JP2979030B2 - 高エネルギー密度ビーム照射による硬化性と成形性に優れた鋼板およびその製造方法 - Google Patents
高エネルギー密度ビーム照射による硬化性と成形性に優れた鋼板およびその製造方法Info
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- JP2979030B2 JP2979030B2 JP5300785A JP30078593A JP2979030B2 JP 2979030 B2 JP2979030 B2 JP 2979030B2 JP 5300785 A JP5300785 A JP 5300785A JP 30078593 A JP30078593 A JP 30078593A JP 2979030 B2 JP2979030 B2 JP 2979030B2
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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、自動車用など高エネル
ギ密度ビーム照射による硬化性とプレス成形性が要求さ
れる用途として好適な鋼板、即ち、熱間圧延鋼板、熱間
圧延鋼板の表面処理材、冷延鋼板、冷延鋼板の各種表面
処理鋼板、および、その製造方法に関するものである。
ギ密度ビーム照射による硬化性とプレス成形性が要求さ
れる用途として好適な鋼板、即ち、熱間圧延鋼板、熱間
圧延鋼板の表面処理材、冷延鋼板、冷延鋼板の各種表面
処理鋼板、および、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プレス成形部材を対象とした強化方法と
して、プレス成形素材にレーザーなどの高エネルギ密度
ビームを照射する方法については特開平１−２５９１１
８号公報、プレス成形品に高エネルギ密度ビームを照射
する方法は特開平４−７２０１０号公報および特開昭６
１−９９６２９号公報がそれぞれ開示している。しか
し、これらはいずれも鋼板そのものを高強度化するより
もプレス成形に対して有利であり、全体を再加熱焼入れ
処理する方法に比べ、成形後の歪みが小さいことが特徴
である。
して、プレス成形素材にレーザーなどの高エネルギ密度
ビームを照射する方法については特開平１−２５９１１
８号公報、プレス成形品に高エネルギ密度ビームを照射
する方法は特開平４−７２０１０号公報および特開昭６
１−９９６２９号公報がそれぞれ開示している。しか
し、これらはいずれも鋼板そのものを高強度化するより
もプレス成形に対して有利であり、全体を再加熱焼入れ
処理する方法に比べ、成形後の歪みが小さいことが特徴
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術は、単に既存の鋼板を用いる方法であり、適正な鋼板
との組合せによる特性向上の可能性については言及され
てはおらず、高エネルギ密度ビーム照射による硬化性お
よび成形性に優れた鋼板を提供しようとする方法は開示
されていない。
術は、単に既存の鋼板を用いる方法であり、適正な鋼板
との組合せによる特性向上の可能性については言及され
てはおらず、高エネルギ密度ビーム照射による硬化性お
よび成形性に優れた鋼板を提供しようとする方法は開示
されていない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、高
エネルギ密度ビームを照射する場合における鋼板の成分
組成および組織と、硬化性および成形性との関係を鋭意
検討した結果、上記技術の効果を最大限に活かすことの
できる、高エネルギ密度ビーム照射による硬化性と照射
後のプレス成形性に優れた鋼板およびその製造方法を発
明するに至った。
エネルギ密度ビームを照射する場合における鋼板の成分
組成および組織と、硬化性および成形性との関係を鋭意
検討した結果、上記技術の効果を最大限に活かすことの
できる、高エネルギ密度ビーム照射による硬化性と照射
後のプレス成形性に優れた鋼板およびその製造方法を発
明するに至った。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するための手段
として、以下の要件で構成される。 （１）請求項１の発明は下記の成分組成（組成はｗｔ％
である）を含有することを特徴とする高エネルギー密度
ビーム照射による硬化性と成形性に優れた鋼板である。 （ａ）Ｃ：0.03〜0.25％、 Ｓｉ：0.6 ％以下、Ｍｎ:
0.1％〜２％、 Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.015 ％以下、
Ａｌ：0.02〜0.045 ％ 、Ｎ：0.005 ％以下 , Ｏ：
0.003 ％以下、Ｂ：0.0003〜0.0015％を含有する鋼板で
あって、（ｂ）前記Ｎ含有量とＢ含有量との間に、下式
の関係がある。 Ｎ≧1.３Ｂ
として、以下の要件で構成される。 （１）請求項１の発明は下記の成分組成（組成はｗｔ％
である）を含有することを特徴とする高エネルギー密度
ビーム照射による硬化性と成形性に優れた鋼板である。 （ａ）Ｃ：0.03〜0.25％、 Ｓｉ：0.6 ％以下、Ｍｎ:
0.1％〜２％、 Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.015 ％以下、
Ａｌ：0.02〜0.045 ％ 、Ｎ：0.005 ％以下 , Ｏ：
0.003 ％以下、Ｂ：0.0003〜0.0015％を含有する鋼板で
あって、（ｂ）前記Ｎ含有量とＢ含有量との間に、下式
の関係がある。 Ｎ≧1.３Ｂ
【０００６】（２）請求項２の発明は下記の工程（組成
はｗｔ％である）を備えた高エネルギー密度ビーム照射
による硬化性と成形性に優れた鋼板の製造方法である。 （ａ）Ｃ：0.03〜0.25％、 Ｓｉ：0.6 ％以下、Ｍｎ:
0.1％〜２％、 Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.015 ％以下、
Ａｌ：0.02〜0.045 ％ 、Ｎ：0.005 ％以下 , Ｏ：
0.003 ％以下、Ｂ：0.0003〜0.0015％を含有し、前記Ｎ
含有量とＢ含有量との間に、Ｎ≧1.３Ｂの関係がある成
分組成のスラブを用意し、（ｂ）前記スラブを熱間圧延
し、得られた熱延鋼板を580 ℃以下で巻取り、（ｃ）巻
き取った前記熱延鋼板を酸洗し、または、冷間圧延して
冷延鋼板とし、（ｄ）前記酸洗した熱延鋼板、または、
前記冷延鋼板をＡｃ1 〜Ａｃ1 ＋100 ℃間に加熱し、焼
鈍する。
はｗｔ％である）を備えた高エネルギー密度ビーム照射
による硬化性と成形性に優れた鋼板の製造方法である。 （ａ）Ｃ：0.03〜0.25％、 Ｓｉ：0.6 ％以下、Ｍｎ:
0.1％〜２％、 Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.015 ％以下、
Ａｌ：0.02〜0.045 ％ 、Ｎ：0.005 ％以下 , Ｏ：
0.003 ％以下、Ｂ：0.0003〜0.0015％を含有し、前記Ｎ
含有量とＢ含有量との間に、Ｎ≧1.３Ｂの関係がある成
分組成のスラブを用意し、（ｂ）前記スラブを熱間圧延
し、得られた熱延鋼板を580 ℃以下で巻取り、（ｃ）巻
き取った前記熱延鋼板を酸洗し、または、冷間圧延して
冷延鋼板とし、（ｄ）前記酸洗した熱延鋼板、または、
前記冷延鋼板をＡｃ1 〜Ａｃ1 ＋100 ℃間に加熱し、焼
鈍する。
【０００７】
【作用】本発明においては、Ｂを適量添加することによ
り高エネルギ密度ビーム照射による鋼板の硬化性を高め
ると同時に、成形性確保の観点から母材においてはＢを
窒素により固定し、照射部およびその熱影響部のみを硬
化させることを特徴とする。一般に焼入れ−焼戻し型低
合金鋼などではＢを添加し、母材の焼入れ硬化性を高め
る方法が知られている。このような場合、Ｂが窒素と結
合した状態では、焼入れ性は向上しないため、ＴｉやＡ
ｌなどで窒素を固定し、Ａ3 変態点直上に加熱してＢを
フリーな状態とし、その後の冷却時においてオーステナ
イト粒界に偏析させることを重要技術としている。
り高エネルギ密度ビーム照射による鋼板の硬化性を高め
ると同時に、成形性確保の観点から母材においてはＢを
窒素により固定し、照射部およびその熱影響部のみを硬
化させることを特徴とする。一般に焼入れ−焼戻し型低
合金鋼などではＢを添加し、母材の焼入れ硬化性を高め
る方法が知られている。このような場合、Ｂが窒素と結
合した状態では、焼入れ性は向上しないため、ＴｉやＡ
ｌなどで窒素を固定し、Ａ3 変態点直上に加熱してＢを
フリーな状態とし、その後の冷却時においてオーステナ
イト粒界に偏析させることを重要技術としている。
【０００８】これに対して本発明では、逆にＢをＢＮと
して固定し、母材の極端な硬質化を抑制し、成形性を確
保するのが基本技術である。ただし、本発明における高
エネルギ密度ビーム照射部はＡ3 変態点よりはるかに高
温の融点前後まで加熱されるので、ＢＮも容易に分解
し、ビーム照射部およびその熱影響部においては焼入れ
硬化が発現する。
して固定し、母材の極端な硬質化を抑制し、成形性を確
保するのが基本技術である。ただし、本発明における高
エネルギ密度ビーム照射部はＡ3 変態点よりはるかに高
温の融点前後まで加熱されるので、ＢＮも容易に分解
し、ビーム照射部およびその熱影響部においては焼入れ
硬化が発現する。
【０００９】この点が従来の焼入れ−焼戻し鋼と成分設
計の異なる点で、Ｔｉを添加せず、Ａｌ含有量の上限を
規制し、更に、Ｂ量に応じた窒素下限の規制をしたのが
本発明の骨子である。また、製造条件については、成形
性のみならず高エネルギ密度ビーム照射による硬化性を
高めることを狙いとして、熱間圧延後低温巻取りをし、
２相域焼鈍による炭化物の微細化とバンド組織を軽減す
ることを特徴とする。以下にその作用について詳細に説
明する。
計の異なる点で、Ｔｉを添加せず、Ａｌ含有量の上限を
規制し、更に、Ｂ量に応じた窒素下限の規制をしたのが
本発明の骨子である。また、製造条件については、成形
性のみならず高エネルギ密度ビーム照射による硬化性を
高めることを狙いとして、熱間圧延後低温巻取りをし、
２相域焼鈍による炭化物の微細化とバンド組織を軽減す
ることを特徴とする。以下にその作用について詳細に説
明する。
【００１０】Ｃは高エネルギ密度ビーム照射による硬化
性を高めるのに有効な元素であり、０．０３％以上は必
要である。しかし、過剰に添加すると母材の硬質化を招
き成形性が低下するので、上限を０．２５％とする。
性を高めるのに有効な元素であり、０．０３％以上は必
要である。しかし、過剰に添加すると母材の硬質化を招
き成形性が低下するので、上限を０．２５％とする。
【００１１】Ｓｉは成形性への悪影響が小さいわりに強
度上昇に寄与する元素であるが、多量の添加は顕著な成
形性の劣化を招くので、上限は０．６％とする。
度上昇に寄与する元素であるが、多量の添加は顕著な成
形性の劣化を招くので、上限は０．６％とする。
【００１２】Ｍｎは高エネルギ密度ビーム照射による硬
化性を高めるのに有効な元素であり、０．１％以上は必
要である。しかし、多量の添加は母材の硬質化を招き成
形性が低下するので、上限を２％とする。
化性を高めるのに有効な元素であり、０．１％以上は必
要である。しかし、多量の添加は母材の硬質化を招き成
形性が低下するので、上限を２％とする。
【００１３】ＰはＳｉと同様に成形性への悪影響が小さ
いわりに強度上昇に寄与する元素であるが、多量の添加
は偏析による脆化を招くので、上限は０．０５％とす
る。
いわりに強度上昇に寄与する元素であるが、多量の添加
は偏析による脆化を招くので、上限は０．０５％とす
る。
【００１４】Ｓは硫化物系介在物として存在し、延性を
低下させるので少ない方が望ましく、その上限を０．０
１５％とする。
低下させるので少ない方が望ましく、その上限を０．０
１５％とする。
【００１５】Ａｌは溶鋼脱酸のため０．０２％以上は添
加しなければならない。しかし、過剰の添加は酸化物の
増加による成形性の低下を招くと同時に、窒化物を形成
し、間接的にＢをフリーな状態とするため、母材の成形
性の低下を引き起こすので、上限を０．０４５％とす
る。
加しなければならない。しかし、過剰の添加は酸化物の
増加による成形性の低下を招くと同時に、窒化物を形成
し、間接的にＢをフリーな状態とするため、母材の成形
性の低下を引き起こすので、上限を０．０４５％とす
る。
【００１６】Ｎは多すぎると窒化物の増加により成形性
の低下を招くので、上限を０．００５％とする。しかし
ながら、少なすぎるとＢをＢＮとして固定できず、母材
の硬質化すなわち成形性の低下を招き、かつ照射ビーム
による硬化を発生させるため、Ｂに対し１．３倍以上の
添加が必須である。
の低下を招くので、上限を０．００５％とする。しかし
ながら、少なすぎるとＢをＢＮとして固定できず、母材
の硬質化すなわち成形性の低下を招き、かつ照射ビーム
による硬化を発生させるため、Ｂに対し１．３倍以上の
添加が必須である。
【００１７】Ｂは高エネルギ密度ビーム照射硬化性を高
めるはたらきがあり、０．０００３％以上の添加が必要
である。ただし、過剰添加は硬化に対する効果が飽和す
るだけでなく、母材の硬質化を招き成形性の低下を引き
起こすので、上限を０．００１５％およびＮ／１．３の
いずれか低い方とする。
めるはたらきがあり、０．０００３％以上の添加が必要
である。ただし、過剰添加は硬化に対する効果が飽和す
るだけでなく、母材の硬質化を招き成形性の低下を引き
起こすので、上限を０．００１５％およびＮ／１．３の
いずれか低い方とする。
【００１８】Ｏは酸化物を形成し成形性の低下を招き、
高エネルギ密度ビーム照射部およびその熱影響部ではフ
ェライトの核発生サイトとして作用し、焼入れ性の低下
を引き起こす。したがって、その含有量は低いほどよ
く、上限を０．００３０％とする。
高エネルギ密度ビーム照射部およびその熱影響部ではフ
ェライトの核発生サイトとして作用し、焼入れ性の低下
を引き起こす。したがって、その含有量は低いほどよ
く、上限を０．００３０％とする。
【００１９】上記成分組成が実質的に含有されていれ
ば、本発明鋼の本質を変更しない限り他の成分元素を含
有しても構わない。以上の成分制御により、高エネルギ
密度ビーム照射による硬化性と成形性の確保は可能であ
るが、さらに以下に示す製造条件の適正化により、さら
に両特性の向上が可能となる。
ば、本発明鋼の本質を変更しない限り他の成分元素を含
有しても構わない。以上の成分制御により、高エネルギ
密度ビーム照射による硬化性と成形性の確保は可能であ
るが、さらに以下に示す製造条件の適正化により、さら
に両特性の向上が可能となる。
【００２０】まず、上記成分組成の鋼スラブを熱間圧延
し、続いて５８０℃以下で熱延鋼板を巻取り、セメンタ
イトを均一微細に分布させる。５８０℃を超えるような
巻取り温度ではセメンタイトが粗大化してしまうので上
限を５８０℃とする。この鋼板は熱延鋼板、酸洗した熱
延鋼板の酸洗又はショット仕上鋼板、熱延鋼板を脱スケ
ールした後各種表面処理鋼板の原板としてこのまま適用
できる。
し、続いて５８０℃以下で熱延鋼板を巻取り、セメンタ
イトを均一微細に分布させる。５８０℃を超えるような
巻取り温度ではセメンタイトが粗大化してしまうので上
限を５８０℃とする。この鋼板は熱延鋼板、酸洗した熱
延鋼板の酸洗又はショット仕上鋼板、熱延鋼板を脱スケ
ールした後各種表面処理鋼板の原板としてこのまま適用
できる。
【００２１】次に、上記熱延鋼板を酸洗後あるいは冷間
圧延後、Ａｃ1 〜Ａｃ1 ＋１００℃に加熱し、焼鈍する
ことにより、バンド組織が軽減されるようになる。Ａｃ
1 未満では、再結晶は起こるものの変態しないために、
バンド組織が残存することになる。一方、Ａｃ1 ＋１０
０℃を超えると変態粒成長と炭化物の粗大化が顕著とな
るので、焼鈍の加熱温度範囲はＡｃ1 〜Ａｃ1 ＋１００
℃とする。
圧延後、Ａｃ1 〜Ａｃ1 ＋１００℃に加熱し、焼鈍する
ことにより、バンド組織が軽減されるようになる。Ａｃ
1 未満では、再結晶は起こるものの変態しないために、
バンド組織が残存することになる。一方、Ａｃ1 ＋１０
０℃を超えると変態粒成長と炭化物の粗大化が顕著とな
るので、焼鈍の加熱温度範囲はＡｃ1 〜Ａｃ1 ＋１００
℃とする。
【００２２】このような、炭化物の微細化とバンド組織
の軽減により延性が向上し、成形性が改善される。ま
た、高エネルギ密度ビーム照射による硬化性について
も、このような組織制御により最高硬さそのものの変化
はないものの、硬化部の幅が拡がることにより全体とし
ての強度上昇率は高くなる。この鋼板は熱延、酸洗、焼
鈍後の溶融亜鉛めっきを含む各種表面処理鋼板に適用で
き、また、冷延鋼板、冷延鋼板の各種表面処理鋼板にも
適用できる。
の軽減により延性が向上し、成形性が改善される。ま
た、高エネルギ密度ビーム照射による硬化性について
も、このような組織制御により最高硬さそのものの変化
はないものの、硬化部の幅が拡がることにより全体とし
ての強度上昇率は高くなる。この鋼板は熱延、酸洗、焼
鈍後の溶融亜鉛めっきを含む各種表面処理鋼板に適用で
き、また、冷延鋼板、冷延鋼板の各種表面処理鋼板にも
適用できる。
【００２３】上記成分組成を有する鋼板は、通常は、転
炉または電気炉で溶製後、鋳造し、熱間圧延あるいは酸
洗後冷間圧延により所望の板厚の鋼板にされる。とくに
限定する必要はないが、加熱温度を１１５０℃以上、仕
上温度をＡｒ3 点以上として熱間圧延を行い、さらに冷
間圧延する場合は、５０％以上の圧下率を確保すること
で、本発明の効果は最大限に発揮される。なお、粗圧延
を行わない場合でも本発明の効果は全く損なわれない。
炉または電気炉で溶製後、鋳造し、熱間圧延あるいは酸
洗後冷間圧延により所望の板厚の鋼板にされる。とくに
限定する必要はないが、加熱温度を１１５０℃以上、仕
上温度をＡｒ3 点以上として熱間圧延を行い、さらに冷
間圧延する場合は、５０％以上の圧下率を確保すること
で、本発明の効果は最大限に発揮される。なお、粗圧延
を行わない場合でも本発明の効果は全く損なわれない。
【００２４】酸洗後あるいは冷間圧延後の焼鈍は、連続
焼鈍ラインあるいは連続焼鈍を備えた連続溶融亜鉛めっ
きラインのいずれによってもかまわない。また、連続溶
融亜鉛めっきの場合、合金化めっき処理してもよい。ま
た、焼鈍後調質圧延を経て、電気めっき、有機複合皮膜
あるいは化成処理などの表面処理を単独あるいは複合し
て施した場合にも、本発明の効果は損なわない。
焼鈍ラインあるいは連続焼鈍を備えた連続溶融亜鉛めっ
きラインのいずれによってもかまわない。また、連続溶
融亜鉛めっきの場合、合金化めっき処理してもよい。ま
た、焼鈍後調質圧延を経て、電気めっき、有機複合皮膜
あるいは化成処理などの表面処理を単独あるいは複合し
て施した場合にも、本発明の効果は損なわない。
【００２５】本発明における高エネルギ密度ビームと
は、レーザービーム、電子ビームあるいはプラズマアー
クなどを指すが、とくにレーザービームによる照射で
は、出力：２〜５ｋｗ、溶接速度：１〜１５ｍ／ｍｉ
ｎ、焦点位置：−２〜＋２ｍｍ、シールドガス流量：１
０〜３０ｌ／ｍｉｎの条件が代表的条件として挙げられ
る。なお、照射により照射部が溶融・再凝固する場合
に、本発明の効果が最大限に発揮されるが、Ａｃ3 点＋
２００℃以上の加熱ならば必ずしも溶融することを必須
の条件としない。また、ビーム照射は線状あるいは点
状、格子状など、とくにそのパターンについての制約は
ない。
は、レーザービーム、電子ビームあるいはプラズマアー
クなどを指すが、とくにレーザービームによる照射で
は、出力：２〜５ｋｗ、溶接速度：１〜１５ｍ／ｍｉ
ｎ、焦点位置：−２〜＋２ｍｍ、シールドガス流量：１
０〜３０ｌ／ｍｉｎの条件が代表的条件として挙げられ
る。なお、照射により照射部が溶融・再凝固する場合
に、本発明の効果が最大限に発揮されるが、Ａｃ3 点＋
２００℃以上の加熱ならば必ずしも溶融することを必須
の条件としない。また、ビーム照射は線状あるいは点
状、格子状など、とくにそのパターンについての制約は
ない。
【００２６】
【実施例】本発明による実施例について説明すると以下
の通りである。まず、本発明鋼と比較鋼の成分組成およ
びレーザー照射硬化性、成形性は、それぞれ表１に示す
とおりである。表１の各鋼は溶製後鋳造し、加熱温度１
２２０℃、仕上温度８７０℃の条件で熱間圧延を施し、
５６０℃で巻取り、２．８ｍｍ厚の鋼板とした後、酸洗
によるスケール除去を行った。
の通りである。まず、本発明鋼と比較鋼の成分組成およ
びレーザー照射硬化性、成形性は、それぞれ表１に示す
とおりである。表１の各鋼は溶製後鋳造し、加熱温度１
２２０℃、仕上温度８７０℃の条件で熱間圧延を施し、
５６０℃で巻取り、２．８ｍｍ厚の鋼板とした後、酸洗
によるスケール除去を行った。
【００２７】鋼２と２５は熱延鋼板である。冷延鋼板に
関しては、冷間圧延により０．８ｍｍ厚の鋼板とした。
このような酸洗鋼板あるいは冷延鋼板に対して、鋼３，
６，８，１９，２９は連続焼鈍を施して冷延鋼板とし、
残りの鋼については連続溶融亜鉛めっき処理（５００℃
合金化処理、目付量片側あたり６０ｇ／ｍ2 ）を施し、
伸長率１．２％の調質圧延を行った。
関しては、冷間圧延により０．８ｍｍ厚の鋼板とした。
このような酸洗鋼板あるいは冷延鋼板に対して、鋼３，
６，８，１９，２９は連続焼鈍を施して冷延鋼板とし、
残りの鋼については連続溶融亜鉛めっき処理（５００℃
合金化処理、目付量片側あたり６０ｇ／ｍ2 ）を施し、
伸長率１．２％の調質圧延を行った。
【００２８】なお、焼鈍温度は７５０〜７６０℃とし
た。これらの鋼板について、ＣＯ2 レーザー照射を行い
供試鋼とした。硬化性は図３に示すようなＪＩＳ５号引
張試験片に引張方向と平行に中央に５ｍｍピッチで３本
照射した前後の破断強度の変化強度上昇率（％）( ( レ
ーザー照射後の強度−レーザー照射前強度）×１００／
レーザー照射前強度) により評価した。成形性は図４に
示すような最大主ひずみ方向と直角に１本のみ照射した
試験片を用い、平面ひずみ張り出し試験を行い、限界張
り出し高さ（ＬＤＨｏ）により評価した。
た。これらの鋼板について、ＣＯ2 レーザー照射を行い
供試鋼とした。硬化性は図３に示すようなＪＩＳ５号引
張試験片に引張方向と平行に中央に５ｍｍピッチで３本
照射した前後の破断強度の変化強度上昇率（％）( ( レ
ーザー照射後の強度−レーザー照射前強度）×１００／
レーザー照射前強度) により評価した。成形性は図４に
示すような最大主ひずみ方向と直角に１本のみ照射した
試験片を用い、平面ひずみ張り出し試験を行い、限界張
り出し高さ（ＬＤＨｏ）により評価した。
【００２９】レーザー照射条件および平面ひずみ張り出
し条件は以下のとおりである。 レーザー照射条件 レーザー出力：３Ｋｗ 照射速度：３ｍ／ｍｉｎ 集光レンズの焦点距離：２５４ｍｍ 焦点位置：−０．４ｍｍ シールドガスの種類：アルゴン シールドガスの流量：２０ｌ／ｍｉｎ
し条件は以下のとおりである。 レーザー照射条件 レーザー出力：３Ｋｗ 照射速度：３ｍ／ｍｉｎ 集光レンズの焦点距離：２５４ｍｍ 焦点位置：−０．４ｍｍ シールドガスの種類：アルゴン シールドガスの流量：２０ｌ／ｍｉｎ
【００３０】平面ひずみ張り出し条件 パンチ：φ１００ｍｍ−Ｒ５０ｍｍ球頭 ダイス：φ１０６ｍｍ−肩Ｒ５０ｍｍ、三角ビード付き
（ビード位置：φ１３３ｍｍ） しわ押さえ力：６０ｔｏｎｆ（一定） 潤滑：ポリエチレンフィルム＋高粘度プレス油
（ビード位置：φ１３３ｍｍ） しわ押さえ力：６０ｔｏｎｆ（一定） 潤滑：ポリエチレンフィルム＋高粘度プレス油
【００３１】図１および２に示すように発明鋼は比較鋼
に比べ、レーザー照射による硬化が顕著であり、強度上
昇率と平面ひずみ限界張り出し高さとのバランスも良好
である。例えば、比較鋼のなかでＣ量が低い鋼１６、Ｂ
含有量が低いか、あるいは無添加の鋼２３，２５〜２８
は、ともに強度上昇率が低い。また、Ａｌ量の高い鋼１
７，１８、Ｎ量の低い鋼１９，２０、Ｔｉが添加されて
いる鋼２０，２１、Ｂ添加量の高い鋼２４は、それぞれ
母材が硬質化しているために強度上昇率がやや低いうえ
に、平面ひずみ張り出し成形性にも劣る。Ｏ量の高い鋼
２９，３０も硬化性および成形性に劣る。
に比べ、レーザー照射による硬化が顕著であり、強度上
昇率と平面ひずみ限界張り出し高さとのバランスも良好
である。例えば、比較鋼のなかでＣ量が低い鋼１６、Ｂ
含有量が低いか、あるいは無添加の鋼２３，２５〜２８
は、ともに強度上昇率が低い。また、Ａｌ量の高い鋼１
７，１８、Ｎ量の低い鋼１９，２０、Ｔｉが添加されて
いる鋼２０，２１、Ｂ添加量の高い鋼２４は、それぞれ
母材が硬質化しているために強度上昇率がやや低いうえ
に、平面ひずみ張り出し成形性にも劣る。Ｏ量の高い鋼
２９，３０も硬化性および成形性に劣る。
【００３２】表２に成分としては発明鋼である鋼６，１
４に関して、巻取り温度および焼鈍温度を変化させた場
合の、照射による強度の変化および平面ひずみ限界張り
出し高さを示す。巻取り温度あるいは焼鈍温度が適正で
ない場合は成形性が低下しており、高エネルギ密度ビー
ム照射による硬化性と成形性の両立を図るためには、成
分組成と巻取り温度および焼鈍温度の最適化が重要であ
ることがわかる。
４に関して、巻取り温度および焼鈍温度を変化させた場
合の、照射による強度の変化および平面ひずみ限界張り
出し高さを示す。巻取り温度あるいは焼鈍温度が適正で
ない場合は成形性が低下しており、高エネルギ密度ビー
ム照射による硬化性と成形性の両立を図るためには、成
分組成と巻取り温度および焼鈍温度の最適化が重要であ
ることがわかる。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
【発明の効果】本発明による鋼板は、高エネルギ密度ビ
ーム照射による硬化性と成形性にすぐれている。即ち、
高エネルギ密度ビーム照射により鋼板の強度が上昇し、
かつ、成型性も向上する。そのため、例えば自動車用の
熱間圧延鋼板、熱間圧延鋼板の表面処理材、冷延鋼板、
冷延鋼板の各種表面処理鋼板として優れた鋼板である。
また、本発明の方法は上記性能を有する鋼板を提供する
ことができる。
ーム照射による硬化性と成形性にすぐれている。即ち、
高エネルギ密度ビーム照射により鋼板の強度が上昇し、
かつ、成型性も向上する。そのため、例えば自動車用の
熱間圧延鋼板、熱間圧延鋼板の表面処理材、冷延鋼板、
冷延鋼板の各種表面処理鋼板として優れた鋼板である。
また、本発明の方法は上記性能を有する鋼板を提供する
ことができる。
【００３７】
【図１】レーザー照射前強度におけるレーザー照射によ
る強度上昇率の関係を示す図である。
る強度上昇率の関係を示す図である。
【図２】強度上昇率と平面ひずみ限界張り出し高さの関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図３】レーザー照射した引張試験片を示す図である。
【図４】レーザー照射した平面ひずみ張出し試験片を示
す図である。
す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 真一郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 津山 青史 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 大北 智良 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 長滝 康伸 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 真保 幸雄 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 海津 享 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 角田 浩之 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−99629（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−73439（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−118874（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 38/00 301 C21D 8/02 C21D 9/46 C22C 38/06
Claims (2)
- 【請求項１】 下記の成分組成（組成はｗｔ％である）
を含有することを特徴とする高エネルギー密度ビーム照
射による硬化性と成形性に優れた鋼板。 （ａ）Ｃ：0.03〜0.25％、 Ｓｉ：0.6 ％以下、 Ｍｎ:0.1％〜２％、 Ｐ：0.05％以下、 Ｓ：0.015 ％以下、 Ａｌ：0.02〜0.045 ％ 、 Ｎ：0.005 ％以下 , Ｏ：0.003 ％以下、 Ｂ：0.0003〜0.0015％を含有する鋼板であって、 （ｂ）前記Ｎ含有量とＢ含有量との間に、下式の関係が
ある。 Ｎ≧1.３Ｂ - 【請求項２】 下記の工程（組成はｗｔ％である）を備
えた高エネルギー密度ビーム照射による硬化性と成形性
に優れた鋼板の製造方法。 （ａ）Ｃ：0.03〜0.25％、 Ｓｉ：0.6 ％以下、 Ｍｎ:0.1％〜２％、 Ｐ：0.05％以下、 Ｓ：0.015 ％以下、 Ａｌ：0.02〜0.045 ％ 、 Ｎ：0.005 ％以下 , Ｏ：0.003 ％以下、 Ｂ：0.0003〜0.0015％を含有し、 前記Ｎ含有量とＢ含有量との間に、Ｎ≧1.３Ｂの関係が
ある成分組成のスラブを用意し、 （ｂ）前記スラブを熱間圧延し、得られた熱延鋼板を、
580 ℃以下で巻取り、 （ｃ）巻き取った前記熱延鋼板を酸洗し、または、冷間
圧延して冷延鋼板とし、 （ｄ）前記酸洗した熱延鋼板、または、前記冷延鋼板を
Ａｃ1 〜Ａｃ1 ＋100 ℃間に加熱し、焼鈍する。 【０００１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5300785A JP2979030B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 高エネルギー密度ビーム照射による硬化性と成形性に優れた鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5300785A JP2979030B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 高エネルギー密度ビーム照射による硬化性と成形性に優れた鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07126807A JPH07126807A (ja) | 1995-05-16 |
| JP2979030B2 true JP2979030B2 (ja) | 1999-11-15 |
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ID=17889073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5300785A Expired - Fee Related JP2979030B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 高エネルギー密度ビーム照射による硬化性と成形性に優れた鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2979030B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO2002063058A1 (fr) | 2001-02-07 | 2002-08-15 | Nkk Corporation | Feuille d"acier mince et procede de fabrication de ladite feuille |
| BR112012019585A2 (pt) * | 2010-01-25 | 2020-10-06 | Nippon Steel Corporation | chapa de aço para forjamento a frio e processo para a produção da mesma. |
| JP5971004B2 (ja) * | 2012-07-24 | 2016-08-17 | 新日鐵住金株式会社 | 低強度部を有する熱間プレス成形品及びその製造方法 |
| CN103147011B (zh) * | 2013-02-28 | 2017-02-08 | 首钢总公司 | 超高强热连轧家具用钢及其生产方法 |
| CN107723588A (zh) * | 2017-07-31 | 2018-02-23 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 一种汽车梁用钢及其连续酸洗机组生产方法 |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP5300785A patent/JP2979030B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH07126807A (ja) | 1995-05-16 |
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