JP3007662B2

JP3007662B2 - 耐縦割れ性の優れた熱延軟鋼板の製造方法

Info

Publication number: JP3007662B2
Application number: JP2221499A
Authority: JP
Inventors: 秀則白沢; 利雄横井; 吾郎阿南
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1990-08-23
Publication date: 2000-02-07
Anticipated expiration: 2015-02-07
Also published as: JPH04103717A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は熱延鋼板の製造方法に係り、特に、十分に良
好な加工性を有すると共に優れた耐縦割れ性能をも兼ね
備えた熱延軟鋼板の製造方法に関するものである。

（従来の技術及び解決しようとする課題）自動車分野の第二次軽量化時代及び製造コストダウン
への対応として、近年、加工性の極めて優れた鋼板の要
求が強まっている。特に自動車の足回り部品などに使用
される熱延鋼板については、伸び、フランジ性の改善要
求が強く、鉄鋼メーカー間の材料開発競争も激化してい
る。

ところで、従来の熱延鋼板では、一次加工時には良好
な伸び、延性を示すが、厳しい深絞り加工を与えた後、
更に二次加工を行うと、所謂、縦割れと呼ばれる脆性破
壊が生じ、問題となっている。

この点、絞り加工用に使用されることの多かった冷延
鋼板に関しては、耐縦割れ性能に関する種々の検討がな
されていたが、熱延鋼板に関してはかゝる性能に関する
検討や報告は極めて少ない。

しかしながら、冷延代替の熱延鋼板の要求が強まって
おり、自動車用部品などのように厳しい深絞り加工を施
す用途に熱延鋼板を適用しようとする傾向が著しく強く
なってきており、熱延鋼板における耐縦割れ性能も見過
ごすことのできない重要な材料特性となっている。とり
わけ、高延性を得るためには低炭素化が図られてきた極
低炭素鋼で、この問題は顕在化している。

かゝる問題を解決するために、Ｐの粒界偏析を抑制
する方法（特開昭60−204827号）や、粒界強度を高め
るために、固溶炭素を積極的に残す目的で、炭素量を多
く添加する方法、或いは添加炭素量は少なくしたまま
で、固溶炭素量を少しでも多く残すために低温巻取を実
施する方法が試みられている。

しかし、の方法では、Ｐ量を極力抑制しても、極低
炭素鋼ではその効果が認められない。また、の方法で
も、固溶炭素を残す目的で積極的に炭素量を増大する
と、延性、特に伸びが著しく劣化し加工性が損われる。
一方、の方法のように炭素の添加量を少なくし、且つ
巻取温度を低くすることで固溶炭素を残すことも可能で
あるが、これは、耐縦割れ性能は十分に得られることは
あっても、伸びの改善には限度がある。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、十分に良
好な加工性を有すると共に優れた耐縦割れ性能をも兼ね
備え、且つBH量が2kgf/mm²以上である熱延鋼板の製造方
法を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、従来の優れた加工性（伸び、延性）を
有する熱延鋼板は良好な耐縦割れ性能を有しないことに
鑑みて、良好な耐縦割れ性能を付与し得る方策について
鋭意研究を重ねた結果、伸び、延性の改善に有効な低炭
素鋼の成分組成と巻取温度を適切にして鋼中の固溶炭素
を最適な範囲に制御することにより、加工性と耐縦割れ
性をともに兼ね備え、且つBH量を2kgf/mm²以上とするこ
とができるとの知見を得て、ここに本発明をなしたもの
である。

すなわち、本発明は、 C:0.0004％以上、0.0030％未満 Mn:0.10〜0.80％ Si:0.01〜0.40％ P:0.10％以下 S:0.01％以下Ａ:0.01〜0.10％残部:Fe及び不可避的不純物からなる成分組成の鋼、或いは C:0.0050〜0.0100％ Mn:0.10〜0.80％ Si:0.01〜0.40％ P:0.10％以下 S:0.01％以下Ａ:0.01〜0.10％を含有すると共に、更に Ti:0.10％以下 Nb:0.10％以下 Ca:0.010％以下のうちの１種又は２種以上を含有し、残部:Fe及び不可避的不純物からなり、かつ、下式で定義される有効Ｃ量（ExC
量）が下式を満足する成分組成を有する鋼について、 0.0004≦ExC＜0.0030 … 熱間圧延するに際し、巻取温度が550℃以上750℃以下
の温度域で巻取ることを特徴とするものである。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

（作用）従来、固溶Ｃが残存する鋼では、残存しない鋼に比較
し、伸びが劣化するものと考えられていたが、本発明者
らは、ある巻取温度条件のもとで、固溶Ｃ量がある程度
存在しても、伸びは劣化せず、且つ耐縦割れ性能も十分
に確保できることを見い出したものである。

以下にかゝる知見を得た基礎実験結果について説明す
る。

まず、第１図に示すように、焼付硬化性の指標である
BH量と縦割れ遷移温度が明確な対応関係があり、BH量が
2kgf/mm²以上であれば、粒界破壊を生ぜず、縦割れ遷移
温度も−100℃以下で、実用上全く問題のない優れた耐
縦割れ性能を示すことを確認した。

そして、本発明条件のうち、特にＣ量又は有効Ｃ量
（ExC量）に関する条件式により鋼の成分組成を規定し
た理由は、第２図及び第３図に示すように、上記条件
（第１図）を満足することにより、伸びの著しい低下を
招くことなく、耐縦割れ性の指標であるBH量が十分確保
できるためである。なお、有効Ｃ量（ExC量）はTi、Nb
などが添加された場合に規制されるＣ量であるが、第２
図及び第３図においてExC量がマイナスの値は、Ti、Nb
が多量に添加されて式の値（ExC量）がマイナスにな
った場合を示す。

すなわち、Ｃ量又はExC量が0.0004％未満では、第３
図に示すように伸びは確保できるものの、第２図に示す
ように耐縦割れ性の指標であるBH量が2kgf/mm²以下とな
り、また0.0030％以上になると、第３図に示すように、
比較的高い巻取温度において伸びが急激に低下し始める
ためである。

次に、本発明における鋼の成分組成の限定理由につい
て説明する。

C: Ｃは強度上昇及び耐縦割れ性の改善をもたらす好まし
い元素であり、耐縦割れ性の確保の面より0.0004％以上
とする。しかし、0.0030％以上になると伸び、延性が劣
化するので、上限値を0.0030％未満とする。

但し、後述の如くTi、Nbなどを添加した場合には、前
記式で定義される有効Ｃ量（ExC量）により耐縦割れ
性及び伸びが規制されるので、このような場合には、Ｃ
の一部がTi、Nbなどで固定されることを考慮して、Ｃ量
の下限値は0.0050％、上限値は0.0100％とする。

Si: Siは固溶体硬化を通じて強度上昇に有効であるが、0.
01％未満ではその効果がないので、0.01％以上必要であ
る。しかし、表面性状の観点より、上限値を0.40％とす
る。

Mn: Mnは固溶体硬化、細粒硬化を通じて強靱化に有効な元
素である。しかし、その効果が大いに期待できる下限値
は0.10％であり、上限値は延性を確保するために0.80％
とする。

P: Ｐはセパレーション性能に対して好ましくない元素で
あり、可能な限り少ない方がよいが、経済性を考慮して
0.10％以下とする。好ましくは0.010％以下である。

S: ＳはMnと結合してＡ系介在物を生じ、靱性、延性を低
下させるばかりでなく、セパレーションを誘発し易い元
素であるので、可能な限り少ない方がよい。しかし、経
済性を考慮して0.01％以下とする。好ましくは0.005％
以下である。

Ａ：Ａは脱酸剤として添加されるが、0.01％未満ではそ
の効果がなく、一方、0.10％でその効果が飽和するの
で、上限値を0.10％とする。

以上の成分が必須成分であるが、必要に応じてTi、Nb
及びCaのうちの１種又は２種以上を適量で添加すること
ができる。

Ti、Nb: Ti、Nbは固溶Ｃ、Ｎを固定するために必要な元素であ
る。しかし、過剰の添加は伸び、延性を著しく劣化させ
るので、それぞれ0.10％以下とする。

Ca: Caは介在物の形態制御により、低温靱性、延性、伸び
に好ましいばかりでなく、セパレーション対策としても
好ましい元素である。しかし、多すぎると鋼中の介在物
量が増加して、靱性、延性の劣化を生じる。したがっ
て、0.010％以下とする。

なお、Ｎ量は可能な限り少ない方がよい。これは、経
済性の観点からだけでなく、上記の条件式及びを満
たすためのTi、Nbの必要量が多くなり、加工性が劣化す
るためである。

なお、他の成分としては、加工用熱延鋼板として通常
含まれる成分、すなわち、Cr、Cuなどを必要に応じて添
加してもよい。また、Ｂも必要に応じて添加できるが、
0.0050％以上のＢ添加は加工性に悪い影響を及ぼすと共
にコスト高ともなるので、0.0050％以下の添加であれ
ば、本発明の効果を損なうものではない。

上記化学成分を有する鋼は、従来のプロセスと同様、
熱間圧延されるが、本発明においては、巻取温度を550
〜750℃の範囲に規定するものである。

すなわち、第５図に示すように、巻取温度が550℃よ
り低くなると伸びEl）が著しく低下するため、巻取温度
は550℃以上とする。なお、巻取温度を750℃より高くす
ると、表面性状、成形時の肌荒れなどの問題が生じるの
で好ましくない。

なお、熱間圧延等の他の条件は特に制限されるもので
はない。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例）第１表に示す化学成分の鋼を転炉で溶製し、通常の工
程により製造したスラブを加熱炉に挿入して加熱した
後、熱間圧延し、第２表に示す条件により巻取った。

得られた熱延鋼板のBH量及び伸びを第２表に示す。

第２表において、比較例No.4はExC量が多いために伸
びが不足しており、比較例No.5はExC量が少ないためにB
H量が2kgf/mm²以下で耐縦割れ性に劣っている。

比較例No.6〜No.8は、いずれも巻取温度が低いため、
良好な伸びが得られていない。

一方、本発明例No.1〜No.3は、良好な耐縦割れ性と良
好な伸びがともに得られている。

（発明の効果）以上詳述したように、本発明によれば、成分組成と熱
延条件を適切に規制したので、従来の熱延軟鋼板に比べ
て、良好な耐縦割れ性と良好な加工性がともに確保で
き、冷延材の代替として使用できる強加工用熱延軟鋼板
を提供できる。

【図面の簡単な説明】第１図はBH量と縦割れ遷移温度との関係を示す図、第２図はExC量とBH量との関係を示す図、第３図はExC量と伸び（El）との関係を示す図、第４図は巻取温度（CT）とBH量との関係を示す図、第５図は巻取温度（CT）と伸び（El）との関係を示す図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−209424（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−149730（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−195223（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−195228（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−117246（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C21D 8/02 - 8/04 C21D 9/46,9/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で（以下、同じ）、 C:0.0004％以上、0.0030％未満 Mn:0.10〜0.80％ Si:0.01〜0.40％ P:0.10％以下 S:0.01％以下Ａ:0.01〜0.10％残部:Fe及び不可避的不純物からなる成分組成の鋼を熱間圧延するに際し、巻取温度
が550℃以上750℃以下の温度域で巻取ることを特徴とす
る耐縦割れ性及び加工性に優れ、BH量2kgf/mm²以上であ
る熱延軟鋼板の製造方法。
【請求項２】前記鋼が、 C:0.0050〜0.0100％ Mn:0.10〜0.80％ Si:0.01〜0.40％ P:0.10％以下 S:0.01％以下Ａ:0.01〜0.10％を含有すると共に、更に Ti:0.10％以下 Nb:0.10％以下 Ca:0.010％以下のうちの１種又は２種以上を含有し、残部:Fe及び不可避的不純物からなり、かつ、下式で定義される有効Ｃ量（ExC
量）が下式を満足する成分組成を有する鋼である請求
項１に記載の方法。 0.0004≦ExC＜0.0030 …