JP3044641B2 - 著しく高い塗装焼付硬化性能を有する常温非時効性冷延鋼板 - Google Patents
著しく高い塗装焼付硬化性能を有する常温非時効性冷延鋼板Info
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- JP3044641B2 JP3044641B2 JP5087649A JP8764993A JP3044641B2 JP 3044641 B2 JP3044641 B2 JP 3044641B2 JP 5087649 A JP5087649 A JP 5087649A JP 8764993 A JP8764993 A JP 8764993A JP 3044641 B2 JP3044641 B2 JP 3044641B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非常に高い塗装焼付硬
化性能を有する常温非時効性冷延鋼板に関するものであ
る。本発明が係わる冷延鋼板とは、自動車、家庭電気製
品、建物などに使用されるもので、表面処理をしない狭
義の冷延鋼板と、防錆のために、例えばＺｎメッキや合
金化Ｚｎメッキあるいは電気Ｚｎメッキなどの表面処理
を施した広義の冷延鋼板の両方を含む。
化性能を有する常温非時効性冷延鋼板に関するものであ
る。本発明が係わる冷延鋼板とは、自動車、家庭電気製
品、建物などに使用されるもので、表面処理をしない狭
義の冷延鋼板と、防錆のために、例えばＺｎメッキや合
金化Ｚｎメッキあるいは電気Ｚｎメッキなどの表面処理
を施した広義の冷延鋼板の両方を含む。
【０００２】
【従来の技術】最近、地球環境問題に端を発して自動車
の燃費を法的に規制する動きがある。このような動きに
対して、自動車の車体を軽量化する目的から自動車外板
等に使用する鋼板を高強度化して板厚を減少させる方法
が対策として採られてきた。自動車用鋼板を高強度化す
ると、一般的にはその他の特性、例えば降伏点、ｒ値、
伸びが悪化して外板等の用途に耐えられなくなる。そこ
で、これらの特性を満足させるために極低炭素鋼をベー
スにした高強度鋼板が提案され、採用されている。そし
て、特に外板パネルに対しては、板厚が減少することに
よって飛び石等が当たった時に容易に凹まない（耐デン
ト性）ように焼付硬化性（ＢＨ性）を付与した、非時効
性の鋼板が盛んに採用されるようになった。
の燃費を法的に規制する動きがある。このような動きに
対して、自動車の車体を軽量化する目的から自動車外板
等に使用する鋼板を高強度化して板厚を減少させる方法
が対策として採られてきた。自動車用鋼板を高強度化す
ると、一般的にはその他の特性、例えば降伏点、ｒ値、
伸びが悪化して外板等の用途に耐えられなくなる。そこ
で、これらの特性を満足させるために極低炭素鋼をベー
スにした高強度鋼板が提案され、採用されている。そし
て、特に外板パネルに対しては、板厚が減少することに
よって飛び石等が当たった時に容易に凹まない（耐デン
ト性）ように焼付硬化性（ＢＨ性）を付与した、非時効
性の鋼板が盛んに採用されるようになった。
【０００３】例えば、特公平３−２２２４号公報や特公
平３−２１６１１号公報には、極低炭素鋼にＮｂ、Ｔ
ｉ、Ｂを選択添加して、焼鈍後にフェライト相と低温変
態生成相を共存させた複合組織冷延鋼板が開示されてい
る。これらの鋼板は、パネル用として要求される深絞り
性、高延性、常温非時効性およびＢＨ性を備えている。
しかしながら、これらに開示された鋼板のＢＨ性は高々
６ｋｇｆ／ｍｍ2 程度であり、さらに車体の軽量化を進
めたいとする需要家の要求に対してはまだ不十分なＢＨ
レベルにある。
平３−２１６１１号公報には、極低炭素鋼にＮｂ、Ｔ
ｉ、Ｂを選択添加して、焼鈍後にフェライト相と低温変
態生成相を共存させた複合組織冷延鋼板が開示されてい
る。これらの鋼板は、パネル用として要求される深絞り
性、高延性、常温非時効性およびＢＨ性を備えている。
しかしながら、これらに開示された鋼板のＢＨ性は高々
６ｋｇｆ／ｍｍ2 程度であり、さらに車体の軽量化を進
めたいとする需要家の要求に対してはまだ不十分なＢＨ
レベルにある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】自動車の外板パネルな
どに使用される鋼板には、プレス加工後にスプリングバ
ックや面歪などが生じない良好な面形状性が厳しく要求
されるため、降伏強度は２５ｋｇｆ／ｍｍ2 以下である
ことが必須である。一方、プレス成形をした後の鋼板に
は耐デント性が要求されるため、できるだけ高い降伏強
度が必要となり、著しく高い焼付硬化性能が求められ
る。
どに使用される鋼板には、プレス加工後にスプリングバ
ックや面歪などが生じない良好な面形状性が厳しく要求
されるため、降伏強度は２５ｋｇｆ／ｍｍ2 以下である
ことが必須である。一方、プレス成形をした後の鋼板に
は耐デント性が要求されるため、できるだけ高い降伏強
度が必要となり、著しく高い焼付硬化性能が求められ
る。
【０００５】以上から、車体の軽量化に有益な外板パネ
ル用として望ましい鋼板は、プレス加工前の降伏強度が
成形可能な範囲でできるだけ高く、プレス加工後の塗装
焼付で著しく降伏強度が上昇する特性をもつことが必要
である。もちろん、深絞り性や張出し性に優れ、常温非
時効性であることも必須要件となる。本発明は、以上の
ような要望を満足するものであって、特に塗装焼付硬化
性能に関しては７ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の高いＢＨ量を目
的に応じて付与することができ、かつ常温非時効性を兼
ね備え、引張強度が３３〜３８ｋｇｆ／ｍｍ2 、降伏強
度が２０〜２５ｋｇｆ／ｍｍ2 の冷延鋼板を提供するこ
とを目的とするものである。
ル用として望ましい鋼板は、プレス加工前の降伏強度が
成形可能な範囲でできるだけ高く、プレス加工後の塗装
焼付で著しく降伏強度が上昇する特性をもつことが必要
である。もちろん、深絞り性や張出し性に優れ、常温非
時効性であることも必須要件となる。本発明は、以上の
ような要望を満足するものであって、特に塗装焼付硬化
性能に関しては７ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の高いＢＨ量を目
的に応じて付与することができ、かつ常温非時効性を兼
ね備え、引張強度が３３〜３８ｋｇｆ／ｍｍ2 、降伏強
度が２０〜２５ｋｇｆ／ｍｍ2 の冷延鋼板を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
標を達成するために、鋭意研究を遂行し、以下に述べる
ような従来にはない知見を得た。すなわち、Ｍｎを添加
した極低炭素鋼をベースにして、必要に応じてＴｉ、Ｎ
ｂのうち１種以上あるいはＣｒをそれぞれ単独または複
合添加した鋼においては、比較的容易に７ｋｇｆ／ｍｍ
2 以上のＢＨ性を付与することができ、またたとえＢＨ
量が１０ｋｇｆ／ｍｍ2 程度となっても、人工時効後の
ＹＰ−Ｅｌが０．２％を超えることはなく、非常に優れ
た常温非時効性とＢＨ性とを両立することが分かった。
この原因は必ずしも明かではないが、Ｍｎを用いてアシ
キュラーフェライト単相組織とした鋼においては、生成
するアシキュラーフェライト中の可動転位密度が従来の
Ｎｂ、Ｔｉ、Ｂの複合添加によって得られた複合組織の
それよりもかなり高いことが原因であると思われる。
標を達成するために、鋭意研究を遂行し、以下に述べる
ような従来にはない知見を得た。すなわち、Ｍｎを添加
した極低炭素鋼をベースにして、必要に応じてＴｉ、Ｎ
ｂのうち１種以上あるいはＣｒをそれぞれ単独または複
合添加した鋼においては、比較的容易に７ｋｇｆ／ｍｍ
2 以上のＢＨ性を付与することができ、またたとえＢＨ
量が１０ｋｇｆ／ｍｍ2 程度となっても、人工時効後の
ＹＰ−Ｅｌが０．２％を超えることはなく、非常に優れ
た常温非時効性とＢＨ性とを両立することが分かった。
この原因は必ずしも明かではないが、Ｍｎを用いてアシ
キュラーフェライト単相組織とした鋼においては、生成
するアシキュラーフェライト中の可動転位密度が従来の
Ｎｂ、Ｔｉ、Ｂの複合添加によって得られた複合組織の
それよりもかなり高いことが原因であると思われる。
【０００７】さらに本発明者らは、０．００３５％Ｃ−
１．５％Ｍｎ−０．０１％Ｐ−０．００４％Ｓ−０．０
１％Ｓｉ−０．０３０％Ｔｉ−０．０４％Ａｌ−０．０
０１８％Ｎなる化学成分を有する鋼を用いて、アシキュ
ラーフェライトの体積分率とＢＨ、人工時効後のＹＰ−
Ｅｌとの関係について検討した。この結果を図１に示
す。図１から明らかなように、高いＢＨと常温非時効性
（ＹＰ−Ｅｌ＜０．２％）とを両立するためには、アシ
キュラーフェライトの体積率を５％超とすることが必須
であることが判明した。これは、アシキュラーフェライ
トの体積率が５％超となると、鋼板に導入される可動転
位密度が顕著に増加し、高ＢＨと常温非時効性とが両立
したものと考えられる。
１．５％Ｍｎ−０．０１％Ｐ−０．００４％Ｓ−０．０
１％Ｓｉ−０．０３０％Ｔｉ−０．０４％Ａｌ−０．０
０１８％Ｎなる化学成分を有する鋼を用いて、アシキュ
ラーフェライトの体積分率とＢＨ、人工時効後のＹＰ−
Ｅｌとの関係について検討した。この結果を図１に示
す。図１から明らかなように、高いＢＨと常温非時効性
（ＹＰ−Ｅｌ＜０．２％）とを両立するためには、アシ
キュラーフェライトの体積率を５％超とすることが必須
であることが判明した。これは、アシキュラーフェライ
トの体積率が５％超となると、鋼板に導入される可動転
位密度が顕著に増加し、高ＢＨと常温非時効性とが両立
したものと考えられる。
【０００８】また、本発明者らは、組織中にアシキュラ
ーフェライトを有する鋼においては、ｒ値と鋼板強度と
の間に密接な相関が存在することを見出した。すなわ
ち、０．００３％Ｃ−０．０１％Ｓｉ−０．１０％Ｍｎ
−０．００７％Ｐ−０．００４％Ｓ−０．０１５％Ｔｉ
−０．０１０％Ｎｂ−０．００２％Ｎなる成分を有する
鋼をベースとして、Ｍｎを０．１０〜１．７％まで変化
させた鋼、および０．００３％Ｃ−０．０１％Ｓｉ−
０．７０％Ｍｎ−０．００７％Ｐ−０．００４％Ｓ−
０．０１５％Ｔｉ−０．０１０％Ｎｂ−０．００２％Ｎ
をベースとしてＰを０．００７〜０．０７％まで変化さ
せた鋼を（Ａｃ3 ＋３０）℃の温度で焼鈍してアシキュ
ラーフェライト単相組織を得た。このときの鋼板強度
（引張強度と降伏強度）とｒ値との関係をグラフにした
のが図２である。図２から明らかなように、引張強度は
３３ｋｇｆ／ｍｍ2 以上とすることが必須であり、降伏
強度については２０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上とすることが必
須であることが分かった。この理由については必ずしも
明らかではないが、変態前と後との結晶方位の関係、す
なわち集合組織の関係に対して残留応力の影響があるた
めと推察される。すなわち、α→γ変態にともなって発
生する残留応力が、高強度鋼板の方が低強度鋼板よりも
大きいため、γ→α変態における方位選択性に対して影
響を与えるものと考えられる。
ーフェライトを有する鋼においては、ｒ値と鋼板強度と
の間に密接な相関が存在することを見出した。すなわ
ち、０．００３％Ｃ−０．０１％Ｓｉ−０．１０％Ｍｎ
−０．００７％Ｐ−０．００４％Ｓ−０．０１５％Ｔｉ
−０．０１０％Ｎｂ−０．００２％Ｎなる成分を有する
鋼をベースとして、Ｍｎを０．１０〜１．７％まで変化
させた鋼、および０．００３％Ｃ−０．０１％Ｓｉ−
０．７０％Ｍｎ−０．００７％Ｐ−０．００４％Ｓ−
０．０１５％Ｔｉ−０．０１０％Ｎｂ−０．００２％Ｎ
をベースとしてＰを０．００７〜０．０７％まで変化さ
せた鋼を（Ａｃ3 ＋３０）℃の温度で焼鈍してアシキュ
ラーフェライト単相組織を得た。このときの鋼板強度
（引張強度と降伏強度）とｒ値との関係をグラフにした
のが図２である。図２から明らかなように、引張強度は
３３ｋｇｆ／ｍｍ2 以上とすることが必須であり、降伏
強度については２０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上とすることが必
須であることが分かった。この理由については必ずしも
明らかではないが、変態前と後との結晶方位の関係、す
なわち集合組織の関係に対して残留応力の影響があるた
めと推察される。すなわち、α→γ変態にともなって発
生する残留応力が、高強度鋼板の方が低強度鋼板よりも
大きいため、γ→α変態における方位選択性に対して影
響を与えるものと考えられる。
【０００９】本発明は、このような思想と新知見に基づ
いて構成された従来にはない全く新しい鋼板であり、そ
の要旨とするところは以下のとおりである。 （１）重量％で、Ｃ：０．００２０〜０．００６０％、
Ｓｉ：０．００１〜０．８％、Ｍｎ：０．５〜２．５
％、Ｐ：０．００１〜０．０８％、Ｓ：０．０００２〜
０．０２０％、Ａｌ：０．００５〜０．２％、Ｎ：０．
０００２〜０．００６０％を含有し、残部Ｆｅおよび不
可避的不純物からなる組成にして、アシキュラーフェラ
イト単相組織を有し、引張強度：３３〜３８ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 、降伏強度：２０〜２５ｋｇｆ／ｍｍ2 、ＢＨ：７
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上でかつ実質的に非時効であることを
特徴とする著しく高い塗装焼付硬化性能を有する常温非
時効性冷延鋼板。
いて構成された従来にはない全く新しい鋼板であり、そ
の要旨とするところは以下のとおりである。 （１）重量％で、Ｃ：０．００２０〜０．００６０％、
Ｓｉ：０．００１〜０．８％、Ｍｎ：０．５〜２．５
％、Ｐ：０．００１〜０．０８％、Ｓ：０．０００２〜
０．０２０％、Ａｌ：０．００５〜０．２％、Ｎ：０．
０００２〜０．００６０％を含有し、残部Ｆｅおよび不
可避的不純物からなる組成にして、アシキュラーフェラ
イト単相組織を有し、引張強度：３３〜３８ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 、降伏強度：２０〜２５ｋｇｆ／ｍｍ2 、ＢＨ：７
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上でかつ実質的に非時効であることを
特徴とする著しく高い塗装焼付硬化性能を有する常温非
時効性冷延鋼板。
【００１０】（２）Ｔｉ：０．００１〜０．２％および
Ｎｂ：０．００１〜０．２％のうち１種以上を含有する
前項１記載の著しく高い塗装焼付硬化性能を有する常温
非時効性冷延鋼板。 （３）Ｃｒ：０．０１〜３．０％を含有する前項１また
は２記載の著しく高い塗装焼付硬化性能を有する常温非
時効性冷延鋼板。
Ｎｂ：０．００１〜０．２％のうち１種以上を含有する
前項１記載の著しく高い塗装焼付硬化性能を有する常温
非時効性冷延鋼板。 （３）Ｃｒ：０．０１〜３．０％を含有する前項１また
は２記載の著しく高い塗装焼付硬化性能を有する常温非
時効性冷延鋼板。
【００１１】（４）Ｂ：０．０００１〜０．００７０％
を含有する前項１〜３のいずれかに記載の著しく高い塗
装焼付硬化性能を有する常温非時効性冷延鋼板。 次に本発明における限定理由について詳細に説明する。 Ｃ：Ｃは製品の材質特性を決定するきわめて重要な元素
である。本発明は真空脱ガス処理をした極低炭素鋼を前
提とするが、Ｃが０．００２０％未満となるとＢＨを７
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上付与することが困難となり、２次加
工性が劣化し、かつ製造コストが著しく増加するので、
その下限を０．００２０％とする。一方、Ｃ量が０．０
０６０％を超えると成形性の劣化を招き、また常温非時
効性が確保されなくなるので、上限を０．００６０％と
する。なお、高いＢＨと優れた成形性とを両立させるた
めには、Ｃ：０．００３０％超〜０．００５０％未満と
することが望ましい。
を含有する前項１〜３のいずれかに記載の著しく高い塗
装焼付硬化性能を有する常温非時効性冷延鋼板。 次に本発明における限定理由について詳細に説明する。 Ｃ：Ｃは製品の材質特性を決定するきわめて重要な元素
である。本発明は真空脱ガス処理をした極低炭素鋼を前
提とするが、Ｃが０．００２０％未満となるとＢＨを７
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上付与することが困難となり、２次加
工性が劣化し、かつ製造コストが著しく増加するので、
その下限を０．００２０％とする。一方、Ｃ量が０．０
０６０％を超えると成形性の劣化を招き、また常温非時
効性が確保されなくなるので、上限を０．００６０％と
する。なお、高いＢＨと優れた成形性とを両立させるた
めには、Ｃ：０．００３０％超〜０．００５０％未満と
することが望ましい。
【００１２】Ｓｉ：Ｓｉは安価に強度を増加させる元素
として知られており、その添加量は狙いとする強度レベ
ルに応じて変化するが、添加量が０．８％超となると降
伏強度が上昇しすぎてプレス成形時に面歪が生じる。ま
た、α→γ変態点が上昇し、アシキュラーフェライト単
相組織を得るための焼鈍温度が著しく高くなる。さら
に、化成処理性の低下、溶融亜鉛メッキ密着性の低下、
合金化反応の遅延による生産性の低下などの問題が生ず
る。下限は、製鋼技術およびコストの観点から０．００
１％とする。
として知られており、その添加量は狙いとする強度レベ
ルに応じて変化するが、添加量が０．８％超となると降
伏強度が上昇しすぎてプレス成形時に面歪が生じる。ま
た、α→γ変態点が上昇し、アシキュラーフェライト単
相組織を得るための焼鈍温度が著しく高くなる。さら
に、化成処理性の低下、溶融亜鉛メッキ密着性の低下、
合金化反応の遅延による生産性の低下などの問題が生ず
る。下限は、製鋼技術およびコストの観点から０．００
１％とする。
【００１３】Ｍｎ：Ｍｎは本発明において最も重要な元
素の１つである。すなわち、Ｍｎはα→γ変態点を低下
させるので、アシキュラーフェライト単相組織を得るの
にそれほど高い温度を必要とせず、生産性の向上をもた
らす元素である。しかも、Ｍｎを活用することによって
得られたアシキュラーフェライト単相組織鋼板において
は、通常では得られない７ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のＢＨ量
を比較的容易に付与することができ、７ｋｇｆ／ｍｍ2
以上のＢＨ性を有する場合にも非常に優れた常温非時効
性を示す。この性質は、Ｍｎを活用して得られたアシキ
ュラーフェライト単相組織鋼板に特有のもので、フェラ
イト単相組織鋼板やＮｂ、Ｂ、Ｔｉの数種類の組合せに
よって得られた複合組織鋼板では示さない特性である。
さらにＭｎは化成処理性を改善したり、溶融亜鉛メッキ
性を改善する効果も有する。Ｍｎは０．５％未満の添加
では、上に述べた効果が顕著に現れないので、その下限
を０．５％とする。一方、２．５％を超えると製造コス
トが高くなるので上限を２．５％とする。なお、上記の
効果をさらに発揮させるためには、０．８％超のＭｎを
添加することが好ましい。
素の１つである。すなわち、Ｍｎはα→γ変態点を低下
させるので、アシキュラーフェライト単相組織を得るの
にそれほど高い温度を必要とせず、生産性の向上をもた
らす元素である。しかも、Ｍｎを活用することによって
得られたアシキュラーフェライト単相組織鋼板において
は、通常では得られない７ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のＢＨ量
を比較的容易に付与することができ、７ｋｇｆ／ｍｍ2
以上のＢＨ性を有する場合にも非常に優れた常温非時効
性を示す。この性質は、Ｍｎを活用して得られたアシキ
ュラーフェライト単相組織鋼板に特有のもので、フェラ
イト単相組織鋼板やＮｂ、Ｂ、Ｔｉの数種類の組合せに
よって得られた複合組織鋼板では示さない特性である。
さらにＭｎは化成処理性を改善したり、溶融亜鉛メッキ
性を改善する効果も有する。Ｍｎは０．５％未満の添加
では、上に述べた効果が顕著に現れないので、その下限
を０．５％とする。一方、２．５％を超えると製造コス
トが高くなるので上限を２．５％とする。なお、上記の
効果をさらに発揮させるためには、０．８％超のＭｎを
添加することが好ましい。
【００１４】Ｐ：ＰはＳｉと同様に安価に強度を上昇さ
せる元素として知られており、その添加量は狙いとする
強度レベルに応じて変化する。添加量が０．０８％を超
えるとアシキュラーフェライト単相組織を得るための焼
鈍温度が著しく高くなり、また降伏強度が増加し過ぎて
プレス時に面形状不良を引き起こす。さらに、連続溶融
亜鉛メッキ等に合金化反応が極めて遅くなり、生産性が
低下する。また、２次加工性も劣化する。したがって、
その上限値を０．０８％とする。また、製鋼技術および
コストの観点から下限は０．００１％とする。
せる元素として知られており、その添加量は狙いとする
強度レベルに応じて変化する。添加量が０．０８％を超
えるとアシキュラーフェライト単相組織を得るための焼
鈍温度が著しく高くなり、また降伏強度が増加し過ぎて
プレス時に面形状不良を引き起こす。さらに、連続溶融
亜鉛メッキ等に合金化反応が極めて遅くなり、生産性が
低下する。また、２次加工性も劣化する。したがって、
その上限値を０．０８％とする。また、製鋼技術および
コストの観点から下限は０．００１％とする。
【００１５】Ｓ：Ｓ量は低い方が好ましいが、０．００
０２％未満になると製造コストが高くなるのでこれを下
限値とする。一方、０．０２０％超となるとＭｎＳ等の
硫化物が数多く析出し、加工性が劣化したり、熱間圧延
時に割れが発生したりするのでこれを上限値とする。 Ａｌ：Ａｌは脱酸調整およびＴｉを添加しない場合には
Ｎの固定に使用するが、０．００５％未満では脱酸調整
およびＮを固定する効果が充分でなく、またＴｉやＮｂ
の歩留が低下する。一方、０．２％超になるとコストア
ップを招くので上限を０．２％とする。
０２％未満になると製造コストが高くなるのでこれを下
限値とする。一方、０．０２０％超となるとＭｎＳ等の
硫化物が数多く析出し、加工性が劣化したり、熱間圧延
時に割れが発生したりするのでこれを上限値とする。 Ａｌ：Ａｌは脱酸調整およびＴｉを添加しない場合には
Ｎの固定に使用するが、０．００５％未満では脱酸調整
およびＮを固定する効果が充分でなく、またＴｉやＮｂ
の歩留が低下する。一方、０．２％超になるとコストア
ップを招くので上限を０．２％とする。
【００１６】Ｎ：Ｎは低い方が好ましい。しかし、０．
０００２％未満にするには著しいコストアップを招く。
一方、あまり多いと多量のＴｉ、Ｎｂ、Ａｌが必要にな
ったり、加工性が劣化したりするので０．００６０％を
上限値とする。本発明においては、上記の成分以外にＴ
ｉ、Ｎｂ、ＣｒあるいはＢを必要に応じて添加する。
０００２％未満にするには著しいコストアップを招く。
一方、あまり多いと多量のＴｉ、Ｎｂ、Ａｌが必要にな
ったり、加工性が劣化したりするので０．００６０％を
上限値とする。本発明においては、上記の成分以外にＴ
ｉ、Ｎｂ、ＣｒあるいはＢを必要に応じて添加する。
【００１７】Ｔｉ、Ｎｂ：Ｔｉ、ＮｂはＮ、Ｃ、Ｓの全
部または一部を固定することにより、極低炭素鋼の加工
性と非時効性を確保する役割を有する。さらには熱延板
の結晶粒を微細化し、製品板の加工性を良好にする。Ｔ
ｉ、Ｎｂがそれぞれ０．００１％未満ではその添加効果
が現れないのでこれを下限値とする。一方、０．２％を
超えると著しい合金コストの上昇を招くので上限値をそ
れぞれ０．２％とする。また、優れた成形性と高いＢＨ
性とを両立させるためには、Ｔｉおよび／またはＮｂと
Ｃとの原子比を０．７以上２．０以下とすることが望ま
しい。
部または一部を固定することにより、極低炭素鋼の加工
性と非時効性を確保する役割を有する。さらには熱延板
の結晶粒を微細化し、製品板の加工性を良好にする。Ｔ
ｉ、Ｎｂがそれぞれ０．００１％未満ではその添加効果
が現れないのでこれを下限値とする。一方、０．２％を
超えると著しい合金コストの上昇を招くので上限値をそ
れぞれ０．２％とする。また、優れた成形性と高いＢＨ
性とを両立させるためには、Ｔｉおよび／またはＮｂと
Ｃとの原子比を０．７以上２．０以下とすることが望ま
しい。
【００１８】Ｃｒ：Ｃｒは、Ｍｎと同様な作用効果をも
たらす元素であり、Ｍｎとの複合添加によって本発明の
高ＢＨ性、常温非時効性を容易に付与できる。Ｃｒを添
加する際は、０．０１％未満では前記の効果が発揮され
ないので、下限を０．０１％とし、３．０％を超えると
製造コストの上昇を招くので上限を３．０％とする。 Ｂ：Ｂは２次加工脆化の防止に有効であるので添加して
もよい。添加する場合の下限は０．０００１％とする。
一方、０．００７０％を超えると製造コストが上昇し、
また加工性の劣化の原因ともなるので上限を０．００７
０％とする。
たらす元素であり、Ｍｎとの複合添加によって本発明の
高ＢＨ性、常温非時効性を容易に付与できる。Ｃｒを添
加する際は、０．０１％未満では前記の効果が発揮され
ないので、下限を０．０１％とし、３．０％を超えると
製造コストの上昇を招くので上限を３．０％とする。 Ｂ：Ｂは２次加工脆化の防止に有効であるので添加して
もよい。添加する場合の下限は０．０００１％とする。
一方、０．００７０％を超えると製造コストが上昇し、
また加工性の劣化の原因ともなるので上限を０．００７
０％とする。
【００１９】製造条件については特に限定されるもので
はないが、以下のような条件で行うのが望ましい。熱延
の仕上温度は製品板の加工性を確保するという観点から
Ａｒ3 −１００℃以上とすればよいが、より高いｒ値を
指向する際は、Ａｒ3 点直上で仕上げるのが好ましい。
また、巻取温度は室温から７５０℃とする。本発明はそ
の製品材質が熱延巻取温度の影響をあまり受けないとい
う特徴を有する。これは、ＭｎやＣｒなどをかなり添加
しており熱延板の組織が著しく微細で均一化しているこ
とが一因と考えられる。巻取温度の上限が７５０℃であ
ることは、コイル両端部での材質劣化に起因する歩留低
下を防止する観点から決定される。
はないが、以下のような条件で行うのが望ましい。熱延
の仕上温度は製品板の加工性を確保するという観点から
Ａｒ3 −１００℃以上とすればよいが、より高いｒ値を
指向する際は、Ａｒ3 点直上で仕上げるのが好ましい。
また、巻取温度は室温から７５０℃とする。本発明はそ
の製品材質が熱延巻取温度の影響をあまり受けないとい
う特徴を有する。これは、ＭｎやＣｒなどをかなり添加
しており熱延板の組織が著しく微細で均一化しているこ
とが一因と考えられる。巻取温度の上限が７５０℃であ
ることは、コイル両端部での材質劣化に起因する歩留低
下を防止する観点から決定される。
【００２０】冷間圧延は通常の条件でよく、焼鈍後の深
絞り性を確保する目的からその圧延率は６０％以上とす
る。連続焼鈍あるいはライン内焼鈍方式の連続溶融亜鉛
メッキ設備の焼鈍温度は、Ａｅ1 変態点以上とする。焼
鈍温度がＡｅ1 変態点未満では、本発明の特徴であるア
シキュラーフェライト単相組織を得ることはできない。
絞り性を確保する目的からその圧延率は６０％以上とす
る。連続焼鈍あるいはライン内焼鈍方式の連続溶融亜鉛
メッキ設備の焼鈍温度は、Ａｅ1 変態点以上とする。焼
鈍温度がＡｅ1 変態点未満では、本発明の特徴であるア
シキュラーフェライト単相組織を得ることはできない。
【００２１】焼鈍後の調質圧延は０〜３％の範囲の圧下
率とすればよい。本発明によれば、調質圧延を全く行わ
なくても常温非時効性を得ることができる。鋼板の形状
矯正や表面粗度の調整、あるいはさらに常温非時効性を
向上させたい場合には調質圧延を行うが、圧下率が３％
を超えると著しく降伏強度が高くなり、耐面歪性を損な
うので３％を上限とする。
率とすればよい。本発明によれば、調質圧延を全く行わ
なくても常温非時効性を得ることができる。鋼板の形状
矯正や表面粗度の調整、あるいはさらに常温非時効性を
向上させたい場合には調質圧延を行うが、圧下率が３％
を超えると著しく降伏強度が高くなり、耐面歪性を損な
うので３％を上限とする。
【００２２】鋼板の組織は、アシキュラーフェライト単
相組織とする必要がある。後述する実施例１の表３〜表
５において明らかなように、アシキュラーフェライトの
体積率を１００％とすると１００％未満の場合に比較し
て、優れたＢＨ性と常温非時効性（低いＹＰ−Ｅｌ）が
得られる。
相組織とする必要がある。後述する実施例１の表３〜表
５において明らかなように、アシキュラーフェライトの
体積率を１００％とすると１００％未満の場合に比較し
て、優れたＢＨ性と常温非時効性（低いＹＰ−Ｅｌ）が
得られる。
【００２３】鋼板の強度は、引張強度３３〜３８ｋｇｆ
／ｍｍ2 、降伏強度２０〜２５ｋｇｆ／ｍｍ2 とする。
引張強度が３３ｋｇｆ／ｍｍ2 未満となると本発明のよ
うなアシキュラーフェライト単相組織鋼板の場合、著し
く深絞り性が劣化するのでこれを下限とする。また、引
張強度が３８ｋｇｆ／ｍｍ2 超となると降伏強度が２５
ｋｇｆ／ｍｍ2 超となり、プレス成形時の面歪の原因と
なるので３８ｋｇｆ／ｍｍ2 を上限とする。降伏強度
は、２０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満では、やはり深絞り性が著
しく劣化し、また耐デント性が劣化するのでこれを下限
とする。また、降伏強度が２５ｋｇｆ／ｍｍ2 超では、
耐面歪性が劣化するので上限を２５ｋｇｆ／ｍｍ2 とす
る。これらの観点から、降伏強度は２１〜２４ｋｇｆ／
ｍｍ2 とするのが好ましい。降伏比については、耐面歪
性と耐デント性との観点から０．６〜０．７とするのが
望ましい。
／ｍｍ2 、降伏強度２０〜２５ｋｇｆ／ｍｍ2 とする。
引張強度が３３ｋｇｆ／ｍｍ2 未満となると本発明のよ
うなアシキュラーフェライト単相組織鋼板の場合、著し
く深絞り性が劣化するのでこれを下限とする。また、引
張強度が３８ｋｇｆ／ｍｍ2 超となると降伏強度が２５
ｋｇｆ／ｍｍ2 超となり、プレス成形時の面歪の原因と
なるので３８ｋｇｆ／ｍｍ2 を上限とする。降伏強度
は、２０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満では、やはり深絞り性が著
しく劣化し、また耐デント性が劣化するのでこれを下限
とする。また、降伏強度が２５ｋｇｆ／ｍｍ2 超では、
耐面歪性が劣化するので上限を２５ｋｇｆ／ｍｍ2 とす
る。これらの観点から、降伏強度は２１〜２４ｋｇｆ／
ｍｍ2 とするのが好ましい。降伏比については、耐面歪
性と耐デント性との観点から０．６〜０．７とするのが
望ましい。
【００２４】かくして、本発明によれば、高い塗装焼付
硬化性能と常温非時効性とを併せ持ち、平均ｒ値（深絞
り特性）や伸び（張出し特性）などの加工性にも優れる
鋼板を得ることができる。特に塗装焼付硬化性能に関し
ては、７ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の高いＢＨ量を必要に応じ
て付与することができ、かつ常温非時効性を兼ね備えた
冷圧鋼板を提供することが可能である。
硬化性能と常温非時効性とを併せ持ち、平均ｒ値（深絞
り特性）や伸び（張出し特性）などの加工性にも優れる
鋼板を得ることができる。特に塗装焼付硬化性能に関し
ては、７ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の高いＢＨ量を必要に応じ
て付与することができ、かつ常温非時効性を兼ね備えた
冷圧鋼板を提供することが可能である。
【００２５】次に本発明を実施例にて説明する。
【００２６】
実施例１ 表１、表２（表１のつづき）に示す組成を有する鋼を溶
製し、スラブ加熱温度１２００℃、仕上温度９００℃、
巻取温度７００℃で熱間圧延して、４．０ｍｍ厚の鋼帯
とした。酸洗後、８０％の圧下率の冷間圧延を施して
０．８ｍｍ厚の冷延板とし、次いで平均加熱速度１０℃
／ｓｅｃ、均熱８４０〜１０１０℃×６０ｓｅｃ、均熱
温度から６８０℃までの温度域を平均冷却速度５℃／ｓ
ｅｃ、６８０℃から室温までを平均冷却速度８０℃／ｓ
ｅｃの連続焼鈍を行った。さらに０．５％の圧下率の調
質圧延を施し、ＪＩＳ５号引張試験片を採取して引張試
験に供した。引張試験結果をまとめて表３〜表５に示
す。
製し、スラブ加熱温度１２００℃、仕上温度９００℃、
巻取温度７００℃で熱間圧延して、４．０ｍｍ厚の鋼帯
とした。酸洗後、８０％の圧下率の冷間圧延を施して
０．８ｍｍ厚の冷延板とし、次いで平均加熱速度１０℃
／ｓｅｃ、均熱８４０〜１０１０℃×６０ｓｅｃ、均熱
温度から６８０℃までの温度域を平均冷却速度５℃／ｓ
ｅｃ、６８０℃から室温までを平均冷却速度８０℃／ｓ
ｅｃの連続焼鈍を行った。さらに０．５％の圧下率の調
質圧延を施し、ＪＩＳ５号引張試験片を採取して引張試
験に供した。引張試験結果をまとめて表３〜表５に示
す。
【００２７】ここで、ＢＨ量は２％予歪材に１７０℃×
２０分の塗装焼付相当の熱処理を施してから再度引張試
験を行った場合の応力の増加量（再引張試験時の下降伏
応力から２％変形応力を差し引いた値）である。また、
２次加工脆化遷移温度は、調質圧延した鋼板から直径５
０ｍｍのブランクを打ち抜き、次いで直径３３ｍｍのポ
ンチでカップ成形し、これに種々の温度で落重試験を施
した場合の延性−脆性遷移温度である。
２０分の塗装焼付相当の熱処理を施してから再度引張試
験を行った場合の応力の増加量（再引張試験時の下降伏
応力から２％変形応力を差し引いた値）である。また、
２次加工脆化遷移温度は、調質圧延した鋼板から直径５
０ｍｍのブランクを打ち抜き、次いで直径３３ｍｍのポ
ンチでカップ成形し、これに種々の温度で落重試験を施
した場合の延性−脆性遷移温度である。
【００２８】表３〜表５から明らかなように、従来鋼の
同レベルの引張強度を有する鋼板と比較して、本発明鋼
は従来にない高いＢＨ性を有し、かつ非常に優れた常温
非時効性を兼ね備えていることが分かる。このことはＭ
ｎやＣｒを用いてアシキュラーフェライト単相組織とし
た鋼板においては、比較鋼に比べて、好ましい転位密度
を有することが主な原因であると思われる。また、本発
明鋼は降伏強度が耐面歪性と耐デント性に対して適切な
範囲にあり、ｒ値や伸びにも優れている。したがって、
例えば自動車の外内板パネルには好適の材料である。
同レベルの引張強度を有する鋼板と比較して、本発明鋼
は従来にない高いＢＨ性を有し、かつ非常に優れた常温
非時効性を兼ね備えていることが分かる。このことはＭ
ｎやＣｒを用いてアシキュラーフェライト単相組織とし
た鋼板においては、比較鋼に比べて、好ましい転位密度
を有することが主な原因であると思われる。また、本発
明鋼は降伏強度が耐面歪性と耐デント性に対して適切な
範囲にあり、ｒ値や伸びにも優れている。したがって、
例えば自動車の外内板パネルには好適の材料である。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】
【表５】
【００３４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば従来にないＢＨ性と常温非時効性とを兼ね備え
た冷延鋼板を得ることができる。また、本発明鋼はプレ
ス成形性も良好であり、さらに溶融亜鉛メッキ特性にも
優れているため防錆機能も発揮できる。その結果、本発
明鋼を自動車のボディやフレームなどに使用すると板厚
の軽減、すなわち車体の軽量化が可能となるので、最近
注目されている地球環境の保全にも本発明は大きく寄与
できる。このように本発明の産業上の意義はきわめて大
きい。
によれば従来にないＢＨ性と常温非時効性とを兼ね備え
た冷延鋼板を得ることができる。また、本発明鋼はプレ
ス成形性も良好であり、さらに溶融亜鉛メッキ特性にも
優れているため防錆機能も発揮できる。その結果、本発
明鋼を自動車のボディやフレームなどに使用すると板厚
の軽減、すなわち車体の軽量化が可能となるので、最近
注目されている地球環境の保全にも本発明は大きく寄与
できる。このように本発明の産業上の意義はきわめて大
きい。
【図１】アシキュラーフェライトの体積率とＢＨおよび
人工時効後のＹＰ−Ｅｌとの関係を示す図である。
人工時効後のＹＰ−Ｅｌとの関係を示す図である。
【図２】鋼板の強度とｒ値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３−277741（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−266544（ＪＰ，Ａ) 特公 平６−21334（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平３−2224（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平３−21611（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 301 C22C 38/06
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．００２０〜０．００
６０％、Ｓｉ：０．００１〜０．８％、Ｍｎ：０．５〜
２．５％、Ｐ：０．００１〜０．０８％、Ｓ：０．００
０２〜０．０２０％、Ａｌ：０．００５〜０．２％、
Ｎ：０．０００２〜０．００６０％を含有し、残部Ｆｅ
および不可避的不純物からなる組成にして、アシキュラ
ーフェライト単相組織を有し、引張強度：３３〜３８ｋ
ｇｆ／ｍｍ2 、降伏強度：２０〜２５ｋｇｆ／ｍｍ2 、
ＢＨ：７ｋｇｆ／ｍｍ2 以上でかつ実質的に非時効であ
ることを特徴とする著しく高い塗装焼付硬化性能を有す
る常温非時効性冷延鋼板。 - 【請求項２】 Ｔｉ：０．００１〜０．２％およびＮ
ｂ：０．００１〜０．２％のうち１種以上を含有する請
求項１記載の著しく高い塗装焼付硬化性能を有する常温
非時効性冷延鋼板。 - 【請求項３】 Ｃｒ：０．０１〜３．０％を含有する請
求項１または２記載の著しく高い塗装焼付硬化性能を有
する常温非時効性冷延鋼板。 - 【請求項４】 Ｂ：０．０００１〜０．００７０％を含
有する請求項１〜３のいずれかに記載の著しく高い塗装
焼付硬化性能を有する常温非時効性冷延鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5087649A JP3044641B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 著しく高い塗装焼付硬化性能を有する常温非時効性冷延鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5087649A JP3044641B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 著しく高い塗装焼付硬化性能を有する常温非時効性冷延鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06299290A JPH06299290A (ja) | 1994-10-25 |
| JP3044641B2 true JP3044641B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=13920820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5087649A Expired - Lifetime JP3044641B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 著しく高い塗装焼付硬化性能を有する常温非時効性冷延鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3044641B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3320014B2 (ja) * | 1997-06-16 | 2002-09-03 | 川崎製鉄株式会社 | 耐衝撃特性に優れた高強度高加工性冷延鋼板 |
| JP4519373B2 (ja) * | 2000-10-27 | 2010-08-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 成形性、歪時効硬化特性および耐常温時効性に優れた高張力冷延鋼板およびその製造方法 |
| JP4698967B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-06-08 | 株式会社神戸製鋼所 | 塗膜密着性と加工性に優れた高強度冷延鋼板 |
| WO2022223719A1 (en) * | 2021-04-21 | 2022-10-27 | Tata Steel Ijmuiden B.V. | Steel strip or sheet and method for producing it |
-
1993
- 1993-04-14 JP JP5087649A patent/JP3044641B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06299290A (ja) | 1994-10-25 |
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