JP2525180B2 - 薄ccによる深絞り性の優れた溶融メッキ鋼板の製造法 - Google Patents

薄ccによる深絞り性の優れた溶融メッキ鋼板の製造法

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JP2525180B2 JP62122617A JP12261787A JP2525180B2 JP 2525180 B2 JP2525180 B2 JP 2525180B2 JP 62122617 A JP62122617 A JP 62122617A JP 12261787 A JP12261787 A JP 12261787A JP 2525180 B2 JP2525180 B2 JP 2525180B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、薄CCによる深絞り性の優れた溶融メツキ鋼
板をコスト安く製造する方法に関するものである。
(従来技術) 従来、深絞り性の優れた溶融メツキ鋼板は、限定され
た成分の鋼を200mm〜250mm厚の連続鋳造スラブまたは分
塊スラブとし、これを加熱し、2〜6mmまで熱間圧延
し、酸洗、冷延、連続溶融メツキ工程を経て製造されて
いる。この場合、熱間圧延を200〜250mmから2〜6mm厚
まで圧延するため、強大な圧延工場を必要とし、その消
費エネルギーも多大なものとなる。最近、上記の欠点を
克服する方法として、鋳片厚みを製品厚みにできるだけ
近ずけようという試がなされている。具体的な方法とし
て、熱間圧延を行わないで、直接圧延素材を連続鋳造に
より製造するものと、熱間圧延工程の中間厚みの鋳片を
製造し、熱間圧延を簡省略するものがある。
前者の方法は工程を省略する点では優れているが、製
造された鋼板は硬質で加工性が劣り、製品の結晶粒が細
かいにもかかわらず、加工時に肌荒れが発生し、加工用
としては用いられない。しかも、メツキの密着性が従来
工程で製造されたものより劣るという問題点がある。
(本発明が解決しようとする問題点) この発明は前述の従来技術における問題点を解決し、
深絞り性が優れ、加工時に肌荒れが発生しない。しか
も、メツキ密着性の優れた溶融メツキ鋼板を熱延工程を
省略した製造方法で提供することを目的としてなされ
た。
(問題点を解決するための手段) 本発明者等は、鋼成分、鋳片厚み、凝固後の熱履歴を
検討した結果、鋼成分を限定し、凝固後の特定の温度範
囲の冷却速度のコントロールにより熱延を完全に省略
し、深絞り性の優れ、しかも加工時に肌荒れが発生しな
くメツキ密着性が優れた溶融メツキ鋼板を製造できるこ
とを知見した。
本発明の要旨とするところは、重量%でC;0.0080%以
下、Mn;1.0%以下、Si;0.3%以下、P;0.08%以下、S;0.
020%以下、Al;0.005〜0.070%,B;0.0002〜0.0050%,T
i;0.080%以下、Nb;0.050%以下で、しかもTi≧3.42N+
1.5S+4Cを含有し、残部が鉄および不可避的不純物から
なる溶鋼を10mm以下の薄鋳帯とし、凝固後950℃〜750℃
間をV℃/s以上で冷却し、巻き取り後、冷間圧延し鋼板
の温度が、再結晶温度以上、A3点以下で再結晶焼鈍し、
引き続いて連続的に溶融メツキすることを特徴とする深
絞り性の優れた溶融メツキ鋼板の製造法にある。ただし
V(℃/s)=5.0×10-4/{Nb(%)×B(%)} まず、本発明の深絞り用溶融メツキ鋼板の成分限定に
ついて述べる。
Cは、従来から少なければ少ないほど溶融メツキ鋼板
の深絞り性が良好になることが知られている。しかし、
その含有量を0.0010%以下にするには溶製が極めて困難
になる。一方C量が0.080%を越えて、含有させると加
工性が劣化し、多くの炭窒化物形成元素を添加する必要
があり、コスト上昇になるばかりでなく再結晶温度が高
くなり、高温焼鈍を必要とする。加えて鋼板の加工性も
劣化することから、C含有量は0.0010〜0.008%に限定
した。好ましい範囲は0.0010〜0.0070%である。
Si,Mn,Pは鋼板の高強度化に有効な元素である。本発
明では軟質溶融メツキ鋼板および高強度溶融メツキ鋼板
をも製造目的とするので、Siは0.005〜0.30%、Mnは0.0
5〜1.0%、Pは0.003〜0.10%の成分範囲とする。
即ち高強度溶融メツキ鋼板を製造する場合は、これ等
の元素はSi;0.30%,Mn;1.0%,P;0.10%を上限とする。S
iは多すぎると、メツキ密着性が劣化し、Mnは多くなる
と極低Cの鋼を溶製するのが困難になり、Pな多すぎる
と、スポツト溶接性が劣化すると共に、粒界にPが偏析
し、プレス加工時に二次加工性が劣化する。これ等の理
由により、Si,Mn,Pの上限を規定した。
なお軟質溶融メツキ鋼板を製造するときは、Mn;0.05
〜0.50%,Si;0.005〜0.02%,P;0.001〜0.020%にするこ
とが好ましい。Mnが0.50%を越えると硬質になり、延性
に富んだ鋼板を製造できない。同様の理由から、Siは0.
050%以下、Pは0.02%以下にすることが好ましい。
Sは熱間脆性の原因となる元素であることが良く知ら
れている。しかし、本発明では熱間圧延を行わないので
熱間脆性での問題はないが、鋳片を直接冷延するさいに
S量が多いと、冷延時に耳割れが発生し易くなり、加え
て鋼板が軟質化するので軟質鋼板を製造する場合は、0.
02%以下とする必要がある。
AlはTiの酸化物による冷延板の表面疵の発生を防止す
ると共に、メツキ密着不良を防止するため、酸可溶Alと
して0.005%以上とする必要がある。一方、高くなりす
ぎると、アルミナ系の介在物が増え、冷延板の表面疵が
逆に増加し、メツキ不良が増えるので、酸可溶Alとして
0.07%を上限とする。好ましい範囲は0.015〜0.050%で
ある。
NはTiによりTiNとして固定されるが、Nが多すぎる
とTi添加量が増加しコスト上昇および加工性が劣化する
ので少ないほうが好ましい。したがつてNの上限は0.00
70%である。下限は特に限定しないが現在の技術で達成
可能な0.0010%を包含する。
Tiは深絞り用溶融メツキ鋼板として必要な深絞り性、
延性、非時効性を確保するため、Ti≧1.5S+3.42N+4C
を満足する必要がある。一方、Ti量が多くなるほど加工
性が優れるが、0.080%を越えるとその効果が飽和し、
これ以上の添加はコストの上昇をまねくので経済的でな
いと同時に、鋳造性を悪くする、またTi酸化物による表
面疵に起因するメツキ不良が増加する。
BおよびNbは鋳片の冷却速度とともに本発明の重要な
構成要件である。この限定理由を知見した実験事実につ
いて述べる。
C;0.0010〜0.0070%,Si;0.01%,Mn;0.1〜0.3%,Ti;0.04
3〜0.080%,P;0.012%,Al;0.015〜0.053%,N;0.0025〜
0.0039%の鋼にB;0.0001〜0.0045%,Nb;0.001〜0.070%
に変化させた溶鋼を4.0mmの鋳片とし、凝固後ただちに
冷却速度を変え600℃まで冷却し、600℃で一時間保定し
徐冷した。この鋳片を0.8mmまで冷延し、連続溶融Znメ
ツキを行つた。溶融Znメツキの条件は825℃×1minの再
結晶焼鈍を行い、引き続いてZnメツキをおこない、合金
化処理を行つた。
この鋼板の肌荒れ試験およびメツキ密着性試験を行つ
た。肌荒れ試験はバルジで一定高さまで張り出し、その
時の肌荒れの程度を3段階で評価した。評点1は肌荒れ
が皆無、評点2は肌荒れが若干ある、評点3は肌荒れが
発生とした。メツキ密着性はボールインパクトテストを
行い、さらに変形部の外側にセロテープをはり、その後
引きはがして、メツキの剥離の程度によつて決める5段
階評価法を用いた。評点1はまつたく剥離が無い場合、
評点2はごく僅かに剥離があつた場合、評点3は明らか
に剥離があつた場合、評点4は変形部の円周方向に全面
にわたつて剥離が認められる場合、評点5は変形の少な
い箇所からも剥離が認められる場合で評価した。
Nb量とB量と冷却速度が50℃/s以上の鋼板の肌荒れ評
点の関係を第一図に示した。図中の線は数多くテストの
肌荒れ評点の範囲を示し、図中の数字はその範囲の肌荒
れ評点を示す。第一図からわかるようにNb,Bを複合添加
し、Bは0.0003%以上、Nbは0.003%以上添加すること
により肌荒れが回避されることがわかる。一方、上限は
第一図から分かる様に一定以上の添加で効果が飽和する
ことが分かる。そのためBは0.0050%をNbは0.050%に
それぞれ上限を特定した。なお第一図の鋼板の結晶粒度
は8.0〜9.8の範囲であつた。次にNb×Bと冷却速度と肌
荒れ性の関係を第二図に示した。図中の破線は数多くテ
ストの肌荒れ評点の範囲を示し、実線はV×B×Nb=5.
0×10-4を示し、図中の数字はその範囲の肌荒れ評点を
示す。第二図から明らかなようにNb×Bと冷却速度に肌
荒れ性が影響されることがわかる。すなわち、冷却速度
が速い時はNb×B量が少なくても肌荒れが発生しない、
一方冷却速度が遅い時はNb×B量を充分に多くすれば肌
荒れを防止することが出来る。すなわち、鋳片の冷却速
度;V(℃/s)≧5.0×10-4/{Nb(%)×B(%)}を満
足すれば肌荒れを防止することができる。
第三図はNb,Bとメツキ密着性の関係を示した。図中の
数字はメツキ密着性の評点を示した。第三図から分かる
ようにメツキ密着性はNb量が0.005%以上で、Bが0.000
3%以上でメツキ密着性が優れていることが分る。この
事実に基ずき肌荒れが生じなくしかもメツキ密着性が優
れる鋼板を得る条件としてNb,B量および冷却速度とその
関係を規定した。
次に鋳片の冷却速度を50℃/sと一定にし冷却の温度範
囲を変えた鋳片を0.8mmまで冷延し、825℃×1minの再結
晶焼鈍を行い、1.0%のスキンパス後、第一図と同様の
肌荒れ試験および材質試験をおこなつた。その結果を第
四図に示した。他の製造条件のうち鋼成分はC;0.0035
%,Si;0.009%,Mn;0.21%,P;0.009%,S;0.006%,Al;0.5
1%,N;0.0027%,Ti;0.055%,Nb;0.015%,B;0.007%,鋳
片厚みは4.0mmである。なお、第四図の○印は冷却開始
温度;950℃以上で冷却終了温度;750℃以下のものであ
り、△印は冷却開始温度;950℃以下かあるいは冷却終了
温度;750℃以上のものである。第四図から分かるように
肌荒れ性を良好とするためには冷却開始温度が950℃以
上で冷却終了温度は750℃以下である。一方加工性の点
からは冷却終了温度を600℃以上にすることが好まし
い。この事実に基ずき鋳片の冷却開始温度を950℃以上
および冷却終了温度を750℃以下と規定した。
このような成分の鋼を転炉あるいは電気炉で必要に応
じて真空脱ガス処理により溶製し鋳鋼帯とする。鋳鋼帯
の厚みは10mm以下とすることが好ましい。その理由は鋳
片の冷却速度の確保、製品の板厚から深絞りが良好とな
る冷延率を確保するためである。この鋳鋼板は950℃〜7
50℃間をV℃/s以上で冷却し、巻き取る。なおV(℃/
s)=5.0×10-4{Nb(%)×B(%)}である。ただ
し、鋳片の形状橋正のため50%以下の圧延をおこなつて
も本発明の特徴を損なわない。巻き取り温度は750℃以
下で出来る限り高い方が好ましい。巻き取られたコイル
は冷却後、脱スケールして、冷却圧延する。冷間圧延す
る温度は圧延中に回復あるいは再結晶しなければ何度で
もよい。本発明の鋼成分では、圧延中に回復あるいは再
結晶しない温度は600℃以下である。冷延率は50〜95%
である。この冷延板は連続式の溶融メツキが施され製品
に供される。
(実施例) 第1表に示す成分および製造条件で溶融メツキ鋼板を
製造し、その材質特性および鋼板の肌荒れ性、メツキ密
着性を調べた。肌荒れ試験はバルジで一定高さまで張り
出し、その時の肌荒れ程度を3段階で評価した。評点1
は肌荒れが皆無、評点2は肌荒れが若干ある、評点3は
肌荒れが発生とした。二次加工性は絞り比2.0の絞りカ
ツプを0℃で押し広げをおこない、縦割れが無いものを
○、縦割れが生じたものを×で表した。メツキ密着性は
ボールインパクトテストを行い、さらに変形部の外側に
セロテープをはり、その後引きはがして、メツキの剥離
の程度によつて決める5段階評価法を用いた。評点1は
まつたく剥離がない場合、評点2はごく僅かに剥離があ
つた場合、評点3は明らかに剥離があつた場合、評点4
は変形部の円周方向に全面にわたつて剥離が認められる
場合、評点5は変形の少ない箇所からも剥離が認められ
る場合で評価した。
第1表の結果から、本発明の方法で製造したものは、
深絞り性と相関あるr値が高く、肌荒れ性、メツキ密着
性も優れていることが分かる。また二次加工性も優れて
いることがわかる。なおコイルNo.2は形状矯正のため20
%の熱延をした実施例であり、コイルNo.5,6,7はハイテ
ンの実施例である。成分的には本発明の範囲内でも、鋳
片の冷却速度が本発明範囲外であるコイルNo.8は肌荒れ
性が劣るのみならず加工性も悪くなつている。
一方製造条件的には本発明の範囲内でも、成分的に本
発明範囲外であるコイルNo.9,10は肌荒れ性が劣るのみ
ならず加工性も悪くなつている。コイルNo.11は成分的
にも本発明範囲外で鋳片の冷却速度も本発明範囲外であ
る、材質特性、肌荒れ性ともに劣つていることがわか
る。以上の実施例から分かるように鋼成分、鋳片の冷却
速度が密接不可分の関係により深絞り性が優れ、しかも
加工時に肌荒れが発生しなくメツキ密着性が優れた溶融
メツキ鋼が製造可能であることがわかる。
(発明の効果) 本発明に従えば、上記実施例からも明らかなように、
限定成分の鋼を連続鋳造して薄鋳片とし、鋳片の冷却過
程のコントロールにより、従来工程の如く、強大な熱間
圧延機列による熱間圧延を完全に省略しても深絞り性が
優れ、しかも加工時に肌荒れが発生しないメツキ密着性
が優れた溶融メツキ鋼板が製造可能となる。かくして工
程の省略にともなう、省エネルギー、コストの大幅な低
減を可能とすることから、本発明は産業上著しく有用な
発明である。
【図面の簡単な説明】
第一図はNb,B量とメツキ板の肌荒れ性の関係を示す図、
第二図はNb×B、鋳片の冷却速度とメツキ板の肌荒れ性
の関係を示す図。第三図はNb,Bとメツキ密着性の関係を
示す図。第四図は鋳片の冷却速度;V(℃/s)≧5.0×10
-4/{Nb(%)×B(%)}を満足する冷却速度での冷
却開始および冷却終了温度と冷延・焼鈍後の肌荒れ性お
よびr値、伸びの関係を示す図。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C23C 2/02 C23C 2/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%でC;0.0080%以下、Mn;1.0%以下、
    Si;0.3%以下、P;0.08%以下、S;0.020%以下、Al;0.00
    5〜0.070%,B;0.0003〜0.0050%,Ti;0.080%以下、Nb;
    0.050%以下で、しかもTi≧3.42N+1.5S+4Cを含有し、
    残部が鉄および不可避的不純物からなる溶鋼を10mm以下
    の薄鋳帯とし、凝固後950℃〜750℃間をV℃/s以上で冷
    却し、巻き取り後、冷間圧延し、連続メツキラインで鋼
    板の温度を再結晶温度以上、A3点以下で再結晶焼鈍を行
    い、引き続いて連続的に溶融メツキすることを特徴とす
    る深絞り性の優れた溶融メツキ鋼板の製造法。ただし、
    V(℃/s)=5.0×10-4/{Nb(%)×B(%)}
JP62122617A 1987-05-21 1987-05-21 薄ccによる深絞り性の優れた溶融メッキ鋼板の製造法 Expired - Lifetime JP2525180B2 (ja)

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JP2004195522A (ja) * 2002-12-19 2004-07-15 Nippon Steel Corp 双ドラム式連続鋳造法で得た低炭素鋼薄肉鋳片、低炭素薄鋼板およびその製造方法
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