JP2010150580A

JP2010150580A - 鋼板及びその製造方法

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Publication number: JP2010150580A
Application number: JP2008327775A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Fujita; 耕一郎藤田; Taro Kizu; 太郎木津; Hideko Yasuhara; 英子安原; Kazuhiro Hanazawa; 和浩花澤; Kenji Tawara; 健司田原; Masatoshi Kumagai; 正敏熊谷; Chitoshi Nojima; 千利野島
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2010-07-08
Anticipated expiration: 2028-12-24
Also published as: JP5365181B2

Abstract

【課題】曲げ加工を施した場合であっても、良好なスプリングバック及び稜線反りの抑制の両立を可能とし、さらに、平板部のストレッチャーストレイン及び曲げ部の肌荒れについても抑制できる鋼板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】質量％で、C：0.0007〜0.003%、Si：0.05%以下、Mn：0.3%以下、P：0.05%以下、S：0.02%以下、Al：0.02〜0.10%、N：0.005%以下、及びNb：0.010〜0.030％を含有し、かつ、Nb及びCが(Nb／93)／(C／12)≧0.9（ただし、式中のNb、Cは各元素の含有量（質量％））の関係を満足し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、平均結晶粒径が20μm以下であり、展伸度が2.0以下であり、圧延方向及び圧延直角方向のｒ値がともに1.0〜1.6の範囲であり、圧延方向及び圧延直角方向の降伏強度が共に210MPa以下であることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、曲げ加工を主体とし、場合によっては軽度な張り出しや絞り加工が施される形状凍結性に優れた鋼板及びその製造方法に関するものであり、特に、電機、建材用部品などが主たる用途の鋼板及びその製造方法に関する。

OA、AV機器のシャーシや、OA、AV機器および白物家電の電装ボックスなどには、板厚0.5mm〜1.6mm程度の薄鋼板を用いて、曲げを主体とする加工により成形された平板状の鋼板が数多く用いられている。これらの鋼板には、意匠性や電装品との接触を防ぐ目的などから、部品形状への加工後の平坦度が要求されるものが多い。

加工後の平坦度を悪化させる要因としては、プレス成形時に鋼板内に発生する不均一な残留応力に起因した弾性回復変形であるスプリングバックが一般的に知られている。スプリングバックは、自動車用途などへ高強度鋼板を用いる場合に問題となることが多いため、例えば特許文献１では、鋼板の降伏比を小さくしてスプリングバックを低減させる技術が開示されている。

また、電機、建材の分野では、自動車等の用途に比べて軟質の鋼板を用いる場合が多く、高強度鋼板を使用する場合に比べるとスプリングバックの影響は小さいものの、平坦度への要求は自動車用途よりも高いことから、わずかなスプリングバックも問題視する傾向がある。そのため、平坦度を強く要求される場合には、Cの含有量が0.04％程度の軟質低炭素鋼板ではなく、さらに降伏強度の低い極低炭素鋼と呼ばれるC0.003％以下の軟質鋼板が用いられてきた。
さらに近年、材料費の高騰により部品の素材である鋼板に対して薄ゲージ化への要求が強くなっている。このような、薄ゲージ化によって部品剛性が低下し、スプリングバックに起因するゆがみに加えて、図１に示すように、稜線反りと呼ばれる曲げ加工時の幅縁の不均一塑性歪み（図１の矢印Ａの部分）が発生するという問題も顕在化している。稜線反りの抑制には、非特許文献１に開示されているように、幅方向の変形を小さくすることが有効であり、材料特性としてはｒ値を低くすることが重要である。

しかしながら、スプリングバックの抑制に効果のある軟質の極低炭素鋼板は、スプリングバックを抑制できるものの、ｒ値が高いため稜線反りを助長する。一方で、Cの含有量が比較的多い低炭素鋼板は、極低炭素鋼板よりもｒ値が低く、稜線反りの低減には有効であるものの、降伏強度が極低炭素鋼板よりも高いためスプリングバックによる鋼板の歪みを引き起こしやすい。そのため、スプリングバックと稜線反りの双方を同時に抑制させることが望まれているが、スプリングバックと稜線反りの双方を同時に抑制させるための検討は、現在、ほとんどなされていない。

また、自動車用途ではあるが、軟質の極低炭素鋼板を含むフェライト系鋼板において、過度にｒ値を下げることでスプリングバックを抑制する技術が、特許文献２に開示されている。しかし特許文献２の技術では、ｒ値を0.7以下と極端に下げる必要があるため、絞り成形性が極めて低い。さらに、小型部品の多い電機、建材の用途では、納入されたコイルや切り板から１部品のみを成型することは、材料歩留まりを低下させることから好ましくなく、多部品取りが一般的である。特許文献２の技術のように、鋼板の過度の低ｒ値化は、多部品取りの自由度を下げるため、コストの高騰を招くという問題もある。

加えて近年、差別化商品として、鋼板の加工後の美麗さを従来よりも重要視する傾向にあり、特に、鋼板の平板部のストレッチャーストレインと呼ばれるしわや、曲げ部の肌荒れの抑制についても重要視されている。そのため、前述のスプリングバック及び稜線反りのようなマクロの特性に加えて、ストレッチャーストレインや肌荒れのようなミクロの特性についても重視する必要がある。
特開昭５８−１３３３２１号公報特許第３５３２１３８号公報日本塑性加工学会編集、「曲げ加工」、コロナ社、1995年1月10日、p6

本発明の目的は、含有成分、平均結晶粒径、展伸度及びｒ値の適性化を図ることによって、曲げ加工を施した場合であっても、良好なスプリングバック及び稜線反りの抑制の両立を可能とし、さらに、平板部のストレッチャーストレイン及び曲げ部の肌荒れについても抑制できる鋼板及びその製造方法を提供することにある。

本発明者らは、上記の課題を解決できる冷延鋼板及びバックライトシャーシを得るために検討を重ねた結果、所定量のNbを添加した極低炭素鋼を用い、製品鋼板中の固溶CをNbCとして析出固定させるとともに、結晶粒径及び伸展度を適正化することで、上記スプリングバックや平板部のストレッチャーストレイン、曲げ部の肌荒れの問題を解決できることを見出した。さらに、鋼板製造中間段階である熱間圧延の状態で、固溶Cを一定量以上残存させることにより、冷延焼鈍後のｒ値を低下せしめて所定の範囲内にすることで上記稜線反りを抑制できることを見出した。なお、熱延板段階で固溶していたCは、焼鈍時にNbCとして析出させることができる。

本発明はこのような知見に基づきなされたもので、その要旨構成は以下の通りである。（１）質量％で、C：0.0007〜0.003%、Si：0.05%以下、Mn：0.3%以下、P：0.05%以下、S：0.02%以下、Al：0.02〜0.10%、N：0.005%以下、及びNb：0.010〜0.030％を含有し、かつ、Nb及びCが(Nb／93)／(C／12)≧0.9（ただし、式中のNb、Cは各元素の含有量（質量％））の関係を満足し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、平均結晶粒径が20μm以下であり、展伸度が2.0以下であり、圧延方向及び圧延直角方向のｒ値がともに1.0〜1.6の範囲であり、歪時効指数ＡＩが5MPa以下であり、圧延方向及び圧延直角方向の降伏強度が共に210MPa以下であることを特徴とする鋼板。

（２）前記鋼板が、質量％で、Ti：0.005〜0.02％、B：0.0003〜0.0015％のうちの１種又は２種をさらに含有する上記（１）記載の鋼板。

（３）質量％で、C：0.0007〜0.003%、Si：0.05%以下、Mn：0.3%以下、P：0.05%以下、S：0.02%以下、Al：0.02〜0.10%、N：0.005%以下、及びNb：0.010〜0.030％を含有し、かつ、Nb及びCが(Nb／93)／(C／12)≧0.9（ただし、式中のNb、Cは各元素の含有量（質量％））の関係を満足し、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼スラブを、1200℃以上で加熱し、Ar3変態点以上の温度で仕上げ圧延を終了する熱間圧延を施した後、前記仕上げ圧延から2秒以内に40℃／秒以上の冷却速度で600℃以下となるまで冷却し、巻き取ることで、歪時効指数ＡＩが10MPa以上の熱延板とし、その後、該熱延板に対して酸洗を施してから、50％以上65％未満の圧下率で冷間圧延を施すことで冷延板とした後、該冷延板を、700〜820℃で連続焼鈍することを特徴とする鋼板の製造方法。

（４）前記鋼スラブが、質量％で、Ti：0.005〜0.02％、B：0.0003〜0.0015％のうちの１種又は２種をさらに含有し、前記冷間圧延での圧下率が50〜85％の範囲である上記（３）記載の鋼板の製造方法。

この発明によれば、曲げ加工を施した場合であっても、良好なスプリングバック及び稜線反りの抑制の両立を可能とし、さらに、平板部のストレッチャーストレイン及び曲げ部の肌荒れについても抑制できる鋼板及びその製造方法の提供が可能となった。

以下、本発明の詳細と限定理由を説明する。
質量％で、C：0.0007〜0.003%、Si：0.05%以下、Mn：0.3%以下、P：0.05%以下、S：0.02%以下、Al：0.02〜0.10%、N：0.005%以下、及びNb：0.010〜0.030％を含有し、かつ、Nb及びCが(Nb／93)／(C／12)≧0.9（ただし、式中のNb、Cは各元素の含有量（質量％））の関係を満足し、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼板である。

・C：0.0007〜0.003%
本発明の冷延鋼板はCを含有する。Cはｒ値の制御などのために必要な成分である。ここで、Cは後述するNbと微細な炭化物を形成し、冷延後の焼鈍過程でのフェライトの粒成長を抑制するとともに、フェライトの集合組織を制御し、本発明の鋼板のｒ値を制御することができる。
なお、Cの含有量を0.0007〜0.0030％の範囲としたのは、冷延・焼鈍後にｒ値を低下させるためには、熱延板段階で歪時効指数ＡＩが10MPa以上となるようにCを固溶させる必要があり、0.0007％未満の場合、10MPa以上のＡＩを得ることができないからである。一方、含有量が0.0030％を超えると、冷延・焼鈍後に固溶Cが残留しやすくなり、それに伴って、ストレッチャーストレインが発生したり、降伏強度が上昇して、鋼板のスプリングバックを引き起こす恐れがあるためである。

・Si：0.05％以下
Siは固溶強化元素であり、降伏強度を上昇させるため、含有量は0.05％以下とする必要がある。Si含有量が0.05％を超えると、降伏強度が上昇しすぎてスプリングバックの問題が発生することに加えて、焼鈍時にSi酸化物が生成し、メッキ性が低下する恐れがある。さらに、Siの含有量が高いと、熱間圧延時に、鋼がオーステナイトからフェライトへの変態温度が上昇するため、オーステナイト域で圧延を終了させるのが困難になる。そのため、Si含有量は0.05％以下とする必要があり、極力低減することが好ましい。

・Mn：0.3%以下
Mnは前記鋼板中のSと反応してMnSを形成し、後述するSによる熱間割れ等の問題を防止するために有効である。なお、この効果を得るためには、Mnは0.1以上含有することが好ましい。
また、Mnの含有量を0.3％以下としたのは、Mnは固溶強化元素であり、0.3％超えると、Mnが多すぎるため、鋼板の降伏強度が上昇するため、スプリングバック等を引き起こす恐れがあるからである。

・P：0.05％以下
Pの含有量は0.05％以下とする。Pは固溶強化元素であり、含有量が0.05％を超えると、鋼板の降伏強度が上昇するため、スプリングバック等を引き起こす恐れがあるからである。また、同様の理由から0.03％以下とすることがより好適であり、極力低減することが好ましい。

・S：0.02％以下
Sの含有量は0.02％以下とする。Sは熱延板段階でMnS等の硫化物を形成し、冷延焼鈍後の結晶組織の異方性を増し、伸展度を大きくする。また、Sを多量に含有すると、延性が著しく低下し、熱間圧延及び冷間圧延時に割れが発生し、表面形状を著しく悪化させる恐れがある。Ｓの含有量が0.02％を超えると、上記問題が顕著になる傾向にあるため、0.02％以下とする。なお、Sの含有量は、極力低減することが好ましい。

・Al：0.02〜0.10％
Alは、脱酸元素であるとともに、後述するNと反応し、窒化物としてNを固定化させることで、固溶Nによるストレッチャーストレインの発生を抑制するために必要な成分であり、0.02％以上含有する。0.02％未満では十分に前記Nと反応してストレッチャーストレインを抑制することができないからである。一方、0.10％超えでは、焼純時に微細に析出して、結晶組織の異方性（展伸度）を増加させる原因となるため、Al含有量は0.10％以下とする。

・N：0.005％以下
Nの含有量は、0.005％以下とする必要があり、極力低減することが好ましい。0.005％を超えると、鋼中に固溶する場合は、ストレッチャーストレインの原因となる恐れがあり、また、微細に析出する場合は、結晶組織の異方性（展伸度）を増加させる恐れがあるためである。

・Nb：0.010〜0.030％
また、本発明の冷延鋼板はNbを含有する。ここで、Nbは前記Cと同様、ｒ値を制御するために必要な成分であり、前記Cと微細な炭化物を形成し、冷延後の焼鈍過程でのフェライトの粒成長を抑制するとともに、フェライトの集合組織を制御し、本発明の鋼板のｒ値を低く制御することができる。含有量は0.010〜0.030％とする必要があるが、0.010％未満では前記フェライトの粒成長が進むため、ｒ値を低く制御することが難しく、所望の形状凍結性を得ることができないからであり、一方、0.030％を超えると、Nbの炭素窒化物や固溶Nbの増大によって、焼鈍時の再結晶温度を上昇させる結果、鋼板が展伸粒となりやすく、また、降伏強度が大きくなりやすく、前記鋼板が硬質化されて降伏強度が大きくなる結果、伸びが低下するとともに、スプリングバックの問題を招くためである。
また、Nbは、焼鈍時に固溶Cを析出物として固定し、ストレッチャーストレインの発生を抑制するため、（(Nb／93)／(C／12)）≧0.9の関係を満足させる必要がある。なお、上式中のNb及びCは各元素の含有量（質量％）を示す。

また、本発明の冷延鋼板は、質量％で、Ti：0.005〜0.02％、B：0.0003〜0.0015％のうちの１種又は２種をさらに含有することが好ましい。

・Ti：0.005〜0.020％
Tiは、Nとの親和力が強く、高温で粗大な析出物を形成して、上記のNの悪影響を緩和する効果を有するため、0.005％以上添加することが好ましい。一方、過度に添加してもその効果が飽和し、製造コストの上昇を招くだけであるため、その上限を0.02％とする。

・B：0.0003〜0.0015％
BはNとの親和力が強く、高温で粗大な析出物を形成して上記のNの悪影響を緩和する効果を有するため、0.0003％以上添加することが好ましい。一方、過度に添加してもその効果が飽和し、製造コストの上昇を招くだけであるため、その上限を0.0015％とする。

なお、本発明の冷延鋼板の上記成分以外の残部は、鉄及び不可避的不純物からなる。ここで、不可避的不純物とは、前記鋼板中に含有される、例えば、Cr、Ni又はCu等の微量元素のことを意味している。

そして、本発明は、平均結晶粒径が20μm以下であり、展伸度が2.0以下であり、圧延方向及び圧延直角方向のｒ値がともに1.0〜1.6の範囲であり、圧延方向及び圧延直角方向の降伏強度が共に210MPa以下であることを特徴とする。
本発明者らは、含有成分及びｒ値の適性化を図ることによって、曲げ加工を施した場合であっても、良好なスプリングバック及び稜線反りの抑制の両立を可能とし、さらに、平板部のストレッチャーストレイン及び曲げ部の肌荒れについても抑制できる鋼板の検討を行った。その結果、上記含有成分（C、Mn、S、Al、N、及びNb）の含有量の適正化を図り、平均結晶粒径が20μm以下であり、展伸度が2.0以下であり、歪時効指数ＡＩが5MPa以下であり、圧延方向及び圧延直角方向のｒ値がともに1.0〜1.6の範囲であり、圧延方向及び圧延直角方向の降伏強度が共に210MPa以下とすることで、曲げ加工を施した場合であっても、良好なスプリングバック及び稜線反りの抑制の両立を可能とし、さらに、平板部のストレッチャーストレイン及び曲げ部の肌荒れについても抑制できる鋼板が得られることを見出した。

（結晶粒径）
本発明による鋼板の結晶粒径が、20μm以下となる必要がある。過度に粗大な場合には、曲げ加工部に肌荒れを起こして外観不良となるからである。一方、結晶粒径は大きいほど降伏強度が低下してストレッチャーストレインが発生しにくいことから、5μm以上であることが好ましい。なお、結晶粒径とは、平均結晶粒径のことであり、本発明では、圧延方向に平行な板厚断面を観察し、JIS G 0552（1998）に記載の切断法によって算出することができる。

（展伸度）
また、本発明による鋼板の展伸度は、2.0以下である。電機・建材用の鋼板は、長方形形状の4辺が曲げられることが多いが、結晶粒の展伸度が2.0を超える場合、曲げ稜線が圧延直角方向の曲げ部（L曲げ）と、稜線が圧延方向の曲げ部（C曲げ）とで、肌荒れ度合いが異なり、消費者の目には肌荒れが強調される結果となり意匠性が劣化するためである。なお、前記展伸度とは、結晶粒の展伸具合を評価する指標のことであり、JIS G 0552（1998）に規定される。なお、本発明の場合、圧延方向に平行な板厚断面を観察し、JIS G 0552（1998）の切断法によって算出される。

（歪時効指数）
歪時効指数ＡＩ値が5MPa超えであると、ストレッチャーストレインが発生しやすくなる。そのため、ＡＩ値は5MPa以下とし、より好適には3MPa以下とする。
なお、歪時効指数（ＡＩ）とは、固溶元素の存在が原因で生じる強度変化を評価する指標のことであり、本発明では、7.5％の歪みを付与した後に、100℃で30分の熱処理を施した前後の強度差によって得ることができる。

（ｒ値）
圧延方向及び圧延直角方向のｒ値がともに1.0〜1.6である必要がある。なお、ｒ値とは、鋼板の材料特性値であり、ｒ値＝（幅方向歪み／板厚歪み）で算出され、ｒ値が高いほど幅方向の収縮量が大きくなる。前述のように、電機・建材用の鋼板は、長方形形状の4辺が曲げられることが多く、鋼板の圧延方向および圧延直角方向に曲げ加工が施される。ここで、圧延直角方向および圧延方向のr値が1.6以下であれば、鋼板に加工を施す際に、曲げ加工部の表裏面での幅方向歪み差をある程度抑制するため、圧延方向及び圧延直角方向に曲げられたときの稜線反りの抑制が可能となる。このため、圧延直角方向及び圧延方向のｒ値は1.6以下とする。一方、r値の下限は1.0とする必要がある。ｒ値を1.0以上とするのは、軽度な絞り加工に対応できるようにするとともに、板幅方向の歪みに比べて板厚方向の歪みが大きくなることを抑制し、加工部の板厚減少に伴う剛性低下を抑制できるからである。

（降伏強度）
本発明による鋼板の圧延方向及び圧延直角方向の降伏強度が、共に210MPa以下である必要がある。本発明による鋼板は、ｒ値の適正化等によって制御される稜線反りの抑制だけでなく、スプリングバックについても抑制する必要がある。スプリングバックの要因となる曲げ加工は、圧延方向および圧延直角方向に施される。ここで、本発明者らが検討した結果、圧延方向および圧延直角方向の降伏強度が210MPa以下であれば、スプリングバックを抑制できることを見出した。このため、圧延方向及び圧延直角方向の降伏強度を、ともに210MPa以下とする。

なお、本発明による冷延鋼板の製造方法は、質量％で、C：0.0007〜0.003%、Si：0.05%以下、Mn：0.3%以下、P：0.05%以下、S：0.02%以下、Al：0.02〜0.10%、N：0.005%以下、及びNb：0.010〜0.030％を含有し、かつ、Nb及びCが(Nb／93)／(C／12)≧0.9（ただし、式中のNb、Cは各元素の含有量（質量％））の関係を満足し、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼スラブを、1200℃以上で加熱し、Ar3変態点以上の温度で仕上げ圧延を終了する熱間圧延を施した後、前記仕上げ圧延から2秒以内に40℃／秒以上の冷却速度で600℃以下となるまで冷却し、巻き取ることで、歪時効指数ＡＩが10MPa以上の熱延板とし、その後、該熱延板に対して酸洗を施してから、50％以上65％未満の圧下率で冷間圧延を施すことで冷延板とした後、該冷延板を、700〜820℃で連続焼鈍することを特徴とする。

ここで、本発明による製造方法の熱延板を形成する工程において、前記鋼スラブの加熱温度を1200℃以上としたのは、本発明における形状凍結性に優れた鋼板は、熱延板段階で、固溶Cが存在することが重要であり、加熱温度が1200℃未満の場合には、鋼中のNbCが十分に溶解せず、熱延板での固溶Cが確保できないためである。また、仕上圧延の温度をAr3変態点以上の温度（オーステナイト単相域）で行うのは、仕上げ圧延中にフェライト域まで冷却された場合、熱延板の組織が不均一となり、鋼板の材質が不安定になるためである。

さらに、本発明の製造方法では、熱間圧延を施した後、前記仕上げ圧延から2秒以内に40℃／秒以上の冷却速度で600℃以下となるまで冷却し、巻き取る（すなわち、巻き取り温度を600℃以下とする）。ここで、仕上げ圧延から2秒以内としたのは、2秒を超えると、冷却中にNbCが析出して熱延板での固溶Cが確保できないからである。また、冷却速度を40℃／秒以上としたのは、40℃／秒未満では、冷却速度が遅すぎるため冷却中にNbCが析出して、熱延板での固溶Cが確保できないためであり、冷却速度を100℃／秒以上とすることがより好適である。また、前記冷却温度を600℃以下としたのは、600℃以下の温度域では、NbCの析出速度が遅く、実質的に冷却速度へのNbC析出への影響を無視できるためである。

上記の熱延板を形成する工程を経て、歪時効指数ＡＩが10MPa以上の熱延板を得ることができる。本発明では、最終製品として固溶CをNbCとして析出・固定してinterstitial freeを達成する組成、製造条件を満足しつつ、熱延板段階では固溶Cを残すことによって、r値が低く、かつ降伏強度の低い薄鋼板を製造する。熱延板段階での固溶Cの量は、歪時効指数ＡＩで評価するこができる。そして、最終製品としての鋼板のr値を効果的に低減するためには熱延板段階でのＡＩが10MPa以上であることを必要とする。
ここで、図２(ａ)は、製造条件を変えた７つの鋼板のサンプルについて、熱延板のＡＩ（MPa）に対する冷延焼鈍後の圧延方向のｒ値を示したものであり、図２(ｂ)は、図２(ａ)で用いた７つの鋼板のサンプルについて、熱延板のＡＩ（MPa）に対する冷延焼鈍後の圧延方向の降伏強度（MPa）を示したものである。なお、これら鋼板サンプルは、後述する実施例の供試材No.1〜7に対応している。図２(ａ)及び(ｂ)の結果から、熱延板のＡＩ（MPa）が10MPa以上である場合には、降伏強度に影響を与えることなく（図２(ｂ)）、r値を低減することができる（図２(ａ)）ことがわかる。

また、本発明の製造方法では、得られた熱延板に対して酸洗を施してから、50％以上65％未満の圧下率で冷間圧延を施すことで冷延板を得る。前記酸洗は、熱延板表面のスケールを除去するために施すが、酸洗条件は常法に従えばよい。また、前記冷間圧延時の圧下率を50〜65％の範囲としたのは、50％未満では、低r値化には好ましいものの、生産能率の低下を招く恐れがあるからである。一方、65％を超えると、ｒ値が高く（1.6を超える）なる恐れがあるためである。ただし、前記鋼スラブが、質量％で、Ti：0.005〜0.02％、B：0.0003〜0.0015％のうちの１種又は２種をさらに含有する場合には、ｒ値を低く抑えることができるため、前記圧下率の上限を85％とすることができる。

さらに、本発明の製造方法では、得られた冷延鋼板を、700〜820℃で連続焼鈍する。得られた鋼板の平均結晶粒径が20μm以下で、かつ展伸度が2.0以下にするとともに、固溶していたCをNbCとして析出させるためである。700〜820℃の温度範囲にしたのは、700℃未満では、再結晶が十分進まず降伏強度が210MPaを超えたり、冷間圧延により形成された繊維組織が残留するため展伸度が2.0を超える恐れがあり、さらに、熱延板の段階で固溶していたCがNbCとして析出することができずに固溶したまま残るため、ストレッチャーストレインを引き起こすためである。NbCの析出をより効果的に行う点からは、焼鈍温度を730℃以上にすることがより好ましい。一方、820℃を超える場合は、析出したNbCが再溶解して固溶Cを残存させるため、ストレッチャーストレインを引き起こす恐れがある。
なお、焼鈍後には、板形状の矯正などを目的として調質圧延やレベリングを行ってもよ。例えば、調質圧延の場合、伸び率（伸長率という）2％以下程度とすることが好ましい。また、鋼板の表面に亜鉛、クロム、ニッケルといった耐食性を向上させる元素を鍍金したり、耐食性や摺動性などを向上させる化成処理を行ってもよい。

なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。

本発明の実施例について説明する。
表1に示す成分を有する鋼を、1250℃で1時間加熱後、仕上げ温度930℃で熱間圧延を行い、表２に示す冷却条件（熱間圧延後からの冷却開始時間、冷却速度、巻取り温度）で冷却して3mm厚の熱延板を作製した。930℃がオーステナイト単相域であることは、加工フォーマスタによる熱膨張曲線測定により確認した。熱延板の圧延直角方向にJIS5号試験片を採取し、予歪み：7.5％、時効熱処理条件：100℃、30分にて、時効熱処理前後の強度差で、歪時効指数ＡＩ（MPa）を評価した。ＡＩを測定する際、JIS Z 2241に準拠して引張りを行い、時効後の強度は下降伏点を用いた。熱延板を酸洗した後に表２に示す条件（圧下率70％）の冷間圧延率で圧延し、表２に示す条件（800℃）で焼鈍を行った後に、伸長率1%の調質圧延を行うことにより、供試材１〜７を作製した。また、供試材の圧延方向から採取したJIS5号試験片を用いて、熱延板と同様に歪時効指数ＡＩ（MPa）を測定した。

（評価）
（１）ｒ値
各供試材について、圧延方向、圧延直角方向からJIS５号引張試験片を切り出して、標点間距離（Ｌ_０）及び板幅（Ｗ_０）を測定し、圧延方向、引張速度10mm／分、予歪み（伸び）15％で引張試験を行った後、再度、標点間距離（Ｌ）及び板幅（Ｗ）を測定し、JIS Z 2254に準じて、
ｒ＝ln（Ｗ_０／Ｗ）／ln（ＷＬ／Ｗ_０Ｌ_０）
の式からｒ値を算出した。算出結果を表３に示す。

（２）降伏強度
各供試材について、圧延方向、圧延直角方向からJIS 5号試験片を切り出し、JIS Z 2241に準じて、下降伏点又は0.2％耐力量によって、降伏強度（MPa）を測定した。結果を表３に示す。

（３）結晶粒径、展伸度
各供試材について、圧延方向断面組織をピクラール腐食により観察し、JIS G 0552（1998）に準拠した切断法によって、線分に切断されるフェライト粒数の総計が200個以上になるよう測定することで、平均結晶粒径（μm）を算出した。さらに、同様の観察によって、展伸度を測定した。それぞれの結果を表３に示す。

表３の結果から、成分組成及び熱延時の条件が本発明範囲内にあるNo.2、3の供試材では、熱延板のＡＩが10MPa以上であり、さらに、冷延・焼鈍後のｒ値が、圧延方向および圧延直角方法ともに1.0〜1.6の範囲にあり、降伏強度、ｒ値、結晶粒径、展伸度のすべてが良好な値を示し、冷延・焼鈍後のＡＩも1MPaと非時効であり、ストレッチャーストレインの発生が抑制できることがわかる。一方、熱延条件が本発明範囲外であるNo.1、4、5、6、7の供試材は、熱延板のＡＩが10MPa未満であり、冷延・焼鈍後のｒ値が1.6を越えてしまう。さらに、供試材8は、焼鈍温度が700℃以下の場合であるが、粒成長が十分に進まず、高い降伏強度となり、耐スプリングバック性に劣り、展伸度が高くなるため、耐肌荒れ性が劣り、NbCの析出が十分でないため、焼鈍後のＡＩが高く、ストレッチャーストレインが懸念されることがわかる。供試材10は、焼鈍温度が820℃を越えた場合であるが、ｒ値が高くなって稜線反りに抑制が困難であり、NbCの再固溶により、ＡＩが11MPaとあるため、ストレッチャーストレインが懸念されることがわかる。さらにまた、供試材12は、Ti、Bを添加しない場合であるが、冷間圧延率が80％と高い場合は、ｒ値が高くなって稜線反りに抑制が困難であることがわかる。C添加量が低い鋼番Ｅを用いたNo.15の供試材は、熱延後の冷却を適正化しても熱延板のＡＩが低く、結果として冷延・焼鈍板のｒ値が高くなってしまうことがわかる。一方、No.15とは逆にC添加量の多い鋼番Ｆを用いたNo.16の供試材は、ｒ値は低いものの、降伏強度が高く、スプリングバック性に劣ることがわかる。また、焼鈍後のＡＩも大きい。また、Al添加量の多い鋼番Ｇを用いたNo.17の供試材はAlNの析出物に起因すると思われる高い展伸度となるため、耐肌荒れ性に劣る。さらに、Nb添加量の少ない鋼番Ｈを用いたNo.18の供試材は、ｒ値が高くなりすぎるため、稜線曲げ性に劣り、焼鈍後のＡＩが高く、ストレッチャーストレインが懸念されることがわかる。さらに、Nbを過剰に添加した鋼番Ｉを用いたNo.19の供試材では、高い降伏強度となり、耐スプリングバック性に劣り、展伸度が高くなるため、耐肌荒れ性が劣ることがわかる。成分と製造供試材が本発明範囲内にあるNo.9、11、13、14の供試材については、冷延・焼鈍後のＡＩも1MPaと非時効であり、ストレッチャーストレインの発生が抑制できることがわかる。

この発明によれば、曲げ加工を施した場合であっても、良好なスプリングバック及び稜線反りの抑制の両立を可能とし、さらに、平板部のストレッチャーストレイン及び曲げ部の肌荒れについても抑制できる鋼板及びその製造方法の提供についても可能となった。

稜線反りの一例を模式的に示した斜視図である。製造条件を変えた７つの鋼板のサンプルについて、熱延板のＡＩ（MPa）の値と各パラメータとの関係を示したグラフであって、(ａ)は、熱延板のＡＩ（MPa）の値に対する冷延焼鈍後の圧延方向のｒ値、(ｂ)は、熱延板のＡＩ（MPa）に対する冷延焼鈍後の圧延方向の降伏強度（MPa）を示したものである。

Claims

質量％で、C：0.0007〜0.003%、Si：0.05%以下、Mn：0.3%以下、P：0.05%以下、S：0.02%以下、Al：0.02〜0.10%、N：0.005%以下、及びNb：0.010〜0.030％を含有し、かつ、Nb及びCが(Nb／93)／(C／12)≧0.9（ただし、式中のNb、Cは各元素の含有量（質量％））の関係を満足し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、
平均結晶粒径が20μm以下であり、展伸度が2.0以下であり、歪時効指数ＡＩが5MPa以下であり、圧延方向及び圧延直角方向のｒ値がともに1.0〜1.6の範囲であり、圧延方向及び圧延直角方向の降伏強度が共に210MPa以下であることを特徴とする鋼板。
前記鋼板が、質量％で、Ti：0.005〜0.02％、B：0.0003〜0.0015％のうちの１種又は２種をさらに含有する請求項１記載の鋼板。
質量％で、C：0.0007〜0.003%、Si：0.05%以下、Mn：0.3%以下、P：0.05%以下、S：0.02%以下、Al：0.02〜0.10%、N：0.005%以下、及びNb：0.010〜0.030％を含有し、かつ、Nb及びCが(Nb／93)／(C／12)≧0.9（ただし、式中のNb、Cは各元素の含有量（質量％））の関係を満足し、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼スラブを、1200℃以上で加熱し、Ar3変態点以上の温度で仕上げ圧延を終了する熱間圧延を施した後、前記仕上げ圧延から2秒以内に40℃／秒以上の冷却速度で600℃以下となるまで冷却し、巻き取ることで、歪時効指数ＡＩが10MPa以上の熱延板とし、その後、該熱延板に対して酸洗を施してから、50％以上65％未満の圧下率で冷間圧延を施すことで冷延板とした後、該冷延板を、700〜820℃で連続焼鈍することを特徴とする鋼板の製造方法。
前記鋼スラブが、質量％で、Ti：0.005〜0.02％、B：0.0003〜0.0015％のうちの１種又は２種をさらに含有し、前記冷間圧延での圧下率が50〜85％の範囲である請求項３記載の鋼板の製造方法。