JP2792898B2 - 化成処理性にすぐれた深絞り用冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
化成処理性にすぐれた深絞り用冷延鋼板の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、化成処理性にすぐれた冷延鋼板の製造方
法に係り、とくに自動車用外板などのように良好なプレ
ス加工性、表面外観および化成処理性があわせて要求さ
れる用途に用いて好適な、深絞り用冷延鋼板の製造方法
に関するものである。
法に係り、とくに自動車用外板などのように良好なプレ
ス加工性、表面外観および化成処理性があわせて要求さ
れる用途に用いて好適な、深絞り用冷延鋼板の製造方法
に関するものである。
＜従来の技術＞ Ｃ量を極力低減したいわゆる極低炭素鋼板は、良好な
プレス加工性を有しているので、自動車用外板など厳し
い条件下に加工が施される用途に好適とされ、さらにNb
やTiなどの炭窒化物形成元素を添加したものは非時効性
も併せて確保できることからとりわけ有用視されてい
る。
プレス加工性を有しているので、自動車用外板など厳し
い条件下に加工が施される用途に好適とされ、さらにNb
やTiなどの炭窒化物形成元素を添加したものは非時効性
も併せて確保できることからとりわけ有用視されてい
る。
このように極低炭素鋼板は、材質の面では通常の低炭
素鋼よりも優れているが、かかる極低炭素鋼板は、元来
高い清浄度を有するために塗装前処理としてのりん酸塩
処理については必ずしも良好とは言い難かった。
素鋼よりも優れているが、かかる極低炭素鋼板は、元来
高い清浄度を有するために塗装前処理としてのりん酸塩
処理については必ずしも良好とは言い難かった。
りん酸塩処理性の改善については、たとえば特開昭58
−52456号公報において鋼中のMn,S,P量を調整して良好
なりん酸塩処理性および加工性を得る技術が提案されて
いて、これら技術では特に、りん酸塩処理性を向上させ
るためにMnの添加量を高めている。しかしながらMn添加
量を高くすると材質上延びが劣化する傾向が大きく、こ
のため極低炭素化による材質改善効果が低下してしまう
ところに問題を残していた。またMnを多量に添加するこ
とは製造コストの上昇をもたらす不利もある。
−52456号公報において鋼中のMn,S,P量を調整して良好
なりん酸塩処理性および加工性を得る技術が提案されて
いて、これら技術では特に、りん酸塩処理性を向上させ
るためにMnの添加量を高めている。しかしながらMn添加
量を高くすると材質上延びが劣化する傾向が大きく、こ
のため極低炭素化による材質改善効果が低下してしまう
ところに問題を残していた。またMnを多量に添加するこ
とは製造コストの上昇をもたらす不利もある。
またりん酸塩処理性に対して有効であると考えられる
元素にはMnの他にＰがあり、かかるＰ添加によるりん酸
塩処理性の改善については、特公昭56−25253号あるい
は特開昭55−41926号各公報において、酸化物の形態で
Ｐを表面に濃化させることによってりん酸塩処理性を向
上させる技術が開示されている。しかしながら発明者ら
の検討によれば、りん酸塩処理に対するＰの効果につい
ては逆に悪影響を与える場合もあり、必ずしも常に有効
とは限らないことが判明した。
元素にはMnの他にＰがあり、かかるＰ添加によるりん酸
塩処理性の改善については、特公昭56−25253号あるい
は特開昭55−41926号各公報において、酸化物の形態で
Ｐを表面に濃化させることによってりん酸塩処理性を向
上させる技術が開示されている。しかしながら発明者ら
の検討によれば、りん酸塩処理に対するＰの効果につい
ては逆に悪影響を与える場合もあり、必ずしも常に有効
とは限らないことが判明した。
＜発明が解決しようとする課題＞ このように従来は、良好なプレス成形性およびりん酸
塩処理性を兼ね備える極低炭素鋼板を安定して得ること
は難しく、その開発が望まれていたのである。
塩処理性を兼ね備える極低炭素鋼板を安定して得ること
は難しく、その開発が望まれていたのである。
この発明は、上記の要求に有利に応じるもので、プレ
ス成形性を損なうことなく、またコストの上昇を招く不
利なしに、良好なりん酸塩処理性を安定して確保するこ
とができる、極低炭素冷延鋼板の有利な製造方法を提案
することを目的とする。
ス成形性を損なうことなく、またコストの上昇を招く不
利なしに、良好なりん酸塩処理性を安定して確保するこ
とができる、極低炭素冷延鋼板の有利な製造方法を提案
することを目的とする。
＜課題解決のための手段＞ 本発明者らは、極低炭素鋼につき、添加元素ならびに
その製造履歴と化成処理性との関係を検討した結果、Ｂ
を添加すると共に、冷延後の焼鈍条件、特に雰囲気の露
点を下げることによって化成処理性が向上することを見
い出し、本発明に至ったものである。
その製造履歴と化成処理性との関係を検討した結果、Ｂ
を添加すると共に、冷延後の焼鈍条件、特に雰囲気の露
点を下げることによって化成処理性が向上することを見
い出し、本発明に至ったものである。
すなわち、本発明は、Ｃ≦0.0050wt％,Si≦0.04wt％,
Mn≦0.35wt％,P≦0.1wt％,S≦0.02wt％,Al≦0.1wt％,N
≦0.0050wt％,Ti:0.037〜0.07wt％およびB:0.0001〜0.0
030wt％を含有し、必要に応じてさらに Nb:0.001〜0.010wt％を含有し、その他実質的にFeの
組成からなる冷延鋼板を、露点−20℃以下の雰囲気中で
連続焼鈍することを特徴とする化成処理性にすぐれた深
絞り用冷延鋼板の製造方法である。
Mn≦0.35wt％,P≦0.1wt％,S≦0.02wt％,Al≦0.1wt％,N
≦0.0050wt％,Ti:0.037〜0.07wt％およびB:0.0001〜0.0
030wt％を含有し、必要に応じてさらに Nb:0.001〜0.010wt％を含有し、その他実質的にFeの
組成からなる冷延鋼板を、露点−20℃以下の雰囲気中で
連続焼鈍することを特徴とする化成処理性にすぐれた深
絞り用冷延鋼板の製造方法である。
＜作用＞ 以下、この発明を具体的に説明する。
まず、この発明の基礎となった実験結果から説明す
る。表１に示した組成になる４種類の真空溶解鋼1,2,3,
4を溶製し、それぞれ造塊−分塊圧延後、熱間圧延に次
いで冷間圧延を施し、その後脱脂してから、水素濃度５
％残部窒素からなる混合ガス雰囲気中で露点を−10℃か
ら−40℃の範囲で変化させて、800℃で連続焼鈍を行っ
た。
る。表１に示した組成になる４種類の真空溶解鋼1,2,3,
4を溶製し、それぞれ造塊−分塊圧延後、熱間圧延に次
いで冷間圧延を施し、その後脱脂してから、水素濃度５
％残部窒素からなる混合ガス雰囲気中で露点を−10℃か
ら−40℃の範囲で変化させて、800℃で連続焼鈍を行っ
た。
かくして得られた焼鈍板について、りん酸塩処理を施
し、Ｐ比について測定した結果を表２に示す。ここで、
Ｐ比とは、Phosphophyllite（Zn2Fe（PO4）２・4H2O）
の（100）面と、Hopeite｛Zn3（PO4）２・4H2O｝の（02
0）面のＸ線回折強度比であり、この値が高い程、良好
なりん酸塩皮膜とされている。
し、Ｐ比について測定した結果を表２に示す。ここで、
Ｐ比とは、Phosphophyllite（Zn2Fe（PO4）２・4H2O）
の（100）面と、Hopeite｛Zn3（PO4）２・4H2O｝の（02
0）面のＸ線回折強度比であり、この値が高い程、良好
なりん酸塩皮膜とされている。
表２に示した結果から明らかなように、Ｂを添加し、
かつ露点が低い場合に、良好なりん酸塩処理性が得られ
た。これに対して、Ｂ無添加の場合には、露点低下によ
るりん酸塩処理性に対する改善効果は認められなかっ
た。
かつ露点が低い場合に、良好なりん酸塩処理性が得られ
た。これに対して、Ｂ無添加の場合には、露点低下によ
るりん酸塩処理性に対する改善効果は認められなかっ
た。
表３に、上記焼鈍板のうち、Ｂ添加鋼2,4について、
グロー放電発光分光分析（GDS）にて、鋼板表面の元素
濃化量を調査し、１例として、Ｂに対する分析結果（積
算カウント数）を示した。積算カウント数が大きいもの
ほど、Ｂの表面濃度が高いわけであるが、表３から明ら
かなように、露点が低くなるにつれて、Ｂの表面濃度が
高くなっていることが判明した。
グロー放電発光分光分析（GDS）にて、鋼板表面の元素
濃化量を調査し、１例として、Ｂに対する分析結果（積
算カウント数）を示した。積算カウント数が大きいもの
ほど、Ｂの表面濃度が高いわけであるが、表３から明ら
かなように、露点が低くなるにつれて、Ｂの表面濃度が
高くなっていることが判明した。
さらに、第１図には、Ｂ添加鋼２について、露点に対
する酸洗減量の変化について測定した結果を示した。酸
洗減量が大きいものほど、Feの溶出が起こりやすいわけ
であるが、この図から明らかなように、露点が低くなる
につれて、酸洗減量が大きくなる、すなわち、Feが溶出
しやすくなることが判明した。
する酸洗減量の変化について測定した結果を示した。酸
洗減量が大きいものほど、Feの溶出が起こりやすいわけ
であるが、この図から明らかなように、露点が低くなる
につれて、酸洗減量が大きくなる、すなわち、Feが溶出
しやすくなることが判明した。
Ｂ添加鋼の連続焼鈍において、雰囲気露点を下げるこ
とによって、りん酸塩処理性が改善される理由について
は、必ずしも明らかではないが、今のところ以下のよう
に考えられる。
とによって、りん酸塩処理性が改善される理由について
は、必ずしも明らかではないが、今のところ以下のよう
に考えられる。
すなわち、 露点の低下Ｂの表面濃化促進Feの溶出促進Ｐ比
上昇りん酸塩処理性向上と考えられる。
上昇りん酸塩処理性向上と考えられる。
次に、本発明における各成分の限定範囲について述べ
る。
る。
C,N:これら侵入型固溶元素は過剰に含有すると、延性，
絞り性の劣化をもたらす。C,Nとともに、0.0050wt％を
超えると延性，絞り性の劣化がいちじるしくなる。した
がって、C,Nともに0.0050wt％以下とする。
絞り性の劣化をもたらす。C,Nとともに、0.0050wt％を
超えると延性，絞り性の劣化がいちじるしくなる。した
がって、C,Nともに0.0050wt％以下とする。
Si,Mn,P:これら置換型固溶元素は、C,Nに比べると、延
性，絞り性への悪影響は小さく、目的とする強度レベル
に応じて含有させることが可能である。本発明の場合、
Siは0.04wt％,Mnは0.35wt％,Pは0.1wt％が材質上の上限
である。
性，絞り性への悪影響は小さく、目的とする強度レベル
に応じて含有させることが可能である。本発明の場合、
Siは0.04wt％,Mnは0.35wt％,Pは0.1wt％が材質上の上限
である。
S:脱スケール性や化成処理性対策からＳ量は多いほどよ
いわけであるが、Ｓ量が0.02wt％を超えると鋼板の腐食
性が悪化する。また、多量のＳ量添加は材質の劣化を引
き起こすので、Ｓ量の上限を0.02wt％とする。
いわけであるが、Ｓ量が0.02wt％を超えると鋼板の腐食
性が悪化する。また、多量のＳ量添加は材質の劣化を引
き起こすので、Ｓ量の上限を0.02wt％とする。
Al:鋼中脱酸に有効であるが、0.1wt％を超えると介在物
による表面性状の劣化、化成処理性の劣化を招くので、
0.1wt％を上限とする。
による表面性状の劣化、化成処理性の劣化を招くので、
0.1wt％を上限とする。
Ti:C,N,S等の固溶成分の固定に有効に寄与するだけでな
く、C,N,S等との析出物形成による材質の改善に多大の
効果がある。特に、その添加量としては、C,N,Sのそれ
ぞれがすべて限定範囲の上限の場合、それを完全に固定
するためには下記（１）式を満足する量が望ましい。こ
の式よりTiの上限を0.07wt％とする。しかしながら含有
量が0.037wt％に満たないとその添加効果が乏しい。し
たがって、Ti添加量を0.037〜0.07wt％とする。
く、C,N,S等との析出物形成による材質の改善に多大の
効果がある。特に、その添加量としては、C,N,Sのそれ
ぞれがすべて限定範囲の上限の場合、それを完全に固定
するためには下記（１）式を満足する量が望ましい。こ
の式よりTiの上限を0.07wt％とする。しかしながら含有
量が0.037wt％に満たないとその添加効果が乏しい。し
たがって、Ti添加量を0.037〜0.07wt％とする。
Ti（wt％）≧４×Ｃ（wt％）＋48/14 ×Ｎ（wt％）＋48/32×Ｓ（wt％） ……（１） B:Bは本発明において特に重要な元素である。微量添加
により、耐２次加工脆性の改善に有用であり、また、露
点を下げることとあわせて、化成処理性を改善する効果
がある。しかしながら、多量の添加は材質の劣化を招く
ため、Ｂ量は0.0001〜0.0030wt％とする。
により、耐２次加工脆性の改善に有用であり、また、露
点を下げることとあわせて、化成処理性を改善する効果
がある。しかしながら、多量の添加は材質の劣化を招く
ため、Ｂ量は0.0001〜0.0030wt％とする。
次にこれらの元素に加えて、さらに必要により添加で
きるNbの限定理由について述べる。
きるNbの限定理由について述べる。
Nb:NbはTiとの複合添加によって高伸び率（El）、高ｒ
値を確保した上で、面内異方性の改善効果がある。しか
しながら、含有量が0.001wt％に満たないとその添加効
果が乏しい。一方、0.010wt％を超える添加では、異方
性の改善効果は飽和し、逆にElの低下を招く。したがっ
て、Nb量は0.001〜0.010wt％とする。
値を確保した上で、面内異方性の改善効果がある。しか
しながら、含有量が0.001wt％に満たないとその添加効
果が乏しい。一方、0.010wt％を超える添加では、異方
性の改善効果は飽和し、逆にElの低下を招く。したがっ
て、Nb量は0.001〜0.010wt％とする。
続いて、この発明に従う製造工程について説明する。
製造工程は、連続焼鈍処理工程以外とくに規制されるこ
とはなく、常法に従い転炉又は電気炉で溶製した鋼を必
要に応じ真空脱ガス処理後、造塊−分塊法または連続鋳
造法にてスラブとしたのち、通常の熱間圧延，冷間圧延
を施して冷延板とする。
製造工程は、連続焼鈍処理工程以外とくに規制されるこ
とはなく、常法に従い転炉又は電気炉で溶製した鋼を必
要に応じ真空脱ガス処理後、造塊−分塊法または連続鋳
造法にてスラブとしたのち、通常の熱間圧延，冷間圧延
を施して冷延板とする。
次いで連続焼鈍を施すわけであるが、この連続焼鈍に
おいて雰囲気露点を−20℃以下とすることが肝要であ
る。雰囲気露点が−20℃より高くなると、化成処理性改
善が認められない。
おいて雰囲気露点を−20℃以下とすることが肝要であ
る。雰囲気露点が−20℃より高くなると、化成処理性改
善が認められない。
＜実施例＞ 表４に示す化成組成になる鋼スラブを点炉−連続鋳造
法により製造し、次いで1250℃に加熱−均熱後、粗圧延
−仕上げ圧延により3.2mm厚の熱延鋼板とした。ついで
酸洗後、冷間圧延により、0.8mm厚の冷延鋼板とし、750
〜870℃のH2濃度0.5％以上残部N2になる雰囲気中で露点
を種々に変化させて連続焼鈍を施し、その後スキンパス
圧延を行った。
法により製造し、次いで1250℃に加熱−均熱後、粗圧延
−仕上げ圧延により3.2mm厚の熱延鋼板とした。ついで
酸洗後、冷間圧延により、0.8mm厚の冷延鋼板とし、750
〜870℃のH2濃度0.5％以上残部N2になる雰囲気中で露点
を種々に変化させて連続焼鈍を施し、その後スキンパス
圧延を行った。
かくして得られた各冷延板から、一部は引張試験用の
JIS5号試験片を切りだし、機械的諸特性について調べ、
残りは脱脂後りん酸塩処理を施した。
JIS5号試験片を切りだし、機械的諸特性について調べ、
残りは脱脂後りん酸塩処理を施した。
まず、表５に各鋼の機械的諸特性を示した。
次に、表６に、表３中の本発明鋼について、雰囲気露
点を変化させた時の、鋼板表面のＢの積算カウント数お
よび、りん酸塩処理後のＰ比の測定値を示した。
点を変化させた時の、鋼板表面のＢの積算カウント数お
よび、りん酸塩処理後のＰ比の測定値を示した。
なお、りん酸処理は下記により施した。
処理後：日本パーカライジング社製パルボンドL3020処
理液 処理方式:FULL DIP方式 処理条件:42℃で120秒間浸漬 評価方法:P比 表６から明らかなように、この発明に従い得られた冷
延鋼板は、いずれも比較例に比べて、すぐれた化成処理
性を示している。
理液 処理方式:FULL DIP方式 処理条件:42℃で120秒間浸漬 評価方法:P比 表６から明らかなように、この発明に従い得られた冷
延鋼板は、いずれも比較例に比べて、すぐれた化成処理
性を示している。
＜発明の効果＞ かくしてこの発明に従い、Ｂの添加量の調整と共に連
続焼鈍における雰囲気露点を適切に制御することによっ
て、深絞り性を損うことなしに、すぐれたりん酸塩処理
性を安定して得ることができる。
続焼鈍における雰囲気露点を適切に制御することによっ
て、深絞り性を損うことなしに、すぐれたりん酸塩処理
性を安定して得ることができる。
第１図は、酸洗減量におよぼす露点の影響を示したグラ
フである。
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 英夫 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株 式会社技術研究本部内 (56)参考文献 特開 昭59−74233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−193221（ＪＰ，Ａ) 「日本鉄鋼協会編 第３版 鉄鋼便覧 ▲ＩＩＩ▼巻 （▲Ｉ▼） 圧延基 礎・鋼板」 （昭和56年12月20日 丸善 発行） Ｐ．643−644 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21D 9/46 - 9/48
Claims (2)
- 【請求項１】Ｃ≦0.0050wt％,Si≦0.04wt％,Mn≦0.35wt
％,P≦0.1wt％,S≦0.02wt％,Al≦0.1wt％,N≦0.0050wt
％,Ti:0.037〜0.07wt％およびB:0.0001〜0.0030wt％を
含有し、その他実質的にFeの組成からなる冷延鋼板を、
露点−20℃以下の雰囲気中で連続焼鈍することを特徴と
する化成処理性にすぐれた深絞り用冷延鋼板の製造方
法。 - 【請求項２】Ｃ≦0.0050wt％,Si≦0.04wt％,Mn≦0.35wt
％,P≦0.1wt％,S≦0.02wt％,Al≦0.1wt％,N≦0.0050wt
％,Ti:0.037〜0.07wt％,Nb:0.001〜0.010wt％およびB:
0.0001〜0.0030wt％を含有し、その他実質的にFeの組成
からなる冷延鋼板を、露点−20℃以下の雰囲気中で連続
焼鈍することを特徴とする化成処理性にすぐれた深絞り
用冷延鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8678889A JP2792898B2 (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 化成処理性にすぐれた深絞り用冷延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8678889A JP2792898B2 (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 化成処理性にすぐれた深絞り用冷延鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267228A JPH02267228A (ja) | 1990-11-01 |
| JP2792898B2 true JP2792898B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=13896502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8678889A Expired - Fee Related JP2792898B2 (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 化成処理性にすぐれた深絞り用冷延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2792898B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5114834B2 (ja) * | 2005-09-21 | 2013-01-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷延鋼板およびその製造方法 |
| CA2961427C (en) | 2014-10-09 | 2019-01-08 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Cold-rolled and recrystallization annealed flat steel product, and method for the production thereof |
| CN111910123B (zh) * | 2020-07-13 | 2022-03-22 | 首钢集团有限公司 | 一种具有优良磷化性能的冷轧连退超高强钢及其制备方法 |
-
1989
- 1989-04-07 JP JP8678889A patent/JP2792898B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「日本鉄鋼協会編 第３版 鉄鋼便覧 ▲ＩＩＩ▼巻 （▲Ｉ▼） 圧延基礎・鋼板」 （昭和５６年１２月２０日 丸善発行） Ｐ．６４３−６４４ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02267228A (ja) | 1990-11-01 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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