JP2003527479A - 良好な変形特性を有する帯鋼及び同帯鋼の製造方法 - Google Patents
良好な変形特性を有する帯鋼及び同帯鋼の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
引抜き加工又はしごき加工によって作製される部材のための帯鋼、ならびにこのような方法で作製された深絞り加工又はしごき加工可能な帯鋼を提案する。熱間圧延帯鋼を１段又は複数段で少なくとも８６％の冷間圧延度で冷間成形する。さらに、帯鋼の少なくとも一方の側にＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｂｉ及び／又はそれらの合金を含有する、電気メッキにより作製された被覆、あるいはＣｕ及び／又は黄銅及び／又はそれらの合金を含有する圧着メッキされた被覆を装備する。このような方法を低いコストとできるだけ少ないプロセス段階で実施できるようにするために、この方法は次の方法段階、すなわち酸洗い、１段又は２段の冷間圧延、巻き取った状態での帯鋼の焼きなまし（コイル焼きなまし）、場合によっては帯鋼の調質圧延を含む。好ましくは熱間圧延帯鋼はホウ素を０．００１３乃至０．００６０重量パーセント含有し、しかも窒素に対するホウ素の重量比は０．５乃至２．５である。
Description
【０００１】
本発明は、最初に熱間圧延帯鋼を１段又は複数段で、かつ少なくとも８６％の
冷間圧延度で冷間成形し、帯鋼の少なくとも片側にＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓ
ｎ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｂｉ及び／又はそれらの合金を含有する、電気メッキにより作
製された被覆、あるいはＣｕ及び／又は黄銅及び／又はそれらの合金を含有する
圧着メッキされた被覆を装備する、深絞り加工又はしごき加工によって作製され
る部材のための帯鋼を製造する方法に関する。
冷間圧延度で冷間成形し、帯鋼の少なくとも片側にＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓ
ｎ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｂｉ及び／又はそれらの合金を含有する、電気メッキにより作
製された被覆、あるいはＣｕ及び／又は黄銅及び／又はそれらの合金を含有する
圧着メッキされた被覆を装備する、深絞り加工又はしごき加工によって作製され
る部材のための帯鋼を製造する方法に関する。
【０００２】
冷間圧延された帯鋼は、回転対称形に冷間加工される部材、たとえばバッテリ
ースリーブを作製するために多用される。冷間加工で用いる方法は深絞り加工の
ほかにしごき加工があるが、しごき加工はＤＩ法（ｄｒａｗｉｎｇ ａｎｄ ｉ
ｒｏｎｉｎｇ）とも呼ばれる。
ースリーブを作製するために多用される。冷間加工で用いる方法は深絞り加工の
ほかにしごき加工があるが、しごき加工はＤＩ法（ｄｒａｗｉｎｇ ａｎｄ ｉ
ｒｏｎｉｎｇ）とも呼ばれる。
【０００３】
このような帯鋼の応用特性及び使用特性に対する要求が高まっているので、ま
すます良好な機械的特性及び特に良好な加工特性が要求されている。良好な加工
性は、深絞り加工性を表す、等方性に対するできるだけ高いｒ値と、引張り加工
性を表するｎ値、及び高い伸びを特徴とする。種々の方向、すなわち長手方向、
幅方向及び斜め方向における加工特性ができるだけ均一で、したがってほぼ等方
的であることも有利であり得る。鋼板の異方特性の利点は、深絞り加工もしくは
しごき加工の際の材料の流れの均一性を特徴とし、耳形成がまったく生じないか
、又はわずかしか生じず、その結果として板屑が減少することである。
すます良好な機械的特性及び特に良好な加工特性が要求されている。良好な加工
性は、深絞り加工性を表す、等方性に対するできるだけ高いｒ値と、引張り加工
性を表するｎ値、及び高い伸びを特徴とする。種々の方向、すなわち長手方向、
幅方向及び斜め方向における加工特性ができるだけ均一で、したがってほぼ等方
的であることも有利であり得る。鋼板の異方特性の利点は、深絞り加工もしくは
しごき加工の際の材料の流れの均一性を特徴とし、耳形成がまったく生じないか
、又はわずかしか生じず、その結果として板屑が減少することである。
【０００４】
さらに、ほぼ等方性の加工を達成するために、できるだけ集合組織の少ない均
一に圧延された帯鋼又は板材で厚さ誤差の少ない鋼板が必要とされる。 好ましくない耳形成とその原因が、雑誌「板材・管材・異形材」（９／１９７
７）の３４１−３４６ページに詳しく説明されている。そこには、耳のない材料
が通常は約１０００°Ｃの温度の連続炉において焼きならしだけで達成できると
も記載されている。しかしこのような高温で連続炉を運転することは、高い投資
・運転コストを伴う。
一に圧延された帯鋼又は板材で厚さ誤差の少ない鋼板が必要とされる。 好ましくない耳形成とその原因が、雑誌「板材・管材・異形材」（９／１９７
７）の３４１−３４６ページに詳しく説明されている。そこには、耳のない材料
が通常は約１０００°Ｃの温度の連続炉において焼きならしだけで達成できると
も記載されている。しかしこのような高温で連続炉を運転することは、高い投資
・運転コストを伴う。
【０００５】
ドイツ特許第３８０３０６４号により、丸形粒子鋼において、鋼が８０パーセ
ントを超える冷間圧延度で最大０．０４重量パーセントの高いチタン量を含有す
ることによって、等方性に対する低い値を、ひいては少ない耳形成を達成するこ
とが知られている。しかしこのように高い圧下率では、２５０Ｎ／ｍｍ2を大き
く超える鋼の降伏点に対する限界値が達成される。さらに、チタンを添加するこ
とによって安定化した鋼は、高い再結晶温度を必要とすることで知られているが
、その結果、このような帯鋼を巻き取った状態で焼きなまし（コイル焼きなまし
）を行うような場合には、個々の帯層の顕著な接着傾向が生じるであろう。しか
しこれに伴う帯鋼の表面の損傷は、高価な製品では好ましくないか、もしくはこ
れらの製品で高い不良品率を招くであろう。
ントを超える冷間圧延度で最大０．０４重量パーセントの高いチタン量を含有す
ることによって、等方性に対する低い値を、ひいては少ない耳形成を達成するこ
とが知られている。しかしこのように高い圧下率では、２５０Ｎ／ｍｍ2を大き
く超える鋼の降伏点に対する限界値が達成される。さらに、チタンを添加するこ
とによって安定化した鋼は、高い再結晶温度を必要とすることで知られているが
、その結果、このような帯鋼を巻き取った状態で焼きなまし（コイル焼きなまし
）を行うような場合には、個々の帯層の顕著な接着傾向が生じるであろう。しか
しこれに伴う帯鋼の表面の損傷は、高価な製品では好ましくないか、もしくはこ
れらの製品で高い不良品率を招くであろう。
【０００６】
引抜き加工又はしごき加工によって作製される部材のための鋼板を製造するた
めに連続的に運転される帯鋼焼きなまし炉を使用することは、米国特許第５０７
８８０９号、ＷＯ９８／０６８８１及び欧州特許出願公開第０８２２２６６号に
より知られている。最後に挙げた欧州特許出願公開第０８２２２６６号には炭素
含有率が少なく、鋼分析によればホウ素を０．０００５乃至０．０００１５重量
パーセントの割合で付加的に含んでいる鋼が記載されている。前記の下限は、溶
湯にホウ素を添加することによって腐食に対する鋼板の抵抗性を高める必要に基
づくものである。ＥＰ０８２２２６６Ａ１では、上限０．００１５重量パーセン
トは、ホウ素の割合が高いと円筒状部材を作製する際に加工欠陥が予想されると
いう事情によって理由づけられている。
めに連続的に運転される帯鋼焼きなまし炉を使用することは、米国特許第５０７
８８０９号、ＷＯ９８／０６８８１及び欧州特許出願公開第０８２２２６６号に
より知られている。最後に挙げた欧州特許出願公開第０８２２２６６号には炭素
含有率が少なく、鋼分析によればホウ素を０．０００５乃至０．０００１５重量
パーセントの割合で付加的に含んでいる鋼が記載されている。前記の下限は、溶
湯にホウ素を添加することによって腐食に対する鋼板の抵抗性を高める必要に基
づくものである。ＥＰ０８２２２６６Ａ１では、上限０．００１５重量パーセン
トは、ホウ素の割合が高いと円筒状部材を作製する際に加工欠陥が予想されると
いう事情によって理由づけられている。
【０００７】
最後にドイツ特許第１９５４７１８１号では、チタン、バナジウム又はニオブ
を含有する鋼が記載されており、鉄・炭素グラフのガンマ領域の下方における規
定の熱間圧延条件及び熱間圧延帯鋼における高い巻取り温度に基づき一種の混合
粒子が達成される。この混合粒子は圧下率５０乃至８５％で耳形成を低減させる
が、粗い縞状セメンタイトの形成も招き、その結果、表面に対する要求の高い薄
い部材の深絞り加工において帯鋼の表面に好ましくない構造を生じ、したがって
実用において粗悪品を生む。
を含有する鋼が記載されており、鉄・炭素グラフのガンマ領域の下方における規
定の熱間圧延条件及び熱間圧延帯鋼における高い巻取り温度に基づき一種の混合
粒子が達成される。この混合粒子は圧下率５０乃至８５％で耳形成を低減させる
が、粗い縞状セメンタイトの形成も招き、その結果、表面に対する要求の高い薄
い部材の深絞り加工において帯鋼の表面に好ましくない構造を生じ、したがって
実用において粗悪品を生む。
【０００８】
それゆえ本発明の課題は、異方性の点で焼きならしにより達成される材料特性
に非常に近いが、同時に比較的わずかなコストで運転でき、しかもできるだけ少
ないプロセス段階で済む、冒頭で述べた形式の方法を提供することである。焼き
なまし後に球状粒を達成し、さらには本発明によって作られた帯鋼が、時効や、
高い圧下率におけるより高い機械技術値に基づく欠点を有しないようにすべきで
ある。
に非常に近いが、同時に比較的わずかなコストで運転でき、しかもできるだけ少
ないプロセス段階で済む、冒頭で述べた形式の方法を提供することである。焼き
なまし後に球状粒を達成し、さらには本発明によって作られた帯鋼が、時効や、
高い圧下率におけるより高い機械技術値に基づく欠点を有しないようにすべきで
ある。
【０００９】
このために本発明では、冒頭に記載した方法において、熱間圧延後に実施され
る方法段階が酸洗い、１段又は２段の冷間圧延、巻き取った状態での帯鋼の焼き
なまし（コイル焼きなまし）及び場合によっては帯鋼の調質圧延を含むことを提
案する。
る方法段階が酸洗い、１段又は２段の冷間圧延、巻き取った状態での帯鋼の焼き
なまし（コイル焼きなまし）及び場合によっては帯鋼の調質圧延を含むことを提
案する。
【００１０】
熱間圧延帯鋼は好ましくはホウ素を０．００１３乃至０．００６０重量パーセ
ント含有し、窒素に対するホウ素の重量比は０．５乃至２．５である。特にホウ
素の割合が０．００１３乃至０．００３０重量パーセントであることが求められ
る。
ント含有し、窒素に対するホウ素の重量比は０．５乃至２．５である。特にホウ
素の割合が０．００１３乃至０．００３０重量パーセントであることが求められ
る。
【００１１】
帯鋼の均一な組織を達成するために、熱間圧延が８７０°Ｃを超える圧延最終
温度と７１０°Ｃ未満の巻取り温度で行われる。 深絞り加工もしくはしごき加工で小さい耳高さを実現し、特に相対耳高さ最大
２．５％を実現するために、コイル焼きなまし後の帯鋼の垂直異方性Δｒの値が
±０．１２を超えるべきではない。
温度と７１０°Ｃ未満の巻取り温度で行われる。 深絞り加工もしくはしごき加工で小さい耳高さを実現し、特に相対耳高さ最大
２．５％を実現するために、コイル焼きなまし後の帯鋼の垂直異方性Δｒの値が
±０．１２を超えるべきではない。
【００１２】
最後に本発明により、上記のいずれかの方法によって作製された、深絞り加工
又はしごき加工が可能な帯鋼を提案する。 出発原料は、初期厚さ１．２乃至８ｍｍ、好ましくは２．０乃至２．５ｍｍの
熱間圧延帯鋼である。以下に、第１の実施例で使用する熱間圧延帯鋼の鋼分析の
結果を示す。
又はしごき加工が可能な帯鋼を提案する。 出発原料は、初期厚さ１．２乃至８ｍｍ、好ましくは２．０乃至２．５ｍｍの
熱間圧延帯鋼である。以下に、第１の実施例で使用する熱間圧延帯鋼の鋼分析の
結果を示す。
【００１３】
【表２】
特に好ましい第２の実施例によれば、鋼の組成は次の通りである。
【００１４】
【表３】
帯鋼の熱間圧延は、帯鋼の特に均一な組織を確保するために、８７０°Ｃを超
える圧延最終温度と、７１０°Ｃ未満の巻取り温度で行われる。帯鋼の周縁部と
中心部との間の降伏点の限界値のばらつきは１５Ｎｍｍ2であることが、実験で
確認できた。
える圧延最終温度と、７１０°Ｃ未満の巻取り温度で行われる。帯鋼の周縁部と
中心部との間の降伏点の限界値のばらつきは１５Ｎｍｍ2であることが、実験で
確認できた。
【００１５】
ホウ素の割合が上記の値よりも高いと必要な熱間圧延力は上昇する。これに対
してホウ素の割合が０．００６０重量パーセントを下回ると、中庸の熱間圧延力
で加工できる。その結果、圧延たわみが顕著に低くなることによって帯鋼の幅に
わたる厚さ誤差が減少する。 次いで熱間圧延帯鋼を酸洗いした後、１段又は２
段の冷間圧延を行う。この場合、冷間圧延率は８６％以上である。このようにす
ることによって、厚さ１．２乃至８ｍｍの出発材料は最終厚さ０．１乃至１．０
ｍｍに冷間圧延できる。この冷間圧延に続いて、コイルにおける再結晶焼きなま
し、すなわち巻き取った状態での帯鋼の焼きなましが行われる。このような再結
晶焼きなましは、通常は連続炉において延伸した帯鋼で実施される焼きならしに
作用が非常に近い。コイル焼きなましに続いて、表面を改善し、かつ機械技術値
を調整するために、帯鋼の調質圧延が行われる。
してホウ素の割合が０．００６０重量パーセントを下回ると、中庸の熱間圧延力
で加工できる。その結果、圧延たわみが顕著に低くなることによって帯鋼の幅に
わたる厚さ誤差が減少する。 次いで熱間圧延帯鋼を酸洗いした後、１段又は２
段の冷間圧延を行う。この場合、冷間圧延率は８６％以上である。このようにす
ることによって、厚さ１．２乃至８ｍｍの出発材料は最終厚さ０．１乃至１．０
ｍｍに冷間圧延できる。この冷間圧延に続いて、コイルにおける再結晶焼きなま
し、すなわち巻き取った状態での帯鋼の焼きなましが行われる。このような再結
晶焼きなましは、通常は連続炉において延伸した帯鋼で実施される焼きならしに
作用が非常に近い。コイル焼きなましに続いて、表面を改善し、かつ機械技術値
を調整するために、帯鋼の調質圧延が行われる。
【００１６】
帯鋼は、少なくとも片側の表面に電気メッキにより作製された被覆を備える。
この被覆はＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｂｉ及び／又はそれら
の合金を含有できる。全プロセス手順の枠内で、冷間圧延の第１段階又は第２段
階にも電気分解による精錬が続いてよい。その後に次の段階で、コイル焼きなま
しと帯鋼の調質圧延が行われる。両冷間圧延段階の間の追加的な焼きなまし段階
も同様に可能である。
この被覆はＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｂｉ及び／又はそれら
の合金を含有できる。全プロセス手順の枠内で、冷間圧延の第１段階又は第２段
階にも電気分解による精錬が続いてよい。その後に次の段階で、コイル焼きなま
しと帯鋼の調質圧延が行われる。両冷間圧延段階の間の追加的な焼きなまし段階
も同様に可能である。
【００１７】
帯鋼の少なくとも片側に被覆を設けることは、上記の電気メッキ法に代えて、
金属箔を圧着メッキすることによって行うこともできる。この場合、帯鋼の熱間
圧延及び酸洗いの後で、最初に圧着メッキし、次いでコイル焼きなましを行う。
場合によってはコイル焼きなましの後で再度冷間圧延を行い、２度目のコイル焼
きなましを施し、最後に表面を改善するために調質圧延プロセスを実施する。
金属箔を圧着メッキすることによって行うこともできる。この場合、帯鋼の熱間
圧延及び酸洗いの後で、最初に圧着メッキし、次いでコイル焼きなましを行う。
場合によってはコイル焼きなましの後で再度冷間圧延を行い、２度目のコイル焼
きなましを施し、最後に表面を改善するために調質圧延プロセスを実施する。
【００１８】
圧着メッキには、銅及び／又は黄銅及び／又はそれらの合金からなる皮膜が適
している。最後に、電気分解又は圧着メッキによって精錬された帯鋼に、さらに
追加的に非金属被覆又は電気メッキ被覆を装備して、特別の作用と性質を達成す
ることができる。
している。最後に、電気分解又は圧着メッキによって精錬された帯鋼に、さらに
追加的に非金属被覆又は電気メッキ被覆を装備して、特別の作用と性質を達成す
ることができる。
【００１９】
電気メッキ法を使用する場合、帯鋼の片側又は両側の全電気メッキ被覆の厚さ
が０．１μｍ乃至８μｍとすべきである。圧着メッキの場合には、メッキされた
金属からなる片側又は両側の皮膜の合計は、最大で帯鋼の全厚の５０％に達する
ことができる。
が０．１μｍ乃至８μｍとすべきである。圧着メッキの場合には、メッキされた
金属からなる片側又は両側の皮膜の合計は、最大で帯鋼の全厚の５０％に達する
ことができる。
【００２０】
帯鋼の耳形成を小さく抑えるために、冷間圧延中のパラメータは、単純なコイ
ル焼きなましに続いて垂直異方性Δｒの最大値±０．１２が生じるが、これは最
大２．５％の相対的耳高さに相応する。この場合、後の深絞り加工もしくはしご
き加工にとって有利な球状粒子からなる丸形粒状組織も生じる。
ル焼きなましに続いて垂直異方性Δｒの最大値±０．１２が生じるが、これは最
大２．５％の相対的耳高さに相応する。この場合、後の深絞り加工もしくはしご
き加工にとって有利な球状粒子からなる丸形粒状組織も生じる。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年９月２５日（２００１．９．２５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｂ２１Ｂ 37/00 １３２Ｂ
(72)発明者 ムネラ、アンドリュー イー．
アメリカ合衆国 44511 オハイオ州 ヤ
ングスタウン シャウニー トレイル
1229
(72)発明者 シュミット、フェルディナント
ドイツ連邦共和国 Ｄ−40593 デュッセ
ルドルフ カマラーツフェルトシュトラー
セ 56
(72)発明者 ヴァン デア ミイェ、ロープ
オランダ国 ＮＬ−1701 カーデー ヘー
アフーゴヴァールト ホッベマプランツェ
ン 33
(72)発明者 ネーフト、ヤープ
オランダ国 ＮＬ−194 カーハー ヘー
ムスケルク ヨンクヘーア ゲフェルスラ
ーン 16
(72)発明者 シェーリッヒ、ウーヴェ
ドイツ連邦共和国 Ｄ−51143 ケルン
ローゼンヒューゲル 100
Ｆターム(参考） 4E024 BB07 FF01
4K037 EA01 EA02 EA05 EA11 EA13
EA17 EA18 EA20 EA23 EA25
EA27 FC02 FC04 FG03 FH03
GA05 HA04 JA06
Claims (8)
- 【請求項１】 熱間圧延帯鋼を１段又は複数段で、かつ少なくとも８６％の
冷間圧延度で冷間成形して、帯鋼の少なくとも片側に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ
、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｂｉ及び／又はそれらの合金を含有する、電気メッキによ
り作製された被覆、あるいはＣｕ及び／又は黄銅及び／又はそれらの合金を含有
する圧着メッキされた被覆を装備する、深絞り加工又はしごき加工によって作製
される部材のための帯鋼を製造する方法において、 熱間圧延後の方法段階が酸洗い、１段又は２段の冷間圧延、巻き取った状態で
の帯鋼の焼きなまし（コイル焼きなまし）及び場合によっては帯鋼の調質圧延を
含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 熱間圧延帯鋼がホウ素を０．００１３乃至０．００６０重量
パーセント含有し、窒素に対するホウ素の重量比が０．５乃至２．５であること
を特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 ホウ素の割合が０．００１３乃至０．００３０重量パーセン
トであることを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 熱間圧延が８７０°Ｃを超える圧延最終温度と７１０°Ｃ未
満の巻取り温度で行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記
載の方法。 - 【請求項５】 コイル焼きなまし後の帯鋼の垂直異方性Δｒの値が±０．１
２を超えないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項６】 熱間圧延帯鋼中の次の重量比を特徴とする請求項１乃至５の
いずれか１項に記載の方法。 【表１】 - 【請求項７】 冷間圧延前の熱間圧延帯鋼の厚さが１．２ｍｍ乃至８ｍｍで
あることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法によって作製さ
れたことを特徴とする深絞り加工又はしごき加工可能な帯鋼。
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-
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