JP2003055739A - 形状凍結性に優れたフェライト系薄鋼板 - Google Patents
形状凍結性に優れたフェライト系薄鋼板Info
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Abstract
結性に優れたフェライト系薄鋼板を提供する。 【解決手段】 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、これらの方位群の中で{112}
<110>方位のX線ランダム強度比が最大かつ4.0
以上を満足し、更に、{554}<225>、{11
1}<112>、{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、
加えて、圧延方向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以下であるフェライト系薄鋼
板。
Description
る形状凍結性が優れたフェライト系薄鋼板(以下、単に
鋼板又は薄鋼板ともいう)に関するもので、自動車部品
等が主たる用途である。
ために、高強度鋼板を使用して自動車車体の軽量化が進
められている。また、搭乗者の安全性確保のためにも、
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。
えると、加工後の形状はその高強度ゆえに、加工冶具の
形状から離れて加工前の形状の方向に戻りやすくなるス
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寸法精度不良が生じる。
て440MPa以下の高強度鋼板に限って使用されてき
た。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。
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
とは、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とはいうまでもない。
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(本発明での寸法精度)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。
ングバック量を小さくする技術として、特開2001−
32050号公報には、板厚中央部の集合組織において
板面に平行な{100}面の反射X線強度比を2以上と
する発明が開示されている。しかし、この発明は壁そり
現象の低減に関しては何ら記載がなく、{100}<0
11>〜{223}<110>方位群、および、壁そり
低減のために重要な方位である{112}<110>方
位については何ら記載されていない。
791号にて、形状凍結性の向上を目的として、{10
0}面と{111}面の比が1以上であるフェライト系
薄鋼板を開示したが、本発明のように{100}<01
1>〜{223}<110>方位群および{112}<
110>のX線ランダム強度比については開示されてい
ない。
64750号公報にて、スプリングバック量を小さくす
る技術として、板面に平行な{100}面の反射X線強
度比が3以上である冷延鋼板を開示したが、この公報記
載の発明は、本発明とは異なり板厚最表面でのX線強度
比の規定を特徴としており、上記公報には、本発明で最
も重要とされる方位{112}<110>については記
載されていない。
には、形状凍結性の良好な鋼板として、r値の面内異方
性Δrの絶対値が0.2以下である熱延鋼板が開示され
ている。しかし、この発明は低降伏比化することによっ
て形状凍結性を向上させることを特徴としており、上記
公報には、本発明の技術思想に基づく形状凍結性の向上
を目的とする集合組織制御に関しては記載されていな
い。
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・バックや壁そりが発生し、加工成形部品の形
状凍結性が悪いのが現状である。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フェライト系薄
鋼板を提供するものである。
プリング・バックや壁そり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、降伏強さや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・バック量や壁そり量を低く抑
えるための根本的な解決にはならない。
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。そして、曲げ加工性に優れた鋼板を見いだした。
3}<110>方位群の強度と{112}<110>、
{554}<225>、{111}<112>、{11
1}<110>の各方位の強度を制御すること、更に
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。
おり、その主旨とするところは、以下のとおりである。
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、
これらの方位群の中で{112}<110>方位のX線
ランダム強度比が最大かつ4.0以上を満足し、更に、
{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、加えて、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
に優れたフェライト系薄鋼板。
上、0.25%以下、Si:0.001%以上、2.5
%以下、Mn:0.01%以上、2.5%以下、P:
0.2%以下、S:0.03%以下、Al:0.01%
以上、2%以下、N:0.01%以下、O:0.01%
以下を含有し、残部鉄および不可避的不純物からなるこ
とを特徴とする前記(1)に記載の形状凍結性に優れた
フェライト系薄鋼板。
下、Nb:0.2%以下、V:0.2%以下、B:0.
007%以下の1種または2種以上を含有することを特
徴とする前記(2)に記載の形状凍結性に優れたフェラ
イト系薄鋼板。
Cr:1.5%以下、Cu:2%以下、Ni:1%以
下、Sn:0.2%以下の1種または2種以上を含有す
ることを特徴とする前記(2)または(3)記載の形状
凍結性に優れたフェライト系薄鋼板。
載の鋼板にめっきをしたことを特徴とする形状凍結性に
優れたフェライト系薄鋼板。
載の化学成分からなる鋼片を熱間圧延するに当たり、A
r3変態温度〜(Ar3+100)℃における圧下率の合
計が25%以上となるように制御し、Ar3変態温度〜
(Ar3+100)℃で熱間圧延を終了し、熱間圧延終
了温度から(1)式に示す鋼の化学成分(質量%)で決
まる臨界温度To(℃)まで平均冷却速度10〜200
℃/sで冷却し、To(℃)以下で巻き取ることを特徴
とする形状凍結性に優れたフェライト系薄鋼板の製造方
法。 To=−650.4×C%+B …(1) ここで、 B=−50.6×Mneq+894.3 Mneq=Mn%+0.24×Ni%+0.13×Si
%+0.38×Mo%+0.55×Cr%+0.16×
Cu%−0.50×Al%−0.45×Co%+0.9
0×V%
0)℃において、(2)式で計算される有効ひずみ量ε
*が0.4以上になるように熱間圧延を行うことを特徴
とする前記(6)に記載の形状凍結性に優れたフェライ
ト系薄鋼板の製造方法。
数、εiはi番目のスタンドで加えられたひずみ、tiは
i〜i+1番目のスタンド間の走行時間(秒)、τiは
気体常数R(=1.987)とi番目のスタンドの圧延
温度Ti(K)によって下式で計算できる。 τi=8.46×10-9・exp{43800/R/T
i}
0)℃において、少なくとも1パス以上を摩擦係数が
0.2以下となるように圧延することを特徴とする前記
(6)または(7)記載の形状凍結性に優れたフェライ
ト系薄鋼板の製造方法。
載のフェライト系薄鋼板を酸洗し、圧下率80%未満の
冷間圧延を施した後、600〜(Ac3+100)℃に
加熱し、冷却することを特徴とする、形状凍結性に優れ
たフェライト系薄鋼板の製造方法。
する。まずX線ランダム強度比とr値について説明す
る。
0}<011>〜{223}<110>方位群のX線ラ
ンダム強度比の平均値、{112}<110>方位のX
線ランダム強度比、並びに{554}<225>、{1
11}<112>及び{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。
0}<011>、{116}<110>、{114}<
110>、{113}<110>、{112}<110
>、{335}<110>および{223}<110>
である。
{110}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}、{21
1}、{310}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。
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
のまま用いればよい。
0>方位群の平均値とは、上記の各方位の強度の相加平
均である。上記の全ての方位の強度を得ることができな
い場合には、{100}<011>、{116}<11
0>、{114}<110>、{112}<110>、
{223}<110>の各方位の強度の相加平均で代替
してもよい。
に、{112}<110>方位が壁そりの低減に極めて
効果的な方位であることを新たに見いだした。したがっ
て、{112}<110>方位のX線ランダム強度は、
{100}<011>〜{223}<110>方位群の
中で最大かつ4.0以上でなければならない。これが
4.0未満であると、壁そりの低減量が十分得られず、
極めて良好な形状凍結性を確保することが困難になる。
本発明の効果を有する範囲として、圧延方向に対して直
角方向(Transverse direction)を回転軸として、±1
2°の範囲の傾きを許容するこの範囲は、±6°の範囲
とするのが更に望ましい。例えば、3次元集合組織の表
示では{112}<110>方位はφ2=45°断面に
おけるφ1=0°、Φ=35°に相当するが、Φ=35
°±12°を{112}<110>方位として認識す
る。
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。
2>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。
{223}<110>方位群のX線ランダム強度比の平
均値が4.0以上、{112}<110>のX線ランダ
ム強度比が5.0以上、{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。
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。
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すると同時に、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。
定が板厚1/2近傍だけでなく、なるべく多くの厚みに
ついて満たされることで、より一層、形状凍結性が良好
になる。なお、{hkl}<uvw>で表される結晶方
位は、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。
方向と直角方向のr値(rC):これらのr値は、本発
明において重要である。すなわち、本発明者等が鋭意検
討の結果、上述した種々の結晶方位のX線強度が適正で
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。
く本発明の効果を得ることができるが、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。
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
げる加工を主とすることが好ましい。
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線強度比に関する規定とr値に関する規
定とは互いに同義ではなく、両方の規定が同時に満たさ
れなくては良好な形状凍結性を得ることはできない。
ら高強度鋼板にいたる全ての薄鋼板に適用できるもので
あり、上記の規定が満たされれば、薄鋼板の曲げ加工性
は飛躍的に向上する。換言すれば、上記規定は、薄鋼板
の機械的強度レベルの制約を越えた、曲げ加工変形に関
する基本的材料指標であるということである。
できるので、特に薄鋼板の種類を限定することは基本的
に必要のないことである。本発明における薄鋼板の種類
は、軟鋼板から高強度鋼板にわたるものである。そし
て、勿論のこととして、熱延鋼板や冷延鋼板の区別は何
ら問うものではない。
用鋼で得られる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、上限は0.25%とする。
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。
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。
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。
る。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。
ないように、それぞれ、0.01%以下、0.01%以
下とする。
ナイト相の再結晶を抑制するか、または、γ→α変態温
度を下げることで形状凍結性に好ましい集合組織、特
に、{112)<110>方位の発達を促進する。ま
た、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改善にも寄与することから、必
要に応じて、それぞれ、0.005%以上、0.001
%以上、0.001%以上、0.01%以上、0.00
01%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、それぞれに上限を設定した。その上
限は、Ti:0.2%、Nb:0.2%、V:0.2
%、B:0.007%である。
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、上限を、Mo:1%、Cr:1.5%、Cu:
2%、Ni:1%、Sn:0.2%とする。
の目的や硫化物の形態制御の目的でCaやMgを0.0
1%以下添加しても構わない。
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。
明する。
されるものではない。すなわち、高炉や電炉等による溶
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。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。
薄鋼板は、上記化学成分の鋼を鋳造した後、熱間圧延後
冷却まま、熱間圧延後冷却ままもしくは酸洗後に熱処理
を施したまま、熱間圧延後冷却・酸洗し冷延した後に焼
鈍、あるいは、熱延鋼板もしくは冷延鋼板を溶融めっき
ラインにて熱処理を施したまま、更には、これらの鋼板
に別途表面処理を施すことによっても得られる。
(Ar3+100)℃以下で合計25%以上の圧延が行
われない場合には、圧延されたオーステナイトの集合組
織が十分に発達しないために、どのような冷却を施して
も、最終的に得られる熱延鋼板の板面に前記(1)の発
明で規定する所定のX線強度レベルの各結晶方位が得ら
れない。
100)℃以下での圧下率の合計の下限値を25%とし
た。
上での合計圧下率は、高いほど、よりシャープな集合組
織形成が期待されるので、この合計圧下率は、35%以
上とすることが好ましいが、97.5%を越えると、圧
延機の剛性を過剰に高める必要があり、経済上のデメリ
ットを生じるので、望ましくは97.5%以下とする。
低いと{100}<011>〜{223}<110>方
位群の中で{112}<110>方位が特に発達すると
いう現象が発現しなくなり、(Ar3変態温度+10
0)℃を超えると集合組織全体がランダム化することか
ら形状凍結性が劣化する。したがって、Ar3変態温度
〜(Ar3変態温度+100)℃に規定する。
加えられるひずみの累積的な効果が重要である。しかし
ながら、このひずみの累積的な効果は、加工温度が高い
ほど、また、スタンド間の走行時間が長いほど低下す
る。仕上げ熱延がnスタンドで行われる際に、i番目の
スタンドでの圧延温度をTi(K)、加工ひずみをεi
(真ひずみでi番目の圧下率riとは、εi=ln{1/
(1−ri)}の関係を持つ)、i番目とi+1番目の
スタンド間の走行時間(パス間時間:秒)をtiとする
と、累積効果を考慮したひずみ(有効ひずみε*)は実
験より求めた(2)式で表現できる。
7)と圧延温度Tiによって下式で計算できる。 τi=8.46×10-9・exp{43800/R/T
i}
は、集合組織を著しく高く集積させることができない。
したがって、有効ひずみε*は0.4以上とする。
行う場合には、Tiは、仕上げ熱延入側温度FT0と仕
上げ熱延出側温度FTnを用いて、式Ti=FT0−
(FT0−FTn)/(n+1)×(i+1)で計算し
た値を用いるとよい。有効ひずみが高いほど集合組織が
発達することから、有効ひずみは0.45以上であれば
より好ましい。また、有効ひずみが0.9以上であれば
更に好ましい。
下の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
凍結性が劣化するので、より良好な形状凍結性を指向す
る場合には、Ar3変態温度以上(Ar3+100)℃以
下の熱間圧延時における少なくとも1パスについて、熱
間圧延ロールと鋼板との摩擦係数を0.2以下とするこ
とが望ましい。
く、下限は定めないが、さらに良好な形状凍結性が要求
される場合には、Ar3変態温度以上(Ar3+100)
℃以下の熱間圧延の全パスについて、摩擦係数を0.1
5以下とすることが望ましい。摩擦係数は従来から知ら
れているように圧延時の先進率と圧延荷重から求めるも
のとする。
の集合組織を最終的な熱延鋼板に受け継がせるために
は、熱間圧延終了温度からTo(℃)までを平均冷却速
度10℃/s以上で冷却し、To(℃)以下で巻き取る
必要がある。
ーステナイトと同一成分のフェライトが同一の自由エネ
ルギーを持つ温度として熱力学的に定義され、C以外の
成分の影響も考慮して、前記(1)式を用いて、鋼板の
化学成分(質量%)で簡易的に計算することができる。
本発明において規定した成分以外の成分のTo(℃)に
及ぼす影響はそれほど大きくないので、ここでは無視し
た。
%+0.38×Mo%+0.55×Cr%+0.16×
Cu%−0.50×Al%−0.45×Co%+0.9
0×V% 平均冷却速度は、好ましくは30℃/s以上、更に好ま
しくは50℃/s以上である。一方、平均冷却速度を2
00℃/s超にすることは実用上困難であるから、20
0℃/s以下と規定する。また、巻き取り温度の下限は
特に限定しないが、250℃より低くしても加工性が劣
化するばかりで格段の効果は得られないから、250℃
以上で巻き取るのが望ましい。
を接合し、連続的に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いうまでもない。
は熱処理された熱延鋼板)を冷間圧延し、焼鈍して最終
的な薄鋼板とする際において、冷間圧延の全圧下率が8
0%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)の発明における結晶方位の規
定を満たさなくなるので、冷間圧延の圧下率の上限を8
0%未満とした。
を70%以下に制限することが望ましい。冷間圧下率の
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。
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が著しく劣化するので、焼鈍温度
の下限を600℃とする。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。
越える場合には、そのような傾向が顕著となる。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。
体とするものであるが、フェライト以外の金属組織とし
て、パーライト、ベイナイト、マルテンサイト、オース
テナイトおよび/または炭窒化物等の化合物を含有して
も構わない。特に、マルテンサイトやベイナイトの結晶
構造は、フェライトのそれと同等もしくは類似している
ので、フェライトの代わりにこれらの組織が主体であっ
ても差し支えない。
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。
発明の技術的内容について説明する。
る鋼種AからL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再加熱し、900〜1300
℃に加熱され、その後熱間圧延が施され、最終的には
1.4mm、3.0mmもしくは8.0mm厚の熱延鋼
板にされた。
は冷間圧延することによって1.4mm厚とし、その後
連続焼鈍工程にて焼鈍を行った。
幅、270mm長さの試験片を作成し、ポンチ幅78m
m、ポンチ肩R5、ダイ肩R5の金型を用いてハット曲
げ試験を行った。
元形状測定装置にて板幅中心部の形状を測定し、図1に
示したように、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、点(3)と点
(5)間の曲率の逆数を左右で平均化し1000倍した
値を壁そり量、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。
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
BHF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、設備上の制約から高いB
HFはかけられないため、今回は、BHF29kNで各
鋼種のハット曲げ試験を行った。
囲内にあるか否かを示している。「熱延条件」の「熱延
温度」の欄には、Ar3温度以上(Ar3+100)℃以
下での圧下率の合計が25%以上で熱間圧延終了温度も
その温度範囲にある場合には「○」、その温度域での圧
下率の合計が25%未満の場合には「×」を記した。
上(Ar3+100)℃以下における有効歪み量ε*を示
した。また、その温度域で、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
「△」を記した。「冷却速度」の欄には、熱間圧延終了
温度から熱延後To(℃)までの平均冷却速度を示す。
巻取は全て250℃以上で前記(1)式で求まるTo
(℃)以下とした。
する場合、冷延圧下率が80%以上の場合には、「冷延
圧下率」の欄に「×」を記し、「80%未満」の場合に
「○」を記した。また、焼鈍温度が600℃以上(Ac
3+100)℃以下の場合に「焼鈍温度」の欄に「○」
を記し、それ以外の場合には「×」を記した。製造の条
件として関係のない項目には「―」を記した。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。
7/16厚の位置で板面に平行なサンプルを調整して、
実施した。
4mm厚の熱延鋼板と冷延鋼板の機械的特性値を、表4
に、寸法精度、スプリング・バック量、壁そり量を示
す。表3および表4中の鋼種Hを除いた全鋼種におい
て、各鋼種の「−2」及び「−3」の番号が本発明の実
施例である。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・バック量と壁そり量
が小さく、寸法精度が向上していることがわかる。
張強度と寸法精度の関係をグラフにして示す。この図か
らも明らかなように、いずれの強度レベルにおいても、
本発明で規定される各結晶方位のX線ランダム強度比と
r値を満たして、初めて良好な薄鋼板の形状凍結性を達
成することができるのである。
形状凍結性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・バック量や壁そり量が小
さくなり、寸法精度が向上するものと理解される。
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、ハット型成形のような曲げ加工を
主体とする加工を行った際に、スプリング・バック量お
よび側壁部の壁そり量が少なく、形状凍結性に優れた薄
鋼板を提供することができる。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
鋼板を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。
スプリング・バック量や壁そり量が少なく、形状凍結性
に優れた高強度鋼板を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。
る。
の関係を示す図である。
す図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 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、こ
れらの方位群の中で{112}<110>方位のX線ラ
ンダム強度比が最大かつ4.0以上を満足し、更に、
{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、加えて、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
に優れたフェライト系薄鋼板。 - 【請求項2】 質量%で、 C:0.0001%以上、0.25%以下、 Si:0.001%以上、2.5%以下、 Mn:0.01%以上、2.5%以下、 P:0.2%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、残部鉄および不可避的不
純物からなることを特徴とする請求項1に記載の形状凍
結性に優れたフェライト系薄鋼板。 - 【請求項3】 更に、質量%で、 Ti:0.2%以下、 Nb:0.2%以下、 V:0.2%以下、 B:0.007%以下の1種または2種以上を含有する
ことを特徴とする請求項2に記載の形状凍結性に優れた
フェライト系薄鋼板。 - 【請求項4】 更に、質量%で、 Mo:1%以下、 Cr:1.5%以下、 Cu:2%以下、 Ni:1%以下、 Sn:0.2%以下の1種または2種以上を含有するこ
とを特徴とする請求項2または3記載の形状凍結性に優
れたフェライト系薄鋼板。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の鋼
板にめっきをしたことを特徴とする形状凍結性に優れた
フェライト系薄鋼板。 - 【請求項6】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化
学成分からなる鋼片を熱間圧延するに当たり、Ar3変
態温度〜(Ar3+100)℃における圧下率の合計が
25%以上となるように制御し、Ar3変態温度〜(A
r3+100)℃で熱間圧延を終了し、熱間圧延終了温
度から(1)式に示す鋼の化学成分(質量%)で決まる
臨界温度To(℃)まで平均冷却速度10〜200℃/
sで冷却し、To(℃)以下で巻き取ることを特徴とす
る形状凍結性に優れたフェライト系薄鋼板の製造方法。 To=−650.4×C%+B …(1) ここで、 B=−50.6×Mneq+894.3 Mneq=Mn%+0.24×Ni%+0.13×Si
%+0.38×Mo%+0.55×Cr%+0.16×
Cu%−0.50×Al%−0.45×Co%+0.9
0×V% - 【請求項7】 前記Ar3変態温度〜(Ar3+100)
℃において、(2)式で計算される有効ひずみ量ε*が
0.4以上になるように熱間圧延を行うことを特徴とす
る請求項6に記載の形状凍結性に優れたフェライト系薄
鋼板の製造方法。 【数1】 ここで、nは仕上げ熱延の圧延スタンド数、εiはi番
目のスタンドで加えられたひずみ、tiはi〜i+1番
目のスタンド間の走行時間(秒)、τiは気体常数R
(=1.987)とi番目のスタンドの圧延温度Ti
(K)によって下式で計算できる。 τi=8.46×10-9・exp{43800/R/T
i} - 【請求項8】 前記Ar3変態温度〜(Ar3+100)
℃において、少なくとも1パス以上を摩擦係数が0.2
以下となるように圧延することを特徴とする請求項6ま
たは7に記載の形状凍結性に優れたフェライト系薄鋼板
の製造方法。 - 【請求項9】 請求項6〜8のいずれか1項に記載のフ
ェライト系薄鋼板を酸洗し、圧下率80%未満の冷間圧
延を施した後、600〜(Ac3+100)℃に加熱
し、冷却することを特徴とする形状凍結性に優れたフェ
ライト系薄鋼板の製造方法。
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