JPH01294823A - 超深絞り用冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、深絞り性に極めて優れた冷延鋼板の製造方法
に関する。

〔従来の技術〕

従来、冷延鋼板の製造工程においては、Ａ、変態点以上
の仕上温度で熱間圧延した素材を酸洗し、７５％程度の
冷延率で冷間圧延した後、焼純するのが一般的である。

このような従来方法において、Ｌ記冷延鋼板のランクフ
ォード値（以下ｒ値と記す）を向上させるためには、上
記冷延率を７５％程度から９０％程度に上げてやればよ
いことがわかっているが、この場合、冷延機の能力の都
合からこのような高圧下の冷延率を採用することは困難
であった。また、仮にレバース圧延機などを採用するこ
とにより上記高冷延率での圧延が可能となったとしても
、現実には熱延仕上板厚が酸洗ライン通過可能な最大厚
さ６鶴程度に制限されるので、これから例えば０．８　
ｆｌｔの冷延鋼板を製造する場合、８７％の冷延率しか
取れず、結局上記高冷低率は実現困難であり、十分な冷
延集合組織の発達が望めない、その結果、再結晶焼純後
に深絞り性にを効な集合Ｍｉ織が発達せず、ｒ値が２．
０前後となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点１ 以上のように、従来の冷延鋼板の製造方法では、理芯的
な冷延率が取れずに十分な冷延集合組織が得られないた
め、得られる深絞り性、つまりｒ値に限度があるという
問題点があった。

本発明の目的は、上記従来の状況に鑑みてなされたもの
で、深絞り性の極めて良好な冷延鋼板の製造方法を提供
することにある。

本件発明者は、上記従来の問題点を解決するために鋭意
研究し、冷間圧延の集合組織の一部を熱延段階で作り、
続く冷間圧延でそれを完全なものとし、又冷延鋼板に要
求される形状、精度３表面品質については冷延段階で作
り上げればよいことを見出し、本発明を成したものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本願の特定発明は、Ｃ：　０．０１重量％以下、
Ｎ　：　０．０１重量％以下を含有し、Ｔｉ　：０．２
重量％以下、Ｎｂ　：ｏ、２重量％以下で、かつ（Ｃ／
１２＋Ｎ／１４）　＜　（Ｔｉ　／４８＋Ｎｂ　／９３
）となる量のＴ１あるいはＮｂの一方又は双方を添加し
た鋼に対し、９００℃〜１２００℃で粗圧延を施すとと
もに、Ｔｉ。

Ｎｂの炭、窒化物を析出させて固溶（Ｃ，Ｎ）を２０ｐ
ｐｍ以下とし、８８０℃〜６００℃で仕上板厚１゜に対
してロール径Ｄ１がＤ＋　＞ＩＯＱ　ｔ、となる圧延ロ
ールを用いて圧下率Ｒ１の仕上圧延を行い、６００℃以
下で巻取り、酸洗後、仕上板厚Ｌ２に対してロール径り
、がＤｔ　＞１００　ｔ２となる圧延ロールを用いて圧
下率Ｒ２＞５０％（但し、Ｒ７とＲ２との合計圧下率Ｒ
は９５％＞Ｒ＞７５％）の冷間圧延を施した後、焼純す
るようにした製造方法である。また、本願の関連発明は
、上記特定発明における化学成分の鋼にＢ　：　０．０
００５〜０．００５重量％を含有させ、これを上記製造
方法に適用したものである。なお、ここで合計圧下率Ｒ
は下記式で求められる。

Ｒ−１−（１−Ｒ，）　　（１−Ｒ＊　　）また、粗圧
延については従来の再加熱圧延でも、鋳造後ただちに圧
延を行う直接圧延であっても良い。

ここで本願発明の成分限定理由及び製造条件について説
明する。

まず特定発明における成分限定理由について説明する。

Ｃ，Ｎは、それぞれ０．０１％を越えて添加すると、Ｔ
ｉＣ，ＴｉＮ、　　ＮｂＣなどの析出物が多くなるため
製品の加工性が悪くなり、又これを固着するためのＴｉ
、Ｎｂの量が多くなって高価になることから、Ｃ５０，
０１％、Ｎ≦０．０１％とした。

Ｔｉ　、Ｎｂは、これを添加することで、その炭。

窒化物を形成させて鋼中の固溶（Ｃ，Ｎ）を滅じ、さら
にフェライト再結晶温度を大幅に上げることができ、加
工中の回復も遅らせることが可能になる。これによって
冶金的にみた場合、冷間で圧延したのと同様な状態を高
温域８００℃以下まで延長することができ、冷間集合組
織の一部分を熱間圧延時に作ることが可能となる。そし
てこのＴｉ。

Ｎｂの添加量は炭、窒化物を形成して鋼中の固溶（Ｃ，
Ｎ）を固定するに必要な量、即ち（Ｃ／１２＋Ｎ／１４
）　＜（Ｔｉ　／４８＋Ｎｂ　／９３）を満足する量と
し、かつ経済性をも考慮してＴｉ　　：０．２重量％以
下、Ｎｂ　２０．２重量％以下とした。

また、他の成分については限定していないが、加工用冷
延鋼板として通常含まれている成分、例えばＭｎ　＜０
．３％、Ｓｉ　＜０．２％、Ｐ＜０．０２％、Ｓ＜０．
０２％、Ａ　Ｊ　＜０．１　％等がある。

次に関連発明における成分限定理由について説明する。

なお、Ｃ，Ｎ、　Ｔｉ　、　Ｎｂについては上記特定発
明で説明した理由と同様であるので、その説明は省略す
る。

Ｂは、これを添加することで耐たて割れ性を改善できる
。即ち、Ｔｉ　、Ｎｂを添加することにより、固溶Ｃを
低減することができるが、この固溶Ｃの低減は結晶粒界
の結合力を弱め、２次加工時の耐たて割れ性を劣化させ
る。そこでＢを添加することで、このＢを結晶粒界に偏
析させて結晶粒界の結合力を強めることができる。ここ
で、Ｂの添加量については０．０００５％未満では上述
の効果が得られず、ｏ、ｏｏｓ％を越える添加は経済的
に不利な上、過剰なりの添加は製品の深絞り性に悪影響
を及ぼすことから、０．０００５％〜０．００５％とし
た。

次に製造条件について説明する。

Ｔｉ　、Ｎｂの炭、窒化物析出処理を行う点：固溶（Ｃ
，Ｎ）が多量に含まれている状態で未再結晶フェライト
域圧延を施しても、再結晶焼純時に板面に平行な（Ｉｌ
ｌ）集合組織は発達せず、深絞り性に悪影響を及ぼす（
２００）集合組織が発達する。

冷間圧延で高い深絞り性を得ようとする場合には、熱間
圧延終了後に高温で巻取って炭、窒化物を析出させてお
くことが必要であるが、これと同様に８８０℃〜６００
℃の温度範囲での、特に８００℃以下の未再結晶圧延前
に、Ｔｉ　、Ｎｂの炭、窒化物を析出させて、鋼中の固
溶（Ｃ，Ｎ）を減じておくことが必要である。

ここで熱延仕上前に、Ｔｉ　　（Ｃ，Ｎ）　、　Ｎｂ（
Ｃ，Ｎ）を充分に析出させる方法としては次の３つが考
えられる。

■　再加熱圧延の場合、スラブ加熱温度を９００℃〜１
１００℃と低温にして、スラブ加熱段階で析出物をあま
り固溶させない方法。

■　粗圧延温度を９００〜１０００℃と低（して、Ｔｉ
、Ｎｂの炭、窒化物を圧延誘起析出させる方法。

■　粗圧延の終了から熱延仕上までに時間をおいて、こ
の間に炭、窒化物を析出させる方法（この場合、待ち時
間は析出物生成温度域で４分以上が望ましい）。

温間圧延温度を８８０〜６００℃とした点、及び冷間圧
延との合計圧下率を７５％以上９５％以下とした点：８
００℃を越える温度での圧延では、フェライトが再結晶
し加工組織、圧延集合組織は残らない。

この温度域での圧下量と最終製品の特性とは関係しない
。また、８００℃以下の未再結晶フェライト域での圧下
率が次工程の冷間圧延とともに圧延集合組織を形成する
上で重要であり、従ってトータルで７５〜９５％になる
ようこの温度域での圧下量を制御する。一方、６００℃
未満の温度での圧延では材料の変形抵抗が大きすぎるの
で、実際的ではない、そのため８８０℃〜６００℃とし
た。

また、再結晶焼純で深絞り性に存効な集合＆Ｉ１ｍを得
るためには、冷延集合組織を十分に発達させておかなけ
ればならない、そのためには、先のフェライト未再結晶
域での圧延率と冷間圧延率との合計が７５〜９５％必要
である。即ち、温間圧延での圧下率Ｒ１は、それに続く
冷間圧延の圧下率Ｒ２との合計圧下率Ｒ（＝１　　　（
１−Ｒ＋　）　　（ｌ　　Ｒ１））が７５％以上９５％
以下となるようにする。また巻取り温度は巻取り段階で
再結晶しない条件、つまり６００℃以下にする必要があ
る。それ以上になると冷延との積算効果が朋待できなく
なるからである。

この場合、冷間圧延については、上記熱間圧延で作られ
た集合Ｍｉ織を完全なものとし、かつ表面形状を整える
ために、５０％以上の圧下率を必要とする。

熱間圧延における潤滑：熱延時の潤滑については、この
潤滑が優れている程冷延と同等の特性がもたらされ好ま
しいが、潤滑条件が悪くとも冷延との合計圧下率が本発
明範囲であれば、それ以下の圧下率の冷延鋼板よりも高
いｒ値を得ることかで゛きるので、特に規定する必要は
ない。

ロール径を規定した点：ロール径が仕上板厚に比べてあ
まり小さいと、冷延率を高くしても板の中心部まで塑性
歪が入らず、十分な冷延集合＆ＩＩＷｘが得られない。

そのため、仕上板厚ｔに対してロール径りをＤ＞１００
ｔとなるようにする。なお、このことは冷延ロールにつ
いても同様である。

〔作用〕

本発明に係る冷延鋼板の製造方法においては、Ｔｉ　、
Ｎｂの炭、窒化物を析出させて鋼中の固溶（Ｃ，Ｎ）を
低減するとともに、所定ロール径の圧延ロールによって
所定圧下率の温間圧延及び冷間圧延を行うようにしたの
で、冶金的に見て冷間のみで圧延したのと略同様な状態
を、高温域８００℃以下まで延長することができ、深絞
り性に影響する冷延集合）ＪｉＶＩＡをこの両圧延で発
達させることが可能となり、高い深絞り性が得られるや
また、本願の関連発明においては、Ｂを添加するように
したごとから、上述の効果に加えて鋼中の固溶（Ｃ，Ｎ
）の低減に起因する耐たて割れ性の劣化が防止できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

まず、本願の特定発明の実施例について説明する。

第１表は本発明のｔ！ｉ４（表中、Ｃ，Ｄ）及び比較鋼
（表中、Ａ、Ｂ）の化学成分を示す。

本実施例では第１表に示す４綱種を転炉で熔製し、通常
の工程でスラブを製造した後、第２表に示す条件で熱間
圧延を行い、これをコイルに巻取り、酸洗した後、これ
も第２表に示す条件で冷間圧延を行い、８５０℃×１．
５分の連続焼純（ＣＡＬ、）もしくは７５０℃×３時間
のバッチ焼純（ＢＯＸ）を行い、材料のｒ値を測定した
。

その結果を第２表に示す。

第２表からも明らかなように、本願発明の鋼（第３．４
，６．７．１０欄）では、いずれにおいてもｒ値が２，
０以上と高（、良好な深絞り性が得られていることがわ
かる。

また本件発明者は、圧延率と深絞り性（ｒ値）との関係
について実験を行った。

図は、上記実験結果を示す特性図である。この実験は、
０．００２５％Ｇ−０，０１％Ｓｉ　−０，１５％Ｍｎ
　−０，００１％Ｓ−０，０８％Ｔｉ−０，００３％Ｎ
の熱延板を、圧下率を変化させて冷間圧延し、８５０℃
×２分の再結晶焼純した後、ｒ値を測定した（図中、Ｏ
印で示す）。また、上記熱延板を全圧下率の半分を８０
０℃以下の熱延で行い、残り半分を冷延で行って、同様
に８５０℃×２分の再結晶焼純をした後、ｒ４ｆｌを測
定した（図中、・印で示す）。

同図からも明らかなように、合計圧下率７５〜９５％の
範囲では、いずれも（０，・印）２．０以上のｒ値が得
られていることがわかる。

次に、本願の関連発明の実施例について説明する。

第３表は本願の関連発明の鋼（表中のＥ）及び比較鋼（
表中のＣ）の化学成分を示す０本実施例では第３表に示
す２＠種を熔製し、通常の工程でスラブを製造した後、
１０００℃に再加熱してγ域で３０ｍ■厚さに粗圧延し
、８５０℃になったところで仕上圧延を行い、８００℃
以下の圧下率を６０％にして２．９龍の厚さに仕上げ、
仕上温度は岡崎（Ｅ。

Ｃ）とも７３０℃程度とした。次に、これを５００℃で
巻取った後、酸洗して冷間圧延した。この冷間圧延の仕
上板厚は０．８ｆｌであるから、８００℃以下の温度範
囲での圧下率は合計８９％である。また熱間圧延のロー
ル径はφ８００、冷間圧延のロール径はφ５８０である
。

そして、上記製造方法により得られた鋼板を８５０℃×
１．５分の連続焼純した後、ｒ値の測定及び２次加工時
の耐たて割れ性の試験を行った。この耐たて割れ性の試
験はカップ縦割れ試験を採用し、鋼板をφ１４５でブラ
ンクした後、絞り比α：２．０で試験用カップを作製し
、これを液体窒素温度から常温までの温度範囲で、円錐
ポンチにかぶせてカップ底面から薄型をかけて破壊し、
その時の脆性破壊率から遷移温度を測定した。

その実験結果を第４表に示す。

同表によれば、本関連発明ではＢを添加することによっ
て脆性遷移温度が低下し、耐たて割れ性が改善している
ことがわかる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る超深絞り用冷延鋼板の製造
方法によれば、Ｔｉ　、Ｎｂの炭、窒化物を析出させて
鋼中の固溶（Ｃ，Ｎ）を低減するとともに、外延段階で
冷間圧延集合Ｍｉ織の一部又はそのほとんどを作り、冷
延段階でこの集合Ｍｉ織を完全なものとするとともに表
面性状を整えるようにしたので、表面性状に優れ、かつ
深絞り性に極めて優れた冷延鋼板が得られる効果がある
。

また本願の関連発明によれば、さらにＢを添加するよう
にしたので、上記効果に加えて耐たて割れ性を向上でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は圧下率とｒ値との関係を示す特性図であ圧下中（
／、） １、／１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃ：０．０１重量％以下、Ｎ：０．０１重量％以
   下を含有し、Ｔｉ：０．２重量％以下、Ｎｂ：０．２重
   量％以下で、かつ（Ｃ／１２＋Ｎ／１４）＜（Ｔｉ／４
   ８＋Ｎｂ／９３）となるような量のＴｉあるいはＮｂの
   一方又は双方を添加した残部Ｆｅ及び不可避的不純物よ
   りなる鋼に対し、９００℃〜１２００℃の温度範囲にて
   粗圧延を施すとともに、Ｔｉ又はＮｂの炭、窒化物を析
   出させて鋼中の固溶Ｃ及び固溶Ｎの総量を２０ｐｐｍ以
   下とし、８８０℃〜６００℃の温度範囲で、仕上板厚ｔ
   ＿１に対してロール径Ｄ＿１がＤ＿１＞１００ｔ＿１と
   なる圧延ロールを用いて未再結晶領域での圧下率Ｒ＿１
   の仕上圧延を施した後６００℃以下で巻取り、酸洗を行
   い、さらに仕上板厚ｔ＿２に対してロール径Ｄ＿２がＤ
   ＿２＞１００ｔ＿２となる圧延ロールを用いて圧下率Ｒ
   ＿２＞５０％（但し、Ｒ＿１とＲ＿２の合計圧下率Ｒは
   ９５％＞Ｒ＞７５％）の冷間圧延を施した後、焼純を行
   うようにしたことを特徴とする超深絞り用冷延鋼板の製
   造方法。
2. （２）Ｃ：０．０１重量％以下、Ｎ：０．０１重量％以
   下、Ｂ：０．０００５〜０．００５重量％を含有し、Ｔ
   ｉ：０．２重量％以下、Ｎｂ：０．２重量％以下で、か
   つ（Ｃ／１２＋Ｎ／１４）＜（Ｔｉ／４８＋Ｎｂ／９３
   ）となるような量のＴｉあるいはＮｂの一方又は双方を
   添加した残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる鋼に対し
   、９００℃〜１２００℃の温度範囲にて粗圧延を施すと
   ともに、Ｔｉ又はＮｂの炭、窒化物を析出させて鋼中の
   固溶Ｃ及び固溶Ｎの総量を２０ｐｐｍ以下とし、８８０
   ℃〜６００℃の温度範囲で、仕上板厚ｔ＿１に対してロ
   ール径Ｄ＿１がＤ＿１＞１００ｔ＿１となる圧延ロール
   を用いて圧下率Ｒ＿１の仕上げ圧延を施した後、６００
   ℃以下で巻取り、酸洗いを行い、さらに仕上板厚ｔ＿２
   に対してロール径Ｄ＿２がＤ＿２＞１００ｔ＿２となる
   圧延ロールを用いて圧下率Ｒ＿２＞５０％（但し、Ｒ＿
   １とＲ＿２の合計圧下率Ｒは９５％＞Ｒ＞７５％）の冷
   間圧延を施した後、焼純を行うようにしたことを特徴と
   する超深絞り用冷延鋼板の製造方法。