JP2682327B2 - 焼付硬化性と深絞り性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
焼付硬化性と深絞り性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法Info
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Description
優れた高強度冷延鋼板の製造方法に係り、自動車外板パ
ネルなどに使用するのに適した優れた焼付硬化性と深絞
り性をあわせ持つ高強度冷延鋼板の製造方法を得ようと
するものである。
の排気ガス低減を目的とした燃費向上の観点から、自動
車の車体軽量化が進められている。即ち、自動車外板パ
ネルでは板厚の薄肉化による車体重量の軽量化が進めら
れており、自動車用鋼板にはプレス成形性と共に耐デン
ト性(鋼板のへこみ難さ)が要求され、このような状況
を背景に、焼付硬化型の深絞り用冷延鋼板が開発されて
いる。
板とは、優れた深絞り性を有し、プレス成形時には軟質
でプレスしやすく、次工程の塗装焼付により降伏点が上
昇(焼付硬化)して耐デント性が向上することを特徴と
する冷延鋼板である。然して、極低炭素鋼にTi、Nbなど
の炭窒化物形成元素を添加した鋼板は深絞り性に優れる
ので、このような鋼板に焼付硬化性を付与した冷延鋼板
が開発されており、その製造方法として特開平2−19
4126号公報や特開平3−28326号公報などがあ
る。
抑制する目的からMn添加量を0.04〜0.20wt%(以下
単に%という)と低く抑えるものである。また後者では
Cの固定のためTiを0.02〜0.1%添加するものであ
る。
開平2−194126によるものでは鋼板の高強度化を
図るべく、Si、Pの添加のみで強度アップを行うと、溶
融亜鉛メッキの密着性、化成処理性などを著しく損な
い、鋼の脆化を促進するのでMn添加による鋼板の高強度
化が必須である。後者、即ち特開平3−28326によ
るものにおいて、0.02%以上のTiを添加した鋼では連
続鋳造時におけるノズル詰りの原因となるだけでなく、
スラブ表面にピンホールなどの欠陥が生じるため、スラ
ブ表面の手入れが必要となる。即ち、直送圧延を行う場
合にはスラブ手入れができないため、Tiを多量に添加す
ることは、製品における表面欠陥の問題が特に顕著とな
る。
CがTiにより固定されているため深絞り性に優れること
である。しかし、固溶Cが鋼中にないので焼付硬化性は
期待できない。更にスラブ表面の性状が悪く、熱間圧延
前にスラブ表面の手入れが不可欠である。
うな従来技術における技術的課題を解決することについ
て検討を重ね、焼付硬化性と深絞り性の何れにおいても
優れた高強度冷延鋼板を製造することに成功した。即ち
Ti添加極低炭素鋼板で焼付硬化性を得るには、熱延板中
のTi系析出物をTiC にして焼鈍中に再固溶させねばなら
ない。従って、再固溶しないTi4C2S2 を極力低減するこ
とが焼付硬化性を得る上で有効であって、連鋳スラブの
冷却過程でTi4C2S2 が析出粗大化する前に直送圧延を行
うことがTi4C2S2 を低減するのに最も適したプロセスで
ある。
は、析出物が微細で、しかも密に分布しているため、焼
鈍板の伸び、r値は低い。またTiは酸化してスラブ表面
にピンホールを生じさせるので、スラブ表面の手入れが
できない直送圧延を行うと、熱延板の表面性状は非常に
劣っている。これらの課題を解決すべく検討した結果、
熱間圧延を開始するまでのスラブにおける熱履歴を適正
化することにより伸び、r値が向上することが確認され
た。更に本発明者らはTi添加量を抑え、Nbを添加するこ
とによって表面性状が著しく改善されることを見出だ
し、本発明に至ったもので、以下の如くである。
Si:0.3%以下、Mn:0.3〜2.5%、 P:
0.06%以下、 S:0.005%以下、sol.Al:0.01
〜0.06%、 N:0.004%以下、Nb:
0.005〜0.015%、 Ti:0.02%以
下を含有すると共に、 Ti eff=Ti−(48/14)N−(48/32)S 0<Ti eff/[(48/12)C]≦1 を夫々満たすように含有し、残部Feおよび不可避不純物
からなる鋼を連続鋳造後、鋳片の表面温度が850〜1
000℃となるように冷却し、次いで鋳片内部の顕熱で
復熱するか、もしくは復熱後加熱炉で加熱し鋳片の表面
温度を1100〜1200℃にして熱間圧延を開始し、
620℃〜720℃で巻取り、酸洗、冷間圧延、連続焼
鈍を行うことを特徴とする焼付硬化性と深絞り性に優れ
た高強度冷延鋼板の製造方法。
Si:0.3%以下、Mn:0.3〜2.5%、 P:
0.06%以下、 S:0.005%以下、sol.Al:0.01
〜0.06%、 N:0.004%以下、Nb:
0.005〜0.015%、 Ti:0.02%以
下を含有すると共に、 Ti eff=Ti−(48/14)N−(48/32)S 0<Ti eff/[(48/12)C]≦1 を夫々満たすように含有し、残部Feおよび不可避不純物
からなる鋼を連続鋳造後、鋳片の表面温度が850〜1
000℃となるように冷却し、次いで鋳片内部の顕熱で
復熱するか、もしくは復熱後加熱炉で加熱し鋳片の表面
温度を1100℃〜1200℃にして熱間圧延を開始
し、620℃〜720℃で巻取り、酸洗、冷間圧延、連
続溶融亜鉛メッキラインにて溶融亜鉛メッキを施すこと
を特徴とする焼付硬化性と深絞り性に優れた溶融亜鉛メ
ッキ鋼板の製造方法。
を限定した理由を以下に説明すると、先ず成分組成は以
下の如くである。 C:0.005%以下。 Cは、鋼板に焼付硬化性を付与する上で必須の元素であ
る。しかし多量の添加はプレス成形性を低下させるばか
りか、常温時効劣化が問題になるため、上限を0.005
%とする。
る。しかし多量の添加は鋼を硬化させ、溶融亜鉛メッキ
の密着性や化成処理性などを著しく劣化させるため、上
限を0.3%とする。
でMnS を形成して熱間脆性を防止し、更にTi4C2S2 の形
成を抑制して焼付硬化性を向上させる。これらの理由か
らMnを添加するが、その添加量が0.3%未満では、ほと
んど強度上昇が期待できないので下限を0.3%とする。
また添加量が2.5%を越えるとテンパーカラーを誘発
し、伸びおよびrm 値を低下させるので上限を2.5%と
した。
るため適度に添加する。しかし多量の添加は鋼板の二次
加工脆化を招く。またFeTiP の析出によりr値の低下を
もたらす。以上の理由から上限を0.06%とする。
するため、焼付硬化性を劣化させる。したがって少なけ
れば少ないほど望ましく、その上限を0.005%とし
た。
う。本発明ではNをAlではなくTiで固定し、コイル長手
方向での材質変動を少なくしているからAlの多量の添加
はコスト上不利であるばかりか、鋼中介在物を増加させ
て成形性を損うので、酸可溶Al(sol. Al )のレベルで
0.01%〜0.06wt%に限定する。
すると成形性は劣化する。また、N量の増加に伴ない、
Ti添加量を増加させねばならないので、コスト上昇の原
因となる。したがって少なければ少ないほど望ましいの
で、上限を0.004%とした。
劣化を防止するため適量添加する。しかし多量の添加
は、Ti4C2S2 の析出を促進し、更に焼鈍時におけるTiC
の再固溶を抑制するので、焼付硬化性を低下させ、しか
もスラブ表面にピンホールを形成させて製品の表面欠陥
の原因となる。したがってTiは0.02%以下に制限し、
かつ Ti eff=Ti−(48/14)N−(48/32)S、 0<Ti eff/(48/12)C≦1 を満たす範囲に限定した。
るスラブ表面性状の劣化を改善するために添加するもの
で、このNb添加により同時に熱延板の結晶粒の微細化を
はかる。図1には、Ti添加量が0.01〜0.02%および
0.02〜0.03%のスラブを表面手入れなしで直送圧延
し、熱延板の表面欠陥とNb添加量との関係を示すが、Nb
添加量が0.005%未満では表面性状の改善は期待でき
ないので、下限を0.005%とする。またNbの多量の添
加は再結晶温度を上昇させ、焼鈍板の粒成長を阻害する
ので、上限を0.015%とした。
熱処理は、熱延板中での微細炭化物を低減して、伸びや
深絞り性などの材質を向上させるために行われる。つま
り連鋳スラブを冷却することによりTiC 、NbC の析出核
となるTi4C2S2 やMnS を析出させ、熱延板中の微細炭化
物を低減する。しかし焼付硬化性の観点からみると析出
核が多すぎれば、TiC 、NbC はすべて複合析出物とな
り、焼鈍中に再固溶し難くなるので不利である。従っ
て、次にスラブを加熱して析出核の一部再溶解を図り、
析出核の分布をまばらとする。
4C2S2 析出量が多くなりすぎて焼付硬化性を劣化させ、
また1000℃より高いと析出核が充分形成されず、深
絞り性の劣化をもたらす。スラブの冷却方法は空冷でも
強制冷却でもかまわないが、スラブ表面から片側あたり
で全厚の10%以下の範囲がすべて850℃〜1000
℃の温度範囲に収まるように冷却するのが望ましい。
面温度がなるように加熱し、強制冷却スラブは必要に応
じて加熱するか、スラブ内部の顕熱を利用して、スラブ
の表面温度を1100℃〜1200℃にする。1例とし
て化学成分がC:0.0025%、Si:0.14%、Mn:1.
51%、P:0.042%、S:0.0045%、sol .A
l:0.0042%、N:0.0024%、Ti:0.020
%、Nb:0.009%、残部Fe及び不可避不純物のスラブ
を種々の温度に冷却し、1050℃、1150℃、12
50℃に加熱後、熱間圧延を開始し、690℃で巻取り
75%の圧下率で冷間圧延し、830℃、60秒間連続
焼鈍をなしたものの、rm 値、焼付硬化量を測定した結
果は図2に示す如くである。なお焼付硬化量は2%の引
張り予歪付与後に、170℃、20分間熱処理した後の
降伏応力の増加量である。
000℃にスラブを冷却し、1150℃に加熱すること
により焼付硬化性とrm 値で評価される深絞り性のいず
れにも優れた冷延鋼板の製造が可能であることが理解さ
れる。
り低いと析出核の凝集が充分なされず、焼付硬化性を損
う。また1200℃より高いと析出核が再固溶してスラ
ブを冷却した意味がなくなり、深絞り性を劣化させる。
図2と同じ成分のスラブを790℃、950℃、105
0℃に空冷した後、種々の温度に加熱し、熱間圧延して
710℃で巻取った後、75%の冷間圧延、830℃、
60秒間連続焼鈍してrm 値、焼付硬化量を測定した結
果は図3に示す如くである。
が得られるのは、冷却温度950℃、加熱温度1100
℃〜1200℃の温度範囲にした時であることがわか
る。
歴により最適な温度が決まる。図2と同じ成分のスラブ
を冷却温度と巻取り温度を変え、加熱温度1150℃で
熱処理し、熱間圧延を開始して、75%の冷間圧延後8
30℃、60秒間の連続焼鈍をなしてrm 値、焼付硬化
量を測定した結果を冷却温度と巻取り温度のマトリック
スにプロットした図が図4である。
℃より低いと深絞り性が劣化し、720℃より高いと焼
付硬化性ばかりか、深絞り性が熱延板の結晶粒粗大化に
より劣化することが明らかである。
いて説明すると、以下の如くである。 (実施例1)次の表1に示す化学組成のA〜Q鋼を連続
鋳造スラブとし、スラブ表面温度を950℃に冷却後、
表面温度1150℃に復熱させ、熱間圧延して700℃
で巻取った。
酸洗の後、圧下率75%で冷間圧延して830℃、60
秒間連続焼鈍した。次の表2にこれら冷延鋼板の特性と
熱延板表面の欠陥個数(個/mm2 )を示す。
F、K、L、Nを上述の実施例1と同様の方法で熱間圧
延して得られた、熱延コイルを酸洗の後、圧下率75%
で冷間圧延して、連続溶融亜鉛メッキラインにおいて、
焼鈍、および合金化溶融亜鉛メッキを施こした。焼鈍は
830℃で、60秒間行ない、メッキ浴温度は、465
℃、合金化処理温度は500℃であり、メッキ目着量は
両面で60g/m2 である。こうして製造された鋼板の
特性は次の表3に示す如くである。
評価は、ドロービード試験によりメッキ剥離量を測定し
て評価した。評点づけは1〜5の5段階で行い、値の小
さい程密着性は良好であって、本発明によるものは何れ
も良好な密着性を有している。
化学組成を有する鋼を連続鋳造スラブとし、次の表4に
示すようなスラブ表面の冷却温度、復熱温度条件に熱処
理し、熱間圧延後、同じく表4中に示す巻取温度で巻取
った。
酸洗してから圧下率75%で冷間圧延し、830℃、6
0秒間の連続焼鈍をなし、斯うして得られた冷延鋼板の
特性は前記表4において併せて示した如くである。
ば、自動車外板パネルなどに使用される冷延鋼板につい
て、優れた焼付硬化性と深絞り性を有する高強度冷延鋼
板を適切に得しめるものであり、その方法で自動車用冷
延鋼板を製造することにより、自動車用外板パネルなど
の薄肉化を有利に進められ、車体重量の軽量化に大きく
寄与するものであって、工業的にその効果の大きい発明
である。
のスラブを表面手入れなしで直送圧延した熱延板の表面
欠陥とNb添加量の関係を示した図表である。
150℃および1250℃に加熱後、熱間圧延し690
℃で巻取り75%の圧下率で冷間圧延し、830℃×6
0秒間の連続焼鈍をなしてrm 値、焼付硬化量を測定し
た結果の図表である。
および1050℃に空冷した後、種々の温度に加熱し、
熱間圧延して710℃で巻取ってから75%の冷間圧延
し、830℃×60秒間の連続焼鈍をなしてrm 値、焼
付硬化量を測定した結果の図表である。
度と巻取り温度を変え、加熱温度1150℃で熱処理
し、熱間圧延して75%の冷間圧延後830℃×60秒
間の連続焼鈍してrm 値、焼付硬化量を測定した結果を
冷却温度と巻取温度のマトリックスにプロットした図表
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 wt%で、C:0.005%以下、 Si:
0.3%以下、 Mn:0.3〜2.5%、 P:0.06%以下、 S:0.00
5%以下、 sol.Al:0.01〜0.06%、 N:0.00
4%以下、 Nb:0.005〜0.015%、 Ti:0.02
%以下 を含有すると共に、 Ti eff=Ti−(48/14)N−(48/32)S 0<Ti eff/[(48/12)C]≦1 を夫々満たすように含有し、残部Feおよび不可避不純物
からなる鋼を連続鋳造後、鋳片の表面温度が850〜1
000℃となるように冷却し、次いで鋳片内部の顕熱で
復熱するか、もしくは復熱後加熱炉で加熱し鋳片の表面
温度を1100〜1200℃にして熱間圧延を開始し、
620℃〜720℃で巻取り、酸洗、冷間圧延、連続焼
鈍を行うことを特徴とする焼付硬化性と深絞り性に優れ
た高強度冷延鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 wt%で、C:0.005%以下、 Si:
0.3%以下、 Mn:0.3〜2.5%、 P:0.06%以下、 S:0.00
5%以下、 sol.Al:0.01〜0.06%、 N:0.00
4%以下、 Nb:0.005〜0.015%、 Ti:0.02
%以下 を含有すると共に、 Ti eff=Ti−(48/14)N−(48/32)S、 0<Ti eff/[(48/12)C]≦1 を夫々満たすように含有し、残部Feおよび不可避不純物
からなる鋼を連続鋳造後、鋳片の表面温度が850〜1
000℃となるように冷却し、次いで鋳片内部の顕熱で
復熱するか、もしくは復熱後加熱炉で加熱し鋳片の表面
温度を1100℃〜1200℃にして熱間圧延を開始
し、620℃〜720℃で巻取り、酸洗、冷間圧延、連
続溶融亜鉛メッキラインにて溶融亜鉛メッキを施すこと
を特徴とする焼付硬化性と深絞り性に優れた溶融亜鉛メ
ッキ鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6983992A JP2682327B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 焼付硬化性と深絞り性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法 |
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---|---|---|---|
JP6983992A JP2682327B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 焼付硬化性と深絞り性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05230543A JPH05230543A (ja) | 1993-09-07 |
JP2682327B2 true JP2682327B2 (ja) | 1997-11-26 |
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KR100530073B1 (ko) * | 2001-12-20 | 2005-11-22 | 주식회사 포스코 | 가공성이 우수한 고장력강판과 그 제조방법 |
KR100530075B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2005-11-22 | 주식회사 포스코 | 성형성이 우수한 고장력강판과 그 제조방법 |
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- 1992-02-19 JP JP6983992A patent/JP2682327B2/ja not_active Expired - Fee Related
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