JPH02125817A - ＴＳレベルが３５〜４５ｋｇ／ｍｍ↑２の高強度冷延鋼板の連続焼鈍による製造方法 - 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】 本発明は、張り出し性、深絞り性に優れ、しかも良好な
焼付硬化性、耐常温時効性、耐プント性を有し且つＴＳ
レベルが３５〜４５ｋｇ／ａｎ’である高強度冷延鋼板
の連続焼鈍による製造方法に関する。

自動車車体の外板に利用される鋼板は、車体重量の軽減
化を図るため、薄肉でしかも高強度が要求されるが、こ
のような高強度鋼板を自動車車体のドア、ルーフ、ツー
阻フェンダー等の外板に適用する場合、鋼板が具備すべ
き条件として以下のものが挙げられる。

（１）所定の形状にプレスできるための優れたプレス成
形性と形状凍結性を有すること。

（２）　　プレス後に美しい表面が得られること。

（３）指で押したり、小石が当たったりしてもへこみ等
が生じない、いわゆる耐プント性に優れていること。

（４）塗装後の耐蝕性やスポット溶接性等が良好である
こと。

上記の各条件のうち（４）については鋼の成分でほぼ決
定されるが、上記（１）〜（３）については、その条件
を満すという為には、鋼板が以下の機械的性質を有する
必要がある。即ちＹＰ＜２７ｋｇ／ＩＩＷ１１２、ＴＳ
：３５〜４５ｋｇ／ｌｌｌＴ１２、Ｅｎ＞３７％、ｎ＞
０．２００．　ｉ’＞１．４、焼付硬化量＞　４　ｋｇ
　／　ｍｍ　２、常温時効性＝３８°Ｃ×１６日後のＹ
ＰＥ党＜１．０％である。

このように、自動車車体の外板に適した強度レベルとし
てＴＳ　：　３５〜４５　ｋｇ　／　ａｍ　２を維持し
、同時に張り出し性、深絞り性、形状凍結性に優れ、し
かも良好な焼付硬化性、耐常温時効性等を有するという
ような全ての条件を備えた鋼板を製造することが求めら
れていた。

下記の第１表は、従来の製造法により得られた鋼板の機
械的性質をバッチ焼鈍の場合と連続焼鈍の場合とに分け
て示すものである。

第 表 ＊焼付硬化性：１７０℃×２０分処理後のＹＳの上昇量
＊＊常温時効性＝３８℃Ｘ１６日時効後の降伏点伸びの
回復量 以上の第１表からも明らかなように、一般にバッチ焼鈍
材の場合は、張り出し性、深絞り性等のプレス成形性に
は優れているが、焼付硬化性が無く、この種の鋼板を自
動車車体の外板に適用すると、板厚のゲージダウンに伴
いパネルの耐プント特性が劣化する問題がある。

このような問題に対し、バッチ焼鈍材について焼付硬化
性を持たせるための提案が、特開昭５４−１０７４１５
号、特願昭５３−１４３８１３号（特開昭５５−７３８
２４号）等でなされている。

しかし、いずれにしてもバッチ焼鈍は長い処理時間と大
きなエネルギーが必要とされる製法であり、できれば連
続焼鈍法による製造が望まれるところである。

従来の連続焼鈍材は、第１表に示されるようにプレス成
形性がやや劣る反面、優れた焼付硬化性を有している。

従って連続焼鈍材を自動車車体の外板に適用した場合に
は、塗装焼付工程においてパネル強度の上昇が期待でき
、耐プント特性が向上する利点がある。しかし、連続焼
鈍材はバッチ焼鈍材に比ベプレス成形性、特に深絞り性
が劣るため、適用可能な部品が限られるという欠点があ
る。

このように自動車車体の外板用材料として好ましい特性
を全て具備した高強度冷延鋼板の製造方法、特に連続焼
鈍による製造方法は未だ提案されていないのが現状で、
その提案が強く望まれている。

本発明は以上のような現状に鑑み開発されたもので、そ
の目的とするところは、優れた張り出し性、深絞り性と
焼付硬化性、耐常温時効性、耐プント性とを兼ね備え、
しかもＴＳ　：　３５〜４５ｋｇ／ｍｍ”の強度レベル
を備えた高強度冷延鋼板の連続焼鈍による製造法を提供
することにある。

ところで、焼付硬化性とは鋼板中の固溶Ｃ，Ｎに起因す
る時効硬化性の一種であるが、常温時効性を考慮した場
合、固溶Ｎの利用は好ましくない。このため、固溶Ｎが
ＡＩＮとして析出固定されるＡΩキルド鋼で、固溶Ｃを
有意に適量残す方法が好ましい。

このような観点から、本発明ではその鋼種を低炭素ＡΩ
キルト鋼とし、しかも、上記必要とされる機械的性質を
全て満足したものとするため、特定の成分系と、熱処理
方法を採るものである。

即ち、本発明はその成分系を特に、Ｃ：　０．００５−
０．０２％、Ｓｉ≦０．１％、Ｍｎ　：　０．１０−０
．７０％、Ｐ：０．０３％〜０．１５％、Ｓ≦０．０２
０％、Ｎ２：　０．００２０〜０．００８０％、ＳｏＱ
、Ａｎ　：　０．０３０−０．０７０％、残部Ｆｅ及び
不可避的不純物の低炭素ＡＭキルド鋼となし、かかる成
分系の鋼を仕上温度８５０〜９５０℃、捲取温度５００
〜７５０℃の条件で熱間圧延し、酸洗後、６０〜９５％
の冷延率で冷間圧延したコイルを、再結晶温度以上９０
０℃以下の温度で連続焼鈍し、さらに調質圧延するもの
である。

以下本発明鋼の成分の限定理由について説明する。

Ｃが０．００５〜０．０２０％の範囲であれば、ＡＱキ
ルド鋼は焼付硬化性を有し、且つ常温時効性も比較的良
好であり、しかも良好な深絞り性を確保できる。すなわ
ち、連続焼鈍ではＣが０．００５％以上において安定し
た焼付硬化性が得られる。また第１図はＣ量と常温時効
（３８℃×１６日）による降伏点伸びの回復量を示すも
のであり、Ｃ量が本発明の範囲にあれば良好な耐常温時
効性を示すことが判る。このような低炭素ＡＱキルド鋼
が焼付硬化性や耐常温時効性を示すのは、固溶Ｃのため
であり、後記するＮのためではない。連続焼鈍の場合、
Ｃ＞０．０２０％では焼付硬化性は得られるものの深絞
り性が劣化してしまう。またＣ（０，００５％では固溶
Ｃの絶対量が少なくなり過ぎ、上述したように焼付硬化
性が安定して得られない。また、Ｃ（０，００５％とす
ると、深絞り性に優れ且つ安定して強度を得るためには
Ｐ、　Ｍｎ、Ｓｉの量を下記する上限を超えて添加せざ
るを得なくなる。

Ｓｉは鋼の強化には有効な元素であるが、自動車車体の
外板のように美しい外観や優れたプレス成形性が要求さ
れる場合は０．１％以下とするのが望ましい。

Ｍｎは鋼の熱間脆性を防止するため、０．１０％以上は
必要であるが、多量のにｎ添加はプレス成形性、とりわ
け深絞り性の劣化を招くので、その上限を０．７０％と
すべきである。

Ｐは成形性を向上させ、或いはこれを維持しつつ鋼板の
強度を向上させ、さらには焼付硬化性を付与する効果が
あり、本発明では重要な添加元素である。このためＰは
０．０３％以上添加する必要がある。しかし多量のＰ添
加は溶接性、脆性に悪影響を及ぼすので０．１５％を上
限とする。

Ｓは鋼中で硫化物を形成し、成形性を害する元素であり
、ｏ、ｏｚｏ％以下とする。

Ｓｏｎ、ＡＱは鋼中のＮを固定し、Ｎによる過大な常温
時効を防止し、固溶Ｃのみによる焼付硬化性を得る上で
必要である。また、さらにＡＱキルド鋼としての優れた
プレス成形性を得るためにはＳｏＡ、ＡｎとＮの量を適
量にコントロールする必要があり、Ｓｏｕ、ＡＡは０．
０３０−０．０７０％、Ｎは０．００２０〜０．００８
０％に限定する。

以上の如き成分系に構成された鋼は熱間圧延段階で、低
温仕上げによる材質劣化を避けるため８５０℃以上の高
温仕上げを行う。但し、９５０℃を超える温度での高温
仕上圧延は熱間圧延鋼板のフェライト粒を粗大化させ、
冷延焼鈍後の深絞り性を劣化させる。従って仕上温度の
上限は９５０℃とされる。捲取温度は５００〜７００℃
の範囲中の任意の温度を採用することが可能である。

即ち、捲取温度は５００〜６５０℃程度の通常の捲取温
度をとることができるが、さらに高温で捲取ることもで
き、この場合には次のような作用・効果が期待できる。

即ち、捲取温度を高めるとカーバイドが粗大化する結果
、固有Ｃの析出核が減少し、固溶Ｃ量の増加ひていは焼
付硬化性の向上効果がある。また高温捲取材は、急速加
熱・短時間焼鈍である連続焼鈍との相乗効果で良好なプ
レス成形性が得られる利点がある。

かかる熱間圧延後の酸洗に続く冷間圧延においては、冷
延率は６０〜９５％とする。冷延鋼板の深絞り性は圧下
率が８０％前後の場合に最も高い値を示し、圧下率が低
過ぎても高過ぎても低下する。圧延率が６０％未満や９
５％超では良好な深絞り性が得られない。このため、冷
延率は７０％以上とすることが好ましい。

続いて行われる連続焼鈍は、再結晶温度以上の温度であ
れば、通常の方法でよい。但し、焼鈍温度は９００℃を
上限とすべきであり、この上限を超える温度では、良好
な表面性状、形状が得られない。

次に、第２表は本発明法によって得られた鋼板の機械的
性質を比較材と対比して示すものである。なおＣ量は、
真空脱ガス処理で調整したものである。

同表においても明らかなように、比較材が、各機械的性
質の全てを満足するところまでは至っていないのに対し
、本発明法によって得られる鋼板は、いずれも、上記し
た如き自動車車体の外板に適用可能な機械的性質、つま
り、ＹＰ＜２７　ｋｇ　／　ｎｙｎ　２、ＴＳ　：　３
５−４５ｋｇ／ｎｙｎ２、Ｅｎ）３７％、ｎ〉０．２０
０、Ｆ）１．４、焼付硬化量〉４ｋｇ／１Ｉｎ２．３８
℃Ｘ１６日時効後のＹＰＥＡ＜１．０％を満足し、しか
も塗装後の耐プント性にも優れた性質を有していること
は明らかである。また本発明材は多量の合金元素を含ま
ないので、スポット溶接性、塗装耐蝕性も良好である。

以上の説明から明らかなように、本発明法によれば、張
り出し性、深絞り性に優れ、しかも焼付硬化性、耐常温
時効性及び耐プント性が良好で且つ強度レベルがＴＳ　
：　３５〜４５　ｋｇ　／　ｍｎ　２を有する高強度冷
延鋼板を連続焼鈍により得ることができるという優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はＣ量と常温時効性との関係を示すグラフである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｃ：０．００５〜０．０２％、Ｓｉ≦０．１％、Ｍｎ：
   ０．１０〜０．７０％、Ｐ：０．０３％〜０．１５％、
   Ｓ≦０．０２０％、Ｎ＿２：０．００２０〜０．００８
   ０％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０３０〜０．０７０％、残部
   Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる鋼を仕上温度８５０〜
   ９５０℃、捲取温度５００〜７５０℃の条件で熱間圧延
   、６０〜９５％の冷延率で冷間圧延した後、再結晶温度
   以上９００℃以下で連続焼鈍することを特徴とするＴＳ
   レベルが３５〜４５ｋｇ／ｍｍ＾２の高強度冷延鋼板の
   連続焼鈍による製造方法。