JP3191109B2 - 超加工性冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は全伸びが54％以上、値が2.55以上で二次加
工性に優れた超加工性冷延鋼板を連続焼鈍で製造する方
法に関するものである。

【従来の技術】

全伸びが54％以上、値が2.0以上の超加工性冷延鋼
板をステップ加熱を有する箱焼鈍によって得る方法（特
開昭63−210243号公報）がある。更に、全伸びが55〜60
％、値が2.4〜2.5で二次加工性に優れた超加工性冷延
鋼板を特別な箱焼鈍によって得る方法（特開昭63−8681
8号公報）がある。又、値が1.8〜2.4と不十分である
が、連続焼鈍による方法としては全伸びが54〜57％で、
二次加工性に優れた超加工性冷延鋼板を製造する方法
（特開昭63−140040号公報）がある。 しかし、特開昭63−210243号公報や特開昭63−86818
号公報記載の方法は、特別な箱焼鈍による方法であり、
連続焼鈍法に比べて極めて生産性が悪く製造コストが高
い。又、特開昭63−140040号公報記載の方法は連続焼鈍
による方法ではあるが、得られる鋼板の値が1.8〜2.4
と不十分である。

【発明が解決しようとする課題】

本発明で解決しようとする課題は、全伸びが54％以
上、値が2.55以上の二次加工性に優れた超加工性冷延
鋼板を連続焼鈍で製造する方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

本発明者等は、全伸びが54％以上、値が2.55以上の
二次加工性に優れた超加工性冷延鋼板を連続焼鈍で製造
する方法について鋭意検討し、本発明を構成したもので
ある。 本発明の要旨とするところは、Ｃ≦0.0015％,Si≦0.0
15％,Mn≦0.15％,P≦0.007％,S≦0.007％,sol.Al≦0.06
0％,N≦0.0015％,Ti0.020〜0.060％、且つ0.5×Si＋Ｐ
≦0.012％、残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼片
を、加熱し、熱間圧延し、巻き取り、熱延鋼帯とするに
際し、鋼片加熱温度を1100℃以下とし、巻き取り温度を
700℃以上とするとともに、70％以上の冷延率で冷間圧
延を行い、その後、連続焼鈍にて650〜900℃で再結晶焼
鈍を行うことを特徴とする全伸びが54％以上、値が2.
55以上の二次加工性に優れた超加工性冷延鋼板の製造方
法にある。 以下に本発明について詳細に述べる。 本発明者等が成形性と必要な材料特性値との関係を調
査した結果、極めて過酷な深絞り成形並びに張り出し成
形に供される超加工性冷延鋼板に必要な特性値は、全伸
びが54％以上、値が2.55以上で優れた二次加工性が必
要であることがわかった。 本発明者等は、全伸びが54％以上、値が2.55以上の
二次加工性に優れた超加工性冷延鋼板を製造する方法に
ついて鋭意検討し、以下の結果を見出した。 先ず、全伸びが54％以上を得る方法について種々検討
した結果、例えば特開昭63−210243号公報記載の方法の
ように成分含有量を低減し高純化すればよく、本発明の
成分範囲であれば、連続焼鈍にて650〜900℃で再結晶焼
鈍を行うことで充分に目標とする全伸び値54％以上が得
られることがわかった。 次に、値が2.55以上の冷延鋼板を得る方法について
種々検討した結果、生産性が良く、低コストな連続焼鈍
法で製造する方法を見出した。 すなわち、値が2.55以上の冷延鋼板を連続焼鈍法で
得るには、Ｃ≦0.0015％,Mn≦0.15％,P≦0.007％,S≦0.
007％,N≦0.0015％,Ti:0.020〜0.060％、残部鉄及び不
可避的不純物よりなる鋼片を、1100℃以下の温度に加熱
し、熱間圧延し、700℃以上で巻き取り、熱延鋼帯と
し、70％以上の冷延率で冷間圧延を行い、その後、連続
焼鈍にて650〜900℃で再結晶焼鈍を行うことが必要であ
ることがわかった。中でも、Ｃ≦0.0015％％,Ti:0.020
％以上が重要である。第１図に値に及ぼすＣ含有量、
Ti含有量の影響を調査した結果を示す。 実験条件は、C:0.0010％,0.0015％及び0.0030％,Si:
0.008％,Mn:0.06％,P:0.003％,S:0.002％,sol.Al:0.028
％,N:0.0009％,Ti:0〜0.080％、残部鉄及び不可避的不
純物よりなる鋼片を、1050℃に加熱し、730℃で巻き取
り、熱延鋼帯とし、80％の冷延率で冷間圧延を行い、そ
の後連続焼鈍にて780℃で60secの再結晶焼鈍を行い、0.
4％の調質圧延を施し、0.8mmの冷延鋼板を造り、材質を
調査した。 第１図に示す結果より、値が2.55以上の冷延鋼板を
連続焼鈍法で得るには、C:0.0015％以下,Ti:0.020％以
上が極めて重要であることがよくわかる。 この様に、本発明の鋼の成分である高純度鋼の場合
に、Ｃ含有量とTi含有量が値に極めて顕著に影響を及
ぼすのは、本発明の成分範囲のようなC:0.0015％以下の
高純度鋼の場合に、Ti無添加では、熱延板の固溶のＣ量
が僅かではあるが存在するうえに熱延板の結晶粒が異常
に大きくなり、その結果、冷延鋼板の値が低くなる
が、C:0.0015％以下でTi:0.020％以上になると熱延板の
固溶のＣ量が完全になくなると共に熱延板の結晶粒が顕
著に改善され、且つ連続焼鈍時において、Ｃ量が少ない
ので粒成長性を阻害するTiCの総量が少なくなる結果、
再結晶粒の粒成長法が極めて良好となり、冷延鋼板の
値が顕著に高くなり、2.55以上の値が得られるようにな
ると思われる。一方、C:0.0030％で他の成分が高純度の
場合には、Tiが多くなると熱延板の結晶粒は顕著に改善
され、冷延鋼板の値も向上するが2.55以上にはならな
かった。これはＣ量が多いので粒成長性を阻害するTiC
の総量が多くなる結果、再結晶粒の粒成長性が極めて悪
くなり、冷延鋼板の値が改善されるものの、2.55以上
の値が得られなかったものと推測される。 尚、Ti含有量が0.060％超になると、Elの低下が著し
くなり、54％以上のElが得難くなるのでTi含有量は0.02
0〜0.060％にする必要がある。 以上の点をポイントとする本発明の方法により、特開
昭63−210234号公報記載の方法のような特殊な箱焼鈍法
によらなくても連続焼鈍方法によって全伸びが54％以
上、値が2.55以上の超加工性冷延鋼板が製造出来る。 更に、全伸びが54％以上、値が2.55以上の特性値を
損なわずに二次加工性に優れた超加工性冷延鋼板を連続
焼鈍法で得る方法について種々検討した結果、特開昭63
−140040号公報記載の方法のような高価なZrを添加しな
いで製造する方法を見出した。尚、得られた特性値も
値が2.55以上で、特開昭63−140040号公報の第３表に示
されている1.8〜2.4に比べて優れた値が得られている。 二次加工性を向上させる方法としては、これまでＢを
添加する方法がよく採用されているがＢを添加する方法
は二次加工性の改善には顕著な効果を発揮するが、Elや
値を著しく低下させるという弊害があり本発明が目的
とする超加工性冷延鋼板には適用が困難である。又、特
開昭63−140040号公報記載の方法は高価なZrを添加する
ので好ましくないばかりか、鋳片のスリーバー欠陥等も
発生し易いなどの問題がある。 そこで、上記の方法によらない方法で種々検討した結
果、先ず鋳片の成分をＣ≦0.0015％,Si≦0.015％,Mn≦
0.15％,P≦0.007％,S≦0.007％,sol.Al≦0.060％,N≦0.
0015％,Ti:0.020〜0.060％と高純成分とした上で、更に
0.5×Si＋Ｐ≦0.012％に規制することにより全伸びが54
％以上、値が2.55以上の特性値を損なうことなく二次
加工性に優れた超加工性冷延鋼板が製造出来ることを見
出した。中でも、0.5×Si＋Ｐ≦0.012％に規制すること
が重要である。 第２図に二次加工性に及ぼす0.5×Si＋Ｐ含有量の影
響を調査した結果を示す。 実験条件は、C:0.0010％,Mn:0.06％,S:0.002％,sol.A
l:0.018％,N:0.0009％,Ti:0.030％,0.5×Si＋P:0.004〜
0.017％，残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼片を、1
050℃に加熱し、730℃で巻き取り、熱延鋼帯とし、80％
の冷延率で冷間圧延を行い、その後、連続焼鈍にて780
℃で60secの再結晶焼鈍を行い、0.4％の調質圧延を施
し、0.8mmの冷延鋼板を造り、二次加工性を調査した。
二次加工性の調査は絞り比2.42で円筒絞りを行い、その
カップを試験温度を変え、壁部を側方より押しつぶし、
カップの壁部に生じる脆性割れの有無を判定し、脆性割
れの発生しない限界の試験温度を二次加工割れ限界温度
として求め、その結果を第２図に示す。 第２図に示す結果より、二次加工性に優れた超加工性
冷延鋼板を連続焼鈍法で得るには、高純成分とした上で
0.5×Si＋Ｐ≦0.012％に規制することが極めて重要であ
ることがよくわかる。 二次加工性を向上させるには、通常のTi添加の極低炭
素鋼においてＰを低減させると効果があることは知られ
ているが、本発明者らが種々検討した結果、更にSi含有
量が顕著に影響していることを初めて知見したものであ
る。更に、これらの低P,Si化の効果は、本発明の対象鋼
の成分範囲のような高鈍鋼の場合には一層顕著な効果と
なり、Ｂの添加を必要としなくなることがわかった。 この様に、Si含有量が二次加工性に影響するのは必ず
しも明確ではないが、SiもＰ同様に粒界偏析したSiによ
って粒界が脆化したのではないかと考えられる。又、低
P,Si効果が高純度成分の場合により顕著な影響が現れる
のは、高純度成分の場合は結晶粒内の強度が下がるので
結晶粒界の強度が相対的に強くなり、その結果二次加工
性が向上するのではないかと考えられる。 以上が本発明の最も重要な点である。 以下に成分並びに製造条件の限定理由について詳細に
述べる。 Ｃは、全伸びが54％以上、値が2.55以上の二次加工
性に優れた超加工性冷延鋼板を得る上で極めて重要な元
素で、Ｃ含有量が0.0015％超になるとこれらの特性値が
得られなくなるので、Ｃ含有量の上限を0.0015％とし
た。 Si及びＰは、全伸びが54％以上、値が2.55以上の二
次加工性に優れた超加工性冷延鋼板を得る上で極めて重
要な元素で、特に0.5×Si＋Ｐ≦0.012％に規制すること
が二次加工性を良好ならしめる上で極めて重要である。
Si及びＰ含有量がそれぞれ0.015％超、0.007％超或いは
0.5×Si＋Ｐが0.012％超では二次加工性に優れた超加工
性冷延鋼板としてのこれらの特性値が得られなくなるの
で、Si及びＰ含有量の上限をそれぞれ0.015％、0.007％
且つ0.5×Si＋Ｐ≦0.012％とした。 Mn,S,Nは、全伸びが54％以上、値が2.55以上の二次
加工性に優れた超加工性冷延鋼板を得る上で重要な元素
で、Mn,S及びＮ含有量がそれぞれ0.15％超、0.007％
超、0.0015％超になると、これらの特性値が得られなく
なるので、Mn,SおよびＮ含有量の上限をそれぞれ0.15
％、0.007％、0.0015％とした。尚、Mn量は0.09％以下
となるとより優れたｒ値やElが得られるようになるので
好ましい方法である。 sol.Alは、鋼を鋳造するときに脱酸剤として使用する
ものであるが、本発明ではTi脱酸としてもよく、必ずし
も添加する必要がないが、鋳片の表面品位を向上させた
り、連続鋳造時のノズル詰まり対策上からAlを使った場
合はsol.Al量を0.060％以下とする必要がある。sol.Al
含有量が0.060％超では超加工性冷延鋼板としてのこれ
らの特性値が得られなくなるからである。 Tiは、全伸びが54％以上、値が2.55以上の超加工性
冷延鋼板を得る上で極めて重要な元素で、Ti含有量が0.
020％未満になるとこれらの特性値が得られなくなる。
又、Ti含有量が0.060％超ではElが低下し54％未満とな
ってしまうので、Ti含有量を0.020〜0.060％に規制し
た。尚、Ti含有量が0.045％を超えると圧延方向に対し4
5゜方向のｒ値が高くなり、角筒の深絞り成形性が向上
するので自動車のオイルパン用には好ましい方法であ
る。 熱延条件は、ＣをTiでTiCとして無害化すると共に熱
延板の結晶粒を0.020％以上のTi添加効果とによって細
粒化する工程である。 熱延の加熱条件は、軟質な鋼板を得るため、1100℃以
下の加熱温度（SRTと記す）とする。 巻き取り温度（以下C.Tと記す）は、優れた材質を得
るには、700℃以上で巻き取るとより多くのTiCの析出と
粗大化が進みｒ値の優れた超加工性冷延鋼板の製造が可
能になるので、700℃を下限とする。 又、熱延板の結晶粒の細粒化には仕上げ圧延後速やか
に且つ100℃/sec以上の冷却速度で急冷するのが好まし
い。他の熱延条件は通常冷延鋼板に適用されている方法
でよく、特に規制する必要はない。 冷延率は、70％未満ではｒ値が低下し、本発明が目的
とする超加工性冷延鋼板の値が達成できなくなるの
で、冷延率は70％以上とした。 連続焼鈍条件は、焼鈍温度が650〜900℃で再結晶焼鈍
を行えば本発明が目的とする超加工性冷延鋼板が製造で
き、特に他の条件を規制する必要がない。焼鈍温度が65
0℃未満では2.55以上の値を得るのに充分な再結晶粒
が得られず、又900℃超の焼鈍温度では異常に結晶粒が
大きくなり過ぎ、かえってElが低下するようになるの
で、焼鈍条件を650〜900℃で再結晶焼鈍と規制した。 調質圧延は、必要に応じ行えばよいので特に規制する
必要がない。 又、本発明は、冷延鋼板のみならず、電気亜鉛メッ
キ、錫メッキ、アルミニウムメッキ、ターンメッキなど
の表面処理鋼板の原板の製造方法としても適用できる。
更に、本発明を通常行われている連続焼鈍溶融亜鉛メッ
キ法に適用しても再結晶焼鈍条件が本発明の条件範囲で
あれば、同様に全伸びが54％以上、値が2.55以上の二
次加工性に優れた超加工性溶融亜鉛メッキ鋼板を製造す
ることもできる。

【実施例】

以下に本発明の効果を実施例により説明する。 第１表に示す成分、第２表に示す熱延条件で4.0mmの
熱延鋼帯を製造し、この熱延鋼帯を冷間圧延して得られ
た0.8mmの冷延鋼板を連続焼鈍で780℃×60secの再結晶
焼鈍を施し、室温まで冷却した後、0.4％の調質圧延を
施し、冷延鋼板を得た。得られた冷延鋼板の引っ張り特
性値、値、二次加工性（前記の第２図の実験条件と同
じ）を測定し、その結果を第２表に示す。 鋼A,B,D,Gは本発明範囲外の成分の鋼で、鋼C,E,Fは本
発明成分範囲内のものである。 試料3,5,6は、本発明の実施例で、何れも超加工性冷
延鋼板に必要な特性値である全伸びが54％以上、値が
2.55以上で優れた二次加工性が得られている。 試料1,2,4,7は、従来例又は比較例で、何れも超加工
性冷延鋼板に必要な特性値を満たした値が得られていな
い。 試料１は高純化された成分ではなく、一般的に製造さ
れているTi添加の極低炭素鋼の成分で従来例である。得
られた特性値は通常深絞り用冷延鋼板としての用途には
満足すべき特性値が得られているが、本発明による鋼板
に比べれば低い特性値である。尚、0.5×Si＋Ｐ含有量
が高いにも関わらず良好の二次加工性が得られているの
はＢが0.0004％添加されているためである。 試料２はＣが0.0030％と本発明の範囲を外れている
が、他の成分は本発明の範囲内に高純化された成分の比
較例で、得られた機械的性質の特性値は従来例の試料１
に比べれば向上しているが、まだ不十分である。又、二
次加工性も悪い。 試料3,5,6は第１表に示すように成分を本発明の範囲
内で変化させた実施例である。本発明の範囲内であれ
ば、超加工性冷延鋼板に必要な特性値である全伸びが54
％以上、値が2.55以上で優れた二次加工性が得られる
ことがわかる。又、試料３と比較例の試料４とを比較す
れば、0.5×Si＋Ｐを0.012％以下に規制することによ
り、耐二次加工性の改善が顕著であることがよくわか
る。 試料４は、0.5×Si＋Ｐが0.014％と高い比較例で、二
次加工性が悪い。 試料７は、Ti含有量が0.090％と本発明の範囲を超え
た比較例である。値や二次加工性は良好であるが、El
が53.5％と本発明の目標のEl値の54％を下まわってい
る。

【発明の効果】

以上に本発明について詳細に説明したが、本発明によ
れば全伸びが54％以上、値が2.55以上の二次加工性に
優れた超加工性冷延鋼板を連続焼鈍で製造することが可
能となり、その工業的価値は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｃ含有量、Ti含有量と値との関係を示す
図、第２図は、0.5×Si＋Ｐ含有量と二次加工割れ限界
温度との関係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋末 治 神奈川県相模原市淵野辺５―10―１ 新 日本製鐵株式會社第２技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−86819（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−177322（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｃ≦0.0015％,Si≦0.015％,Mn≦0.15％,P
   ≦0.007％,S≦0.007％,sol.Al≦0.060％,N≦0.0015％,T
   i0.020〜0.060％、且つ0.5×Si＋Ｐ≦0.012％、残部鉄
   及び不可避的不純物よりなる鋼片を、加熱し、熱間圧延
   し、巻き取り、熱延鋼帯とするに際し、鋼片加熱温度を
   1100℃以下とし、巻き取り温度を700℃以上とするとと
   もに、70％以上の冷延率で冷間圧延を行い、その後、連
   続焼鈍にて650〜900℃で再結晶焼鈍を行うことを特徴と
   する全伸びが54％以上、値が2.55以上の二次加工性に
   優れた超加工性冷延鋼板の製造方法。