JPH036350A - 加工性とメッキ性の優れた鋼板 - 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） 本発明は優れた冷間加工性と溶融亜鉛メッキ合金密着性
の優れた鋼板に関するものである。

（従来の技術） 自動車、家庭電器製品に使用される溶融亜鉛メッキ鋼板
に代表されるように、Ｊ−１而または両面メッキ、ある
いは両面の亜鉛イ・１着量を違えた亜鉛メッキ鋼板は、
プレス加工後塗装またはそのまま使用される。

従来、深絞り性の優れた冷延鋼板として、例えば特公昭
４２−１２３４８号公報、特公昭５４−１２８８３号公
報記載の方法の如く、Ｃ：０．０１５９ｆｉ以下の極低
Ｃ鋼にＮｂ、Ｔｉ等の炭窒化物形成元素を添加して、固
溶Ｃ，Ｎを完全に固定する方ｄ：が提案されている。

しかし、これらの鋼板では、ＴＩ量が多い場合、溶融亜
鉛メッキをして合金化処理を行うと合金層の地鉄への密
着性か低く、プレス加工を行うと合金層が容易に剥離す
る問題かあった。この合金層の密着性の低下はプレス加
工を著しく困難にさせる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は優れた冷間加圧性を向んら損なうことなく、上
記欠点を克服し最高度の冷間加工性と化成処理性、溶融
亜鉛メッキ特性を兼備した鋼板、さらには二次加工性の
優れた鋼板を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは鋼板の成分の特定に加えて鋼板のＴｉ、Ｎ
ｂ量を表層で少なく、内層で多くした複相からなる鋼板
を発明した。さらに表層にＴｉ、Ｎｂを加えず、Ｃ量を
増加させることで良好な加工性、メッキ性および二次加
工性が得られることをつきとめた。その要旨とするとこ
ろは（１）ｃ≦０．００５０％、Ａ、Ｑ　５０．０８０
％、ＭｎＳ２．０％、Ｎ　５０．００５０％およびＴｉ
、Ｎｂのうち１種又は２種を含む極低炭素鋼板において
（Ｔｊ　＋Ｎｂ）ｆｆｌか０．１５％以下かつ下記０式
を満足するＴｉ、Ｎｂ量からなる内層部と、Ｃ：　０．
００５０超〜０．０６％、Ａρ：０．０８０％以下、Ｍ
ｎ＋１．０％以下、Ｎ　：　０．００５０％以下からな
る表層部を片側または両側に有することを特徴とする加
工性とメッキ性の優れた鋼板にある。

Ｎｂ／７．７４Ｃ十Ｔ　ｉ／　（４Ｃ＋３．４３Ｎ）≧
０，９　　■（Ｎｂ、Ｔｉ　、Ｃ，Ｎは各元素の重態％
）更に（２）Ｃ：　０．００５０％以下、Ａρ、０．０
８０％以下、Ｍ　ｎ　：　Ｉ　、　０％以下、Ｎ　：　
０．００５０％以下およびＴｉ。

Ｎｂのうち１種または２種を含む極低炭素鋼板において
（Ｔｉ　＋Ｎｂ）量が０．１５％以下かつ下記０式を満
足するＴＩ　＋　Ｎ　ｂ　量からなる内層部と、Ｃ：０
．００５０超〜ｏ、ｏｅ％、ＡＮ　：０．０８０％以下
、Ｍｎ：１．０％以下、Ｎ　：　０．００５０％以下か
らなる表層部を片側または両側に有し、さらに内層また
は全厚の固溶Ｂをｏ、ｏｏｏｉ〜０．００１５％とした
ことを特徴とする加工性、メッキ性および二次加工性の
優れた鋼板にある。

Ｎ　ｂ／７．７４Ｃ＋　Ｔ　ｊ／　（４Ｃ＋３．４３Ｎ
　）≧０，９　　■（Ｎｂ、Ｔｉ　、Ｃ，Ｎは各元素の
重量％）以下、本発明の詳細な説明する。

まず本発明鋼板におけるＣ、　Ａ、［！　、　Ｎ、　Ｍ
ｎの限定理由について述べる。

内層部のＣは０．００５０％を超えると延性が低下する
ばかりでなく、優れた深絞り性を確保するための（Ｔｊ
　＋Ｎｂ）ｆｉを多くする必要がある。内層部のＣ量は
少ない方が良いが、製鋼での溶製コストの点から自ずと
下限が決まるので特に限定しないが、コストの点からＬ
Ｏｐｐｍ未満にすることは得策でなく、好ましい範囲は
０．００１０〜０．００４５％である。

表層部のＣはＴｉ、Ｎｂを添加しないため０．００５０
％以下になると冷延後の焼鈍で粒が粗大になるので上限
を０．００５０％超とする。またＣが多くなり過ぎると
表層の加工性ひいては全体の加工性が劣化するので０．
０６％を上限とする。

八ρは脱酸のため、およびＴｊ、Ｎｂの添加による時効
性・加工性向上効果を最大限に発揮するために０．００
５％以上必要であるが、０．０８％超では効果か飽和し
コストも上昇する。好ましい範囲は０．０１５〜ｏ、ｏ
ｅｏ％である。

ＮはＮｂ　　Ｔｉの加工性向上効果を減するので５０ｐ
ｐｍ以下とするが、４０ｐｐｍ以下可及的に少なくする
ことか加工性のみならず化成処理性の点からも好ましい
。しかし現状の製鋼技術から見て５ｐｐｍ未満とするこ
とはコストの点から得策ではない。

Ｍｎは１．０％を超えると強度か増加し、加工性か低下
するので１．０％以下とする。高い強度を意図しない場
合は、優れた加工性を確保する点から０．５０％以下と
することが好ましく、０，３５％以下にすることによっ
て最高度の加工性が発揮される。

また下限については熱間加工性を確保する点から０．１
０％以上とすることが好ましい。

次に本発明では、Ｔｉ、Ｎｂｆｆ１を表層で少なく、内
層で多くすることを一つの特徴としているか、まず内層
部のＴｉ、Ｎｂ量は、優れた加工性と時効による加工性
劣化を防ぐためＣ，Ｎｆｎの限定に加えて０式、すなわ
ちＣ，Ｎとの化学当量比を０．９以上とする必要がある
。

Ｎｂ／７．７４Ｃ＋Ｔｊ／４　Ｃ＋３．４３Ｎ≧０．９
　　　　■（ここでＮｂ、Ｔｉ、Ｃ，Ｎは各元素の重量
％）第１図は、本発明に従ったＣ、　Ａρ、Ｍｎ、Ｎを
有し．表層厚のＣ量か０．００５〜０．０６％、表層厚
か（０，０３〜０．２０）　Ｘ全板厚を有し、かつ（Ｔ
ｉ　十Ｎｂ）ｆｆｉを種々変化させた鋼板を実験室で溶
製し、熱延、冷延後連続焼鈍法で再結晶焼鈍した鋼板の
時効性（時効指数）を内層部のＴｉ、ＮｂのＣ２Ｎとの
化学当量比（０式）との関係で示したものである。

第２図は同じく深絞り性との関係を示したものである。

第１図より０式で表わされるＣ、Ｎとの化学当量の比を
０．９以上とすることによって、時効指数が３ｋｇｆ／
−以下となり実用上非時効となる。さらに化学当量の比
が１．０以上になれば完全非時効（時効指数≦１．５ｋ
ｇ　ｆ　／　ｍ＋ｔｔ）となる。従って０式の下限を０
，９とした。

深絞り性についても第２図に示す通り、内層部のＴｉ、
Ｎｂ量が０式で表わすＣ，Ｎとの化学当量の比が０．９
以上とすることによって、深絞り用として要求されるラ
ンクフォード値１．６以上か安定して得られる。

さらにこの比が１．０以上より好ましくは１．２以上と
することによって、最高度の深絞り性か安定して得られ
る。しかし内層部の（Ｔｉ　＋Ｎｂ）ｆ量が０．１５％
超では深絞り性向上効果が飽和し、また合金コストも上
昇するので上限は０．１５％とする。

次に表層および内層の厚みについて述べる。

鋼板表層の厚みは、プレスカ旧り後化成処理前に時折実
施されるグラインダー手入れを考慮すると、１０μ以上
とすることが好ましい。これ以下ではグラインダー手入
れされる場合、内層部が露出する危険性があるためて、
より好ましくは２０Ｂ以上とする。

またその上限は全厚の２０％以上（画表層の場合両表層
計で４０％以下）とすることが好ましい。これは表層に
Ｔｉ、Ｎｂを添加しないので、それたけ表層の加工性が
劣化する。このため表層の割合を増加し過ぎると、全厚
平均の加工性の劣化が大きくなるからである。

すなわち鋼板の加工性は表層と内層の加工性の混合側に
よって決定されるので、表層厚が増加するとそれたけ全
厚の加工性が低下する。また本発明では表層部のＣ，Ｎ
が完全に固定されない場合もあるが、この場合でも時効
によるストレッチャー・ストレインの発生を防止するた
め、表層厚を２０％以下とすることが好ましい。

本発明のさらに改良した発明では鋼板にＢを含有させる
が、これは鋼板の二次加工性を改善するためである。Ｔ
ｉ、Ｎｂ添加極低Ｃ鋼は一般に高度の深絞り加工を施さ
れる。そのためプレス加工後さらに二次的加工を行なう
と脆性的な割れを生ずる場合があり、Ｔｊ、Ｎｂか多く
なる程その危険性は大となる。

このような場合Ｂを固溶させることで二次加工割れを防
止できる。固溶Ｂｍは、１　ｐｐｍ以」二で二次加工性
向上効果があり、１５ｐｐｍ以上では効果が飽和する。

Ｂを含有させる場合は、鋼板全厚にわ　０ たって均一でも良く、あるいはＴｊ、Ｎｂ量の多い内層
部のみでも良い。

ここで固溶Ｂとは次式で算出した値である。

イ）　Ｎ−４８／１４Ｔｉ≧Ｏのとき 固溶Ｂ＝全Ｂ　−１１／　１４　（Ｎ　−４８／　１４
Ｔ　ｉ）口）　Ｎ−４８／１４Ｔｊ　＜Ｏのとき固溶Ｂ
＝全Ｂ 上記不均一成分を有する複相鋼板の製造法については特
に限定しないが、鋼を溶製後鋳造段階で行なうことが工
業的に適しており、このうち特に連続鋳造法で実施する
ことが最も経済的である。

製法の代表例としてはイ）インゴット法を用い、鋳型内
に本発明の表層部の成分範囲内の溶鋼を注入後、外側に
凝固層が形成するのを待って未凝固の内層部にＮｂ、Ｔ
ｉまたはＢを添加する方法及び口）連続鋳造法を用い、
ＣＣモールド内に溶鋼を注入する際、この時生ずる下向
流にＮｂ、ＴｉまたはＢをワイヤー法等で添加する方法
がある。

この場合電磁撹拌、電磁ブレーキを用いてモールド内の
溶鋼流動を制御するとより一層効果的である。またノ９
その他内層に相当する鋼片に表層に相当する鋼を圧接す
る方法などが有る。

本発明に従った不均一成分を有する鋼片は通常行なわれ
るように熱間圧延される。これを脱スケール後冷延−溶
融亜鉛メッキされる。

（実　施　例） 連鋳モールド内で鋳片内層にワイヤー添加でＮｂまたは
Ｔｉを添加した２５０ｍｍ厚の連鋳鋳片を、１１００℃
に加熱後熱延し、８５０〜９２０℃で圧延を終了し　６
２５〜７００℃で捲取った。

熱延コイルを脱スケール後、７５〜８０％の冷延率で冷
延し、０．８ｍｎ＋とじた後、溶融亜鉛メッキおよび合
金化処理を行った。

亜鉛メッキはゼンジマー式溶融亜鉛メッキラインで行な
い、焼鈍温度８００℃で３０秒保持し、両面６０ｇ／ｒ
Ｉｆの亜鉛付着量とした。

得られた亜鉛メッキ鋼板の化学成分、機械的性質および
合金層密石性、二次加工性を第１表に示す。

合金密着性は亜鉛メッキ鋼板をホールインバク１ ２ ト衝撃加工後テープを付着させ、剥離したとぎの合金層
の剥離状況から判定した。二次加工性は円板打抜後平底
円筒絞り比２．１で絞り加工後−５０℃で圧壊して割れ
の有無で判定した。

鋼種Ａは従来型の均−成分鋼で加工性（Ｅρ。

７値）、時効性（Ａ、Ｉ）は良好であるが、表層のＴｉ
量が多過ぎるため亜鉛メッキ性か劣る。また鋼種Ｂは複
相であるが、表層のＴｉ量が多過ぎるため亜鉛メッキ性
が劣る。

一方不発明＠Ｃ，Ｅは加工性、時効性、亜鉛メッキ性、
二次加工性いずれにおいても優れている。またＥ、Ｑと
二次加工性は、従来鋼よりも若干良好ですらある。さら
にＢを添加した本発明鋼り。

Ｆでは二次加工性が一段と向上している。

］　３ 特開平３ ６３５０　（５） （発明の効果） 以上述べた如く本発明によれば最高度の深絞り性と亜鉛
メッキ性、また二次加工性の優れた鋼板が提供され、し
かも安価に製造できるので、産業上利益するところが極
めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は内層のＮｂ、Ｔｉ＠有量と時効性の関係を示す
図表、第２図は内層のＮｌ）、Ｔｉ８有量と深絞り性の
関係を示す図表である。 代　理　人　　弁理士　　茶野木　立　夫　５ 晦ＭＡ’Ｃｒｔ＜Ｃ 手続補正書 （自発） 平成１年８月１ 日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．重量比で Ｃ：０．００５０％以下、 Ａｌ：０．０８０％以下、 Ｍｎ：１．０％以下、 Ｎ：０．００５０％以下、 および Ｔｉ，Ｎｂのうち１種または２種 を含む極低炭素鋼板において、（Ｔｉ＋Ｎｂ）量が０．
   １５％以下かつ下記１式を満足するＴｉ，Ｎｂ量からな
   る内層部と、Ｃ：０．００５０超〜０．０６％、Ａｌ：
   ０．０８０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｎ：０．００
   ５０％以下からなる表層部を片側または両側に有するこ
   とを特徴とする加工性とメッキ性の優れた鋼板。 Ｎｂ／７．７４Ｃ＋Ｔｉ／（４Ｃ＋３．４３Ｎ）≧０．
   ９１（Ｎｂ，Ｔｉ，Ｃ，Ｎは各元素の重量％）
2. ２．表層厚が片側換算で１０μ以上で、かつ全厚の２０
   ％以下とし、内層厚は全厚の６０％以上としたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の加工性とメッキ性
   の優れた鋼板。
3. ３．重量比で Ｃ：０．００５０％以下、 Ａｌ：０．０８０％以下、 Ｍｎ：１．０％以下、 Ｎ：０．００５０％以下、 および Ｔｉ，Ｎｂのうち１種または２種 を含む極低炭素鋼板において、（Ｔｉ＋Ｎｂ）量が０．
   １５％以下かつ下記１式を満足するＴｉ，Ｎｂ量からな
   る内層部と、Ｃ：０．００５０超〜０．０６％、Ａｌ：
   ０．０８０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｎ：０．００
   ５０％以下からなる表層部を片側または両側に有し、さ
   らに内層または全厚の固溶Ｂを０．０００１〜０．００
   １５％としたことを特徴とする加工性、メッキ性および
   二次加工性の優れた鋼板。 Ｎｂ／７．７４Ｃ　＋Ｔｉ／（４Ｃ＋３．４３Ｎ）≧０
   ．９　１（Ｎｂ，Ｔｉ，Ｃ，Ｎは各元素の重量％）
4. ４．表層厚が片側換算で１０μ以上で、かつ全厚の２０
   ％以下とし、内層部は全厚の６０％以上としたことを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の加工性、メッキ性
   および二次加工性の優れた鋼板。