JP2821035B2 - 低密度薄鋼板およびその製造方法 - Google Patents
低密度薄鋼板およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車車体部品などプレ
ス加工に供される低密度薄鋼板およびその製造方法に関
する。
ス加工に供される低密度薄鋼板およびその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】自動車などに多用されている薄鋼板は剛
性を確保するために所定の板厚が必要である。ところ
が、燃費向上のための車体軽量化には鋼板の重量を減ず
ることが効果的である。このため低密度薄鋼板の必要性
が高まっている。通常の低炭素薄鋼板の密度は約７．８
であり、従来技術では密度を大幅に低下させることはで
きなかった。
性を確保するために所定の板厚が必要である。ところ
が、燃費向上のための車体軽量化には鋼板の重量を減ず
ることが効果的である。このため低密度薄鋼板の必要性
が高まっている。通常の低炭素薄鋼板の密度は約７．８
であり、従来技術では密度を大幅に低下させることはで
きなかった。
【０００３】本発明鋼板の最大の特徴である低密度でか
つ加工性に優れる薄鋼板に関する従来製造技術は見当た
らない。
つ加工性に優れる薄鋼板に関する従来製造技術は見当た
らない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、鋼成分、特
に酸化物および／または窒化物の量およびその種類を特
定することにより、従来の薄鋼板よりはるかに低密度
で、かつ加工性に優れる鋼板を提供することを目的とす
る。
に酸化物および／または窒化物の量およびその種類を特
定することにより、従来の薄鋼板よりはるかに低密度
で、かつ加工性に優れる鋼板を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、Ｃ
≦０．２％（重量％、以下同じ）、Ｓｉ≦３％、Ｍｎ≦
３％、Ｐ≦０．３％、Ｓ≦０．０３％を含有し、さらに
窒化物および／または酸化物を、窒化物量ＷN ％、酸化
物量ＷO ％としたとき、０．０５％≦ＷO ≦１．００
％、０．０１％≦ＷN ≦１．００％、かつＷN ＋ＷO ≦
１．０％の範囲で含有し、残部がＦｅおよび不可避的不
純物よりなることを特徴とする低密度薄鋼板を提供する
ものである。
≦０．２％（重量％、以下同じ）、Ｓｉ≦３％、Ｍｎ≦
３％、Ｐ≦０．３％、Ｓ≦０．０３％を含有し、さらに
窒化物および／または酸化物を、窒化物量ＷN ％、酸化
物量ＷO ％としたとき、０．０５％≦ＷO ≦１．００
％、０．０１％≦ＷN ≦１．００％、かつＷN ＋ＷO ≦
１．０％の範囲で含有し、残部がＦｅおよび不可避的不
純物よりなることを特徴とする低密度薄鋼板を提供する
ものである。
【０００６】ここで、窒化物および／または酸化物が、
窒化物としてＴｉ窒化物、Ｂ窒化物、Ａｌ窒化物、Ｎｂ
窒化物、Ｚｒ窒化物、Ｃｒ窒化物、Ｓｉ窒化物、Ｆｅ窒
化物から選ばれる１種または２種以上および／または酸
化物としてＦｅ酸化物、Ｚｒ酸化物、Ｔｉ酸化物、ＲＥ
Ｍ酸化物、Ｎｂ酸化物、Ｍｎ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ａｌ
酸化物、Ｂ酸化物、Ｃｒ酸化物から選ばれる１種または
２種以上であるのが有効である。
窒化物としてＴｉ窒化物、Ｂ窒化物、Ａｌ窒化物、Ｎｂ
窒化物、Ｚｒ窒化物、Ｃｒ窒化物、Ｓｉ窒化物、Ｆｅ窒
化物から選ばれる１種または２種以上および／または酸
化物としてＦｅ酸化物、Ｚｒ酸化物、Ｔｉ酸化物、ＲＥ
Ｍ酸化物、Ｎｂ酸化物、Ｍｎ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ａｌ
酸化物、Ｂ酸化物、Ｃｒ酸化物から選ばれる１種または
２種以上であるのが有効である。
【０００７】また、本発明は、上記の組成からなる鋼片
を熱間圧延する際に、３００〜１０００℃の温度範囲
で、全圧下率６０％以上かつ少なくとも１パスのひずみ
速度１００ｓ-1以上で圧延後、５℃／ｓｅｃ以上で冷却
し巻き取ることを特徴とする低密度熱延鋼板の製造方法
を提供するものである。
を熱間圧延する際に、３００〜１０００℃の温度範囲
で、全圧下率６０％以上かつ少なくとも１パスのひずみ
速度１００ｓ-1以上で圧延後、５℃／ｓｅｃ以上で冷却
し巻き取ることを特徴とする低密度熱延鋼板の製造方法
を提供するものである。
【０００８】さらに、本発明は、上記の組成からなる熱
延鋼板を、２００℃以下の全圧下率が５０％以上で冷間
圧延した後、加熱速度が５℃／ｓｅｃ以上、均熱条件が
再結晶温度〜Ａｃ3 変態点温度の範囲で３０分以下、冷
却速度が５℃／ｓｅｃ以上の焼きなましを行うことを特
徴とする低密度冷延鋼板の製造方法を提供するものであ
る。
延鋼板を、２００℃以下の全圧下率が５０％以上で冷間
圧延した後、加熱速度が５℃／ｓｅｃ以上、均熱条件が
再結晶温度〜Ａｃ3 変態点温度の範囲で３０分以下、冷
却速度が５℃／ｓｅｃ以上の焼きなましを行うことを特
徴とする低密度冷延鋼板の製造方法を提供するものであ
る。
【０００９】
【作用】以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】（１）鋼成分（重量％） Ｃ≦０．２％ Ｃ量は加工性確保上重要である。Ｃが０．２％を超える
と硬質化し、強度−延性バランスが劣化するので、０．
２％以下とする。特に、０．１％以下が好ましい。
と硬質化し、強度−延性バランスが劣化するので、０．
２％以下とする。特に、０．１％以下が好ましい。
【００１１】Ｓｉ≦３％、Ｍｎ≦３％、Ｐ≦０．３％ Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐは固溶強化元素として有効な元素であ
る。しかし、Ｓｉ、Ｍｎは３％を、Ｐは０．３％を超え
ると加工性を著しく劣化させる。
る。しかし、Ｓｉ、Ｍｎは３％を、Ｐは０．３％を超え
ると加工性を著しく劣化させる。
【００１２】Ｓ≦０．０３％ Ｓは加工性、特に深絞り性に悪影響する不純物である。
Ｓ≦０．０３％、としないと目的とする加工性が確保で
きない。
Ｓ≦０．０３％、としないと目的とする加工性が確保で
きない。
【００１３】酸化物量ＷO ：０．０５〜１．００％ 酸化物量は本発明で肝要である。図１に示すように、酸
化物量を０．０５％以上とすることにより薄鋼板の密度
を著しく低減できる。特に０．０７％以上が好ましい。
ただし、酸化物量が１．００％を超えると、低密度化の
効果が飽和することと、多量の酸化物に起因する表面品
質の劣化などが顕著となるので、１．００％を上限とし
た。
化物量を０．０５％以上とすることにより薄鋼板の密度
を著しく低減できる。特に０．０７％以上が好ましい。
ただし、酸化物量が１．００％を超えると、低密度化の
効果が飽和することと、多量の酸化物に起因する表面品
質の劣化などが顕著となるので、１．００％を上限とし
た。
【００１４】酸化物としてはＦｅ酸化物、Ｚｒ酸化物、
Ｔｉ酸化物、ＲＥＭ酸化物、Ｎｂ酸化物、Ｍｎ酸化物、
Ｓｉ酸化物、Ａｌ酸化物、Ｂ酸化物およびＣｒ酸化物か
ら選ばれる１種以上を含有せしめるのが有効である。
Ｔｉ酸化物、ＲＥＭ酸化物、Ｎｂ酸化物、Ｍｎ酸化物、
Ｓｉ酸化物、Ａｌ酸化物、Ｂ酸化物およびＣｒ酸化物か
ら選ばれる１種以上を含有せしめるのが有効である。
【００１５】窒化物量ＷN ：０．０１〜１．００％ 窒化物も酸化物と同じく低密度化に有効であり、図２に
示すように０．０１％以上で鋼板を低密度化させること
ができる。特に０．０２％以上が好ましい。ただし窒化
物が１％以上では加工性の劣化が著しいので１％を上限
とする。
示すように０．０１％以上で鋼板を低密度化させること
ができる。特に０．０２％以上が好ましい。ただし窒化
物が１％以上では加工性の劣化が著しいので１％を上限
とする。
【００１６】窒化物としてはＴｉ窒化物、Ｂ窒化物、Ａ
ｌ窒化物、Ｎｂ窒化物、Ｚｒ窒化物、Ｃｒ窒化物、Ｓｉ
窒化物およびＦｅ窒化物から選ばれる１種以上を含有せ
しめるのが有効である。
ｌ窒化物、Ｎｂ窒化物、Ｚｒ窒化物、Ｃｒ窒化物、Ｓｉ
窒化物およびＦｅ窒化物から選ばれる１種以上を含有せ
しめるのが有効である。
【００１７】酸化物と窒化物を混在させる場合 この場合、酸化物と窒化物の合計量の下限はＷN ：窒化
物量（％）、ＷO ：酸化物量（％）としたとき、およ
びに示す酸化物および窒化物の下限以上としないと効
果がない。上限は加工性および鋼板の表面品質の観点か
ら合計量で１．０％とする。
物量（％）、ＷO ：酸化物量（％）としたとき、およ
びに示す酸化物および窒化物の下限以上としないと効
果がない。上限は加工性および鋼板の表面品質の観点か
ら合計量で１．０％とする。
【００１８】（２）製造方法 次に本発明の低密度鋼板の製造方法について説明する。
以下に述べる製造工程を上述した鋼成分を有する鋼板に
ついて適切に組み合わせて適用する。製鋼工程では、
（１）で述べた成分の鋼を溶製する。次いで、この鋼を
好ましくはで述べる熱間圧延条件にて熱延し、低密度
熱延板を得る。また、熱延板をで述べる条件で冷間圧
延、焼鈍することにより、本発明の低密度冷延鋼板を得
る。このとき、熱延板としてはで述べた条件で製造し
た熱延板を用いるのがよい。
以下に述べる製造工程を上述した鋼成分を有する鋼板に
ついて適切に組み合わせて適用する。製鋼工程では、
（１）で述べた成分の鋼を溶製する。次いで、この鋼を
好ましくはで述べる熱間圧延条件にて熱延し、低密度
熱延板を得る。また、熱延板をで述べる条件で冷間圧
延、焼鈍することにより、本発明の低密度冷延鋼板を得
る。このとき、熱延板としてはで述べた条件で製造し
た熱延板を用いるのがよい。
【００１９】製鋼 鋼成分中Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓの量の調整は従来通り
行なえばよい。酸化物量およびまたは窒化物量を調整す
るのは例えば次のようにして行なえばよい。予め溶鋼の
酸素量およびまたは窒素量を制御し、鋳造時に酸化物お
よび窒化物形成元素（例えば、Ｚｎ、Ｔｉなど）を投入
する方法、また鋳造時に酸化物およびまたは窒化物その
ものを投入する方法を行なえばよい。
行なえばよい。酸化物量およびまたは窒化物量を調整す
るのは例えば次のようにして行なえばよい。予め溶鋼の
酸素量およびまたは窒素量を制御し、鋳造時に酸化物お
よび窒化物形成元素（例えば、Ｚｎ、Ｔｉなど）を投入
する方法、また鋳造時に酸化物およびまたは窒化物その
ものを投入する方法を行なえばよい。
【００２０】熱間圧延 鋼片は直接または再加熱方式で熱延に供される。特に３
００℃〜１０００℃の範囲で、少なくとも１パスのひず
み速度１００S -1 以上、全圧下率６０％以上で圧延する
ことが、低密度化に効果的である（図３参照）。また圧
延後巻取までの冷却速度を５℃／ｓ以上とすることも低
密度化に有効である。
００℃〜１０００℃の範囲で、少なくとも１パスのひず
み速度１００S -1 以上、全圧下率６０％以上で圧延する
ことが、低密度化に効果的である（図３参照）。また圧
延後巻取までの冷却速度を５℃／ｓ以上とすることも低
密度化に有効である。
【００２１】冷間圧延および焼鈍 冷延鋼帯とするときは、２００℃以下の温度で圧下率５
０％以上とすることが、加工性、低密度化に有効であ
る。
０％以上とすることが、加工性、低密度化に有効であ
る。
【００２２】その他 上述した熱延鋼板および冷延鋼板には５％以下の調質圧
延を施してもよい。また、表面処理として、溶融Ｚｎめ
っき、溶融Ａｌめっき、電気Ｚｎめっき、有機複合めっ
きなどの処理を行ってもよい。
延を施してもよい。また、表面処理として、溶融Ｚｎめ
っき、溶融Ａｌめっき、電気Ｚｎめっき、有機複合めっ
きなどの処理を行ってもよい。
【００２３】また焼鈍時は加熱速度５℃／ｓ以上、均熱
温度は再結晶温度以上、Ａｃ3 変態点以下の温度範囲で
均熱時間３０ｍｉｎ以下で行ない、冷却を冷却速度５℃
／ｓ以上の条件で行なうのが、加工性、低密度化の観点
から有効である。
温度は再結晶温度以上、Ａｃ3 変態点以下の温度範囲で
均熱時間３０ｍｉｎ以下で行ない、冷却を冷却速度５℃
／ｓ以上の条件で行なうのが、加工性、低密度化の観点
から有効である。
【００２４】
【実施例】次に本発明を実施例に基づいて具体的に説明
する。
する。
【００２５】（実施例１）実施例１で用いた鋼の成分お
よびその性質を表１〜３に示す。表１は酸化物、表２は
窒化物、表３は酸化物および窒化物の両者を利用した例
である。
よびその性質を表１〜３に示す。表１は酸化物、表２は
窒化物、表３は酸化物および窒化物の両者を利用した例
である。
【００２６】製鋼段階において酸化物利用鋼は連続鋳造
時に酸化物そのものを投入する方法、窒化物利用鋼は連
続鋳造前に窒化物形成合金元素を添加する方法で行なっ
た。
時に酸化物そのものを投入する方法、窒化物利用鋼は連
続鋳造前に窒化物形成合金元素を添加する方法で行なっ
た。
【００２７】連続鋳造により得た鋼片を熱間圧延すると
きシートバーからの仕上熱延において、全圧下率８０〜
９５％、仕上温度約８５０℃、最終スタンド圧延のひず
み速度は約１５０ｓ-1とし、巻取りまでの冷却速度は約
１８℃／ｓであった。熱延鋼帯の板厚は約２．６ｍｍで
あった。
きシートバーからの仕上熱延において、全圧下率８０〜
９５％、仕上温度約８５０℃、最終スタンド圧延のひず
み速度は約１５０ｓ-1とし、巻取りまでの冷却速度は約
１８℃／ｓであった。熱延鋼帯の板厚は約２．６ｍｍで
あった。
【００２８】冷延鋼帯としたものについては以下の条件
で行なった。全圧下率約７５％で冷間圧延後、連続焼鈍
炉により加熱速度約１２℃／ｓ、均熱８３０℃で４０
秒、冷却速度約２８℃／ｓで焼きなました。冷延鋼板の
板厚は約０．８ｍｍであった。
で行なった。全圧下率約７５％で冷間圧延後、連続焼鈍
炉により加熱速度約１２℃／ｓ、均熱８３０℃で４０
秒、冷却速度約２８℃／ｓで焼きなました。冷延鋼板の
板厚は約０．８ｍｍであった。
【００２９】機械的特性はＪＩＳ５号引張試験片を用い
て測定した。
て測定した。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】
【表４】
【００３４】
【表５】
【００３５】
【表６】
【００３６】
【発明の効果】本発明鋼板は自動車部品用、ほうろう
用、ぶりき用など、剛性が必要でかつ軽量化したい用途
のプレス加工部品に最適である。
用、ぶりき用など、剛性が必要でかつ軽量化したい用途
のプレス加工部品に最適である。
【図１】主な酸化物としてＺｒ系およびＦｅ系酸化物を
含む鋼において、酸化物量と鋼板の密度との関係を示す
図である。
含む鋼において、酸化物量と鋼板の密度との関係を示す
図である。
【図２】主な窒化物としてＢ系およびＴｉ系窒化物を含
む鋼において、窒化物量と鋼板の密度との関係を示す図
である。
む鋼において、窒化物量と鋼板の密度との関係を示す図
である。
【図３】鋼板の密度に及ぼす熱間圧延のひずみ速度と巻
取までの冷却速度の影響を示す図である。
取までの冷却速度の影響を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−140439（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−142421（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−131412（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 38/00 301 C21D 8/02,8/04 C21D 9/46,9/48
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｃ≦０．２％（重量％、以下同じ）、Ｓ
ｉ≦３％、Ｍｎ≦３％、Ｐ≦０．３％、Ｓ≦０．０３％
を含有し、さらに窒化物および／または酸化物を、窒化
物量ＷN ％、酸化物量ＷO ％としたとき、０．０５％≦
ＷO ≦１．００％、０．０１％≦ＷN ≦１．００％、か
つＷN ＋ＷO ≦１．０％の範囲で含有し、残部がＦｅお
よび不可避的不純物よりなることを特徴とする低密度薄
鋼板。 - 【請求項２】 請求項１に記載の窒化物および／または
酸化物が、窒化物としてＴｉ窒化物、Ｂ窒化物、Ａｌ窒
化物、Ｎｂ窒化物、Ｚｒ窒化物、Ｃｒ窒化物、Ｓｉ窒化
物、Ｆｅ窒化物から選ばれる１種または２種以上および
／または酸化物としてＦｅ酸化物、Ｚｒ酸化物、Ｔｉ酸
化物、ＲＥＭ酸化物、Ｎｂ酸化物、Ｍｎ酸化物、Ｓｉ酸
化物、Ａｌ酸化物、Ｂ酸化物、Ｃｒ酸化物から選ばれる
１種または２種以上である低密度薄鋼板。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の組成からなる
鋼片を熱間圧延する際に、３００〜１０００℃の温度範
囲で、全圧下率６０％以上かつ少なくとも１パスのひず
み速度１００ｓ-1以上で圧延後、５℃／ｓｅｃ以上で冷
却し巻き取ることを特徴とする低密度熱延鋼板の製造方
法。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載の組成からなる
熱延鋼板を、２００℃以下で全圧下率が５０％以上で冷
間圧延した後、加熱速度が５℃／ｓｅｃ以上、均熱条件
が再結晶温度〜Ａｃ3 変態点温度の範囲で３０分以下、
冷却速度が５℃／ｓｅｃ以上の焼きなましを行うことを
特徴とする低密度冷延鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載の熱延鋼板として請求項
３に記載の熱延鋼板を用いる請求項４に記載の低密度冷
延鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2449291A JP2821035B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 低密度薄鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2449291A JP2821035B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 低密度薄鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04263044A JPH04263044A (ja) | 1992-09-18 |
| JP2821035B2 true JP2821035B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=12139680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2449291A Expired - Fee Related JP2821035B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 低密度薄鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2821035B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP2449291A patent/JP2821035B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04263044A (ja) | 1992-09-18 |
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|---|---|---|---|
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