JP3046366B2 - 深絞り用薄鋼板の製造方法 - Google Patents

深絞り用薄鋼板の製造方法

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JP3046366B2 JP3023236A JP2323691A JP3046366B2 JP 3046366 B2 JP3046366 B2 JP 3046366B2 JP 3023236 A JP3023236 A JP 3023236A JP 2323691 A JP2323691 A JP 2323691A JP 3046366 B2 JP3046366 B2 JP 3046366B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用鋼板等に使用
される深絞り性に優れた熱延鋼板の製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車用鋼板等に使用される深絞
り用薄鋼板には、その特性として高いランクフォード値
(r値)と高い延性(El)が要求される。そのような
深絞り用薄鋼板は、Ar3 変態点以上で熱間圧延を終了
した後、冷間圧延により最終板厚の薄板とし、しかる後
再結晶焼鈍を施して製造する冷延鋼板が一般に使用され
ていた。しかしながら近年、低コスト化を目的として、
従来冷延鋼板を使用していた部材を熱延鋼板で代替しよ
うとする要求が高まってきた。
【0003】しかしながら従来の加工用熱延鋼板は、加
工性とくに延性を確保するため、未再結晶フェライト組
織ができるのをさけ、Ar3変態点以上で圧延を終了し
ていた。そのため、一般には、γ→α変態時に集合組織
がランダム化するため、熱延鋼板の深絞り性は冷延鋼板
に比べて著しく劣っていた。深絞り性に優れた熱延鋼板
の製造方法はいくつか開示されている。例えば特開昭5
9−226149号公報では、C/0.002%,Si
/0.02%,Mn/0.23%,P/0.009%,
S/0.008%,,Al/0.025%,N/0.0
021%,Ti/0.10%の低炭素Alキルド鋼を5
00〜900℃で潤滑油を施しつつ76%の圧延にて
1.6mm板厚の鋼帯とすることにより、r=1.21
の特性を有する薄鋼板の製造例が示されている。しかし
ながら熱間圧延時に強潤滑圧延を施さなければならない
ため、鋼板の噛込み不良及びスリップ等の操業上の困難
さを伴う。このことは、熱延板の両端部分には噛み込み
不良を起こすのを防ぐため、強潤滑圧延を行うことがで
きないことを示しており、鋼板長手方向に不均一な熱鋼
板を製造することになる。
【0004】また特開昭62−192539号公報に
は、C/0.008%、Si/0.04%、Mn/1.
53%、P/0.015%、S/0.004%、Ti/
0.068%、Nb/0.024%の低炭素Alキルド
鋼をAr3 〜Ar3 +150℃で92%の圧延を施すこ
とにより、r=1.41の特性を有する薄鋼板の製造例
が開示されている。しかしながら上記方法は、γ域にて
熱間圧延を終了し、その後のγ→α変態による変態集合
組織を利用しているため、必然的にr値の異方性は大き
くなり、Δr=−1.2と非常に大きく、さらに得られ
るr値にも限度がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、鋼成分と
圧延条件、とくにスラブ粗圧延後シートバーを接続して
連続圧延を行うことにより、鋼板長手方向に均一に強潤
滑圧延を行うことが可能となり、冷延工程または冷延−
焼鈍工程を省略して、従来の冷延鋼板と比較して遜色の
ない深絞り性を有する薄鋼板を鋼板長手方向に材質均一
に製造する方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明者らは鋭意研究を重
ねた結果、以下のように製造条件を規制することによ
り、深絞り用熱延鋼板が製造可能となることを見出し
た。その要旨は、 C :0.05重量%以下 Si:1.0重量%以下 Mn:1.0重量%以下 P :0.15重量%以下 S :0.05重量%以下 Al:0.01〜0.15重量% N :0.05重量%以下でかつ、 Ti:0.001〜0.10重量% Nb:0.001〜0.10重量% B :0.0001〜0.005重量% のうちの1種又は2種以上、及びSb:0.001〜
0.05重量%を含み、残部鉄及び不可避的不純物より
なる粗圧延素材の先端と該粗圧延素材に先行する粗圧延
素材の後端とを接続し、その後Ar3変態点未満500
℃以上の温度域にて、鋼板長手方向に均一に潤滑を施し
ながら連続圧延し、焼鈍にて再結晶処理を行うことを特
徴とする深絞り性に優れた熱延鋼板の製造方法である。
【0007】た、粗圧延素材として連続鋳造スラブを
再加熱または連続鋳造後Ar3変態点以下に降温するこ
となく直ちに連続圧延し、もしくは保温処理を施して粗
圧延した素材を用いると好適である。
【0008】
【作用】本発明は鋼成分を限定し、適切な圧延条件下で
連続強潤滑、熱間仕上圧延し、再結晶処理することによ
り、優れた深絞り性を有する薄鋼板を製造することがで
きる。 以下に本発明の限定理由を説明する。 (1)鋼成分 本発明においては鋼成分は重要であり、C:0.05重
量%以下、Si:1.0重量%以下、Mn:1.0重量
%以下、P:0.15重量%以下、S:0.05重量%
以下、Al:0.01〜0.15重量%、N:0.05
重量%以下でかつ、Ti:0.001〜0.10重量
%、Nb:0.001〜0.10重量%、B:0.00
01〜0.005重量%のうちの1種又は2種以上を含
まなければならない。鋼成分がこれらの範囲でなければ
優れた深絞り性を得ることができない。さらに、箱型焼
鈍時の浸窒防止のためにはSb:0.001〜0.05
重量%を含むことが必要である。以下、各々の成分につ
いて限定理由を示す。
【0009】(a)C:0.05重量%以下 Cは少なければ少ないほど深絞り性が向上するので好ま
しいが、その含有量が0.05重量%以下ではさほど悪
影響をおよぼさないので0.05重量%以下と限定し
た。 (b)Si:1.0重量%以下 Siは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必
要量添加されるが、その添加量が1.0重量%を越える
と深絞り性及び表面性状に悪影響を与えるので1.0重
量%以下と限定した。
【0010】(c)Mn:1.0重量%以下 Mnは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必
要量添加されるが、その添加量が1.0重量%を越える
と深絞り性に悪影響を与えるので1.0重量%以下と限
定した。 (d)P:0.15重量%以下 Pは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必要
量添加されるが、その添加量が0.15重量%を越える
と深絞り性に悪影響を与えるので0.15重量%以下と
限定した。
【0011】(e)S:0.05重量%以下 Sは少なければ少ないほど深絞り性が向上するので好ま
しいが、その含有量が0.05重量%以下ではさほど悪
影響をおよぼさないので0.05重量%以下と限定し
た。 (f)Al:0.01〜0.15重量% Alは脱酸を行い、炭窒化物形成元素の歩留向上のため
に必要量に応じて添加されるが、0.01重量%未満で
は添加効果がなく、一方、0.05重量%を越えて添加
してもより一層の脱酸効果は得られないため、0.01
〜0.15重量%と限定した。
【0012】(g)N:0.005重量%以下 Nは少なければ少ないほど深絞り性が向上するので好ま
しいが、その含有量が0.05重量%以下ではさほど悪
影響をおよぼさないので0.05重量%以下と限定し
た。 (h)Ti:0.001〜0.10重量% Tiは炭窒化物形成元素であり、鋼中の固溶(C,N)
を低減させ、深絞り性に有利な{111}方位を優先的
に形成させる効果がある。その添加量が0.001重量
%未満では添加効果がなく、一方0.10重量%を越え
て添加してもそれ以上の効果は得られず、逆に鋼板表面
性状の劣化につながるので0.001〜0.10重量%
と限定した。
【0013】(i)Nb:0.001〜0.10重量% Nbは炭化物形成元素であり、鋼中の固溶Cを低減させ
る効果があるとともに、仕上圧延前組織の微細化に有効
である。その添加量が0.001重量%未満では効果が
なく、一方0.10重量%を越えて添加してもそれ以上
の添加効果は得られないため0.001〜0.10重量
%と限定した。
【0014】(j)Sb:0.001〜0.05重量% Sbは箱型焼鈍時の浸窒防止のために添加される。その
添加量が0.001重量%未満では効果がなく、一方
0.05重量%を越えて添加してもそれ以上の効果は得
られないため0.001〜0.05重量%と限定した。 (2)圧延工程 圧延工程は本発明においても最も重要であり、粗圧延素
材を先行の粗圧延素材の後端に接続し、Ar3変態点未
満500℃以上の温度域において連続圧延し、その際
長手方向に均一に流体潤滑条件で圧延を施す必要があ
る。Ar3変態点以上で圧延を終了すると、γ→α変態
により集合組織がランダム化し、深絞り性に好ましい
{111}方位が形成されない。一方、圧延温度を50
0℃より低くしてもそれ以上の深絞り性の向上は望め
ず、圧延荷重が増大するのみである。よって、圧延温度
域をAr3変態点未満500℃以上と限定した。また、
粗圧延素材を接続して連続圧延を行うようにしないと、
噛み込み不良やスリップ等を起こし、鋼板先端部から後
端部まで均一に流体潤滑条件にて圧延を行うことができ
ない。また、流体潤滑条件にて圧延を行うようにしない
とロールと鋼板との間の剪断歪により深絞り性に好まし
くない{110}方位が形成されr値が劣化する。な
お、流体潤滑条件とは摩擦係数が0.15以下の潤滑圧
延を意味する。
【0015】また粗圧延素材については、連続鋳造スラ
ブを再加熱又は連続鋳造後Ar3 変態点以下に降温する
ことなく直ちに用いるか、または、保温処理したものを
粗圧延してシートバーとしたものを使用する。粗圧延条
件としては、仕上圧延前組織の微細化を目的に、粗圧延
仕上げ温度をAr3 変態点以上950℃以下とすること
が好ましい。
【0016】なお、ロール径、ロールの構造、潤滑剤の
種類ならびに圧延機の構造は任意でよい。 (3)再結晶処理工程 本発明鋼は、仕上圧延後に再結晶処理を施す必要があ
る。再結晶処理方法としては、コイラー巻取時の自己焼
鈍ならびに再結晶焼鈍がある。
【0017】自己焼鈍については、コイラー巻取温度を
600℃以上にする必要がある。また再結晶焼鈍につい
ては箱型焼鈍炉、連続焼鈍炉ならびに連続溶融亜鉛めっ
きラインにおいて実施可能である。 (4)調質圧延 本発明鋼には5%以下の調質圧延を施すことが可能であ
る。
【0018】本発明は深絞り用熱延鋼板、深絞り用溶融
亜鉛めっき鋼板、深絞り用電気めっき鋼板として使用可
能である。さらに本発明鋼を冷延素材としても使用する
ことができる。その際には従来よりも格段に優れた深絞
り性を有する冷延鋼板が製造可能となる。
【0019】
【実施例】表1に示す組成鋼スラブを表2に示す条件で
粗圧延後、仕上げ圧延を行った。この時の仕上終了温度
(FDT)、巻取温度(CT)、連続圧延の有無、潤
滑、再結晶処理条件、最終製品の鋼板長手方向中心部の
r値及び鋼板長手方向に対してr<1.2である鋼板
先、後端部の合計長さ(m)を表2に示す。
【0020】r値は15%引張予ひずみを与えた後、3
点法にて測定し、L方向(圧延方向)、D方向(圧延方
向に45度方向)及びC方向(圧延方向に90度方向)
の平均値 r値=(rL +2rD +rc )/4 として求めた。
【0021】本発明範囲内にて製造した熱延鋼板は、比
較例に比べて優れた絞り性を有することが分かる。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、冷延鋼板と同等の深絞
り性に優れた熱延鋼板が鋼板長手方向に均一に製造可能
となり、鋼板先後端の非定常部を大幅に低減することが
でき、省エネルギー、省資源、高生産を達成し、従来の
冷延鋼板の製造に比べて大幅なコストダウンが実現可能
となる。
フロントページの続き (72)発明者 加藤 俊之 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社 技術研究本部内 (56)参考文献 特開 平1−258802(JP,A) 特開 昭61−259804(JP,A) 特開 平2−25518(JP,A) 特許2840461(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21D 9/46 - 9/48 C21D 8/02 - 8/04 C22C 38/00 - 38/14 B21B 1/26

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C :0.05重量%以下、 Si:1.0重量%以下、 Mn:1.0重量%以下、 P :0.15重量%以下、 S :0.05重量%以下、 Al:0.01〜0.15重量%、 N :0.05重量%以下でかつ、 Ti:0.001〜0.10重量%、 Nb:0.001〜0.10重量%、 B :0.0001〜0.005重量%、 のうちの1種又は2種以上、及びSb:0.001〜
    0.05重量%を含み、残部鉄及び不可避不純物よりな
    る粗圧延素材の先端と該粗圧延素材に先行する粗圧延素
    材の後端とを接続し、その後、Ar3変態点未満500
    ℃以上の温度域にて、鋼板長手方向に均一な潤滑下で仕
    上圧延した後、鈍にて再結晶処理を行なうことを特徴
    とする深絞り用薄鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 粗圧延材として、連続鋳造スラブを連続
    鋳造後Ar3変態点以上の温度で粗圧延した素材を用い
    ることを特徴とする請求項1記載の深絞り用薄鋼板の製
    造方法。
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