JPH03222738A

JPH03222738A - プレス成形時の耐バリ性の優れた良加工性複合鋼板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH03222738A
Application number: JP2005790A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Fujii; 力藤井; Yoshio Ishii; 石井　良男; Matsuo Usuda; 臼田　松男; Nobuhiko Matsuzu; 松津　伸彦; Takaharu Takahashi; 隆治高橋; Yoshio Hashimoto; 橋本　嘉雄; Tomohisa Katayama; 知久片山
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1990-01-30
Publication date: 1991-10-01
Anticipated expiration: 2009-05-25
Also published as: JPH0639655B2

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）本発明は鋼板をプレス加工した時に鋼板の端面に発生す
るパリを少なくするようにした複合鋼板およびその製造
方法に関するものである。

（従来の技術）従来、連続鋳造によって複合金属材を製造する方法は公
知であり、例えば特開昭６３−、１０８９４７号公報に
開示されている。しかしながら複合金属材の連続鋳造法
に関する方法であり、本発明のようなプレス成形時の耐
バリ性の優れた複合鋼板の製造方法に関するものではな
い。

冷延鋼板を自動車内板、外板に成形するためにはプレス
加工が広く採用されている。このプレス加工を行う際、
鋼板端面に発生する「パリ」が注目されている。

即ち、第２図に示すような工具を用いて鋼板を打抜き剪
断加工すると、鋼板の端面は第３図に示すような断面形
状となるが、この時端面の下部（第３図のＢ部）に生じ
た突起物を「パリ」と称している。

一般に、自動車の車体を製造する際には、先ず鋼板を所
定の部品に成形するためにｒ絞り」、「剪断」、「曲げ
」からなる数工程のプレス加工が行われる。得られた成
形品は、その後「接合」および「塗装」の各工程を経て
車体に組み付けられる。そこで、剪断加工時に発生した
大きなパリを部品に残した状態で塗装した場合、パリ部
分には塗膜が十分に付かないため、この部分から錆が発
生して自動車の寿命を縮める原因となる。

従って、「パリを小さくする」ことが自動車の防錆対策
上の大きな課題となっているが従来は、パリを小さくす
る加工技術、或いはパリを除去する方法についてのもの
が大部分である。プレス加工技術でクリアランス、剪断
速度、打ち抜き回数、刃物の材質等の検討がなされてい
るが、これでも十分な対策ではない。即ちパリを除去す
る方法についてはあまり有効な手段はなく、機械作業お
よび人力によるパリ取り作業を行っているのが実状であ
り、プレス工程を増やし非常に手間がかかるという問題
か生じている。

（発明が解決しようとする課題）そこで、本発明者等は上記問題を解決すべく、パリ発生
が少ない冷延鋼板について研究を重ね、パリ発生と鋼板
硬度との関係に着目して最適な硬度分布を有する複合鋼
板か良好であることを見出した。

即ち、本発明は、プレス成形時の耐バリ性の優れた良加
工性複合鋼板およびその製造法を提供することを目的と
するものである。

（課題を解決するだめの手段）上記目的を達成するために、本発明の要旨とするところ
は下記のとおりである。

（１）　　表層部は重量％で、Ｃ０．０１〜０．１５％　　　Ｍｎ　０．１〜２．０％
Ｐ　　０．０３％以下　　　　Ｓ　　０．０３％以下Ａ
Ｍ　０．０１〜０．０７％　　　Ｎ　ｏ、００８％以下
Ｃ十Ｓ　ｉ　／２４＋Ｍｎ　／４≧０．３を含み、残部
かＦｅおよび不可避的不純物よりなり、内部は重量％て、Ｃ０．１０％以下　　　　Ｓｉ０．５％以下Ｍｎ　０．
１〜１．０％　　　Ｐ　　０．０３％以下Ｓ　　０．０
３％以下　　　　Ａｌ　０．０１〜０．０７％Ｎ　　　
０．００８％以下　　Ｔｌ　　０．１０％以下Ｂ　　　
０．００１％以下Ｃ＋Ｓｉ　／２４＋Ｍｎ　／４　＜０．３を含み、残部
Ｆｅおよび不可避的不純物よりなり、板厚の１５％以内
までの表層部の平均硬度がＨｖ−１４０〜２００であり
、かつその内部平均硬度がＨｖ”５０〜１３０であるこ
とを特徴とするプレス成形時の耐バリ性の優れた複合鋼
板。

（２）表層部および内部の片方または両方にＣ「１．０
％以下含み、さらに表層部にＮｂ　０．００５〜０．２
％、Ｔｉ　０．００５〜０．２％のうち１種または２種
以上含むことを特徴とする前項１記載のプレス成形時の
耐バリ性の優れた複合鋼板。

（３）連続鋳造で、表層部は重量％で、Ｃ０．０１〜０
．１５％　　Ｍｎ　０．１〜２．０％Ｐ　　０．０３％
以下　　　Ｓ　　０．０３％以下Ａｌ　０．０１〜０．
０７％　　Ｎ　　０．００８％以下Ｃ＋　Ｓ　ｉ　／２
４＋Ｍｎ　／４≧０，３を含み、残部がＦｅおよび不可
避的不純物よりなり、内部は重量％で、Ｃ０．１０％以下　　　Ｓｉ０．５％以下Ｍｎ　０．１
〜１．Ｏ％　　Ｐ　　０．０３％以下Ｓ　　０．０３％
以下　　　Ａｆｉ　０．０１〜０．０７％Ｎ　　０．０
０８％以下　　Ｔｉ　０．１０％以下Ｂ　　０．００１
％以下Ｃ＋Ｓｉ　／２４＋Ｍｎ　／４　＜０．３を含み、残部
Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる鋼片を製造し、該鋼
片を仕上温度８００℃以上、捲取温度７５０℃以下で熱
間圧延を行い、続いて冷間圧延を行い、箱焼鈍または、
連続焼鈍で再結晶焼鈍することにより、板厚の１５％以
内までの表層部の平均硬度をＨｖ−１４０〜２００とし
、かつその内部平均硬度をＨｖ−５０〜１３０とするこ
とを特徴とするプレス成形時の耐バリ性の優れた複合鋼
板の製造方法。

（４）表層部および内部の片方または両方にＣｒ１．０
％以下含み、さらに表層部にＮｂ　０．００５〜０．２
％、Ｔ　ｉ０．００５〜０．２％のうち１種または２種
以上含むことを特徴とする前項３記載のプレス成形時の
耐バリ性の優れた複合鋼板の製造方法。

（作　　用）本発明の複合鋼板は、鋼板の表層硬化により剪断加工時
のパリを極めて小さくし、内部は軟い硬度分布を持つこ
とにより、プレス加工性を損なわないことを特徴とする
鋼板である。

表層硬化の影響は、表層硬化により表層の延性が劣化し
剪断初期の応力集中によりクラックが発生しパリは小さ
くなる。しかし表層硬化のないものは、表層の延性が良
いため剪断の張力により材料が延ばされて、パリが大き
くなる。

本発明では、第１図に示すように板厚の１５％以内まで
の表層部平均硬度をＨｖ−１４０〜２００とし、その内
部平均硬度をＨｖ−５０〜１３０に限定する。

以下その限定理由について述べる。

通常プレス加工に供される複合鋼板の鋼板表面特性を種
々変化させた鋼板を使用して、剪断打ち抜き加工時のパ
リに及はす鋼板特性の影響を調査した。

パリの出ない鋼板の要求特性として、通常プレス加工に
供される冷延鋼板でクリアランス−片側３０％テ、パリ
高さ５ｏｔｌｎ以下（現行材約１３０ｍ）が目標である
。

二の発明において、板厚の１５％以内までの表層部平均
硬度をＭｙ−１４０以上にしたのは、表面を硬質化して
剪断加工時のパリ高さを５０−以下にするためである。

他方、表層部平均硬度の上限をＨｖ−２００にしたのは
、表面をこれより硬質化すると成形性を損なう虞れがあ
るからである。また、内部平均硬度をＨｖ−５０以上に
したのは、これ未満の硬度では剪断加工時のパリ高さが
５０節を超えるからである。他方、内部平均硬度の上限
をＨｖ　＝１３０にしたのは、これより硬質化すると成
形加工性を損なう虞れがあるからである。

以上のよう・に本発明によれば第４図に示すように剪断
後板端面のパリの極めて小さい鋼板を提供することがで
きる。

本発明に従い、鋼板に耐バリ性を付与するための鋼の成
分限定理由は下記の通りである。尚、以下の説明に用い
たＰ６はすべて重量％である。

表層部は高張力鋼で、その構成元素を述べる。

Ｃは、表層硬化に重要な元素であるが、０．ＯＩ’、６
未満では表面硬化か難しい、しかし、０．１５％を超え
るとスポット溶接性を損なうので０　、１５％を上限と
する。

Ｓｉは、添加しすぎると化学処理性を阻害する元素であ
り、不可避的にはいる場合でも０．０５％未満以下にす
る必要がある。

Ｍｎは多すぎると溶接性を劣化させるので２．０％以下
にする。下限はＳ脆化防止のため０．１％以下が望まし
い。

Ｐ、Ｓは多量に含まれるとプレス成形が損なわれるので
少ない程良く、その上限値を０．０３％とした。

Ａｐは、非時効化に必要な元素であるが、０，０１５未
満てはその効果が期待てきない。しかし、多量に含まれ
ると介在物生成の原因となるので０．０７％以下にすべ
きである。

Ｎは、少なければ少ないほど炭化物形成元素の添加が少
なくてすむことから、その上限値をｏ、ｏｏｓ％とした
。

Ｃｒは、二相組織鋼には重要な元素であるか、１．０％
を超えるとニド目組織鋼が１′：４られないので１．０
％以下にとどめる。

Ｎｂ、Ｔｉは下限値以下では強化の効果が小さく、上限
値以上では飽和するので、それぞれの上限、下限を設定
した。即ち、Ｎｂ　０．００５〜０．２％、Ｔｉ　０．
００５〜０．２％とした。

Ｃ＋Ｓｉ　／２４＋Ｍｎ　／４　＞０．３に限定した。

０．３％以下ではＨｖ−１４０〜２００が得られない。

内部はＡｆＩ−キルド鋼およびＴｉ−キルド鋼で、その
構成元素を以下に述べる。

Ｃが０．１０％を超える場合は、連続焼鈍時に過時効処
理を施しても、非時効化が難しい、非時効で深絞り加工
性の優れた鋼板を得るためには、ｃｌを０．１０％以下
にする必要がある。

Ｓｉは、多くなると硬化して加工性が劣化するので０．
５％以下にする必要がある。

Ｍｎは、ｒ値を劣化させるので１．０％以下にする必要
がある。下限はＳ熱間脆性防止するために０．０５％以
上とする。

Ａｐは、非時効化には必要な元素であるが、０．０１％
未満ではその効果が期待できない。しかし多量に含まれ
ると硬質化しプレス成形性が損なわれるので０．０７％
以下にすべきである。

Ｐ、Ｓについては、含有量か少ない程軟質化するので各
々の上限値を０．０３％とした。

Ｎは、Ａｌｌと結合して／ＩＮを形成しプレス成形性を
向上させるが、ｏ、ｏｏｇ％を超えるとＡｐＮ量が増え
すぎてプレス成形性が劣化することから、Ｎ量を０．０
０８％以下とする。

Ｔｉは、プレス成形性を向上させる元素であるが、多量
に含まれると析出強化要素が大きくなり材質の低下を招
くので０，１０％以下とする。

Ｂは、２次加工性を向上させるため必須の元素である。

しかし、多量に含有すると、硬質化しブし・ス成形性か
損なわれるので０．００１％以下とした。

Ｃｒは、伸びフランジ性を向上させるが、いれすぎると
延性が劣化する。上限値を１．０％以下とする。

Ｃ十Ｓｉ　／２４＋Ｍｎ　／４　＜０９３に限定した。

０．３を超えるとＨｖ−５０〜１３０が得られない。

以上のような成分組成の鋼は連続鋳造法によつて製造さ
れ熱間圧延工程に送られるが、本発明では熱間圧延の仕
上温度は８００℃以上（好ましくは８７０〜９１０℃）
で捲取温度７５０’Ｃ以下（好ましくは５５０〜７５０
℃）とする。

脱スケール後に冷間圧延を行うが、その圧下率は高いほ
ど深絞り性の向上に好ましく７５％以上が望ましい。次
に焼鈍の条件については、焼鈍方式は連続焼鈍法又は箱
焼鈍法で行うが２次加工性の向上に対しては、連続焼鈍
法の方がより好ましい。

焼鈍温度は再結晶温度以上にすることが深絞り性の確保
のために必要である。焼鈍後の冷却は、いかなる方式（
ガスジェット方式、気水方式、ロール冷却方式、水焼入
方式など）でもかまわない。

また、過時効処理温度は２００〜５００℃とする。焼鈍
された鋼板は必要により５％以下（好ましくは０．５〜
１，０％）の調質圧延が施され製品として供される。

（実　施　例）表１に示すような成分を連続鋳造で溶製し、スラブ加熱
温度１１５０℃以上、仕上温度９００〜９１０℃で捲取
温度５５０〜７００℃で熱間圧延した。

酸洗、冷間圧延した後、箱焼鈍二６８０〜７００℃×１
６時間、連続焼鈍：均熱８００℃×１分、過時効処理：
３００℃×５分をそれぞれ施し、スキンバスをｏ、ｇ〜
１．０％かけた。

得られた鋼板の打抜き加工のパリ高さおよび穴拡げ比の
結果を表２に示す。

本発明品（供試鋼Ｎｏ、　１〜５）はいずれも良好な結
果を示す。

供試鋼Ｎｏ、　６は比較例であり、パリ高さは２０−と
小さいが硬質化し成形加工性を損なう。

供試鋼Ｎｏ、　７は比較例であり、パリ高さは１２０ｍ
である。

（発明の効果）本発明に従い、板厚の１５％以内までの表層部平均硬度
をＨｖ＝１４０〜２００とし、その内部平均硬度をＨｖ
−５０〜１３０にすることにより、プレス加工時の耐バ
リ性の極めて優れた複合鋼板を提供できる。本発明によ
れば、自動車用内板、外板の端面防錆が改善され、自動
車の寿命を大幅に向上することができる。

又本発明によれば、簡単に最適な硬度分布を有するプレ
ス成形時の耐バリ性の極めて優れた複合鋼板か得られ、
かつ均質な広幅材製品を安価につくることができる。

又本発明に従い、最適な硬度分布を持たせた鋼板とした
後、これにメツキ処理を施しても使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は硬度差が板厚内で分布を持つ模式図、第２図は
剪断（打抜き）加工の方法を示す説明図、第３図は従来
鋼の剪断後板端のパリ形態を示す模式図、第４図は本発
明鋼の剪断後板端のパリ形態を示す模式図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表層部は重量％で、Ｃ０．０１〜０．１５％Ｍｎ０．１０〜２．０％Ｐ０．０３％以下Ｓ０．０３％以下Ａｌ０．０１〜０．０７％Ｎ０．００８％以下Ｃ＋Ｓｉ／２４＋Ｍｎ／４≧０．３を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、内部は重量％で、Ｃ０．１０％以下Ｓｉ０．５％以下Ｍｎ０．１〜１．０％Ｐ０．０３％以下Ｓ０．０３％以下Ａｌ０．０１〜０．０７％Ｎ０．００８％以下Ｔｉ０．１０％以下Ｂ０．００１％以下Ｃ＋Ｓｉ／２４＋Ｍｎ／４＜０．３を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなり、板厚
の１５％以内までの表層部の平均硬度がＨｖ＝１４０〜
２００であり、かつその内部平均硬度がＨｖ＝５０〜１
３０であることを特徴とするプレス成形時の耐バリ性の
優れた複合鋼板。
（２）表層部および内部の片方または両方にＣｒ１．０
％以下含み、さらに表層部にＮｂ０．００５〜０．２％
、Ｔｉ０．００５〜０．２％のうち１種または２種以上
含むことを特徴とする請求項１記載のプレス成形時の耐
バリ性の優れた複合鋼板。
（３）連続鋳造で表層部は重量％で、Ｃ０．０１〜０．１５％Ｍｎ０．１〜２．０％Ｐ０．０３％以下Ｓ０．０３％以下Ａｌ０．０１〜０．０７％Ｎ０．００８％以下Ｃ＋Ｓｉ／２４＋Ｍｎ／４≧０．３を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、内部は重量％で、Ｃ０．１０％以下Ｓｉ０．５％以下Ｍｎ０．１〜１．０％Ｐ０．０３％以下Ｓ０．０３％以下Ａｌ０．０１〜０．０７％Ｎ０．００８％以下Ｔｉ０．１０％以下Ｂ０．００１％以下Ｃ＋Ｓｉ／２４＋Ｍｎ／４＜０．３を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる鋼片を
製造し、該鋼片を仕上温度８００℃以上、捲取温度７５
０℃以下で熱間圧延を行い、続いて冷間圧延を行い、箱
焼鈍または、連続焼鈍で再結晶焼鈍することにより、板
厚の１５％以内までの表層部の平均硬度をＨｖ＝１４０
〜２００とし、かつその内部平均硬度をＨｖ＝５０〜１
３０とすることを特徴とするプレス成形時の耐バリ性の
優れた複合鋼板の製造方法。
（４）表層部および内部の片方または両方にＣｒ１．０
％以下含み、さらに表層部にＮｂ０．００５〜０．２％
、Ｔｉ０．００５〜０．２％のうち１種または２種以上
含むことを特徴とする請求項３記載のプレス成形時の耐
バリ性の優れた複合鋼板の製造方法。