JP3126851B2 - 深絞り性に優れた薄鋼板の製造方法 - Google Patents
深絞り性に優れた薄鋼板の製造方法Info
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- JP3126851B2 JP3126851B2 JP05169118A JP16911893A JP3126851B2 JP 3126851 B2 JP3126851 B2 JP 3126851B2 JP 05169118 A JP05169118 A JP 05169118A JP 16911893 A JP16911893 A JP 16911893A JP 3126851 B2 JP3126851 B2 JP 3126851B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車用鋼板等の使
途に有用な、深絞り性に優れた薄鋼板に関し、特に効率
良く製造することのできる方法を提案しようとするもの
である。
途に有用な、深絞り性に優れた薄鋼板に関し、特に効率
良く製造することのできる方法を提案しようとするもの
である。
【０００２】自動車のパネル等に使用されるような薄鋼
板には、その特性として優れた深絞り性が要求される。
かかる深絞り性を向上させるためには、鋼板の機械的特
性として、高いｒ値（ランクフォード値）と高い延性
（El.)とをそなえることが必要である。このような深絞
り用薄鋼板としては、Ar3 変態点以上で熱間圧延を施し
たのち、冷間圧延により最終板厚の薄板とし、しかる後
に再結晶焼鈍を施して製造する冷延鋼板が一般的に使用
されてきた。しかしながら、近年では低コスト化を目的
として、従来は冷延鋼板を使用していた部材をも熱延鋼
板で代替しようとする機運が高まり、そのため深絞り用
薄鋼板についても熱延鋼板に関する研究開発が進められ
るようになった。
板には、その特性として優れた深絞り性が要求される。
かかる深絞り性を向上させるためには、鋼板の機械的特
性として、高いｒ値（ランクフォード値）と高い延性
（El.)とをそなえることが必要である。このような深絞
り用薄鋼板としては、Ar3 変態点以上で熱間圧延を施し
たのち、冷間圧延により最終板厚の薄板とし、しかる後
に再結晶焼鈍を施して製造する冷延鋼板が一般的に使用
されてきた。しかしながら、近年では低コスト化を目的
として、従来は冷延鋼板を使用していた部材をも熱延鋼
板で代替しようとする機運が高まり、そのため深絞り用
薄鋼板についても熱延鋼板に関する研究開発が進められ
るようになった。
【０００３】ここに、従来の加工用熱延鋼板は、加工
性、特に延性を十分に確保するため、未再結晶フェライ
ト組織ができるのを避けるべく、Ar3 変態点以上で圧延
を終了するものであった。そのため、γ−α変態時に集
合組織がランダム化することから熱延鋼板の深絞り性
は、一般に冷延鋼板に比べて著しく劣っていた。
性、特に延性を十分に確保するため、未再結晶フェライ
ト組織ができるのを避けるべく、Ar3 変態点以上で圧延
を終了するものであった。そのため、γ−α変態時に集
合組織がランダム化することから熱延鋼板の深絞り性
は、一般に冷延鋼板に比べて著しく劣っていた。
【０００４】熱延鋼板の深絞り性を向上させた製造方法
に関しては、いくつか開示がある。例えば特開昭59-226
149 号公報には、Ti及び／又はNbを含有する鋼を500 ℃
以上Ar3 変態点以下の温度範囲で潤滑を施しつつ合計圧
下量が50％以上の圧延を行い、その後再結晶させること
が提案され、その実施例によれば、Ｃ：0.002 wt％、S
i：0.02wt％、Mn：0.23wt％、Ｐ：0.009 wt％、Ｓ：0.0
08 wt％、Al：0.025 wt％、Ｎ：0.0021wt％、Ti：0.10w
t％の低炭素Alキルド鋼を500 〜900 ℃で潤滑油を施し
つつ圧下率76％の圧延にて、1.6 mm板厚の鋼帯とするこ
とにより、平均ｒ値で1.21の値が得られるとされてい
る。しかしながら、この方法では、熱間圧延時に強潤滑
圧延を施さなければならないため、鋼板の噛み込み不良
及びスリップ等が発生するといった操業上の困難さを伴
う。したがって、実際の操業では熱延鋼板の先・後端部
では、噛み込み不良やスリップを回避するために上述の
強潤滑を行うことができないから、コイル長手方向に不
均一な熱延鋼板が得られることになる。かようなコイル
の先・後端部は材質が劣化しているため、製品歩留まり
が低下するという問題があった。
に関しては、いくつか開示がある。例えば特開昭59-226
149 号公報には、Ti及び／又はNbを含有する鋼を500 ℃
以上Ar3 変態点以下の温度範囲で潤滑を施しつつ合計圧
下量が50％以上の圧延を行い、その後再結晶させること
が提案され、その実施例によれば、Ｃ：0.002 wt％、S
i：0.02wt％、Mn：0.23wt％、Ｐ：0.009 wt％、Ｓ：0.0
08 wt％、Al：0.025 wt％、Ｎ：0.0021wt％、Ti：0.10w
t％の低炭素Alキルド鋼を500 〜900 ℃で潤滑油を施し
つつ圧下率76％の圧延にて、1.6 mm板厚の鋼帯とするこ
とにより、平均ｒ値で1.21の値が得られるとされてい
る。しかしながら、この方法では、熱間圧延時に強潤滑
圧延を施さなければならないため、鋼板の噛み込み不良
及びスリップ等が発生するといった操業上の困難さを伴
う。したがって、実際の操業では熱延鋼板の先・後端部
では、噛み込み不良やスリップを回避するために上述の
強潤滑を行うことができないから、コイル長手方向に不
均一な熱延鋼板が得られることになる。かようなコイル
の先・後端部は材質が劣化しているため、製品歩留まり
が低下するという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の問
題を有利に解決するもので、従来よりも優れた深絞り性
を有する薄鋼板を歩留まりの低下を伴うことなしに、し
かも高い生産効率で製造することのできる方法を提案す
ることを目的とする。
題を有利に解決するもので、従来よりも優れた深絞り性
を有する薄鋼板を歩留まりの低下を伴うことなしに、し
かも高い生産効率で製造することのできる方法を提案す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、Ｃ：0.01wt
％以下、Si：2.0 wt％以下、Mn：3.0 wt％以下、Al：0.
01〜0.20wt％、Ｐ：0.20wt％以下、Ｓ：0.05wt％以下及
びＮ：0.01wt％以下を含み、かつTi：0.005 〜0.2 wt％
及びNb：0.001 〜0.2 wt％から選ばれる１種又は２種
を、Ｃ含有量〔Ｃ〕、Ti含有量〔Ti〕及びNb含有量〔N
b〕の関係で次式 1.2 ×〔Ｃ〕／12≦〔Ti〕／48＋〔Nb〕／93 （wt％） を満足させて含有し、残部は鉄及び不可避的不純物より
なる鋼素材に、熱間粗圧延を施して得られたシートバー
を一旦巻取り、次いで巻戻してAr3 変態点より高い温度
で熱間仕上圧延に供する途上で、シートバーの先端部
を、先行して圧延させるシートバーの後端部に接合し、
しかる後にAr3 変態点以上での熱間仕上圧延を施し、引
き続き冷却速度20℃/s以上でAr3 変態点を挟む30℃以上
の冷却を行ってAr3 変態点以下にしたのち、Ar3 変態点
〜500 ℃の温度域にて合計圧下率50〜95％の潤滑圧延を
施し、その後再結晶処理を施す深絞り性に優れた薄鋼板
の製造方法である。
％以下、Si：2.0 wt％以下、Mn：3.0 wt％以下、Al：0.
01〜0.20wt％、Ｐ：0.20wt％以下、Ｓ：0.05wt％以下及
びＮ：0.01wt％以下を含み、かつTi：0.005 〜0.2 wt％
及びNb：0.001 〜0.2 wt％から選ばれる１種又は２種
を、Ｃ含有量〔Ｃ〕、Ti含有量〔Ti〕及びNb含有量〔N
b〕の関係で次式 1.2 ×〔Ｃ〕／12≦〔Ti〕／48＋〔Nb〕／93 （wt％） を満足させて含有し、残部は鉄及び不可避的不純物より
なる鋼素材に、熱間粗圧延を施して得られたシートバー
を一旦巻取り、次いで巻戻してAr3 変態点より高い温度
で熱間仕上圧延に供する途上で、シートバーの先端部
を、先行して圧延させるシートバーの後端部に接合し、
しかる後にAr3 変態点以上での熱間仕上圧延を施し、引
き続き冷却速度20℃/s以上でAr3 変態点を挟む30℃以上
の冷却を行ってAr3 変態点以下にしたのち、Ar3 変態点
〜500 ℃の温度域にて合計圧下率50〜95％の潤滑圧延を
施し、その後再結晶処理を施す深絞り性に優れた薄鋼板
の製造方法である。
【０００７】また、この発明では、上記鋼素材の成分と
してさらにＢ：0.0001〜0.0080wt％を含有させてもよ
い。
してさらにＢ：0.0001〜0.0080wt％を含有させてもよ
い。
【０００８】この発明により得られた熱延鋼板又は熱延
鋼帯を用いて、深絞り性に優れた冷延鋼板を製造する際
には、かかる熱延鋼板又は熱延鋼帯に冷間圧延、次いで
再結晶焼鈍を施すことが好適である。
鋼帯を用いて、深絞り性に優れた冷延鋼板を製造する際
には、かかる熱延鋼板又は熱延鋼帯に冷間圧延、次いで
再結晶焼鈍を施すことが好適である。
【０００９】以下、この発明の基礎となった実験結果に
ついて述べる。 実験１ Ｃ：0.002 wt％、Si：0.01wt％、Mn：0.10wt％、Ｐ：0.
01wt％、Ｓ：0.007 wt％、Al：0.05wt％、Ｎ：0.002 wt
％、Ti：0.055 wt％及びNb：0.015 wt％を含み残部は実
質的に鉄の組成からなるスラブ（厚み30mm）を1150℃の
温度で加熱・均熱後、熱間圧延を施した。この熱延の際
には、熱延開始温度を930 ℃に、熱延仕上温度を700 ℃
に設定して潤滑を施しながら行い、Ar3 変態点（ほぼ87
0 ℃）を挟んだ温度域では圧延パス間にて冷却速度50℃
/sで冷却することとし、この冷却開始温度及び冷却終了
温度を種々に変化させた。冷却直前の板厚は10mmであ
り、冷却後の圧延により仕上板厚3.5mm とした。次いで
750 ℃、５ｈの再結晶焼鈍を施した。
ついて述べる。 実験１ Ｃ：0.002 wt％、Si：0.01wt％、Mn：0.10wt％、Ｐ：0.
01wt％、Ｓ：0.007 wt％、Al：0.05wt％、Ｎ：0.002 wt
％、Ti：0.055 wt％及びNb：0.015 wt％を含み残部は実
質的に鉄の組成からなるスラブ（厚み30mm）を1150℃の
温度で加熱・均熱後、熱間圧延を施した。この熱延の際
には、熱延開始温度を930 ℃に、熱延仕上温度を700 ℃
に設定して潤滑を施しながら行い、Ar3 変態点（ほぼ87
0 ℃）を挟んだ温度域では圧延パス間にて冷却速度50℃
/sで冷却することとし、この冷却開始温度及び冷却終了
温度を種々に変化させた。冷却直前の板厚は10mmであ
り、冷却後の圧延により仕上板厚3.5mm とした。次いで
750 ℃、５ｈの再結晶焼鈍を施した。
【００１０】かくして得られた鋼板につき、ｒ値を調
べ、平均ｒ値に及ぼす冷却開始温度と冷却終了温度との
温度差の影響について図１にグラフで示す。図１から明
らかなように、焼鈍後の平均ｒ値は、Ar3 近傍での冷却
開始温度と冷却終了温度との温度差、換言すれば冷却温
度域に強く依存し、これが30℃以上の場合に、高い平均
ｒ値が得られた。
べ、平均ｒ値に及ぼす冷却開始温度と冷却終了温度との
温度差の影響について図１にグラフで示す。図１から明
らかなように、焼鈍後の平均ｒ値は、Ar3 近傍での冷却
開始温度と冷却終了温度との温度差、換言すれば冷却温
度域に強く依存し、これが30℃以上の場合に、高い平均
ｒ値が得られた。
【００１１】実験２ Ｃ：0.002 wt％、Si：0.01wt％、Mn：0.13wt％、Ｐ：0.
01wt％、Ｓ：0.005 wt％、Al：0.05wt％、Ｎ：0.002 wt
％、Ti：0.055 wt％及びNb：0.013 wt％を含み、残部は
実質的に鉄の組成からなるスラブ（厚み30mm）を1150℃
の温度で加熱・均熱後、熱間圧延を施した。この熱延の
際には、熱延開始温度を930 ℃に、熱延仕上温度を700
℃に設定して潤滑を施しながら行い、Ar3 変態点（ほぼ
870 ℃）を挟んだ温度域では圧延パス間にて冷却するこ
ととし、この冷却開始温度を900℃、冷却終了温度を 85
0℃にしてかかる50℃の冷却域を種々の冷却速度で冷却
した。冷却直前の板厚は10mmであり、冷却後の圧延によ
り仕上板厚3.5mm とした。次いで750 ℃、５ｈの再結晶
焼鈍を施した。
01wt％、Ｓ：0.005 wt％、Al：0.05wt％、Ｎ：0.002 wt
％、Ti：0.055 wt％及びNb：0.013 wt％を含み、残部は
実質的に鉄の組成からなるスラブ（厚み30mm）を1150℃
の温度で加熱・均熱後、熱間圧延を施した。この熱延の
際には、熱延開始温度を930 ℃に、熱延仕上温度を700
℃に設定して潤滑を施しながら行い、Ar3 変態点（ほぼ
870 ℃）を挟んだ温度域では圧延パス間にて冷却するこ
ととし、この冷却開始温度を900℃、冷却終了温度を 85
0℃にしてかかる50℃の冷却域を種々の冷却速度で冷却
した。冷却直前の板厚は10mmであり、冷却後の圧延によ
り仕上板厚3.5mm とした。次いで750 ℃、５ｈの再結晶
焼鈍を施した。
【００１２】かくして得られた鋼板につき、ｒ値を調
べ、平均ｒ値に及ぼすAr3 変態点近傍での冷却速度の影
響について図２にグラフで示す。図２から明らかなよう
に、焼鈍後の平均ｒ値は、冷却速度に強く依存し、冷却
速度が20℃/s以上の場合に、高い平均ｒ値が得られた。
べ、平均ｒ値に及ぼすAr3 変態点近傍での冷却速度の影
響について図２にグラフで示す。図２から明らかなよう
に、焼鈍後の平均ｒ値は、冷却速度に強く依存し、冷却
速度が20℃/s以上の場合に、高い平均ｒ値が得られた。
【００１３】実験３ Ｃ：0.002 wt％、Si：0.01wt％、Mn：0.10wt％、Ｐ：0.
01wt％、Ｓ：0.006 wt％、Al：0.05wt％、Ｎ：0.002 wt
％、Ti：0.058 wt％及びNb：0.012 wt％を含み、残部は
実質的に鉄の組成からなるスラブ（厚み30mm）を1150℃
の温度で加熱・均熱後、熱延仕上温度を930 〜600 ℃の
範囲で種々に変化させた熱間圧延を施して仕上板厚3.5m
m とした。この熱間圧延に際し、Ar3 変態点よりも低い
温度で仕上げた場合には、Ar3 変態点（ほぼ870 ℃）を
挟んだ温度域では圧延パス間にて冷却することとし、冷
却直前の板厚は10mm、冷却開始温度を 900℃、冷却終了
温度を 850℃にして、かかる50℃の冷却域を冷却速度50
℃/sで冷却した。しかも、この冷却後の圧延は潤滑圧延
及び無潤滑圧延のそれぞれで行った。次いで750 ℃、５
ｈの再結晶焼鈍を施した。
01wt％、Ｓ：0.006 wt％、Al：0.05wt％、Ｎ：0.002 wt
％、Ti：0.058 wt％及びNb：0.012 wt％を含み、残部は
実質的に鉄の組成からなるスラブ（厚み30mm）を1150℃
の温度で加熱・均熱後、熱延仕上温度を930 〜600 ℃の
範囲で種々に変化させた熱間圧延を施して仕上板厚3.5m
m とした。この熱間圧延に際し、Ar3 変態点よりも低い
温度で仕上げた場合には、Ar3 変態点（ほぼ870 ℃）を
挟んだ温度域では圧延パス間にて冷却することとし、冷
却直前の板厚は10mm、冷却開始温度を 900℃、冷却終了
温度を 850℃にして、かかる50℃の冷却域を冷却速度50
℃/sで冷却した。しかも、この冷却後の圧延は潤滑圧延
及び無潤滑圧延のそれぞれで行った。次いで750 ℃、５
ｈの再結晶焼鈍を施した。
【００１４】かくして得られた鋼板につき、ｒ値を調
べ、平均ｒ値に及ぼす熱延仕上温度及び潤滑圧延の影響
について図３にグラフで示す。図３から明らかなよう
に、焼鈍後の平均ｒ値は、熱延仕上温度及び潤滑圧延に
強く依存し、熱延仕上温度をAr3変態点以下としかつ、
このAr3 変態点以下での圧延を潤滑圧延とした場合に、
高い平均ｒ値が得られた。
べ、平均ｒ値に及ぼす熱延仕上温度及び潤滑圧延の影響
について図３にグラフで示す。図３から明らかなよう
に、焼鈍後の平均ｒ値は、熱延仕上温度及び潤滑圧延に
強く依存し、熱延仕上温度をAr3変態点以下としかつ、
このAr3 変態点以下での圧延を潤滑圧延とした場合に、
高い平均ｒ値が得られた。
【００１５】
【作用】上記した実験結果を基に、さらに研究を重ねて
成就したこの発明の成分組成範囲並びに製造条件の各要
件について以下説明する。 (1) 成分組成 この発明において鋼の成分組成は重要であり、優れた深
絞り性を得るための十分条件である。以下に、各々の成
分について限定理由を述べる。
成就したこの発明の成分組成範囲並びに製造条件の各要
件について以下説明する。 (1) 成分組成 この発明において鋼の成分組成は重要であり、優れた深
絞り性を得るための十分条件である。以下に、各々の成
分について限定理由を述べる。
【００１６】(a) Ｃ：0.01wt％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、Ｃ含有量が0.01wt％以下ではさほど悪影響を
およぼさないので、その含有量の上限を 0.01wt％とし
た。 (b) Si：2.0 wt％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
要量を含有させるものであるが、Si含有量が 2.0wt％を
超えると深絞り性及び表面性状に悪影響を及ぼすため、
上限を2.0 wt％に限定した。その強化作用を得るための
下限値は、0.01wt％程度である。 (c) Mn：3.0 wt％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
要量を含有させるものである。しかし、Mn含有量が 3.0
wt％を超えると深絞り性に悪影響を与えるので、その含
有量は3.0 wt％を上限とする。その強化作用を得るため
の下限値は、0.05wt％程度である。
ましいが、Ｃ含有量が0.01wt％以下ではさほど悪影響を
およぼさないので、その含有量の上限を 0.01wt％とし
た。 (b) Si：2.0 wt％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
要量を含有させるものであるが、Si含有量が 2.0wt％を
超えると深絞り性及び表面性状に悪影響を及ぼすため、
上限を2.0 wt％に限定した。その強化作用を得るための
下限値は、0.01wt％程度である。 (c) Mn：3.0 wt％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
要量を含有させるものである。しかし、Mn含有量が 3.0
wt％を超えると深絞り性に悪影響を与えるので、その含
有量は3.0 wt％を上限とする。その強化作用を得るため
の下限値は、0.05wt％程度である。
【００１７】(d) Al：0.01〜0.20wt％ Alは、脱酸を行うために用いられる成分であり、また炭
窒化物形成成分の歩止り向上のために適量を添加する
が、Al含有量が 0.01 wt％に満たないとその効果がな
く、一方0.20wt％を超えて含有させてもそれ以上の効果
は得られないばかりか、逆に延性の劣化につながるため
に 0.01 〜0.2 wt％とした。
窒化物形成成分の歩止り向上のために適量を添加する
が、Al含有量が 0.01 wt％に満たないとその効果がな
く、一方0.20wt％を超えて含有させてもそれ以上の効果
は得られないばかりか、逆に延性の劣化につながるため
に 0.01 〜0.2 wt％とした。
【００１８】(e) Ｐ：0.20wt％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
要量を含有させるが、Ｐ含有量が 0.20 wt％を超えると
深絞り性に悪影響を与えるために0.20wt％を上限とし
た。その強化作用を得るための下限値は、0.005 wt％程
度である。
要量を含有させるが、Ｐ含有量が 0.20 wt％を超えると
深絞り性に悪影響を与えるために0.20wt％を上限とし
た。その強化作用を得るための下限値は、0.005 wt％程
度である。
【００１９】(f) Ｓ：0.05wt％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、Ｓ含有量が0.05wt％以下では、さほど悪影響
を及ぼさないので、上限を 0.05 wt％とした。 (g) Ｎ：0.01wt％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、Ｎ含有量が0.01wt％以下では、さほど悪影響
を及ぼさないので、0.01 wt ％を上限とした。
ましいが、Ｓ含有量が0.05wt％以下では、さほど悪影響
を及ぼさないので、上限を 0.05 wt％とした。 (g) Ｎ：0.01wt％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、Ｎ含有量が0.01wt％以下では、さほど悪影響
を及ぼさないので、0.01 wt ％を上限とした。
【００２０】(h) Ti：0.005 〜0.2 wt％、Nb：0.001 〜
0.2 wt％から選ばれる１種又は２種 Tiは、この発明において重要な成分であり、鋼中の固溶
Ｃ及び固溶Ｎを炭窒化物として析出固定して低減させ、
深絞り性に有利な｛１１１｝方位の結晶粒を優先的に形
成させる効果がある。Ti含有量が 0.005wt％に満たない
とその効果がなく、一方0.2 wt％を超えて含有させても
それ以上の効果は得られず、逆に延性の劣化につながる
ことから、0.005 wt％〜0.2 wt％の範囲に限定した。
0.2 wt％から選ばれる１種又は２種 Tiは、この発明において重要な成分であり、鋼中の固溶
Ｃ及び固溶Ｎを炭窒化物として析出固定して低減させ、
深絞り性に有利な｛１１１｝方位の結晶粒を優先的に形
成させる効果がある。Ti含有量が 0.005wt％に満たない
とその効果がなく、一方0.2 wt％を超えて含有させても
それ以上の効果は得られず、逆に延性の劣化につながる
ことから、0.005 wt％〜0.2 wt％の範囲に限定した。
【００２１】Nbは、鋼中の固溶Ｃを炭化物として析出固
定して低減し、深絞り性に有利な｛１１１｝方位結晶粒
を優先的に形成させる効果がある。また、仕上圧延前の
組織を微細化して、熱延板焼鈍後の鋼板に深絞り性に有
利な｛１１１｝方位結晶粒を優先的に形成させる効果も
ある。Nb含有量が 0.001wt％に満たないとその効果がな
く、一方0.2 wt％を超えて含有させてもそれ以上の効果
は得られず、逆に延性の劣化につながるために0.001 〜
0.2 wt％の範囲に限定した。
定して低減し、深絞り性に有利な｛１１１｝方位結晶粒
を優先的に形成させる効果がある。また、仕上圧延前の
組織を微細化して、熱延板焼鈍後の鋼板に深絞り性に有
利な｛１１１｝方位結晶粒を優先的に形成させる効果も
ある。Nb含有量が 0.001wt％に満たないとその効果がな
く、一方0.2 wt％を超えて含有させてもそれ以上の効果
は得られず、逆に延性の劣化につながるために0.001 〜
0.2 wt％の範囲に限定した。
【００２２】上記したTi，Nbは、Ｃ含有量〔Ｃ〕、Ti含
有量〔Ti〕及びNb含有量〔Nb〕の関係で次式 1.2 ×〔Ｃ〕／12≦〔Ti〕／48＋〔Nb〕／93 （wt％） を満足させて含有させることが必要である。Ti，Nbは、
既に述べたように鋼中の固溶Ｃを析出固定して低減さ
せ、深絞り性に有利な｛１１１｝方位結晶粒を優先的に
形成させることから同効成分であり、この発明ではこれ
らの１種又は２種を含有させる。その含有量が 1.2 ×〔Ｃ〕／12＞〔Ti〕／48＋〔Nb〕／93 （wt％） である場合には、鋼中に固溶Ｃが多量に残存して深絞り
性が劣化することから、次式 1.2 ×〔Ｃ〕／12≦〔Ti〕／48＋〔Nb〕／93 （wt％） を満足させることとした。
有量〔Ti〕及びNb含有量〔Nb〕の関係で次式 1.2 ×〔Ｃ〕／12≦〔Ti〕／48＋〔Nb〕／93 （wt％） を満足させて含有させることが必要である。Ti，Nbは、
既に述べたように鋼中の固溶Ｃを析出固定して低減さ
せ、深絞り性に有利な｛１１１｝方位結晶粒を優先的に
形成させることから同効成分であり、この発明ではこれ
らの１種又は２種を含有させる。その含有量が 1.2 ×〔Ｃ〕／12＞〔Ti〕／48＋〔Nb〕／93 （wt％） である場合には、鋼中に固溶Ｃが多量に残存して深絞り
性が劣化することから、次式 1.2 ×〔Ｃ〕／12≦〔Ti〕／48＋〔Nb〕／93 （wt％） を満足させることとした。
【００２３】(i) Ｂ：0.0001〜0.0080wt％ Ｂは、耐二次加工ぜい性の改善のために必要に応じて含
有させる。Ｂ含有量が0.0001 wt％に満たないとその効
果がなく、一方、0.0080wt％を超えて含有させると深絞
り性が劣化するため、0.0001〜0.0080wt％の範囲に限定
した。
有させる。Ｂ含有量が0.0001 wt％に満たないとその効
果がなく、一方、0.0080wt％を超えて含有させると深絞
り性が劣化するため、0.0001〜0.0080wt％の範囲に限定
した。
【００２４】(2) 熱間圧延工程 熱間圧延工程は、この発明において最も重要であり、以
上述べた成分組成になる鋼素材を、常法に従って製鋼
し、連続鋳造又は造塊−分塊したスラブを再加熱する
か、又は連続鋳造後直ちにもしくは保温処理をして熱間
粗圧延を行いシートバーとした後、得られたシートバー
を一旦巻取り、次いで巻戻してAr3 変態点より高い温度
で熱間仕上圧延に供する途上で、シートバーの先端部
を、先行して圧延させるシートバーの後端部に接合し、
しかる後にAr3 変態点以上での熱間仕上圧延を施し、引
き続き冷却速度20℃/s以上で30℃以上の冷却を行ってAr
3 変態点以下にしたのち、Ar3 変態点〜500 ℃の温度域
にて合計圧下率50〜95％の潤滑圧延を施すことが必要で
ある。
上述べた成分組成になる鋼素材を、常法に従って製鋼
し、連続鋳造又は造塊−分塊したスラブを再加熱する
か、又は連続鋳造後直ちにもしくは保温処理をして熱間
粗圧延を行いシートバーとした後、得られたシートバー
を一旦巻取り、次いで巻戻してAr3 変態点より高い温度
で熱間仕上圧延に供する途上で、シートバーの先端部
を、先行して圧延させるシートバーの後端部に接合し、
しかる後にAr3 変態点以上での熱間仕上圧延を施し、引
き続き冷却速度20℃/s以上で30℃以上の冷却を行ってAr
3 変態点以下にしたのち、Ar3 変態点〜500 ℃の温度域
にて合計圧下率50〜95％の潤滑圧延を施すことが必要で
ある。
【００２５】熱間粗圧延後にシートバーを、例えばコイ
ルボックスにて巻取ることにより、コイル長手方向の温
度を均一にするとともに（Ti，Nb）Ｃ等の析出を促進
し、鋼中の固溶（Ｃ，Ｎ）を減少させる効果がある。
ルボックスにて巻取ることにより、コイル長手方向の温
度を均一にするとともに（Ti，Nb）Ｃ等の析出を促進
し、鋼中の固溶（Ｃ，Ｎ）を減少させる効果がある。
【００２６】次いで熱間仕上圧延を行うに際しては、熱
間仕上圧延設備の入り側にて、コイルから巻き戻したシ
ートバーの先端を、先行して圧延させるシートバーの後
端と接合し、かかる先行シートバーに引き続いて圧延に
供するようにして、複数本のシートバーを連続的に熱間
圧延する。かくしてその後に行う強潤滑圧延によっても
噛み込み不良やスリップ等の不都合が発生せず、コイル
先端部から後端部までの全長にわたる均一な強潤滑圧延
が可能になる。この接合方法としては、通電加熱や誘導
加熱、又はバーナー等により接合しようとする先・後端
部を目標温度まで加熱しつつ又は加熱したのち、押圧す
る方法が挙げられる。
間仕上圧延設備の入り側にて、コイルから巻き戻したシ
ートバーの先端を、先行して圧延させるシートバーの後
端と接合し、かかる先行シートバーに引き続いて圧延に
供するようにして、複数本のシートバーを連続的に熱間
圧延する。かくしてその後に行う強潤滑圧延によっても
噛み込み不良やスリップ等の不都合が発生せず、コイル
先端部から後端部までの全長にわたる均一な強潤滑圧延
が可能になる。この接合方法としては、通電加熱や誘導
加熱、又はバーナー等により接合しようとする先・後端
部を目標温度まで加熱しつつ又は加熱したのち、押圧す
る方法が挙げられる。
【００２７】熱間仕上圧延の開始温度はAr3 変態点より
も低いと、この仕上圧延でγ粒の微細化を行うことがで
きない結果、熱延板に｛１１１｝集合組織が形成され
ず、そのため低いｒ値しか得られないため、Ar3 変態点
以上とする。
も低いと、この仕上圧延でγ粒の微細化を行うことがで
きない結果、熱延板に｛１１１｝集合組織が形成され
ず、そのため低いｒ値しか得られないため、Ar3 変態点
以上とする。
【００２８】このようなAr3 変態点以上の熱延仕上圧延
に引き続いて、圧延加工を施すことなしに冷却速度20℃
/s以上で30℃以上の冷却を行ってAr3 変態点以下にす
る。これは再結晶焼鈍後の鋼板の深絞り性を向上させる
ための工程であって、冷却速度が20℃/sに満たない場合
や冷却域が30℃に満たない場合や冷却停止温度がAr3 変
態点よりも高い場合には、いずれも先に行ったAr3 変態
点以上の圧延にて微細化したγ粒が再び粗大化するた
め、熱延板に｛１１１｝集合組織が形成されず、そのた
め低いｒ値しか得られない。なお、この冷却は、仕上圧
延スタンド間で行うことが好ましく、例えば、１スタン
ド間又は圧延を休止させたスタンドを挟む２〜３スタン
ド間で行うことができる。
に引き続いて、圧延加工を施すことなしに冷却速度20℃
/s以上で30℃以上の冷却を行ってAr3 変態点以下にす
る。これは再結晶焼鈍後の鋼板の深絞り性を向上させる
ための工程であって、冷却速度が20℃/sに満たない場合
や冷却域が30℃に満たない場合や冷却停止温度がAr3 変
態点よりも高い場合には、いずれも先に行ったAr3 変態
点以上の圧延にて微細化したγ粒が再び粗大化するた
め、熱延板に｛１１１｝集合組織が形成されず、そのた
め低いｒ値しか得られない。なお、この冷却は、仕上圧
延スタンド間で行うことが好ましく、例えば、１スタン
ド間又は圧延を休止させたスタンドを挟む２〜３スタン
ド間で行うことができる。
【００２９】次いでAr3 変態点〜500 ℃の温度域にて合
計圧下率50〜95％の圧延を、潤滑を施しながら行う。Ar
3 変態点以上の温度域では、いくら圧延を行ってもその
後のγ−α変態により集合組織がランダム化するため、
熱延板に｛１１１｝集合組織が形成されず、そのため低
いｒ値しか得られない。一方、500 ℃を下回る温度に圧
延温度を低下させても、より一層のｒ値の向上が望めず
に、圧延荷重が増大するのみであるので、圧延温度はAr
3 変態点〜500 ℃の範囲とする。また、圧下率が50％に
満たないと熱延板に｛１１１｝集合組織が形成されず、
一方95％を超えると熱延板に、ｒ値に好ましくない集合
組織が形成されるという不都合を生じるので50〜95％の
範囲に限定した。さらに、かかる圧延を無潤滑圧延とす
ると、ロールと鋼板との間の摩擦力に起因するせん断変
形により、深絞り性に好ましくない｛１１０｝方位集合
組織が鋼板表層部に優先的に形成され、ｒ値の向上が望
めないので、深絞り性を確保するためには潤滑圧延とす
ることが必要であり、望ましくは摩擦係数 0.2以下の強
潤滑圧延とする。
計圧下率50〜95％の圧延を、潤滑を施しながら行う。Ar
3 変態点以上の温度域では、いくら圧延を行ってもその
後のγ−α変態により集合組織がランダム化するため、
熱延板に｛１１１｝集合組織が形成されず、そのため低
いｒ値しか得られない。一方、500 ℃を下回る温度に圧
延温度を低下させても、より一層のｒ値の向上が望めず
に、圧延荷重が増大するのみであるので、圧延温度はAr
3 変態点〜500 ℃の範囲とする。また、圧下率が50％に
満たないと熱延板に｛１１１｝集合組織が形成されず、
一方95％を超えると熱延板に、ｒ値に好ましくない集合
組織が形成されるという不都合を生じるので50〜95％の
範囲に限定した。さらに、かかる圧延を無潤滑圧延とす
ると、ロールと鋼板との間の摩擦力に起因するせん断変
形により、深絞り性に好ましくない｛１１０｝方位集合
組織が鋼板表層部に優先的に形成され、ｒ値の向上が望
めないので、深絞り性を確保するためには潤滑圧延とす
ることが必要であり、望ましくは摩擦係数 0.2以下の強
潤滑圧延とする。
【００３０】以上述べた熱間圧延のロール径、ロール及
び圧延機の構造ならびに潤滑油の種類は任意でよい。
び圧延機の構造ならびに潤滑油の種類は任意でよい。
【００３１】(3) 熱延板再結晶処理工程 この発明では、圧延終了温度がAr3 変態点以下であるた
め、圧延後の熱延板は加工組織を呈している。そのた
め、この熱延板に再結晶処理を施して｛１１１｝方位集
合組織を形成させる必要がある。この再結晶処理を施さ
ないと｛１１１｝方位集合組織が形成されないため、高
いｒ値が得られない。
め、圧延後の熱延板は加工組織を呈している。そのた
め、この熱延板に再結晶処理を施して｛１１１｝方位集
合組織を形成させる必要がある。この再結晶処理を施さ
ないと｛１１１｝方位集合組織が形成されないため、高
いｒ値が得られない。
【００３２】この再結晶処理は、熱間圧延後の巻取工程
又は再結晶焼鈍工程で行う。巻取工程により再結晶処理
を施す場合には、巻取温度を650 ℃以上とすることが望
ましい。巻取温度が650 ℃に満たないと再結晶が生じな
いため｛１１１｝方位集合組織が形成されず、ｒ値の向
上が望み難い。また、再結晶焼鈍工程で行う場合には、
箱焼鈍法又は連続焼鈍法のいずれもが適し、焼鈍温度は
650 〜950 ℃が好ましい。焼鈍温度が650 ℃に満たない
と再結晶が生じないため｛１１１｝方位集合組織が形成
されずにｒ値の向上が望み難く、950 ℃を超えるとγ−
α変態が生じ、集合組織がランダム化するためｒ値が劣
化する。この再結晶焼鈍工程は、連続溶融亜鉛めっきラ
インの焼鈍設備で行うこともできる。
又は再結晶焼鈍工程で行う。巻取工程により再結晶処理
を施す場合には、巻取温度を650 ℃以上とすることが望
ましい。巻取温度が650 ℃に満たないと再結晶が生じな
いため｛１１１｝方位集合組織が形成されず、ｒ値の向
上が望み難い。また、再結晶焼鈍工程で行う場合には、
箱焼鈍法又は連続焼鈍法のいずれもが適し、焼鈍温度は
650 〜950 ℃が好ましい。焼鈍温度が650 ℃に満たない
と再結晶が生じないため｛１１１｝方位集合組織が形成
されずにｒ値の向上が望み難く、950 ℃を超えるとγ−
α変態が生じ、集合組織がランダム化するためｒ値が劣
化する。この再結晶焼鈍工程は、連続溶融亜鉛めっきラ
インの焼鈍設備で行うこともできる。
【００３３】再結晶処理後の熱延鋼帯には、形状矯正、
表面粗度等の調整のために、10％以下の調質圧延を加え
てもよい。なお、この発明にて得られた熱延鋼板は、加
工用表面処理鋼板の原板及び冷延鋼板の素材として適用
できる。表面処理としては、亜鉛めっき（合金系を含
む）、すずめっき、ほうろう等がある。
表面粗度等の調整のために、10％以下の調質圧延を加え
てもよい。なお、この発明にて得られた熱延鋼板は、加
工用表面処理鋼板の原板及び冷延鋼板の素材として適用
できる。表面処理としては、亜鉛めっき（合金系を含
む）、すずめっき、ほうろう等がある。
【００３４】次に、この発明にて得られた熱延鋼板を素
材として、冷延鋼板を製造する場合の冷間圧延条件及び
焼鈍条件について説明する。 (4) 冷間圧延工程 この工程は、高いｒ値を得るために必須であり、その圧
下率は50〜95％とする。圧下率が50％に満たない場合、
95％を超える場合、ともに優れた深絞り性が得られな
い。
材として、冷延鋼板を製造する場合の冷間圧延条件及び
焼鈍条件について説明する。 (4) 冷間圧延工程 この工程は、高いｒ値を得るために必須であり、その圧
下率は50〜95％とする。圧下率が50％に満たない場合、
95％を超える場合、ともに優れた深絞り性が得られな
い。
【００３５】(5) 再結晶焼鈍工程 冷間圧延を経た冷延鋼板は、再結晶焼鈍を施す必要があ
る。焼鈍方法は、箱焼鈍法又は連続焼鈍法のいずれでも
よく、焼鈍温度は700 〜950 ℃とする。なお、再結晶焼
鈍を施した鋼板には、形状矯正、表面粗度等の調整のた
めに圧下率10％以下の調質圧延を施してもよい。また、
得られる冷延鋼板は、加工用表面処理鋼板の原板として
も使用できる。表面処理としては、亜鉛めっき（合金系
を含む）、すずめっき、ほうろう等がある。
る。焼鈍方法は、箱焼鈍法又は連続焼鈍法のいずれでも
よく、焼鈍温度は700 〜950 ℃とする。なお、再結晶焼
鈍を施した鋼板には、形状矯正、表面粗度等の調整のた
めに圧下率10％以下の調質圧延を施してもよい。また、
得られる冷延鋼板は、加工用表面処理鋼板の原板として
も使用できる。表面処理としては、亜鉛めっき（合金系
を含む）、すずめっき、ほうろう等がある。
【００３６】
【実施例】表１に示す成分組成になる鋼を厚み：260mm
のスラブに連続鋳造し、1150℃に加熱して熱間粗圧延を
行い、板厚30mmのシートバーとした後、コイルボックス
にて一旦巻取り、次いで巻戻して仕上圧延ラインにてシ
ートバーの先端と先行するシートバーの後端とを誘導加
熱法より加熱後押圧して接合した後、７スタンドの熱間
仕上圧延設備にて表２に示す条件でAr3 変態点以上での
圧延、引き続き冷却、次いでAr3 変態点〜500 ℃での圧
延を行って板厚3.5mm にした後、表２に示す条件で再結
晶処理を施した。なお、表２中、No. ３及び６のコイル
は、第３スタンドでは圧下を加えないでかかる冷却を行
ったものである。
のスラブに連続鋳造し、1150℃に加熱して熱間粗圧延を
行い、板厚30mmのシートバーとした後、コイルボックス
にて一旦巻取り、次いで巻戻して仕上圧延ラインにてシ
ートバーの先端と先行するシートバーの後端とを誘導加
熱法より加熱後押圧して接合した後、７スタンドの熱間
仕上圧延設備にて表２に示す条件でAr3 変態点以上での
圧延、引き続き冷却、次いでAr3 変態点〜500 ℃での圧
延を行って板厚3.5mm にした後、表２に示す条件で再結
晶処理を施した。なお、表２中、No. ３及び６のコイル
は、第３スタンドでは圧下を加えないでかかる冷却を行
ったものである。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】かくして得られた熱延鋼板についてその引
張強度及びｒ値を調査した。その結果を表２に併記す
る。引張特性は JIS 5号引張試験片を用いて測定した。
また、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（圧延方向に対し
て45°方向) 及びＣ方向（圧延方向に対して90°方向)
の平均値として 平均ｒ値＝（ｒL ＋２ｒD ＋ｒc ）／４ より求めた。
張強度及びｒ値を調査した。その結果を表２に併記す
る。引張特性は JIS 5号引張試験片を用いて測定した。
また、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（圧延方向に対し
て45°方向) 及びＣ方向（圧延方向に対して90°方向)
の平均値として 平均ｒ値＝（ｒL ＋２ｒD ＋ｒc ）／４ より求めた。
【００４０】表２から、この発明に従う適合例は、比較
例に比べて優れた深絞り性を有していることがわかる。
例に比べて優れた深絞り性を有していることがわかる。
【００４１】次に、表２に示した条件で製造した熱延鋼
帯を用いて、圧下率75％の冷間圧延を施して板厚0.7 mm
の冷延鋼帯としたのち、890 ℃、20秒の連続焼鈍を施し
た。かくして得られた冷延鋼板の材料特性について調査
した結果を表３に示す。
帯を用いて、圧下率75％の冷間圧延を施して板厚0.7 mm
の冷延鋼帯としたのち、890 ℃、20秒の連続焼鈍を施し
た。かくして得られた冷延鋼板の材料特性について調査
した結果を表３に示す。
【００４２】
【表３】
【００４３】表３から、この発明に従う適合例は、比較
例に比べて優れた深絞り性を有していることがわかる。
例に比べて優れた深絞り性を有していることがわかる。
【００４４】
【発明の効果】この発明によれば、成分組成及び製造条
件の限定により従来よりも優れた深絞り性が得られた。
また、熱間粗圧延後にシートバーをコイルに巻取り、熱
間仕上圧延に先立って巻戻したシートバーを接合して連
続的に圧延に供するようにしたから、深絞り性の向上に
有効なAr3 点〜500 ℃の温度域での潤滑圧延を、噛み込
み不良やスリップ等を生起することなしに行うことがで
き、従来不可避であったコイル先・後端部の特性不良部
が減少して歩留まりが向上し、しかも生産効率も向上し
た。
件の限定により従来よりも優れた深絞り性が得られた。
また、熱間粗圧延後にシートバーをコイルに巻取り、熱
間仕上圧延に先立って巻戻したシートバーを接合して連
続的に圧延に供するようにしたから、深絞り性の向上に
有効なAr3 点〜500 ℃の温度域での潤滑圧延を、噛み込
み不良やスリップ等を生起することなしに行うことがで
き、従来不可避であったコイル先・後端部の特性不良部
が減少して歩留まりが向上し、しかも生産効率も向上し
た。
【図１】平均ｒ値に及ぼす冷却温度差の影響を示すグラ
フである。
フである。
【図２】平均ｒ値に及ぼす冷却速度の影響を示すグラフ
である。
である。
【図３】平均ｒ値に及ぼす圧延仕上温度及びAr3 変態点
以下の温度域での圧延における潤滑の有無の影響を示す
グラフである。
以下の温度域での圧延における潤滑の有無の影響を示す
グラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−263021（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−25518（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−47222（ＪＰ，Ａ) (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 - 38/60
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｃ：0.01wt％以下、 Si：2.0 wt％以下、 Mn：3.0 wt％以下、 Al：0.01〜0.20wt％、 Ｐ：0.20wt％以下、 Ｓ：0.05wt％以下及び Ｎ：0.01wt％以下 を含み、かつ Ti：0.005 〜0.2 wt％及び Nb：0.001 〜0.2 wt％ から選ばれる１種又は２種を、Ｃ含有量〔Ｃ〕、Ti含有
量〔Ti〕及びNb含有量〔Nb〕の関係で次式 1.2 ×〔Ｃ〕／12≦〔Ti〕／48＋〔Nb〕／93 （wt％） を満足させて含有し、残部は鉄及び不可避的不純物より
なる鋼素材に、 熱間粗圧延を施して得られたシートバーを一旦巻取り、
次いで巻戻してAr3 変態点より高い温度で熱間仕上圧延
に供する途上で、シートバーの先端部を、先行して圧延
させるシートバーの後端部に接合し、しかる後にAr3 変
態点以上での熱間仕上圧延を施し、引き続き冷却速度20
℃/s以上でAr3 変態点を挟む30℃以上の冷却を行ってAr
3 変態点以下にしたのち、Ar3 変態点〜500 ℃の温度域
にて合計圧下率50〜95％の潤滑圧延を施し、その後再結
晶処理を施す深絞り性に優れた薄鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 鋼素材が Ｃ：0.01wt％以下、 Si：2.0 wt％以下、 Mn：3.0 wt％以下、 Al：0.01〜0.20wt％、 Ｐ：0.20wt％以下、 Ｓ：0.05wt％以下及び Ｎ：0.01wt％以下 を含み、かつ Ti：0.005 〜0.2 wt％及び Nb：0.001 〜0.2 wt％ から選ばれる１種又は２種を、Ｃ含有量〔Ｃ〕、Ti含有
量〔Ti〕及びNb含有量〔Nb〕の関係で次式 1.2 ×〔Ｃ〕／12≦〔Ti〕／48＋〔Nb〕／93 （wt％） を満足させて含有し、さらに Ｂ：0.0001〜0.0080wt％ を含有して残部は鉄及び不可避的不純物よりなる請求項
１記載の深絞り性に優れた薄鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 再結晶処理に引き続いて冷間圧延、次い
で再結晶焼鈍を施す請求項１または２記載の深絞り性に
優れた薄鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05169118A JP3126851B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 深絞り性に優れた薄鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05169118A JP3126851B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 深絞り性に優れた薄鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0726330A JPH0726330A (ja) | 1995-01-27 |
| JP3126851B2 true JP3126851B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=15880632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05169118A Expired - Fee Related JP3126851B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 深絞り性に優れた薄鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3126851B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4681476B2 (ja) * | 2006-03-08 | 2011-05-11 | 新日本製鐵株式会社 | 表面性状に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
-
1993
- 1993-07-08 JP JP05169118A patent/JP3126851B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0726330A (ja) | 1995-01-27 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |