JP3401290B2 - 深絞り性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
深絞り性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、特に自動車用鋼板等
の使途に用いて好適な深絞り性に優れた高強度冷延鋼板
の製造方法に関するものである。
の使途に用いて好適な深絞り性に優れた高強度冷延鋼板
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車の外装板としては、車体の
軽量化を目的として、引張強さが35〜45 kgf/mm2でしか
も優れた深絞り性に富む冷延鋼板が使用されてきた。こ
の種鋼板が優れた深絞り性を示すためには、鋼板の機械
的特性として、高いｒ値（ランクフォード値）と良好な
延性（El.)とをそなえていることが必要とされる。
軽量化を目的として、引張強さが35〜45 kgf/mm2でしか
も優れた深絞り性に富む冷延鋼板が使用されてきた。こ
の種鋼板が優れた深絞り性を示すためには、鋼板の機械
的特性として、高いｒ値（ランクフォード値）と良好な
延性（El.)とをそなえていることが必要とされる。
【０００３】深絞り性の改善策としては、これまでにも
種々の方法が提案されていて、例えば特公昭44-17268号
公報、特公昭44-17269号公報及び特公昭44-17270号公報
には、低炭素リムド鋼に２回冷延−焼鈍を施すことによ
り、ｒ値を2.18まで高めた冷延鋼板の製造方法が開示さ
れている。しかしながらこれらの方法はいずれも、２回
の冷間圧延と再結晶焼鈍とを必要とすることから、所要
エネルギー及びコストが嵩むという欠点があった。
種々の方法が提案されていて、例えば特公昭44-17268号
公報、特公昭44-17269号公報及び特公昭44-17270号公報
には、低炭素リムド鋼に２回冷延−焼鈍を施すことによ
り、ｒ値を2.18まで高めた冷延鋼板の製造方法が開示さ
れている。しかしながらこれらの方法はいずれも、２回
の冷間圧延と再結晶焼鈍とを必要とすることから、所要
エネルギー及びコストが嵩むという欠点があった。
【０００４】ところで近年、自動車の車体軽量化のみな
らず、安全性の向上を目的として、引張強さが35〜60 k
gf/mm2のように、より高強度の鋼板を用いようとする機
運が急速に高まってきた。勿論、このような高強度の鋼
板であっても、プレス成形の際には、優れた深絞り性が
要求されることは言うまでもない。このため現在、より
高強度でしかも従来鋼と比べて同等以上の高いｒ値と優
れた延性とをそなえる鋼材についての研究開発が精力的
に進められている。
らず、安全性の向上を目的として、引張強さが35〜60 k
gf/mm2のように、より高強度の鋼板を用いようとする機
運が急速に高まってきた。勿論、このような高強度の鋼
板であっても、プレス成形の際には、優れた深絞り性が
要求されることは言うまでもない。このため現在、より
高強度でしかも従来鋼と比べて同等以上の高いｒ値と優
れた延性とをそなえる鋼材についての研究開発が精力的
に進められている。
【０００５】このような深絞り用高強度冷延鋼板を製造
に際しては、Si、Mn及びＰ等を強化成分として含有させ
た低炭素Alキルド鋼を、通常の条件で熱間圧延した後に
冷間圧延を行い、引き続き再結晶焼鈍を施す方法が一般
的であった。しかしながら、上記の方法で高強度を得る
ためには、上掲したような強化成分を多量に含有させな
ければならず、そのため深絞り性に好ましくない集合組
織が形成される結果、得られる鋼板のｒ値は低いもので
しかなかった。
に際しては、Si、Mn及びＰ等を強化成分として含有させ
た低炭素Alキルド鋼を、通常の条件で熱間圧延した後に
冷間圧延を行い、引き続き再結晶焼鈍を施す方法が一般
的であった。しかしながら、上記の方法で高強度を得る
ためには、上掲したような強化成分を多量に含有させな
ければならず、そのため深絞り性に好ましくない集合組
織が形成される結果、得られる鋼板のｒ値は低いもので
しかなかった。
【０００６】
【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、鋼の成分組成及び製造条件
に工夫を加えることによって、従来よりも格段に優れた
深絞り性を有し、かつ引張り強さ（T.S.）も50〜65 kgf
/mm2級の高強度冷延鋼板の有利な製造方法を提案するこ
とを目的とする。
題を有利に解決するもので、鋼の成分組成及び製造条件
に工夫を加えることによって、従来よりも格段に優れた
深絞り性を有し、かつ引張り強さ（T.S.）も50〜65 kgf
/mm2級の高強度冷延鋼板の有利な製造方法を提案するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】さて発明者らは、深絞り
性を向上させるべく鋭意研究を重ねた結果、以下に述べ
る範囲に鋼の成分組成及び製造条件を規制することによ
って、所期した特性をそなえる深絞り性に優れた高強度
冷延鋼板が得られることの知見を得た。この発明は、上
記の知見に立脚するものである。
性を向上させるべく鋭意研究を重ねた結果、以下に述べ
る範囲に鋼の成分組成及び製造条件を規制することによ
って、所期した特性をそなえる深絞り性に優れた高強度
冷延鋼板が得られることの知見を得た。この発明は、上
記の知見に立脚するものである。
【０００８】すなわちこの発明は、Ｃ：0.008 wt％（以
下単に％で示す）以下、Si：1.0 〜2.0 ％、 Mn：1.
5 〜3.0 ％、Ni：0.05〜1.5 ％、 Nb：0.015 〜0.20
wt％、Ｂ：0.001 〜0.008 ％、Al：0.01〜0.2 ％、Ｎ：
0.01％以下、 Ｐ：0.05〜0.15％、Ｓ：0.05％以下
を、次式
下単に％で示す）以下、Si：1.0 〜2.0 ％、 Mn：1.
5 〜3.0 ％、Ni：0.05〜1.5 ％、 Nb：0.015 〜0.20
wt％、Ｂ：0.001 〜0.008 ％、Al：0.01〜0.2 ％、Ｎ：
0.01％以下、 Ｐ：0.05〜0.15％、Ｓ：0.05％以下
を、次式
【数２】
を満足する範囲において含有し、残部はFe及び不可避的
不純物の組成になる鋼素材を、Ａr3変態点以下、 500℃
以上の温度域にて潤滑を施しつつ累積圧下率：50〜95％
の圧延加工を施したのち、加熱速度：２℃/s以上、均熱
温度：700 〜950℃の条件下で熱延板焼鈍を施し、つい
で圧下率：50〜95％の冷間圧延に引き続き、 700〜950
℃の温度範囲で再結晶焼鈍を施すことからなる、深絞り
性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法（第１発明）であ
る。
不純物の組成になる鋼素材を、Ａr3変態点以下、 500℃
以上の温度域にて潤滑を施しつつ累積圧下率：50〜95％
の圧延加工を施したのち、加熱速度：２℃/s以上、均熱
温度：700 〜950℃の条件下で熱延板焼鈍を施し、つい
で圧下率：50〜95％の冷間圧延に引き続き、 700〜950
℃の温度範囲で再結晶焼鈍を施すことからなる、深絞り
性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法（第１発明）であ
る。
【０００９】またこの発明は、上記の第１発明におい
て、鋼素材中に、さらにTi：0.01〜0.05％、 Cu：0.
1 〜1.5 ％、Mo：0.01〜1.5 ％のうちから選んだ一種又
は二種以上を含有させた深絞り性に優れた高強度冷延鋼
板の製造方法（第２発明）である。
て、鋼素材中に、さらにTi：0.01〜0.05％、 Cu：0.
1 〜1.5 ％、Mo：0.01〜1.5 ％のうちから選んだ一種又
は二種以上を含有させた深絞り性に優れた高強度冷延鋼
板の製造方法（第２発明）である。
【００１０】以下、この発明を開発する基礎となった実
験結果について述べる。Ｃ：0.002 ％、Si：0.5 〜2.0
％、Mn：0.5 〜3.0 ％、Ｐ：0.01〜0.15％、Ｓ：0.005
％、Al：0.05％、Ｎ：0.002 ％、Ni：0.05〜1.5 ％、
Ｂ：0.003 ％及びNb：0.025 ％を含有し、残部は実質的
にFeの組成になる鋼スラブを、1150℃に加熱−均熱後、
熱延仕上温度を 700℃とする熱間圧延を潤滑を施しつつ
行った。引き続き得られた熱延板に、加熱速度：10℃/
s、均熱条件：850 ℃、20ｓの熱延板焼鈍を施した後、
圧下率：75％で冷間圧延後、 850℃、20ｓの再結晶焼鈍
を施した。かくして得られた冷延鋼板の引張り強度に及
ぼす鋼成分Ｘ（＝２Si＋Mn＋20Ｐ＋Ni）の影響について
調べた結果を図１に示す。同図より、Ｘ≧６とした場合
に、T.S.≧50 kgf/mm2が達成されることが判明した。
験結果について述べる。Ｃ：0.002 ％、Si：0.5 〜2.0
％、Mn：0.5 〜3.0 ％、Ｐ：0.01〜0.15％、Ｓ：0.005
％、Al：0.05％、Ｎ：0.002 ％、Ni：0.05〜1.5 ％、
Ｂ：0.003 ％及びNb：0.025 ％を含有し、残部は実質的
にFeの組成になる鋼スラブを、1150℃に加熱−均熱後、
熱延仕上温度を 700℃とする熱間圧延を潤滑を施しつつ
行った。引き続き得られた熱延板に、加熱速度：10℃/
s、均熱条件：850 ℃、20ｓの熱延板焼鈍を施した後、
圧下率：75％で冷間圧延後、 850℃、20ｓの再結晶焼鈍
を施した。かくして得られた冷延鋼板の引張り強度に及
ぼす鋼成分Ｘ（＝２Si＋Mn＋20Ｐ＋Ni）の影響について
調べた結果を図１に示す。同図より、Ｘ≧６とした場合
に、T.S.≧50 kgf/mm2が達成されることが判明した。
【００１１】次に、Ｃ：0.002 ％、Si：1.0 〜2.0 ％、
Mn：1.5 〜3.0 ％、Ｐ：0.05〜0.15％、Ｓ：0.005 ％、
Al：0.05％、Ｎ：0.002 ％、Ni：0.05〜1.5 ％、Ｂ：0.
003％及びNb：0.025 ％を、Ｘ＝２Si＋Mn＋20Ｐ＋Ni≧
６を満足する範囲において含有し、残部は実質的にFeの
組成になる鋼スラブを、1150℃に加熱−均熱後、熱延仕
上温度を 700℃とする熱間圧延を潤滑を施しつつ行っ
た。引き続き得られた熱延板に、加熱速度：10℃/s、均
熱条件：850 ℃、20ｓの熱延板焼鈍を施した後、圧下
率：75％で冷間圧延後、 850℃、20ｓの再結晶焼鈍を施
した。かくして得られた冷延鋼板の
Mn：1.5 〜3.0 ％、Ｐ：0.05〜0.15％、Ｓ：0.005 ％、
Al：0.05％、Ｎ：0.002 ％、Ni：0.05〜1.5 ％、Ｂ：0.
003％及びNb：0.025 ％を、Ｘ＝２Si＋Mn＋20Ｐ＋Ni≧
６を満足する範囲において含有し、残部は実質的にFeの
組成になる鋼スラブを、1150℃に加熱−均熱後、熱延仕
上温度を 700℃とする熱間圧延を潤滑を施しつつ行っ
た。引き続き得られた熱延板に、加熱速度：10℃/s、均
熱条件：850 ℃、20ｓの熱延板焼鈍を施した後、圧下
率：75％で冷間圧延後、 850℃、20ｓの再結晶焼鈍を施
した。かくして得られた冷延鋼板の
【数３】
に及ぼす鋼成分Ｙ｛＝（2Si/28＋Ｐ/31)／(Mn/55＋0.5N
i/59）｝の影響について調べた結果を図２に示す。同図
より、Ｙが 2.0〜3.5 の範囲において、 2.0以上のｒバ
ー値が得られることが判明した。
i/59）｝の影響について調べた結果を図２に示す。同図
より、Ｙが 2.0〜3.5 の範囲において、 2.0以上のｒバ
ー値が得られることが判明した。
【００１２】さらに、Ｃ：0.002 ％、Si：1.5 ％、Mn：
2.0 ％、Ｐ：0.10％、Ｓ：0.005 ％、Al：0.05％、Ｎ：
0.002 ％、Ni：0.5 ％、Ｂ：0.003 ％及びNb：0.025 ％
｛Ｘ＝２Si＋Mn＋20Ｐ＋Ni＝7.5 Ｙ＝（2Si/28＋Ｐ/31)
／(Mn/55＋0.5Ni/59）＝2.7｝を含有し、残部は実質的
にFeの組成になる鋼スラブを、1150℃に加熱−均熱後、
熱延仕上温度を 700℃とする熱間圧延を潤滑を施しつつ
行った。引き続き得られた熱延板に、加熱速度：0.01〜
30℃/s、均熱条件：850 ℃、20ｓの熱延板焼鈍を施した
後、圧下率：75％で冷間圧延後、 850℃、20ｓの再結晶
焼鈍を施した。かくして得られた冷延鋼板のｒバー値に
及ぼす熱延板焼鈍における加熱速度の影響について調べ
た結果を図３に示す。同図から明らかなように、ｒバー
値は熱延板加熱速度に依存し、加熱速度を２℃/s以上と
することによって 2.0以上のｒバー値が得られることが
判明した。
2.0 ％、Ｐ：0.10％、Ｓ：0.005 ％、Al：0.05％、Ｎ：
0.002 ％、Ni：0.5 ％、Ｂ：0.003 ％及びNb：0.025 ％
｛Ｘ＝２Si＋Mn＋20Ｐ＋Ni＝7.5 Ｙ＝（2Si/28＋Ｐ/31)
／(Mn/55＋0.5Ni/59）＝2.7｝を含有し、残部は実質的
にFeの組成になる鋼スラブを、1150℃に加熱−均熱後、
熱延仕上温度を 700℃とする熱間圧延を潤滑を施しつつ
行った。引き続き得られた熱延板に、加熱速度：0.01〜
30℃/s、均熱条件：850 ℃、20ｓの熱延板焼鈍を施した
後、圧下率：75％で冷間圧延後、 850℃、20ｓの再結晶
焼鈍を施した。かくして得られた冷延鋼板のｒバー値に
及ぼす熱延板焼鈍における加熱速度の影響について調べ
た結果を図３に示す。同図から明らかなように、ｒバー
値は熱延板加熱速度に依存し、加熱速度を２℃/s以上と
することによって 2.0以上のｒバー値が得られることが
判明した。
【００１３】またさらに、Ｃ：0.002 ％、Si：1.5 ％、
Mn：2.0 ％、Ｐ：0.10％、Ｓ：0.005 ％、Al：0.05％、
Ｎ：0.002 ％、Ni：0.5 ％、Ｂ：0.003 ％及びNb：0.02
5 ％｛Ｘ＝２Si＋Mn＋20Ｐ＋Ni＝7.5 、Ｙ＝（2Si/28＋
Ｐ/31)／(Mn/55＋0.5Ni/59）＝2.7 ｝を含有し、残部は
実質的にFeの組成になる鋼スラブ（Ａr3変態点＝860
℃）を、1150℃に加熱−均熱後、熱延仕上温度を 600〜
980 ℃とする潤滑、無潤滑熱間圧延を行った。引き続き
得られた熱延板に、加熱速度：10℃/s、均熱条件：850
℃、20ｓの熱延板焼鈍を施した後、圧下率：75％で冷間
圧延後、 850℃、20ｓの再結晶焼鈍を施した。かくして
得られた冷延鋼板のｒバー値に及ぼす熱延板仕上温度及
び潤滑の影響について調べた結果を図４に示す。同図か
ら明らかなように、潤滑を施しつつ、熱延仕上温度をＡ
r3変態点以下とすることにより、 2.0以上のｒバー値が
得られることが判明した。
Mn：2.0 ％、Ｐ：0.10％、Ｓ：0.005 ％、Al：0.05％、
Ｎ：0.002 ％、Ni：0.5 ％、Ｂ：0.003 ％及びNb：0.02
5 ％｛Ｘ＝２Si＋Mn＋20Ｐ＋Ni＝7.5 、Ｙ＝（2Si/28＋
Ｐ/31)／(Mn/55＋0.5Ni/59）＝2.7 ｝を含有し、残部は
実質的にFeの組成になる鋼スラブ（Ａr3変態点＝860
℃）を、1150℃に加熱−均熱後、熱延仕上温度を 600〜
980 ℃とする潤滑、無潤滑熱間圧延を行った。引き続き
得られた熱延板に、加熱速度：10℃/s、均熱条件：850
℃、20ｓの熱延板焼鈍を施した後、圧下率：75％で冷間
圧延後、 850℃、20ｓの再結晶焼鈍を施した。かくして
得られた冷延鋼板のｒバー値に及ぼす熱延板仕上温度及
び潤滑の影響について調べた結果を図４に示す。同図か
ら明らかなように、潤滑を施しつつ、熱延仕上温度をＡ
r3変態点以下とすることにより、 2.0以上のｒバー値が
得られることが判明した。
【００１４】
【作用】上記したようにこの発明において、鋼成分は重
要であり、各成分が所定の組成範囲を満足し、かつそれ
に対応した製造条件の下でないと、優れた深絞り性を確
保することができない。以下、各成分の適正組成範囲及
びその限定理由について説明する。
要であり、各成分が所定の組成範囲を満足し、かつそれ
に対応した製造条件の下でないと、優れた深絞り性を確
保することができない。以下、各成分の適正組成範囲及
びその限定理由について説明する。
【００１５】Ｃ：0.008 ％以下
Ｃは、含有量が少なければ少ないほど深絞り性の向上に
とっては好ましいが、0.008 ％以下であればさほどの悪
影響はないので、 0.008％以下に限定した。
とっては好ましいが、0.008 ％以下であればさほどの悪
影響はないので、 0.008％以下に限定した。
【００１６】Si：1.0 〜2.0 ％
Siは、鋼材の強度向上に有効に寄与し、所望の強度を得
るには少なくとも 1.0％を必要とするが、 2.0％を超え
ると深絞り性や表面性状等の材料特性上好ましくないの
で、 1.0〜2.0 ％の範囲で含有させるものとした。
るには少なくとも 1.0％を必要とするが、 2.0％を超え
ると深絞り性や表面性状等の材料特性上好ましくないの
で、 1.0〜2.0 ％の範囲で含有させるものとした。
【００１７】Mn：1.5 〜3.0 ％
Mnも、Siと同様、鋼材の強度向上に有用な元素であり、
所望の強度を得るには少なくとも 1.5％を必要とする
が、 3.0％を超えるとやはり材料特性上好ましくないの
で、 1.5〜3.0 ％の範囲で含有させるものとした。
所望の強度を得るには少なくとも 1.5％を必要とする
が、 3.0％を超えるとやはり材料特性上好ましくないの
で、 1.5〜3.0 ％の範囲で含有させるものとした。
【００１８】Ni：0.05〜1.5 ％
Niも、Si及びMn同様、鋼の強化に有効に寄与するが、含
有量が0.05％に満たないとその添加効果に乏しく、一方
1.5％を超えると材料特性に悪影響を与えるので、0.05
〜1.5 ％の範囲に限定した。
有量が0.05％に満たないとその添加効果に乏しく、一方
1.5％を超えると材料特性に悪影響を与えるので、0.05
〜1.5 ％の範囲に限定した。
【００１９】Nb：0.01〜0.20％
Nbは、この発明において重要な成分であり、鋼中の固溶
Ｃを炭化物として析出させて低減し、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。またNbは、熱間仕上圧延前の組織を微細化し、熱延
板焼鈍後に深絞り性に有利な｛111 ｝方位の結晶粒を優
先的に形成させる点でも有効である。しかしながら、含
有量が0.01％に満たないと、その効果に乏しく、一方0.
20％を超えて含有させても効果の向上が見られないの
で、0.01〜0.20％の範囲で含有させるものとした。
Ｃを炭化物として析出させて低減し、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。またNbは、熱間仕上圧延前の組織を微細化し、熱延
板焼鈍後に深絞り性に有利な｛111 ｝方位の結晶粒を優
先的に形成させる点でも有効である。しかしながら、含
有量が0.01％に満たないと、その効果に乏しく、一方0.
20％を超えて含有させても効果の向上が見られないの
で、0.01〜0.20％の範囲で含有させるものとした。
【００２０】Ｂ：0.001 〜0.008 ％
Ｂは、耐二次加工脆性の改善に有効に寄与するが、含有
量が 0.001％に満たないとその効果がなく、一方 0.008
％を超えて含有させると深絞り性が劣化するため、 0.0
01〜0.008 ％の範囲に限定した。
量が 0.001％に満たないとその効果がなく、一方 0.008
％を超えて含有させると深絞り性が劣化するため、 0.0
01〜0.008 ％の範囲に限定した。
【００２１】Al：0.01〜0.2 ％
Alは、脱酸に寄与し、同時に炭窒化物形成成分の歩留ま
り向上にも寄与するが、含有量が0.01％に満たないとそ
の効果に乏しく、一方 0.2％を超えて含有させてもそれ
以上の効果は得られないので、0.01〜0.2 ％の範囲に限
定した。
り向上にも寄与するが、含有量が0.01％に満たないとそ
の効果に乏しく、一方 0.2％を超えて含有させてもそれ
以上の効果は得られないので、0.01〜0.2 ％の範囲に限
定した。
【００２２】Ｎ：0.01％以下
Ｎは、少なければ少ない程、深絞り性が向上するので、
その混入は極力抑制することが好ましいが、含有量が0.
01％以下ではさほど悪影響を及ぼさないので、0.01％以
下に限定した。
その混入は極力抑制することが好ましいが、含有量が0.
01％以下ではさほど悪影響を及ぼさないので、0.01％以
下に限定した。
【００２３】Ｐ：0.05〜0.15％
Ｐは、鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必
要量を含有させるものであるが、その含有量が0.05％に
満たないとその添加効果に乏しく、一方0.15％を超える
と材料特性上好ましくないので、0.05〜0.15％の範囲に
限定した。
要量を含有させるものであるが、その含有量が0.05％に
満たないとその添加効果に乏しく、一方0.15％を超える
と材料特性上好ましくないので、0.05〜0.15％の範囲に
限定した。
【００２４】Ｓ：0.05％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、
その混入はできるだけ抑制することが好ましいが、含有
量が0.05％以下ではさほど悪影響を及ぼさないので、0.
05％以下に限定した。
その混入はできるだけ抑制することが好ましいが、含有
量が0.05％以下ではさほど悪影響を及ぼさないので、0.
05％以下に限定した。
【００２５】以上、基本成分について説明したが、この
発明において所期した効果を得るためには、各成分が上
記の組成範囲を満たすだけでは不十分で、以下の関係を
満足する必要がある。 Nb／Ｃ＝５〜25 Nb／Ｃが５未満では、鋼中に固溶Ｃが多量に残留するの
で、上述の効果が得られず、一方25を超えると鋼中にお
ける固溶Nbの量が多くなって熱延板の｛111 ｝再結晶集
合組織の発達が阻害される結果、ｒ値の低下を招く。そ
こでNb／Ｃは５〜25の範囲に限定した。
発明において所期した効果を得るためには、各成分が上
記の組成範囲を満たすだけでは不十分で、以下の関係を
満足する必要がある。 Nb／Ｃ＝５〜25 Nb／Ｃが５未満では、鋼中に固溶Ｃが多量に残留するの
で、上述の効果が得られず、一方25を超えると鋼中にお
ける固溶Nbの量が多くなって熱延板の｛111 ｝再結晶集
合組織の発達が阻害される結果、ｒ値の低下を招く。そ
こでNb／Ｃは５〜25の範囲に限定した。
【００２６】Ｘ＝２Si＋Mn＋20Ｐ＋Ni≧６
Si，Mn，Ｐ及びNiの関係式になるＸの値が６に満たない
と、前掲図１にも示したとおり、この発明で所期した50
〜65 kgf/mm2という所望強度が得られないので、Si，M
n，Ｐ及びNiは上掲式Ｘを満足する範囲で含有させるも
のとした。
と、前掲図１にも示したとおり、この発明で所期した50
〜65 kgf/mm2という所望強度が得られないので、Si，M
n，Ｐ及びNiは上掲式Ｘを満足する範囲で含有させるも
のとした。
【００２７】Ｙ＝（2Si/28＋Ｐ/31)／(Mn/55＋0.5Ni/5
9）＝ 2.0〜3.5 また同じくSi，Mn，Ｐ及びNiについての上記関係式Ｙの
値が 2.0に満たなかったり、 3.5を超えた場合には、前
掲図２に示したとおり、所望のｒバー値が得られないの
で、Ｙ値は 2.0〜3.5 の範囲に限定した。
9）＝ 2.0〜3.5 また同じくSi，Mn，Ｐ及びNiについての上記関係式Ｙの
値が 2.0に満たなかったり、 3.5を超えた場合には、前
掲図２に示したとおり、所望のｒバー値が得られないの
で、Ｙ値は 2.0〜3.5 の範囲に限定した。
【００２８】さらに、この発明では、一層の深絞り性及
び強度改善成分として、Ti，Cu及びMoのうちから選んだ
一種又は二種以上を、以下の範囲で含有させることがで
きる。 Ti：0.01〜0.05％ Tiは、鋼中の固溶（Ｃ，Ｎ）を炭窒化物として析出固定
させ、かかる固溶（Ｃ，Ｎ）を低減することによって、
深絞り性に有利な｛111 ｝方位の結晶粒を優先的に形成
させる利点がある。しかしながら、含有量が0.01％に満
たないとその添加効果に乏しく、一方0.05％を超えて含
有させてもそれ以上の効果は期待できないので、0.01〜
0.05％の範囲で含有させるものとした。
び強度改善成分として、Ti，Cu及びMoのうちから選んだ
一種又は二種以上を、以下の範囲で含有させることがで
きる。 Ti：0.01〜0.05％ Tiは、鋼中の固溶（Ｃ，Ｎ）を炭窒化物として析出固定
させ、かかる固溶（Ｃ，Ｎ）を低減することによって、
深絞り性に有利な｛111 ｝方位の結晶粒を優先的に形成
させる利点がある。しかしながら、含有量が0.01％に満
たないとその添加効果に乏しく、一方0.05％を超えて含
有させてもそれ以上の効果は期待できないので、0.01〜
0.05％の範囲で含有させるものとした。
【００２９】Cu：0.1 〜1.5 ％
Cuは、鋼を強化する作用があり、この発明では所望強度
に応じて含有させるものであるが、その含有量が 0.1％
に満たないとその実効に乏しく、一方 1.5％を超えると
深絞り性に悪影響を与えるので、 0.1〜1.5 ％の範囲で
含有させるものとした。
に応じて含有させるものであるが、その含有量が 0.1％
に満たないとその実効に乏しく、一方 1.5％を超えると
深絞り性に悪影響を与えるので、 0.1〜1.5 ％の範囲で
含有させるものとした。
【００３０】Mo：0.01〜1.5 ％
Moも、鋼を強化に有用であり、所望強度に応じて含有さ
せるものであるが、その含有量が0.01％に満たないとそ
の実効に乏しく、一方 1.5％を超えると深絞り性に悪影
響を与えるので、0.01〜1.5 ％の範囲で含有させるもの
とした。
せるものであるが、その含有量が0.01％に満たないとそ
の実効に乏しく、一方 1.5％を超えると深絞り性に悪影
響を与えるので、0.01〜1.5 ％の範囲で含有させるもの
とした。
【００３１】次に、この発明で製造工程について説明す
る。 熱延工程 熱間仕上圧延を、Ａr3変態点より高い温度域で行うと、
圧延後、γ−α変態によって集合組織がランダム化する
結果、熱延板に｛111 ｝集合組織が形成されず、そのた
め冷延−焼鈍後に低いｒ値しか得られない。一方、仕上
圧延温度が500℃を下回ると、高いｒ値が望めず、圧延
荷重が増大するだけなので、熱間仕上温度はＡr3変態点
以下、 500℃以上の範囲に限定した。また、仕上圧延に
おける圧下率が、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
にとって好ましくない集合組織が形成される不都合が生
じるので、仕上圧延圧下率は50〜95％の範囲に限定し
た。さらに、上記の如き仕上圧延を無潤滑で行うと、ロ
ールと鋼板との間の摩擦力に起因した剪断変形によっ
て、深絞り性に好ましくない｛110 ｝方位の結晶粒が鋼
板表層部に優先的に形成され、ｒ値の向上が望み難くな
るので、深絞り性を確保するためには潤滑圧延とするこ
とが必要である。
る。 熱延工程 熱間仕上圧延を、Ａr3変態点より高い温度域で行うと、
圧延後、γ−α変態によって集合組織がランダム化する
結果、熱延板に｛111 ｝集合組織が形成されず、そのた
め冷延−焼鈍後に低いｒ値しか得られない。一方、仕上
圧延温度が500℃を下回ると、高いｒ値が望めず、圧延
荷重が増大するだけなので、熱間仕上温度はＡr3変態点
以下、 500℃以上の範囲に限定した。また、仕上圧延に
おける圧下率が、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
にとって好ましくない集合組織が形成される不都合が生
じるので、仕上圧延圧下率は50〜95％の範囲に限定し
た。さらに、上記の如き仕上圧延を無潤滑で行うと、ロ
ールと鋼板との間の摩擦力に起因した剪断変形によっ
て、深絞り性に好ましくない｛110 ｝方位の結晶粒が鋼
板表層部に優先的に形成され、ｒ値の向上が望み難くな
るので、深絞り性を確保するためには潤滑圧延とするこ
とが必要である。
【００３２】ここに、上記圧延におけるロール径、ロー
ルの構造、潤滑剤の種類並びに圧延機の種類は任意で良
い。なお、上記の仕上圧延前の工程については特に限定
されることはなく、例えば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、又は保温処理後、粗圧延にてシ
ートバーにしたものが有利に適合する。
ルの構造、潤滑剤の種類並びに圧延機の種類は任意で良
い。なお、上記の仕上圧延前の工程については特に限定
されることはなく、例えば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、又は保温処理後、粗圧延にてシ
ートバーにしたものが有利に適合する。
【００３３】熱延板再結晶焼鈍条件
上述したとおり、この発明鋼は、熱延仕上温度がＡr3変
態点以下であるので、圧延板は加工組織を呈している。
そのため、この熱延板には、その後に再結晶処理を施し
て｛111 ｝方位の結晶粒を形成させる必要がある。とい
うのは、再結晶処理を施さないと、圧延板に｛111 ｝方
位の結晶粒が形成されないので、その後の冷延−焼鈍処
理によっても高いｒ値が望めないからである。ここにか
かる熱延板再結晶処理における焼鈍温度は、 700〜950
℃とする必要がある。というのは、焼鈍温度が 700℃未
満では｛111 ｝集合組織が発達せず、一方 950℃を超え
るとα−γ変態によって集合組織がランダム化するから
である。またこの熱延板再結晶処理において、加熱速度
が２℃/sに満たないと、加熱中に多量のリン化合物が析
出するため｛111 ｝集合組織の発達が阻害され、低いｒ
値しか得られなくなるので、加熱速度は２℃/s以上とす
る必要がある。
態点以下であるので、圧延板は加工組織を呈している。
そのため、この熱延板には、その後に再結晶処理を施し
て｛111 ｝方位の結晶粒を形成させる必要がある。とい
うのは、再結晶処理を施さないと、圧延板に｛111 ｝方
位の結晶粒が形成されないので、その後の冷延−焼鈍処
理によっても高いｒ値が望めないからである。ここにか
かる熱延板再結晶処理における焼鈍温度は、 700〜950
℃とする必要がある。というのは、焼鈍温度が 700℃未
満では｛111 ｝集合組織が発達せず、一方 950℃を超え
るとα−γ変態によって集合組織がランダム化するから
である。またこの熱延板再結晶処理において、加熱速度
が２℃/sに満たないと、加熱中に多量のリン化合物が析
出するため｛111 ｝集合組織の発達が阻害され、低いｒ
値しか得られなくなるので、加熱速度は２℃/s以上とす
る必要がある。
【００３４】冷延工程
この工程は、高いｒ値を得るのに不可欠な工程であり、
少なくとも50％の圧下率で冷間圧延を行う。圧下率の増
加と共に冷延板のｒ値は向上するが、95％を超えるとｒ
値はかえって劣化するので、冷延における圧下率は50〜
95％の範囲に限定した。
少なくとも50％の圧下率で冷間圧延を行う。圧下率の増
加と共に冷延板のｒ値は向上するが、95％を超えるとｒ
値はかえって劣化するので、冷延における圧下率は50〜
95％の範囲に限定した。
【００３５】冷延板焼鈍条件
加工組織となっている冷延板に再結晶焼鈍を施すことに
よって、｛111 ｝再結晶集合組織が発達して高いｒ値が
得られる。しかしながら、焼鈍温度が 700℃に満たない
と再結晶組織の発達が不十分で得られるｒ値は低く、一
方 950℃を超えると冷却過程においてオーステナイトか
らフェライトへの変態を生じ、｛111 ｝再結晶集合組織
がランダム化しやはり低いｒ値しか得られないので、焼
鈍温度は700 〜950 ℃の範囲に限定した。
よって、｛111 ｝再結晶集合組織が発達して高いｒ値が
得られる。しかしながら、焼鈍温度が 700℃に満たない
と再結晶組織の発達が不十分で得られるｒ値は低く、一
方 950℃を超えると冷却過程においてオーステナイトか
らフェライトへの変態を生じ、｛111 ｝再結晶集合組織
がランダム化しやはり低いｒ値しか得られないので、焼
鈍温度は700 〜950 ℃の範囲に限定した。
【００３６】
【実施例】表１に示す種々の成分組成になる鋼スラブを
準備した。なお表１において、数値がこの発明の適正範
囲を外れるものには下線を引いてある。
準備した。なお表１において、数値がこの発明の適正範
囲を外れるものには下線を引いてある。
【００３７】
【表１】
【００３８】これらのスラブに、表２に示す条件の下
で、熱間圧延、熱延板焼鈍、冷間圧延、そして冷延板焼
鈍を施した。かくして得られた裁可鋼板の材料特性につ
いて調べた結果を、表２に併記する。なおｒバー値は、
引張予ひずみを15％として、３点法より求め、Ｌ方向
（圧延方向）、Ｄ方向（圧延方向から45度方向）及びＣ
方向（圧延方向から90度方向）の平均値を、次式
で、熱間圧延、熱延板焼鈍、冷間圧延、そして冷延板焼
鈍を施した。かくして得られた裁可鋼板の材料特性につ
いて調べた結果を、表２に併記する。なおｒバー値は、
引張予ひずみを15％として、３点法より求め、Ｌ方向
（圧延方向）、Ｄ方向（圧延方向から45度方向）及びＣ
方向（圧延方向から90度方向）の平均値を、次式
【数４】
から求めた。
【００３９】
【表２】
【００４０】表２から明らかなように、この発明に従い
得られた適合例はいずれも、比較例に比べて優れた深絞
り性が得られている。
得られた適合例はいずれも、比較例に比べて優れた深絞
り性が得られている。
【００４１】
【発明の効果】かくしてこの発明に従い、鋼成分及び製
造条件を限定することによって、従来よりも格段に優れ
た深絞り性を有する高強度冷延鋼板を安定して得ること
ができる。
造条件を限定することによって、従来よりも格段に優れ
た深絞り性を有する高強度冷延鋼板を安定して得ること
ができる。
【図１】Ｘ値とT.S.との関係を示したグラフである。
【図２】Ｙ値とｒバー値との関係を示したグラフであ
る。
る。
【図３】熱延板焼鈍における加熱速度とｒバー値との関
係を示したグラフである。
係を示したグラフである。
【図４】熱延仕上温度とｒバー値との関係を示したグラ
フである。
フである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 加藤 俊之
千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎
製鉄株式会社 技術研究所内
(56)参考文献 特開 平５−339641（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−150316（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−140417（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 8/00 - 8/04
C22C 38/00 - 38/60
Claims (2)
- 【請求項１】Ｃ：0.008 wt％以下、 Si：1.0 〜2.0 wt
％、 Mn：1.5 〜3.0 wt％、 Ni：0.05〜1.5 wt％、 Nb：0.015 〜0.20wt％、Ｂ：0.001 〜0.008 wt％、 Al：0.01〜0.2 wt％、 Ｎ：0.01wt％以下、 Ｐ：0.05〜0.15wt％、 Ｓ：0.05wt％以下を、次式 【数１】 を満足する範囲において含有し、残部はFe及び不可避的
不純物の組成になる鋼素材を、Ａr3変態点以下、 500℃
以上の温度域にて潤滑を施しつつ累積圧下率：50〜95％
の圧延加工を施したのち、加熱速度：２℃/s以上、均熱
温度：700 〜950℃の条件下で熱延板焼鈍を施し、つい
で圧下率：50〜95％の冷間圧延に引き続き、 700〜950
℃の温度範囲で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする、深
絞り性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、鋼素材が、さらにT
i：0.01〜0.05wt％、 Cu：0.1 〜1.5 wt％、 Mo：0.01〜1.5 wt％のうちから選んだ一種又は二種以上
を含有する組成になる深絞り性に優れた高強度冷延鋼板
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12260593A JP3401290B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 深絞り性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12260593A JP3401290B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 深絞り性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06330180A JPH06330180A (ja) | 1994-11-29 |
| JP3401290B2 true JP3401290B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=14840084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12260593A Expired - Fee Related JP3401290B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 深絞り性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3401290B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4507851B2 (ja) * | 2003-12-05 | 2010-07-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度冷延鋼板およびその製造方法 |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP12260593A patent/JP3401290B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06330180A (ja) | 1994-11-29 |
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