【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
＜産業上の利用分野＞
本発明は鋼板表面粗度パターンを制御すること
により、プレス成形性を著しく向上させた冷延鋼
板に関するものである。
＜従来技術とその問題点＞
自動車のパネル、電機器具、厨房器具などに使
用される絞り用冷延鋼板には、その特性として優
れた深絞り性が要求される。深絞り性向上のため
には、鋼板の機械的特性として高い延性（El）と
高いランクフオード値（ｒ値）が必要である。さ
らに実際の絞り成形（とくに自動車のパネル）に
おいては、張出し成形との複合成形であることが
多いため、加工硬化指数（ｎ値）も重要になつて
くる。
ところで、深絞り成形に関する研究は素材であ
る鋼板側と、成形技術の両面から行われてきてい
る。しかしながら、製品の高精度化と複雑化に伴
い、鋼板に対する要求特性がより高級化、多様化
しつつある。とりわけ自動車用の冷延鋼板におい
てはこの傾向が強い。
たとえば、自動車車体の組立てには多数のプレ
ス部品を点溶接しているのが現状であるが、これ
らを大型化、一体化することにより点溶接数を減
らしたいという要求が強い。一方、多様化するニ
ーズに応ずるために車のデザインはより複雑化
し、そのため従来の鋼板では成形が困難な部品が
増加している。これらの要求に応ずるためには、
従来よりも優れたプレス成形性を有する冷延鋼板
が必要である。
ところで、実際のプレス成形においては、その
評価基準は、従来用いられてきた鋼板の機械的特
性（ｒ値、El、ｎ値）だけでは不十分である。た
とえば、鋼板表面粗度あるいは潤滑油等もプレス
成形性に大きな影響をおよぼす。
プレス成形性におよぼす鋼板表面粗度の影響を
示した公知技術はいくつか開示されている。たと
えば塑性と加工、Vol.3 No.14（1962−３）では、
高粘度潤滑油の場合、数μm程度の鋼板表面粗度
で最も絞り性が向上することを示している。一
方、特公昭59−34441ではロール表面粘度（Ra）
と山数（PPI）とがそれぞれRa＝2.8（μm）、PPI
＝226なるダルロールで調質圧延することにより、
塗装後外観性およびプレス加工性に優れる冷延鋼
板の調質圧延法を示している。
これらの公知技術は、プレス成形性を向上させ
るという点では優れたものであるが、いずれも鋼
板表面粗度を規制しなくてはならないという欠点
がある。
さらに上記公知技術は、任意の表面粗度（Ra、
PPI）を有し、かつプレス成形性に優れる冷延鋼
板の製造に関しては何ら示唆を与えるものではな
い。
＜発明の目的＞
本発明は上述した従来技術の欠点を解消し、表
面粗度パターンに方向性を持たせることにより表
面粗度に無関係にプレス成形性を向上させること
ができるプレス成形性に優れる冷延鋼板を提供し
ようとすることにある。
＜発明の構成＞
すなわち、本発明は、冷延鋼板の表面粗度パタ
ーンにおいて、下記式で示される鋼板表面粗度の
規則性を表わす規則度パラメータＳが少なくとも
１方向についてＳ≦0.25を満たすことを特徴とす
る、プレス成形性に優れる冷延鋼板を提供するも
のである。
＝１／ｎo
〓i=1
Xi
Ｓ＝１／ｎo
〓i=1
｜−Xi｜／Ｘ
ここで Xi：鋼板表面凸部ピーク間距離
以下に本発明を更に詳細に説明する。
まず本発明の基礎となつた研究結果から述べ
る。
供試鋼は下記の表１に示される２種類の低炭素
アルミキルド鋼の冷延鋼板を用いた。これをレー
ザーによるダル加工（以下レーザーダル加工）を
施したスキンパスロールを用いて0.8％圧下率で
スキンパス圧延した。この時、レーザーダル加工
法を種々変えることにより、スキンパス圧延後の
鋼板表面粗度パターンを変化させた。
<Industrial Application Field> The present invention relates to a cold-rolled steel sheet whose press formability is significantly improved by controlling the surface roughness pattern of the steel sheet. <Prior art and its problems> Cold-rolled steel sheets for drawing used in automobile panels, electrical appliances, kitchen appliances, etc. are required to have excellent deep drawability. In order to improve deep drawability, the mechanical properties of the steel sheet need to be high ductility (El) and high Rankford value (r value). Furthermore, in actual drawing forming (particularly for automobile panels), composite forming with stretch forming is often performed, so the work hardening index (n value) also becomes important. By the way, research on deep drawing forming has been conducted from both sides of the steel sheet material and forming technology. However, as products become more precise and complex, the characteristics required of steel sheets are becoming more sophisticated and diversified. This tendency is particularly strong in cold-rolled steel sheets for automobiles. For example, the current situation is that a large number of press parts are spot welded when assembling an automobile body, but there is a strong demand to reduce the number of spot welds by increasing the size and integrating these parts. Meanwhile, car designs are becoming more complex in order to meet diversifying needs, and as a result, an increasing number of parts are difficult to form using conventional steel plates. In order to meet these demands,
There is a need for cold-rolled steel sheets that have better press formability than conventional ones. By the way, in actual press forming, the conventionally used mechanical properties (r value, El, n value) of the steel plate alone are insufficient as evaluation criteria. For example, the surface roughness of the steel sheet, lubricating oil, etc. have a large effect on press formability. Several known techniques have been disclosed that show the influence of surface roughness of a steel sheet on press formability. For example, in Plasticity and Processing, Vol.3 No.14 (1962-3),
In the case of high-viscosity lubricating oil, it has been shown that the drawability is improved most when the steel plate surface roughness is on the order of several μm. On the other hand, in Tokuko Sho 59-34441, the roll surface viscosity (Ra)
and the number of peaks (PPI) are respectively Ra=2.8 (μm), PPI
By temper rolling with dull rolls of =226,
This shows a temper rolling method for cold-rolled steel sheets that has excellent appearance and press workability after painting. Although these known techniques are excellent in terms of improving press formability, they all have the drawback that the surface roughness of the steel sheet must be controlled. Furthermore, the above-mentioned known technology can be applied to arbitrary surface roughness (Ra,
This document does not provide any suggestions regarding the production of cold-rolled steel sheets that have PPI) and have excellent press formability. <Object of the invention> The present invention eliminates the drawbacks of the prior art described above, and provides excellent press formability that can improve press formability regardless of surface roughness by giving directionality to the surface roughness pattern. Our goal is to provide cold-rolled steel sheets. <Structure of the Invention> In other words, the present invention provides that, in the surface roughness pattern of a cold-rolled steel sheet, a regularity parameter S representing the regularity of the steel sheet surface roughness expressed by the following formula satisfies S≦0.25 in at least one direction. The present invention provides a cold-rolled steel sheet with excellent press formability. =1/n o 〓 i=1 Xi S=1/n o 〓 i=1 |−Xi|/X where Xi: distance between peaks of convex portions on the steel plate surface The present invention will be explained in more detail below. First, the research results that form the basis of the present invention will be described. Two types of cold-rolled low carbon aluminum killed steel plates shown in Table 1 below were used as the test steels. This was skin-pass rolled at a rolling reduction of 0.8% using a skin-pass roll that had been subjected to laser dulling (hereinafter referred to as laser dulling). At this time, the surface roughness pattern of the steel sheet after skin pass rolling was changed by variously changing the laser dulling method.
【表】
第１図に、鋼板表面粗度パターンの規則度パラ
メータＳ値と限界絞り比の関係を示す。Ｓ値は圧
延方向についての測定値であり、平均表面粗度
（Ra）はいずれも約1.2μmである。限界絞り比は
Ｓ値に強く依存し、Ｓ≦0.25とすることによりプ
レス成形性が著しく向上した。
本発明者らはこの基礎的データに基づき研究を
重ねた結果、以下のように製造条件を規制するこ
とにより、プレス成形性に優れる冷延鋼板の製造
が可能となることを見い出した。
まず、最も重要なものが鋼板表面粗度パターン
である。
そして、本発明における鋼板表面粗度の規則性
を表わす規則度パラメータＳは、鋼板表面凸部ピ
ーク間距離をXiとした時、下記のように表わす
ことができる。
＝１／ｎo
〓i=1
Xi
Ｓ＝１／ｎo
〓i=1
｜−Xi｜／Ｘ
表面粗度の規則性を表わす規則度パラメータＳ
が少なくとも１方向についてＳ≦0.25を満たすこ
とが必須である。Ｓ＞0.25では優れたプレス成形
性を得ることが出来ない。従来の冷延鋼板ではＳ
値は0.3〜0.5程度である。
なお、このような規則的な鋼板表面粗度パター
ンを得るためには、スキンパスロールの表面粗度
パターンも必然的に規則的でなければいけない。
そのためのスキンパスロールの加工法としては、
放電ダル加工法、レーザーダル加工法、あるいは
特別に製造したグリツドを使用するシヨツトブラ
スト法が適する。
鋼板表面粗度パターンがＳ≦0.25を満たしてい
れば、鋼板表面粗度、たとえば平均表面粗度
（Ra）、１インチ当りのピーク数（PPI）、さらに
潤滑油の種類、プレス条件等は任意でよい。
なお、本発明における規則的な表面粗度パター
ンの効果としては、鋼板表面凹部にたまつた潤滑
油が均等に凸部へと供給されることに起因し、そ
のため潤滑条件が良好になるものと考えられる。
さらに凸部の金属接触部分が規則的に存在するこ
とにより、鋼板表面とプレス金型との摩擦状態も
変化しているものと考えられる。
＜実施例＞
表２に示す化学組成の鋼片を転炉−連続鋳造法
により製造し、それを1250℃に加熱−均熱後、粗
圧延−仕上圧延により3.2mm板厚の熱延鋼帯とし
た。それを酸洗後、冷間圧延により0.8mm板圧の
冷延鋼帯とし、連続焼鈍（均熱温度750℃〜850
℃）を施した後、スキンパス圧延（圧下率0.8％）
を行つた。
ここでスキンパスロールは、シヨツトブラスト
およびレーザー加工によりダル目付けを行つたも
のを使用した。
鋼板表面粗度はＬ方向について行い、平均表面
粗度Ra、１インチ当りのピーク数PPI、Ｓ値パ
ラメータを求めた。
引張特性はJIS5号試験片により求めた。値は
15％引張予歪を与え、３点法により測定し、Ｌ
（圧延）方向、Ｃ（圧延方向に対して90゜）方向、
Ｄ（圧延方向に対して45゜方向の平均値＝（rL＋rC
＋2rD）／４で求めた。
限界絞り比（L.D.R.）は、ポンチ直径32mmの金
型を用いて深絞りしうる最大素板径D0maxを求
め、ポンチ直径dpとの比から求めた。すなわち
L.D.R.＝D0max／dp
絞り条件は、絞り速度１mm／ｓ、潤滑油は防錆
油（オイルタイプ）を用い、全て同一条件にて行
つた。
表３にスキンパスロールのダル目付け方法、表
面粗度、材料特性を示す。本発明範囲内にて製造
した鋼板は、比較例に比べて優れたプレス成形性
を示す。
＜発明の効果＞
本発明によれば、鋼板表面に規則的な粗度パタ
ーンを付与することにより、同一材質の鋼板にお
いてもプレス成形性が格段に向上し、その使用範
囲が拡がるとともに、難易度の成形も可能となる
など、プレス成形性に優れた冷延鋼板の製造が可
能となる。[Table] Figure 1 shows the relationship between the regularity parameter S value of the steel plate surface roughness pattern and the limit drawing ratio. The S value is a value measured in the rolling direction, and the average surface roughness (Ra) is approximately 1.2 μm in both cases. The critical drawing ratio strongly depends on the S value, and press formability was significantly improved by setting S≦0.25. As a result of repeated research based on this basic data, the present inventors have discovered that by regulating the manufacturing conditions as described below, it is possible to manufacture a cold-rolled steel sheet with excellent press formability. First, the most important thing is the steel plate surface roughness pattern. The regularity parameter S representing the regularity of the steel sheet surface roughness in the present invention can be expressed as follows, where Xi is the distance between the peaks of the convex portions on the steel sheet surface. =1/n o 〓 i=1 Xi S=1/n o 〓 i=1 |−Xi|/X Regularity parameter S representing the regularity of surface roughness
It is essential that S≦0.25 be satisfied in at least one direction. If S>0.25, excellent press formability cannot be obtained. In conventional cold-rolled steel sheets, S
The value is about 0.3 to 0.5. In addition, in order to obtain such a regular steel plate surface roughness pattern, the surface roughness pattern of the skin pass roll must also be regular.
The processing method for skin pass rolls for this purpose is as follows:
Electric discharge dulling, laser dulling, or shot blasting using specially manufactured grids are suitable. As long as the steel plate surface roughness pattern satisfies S≦0.25, the steel plate surface roughness, such as the average surface roughness (Ra), the number of peaks per inch (PPI), the type of lubricant, pressing conditions, etc. can be changed as desired. That's fine. The effect of the regular surface roughness pattern in the present invention is that the lubricating oil accumulated in the recesses on the steel sheet surface is evenly supplied to the convex parts, which improves the lubrication conditions. Conceivable.
Furthermore, it is thought that the regular presence of the metal contact portions of the convex portions changes the frictional state between the steel sheet surface and the press die. <Example> A steel billet with the chemical composition shown in Table 2 was produced by a converter-continuous casting method, heated to 1250°C, soaked, and then rough-rolled and finished-rolled to produce a hot-rolled steel strip with a thickness of 3.2 mm. And so. After pickling, it is cold rolled into a cold rolled steel strip with a plate thickness of 0.8 mm, and continuously annealed (soaking temperature 750℃~850℃).
°C), then skin pass rolling (reduction rate 0.8%)
I went there. Here, the skin pass roll used had been dulled by shot blasting and laser processing. The surface roughness of the steel plate was measured in the L direction, and the average surface roughness Ra, number of peaks per inch PPI, and S value parameters were determined. The tensile properties were determined using a JIS No. 5 test piece. value is
Apply 15% tensile prestrain, measure by three-point method, and L
(rolling) direction, C (90° to the rolling direction) direction,
D (average value in the 45° direction to the rolling direction = (r L + r C
+2r D )/4. The limit drawing ratio (LDR) was determined from the maximum blank diameter D 0 max that can be deep drawn using a die with a punch diameter of 32 mm, and the ratio to the punch diameter dp. That is, LDR=D 0 max/dp The drawing conditions were all the same, with a drawing speed of 1 mm/s and a rust preventive oil (oil type) being used as the lubricating oil. Table 3 shows the dulling method, surface roughness, and material properties of the skin pass roll. Steel plates manufactured within the scope of the present invention exhibit superior press formability compared to comparative examples. <Effects of the Invention> According to the present invention, by imparting a regular roughness pattern to the surface of a steel plate, the press formability is significantly improved even for steel plates made of the same material, the range of use thereof is expanded, and the difficulty level is improved. This makes it possible to produce cold-rolled steel sheets with excellent press formability.
【表】【table】
【表】【table】
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は限界絞り比におよぼす規則度パラメー
タＳ値の影響を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the influence of the regularity parameter S value on the limiting aperture ratio.