JP3035040B2 - 深絞り性に優れる複合組織焼付硬化性鋼板 - Google Patents
深絞り性に優れる複合組織焼付硬化性鋼板Info
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- JP3035040B2 JP3035040B2 JP3313495A JP31349591A JP3035040B2 JP 3035040 B2 JP3035040 B2 JP 3035040B2 JP 3313495 A JP3313495 A JP 3313495A JP 31349591 A JP31349591 A JP 31349591A JP 3035040 B2 JP3035040 B2 JP 3035040B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は深絞り性に優れる複合組
織焼付硬化性鋼板に関する。
織焼付硬化性鋼板に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
自動車部品や電気機器外板として、高いプレス成形性を
有し、したがって高いr値を有する冷延鋼板が強く要望
されている。特に、自動車部品に関しては、安全性の確
保及び燃費向上のための軽量化の観点から、高r値に加
えて、鋼板の高強度化も要求されている。
自動車部品や電気機器外板として、高いプレス成形性を
有し、したがって高いr値を有する冷延鋼板が強く要望
されている。特に、自動車部品に関しては、安全性の確
保及び燃費向上のための軽量化の観点から、高r値に加
えて、鋼板の高強度化も要求されている。
【0003】従来、r値を向上させた鋼板としては、極
低炭素鋼にCとNを十分に固着し得るのに足りる量のT
i及び/又はNbを添加した、所謂IF(Interstitial
Free)鋼が知られている。この鋼種を高強度化するに
は、これに固溶強化元素であるSi、Mn、P等が添加さ
れているが、しかし、これらの固溶強化元素は、冷間圧
延後の焼鈍中にr値に有利な(222)結晶方位の核生
成及び結晶粒成長を抑制する傾向を有するために、高い
r値と強度を併せて得ることが困難である。また、固溶
C、Nがないため、焼付硬化性(BH性)がない。
低炭素鋼にCとNを十分に固着し得るのに足りる量のT
i及び/又はNbを添加した、所謂IF(Interstitial
Free)鋼が知られている。この鋼種を高強度化するに
は、これに固溶強化元素であるSi、Mn、P等が添加さ
れているが、しかし、これらの固溶強化元素は、冷間圧
延後の焼鈍中にr値に有利な(222)結晶方位の核生
成及び結晶粒成長を抑制する傾向を有するために、高い
r値と強度を併せて得ることが困難である。また、固溶
C、Nがないため、焼付硬化性(BH性)がない。
【0004】また、例えば、特公平3−2224号公報
及び特公平3−21611号公報では、低炭素鋼にNb
及びBを添加し、冷延、焼鈍後に複合組織にすることに
より、高r値、常温非時効性及び高い焼付硬化性(BH
性)を得ることが提案されているが、この技術では、焼
鈍温度が900℃前後と高いため、経済性が悪い。しか
もAc3変態点以上、或いはAc3変態点付近であるので、
フェライトが非常に少なくなり、焼鈍後の集合組織がラ
ンダムになり易く、安定して高r値を得ることができな
い。
及び特公平3−21611号公報では、低炭素鋼にNb
及びBを添加し、冷延、焼鈍後に複合組織にすることに
より、高r値、常温非時効性及び高い焼付硬化性(BH
性)を得ることが提案されているが、この技術では、焼
鈍温度が900℃前後と高いため、経済性が悪い。しか
もAc3変態点以上、或いはAc3変態点付近であるので、
フェライトが非常に少なくなり、焼鈍後の集合組織がラ
ンダムになり易く、安定して高r値を得ることができな
い。
【0005】本発明は、上記従来技術の欠点を解消し
て、安定して優れた深絞り性を有すると共に高い焼付硬
化性の冷延鋼板を提供することを目的とするものであ
る。
て、安定して優れた深絞り性を有すると共に高い焼付硬
化性の冷延鋼板を提供することを目的とするものであ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記課
題を解決するために鋭意研究した結果、低炭素鋼にCと
Nを固着し得るに必要なTiを添加し、これに通常の高
r値IF鋼の製造方法に従って熱間圧延及び冷間圧延後
の連続焼鈍法にて、組織をフェライトとマルテンサイト
の複合組織にすることによって、深絞り性に優れる複合
組織焼付硬化性鋼板が得ることを見い出し、ここに本発
明を完成したものである。
題を解決するために鋭意研究した結果、低炭素鋼にCと
Nを固着し得るに必要なTiを添加し、これに通常の高
r値IF鋼の製造方法に従って熱間圧延及び冷間圧延後
の連続焼鈍法にて、組織をフェライトとマルテンサイト
の複合組織にすることによって、深絞り性に優れる複合
組織焼付硬化性鋼板が得ることを見い出し、ここに本発
明を完成したものである。
【0007】すなわち、本発明は、C:0.002〜0.
010%、Si≦1.0%、Mn:0.2〜2.0%、P≦
0.20%、Al:0.005〜0.10%を含有し、更
に、Ti≦0.1%で、かつ、{(C/12)+(N/14)+(S/
32)}<(Ti/48)の関係を満足する量のTiを含有し、残
部がFe及び不可避的不純物よりなる鋼であって、その
組織がフェライトと体積率で0.3%以上5%以下のマ
ルテンサイトからなることを特徴とする深絞り性に優れ
る複合組織焼付硬化性鋼板を要旨とするものである。
010%、Si≦1.0%、Mn:0.2〜2.0%、P≦
0.20%、Al:0.005〜0.10%を含有し、更
に、Ti≦0.1%で、かつ、{(C/12)+(N/14)+(S/
32)}<(Ti/48)の関係を満足する量のTiを含有し、残
部がFe及び不可避的不純物よりなる鋼であって、その
組織がフェライトと体積率で0.3%以上5%以下のマ
ルテンサイトからなることを特徴とする深絞り性に優れ
る複合組織焼付硬化性鋼板を要旨とするものである。
【0008】以下に本発明を更に詳述する。
【0009】
【0010】まず、本発明における鋼の化学成分の限定
理由について説明する。
理由について説明する。
【0011】C:Cは、その添加量が増大するにつれ
て、Cを固着するに要するTiの添加量が増大し、製造
費用が増加し、また、析出物が増加することにより、粒
成長を阻害してr値の向上を妨げる。したがって、本発
明においてはC量の上限を0.01%とする。しかし、
0.002%よりも少ないと、マルテンサイトを得るの
が困難であるので、下限を0.002%とする。
て、Cを固着するに要するTiの添加量が増大し、製造
費用が増加し、また、析出物が増加することにより、粒
成長を阻害してr値の向上を妨げる。したがって、本発
明においてはC量の上限を0.01%とする。しかし、
0.002%よりも少ないと、マルテンサイトを得るの
が困難であるので、下限を0.002%とする。
【0012】Si:Siは固溶強化に有効な元素である
が、1.0%を超えるとr値の劣化が大きくなるので、
その上限を1.0%とする。
が、1.0%を超えるとr値の劣化が大きくなるので、
その上限を1.0%とする。
【0013】Mn:Mnは、鋼の焼入性を向上し、かつ、
固溶強化に有効な元素であるが、2.0%を超えるとr
値の劣化が大きくなるので、その上限を2.0%とす
る。しかし、0.2%よりも少ないと、マルテンサイト
を得るのが困難になるばかりか、熱間割れを生じ、r値
を低下させるので、その下限を0.2%とする。
固溶強化に有効な元素であるが、2.0%を超えるとr
値の劣化が大きくなるので、その上限を2.0%とす
る。しかし、0.2%よりも少ないと、マルテンサイト
を得るのが困難になるばかりか、熱間割れを生じ、r値
を低下させるので、その下限を0.2%とする。
【0014】P:Pは固溶強化に有効な元素であるが、
0.20%を超えるとr値の劣化及び耐2次加工脆性が
劣化するので、その上限を0.20%とする。
0.20%を超えるとr値の劣化及び耐2次加工脆性が
劣化するので、その上限を0.20%とする。
【0015】Al:Alは脱酸剤として、少なくとも0.
005%を添加することが必要である。しかし、0.1
0%を超えて過多に添加すると、脱酸効果が飽和するの
みならず、アルミナ系介在物が発生し、成形性を劣化さ
せるので、Al量は0.005〜0.10%の範囲とす
る。
005%を添加することが必要である。しかし、0.1
0%を超えて過多に添加すると、脱酸効果が飽和するの
みならず、アルミナ系介在物が発生し、成形性を劣化さ
せるので、Al量は0.005〜0.10%の範囲とす
る。
【0016】Ti:Tiは、本発明において極めて重要な
添加元素である。すなわち、C及びNを固着して、鋼を
IF鋼にするために、{(C/12)+(N/14)+(S/32)}
<(Ti/48)の関係を満足するTi量が必要である。しか
し、Tiを0.1%を超えて過多に添加すると、製造費用
が増加し、また、粒成長を阻害してr値の向上を妨げる
ので好ましくない。
添加元素である。すなわち、C及びNを固着して、鋼を
IF鋼にするために、{(C/12)+(N/14)+(S/32)}
<(Ti/48)の関係を満足するTi量が必要である。しか
し、Tiを0.1%を超えて過多に添加すると、製造費用
が増加し、また、粒成長を阻害してr値の向上を妨げる
ので好ましくない。
【0017】上記の化学成分を有する鋼は、通常の高r
値IF鋼の製造方法にしたがって、熱間圧延及び冷間圧
延した後、連続焼鈍法にて、その組織をフェライトと体
積率で0.3%以上5%以下のマルテンサイトからなる
組織にする。マルテンサイトの体積率が0.3%よりも
少ないと、マルテンサイト変態に伴う周辺のフェライト
素地における可動転位の形成が少なく、常温での時効性
を抑制できない。また、マルテンサイトの体積率が5%
を超えると、材料の変形形態が変わり、高r値を得るこ
とができない。
値IF鋼の製造方法にしたがって、熱間圧延及び冷間圧
延した後、連続焼鈍法にて、その組織をフェライトと体
積率で0.3%以上5%以下のマルテンサイトからなる
組織にする。マルテンサイトの体積率が0.3%よりも
少ないと、マルテンサイト変態に伴う周辺のフェライト
素地における可動転位の形成が少なく、常温での時効性
を抑制できない。また、マルテンサイトの体積率が5%
を超えると、材料の変形形態が変わり、高r値を得るこ
とができない。
【0018】上記の方法によって得られる複合組織鋼板
は、次のような特性を有している。 (1)焼鈍ままで降伏点伸びがなく、降伏比が低い。 (2)加工硬化係数(n値)が高く、一様伸び及び全伸び
が大きい。 (3)常温では降伏点伸びの回復が極めて遅い遅時効性
を有し、かつBH性がある。 (4)高r値を有する。 いずれの特性もプレス成形用鋼板に強く要求されている
特性である。
は、次のような特性を有している。 (1)焼鈍ままで降伏点伸びがなく、降伏比が低い。 (2)加工硬化係数(n値)が高く、一様伸び及び全伸び
が大きい。 (3)常温では降伏点伸びの回復が極めて遅い遅時効性
を有し、かつBH性がある。 (4)高r値を有する。 いずれの特性もプレス成形用鋼板に強く要求されている
特性である。
【0019】このような優れた特性を有するのは、以下
の理由によるものと考えられる。すなわち、焼鈍の加熱
温度をAc1変態点以上Ac3変態点以下にし、フェライト
・オーステナイトの2相にすることによって、Cは固溶
度の差によりフェライトからオーステナイトに移動し、
濃縮するので、フェライト中のC濃度は小さくなる。こ
れを冷却することにより、Cの濃縮したオーステナイト
をマルテンサイトにすることで、軟質のフェライトと硬
質のマルテンサイト(体積率0.3〜5%)の複合組織鋼
板を得ることができる。その結果、焼鈍加熱過程で{1
11}集合組織が発達し、かつ、清浄なフェライトによ
って高r値で延性の良好な鋼板が製造できる。
の理由によるものと考えられる。すなわち、焼鈍の加熱
温度をAc1変態点以上Ac3変態点以下にし、フェライト
・オーステナイトの2相にすることによって、Cは固溶
度の差によりフェライトからオーステナイトに移動し、
濃縮するので、フェライト中のC濃度は小さくなる。こ
れを冷却することにより、Cの濃縮したオーステナイト
をマルテンサイトにすることで、軟質のフェライトと硬
質のマルテンサイト(体積率0.3〜5%)の複合組織鋼
板を得ることができる。その結果、焼鈍加熱過程で{1
11}集合組織が発達し、かつ、清浄なフェライトによ
って高r値で延性の良好な鋼板が製造できる。
【0020】また、マルテンサイト変態に伴う周辺のフ
ェライト素地における可動転位の形成及び内部応力によ
り、外部から応力が加わると容易にマルテンサイト相周
辺から転位が発生し、均一に塑性変形が伝播する。この
ため、焼鈍ままで降伏点伸びがなく、降伏比が低い。そ
して、フェライト中に適度な固溶Cが存在するために、
良好なBH性を有する。以上の理由により、深絞り性に
優れる複合組織焼付硬化性鋼板を製造できるのである。
ェライト素地における可動転位の形成及び内部応力によ
り、外部から応力が加わると容易にマルテンサイト相周
辺から転位が発生し、均一に塑性変形が伝播する。この
ため、焼鈍ままで降伏点伸びがなく、降伏比が低い。そ
して、フェライト中に適度な固溶Cが存在するために、
良好なBH性を有する。以上の理由により、深絞り性に
優れる複合組織焼付硬化性鋼板を製造できるのである。
【0021】次に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらの実施例に何ら限定されるものでないことは云うま
でもない。
れらの実施例に何ら限定されるものでないことは云うま
でもない。
【0022】
【表1】 に示す化学成分を有する極低炭素鋼のIF鋼につき、1
250℃で溶体化処理した後、仕上げ温度を900℃と
して熱間圧延を終了し、その後、700℃で1時間炉
冷、巻取り処理の後、80%の冷間圧延を加えて0.8m
m厚の鋼板にし、これを
250℃で溶体化処理した後、仕上げ温度を900℃と
して熱間圧延を終了し、その後、700℃で1時間炉
冷、巻取り処理の後、80%の冷間圧延を加えて0.8m
m厚の鋼板にし、これを
【表2】 に示す加熱、冷却条件で焼鈍した。これらの材料特性を
調べた結果を表2に併記する。
調べた結果を表2に併記する。
【0023】引張試験はJIS13号B試験片を使用し
た。常温時効(AI量)は、10%引張与歪時から100
℃×1時間処理した後のYSの上昇量で評価した。焼付
硬化量(BH量)は、2%引張与歪時から170℃×20
分処理した後のYSの上昇量で評価した。
た。常温時効(AI量)は、10%引張与歪時から100
℃×1時間処理した後のYSの上昇量で評価した。焼付
硬化量(BH量)は、2%引張与歪時から170℃×20
分処理した後のYSの上昇量で評価した。
【0024】表2より明らかなように、試験No.1〜N
o.5は本発明鋼であり、いずれもAI量が5N/mm2以
下で遅時効性を有し、50N/mm2以上の高いBH量を
有している。また、r値も1.8以上あり、優れた深絞
り性を有している。
o.5は本発明鋼であり、いずれもAI量が5N/mm2以
下で遅時効性を有し、50N/mm2以上の高いBH量を
有している。また、r値も1.8以上あり、優れた深絞
り性を有している。
【0025】これに対し、試験No.6はマルテンサイト
体積率が少ないために常温時効性を持っている。No.7
はIF鋼で深絞り性は良いものの、Cが少ないために強
度が低く、焼付硬化性がない。No.8はCが高く、マル
テンサイト体積率が11%と高いために、深絞り性が低
い。No.9はSiが1.2%と高いために深絞り性が低
い。No.10はMnが低いために焼入れができず、マル
テンサイトが得られず、常温時効を起こしている。No.
11はMnが2.5%と高いために深絞り性が低い。No.
12はPが0.21%と高いために深絞り性が低い。
体積率が少ないために常温時効性を持っている。No.7
はIF鋼で深絞り性は良いものの、Cが少ないために強
度が低く、焼付硬化性がない。No.8はCが高く、マル
テンサイト体積率が11%と高いために、深絞り性が低
い。No.9はSiが1.2%と高いために深絞り性が低
い。No.10はMnが低いために焼入れができず、マル
テンサイトが得られず、常温時効を起こしている。No.
11はMnが2.5%と高いために深絞り性が低い。No.
12はPが0.21%と高いために深絞り性が低い。
【0026】また、B鋼(化学成分:本発明範囲内)の焼
鈍条件を変えて、マルテンサイト体積率を変化させた材
料の特性を図1に示す。図1において、マルテンサイト
体積率が0.3%未満の場合、AI量が高く、常温時効
性がある。また、5%を超えるとr値が小さく、十分な
深絞り性が得られない。このように、本発明範囲内の化
学成分であってもマルテンサイト体積率が0.3〜5%
の範囲にない場合は、本発明の特性が得られないことが
わかる。
鈍条件を変えて、マルテンサイト体積率を変化させた材
料の特性を図1に示す。図1において、マルテンサイト
体積率が0.3%未満の場合、AI量が高く、常温時効
性がある。また、5%を超えるとr値が小さく、十分な
深絞り性が得られない。このように、本発明範囲内の化
学成分であってもマルテンサイト体積率が0.3〜5%
の範囲にない場合は、本発明の特性が得られないことが
わかる。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
C、Ti、Mn、Si及びAlを適量添加し、更に組織をフ
ェライトと適量のマルテンサイトとするので、自動車用
パネル材等、深絞り性が要求される冷延鋼板として必要
な材料特性を有し、特に、強度特性が優れ、成形後に高
い強度上昇が得られるため、成形が容易であり、かつ耐
デント性に優れた鋼板を提供できる。
C、Ti、Mn、Si及びAlを適量添加し、更に組織をフ
ェライトと適量のマルテンサイトとするので、自動車用
パネル材等、深絞り性が要求される冷延鋼板として必要
な材料特性を有し、特に、強度特性が優れ、成形後に高
い強度上昇が得られるため、成形が容易であり、かつ耐
デント性に優れた鋼板を提供できる。
【図1】本発明範囲内の化学成分を有する鋼の焼鈍条件
を変えてマルテンサイト体積率を変化させた材料におい
て、材料特性(r値、AI量、BH量)に及ぼすマルテン
サイト体積率の影響を示す図である。
を変えてマルテンサイト体積率を変化させた材料におい
て、材料特性(r値、AI量、BH量)に及ぼすマルテン
サイト体積率の影響を示す図である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 38/00 - 38/60 C21D 9/46 - 9/48
Claims (1)
- 【請求項1】 重量%で(以下同じ)、C:0.002〜
0.010%、Si≦1.0%、Mn:0.2〜2.0%、P
≦0.20%、Al:0.005〜0.10%を含有し、更
に、Ti≦0.1%で、かつ、{(C/12)+(N/14)+(S/
32)}<(Ti/48)の関係を満足する量のTiを含有し、残
部がFe及び不可避的不純物よりなる鋼であって、その
組織がフェライトと体積率で0.3%以上5%以下のマ
ルテンサイトからなることを特徴とする深絞り性に優れ
る複合組織焼付硬化性鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3313495A JP3035040B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 深絞り性に優れる複合組織焼付硬化性鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3313495A JP3035040B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 深絞り性に優れる複合組織焼付硬化性鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05125484A JPH05125484A (ja) | 1993-05-21 |
JP3035040B2 true JP3035040B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=18042000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3313495A Expired - Fee Related JP3035040B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 深絞り性に優れる複合組織焼付硬化性鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3035040B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5531842A (en) * | 1994-12-06 | 1996-07-02 | Exxon Research And Engineering Company | Method of preparing a high strength dual phase steel plate with superior toughness and weldability (LAW219) |
JP3793351B2 (ja) * | 1998-06-30 | 2006-07-05 | 新日本製鐵株式会社 | 焼付硬化性に優れた冷延鋼板 |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP3313495A patent/JP3035040B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05125484A (ja) | 1993-05-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000125 |
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