近年、要求される精密性を満足するものではな
い。そこで、本発明はバリ高さ、およびその変動も小さ
い耐バリ性に優れた鋼板およびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
加工時に発生するバリの高さ、および、その変動幅と、
鋼中介在物や析出物との関係について鋭意検討を行い、
上記従来技術で用いられていた硫化物やリン化物などの
比較的大きな介在物ではなく、鋼中においてより微細で
均一な分散するNbCを積極的に利用し、その分布量と
分布形態を的確に制御することが、耐バリ性の向上に極
めて有効であり、最適条件は、実験室での検討結果によ
れば、Nb系析出物の体積率が0.03〜0.1%で、
その70%以上が粒径10〜40nmであることを見出
した。
で、すなわち、本発明は1 重量%で、C:0.004
〜0.01%、P:0.05%以下、S:0.02%以
下、sol.Al:0.01〜0.1%、N:0.00
4%以下、Ti:0.03%以下、且つ(1)式を満足
するNbを含有し、Nb系析出物の鋼中体積率が0.0
3〜0.1%で、さらにその70%以上が粒径10〜4
0nmであることを特徴とする耐バリ性に優れた鋼板。
において、仕上最終前パスでの圧下率(HR−1)およ
び仕上最終パスでの圧下率(HR−2)が(2)〜
(4)式を満足する耐バリ性に優れた鋼板の製造方法。
よび製造条件について説明する。
め、NbCの体積率に影響を与えるC量の規定は、Nb
量とともに重要である。NbCの体積率を0.03〜
0.1%となるようにC量を規定する。0.004%以
下では、十分な量のNbCが得られず、バリ高さを低減
する効果が減少し、0.01%を超えると、NbCの粒
径分布の不均一性が増大し、バリ高さの変動幅が大きく
なるため、0.004〜0.01%とする。
介在物を鋼中に分散させ、打ち抜き加工時のクラックの
起点あるいは伝播ルートとなり、バリの平均高さを低減
させる効果がある。しかし、本発明者らの多数のサンプ
ルを用いた実験によると、これらの元素の過剰な添加
は、変動幅を助長させる弊害の生じることが判明した。
従って、本発明ではP:0.05%以下、S:0.02
%以下とする。
はMnやSiなどの粗大な酸化物が鋼中に多数分散する
ことになり、P,Sの過剰添加と同様にバリ高さの変動
幅が大きくなる。0.1%を超えると、粗大なAl2O3
が生成し、やはり、バリ高さの変動幅が大きくなるた
め、0.01〜0.1%とする。
大化してクラックが不均一発生しやすくなり、バリ高さ
の変動幅が大きくなる。このため、上限を0.004%
とする。
に悪影響を及ぼすため、0.03%以下に制限する。
し、C:0.004〜0.01%において、NbCを均
一に分散させ、耐バリ性に優れた鋼板とするものであ
る。NbとCのバランス(化学量論比)はNbCの分布
形態に影響を及ぼし、本パラメータが1未満では、Nb
Cの分布がまばらになり、2.5を超えると析出サイト
は均一であるが、大きさが不均一となるため、1以上、
2.5以下とする。
0.1%、その70%以上が粒径10〜40nmの場
合、非常に均一に分布し、最も優れた耐バリ性が得られ
る。
物)、Nb(C,N)(炭窒化物)等があるが、大部分
はNbCであり、また、その分布形態はNb/C値によ
りほぼ支配されるため、本発明ではNb量とC量との関
係式のみを扱った。
される明確な理由の詳細は不明であるが、以下のように
推定される。打ち抜き加工のせん断縁のような局所変形
領域において、非常に均一微細に析出物が分散する場
合、硫化物やリン化物などが分散した鋼にみられるよう
に、クラックが特定の臨界破壊条件を満たす介在物近傍
から発生し伝播していくのではなく、鋼中に存在する析
出物近傍から同時に多数のクラックが発生し、それらが
ほぼ同時に結合し破壊に至る。このため、バリ高さの平
均値のみならず、変動幅も極めて小さくなる。
をおこなったが、NbCのような効果は認められなかっ
た。これらの炭化物がNbCに比べて、大きさや分布が
不均一のためと思われる。Tiは前述したように、Nb
と複合添加した場合、微量でもNbCの分布形態に悪影
響を及ぼすため、具体的には粒径分布がより広範囲に分
散し、その含有量を厳しく制御しなければならない。
内では特性に悪影響を及ぼさなかったのでとくに規定し
ていない。これらの元素については所望の強度をえるた
めに適宜必要量を添加することができる。その他の元素
として、Bは10ppm以下、V:0.2%以下、C
r,Moであれば0.5%以下であれば、本発明の効果
を損なわず含有することが可能である。
R−1) 10%≦(HR−1)、仕上最終パス圧下
率(HR−2) 2%≦(HR−2)≦30%、最終
2パスでの合計圧下率 {(HR−1)+(HR−
2)}−(HR−1)×(HR−2)/100≦60% 本発明では、NbCを均一分布させるため、仕上最終2
パスの圧下率をそれぞれ比較的小さな圧下率とし、ま
た、最終2パスの合計圧下率を規定する。各パスの最低
圧下率は、NbCが不均一析出とならないように、仕上
げ最終前パス圧下率(HR−1)で、10%以上、仕上
最終パス圧下率(HR−2)で2%以上とする。
熱延組織への影響を考慮して30%以下、および最終パ
スの合計圧下率{(HR−1)+(HR−2)}−(HR
−1)×(HR−2)/100は極端に大きくなるとN
bCの析出を促進するが、析出粒子による再結晶フェラ
イトの粒成長抑制効果が大きくなり、粒径分布が不均一
となるため、60%以下とする。NbCの析出状態が、
NbCの分布に対して影響を与え、また、フェライト組
織の均一性にも影響を及ぼし、バリ高さの変動をもたら
すため、NbCが析出しやすい仕上最終2パスでの圧下
率制御が有効に作用すると思われるが詳細は不明であ
る。
や、冷間圧延材の焼鈍後の冷却などにおいて、NbCの
均一析出を妨げる200℃/secを超えるような極端
な冷却速度としないかぎり、その効果は損なわれず、そ
の他の製造工程については特に規定しない。連続鋳造ま
たは造塊法などの鋳造法の違い、スラブ直送圧延または
炉加熱材などのスラブ熱履歴の違いは、本発明の効果を
損なわない。また、本発明による鋼板は、めっき鋼板や
有機皮膜鋼板など表面処理鋼板として用いることが可能
である。
調整後、鋳造―熱間圧延により熱延板を製造した。熱間
仕上温度は890〜960℃、巻き取り温度は500〜
700℃の範囲とした。熱延板として特性を調査するも
のは板厚1.0から2.0mmとし、その他の熱延板は
酸洗―冷間圧延で板厚0.7mmに仕上げ、均熱温度7
50〜900℃の範囲で連続焼鈍(CAL)もしくは連
続溶融亜鉛めっき(CGL)を施した。これらの熱延
板、冷延板および溶融亜鉛めっき板については、直径5
0mmの円形に打ち抜いた端面のバリ高さをそれぞれの
鋼板についてn=50測定し、平均バリ高さとバリ高さ
の標準偏差を求めた。それらの結果を表4〜6にて示
す。
炭化物あるいは炭・窒化物(前述したように、本発明に
おいては炭化物を意味する)の分布形態の影響を示した
図であり、鋼成分と析出物の分布形態を本発明範囲内と
した鋼板(○印)は、平均バリ高さが6μm以下と良好
で、かつバリ高さの標準偏差も0.5μm以下と、安定
して非常に優れた特性が得られている。
は小さいものの標準偏差は大きく、安定性に劣ってい
る。また、P,S量が本発明範囲内であっても、CやN
bの個々の添加量が本発明範囲をはずれるか、さらに
(93/12)×(Nb/C)が本発明範囲をはずれる
場合、あるいは、CやNbの個々の添加量が適正でも、
析出物の分布形態の均一性が劣る場合では、平均バリ高
さおよびバリ高さの標準偏差はやや良好なものの、本発
明鋼の水準には及ばない。第3図は,析出物の分布に及
ぼす熱延条件の影響を整理した図で、本発明方法による
熱延条件によれば、析出物の均一分散が達成されてい
る。
加工時に発生するバリ高さが低く、かつその標準偏差が
小さい耐バリ性に優れた鋼板を製造することができ、こ
の鋼板は自動車、家電等への利用に適している。
を示す図。
の影響を示す図。
す図。
Claims (2)
- 【請求項1】 重量%で、C:0.004〜0.01
%、P:0.05%以下、S:0.02%以下、so
l.Al:0.01〜0.1%、N:0.004%以
下、Ti:0.03%以下、且つ(1)式を満足するN
bを含有し、Nb系析出物の鋼中体積率が0.03〜
0.1%で、さらにその70%以上が粒径10〜40n
mであることを特徴とする耐バリ性に優れた鋼板。 1≦(93/12)×(Nb/C)≦2.5 (1) 但し、Nb,Cは重量%とする。 - 【請求項2】 請求項1に記載の成分を有する鋼の熱間
圧延において、仕上最終前パスでの圧下率(HR−1)
および仕上最終パスでの圧下率(HR−2)が(2)〜
(4)式を満足する耐バリ性に優れた鋼板の製造方法。 10%≦(HR−1) (2) 2%≦(HR−2)≦30% (3) {(HR−1)+(HR−2)}−(HR−1)×(HR−2)/100≦60% (4) 但し、(4)式は、最終2パスでの合計圧下率を示す。
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US9034119B2 (en) | 2009-03-27 | 2015-05-19 | Jfe Steel Corporation | Steel sheet for cans with excellent surface properties after drawing and ironing and method for producing the same |
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