JP5434040B2 - Manufacturing method of high formability and high strength steel sheet with excellent chemical conversion - Google Patents
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本発明は、化成処理と焼付塗装を施され、自動車用部材の分野を中心に使用される、高強度薄鋼板の製造方法に係り、とくに質量％で、Siを0.7％超え含有する高Si含有高強度薄鋼板の化成処理性の向上に関する。なお、ここでいう「薄鋼板」とは、板厚3.0mm以下の鋼板を言うものとする。 The present invention relates to a method for producing a high-strength thin steel sheet that has been subjected to chemical conversion treatment and baking coating, and is used mainly in the field of automotive parts, and particularly has a high Si content that exceeds 0.7% Si by mass%. The present invention relates to the improvement of chemical conversion processability of high strength thin steel sheets. Here, the “thin steel plate” refers to a steel plate having a thickness of 3.0 mm or less.
近年、地球環境の保護の観点から、自動車車体の軽量化を図り、自動車の燃費向上を目指す取り組みが進められている。そして、この自動車の燃費向上は、法律でも義務づけられるようになってきた。また最近では、自動車車体用材料を高強度鋼板としてゲージダウン（板厚減少）による軽量化を図るとともに、さらに閉断面構造として部材の高剛性化を図ることも検討されている。 In recent years, from the viewpoint of protecting the global environment, efforts are being made to reduce the weight of automobile bodies and improve the fuel efficiency of automobiles. And the improvement in fuel efficiency of this car has become mandatory by law. In addition, recently, it has been studied to reduce the weight by reducing the thickness of a material for automobile bodies using a high-strength steel plate and to further increase the rigidity of the member as a closed cross-sectional structure.
このような高強度鋼板には、加工しやすいこと、および、化成処理性に優れていることが要求される。一般に、高強度鋼板では、高強度と高加工性を兼備させるために、Siを凡そ、0.7％以上も含有させることを基本として、設計されていることが多い。しかし、Siの含有は、化成処理性を著しく低下させるという問題を必然的に伴う。Siを多量に含有した鋼板の化成処理性が低下する機構については、現在までに、ある程度明らかになっており、次のように考えられている。 Such a high-strength steel sheet is required to be easy to process and excellent in chemical conversion treatment. In general, high-strength steel sheets are often designed on the basis of containing approximately 0.7% or more of Si in order to combine high strength and high workability. However, the inclusion of Si inevitably involves the problem of significantly reducing the chemical conversion processability. The mechanism by which the chemical conversion processability of steel sheets containing a large amount of Si is reduced to some extent until now, and is considered as follows.
Siを含有すると、鋼板の表層には、Si系酸化物が濃化する。このSi系酸化物が、下地鋼板からFeがFe２＋となり一様に溶けることを妨げ、化成処理時に、アノード・カソード反応に基づくリン酸鉄亜鉛（化成結晶）の形成を阻害するため、鋼板の表面に緻密かつ微細な化成結晶が形成されなくなる。化成処理を施すことにより、高Si含有鋼では、例えば、図１に示すように、粗大でかつ疎らで、結晶が形成されない部分（スケ）が見られる化成結晶が形成される。これに対し、Si含有量の低い一般軟鋼（SPCC）では、図２に示すように、非常に緻密な化成結晶が形成される。 When Si is contained, Si-based oxides are concentrated on the surface layer of the steel sheet. This Si-based oxide prevents Fe from becoming Fe 2+ from the underlying steel plate and melts uniformly, and inhibits the formation of iron zinc phosphate (chemical conversion crystal) based on the anode-cathode reaction during chemical conversion treatment. Dense and fine chemical conversion crystals are not formed on the surface. By performing the chemical conversion treatment, in the high Si content steel, for example, as shown in FIG. 1, a chemical conversion crystal is formed which is coarse and sparse and has a portion where no crystal is formed (a scale). On the other hand, in general mild steel (SPCC) having a low Si content, very dense chemical crystals are formed as shown in FIG.
例えば、冷延鋼板では、冷間圧延前に熱延鋼板を酸洗するため、冷延工程を施す直前であれば、ある程度、Si酸化物が除去されている。しかし、冷延鋼板は、冷間圧延後に、連続焼鈍やバッチ焼鈍等の焼鈍工程が施されるため、炉内の露点が非常に低い場合でも、必然的に、Si酸化物が再度、板表層で濃化する。このため、冷延鋼板においても、化成処理性が低下する場合が多い。また、焼鈍工程において、炉内環境がゆっくりと変動する場合があるうえ、さらに鋼中の成分バラツキや、製造条件のバラツキ等により、Si酸化物の形成が、コイル単位、コイルの長さ方向およびコイルの幅方向で場所に応じて、ばらつく場合が多い。したがって、化成処理性の良否は、プロセス・パラメータだけからは、判断できないのが実状である。 For example, in a cold-rolled steel sheet, since the hot-rolled steel sheet is pickled before cold rolling, the Si oxide is removed to some extent just before the cold rolling process. However, since cold-rolled steel sheets are subjected to an annealing process such as continuous annealing and batch annealing after cold rolling, even if the dew point in the furnace is very low, the Si oxide inevitably becomes the surface layer again. Thicken with. For this reason, even in cold-rolled steel sheets, chemical conversion properties often decrease. In addition, in the annealing process, the furnace environment may fluctuate slowly, and further, due to variations in the components in the steel, manufacturing conditions, etc., the formation of the Si oxide may cause the unit of the coil, the length direction of the coil, It often varies depending on the location in the width direction of the coil. Therefore, the reality is that the quality of the chemical conversion processability cannot be judged only from the process parameters.
そのため、従来では、製造された鋼板に対して、機械的方法で表面を研削したり、酸洗等の化学的方法で表面を溶かして、化成反応を阻害するSi酸化物自体を取り除くことが行われてきた。例えば、特許文献１には、酸素分圧を特定範囲に制御した雰囲気中で焼鈍を行い、ついで特定温度範囲を急冷する冷却を行ったのち、さらに表面を研削しさらに酸洗を行い酸化膜を除去する、りん酸塩被膜処理性に優れた高Si含有高張力鋼板の製造方法が記載されている。 For this reason, conventionally, the manufactured steel sheet is ground by a mechanical method or melted by a chemical method such as pickling to remove the Si oxide itself that inhibits the chemical reaction. I have been. For example, in Patent Document 1, annealing is performed in an atmosphere in which the oxygen partial pressure is controlled to a specific range, and then cooling is performed to rapidly cool the specific temperature range, and then the surface is further ground and further pickled to form an oxide film. A method for producing a high-Si high-strength steel sheet having excellent phosphate coating processability to be removed is described.
また、特許文献３には、（Si含有量）／（Mn含有量）を0.4以上とする冷延鋼板を、露点が−20〜０℃の雰囲気中で軟化焼鈍し、Si基酸化物の表面被覆率が20％以下、Si基酸化物の直径が円相当径で５μm以下とし、その後に、水焼入れ、焼戻しを施したのち塩酸あるいは硫酸に浸漬する酸洗を施す、化成処理性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法が記載されている。 Patent Document 3 discloses that a cold-rolled steel sheet having a (Si content) / (Mn content) of 0.4 or more is softened and annealed in an atmosphere with a dew point of −20 to 0 ° C. The coverage is 20% or less, the diameter of the Si-based oxide is 5 μm or less in equivalent circle diameter, and then water quenching and tempering are performed, followed by pickling immersed in hydrochloric acid or sulfuric acid. A method for producing a high-strength cold-rolled steel sheet is described.
また、特許文献１２には、Si：0.5％以下、Mn：1.5％以下、Ｐ：0.05％以下を含む組成の鋼板に、熱延板酸洗で、外表層および内表層を除去する処理を施した後、冷間圧下率：10〜60％で冷間圧延し、冷間圧延ままの鋼帯幅方向両端部を電縫溶接して溶接鋼管とする化成処理性に優れた高強度電縫鋼管の製造方法が記載されている。
しかし、研削や酸洗は、それ自体が、工数が掛かり、しかも、完全に、Si濃化層を削りとるのは困難であるうえ、Si酸化物自体はガラスであり、塩酸や硫酸などの一般的な酸には溶解しない。酸洗では、Si酸化物だけを選択的には除去できないため、Si酸化物を除去するためには、下地鋼板を多く溶解することが必要となる。
In Patent Document 12, a steel sheet having a composition containing Si: 0.5% or less, Mn: 1.5% or less, and P: 0.05% or less is subjected to a treatment for removing the outer surface layer and the inner surface layer by hot-rolled plate pickling. After that, cold rolled at a cold reduction ratio of 10-60%, and high strength electric resistance welded steel pipe with excellent chemical conversion processability to weld welded steel pipe by welding both ends of steel strip width direction as cold rolled The manufacturing method is described.
However, grinding and pickling itself takes time, and it is difficult to completely remove the Si-enriched layer. In addition, the Si oxide itself is glass and is generally used for hydrochloric acid and sulfuric acid. Insoluble acids. Since pickling cannot selectively remove only the Si oxide, it is necessary to dissolve a large amount of the underlying steel sheet in order to remove the Si oxide.
また、特許文献２には、鋼材を、まず硫酸イオン濃度および弗化水素濃度が特定範囲の硫弗化酸中に浸漬したのち、塩化物イオン濃度が特定範囲の塩酸中に浸漬する鋼材表面の処理方法が記載されている。フッ酸系の薬剤を使用して酸洗すれば、Si酸化物を完全除去することができるが、やや危険度が増すなどの問題がある。
また、例えば特許文献４〜８には、難溶性のSi酸化物が形成されるのを回避して、酸に溶解しやすいSi-Mn複合酸化物を形成させることによって、化成処理性を改善させる技術が記載されている。
Further, Patent Document 2 discloses that a steel material is first immersed in a sulfur fluoride having a specific range of sulfate ion concentration and hydrogen fluoride concentration, and then immersed in hydrochloric acid having a specific range of chloride ion concentration. A processing method is described. If pickling using a hydrofluoric acid-based chemical, the Si oxide can be completely removed, but there is a problem that the degree of danger increases somewhat.
Further, for example, Patent Documents 4 to 8 improve the chemical conversion treatment property by forming a Si-Mn composite oxide that is easily dissolved in an acid while avoiding the formation of a hardly soluble Si oxide. The technology is described.
特許文献４には、Si，Mn含有量を Si／Mn比で0.4以下に調整し、（Mn−Si）が0.5以上の微細Mn−Si複合酸化物が表層（深さ２μm長さ10μmの領域）に10個以上存在し、かつ表面に占める割合が10％以下である、塗膜密着性に優れた複合組織鋼板が記載されている。特許文献５には、Si，Mn含有量を Si／Mn比で0.4以下に調整し、Mn／Siが0.5以上の微細Mn−Si複合酸化物が10個／100μm２以上存在し、Siを主体とする酸化物の表面被覆率が10％以下となり、所定範囲の大きさのクラックが存在しない、塗膜密着性に優れた複合組織高強度冷延鋼板が記載されている。特許文献６には、Si，Mn含有量を Si／Mn比で0.4以下に調整し、複合組織で、Mn／Siが0.5以上の微細Mn−Si複合酸化物が10個／100μm２以上存在し、Siを主体とする酸化物の表面被覆率が10％以下となる、引張強さが390MPa以上で強度−伸びバランスに優れた、高強度冷延鋼板が記載されている。特許文献７には、表面から深さ方向にネットワーク状または毛根状に派生するSiおよび／またはMn含有酸化物の鋼板表面における起点間隔が５μm以上で、酸化物の総長さが10μm／（深さ12×幅20μm）以下である、塗膜密着性に優れた高強度鋼板が記載されている。特許文献８には、Si，Mn含有量を Si／Mn比で0.4以下に調整し、複合組織を有し、表面に、微細なSi−Mn酸化物が10個／100μm２以上存在し、Siを主体とする酸化物の表面被覆率が10％以下となる、塗膜密着性に優れた高強度鋼板が記載されている。 In Patent Document 4, the Si / Mn content is adjusted to 0.4 or less in the Si / Mn ratio, and the fine Mn-Si composite oxide having (Mn-Si) of 0.5 or more is the surface layer (depth 2 μm length 10 μm region). 10) and 10% or less, and a ratio of 10% or less to the surface is described. In Patent Document 5, the Si / Mn content is adjusted to 0.4 or less in the Si / Mn ratio, and there are 10 fine Mn-Si composite oxides with Mn / Si of 0.5 or more / 100 μm 2 or more, mainly Si. A high-strength cold-rolled steel sheet having a composite structure excellent in coating film adhesion, in which the surface coverage of the oxide is 10% or less and cracks in a predetermined range are not present is described. In Patent Document 6, the Si / Mn content is adjusted to 0.4 or less in the Si / Mn ratio, and there are 10/100 μm 2 or more of fine Mn-Si composite oxides with Mn / Si of 0.5 or more in the composite structure. A high-strength cold-rolled steel sheet is described in which the surface coverage of an oxide mainly composed of Si is 10% or less, the tensile strength is 390 MPa or more, and the strength-elongation balance is excellent. Patent Document 7 discloses that the origin interval on the steel plate surface of the Si and / or Mn-containing oxide derived from the surface in the depth direction from the surface in the form of a network or follicle is 5 μm or more and the total length of the oxide is 10 μm / (depth). A high-strength steel sheet excellent in coating film adhesion, which is 12 × 20 μm or less, is described. In Patent Document 8, the Si / Mn content is adjusted to 0.4 or less in terms of Si / Mn ratio, the composite structure is present, and there are 10 or more Si-Mn oxides / 100 μm 2 or more on the surface. A high-strength steel sheet excellent in coating film adhesion is described in which the surface coverage of an oxide mainly composed of is 10% or less.
Si−Mn複合酸化物も、Si酸化物と同様に、化成処理性には悪影響を及ぼすが、Si−Mn複合酸化物は酸に溶けやすいため、特許文献４〜８に記載された技術では、冷延鋼板の製造ラインに設置されていることが多い「インライン酸洗」で、Si−Mn複合酸化物を除去することを意図している。しかし、特許文献４〜８に記載された技術では、Mn含有量を、Si含有量に依存して決めるため、鋼の成分設計の自由度が制限されるという問題があり、しかも、化成処理性向上の効果が限定的である場合が多いという問題もある。 The Si-Mn composite oxide also has an adverse effect on the chemical conversion treatment property like the Si oxide. However, since the Si-Mn composite oxide is easily soluble in an acid, in the techniques described in Patent Documents 4 to 8, It is intended to remove the Si-Mn composite oxide by “in-line pickling” which is often installed in the production line of cold rolled steel sheets. However, in the techniques described in Patent Documents 4 to 8, since the Mn content is determined depending on the Si content, there is a problem that the degree of freedom of the steel component design is limited, and the chemical conversion processability is high. There is also a problem that the improvement effect is often limited.
また、機械潤滑向けのリン酸亜鉛処理膜を形成する、いわゆるボンデ処理では、前処理としてショットブラスト等を行うことにより、化成処理性が向上することが知られている。例えば、特許文献９には、珪砂を添加したリン酸亜鉛化成処理液を表面に噴射し表面を清浄化したのち、リン酸亜鉛化成処理液をさらに噴射して、表面に化成皮膜を形成する方法が記載されている。化成処理前にショットブラストを施すと、化成処理性が改善する機構は、ショットブラストにより、表面が機械化学的に活性化されるためであると考えられている（非特許文献１参照）。しかし、ショットブラスト処理された表面を空気中に放置したり、焼鈍したりすると、表面の機械化学的活性が減衰し、所望の化成処理性の改善が図れない。 In the so-called bond process for forming a zinc phosphate-treated film for mechanical lubrication, it is known that chemical conversion processability is improved by performing shot blasting or the like as a pre-process. For example, Patent Document 9 discloses a method of spraying a zinc phosphate chemical conversion treatment liquid to which silica sand is added to the surface to clean the surface, and then spraying the zinc phosphate chemical conversion treatment solution further to form a chemical conversion film on the surface. Is described. If shot blasting is performed before chemical conversion treatment, the mechanism for improving chemical conversion treatment is considered to be because the surface is mechanically activated by shot blasting (see Non-Patent Document 1). However, if the shot-blasted surface is left in the air or annealed, the surface's mechanochemical activity is attenuated and the desired chemical conversion treatment cannot be improved.
さらに、塗装の前処理としてショットブラストを採用しても、実際の物流を考慮すると、鋼板や鋼管の製造時にショットブラストを施してから塗装を施すまでに、かなりの時間を要する。このため、実際には、化成処理性改善の効果が顕著に減少し、さほど効果があるとは考えにくく、ショットブラストをインラインで連続的に適用することは、実現性に乏しいと言える。 Furthermore, even if shot blasting is employed as a pretreatment for coating, considering actual physical distribution, a considerable amount of time is required from the shot blasting to the coating during the production of steel plates and steel pipes. For this reason, in practice, the effect of improving the chemical conversion property is remarkably reduced, and it is unlikely that the effect is so much effective, and it can be said that it is not feasible to continuously apply shot blasting inline.
また、特許文献１０には、Siを0.5〜2.5％含有する組成で、ＣとTiを特定関係を満足するように含有させ、平均結晶粒径を3.0μm以下、表面粗さをＲaで1.5μm以下に調整した、化成処理性と耐食性に優れる高張力熱延鋼板が記載されている。特許文献１０に記載された技術では、結晶粒径を細かくしかつ表面を滑らかにすることにより、化成処理性が顕著に向上するとしている。一方、非特許文献２には、鋼板の表面粗さを、Ｒａで0.5〜1.7μm、ＰＰＩで１１０〜２５０、Ｗｚで1〜8μmの範囲で変化させても、化成処理性に影響が殆ど無いことが記載されている。 Further, in Patent Document 10, a composition containing 0.5 to 2.5% of Si is contained, C and Ti are contained so as to satisfy a specific relationship, the average crystal grain size is 3.0 μm or less, and the surface roughness is 1.5 μm in terms of Ra. A high-tensile hot-rolled steel sheet having excellent chemical conversion properties and corrosion resistance, adjusted as follows, is described. In the technique described in Patent Document 10, the chemical conversion treatment property is remarkably improved by reducing the crystal grain size and smoothing the surface. On the other hand, in Non-Patent Document 2, even if the surface roughness of the steel sheet is changed in the range of 0.5 to 1.7 μm for Ra, 110 to 250 for PPI, and 1 to 8 μm for Wz, there is almost no effect on the chemical conversion treatment property. It is described.
また、特許文献１１には、Ｃ：0.01％以下、Ｎ：0.01％以下含み、Tiを含有する鋼板を焼鈍したのち、0.8％以上５％以下の調質圧延を施す、リン酸塩処理性に優れた冷延鋼板の製造方法が記載されている。なお、調質圧延の伸長率が、2.7％以上では、化成処理性が飽和するとしている。
しかしながら、製品として出荷された鋼板は、さらにプレス加工や曲げ加工といった加工が施されて部材とされる。このため、鋼板等の表面は、プレス型枠の表面性状が転写されたり、変形が加わったりして、元のままの表面性状が維持されることは稀である。そのため、特許文献１０、１１に記載された技術で製造された鋼板では、加工を施されたのちまでも、優れた化成処理性が常に維持されるとは考えにくい。 However, the steel sheet shipped as a product is further subjected to processing such as press processing and bending processing to be a member. For this reason, on the surface of a steel plate or the like, it is rare that the surface texture of the press mold is transferred or deformed and the original surface texture is maintained. For this reason, it is unlikely that the steel sheet manufactured by the techniques described in Patent Documents 10 and 11 will always maintain excellent chemical conversion properties even after being processed.
また、高強度材となるほど、調質圧延を施すと硬化し、調質圧延を施すことが徐々に困難となる。引張強さ：780MPa級以上の鋼材では、１％以上の伸び率の調質圧延を施すことは困難である。590MPa級の鋼材の調質圧延でも、適用できる伸び率は高々２％程度までである。このため、伸び率：0.8％以上５％以下の調質圧延を施す、特許文献１１に記載された技術を、高強度材に応用することは問題を残していた。 Also, the higher the strength, the harder it becomes when subjected to temper rolling, and it becomes gradually difficult to perform temper rolling. Tensile strength: It is difficult to perform temper rolling with an elongation of 1% or more for steel materials of 780 MPa class or higher. Even in the temper rolling of 590MPa grade steel, the applicable elongation is up to about 2%. For this reason, there has been a problem in applying the technique described in Patent Document 11 in which temper rolling at an elongation of 0.8% to 5% is applied to a high-strength material.
このように、上記した従来技術ではいずれも、質量％で、0.7％を超える高Si含有高強度薄鋼板の化成処理性を顕著に改善できるまでに至っていないというのが実情である。
本発明は、このような従来技術の現状に鑑みてなされたものであり、質量％で0.7％を超えるSiを含有し、高加工性を有し、かつ化成処理性にも優れる、高加工性高強度薄鋼板の製造方法を提供することを目的とする。さらに詳しくは、本発明は、質量％で0.7％を超えるSiを含有し、熱延板や焼鈍板等のように、とくにSi系酸化物が高濃度に表層に濃化した鋼板の化成処理性の向上を目的とする。
As described above, none of the above-described conventional techniques has been able to remarkably improve the chemical conversion processability of the high Si-containing high-strength thin steel sheet exceeding 0.7% by mass%.
The present invention has been made in view of the state of the art as described above, and contains Si exceeding 0.7% by mass, has high workability and is excellent in chemical conversion processability. It aims at providing the manufacturing method of a high intensity | strength thin steel plate. In more detail, the present invention contains Si in excess of 0.7% by mass, and chemical conversion treatment of a steel sheet in which Si-based oxides are concentrated in the surface layer at a high concentration, such as hot-rolled sheets and annealed sheets. The purpose is to improve.
ここで言うSi系酸化物の濃化は、Si酸化物や、Siおよび他元素を含む酸化物の濃化、およびこれらを含めた複合酸化物、共晶酸化物、包晶酸化物等の濃化を含むものとする。 Concentration of Si-based oxides here means concentration of Si oxides, oxides containing Si and other elements, and concentrations of complex oxides, eutectic oxides, peritectic oxides, etc. It shall be included.
本発明者らは、上記した目的を達成するため、高Si含有高強度薄鋼板の化成処理性に及ぼす各種要因について鋭意研究を行った。その結果、鋼板製造時に表面に付与される加工歪等を活用することを思い付いた。そして、この加工歪等を所定値以上となるように製造工程の各条件を調整することにより、高Siを含有する高強度薄鋼板の化成処理性が顕著に向上するという知見を得た。 In order to achieve the above-described object, the present inventors have intensively studied various factors affecting the chemical conversion property of a high-Si content high-strength thin steel sheet. As a result, the inventors came up with the idea of utilizing the processing strain applied to the surface during steel plate manufacture. And the knowledge that the chemical conversion property of the high-strength thin steel sheet containing high Si was remarkably improved by adjusting each condition of a manufacturing process so that this process distortion etc. may become more than predetermined value was acquired.
まず、本発明者らが行った基礎的実験結果について説明する。
表１に示す組成と、表２に示す引張特性を有する鋼板を準備した。これら鋼板は、酸洗処理ずみの熱延鋼板（熱延酸洗板）、あるいは連続焼鈍（CAL）ずみの冷延鋼板（冷延焼鈍板）である。なお、一部の鋼板から試験板を採取し、これら試験板にさらに表２に示す条件で冷間圧延を施し、冷延板とした。これら鋼板について、化成処理性を調査した。化成処理性の評価は次の通りとした。
First, basic experimental results conducted by the present inventors will be described.
Steel plates having the compositions shown in Table 1 and the tensile properties shown in Table 2 were prepared. These steel plates are pickled hot-rolled steel plates (hot-rolled pickled plates) or continuous-annealed (CAL) cold-rolled steel plates (cold-rolled annealed plates). In addition, the test plate was extract | collected from some steel plates, and the cold rolling was further given to these test plates on the conditions shown in Table 2, and it was set as the cold rolled sheet. About these steel plates, the chemical conversion property was investigated. The chemical conversion treatment was evaluated as follows.
鋼板から、幅方向70mm×圧延方向150mmの大きさの試験片を採取し、該試験片に、脱脂→水洗→表面調整→化成処理→カチオン電着塗装を順次施した。なお、カチオン電着塗装を施さず、化成処理ままの試験片も作製した。
脱脂処理は、日本ペイント製薬液：EC90MおよびEC90L-2の混合液を使用し、温度：42℃として、試験片表面に120s間吹き付ける処理とした。また、表面調整処理は、日本ペイント製薬液：5N-10を使用し、該薬液に室温環境で、30ｓ間浸漬する処理とした。化成処理は、日本ペイント製薬液：SD2500を用い、液温：43±3℃として、ＴＡ（全リン酸濃度）：20〜26pt.、ＦＡ（遊離酸度）：0.7〜0.9pt.、ＡＣ（促進剤濃度）：2.8〜3.5pt.の条件で、該薬液に120ｓ間浸漬した後、170℃×20minで焼成する処理とした。また、塗装後耐食性の評価を行う場合に、上記した化成処理後に行うカチオン電着塗装処理は、日本ペイント製薬液：V-50を用い、液温：28℃、付加電圧：180V、処理時間：180ｓの条件で、凡そ膜厚：20〜25μmの塗膜を形成する処理とした。
A test piece having a size of 70 mm in the width direction and 150 mm in the rolling direction was collected from the steel sheet, and the test piece was sequentially subjected to degreasing → washing → surface adjustment → chemical conversion treatment → cation electrodeposition coating. In addition, the test piece as a chemical conversion treatment was also produced without performing cationic electrodeposition coating.
The degreasing treatment was performed by spraying the surface of the test piece for 120 s at a temperature of 42 ° C. using a mixed solution of Nippon Paint Pharmaceutical: EC90M and EC90L-2. In addition, the surface conditioning treatment was performed by using Nippon Paint Pharmaceutical Solution: 5N-10 and immersing in the chemical solution at room temperature for 30 seconds. Chemical conversion treatment uses Nippon Paint Pharmaceutical Solution: SD2500, liquid temperature: 43 ± 3 ° C, TA (total phosphoric acid concentration): 20-26 pt., FA (free acidity): 0.7-0.9 pt., AC (accelerated) Agent concentration): After immersing in the chemical solution for 120 s under the condition of 2.8 to 3.5 pt. Moreover, when evaluating the corrosion resistance after coating, the cationic electrodeposition coating treatment performed after the chemical conversion treatment described above uses Nippon Paint Pharmaceutical Solution: V-50, liquid temperature: 28 ° C., additional voltage: 180 V, treatment time: It was set as the process which forms the coating film of about 20-25 micrometers in film thickness on condition of 180 s.
カチオン電着塗装まで施された試験片に、図３（ａ）に示すように、表面にクロスカットを入れ、端部５〜10mm程度をテープでマスキングしたのち、該試験片を５％NaCl水溶液（液温：55℃）中に、10日間浸漬するＳＤＴ試験を実施した。浸漬終了後、試験片表面にセロハンテープを貼りつけ、テープ剥離を行って、図３（ｂ）に示すようにクロスカット部からの最大片側フクレ幅を測定した。最大片側フクレ幅が2.5mm以下の場合を化成処理性が良好と判断した。 As shown in Fig. 3 (a), a test piece that has been applied up to cationic electrodeposition coating is cross-cut on the surface, and the edge is masked with about 5 to 10mm with tape. (Liquid temperature: 55 ° C.) An SDT test was carried out for 10 days. After dipping, a cellophane tape was applied to the surface of the test piece, the tape was peeled off, and the maximum one-side swelling width from the cross-cut portion was measured as shown in FIG. When the maximum bulge width on one side was 2.5 mm or less, the chemical conversion treatment was judged to be good.
また、化成処理までを施された試験片について、走査型電子顕微鏡（倍率：1000倍）を用いて化成結晶を観察した。化成結晶が緻密な「均一粒」で、かつ「スケなし」の場合を化成処理性良好と判断とした。
なお、ここでいう「均一粒」とは、見た目で均質に見えるものについては、平均結晶粒径の±２０％以内であるか、見た目で明らかに粗大粒と微小粒が混ざっている場合には、粗大粒の粒径が、微小粒の粒径の３倍以下である場合をいう。
Moreover, about the test piece to which the chemical conversion treatment was performed, the chemical conversion crystals were observed using a scanning electron microscope (magnification: 1000 times). The case where the chemical conversion crystals were dense “uniform grains” and “no scale” was judged as having good chemical conversion properties.
As used herein, the term “uniform grains” refers to those that appear to be homogeneous, within ± 20% of the average crystal grain size, or when apparently coarse grains and fine grains are mixed. The case where the particle size of coarse particles is three times or less than the particle size of fine particles.
またここでいう「スケ無し」とは、異常部分を除くランダムな部分を倍率：1000倍で２視野以上観察し、「スケ」が見られない場合をいう。「スケ」とは、通常、化成結晶がついていない部分のことを指す。しかし、拡大して観察すると、全く化成結晶がついてないと見做せる部分と、周りの化成結晶サイズに対して、非常に小さな化成結晶が疎らに、非常に薄い密度で付いてある部分もある。このため本発明では、「スケ」とは、化成結晶が均一粒（平均結晶粒径に対して、±２０％以内）の場合には、化成結晶粒径（直径）の３倍を超える領域に化成結晶が形成されていない箇所をいい、化成結晶が粗大粒と微小粒との混粒の場合には、粗大粒の粒径（直径）の５倍を超える領域に化成結晶が形成されていない箇所をいうものとする。 Further, “no skein” here refers to a case where a random part excluding an abnormal part is observed at two magnifications or more at a magnification of 1000, and “skew” is not seen. “Suke” usually refers to a portion without a chemical conversion crystal. However, when enlarged, it can be seen that there is no conversion crystal at all, and there are parts where very small conversion crystals are attached at a very thin density relative to the size of the surrounding conversion crystals. . Therefore, in the present invention, “skew” refers to a region exceeding three times the chemical crystal grain size (diameter) when the chemical crystals are uniform grains (within ± 20% of the average crystal grain size). This refers to a place where no chemical conversion crystal is formed. When the chemical conversion crystal is a mixture of coarse and fine grains, the chemical conversion crystal is not formed in a region exceeding 5 times the grain size (diameter) of the coarse grains. It shall be a part.
得られた結果を表２に示す。 The obtained results are shown in Table 2.
鋼板No.１〜17についての比較から、Si含有量が0.50％以下の場合は化成処理性は良好（OK）であるが、Si含有量がそれより多くなり、0.7％を超えて多くなるほど、化成結晶は均一粒からはずれ、スケが多くなり、また、最大片側フクレ幅も大きくなり、化成処理性が不良（NG）となる傾向を示していることがわかる。しかし、例えば、鋼板No.１〜４の比較、鋼板No.８と鋼板No.９の比較、鋼板No.15〜17の比較から、鋼板製造時のプロセスパラメータの変動の影響を受けて、化成処理性にバラツキが生じる場合があることがわかる。なお、詳細に検討すれば、熱延酸洗板である鋼板No.７と鋼板No.14とは、同じレベルのSi含有量の鋼板No.６や鋼板No.11と比べて、化成処理性がやや良好な傾向が見られる。これは、酸洗によって、表層に濃化していた化成処理性に悪影響を及ぼすとされるSi系酸化物が除去されたためと考えられる。また、鋼板No.14は、そもそもSi含有量が少ないため、同種の連続焼鈍（CAL）板である鋼板No.13と同レベルの化成処理性を示している。Siの濃化自体が無い、あるいは軽度な場合には、酸洗処理の有無は化成処理性に及ぼす影響は少ないと推定される。 From the comparison of steel plates No. 1 to 17, when the Si content is 0.50% or less, the chemical conversion processability is good (OK), but the Si content is higher than that, and the higher the content exceeds 0.7%, It can be seen that the chemical conversion crystals are separated from the uniform grains, the scale is increased, the maximum one-side swelling width is increased, and the chemical conversion processability tends to be poor (NG). However, for example, the comparison between steel plates No. 1 to 4, the comparison between steel plate No. 8 and steel plate No. 9, and the comparison between steel plates No. 15 to 17 are affected by fluctuations in process parameters during steel plate production. It can be seen that the processability may vary. If examined in detail, steel plate No. 7 and steel plate No. 14 which are hot-rolled pickled plates are more chemically treated than steel plates No. 6 and No. 11 having the same Si content. There is a slightly good trend. This is presumably because the pickling removed the Si-based oxide, which was thought to have an adverse effect on the chemical conversion treatment concentration concentrated on the surface layer. Steel plate No. 14 has a low Si content in the first place, and thus exhibits the same level of chemical conversion as steel plate No. 13 which is the same kind of continuous annealing (CAL) plate. In the case where there is no Si concentration or it is mild, it is estimated that the presence or absence of the pickling treatment has little effect on the chemical conversion property.
鋼板No.１と鋼板No.18〜21、鋼板No.３と鋼板No.22〜No.25、鋼板No.４と鋼板No.26〜No.29の比較から、化成処理が低下している鋼板に、圧下率：５％以上の冷間圧延を施すことにより、化成処理性が顕著に向上していることがわかる。鋼板No.１は、Si含有量が１％以上の冷延鋼板のなかでは、ＣＡＬ炉内の露点が高く、Si系酸化物の表面濃化が著しい例であるため、ＳＤＴ試験後のクロスカットからの最大片側ハクリ幅が、最も大きく、化成処理性が最も低下している鋼板のグループに属する。また、鋼板No.３は、ＳＤＴ試験後のクロスカットからの最大片側ハクリ幅が、2.5mm（化成処理性の規格値）を僅かに超え、化成処理性が低下している鋼板である。また、鋼板No.４は、ＳＤＴ試験後のクロスカットからの最大片側ハクリ幅が、2.5mm（化成処理性の規格値）以内の鋼板である。 From the comparison of steel plate No. 1 and steel plate No. 18 to 21, steel plate No. 3 and steel plate No. 22 to No. 25, steel plate No. 4 and steel plate No. 26 to No. 29, the chemical conversion treatment has decreased. It can be seen that the chemical conversion processability is remarkably improved by subjecting the steel sheet to cold rolling at a rolling reduction of 5% or more. Steel plate No. 1 is a cold-rolled steel plate with a Si content of 1% or more, which has a high dew point in the CAL furnace and a significant surface concentration of Si-based oxides. Belongs to the group of steel plates where the maximum one-sided peeling width from is the largest, and the chemical conversion property is the lowest. Steel plate No. 3 is a steel plate in which the maximum one-side peeling width from the cross cut after the SDT test slightly exceeds 2.5 mm (standard value of chemical conversion property), and chemical conversion property is deteriorated. Steel plate No. 4 is a steel plate having a maximum half-side peeling width of 2.5 mm (standard value for chemical conversion treatment) within the crosscut after the SDT test.
上記の結果から本発明者らは、いずれの鋼板、とくにSi系酸化物が表面に濃化した鋼板であっても、冷間圧延等により表面に5.0％以上の表面歪を付加することにより、化成処理性が良好な方向にシフトした鋼板とすることができるという知見を得た。なお、表面歪が、７％以上の場合には、とくに、片側フクレ幅が、２mm未満になり、化成処理性が一層改善されることが示されており、７％以上の表面歪の付加が更に一層有効であるという知見も得た。 From the above results, the present inventors added any surface strain of 5.0% or more to the surface by cold rolling or the like, even if any steel plate, particularly a steel plate with Si-based oxide concentrated on the surface, The knowledge that it can be set as the steel plate which shifted in the direction with favorable chemical conversion property was acquired. In addition, when the surface strain is 7% or more, it has been shown that the one side swelling width is less than 2 mm, and the chemical conversion treatment property is further improved. We have also found that it is even more effective.
本発明は、かかる知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
（１）質量％で、Ｃ：0.05％以上、Si：0.7％超え、Mn：0.8％以上を含有し、好ましくはさらにAl：0.1％以下、Ｎ：0.010％以下を含有し、あるいはさらに、Ti：0.03％以下、Nb：0.1％以下、Ｖ：0.1％以下のうちから選ばれた１種または２種以上、および／または、Cr：１％以下、Mo：１％以下、Ni：１％以下、Cu：１％以下、Ｂ：0.01％以下のうちから選ばれた１種または２種以上、および／または、Ca：0.1％以下、REM：0.05％以下のうちから選ばれた１種または２種、を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成の薄鋼板に、加工工程を施し、該薄鋼板の表層に表面歪を付加するにあたり、前記加工工程が、室温を含む500℃以下の温度域で行う加工であり、該加工工程において前記薄鋼板の表層に付加される表面歪の絶対値の和が、公称歪で、５％以上となるように調整することを特徴とする化成処理性に優れた高加工性高強度薄鋼板の製造方法。
The present invention has been completed based on such findings and further studies. That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) By mass%, C: 0.05% or more, Si: more than 0.7%, Mn: 0.8% or more, preferably Al: 0.1% or less, N: 0.010% or less, or further Ti : 0.03% or less, Nb: 0.1% or less, V: One or more selected from 0.1% or less, and / or Cr: 1% or less, Mo: 1% or less, Ni: 1% or less Cu: 1% or less, B: 0.01% or less selected from one or more, and / or Ca: 0.1% or less, REM: 0.05% or less selected from 1 or 2 A thin steel plate having a composition composed of the remainder Fe and inevitable impurities, a processing step is performed, and when the surface strain is applied to the surface layer of the thin steel plate, the processing step is performed at a temperature of 500 ° C. or less including room temperature. This is processing performed in a temperature range, and the sum of the absolute values of the surface strain added to the surface layer of the thin steel plate in the processing step is 5% in nominal strain. The manufacturing method of the high workability high-strength thin steel plate excellent in chemical conversion property characterized by adjusting so that it may become the above.
（２）（１）において、前記付加される表面歪の絶対値の和が、公称歪で、７％以上であることを特徴とする高加工性高強度薄鋼板の製造方法。
（３）（１）または（２）において、前記薄鋼板が、質量％で、Ｃ：0.05％以上、Si：1.0％以上、Mn：1.5％以上を含有し、あるいはさらに、Ti：0.03％以下、Nb：0.1％以下、Ｖ：0.1％以下のうちから選ばれた１種または２種以上、および／または、Cr：１％以下、Mo：１％以下、Ni：１％以下、Cu：１％以下、Ｂ：0.01％以下のうちから選ばれた１種または２種以上、および／または、Ca：0.1％以下、REM：0.05％以下のうちから選ばれた１種または２種、を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成の薄鋼板であることを特徴とする高加工性高強度薄鋼板の製造方法。
(2) The method for producing a high workability and high strength thin steel sheet according to (1), wherein the sum of absolute values of the added surface strain is a nominal strain of 7% or more.
(3) In (1) or (2), the thin steel sheet contains, by mass%, C: 0.05% or more, Si: 1.0% or more, Mn: 1.5% or more, or Ti: 0.03% or less Nb: 0.1% or less, V: 0.1% or less, and / or Cr: 1% or less, Mo: 1% or less, Ni: 1% or less, Cu: 1 % Or less, B: One or more selected from 0.01% or less, and / or Ca: 0.1% or less, REM: One or two selected from 0.05% or less And a method for producing a highly workable and high strength thin steel sheet, characterized in that it is a thin steel sheet having a composition comprising the remaining Fe and inevitable impurities.
（４）（１）ないし（３）のいずれかにおいて、前記加工工程が、前記薄鋼板をロールに接触させて曲げを施す工程、または、前記薄鋼板を搬送しながら、複数のロールを用いて、連続的に曲げ−曲げ戻しを複数回繰返す工程、および／または、冷間圧延を施す工程からなることを特徴とする高加工性高強度薄鋼板の製造方法。 (4) In any one of (1) to (3), the processing step is a step of bending the thin steel plate in contact with a roll, or a plurality of rolls while conveying the thin steel plate. A method for producing a high workability and high strength thin steel sheet, characterized by comprising a step of continuously bending and unbending a plurality of times and / or a step of performing cold rolling .
（５）（１）ないし（４）のいずれかにおいて、前記薄鋼板が酸洗処理済みの熱延鋼板であることを特徴とする高加工性高強度薄鋼板の製造方法。
（６）（１）ないし（４）のいずれかにおいて、前記薄鋼板が、冷延焼鈍板であることを特徴とする高加工性高強度薄鋼板の製造方法。
（７）（１）ないし（６）のいずれかに記載された高加工性高強度薄鋼板の製造方法における室温を含む回復・再結晶温度域未満の加工温度で行う加工工程で使用する加工装置であって、前記薄鋼板の通板方向に沿って複数のロールを、前記薄鋼板が該複数のロール間を縫うように通板可能に配設し、前記薄鋼板に曲げ−曲げ戻しの加工を付加可能とするとともに、該加工の付加量を調節可能なように、前記複数のロールを前記通板方向に直交する方向に移動可能に配設してなることを特徴とする加工装置。
( 5 ) In any one of (1) to ( 4 ), the thin steel plate is a hot-rolled steel plate that has been subjected to pickling treatment.
( 6 ) In any one of (1) to ( 4 ), the thin steel plate is a cold-rolled annealed plate, and the method for producing a high workability high-strength thin steel plate.
( 7 ) A processing apparatus used in a processing step performed at a processing temperature lower than the recovery / recrystallization temperature range including room temperature in the method for producing a high workability high strength thin steel sheet according to any one of (1) to ( 6 ) A plurality of rolls are disposed along the sheet passing direction of the thin steel sheet so that the thin steel sheet can be threaded between the plurality of rolls, and the thin steel sheet is bent and bent back. And a plurality of rolls arranged so as to be movable in a direction perpendicular to the sheet passing direction so that the amount of processing can be adjusted.
本発明によれば、Siを、質量％で0.7％超え含有する、高Si含有高強度薄鋼板においても、機械的研削、化学的な酸洗処理等を行うことなく、良好な化成処理性を具備する鋼板を得ることができ、産業上格段の効果を奏する。 According to the present invention, even in a high Si-containing high-strength thin steel sheet containing Si in an amount of 0.7% by mass%, excellent chemical conversion treatment properties can be obtained without performing mechanical grinding, chemical pickling treatment, or the like. The steel plate which it comprises can be obtained and there exists a remarkable effect on industry.
本発明の製造方法で得られる薄鋼板は、Siを0.7質量％超えて含有する高Si系組成を有する、化成処理性に優れた高加工性高強度薄鋼板である。
ここでいう「高強度」鋼板とは、引張強さ：590MPa以上、好ましくは、980MPa以上を有する鋼板をいう。また、ここでいう「高加工性」鋼板とは、同一強度レベルでSi含有量の少ない鋼板と比較して、１％以上全伸び値が高い鋼板をいう。具体的には、0.7％超えのSiを含有し、引張強さ：590MPa以上で、全伸びElが10％程度以上を有する鋼板をいう。
The thin steel sheet obtained by the production method of the present invention is a high workability and high strength thin steel sheet having a high Si composition containing Si in excess of 0.7% by mass and excellent in chemical conversion treatment.
The “high strength” steel sheet here refers to a steel sheet having a tensile strength of 590 MPa or more, preferably 980 MPa or more. In addition, the “high workability” steel sheet here refers to a steel sheet having a total elongation value of 1% or more higher than that of a steel sheet having the same strength level and low Si content. Specifically, it refers to a steel sheet containing Si exceeding 0.7%, having a tensile strength of 590 MPa or more and a total elongation El of about 10% or more.
なお、ここでいう「化成処理性に優れる」とは、化成結晶の組織と、塗装後の耐食性がともに良好である場合をいう。すなわち、化成結晶が、緻密な均一粒であって、スケがない組織を有し、かつ、塗装後の塗膜が、腐食環境に晒されたときアルカリブリスターとか、カソードフクレと呼ばれる現象の発生が軽微なレベルに留まる、優れた耐食性を有する場合をいう。なお、アルカリブリスターとか、カソードフクレと呼ばれる現象は、濡れた塗膜環境を前提として、クロスカット部がアノードとなり、最終的にフクレになる部分がカソードとなって、塗膜を含んでセルができることに基づく現象である。すなわち、クロスカットからの塗膜のフクレ幅が軽微なレベルに留まり、優れた耐食性を有することを意味する。 Here, “excellent in chemical conversion treatment” refers to a case where both the structure of the chemical conversion crystal and the corrosion resistance after coating are good. That is, the chemical crystals are dense and uniform grains, have a structure without skein, and when the coated film is exposed to a corrosive environment, a phenomenon called alkali blistering or cathode swelling occurs. The case where it has excellent corrosion resistance which stays at a slight level. The phenomenon called alkali blister or cathode bulge is that the cell can be formed with a coating film, with the cross-cut portion serving as the anode and the final bulge portion serving as the cathode, assuming a wet coating environment. It is a phenomenon based on That is, it means that the swelling width of the coating film from the cross cut remains at a slight level and has excellent corrosion resistance.
なお、化成結晶組織における「均一粒」とは、見た目で均質に見えるものについては、平均結晶粒径の±２０％以内であるか、見た目で明らかに粗大粒と小さい粒が混ざっている場合には、粗大粒の粒径が、微小粒の粒径の３倍以下である場合をいう。
また化成結晶組織における「スケ無し」とは、試験サンプルの中央付近で、異常部分を除くランダムな部分を倍率：1000倍で２視野以上観察し、「スケ」が見られない場合をいう。「スケ」とは、通常、化成結晶がついていない部分のことを指す。しかし、拡大して観察すると、全く化成結晶がついてないと見做せる部分と、周りの化成結晶サイズに対して、非常に小さな化成結晶が疎らに、非常に薄い密度で付いている部分もある。このため本発明では、「スケ」とは、化成結晶が均一粒（平均結晶粒径に対して、±２０％以内）の場合には、化成結晶粒径（直径）の３倍を超える領域に化成結晶が形成されていない箇所をいい、化成結晶が粗大粒と微小粒との混粒の場合には、粗大粒の粒径（直径）の５倍を超える領域に化成結晶が形成されていない箇所をいうものとする。
In addition, “uniform grains” in the chemical crystal structure means that the grains that are homogeneous in appearance are within ± 20% of the average crystal grain diameter, or when apparently coarse grains and small grains are mixed. Means a case where the particle size of coarse particles is three times or less than the particle size of fine particles.
Further, “no skein” in the chemical crystal structure means a case where a random part excluding an abnormal part is observed near the center of the test sample at a magnification of 1000 times for two or more fields and no skein is seen. “Suke” usually refers to a portion without a chemical conversion crystal. However, when enlarged, it can be seen that there is no conversion crystal at all, and there are parts where very small conversion crystals are attached at a very thin density relative to the size of the surrounding conversion crystals. . Therefore, in the present invention, “skew” refers to a region exceeding three times the chemical crystal grain size (diameter) when the chemical crystals are uniform grains (within ± 20% of the average crystal grain size). This refers to a place where no chemical conversion crystal is formed. When the chemical conversion crystal is a mixture of coarse and fine grains, the chemical conversion crystal is not formed in a region exceeding 5 times the grain size (diameter) of the coarse grains. It shall be a part.
また、塗装後の耐食性はつぎのように調査して判定するものとする。
試験材は、腐食試験の対象面積として、端部をテープでシールした残りの部分（露出した部分）が30mm×100mm以上のものを使うことを前提にする。
そして、試験材に、化成処理を施し、さらに電着塗装させて塗膜を形成する。ついで、試験片表面にクロスカットを施し、腐食試験を実施して、クロスカットからの片側フクレ幅を測定する。この値が所定値に比べて小さい場合を塗装後耐食性が良好であるとする。なお、同時に一般軟鋼材（SPCC）についても腐食試験し、誤差の範囲を加味したうえで、一般軟鋼材と同等以上の耐食性を有し、かつクロスカットおよびクロスカットに隣接する部分以外の通常部分において、ピンプル、ブリスター、ふくれ、剥がれ等がないことを確認して、化成処理性良好と判断してもよい。なお、腐食試験の腐食条件は、温塩水浸漬試験、ＳＳＴ試験、乾湿繰り返し試験等、どの腐食試験を用いても良い。
Moreover, the corrosion resistance after painting shall be determined by investigating as follows.
As for the test material, it is assumed that the target area of the corrosion test is that the remaining part (exposed part) whose end is sealed with tape is 30 mm x 100 mm or more.
Then, the test material is subjected to a chemical conversion treatment, and further subjected to electrodeposition coating to form a coating film. Next, a cross cut is applied to the surface of the test piece, a corrosion test is performed, and the one-side swelling width from the cross cut is measured. When this value is smaller than the predetermined value, the corrosion resistance after painting is good. At the same time, a general mild steel material (SPCC) is also subjected to a corrosion test, taking into consideration the range of errors, and having a corrosion resistance equivalent to or higher than that of a general mild steel material, and a normal part other than the part adjacent to the crosscut and the crosscut In this case, it may be determined that there is no pimple, blister, blistering, peeling, etc., and the chemical conversion treatment property is good. Note that any corrosion test such as a warm salt water immersion test, an SST test, and a wet and dry repeated test may be used as the corrosion condition of the corrosion test.
まず、本発明で使用する薄鋼板の組成限定理由について説明する。以下、とくに断らない限り質量％は単に％と記す。
Ｃ：0.05％以上
Ｃは、鋼の強度を増加させる元素であり、引張強さ：590MPa以上の高強度を確保するためには、0.05％以上の含有を必要とする。このため、Ｃは0.05％以上に限定した。一方、0.5％を超える含有は、延性、靭性が低下するとともに、連続焼鈍時にインラインで焼入れ処理を行う場合などでは硬化しすぎ、焼割れ等が生じ、通板が困難となるため、Ｃは、0.5％以下に限定することが好ましい。より好ましくは0.3％以下である。なお、Ｃの化成処理性に及ぼす影響は非常に小さい。
First, the reasons for limiting the composition of the thin steel sheet used in the present invention will be described. Hereinafter, unless otherwise specified, mass% is simply referred to as%.
C: 0.05% or more C is an element that increases the strength of steel, and in order to ensure a high strength of tensile strength: 590 MPa or more, it is necessary to contain 0.05% or more. For this reason, C was limited to 0.05% or more. On the other hand, when the content exceeds 0.5%, ductility and toughness are lowered, and in the case of performing in-line quenching during continuous annealing, it is hardened too much, causing cracks and the like, making it difficult to pass through. It is preferable to limit to 0.5% or less. More preferably, it is 0.3% or less. In addition, the influence which it has on the chemical conversion property of C is very small.
Si：0.7％超え
Siは、フェライトの安定化に寄与するとともに、固溶強化や焼入れ性向上を介して、鋼の強度を増加させるとともに、さらに加工性を向上させる作用も有する元素である。Siを多量に含有させると、一般的に、伸び値が高くなり加工性が向上するが、化成処理性が顕著に低下する。Siが0.7％以下の場合には、化成処理性の低下は、許容される範囲内で問題にならないレベルであるため、本発明では、従来から化成処理性が顕著に低下すると言われている0.7％超えをSiの下限値とした。なお、好ましくは１％以上である。Siを１％以上含有する場合には、鋼板の化成処理性には問題を残しているが、本発明によれば、従来から化成処理性が顕著に低下すると言われているこのような範囲のSiを含有していても、優れた化成処理性を有する薄鋼板とすることができる。なお、本発明ではSi含有の上限は、とくに限定する必要はないが、材質の作り込みの観点から2.5％以下とすることが好ましい。
Si: over 0.7%
Si is an element that contributes to the stabilization of ferrite and has the effect of increasing the strength of steel and improving workability through solid solution strengthening and hardenability improvement. When a large amount of Si is contained, generally, the elongation value is increased and the workability is improved, but the chemical conversion property is remarkably lowered. In the case where Si is 0.7% or less, the chemical conversion treatment performance is at a level that does not cause a problem within an allowable range. Therefore, in the present invention, it is conventionally said that the chemical conversion treatment performance is significantly reduced. More than% was taken as the lower limit of Si. In addition, Preferably it is 1% or more. When Si is contained in an amount of 1% or more, a problem remains in the chemical conversion property of the steel sheet. However, according to the present invention, the chemical conversion property is conventionally lowered significantly. Even if it contains Si, it can be set as the thin steel plate which has the outstanding chemical conversion property. In the present invention, the upper limit of Si content is not particularly limited, but is preferably 2.5% or less from the viewpoint of making the material.
Siの化成処理性への悪影響は、Si系酸化物の表面濃化によるものであり、Si単体の表面濃化によるのではない。Si系酸化物の表面濃化は、熱間圧延時に起こりうるが、この場合は、その後の酸洗処理である程度は除去できる。また、焼鈍時にも、焼鈍炉内で、再度表面濃化する。Si系酸化物の濃化の程度を、鋼板製造時に制御するのは困難である。
Mn：0.8％以上
Mnは、Ｃと同様に、固溶強化、さらには焼入れ性の向上を介して、鋼の強度を増加させる元素であり、所望の高強度を確保するために、本発明では0.8％以上の含有を必要とする。更にMnは、鋼中Ｓを、MnSとして固定し、Ｓを無害化する作用も有する。このようなことから、Mnは0.8％以上に限定した。なお、引張強さ：780MPa以上を確保するためには、1.5％以上含有することが好ましい。一方、５％を超える過剰の含有は、延性を著しく低下させる。このため、Mnは５％以下に限定することが好ましい。
The adverse effect on the chemical conversion treatment of Si is due to the surface concentration of the Si-based oxide, not the surface concentration of Si alone. The surface enrichment of the Si-based oxide can occur during hot rolling, but in this case, it can be removed to some extent by subsequent pickling treatment. Further, even during annealing, the surface is concentrated again in the annealing furnace. It is difficult to control the degree of concentration of the Si-based oxide when manufacturing the steel sheet.
Mn: 0.8% or more
Mn, like C, is an element that increases the strength of steel through solid solution strengthening and further improvement of hardenability. In order to ensure a desired high strength, Mn is contained in an amount of 0.8% or more in the present invention. Need. Furthermore, Mn has the effect | action which fixes S in steel as MnS, and makes S harmless. For these reasons, Mn is limited to 0.8% or more. In order to secure a tensile strength of 780 MPa or more, it is preferable to contain 1.5% or more. On the other hand, an excessive content exceeding 5% significantly reduces the ductility. For this reason, it is preferable to limit Mn to 5% or less.
上記した成分が基本であるが、さらにAl：0.1％以下、Ｎ：0.010％以下を含む組成とすることが好ましい。
Al：0.1％以下
Alは、脱酸剤として作用するとともに、ＮをAlNとして固定し、Ｎの悪影響を防止する作用を有する元素である。このような効果は0.01％以上の含有で顕著となる。一方、0.1％を超える含有は、Al系介在物量が増加し、鋼の清浄度を低下させる。このため、Alは0.1％以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.01〜0.08％である。
Although the above-mentioned components are basic, it is preferable that the composition further contains Al: 0.1% or less and N: 0.010% or less.
Al: 0.1% or less
Al is an element that acts as a deoxidizer and has an effect of fixing N as AlN and preventing the adverse effects of N. Such an effect becomes remarkable when the content is 0.01% or more. On the other hand, if the content exceeds 0.1%, the amount of Al inclusions increases and the cleanliness of the steel decreases. For this reason, it is preferable to limit Al to 0.1% or less. In addition, More preferably, it is 0.01 to 0.08%.
Ｎ：0.010％以下
Ｎは、Ｃと同様に、固溶して鋼の強度を増加させる元素であるが、多量に含有すると、延性を低下させるとともに、時効硬化させる。このため、Ｎは0.010％以下に限定することが好ましい。なお、好ましくは0.0050％以下である。
上記した組成に加えて、さらにTi：0.03％以下、Nb：0.1％以下、Ｖ：0.1％以下のうちから選ばれた１種または２種以上、および／または、Cr：１％以下、Mo：１％以下、Ni：１％以下、Cu：１％以下、Ｂ：0.01％以下のうちから選ばれた１種または２種以上、および／または、Ca：0.1％以下、REM：0.05％以下のうちから選ばれた１種または２種、を必要に応じ選択して含有することができる。
N: 0.010% or less N, like C, is an element that increases the strength of the steel by solid solution, but when contained in a large amount, it lowers the ductility and age hardens. For this reason, it is preferable to limit N to 0.010% or less. In addition, Preferably it is 0.0050% or less.
In addition to the above composition, Ti: 0.03% or less, Nb: 0.1% or less, V: 0.1% or less, and / or Cr: 1% or less, Mo: 1% or less, Ni: 1% or less, Cu: 1% or less, B: one or more selected from 0.01% or less, and / or Ca: 0.1% or less, REM: 0.05% or less One or two selected from among them can be selected and contained as necessary.
Ti：0.03％以下、Nb：0.1％以下、Ｖ：0.1％以下のうちから選ばれた１種または２種以上
Ti、Nb、Ｖはいずれも、炭窒化物を形成し、結晶粒の粗大化防止、さらには析出強化による強度増加に寄与する元素であり、必要に応じて選択して１種または２種以上を含有できる。このような効果は、Ti：0.01％以上、Nb：0.005％以上、Ｖ：0.01％以上のそれぞれの含有で認められる。一方、Ti：0.03％、Nb：0.1％、Ｖ：0.1％、をそれぞれ超える含有は、延性の低下が著しくなる。そのため、含有する場合には、Ti：0.03％以下、Nb：0.1％以下、Ｖ：0.1％以下に限定することが好ましい。
One or more selected from Ti: 0.03% or less, Nb: 0.1% or less, V: 0.1% or less
Ti, Nb, and V are all elements that form carbonitrides, prevent coarsening of crystal grains, and contribute to increase in strength by precipitation strengthening. Can be contained. Such an effect is recognized by each content of Ti: 0.01% or more, Nb: 0.005% or more, and V: 0.01% or more. On the other hand, when the content exceeds Ti: 0.03%, Nb: 0.1%, and V: 0.1%, the ductility deteriorates remarkably. Therefore, when it contains, it is preferable to limit to Ti: 0.03% or less, Nb: 0.1% or less, and V: 0.1% or less.
Cr：１％以下、Mo：１％以下、Ni：１％以下、Cu：１％以下、Ｂ：0.01％以下のうちから選ばれた１種または２種以上
Cr、Mo、Ni、Cu、Ｂはいずれも、固溶強化あるいは焼入れ性向上を介して、鋼の強度増加に寄与する元素であり、必要に応じて選択して１種または２種以上を含有できる。このような効果は、Cr：0.03％以上、Mo：0.02％以上、Ni：0.03％以上、Cu：0.02％以上、Ｂ：0.001％以上の含有で認められる。また、Cuは耐食性、耐遅れ破壊性の向上にも寄与する。一方、Cr：１％、Mo：１％、Ni：１％、Cu：１％、Ｂ：0.01％を超える含有は、溶接性を劣化させたり、連続焼鈍時にインラインで焼入れ処理を行う場合などでは硬化しすぎて、靱性劣化等を引き起こすなど悪影響を及ぼす。このため、含有する場合には、Cr：１％以下、Mo：１％以下、Ni：１％以下、Cu：１％以下、Ｂ：0.01％以下に、それぞれ限定することが好ましい。
Cr: 1% or less, Mo: 1% or less, Ni: 1% or less, Cu: 1% or less, B: 0.01% or less
Cr, Mo, Ni, Cu, and B are all elements that contribute to increasing the strength of steel through solid solution strengthening or hardenability improvement, and contain one or two or more as required. it can. Such an effect is recognized when Cr: 0.03% or more, Mo: 0.02% or more, Ni: 0.03% or more, Cu: 0.02% or more, B: 0.001% or more. Cu also contributes to the improvement of corrosion resistance and delayed fracture resistance. On the other hand, if the content exceeds Cr: 1%, Mo: 1%, Ni: 1%, Cu: 1%, B: 0.01%, the weldability deteriorates or when in-line quenching is performed during continuous annealing. It is hardened too much, causing adverse effects such as toughness deterioration. For this reason, when it contains, it is preferable to limit to Cr: 1% or less, Mo: 1% or less, Ni: 1% or less, Cu: 1% or less, and B: 0.01% or less, respectively.
Ca：0.1％以下、REM：0.05％以下のうちから選ばれた１種または２種
Ca、REMはいずれも、介在物の形態を制御し、延性の向上に寄与する元素であり、必要に応じて選択して１種または２種を含有できる。このような効果は、Ca：0.002％以上、REM：0.02％以上の含有で顕著となるが、Ca：0.1％、REM：0.05％を超える含有は、介在物量が過剰となり、かえって、延性を低下させる。このため、含有する場合には、Ca：0.1％以下、REM：0.05％以下に限定することが好ましい。
One or two selected from Ca: 0.1% or less, REM: 0.05% or less
Both Ca and REM are elements that control the form of inclusions and contribute to the improvement of ductility, and can be selected as necessary and contain one or two kinds. Such an effect becomes remarkable when the content is Ca: 0.002% or more and REM: 0.02% or more. However, when the content exceeds Ca: 0.1% and REM: 0.05%, the amount of inclusions is excessive, and the ductility is reduced. Let For this reason, when it contains, it is preferable to limit to Ca: 0.1% or less and REM: 0.05% or less.
上記した成分以外の残部は、Feおよび不可避的不純物である。不可避的不純物としては、Ｐ：0.02％以下、Ｓ：0.005％以下が許容できる。なお、Ｐ：0.02％、Ｓ：0.005％をそれぞれ超えて含有すると、靭性および溶接性の低下が著しくなる。
なお、本発明で使用する薄鋼板の組織はとくに限定されない。本発明では、フェライトを主体とした組織、冷延後の焼鈍時に急冷処理を施されて生成したマルテンサイトを主体とする組織、残留オーステナイトやベイナイトを含む組織など、いかなる組織の鋼板も、本発明で使用できる。また、本発明で使用する薄鋼板の製造方法はとくに限定されない。熱延鋼板、冷延鋼板、さらには焼鈍の有無等、いかなる製造方法の鋼板も、適用可能である。
The balance other than the above components is Fe and inevitable impurities. As unavoidable impurities, P: 0.02% or less and S: 0.005% or less are acceptable. In addition, when it contains exceeding P: 0.02% and S: 0.005%, respectively, the fall of toughness and weldability will become remarkable.
The structure of the thin steel plate used in the present invention is not particularly limited. In the present invention, steel sheets having any structure such as a structure mainly composed of ferrite, a structure mainly composed of martensite generated by quenching during annealing after cold rolling, and a structure including retained austenite and bainite are used in the present invention. Can be used in Moreover, the manufacturing method of the thin steel plate used by this invention is not specifically limited. A steel plate of any manufacturing method such as hot rolled steel plate, cold rolled steel plate, and presence / absence of annealing is applicable.
冷延鋼板は、熱延鋼板を酸洗、それに続く冷間圧延、あるいはさらには連続焼鈍等の焼鈍を施されて製造される。連続焼鈍等の焼鈍を施された場合には、焼鈍炉内の環境で、表面にSi系酸化物の濃化層（Si濃化層）が再度、形成される。Si濃化層の形成度合は、焼鈍炉の炉内環境、すなわち炉内雰囲気（露点等）、ライン速度、前後のライン停止タイミングや、炉内開放等の異常状況等に大きく影響され、プロセス・パラメータからは完全には推察できない。本発明では、このようなSiの濃化度合が異なる鋼板も使用可能である。 A cold-rolled steel sheet is manufactured by pickling a hot-rolled steel sheet, followed by cold rolling or further annealing such as continuous annealing. When annealing such as continuous annealing is performed, a concentrated layer of Si-based oxide (Si concentrated layer) is formed again on the surface in the environment in the annealing furnace. The degree of formation of the Si-enriched layer is greatly influenced by the in-furnace environment of the annealing furnace, that is, the furnace atmosphere (dew point, etc.), the line speed, the front and rear line stop timing, and abnormal conditions such as opening in the furnace. It cannot be completely inferred from the parameters. In the present invention, steel sheets having different concentrations of Si can be used.
本発明で得られる薄鋼板は、上記した組成の薄鋼板に、加工工程を施し、少なくとも表層に加工歪（表面歪）を付加された薄鋼板である。本発明における加工工程では、歪は少なくとも表層に付加されていればよいため、少なくとも表層に付加される表面歪の絶対値の和が、公称歪で５％以上となるように調整して、加工歪を付加する。加工工程で表層に付加される表面歪の絶対値の和が、５％未満では、化成処理性の顕著な改善が望めない。なお、好ましくは７％以上である。ここで、表面歪の絶対値の和とは、表面歪を引張・圧縮と方向をつけずに、絶対値として扱い、それらの合計（和）を言うものとする。 The thin steel plate obtained by the present invention is a thin steel plate obtained by subjecting a thin steel plate having the above composition to a processing step and adding a processing strain (surface strain) to at least the surface layer. In the processing step in the present invention, it is sufficient that the strain is added to at least the surface layer. Therefore, the sum of the absolute values of the surface strain added to at least the surface layer is adjusted so that the nominal strain is 5% or more. Add distortion. If the sum of the absolute values of the surface strains added to the surface layer in the processing step is less than 5%, a remarkable improvement in the chemical conversion property cannot be expected. In addition, Preferably it is 7% or more. Here, the sum of the absolute values of the surface strain means that the surface strain is treated as an absolute value without giving any direction of tension / compression, and the sum (sum) of these values.
加工工程における歪の付与は、熱延鋼板であれば、酸洗処理後に、また冷延鋼板であれば、焼鈍後に、室温を含み500℃以下の温度域で行うことが好ましい。というのは、加工温度が500℃以下であれば、通常、回復・再結晶温度未満であり、加工工程で付加された歪が消滅しないことが明らかである。
本発明における加工工程では、表面歪に加えて、板厚方向全域に歪を付加してもよい。例えば、圧延ロールで上下から鋼板を挟み圧下する冷間圧延を施す工程で、歪を付加することにより、表層に加えて、板厚方向全域にも、歪が付加される。しかし、冷間圧延の圧下率（伸び率）によっては、鋼板が高強度化し、材質が劣化する場合がある。なお、高強度鋼板であるほど、インラインで冷間圧延（調質圧延）により、５％以上の歪を付加することは困難であり、オフラインとして、冷間圧延を複数回繰り返す工程とすることが好ましい。
In the case of a hot-rolled steel sheet, the strain is preferably applied in the temperature range of 500 ° C. or less including room temperature after the pickling treatment and in the case of a cold-rolled steel sheet after annealing. This is because when the processing temperature is 500 ° C. or lower, it is usually below the recovery / recrystallization temperature, and it is clear that the strain added in the processing step does not disappear.
In the processing step in the present invention, in addition to the surface strain, strain may be applied to the entire plate thickness direction. For example, in the step of performing cold rolling in which a steel sheet is sandwiched and pressed from above and below with a rolling roll, strain is added to the entire region in the plate thickness direction in addition to the surface layer. However, depending on the rolling reduction (elongation rate) of the cold rolling, the strength of the steel sheet may increase and the material may deteriorate. In addition, it is more difficult to add a strain of 5% or more by in-line cold rolling (temper rolling) as the strength of the steel plate increases. preferable.
本発明における加工工程は、例えば、図５に示すように、鋼板をロールに接触また巻き掛けして曲げ加工を施す工程、または、図４（ａ）に示すようなルーパー状、あるいは図４（ｂ）に示すようなレベラー状の、鋼板の搬送方向に複数のロールを配置した加工装置を用いて、鋼板を搬送しながら、連続的に曲げ−曲げ戻しを複数回繰返す工程とすることが好ましい。図４（ａ）、図４（ｂ）図５に示すような加工装置を用いることにより、薄鋼板の表層に集中して曲げ歪（表面歪）を付与することができる。このような加工装置では、ロール径Ｄと薄鋼板の板厚ｔとに依存して、各ロールで、ｔ／Ｄ×100（％）の表面歪を導入することができる。ロールに接触する面側には圧縮の、非接触面側に引張の、表面歪がそれぞれ導入される。鋼板板厚を一定とすれば、各ロールのロール径を小さくするほど、付加される歪（表面歪）は大きくなるため、通板が可能な限り小径（例えば200〜500mmφ程度）のロールを複数段用いることが好ましい。本発明では、このような一本のロールまたは複数のロールを有する加工装置を用いる場合には、使用されるロールごとに、付加される表面歪の絶対値をとり、それらの合計（和）を、このような加工装置で鋼板に付加された表面歪量とする。 The processing step in the present invention is, for example, as shown in FIG. 5, a step of bending a steel plate by contacting or winding it on a roll, or a looper shape as shown in FIG. It is preferable to use a leveler-like processing apparatus as shown in b) in which a plurality of rolls are arranged in the conveying direction of the steel sheet, and the step of continuously bending and bending back a plurality of times while conveying the steel sheet. . By using a processing apparatus as shown in FIGS. 4 (a), 4 (b) and 5 it is possible to apply bending strain (surface strain) concentrated on the surface layer of the thin steel plate. In such a processing apparatus, depending on the roll diameter D and the sheet thickness t of the thin steel plate, a surface strain of t / D × 100 (%) can be introduced in each roll. Compressive surface strain is introduced into the surface in contact with the roll, and tensile surface strain is introduced into the non-contact surface. If the steel plate thickness is constant, the smaller the roll diameter of each roll, the greater the applied strain (surface strain). Therefore, multiple rolls with as small a diameter as possible (for example, about 200 to 500 mmφ) are required. It is preferable to use a stage. In the present invention, when using such a processing apparatus having one roll or a plurality of rolls, the absolute value of the surface strain to be added is taken for each roll to be used, and the total (sum) of them is taken. The amount of surface strain applied to the steel sheet by such a processing apparatus is used.
本発明で好適に使用できる加工装置として、例えば図４（ｃ）に示すような装置が考えられる。
図４（ｃ）に示す加工装置は、薄鋼板の通板方向に沿って複数のロール、好ましくは200〜500mmφ程度の小径のロールを、前記薄鋼板が該複数のロール間を縫うように通板可能で、かつ前記薄鋼板に曲げ−曲げ戻しの加工を付加可能なように、前記複数のロールが通板方向に直交する方向（上下方向）に移動可能に配設した装置である。曲げ−曲げ戻しの加工を行わないときは、図４（ａ）に示すように、薄鋼板が平坦に通板できるように、各ロールの位置を調整し、一方、曲げ−曲げ戻しの加工を行うときは、図４（ｃ）に示すように、薄鋼板に所望の表面歪が付加可能なように各ロールの位置を、通板方向に直交する方向（上下方向）に変化させることが好ましい。また、位置を変化させるロールの数を調整して、付加する表面歪量を調整することもできる。
As a processing apparatus that can be suitably used in the present invention, for example, an apparatus as shown in FIG.
The processing apparatus shown in FIG. 4 (c) passes a plurality of rolls, preferably a roll having a small diameter of about 200 to 500 mmφ, along the sheet passing direction of the thin steel sheets so that the thin steel sheets sew between the plurality of rolls. It is an apparatus in which the plurality of rolls are arranged so as to be movable in a direction (vertical direction) perpendicular to the sheet passing direction so that the sheet can be added and a bending-bending process can be added to the thin steel sheet. When the bending-bending process is not performed, as shown in FIG. 4A, the position of each roll is adjusted so that the thin steel plate can be passed flatly, while the bending-bending process is performed. When performing, as shown in FIG.4 (c), it is preferable to change the position of each roll to the direction (up-down direction) orthogonal to the sheet passing direction so that desired surface distortion can be added to a thin steel plate. . In addition, the amount of surface strain to be added can be adjusted by adjusting the number of rolls whose position is changed.
なお、本発明では、図４（ａ）〜（ｃ）に例示された加工装置による表面歪付加と、冷間圧延を施すことによる歪付加を組み合わせてもよい。
なお、本発明において、鋼板表層に付加される表面歪を、真歪でなく公称歪とするのは、化成処理性の良否が加工の各工程で付加される公称歪の絶対値の和でよく整理できることを見出したことに基づく。
In addition, in this invention, you may combine the surface strain addition by the processing apparatus illustrated by FIG.4 (a)-(c), and the strain addition by giving cold rolling.
In the present invention, the surface strain applied to the surface layer of the steel sheet is not the true strain but the nominal strain. The quality of the chemical conversion treatment may be the sum of the absolute values of the nominal strain added in each process. Based on finding things that can be organized.
以下、さらに本発明を実施例に基づき詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.
表１に示す組成と、表２に示す引張特性を有する鋼板No.１を母板（鋼帯）として用いた。この鋼帯は、連続焼鈍（CAL）ずみの冷延鋼帯（冷延焼鈍板）である。この冷延焼鈍板は、インラインで伸長率：0.1〜0.2％の調質圧延が施されているが、全体で均一な歪と言い難く、しかも鋼板の形状矯正の意味しかないため、調質圧延による歪付加は零として扱った。なお、冷延焼鈍板に加工工程での歪付加として、冷間圧延を積極的に利用し、さらに曲げ加工を施した場合についても調査した。 Steel plate No. 1 having the composition shown in Table 1 and tensile properties shown in Table 2 was used as a base plate (steel strip). This steel strip is a continuously annealed (CAL) cold-rolled steel strip (cold-rolled annealed plate). This cold-rolled annealed sheet is temper-rolled in an in-line stretch ratio of 0.1-0.2%, but it is difficult to say that it is a uniform strain as a whole. The distortion due to was treated as zero. In addition, it investigated also about the case where cold rolling was positively utilized and bending was further applied to the cold-rolled annealed plate as a strain addition in the processing step.
これら鋼帯（冷延焼鈍板）に、表３に示す加工工程を施した。この加工工程では、図５に示すように、ロールに接触させる曲げ加工により、表面歪を付加する方法（加工工程ａ）、また、加工工程ａと同様の曲げ加工を施した後、曲げ戻して、平板化し、表面歪を付加する方法（加工工程ｂ）、加工工程ｂと同様の加工（曲げ−曲げ戻し−平板化）を施した後、再度、加工工程ａと同じ方向に曲げ加工を施し、表面歪を付加する方法（加工工程ｃ）、加工工程ｂと同様の、曲げ加工（曲げ−曲げ戻し−平板化）を施した後、さらに加工工程ａとは逆方向に曲げ加工を施し、表面歪を付加する方法（加工工程ｄ）で、表面歪を付加した。曲げ加工における表面歪は、計算値（ｔ／Ｄ×100（％））による値を指標とした。なお、表面歪の付加量は、ロール径、および／または、曲げ回数により変化させた。また、冷延焼鈍板に加工工程での歪付加として、冷間圧延を積極的に利用し、さらに上記した曲げ加工を施した場合（加工工程ｅ）についても調査した。 These steel strips (cold-rolled annealed plates) were subjected to the processing steps shown in Table 3. In this processing step, as shown in FIG. 5, a method of adding surface strain by bending contact with a roll (processing step a), and after bending the same as the processing step a, bend back. , After flattening and applying surface distortion (processing step b), processing (bending-bending back-flattening) similar to processing step b, and then bending again in the same direction as processing step a , After applying a bending process (bending-bending-unflattening), which is the same as the method of adding surface strain (processing step c) and processing step b, further bending in the opposite direction to the processing step a, Surface strain was added by a method for applying surface strain (processing step d). The surface strain in the bending process was determined by using a calculated value (t / D × 100 (%)) as an index. The amount of surface strain added was changed depending on the roll diameter and / or the number of bendings. Moreover, the case where the above-mentioned bending process was given to the cold-rolled annealed plate by actively using cold rolling as a strain addition in the processing step (processing step e) was also investigated.
また、表面歪の測定は、鋼板表面に所定寸法のスクライブド・サークル（図６）を転写させたのち、加工工程を施し、加工後にスクライブド・サークルを実測し、表面歪を測定したが、計算値（ｔ／Ｄ×100（％））と大差ない傾向を示したので、計算値を指標にして、化成処理性を評価した。
加工工程を施されたままの薄鋼板（サンプル）について、中央付近に、加工された部位を含む試験片（大きさ：70mm×150mm程度）を切り出し、化成処理性を評価した。なお、曲げ半径が小さい場合には、曲げ頂点で化成処理性の評価が可能なように、一端を切断した状態（図７参照）で試験した。化成処理性の試験方法は次の通りとした。
In addition, the surface strain was measured by transferring a scribed circle (Fig. 6) of a predetermined size to the surface of the steel sheet, applying a processing step, measuring the scribed circle after processing, and measuring the surface strain. Since it showed a tendency not much different from (t / D × 100 (%)), the chemical conversion property was evaluated using the calculated value as an index.
About the thin steel plate (sample) as it was processed, the test piece (size: about 70 mm x 150 mm) containing the processed site | part was cut out near the center, and chemical conversion property was evaluated. In addition, when the bending radius was small, it tested in the state (refer FIG. 7) which cut | disconnected one end so that chemical conversion processability evaluation was possible at a bending vertex. The chemical conversion treatment test method was as follows.
採取した試験片に、脱脂→水洗→表面調整→化成処理→カチオン電着塗装を順次施した。なお、カチオン電着塗装を施さず、化成処理ままの試験片も作製した。
脱脂処理は、日本ペイント製薬液：EC90MおよびEC90L-2の混合液を使用し、温度：42℃として、試験片表面に120s間吹き付ける処理とした。また、表面調整処理は、日本ペイント製薬液：5N-10を使用し、該薬液に室温環境で、30ｓ間浸漬する処理とした。化成処理は、日本ペイント製薬液：SD2500を用い、液温：43±3℃として、ＴＡ（全リン酸濃度）：20〜26pt.、ＦＡ（遊離酸度）：0.7〜0.9pt.、ＡＣ（促進剤濃度）：2.8〜3.5pt.の条件で、該薬液に120ｓ間浸漬した後、170℃×20minで焼成する処理とした。また、塗装後耐食性の評価を行う場合に、上記した化成処理後に行うカチオン電着塗装処理は、日本ペイント製薬液：V-50を用い、液温：28℃、付加電圧：180V、処理時間：180ｓの条件で、凡そ膜厚：20〜25μmの塗膜を形成する処理とした。
The collected specimens were sequentially subjected to degreasing → water washing → surface adjustment → chemical conversion treatment → cation electrodeposition coating. In addition, the test piece as a chemical conversion treatment was also produced without performing cationic electrodeposition coating.
The degreasing treatment was performed by spraying the surface of the test piece for 120 s at a temperature of 42 ° C. using a mixed solution of Nippon Paint Pharmaceutical: EC90M and EC90L-2. In addition, the surface conditioning treatment was performed by using Nippon Paint Pharmaceutical Solution: 5N-10 and immersing in the chemical solution at room temperature for 30 seconds. Chemical conversion treatment uses Nippon Paint Pharmaceutical Solution: SD2500, liquid temperature: 43 ± 3 ° C, TA (total phosphoric acid concentration): 20-26 pt., FA (free acidity): 0.7-0.9 pt., AC (accelerated) Agent concentration): After immersing in the chemical solution for 120 s under the condition of 2.8 to 3.5 pt. Moreover, when evaluating the corrosion resistance after coating, the cationic electrodeposition coating treatment performed after the chemical conversion treatment described above uses Nippon Paint Pharmaceutical Solution: V-50, liquid temperature: 28 ° C., additional voltage: 180 V, treatment time: It was set as the process which forms the coating film of about 20-25 micrometers in film thickness on condition of 180 s.
カチオン電着塗装まで施された試験片に、図３（ａ）に示すように、表面にクロスカットを入れ、端部５〜10mm程度をテープでマスキングしたのち、該試験片を５％NaCl水溶液（液温：55℃）中に、10日間浸漬するＳＤＴ試験を実施した。浸漬終了後、試験片表面にセロハンテープを貼りつけ、テープ剥離を行って、図３（ｂ）に示すようにクロスカット部からの最大片側フクレ幅を測定した。最大片側フクレ幅が2.5mm以下の場合を化成処理性が良好（OK）、それ以外の場合を不良（NG）と判断した。 As shown in Fig. 3 (a), a test piece that has been applied up to cationic electrodeposition coating is cross-cut on the surface, and the edge is masked with about 5 to 10mm with tape. (Liquid temperature: 55 ° C.) An SDT test was carried out for 10 days. After dipping, a cellophane tape was applied to the surface of the test piece, the tape was peeled off, and the maximum one-side swelling width from the cross-cut portion was measured as shown in FIG. When the maximum one-sided blister width was 2.5 mm or less, chemical conversion property was judged as good (OK), and other cases were judged as bad (NG).
また、化成処理までを施された試験片について、走査型電子顕微鏡（倍率：1000倍）を用いて化成結晶を観察した。化成結晶が緻密な「均一粒」で、かつ「スケなし」の場合を化成処理性良好（OK）、それ以外の場合を不良（NG）と判断とした。
なお、ここでいう「均一粒」とは、見た目で均質に見えるものについては、平均結晶粒径の±２０％以内であるか、見た目で明らかに粗大粒と微小粒が混ざっている場合には、粗大粒の粒径が、微小粒の粒径の３倍以下である場合をいう。
Moreover, about the test piece to which the chemical conversion treatment was performed, the chemical conversion crystals were observed using a scanning electron microscope (magnification: 1000 times). The case where the chemical conversion crystals were dense “uniform grains” and “no scum” was judged as good (OK), and the other cases were judged as bad (NG).
As used herein, the term “uniform grains” refers to those that appear to be homogeneous, within ± 20% of the average crystal grain size, or when apparently coarse grains and fine grains are mixed. The case where the particle size of coarse particles is three times or less than the particle size of fine particles.
またここでいう「スケ無し」とは、異常部分を除くランダムな部分を倍率：1000倍で２視野以上観察し、「スケ」が見られない場合をいう。「スケ」とは、通常、化成結晶がついていない部分のことを指す。しかし、拡大して観察すると、全く化成結晶がついてないと見做せる部分と、周りの化成結晶サイズに対して、非常に小さな化成結晶が疎らに、非常に薄い密度で付いてある部分もある。このため本発明では、「スケ」とは、化成結晶が均一粒（平均結晶粒径に対して、±２０％以内）の場合には、化成結晶粒径（直径）の３倍を超える領域に化成結晶が形成されていない箇所をいい、化成結晶が粗大粒と微小粒との混粒の場合には、粗大粒の粒径（直径）の５倍を超える領域に化成結晶が形成されていない箇所をいうものとする。 Further, “no skein” here refers to a case where a random part excluding an abnormal part is observed at two magnifications or more at a magnification of 1000, and “skew” is not seen. “Suke” usually refers to a portion without a chemical conversion crystal. However, when enlarged, it can be seen that there is no conversion crystal at all, and there are parts where very small conversion crystals are attached at a very thin density relative to the size of the surrounding conversion crystals. . Therefore, in the present invention, “skew” refers to a region exceeding three times the chemical crystal grain size (diameter) when the chemical crystals are uniform grains (within ± 20% of the average crystal grain size). This refers to a place where no chemical conversion crystal is formed. When the chemical conversion crystal is a mixture of coarse and fine grains, the chemical conversion crystal is not formed in a region exceeding 5 times the grain size (diameter) of the coarse grains. It shall be a part.
得られた結果を表３に示す。 The obtained results are shown in Table 3.
サンプルNo.31（母板（鋼板No.1））は化成処理性が低下しているが、付加表面歪の絶対値の和が５％以上である本発明例はいずれも、化成処理性に優れた薄鋼板となっている。なお、加工された部位の表裏で、化成処理性に差異はない。また、付加された表面歪の絶対値の和が５％以上でかつその量が多くなるほど、片側フクレ量が小さくなって、化成処理性が改善していることがわかる。また、曲げ加工の方向はとくに影響は少なく、それぞれの工程で付加された表面歪の絶対値の和の大小が、化成処理性へ大きく影響していることがわかる。 Sample No. 31 (base plate (steel plate No. 1)) has a low chemical conversion property, but any of the inventive examples in which the sum of the absolute values of the additional surface strains is 5% or more has a chemical conversion property. It is an excellent thin steel sheet. In addition, there is no difference in chemical conversion processability in the front and back of the processed site | part. It can also be seen that as the sum of the absolute values of the added surface strains is 5% or more and the amount thereof is increased, the amount of swelling on one side is reduced and the chemical conversion treatment property is improved. In addition, the direction of bending is not particularly affected, and it can be seen that the magnitude of the sum of the absolute values of the surface strain added in each process greatly affects the chemical conversion treatment.
これに対し、本発明の範囲を外れる比較例（サンプルNo.41、No.47）は、化成処理性が低下している。
サンプルNo.41、No.47は、付加された表面歪の絶対値の和が５％未満であり、付加した表面歪量が不足し、化成処理性が低下している。
なお、サンプルNo.31は、母板のままを参考として表示したものであり、化成処理性は低下している。サンプルNo.32は（鋼板No.13）、軟鋼であり母板のままを参考として表示したものであり、化成処理性は良好である。
On the other hand, in the comparative examples (samples No. 41 and No. 47) that are out of the scope of the present invention, the chemical conversion treatment performance is lowered.
In samples No. 41 and No. 47, the sum of the absolute values of the added surface strains is less than 5%, the amount of the added surface strains is insufficient, and the chemical conversion treatment performance is lowered.
Note that Sample No. 31 is displayed with reference to the mother board as a reference, and the chemical conversion treatment performance is reduced. Sample No. 32 (steel plate No. 13) is mild steel and is displayed with the base plate as a reference, and the chemical conversion treatment is good.
Claims (7)
Ｃ：0.05％以上、 Si：0.7％超え、
Mn：0.8％以上
を含有する組成の薄鋼板に、加工工程を施し、該薄鋼板の表層に表面歪を付加するにあたり、前記加工工程が、室温を含む500℃以下の温度域で行う加工であり、該加工工程において前記薄鋼板の表層に付加される表面歪の絶対値の和が、公称歪で、５％以上となるように調整することを特徴とする化成処理性に優れた高加工性高強度薄鋼板の製造方法。 % By mass
C: 0.05% or more, Si: more than 0.7%,
Mn: When a thin steel plate having a composition containing 0.8% or more is subjected to a processing step and surface strain is applied to the surface layer of the thin steel plate, the processing step is performed in a temperature range of 500 ° C. or less including room temperature. There, high machining sum of the absolute values of surface strain to be added to the surface layer of the steel sheet in said processing step, at a nominal strain, excellent chemical conversion treatability, characterized in that adjusted to be 5% or more Manufacturing method of high strength thin steel sheet.
Ｃ：0.05％以上、 Si：1.0％以上、
Mn：1.5％以上
を含有する組成の薄鋼板であることを特徴とする請求項１または２に記載の高加工性高強度薄鋼板の製造方法。 The said thin steel plate is mass%,
C: 0.05% or more, Si: 1.0% or more,
The method for producing a high workability and high strength thin steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the thin steel sheet has a composition containing Mn: 1.5% or more.
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