JP3534022B2

JP3534022B2 - 耐面歪み性とプレス成形性に優れた高強度冷延鋼板、高強度亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法

Info

Publication number: JP3534022B2
Application number: JP31559699A
Authority: JP
Inventors: 毅藤田; 勝己中島; 賢一三塚; 英幸鶴丸; 明宮本; 俊明占部
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2004-06-07
Anticipated expiration: 2019-11-05
Also published as: JP2001131694A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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、詳細には絞り、張出し等の複合成形における
優れた成形性と、プレス型になじんで面歪み等の面形状
不良が生じない高強度冷延鋼板、高強度亜鉛系めっき鋼
板およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車ボディ用鋼板に対しては、
安全性向上のための高強度化と、部品の一体化による部
品点数の削減、および、プレス工程の省力化の両者を満
足させる極めて高いプレス成形性が、プレス後の良好な
パネル外観とともに要求されるようになってきている。

【０００３】プレス成形性は、ｒ値や伸びを高めること
で改善され、プレス後のパネル外観はパネル外面のうね
り、すなわち、面歪みが問題で、従来より、鋼板の降伏
強度を低めることが有効なことが知られている。例え
ば、鋼板の降伏強度が240MPaを超えると面歪みが発生し
やすくなるとされている。

【０００４】この様な問題に対し、極低炭素鋼を対象
に、耐面歪み性を降伏強度を低減させて改善し、プレス
成形性をｒ値や伸びを高めて改善する技術が、特開平5-
78784号公報、特開平8-92656号公報に等に開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
問題とされていたプレス成形後のパネル外観の面歪み
は、プレス成形後明確に判る不均一な弾性回復あるいは
塑性座屈に起因したものであり、最近の高品質化で取り
上げられるようになった塗装面の鮮映性に影響を及ぼす
うねり（肌荒れ度合い）程度の面歪みを対象にしたもの
ではなかった。また、プレス成形性のため、ｒ値を高め
ることは、深絞り性のみが要求される部位に対しては有
効であるが、絞りや張出しの複合成形となる実際の部品
に対しては効果的でない場合も生じていた。

【０００６】本発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、フード、ドア、フェンダ、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プレス成形後に外観
を損ねる面歪みが小さい、引張強度：440MPa以上の高強
度冷延鋼板、高強度亜鉛系めっき鋼板およびその製造方
法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな従来のプレス成形用冷延鋼板の問題に鑑み、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。

【０００８】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ｎ値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み
域での塑性流動（歪み伝播）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みの集中を回避すること
が有効であることが分かった。

【０００９】また、面歪みに対してはｒ値とYPを適正に
制御し、かつ含有Ｃに対し適切にNb/C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の適正化により低歪
み域での歪み伝播を促進し優れた耐面歪み性が得られる
ことを見出した。

【００１０】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。(1)重量％で、C：0.0040〜0.010
％、Si≦0.05％、Mn：1.0〜2.5％、P：0.02〜0.10％、
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る組成を有し、また下式(1)を
満たす範囲で含有し、かつ下式(2),(3),(4)を満足する
ことを特徴とする耐面歪み性とプレス成形性に優れた高
強度冷延鋼板。 -0.46-0.83×logC%≦(Nb%×12)/(C%×93)≦-0.88-1.66×logC% …(1) 0.35≧0.0075×YP(MPa)-ｒ …(2) 2.2≦ｒ+3.0×ｎ …(3) 9.7≦ｒ+54.5×ｎ …(4) 但し、C%,Nb%は重量％、ｒ：ｒ値、ｎ：ｎ値（1〜5％歪
み）。

【００１１】(2)重量％で、C：0.0040〜0.010％、Si≦
0.05％、Mn：1.0〜2.5％、P：0.02〜0.10％、S：0.02％
以下、sol.Al：0.01〜0.10％、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る組成を有し、また下式
(5)を満たす範囲で含有し、かつ下式(2),(3),(4)を満足
することを特徴とする耐面歪み性とプレス成形性に優れ
た高強度冷延鋼板。 -0.46-0.83×logC%≦(Nb%×12)/(C%×93)＋(Ti^*%×12)/(C%×48)≦-0.88-1.66 ×logC% …(5) 0.35≧0.0075×YP(MPa)-ｒ …(2) 2.2≦ｒ+3.0×ｎ …(3) 9.7≦ｒ+54.5×ｎ …(4) 但し、 Ti^*％＝Ti％-(48/14)N％-(48/32)S％で、Ti^*％≦０の場
合、Ti^*％＝０とする。 C%,N%,S%,Nb%,Ti%,Ti^*%は重量％、ｒ：ｒ値、ｎ：ｎ値
（1〜5％歪み）。

【００１２】(3)重量％で、B:0.002%以下を含有してい
ることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の耐面歪み
性とプレス成形性に優れた高強度冷延鋼板。

【００１３】(4)前記(1)〜(3)のいずれかに記載の冷延
鋼板の表面に亜鉛系めっき皮膜を有することを特徴とす
る耐面歪み性とプレス成形性に優れた高強度亜鉛系めっ
き鋼板。

【００１４】(5)前記(1)〜(3)のいずれかに記載の高強
度冷延鋼板を製造するにあたって、仕上温度：Ar₃以
上、巻取温度：550℃以上で熱間圧延した後、圧延率：5
0〜85％で冷間圧延し、焼鈍温度：750℃〜870℃で連続
焼鈍することを特徴とする耐面歪み性とプレス成形性に
優れた高強度冷延鋼板の製造方法。

【００１５】(6)前記(4)に記載の高強度亜鉛系めっき延
鋼板を製造するにあたって、仕上温度：Ar₃以上、巻取
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：750℃〜870℃で連続焼鈍する
ことを特徴とする耐面歪み性とプレス成形性に優れた高
強度亜鉛系めっき鋼板の製造方法。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明者は、フェンダー、サイド
パネル等の複合成形部品の成形において自動車外板用に
求められる優れた成形性と耐面歪み性を兼備した高張力
冷延鋼板、亜鉛系めっき鋼板を得るために鋭意研究を重
ねた。

【００１７】その結果、絞り、張出しの複合成形にはｒ
値のみならず降伏強度および低歪み領域でのｎ値を適正
に制御すること、さらに、プレス成形後の耐面歪み性に
は、ｒ値とYPの制御と、C添加量に応じてNb/Cを適正に
制御することが重要であることを見出し、成形性と耐面
歪み性に優れた440MPa以上の強度を有する高強度冷延鋼
板ならびに亜鉛系めっき鋼板を安定して得られる技術を
発明するに至った。

【００１８】そこで、まず、本発明の成分添加理由、成
分限定理由、引張特性、製造条件の限定理由について説
明する。なお、％は重量％を示す。

【００１９】（１）成分組成範囲 C：0.0040〜0.010％ Nbと結合して形成される炭化物は素材強度およびパネル
成形時の低ひずみ域での歪み伝播に影響をおよぼし、強
度上昇と成形性および耐面歪み性を向上させる。しかし
ながら、Cが0.0040％未満では前記効果が得られない。
また、0.010％を越えると、強度および低歪み域での歪
み伝播は得られるものの、延性が低下し成形性が劣化す
る。このため、C量は0.0040〜0.010％の範囲とする。な
お、本発明の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。

【００２０】Si≦0.05％ Siは過剰に添加されると冷延鋼板の場合には化成処理性
が劣化し、また溶融亜鉛めっき鋼板の場合にはめっき密
着性が劣化するため、Siは0.05％以下とする。

【００２１】Mn：1.0〜2.5％ Mnは、めっき密着性等を劣化させることなく固溶強化に
より強度を向上させる。1.0％未満では高強度鋼板とし
ての強度確保が困難となり、2.5％を超えると降伏強度
が顕著に上昇し、低歪み域での歪み伝播が低下するとと
もに熱間での加工性が低下するため、1.0〜2.5％とす
る。

【００２２】P：0.02〜0.10％ Pは鋼の強化に有効な添加元素であり、0.02％以上の含
有量を必要とする。また、0.10％超えの過剰な添加は亜
鉛めっきの際の合金化処理性を著しく劣化させ、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、P含有量は0.02〜0.10％の範囲とす
る。

【００２３】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。従って、実用上成形
性に不都合が生じない範囲として、0.02％以下とする。

【００２４】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
上記の効果が十分に得られず、一方、0.1％を越えて添
加しても添加量に見合う効果が得られないため、sol.Al
は0.01〜0.1％とする。

【００２５】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
も析出して無害化されるが、Nは製鋼技術上可能な限り
少ない方が好ましく、このため0.004％以下とする。

【００２６】Nb：0.01〜0.20％ NbはCと結合して微細炭化物を形成し、素材強度および
パネル成形時の低ひずみ域での歪み伝播に影響をおよぼ
し、成形性および耐面歪み性を向上させる。しかしなが
ら、Nbが0.01％未満では効果が得られない。また、0.20
％を越えると、降伏強度が上昇するとともに低歪み域で
の歪み伝播が得られない。また延性も低下し、耐面歪み
性および成形性が劣化する。このため、Nb量は0.01〜0.
20％の範囲とする。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。 -0.46-0.83×logC%≦(Nb%×12)/(C%×93)≦-0.88-1.66×logC% …(1) CとNbを式(1)を満足する範囲で含有することは、本発明
においてパネル成形時の耐面歪み性、特に、パネル外面
の表面肌荒れ度合いを制御するための必須要件である。
そこで、パネル成形時のパネル外面の表面肌荒れ度合い
に及ぼす(Nb%×12)/(C%×93)の影響について調査した。
C量に応じて(Nb%×12)/(C%×93)が異なる板厚0.7mmの冷
延鋼板（C：0.0040〜0.0100％、Si：0.01〜0.02％、M
n：1.8〜2.0％、P：0.06〜0.08％、S：0.005〜0.012
％、sol.Al：0.030〜0.070％、N：0.0015〜0.0035％、N
b：0.040〜0.170％）を用い、160mm角のブランクシート
を底部形状が800mmＲの円筒面のポンチを用いて図１に
示す形状のカマボコパネルに成形し、この時のパネル外
面の表面肌荒れ度合いを、成形前後のろ波中心線うねり
高さWcaの変化△Wcaによって評価した。図２に、面歪み
性（パネル外面の表面肌荒れ度合い）と(Nb%×12)/(C%
×93)の関係を示す。

【００２７】図２より、(Nb%×12)/(C%×93)の値が -0.
46-0.83×logC% 未満であると、Cの固定が不十分である
とともにNbCの析出物が極めて微細となり低歪み域での
歪み伝播が不均一となり表面のうねり高さの変化△Wca
が0.4μm（JSC390Pレベル）を超えてしまうため耐面歪
み性が劣化する。一方、この値が -0.88-1.66×logC%を
超えると、固溶Nb量が増大するため同様に低歪み域での
歪み伝播が不均一となり、△Wcaが0.4μmを超えてしま
うため耐面歪み性が劣化し、本発明の意図するパネル外
観が得られない。よって、(Nb%×12)/(C%×93)の下限、
上限は、それぞれ、 -0.46-0.83×logC%、-0.88-1.66×
logC% と定めた。なお、本発明の効果を最大限に発揮す
るためには、本パラメータを-0.20-0.83×logC%以上、-
1.03-1.66×logC%以下とするのが好ましい。

【００２８】Ti：0.05％以下 TiはNbと同様、Cと結合して微細炭化物を形成し、素材
強度およびパネル成形時の低ひずみ域での歪み伝播に影
響をおよぼし、成形性および耐面歪み性を向上させる。
しかしながら、0.05％を越えるような添加は、溶融亜鉛
めっき後の表面性状を著しく劣化させるので好ましくな
い。なお、本発明の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0.020％未満とするのが好ましい。 -0.46-0.83×logC%≦(Nb%×12)/(C%×93)＋(Ti^*%×12)/(C%×48)≦-0.88-1.66× logC% …(5) 但し、Ti^*％＝Ti％-(48/14)N％-(48/32)S％で、Ti^*％≦
０の場合、Ti^*％＝０とする。

【００２９】パラメータ：(Nb%×12)/(C%×93)＋(Ti^*%
×12)/(C%×48)は、ハ゜ネル成形時のハ゜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-0.46-0.83×
logC％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、-0.88-1.
66×logC%を超えると、固溶Ti量が増大するため低歪み
域での歪み伝播が不均一となり、耐面歪み性が劣化する
ため、式(5)を満足するように制御する。

【００３０】B：0.002％以下本発明の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の向上のために必要に応じて
Bを添加してもよい。この場合、B添加量は0.002％以下
にすることが必要である。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傾向がある。この
ため、本発明の効果を最大限に得るには0.001％以下の
添加が好ましい。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。

【００３１】（２）引張特性 0.35≧0.0075×YP(MPa) -ｒ …(2) YP値は、0.2％耐力における平均YP値であり、平均YP値=
(YP₀+2*YP₄₅+YP₉₀)/4から計算した。ここで、YP₀：圧延
方向と平行な方向のYP値、YP₄₅：圧延方向と45度方向の
YP値、YP₉₀：圧延方向と直角方向のYP値である。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。ここで、r₀：圧延方向と平行な方向の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。

【００３２】上記（１）の成分組成範囲からなる鋼組成
を有する本発明鋼では、耐面歪み性の観点から引張試験
で得られるYP(MPa)とｒ値が式(2)を満足する範囲とす
る。この点について以下に説明する。

【００３３】耐面歪み性については、サイドパネルで生
じ易い塑性座屈での評価も行った。すなわち、図１で使
用したものと同じ鋼板について、図３に示すYBT（吉田
バックリングテスト）を行い、塑性座屈高さで評価し
た。具体的には、引張試験機で図中の矢印方向にチャッ
ク間距離101mmで引張り、標点距離部（G.L.=75mm）に一
定の引張歪み量（λ=1％）を与えた後、加重を除荷し、
残留する塑性座屈高さｈ _bで評価した。測定は、スパン5
0mmの曲率計を用いて、引張直角方向に行った。その結
果を図４に示す。図４によれば、引張特性のYPとｒ値
が、0.35≧0.0075×YP(MPa)-ｒの関係式を満足、すなわ
ち式(2)を満足すれば座屈高さが2.8mm以下で、JSC390P
レベルの耐面歪み性が得られるが、著しくYPが高くある
いはｒ値が低くく式(2)を満足しない場合、座屈高さが
急激に増加する。YPとｒ値が式(2)を満足することで、
良好な耐面歪み性が得られる。 2.2≦ｒ＋3.0×ｎ …(3) 9.7≦ｒ＋54.5×ｎ …(4) 但し、ｒ値は、前記で求めた平均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
+ｎ₉₀)/4から計算した。ここで、ｎ₀:圧延方向と平行な
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。

【００３４】さらに、上記（１）の成分組成範囲からな
る鋼組成を有する本発明鋼では、引張試験で得られるｒ
値とｎ値（1〜5％歪み）が式(3),式(4)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％）では
なく、1％〜5％の低歪み域である。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。図５は図６に示
す実部品スケールのフロントフェンダモデル成形品の破
断危険部位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％（相当ひずみ
0.01〜0.05）となっている。この成形品の大部分を占め
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。

【００３５】絞り、張出しの複合成形性を評価するため
に、図１で使用したものと同じ鋼板について、絞りにつ
いては、50mmφの円筒成形時のLDR（限界絞り比）で評
価し、張出し性については、実パネル成形をシミュレー
トして、ハット型成形試験で評価、すなわち図７に示す
ように、340mmL×100mmWのブランクシートを用いて、パ
ンチ幅（Wp）:100mm、ダイス幅（Wd）:103mm、しわ押さ
え力(P):40tonでハット型成形試験を行い、破断限界成
形高さ（ハット成形高さ）Ｈで評価した。その結果を図
８に示す。

【００３６】図８によれば、引張特性のｒ値とｎ値が2.
2≦ｒ+3.0×ｎの関係式を満足、すなわち式(3)を満足す
れば、JSC390Pと同等以上の優れた絞り性（LDR）が得ら
れる。また、引張特性のｒ値とｎ値が9.7≦ｒ+54.5×ｎ
の関係式を満足、すなわち式(4)を満足すれば、JSC390P
と同等以上のハット型成形高さが得られ、パンチ側壁部
に相当する平面歪み領域での優れた成形性が得られる。
しかし、著しくｎ値が低くかつｒ値が低くなり式(4)を
満足しない場合、パンチ底部および側壁部での歪み伝播
が不十分となり、成形高さが著しく低くなる。本発明の
目的とする絞り、張出しの複合成形性は、図８の2.2≦
ｒ+3.0×ｎと9.7≦ｒ+54.5×ｎを満足する範囲において
得られる。

【００３７】（３）製造条件仕上温度：Ar₃以上仕上温度は、ｒ値、伸びに影響を及ぼす重要な条件であ
る。この温度がAr₃未満の場合、ｒ値、伸びが著しく劣
化し所望の特性が得られない。なお、ｒ値、伸びに対し
ては、仕上温度は高い方が良く、特に、高い伸びを得る
には920℃以上が好ましい。

【００３８】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℃するのが好ましい。

【００３９】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。

【００４０】焼鈍温度：750℃〜870℃ 連続焼鈍における焼鈍温温度はｒ値とｎ値に影響を及ぼ
し、焼鈍温度が750℃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（粒内よりもNb系析出物の密度の低い領
域）の形成が十分に得られず高いｎ値が得られない。一
方、870℃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750℃
〜870℃の範囲とする。

【００４１】本発明鋼板は冷延鋼板ままで使用すること
ができるが、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た亜鉛系めっき鋼板とし
て使用することもでき、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。亜鉛系めっ
きとしては、純亜鉛めっき、合金化亜鉛めっき（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合金めっき等が挙げられ、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。

【００４２】次に、本発明鋼板の製造方法について説明
する。本発明鋼板は、本発明に規定する成分組成の鋼ス
ラブの熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍等の一連の工程
を経て製造され、必要に応じてめっき処理がなされる。
本発明鋼板を製造する場合、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
ずれでもよいが、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、バーヒーターにより加熱を行って
もよい。

【００４３】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。

【００４４】

【実施例】（実施例１）表１に示す鋼番1〜18の鋼を溶
製後、220mm厚のスラブに連続鋳造した。このスラブを1
200℃に加熱後、仕上温度880〜910℃、巻取温度600〜68
0℃（連続焼鈍、連続焼鈍・溶融亜鉛めっき向け）で熱
間圧延して板厚2.6mmの熱間圧延し、板厚0.7mmまで冷間
圧延後、引続き連続焼鈍（焼鈍温度840〜860℃）、また
は、連続焼鈍・溶融亜鉛めっき（焼鈍温度850〜860℃）
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
理を行った。めっき目付量は片側あたり45g/m²を両面に
付着させた。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。

【００４５】

【表１】

【００４６】これらの鋼板のめっき剥離後の機械特性を
調査した。また、既に説明したのと同様の方法で、上記
の鋼板をプレス成形し、その際の限界絞り比（LDR）、
およびハット成形高さ（H）、図１に示す形状のパネル
に成形した際の表面肌荒れ状況を目視観察して面歪みの
有無をチェックし、また成形前後のろ波中心線うねり高
さの変化ΔWcaを求め、またYBTにより面歪みを評価し
た。それらの結果を表２に示す。

【００４７】

【表２】

【００４８】表２から明らかなように、本発明の成分を
有する鋼で、かつ(Nb%×12)/(C%×93)、(Nb%×12)/(C%
×93)＋(Ti^*%×12)/(C%×48)が、それぞれ式(1),(5)、
及び式(2),(3),(4)を満足することによって、優れた材
質が得られ、また亜鉛めっき性に優れるので線状欠陥や
不めっき、合金化不良がなく、これらのめっき皮膜に起
因する耐面歪み性の低下がないことが分かる。

【００４９】これに対して、比較鋼では材質、耐面歪み
性の少なくとも一方が劣り、特に、Cに対して、(Nb%×1
2)/(C%×93)が高すぎるあるいは低すぎる場合、△Wcaが
0.4μmを超えてしまい面歪みが顕著となる。また、式
(2)を満足しない場合、YBTが2.8mmを超えるためプレス
後パネル形状が著しく劣化し、式(3),(4)を満足しない
場合は、それぞれハット成形高さ(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、Si,Pが本発明範囲から外れる場合、亜鉛
めっき性が劣化し、耐面歪みが増大することも明らかと
なった。

【００５０】（実施例２）表１に示す鋼番１の鋼（本発
明鋼）を溶製後、連続鋳造によりスラブとし、1200℃に
加熱後、仕上温度760〜960℃、巻取温度520〜690℃で板
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0.8mmとした。その後、焼鈍温度：7
10〜900℃において連続焼鈍あるいは連続焼鈍・溶融亜
鉛めっきを実施した。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
行った。めっき目付量は片側あたり45g/m²を両面に付着
させた。焼鈍・亜鉛めっき後、圧下率0.7％の調質圧延
を行った。

【００５１】前記で得た鋼板について、実施例１と同様
にして、めっき剥離後の機械特性、及びプレス成形後の
界絞り比(LDR)、ハット高さ(H)、および図１に示す形状
のパネルに成形後の表面肌荒れ状況、ろ波中心線うねり
高さの変化ΔWcaを求め、またYBTにより面歪みを評価し
た。前記で得られた結果を表３に示す。

【００５２】

【表３】

【００５３】表３から明らかなように、本発明の製造条
件を満足し、かつ式(2)，(3)，(4)を満足することによ
って、優れた材質と耐面歪み性が得られることがわかる。

【００５４】一方、本発明の製造条件を満足しない比較
鋼は、材質、耐面歪み性の少なくとも一方が劣り、特
に、仕上温度が低い場合、ｒ値および伸びが低く、優れ
た限界絞り比（LDR）が得られない。巻取温度が低い場
合、冷圧率が高い場合、焼鈍温度が低い場合、ｎ値が低
く、優れたハット成形高さ(H)が得られない。また、本
発明の製造条件を満足していても式(3)，(4)を満足しな
い場合、それぞれハット成形高さ(H)又は限界絞り比(LD
R)が低下し、成形性が劣化し、複合成形性が得られない
ことが明らかとなった。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、絞
り、張出し等の複合成形における優れた耐破断性とプレ
ス成形後に外観を損ねる面歪みが生じない引張強度：44
0MPa以上の高強度冷延鋼板および高強度亜鉛系めっき鋼
板を得ることができる。本発明の鋼板は、前記特性の要
求が特に求められるフード、ドア、フェンダ、サイドパ
ネル等の自動車外板鋼板として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】面歪み性（パネル外面の表面肌荒れ度合い）の
評価に供したパネルの形状を説明する図。

【図２】(Nb%×12)/(C%×93)と、面歪み性（パネル外面
の表面肌荒れ度合い）の関係を示す図。

【図３】塑性座屈高さの評価を行ったYBT（吉田バック
リングテスト）を説明する図で、（ａ）は試験材の平面
図、（ｂ）引張加重を除荷後の試験材の断面図。

【図４】YP(MPa)、ｒ値と塑性座屈高さ（耐面歪み性）
の関係を示す図。

【図５】図６に示す実部品スケールのフロントフェンダ
モデル成形品の破断危険部位近傍の相当ひずみ分布の一
例を示す図。

【図６】実部品スケールのフロントフェンダモデル成形
品を示す斜視図。

【図７】ハット型成形試験を説明する図。

【図８】ｎ値、ｒ値と、限界絞り比、ハット成形高さの
関係を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鶴丸英幸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)発明者宮本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 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、C：0.0040〜0.010％、Si≦0.
05％、Mn：1.0〜2.5％、P：0.02〜0.10％、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
純物からなる組成を有し、また下式(1)を満たす範囲で
含有し、かつ下式(2),(3),(4)を満足することを特徴と
する耐面歪み性とプレス成形性に優れた高強度冷延鋼
板。 -0.46-0.83×logC%≦(Nb%×12)/(C%×93)≦-0.88-1.66×logC% …(1) 0.35≧0.0075×YP(MPa)-ｒ …(2) 2.2≦ｒ+3.0×ｎ …(3) 9.7≦ｒ+54.5×ｎ …(4) 但し、C%,Nb%は重量％、ｒ：ｒ値、ｎ：ｎ値（1〜5％歪
み）。
【請求項２】重量％で、C：0.0040〜0.010％、Si≦0.
05％、Mn：1.0〜2.5％、P：0.02〜0.10％、S：0.02％以
下、sol.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る組成を有し、また下式
(5)を満たす範囲で含有し、かつ下式(2),(3),(4)を満足
することを特徴とする耐面歪み性とプレス成形性に優れ
た高強度冷延鋼板。 -0.46-0.83×logC%≦(Nb%×12)/(C%×93)＋(Ti^*%×12)/(C%×48)≦-0.88-1.66 ×logC% …(5) 0.35≧0.0075×YP(MPa)-ｒ …(2) 2.2≦ｒ+3.0×ｎ …(3) 9.7≦ｒ+54.5×ｎ …(4) 但し、 Ti^*％＝Ti％-(48/14)N％-(48/32)S％で、Ti^*％≦０の場
合、Ti^*％＝０とする。 C%,N%,S%,Nb%,Ti%,Ti^*%は重量％、ｒ：ｒ値、ｎ：ｎ値
（1〜5％歪み）。
【請求項３】重量％で、B:0.002%以下を含有している
ことを特徴とする請求項１または２に記載の耐面歪み性
とプレス成形性に優れた高強度冷延鋼板。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の冷延鋼
板の表面に亜鉛系めっき皮膜を有することを特徴とする
耐面歪み性とプレス成形性に優れた高強度亜鉛系めっき
鋼板。
【請求項５】請求項１〜３のいずれかに記載の高強度
冷延鋼板を製造するにあたって、仕上温度：Ar₃以上、
巻取温度：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：750℃〜870℃で連続焼鈍
することを特徴とする耐面歪み性とプレス成形性に優れ
た高強度冷延鋼板の製造方法。
【請求項６】請求項４に記載の高強度亜鉛系めっき延
鋼板を製造するにあたって、仕上温度：Ar₃以上、巻取
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：750℃〜870℃で連続焼鈍する
ことを特徴とする耐面歪み性とプレス成形性に優れた高
強度亜鉛系めっき鋼板の製造方法。