JPH0158254B2 - - Google Patents
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- JPH0158254B2 JPH0158254B2 JP17704582A JP17704582A JPH0158254B2 JP H0158254 B2 JPH0158254 B2 JP H0158254B2 JP 17704582 A JP17704582 A JP 17704582A JP 17704582 A JP17704582 A JP 17704582A JP H0158254 B2 JPH0158254 B2 JP H0158254B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
本発明は、プレス成形性に優れた冷延鋼板の製
造方法に関するものである。 従来、自動車の外板などのように優れたプレス
成形性と遅時効性が要求されるプレス成形用冷延
鋼板は、箱焼鈍法で製造されていた。近年、生産
性の向上、省力化等を目的として連続焼鈍法が一
般の冷延鋼板の製造に採用されている。しかしな
がら、この連続焼鈍法では、急速加熱、短時間均
熱および急速冷却が行なわれるものであるから、
プレス成形性および遅時効性に優れたプレス成形
用冷延鋼板を製造する場合に、連続焼鈍法を採用
するには種々の問題があつた。 したがつて、現在のところプレス成形性に優れ
た冷延鋼板を製造するためには、次の２種類の方
法によらざるを得ないのが現状である。先づ、第
１の方法は、鋼中のＣの量を0.010％以下に低減
させるとともにTi、Nb等の炭化物形成元素を添
加し、Ｃを安定した析出物として固定し、これに
よつて急速加熱しても（111）再結晶集合組成が
十分に発達し、高ｒ値が得られると同時に、遅時
効性を確保し得る方法である。第２の方法は、低
炭素アルミキルド鋼を650℃以上の高温で熱延巻
取りし、カーバイドを粗大化せしめ、急熱焼鈍で
も十分なｒ値が得られるようにし、均熱後、ひき
続き急速冷却して300〜500℃で過時効処理するこ
とにより延性および耐時効性を確保する方法であ
る。 しかしながら、上述した従来方法はいづれも問
題がある。すなわち、第１の方法では、Ｃの含有
量が0.010％以下の極低炭素鋼を溶製するために、
RH脱ガス処理工程を必要とし、転炉出鋼温度を
通常より高くする必要があり、したがつて耐火物
の損耗、歩留り低下を招き、また、Nb等高価な
元素を多量に添加する必要があるなどの理由から
素材コストが高くなる問題がある。また、第２の
方法では、巻取温度が高温であるために、スケー
ルが厚くなり、酸洗性が劣化し、コイルの外周部
と内周部では冷却速度が異なるために材質がコイ
ル長手方向で不均一になるなどの問題がある。 本発明の目的は、通常のＣ含有量の低炭素鋼
で、しかも、低温巻取材を素材とし、連続焼鈍法
によつて延性、深絞り性等のプレス成形性の優れ
たプレス成形用冷延鋼板を製造することを可能と
する方法を提供しようとするものである。 本発明によれば、種々の基礎実験を行なつた結
果、特定の組成範囲の低炭素鋼片を950〜1090℃
のように従来の通常の均熱温度より低温で加熱均
熱することと、300〜540℃の低温の巻取温度に制
御することによつて、連続焼鈍後に優れたプレス
成形性を示す冷延鋼板が得られることを確めたも
のである。 基礎実験において、特定の組成範囲の低炭素鋼
として第１表に示すものを用いた。
造方法に関するものである。 従来、自動車の外板などのように優れたプレス
成形性と遅時効性が要求されるプレス成形用冷延
鋼板は、箱焼鈍法で製造されていた。近年、生産
性の向上、省力化等を目的として連続焼鈍法が一
般の冷延鋼板の製造に採用されている。しかしな
がら、この連続焼鈍法では、急速加熱、短時間均
熱および急速冷却が行なわれるものであるから、
プレス成形性および遅時効性に優れたプレス成形
用冷延鋼板を製造する場合に、連続焼鈍法を採用
するには種々の問題があつた。 したがつて、現在のところプレス成形性に優れ
た冷延鋼板を製造するためには、次の２種類の方
法によらざるを得ないのが現状である。先づ、第
１の方法は、鋼中のＣの量を0.010％以下に低減
させるとともにTi、Nb等の炭化物形成元素を添
加し、Ｃを安定した析出物として固定し、これに
よつて急速加熱しても（111）再結晶集合組成が
十分に発達し、高ｒ値が得られると同時に、遅時
効性を確保し得る方法である。第２の方法は、低
炭素アルミキルド鋼を650℃以上の高温で熱延巻
取りし、カーバイドを粗大化せしめ、急熱焼鈍で
も十分なｒ値が得られるようにし、均熱後、ひき
続き急速冷却して300〜500℃で過時効処理するこ
とにより延性および耐時効性を確保する方法であ
る。 しかしながら、上述した従来方法はいづれも問
題がある。すなわち、第１の方法では、Ｃの含有
量が0.010％以下の極低炭素鋼を溶製するために、
RH脱ガス処理工程を必要とし、転炉出鋼温度を
通常より高くする必要があり、したがつて耐火物
の損耗、歩留り低下を招き、また、Nb等高価な
元素を多量に添加する必要があるなどの理由から
素材コストが高くなる問題がある。また、第２の
方法では、巻取温度が高温であるために、スケー
ルが厚くなり、酸洗性が劣化し、コイルの外周部
と内周部では冷却速度が異なるために材質がコイ
ル長手方向で不均一になるなどの問題がある。 本発明の目的は、通常のＣ含有量の低炭素鋼
で、しかも、低温巻取材を素材とし、連続焼鈍法
によつて延性、深絞り性等のプレス成形性の優れ
たプレス成形用冷延鋼板を製造することを可能と
する方法を提供しようとするものである。 本発明によれば、種々の基礎実験を行なつた結
果、特定の組成範囲の低炭素鋼片を950〜1090℃
のように従来の通常の均熱温度より低温で加熱均
熱することと、300〜540℃の低温の巻取温度に制
御することによつて、連続焼鈍後に優れたプレス
成形性を示す冷延鋼板が得られることを確めたも
のである。 基礎実験において、特定の組成範囲の低炭素鋼
として第１表に示すものを用いた。
【表】
この第１表に示す組成の供試鋼を連続鋳造機で
260mmの板厚の鋳片とし、多数の供試鋳片を通常
の均熱温度である1260℃とこれより低温の1060℃
との２種類で加熱均熱した。 これらの鋳片を仕上温度900〜850℃で熱延後、
種々の温度で巻取り、酸洗後、鋼帯（板厚3.2mm）
を冷間圧延し、0.8mm板厚の鋼帯とした。これら
の冷延鋼帯を連続焼鈍ラインで820℃で50秒加熱
し、均熱後650℃まで平均３℃／Ｓで冷却し、そ
の後430℃まで平均48℃／Ｓで冷却し、430℃〜
340℃の範囲を190秒で冷却して焼鈍し、1.0〜1.3
％の調質圧延した。 上述したようにして得られた冷延鋼板の伸び
（＝（El0゜＋2El45゜＋El90゜）／４）およびラン
ク
フオード値すなわちｒ値（＝（r0゜＋2r45゜＋
r90゜）／４）を測定し、その測定値を第１図にプ
ロツトして示す。 第１図から明らかなように、鋳片加熱温度が高
温の1260℃のものでは、巻取温度が600℃以下に
なると、値がともに急激に劣化する。これに
対し、鋳片加熱温度が低温の1060℃のものでは、
巻取温度がおよそ300〜540℃の比較的低温の巻取
温度範囲できわめて優れた特性を示している。 熱延板の組織を調査した結果、鋳片加熱温度が
1060℃の熱延板を300℃未満の低温で巻取つたも
のは、結晶粒径がきわめて小さく、かつカーバイ
ド等の析出物の粒径も微細であつた。一方540℃
以上の高温で巻取つたものは、結晶粒径がきわめ
て粗大なものと、微細なものが混在していた。 現在のところ、第１図に示す現象の理由は明確
でないが、上述した熱延板の組織の相違に由来す
ると考えられる。なお、本供試鋼には0.020〜
0.030％の微量Tiが含まれているが、Tiを含有し
ない鋼種では第１図に示す現象が明瞭に現われな
いことを確めた。 本発明者は、以上の基礎実験に基づいて、多数
の実験を行なつた結果から、本発明をなしたもの
で、本発明によれば、重量比でC0.015％〜0.050
％、Mn1.0％以下、Si1.5％以下、P0.10％以下、
N0.010％以下、酸可溶Al0.005〜0.100％、
Ti0.010〜0.050％および不可避不純物を含む鋼片
を950〜1090℃で加熱、均熱後、熱間圧延して巻
取温度300〜540℃で巻取り、この熱延鋼帯を酸洗
して冷間圧延した後、連続焼鈍することによつて
延性および深絞り性に優れたプレス成形用冷延鋼
板を製造することを特徴とする。 次に、本発明方法における鋼組成の限定理由に
つき説明する。 Ｃは低いほど絞り性、延性に有利であるが、Ｃ
を低することにより前述したように素材コストの
急上昇を招くので、下限を0.015％とした。好ま
しくは0.020％以上である。一方、上限は延性等
の材質確保のために0.050％以下にしなければな
らない。 Mn、Si、Ｐは、絞り性を劣化させずに高強度
化するに有用な元素であるが、それぞれ、1.0％、
1.5％、0.10％を越えると、延性への悪影響が顕
著となるのでそれ以下とする。 Ｎは0.010％を越えると十分な延性と耐時効性
を確保できないので、0.01％以下とする。 Alは鋼中酸素を低減するに有効であり、鋼板
に酸可溶状態で、0.005％以上は存在させる必要
があるが、0.10％を越えて含有させると介在物の
増加により表面性状が劣化するのでこれ以下とす
る。 Tiは前述したように、本発明において不可欠
の元素であり、0.010％以上含有しないとその効
果があらわれない。一方、0.050％を越えて含有
させると、その効果が飽和するのみならず、Ti
系介在物の増加により表面性状が著しく劣化する
ので0.050％以下とすることが必要である。 本発明方法においては、鋼片から熱延鋼帯とす
る工程がとくに重要である。 すなわち、鋼片の加熱温度を950〜1090℃の低
温としなければならない。この低温加熱は前述の
基礎実験で述べた効果を発揮させるに重要な要件
であり、加熱費用の低減、歩留り向上等の経済的
効果も大きい。ただし、鋼片の加熱温度が低くな
りすぎると圧延がしにくくなり、また、仕上温度
確保も難かしくなるので下限を950℃とする。加
熱・均熱された鋼片を熱間圧延するに際しては仕
上温度はそれほど重要でないが、800℃以上の高
温仕上が材質とくに高ｒ値の確保に有利である。
ひき続く巻取工程において巻取温度がとくに重要
である。巻取温度を300℃〜540℃の範囲としない
と優れた材質は得られない。 酸洗および、冷間圧延には特に問題はなく、冷
間圧延した鋼帯を焼鈍する際に、本発明によれば
連続焼鈍法を用いることができる。均熱温度は
650℃〜900℃の範囲が好ましく、延性および耐時
効性改善の目的で過時効処理を施すことが好まし
い。過時効処理は連続焼鈍ライン内で行なつても
よいし、別工程でもよい。過時効温度は200〜500
℃が好ましい。 焼鈍を終了した鋼板は形状の矯正等を目的とし
て2.0％以下の圧下率で調質圧延を付加できる。 第２表に示す組成の鋼を転炉に溶製し連続鋳造
機により230mm板厚の鋳片とした。記号５は450℃
で加熱炉に装入、他は室温まで冷却後、960〜
1090℃の温度範囲で均熱処理をした。ひき続き４
列の粗圧延後、７列の仕上圧延機を具えるホツト
ストリツプミルにて熱間圧延し、380〜540℃の範
囲で巻取つた。熱延条件の詳細を第３表に示す。
3.2mm板厚の熱延板を酸洗後冷間圧延より0.8mm板
厚の鋼帯を得た。これを同じく第３表に示す連続
焼鈍条件で再結晶焼鈍した。鋼２は連続溶融めつ
きラインで亜鉛めつき処理を行ない箱焼鈍炉で過
時効処理をした。他は連続焼鈍ラインで、あるい
は箱焼鈍炉による低温過時効処理と組み合わせ
た。0.8〜1.5％調質圧延後の機械的性質を第４表
に示す。引張試験片はJIS5号であり、引張方向は
時効指数（AI：引張予歪み7.5％、人工時効100℃
−30分）のみ圧延方向であり、他は圧延方向に
0゜、45゜、90゜の３方向で行なつた。特性をＸ（たと
えばEl、TS）とするとき、平均値は次のよう
に定義した。 ＝（X0゜＋2X45゜＋X90゜）／４ 鋼１，２，３は軟鋼板として、鋼４，５は引張
強さ36〜42Kg／mm2の高強度鋼板として、いずれも
優れた延性、深絞り性、ならびに耐時効性を有し
ている。
260mmの板厚の鋳片とし、多数の供試鋳片を通常
の均熱温度である1260℃とこれより低温の1060℃
との２種類で加熱均熱した。 これらの鋳片を仕上温度900〜850℃で熱延後、
種々の温度で巻取り、酸洗後、鋼帯（板厚3.2mm）
を冷間圧延し、0.8mm板厚の鋼帯とした。これら
の冷延鋼帯を連続焼鈍ラインで820℃で50秒加熱
し、均熱後650℃まで平均３℃／Ｓで冷却し、そ
の後430℃まで平均48℃／Ｓで冷却し、430℃〜
340℃の範囲を190秒で冷却して焼鈍し、1.0〜1.3
％の調質圧延した。 上述したようにして得られた冷延鋼板の伸び
（＝（El0゜＋2El45゜＋El90゜）／４）およびラン
ク
フオード値すなわちｒ値（＝（r0゜＋2r45゜＋
r90゜）／４）を測定し、その測定値を第１図にプ
ロツトして示す。 第１図から明らかなように、鋳片加熱温度が高
温の1260℃のものでは、巻取温度が600℃以下に
なると、値がともに急激に劣化する。これに
対し、鋳片加熱温度が低温の1060℃のものでは、
巻取温度がおよそ300〜540℃の比較的低温の巻取
温度範囲できわめて優れた特性を示している。 熱延板の組織を調査した結果、鋳片加熱温度が
1060℃の熱延板を300℃未満の低温で巻取つたも
のは、結晶粒径がきわめて小さく、かつカーバイ
ド等の析出物の粒径も微細であつた。一方540℃
以上の高温で巻取つたものは、結晶粒径がきわめ
て粗大なものと、微細なものが混在していた。 現在のところ、第１図に示す現象の理由は明確
でないが、上述した熱延板の組織の相違に由来す
ると考えられる。なお、本供試鋼には0.020〜
0.030％の微量Tiが含まれているが、Tiを含有し
ない鋼種では第１図に示す現象が明瞭に現われな
いことを確めた。 本発明者は、以上の基礎実験に基づいて、多数
の実験を行なつた結果から、本発明をなしたもの
で、本発明によれば、重量比でC0.015％〜0.050
％、Mn1.0％以下、Si1.5％以下、P0.10％以下、
N0.010％以下、酸可溶Al0.005〜0.100％、
Ti0.010〜0.050％および不可避不純物を含む鋼片
を950〜1090℃で加熱、均熱後、熱間圧延して巻
取温度300〜540℃で巻取り、この熱延鋼帯を酸洗
して冷間圧延した後、連続焼鈍することによつて
延性および深絞り性に優れたプレス成形用冷延鋼
板を製造することを特徴とする。 次に、本発明方法における鋼組成の限定理由に
つき説明する。 Ｃは低いほど絞り性、延性に有利であるが、Ｃ
を低することにより前述したように素材コストの
急上昇を招くので、下限を0.015％とした。好ま
しくは0.020％以上である。一方、上限は延性等
の材質確保のために0.050％以下にしなければな
らない。 Mn、Si、Ｐは、絞り性を劣化させずに高強度
化するに有用な元素であるが、それぞれ、1.0％、
1.5％、0.10％を越えると、延性への悪影響が顕
著となるのでそれ以下とする。 Ｎは0.010％を越えると十分な延性と耐時効性
を確保できないので、0.01％以下とする。 Alは鋼中酸素を低減するに有効であり、鋼板
に酸可溶状態で、0.005％以上は存在させる必要
があるが、0.10％を越えて含有させると介在物の
増加により表面性状が劣化するのでこれ以下とす
る。 Tiは前述したように、本発明において不可欠
の元素であり、0.010％以上含有しないとその効
果があらわれない。一方、0.050％を越えて含有
させると、その効果が飽和するのみならず、Ti
系介在物の増加により表面性状が著しく劣化する
ので0.050％以下とすることが必要である。 本発明方法においては、鋼片から熱延鋼帯とす
る工程がとくに重要である。 すなわち、鋼片の加熱温度を950〜1090℃の低
温としなければならない。この低温加熱は前述の
基礎実験で述べた効果を発揮させるに重要な要件
であり、加熱費用の低減、歩留り向上等の経済的
効果も大きい。ただし、鋼片の加熱温度が低くな
りすぎると圧延がしにくくなり、また、仕上温度
確保も難かしくなるので下限を950℃とする。加
熱・均熱された鋼片を熱間圧延するに際しては仕
上温度はそれほど重要でないが、800℃以上の高
温仕上が材質とくに高ｒ値の確保に有利である。
ひき続く巻取工程において巻取温度がとくに重要
である。巻取温度を300℃〜540℃の範囲としない
と優れた材質は得られない。 酸洗および、冷間圧延には特に問題はなく、冷
間圧延した鋼帯を焼鈍する際に、本発明によれば
連続焼鈍法を用いることができる。均熱温度は
650℃〜900℃の範囲が好ましく、延性および耐時
効性改善の目的で過時効処理を施すことが好まし
い。過時効処理は連続焼鈍ライン内で行なつても
よいし、別工程でもよい。過時効温度は200〜500
℃が好ましい。 焼鈍を終了した鋼板は形状の矯正等を目的とし
て2.0％以下の圧下率で調質圧延を付加できる。 第２表に示す組成の鋼を転炉に溶製し連続鋳造
機により230mm板厚の鋳片とした。記号５は450℃
で加熱炉に装入、他は室温まで冷却後、960〜
1090℃の温度範囲で均熱処理をした。ひき続き４
列の粗圧延後、７列の仕上圧延機を具えるホツト
ストリツプミルにて熱間圧延し、380〜540℃の範
囲で巻取つた。熱延条件の詳細を第３表に示す。
3.2mm板厚の熱延板を酸洗後冷間圧延より0.8mm板
厚の鋼帯を得た。これを同じく第３表に示す連続
焼鈍条件で再結晶焼鈍した。鋼２は連続溶融めつ
きラインで亜鉛めつき処理を行ない箱焼鈍炉で過
時効処理をした。他は連続焼鈍ラインで、あるい
は箱焼鈍炉による低温過時効処理と組み合わせ
た。0.8〜1.5％調質圧延後の機械的性質を第４表
に示す。引張試験片はJIS5号であり、引張方向は
時効指数（AI：引張予歪み7.5％、人工時効100℃
−30分）のみ圧延方向であり、他は圧延方向に
0゜、45゜、90゜の３方向で行なつた。特性をＸ（たと
えばEl、TS）とするとき、平均値は次のよう
に定義した。 ＝（X0゜＋2X45゜＋X90゜）／４ 鋼１，２，３は軟鋼板として、鋼４，５は引張
強さ36〜42Kg／mm2の高強度鋼板として、いずれも
優れた延性、深絞り性、ならびに耐時効性を有し
ている。
【表】
【表】
＊印は亜鉛めつき処理までの平均冷却速度
を示す。
を示す。
第１図は冷延鋼板の伸びとｒ値におよぼす鋼片
の加熱温度と熱間圧延巻取温度との影響を示すグ
ラフである。
の加熱温度と熱間圧延巻取温度との影響を示すグ
ラフである。
Claims (1)
- １ 重量比でC0.015％〜0.050％、Mn1.0％以下、
Si1.5％以下、P0.10％以下、N0.01％以下、酸可
溶Al0.005〜0.100％およびTi0.010〜0.050％を含
む鋼片を950〜1090℃の鋼片加熱温度に加熱し、
均熱後、熱間圧延して巻取温度300〜540℃で巻取
り、この熱延鋼帯を酸洗して冷間圧延した後、連
続焼鈍することを特徴とするプレス成形用冷延鋼
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17704582A JPS5967321A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | プレス成形用冷延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17704582A JPS5967321A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | プレス成形用冷延鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967321A JPS5967321A (ja) | 1984-04-17 |
| JPH0158254B2 true JPH0158254B2 (ja) | 1989-12-11 |
Family
ID=16024169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17704582A Granted JPS5967321A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | プレス成形用冷延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5967321A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3803064C2 (de) * | 1988-01-29 | 1995-04-20 | Preussag Stahl Ag | Kaltgewalztes Blech oder Band und Verfahren zu seiner Herstellung |
-
1982
- 1982-10-08 JP JP17704582A patent/JPS5967321A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5967321A (ja) | 1984-04-17 |
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