JP2002080933A

JP2002080933A - 形状凍結性に優れた鋼板およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002080933A
Application number: JP2001196510A
Authority: JP
Inventors: Natsuko Sugiura; 夏子杉浦; Naoki Yoshinaga; 直樹吉永; Manabu Takahashi; 学高橋; Toru Yoshida; 亨吉田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2002-03-22
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: JP3990554B2

Abstract

(57)【要約】【課題】形状凍結性に優れた熱延鋼板と冷延鋼板とそ
の製造方法を提供する。【解決手段】質量%でC:0.0001%以上、0.05%以下、Si:
0.001%以上、2.5%以下、Mn:0.01%以上、2.5%以下、P:0.
005〜0.15%以下、S:0.03%以下、Al:0.01%以上、2.0%以
下、N:0.01%以下、O:0.01%以下を含有し、(1)式と(2)式
に示した質量%で表現した鋼の成分より求まる関係をい
ずれも満足し、残部は鉄および不可避的不純物よりな
り、かつ少なくとも1/2板厚における板面の[100]<011>
〜[223]<110>方位群のX線ランダム強度比の平均値が3.0
以上でかつ[554]<225>、[111]<112>および[111]<110>の
3つの結晶方位のX線ランダム強度比の平均値が3.5以
下、さらに圧延方向のr値および圧延方向と直角方向のr
値のうち少なくとも1つが0.7以下であることを特徴とす
る形状凍結性に優れた鋼板。203√C+15.2Ni-44.7Si-104
V-31.5Mo+30Mn+11Cr+20Cu-700P-200Al<30 (1) 4
4.7Si+700P+200Al>40 (2)

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、形状凍結性に優れ
た鋼板およびその製造方法に関するもので、該鋼板は、
自動車部品等が主たる用途のものである。本発明の鋼板
は熱延鋼板と冷延鋼板の双方を含むものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車からの炭酸ガスの排出量を抑える
ために、高強度鋼板を使用して自動車車体を軽量化する
ことが進められている。また、搭乗者の安全性を確保す
るためにも、自動車車体には、軟鋼板の他に高強度鋼板
が多く使用されるようになってきている。更に、自動車
車体の軽量化を今後進めていくために、従来以上に高強
度鋼板の使用強度レベルを高めたいという新たな要請が
非常に高まりつつある。

【０００３】しかしながら、高強度鋼板に曲げ変形を加
えると、加工後の形状が、その高強度ゆえに、加工冶具
の形状から離れて加工前の形状の方向にもどりやすくな
るというスプリング・バック現象や、成形中の“曲げ−
曲げ戻し”からの弾性回復により、側壁部の平面が曲率
を持った面になってしまうという“壁そり現象”が起こ
り、狙いとする加工部品の形状が得られないという寸法
精度不良が生じる。

【０００４】従って、従来の自動車の車体では、主とし
て４４０ＭＰａ以下の高強度鋼板に限って使用されてき
た。すなわち、自動車車体にとっては、４９０ＭＰａ以
上の高強度鋼板を使用して車体の軽量化を進めていく必
要があるにもかかわらず、スプリング・バックや“壁そ
り”が少なく、形状凍結性の良い高強度鋼板が存在しな
いのが実状である。

【０００５】付け加えるまでもなく、４４０ＭＰａ以下
の高強度鋼板や軟鋼板の加工後の形状凍結性を高めるこ
とも、自動車や家電製品などの製品の形状精度を高める
上で極めて重要である。このような実状の中で、特開平
１０−７２６４４号公報には、圧延面に平行な面におけ
る｛２００｝集合組織の集積度が１．５以上であること
を特徴とするスプリングバック量が小さいオーステナイ
ト系ステンレス冷延鋼板が開示されている。しかし、フ
ェライト系鋼板のスプリングバック量を小さくする技術
については何ら記載されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】軟鋼板や高強度鋼板に
曲げ加工を施すと、鋼板の強度に依存しながら大きなス
プリング・バックが発生し、加工成形部品の形状凍結性
が悪いというのが現状である。本発明は、この問題を抜
本的に解決して、形状凍結性に優れた熱延鋼板及び冷延
鋼板及びその製造方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】従来の知見によれば、ス
プリング・バックを抑えるための方策としては、鋼板の
変形応力を低くすることがとりあえず重要であると考え
られていた。そして、変形応力を低くするためには、引
張強さの低い鋼板を使用せざるをえなかった。しかしこ
れだけでは、鋼板の曲げ加工性を向上させ、スプリング
・バックや壁そりを低く抑えるための根本的な解決には
ならない。

【０００８】そこで、本発明者らは、曲げ加工性を向上
させてスプリング・バックや壁そりの発生を根本的に解
決するために、新たに鋼板の集合組織の曲げ加工性への
影響に着目して、その作用効果を詳細に調査、研究し
た。その結果、｛１００｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１
１０＞方位群と｛５５４｝＜２２５＞、｛１１１｝＜１
１２＞、｛１１１｝＜１１０＞の各方位の強度を制御す
ること、さらには圧延方向のｒ値および圧延方向と直角
方向のｒ値のうち少なくとも１つをできるだけ低い値に
することで、曲げ加工性が飛躍的に向上することを明ら
かにした。

【０００９】そして、曲げ加工性に優れた鋼板を見いだ
した。加えて、このような形状凍結性に有利な集合組織
を形成するためには、成分と熱間圧延条件を最適化する
ことが極めて重要であることを明らかにした。本発明
は、前述の知見に基づいて構成されており、その主旨と
するところは以下の通りである。

【００１０】（１）質量％で、Ｃ：０．０００１〜０．
０５％、Ｓｉ：０．００１〜２．５％、Ｍｎ：０．０１
〜２．５％、Ｐ：０．００５〜０．１５％、Ｓ：０．０
３％以下、Ａｌ：０．０１〜２．０％、Ｎ：０．０１％
以下、Ｏ：０．０１％以下を含有し、（１）式と（２）
式に示した質量％で表現した鋼の成分より求まる関係を
いずれも満足し、残部は鉄および不可避的不純物よりな
り、かつ、少なくとも１／２板厚における板面の｛１０
０｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１１０＞方位群のＸ線ラ
ンダム強度比の平均値が３．０以上で、かつ、｛５５
４｝＜２２５＞、｛１１１｝＜１１２＞および｛１１
１｝＜１１０＞の３つの結晶方位のＸ線ランダム強度比
の平均値が３．５以下であり、さらに、圧延方向のｒ値
および圧延方向と直角方向のｒ値のうち少なくとも１つ
が０．７以下であることを特徴とする形状凍結性に優れ
た鋼板。

【００１１】 203√C+15.2Ni-44.7Si-104V-31.5Mo+30Mn+11Cr+20Cu-700P-200Al<30 …(1) 44.7Si+700P+200Al>40 …(2) （２）更に、Ｔｉ：０．２％以下、Ｎｂ：０．２％以
下、及び、Ｂ：０．００７％以下の１種又は２種以上を
含有する前記（１）に記載の形状凍結性に優れた鋼板。

【００１２】（３）質量％でＣ：０．０４〜０．２５
％、Ｓｉ：０．００１〜２．５％、Ｍｎ：０．０１〜
２．５％、Ｐ：０．００５〜０．２０％、Ｓ：０．０３
％以下、Ａｌ：０．０１〜２．０％、Ｎ：０．０１％以
下、Ｏ：０．０１％以下を含有し、（１）式または
（２）式に示した質量％で表現した鋼の成分より求まる
関係をいずれも満足し、残部は鉄および不可避的不純物
よりなり、かつ、少なくとも１／２板厚における板面の
｛１００｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１１０＞方位群の
Ｘ線ランダム強度比の平均値が３．０以上で、かつ、
｛５５４｝＜２２５＞、｛１１１｝＜１１２＞および
｛１１１｝＜１１０＞の３つの結晶方位のＸ線ランダム
強度比の平均値が３．５以下であり、さらに、圧延方向
のｒ値および圧延方向と直角方向のｒ値のうち少なくと
も１つが０．７以下であることを特徴とする形状凍結性
に優れた鋼板。

【００１３】 203√C+15.2Ni-44.7Si-104V-31.5Mo+30Mn+11Cr+20Cu-700P-200Al<30 …(1) 44.7Si+700P+200Al>40 …(2) （４）更に、Ｔｉ：０．２％以、Ｎｂ：０．２％以下、
Ｖ：０．２％以下、Ｃｒ：１．５％以下、及び、Ｂ：
０．００７％以下の１種又は２種以上を含有する前記
（３）に記載の形状凍結性に優れた鋼板。

【００１４】（５）更に、Ｍｏ：１％以下、Ｃｕ：２％
以下、Ｎｉ：１％以下、及び、Ｓｎ：０．２％以下の１
種又は２種以上を含有する前記（１）〜（４）の何れか
に記載の形状凍結性に優れた鋼板。（６）前記（１）〜
（５）の何れかに記載の鋼板にめっきを施したことを特
徴とする形状凍結性に優れた鋼板。

【００１５】（７）前記（１）〜（６）の何れかに記載
の鋼板を製造するに当たり、粗圧延をＡｒ₃変態温度超
で行い、引き続き、仕上圧延をＡｒ₃変態温度以下で行
い、仕上温度６００℃以上Ａｒ₃変態温度未満で圧延を
終了し、６００〜９００℃で巻き取り、熱延鋼板とする
ことを特徴とする形状凍結性に優れた鋼板の製造方法。

【００１６】（８）６００℃以上Ａｒ₃変態温度以下に
おいて、少なくとも１パス以上を摩擦係数が０．２以下
となるように仕上圧延を行うことを特徴とする前記
（７）に記載の形状凍結性に優れた鋼板の製造方法。（９）前記（７）または（８）に記載の鋼板を酸洗し、
圧下率８０％未満の冷間圧延を施した後、６００℃〜
（Ａｃ₃＋１００）℃の温度範囲に加熱し、冷却し、冷
延鋼板とすることを特徴とする形状凍結性に優れた鋼板
の製造方法。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の内容を詳細に説
明する。１／２板厚における板面の｛１００｝＜０１１
＞〜｛２２３｝＜１１０＞方位群のＸ線ランダム強度比
の平均値、および、｛５５４｝＜２２５＞、｛１１１｝
＜１１２＞および｛１１１｝＜１１０＞の３つの結晶方
位のＸ線ランダム強度比の平均値：これらの平均値は、
本発明で特に重要な特性値である。板厚中心位置での板
面のＸ線回折を行い、ランダム試料に対する各方位の強
度比を求めたときの、｛１００｝＜０１１＞〜｛２２
３｝＜１１０＞方位群の平均値が３．０以上でなくては
ならない。これが３．０未満では形状凍結性が劣悪とな
る。

【００１８】この方位群に含まれる主な方位は、｛１０
０｝＜０１１＞、｛１１６｝＜１１０＞、｛１１４｝＜
１１０＞、｛１１３｝＜１１０＞、｛１１２｝＜１１０
＞、｛３３５｝＜１１０＞および｛２２３｝＜１１０＞
である。これら各方位のＸ線ランダム強度比は｛１１
０｝極点図に基づきベクトル法により計算した３次元集
合組織や、｛１１０｝、｛１００｝、｛２１１｝、｛３
１０｝極点図のうち複数の極点図（好ましくは３つ以
上）を用いて級数展開法で計算した３次元集合組織から
求めればよい。

【００１９】たとえば、後者の方法における上記各結晶
方位のＸ線ランダム強度比には、３次元集合組織のφ２
=４５゜断面における（００１）［１−１０］、（１１
６）［１−１０］、（１１４）［１−１０］、（１１
３）［１−１０］、（１１２）［１−１０］、（３３
５）［１−１０］、（２２３）［１−１０］の強度をそ
のまま用ればよい。

【００２０】｛１００｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１１
０＞方位群の強度比の平均値とは、上記の各方位の強度
比の相加平均である。上記の全ての方位の強度比を得る
ことができない場合には、｛１００｝＜０１１＞、｛１
１６｝＜１１０＞、｛１１４｝＜１１０＞、｛１１２｝
＜１１０＞、｛２２３｝＜１１０＞の各方位の強度比の
相加平均で代替してもよい。

【００２１】さらに、１／２板厚における板面の｛５５
４｝＜２２５＞、｛１１１｝＜１１２＞および｛１１
１｝＜１１０＞の３つの結晶方位のＸ線ランダム強度比
の平均値は３．５以下でなくてはならない。これが３．
５超であると、｛１００｝＜０１１＞〜｛２２３｝＜１
１０＞方位群の強度比が適正であっても、良好な形状凍
結性を得ることが困難となる。｛５５４｝＜２２５＞、
｛１１１｝＜１１２＞および｛１１１｝＜１１０＞のＸ
線ランダム強度比も、上記の方法に従って計算した３次
元集合組織から求めればよい。

【００２２】より望ましくは、｛１００｝＜０１１＞〜
｛２２３｝＜１１０＞方位群のＸ線ランダム強度比の平
均値が４．０以上で、｛５５４｝＜２２５＞、｛１１
１｝＜１１２＞および｛１１１｝＜１１０＞のＸ線ラン
ダム強度比の相加平均値が２．５未満である。以上述べ
た結晶方位のＸ線強度比が曲げ加工時の形状凍結性に対
して重要であることの理由は必ずしも明らかではない
が、曲げ変形時の結晶のすべり挙動と関係があるものと
推測される。

【００２３】Ｘ線回折に供する試料は、機械研磨などに
よって、鋼板を所定の板厚まで減厚し、次いで、化学研
磨や電解研磨などによって歪みを除去して、板厚１／２
面が測定面となるように作製する。鋼板の板厚中心層に
偏析帯や欠陥などが存在し、測定上不都合が生ずる場合
には、板厚の３／８〜５／８の範囲で適当な面が測定面
となるように上述の方法に従って試料を調整して測定す
ればよい。当然のことであるが、上述のＸ線強度の限定
が板厚１／２近傍だけでなく、なるべく多くの厚みにわ
たって満たされることで、より一層、形状凍結性が良好
になる。

【００２４】なお、｛ｈｋｌ｝＜ｕｖｗ＞で表される結
晶方位とは、板面の法線方向が＜ｈｋｌ＞に平行で、圧
延方向が＜ｕｖｗ＞と平行であることを示している。圧
延方向のｒ値（ｒＬ）および圧延方向と直角方向のｒ値
（ｒＣ）：ｒ値は、本発明において重要な値である。す
なわち、本発明者らが鋭意検討の結果、上述した種々の
結晶方位のＸ線強度比が適正であっても、必ずしも良好
な形状凍結性が得られないことが判明した。上記のＸ線
強度比と同時に、ｒＬおよびｒＣのうち少なくとも１つ
が０．７以下であることが必須である。より好ましくは
０．５５以下である。ｒＬおよびｒＣの下限は特に定め
ることなく本発明の効果を得ることができる。

【００２５】ｒ値は、ＪＩＳ５号引張試験片を用いた引
張試験により評価する。引張歪みは通常１５％である
が、均一伸びが１５％を下回る場合には、均一伸びの範
囲で、できるだけ１５％に近い歪みで評価すればよい。
なお、曲げ加工を施す方向は加工部品によって異なるの
で、特に限定するものではないが、ｒ値が小さい方向に
対して垂直もしくは垂直に近い方向に折り曲げる加工を
主として行なうことが好ましい。

【００２６】ところで、一般に集合組織とｒ値とは相関
があることが知られているが、本発明においては、既述
の結晶方位のＸ線強度比に関する限定とｒ値に関する限
定とは互いに同義ではなく、両方の限定が同時に満たさ
れなくては、良好な形状凍結性を得ることはできない。
次に成分組成に係る限定条件について述べる。

【００２７】まず、前記（１）の発明の成分組成に係る
限定条件について述べる。Ｃの下限を０．０００１％と
したのは、実用鋼で得られる下限値を用いることにした
ためである。Ｃが０．０５％超になると加工性が悪くな
るので、上限を０．０５％とする。Ｓｉは鋼板の機械的
強度を高めるのに有効な元素であり、かつ、γ→α変態
温度を上昇させる。しかし、２．５％超となると加工性
が劣化したり、表面疵が発生したりするので、２．５％
を上限とする。一方、実用鋼でＳｉを０．００１％未満
とするのは困難であるので、０．００１％を下限とす
る。

【００２８】Ｍｎも鋼板の機械的強度を高めるのに有効
な元素であるが、２．５％超となると加工性が劣化する
ので、２．５％を上限とする。また、Ｍｎはγ→α変態
点を顕著に低下させる。この観点から、Ｍｎの上限は２
％が望ましい。一方、実用鋼でＭｎを０．０１％未満と
するのは困難であるので、０．０１％を下限とする。ま
た、Ｍｎ以外にＳによる熱間割れの発生を抑制するＴｉ
などの元素が十分に添加されない場合には、質量％で、
Ｍｎ／Ｓ≧２０となるＭｎ量を添加することが望まし
い。

【００２９】Ｐも鋼板の機械的強度を高め、Ａｒ₃変態
温度も上昇させる元素である。したがって、０．００５
％以上添加する。しかし、多すぎると加工性が低下する
ので０．１５％を上限とする。Ｓは０．０３％以下とす
る。これは加工性の劣化や熱間圧延または冷間圧延時の
割れを防ぐためである。

【００３０】Ａｌは脱酸のためにも０．０１％以上の添
加が必要である。また、Ａｌはγ→α変態点を顕著に上
昇させる。この観点からは、０．０５％以上の添加がよ
り望ましい。しかし、多すぎると加工性が低下したり、
表面性状が劣悪となるため、上限を２．０％とする。Ｎ
とＯは不純物であり、加工性を悪くさせないように、い
ずれも０．０１％以下とする。

【００３１】前記（２）の発明において、Ｔｉ、Ｎｂ、
Ｂは、炭素や窒素の固定、析出強化、細粒強化などの機
構を通じて材質を改善するので、必要に応じて、それぞ
れ、０．００５％以上、０．００１％以上、０．０００
１％以上添加することが望ましいが、過度の添加は加工
性を劣化させるので、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｂの上限を、それぞ
れ、０．２％、０．２％、および、０．００７％とし
た。

【００３２】次に、前記（３）の発明の成分組成に係る
限定条件について述べる。Ｃの下限を０．０４％とした
のは、実用の高強度鋼板の下限値を用いることにしたた
めである。一方でＣが０．２５％超になると加工性や溶
接性が悪くなるので０．２５％を上限とする。Ｓｉは鋼
板の機械的強度を高めるのに有効な元素であるが、２．
５％超となると加工性が劣化したり、表面疵が発生した
りするので、２．５％を上限とする。一方、実用鋼でＳ
ｉを０．００１％未満とするのは困難であるので、０．
００１％を下限とする。

【００３３】Ｍｎも鋼板の機械的強度を高めるのに有効
な元素であるが、２．５％超となると加工性が劣化する
ので、２．５％を上限とする。一方、実用鋼でＭｎを
０．０１％未満とするのは困難であるので、０．０１％
を下限とする。また、Ｍｎ以外にＳによる熱間割れの発
生を抑制するＴｉなどの元素が十分に添加されない場合
には、質量％で、Ｍｎ／Ｓ≧２０となるＭｎ量を添加す
ることが望ましい。

【００３４】Ｐも鋼板の機械的強度を高め、Ａｒ₃変態
温度も上昇させる元素である。したがって、０．００５
％以上添加する。しかし、多すぎると加工性が低下する
ので、０．２０％を上限とする。Ｓは０．０３％以下と
する。これは、加工性の劣化や熱間圧延または冷間圧延
時の割れを防ぐためである。

【００３５】Ａｌは脱酸のためにも０．０１％以上の添
加が必要である。また、Ａｌは、γ→α変態点を顕著に
上昇させる。この観点からは、０．０５％以上の添加が
より望ましい。しかし、多すぎると加工性が低下した
り、表面性状が劣悪となるので、上限を２．０％とす
る。ＮとＯは不純物であり、加工性を悪くさせないよう
に、いずれも、０．０１％以下とする。

【００３６】前記（４）の発明において、Ｔｉ、Ｎｂ、
Ｖ、Ｃｒ、Ｂは、炭素、窒素の固定、析出強化、組織制
御、細粒強化などの機構を通じて材質を改善するので、
必要に応じて、それぞれ、０．００５％以上、０．００
１％以上、０．００１％以上、０．０１％以上、０．０
００１％以上を添加することが望ましい。しかし、過度
に添加しても格段の効果はなく、むしろ加工性や表面性
状を劣化させるので、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｒ、Ｂのそれ
ぞれの上限を、０．２％、０．２％、０．２％、１．５
％、および、０．００７％とした。

【００３７】前記（５）の発明において、Ｍｏ、Ｃｕ、
Ｎｉ、Ｓｎは、機械的強度を高めたり材質を改善する効
果があるので、必要に応じて、各成分とも、０．００１
％以上を添加することが望ましい。しかし、過度の添加
は逆に加工性を劣化させるので、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、お
よび、Ｓｎの上限を、それぞれ、１％、２％、１％、お
よび、０．２％とする。

【００３８】以上の（１）〜（５）の発明において、成
分元素は、式（１）と式（２）に示された条件を満足す
る範囲で添加される。この範囲が満足されないと、Ａｒ
₃変態温度が低下し、α域で仕上圧延を行う温度域が低
くなるので、巻取温度の確保ができなくなり、巻取中に
回復再結晶が十分起こらなくなる。また、理由は明確で
はないが、上式の関係を満足しないと、Ａｒ₃変態温度
以下で仕上げ熱延を行っても、形状凍結性に有利な集合
組織の集積度があまりあがらない。なお、本発明におい
て規定されたその他の成分は、変態温度や集合組織形成
にほとんど影響を及ぼさないことから無視した。

【００３９】 203√C+15.2Ni-44.7Si-104V-31.5Mo+30Mn+11Cr+20Cu-700P-200Al<30 …(1) 44.7Si+700P+200Al>40 …(2) なお、本発明では特に限定しないが、脱酸の目的や硫化
物の形態制御の目的でCaやMgを適量添加しても構わな
い。前記（６）の発明において、メッキの種類は特に限
定するものではなく、電気めっき、溶融めっき、蒸着め
っき等の何れでも、本発明の効果が得られる。

【００４０】次に、製造方法について説明する。熱間圧
延に先行する製造方法は特に限定するものではない。す
なわち、高炉、転炉、電炉等による溶製に引き続き、各
種の２次製錬を行い、次いで、通常の連続鋳造、インゴ
ット法による鋳造の他、薄スラブ鋳造などの方法で鋳造
すればよい。

【００４１】連続鋳造の場合には一度低温まで冷却した
のち、再度加熱してから熱間圧延してもよいし、鋳造ス
ラブを連続的に熱延してもよい。原料にはスクラップを
使用しても構わない。熱間圧延において、圧延温度がＡ
ｒ₃変態温度以下になると、加工前に生成したフェライ
トが加工され、強い圧延集合組織を形成する。前記
（７）の発明に記載のとおり、この様な集合組織を、最
終的に、形状凍結性に有利な集合組織とするためには、
仕上圧延をＡｒ₃変態温度以下で行い、６００℃以上Ａ
ｒ₃変態温度未満で完了し、高温で加工されたフェライ
トを、冷却途中および巻き取り中に、回復・再結晶させ
る必要がある。圧延完了温度が６００℃より低いと、圧
延機への負担が大きくなり、Ａｒ₃変態温度超では形状
凍結性に有利な集合組織が得られないので、仕上温度
を、６００℃以上Ａｒ₃変態温度未満の範囲に限定す
る。

【００４２】仕上圧延の圧下率は２５〜８５％の範囲に
することが望ましい。圧下率が２５％未満では、形状凍
結に有利な集合組織が発達しにくく、８５％超では、形
状凍結性を劣化させる集合組織が発達してくる。この観
点から、仕上げ圧延の圧下率は３０〜８０％の範囲にす
ることが更に望ましい。巻取温度を６００℃未満にする
と、巻取中に十分な回復再結晶が起こらず、加工性が劣
化する。また、巻取温度を９００℃超にすると、粒成長
によって形状凍結性に有利な集合組織への集積度が低下
する。したがって、巻取温度の範囲は６００〜９００℃
とする。なお、熱延終了後、一旦室温まで冷却した後に
再度６００〜９００℃に再加熱焼鈍を行っても、同様の
効果が得られることは明らかである。

【００４３】ここで、前記（８）の発明に記したよう
に、熱間圧延時の熱間圧延ロールと鋼板との摩擦係数が
０．２を越えている場合には、鋼板表面近傍における板
面に、｛１１０｝面を主とする結晶方位が発達し、形状
凍結性が劣化する。それ故に、より良好な形状凍結性を
指向する場合には、６００℃〜Ａｒ₃以下の仕上圧延に
おける少なくとも１パスについては、ロールと鋼板との
摩擦係数を０．２以下とすることが好ましい。この摩擦
係数は低ければ低いほど望ましく、特に厳しい形状凍結
性が要求される場合には、仕上圧延の全パスについて、
摩擦係数を０．１５以下とすることが望ましい。

【００４４】熱間圧延においては、Ａｒ₃変態温度以上
で粗圧延を行った後にシートバーを接合し、引き続き、
Ａｒ₃変態温度以下で仕上げ圧延をしてもよい。その際
に、粗バーを一旦コイル状に巻き、必要に応じて保温機
能を有するカバーに格納し、再度巻き戻してから接合を
行ってもよい。熱延鋼板には、必要に応じて、スキンパ
ス圧延を施してもよい。スキンパス圧延には、加工成形
時に発生するストレッチャーストレインの防止や、形状
矯正の効果があることは言うまでもない。

【００４５】この様にして得られた熱延鋼板を冷間圧延
し、焼鈍して最終的な薄鋼板とする際に、冷間圧延の全
圧下率が８０％以上となる場合には、一般的な冷間圧延
−再結晶集合組織である板面に平行な結晶面のＸ線回折
積分面強度比の｛１１１｝面や｛５５４｝面成分が高く
なり、本発明の特徴である前記（１）または（３）の発
明の結晶方位の規定を満たなくなる。そのため、冷間圧
延の圧下率の上限を８０％とする。

【００４６】形状凍結性を高めるためには、冷間圧下率
を７０％以下に制限することが望ましい。冷間圧延率の
下限は特に定めることなく、本発明の効果を得ることが
できるが、結晶方位の強度を適当な範囲に制御するため
には３％以上とすることが好ましい。この様な圧下率範
囲で冷間圧延された冷延鋼板を焼鈍する際に、焼鈍温度
が６００℃未満の場合には、加工組織が残留し成形性を
著しく劣化させるので、焼鈍温度の下限を６００℃とす
る。

【００４７】一方、焼鈍温度が過度に高い場合には、再
結晶によって生成したフェライトの集合組織が、オース
テナイトへ変態後、オーステナイトの粒成長によってラ
ンダム化され、最終的に得られるフェライトの集合組織
もランダム化される。特に、焼鈍温度が（Ａｃ₃＋１０
０）℃を越える場合にはそのような傾向が顕著となる。

【００４８】従って、焼鈍温度は（Ａｃ₃＋１００）℃
以下とする。冷延鋼板には、必要に応じて、スキンパス
圧延を施してもよい。そして、本発明の形状凍結性に優
れた鋼板は、曲げ加工だけでなく、曲げ、張り出し、絞
り等、曲げ加工を主体とする複合成形にも適用できる。
本発明の実施例を挙げながら、本発明の技術的内容につ
いて説明する。

【００４９】

【実施例】（実施例）表１に示した成分組成を有するＡ
からＭまでの鋼を用いて検討した結果について説明す
る。これらの鋼は、鋳造後、そのまま、もしくは、一旦
室温まで冷却された後に、１１００℃〜１３００℃の温
度範囲に再加熱され、その後熱間圧延が施され、最終的
には、１．４ｍｍ厚、３．０ｍｍ厚、もしくは、８．０
ｍｍ厚の熱延鋼板とした。３．０ｍｍ厚および８．０ｍ
ｍ厚の熱延鋼板は、冷間圧延することによって１．４ｍ
ｍ厚とし、その後、連続焼鈍工程にて焼鈍を行った。こ
れら１．４ｍｍ厚の鋼板から、５０ｍｍ幅、２７０ｍｍ
長さの試験片を作製し、ポンチ幅７８ｍｍ、ポンチ肩R
５、ダイ肩Ｒ５の金型を用いて、ハット曲げ試験を行っ
た。曲げ試験を行った試験片は、三次元形状測定装置に
て板幅中心部の形状を測定し、図１に示した様に、点
（１）と点（２）の接線と、点（３）と点（４）の接線
の交点の角度から９０°を引いた値の左右での平均値を
スプリング・バック量とし、点（３）と点（５）間の曲
率の逆数を左右で平均化した値を壁そり量とし、左右の
点（５）間の長さからポンチ幅を引いた値を寸法精度と
して、形状凍結性を評価した。なお、曲げはｒ値の低い
方向と垂直に折れ線が入るように行った。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】ところで、図２および図３に示す様に、ス
プリングバック量や壁そり量は、ＢＨＦ（しわ押さえ
力）によっても変化する。本発明の効果は、いずれのＢ
ＨＦで評価を行ってもその傾向は変わらないが、実機で
実部品をプレスする際には、あまり高いＢＨＦはかけら
れないので、今回は、ＢＨＦ２９ｋＮで各鋼種のハット
曲げ試験を行った。

【００５３】表２に、各鋼板の製造条件と、該製造条件
が本発明の範囲内にあるか否かを示した。熱延条件の
「圧延温度」の欄は、Ａｒ₃変態温度以下で仕上圧延を
行った場合は「○」、仕上圧延の温度域がＡｒ₃変態温
度以上を含んでいる場合「×」とした。以上の場合に、
仕上圧延の少なくとも１パス以上についての摩擦係数が
０．２以下の場合には、「潤滑」の欄に「○」、全パス
における摩擦係数が０．２超の場合には、「△」を記入
した。「巻取温度」の欄は、６００〜９００℃で巻き取
った場合には「○」、６００℃未満の場合には「×」と
した。

【００５４】鋼Ｌ、Ｍを除いた全鋼種において、各鋼種
の「−２」および「−３」の番号の実施例が本発明の製
造条件を満たしている。鋼Ｌ、Ｍは、「圧延温度」の条
件を満足すると「巻取温度」の条件を確保できず、ま
た、「巻取温度」の条件を確保すると、「圧延温度」の
条件を満足しないものである。したがって、鋼Ｌ、Ｍに
関しては、いずれの実施例も本発明の製造条件を満たし
ていない。

【００５５】この様な熱延鋼板を１．４ｍｍ厚に冷延す
る場合において、冷延圧下率が８０％以上の場合には、
「冷延圧下率」を「×」とし、「８０％未満」の場合に
は「○」とした。また、焼鈍温度が６００℃以上（Ａｃ
₃＋１００）℃以下の場合には、「焼鈍温度」の欄を
「○」とし、それ以外の場合には「×」とした。製造条
件として関係のない項目は「―」とした。熱延鋼板およ
び冷延鋼板のいずれに対しても、スキンパス圧延を０．
５〜１．５％の範囲で施した。

【００５６】Ｘ線の測定は、鋼板の代表値として、板厚
の７／１６厚の位置で板面に平行なサンプルを作製し、
実施した。表３および表４（表３の続き）に、前記の方
法によって製造した１．４ｍｍ厚の熱延鋼板と冷延鋼板
の機械的特性値とスプリング・バック量とを示した。表
４中の鋼Ｌ、Ｍを除いた全鋼種において、各鋼種の「−
２」および「−３」の番号の実施例が本発明に該当する
ものである。

【００５７】これらは、発明外の「−１」と「−４」の
番号のものに比べて、スプリング・バック量および壁そ
り量が小さくなり、結果として、寸法精度が向上してい
ることがわかる。即ち、薄鋼板において、本発明で限定
される各結晶方位のＸ線ランダム強度比とｒ値が満たさ
れると、初めて、良好な形状凍結性が達成されるのであ
る。

【００５８】各結晶方位のＸ線ランダム強度比やｒ値が
形状凍結性の向上に重要であることの機構については、
現在のところ、必ずしも明らかとはなっていない。おそ
らく、曲げ変形時にすべり変形の進行を容易にすること
で、結果的に、曲げ変形時のスプリング・バック量およ
び壁そり量を小さくしているものと理解される。

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

【００６１】

【発明の効果】薄鋼板においての集合組織とｒ値を制御
すると、その曲げ加工性は著しく向上することを以上に
詳述した。本発明によって、スプリング・バックや壁そ
りなどの形状不良が低減され、曲げ加工を主体とする形
状凍結性に優れた薄鋼板を提供することができるように
なった。

【００６２】特に、従来は、形状不良の問題から高強度
鋼板の適用が難しかった部品にも高強度鋼板が使用でき
るようになる。自動車の軽量化を推進するためには、高
強度鋼板の使用は是非とも必要である。形状凍結性に優
れた高強度鋼板が適用できるようになると、自動車車体
の軽量化をより一層推進することができる。従って、本
発明は、工業的に極めて高い価値のある発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハット曲げ試験に用いた試験片の断面を示す図
である。

【図２】スプリングバック量とＢＨＦ（しわ押さえ力）
の関係を示す図である。

【図３】壁そり量とＢＨＦ（しわ押さえ力）の関係を示
す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ２２Ｃ 38/06 Ｃ２２Ｃ 38/06 38/54 38/54 (72)発明者高橋学千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者吉田亨千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内Ｆターム(参考） 4K037 EA01 EA02 EA04 EA05 EA06 EA11 EA13 EA15 EA16 EA17 EA18 EA19 EA20 EA22 EA23 EA25 EA27 EA28 EA31 EA32 EB02 EB06 EB07 EB08 EB09 FC08 FE02 FE03 FE05 FG00 HA00 JA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】質量％で、Ｃ：０．０００１〜０．０５
％、Ｓｉ：０．００１〜２．５％、Ｍｎ：０．０１〜２．５％、Ｐ：０．００５〜０．１５％、Ｓ：０．０３％以下、Ａｌ：０．０１〜２．０％、Ｎ：０．０１％以下、Ｏ：０．０１％以下を含有し、（１）式と（２）式に示した質量％で表現し
た鋼の成分より求まる関係をいずれも満足し、残部は鉄
および不可避的不純物よりなり、かつ、少なくとも１／
２板厚における板面の｛１００｝＜０１１＞〜｛２２
３｝＜１１０＞方位群のＸ線ランダム強度比の平均値が
３．０以上で、かつ、｛５５４｝＜２２５＞、｛１１
１｝＜１１２＞および｛１１１｝＜１１０＞の３つの結
晶方位のＸ線ランダム強度比の平均値が３．５以下であ
り、さらに、圧延方向のｒ値および圧延方向と直角方向
のｒ値のうち少なくとも１つが０．７以下であることを
特徴とする形状凍結性に優れた鋼板。 203√C+15.2Ni-44.7Si-104V-31.5Mo+30Mn+11Cr+20Cu-700P-200Al<30 …(1) 44.7Si+700P+200Al>40 …(2)
【請求項２】更に、Ｔｉ：０．２％以下、Ｎｂ：０．２％以下、及び、Ｂ：０．００７％以下の１種又は２種以上を含有する請求項１に記載の形状凍
結性に優れた鋼板。
【請求項３】質量％でＣ：０．０４〜０．２５％、Ｓｉ：０．００１〜２．５％、Ｍｎ：０．０１〜２．５％、Ｐ：０．００５〜０．２０％、Ｓ：０．０３％以下、Ａｌ：０．０１〜２．０％、Ｎ：０．０１％以下、Ｏ：０．０１％以下、を含有し、（１）式と（２）式に示した質量％で表現し
た鋼の成分より求まる関係をいずれも満足し、残部は鉄
および不可避的不純物よりなり、かつ、少なくとも１／
２板厚における板面の｛１００｝＜０１１＞〜｛２２
３｝＜１１０＞方位群のＸ線ランダム強度比の平均値が
３．０以上で、かつ、｛５５４｝＜２２５＞、｛１１
１｝＜１１２＞および｛１１１｝＜１１０＞の３つの結
晶方位のＸ線ランダム強度比の平均値が３．５以下であ
り、さらに、圧延方向のｒ値および圧延方向と直角方向
のｒ値のうち少なくとも１つが０．７以下であることを
特徴とする形状凍結性に優れた鋼板。 203√C+15.2Ni-44.7Si-104V-31.5Mo+30Mn+11Cr+20Cu-700P-200Al<30 …(1) 44.7Si+700P+200Al>40 …(2)
【請求項４】更に、Ｔｉ：０．２％以下、Ｎｂ：０．２％以下、Ｖ：０．２％以下、Ｃｒ：１．５％以下、及び、Ｂ：０．００７％以下の１種又は２種以上を含有する請求項３に記載の形状凍
結性に優れた鋼板。
【請求項５】更に、Ｍｏ：１％以下、Ｃｕ：２％以下、Ｎｉ：１％以下、及び、Ｓｎ：０．２％以下の１種又は２種以上を含有する請求項１〜４の何れか１
項に記載の形状凍結性に優れた鋼板。
【請求項６】請求項１〜５の何れか１項に記載の鋼板
にめっきを施したことを特徴とする形状凍結性に優れた
鋼板。
【請求項７】請求項１〜６の何れか１項に記載の鋼板
を製造するに当たり、粗圧延をＡｒ₃変態温度超で行
い、引き続き、仕上圧延をＡｒ₃変態温度以下で行い、
仕上温度６００℃以上Ａｒ₃変態温度未満で圧延を終了
し、６００〜９００℃で巻き取り、熱延鋼板とすること
を特徴とする形状凍結性に優れた鋼板の製造方法。
【請求項８】６００℃以上Ａｒ₃変態温度以下におい
て、少なくとも１パス以上を摩擦係数が０．２以下とな
るように仕上圧延を行うことを特徴とする請求項７に記
載の形状凍結性に優れた鋼板の製造方法。
【請求項９】請求項７または８に記載の鋼板を酸洗
し、８０％未満の冷間圧延を施した後、６００℃〜（Ａ
ｃ₃＋１００）℃の温度範囲に加熱し、冷却し、冷延鋼
板とすることを特徴とする形状凍結性に優れた鋼板の製
造方法。