JPH03111518A - 耐ロウ付け割れ性に優れた深絞り用薄鋼板の製造方法 - 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） 本発明はロウ付け溶接など溶接溶融金属による接合にて
脆化割れを生じない深絞り用薄鋼板の製造方法に関する
。

（従来の技術） 深絞り用薄鋼板は自動車部品、例えばボデーや燃料タン
クなどや荷電製品などのプレス成形される材料として、
広く使用されている。これらの部品は所定形状に成形加
工後に、他部品とスポット溶接やロウ付け溶接などの接
合手段により接合され、所望品に製作されるのが殆どで
ある。これらの製作時の接合において、溶接溶融金属例
えばロウ付け溶接にてなされる部品の接合は、加熱され
溶融したロウが、被接合部品間の狭い隙間に毛管現象で
侵入し両部品を接合するので、複雑で精密な接合や異種
金属の接合が容易などの利点がある。

ロウ付け溶接性を改善した深絞り用冷延鋼板については
、特開昭８０−９２４５３号公報にてＴＩ添加低炭素Ａ
！ｌギルド鋼にＢを含有させたものが提案されている。

これは一定の作用効果があるが、ロウ付け溶接脆化割れ
防止のために含有させたＢが、深絞り性や伸びを劣化さ
せ、深絞り用としては問題をきたすことがある。

ところで、ロウ付け溶接などによって接合される部品の
形状は、製品機能の多様化によってますます複雑となり
、極めて苛酷な成形加工のできる鋼板の要求が強まって
いる。このような要望に対して、深絞り用鋼板の材質特
性をさらに向上させるために、鋼中のＣＥｉを製鋼工程
あるいは焼鈍工程において低減する手段が採用される。

しかし、鋼中のＣを製鋼工程において低減させるために
は真空脱ガス処理装置によって長時間の処理を必要とし
、コスト高をまねく。そして、極低炭素化された鋼を熱
延後冷延・焼鈍すると、？値の面内異方性が大きくなり
、角筒成形のような深絞り加工には不向きとなるために
、Ｔｉなどの炭化物形成元素の添加が必要となり、これ
もコスト高をまねく。従って、材質向上のためには、通
常のＡｇキルド鋼を溶製し、熱延・冷延後にオープンコ
イル焼鈍によって脱炭する方が有利である。

しかしながら、このような極低炭素鋼板は、成形加工後
のロウ付け接合に際して、非常に高温に加熱されること
によって結晶粒が粗大化するとともに、結晶粒界が弱ま
って溶融金属の粒界侵入を招き、いわゆる「はんだ脆性
」によって割れを生じることがある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、例えば自動車の燃料タンクのように苛酷なプ
レス成形加工をされ、その後、該加工品に、バイブがロ
ウ付け溶接などの溶接溶融金属で接合されるところの成
形部品の素材として、前記接合による脆化割れが生じな
い薄鋼板であって、また優れた深絞り成形能を兼備した
鋼板を安価に得ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、深絞り性は十分に優れたまま、溶接溶融金
属による接合で脆化割れが発生しない薄鋼板を安価にて
得るべく研究し、実験した。その結果Ａｌｌギルド炭素
鋼にＮｌを添加し、冷延後に脱炭焼鈍すると、ロウ付け
溶接など溶融金属で接合した際の脆化割れが防止でき、
またプレス成形性も十分に優れた鋼板が得られることを
見出した。

本発明はこの新しい知見に基づいてなされたもので、そ
の要旨は、 重量％で、Ｃ：　０．０２０超〜０．０８０％以下、Ｓ
ｌ：ｏ、ｉｏ％以下、Ｍｎ：０．４０％以下、Ｐ　：０
．０２０％以下、Ｓ　：　０．０３％以下、Ａｆｉ　：
ｏ、ｉｏ％以下、Ｎ　：　０．００３０〜０．００８０
％、Ｎ　ｌ：０．０３〜０．１５％、残部が鉄及び不可
避的不純物からなる鋼片を、仕上温度Ａｒ３以上、巻取
温度６００℃以下で行い、その後冷間圧延し、再結晶温
度以上〜７８０℃で脱炭焼鈍するところにある。

以下に本発明について、詳細に説明する。

まず、鋼の化学成分組成について述べる。

Ｃは？値の面内異方性を小さくするため、また鋼中の酸
素量を減じ酸化物系介在物を減少させ、この点からもロ
ウ付け脆化割れを改善するのに０．０２０％超が必要で
あるが、一方あまり多すぎると焼鈍における脱炭時間が
長くなってコスト高となるためにｏ、ｏｓｏ％以下とす
る。そして、好ましい範囲は０．０３〜０．０５％であ
る。

Ｓｌは、深絞り性や伸びなどの機械的性質または成形品
の塗装性を劣化させるので、０．１０％以下とする。好
ましくは０，０２％以下にする。

Ｍｎは、Ｓによる熱間脆性を防ぐために必要な成分であ
るが、その含有量が多くなると深絞り性や伸びを劣化さ
せるので、０．４０％以下とする。

Ｐは、結晶粒界に偏析して結晶強度を低下させ、溶融金
属の粒界侵入を起こし易くする。また粒界脆化の防止や
機械的性質の劣化を防ぐ点から、０．０２０％以下とす
る。好ましくは０．００５％以下がよい。

Ｓは、多いとＭｎＳ等が形成され硬質化し、伸びを劣化
させる。また溶融金属接合での脆化割れに有害であるの
で０．０３％以下とする。

Ａｌｌは、溶製時の脱酸のためや、深絞り性の確保のた
めに必要であるが、余り多くなると合金コストを高める
だけなので０．１０％以下とする。

０．０５０〜０．０８０％が好ましい。

Ｎは、深絞り性を確保するために０．００３０％以上が
必要となるが、あまり多すぎると延性を劣化させるので
０．００８０％を上限とする。

Ｎｉは、本発明において最も重要な元素であり、溶融金
属による接合に際し、溶融金属が鋼板の結晶粒界に侵入
するのを制御するためには０．０３％以上必要である。

一方、多すぎると鋼板の加工性を劣化させるので０．１
５％以下とする。

残部は鉄および不可避的不純物からなるが、不可避的成
分のＣｕ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｃｒ等は総量として０．０６％
以下であれば問題ない。

前記化学成分組成からなる鋼片は、転炉、電気炉などで
溶製され、連続鋳造あるいは造塊−分塊圧延により製造
される。製造された鋼片は、直ちに高温のま＼、あるい
は加熱炉などで再加熱したのち熱間圧延される。直接に
熱間圧延する場合には、連続鋳造設備で鋳片切断後の端
面温度の下限を例えば９００℃と管理するとともに、電
気ヒータなどの補助加熱によって、鋳片の温度を均一化
することが、一方、再加熱をする場合は１１５０℃以上
の温度で行うことが、必要である。

巻取温度は、深絞り性の確保のため６００℃以下の温度
で巻取る。

次いで、脱スケールし、冷間圧延される。該圧延では深
絞り性を確保するために圧下率を６０％以上として行う
。好ましくは７０〜８０％である。

冷延後の焼鈍は、結晶粒を成長させ、また製品鋼板のＣ
含有量を減じてプレス加工性や伸び特性を高めるために
再結晶温度以上で脱炭焼鈍を行う。

一方、この温度が高くなると、鋼板コイルに形状劣化が
生じるので７８０℃を上限とする。

その後、必要に応じて調質圧延を行う。また、必要に応
じて各種の表面処理を行うことができ、例えば調質圧延
のあとに鉛−スズ、亜鉛、アルミなどのメツキを施すこ
とができる。

（実　施　例） 第１表に示す化学成分組成の鋼を、第２表に示す条件で
熱間圧延し、冷延率７５％で板厚０．８ｍ＋ｓに冷間圧
延した後、７５０℃で脱炭焼鈍を行い、０．８％圧下で
調質圧延をした。

得られた鋼板を角筒に成形加工し、側壁部に設けた開口
部に別のパイプを９５０℃以上の温度てロウ付け溶接し
た。溶接部における耐脆化割れの調査は、ロウの結晶粒
界へ侵入状況を調べることで行った。

また、鋼板の機械的性質、深絞り性を調査した。

これらの結果を第２表に示す。この第２表から明らかな
ように、本発明による鋼板はロウ付け溶接でロウの結晶
粒界への侵入は完全に防止されることが実証された。ま
た、？値が高く深絞り性に優れ、面内異方性を示すΔｒ
も小さい。

（発明の効果） 本発明によるとロウ付け溶接など溶厳金属で接合した際
に脆化割れが生ぜず、さらに苛酷な深絞り加工ができる
ロウ付け溶接性が優れた深絞り用薄鋼板が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量％で、 Ｃ：０．０２０超〜０．０８０％以下、Ｓｉ：０．１０
   ％以下、Ｍｎ：０．４０％以下、Ｐ：０．０２０％以下
   、Ｓ：０．０３％以下、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎ：０
   ．００３０〜０．００８０％、Ｎｉ：０．０３〜０．１
   ５％を含み、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼
   片を、仕上温度Ａｒ＿３以上、巻取温度６００℃以下で
   熱間圧延し、脱スケール後、圧下率６０％以上で冷間圧
   延し、再結晶温度以上〜７８０℃で脱炭焼鈍することを
   特徴とする耐ロウ付け割れ性に優れた深絞り用薄鋼板の
   製造方法。