JP5365194B2 - 高い{222}面集積度を有する鋼板およびその製造方法 - Google Patents

高い{222}面集積度を有する鋼板およびその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、深絞り成型、プレス加工、打ち抜き加工等の加工性に優れた鋼板、および、該鋼板の製造方法に関するものである。
自動車用や家電用の鋼板には、高強度と軽量化のニーズに加えて、プレス成型等の加工工程において割れやしわを発生させることなく加工できる、優れた加工性が要求されている。
鋼板の加工性は、αFe相やγFe相の集合組織に依存し、特に、鋼板面に、結晶の{222}面集積度を増加させることによって、加工性を向上することができる。それ故、集合組織を制御して、鋼の加工性を高める方法が、幾つか提案されている。
特開平6−2069号公報には、高強度冷延鋼板および溶融亜鉛めっき鋼板において、Si、Mn、および、Pの各量を、鋼板面に平行な{222}面と{200}面によるX線回折強度の比との一定の関係式に基づいて制御して、深絞り性を確保することが開示されている。
特開平8−13081号公報には、ほうろう用高強度冷延鋼板およびその製造方法において、C量でNb量を規定し、さらに、熱間圧延と冷間圧延の条件を規定することにより、(111)集合組織を制御することが開示されている。
特開平10−18011号公報には、合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法において、X線回折強度のうち、{200}面強度と{222}面強度の比、I(200)/I(222)が、0.17未満となると、めっき表面に筋模様欠陥の発生がなくなること、および、熱間圧延の仕上圧延温度をAr3+30℃以上とすると、X線回折強度比、I(200)/I(222)が0.17未満となることが開示されている。
特開平11−350072号公報には、鋼中のC含有量が0.01%以下の極低炭素冷延鋼板において、鋼板の表面より全板厚の1/10を占める表層部のフェライト粒度No.をa、板厚中心を中心として全板厚の1/2を占める内層部のフェライト粒度No.をbとして、a−b≧0.5、a≧7.0、b≦7.5を満足し、さらに、{222}面と{200}面からのX線回折強度の比I(222)/I(200)を、鋼板の表面より全板厚の1/15の部分で5.0以上に、かつ、鋼板の板厚中心部で12以上に制御すると、プレス成型時の鋼板の肌荒れを軽減できることが開示されている。
このように、従来から、鋼板の加工性を高めるため、αFe相やγFe相の{222}面集積度を高める手法が考案され、鋼板成分、圧延条件、温度条件等を最適化することが行われてきた。
さらに、特開2006−144116号公報には、Al含有量が6.5mass%以上10mass%以下の高Al含有鋼板において、αFe結晶の{222}面集積度を60%以上95%以下に、または、{200}面集積度を0.01%以上15%以下にして、加工性を高めることが開示されている。
さらに、上記公報には、高Al含有鋼板において、上記特定面の面集積度を高める方法として、Al含有量が3.5mass%以上6.5mass%未満の母材鋼板の表面に、溶融Alめっき法で、Al合金を付着させ、冷間圧延し、その後、拡散熱処理することが開示されている。
また、鋼板には、打ち抜き加工時、切断面に生じるバリが小さいことが、加工性の一つとして求められるので、従来から、バリの発生を抑制する各種方法が提案されている。
特開平3−277739号公報には、鋼板の表層を硬化することで、せん断加工時のバリを極めて小さくし、鋼板内部には、軟らかい硬度分布を持たせて、プレス加工性を損なわないようにした鋼板が開示されている。具体的には、r値(ランクフォード値)が1.7〜2で、打ち抜き加工時のバリ高さが12〜40μmとなる鋼板が開示されている。
特開平8−188850号公報には、極低炭素鋼に、一定式を満足するように、Sを0.003〜0.03%添加し、深絞り性と打ち抜き加工性を高めた冷延鋼板が開示されている。具体的には、r値が2.2〜2.6で、打ち抜き加工時のバリ高さが30〜80μmとなる鋼板が開示されている。
前述したように、従来から、鋼板成分、圧延条件、温度条件等を最適化して、αFe相やγFe相の{222}面集積度を高める手法が考案され、鋼板の加工性向上のニーズに応えてきた。
しかしながら、より高度な要求に対応するためには、従来技術では難しく、新しい視点が必要である。
即ち、{222}面集積度が従来程度の鋼板では、加工工程において打ち抜き加工性が不良となり、また、複雑なプレス加工で必要な塑性流動性が不十分で、高度な加工や加工工程の高効率化に対応することができなかった。
具体的には、上記鋼板は、打ち抜き加工時に、切断面にバリが発生し、発生したバリを除去する面取り工程が必要となるという問題を抱えている。
また、上記鋼板は、複雑な型でプレス加工する際、型表面と鋼板の滑りが十分でなく、従来以上の複雑な形状に加工できないという問題を抱えている。
特開2006−144116号公報に開示された鋼板は、加工性を高める{222}面集積度が、これまで以上に高く、ハニカム構造体を形成するような箔を製造することができる程の加工性を有するものであるが、そもそもAl含有量が多いので、通常の加工用鋼板として、高度な加工や、加工工程の高効率化に対処することはできない。
また、特開平6−2069号公報、特開平8−13081号公報、特開平10−18011号公報、および、特開平11−350072号公報に開示の方法は、{222}面を、ある一定の割合まで集積させることができるものであるが、成分条件や、焼鈍等の従来工程における条件の設定だけでは、面集積度の向上に限界がある。
特開2006−144116号公報に開示の方法においては、従来工程に、母材表面に溶融Alめっき法でAl合金を付着させる工程を加えることで、{222}面集積度を高くしている。
しかし、上記方法は、Al含有量が3.5mass%以上6.5mass%未満の母材を使用したときのみ、{222}面集積度が向上する方法であり、この方法を、Al含有量が低い鋼板に、単に適用して、特定面の集積度を高く、または、低くすることは難しい。
さらに、特開平3−277739号公報および特開平8−188850号公報に開示の方法は、打ち抜き加工に伴うバリの発生を、ある程度まで低減することに成功しているが、バリを除去する面取り加工を省略できるまでには至っていない。
そこで、本発明は、鋼板表面にめっき等の処理を施して集合組織を制御する技術を、さらに検討し、従来にない高いレベルの{222}面集積度を有し、打ち抜き加工時に切断面にバリが発生しない、加工性に優れた“6.5mass%未満のAl含有量鋼板”を提供することを目的とする。
また、本発明は、従来にない高い{222}面集積度を有する“6.5mass%未満のAl含有量鋼板”を製造する製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、Al含有量が6.5mass%未満の鋼板において、(x1)Fe結晶の{222}面集積度を高い特定範囲にする、および/または、(x2)Fe結晶の{200}面集積度を低い特定範囲にすると、打ち抜き加工時に切断面にバリが発生しない、従来にない優れた加工性が得られることを見いだした。
さらに、本発明者らは、Al含有量が6.5mass%未満の鋼板において、特定結晶面を高い割合で効果的に集積させる手法として、(y1)Al含有量が3.5mass%未満の母材鋼板の表面に、第二層(母材鋼板を第一層、その表面に設ける層を第二層という)を付着させ、その後、熱処理して、特定結晶面を高度に集積させるためには、母材鋼板中のCr含有量を12mass%以下にすること、また、(y2)Al含有量が6.5mass%未満の母材鋼板の表面に、第二層を付着させ、次いで、冷間圧延し、その後、第二層を除去して、熱処理すること、が有効であることを見いだした。
以下に、本発明の要旨を記載する。
(1)Al含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.6mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、Cu:46.1mass%以下、Zn:0.67mass%以下、Sn:0.01mass%以下、Mo:0.67mass%以下、Ge:0.35mass%以下、W:1.27mass%以下、V:0.40mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板であって、
(1)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、
(2)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上14%以下、
の一方または両方であることを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板。
(2)表面の少なくとも片側に第二層が付着している、Al含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.6mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、Cu:46.1mass%以下、Zn:0.67mass%以下、Sn:0.01mass%以下、Mo:0.67mass%以下、Ge:0.35mass%以下、W:1.27mass%以下、V:0.40mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板であって、
(1)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、
(2)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上15%以下、
の一方または両方であることを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板。
(3)表面の少なくとも片側に第二層が形成され、第二層と鋼板が一部で合金化している、Al含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.6mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、Cu:46.1mass%以下、Zn:0.67mass%以下、Sn:0.01mass%以下、Mo:0.67mass%以下、Ge:0.35mass%以下、W:1.27mass%以下、V:0.40mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板であって、
(1)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、
(2)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上15%以下、
の一方または両方であることを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板。
(4)表面の少なくとも片側に付着した第二層が鋼板と合金化している、Al含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.6mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、Cu:46.1mass%以下、Zn:0.67mass%以下、Sn:0.01mass%以下、Mo:0.67mass%以下、Ge:0.35mass%以下、W:1.27mass%以下、V:0.40mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板であって、
(1)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、
(2)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上15%以下、
の一方または両方であることを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板。
(5)前記{222}面集積度が、60%以上95%以下であることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板。
(6)前記第二層が、Fe、Al、Cu、Cr、Ge、Mo、Ni、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのうちの1つ以上の元素を含有していることを特徴とする前記(2)〜(5)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板。
(7)前記鋼板の厚さが、5μm以上5mm以下であることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板。
(8)前記第二層の厚さが、0.01μm以上500μm以下であることを特徴とする前記(2)〜(7)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板。
(9)(a)母材としてのAl含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層を付着させる工程、
(b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、
(c)冷間圧延後の鋼板から、第二層を除去する工程、および、
(d)第二層を除去した鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させる工程
を有することを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(10)(a)母材としてのAl含有量が3.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層を付着させる工程、
(b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、および、
(c)冷間圧延後の鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させる工程、
を有し、
(d)再結晶後の鋼板のAl含有量が6.5mass%未満である
ことを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(11)(a)母材としてのAl含有量が3.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層を付着させる工程、
(b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、および、
(c)冷間圧延後の鋼板に熱処理を施して、第二層の一部を合金化するとともに、鋼板を再結晶させる工程、
を有し、
(d)合金化、再結晶後の鋼板のAl含有量が6.5mass%未満である
ことを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(12)(a)母材としてのAl含有量が3.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層を付着させる工程、
(b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、および、
(c)冷間圧延後の鋼板に熱処理を施して、第二層を合金化するとともに、鋼板を再結晶させる工程、
を有し、
(d)鋼板のAl含有量が6.5mass%未満である
ことを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(13)前記(9)に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法において、
(1)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、
(2)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上14%以下
の一方または両方であるように制御する
ことを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(14)前記(10)〜(12)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法において、
(1)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、
(2)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上15%以下
の一方または両方であるように制御する
ことを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(15)前記(9)〜(12)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法において、第二層が、Fe、Al、Cu、Cr、Ge、Mo、Ni、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのうちの1つ以上の元素を含有していることを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(16)(a)母材としてのAl含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層として、Fe、Al、Cu、Cr、Ge、Mo、Ni、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのうちの1つ以上の元素を付着させる工程、
(b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、
(c)冷間圧延後の鋼板から、第二層を除去する工程、および、
(d)第二層を除去した鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させる工程、
を有することを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(17)(a)母材としてのAl含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層として、Fe、Al、Cu、Cr、Ge、Mo、Ni、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのうちの1つ以上の元素を付着させる工程、
(b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、および、
(c)冷間圧延後の鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させる工程、
を有することを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(18)(a)母材としてのAl含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層として、Fe、Al、Cu、Cr、Ge、Mo、Ni、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのうちの1つ以上の元素を付着させる工程、
(b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、および、
(c)冷間圧延後の鋼板に熱処理を施して、第二層の一部を合金化するとともに、鋼板を再結晶させる工程、
を有することを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(19)(a)母材としてのAl含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層として、Fe、Al、Cu、Cr、Ge、Mo、Ni、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのうちの1つ以上の元素を付着させる工程、
(b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、および、
(c)冷間圧延後の鋼板に熱処理を施して、第二層を合金化するとともに、鋼板を再結晶させる工程
を有することを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(20)前記母材としての鋼板の厚さが、10μm以上10mm以下であることを特徴とする前記(9)〜(19)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(21)前記第二層の厚さが、0.05μm以上1000μm以下であることを特徴とする前記(9)〜(19)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(22)前記第二層を付着させる前に、鋼板に、予備熱処理を施すことを特徴とする前記(9)〜(19)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(23)前記予備熱処理の温度が、700〜1100℃であることを特徴とする前記(22)に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(24)前記予備熱処理の雰囲気が、真空中、不活性ガス雰囲気中、および、水素雰囲気中の少なくとも一つであることを特徴とする前記(22)または(23)に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(25)前記鋼板に第二層を付着させる工程が、めっき法によるものであることを特徴とする前記(9)〜(19)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(26)前記鋼板に第二層を付着させる工程が、圧延クラッド法によるものであることを特徴とする前記(9)〜(19)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(27)前記冷間圧延を施す工程における圧下率が、30%以上95%以下であることを特徴とする前記(9)〜(19)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(28)前記熱処理を施す工程における熱処理温度が、600℃以上1000℃以下であり、かつ、熱処理時間が30秒以上であることを特徴とする前記(9)〜(19)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
(29)前記熱処理を施す工程における熱処理温度が、1000℃超であることを特徴とする前記(9)〜(19)のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
本発明の高い{222}面集積度を有する鋼板(本発明鋼板)は、6.5mass%未満のAl含有量で、かつ、{222}面集積度が高いことや、{200}面集積度が低いことから、打ち抜き加工時に、切断面にバリが発生しないという、従来にない加工性に優れた鋼板である。
それ故、本発明鋼板は、従来形状から特殊形状を含む様々な形状に、容易に加工することができるものであり、例えば、複雑形状のプレス成型が必要な自動車用部品や家電製品部品等の外板をはじめとする各種構造材料、機能材料等に有用である。
本発明の製造方法は、Al含有量が6.5mass%未満の鋼板において、{222}面集積度を高くすることや、{200}面集積度を低くすることを、容易にかつ効果的に行うことができるものである。また、本発明の製造方法は、新設備を作らなくとも、既存設備の工程を入れ替えるだけで、高い{222}面集積度を有する本発明鋼板を、容易に、低コストで製造することが可能なものである。
以下に、本発明について、詳細に説明する。
本発明者らは、鋼板のAl含有量を6.5mass%未満として、かつ、(x1)Fe結晶相の{222}面集積度を高めて、60%以上99%以下にする、および/または、(x2){200}面集積度を低くして、0.01%以上15%以下(場合により14%以下)にすることで、打ち抜き加工時に、切断面にバリが発生しない、従来にない加工性に優れた鋼板を提供できることを見いだした。
本発明者らは、αFe相の{222}面集積度が60%以上95%以下、および、αFe相の{200}面集積度が0.01%以上15%以下の一方または両方である“Al含有量6.5mass%以上10mass%以下の高Al含有鋼板”を、特開2006−144116号公報で開示した。
上記鋼板の製造方法は、Alを3.5mass%以上6.5mass%以下含有する鋼板の少なくとも片面に、Al合金を付着させ、冷間で加工歪みを付与し、次いで、Alを拡散させる熱処理を施すことを特徴とする。
本発明者らは、その後、Al含有量が6.5mass%未満の鋼板において、{222}面集積度をさらに高める技術の開発に、鋭意取り組み、各種実験を行ってきた。
その結果、特定結晶面を集積させる方法に関し、本発明者らは、Al含有量が3.5mass%未満の母材鋼板を使用し、母材鋼板のCr含有量を12mass%以下にし、Alのみならず、他の金属からなる第二層を鋼板に付着させ、その後、熱処理を施し、鋼板を再結晶させることにより、{222}面集積度を高めることができることを見いだした。
このことは、特開2006−144116号公報で開示した知見、「冷間圧延の際、鋼板中に形成される特別な転位組織が、効果的に形成され、熱処理により、転位組織から、{222}面集合組織を発達させる再結晶核が効率よく発生する」ことに基づくことである。
即ち、本発明によれば、鋼板の成分系が、再結晶後のAl含有量が6.5mass%未満となる成分系であっても、上記再結晶核の発生頻度が高くなる傾向にあり、結果として、より高い{222}面集積度を有する鋼板を得ることができるということである。
なお、本発明において、母材鋼板中のCr含有量は、10mass%未満が好ましく、このCr含有量の下で、{222}面集積度を、より容易に高めることができる。
Al含有量が6.5mass%未満の母材鋼板を使用する場合には、鋼板表面に第二層を付着させて、冷間圧延を施し、次いで、第二層を除去し、その後の熱処理で、高い{222}面集積度を得ることができる。
この現象も、基本的には、上記の再結晶核発生メカニズムに基いて発現すると考えられる。
以下に、本発明の詳細について、さらに説明する。
本発明鋼板は、常温では、αFe相およびγFe相の一方または両方で構成されていて、Al含有量は6.5mass%未満である。
Al含有量が6.5mass%以上になると、高い{222}面集合組織を、容易に得ることができないばかりでなく、引張り破断伸びが低下して、高い{222}面集積度を有していても、十分な加工性を得ることができない。
即ち、Al含有量が6.5mass%以上の鋼板では、{222}面集積度を、どのように高くしても、また、{200}面集積度を、どのように低くしても、打ち抜き加工の際に、切断面にバリが生じてしまう。したがって、本発明鋼板では、Al含有量を、6.5mass%未満とした。
本発明鋼板のAl含有量は、0.001mass%以上が好ましい。Alが0.001mass%以上であると、製造時の歩留が向上する。さらに好ましくは、0.11mass%以上である。Alが0.11mass%以上であると、{222}面集積度がより高くなり、その結果、より高い加工性を得ることができる。
本発明者らは、Al含有量が3.5mass%未満の母材鋼板の少なくとも片側に、第二層を付着させ、その後、熱処理を施して、鋼板を再結晶させることにより、鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度を極めて高くすることができることを見いだした。
本発明の、高い{222}面集積度を有する鋼板(本発明鋼板)は、深絞り成型、打ち抜き加工等の加工性に優れている。
母材鋼板のAl含有量が3.5mass%未満であるので、第二層にAlが含まれていても、製造過程において、鋼板に収縮等の変形が生じ難い。母材鋼板のAl含有量は、0.001mass%以上が好ましい。Alが0.001mass%以上であると、母材鋼板の製造歩留が向上する。
本発明鋼板は、αFe相およびγFe相の一方または両方で構成されている。
αFe相は、構造が体心立方のFe結晶相であり、γFe相は、構造が面心立方のFe結晶相である。Fe結晶相は、他の原子が、Feを一部置換したり、Fe原子間に侵入したりしたものを含んでいる。
本発明鋼板は、Al含有量が6.5mass%未満であって、αFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、αFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上14%以下の一方または両方であることを特徴とする。
上記面集積度が、本発明の範囲内にあると、絞り加工性の評価値である平均r値(ランクフォード値)が2.5以上となり、さらに、打ち抜き加工の際に、切断面にバリが発生しないという優れた加工性を得ることができる。
面集積度の測定は、MoKα線によるX線回折で行った。αFe相の{222}面集積度、および、αFe相の{200}面集積度は、以下のように求めた。
試料表面に対して平行な、Feのα結晶11面:{110}、{200}、{211}、{310}、{222}、{321}、{411}、{420}、{332}、{521}、および、{442}の積分強度を測定し、その測定値のそれぞれを、ランダム方位である試料の理論積分強度で除した後、{200}強度または{222}強度との比率を、百分率で求めた。
例えば、{222}強度との比率は、以下の式(1)で表される。
{222}面集積度
=[{i(222)/I(222)}/{Σi(hkl)/I(hkl)}]×100 …(1)
ただし、記号は、以下のとおりである。
i(hkl):測定した試料における{hkl}面の実測積分強度
I(hkl):ランダム方位をもつ試料における{hkl}面の理論積分強度
Σ:α−Fe結晶11面についての和
同様に、γFe相の{222}面集積度、および、γFe相の{200}面集積度は、以下のように求めた。
試料表面に対して平行な、Feのγ結晶6面:{111}、{200}、{220}、{311}、{331}、および、{420}の積分強度を測定し、その測定値のそれぞれを、ランダム方位である試料の理論積分強度で除した後、{200}強度、または、{222}強度との比率を、百分率で求めた。
例えば、{222}強度との比率は、以下の式(2)で表される。
{222}面集積度
=[{i(111)/I(111)}/{Σi(hkl)/I(hkl)}]×100 …(2)
ただし、記号は、以下のとおりである。
i(hkl):測定した試料における{hkl}面の実測積分強度
I(hkl):ランダム方位をもつ試料における{hkl}面の理論積分強度
Σ:γ−Fe結晶6面についての和
αFe結晶粒については、別途、EBSP(後方散乱電子回折像[Electron Backscattering Diffraction Pattern、EBSP]法によっても、その{222}面集積度を求めることができる。
EBPS法で測定できる結晶面の総面積に対する{222}の面積率が、{222}集積度となる。したがって、EBSP法によっても、本発明鋼板においては、{222}面集積度が60%以上99%以下である。
本発明においては、全ての分析手法で得られる値が、本発明で規定する範囲を満足する必要はなく、1つの分析手法で得られる値が、本発明の範囲を満足すれば、本発明の効果が得られる。
また、EBPS法においては、鋼板面に対して、{222}面のずれが生じるが、ずれは、30°以内であることが好ましい。
{222}面のずれを、L断面で観察し、{222}面のずれが30°以下の結晶粒の面積割合が、80〜99.9%であることが好ましい。
さらに、L断面における{222}面のずれが0〜10°の結晶粒の面積割合が、40〜98%であることが、より好ましい。
平均r値は、JIS Z 2254で求める平均塑性ひずみ比を意味し、以下の式で、算出する値である。
平均r値=(r0+2r45+r90)/4 …(3)
ここで、r0、r45、および、r90は、試験片を、板面の圧延方向に対し、それぞれ、0°、45°、および、90°の方向にて採取して測定した塑性ひずみ比である。
なお、ランダム方位を持つ試料の積分強度は、試料を用意して実測して求めてもよい。
本発明鋼板においては、(i)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および/または、(ii)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上15%以下である。
{222}面集積度が60%未満で、かつ、{200}面集積度が15%超であると、絞り、曲げ、圧延加工時に、割れや破断が生じ易くなり、また、打ち抜き加工時に、切断面にバリが発生する。
{222}面集積度が99%超で、かつ、{200}面集積度が0.01%未満であると、本発明の効果が飽和し、また、製造も難しくなる。
したがって、本発明鋼板の集合組織については、上記のように規定した。
なお、鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度は、60%以上95%以下が好ましい。{222}面集積度が、上記範囲にあると、製造が、より容易になり、歩留が向上する。
鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度は、0.01%以上10%以下が好ましい。{200}面集積度が上記範囲にあると、打ち抜き加工の際に、切断面にバリが発生しない。
本発明鋼板を製造する一つの方法は、Al含有量が6.5%未満の母材鋼板の少なくとも片面に、第二層を付着させる工程、第二層が付着した鋼板に冷間圧延を施す工程、冷間圧延後の鋼板から第二層を除去する工程、および、第二相を除去した鋼板に熱処理を施して鋼板を再結晶させる工程、から構成される。
高い{222}面集積度を得るためには、母材鋼板に、第二層を付着させた状態で、冷間圧延を施すことが必須である。
この際、第二層が、少なくとも、母材鋼板の片面に付着していなければ、高い{222}面集積度を得ることはできない。第二層を、鋼板の両面に付着させて、冷間圧延を施すと、本発明の効果を、より高めることができる。
熱処理を施して、鋼板を再結晶させる際、第二層は、必ずしも付着している必要はない。鋼板に付着している第二層を、熱処理前に除去してもよい。
例えば、熱処理時に、第二層を構成する元素が、鋼板中に拡散して、機械特性等に悪影響を及ぼすような場合、熱処理前に第二層を除去すると、{222}面集積度の向上効果のみを得ることができる。
表面の少なくとも片側に第二層が付着している鋼板であって、鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上15%以下の一方または両方である鋼板は、本発明鋼板に含まれる。
{222}面集積度が60%未満で、かつ、{200}面集積度が15%超であると、絞り、曲げ、圧延加工時に割れや破断が生じ易くなり、また、打ち抜き加工時に、切断面にバリが発生する。
{222}面集積度が99%超で、かつ、{200}面集積度が0.01%未満であると、本発明の効果は飽和し、また、製造も難しくなる。
ここで、鋼板に、前記第二層が付着していると、鋼板の内部酸化や腐食等を防止することができ、鋼板を、より高機能化することができる。
この鋼板を製造する方法は、Al含有量が3.5mass%未満の母材鋼板の少なくとも片面に第二層を付着させる工程、第二層を付着させた状態で、冷間圧延を施す工程、および、鋼板に熱処理を施して鋼板を再結晶させる工程を含む。
より高い{222}面集積度を得るためには、母材鋼板に第二層を付着させた状態で、冷間圧延を施すことが好ましい。
その後の工程において、熱処理を施して鋼板を再結晶させる際、表面の少なくとも片面に第二層が付着していても、本発明の効果を得ることができる。第二層が、母材鋼板の両面に付着していると、本発明の効果は、さらに高くなる。
第二層と鋼板が一部で合金化して、かつ、鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上15%以下の一方または両方である鋼板も、本発明鋼板に含まれる。
{222}面集積度が60%未満で、かつ、{200}面集積度が15%超であると、絞り、曲げ、圧延加工時に、割れや破断が生じ易くなり、また、打ち抜き加工時に、切断面にバリが発生する。
{222}面集積度が99%超で、かつ{200}面集積度が0.01%未満であると、本発明の効果が飽和し、また、製造も難しくなる。
鋼板表面に第二層が付着し、第二層の一部が鋼板と合金化していると、鋼板の内部酸化や腐食等を防止することができるとともに、第二層の剥離を防止することができ、鋼板を、より高機能化することができる。
より高い{222}面集積度を得るために、母材鋼板に、第二層を、少なくとも片面に付着させた状態で、冷間圧延を施す工程を加えるのが好ましい。第二層が母材鋼板の両面に付着していると、本発明の効果は、さらに高くなる。
その後の工程において、熱処理を施して、鋼板を再結晶させる必要がある。その際、片面または両面に付着している第二層の一部が、母材鋼板と合金化して、より高い{222}面集積度を得ることができる。
ここで、第二層と鋼板が一部で合金化するという意味は、例えば、第二層と鋼板の境界付近において、相互拡散により、部分的に合金化しているということである。
上記第二層と鋼板が合金化しており、鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上15%以下の一方または両方である鋼板も、本発明鋼板に含まれる。
{222}面集積度が60%未満で、かつ、{200}面集積度が15%超であると、絞り、曲げ、圧延加工時に、割れや破断が生じ易くなり、また、打ち抜き加工時に、切断面にバリが発生する。
{222}面集積度が99%超で、かつ、{200}面集積度が0.01%未満であると、本発明の効果が飽和し、また、製造も難しくなる。
上記第二層が鋼板面に付着し、第二層が鋼板と合金化していると、第二層を構成する元素に応じて、鋼板の機械的性質、または、機能性が向上する。例えば、第二層を構成する元素がAlの場合、鋼板の高温耐酸化性や耐腐食性が向上する。
より高い{222}面集積度を得るために、母材鋼板に、第二層を付着させた状態で、冷間圧延を施し、その後、鋼板に熱処理を施して再結晶させることが好ましい。
冷間圧延時には、第二層が、少なくとも母材鋼板の片面に、望ましくは、両面に付着している状態が必須である。その後、熱処理工程を経て、第二層が、鋼板と完全に合金化して、より高い{222}面集積度を得ることができる。
第二層を有する本発明鋼板において、第二層は、金属であることが望ましい。
望ましい第二層を構成する元素は、Fe、Al、Co、Cu、Cr、Ga、Hf、Hg、In、Mn、Mo、Nb、Ni、Pb、Pd、Pt、Sb、Si、Sn、Ta、Ti、V、W、Zn、および、Zrのなかの少なくとも1つ以上の元素である。
以上の元素は、Feとの合金化元素であるという共通の特徴を持っている。特に好ましくは、αFeに固溶し、α相を安定化させる傾向のあるAl、Cr、Ga、Mo、Nb、P、Sb、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのなかの少なくとも1つ以上の元素である。
そして、更に好ましくは、αFeに固溶し、よりα相を安定化させる傾向のあるAl、Cr、Mo、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのなかの少なくとも1つ以上の元素である。
例えば、第二層として、Al合金、Zn合金、および、Sn合金等を選択することができる。
また、本発明鋼板の製造方法において、母材鋼板の表面に施す第二層についても、上記と同様に、金属であることが望ましい。
望ましい第二層を構成する元素は、Fe、Al、Co、Cu、Cr、Ga、Hf、Hg、In、Mn、Mo、Nb、Ni、Pb、Pd、Pt、Sb、Si、Sn、Ta、Ti、V、W、Zn、および、Zrのなかの少なくとも1つ以上の元素である。
以上の元素は、Feとの合金化元素であるという共通の特徴を持っている。特に好ましくは、αFeに固溶し、α相を安定化させる傾向のあるAl、Cr、Ga、Mo、Nb、P、Sb、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのなかの少なくとも1つ以上の元素である。
そして、更に好ましくは、αFeに固溶し、よりα相を安定化させる傾向のあるAl、Cr、Mo、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのなかの少なくとも1つ以上の元素である。
例えば、第二層として、Al合金、Zn合金、および、Sn合金等を選択することができる。
ここで、第二層にAlが含有されている場合、母材鋼板の望ましいAl含有量は、3.5mass%未満である。母材鋼板のAl濃度が3.5mass%以上で、第二層としてAl合金を付着させたままで熱処理を施すと、熱処理中に収縮を起こして、寸法精度が著しく低下する。
したがって、本発明鋼板において、第二層がAlを含有する場合には、母材鋼板のAl含有量は、3.5mass%未満とする。
第二層がAlを含有しない場合には、母材鋼板のAl含有量は、6.5mass%未満とする。
製造工程が、少なくとも片面に、第二層として、Fe、Co、Cu、Cr、Ga、Hf、Hg、In、Mn、Mo、Nb、Ni、Pb、Pd、Pt、Sb、Si、Sn、Ta、Ti、V、W、Zn、および、Zrのなかの1つ以上の元素を付着させる工程を含む場合、母材鋼板のAl含有量が6.5mass%以上であると、得られる鋼板の引張り破断伸びが低下し、高い{222}面集積度を有していても、十分な加工性が得られなくなり、打ち抜き加工時に、切断面にバリが発生する。
したがって、第二層がAlを含有しない場合における母材鋼板のAl含有量は、6.5mass%未満とする。
なお、第二層がAlを含有していても、熱処理前に第二層を除去すれば、収縮は起こらない。したがって、熱処理前に第二層を除去する場合、母材鋼板のAl含有量は、6.5mass%未満が望ましい。
この製造方法のうち、第二層を除去する工程を省略して、作業効率を上げる方法も、本発明に含まれる。
また、熱処理を施して、第二層の一部または全部を合金化して、高い{222}面集積度を有する鋼板を製造する方法も、本発明に含まれる。
本発明において、鋼板と第二層の合金化領域は、次のように定義する。
第二層において最も含有量の多い元素をAとして、Fe含有量が、合金化前の第二層のFe含有量より0.5mass%高く、かつ、A含有量が、合金化前の母材鋼板のA含有量よりも0.1mass%高い領域を、合金化領域と定義する。
そして、合金化の割合は、合金化領域が、全体の領域に占める比率である。本発明鋼板においては、上記定義に従う合金化領域を形成することにより、より優れた加工性を得ることができる。
さらに、Fe含有量、および/または、A含有量が多くなり、金属間化合物等が形成されると、より高い本発明の効果を得ることができる。
なお、合金化割合は、例えば、EPMA等を用いて、L断面で、Feと元素Aの含有量分布を分析して、合金化領域を特定し、その面積を求め、特定領域面積の全体面積に対する比率を求めることができる。
本発明鋼板の厚さは、5μm以上5mm以下が好ましい。これは、第二層を含めた厚さである。鋼板の厚さが5μm未満であると、製造歩留が低下して、実用に適さない。
鋼板の厚さが5mmを超えると、{222}面集積度が、本発明の範囲に入らないことがある。したがって、鋼板の厚さは、5μm以上5mm以下が好ましい。
鋼板の厚さは、100μm以上3mm以下が、さらに好ましい。鋼板の厚さが3mm以下になると、打ち抜き加工の際、切断面におけるバリの発生を抑制する効果が、より顕著になる。
鋼板の厚さが100μm以上であると、{222}面集積度を、より高く制御し易くなり、同様に、上記バリの発生抑制効果が、より顕著になる。
本発明鋼板の厚さにおいて、第二層の厚さは、0.01μm以上500μm以下が望ましい。鋼板と第二層が一部合金化している場合、合金化している部分の厚さは、第二層の厚さに含める。両面に第二層が付着している場合には、両面の厚さの合計である。
第二層は、製造時には、{222}面集積度を高める機能を有する一方、製造後に除去せずに、鋼板の防錆保護皮膜として用いることができる。
第二層の厚さが500μm超であると、剥離する可能性が高まるので、500μm以下が望ましい。第二層の厚さが0.01μm未満であると、皮膜が破れ易くなり、防錆保護効果が低減する。
したがって、第二層の厚さは、0.01μm以上が好ましい。鋼板の厚さ全体が合金化している場合も好ましく、この場合は、第二層が消滅したと考える。
本発明鋼板の製造方法において、母材鋼板の厚さは、10μm以上10mm以下である。母材鋼板の厚さが10μm未満であると、冷間圧延以降の工程において、製造歩留が低下して、実用に適さないことがある。
母材鋼板の厚さが10mm超であると、{222}面集積度が、本発明の範囲に入らなくなる可能性がある。
したがって、母材鋼板の厚さは、10μm以上10mm以下が好ましい。
母材鋼板の厚さは、130μm超7mm以下が、さらに好ましい。この厚さ範囲において、{222}面集積度の効率的かつ十分な増加を見込むことができ、打ち抜き加工時に、バリの発生をより抑制できる鋼板を製造することが容易になる。
冷間圧延前に、母材鋼板に付着させる第二層の厚さは、0.05μm以上1000μm以下が好ましい。鋼板と第二層が合金化している場合、合金化している部分の厚さは、第二層の厚さに含める。両面に第二層が付着している場合は、両面の厚さの合計である。
第二層の厚さが0.05μm未満であると、{222}面集積度が低くなり、本発明の範囲に入らなくなる可能性があるので、0.05μm以上が好ましい。
第二層の厚さが1000μm超の場合も、{222}面集積度が低くなり、本発明の範囲に入らなくなる可能性があるので、1000μm以下が好ましい。
さらに優れた本発明の効果を発現させるために、第二層を付着させる前の母材鋼板に、予備熱処理を施すことが好ましい。
この予備熱処理は、母材鋼板の製造過程で蓄積された転位を再配列させるもので、そのためには、再結晶を起こさせることが望ましいが、必ずしも、再結晶を起こさせる必要はない。
予備熱処理温度は、700℃以上1100℃以下が好ましい。予備熱処理温度が700℃未満であると、より優れた本発明の効果を得るための転位構造の変化が起こり難いので、予備熱処理温度は700℃以上とする。
予備熱処理温度が1100℃超であると、鋼板表面に好ましくない酸化皮膜が形成され、その後の第二層の付着、および、冷間圧延に悪影響を及ぼすので、予備熱処理温度は1100℃以下とする。
予備熱処理の雰囲気は、真空、不活性ガス雰囲気、水素雰囲気、弱酸化性雰囲気のいずれでもよい。どの雰囲気においても、本発明の効果を得ることができるが、予備熱処理後の第二層の付着、および、冷間圧延に悪影響を及ぼす酸化膜を、鋼板表面に形成しない条件の雰囲気が求められる。
予備熱処理時間は、特別に限定する必要はないが、鋼板の製造性等を考慮すると、数秒から数時間以内が適切である。
第二層の鋼板への付着は、溶融めっき法、電気めっき法、ドライプロセス法、クラッド法等によって実施できる。いずれの方法を用いても、本発明の効果を得ることができる。また、付着させる第二層に、所望の合金元素を添加し、同時に、合金化することも可能である。
冷間圧延は、鋼板に第二層を付着させたままで実施し、圧下率は、30%以上95%以下である。
圧下率が30%未満であると、熱処理後に得られる鋼板の{222}面集積度が低く、本発明の範囲に達しないことがある。圧下率が95%超であると、面集積度の増加が飽和し、製造コストが増加する。したがって、圧下率は、30%以上95%以下とする。
熱処理前に第二層を除去する場合、除去法として、研磨等による機械的な除去法や、強酸や強アルカリ水溶液溶解による化学的な除去法を適用することができる。
例えば、Alめっき鋼板の場合、鋼板を、苛性ソーダ水に浸漬して、めっき成分のみを除去する。その結果、熱処理工程において、Al成分の影響を排除することができる。
鋼板を再結晶させる熱処理は、真空雰囲気、Ar雰囲気、H2雰囲気等の非酸化性雰囲気で行うことができる。この際、熱処理温度は、600℃以上1000℃以下で、かつ、熱処理時間は30秒以上が好ましい。
熱処理温度が600℃以上であると、{222}面集積度は、より高くなり、容易に、本発明の範囲に達する。熱処理温度が1000℃以下で、熱処理時間が30秒未満であると、同じく、{222}面集積度は、より高くなり、容易に、本発明の範囲に達する。
したがって、熱処理温度は、600℃以上1000℃以下であり、かつ、熱処理時間は、30秒以上が好ましい。
熱処理温度が1000℃超であると、熱処理時間の制限はなく、高い{222}面集積度を得ることができる。特に、1000℃超であると、30秒未満の熱処理時間であっても、{222}面集積度を、容易に増加することができる。
なお、熱処理温度は、1300℃以下が、より好ましい。熱処理温度が1300℃以下であると、鋼板の平坦性等の板形状が、より優れたものとなる。
熱処理時の昇温速度は、1℃/分以上1000℃/分以下が好ましい。昇温速度が1000℃/分以下であると、より高い{222}面集積度を、容易に得ることができる。昇温速度が1℃/分以上であると、生産性が格段に向上する。
したがって、昇温速度は、1℃/分以上1000℃/分以下が好ましい。
第二層を付着した状態で行う熱処理は、鋼板を再結晶させることに加えて、第二層に含まれている元素を、鋼中へ拡散させることを目的とする。
第二層に含まれている元素が、鋼中に拡散すると、より{222}面集積度が向上し、かつ、高温耐酸化性や機械的特性が向上するので、本発明鋼板の製造方法においては、第二層に含まれている元素の拡散を、積極的に利用する。
母材鋼板は、前述したAl含有量の下で、Cr含有量を12mass%以下とすることが好ましい。Cr含有量は、10mass%未満がさらに好ましい。
また、母材鋼板は、C含有量が2.0mass%以下の鋼板であり、不純物として、微量のMn、P、および、S等を含むものである。例えば、炭素鋼は、本発明の母材鋼板に含まれる。さらに、Cの他、NiやCrなどの合金元素を含有する合金鋼も、本発明の母材鋼板に含まれる。
母材鋼板が含有し得る合金元素は、Si、Al、Mo、W、V、Ti、Nb、B、Cu、Co、Zr、Y、Hf、La、Ce、N、および、O等である。
以下、実施例により、本発明を、さらに詳しく説明する。
(実施例1)
母材鋼板のAl含有量を変更して、製造性と、{222}面集積度について調べた。
母材鋼板は、5種類の異なるAl含有量の成分系で製造した。Al含有量は、mass%で、3.0%(成分A)、3.4%(成分E)、4.0%(成分B)、6.0%(成分C)、7.5%(成分D)であり、その他は、C:0.008%、Si:0.2%、Mn:0.4%、Cr:20.0%、Zr:0.08%、La:0.08%、残部鉄および不可避的不純物を含む成分系とした。
これらの成分系において、真空溶解でインゴットを溶製し、インゴットに熱間圧延を施し、3.0mm厚への薄肉化を試みた。
成分A、B、C、および、Eの場合は、容易に、3.0mm厚の鋼板に熱間圧延することができたが、成分Dの場合は、鋼板が、熱間圧延中、頻繁に破断し、熱間圧延を続けることができなかった。
このように、母材鋼板のAl含有量が、本発明の範囲を超えて6.5%以上であると、製造が困難となる。それ故、成分Dの鋼板を製造することは断念し、引き続き、成分A、B、C、および、Eの鋼板を、0.4mm厚まで冷間圧延した。
成分A、B、C、および、Eの鋼板の常温での主相は、αFe相であった。X線回折で、母材鋼板のαFe相の集合組織を測定し、前述と同様に、面集積度を算出した。
{222}面集積度は、成分Aで32%、成分Bで31%、成分Cで31%、成分Eで30%であり、{200}面集積度は、成分Aで16%、成分Bで15%、成分Cで16%、成分Eで16%であることを確認した。
各鋼板には、第二層を形成する前に、800℃×10secの熱処理を、水素雰囲気中で施した。その後、溶融めっき法を用いて、母材鋼板の表面に、Al合金を付着させた。
めっき浴の組成は、mass%で、90%Al−10%Siであり、Al合金の付着は、鋼板の両面に行った。
付着量は、鋼板全体で、Al含有量が、mass%で、3.5%(成分A)、4.5%(成分B)、6.4%(成分C)、6.4%(成分E)になるように制御した。
第二層にAl合金を付着させたまま、それぞれの鋼板に、70%の圧下率で、冷間圧延を施した。引き続き、真空中で、1000℃×120minの条件で熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
この時、成分BおよびCの鋼板は、熱処理中に収縮を起こして、寸法精度が著しく低下した。
第二層にAlが含有されている場合、母材鋼板のAl含有量が、本発明の範囲外の3.5%以上であると、熱処理中に収縮が起こり、実用に供することが困難になることを確認した。
一方、母材鋼板のAl含有量が、本発明の範囲内の3.5%未満であると、収縮が起こらず、実用に供することができる。
Al含有量が3.5%以上の母材鋼板に、Alを含有しない第二層を付着させて、同様な熱処理を施した。この場合、熱処理中に、収縮は起こらなかった。
成分AおよびEの鋼板を母材鋼板とした場合、得られた鋼板の{222}面集積度は、それぞれ、82%および83%であり、{200}面集積度は、それぞれ、0.5%および0.8%であり、両集積度とも、本発明の範囲に入っていた。
さらに、これらの鋼板について、平均r値を測定し、平均r値が2.5以上の高いレベルにあることを確認した。これらの鋼板は、優れた絞り加工性を有するものである。
このように、本発明の製造方法で製造した鋼板は、鋼板表面に対して平行なαFe相の{222}面集積度が60%以上、または、鋼板表面に対して平行な{200}面集積度が15%以下の本発明の範囲に入っていることを確認した。
(実施例2)
第二層としてAl合金を用いて、高い{222}面集積度を有する鋼板を製造した結果を示す。
母材鋼板の成分は、mass%で、Al:1.5%、C:0.008%、Si:0.1%、Mn:0.2%、Cr:18%、Ti:0.1%、残部鉄および不可避的不純物を含む成分系である。
母材鋼板は、真空溶解法でインゴットを溶製し、インゴットに熱間圧延を施し、3.8mm厚の鋼板にし、次いで、冷間圧延で0.8mm厚とした鋼板である。
母材鋼板の常温での主相は、αFe相であった。X線回折で、母材鋼板のαFe相の集合組織を測定し、{222}面集積度が36%、{200}面集積度が20%であることを確認した。
一部の母材鋼板には、めっき前に、800℃×10secの熱処理を、水素雰囲気中で施した。母材鋼板の表面に、溶融めっき法を用いて、Al合金を付着させた。
めっき浴の組成は、mass%で、90%Al−10%Siであり、Al合金の付着は、鋼板の両面に行った。付着させたAl合金の厚さは、鋼板面内で均一になるように制御した。
Al合金を付着させた鋼板に冷間圧延を施した。その後、非酸化雰囲気中で熱処理を施した。熱処理前に、必要に応じて、表面に付着したAl合金を除去した。
Al合金の除去は、鋼板を、加熱した苛性ソーダ10%水溶液に浸漬して、Al合金を、溶液中に溶解させて行った。
比較例として、Al合金を付着させた後に、冷間圧延を施さない場合についても検討した。
Figure 0005365194
表1に、各種条件で製造した鋼板の合金化割合、αFe相の{222}面集積度、αFe相の{200}面集積度、および、Al含有量を示した。面集積度は、X線回折を用いて測定し、前述した計算処理法で算出した。
鋼板の合金化割合は、次のように求めた。L断面において、L方向1mm×全厚さの視野で、EPMA(Electron Probe Micro-Analysis)法を用いて、Fe含有量の面分布と、Al含有量の面分布を測定した。
そして、Fe≧0.5mass%で、かつ、Al≧1.6mass%となる領域を合金化領域として、その面積を求め、合金化面積とした。合金化割合は、合金化面積を、L方向1mm×全厚さの面積で除して算出した。
No.1の比較例1では、Al合金の付着量を、鋼板全体のAl含有量が3.2%となるように、めっき厚さを調整して制御した。めっき後の冷間圧延を経ることなく、Al合金を除去し、さらに、950℃×10minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
その結果、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、本発明の範囲から外れていた。得られた鋼板中のAl含有量は、Al合金を除去しているので、母材鋼板と同じ、1.5%であった。
No.2の比較例2では、第二層として、Al合金を付着させる工程を省略した。50%の圧下率で、母材鋼板に冷間圧延を施し、その後、950℃×10minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
この場合も、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、本発明の範囲から外れていた。
No.3の発明例では、Al合金の付着量を、鋼板全体の3.2%となるように、めっき厚さを調整して制御した。めっき後に、鋼板に、50%の圧下率で、冷間圧延を施し、次いで、Al合金を除去し、さらに、950℃×0.1minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
その結果、{222}面集積度は、本発明の範囲から外れていたが、{200}面集積度は、本発明の範囲に入っていた。得られた鋼板中のAl含有量は、Al合金を除去しているので、母材と同じ1.5%であった。
No.4および5の発明例1および2では、鋼板に、800℃で熱処理を施し、その後、Al含有量が、鋼板全体で3.2%となるように、鋼板表面に、Al合金を付着させた。その後、鋼板に、50%の圧下率で、冷間圧延を施して薄肉化した。
Al合金を除去した後、No.4では、950℃×1minの条件で、鋼板に熱処理を施し、また、No.5では、950℃×10minの条件で、鋼板に熱処理を施し、それぞれの鋼板を再結晶させた。
その結果、No.4および5の発明例1および2とも、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲内に制御されていて、Al含有量も、本発明の範囲に入っていることを確認した。得られた鋼板中のAl含有量は、Al合金を除去しているので、母材鋼板と同じ1.5%であった。
No.6の発明例3は、No.5の発明例から、Al合金を付着させる前の熱処理を省略したものであるが、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲内に制御されていて、Al含有量も、本発明の範囲内に入っていることを確認した。
得られた鋼板中のAl含有量は、Al合金を除去しているので、母材鋼板と同じ1.5%であった。
No.7および8の発明例4および5では、Al合金を付着させる前に、鋼板に、800℃で熱処理を施し、引き続き、Al合金を付着させた。
No.7のAl合金付着量は、鋼板全体で、Al含有量が3.2%となるように制御した。No.8のAl合金付着量は、同じく、鋼板全体で、Al含有量が6.0%となるように制御した。その後、両鋼板に、50%の圧下率で、冷間圧延を施して薄肉化した。
Al合金の除去を省略し、鋼板表面の圧延油を除去した後に、1000℃×120minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。この熱処理によって、鋼板表面に付着させたAl合金は、完全に鋼板と合金化した。
得られた{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲内に制御されていて、Al含有量も、本発明の範囲に入っていることを確認した。
No.9の比較例4では、No.7および8の発明例に比べ、第二層の付着量を多くした。Al合金付着量は、鋼板全体でAl含有量が7.5%となるように制御した。
その他の工程は、No.7及び8の発明例と同じであり、熱処理により、鋼板表面に付着させたAl合金は、完全に鋼板と合金化した。
その結果、鋼板のAl含有量は7.5%となり、本発明の範囲を超えてしまった。この鋼板の{222}面集積度は、かなり向上したが、本発明の範囲には達しなかった。
引張り試験を行った結果、破断伸びは、10%以下であり、靭性が低いことが解った。このことから、No.9の鋼板は、実用に適さないことが解った。
No.10の比較例5では、Al含有量が、鋼板全体で3.2%となるように、鋼板表面に、Al合金を付着させた。Al合金を付着させた後の冷間圧延を省略した。Al合金を付着させた後、鋼板に、1050℃×0.17minの条件で熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
その結果、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲から外れた。
No.11および12の発明例6および7では、Al合金を付着させる前に、鋼板に、800℃で熱処理を施し、Al含有量が鋼板全体で3.2%となるように、鋼板表面にAl合金を付着させた。
その後、No.11の発明例6では、50%の圧下率で、鋼板に冷間圧延を施して薄肉化した。No.12の発明例7では、75%の圧下率で、鋼板に冷間圧延を施して薄肉化した。
Al合金の除去を省略して、1050℃×0.17minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
その結果、いずれの鋼板においても、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲内に制御されていて、Al含有量も、本発明の範囲内に入っていることを確認した。
上記鋼板に対して、耐バリ性の試験を行った。10.0mmφのポンチと、10.3mmφのダイスを用いて、打ち抜き加工を行って、打ち抜き穴周辺のバリ高さを、ポイントマイクロメータで測定した。
その結果、バリの高さが、比較例では、23〜65μmの高いレベルにあったが、発明例では、4〜9μmの極めて低いレベルにあることを確認した。
以上の実施例の鋼板について、平均r値を測定したところ、発明例の鋼板では、平均r値が2.5以上の高いレベルにあることを確認したたが、比較例の鋼板では、平均r値が2.5未満、または、測定不可との結果となった。
したがって、発明例の鋼板は、優れた絞り加工性を有するものである。また、発明例の鋼板については、エリクセン試験を行い、押し出し表面を観察し、プレス加工性にも優れていること確認した。
このように、本発明の製造方法で製造した鋼板は、鋼板表面に対して平行なαFe相の{222}面集積度が60%以上、または、鋼板表面に対して平行なαFe相の{200}面集積度が15%以下の本発明の範囲に入っていることを確認した。
その結果、本発明の製造方法で製造した鋼板においては、優れた耐バリ性と、絞り加工性が両立していることを確認した。
(実施例3)
付着物(第二層)としてZn合金を用いて、高い{222}面集積度を有する鋼板を製造した結果を示す。
母材鋼板は、真空溶解法により、mass%で、Al含有量を0.01%、その他、C:0.005%、Si:0.2%、Mn:0.5%、Ti:0.05%、残部鉄および不可避的不純物を含む成分系のインゴットを溶製し、熱間圧延で3.2mm厚にし、次いで、冷間圧延により1.8mm厚まで圧延した鋼板である。
母材鋼板の常温での主相は、αFe相であった。X線回折で、母材鋼板のαFe相の集合組織を測定し、{222}の面集積度が28%、{200}の面集積度が19%であることを確認した。
一部の母材鋼板には、めっき前に、770℃×5secの熱処理を、水素雰囲気中で施した。
母材鋼板の表面に、電気めっき法を用いて、Zn合金を付着させた。めっき浴は、硫酸系酸性溶液を用い、付着させためっきは、mass%で、94%Zn−6%Niの合金である。付着させたZn合金の厚さは、鋼板面内で均一になるように制御した。
Zn合金を付着させた鋼板に、冷間圧延を施し、その後、非酸化雰囲気中で、熱処理を施した。熱処理前に、必要に応じて、鋼板表面に付着したZn合金を除去した。Zn合金の除去は、鋼板を、加熱した塩酸10%水溶液に浸漬し、Zn合金を、溶液中に溶解させて行った。
比較例として、Al合金を付着させた後に、冷間圧延を施さない場合についても検討した。
Figure 0005365194
表2に、各種条件で製造した鋼板の合金化割合、αFe相の{222}面集積度、αFe相の{200}面集積度、および、Al含有量を示した。なお、面集積度は、X線回折で測定し、前述した計算処理法で算出した。
鋼板の合金化割合は、次のように求めた。L断面において、L方向1mm×全厚さの視野で、EPMA法を用いて、Fe含有量の面分布と、Zn含有量の面分布を測定した。
そして、Fe≧0.5mass%で、かつ、Zn≧0.1mass%となる領域を合金化領域として、その面積を求め、合金化面積とした。合金化割合は、合金化面積を、L方向1mm×全厚さの面積で除して算出した。
なお、EBSP法によって、別途、鋼板面に対する{222}面のずれが0〜30°の結晶粒、および、鋼板面に対する{222}面のずれが0〜10°の結晶粒について、L断面で観察して得た面積割合を記載した。
また、上記鋼板について、耐バリ性の試験を行った。30.0mmφのポンチと、30.6mmφのダイスを用いて、打ち抜き加工を行い、打ち抜き穴周辺のバリ高さを、ポイントマイクロメータで測定した。
No.13の比較例6では、鋼板表面に、厚さ0.8μmのZn合金を付着させた。冷間圧延を省略して、Zn合金を除去し、その後、1050℃×0.1minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
その結果、この鋼板の{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲から外れていた。
No.14の比較例7では、Zn合金の付着を省略し、鋼板に、70%の圧下率で、冷間圧延を施した。その後、1050℃×0.1minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。この場合も、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲から外れていた。
No.15の発明例8では、770℃で熱処理を施した後に、鋼板表面に、厚さ0.8μmのZn合金を付着させた。その後、鋼板に、70%の圧下率で、冷間圧延を施して薄肉化した。さらに、Zn合金を除去した後に、1050℃×0.1minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
その結果、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、本発明の範囲内に制御されていて、Al含有量も、本発明の範囲に入っていることを確認した。
No.16の発明例9では、No.15の発明例から、Zn合金を付着させる前の熱処理を省略したが、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲内に制御されていて、Al含有量も、本発明の範囲に入っていることを確認した。
No.17および18の発明例10および11では、Zn合金を付着させる前に、770℃で熱処理を施し、引き続き、Zn合金を付着させた。
No.17では、鋼板表面に、厚さ0.8μmのZn合金を付着させた。No.18では、鋼板表面に、厚さ0.4μmのZn合金を付着させた。その後、両鋼板に、70%の圧下率で、冷間圧延を施して薄肉化した。
Zn合金の除去を省略し、鋼板表面の圧延油を除去した後、1050℃×0.1minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。この熱処理により、鋼板表面に付着させたZn合金は、一部が、鋼板と合金化した。
合金化の割合は、No.17で30%、No.18で60%であった。得られた{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲内に制御されていて、Al含有量も、本発明の範囲に入っていることを確認した。
No.19の比較例8では、鋼板表面に、厚さ0.8μmのZn合金を付着させた。Zn合金を付着させた後の冷間圧延を省略した。Zn合金を付着させた後、750℃×10minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
その結果、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲から外れていた。
No.20および21の発明例12および13では、Zn合金を付着させる前に、鋼板に、770℃で熱処理を施し、引き続き、鋼板表面に、厚さ0.8μmのZn合金を付着させた。
その後、No.20では、30%の圧下率で、鋼板に冷間圧延を施して薄肉化した。No.21では、87%の圧下率で、鋼板に冷間圧延を施して薄肉化した。
Al合金の除去を省略して、750℃×10minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
その結果、いずれの鋼板においても、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲内に制御されていて、Al含有量も、本発明の範囲に入っていることを確認することができた。
比較例の鋼板では、バリ高さが、82〜92μmの高いレベルにあったが、発明例の鋼板では、7〜9μmの極めて低いレベルであることを確認した。
以上の実施例の鋼板について、平均r値を測定したところ、発明例の鋼板では、平均r値が2.5以上の高いレベルにあることを確認したが、比較例の鋼板では、2.5未満との結果であった。
これらの結果から、本発明の製造方法で製造した鋼板においては、優れた耐バリ性と、絞り加工性が両立していることを確認した。
また、本発明の製造方法で製造した鋼板について、エリクセン試験で、押し出し表面を観察して、プレス加工性にも優れていることを確認した。
このように、本発明の製造方法で製造した鋼板は、鋼板表面に対して平行なαFe相の{222}面集積度が60%以上、または、鋼板表面に対して平行なαFe相の{200}面集積度が15%以下の本発明の範囲に入っていることを確認した。
(実施例4)
付着物(第二層)としてCuを用いて、高い{222}面集積度を有する鋼板を製造した結果を示す。
母材鋼板の成分は、mass%で、Al:0.015%、C:0.15%、Si:0.1%、Mn:1.5%、Mo:0.5%、残部鉄および不可避的不純物を含む成分系である。
母材鋼板として、真空溶解法により、インゴットを溶製し、インゴットに熱間圧延を施して、厚さ15mm、10mm、および、3.8mmとした鋼板を用いた。
また、3.8mmの鋼板に、冷間圧延を施し、厚さ2.0mm、1.0mm、0.1mm、0.01mm、および、0.005mmとした冷延板も、母材鋼板として用いた。
母材鋼板の常温での主相は、αFe相であった。X線回折で、母材鋼板のαFe相の集合組織を測定し、{222}の面集積度が36〜40%、{200}の面集積度が17〜22%であることを確認した。
母材鋼板には、Cuを付着させる前に、850℃×10secの熱処理を、水素雰囲気中で施した。その後、母材鋼板の両面に、異なる厚さのCuを付着させた。Cuの付着は、クラッド法、電気めっき法、または、スパッタ法を用いて行った。
Cuの厚さの変更は、クラッド法では、張り合わせるCu板の厚さを変えることで行い、めっき法では、通電電流と浸漬時間を変えることで行い、また、スパッタ法では、スパッタ時間を変えることで行った。めっき浴には、硫酸系溶液を用いた。
Cuを付着させた鋼板に、冷間圧延を施し、その後、非酸化雰囲気中で、鋼板に、熱処理を施した。
Figure 0005365194
表3に、各種条件で製造した鋼板のαFe相の{222}面集積度、および、αFe相の{200}面集積度を示した。なお、面集積度は、X線回折で測定し、前述した計算処理法で算出した。
No.22〜27の発明例14〜19では、厚さ2.0mmの母材鋼板に、クラッド法、電気めっき法、または、スパッタ法を用いて、表3に示すように、本発明の範囲内の厚さで、Cuを付着させた。
Cuを付着させたまま、鋼板に、圧下率60%で、冷間圧延を施した。次に、第二層の除去を省略して、1020℃×0.3minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
いずれの鋼板においても、{222}面集積度は、本発明の範囲に入っていたが、第二層を付着させた際の第二層の厚さが1000μm超のNo.22と、第二層の厚さが0.05μm未満のNo.27では、{222}面集積度が、やや低下し、{222}面集積度は、15%を超えていた。
No.22の発明例14では、製造後の第二層の厚さが500μm超であり、やや剥離しやすい状態であった。No.27の発明例19では、製造後の第二層の厚さが0.01μm未満であり、皮膜が破れ易く、防錆の点で、やや問題のある状態であった。
No.28〜33の発明例20〜25では、厚さ0.005〜15mmの母材鋼板に、電気めっき法で、2μmのCuを付着させた。次に、Cuを付着させたまま、鋼板に、圧下率50%で、冷間圧延を施した。第二層の除去を省略して、900℃×60minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
いずれの鋼板においても、{222}面集積度は、本発明の範囲に入っていたが、付着させた際の母材鋼板の厚さが10mm超のNo.28と、母材鋼板の厚さが10μm未満のNo.33では、{222}面集積度が、やや低下し、さらに、{222}面集積度は、15%を超えていた。
以上の発明例の鋼板について、平均r値を測定したところ、発明例の鋼板は、平均r値が2.5以上の高いレベルにあることを確認した。したがって、発明例の鋼板は、優れた絞り加工性を有するものである。
このように、本発明の製造方法で製造した鋼板は、鋼板表面に対して平行なαFe相の{222}面集積度が60%以上、または、鋼板表面に対して平行なαFe相の{200}面集積度が15%以下の本発明の範囲に入っていることを確認した。
(実施例5)
付着物(第二層)としてCrを用いて、高い{222}面集積度を有する鋼板を製造した結果を示す。
母材鋼板の成分は、mass%で、Al:0.02%、C:0.06%、Si:0.2%、Mn:0.4%、Cr:13.1%、Ni:11.2%、残部鉄および不可避的不純物を含む成分系である。
母材鋼板は、真空溶解法で、インゴットを溶製し、その後、インゴットに、熱間圧延を施して、3.0mm厚にし、さらに、冷間圧延で、0.8mm厚まで圧延した鋼板である。
母材鋼板の常温での主相は、γFe相であった。X線回折で、母材鋼板のγFe相の集合組織を測定し、前述と同様に、面集積度を算出した。{222}の面集積度が24%、{200}の面集積度が21%であることを確認した。
一部の母材鋼板には、Crめっきの前に、950℃×10secの熱処理を、水素雰囲気中で施した。
母材鋼板の表面に、電気めっき法を用いて、Crを付着させた。めっき浴は、硫酸クロム溶液を用いた。付着させたCrの厚さは0.6μmであり、鋼板面内で均一になるように制御した。
Crを付着させた鋼板に、冷間圧延を施し、その後、非酸化雰囲気中で、鋼板に熱処理を施した。熱処理前に、必要に応じて、鋼板表面に付着したCrを除去した。Crの除去は、機械的研磨によって行った。
Figure 0005365194
表4に、各種条件で製造した鋼板の合金化割合、γFe相の{222}面集積度、γFe相の{200}面集積度、および、Al含有量を示した。なお、面集積度は、X線回折で測定し、上記計算処理で算出した。
鋼板の合金化割合は、次のように求めた。L断面において、L方向1mm×全厚さの視野で、EPMA法を用いて、Fe含有量の面分布と、Cr含有量の面分布を測定した。
そして、Fe≧0.5mass%で、かつ、Cr≧13.2mass%の領域を合金化領域として、その面積を求め、合金化面積とした。合金化割合は、合金化面積を、L方向1mm×全厚さの面積で除して算出した。
No.34の比較例9では、鋼板表面に、厚さ0.6μmのCrを付着させた。冷間圧延を省略して、Crを除去し、その後、1050℃×0.2minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
その結果、この鋼板の{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲から外れていた。
No.35の比較例10では、Crの付着を省略し、付着物なしで、鋼板に、75%の圧下率で、冷間圧延を施した。その後、1050℃×0.2minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
この場合も、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲から外れていた。
No.36の発明例26では、950℃で熱処理を施した後に、鋼板表面に、厚さ0.6μmのCrを付着させた。その後、鋼板に、75%の圧下率で、冷間圧延を施して薄肉化した。
さらに、Crを除去した後に、1050℃×0.2minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
その結果、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲内に制御されていて、Al含有量も、本発明の範囲に入っていることを確認した。
また、引張り試験により、発明例26の鋼板については、高い靭性を有することを確認した。
No.37の発明例27では、No.36の発明例から、Crを付着させる前の熱処理を省略したが、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲内に制御されていて、Al含有量も、本発明の範囲に入っていることを確認した。
No.38の比較例11では、Crを付着させる前に、鋼板に950℃で熱処理を施し、引き続き、Crを付着させ、そのまま、75%の圧下率で、冷間圧延を施して薄肉化した。
Crの除去を省略し、鋼板表面の圧延油を除去した後、400℃×0.2minの条件で、鋼板に熱処理を施した。この時、鋼板を再結晶させなかった。
その結果、得られた{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲に入らなかった。
No.39〜41の発明例28〜30では、Crを付着させる前に、鋼板に950℃で熱処理を施し、引き続き、Crを付着させた。いずれも、75%の圧下率で、鋼板に冷間圧延を施して薄肉化した。
Crの除去を省略し、鋼板表面の圧延油を除去した後、No.39では、1050℃×0.2minの条件で、No.40では、1100℃×0.2minの条件で、また、No.41では、1150℃×0.2minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
付着させたCrは、一部が、鋼板と合金化した。合金化の割合は、No.39で10%、No.40で30%、No.41で60%であった。
得られた{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲内に制御されていて、Al含有量も、本発明の範囲に入っていることを確認した。
以上の実施例の鋼板について、平均r値を測定したところ、発明例の鋼板では、平均r値が2.5以上の高いレベルにあることを確認したが、比較例の鋼板では、2.5未満との結果であった。
その結果、発明例の鋼板は、優れた絞り加工性を有することが解った。
このように、本発明の製造方法で製造した鋼板は、鋼板表面に対して平行なγFe相の{222}面集積度が60%以上、または、鋼板表面に対して平行なγFe相の{200}面集積度が15%以下の本発明の範囲内に入っていることを確認した。
(実施例6)
第二層としてAl合金を用い、第二層目の厚さを変えて、高い{222}面集積度を有する鋼板を製造した結果を示す。
母材鋼板の成分は、mass%で、Al:0.039%、C:0.0019%、Si:0.011%、Mn:0.13%、N:0.002%、Ti:0.061%、Cr:0.002%以下、残部鉄および不可避的不純物を含む成分系である。
母材鋼板は、真空溶解法でインゴットを溶製した後、インゴットに、熱間圧延を施して製造した厚さ3.0mmの鋼板である。なお、酸洗により、鋼板表面のスケールを除去した。
母材鋼板の常温での主相は、αFeであった。X線回折で、母材鋼板のαFe相の集合組織を測定し、前述と同様に面集積度を算出した。その結果、{222}の面集積度が19%、{200}の面集積度が17%であることを確認した。
この母材鋼板に、めっき前に、780℃×10secの熱処理を、水素雰囲気中で施した。母材鋼板の表面に、溶融めっき法で、Al合金を付着させた。めっき浴の組成は、mass%で、90%Al-10%Siであり、鋼板の両面に付着させた。
めっき付着量の制御は、めっきが凝固する前に、ワイピングノズルで、窒素を鋼板表面に吹き付けて、不要なめっきを吹き飛ばして行った。
Al合金を付着させた鋼板に、冷間圧延を施して、0.8mmまで薄肉化した。その後、この鋼板に、非酸化雰囲気中で熱処理を施して、鋼板を再結晶させるとともに、Al拡散を進行させた。
Figure 0005365194
表5に、各種製造条件と、製造した鋼板の合金化割合、αFe相の{222}面集積度、αFe相の{200}面集積度、および、Al含有量を示した。各面集積度は、X線回折で測定し、上記計算処理で算出した。
鋼板の合金化割合は、次のように求めた。L断面において、L方向1mm×全厚さの視野で、EPMA法を用いて、Fe含有量の面分布と、Al含有量の面分布を測定した。
そして、Fe≧0.5mass%で、かつ、Al≧0.139mass%の領域を合金化領域として、その面積を求め、合金化面積とした。合金化割合は、合金化面積を、L方向1mm×全厚さの面積で除して算出した。
なお、EBSP法によって、別途、鋼板面に対する{222}面のずれが0〜30°の結晶粒、および、鋼板面に対する{222}面のずれが0〜10°の結晶粒について、L断面で観察して求めた面積割合を記載した。
耐バリ性の試験は、10.0mmφのポンチと、10.3mmφのダイスを用いて打ち抜き加工を行い、打ち抜き穴周辺のバリ高さを、ポイントマイクロメータで測定して行った。
No.42〜44の比較例12〜14では、Al合金を付着させる工程を省略し、付着物なしで、鋼板に、73%の圧下率で、冷間圧延を施した。その後、700〜1010℃の条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
この場合、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲から外れている。バリ高さは、51〜57μmで大きな値を示した。
No.45〜47の発明例31〜33では、表裏合計で、5μm厚のAl合金を付着させた。そして、厚さ0.8mmまで、冷間圧延を施し、その後、700〜1010℃の条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
この場合、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲に入っていた。バリの高さは、12〜14μmで、比較例に比べて、著しく減少している。
No.48〜57の発明例34〜40では、表裏合計で、10〜40μmのAl合金を付着させた。そして、0.8mmまで、冷間圧延を施し、その後、700〜1010℃の条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。この時、昇温速度を変化させた。
いずれの場合も、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲に入っていた。バリの高さは、5〜8μmで、著しく小さな値を示した。
以上の実施例の鋼板について、平均r値を測定したところ、発明例の鋼板では、平均r値が2.5以上の高いレベルにあることを確認したが、比較例の鋼板では、2.5未満との結果であった。
その結果、発明例の鋼板は、優れた絞り加工性を有することが解った。
また、エリクセン試験を行い、押し出し表面を観察し、発明例の鋼板は、プレス加工性にも優れていることを確認した。
このように、本発明の製造方法で製造した鋼板は、鋼板表面に対して平行なαFe相の{222}面集積度が60%以上、または、鋼板表面に対して平行なαFe相の{200}面集積度が15%以下の本発明の範囲内に入っていて、優れた耐バリ性と絞り加工性が両立していることを確認した。
(実施例7)
母材鋼板のCr含有量を変更して、製造性と{222}面集積度について調べた結果を示す。
母材鋼板は、4種類の異なるCr含有量の成分系で製造した。Cr含有量は、mass%で、13.0%(成分F)、11.9%(成分G)、6.0%(成分H)、および、0.002%以下(検出限界以下)(成分I)であり、その他は、C:0.083%、Si:0.11%、Mn:0.23%、Al:0.002%、N:0.003、残部鉄および不可避的不純物を含む成分系とした。
これらの成分系で、真空溶解によって、インゴットを溶製し、インゴットに熱間圧延を施し、3.5mm厚へ薄肉化した。引き続き、4種類の鋼板を、1.3mm厚まで冷間圧延した。
成分F、G、H、および、Iの鋼板の常温での主相は、αFe相であった。X線回折で、母材鋼板のαFe相の集合組織を測定し、前述と同様にして、面集積度を算出した。
{222}の面集積度は、成分Fで8%、成分Gで9%、成分Hで9%、成分Iで8%であり、{200}の面集積度は、成分Fで28%、成分Gで30%、成分Hで31%、成分Iで29%であることを確認した。
電気めっき法を用いて、母材鋼板の表面に、第二層として、Snを付着させた。めっき浴は、硫酸酸性溶液であり、片面当たりの目付け量が1g/m2となるように制御し、両面に、めっきした。電気めっきの前に、予備熱処理は施さなかった。
第二層にSnを付着させたままで、それぞれの鋼板に、40%の圧下率で、冷間圧延を施し、厚さ0.78mmの鋼板とした。比較のために、成分F、G、H、および、IのSnを付着させていない鋼板にも、40%の圧下率で冷間圧延を施した。
引き続き、真空中で、昇温速度100℃/分、1100℃×60minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。この時、いずれの鋼板においても、鋼板表面のSnは、鋼中に拡散して全て合金化した。
比較のために、Snを付着させていない鋼板にも、同様な熱処理を施した。
得られた8種類の鋼板の{222}面集積度、および、{200}面集積度を測定した。Snを付着させた鋼板の{222}面積集積度は、成分Fで65%、成分Gで75%、成分Hで79%、成分Iで85%であり、{200}面集積度は、成分Fで12%、成分Gで4%、成分Hで2.5%、成分Iで1.4であった。
いずれも、面集積度は、本発明の範囲内に含まれていたが、含有するCrが、mass%で、12.0%を下回ると、特に高い{222}面集積度を得ることができることが解った。
一方、Snを付着させていない鋼板の{222}面集積度は、成分Fで21%、成分Gで12%、成分Hで11%、成分Iで12であり、{200}面集積度は、成分Fで16%、成分Gで17%、成分Hで16%、成分Iで16%であった。
耐バリ性の評価は、10.0mmφのポンチと、10.3mmφのダイスを用いて打ち抜き加工を行い、打ち抜き穴周辺のバリ高さを、ポイントマイクロメータで測定して行った。
Snを付着させた鋼板のバリ高さは、成分Fで9μm、成分Gで7μm、成分Hで6μm、成分Iで5μmであり、いずれの鋼板も、優れた特性を有することを確認した。
Snを付着させなかった鋼板のバリ高さは、成分Fで46μm、成分Gで52μm、成分Hで63μm、成分Iで68μmであり、いずれの鋼板においても、大きなバリが発生することを確認した。
さらに、これら鋼板について、平均r値を測定したところ、Snを付着させた鋼板の平均r値は、2.5以上の高いレベルにあることを確認した。Snを付着させなかった鋼板の平均r値は、1.1程度であった。
このことから、Snを付着させた鋼板が、優れた絞り加工性を有することが解った。また、エリクセン試験を行い、押し出し表面を観察した結果、Snを付着させた鋼板は、プレス加工性にも優れていることを確認した。
このように、本発明の製造方法で製造した鋼板は、鋼板表面に対して平行なαFeの{222}面集積度が60%以上、または、鋼板表面に対して平行な{200}面集積度が15%以下の本発明の範囲内に入っていることを確認した。
(実施例8)
母材鋼板のAl含有量を変更して、製造性と{222}面集積度について調べた結果を示す。
母材鋼板は、4種類の異なるAl含有量の成分系で製造した。Al含有量は、mass%で、7.5%(成分J)、6.4%(成分K)、3.4%(成分L)、および、0.002%以下(ICP検出限界以下)(成分M)であり、その他は、C:0.083%、Si:0.11%、Mn:0.23%、Cr:0.002%以下(ICP分析検出限界以下)、N:0.003、残部鉄および不可避的不純物を含む成分系とした。
これらの成分系で、真空溶解によって、インゴットを溶製し、インゴットに熱間圧延を施し、2.8mm厚へ薄肉化することを試みた。
成分K、L、および、Mのインゴットは、容易に、鋼板まで熱間圧延することができたが、成分Jのインゴットは、熱間圧延中、頻繁に破断して、熱間圧延を続けることができなかった。
このように、母材鋼板のAl含有量が本発明の範囲を超える6.5%以上であると、製造が困難であり、成分Jの鋼板を製造することは断念した。引き続き、成分K、L、および、Mの鋼板を、1.6mm厚まで冷間圧延した。
成分K、L、および、Mの鋼板の常温での主相は、αFe相であった。X線回折で、母材のαFe相の集合組織を測定し、前述と同様にして、面集積度を算出した。{222}の面集積度は、成分Kで11%、成分Lで12%、成分Mで12%であり、{200}の面集積度は、成分Kで8%、成分Lで7%、成分Mで8%であることを確認した。
この母材鋼板には、第二層を形成する前に、750℃×10secの熱処理を、水素雰囲気中で施した。その後、溶融めっき法を用いて、母材鋼板の表面に、Zn合金を付着させた。
めっき浴の組成は、95%Zn−5%Feであり、Zn合金の付着は、鋼板の両面に行った。付着量は、表裏合計で、80g/m2となるようにし、表裏の付着量が、できるだけ均等になるようにした。
第二層にZn合金を付着させたままで、それぞれの鋼板に、50%の圧下率で、冷間圧延を施し、厚さ0.80mmの鋼板を得た。
比較のために、成分K、L、および、Mの、Zn合金を付着していない鋼板にも、50%の圧下率で、冷間圧延を施し、厚さを0.80mmにした。
引き続き、真空中で、昇温速度10℃/分、1100℃×60minの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。この時、いずれの鋼板においても、鋼板表面のZn合金は、鋼中に拡散して、全て合金化した。
比較のために、Zn合金を付着させていない鋼板にも、同様な熱処理を施した。
得られた8種類の鋼板の{222}面集積度、および、{200}面集積度を測定した。Zn合金を付着させた鋼板の{222}面集積度は、成分Kで78%、成分Lで85%、成分Mで90%、成分Iで85であり、{200}面集積度は、成分Kで1.4%、成分Lで0.6%、成分Mで0.4%であった。
いずれの面集積度も、本発明の範囲内に含まれていたが、含有するAlが、mass%で、3.5%を下回っていると、特に高い{222}面集積度が得られることが解った。
一方、Zn合金を付着させていない鋼板の{222}面集積度は、成分Kで36%、成分Lで32%、成分Mで25%であり、{200}面集積度は、成分Kで17%、成分Lで19%、成分Mで16%であった。
耐バリ性の評価は、10.0mmφのポンチと、10.3mmφのダイスを用いて打ち抜き加工を行い、打ち抜き穴周辺のバリ高さをポイントマイクロメータで測定して行った。
Znを付着させた鋼板のバリ高さは、成分Kで7μm、成分Lで5μm、成分Mで5μmであり、いずれも、優れた特性を有することを確認することができた。
Zn合金を付着させなかった鋼板のバリ高さは、成分Kで52μm、成分Lで57μm、成分Mで65μmであり、いずれにおいても、大きなバリが発生することを確認した。
さらに、これらの鋼板について、平均r値を測定した。Zn合金を付着させた鋼板の平均r値は、2.5以上の高いレベルにあることを確認した。Zn合金を付着させなかった鋼板の平均r値は、1.1程度であった。
このことから、Zn合金を付着させた鋼板は、優れた絞り加工性を有することが解った。
また、上記鋼板について、エリクセン試験を行い、押し出し表面を観察し、Zn合金を付着させた鋼板は、プレス加工性にも優れていることを確認した。
このように、本発明の製造方法で製造した鋼板は、鋼板表面に対して平行なαFe相の{222}面集積度が60%以上、または、鋼板表面に対して平行な{200}面集積度が15%以下の本発明の範囲内に入っていることを確認した。
(実施例9)
第二層の付着物として、Mo、Cr、Ge、Si、Ti、W、および、V金属を用いて、高い{222}面集積度を有する鋼板を製造した結果を示す。
実施例8で使用した成分K、L、および、Mの厚さ2.8mmの熱延板を、母材鋼板として用いた。成分K、L、および、Mの鋼板は、0.4mm厚まで、冷間圧延した。
成分K、L、および、Mの鋼板の常温での主相は、αFe相であった。X線回折で、母材鋼板のαFe相の集合組織を測定し、前述と同様にして、面集積度を算出した。
{222}面集積度は、成分Kで15%、成分Lで17%、成分Mで16%であり、{200}面集積度は、成分Kで7%、成分Lで6%、成分Mで8%であることを確認した。
第二層を付着させるためのスパッタを行う前に、母材鋼板に、620℃×60secの熱処理を、Ar雰囲気中で施した。スパッタ法を用いて、母材鋼板の表面に、第二層として、Mo、Cr、Ge、Si、Ti、W、および、V金属を付着させた。
それぞれ、純度99.9%以上の金属ターゲット材を用意して、片面当たりの厚さが1μmとなるように制御し、両面に皮膜を形成した。
各金属からなる第二層を付着させたままで、それぞれの鋼板に、62.5%の圧下率で冷間圧延を施し、厚さ0.15mmの鋼板を得た。
比較のために、各金属からなる第二層を付着させていない、成分K、L、および、Mの鋼板にも、62.5%の圧下率で、冷間圧延を施し、厚さを0.15mmとした。
引き続き、真空中で、昇温速度500℃/分、1150℃×15secの条件で、鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させた。
この時、いずれの鋼板においても、鋼板表面の第二層金属は、鋼中に拡散して、全て合金化した。比較のために、第二層金属を付着させていない鋼板にも、同様な熱処理を施した。
Figure 0005365194
表6に、各種製造条件と、製造した鋼板の合金化割合、αFe相の{222}面集積度、αFe相の{200}面集積度、および、Al含有量を示した。面集積度は、X線回折で測定して,前記の計算処理で算出した。
鋼板の合金化割合は、次のように求めた。L断面において、L方向0.5mm×全厚さの視野で、EPMA法を用いて、Fe含有量の面分布と、Mo、Cr、Ge、Si、Ti、W、および、Vのうち付着させた金属元素の含有量の面分布を測定した。
そして、Fe≧0.5mass%で、かつ、Mo、Cr、Ge、Si、Ti、W、および、Vのうちの付着させた金属元素の含有量≧0.1mass%の領域を合金化領域として、その面積を求め、合金化面積とした。合金化割合は、合金化面積を、L方向0.5mm×全厚さの面積で除して算出した。
なお、EBSP法によって、別途、鋼板面に対する{222}面のずれが0〜30°の結晶粒、および、鋼板面に対する{222}面のずれが0〜10°の結晶粒について、L断面の観察に基づいて算出した面積割合を記載した。
また、上記鋼板に対して、耐バリ性の試験を行った。10.00mmφのポンチと、10.15mmφのダイスを用いて打ち抜き加工を行い、打ち抜き穴周辺のバリ高さをポイントマイクロメータで測定した。
No.60〜62の比較例15〜17は、第二層の金属の付着を省略したものである。この場合、{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲から外れており、バリ高さは、42〜63μmで大きな値を示した。
No.63〜65の発明例43〜45は、第二層としてMo金属を付着させたものである。{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲に入っており、バリ高さは、8〜9μmで、比較例に比べて、著しく減少していた。
No.66〜68の発明例46〜48は、第二層としてCr金属を付着させたものである。{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲に入っており、バリ高さは、7〜8μmで、比較例に比べて、著しく減少していた。
No.69〜71の発明例49〜51は、第二層としてSi金属を付着させたものである。{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲に入っており、バリ高さは、7〜8μmで、比較例に比べて、著しく減少していた。
No.72〜74の発明例52〜54は、第二層としてGe金属を付着させたものである。{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲に入っており、バリ高さは、8〜9μmで、比較例に比べて、著しく減少していた。
No.75〜77の発明例55〜57は、第二層としてTi金属を付着させたものである。{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲に入っており、バリ高さは、7〜8μmで、比較例に比べて、著しく減少していた。
No.78〜80の発明例58〜60は、第二層としてW金属を付着させたものである。{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲に入っており、バリ高さは、7〜9μmで、比較例に比べて、著しく減少していた。
No.81〜83の発明例60〜63は、第二層としてV金属を付着させたものである。{222}面集積度、および、{200}面集積度は、いずれも、本発明の範囲に入っており、バリ高さは、6〜8μmで、比較例に比べて、著しく減少していた。
以上の実施例の鋼板について、平均r値を測定したところ、発明例の鋼板では、平均r値が、2.5以上の高いレベルにあることを確認することができた。比較例の鋼板では、2.5未満との結果であった。
したがって、発明例の鋼板は、優れた絞り加工性を有することが解った。
このように、本発明の製造方法で製造した鋼板は、鋼板表面に対して平行なαFe相の{222}面集積度が60%以上、または、鋼板表面に対して平行なαFe相の{200}面集積度が15%以下の本発明の範囲内に入っており、優れた耐バリ性と絞り加工性が両立していることを確認することができた。
前述したように、本発明鋼板は、打ち抜き加工の際、切断面にバリが発生しないという、従来にない優れた加工性を有するものであるので、従来の形状から特殊形状をも含む様々な形状に容易に加工し得るものである。
それ故、本発明鋼板は、例えば、複雑形状のプレス成型が必要な自動車用部品や家電製品部品などの外板をはじめとする各種構造材料、機能材料等に有用なものである。
また、本発明の製造方法は、Al含有量が6.5mass%未満の鋼板においても、{222}面集積度を高く、および/または、{200}面集積度を低くすることを、容易にかつ効果的に行うことができるものである。
それ故、本発明の製造方法によれば、新設備を作らなくとも、既存設備の工程を入れ替えるだけで、高い{222}面集積度を有する鋼板(本発明鋼板)を、容易に、低コストで製造することが可能である。
よって、本発明は、各種構造材料および機能材料を利用する製造産業において利用可能性が高いものである。

Claims (29)

  1. Al含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.6mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、Cu:46.1mass%以下、Zn:0.67mass%以下、Sn:0.01mass%以下、Mo:0.67mass%以下、Ge:0.35mass%以下、W:1.27mass%以下、V:0.40mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板であって、
    (1)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、
    (2)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上14%以下、
    の一方または両方であることを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板。
  2. 表面の少なくとも片側に第二層が付着している、Al含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.6mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、Cu:46.1mass%以下、Zn:0.67mass%以下、Sn:0.01mass%以下、Mo:0.67mass%以下、Ge:0.35mass%以下、W:1.27mass%以下、V:0.40mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板であって、
    (1)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、
    (2)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上15%以下、
    の一方または両方であることを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板。
  3. 表面の少なくとも片側に第二層が形成され、第二層と鋼板が一部で合金化している、Al含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.6mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、Cu:46.1mass%以下、Zn:0.67mass%以下、Sn:0.01mass%以下、Mo:0.67mass%以下、Ge:0.35mass%以下、W:1.27mass%以下、V:0.40mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板であって、
    (1)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、
    (2)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上15%以下、
    の一方または両方であることを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板。
  4. 表面の少なくとも片側に付着した第二層が鋼板と合金化している、Al含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.6mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、Cu:46.1mass%以下、Zn:0.67mass%以下、Sn:0.01mass%以下、Mo:0.67mass%以下、Ge:0.35mass%以下、W:1.27mass%以下、V:0.40mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板であって、 (1)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、
    (2)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上15%以下、
    の一方または両方であることを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板。
  5. 前記{222}面集積度が、60%以上95%以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板。
  6. 前記第二層が、Fe、Al、Cu、Cr、Ge、Mo、Ni、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのうちの1つ以上の元素を含有していることを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板。
  7. 前記鋼板の厚さが、5μm以上5mm以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板。
  8. 前記第二層の厚さが、0.01μm以上500μm以下であることを特徴とする請求項2〜7のいずれか一項に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板。
  9. (a)母材としてのAl含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層を付着させる工程、
    (b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、
    (c)冷間圧延後の鋼板から、第二層を除去する工程、および、
    (d)第二層を除去した鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させる工程
    を有することを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  10. (a)母材としてのAl含有量が3.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層を付着させる工程、
    (b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、および、
    (c)冷間圧延後の鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させる工程、
    を有し、
    (d)再結晶後の鋼板のAl含有量が6.5mass%未満である
    ことを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  11. (a)母材としてのAl含有量が3.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層を付着させる工程、
    (b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、および、
    (c)冷間圧延後の鋼板に熱処理を施して、第二層の一部を合金化するとともに、鋼板を再結晶させる工程、
    を有し、
    (d)合金化、再結晶後の鋼板のAl含有量が6.5mass%未満である
    ことを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  12. (a)母材としてのAl含有量が3.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層を付着させる工程、
    (b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、および、
    (c)冷間圧延後の鋼板に熱処理を施して、第二層を合金化するとともに、鋼板を再結晶させる工程、
    を有し、
    (d)鋼板のAl含有量が6.5mass%未満である
    ことを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  13. 請求項9に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法において、
    (1)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、
    (2)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上14%以下
    の一方または両方であるように制御する
    ことを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  14. 請求項10〜12のいずれか一項に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法において、
    (1)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{222}面集積度が60%以上99%以下、および、
    (2)鋼板面に対するαFe相およびγFe相の一方または両方の{200}面集積度が0.01%以上15%以下
    の一方または両方であるように制御する
    ことを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  15. 請求項9〜12のいずれかに記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法において、第二層が、Fe、Al、Cu、Cr、Ge、Mo、Ni、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのうちの1つ以上の元素を含有していることを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  16. (a)母材としてのAl含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層として、Fe、Al、Cu、Cr、Ge、Mo、Ni、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのうちの1つ以上の元素を付着させる工程、
    (b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、
    (c)冷間圧延後の鋼板から、第二層を除去する工程、および、
    (d)第二層を除去した鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させる工程、
    を有することを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  17. (a)母材としてのAl含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層として、Fe、Al、Cu、Cr、Ge、Mo、Ni、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのうちの1つ以上の元素を付着させる工程、
    (b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、および、
    (c)冷間圧延後の鋼板に熱処理を施して、鋼板を再結晶させる工程、
    を有することを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  18. (a)母材としてのAl含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層として、Fe、Al、Cu、Cr、Ge、Mo、Ni、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのうちの1つ以上の元素を付着させる工程、
    (b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、および、
    (c)冷間圧延後の鋼板に熱処理を施して、第二層の一部を合金化するとともに、鋼板を再結晶させる工程、
    を有することを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  19. (a)母材としてのAl含有量が6.5mass%未満、およびC:0.0019〜0.15mass%、Si:0.011〜0.2mass%、Mn:0.13〜1.5mass%を含有し、あるいはさらにCr:20mass%以下、Zr:0.08mass%以下、La:0.08mass%以下、Ti:0.1mass%以下、Mo:0.5mass%以下、Ni:11.2mass%以下、N:0.003mass%以下、の1種または2種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の少なくとも片面に、第二層として、Fe、Al、Cu、Cr、Ge、Mo、Ni、Si、Sn、Ti、V、W、および、Znのうちの1つ以上の元素を付着させる工程、
    (b)第二層が付着した鋼板に、冷間圧延を施す工程、および、
    (c)冷間圧延後の鋼板に熱処理を施して、第二層を合金化するとともに、鋼板を再結晶させる工程
    を有することを特徴とする高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  20. 前記母材としての鋼板の厚さが、10μm以上10mm以下であることを特徴とする請求項9〜19のいずれか一項に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  21. 前記第二層の厚さが、0.05μm以上1000μm以下であることを特徴とする請求項9〜19のいずれか一項に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  22. 前記第二層を付着させる前に、鋼板に、予備熱処理を施すことを特徴とする請求項9〜19のいずれか一項に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  23. 前記予備熱処理の温度が、700〜1100℃であることを特徴とする請求項22に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  24. 前記予備熱処理の雰囲気が、真空中、不活性ガス雰囲気中、および、水素雰囲気中の少なくとも一つであることを特徴とする請求項22または23に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  25. 前記鋼板に第二層を付着させる工程が、めっき法によるものであることを特徴とする請求項9〜19のいずれか一項に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  26. 前記鋼板に第二層を付着させる工程が、圧延クラッド法によるものであることを特徴とする請求項9〜19のいずれか一項に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  27. 前記冷間圧延を施す工程における圧下率が、30%以上95%以下であることを特徴とする請求項9〜19のいずれか一項に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  28. 前記熱処理を施す工程における熱処理温度が、600℃以上1000℃以下であり、かつ、熱処理時間が30秒以上であることを特徴とする請求項9〜19のいずれか一項に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
  29. 前記熱処理を施す工程における熱処理温度が、1000℃超であることを特徴とする請求項9〜19のいずれか一項に記載の高い{222}面集積度を有する鋼板の製造方法。
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