JP3508654B2 - コイル内材質均一性に優れたプレス成形用高強度冷延鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、フード、ドア、
フェンダー、サイドパネル等の自動車外板パネルに要求
される鋼板で、特に、絞り、張出し等の複合成形におけ
る優れた成形性と、コイル内において材質変動が生じな
い高強度冷延鋼板および該冷延鋼板を素材とする亜鉛め
っき鋼板とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、安全性向上による高強度化と、部
品の一体化による部品点数の削減とプレス工程の省略化
が進められており，自動車ボディ用鋼板に対しては、極
めて高いプレス成形性を有する高強度鋼板が求められて
いる。また同時に、素材の低廉化および製品製造時での
歩留まり向上の要求が強くなっている。このような要求
特性の向上に対して、成形性についてはｒ値や伸びを高
め、材質面からは材質の均一性を高める技術が提案され
ている。

【０００３】例えば、材質の均一性について、特公昭６
１−３２３７５号公報には７０ｐｐｍ以下のＣにＴｉ，
Ｎｂを複合添加し、巻取り温度６２０℃以上においてコ
イル内材質を均質化する技術が開示されている。この方
法は材質バラツキの原因となるＮはＡｌＮでなくＴｉに
よってＴｉＮとして仕上げ熱延前に析出させ、Ｃは（Ｔ
ｉ，Ｎｂ）Ｃの複合炭化物として析出させている。

【０００４】しかし、実操業では、巻取り温度が６００
℃あるいはコイル内において６００℃以下に低下する部
位があり、この場合コイル内材質の変動が大きくなる問
題があった。特に、Ｃに対するＴｉ，Ｎｂの等量比が低
い場合、Ｃの固定が十分になされず、冷却しやすいコイ
ルＴ部およびＢ部において材質劣化が顕著となる。

【０００５】また、特開平８−３６８６号公報には７０
ｐｐｍ以下のＣにＭｎを０．１５％以下とし、Ｔｉおよ
びＳを複合的に添加し、Ｔｉ₄Ｃ₂Ｓ₂として仕上熱延前
に析出させ、材質のバラツキを低減させている。しかし
ながらこの方法では、強化元素であるＭｎを０．１５％
以下としているため３４０ＭＰａ以上の高強度とするた
め、ＳｉあるいはＰを０．０５％以上添加させるが、Ｓ
ｉの添加は赤スケール発生に起因した表面性状の劣化お
よび溶融亜鉛めっき性も低下させる。

【０００６】また、Ｐについても０．０５％以上の添加
はめっき不良を生じるから、特に、自動車外板材の場
合、問題となる。また、Ｔｉ₄Ｃ₂Ｓ₂の析出量増大のた
めにはスラブ加熱温度を１２００℃以下としており、こ
の場合、熱間圧延時の圧延負荷が増大し、広幅材あるい
は薄物の製造が困難となる。

【０００７】成形性については、特開平５−７８７８４
号公報には、Ｔｉを添加した極低炭素鋼板にＭｎとＣｒ
を積極的に添加して、ＳｉやＰを制御し、引張強さが３
４３ＭＰａ〜４９０ＭＰａ、降伏強度が１６７〜２６５
ＭＰａ，ｒ平均値と伸びが良好な技術が開示されてい
る。しかしながら、この方法は、サイドパネル等の絞
り、張出しの複合成形に対しては、ｒ値のみの改善では
十分な成形性が得られず、ハット形状部では歪伝播不足
によりパンチ肩部で破断する問題が生じていた。さら
に、ＣｒやＭｎについては０．９％以上添加することか
ら、コスト面で不利であった。

【０００８】特開平８−９２６５６号公報では、極低炭
素鋼板に対し、Ａｒ₃〜５００℃で熱間潤滑圧延後、熱
延板再結晶処理を行い、冷間圧延、冷延板再結晶焼鈍を
行うことにより、ｒ値を３．０以上に高める技術が開示
されている。ｒ値を高めることは、深絞り性が要求され
る部位に対しては有効であるが、実際の部品では絞りや
張出しの複合成形となるため、ｒ値のみでは十分な成形
性が得られない問題があった。また、冷間圧延前に焼鈍
を行うことからエネルギー消費が大きいばかりでなく生
産性も低く、コスト面でも不利である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、フー
ド、ドア、フェンダー、サイドパネル等の自動車外板パ
ネルに要求される絞り、張出し等の複合成形における優
れた耐破断性とコイル内において材質変動が小さいこと
を特徴とする引張り強度レベルで３４０ＭＰａ以上の高
強度冷延鋼板およびその製造方法を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、フェンダ
ー、サイドパネル等の複合成形部品の成形性を支配する
諸因子について詳細に検討を行い、その結果、次のよう
な知見を得た。すなわち、絞り、張出し等の複合成形に
対してはｒ値の向上はそれなりに有効であるが、それだ
けでは十分でなく低歪み域での歪伝播能を適正に向上さ
せることにより、プレス成形時のパンチ底部における低
歪域での塑性流動（歪伝播）を促進し、側壁部のパンチ
やダイ肩近傍の破断危険部の歪の集中を回避することが
有効であることが分かった。

【００１１】また、コイル内材質の均一性に対しては、
含有Ｃに対し適切に（Ｎｂ％×１２）／（Ｃ％×９３）
を制御することで鋼板内部の組織、具体的には析出物の
形態を制御するとともに固溶Ｃを低減し、かつ固溶Ｎｂ
の適正化により優れたコイル内材質の均一性が得られる
ことを見出した。

【００１２】さらに、材質の安定性およびコイル内材質
均一性に対しては、熱間圧延条件の影響も大きく、仕上
圧延において仕上圧延後段２パスの圧下率および仕上温
度、巻取り温度を制御するとともに、冷圧率、焼鈍温度
をも制御することで、析出物の生成とフェライト組織が
均一となり優れた材質とともにコイル内も均一な材質が
得られることを見出した。本発明は、このような知見に
基づきさらに検討を重ねた結果なされたもので、その特
徴とする構成は以下の通りである。

【００１３】１． 質量％で、Ｃ：０．００５０超〜
０．０１０％、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．１０
〜１．５％、Ｐ：０．０１〜０．０５％、Ｓ：０．０２
％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１％、Ｎ：０．
００４％以下、Ｎｂ：０．０１〜０．２０％を含有し、
残部が実質的にＦｅおよび不可避的不純物からなり、
（１）式を満足する鋼組成で、且つ（２）、（３）式を
満足することを特徴とするコイル内材質均一性に優れた
プレス成形用高強度冷延鋼板。

【００１４】 １．９８−６６．３×Ｃ％≦（Ｎｂ％×１２）／（Ｃ％×９３）≦３.２４−８ ０．０×Ｃ％ （１） ２．９≦ｒ＋５．０（ｎ） （２） １１．０≦ｒ＋５０．０（ｎ） （３） 但し、Ｎｂ、Ｃは質量％、ｒ：ｒ値、ｎ：ｎ値（１〜５
％歪） ２． 質量％で、Ｃ：０．００５０超〜０．０１０％、
Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．１０〜１．５％、
Ｐ：０．０１〜０．０５％、Ｓ：０．０２％以下、ｓｏ
ｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１％、Ｎ：０．００４％以
下、Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、 Ｔｉ：０．０５％
以下を含有し、残部が実質的にＦｅおよび不可避的不純
物からなり、（４）式を満足する鋼組成で、且つ
（２）、（３）式を満足することを特徴とするコイル内
材質均一性に優れたプレス成形用高強度冷延鋼板。

【００１５】 １．９８−６６．３×Ｃ％≦（Ｎｂ％＊１２）／（Ｃ％＊９３）+ （Ti^*%*１２）/（Ｃ％*４８）≦３.２４−８０．０×Ｃ％ （４） 但し、 Ti^*%=Ti%-(48/14)N%-(48/32)S% Ti^*%≦０の場合、 Ti^*%=０とする。

【００１６】 ２．９≦ｒ＋５．０（ｎ） （２） １１．０≦ｒ＋５０．０（ｎ） （３） 但し、Ｎｂ， Ti^* 、Ｃ、Ｎ、Ｓは質量％、ｒ：ｒ値、
ｎ：ｎ値（１〜５％歪み） ３． 質量％で、Ｂ：０．００２％以下を含有している
１又は２記載の耐面歪み性とプレス成形性に優れた高強
度冷延鋼板。

【００１７】４． 鋼板表面に亜鉛系めっき皮膜を有す
ることを特徴とする１乃至３の何れかに記載のコイル内
材質均一性に優れたプレス成形用高強度亜鉛系めっき鋼
板。

【００１８】５． １乃至３の何れかに記載の成分を有
する鋼を熱間圧延を行うに際し、仕上圧延機後段２パス
の圧下率の合計が６０％以下とすることを特徴とする１
乃至３の何れかに記載のコイル内材質均一性に優れたプ
レス成形用高強度冷延鋼板の製造方法。

【００１９】６． 仕上温度：８７０℃以上、巻取り温
度：５５０℃以上で熱間圧延した後、圧延率：５０〜８
５％で冷間圧延し、焼鈍温度：７８０〜８８０℃で連続
焼鈍することを特徴とする５記載のコイル内材質均一性
に優れたプレス成形用高強度冷延鋼板の製造方法。

【００２０】７． １乃至３の何れかに記載の成分を有
する鋼を熱間圧延を行うに際し、仕上圧延機後段２パス
の圧下率の合計が６０％以下とすることを特徴とする４
に記載のコイル内材質均一性に優れたプレス成形用高強
度亜鉛系めっき鋼板の製造方法。

【００２１】８． 仕上温度：８７０℃以上、巻取り温
度：５５０℃以上で熱間圧延した後、圧延率：５０〜８
５％で冷間圧延し、焼鈍温度：７８０〜８８０℃で連続
焼鈍することを特徴とする７記載のコイル内材質均一性
に優れたプレス成形用高強度亜鉛系めっき鋼板の製造方
法。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の成分組成、引張特性及び
製造条件の限定理由について説明する。

【００２３】１．成分組成 Ｃ：０．００５０超〜０．０１０％ ＣはＮｂと炭化物を形成し、炭化物は素材強度およびパ
ネル成形時の低歪域での歪伝播に影響を及ぼし、強度を
上昇させ、成形性を向上させる。一方で、炭化物形成を
促進させ、材質を安定化させるため、添加する。０．０
０５０％以下では効果がなく、０．０１０％を超える
と、強度および低歪域での十分な歪伝播はえられるもの
の、延性が低下し成形性が劣化するため、０．００５０
超〜０．０１０％とする。なお、本発明効果を十分に得
るには、０．００８０以下が好ましく、最大限に発揮す
るには０．００５０〜０．００７４％とするのが望まし
い。

【００２４】Ｓｉ：０．０５％以下 Ｓｉは過剰に添加されると化成処理性が劣化し、また、
めっき密着性が劣化するため、０．０５％以下とする。

【００２５】Ｍｎ：０．１０〜１．５％ Ｍｎは、鋼中のＳをＭｎＳとして析出させることによっ
て、スラブの熱間割れを防止する作用を有するため鋼に
は不可欠で、また、めっき密着性を劣化させることなく
鋼を固溶強化できる元素でもあり、添加する。しかし、
Ｍｎの過剰な添加は降伏強度の過度の上昇による低歪域
での歪伝播能の低下を招くため好ましくない。したがっ
て、ＭｎはＳを析出固定する効果が認められる０．１０
％を下限とし、降伏強度の過度の上昇を抑制するため
１．５％を上限とする。

【００２６】Ｐ：０．０１〜０．０５％ Ｐは鋼の強化に有効な添加元素であり、０．０１％以上
添加するが、過剰な添加は亜鉛めっきの際の合金化処理
性を劣化させ、めっき密着不良およびそれに起因したう
ねりによるパネル外観不良を生じるため、０．０５％を
上限とする。

【００２７】Ｓ：０．０２％以下 ＳはＭｎＳとして鋼中に存在し、過剰に含まれると延性
の劣化を招き、プレス成形性が低下するため、実用上成
形性に不都合が生じない０．０２％以下とする。

【００２８】ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１％ Ａｌは鋼中ＮをＡｌＮとして析出させ、固溶Ｃと同時に
動的歪み時効現象によって鋼板の局部延性を低下させる
固溶Ｎの弊害を軽減する作用がある。ｓｏｌ．Ａｌが
０．０１％未満ではその効果が十分でなく、一方、０．
１％を超えて添加しても見合う効果が得られないため、
０．０１〜０．１％とする。

【００２９】Ｎ：０．００４％以下 ＮはＡｌＮとして析出し、またＢを添加した場合はＢＮ
としても析出し、無害化されるが、製鋼技術上、可能な
限り少ないほうが好ましく、０．００４％以下とする。

【００３０】Ｎｂ：０．０１〜０．２０％ ＮｂはＣと結合して炭化物を形成し、素材強度およびパ
ネル成形時の低歪み域での歪伝播能に影響を及ぼし、強
度および成形性を向上させるため、０．０１％以上添加
する。一方、０．２０％を超えて添加すると降伏強度が
上昇し、低歪域での十分な歪伝播が得られず、延性も低
下し、成形性が劣化するため、上限を０．２０％とす
る。なお、本発明の効果を十分に得るには、０．０３５
超が好ましく、最大限に効果を得るには０．０８０〜
０．１４０％とするのが好ましい。

【００３１】 １．９８−６６．３×Ｃ％≦（Ｎｂ％×１２）／（Ｃ％×９３）≦３.２４− ８０．０×Ｃ％ （１） （１）式は、本発明においてコイル内材質均一性を確保
するために必要な成分規制式であり、Ｎｂ，Ｃより構成
される。本発明の合金組成範囲内において、（Ｎｂ％×
１２）／（Ｃ％×９３）が１．９８−６６．３×Ｃ％以
上、３.２４−８０．０×Ｃ％以下の場合、強度、伸び
などの機械的特性は巻取り温度が変動しても殆ど変化せ
ず、安定した性能を示す。なお、本発明の効果を最大限
に発揮するには、本パラメータを２.０３−６６．３×
Ｃ％以上３.０９-１.６６ｌｏｇ（Ｃ％）以下とするの
が好ましい。

【００３２】図１はＣ：０．００６１％，Ｓｉ：０．０
１％，Ｍｎ：０．３０％，Ｐ：０．０２％，ｓｏｌ．Ａ
ｌ：０．０５％，Ｎ：０．００２４％，Ｎｂ：０．０４
０〜０．１７０％の組成を有する鋼を仕上圧延後２パス
合計圧下率：４０％、仕上温度：９００℃、巻取り温
度：５８０〜６８０℃で熱間圧延し、０．８ｍｍｔまで
冷間圧延後、さらに連続焼鈍８５０℃を行い、圧下率：
０．７％の調質圧延を行った鋼板について、材質劣化が
生じやすいコイルＴ部について材料特性を調査した結果
を示す。

【００３３】図１より、（Ｎｂ％×１２）／（Ｃ％×９
３）が１．９８−６６．３×Ｃ％未満、３.２４−８
０．０×Ｃ％超えの領域で、巻取り温度：５８０〜６８
０℃の範囲で材質（機械的特性）の劣化が認められた。
１．９８−６６．３×Ｃ％未満で巻取り温度が低下した
場合、ＮｂＣの微細析出あるいは固溶Ｃに起因した材質
劣化、３.２４−８０．０×Ｃ％超えでは固溶Ｎｂ量の
増大に起因した材質劣化が生じるためと思われる。

【００３４】図２はＣ：０．００５３〜０．００９７
％、Ｓｉ：０．０１〜０．０２％、Ｍｎ：０．１５〜
１．４０％、Ｐ：０．０２〜０．０５％、Ｓ：０．００
５〜０．０１５％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０３５〜０．０
７％、Ｎ：０．００１５〜０．００３５％、Ｎｂ：０．
０４０〜０．２０％の組成を有する鋼を図１と同様の製
造条件で鋼板とし、コイルＴ部３ｍについて材質特性に
及ぼす巻取り温度の影響を調査した。その結果、（１）
式を満足する範囲においては、巻取り温度が５８０〜６
８０℃と変化した場合でも、材質の巻取り温度依存性は
顕著ではなかった。

【００３５】Ｔｉ：０．０５％以下ＴｉはＮｂと同様、
Ｃと微細炭化物を形成し、素材強度およびパネル成形時
の低歪み域での歪み伝播に影響し、Ｎｂほど大きな効果
は得られないがプ強度およびレス成形性を向上させる。
しかしながら、 ０．０５％を超えると溶融亜鉛メッキ
後の表面性状を著しく劣化させる。なお、本効果を得る
には少なくとも０.００５％以上の添加が必要となる。
また、極めて高いめっき表面品質を得るには、０．０２
％未満とするのが好ましい。

【００３６】 １．９８−６６．３×Ｃ％≦（Ｎｂ％＊１２）／（Ｃ％＊９３）+（Ti^*%*１２ ）/（Ｃ％*４８）≦３.２４−８０．０×Ｃ％ （４） 但し、 Ti^*%=Ti%-(48/14)N%-(48/32)S% Ti^*%≦０の場合、 Ti^*%=０とする。 パラメータ：（Ｎｂ％＊１２）／（Ｃ％＊９３）+（Ti^*
%*１２）/（Ｃ％*４８） は、パネル成形時のパネル外面の表面肌荒れ度合いを示
すものであり、本パラメータが１．９８−６６．３×Ｃ
％未満の場合、Ｃが十分固定されず、また、TiCが極め
て微細な析出物となるため、低歪み域での歪み伝播が不
均一となり、耐面歪み性が劣化する。一方、３.２４−
８０．０×Ｃ％を超えると、固溶Ti量が増大するため低
歪み域での歪み伝播が得られず、延性も低下し、成形性
が劣化するため、（４）式を満足するように制御する。

【００３７】Ｂ：０．００２％以下 本発明の作用効果は上記の成分系によって十分発揮され
るが、さらに、耐二次加工脆性をさらに向上させるた
め、０．００２％以下のＢを添加してもよい。しかしな
がら、Ｂの添加は焼鈍時の粒成長性を阻害し、伸びおよ
びｎ値、ｒ値を低下させ、深絞り性、張出し性が劣化す
る。このため、本発明の効果を最大限に得るには０.０
０１％以下が好ましい。なお、耐二次加工脆性の向上に
は、少なくとも０.０００１％以上の添加が必要とな
る。

【００３８】２．引張特性 ２．９≦ｒ＋５．０（ｎ） （２） １１．０≦ｒ＋５０．０（ｎ） （３） 但し、ｒ値は平均ｒ値であり、平均ｒ値＝（ｒ₀＋２×
ｒ₄₅＋ｒ₉₀）／４から計算した。

【００３９】ここで、ｒ₀（圧延方向に平行な方向のｒ
値），ｒ₄₅（圧延方向と４５度方向のｒ値），ｒ₉₀（圧
延方向と直角方向のｒ値）である。ｎ値は平均ｎ値（１
〜５％歪み）であり、平均ｎ値＝（ｎ₀＋２×ｎ₄₅＋ｎ
₉₀）／４から計算した。ここで、ｎ₀（圧延方向に平行
な方向のｎ値），ｎ₄₅（圧延方向と４５度方向のｎ
値），ｎ₉₀（圧延方向と直角方向のｎ値）である。

【００４０】本発明鋼では優れた絞り、張出しの複合成
形性を満足させるため、上記１で述べた成分組成範囲に
さらに、ＪＩＳ５号引張試験で得られるｒ値とｎ値（１
〜５％歪）を（２）、（３）式を満足する範囲とする。
このときのｒ値、ｎ値は母材の特性であり、表面処理鋼
板の場合は、めっき剥離後の特性値である。ｎ値の歪み
範囲は従来の高歪み域（１０％〜２０％）でなく、１％
〜５％の歪みである。これは実部品の実態を詳細に調査
し知見したものである。

【００４１】図３は図４に示す実部品スケールのフロン
トフェンダーモデル成形品の破断危険部近傍の相当ひず
み分布の一例を示す。これより破断危険部は側壁部とな
っているが、パンチ底部の発生ひずみは０．１０以下
で、大部分が１％〜５％（相当歪み０．０１〜０．０
５）となっている。

【００４２】この成形品の大部分であるパンチ底部にお
ける低歪み域での塑性流動（歪み伝播）を促進すること
で、側壁部のパンチやダイ肩近傍の破断危険部の歪みの
集中を回避することができる。絞りは５０ｍｍφの円筒
成形時のＬＤＲ（限界絞り比）で評価し、ＪＳＣ２７０
Ｆと同等以上の優れた絞り性（ＬＤＲ）とするため、
（２）式を満足する引張り特性とする。

【００４３】張出し性は実パネル成形をシミュレート
し、図５に示すハット型成形試験での評価において、Ｊ
ＳＣ２７０Ｆと同等以上の優れたハット型成形高さを確
保し、パンチ側壁部に相当する平面歪領域での優れた成
形性とするため、（３）式を満足する引張り特性とす
る。

【００４４】図６は前述したハット成形高さと限界絞り
比に及ぼすｒ値とｎ値の影響を整理したもので、ハット
成形高さは（３）式を満足した場合、限界絞り比は
（２）式を満足した場合、ＪＳＣ２７０Ｆレベル以上の
優れた値が得られ、本発明の目的とする優れた複合成形
性が得られている。尚、ここでハット型成形試験は３４
０ｍｍＬ×１００ｍｍＷのブランクシートを用いて、パ
ンチ幅（Ｗｐ）：１００ｍｍ，ダイス幅（Ｗｄ）：１０
３ｍｍ，しわ押さえ力（Ｐ：４０ｔｏｎ）で行ない、破
断限界成形高さ（ハット高さ）Ｈで評価した。

【００４５】３．製造条件 仕上圧延後段２パス合計圧下率：６０％以下 材質の安定性、コイル内の材質均一性に対しては、仕上
圧延後段の圧下率の影響が大きく、仕上げ圧延後段の圧
下率が６０％を超える場合、熱延板での微細析出物に起
因して焼鈍後のミクロ組織が不均一となり材質が劣化す
るとともに、析出の温度依存性が強くなり、冷却し易い
コイルＴ，Ｂ部において材質が劣化する。圧下率は、製
造安定性の観点から１０％以上が望ましい。

【００４６】仕上温度：８７０℃以上 材質の安定性、コイル内の材質均一性に対しては、仕上
圧延後段の圧下率と同様に、仕上げ温度の影響も大き
く、仕上温度が８７０℃未満の場合、未再結晶オーステ
ナイトからフェライトへの変態が多くなり、冷圧―焼鈍
後も熱延板組織の影響を受けて圧延方向に伸長し，不均
一な組織となるため、材質が劣化する。この傾向は温度
の低下とともに顕著となり、コイル内材質変動が大きく
なる。そのため，安定した材質を得るには仕上温度を８
７０℃以上とする。なお、ｒ値、伸びに対しては、仕上
温度は高いほうが良く、特に、高い伸びを得るには９０
０℃以上が好ましい。

【００４７】巻取温度：５５０℃以上 熱延時の巻取りでは析出物を形成させ、ｒ値とｎ値を向
上させる。しかし、巻取温度が５５０℃未満では析出物
が十分に形成しないため、その効果が得られない。より
高い材質を得るには６００℃以上が好ましい。巻取温度
の上限は酸洗による脱スケール性と材質の安定性の観点
から７００℃、より望ましくは６８０℃とするのが好ま
しい。

【００４８】圧延率：５０〜８５％ 冷間圧延時の冷圧率はｒ値とｎ値に影響を及ぼし、圧延
率が５０％未満の場合，優れたｒ値が得られず、一方、
８５％を超えるような高い冷圧率の場合、結晶粒が微細
となり過ぎて優れたｎ値が得られない。このため、圧延
率は５０〜８５％とする。

【００４９】焼鈍温度：７８０〜８８０℃ 連続焼鈍における焼鈍温度はｒ値とｎ値に影響を及ぼ
し、焼鈍温度が７８０℃未満の場合、フェライトの粒成
長性が十分に得られず高いｒ値が得られないとともに、
結晶粒界にＰＦＺ（無析出帯）の形成が十分に得られず
高いｎ値が得られない。一方、８８０℃を超えるような
場合、異常粒成長を生じて材質劣化を招く恐れがある。
このため、焼鈍温度は７８０〜８８０℃の範囲とする。

【００５０】本発明鋼板は以下の方法により製造するこ
とができる。本発明鋼板はスラブの熱間圧延、酸洗、冷
間圧延、焼鈍などの一連の工程を経て製造され、必要に
応じてめっき処理がなされる。熱延プロセスはスラブ加
熱後圧延する方法、連続鋳造後短時間の加熱処理を施し
てあるいは該加熱工程を省略して直ちに圧延する方法の
いずれでもよいか、優れた外板適性を付与するために
は、一次スケールのみならず熱間圧延時に生成する二次
スケールについても十分に除去するのが好ましい。な
お、熱間圧延中においては、バーヒータにより加熱を行
ってもよい。

【００５１】箱焼鈍で実施する場合、巻取温度は５４０
〜６８０℃、焼鈍温度は６８０℃〜８５０℃とする。箱
焼鈍は均熱時間が長いため、均一な再結晶組織は６８０
℃以上で得られ、８５０℃を超えると粗大粒が発生す
る。焼鈍後の冷延鋼板は電気めっきまたは溶融めっきに
よって亜鉛系めっきを施すことができる。本発明鋼板は
冷延鋼板表面に電気めっきまたは溶融めっきによって亜
鉛系めっきを施して亜鉛系めっき鋼板として使用するこ
とができる。この場合にもパネル加工後に所望の表面品
質と成形性を得ることができる。

【００５２】亜鉛系めっきとしては、純亜鉛めっき、合
金化めっき（亜鉛めっき後に合金化加熱処理して得られ
た亜鉛めっき）、亜鉛―Ｎｉ合金めっきなどがあげられ
る。また、めっき後に有機皮膜処理を施した鋼板におい
ても同様の性能を付与することができる。鋼板形状の調
整として調質圧延を行っても良い。この場合、低歪み域
でのｎ値を十分に確保するため、伸長率は１．０％以下
が好ましい。

【００５３】

【実施例】１．表１に示す鋼番Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０の
鋼を溶製後、２２０ｍｍ厚のスラブに連続鋳造し、１２
００℃に加熱後、仕上圧延後段２パスの合計圧下量３０
〜５０％、仕上温度８８０〜９６０℃、巻取温度５８０
〜６８０℃で熱間圧延して板厚２．８ｍｍの熱延板と
し、板厚０．８０ｍｍまで冷間圧延後、引続き連続焼鈍
（焼鈍温度８４０〜８７０℃）、連続焼鈍・溶融亜鉛め
っき（焼鈍温度８５０〜８７０℃）のいずれかを実施し
た。連続焼鈍・溶融亜鉛めっきでは、焼鈍後４６０℃で
溶融亜鉛めっき処理を行い、直ちにインライン合金化処
理炉で５００℃でめっき層の合金化処理をおこなった。
めっき目付け量は、片側４５ｇ／ｍ2で両面付着とし
た。

【００５４】また、焼鈍または焼鈍・溶融亜鉛めっき後
の鋼板には圧下率０．７％の調質圧延を行った。これら
の鋼板の機械特性を材質劣化の著しいコイルＴ部３ｍに
ついて調査した。同時にめっき特性としてめっき密着性
も評価した。ここで、めっき密着性はめっき鋼板にセロ
テープを貼り付け、９０度曲げ曲げ戻しを行い、セロテ
ープに付着しためっき量を５段階で評価した。評価基準
は、１：剥離なし、２：剥離微量、３：剥離小、４：剥
離中、５：剥離大とし、製品として良好な１，２を合格
とした。

【００５５】また、上記の鋼板をプレス成形し、限界絞
り比（ＬＤＲ），およびハット成形高さ（Ｈ）を評価し
た。それらの結果を表２に示す。また、表１の鋼番Ｎ
ｏ．１，６については、コイル長手方向の材質変化を調
査するため、コイルＴ（３ｍ），Ｍ，Ｂ（３ｍ）の機械
特性および、限界絞り比（ＬＤＲ）およびハット成形高
さ（Ｈ）を評価した。それらの結果を表３に示す。表
２，３から明らかなように、本発明の成分を有する鋼
で、かつ、ｒ値、ｎ値に関する規定を満足することによ
り優れた材質、亜鉛めっき性が得られている。

【００５６】これに対し、比較鋼では材質が劣悪とな
り、特に（１）式を満足しない場合、巻取り温度の低下
に伴い材質が劣化し、コイル長手方向においてはＴ，Ｂ
部の材質劣化が著しい。また、ｒ値、ｎ値に関する規定
を満足しない場合、ハット張出し高さ（Ｈ），および限
界絞り比（ＬＤＲ）が低下し、成形性が劣化することが
明らかとなった。さらに、Ｐが高い場合、あるいはＴｉ
添加の場合、亜鉛めっき密着性が劣化している。Ｂ添加
鋼は伸びおよびｎ値、ｒ値が低く、成形性が低下する。

【００５７】２．表１に示す鋼番Ｎｏ．１の鋼を溶製
後、２２０ｍｍ厚のスラブに連続鋳造し、１２００℃に
加熱後、仕上圧延後段２パスの合計圧下量３０〜７０
％、仕上温度８８０〜９１０℃、巻取り温度５８０〜６
４０℃で熱間圧延して板厚２．８ｍｍの熱延板とし、板
厚０．８０ｍｍまで冷間圧延後、連続焼鈍（焼鈍温度８
４０〜８７０℃）または連続焼鈍・溶融亜鉛めっき（焼
鈍温度８５０〜８７０℃）のいずれかを実施した。

【００５８】連続焼鈍・溶融亜鉛めっきでは、焼鈍後４
６０℃で溶融亜鉛めっき処理を行い、直ちにインライン
合金化処理炉で５００℃でめっき層の合金化処理を行っ
た。めっき目付け量は、片側４５ｇ／ｍ2とした。ま
た、焼鈍、または焼鈍・溶融亜鉛めっき後の鋼板には圧
下率０．７％の調質圧延を行った。

【００５９】これらの鋼板の材質およびコイル長手方向
の材質変化におよぼす仕上圧延後段２パスの合計圧下率
の影響を調査した。表４に、コイルＴ（３ｍ），Ｍ，Ｂ
（３ｍ）の機械特性および、限界絞り比（ＬＤＲ）およ
びハット成形高さ（Ｈ）の結果を示す。表４から明らか
なように、本発明の熱延条件の仕上圧延後段２パスの合
計圧下率が６０％以下の場合、安定した材質が得られる
が、６０％を超えて圧下率が高くなるとコイル長手方向
を含めて、材質が劣化する。

【００６０】３．表１に示す鋼番Ｎｏ．１の鋼を溶製
後、２２０ｍｍ厚のスラブに連続鋳造し、１２００℃に
加熱後、仕上圧延後段２パスの合計圧下量４０％、仕上
温度８４０℃〜９８０℃、巻取温度５００〜７００℃で
熱間圧延して板厚１.３〜６．０ｍｍの熱延板とした
後、冷間圧延率：４６〜８７％で冷間圧延し、板厚０．
８０ｍｍとした。焼鈍温度：７５０℃〜９００℃で引続
き連続焼鈍、連続焼鈍・溶融亜鉛めっきのいずれかを実
施した。

【００６１】連続焼鈍・溶融亜鉛めっきでは、焼鈍後４
６０℃で溶融亜鉛めっき処理を行い、直ちにインライン
合金化処理炉で５００℃でめっき層の合金化処理を行っ
た。めっき目付け量は、片側４５ｇ／ｍ2とした。ま
た、焼鈍、または焼鈍焼鈍・溶融亜鉛めっき後の鋼板に
は圧下率０．７％の調質圧延を行った。これらの鋼板の
材質およびコイル長手方向の材質変化に及ぼす製造条件
の影響を調査した。

【００６２】表５に、コイルＴ（３ｍ），Ｍ，Ｂ（３
ｍ）のめっき剥離後の機械特性および、限界絞り比（Ｌ
ＤＲ）およびハット成形高さ（Ｈ）の結果を示す。表５
から明らかなように、本発明の熱延条件および冷間圧延
率、焼鈍温度の場合、安定した材質が得られるが、比較
鋼では、コイル長手方向を含めて材質が劣化する。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【表２】

【００６５】

【表３】

【００６６】

【表４】

【００６７】

【表５】

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、上記
のような構成を有しているので、フード、ドア、フェン
ダー、サイドパネル等の自動車外板パネルに要求される
冷延鋼板であって、絞り、張出し等の複合成形における
優れた成形性、優れたコイル内材質均一性および優れた
溶融亜鉛めっき性を有する鋼板およびその製造方法を提
供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】材質の巻取り温度依存性に及ぼすＮｂ，Ｃの影
響を示す図

【図２】材質の安定性に及ぼすＮｂ，Ｃの影響を示す図

【図３】フロントフェンダモデル成形品の相当ひずみ分
布を示す図

【図４】フロントフェンダモデル成形品を示す図

【図５】ハット型成形試験法を示す図

【図６】ハット型成形高さに及ぼすｒ値とｎ値の影響を
示す図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 占部 俊明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 中島 勝己 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60 C21D 9/46

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 質量％で、Ｃ：０．００５０超〜０．０
   １０％、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．１０〜１．
   ５％、Ｐ：０．０１〜０．０５％、Ｓ：０．０２％以
   下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１％、Ｎ：０．００
   ４％以下、Ｎｂ：０．０１〜０．２０％を含有し、残部
   が実質的にＦｅおよび不可避的不純物からなり、（１）
   式を満足する鋼組成で、且つ（２）、（３）式を満足す
   ることを特徴とするコイル内材質均一性に優れたプレス
   成形用高強度冷延鋼板。 １．９８−６６．３×Ｃ％≦（Ｎｂ％×１２）／（Ｃ％×９３）≦３.２４−８ ０．０×Ｃ％ （１） ２．９≦ｒ＋５．０（ｎ） （２） １１．０≦ｒ＋５０．０（ｎ） （３） 但し、Ｎｂ、Ｃは質量％、ｒ：ｒ値、ｎ：ｎ値（１〜５
   ％歪）
2. 【請求項２】 質量％で、Ｃ：０．００５０超〜０．０
   １０％、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．１０〜１．
   ５％、Ｐ：０．０１〜０．０５％、Ｓ：０．０２％以
   下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１％、Ｎ：０．００
   ４％以下、Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、 Ｔｉ：０．
   ０５％以下を含有し、残部が実質的にＦｅおよび不可避
   的不純物からなり、（４）式を満足する鋼組成で、且つ
   （２）、（３）式を満足することを特徴とするコイル内
   材質均一性に優れたプレス成形用高強度冷延鋼板。 １．９８−６６．３×Ｃ％≦（Ｎｂ％＊１２）／（Ｃ％＊９３）+ （Ti^*%*１２）/（Ｃ％*４８）≦３.２４−８０．０×Ｃ％ （４） 但し、 Ti^*%=Ti%-(48/14)N%-(48/32)S% Ti^*%≦０の場合、 Ti^*%=０とする。 ２．９≦ｒ＋５．０（ｎ） （２） １１．０≦ｒ＋５０．０（ｎ） （３） 但し、Ｎｂ， Ti^* 、Ｃ、Ｎ、Ｓは質量％、ｒ：ｒ値、
   ｎ：ｎ値（１〜５％歪み）
3. 【請求項３】 重量％で、Ｂ：０．００２％以下を含有
   している請求項１又は２記載の耐面歪み性とプレス成形
   性に優れた高強度冷延鋼板。
4. 【請求項４】 鋼板表面に亜鉛系めっき皮膜を有するこ
   とを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のコイル
   内材質均一性に優れたプレス成形用高強度亜鉛系めっき
   鋼板。
5. 【請求項５】 請求項１乃至３の何れかに記載の成分を
   有する鋼を熱間圧延を行うに際し、仕上圧延機後段２パ
   スの圧下率の合計が６０％以下とすることを特徴とする
   請求項１乃至３の何れかに記載のコイル内材質均一性に
   優れたプレス成形用高強度冷延鋼板の製造方法。
6. 【請求項６】 仕上温度：８７０℃以上、巻取り温度：
   ５５０℃以上で熱間圧延した後、圧延率：５０〜８５％
   で冷間圧延し、焼鈍温度：７８０〜８８０℃で連続焼鈍
   することを特徴とする請求項５記載のコイル内材質均一
   性に優れたプレス成形用高強度冷延鋼板の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１乃至３の何れかに記載の成分を
   有する鋼を熱間圧延を行うに際し、仕上圧延機後段２パ
   スの圧下率の合計が６０％以下とすることを特徴とする
   請求項４に記載のコイル内材質均一性に優れたプレス成
   形用高強度亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
8. 【請求項８】 仕上温度：８７０℃以上、巻取り温度：
   ５５０℃以上で熱間圧延した後、圧延率：５０〜８５％
   で冷間圧延し、焼鈍温度：７８０〜８８０℃で連続焼鈍
   することを特徴とする請求項７記載のコイル内材質均一
   性に優れたプレス成形用高強度亜鉛系めっき鋼板の製造
   方法。