JPH0250940A - 耐食性に優れた深絞り用冷延鋼板 - 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］ 本発明は製缶用、自動車用鋼板等に使用される、耐食性
に優れた深絞り用冷延鋼板に関するものである。

〔従来の技術］ 自動車用鋼板等に使用される薄鋼板の分野においては、
その耐食性を改善するために、各種表面処理を施した表
面処理鋼板の需要が増大している。

この表面処理鋼板としては、溶融亜鉛めっき鋼板、電気
亜鉛めっき鋼板等があり、それぞれ優れた耐食性を有し
ている。

ところで、これら表面処理鋼板は深絞り用部利としても
使用されるため、必然的に強度の加工を施される。その
ため、加工時に表面被膜の剥離および損傷などにより、
地鉄が容易に露出してその地鉄が錆びるという欠点があ
る。また、プレス成形時に剥離した粉末が原因となり星
目と呼ばれる表面欠陥が生成し、しばしば問題となって
いた。

更に、プレス成形後の剪断及び打抜きによる端面におい
ては、表面被覆が無いことから容易に錆びるという欠点
がある。そして、そのような端面の発錆を防止するため
に、新たにその端面に表面処理を行なっているのが現状
であり、それに要する労力およびコストは真人なものと
なっている。

そこで、従来から、表面処理を行なわなくても成形性の
優れた耐食性鋼板がいくつか開示されている。例えば、
特開昭６１−１１７２４９号公報においては、Ｃ：　０
．００４８重量％、　　Ｓ　ｉ　：０．０１重量％Ｍｎ
：０．３２重量％、　　Ｐ　：０．０１９重量％、Ｓ：
０．０１２重量％、Ｃｒ：９．５０重量％、　Ａ　ｎ　
：　０．０２９重四％、　Ｔ　ｉ　：　０．０７２重量
％、　　Ｎ　：０．００６９重量％なる組成の鋼を、熱
延−冷延後、７５％Ｈ２＋２５％Ｎ２（露点−５０°Ｃ
）の還元雰囲気の中に焼鈍温度７５０°Ｃで６０秒間保
定し、室温まで炉中冷却することにより、ｒ（直（ラン
クフォートイ直）および伸び率（Ｅｐ）が、ｒ　＝１．
７８．　　Ｅ　１　＝３６．８％で、且つ耐食性に優れ
た冷延鋼板が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記した特開昭６１−１１７２４９号公報記載の従来の
耐食性鋼板においては、プレス成形性を向上させ、且つ
耐食性を確保するためにＴｉを多量に添加している。し
かしながら、一般にＴｉを多量に添加すると鋼板表面性
状が劣化するという課題が生ずる。更に、Ｔｉ添加鋼に
おいては、ｒ値のレヘルは高いもののその異方性（△ｒ
）が大きいなど、成形性も必ずしも十分でないという課
題がある。

本発明は係る従来の課題を解決するために、耐食性およ
び成形性が共に優れた、深絞り用冷延鋼板を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明者らは、耐食性及び深絞り性が共にイ憂れた冷延
鋼板について種々の検討を行なったところ、深絞り性に
優れた低炭素鋼に耐食性を向上するＣｒを加え、更に耐
食性および深絞り性を向上するＮｂを添加することによ
り、各種の腐食環境で腐食せず、しかも優れた深絞り性
を有する冷延鋼板を得るに到った。

すなわち、本願発明はＣ：０．０１重量％以下Ｓｉ：０
．５重量％以下１Ｍｎ：０．５重量％以下Ｐ：０．０５
重量％以下、Ｓ：０．０２重量％以下、Ｎ：０．０１重
量％以下、Ａｌ１：０．０２〜０．２重世％。

Ｎｂ：Ｃ，Ｎの７倍以上でかつ０．０１〜０．１重量％
Ｃｒ：３〜１０重量％を含有し、残部は鉄および不可避
的不純物よりなることを特徴とする耐食１１に優れた深
絞り用冷延鋼板である。

〔作用〕

次に、本発明に係る鋼板の各種成分の作用及びこの各種
成分の添加量を上記の範囲に限定した理由について説明
する。

（ａ）　　Ｃ：　０．０１重量％以下 Ｃは少なげれば少ないほど深絞り性が向上するので好ま
しい。さらにＣはＣｒと炭化物を形成するが、Ｃ量が少
なければＣｒ炭化物は形成されにくくなり、その結果、
耐食性に有効に働（Ｃｒ量が増加し耐食性も向上する為
、０．０１重量％以下と限定した。そして、その含有量
が０．０１重量％以下では、深絞り性と耐食性にさほど
悪影響をおよぼさないので０１０１重量％以下と限定し
た。

（ｂ）Ｓｉ：０．５重量％以下 Ｓｉは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必
要量添加されるが、その添加量が０．５重量％を越える
と深絞り性に悪影響を及ばずので０゜５重量％以下と限
定した。

（ｃ）Ｍｎ：０．５重量％以下 Ｍｎは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必
要量添加されるが、その添加量が０．５重量％を越える
と深絞り性に悪影響を及ぼすので０６５重量％以下と限
定した。

ｆｄｌ　　Ｐ　：　０．０５重量％以Ｔｅは鋼を強化す
る作用があり、所望の強度に応して必要量添加されるが
、その添加量が０．０５重量％を越えると深絞り性と耐
食性に悪影響を及ばずので０．０５重重景以下と限定し
た。

（ｅ）　　Ｓ　：　０．０２重量％以下Ｓは少なければ
少ないほど深絞り性および耐食性の向上に好ましいが、
その含有量が０．０２重量％以下ではさほど深絞り性お
よび耐食性に悪影響をおよぼさないので０．０２重量％
以下と限定した。

（ｆｌ　　Ｎ　：　０．０１重量％以下Ｎは少なければ
少ないほど深絞り性が向上するので好ましいが、その含
有量が０．０１重量％以下ではさほど深絞り性および耐
食性に悪影響をおよばざないので０．０１重量％以下と
限定した。

（ｇｌ　　、Ａｌ：　０．０２〜０．２重量％Ａｆｆは
脱酸を行なうために必要に応じて添加されるが、その添
加量が０．０２重量％未満だと添加効果がなく、一方０
．２重量％を越えて添加しても、脱酸効果を増加させる
ことはないため０．０２〜０．２重量％と限定した。

（ｈ）　Ｃｒ：３〜１０重量％ Ｃｒは耐食性を向」二本せるために添加する必要があり
、種々の腐食環境で優れた耐食性を確保するためには３
重量％以上添加する必要がある。

方、優れた深絞り性を確保するためには、Ｃｒ添加量を
１０重重量以下とする必要がある。そのため、耐食性と
深絞り性の両特性を満たず条件として３〜１０重量％と
限定した。

第１図に焼鈍後の本発明に係わる冷延鋼板のｒ値及び耐
食性とＣｒ添加量との関係を示す。

第１図に示されるように、Ｃｒ含有量が３．０重量％未
満では、腐食減量が多く耐食性が劣化し、Ｃｒ含有量が
１０．０重量％を越えると、ｒ値の平均値が小さくなり
、深絞り性が劣化することが分かる。

（１）　　Ｎｂ：Ｃ量の７倍以上でかつ０．０１〜０．
１重量％Ｎｂは、深絞り性に有利な（１１１１方位を優
先的に形成させ、ｒ値の異方性Ｃ△ｒ）を小さくするこ
とができるとともに、炭化物形成元素であるため、鋼中
の固溶Ｃを低減させて、Ｃｒ炭化物の形成を妨げ、耐食
性を向上させるために添加される。その添加量がＣ量の
７倍以上でかつ０．０１重量％以上でなければ、所望の
効果が得られず、方、０．１重量％以上添加してもより
一層の効果は得られず、再結晶温度が上がるだけなので
、（［の７倍以上でかつ０．０１〜０．１重量％と限定
した。

第２図に焼鈍後の本発明に係わる冷延鋼板のｒ値及び耐
食性とＮｂ添加量との関係を示す。

第２図に示されるように、Ｎｂ含有量がＣ含有量の７倍
未満では、腐食減量が多く、ｒ値の平均値が小さくなり
、深絞り性が劣化することが分かる。また、Ｎｂ含有量
が０．０１重量％未満でも、ｒ値の平均が小さく、そし
て腐食減量が大きいことが分かる。

なお本発明の冷延鋼板においては、必要に応じて、添加
元素としてＣｕ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｉｎからなる群の少なく
とも一種を０．０１〜０．５重量％添加することができ
る。それらの添加量は０．０１重量％未満では耐錆性向
上効果が十分でなく、一方、０．５重量％を越えても深
絞り性を劣化させるので０．０１〜０．５重量％が好ま
しい。

上記本発明に係る冷延鋼板は通常の製練−鋼塊又は連鋳
−熱間圧延−焼鈍工程で製造されるが、熱延、冷延、焼
鈍の望ましい条件は次のとおりである。

熱延工程 熱延工程は、従来の方法と同様でよい。すなわち、連続
鋳造または造塊−分解圧延されたスラブを粗圧延後、仕
上圧延を行なう。スラブ加熱温度は１０００〜１２５０
°Ｃの範囲でよく、相貫の向上および省エネルギーのた
めには１１５０°Ｃ以下が好適である。熱延仕上温度は
Ａｒ３変態点以上が深絞り性向上に好ましいが、Ａｒ３
変態点−１００°Ｃの範囲内であれば、深絞り性の劣化
が少ないのでよい。巻取り温度は５００〜７５０°Ｃの
範囲内でよ（、深絞り性の向上には６００°Ｃ以上が好
適である。

冷延−焼鈍工程 冷延工程は深絞り性を確保するために必要であり、冷延
圧下率は優れた深絞り性を得るために、５０〜９５％と
する必要がある。冷延圧下率が５０％未満あるいは９５
％を越えるときは優れた深絞り性を得ることができない
。

冷間圧延された鋼板は引き続き再結晶焼鈍を施される。

焼鈍方法は、連続焼鈍法またはハツチ焼鈍法のいずれで
もよい。焼鈍温度は７００〜９００　’Ｃが適する。な
お、本発明鋼のごと＜Ｃｒが多量に添加されている時に
は、焼鈍時にしばしばテンパーカラーと呼ばれる薄いス
ケールが鋼板表面に生成する場合があるので、焼鈍雰囲
気としてＨ２ｆｉを１０％以上とし、ざらに露点を一３
０’Ｃ以下とすることが好ましい。

〔実施例〕

次に本発明にかかる耐食性に優れた深絞り用冷延鋼板の
実施例について説明する。

次の表１に示ず鋼を溶製し、鋼塊とした。これら鋼塊を
１２５０°Ｃで加熱−均熱後、粗圧延を行って板厚３０
ｍｍのシートバーとした後、再び１２５０°Ｃで加熱−
均熱後、仕上圧延を行い、板厚３．２ｍｍの熱延板に熱
延した。引き続きこの熱延板を酸洗後、７５％の圧下率
にて冷間圧延を行った後、８００°Ｃ−４０ｓの再結晶
焼鈍を施した。

表１において、鋼（２）はＣｒの含有量が本発明の範囲
外であり、鋼（４）はＣの含有量が本発明の範囲外であ
り、ｍ（６１，！［９１はＮｂの含有量が本発明の範囲
外である。

上記表１に示す鋼の材料特性および耐食性を調べた。そ
の結果を次の表２に示す。

表２において、引張特性は１Ｉｓ５号引張試験片を使用
して測定した。またｒ稙ば１５％引張予ひすみを与えた
後、３点法にて測定し、Ｌ方向（圧延方向）、Ｄ方向（
圧延方向に４５°方向）およびＣ方向（圧延方向に９０
°方向）の平均値および異方性を ｒ　−（ｒＬ＋２　ｒ、＋ｒｃ）／　４Δｒ＝　　（ｒ
ｔ　　　２　ｒｎ＋ｒｃ）／２として求めた。また耐食
性の評価法としては、０゜５％ＮａＣ１，０，５％Ｃａ
Ｃβ２，０．１２５％ＮａｚＳ２０５ｇ食液に８時間浸
漬後、１６時間乾燥させる腐食ザイクルを行うことによ
り、腐食試験前後の鋼板の腐食減量を測定することによ
り行った。

（以下、余白） 表 ■ 表 ☆は比較例を示す。

☆は比軽散すを示す。

本発明範囲内にて製造した鋼は、比較例に比で優れた耐
食性と深絞り性を示すことが分かる。

即ち、Ｎｂの含有量の少ない鋼（６）及びＮｂが全く含
有されていない鋼（９）は、ｒ値が小さく、そして異方
性（△ｒ）が大きいことが分かる。これに対し、本発明
範囲の鋼では、ｒ値が大きく、そして異方性（Δｒ）が
小さいことから、深絞り性か向」ニジているこが分かる
。

一方、Ｃｒ含有量が本発明範囲外の鋼（２）では、耐食
性が劣る為に腐食減量が大きく、そして、ｒ値の平均値
が低いことが分かる。

また、Ｃの含有量が本発明の範囲を越える鋼（４）では
、Ｃｒｒ炭化物が形成されて、耐食性に有効に働（Ｃｒ
量が減少するため、腐食減量が大きくなり、そして、Ｎ
ｂの含有量が本発明範囲より少ない鋼（６）（９）では
、Ｎｂ炭化物を形成して、鋼中に固溶するＣ量を低減す
ることができず、叶炭化物が形成されて、Ｃｒ量が減少
するため、腐食減量が大きくなって、耐食性が劣化する
。

次に、ｒ値及び耐食性に影響を及ぼすＣｒ添加量の影響
を調べる為、Ｃ：　０．００１〜０．０１重量％Ｓ　ｉ
　：　０．０１〜０．５重量％、　Ｍｎ　：０．１〜０
．５重量％、　　Ｐ　：　０．００８〜０．０５重量％
、　　Ｓ　：　０．００２〜０．０２重量％、　Ｎ　：
　０．００１〜０．０１重量％、、Ａｌ：０．０２〜０
．２重量％、Ｎｂ：Ｃ量の７倍以上でかつ０．０１〜０
．１重量％、Ｃｒ：０〜１２重量％よりなる組成の鋼を
溶製し、鋼塊とした。これら鋼塊を１２５０°Ｃで加熱
−灼熱後、粗圧延を行い、板厚３０ｍｍのシートバーと
した後、再び１２５０°Ｃで加熱−灼熱後、板厚３．２
ｍｍの熱延板に熱延した。

この熱延板を酸洗後、７５％の圧下率で冷延後、８３０
°Ｃ−４Ｏ３の焼鈍を行った。

この焼鈍板について、上記本実施例で述べた手法に基づ
き、ｒ値および耐食性の評価を行った。

この結果は前述した第１図に示す如くであり、この第１
図に示されるように、Ｃｒ含有量が３．０重量％未満で
は、腐食減量が多く耐食性が劣化し、Ｃｒ含有量が１０
．０重量％を越えると、ｒ値の平均値が小さくなり、深
絞り性が劣化することが分かる。

次に、ｒ値及び耐食性に影響を及ぼすＮｂ添加量の影響
を調べる為、Ｃ：　０．００２重量％、Ｓｉ：０．０１
〜０．５重量％、　Ｍｎ　：０．１〜０．５重量％。

Ｐ　：　０．００８〜０．０５重量％、　　Ｓ　：　０
．００２〜０．０２重量％、　Ｎ　：　０．００１〜０
．０１．重量％、、Ａｌ：　０．０２〜０゜２０重量％
、　Ｎ　ｂ　：　Ｏ〜０．０３６重量％、Ｃｒ：４．５
重量％よりなる組成の鋼を溶製し、鋼塊とした。

これら鋼塊を１２５０°Ｃで加熱−灼熱後、粗圧延を行
い、板厚３Ｑｍｍのシートバーとした後、再び１２５０
°Ｃで加熱−灼熱後、板厚３．　２ｍｍの熱延板に熱延
した。この熱延板を酸洗後、７５％の圧下率で冷延した
後、８３０°Ｃ−７１Ｏ３の焼鈍を行った。この焼鈍板
について、上記本実施例で述べた手法に基づき、ｒ値及
び耐食性の評価を行った。この結果は前述した第２図に
示す如くであり、この第２図に示されるように、Ｎｂ含
有量がＣ含有量の７倍未満では、腐食減量が多く耐食性
が劣化しているとともに、ｒ値の平均値が小さくなり、
深絞り性が劣化することが分かる。また、Ｎｂ含有量が
０．０１重量％未満でも、ｒ値の平均が小さく、そして
腐食減量が大きいことが分かる。

尚、上記表１に記載の本発明組成範囲内にある鋼板は、
プレス成形後の剪断及び打抜きにより端面が露出しても
表面被覆を施す必要がないため、製品コス１−を大幅に
低減することができる。

（発明の効果〕 以上説明したように」二記本発明によれば、表面処理鋼
板と同等以上の耐食性を有し、かつ深絞り性にも優れた
深絞り用冷延鋼板を提供することができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、焼鈍板のｒ値及び耐食性におよぼずＣｒ添加
量の影響を示した特性図、第２図は、焼鈍板のｒ値及び
耐食性におよほずＮｂ添加量の影響を示した特性図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃ：０．０１重量％以下、Ｓｉ：０．５重量％以
   下、Ｍｎ：０．５重量％以下、Ｐ：０．０５重量％以下
   、Ｓ：０．０２重量％以下、Ｎ：０．０１重量％以下、
   Ａｌ：０．０２〜０．２重量％、Ｎｂ：Ｃ量の７倍以上
   でかつ０．０１〜０．１重量％、Ｃｒ：３〜１０重量％
   を含有し、残部は鉄および不可避的不純物よりなること
   、を特徴とする耐食性に優れた深絞り用冷延鋼板。