JP2980004B2 - バーリング加工性および打ち抜き加工性に優れた冷延鋼板とその製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、深絞りやバーリン
グ加工、打ち抜き加工などに優れた冷延鋼板とその製法
に関するものであり、この冷延鋼板は、上記の様に複雑
な成形加工部位を有するたとえば家電製品や自動車等の
素材として有効に活用することができる。

【０００２】

【従来の技術】冷延鋼板は、自動車や家庭用電気製品等
の外板材等を始めとして広く実用化されているが、夫々
の用途に応じて種々の特性が要求される。たとえば家電
製品のＶＴＲ用シャーシやコンピューターケースなどと
して適用する場合には、打ち抜き加工が施されて摺動部
分に適用されることも多いので、打ち抜き加工した後の
端面に生じる「バリ」が一定高さ以上にならず、寸法精
度を悪化させないことが望まれる。また、打ち抜き加工
された中間品として積層されて保管もしくは搬送される
ことも多いため、突出した該「バリ」の部分で被積層板
の表面を傷付けたり摩耗粉の発生によって電気回路等へ
の悪影響を生じさせないことも重要となる。

【０００３】この様な打ち抜き加工等が施される素材用
途には、従来より主として低炭素Ａｌキルド鋼が使用さ
れてきた。しかして低炭素Ａｌキルド鋼は、Ｃが脆弱な
セメンタイトとして結晶粒界に粗大に析出し、このセメ
ンタイトが打ち抜き加工時の亀裂発生の起点として有効
に作用するため、バリの発生が少なく且つ型摩耗も少な
く、剪断荷重も少なく抑えられるからである。ＭｎＳ析
出物にも同様の亀裂発生起点としての作用があり、同様
の効果を奏することが確認されている。

【０００４】しかしながら、セメンタイトやＭｎＳ析出
物は、鋼の極限変形能を支配する冶金学的因子であり、
亀裂発生の起点となるこれら第２相の存在は、極限変形
能に起因する伸びフランジ成形性やバーリング成形性を
劣化させるという問題を惹起する。そのため、通常の低
炭素Ａｌキルド鋼板は、打ち抜き加工性は優れているも
のの、該打ち抜き端面が更に二次加工される伸びフラン
ジ加工やバーリング加工には適用し難いという欠点が指
摘される。

【０００５】一方最近では、ユーザーサイドにおけるプ
レス工程の省略化や軽量化の要請から部品形状は益々複
雑化する傾向があり、かかる用途には極低炭素鋼に炭窒
化物形成元素であるＴｉやＮｂを添加し、ＣやＮを固定
した所謂ＩＦ系薄鋼板の利用頻度が増大している。しか
してＩＦ系薄鋼板は伸びや降伏応力が低く、また冷延鋼
板では極めて高いｒ値を示す等、深絞り成形やバーリン
グ成形の如く様々の加工性が非常に良好であり、自動車
車体等の難加工部品としても優れた適性を有しているか
らである。

【０００６】ところがＩＦ系鋼板は、一般的な加工性に
は優れたものであるものの、低炭素アルミキルド冷延鋼
板に比べると打ち抜き加工性が悪く、つまり打ち抜き加
工後の端面のバリ高さが大きくなり、たとえば家電製品
のＶＴＲ用シャーシ部品等として用いたときに、該バリ
の部分で電着塗料が付着不良となって耐食性に悪影響を
与えたり、あるいは打ち抜き加工板を積層して搬送する
ときに該バリの磨耗によって金属粉が発生したり相互に
表面傷を付ける原因となる。

【０００７】そこで、こうした打ち抜き加工性を改善す
るため、後述する様な方法を採用することも可能である
が、現実に打ち抜き加工が行なわれる部分は鋼板の極一
部分であるにも関わらず、その僅かな部分の打ち抜き加
工性を高めるためにその他の部分の機械的性質やバーリ
ング加工性を犠牲にすることになり、実用に即した方法
とは言い難い。

【０００８】打ち抜き加工性改善のための手段として、
加工技術面からは、クリアランスの適正化やポンチ・ダ
イス形状の工夫等が試みられており、また被加工材であ
る鋼板については、例えば鋼板自体を硬質化し或は鋼板
表面を硬質化することが提案されている。前者の具体法
としては、Ｐ等の固溶強化元素を添加する方法があり、
また後者の具体的方法としては、焼鈍後の鋼板に圧延等
によって表層部に塑性歪みを導入する方法あるいは表面
を窒化処理或は浸炭処理することにより硬質化する方法
（特開平１−２５５６２６号公報、同２−１３３５６１
号公報、同３−１９９３４３号公報、同３−２０２４４
２号公報）等が知られている。ところが前者の方法で
は、打ち抜き加工性の改善効果の割には伸びやｒ値な
ど、鋼板本来の要求特性である機械的特性の劣化が大き
く、後者の方法では、窒化処理や浸炭処理のために特別
の設備が必要となる。更にＭｎやＳを添加することによ
ってＭｎＳ析出物を多量生成させる方法（特開平１−２
３０７４８号公報、同６−７３４５７号公報）も提案さ
れているが、これらの方法で鋼中のＳ量を増大させる
と、熱間割れが生じ易くなるばかりでなくブローホール
やブリスターと呼ばれる点状欠陥やスリバーと呼ばれる
と表面欠陥が頻発するという新たな問題が生じてくる。

【０００９】上記の様な事情から、ブランキング等の打
ち抜き加工に際しては端面のバリ高さを可及的に低く抑
えることができ、またバーリング加工の如く打ち抜き端
面の二次加工性にも優れており、更に全体として優れた
成形性を示す様な冷延鋼板の開発が熱望されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、鋼材
の化学成分をうまく調整することにより、従来のＩＦ系
冷延鋼板で得られる様な優れた成形性と機械的特性を確
保しつつ、打ち抜き加工性やその後のバーリング加工性
に優れ、且つ全体としての成形性も良好で家電製品や自
動車用部品等の素材としても有効に活用し得る様な冷延
鋼板、並びにその製法を確立しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するこ
とのできた本発明に係る冷延鋼板の構成は、ｍａｓｓ％
で ０．００１０％≦Ｃ≦０．０１０％ Ｓｉ≦０．２５％ ０．２０％≦Ｍｎ≦１．０％ Ｐ≦０．０５％ ０．０１０≦Ｓ＜０．０２５％ Ｎ≦０．０１％ Ｔｉ≦０．１５％ の要件を満たし、あるいは更に他の元素としてＢ：０．
０００２〜０．００５０％を含み、且つ （Ｔｉ＊／４８）／（Ｃ／１２＋Ｓ／３２）＝０．８〜
４．０ 但し、Ｔｉ＊＝Ｔｉ−（４８／１４）Ｎを満足すると共
に、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、内部に
Ｔｉ₄ Ｃ ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳを主体とするサイズ１，００
０〜１０，０００Åの析出物が１×１０⁴ 〜５×１０⁵
個／ｍｍ² 存在するものであるところに要旨が存在す
る。

【００１２】また本発明に係る製法の構成は、上記成分
組成の要件を満足する鋼よりなるスラブを１，１００〜
１，２００℃の温度範囲で加熱した後、（Ａｒ₃ 変態温
度＋８０℃）〜（Ａｒ₃ 変態温度−４０℃）の温度範囲
で熱間圧延を終了し、次いで６００〜７００℃の温度範
囲で巻き取り、次いで冷間圧延を行ってから焼鈍するこ
とにより、内部にＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳを主体とす
るサイズ１，０００〜１０，０００Åの析出物を１×１
０⁴ 〜５×１０⁵ 個／ｍｍ² 生成させるところに要旨が
あり、それにより、バーリング加工性や打ち抜き加工性
を同時に満足させることに成功したものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】上記の様に本発明に係る冷延鋼板
は、鋼材の成分組成を特定すると共に、殊にその中にＴ
ｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ を主体とする特定サイズの析出物を特定量
存在せしめたものであり、それにより、基本的には従来
の極低炭素ＩＦ鋼板と類似の組成とすることによって優
れたプレス成形性等を確保しつつ、打ち抜き加工性やバ
ーリング加工性を大幅に改善することに成功したもので
ある。

【００１４】より具体的には、打ち抜き加工性とバーリ
ング加工性を改善するために必要最小限のＳを含有せし
めると共に、ＳをＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳ主体の析出
物として生成せしめ、且つそのサイズと量を制御するこ
とにより、前記従来例で指摘した様な欠点を伴うことな
く、優れた成形性と打ち抜き加工性、バーリング加工性
を同時に満足する冷延鋼板を得ることに成功した。

【００１５】鋼板の打ち抜き加工状況をミクロ的に見る
と、ポンチと鋼板の接触以降ポンチの下降に伴ってまず
鋼板の表裏面に剪断破面が形成され、該破面への応力集
中によって強剪断変形が生じてボイドが発生し、これが
クラックとなって表裏面からクラックが進展し、該クラ
ックが合体して打ち抜き状態が得られるものと思われ
る。従って、打ち抜き加工後のバリを小さくするには、
前述のボイドの形成とクラックの進展を促進することが
有効と思われるが、上記Ｔｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳは比
較的大きな析出物であるため、鋼板が強剪断変形を受け
たときに該析出物の近傍におけるボイドおよびクラック
の形成とその進展が促進され、打ち抜き加工端面に生じ
るバリが可及的に小さく抑えられるものと思われる。

【００１６】一方バーリング加工は、上記打ち抜き加工
等によって形成された穴部端面を、円柱状あるいは円錐
形のポンチによって押し広げる様にフランジアップさせ
る加工をいい、成形限界は、打ち抜き加工部の端面に生
成したボイドが連結・合体してクラックとなり、板厚を
貫通する時点である。従って、ボイドの形成やクラック
進展の原因となる介在物や析出物は極力少ないことが望
まれる。

【００１７】この様に、打ち抜き加工性とバーリング加
工性に及ぼす介在物や析出物のサイズの影響は異なり、
両者には相反する傾向があるが、本発明者らの研究した
ところによると、以下に詳述する如く、種々の介在物や
析出物のうち特にＴｉ₄ Ｃ₂Ｓ₂ 及びＴｉＳのサイズを
１，０００〜１０，０００Åの範囲に制御すると共に、
該析出物の分散量を１×１０⁴ 〜５×１０⁵ 個／ｍｍ²
の範囲にコントロールしてやれば、打ち抜き加工性とバ
ーリング加工性を共に両立せしめ得ることが確認され
た。

【００１８】極低炭素ＩＦ系冷延鋼板中に存在する析出
物や介在物には、通常の鋼に含まれるＭｎＳやＡｌ₂ Ｏ
₃ 以外に、Ｔｉ添加鋼ではＴｉＣ，Ｔｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ ，Ｔ
ｉＳ，ＴｉＮ，ＦｅＴｉＰ，Ｔｉ₂ Ｏなど、またＮｂ添
加鋼ではＮｂ（Ｃ，Ｎ）などがあり、夫々のサイズや分
布状態には特徴があるが、それらが冷延鋼板の成形性、
打ち抜き加工性、バーリング加工性に与える影響につい
て検討を重ねたところ、下記の様な事実が確認された。

【００１９】Ｔｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 、ＴｉＳ：析出物としての
サイズは１，０００〜１０，０００Åであり、その量が
１×１０⁴ 〜５×１０⁵ 個／ｍｍ² の範囲であれば、切
削性や打ち抜き加工性の向上に有効に作用するばかりで
なく、他の析出物の様なバーリング加工など成形性への
悪影響が殆んど認められない。そして、該Ｔｉ₄ Ｃ₂Ｓ₂
主体の析出物は、後で詳述する様な成分組成の要件を
満足する鋼よりなるスラブを１，１００〜１，２００℃
の温度範囲で加熱した後、（Ａｒ₃ 変態温度＋８０℃）
〜（Ａｒ₃ 変態温度−４０℃）の温度範囲で熱間圧延を
終了し、次いで６００〜７００℃の温度範囲で巻き取
り、次いで冷間圧延してから焼鈍を行うことにより、効
率よく生成することが確認された。そして上記要件のい
ずれかを外れると、ＴｉＣやＭｎＳ主体の析出物が生成
し、満足のいく成形性や打ち抜き加工性が得られなくな
る。尚、上記Ｔｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 析出物の析出末期には若干
量のＴｉＳの析出が見られ、該ＴｉＳ析出物のサイズは
Ｔｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 析出物よりも若干大きく、熱延のままで
は表面欠陥の原因になることがある。しかしこのＴｉＳ
析出物は、その後の冷延工程で破砕され、且つその後の
焼鈍工程でも殆ど成長しないので、上記Ｔｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂
析出物と同様に表面欠陥を生じることなく打ち抜き加工
性を高める作用を発揮する。

【００２０】従って冷延・焼鈍後の状態では、そのサイ
ズが上記範囲に入り且つＴｉ₄ Ｃ₂Ｓ₂ とＴｉＳの総析
出量が上記好適範囲に納まるものが、本発明の目的に叶
う特性を示すものとなる。

【００２１】ＴｉＣ，Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）：析出物としての
サイズが約１００Åで微細に過ぎるため、成形性に悪影
響を及ぼすばかりでなく、バーリング加工性や打ち抜き
加工性改善効果も乏しくなる。極低炭素ＩＦ鋼板のうち
成形性と打ち抜き加工性の改善された冷延鋼板として、
鋼中にＴｉとＮｂを複合添加する方法（特開平６−７３
４５７号公報）が知られているが、本発明者らが検討を
行ったところによると、鋼中にＮｂを０．００３〜０．
０３％の範囲で添加すると、Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）が生成して
鋼中のＣが消費され、打ち抜き加工性の向上に有効なＴ
ｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ が生成されなくなる結果、本発明の目的を
達成できなくなることが確認された。

【００２２】ＦｅＴｉＰ：析出物としてのサイズはＴｉ
₄ Ｃ₂ Ｓ₂ と同程度であり、打ち抜き加工性の向上に有
効に作用するが、結晶粒界にフィルム状に析出して成形
性を著しく悪化させる。

【００２３】ＴｉＮ：析出物としてのサイズはＴｉ₄ Ｃ
₂ Ｓ₂ より若干大きい程度であり、サイズ的には同等の
改質効果を発揮し得るかの様に思われるが、実際は軟質
に過ぎるため、打ち抜き加工性改善効果が殆んど発揮さ
れない。また実用鋼中のＮ量の制御は至難であり、従っ
てこれらのＴｉ化合物を打ち抜き加工性やバーリング加
工性等の改善に活用することは容易でない。

【００２４】Ｔｉ₂ Ｏ：析出物としてのサイズがＴｉ₄
Ｃ₂ Ｓ₂ よりも一桁大きく、打ち抜き加工性およびバー
リング加工性改善効果が乏しく、しかも表面欠陥の原因
になるため好ましくない。

【００２５】ＭｎＳ：ＭｎＳの形態には介在物と析出物
があり、前者はミクロン単位、後者はその１／１０の大
きさである。Ｓ量が多くなると介在物としての量が増大
して打ち抜き加工性向上に寄与するが、前記特開平６−
７３４５７号公報にも示されている様に、打ち抜き加工
性の向上には０．０２％程度以上のＳが必要であり、多
量のＳによって成形性が損なわればかりでなく表面欠陥
の原因となる。

【００２６】上記の様に、極低炭素Ｔｉ含有ＩＦ鋼板内
に生成し得る介在物や析出物としては様々の化合物が考
えられるが、それらのうち１，０００〜１０，０００Å
の析出物サイズを有するＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳは、
成形性やバーリング加工性に悪影響を及ぼすことなく打
ち抜き加工性に好影響を及ぼすこと、しかも該Ｔｉ₄Ｃ₂
Ｓ₂ 及びＴｉＳ主体の析出物の存在量が１×１０⁴ 〜
５×１０⁵ 個／ｍｍ²の範囲となる様に、鋼材の成分組
成や加工条件を適正に調節してやれば、その特長が極め
て効果的に発揮される、という新たな知見を基に、本願
発明の完成を見たものである。

【００２７】次に、本発明において鋼材の成分組成を定
めた理由を明確にする。Ｃは、後述する如くＴｉと結合
してＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ を生成させるうえで欠くことのでき
ない元素であり、少なくとも０．００１０％以上含有さ
せなければならない。しかしながらＣ量が多くなり過ぎ
ると、ＴｉＣの生成量が増大して伸びが低下すると共
に、降伏応力が上昇して成形性やバーリング加工性を悪
化させるので、上限を０．０１０％と定めた。

【００２８】Ｓｉは、延性を低下させることなく強度を
高める有効な元素であるが、多過ぎると焼鈍時に生成す
る酸化皮膜が増大し、その後に行なわれることの多い化
成処理に悪影響を及ぼしたり、また電気めっきを行なう
ときはめっき厚が不均一となってめっきムラを生じ、更
には化成処理性にも悪影響を及ぼすので、Ｓｉ量は０．
２５％以下に抑えるべきである。殊に、該冷延鋼板を合
金化溶融亜鉛めっきする場合は、上記酸化皮膜の形成に
よって不めっき部が生じ易くなるので、好ましくはＳｉ
量を０．２０％以下に抑えることが望まれる。

【００２９】Ｍｎは、ＭｎＳを生成して打ち抜き加工性
に補助的に作用する元素であり、その効果を有効に発揮
させるには０．２０％以上含有させなければならない
が、多過ぎるとバーリング加工性に悪影響を及ぼす様に
なるので１．０％以下に抑えなければならない。

【００３０】Ｐは、鋼中に固溶する場合とＦｅＴｉＰ系
の析出物を形成する場合があり、前者の場合は強化元素
として作用し成形性にはかえって悪影響を及ぼし、また
後者の様な析出物の形態になると、ある程度の打ち抜き
加工性向上効果は認められるが、成形性やバーリング加
工性に及ぼす悪影響が顕著に現れてくるので、０．０５
％以下に抑えなければならない。

【００３１】Ｓは、後述する如くＴｉと結合してＴｉ₄
Ｃ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳ主体の析出物を生成するために必須
の元素であり、その析出による打ち抜き加工性とバーリ
ング加工性改善効果を有効に発揮させるには、鋼中に１
×１０⁴ 個／ｍｍ² 以上のＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳ系
析出物を生成させることが必要であり、そのためにはＳ
を０．０１０％以上含有させなければならない。しかし
それらの効果は約０．０２５％で飽和し、過度に含有さ
せるとバーリング加工性やプレス成形性を却って悪化さ
せる他、表面欠陥を増大させる原因にもなってくるの
で、０．０２５％を上限とする。

【００３２】Ｎは、Ｔｉと結合してＴｉＮを生成する
が、該ＴｉＮには打ち抜き加工性を高める作用は殆んど
なく、Ｃと同様にバーリング加工性やプレス成形性に悪
影響を及ぼすので、こうした欠点を生じさせないため上
限を０．０１０％と定めた。

【００３３】Ｔｉは、前述の如く鋼中にＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂
及びＴｉＳ主体の析出物を生成させて打ち抜き加工性と
バーリング加工性を高める上で最も重要な元素である
が、ＴｉはＣ，Ｓ以外にもＴｉＮとしてＮとも結合する
ので、上記範囲のＮを完全に固定し、更に成形性や耐時
効性を確保するには、ＴｉＣとしてＣを固定することも
必要となる。従ってその量を決めるに当たっては、それ
らの効果も考慮し鋼中のＣ，ＳおよびＮの含有量に応じ
て下記（１）式の要件を満たす量を含有させることが必
須となる。 （Ｔｉ＊／４８）／（Ｃ／１２＋Ｓ／３２）＝０．８〜４．０……（１） 但し、Ｔｉ＊＝Ｔｉ−（４８／１４）Ｎ

【００３４】しかして（１）式の値が０．８未満では、
Ｃ，Ｓと結合するＴｉ量が不十分となって、打ち抜き加
工性の向上に寄与するに足る量のＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ やＴｉ
Ｓが生成せず、また４．０を超えると、Ｃ量が過剰の場
合は固溶Ｃの増大によって、またＳ量が過剰である場合
はＭｎＳの生成によって、いずれの場合も延びが劣化し
て満足な成形性やバーリング加工性が得られなくなる。

【００３５】Ａｌは脱酸剤等として不可避的に混入して
くる元素であるが、多過ぎるとＡｌ ₂ Ｏ₃ 系の非金属系
介在物の生成源となって機械的性質や加工性に悪影響を
及ぼす様になるので、０．１％以下に抑えることが望ま
しい。

【００３６】Ｂは、本発明の様なＴｉ含有鋼ではＮがＴ
ｉＮとして固定されるため、ＢＮ等の析出物を生成する
ことなく固溶状態で存在する。従ってＢ自体が打ち抜き
加工時に生じるバリ高さを抑制する効果はほとんどな
く、こうした意味からすると必須成分とはいえないが、
０．０００２％以上含有させると該Ｂの効果が有効に発
揮され、バーリング加工性が更に高められる。しかしそ
の効果は約０．００５０％で飽和するばかりでなく、深
絞り性を却って悪化させる傾向が生じてくる。

【００３７】上記の様に本発明の冷延鋼板は、析出物と
してのサイズが１，０００〜１０，０００Åの範囲にあ
るＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳ主体の析出物を、鋼中に１
×１０⁴ 〜５×１０⁵ 個／ｍｍ² の範囲で生成させるこ
とによって、打ち抜き加工性やバーリング加工性等を高
めたものであるが、この様なＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳ
主体の析出物を鋼中に適正量生成させるには、熱延鋼板
の製造条件（熱間圧延温度や巻き取り条件など）が重要
となる。そして目的達成のためには、前記成分組成の要
件を満足する鋼よりなるスラブを１，１００〜１，２０
０℃の温度範囲で加熱した後、（Ａｒ₃ 変態温度＋８０
℃）〜（Ａｒ₃ 変態温度−４０℃）の温度範囲で熱間圧
延を終了し、次いで６００〜７００℃の温度範囲で巻き
取り、次いで冷間圧延してから焼鈍すればよいことが確
認された。

【００３８】この時の加熱温度が１，１００℃未満で
は、極めて微細なＴｉＳの生成量が増大して粗大なＴｉ
ＳやＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 系析出物の量が不十分となり、また
１，２００℃を超える高温になると析出物はＭｎＳとな
り、適正量のＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳ系析出物が得ら
れなくなる。また熱間圧延後の巻き取り温度が７００℃
を超える高温になると、Ｔｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳ系析
出物がＦｅＴｉＰ系析出物に変化するし、６００℃未満
の温度ではＴｉ系の析出物が生成せず、せいぜいＴｉＣ
が生成する程度であってＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 系の析出物が生
成せず、本発明で意図する様な打ち抜き加工性やバーリ
ング加工性の改善効果が得られなくなる。

【００３９】尚、該熱間圧延の仕上げ温度は（Ａｒ₃ 変
態温度＋８０℃）〜（Ａｒ₃ 変態温度−４０℃）の範囲
に設定すべきであり、該熱間仕上げ温度が低過ぎる場合
はＦｅＴｉＰが生成し、それ自身及び固溶Ｃの存在によ
って打ち抜き加工性が劣化し、逆に高過ぎる場合は、Ｍ
ｎＳの生成量が増大して満足なバーリング加工性が得ら
れなくなるからである。

【００４０】尚、上記熱間圧延後に行われる冷間圧延と
焼鈍の条件は特に限定されないが、、熱間圧延工程で生
成した適正なサイズと分散量のＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 系析出物
の前記作用効果を有効に持続させると共に、優れた深絞
り性を確保し、且つ粗大化し過ぎたＴｉＳを冷延工程で
破砕して表面欠陥への悪影響を回避するには、冷間圧延
条件を６０〜８５％に設定すると共に、これら析出物の
再固溶を防止しつつ再配列、再凝固によって優れた打ち
抜き加工性や深絞り性を得るには焼鈍条件を７００℃以
上、Ａ_c3温度以下に設定することが望ましい。

【００４１】かくして得られる本発明の冷延鋼板は、そ
のままで商品化することも勿論可能であるが、防錆など
を目的として電気めっきや溶融亜鉛めっき、あるいはり
ん酸塩処理やクロメート処理等の化成処理を施したり、
更には有機樹脂塗装処理等の表面処理を施すこと勿論有
効である。

【００４２】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明の構成および作
用効果を具体的に説明するが、本発明はもとより下記実
施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣
旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施すること
も可能であり、それらは何れも本発明の技術的範囲に含
まれる。

【００４３】実施例１ 表１に示す成分組成の鋼スラブを１１８０℃に加熱した
後、熱延終了温度を約９２０℃、巻き取り温度を６８０
℃に設定して熱間圧延を行ない、厚さ３．２ｍｍの熱延
鋼板を得た。次いでこの熱延鋼板を厚さ０．８ｍｍにま
で冷間圧延し、８００℃で１分間の連続焼鈍を行った
後、１％の調質圧延を行なった。得られた各冷延鋼板に
ついて、下記の方法で鋼板中の析出物の種類と量を調べ
ると共に、引張特性と打ち抜き加工性およびバーリング
加工性を調べた。

【００４４】析出物の種類と量の確認法：抽出レプリカ
法による透過型電子顕微鏡観察。即ち、１万倍の倍率で
約０．０１５ｍｍ²の視野内における前記サイズの析出
物の個数を求め、これを１ｍｍ²内の数に換算して求め
る。打ち抜き加工性 ：各供試板を、クリアランス約１２％で
直径３０ｍｍの円形に打ち抜き加工し、打ち抜き端面に
生じるバリの高さを測定して評価。

【００４５】バーリング加工性：各供試板に直径２０ｍ
ｍの穴を打抜き、該打抜き穴（ｄｉ：ｍｍ）を、頂角３
０度の円錐形ポンチにより割れが板厚を貫通するまで押
し拡げ、そのときの穴径（ｄｆ：ｍｍ）から下記式によ
って穴拡げ率を求め、バーリング性を評価。 穴拡げ率＝［（ｄｆ−ｄｉ）／ｄｉ］×１００（％） 結果を表２に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】表１，２より次の様に考えることができ
る。鋼種Ａ、Ｂ、Ｃは軟鋼系、鋼種Ｄは高強度鋼系で本
発明の規定要件を満足する実施例であり、いずれも優れ
た引張特性を有すると共に、打ち抜き加工性、バーリン
グ加工性のいずれにおいても優れた性能を有している。

【００４９】これらに対して鋼種Ｅ〜Ｊは、いずれもＳ
量が不足するため、バーリング加工性と打ち抜き加工性
のどちらかが悪く、その上鋼種ＥはＣ量も多過ぎてＴｉ
Ｃが生成するため引張特性（特にｒ値）が悪く、鋼種Ｉ
は、Ｐ量が多過ぎるため硬質化し、打ち抜き加工性とバ
ーリング加工性のいずれも不良となっている。また鋼種
ＦはＳｉ量が多過ぎるため、鋼材が硬質化して特にバー
リング加工性が悪化しており、また表２には示していな
いが電気亜鉛めっき時にＳｉ酸化物系皮膜によるめっき
ムラの発生が見られる他、溶融亜鉛めっき時のめっき密
着性も悪かった。鋼種Ｋ，Ｌは、Ｓ量が多過ぎるため、
打ち抜き加工性はそれほど悪くないが、ｒ値と伸びが悪
く、またＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳの析出個数も多過ぎ
るためバーリング加工性も悪く且つ圧延後の鋼板表面に
ブリスターやスリバー等の表面欠陥を生じることが確認
された。更に鋼種Ｍは、Ｔｉ量と（Ｃ＋Ｓ）量のバラン
スが悪く前記（１）式の要件を満たしていないため、ｒ
値が低く且つバーリング加工性も悪い。

【００５０】実施例２ 前記表１に示した鋼種Ｂ（Ａｒ₃ 点は８７７℃）を使用
し、熱間圧延時の加熱温度、熱延仕上げ温度および巻き
取り温度を表３に示す様に変更した以外は、前記実施例
１と同様にして熱間圧延を行ない、引き続いて同じ条件
で冷間圧延と連続焼鈍を行って厚さ０．８ｍｍの冷延鋼
板を製造し、夫々について実施例１と全く同様にして析
出物の種類と数を調べると共に、引張特性、打ち抜き加
工性、バーリング加工性を調べた。結果を表４に示す。

【００５１】

【表３】

【００５２】

【表４】

【００５３】表３，４において符号Ｂ₁ 〜Ｂ₄ は、熱間
圧延時の仕上げ温度と巻き取り温度をいずれも適正な温
度範囲とし、特に加熱温度の影響を調べたものであり、
加熱温度を１，１００〜１，２００℃の適正な範囲で行
なったもの（符号Ｂ₂ ，Ｂ₃）では、適正サイズのＴｉ₄
Ｃ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳ系析出物が適正量生成しており、
引張特性、切削性、打ち抜き加工性のいずれにおいても
優れた特性を有しているのに対し、加熱温度が１，２０
０℃を超える比較例（符号Ｂ₁ ）では、析出物がＭｎＳ
主体のものとなり、また加熱温度が１，１００℃未満の
比較例（符号Ｂ ₄ ）では、析出物がＴｉＳのみとなり、
いずれも打ち抜き加工性が悪い。

【００５４】また符号Ｂ₅ 〜Ｂ₇ は、熱間圧延時の加熱
温度と巻き取り温度をいずれも適正な温度範囲とし、特
に熱延仕上げ温度の影響を調べたものであり、熱延仕上
げ温度を適正な範囲で行なったもの（符号Ｂ₆ ）では、
適正サイズのＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂及びＴｉＳ系析出物が適正
量生成しており、引張特性、打ち抜き加工性、バーリン
グ加工性のいずれにおいても優れた特性を有しているの
に対し、熱延仕上げ温度が高過ぎる比較例（符号Ｂ₅ ）
では、析出物がＴｉＳのみとなり、また熱延仕上げ温度
が低過ぎる比較例（符号Ｂ₇ ）では、析出物がＦｅＴｉ
Ｐ主体となり、いずれも成形性や打ち抜き加工性が不十
分である。

【００５５】また符号Ｂ₈ 〜Ｂ₁₀は、熱間圧延時の加熱
温度と熱延仕上げ温度をいずれも適正な温度範囲とし、
特に巻き取り温度の影響を調べたものであり、巻き取り
温度を適正な範囲で行なったもの（符号Ｂ₉ ）では、適
正サイズのＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 系析出物が適正量生成してお
り、引張特性、打ち抜き加工性のいずれにおいても優れ
た特性を有しているのに対し、巻き取り温度が高過ぎる
比較例（符号Ｂ₈ ）では、析出物がＦｅＴｉＰ主体のも
のとなり、巻取り温度が低すぎる比較例（符号Ｂ₁₀）で
はＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ ，ＴｉＳの析出個数が不足し、いずれ
も満足のいく打ち抜き性，成形性が得られていない。

【００５６】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、鋼
材の成分組成、殊にＴｉ，Ｓ，Ｍｎ，Ｎなどの含有量を
規制すると共に、Ｓ，ＮおよびＣ量とＴｉ量の関係を適
正にコントロールして鋼中に適正サイズのＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ
₂ 及びＴｉＳ系析出物を適正量生成させることにより、
成形性や機械的特性を阻害することなく、打ち抜き加工
性とバーリング加工性の非常に優れた冷延鋼板を提供す
ることができ、また本発明の方法によれば、こうした特
徴を有する冷延鋼板を工業的に確実に製造し得ることに
なった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三木 政一 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社 神戸製鋼所 加古川製鉄所内 (56)参考文献 特開 平８−337841（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−13146（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60 C21D 9/46 - 9/48

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｍａｓｓ％で ０．００１０％≦Ｃ≦０．０１０％ Ｓｉ≦０．２５％ ０．２０％≦Ｍｎ≦１．０％ Ｐ≦０．０５％ ０．０１０≦Ｓ＜０．０２５％ Ｎ≦０．０１％ Ｔｉ≦０．１５％ の要件を満たし、且つ （Ｔｉ＊／４８）／（Ｃ／１２＋Ｓ／３２）＝０．８〜
   ４．０ 但し、Ｔｉ＊＝Ｔｉ−（４８／１４）Ｎを満足すると共
   に、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、内部に
   Ｔｉ₄ Ｃ ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳを主体とするサイズ１，００
   ０〜１０，０００Åの析出物が１×１０⁴ 〜５×１０⁵
   個／ｍｍ² 存在することを特徴とするバーリング加工性
   および打ち抜き加工性に優れた冷延鋼板。
2. 【請求項２】 更に他の元素としてＢ：０．０００２〜
   ０．００５０％を含有するものである請求項１に記載の
   冷延鋼板。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載された成分組成
   の要件を満足する鋼よりなるスラブを１，１００〜１，
   ２００℃の温度範囲で加熱した後、（Ａｒ₃変態温度＋
   ８０℃）〜（Ａｒ₃ 変態温度−４０℃）の温度範囲で熱
   間圧延を終了し、次いで６００〜７００℃の温度範囲で
   巻き取り、次いで冷間圧延を行ってから焼鈍することに
   より、内部にＴｉ₄ Ｃ₂ Ｓ₂ 及びＴｉＳを主体とするサ
   イズ１，０００〜１０，０００Åの析出物を１×１０⁴
   〜５×１０⁵ 個／ｍｍ² 生成させることを特徴とするバ
   ーリング加工性および打ち抜き加工性に優れた冷延鋼板
   の製法。