JPH0372032A - 薄鋼板の製造方法 - Google Patents
薄鋼板の製造方法Info
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野）
本発明は熱延鋼板、冷延鋼板、溶融亜鉛メッキ熱延鋼板
、溶融亜鉛メッキ冷延鋼板などの製造方法に係り、特に
耐２次加工脆性に優れ、或いは焼付は硬化性（ＢＨ性）
を付与した前記各種鋼板の製造方法に関するものである
。 （従来の技術及び解決しようとする課題）近年、自動車
部材や電気機器外板に使用される薄鋼板には、軽くて錆
びず、且つ優れた冷間加工性を有することが要求されて
きている。 このような要求に対して、極低炭素鋼にＴｉ、Ｎｂなと
の炭窒化物形成元素を単独又は複合添加して鋼中のＣ，
Ｎを固定し得る成分鋼、いわゆるＩ Ｆ （Ｉ ｎｔｅ
ｒｓｔｉｔｉａｌ Ｆｒｅｅ）鋼が幅広く用いられよう
になってきた。 しかし、一方では、Ｔｉ、Ｎｂなどの炭窒化物形成元素
により鋼中のＣ，Ｎを充分固定した極低炭素鋼では、プ
レス成形後の２次加工において脆性破断による割れが発
生する問題がある。これは。 鋼中の固溶Ｃ，Ｎが存在しないため、フェライト粒界へ
のＣ，Ｎの偏析がなくなり、粒界か弱くなるためである
。 更に、Ｐ添加鋼においては、Ｐが粒界に偏析し、脆化を
助長するという問題や、また溶融亜鉛メッキ処理により
亜鉛が粒界に侵入し、ますます粒界強度が低下させると
いう問題があり、また焼付は硬化（Ｂ Ｈ）性も、同様
に鋼中のＣ，Ｎが作用して得られものであるので、この
ようなＩＦｔｌｌでは付与することができないという問
題があった。 したがって、従来は、耐２次加工脆性の改善やＢＨ性の
付与には、予め鋼中のＣ，Ｎが残存するようにＴｉやＮ
ｂの添加量を制御して溶製することが試みられていた。 しかし、この方法では１例え固溶Ｃ，Ｎが残存する成分
鋼が溶製できたとしても、この固溶Ｃ，Ｎは本質的に鋼
のｒ値や延性を劣化させるものであるので、プレス成形
性の大幅な低下を来たさざるを得なかった。すなわち、
本質的にプレス成形性と耐２次加工脆性又はＢＨ性は両
立し得ないものであった。また、一方、このような微量
Ｃ，Ｎを残存させることは、製鋼技術上成り立つもので
なかった。 この点、従来より、以下のような提案がなされているが
、プレス成形性と耐２次加工脆性又はＢＨ性を共に優れ
たものとすることは困難である。 例えば、深絞り用鋼板の耐２次加工割れ性を改善する目
的で、Ｔｉ、Ｎｂを添加して鋼中のＣを固定し、冷間圧
延後オープンコイル焼鈍時に浸炭を行い、鋼板表面に浸
炭層を形成する方法（特開昭６３−３８５５６号）が提
案されている。しかし、この方法の場合、長時間に及ぶ
バッチ焼鈍の際に浸炭を実施するため、鋼板の表層部に
のみ高濃度の浸炭層（平均Ｃ量：０．０２〜０．１に記
載の化学成分）が形成され、また表層部と中心部でフェ
ライト粒度に差が生じる等、板厚方向に成分、組織が異
なる鋼板となる問題があり、更に、こうしたバッチ焼鈍
タイプでは、当然中ら生産性が低いと共に、板長及び板
幅方向の材質が不均一になり易い不利を生じる。 また、同様に、Ｔｉ、Ｎｂを添加して深絞り用鋼板を製
造する方法として、冷間圧延後に再結晶焼鈍を行った後
、更に浸炭処理を施す方法（特開平１−９６３３０号）
もあるが、主に多量の炭化物、窒化物の析出による強度
の向上を狙ったものであって、耐２次加工脆性やＢ）！
性に対する配慮がなく、また焼鈍後にバッチにて長時間
浸炭処理を行うため、浸炭量が過剰且つ不均一となり易
く、しかも生産性が低く、工程も煩雑になるという欠点
がある。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであって、薄鋼板としての要求、特に成形性を
損ねることなく、耐２次加工脆性に優れ或いはＢＨ性を
付与した鋼板を生産性よく製造し得る方法を提供するこ
とを目的とするものである。 （課題を解決するための手段） 前述の従来の提案において浸炭処理がバッチ式であるの
は、連続焼鈍炉や溶融亜鉛メッキライン内の焼鈍時間は
高々９０秒程度のものであるため。 拡散律速に基づく理論計算から明らかなように、Ｃ，Ｎ
を板厚中心部まで侵入させることは到底不可能なためで
ある。 このため１本発明者らは、このように従来技術では連続
焼鈍或いは溶融亜鉛メッキラインでの製造が理論上不可
能であることに鑑みて、まずプレス成形性を劣化させる
原因について検討した。 その結果、固Ｉｃ、Ｎがプレス成形性を低下させる原因
は、圧延集合組織の形成段階及び再結晶集合組織の形成
段階で局所的なすベリ系、転位の再配列に影響を及ぼし
、深絞り性に好ましい（１１１）集合組織の発達を阻害
するためであることを明らかにした。 そこで、本発明者らは、このような原因を解消し得る方
策について鋭意研究を重ねた結果、再結晶集合組織が決
定される焼鈍時の再結晶完了時までは固溶Ｃ，Ｎを零の
状態にしておき、その後浸炭又は窒化処理を行い、最終
製品段階で粒界や粒内にＣ，Ｎ原子を残存させる画期的
な技術を確立するに至ったものである。これにより得ら
れる製品においては、プレス成形性と耐２次加工脆性又
はＢＨ性付与が両立されており、まさに理想的な薄鋼板
となっている。 すなわち、本発明は、Ｃ：Ｏ，００７％以下、Ｓｉ：Ｏ
，１％以下、 Ｍｎ：０．０５〜０．５に記載の化学成
分、Ｐ：０．１２％以下、Ｓ：０．０１５％以下、ｓｏ
ｌ．Ａｌ：０．００５〜０．０５％、Ｎ：Ｏ，００６％
以下を含有し、更にＴｉ及びＮｂの単独又は複合添加で
、下式（１）に従う有効Ｔｉ量（ＴＯと表す）及びＮｂ
量とＣ量との関係が下式（２）％式％（） （１） （２） を満足する範囲で含有し、必要に応じて更にＢ：０．０
００１〜０．００２に記載の化学成分を含有し、残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる鋼について、常法によ
り熱間圧延を施した後、連続焼鈍を行うに際し、同時に
、鋼板中の固溶Ｃ量及び／又は固溶Ｎ量が２〜３０ｐｐ
ｍとなるように、連続浸炭及び／又は窒化処理を行うに
際し、同時に、鋼板中の製造方法を要旨とするものであ
る。 また、他の本発明は、前記化学成分を有する婿について
、常法により熱間圧延及び冷間圧延を施した後、連続焼
鈍を行うに際し、同時に、鋼板中の固溶Ｃ量及び／又は
固溶Ｎ量が２〜３Ｑｐｐｍとなるように、連続浸炭及び
／又は窒化処理を行うことを特徴とする冷延鋼板の製造
方法を要旨とするものである。 更にまた、他の本発明は、前記化学成分を有する鋼につ
いて、常法により熱間圧延又は冷間圧延を施した後、溶
融亜鉛メッキライン内焼鈍を行うに際し、同時に、鋼板
中の固溶Ｃ量及び／又は固溶Ｎ量が２〜３０ｐｐｍとな
るように、連続浸炭及び／又は窒化処理を行うことを特
徴とする溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法を要旨とするも
のである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 （作用） 本発明は、要するに、前述の如く理論上不可能とされて
いた技術に対してＩＦ鋼を用い、且つ。 耐２次加工脆性のために粒界の欠陥を埋めるのに必要な
Ｃ及び／又はＮ量２〜５ ｐｐｍを確保し、或いはＢＨ
性を付与するために必要な粒界及び粒内に残存するＣ及
び／又はＮ量５〜３０ｐｐ−を確保するならば、連続焼
鈍や溶融亜鉛メッキのような短時間焼鈍でも可能である
ことを見い出したものである。この理由は、Ｃ，Ｎの侵
入は粒内拡散でなく、その速度が１０倍程度速い粒界拡
散でなされたものであり、更に粒界純度の非常に高いＩ
Ｆ鋼であれば、その拡散速度が更に上がるため、連続焼
鈍又は溶融亜鉛メッキライン内焼鈍において、焼鈍前に
固溶Ｃ，Ｎ量が零であったものが、まず粒界に、次いで
粒内に所定量のＣ，Ｎ量を確保することができることに
よるものである。 まず、本発明における鋼の化学成分の限定理由について
説明する。 Ｃ： Ｃは、その含有量が増大するにつれてＣを固定するＴｉ
、Ｎｂの添加量が増加し、製造費用の増加につながる。 更にＴｉＣ及びＮｂＣ析出量が増大し粒成長を阻害して
ｒ値が劣化するので、Ｃ含有量は少ないほどよく、上限
値を０．００７％とする。 なお、製鋼技術上の観点からＣ含有量の下限値を０．０
００５％とするのが望ましい。 Ｓｉ： Ｓｉは溶鋼の脱酸を主目的に添加されるが、添加量が多
すぎると表面性状や化或処理性或いは塗装柱を劣化させ
るので、その含有量は０．１％以下とする。 Ｍｎ： Ｍｎは熱間脆性の防止を主目的に添加されるが。 ０．０５％より少ないとその効果が得られず、方、添加
量が多すぎると延性を劣化させるので、その含有量は０
．０５〜０．５に記載の化学成分の範囲とする。 Ｐ； Ｐは、ｒ値の低下を伴うことなく、鋼強度を高める効果
を有するが、粒界に偏析し２次加工脆性を起こし易くな
るので、その含有量は０．１２％以下に抑制する。 Ｓ： Ｓは、Ｔｉと結合してＴｉＳを形成するので、その含有
量が増大するとＣ，Ｎを固定するのに必要なＴｉ量が増
大する。またＭｎＳ系の伸長した介在物が増加して局部
延性を劣化させるので、その含有量は０．０１５％以下
に抑制する。 Ａ Ｑ： ＡＱは溶鋼の脱酸を目的に添加されるが、その含有量が
ｓｏｌ、ＡＡで０．００５％より少ないと、その目的が
遠戚されず、一方、０．０５％を超えると脱酸効果が飽
和すると共にＡＱ、Ｏ，介在物が増加して加工成形性を
劣化させる。したがって、その含有量はｓｏｌ、Ａｆｆ
で０．００５〜０．０５％の範囲とする。 Ｎ： Ｎは、Ｔｉと結合してＴｉＮを形成するので、その含有
量が増大するとＣを固定するのに必要なＴｉ量が増大す
る。またＴｉＮ析出量が増加して粒成長が阻害されｒ値
が劣化する。したがって、その含有量は少ないほど好ま
しく、０．００６％以下に抑制する。 Ｔｉ、 Ｎｂ： Ｔｉ、ＮｂはＣ，Ｎを固定することによってｒ値を高め
る作用がある。この場合、前述の如＜ＴｊはＳ、Ｎと結
合してＴｉＳ、ＴｉＮを形成するので、製品におけるＴ
ｉ量は１次式（１）で計算される有効Ｔｉ量（Ｔｉｅ）
として換算される量にて考慮する必要がある。 Ｔｉｅ（％）＝ｔｏｔａｌＴｉ（％）−（（４８／３２
） Ｘ Ｓ （％）＋（４ｇ／１４） Ｘ Ｎ （％）
） ・・・（１）したがって、本発明の
目的に対してはＴｉ＊Ｊｉ。 Ｎｂ量とＣ量との関係が（２）式 ％式％（２） を満足する範囲で含有する必要がある。この（２）式の
値がｌより小さいとＣ，Ｎを充分に固定することができ
ず、ｒ値を劣化させる。一方、１０を超えると浸炭、窒
化処理時に侵入したＣ、Ｎが固溶しているＴｉ或いはＮ
ｂと結合し、耐２次加工脆性の防止、ＢＨ性の付与が得
られないと共に、過剰のＴｉ、Ｎｂによる硬化のために
加工性も劣化し、またコストアップにもつながる。 Ｂ： Ｂは耐２次加工脆性に対して有効な元素であるので、必
要に応じて添加することができる。添加する場合、その
効果を得るためには少なくとも０゜０００１％以上が必
要であるが、０．００２に記載の化学成分を超えるとそ
の効果は飽和し、且つｒ値を低下させるので、その添加
量は０．０００１−０．００２Ｏ％の範囲とする。 次に本発明の製造方法について説明する。 上記化学成分を有する鋼は、常法により熱延鋼板又は冷
延鋼板にすることができ、その条件は特に制約のあるも
のでなく、製品の目的とするｒ値、延性に即した製造方
法を採用すればよい。すなわち１通常の工程或いはスラ
ブをＡ ｒ ３点以下に冷却することなく直接熱延若し
くは再加熱処理を施して熱延した熱延鋼板、更にこれら
の熱延鋼板を酸洗後、冷間圧延した鋼板が焼鈍前の原板
とされる。 次いで、これら原板に連続焼鈍若しくは溶融亜鉛メッキ
ライン内焼鈍を施すが、いずれも連続式とし、と同時に
浸炭処理及び／又は窒化処理が連続して行われる。但し
、優れた耐２次加工脆性を得、或いはＢＨ性を付与する
ために固溶Ｃ量及び／又は固溶Ｎ量が２〜３０ｐｐｍと
なるような条件にて行う必要がある。２ ｐｐｍより少
ないと、耐２次加工脆性を得るために粒界の欠陥を埋め
るのに必要なＣ，Ｎ量が不足し、一方、３０Ｐｐ■を超
えると伸び等の加工性が劣化し、また連続焼鈍の通板速
度を低下させねばならず、生産性の低下を招く。耐２次
加工脆性を優れたものとするには２〜５ ｐｐｍが好ま
しく、Ｂ Ｈ性を付与するには５〜３ｏ ｐｐｍとする
のが好ましい。 浸炭処理は、還元性雰囲下でＣＯ或いは低級炭化水素を
混入させてカーボンポテンシャルを与えることにより実
施することができる。目的とする浸炭量はカーボンポテ
ンシャル、焼鈍温度、焼鈍時間の組合せを選択すること
により制御する。連続炉の炉内滞留時間は２ ｓｅｃ〜
２ ｍｉｎの範囲が好ましい。 窒化処理は、還元性雰囲気下でＮＨ，を混入させること
により実施することができる。目的とする窒化物はＮＨ
３分圧、焼鈍温度、焼鈍時間の組合せにより制御する。 連続炉の炉内滞留時間は２ｓｅｃ〜２ ｍｉｎの範囲が
好ましい。 （実施例） 次に本発明の実施例を示す。 失笈舊上 第１表に示す化学成分を有する鋼Ｎａ １を溶製し、Ａ
ｒ、点を下回ることなく１１００℃に加熱し、仕上温度
を９２０℃で熱延を終了し、その後６５０℃で巻取り処
理を行い、酸洗後、圧下率８に記載の化学成分の冷延を
施して冷延鋼板を得た。 次いで、この冷延鋼板について、以下の７通りの焼鈍を
施した。 ■ Ｃｏ１０．３％、Ｈ２１５％、Ｎ２／残部の雰囲気
で８５０℃×５０秒の連続焼鈍、■ Ｃｏ１０．３％、
Ｈ２１５％、Ｎ２／残部の雰囲気で８５０℃Ｘ３０秒の
溶融亜鉛メッキラインを通した場合、 ■ Ｃｏ１０．７％、Ｈ２１５％、Ｎ２／残部の雰囲気
で８５０℃Ｘ８０秒の連続焼鈍。 ■ Ｃｏ１０．７％、Ｈ２１５％、Ｎ ２ ／残部の雰
囲気で８２０℃×６５秒の溶融亜鉛メッキラインを通し
た場合、 ■ ＮＨ，／１％、Ｈ２１５％、Ｎ２／残部の雰囲気で
８５０℃Ｘ９０秒の連続焼鈍、 ■ ＮＨ，／１％、Ｈ２１５％、Ｎ２／残部の雰囲気で
８３０℃Ｘ６０秒の溶融亜鉛メッキラインを通した場合
。 ■ Ｈ２１５％、Ｎ２／９５％の雰囲気で８５０”ｃｘ
９０秒の連続焼鈍（比較例）。 得られた製品のｒ値、２次加工脆性限界温度、ＢＨ量を
第２表に示す。 なお、脆性試験は、総絞り比２．７でカップ成形して得
られたカップを３５１１１Ｒ＋高さにトリムした後、各
試験温度の冷媒中にカップを置いて頂角４０°の円錐ポ
ンチを押し込んで脆性破壊の発生しない限界温度を測定
し、これを２次加工脆性限界温度とした。
、溶融亜鉛メッキ冷延鋼板などの製造方法に係り、特に
耐２次加工脆性に優れ、或いは焼付は硬化性（ＢＨ性）
を付与した前記各種鋼板の製造方法に関するものである
。 （従来の技術及び解決しようとする課題）近年、自動車
部材や電気機器外板に使用される薄鋼板には、軽くて錆
びず、且つ優れた冷間加工性を有することが要求されて
きている。 このような要求に対して、極低炭素鋼にＴｉ、Ｎｂなと
の炭窒化物形成元素を単独又は複合添加して鋼中のＣ，
Ｎを固定し得る成分鋼、いわゆるＩ Ｆ （Ｉ ｎｔｅ
ｒｓｔｉｔｉａｌ Ｆｒｅｅ）鋼が幅広く用いられよう
になってきた。 しかし、一方では、Ｔｉ、Ｎｂなどの炭窒化物形成元素
により鋼中のＣ，Ｎを充分固定した極低炭素鋼では、プ
レス成形後の２次加工において脆性破断による割れが発
生する問題がある。これは。 鋼中の固溶Ｃ，Ｎが存在しないため、フェライト粒界へ
のＣ，Ｎの偏析がなくなり、粒界か弱くなるためである
。 更に、Ｐ添加鋼においては、Ｐが粒界に偏析し、脆化を
助長するという問題や、また溶融亜鉛メッキ処理により
亜鉛が粒界に侵入し、ますます粒界強度が低下させると
いう問題があり、また焼付は硬化（Ｂ Ｈ）性も、同様
に鋼中のＣ，Ｎが作用して得られものであるので、この
ようなＩＦｔｌｌでは付与することができないという問
題があった。 したがって、従来は、耐２次加工脆性の改善やＢＨ性の
付与には、予め鋼中のＣ，Ｎが残存するようにＴｉやＮ
ｂの添加量を制御して溶製することが試みられていた。 しかし、この方法では１例え固溶Ｃ，Ｎが残存する成分
鋼が溶製できたとしても、この固溶Ｃ，Ｎは本質的に鋼
のｒ値や延性を劣化させるものであるので、プレス成形
性の大幅な低下を来たさざるを得なかった。すなわち、
本質的にプレス成形性と耐２次加工脆性又はＢＨ性は両
立し得ないものであった。また、一方、このような微量
Ｃ，Ｎを残存させることは、製鋼技術上成り立つもので
なかった。 この点、従来より、以下のような提案がなされているが
、プレス成形性と耐２次加工脆性又はＢＨ性を共に優れ
たものとすることは困難である。 例えば、深絞り用鋼板の耐２次加工割れ性を改善する目
的で、Ｔｉ、Ｎｂを添加して鋼中のＣを固定し、冷間圧
延後オープンコイル焼鈍時に浸炭を行い、鋼板表面に浸
炭層を形成する方法（特開昭６３−３８５５６号）が提
案されている。しかし、この方法の場合、長時間に及ぶ
バッチ焼鈍の際に浸炭を実施するため、鋼板の表層部に
のみ高濃度の浸炭層（平均Ｃ量：０．０２〜０．１に記
載の化学成分）が形成され、また表層部と中心部でフェ
ライト粒度に差が生じる等、板厚方向に成分、組織が異
なる鋼板となる問題があり、更に、こうしたバッチ焼鈍
タイプでは、当然中ら生産性が低いと共に、板長及び板
幅方向の材質が不均一になり易い不利を生じる。 また、同様に、Ｔｉ、Ｎｂを添加して深絞り用鋼板を製
造する方法として、冷間圧延後に再結晶焼鈍を行った後
、更に浸炭処理を施す方法（特開平１−９６３３０号）
もあるが、主に多量の炭化物、窒化物の析出による強度
の向上を狙ったものであって、耐２次加工脆性やＢ）！
性に対する配慮がなく、また焼鈍後にバッチにて長時間
浸炭処理を行うため、浸炭量が過剰且つ不均一となり易
く、しかも生産性が低く、工程も煩雑になるという欠点
がある。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであって、薄鋼板としての要求、特に成形性を
損ねることなく、耐２次加工脆性に優れ或いはＢＨ性を
付与した鋼板を生産性よく製造し得る方法を提供するこ
とを目的とするものである。 （課題を解決するための手段） 前述の従来の提案において浸炭処理がバッチ式であるの
は、連続焼鈍炉や溶融亜鉛メッキライン内の焼鈍時間は
高々９０秒程度のものであるため。 拡散律速に基づく理論計算から明らかなように、Ｃ，Ｎ
を板厚中心部まで侵入させることは到底不可能なためで
ある。 このため１本発明者らは、このように従来技術では連続
焼鈍或いは溶融亜鉛メッキラインでの製造が理論上不可
能であることに鑑みて、まずプレス成形性を劣化させる
原因について検討した。 その結果、固Ｉｃ、Ｎがプレス成形性を低下させる原因
は、圧延集合組織の形成段階及び再結晶集合組織の形成
段階で局所的なすベリ系、転位の再配列に影響を及ぼし
、深絞り性に好ましい（１１１）集合組織の発達を阻害
するためであることを明らかにした。 そこで、本発明者らは、このような原因を解消し得る方
策について鋭意研究を重ねた結果、再結晶集合組織が決
定される焼鈍時の再結晶完了時までは固溶Ｃ，Ｎを零の
状態にしておき、その後浸炭又は窒化処理を行い、最終
製品段階で粒界や粒内にＣ，Ｎ原子を残存させる画期的
な技術を確立するに至ったものである。これにより得ら
れる製品においては、プレス成形性と耐２次加工脆性又
はＢＨ性付与が両立されており、まさに理想的な薄鋼板
となっている。 すなわち、本発明は、Ｃ：Ｏ，００７％以下、Ｓｉ：Ｏ
，１％以下、 Ｍｎ：０．０５〜０．５に記載の化学成
分、Ｐ：０．１２％以下、Ｓ：０．０１５％以下、ｓｏ
ｌ．Ａｌ：０．００５〜０．０５％、Ｎ：Ｏ，００６％
以下を含有し、更にＴｉ及びＮｂの単独又は複合添加で
、下式（１）に従う有効Ｔｉ量（ＴＯと表す）及びＮｂ
量とＣ量との関係が下式（２）％式％（） （１） （２） を満足する範囲で含有し、必要に応じて更にＢ：０．０
００１〜０．００２に記載の化学成分を含有し、残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる鋼について、常法によ
り熱間圧延を施した後、連続焼鈍を行うに際し、同時に
、鋼板中の固溶Ｃ量及び／又は固溶Ｎ量が２〜３０ｐｐ
ｍとなるように、連続浸炭及び／又は窒化処理を行うに
際し、同時に、鋼板中の製造方法を要旨とするものであ
る。 また、他の本発明は、前記化学成分を有する婿について
、常法により熱間圧延及び冷間圧延を施した後、連続焼
鈍を行うに際し、同時に、鋼板中の固溶Ｃ量及び／又は
固溶Ｎ量が２〜３Ｑｐｐｍとなるように、連続浸炭及び
／又は窒化処理を行うことを特徴とする冷延鋼板の製造
方法を要旨とするものである。 更にまた、他の本発明は、前記化学成分を有する鋼につ
いて、常法により熱間圧延又は冷間圧延を施した後、溶
融亜鉛メッキライン内焼鈍を行うに際し、同時に、鋼板
中の固溶Ｃ量及び／又は固溶Ｎ量が２〜３０ｐｐｍとな
るように、連続浸炭及び／又は窒化処理を行うことを特
徴とする溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法を要旨とするも
のである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 （作用） 本発明は、要するに、前述の如く理論上不可能とされて
いた技術に対してＩＦ鋼を用い、且つ。 耐２次加工脆性のために粒界の欠陥を埋めるのに必要な
Ｃ及び／又はＮ量２〜５ ｐｐｍを確保し、或いはＢＨ
性を付与するために必要な粒界及び粒内に残存するＣ及
び／又はＮ量５〜３０ｐｐ−を確保するならば、連続焼
鈍や溶融亜鉛メッキのような短時間焼鈍でも可能である
ことを見い出したものである。この理由は、Ｃ，Ｎの侵
入は粒内拡散でなく、その速度が１０倍程度速い粒界拡
散でなされたものであり、更に粒界純度の非常に高いＩ
Ｆ鋼であれば、その拡散速度が更に上がるため、連続焼
鈍又は溶融亜鉛メッキライン内焼鈍において、焼鈍前に
固溶Ｃ，Ｎ量が零であったものが、まず粒界に、次いで
粒内に所定量のＣ，Ｎ量を確保することができることに
よるものである。 まず、本発明における鋼の化学成分の限定理由について
説明する。 Ｃ： Ｃは、その含有量が増大するにつれてＣを固定するＴｉ
、Ｎｂの添加量が増加し、製造費用の増加につながる。 更にＴｉＣ及びＮｂＣ析出量が増大し粒成長を阻害して
ｒ値が劣化するので、Ｃ含有量は少ないほどよく、上限
値を０．００７％とする。 なお、製鋼技術上の観点からＣ含有量の下限値を０．０
００５％とするのが望ましい。 Ｓｉ： Ｓｉは溶鋼の脱酸を主目的に添加されるが、添加量が多
すぎると表面性状や化或処理性或いは塗装柱を劣化させ
るので、その含有量は０．１％以下とする。 Ｍｎ： Ｍｎは熱間脆性の防止を主目的に添加されるが。 ０．０５％より少ないとその効果が得られず、方、添加
量が多すぎると延性を劣化させるので、その含有量は０
．０５〜０．５に記載の化学成分の範囲とする。 Ｐ； Ｐは、ｒ値の低下を伴うことなく、鋼強度を高める効果
を有するが、粒界に偏析し２次加工脆性を起こし易くな
るので、その含有量は０．１２％以下に抑制する。 Ｓ： Ｓは、Ｔｉと結合してＴｉＳを形成するので、その含有
量が増大するとＣ，Ｎを固定するのに必要なＴｉ量が増
大する。またＭｎＳ系の伸長した介在物が増加して局部
延性を劣化させるので、その含有量は０．０１５％以下
に抑制する。 Ａ Ｑ： ＡＱは溶鋼の脱酸を目的に添加されるが、その含有量が
ｓｏｌ、ＡＡで０．００５％より少ないと、その目的が
遠戚されず、一方、０．０５％を超えると脱酸効果が飽
和すると共にＡＱ、Ｏ，介在物が増加して加工成形性を
劣化させる。したがって、その含有量はｓｏｌ、Ａｆｆ
で０．００５〜０．０５％の範囲とする。 Ｎ： Ｎは、Ｔｉと結合してＴｉＮを形成するので、その含有
量が増大するとＣを固定するのに必要なＴｉ量が増大す
る。またＴｉＮ析出量が増加して粒成長が阻害されｒ値
が劣化する。したがって、その含有量は少ないほど好ま
しく、０．００６％以下に抑制する。 Ｔｉ、 Ｎｂ： Ｔｉ、ＮｂはＣ，Ｎを固定することによってｒ値を高め
る作用がある。この場合、前述の如＜ＴｊはＳ、Ｎと結
合してＴｉＳ、ＴｉＮを形成するので、製品におけるＴ
ｉ量は１次式（１）で計算される有効Ｔｉ量（Ｔｉｅ）
として換算される量にて考慮する必要がある。 Ｔｉｅ（％）＝ｔｏｔａｌＴｉ（％）−（（４８／３２
） Ｘ Ｓ （％）＋（４ｇ／１４） Ｘ Ｎ （％）
） ・・・（１）したがって、本発明の
目的に対してはＴｉ＊Ｊｉ。 Ｎｂ量とＣ量との関係が（２）式 ％式％（２） を満足する範囲で含有する必要がある。この（２）式の
値がｌより小さいとＣ，Ｎを充分に固定することができ
ず、ｒ値を劣化させる。一方、１０を超えると浸炭、窒
化処理時に侵入したＣ、Ｎが固溶しているＴｉ或いはＮ
ｂと結合し、耐２次加工脆性の防止、ＢＨ性の付与が得
られないと共に、過剰のＴｉ、Ｎｂによる硬化のために
加工性も劣化し、またコストアップにもつながる。 Ｂ： Ｂは耐２次加工脆性に対して有効な元素であるので、必
要に応じて添加することができる。添加する場合、その
効果を得るためには少なくとも０゜０００１％以上が必
要であるが、０．００２に記載の化学成分を超えるとそ
の効果は飽和し、且つｒ値を低下させるので、その添加
量は０．０００１−０．００２Ｏ％の範囲とする。 次に本発明の製造方法について説明する。 上記化学成分を有する鋼は、常法により熱延鋼板又は冷
延鋼板にすることができ、その条件は特に制約のあるも
のでなく、製品の目的とするｒ値、延性に即した製造方
法を採用すればよい。すなわち１通常の工程或いはスラ
ブをＡ ｒ ３点以下に冷却することなく直接熱延若し
くは再加熱処理を施して熱延した熱延鋼板、更にこれら
の熱延鋼板を酸洗後、冷間圧延した鋼板が焼鈍前の原板
とされる。 次いで、これら原板に連続焼鈍若しくは溶融亜鉛メッキ
ライン内焼鈍を施すが、いずれも連続式とし、と同時に
浸炭処理及び／又は窒化処理が連続して行われる。但し
、優れた耐２次加工脆性を得、或いはＢＨ性を付与する
ために固溶Ｃ量及び／又は固溶Ｎ量が２〜３０ｐｐｍと
なるような条件にて行う必要がある。２ ｐｐｍより少
ないと、耐２次加工脆性を得るために粒界の欠陥を埋め
るのに必要なＣ，Ｎ量が不足し、一方、３０Ｐｐ■を超
えると伸び等の加工性が劣化し、また連続焼鈍の通板速
度を低下させねばならず、生産性の低下を招く。耐２次
加工脆性を優れたものとするには２〜５ ｐｐｍが好ま
しく、Ｂ Ｈ性を付与するには５〜３ｏ ｐｐｍとする
のが好ましい。 浸炭処理は、還元性雰囲下でＣＯ或いは低級炭化水素を
混入させてカーボンポテンシャルを与えることにより実
施することができる。目的とする浸炭量はカーボンポテ
ンシャル、焼鈍温度、焼鈍時間の組合せを選択すること
により制御する。連続炉の炉内滞留時間は２ ｓｅｃ〜
２ ｍｉｎの範囲が好ましい。 窒化処理は、還元性雰囲気下でＮＨ，を混入させること
により実施することができる。目的とする窒化物はＮＨ
３分圧、焼鈍温度、焼鈍時間の組合せにより制御する。 連続炉の炉内滞留時間は２ｓｅｃ〜２ ｍｉｎの範囲が
好ましい。 （実施例） 次に本発明の実施例を示す。 失笈舊上 第１表に示す化学成分を有する鋼Ｎａ １を溶製し、Ａ
ｒ、点を下回ることなく１１００℃に加熱し、仕上温度
を９２０℃で熱延を終了し、その後６５０℃で巻取り処
理を行い、酸洗後、圧下率８に記載の化学成分の冷延を
施して冷延鋼板を得た。 次いで、この冷延鋼板について、以下の７通りの焼鈍を
施した。 ■ Ｃｏ１０．３％、Ｈ２１５％、Ｎ２／残部の雰囲気
で８５０℃×５０秒の連続焼鈍、■ Ｃｏ１０．３％、
Ｈ２１５％、Ｎ２／残部の雰囲気で８５０℃Ｘ３０秒の
溶融亜鉛メッキラインを通した場合、 ■ Ｃｏ１０．７％、Ｈ２１５％、Ｎ２／残部の雰囲気
で８５０℃Ｘ８０秒の連続焼鈍。 ■ Ｃｏ１０．７％、Ｈ２１５％、Ｎ ２ ／残部の雰
囲気で８２０℃×６５秒の溶融亜鉛メッキラインを通し
た場合、 ■ ＮＨ，／１％、Ｈ２１５％、Ｎ２／残部の雰囲気で
８５０℃Ｘ９０秒の連続焼鈍、 ■ ＮＨ，／１％、Ｈ２１５％、Ｎ２／残部の雰囲気で
８３０℃Ｘ６０秒の溶融亜鉛メッキラインを通した場合
。 ■ Ｈ２１５％、Ｎ２／９５％の雰囲気で８５０”ｃｘ
９０秒の連続焼鈍（比較例）。 得られた製品のｒ値、２次加工脆性限界温度、ＢＨ量を
第２表に示す。 なお、脆性試験は、総絞り比２．７でカップ成形して得
られたカップを３５１１１Ｒ＋高さにトリムした後、各
試験温度の冷媒中にカップを置いて頂角４０°の円錐ポ
ンチを押し込んで脆性破壊の発生しない限界温度を測定
し、これを２次加工脆性限界温度とした。
大男Ｌｌ
第１表に示す化学成分を有する鋼Ｎα２を溶製し、−旦
室温まで冷却後１１５０℃に加熱し、仕上温度９００℃
で熱延を終了し、その後６５０℃で巻取り処理を行い、
酸洗後、圧下率７８％の冷延を施して冷延鋼板を得た。 得られた冷延鋼板について、実施例１に示した条件（■
〜■）で焼鈍した時の製品のｒ値、２次加工脆性限界温
度、ＢＨ量を第３表に示す。 災凰凱主 第１表に示す化学成分を有する鋼Ｎｎ３を溶製し、以下
の４種類の熱延鋼板を得た。 （ａ） Ａｒ３点を下回ることなく１０５０℃に加熱し
、仕上温度９００℃で熱延を終了し、その後５８０’Ｃ
で巻取り処理を行った場合（板厚２ 、０ ＋ｕ＋）、
（ｂ）−旦室温まで冷却後、１１５０℃に加熱し。 仕上温度８８０℃で熱延を終了し、６００℃で巻取り処
理を行った場合（板厚２ 、０ ｍｍ）、（ｃ）−旦室
温まで冷却後、１１００℃に加熱し、無潤滑で仕上温度
６５０℃で熱延を終了し、その後４００℃で巻取り処理
を行った場合（板厚２．０１）、 （ｄ）−旦室温まで冷却後、１１００℃に加熱し、潤滑
を施して仕上温度６５０℃で熱延を終了し、その後４０
０℃で巻取り処理を行った場合（板厚２ 、０ ｍ＋ａ
）。 得られた熱延鋼板について、実施例１に示した条件（■
、■、■）で焼鈍した時の製品のｒ値、伸びＥＱ、２次
加工脆性限界温度、ＢＨ量を第４表に示す。 失に型土 第１表に示す化学成分を有するｇ［Ｑ４を溶製し、−旦
室温まで冷却後、１２００℃に加熱し、仕上温度９２０
℃で熱延を終了し、その後７００℃で巻取り処理を行い
、酸洗後、圧下率７５％の冷延を施して冷延鋼板を得た
。 得られた冷延鋼板について、実施例１に示した条件（■
、■、■、■）で焼鈍した時の製品のｒ値、２次加工脆
性限界温度、ＢＨ量を第５表に示す。 失凰量旦 第１表に示す化学成分を有する鋼Ｎ１１５を溶製し。 −旦室温まで冷却後、１２００℃に加熱し、仕上温度９
００℃で熱延を終了し、その後７００℃で巻取り処理を
行い、酸洗後、圧下率７５％の冷延を施して冷延鋼板を
得た。 得られた冷延鋼板について、実施例１に示した条件（■
、■、■、■）で焼鈍した時の製品のｒ値、２次加工脆
性限界部度、ＢＨ量を第６表に示す。
室温まで冷却後１１５０℃に加熱し、仕上温度９００℃
で熱延を終了し、その後６５０℃で巻取り処理を行い、
酸洗後、圧下率７８％の冷延を施して冷延鋼板を得た。 得られた冷延鋼板について、実施例１に示した条件（■
〜■）で焼鈍した時の製品のｒ値、２次加工脆性限界温
度、ＢＨ量を第３表に示す。 災凰凱主 第１表に示す化学成分を有する鋼Ｎｎ３を溶製し、以下
の４種類の熱延鋼板を得た。 （ａ） Ａｒ３点を下回ることなく１０５０℃に加熱し
、仕上温度９００℃で熱延を終了し、その後５８０’Ｃ
で巻取り処理を行った場合（板厚２ 、０ ＋ｕ＋）、
（ｂ）−旦室温まで冷却後、１１５０℃に加熱し。 仕上温度８８０℃で熱延を終了し、６００℃で巻取り処
理を行った場合（板厚２ 、０ ｍｍ）、（ｃ）−旦室
温まで冷却後、１１００℃に加熱し、無潤滑で仕上温度
６５０℃で熱延を終了し、その後４００℃で巻取り処理
を行った場合（板厚２．０１）、 （ｄ）−旦室温まで冷却後、１１００℃に加熱し、潤滑
を施して仕上温度６５０℃で熱延を終了し、その後４０
０℃で巻取り処理を行った場合（板厚２ 、０ ｍ＋ａ
）。 得られた熱延鋼板について、実施例１に示した条件（■
、■、■）で焼鈍した時の製品のｒ値、伸びＥＱ、２次
加工脆性限界温度、ＢＨ量を第４表に示す。 失に型土 第１表に示す化学成分を有するｇ［Ｑ４を溶製し、−旦
室温まで冷却後、１２００℃に加熱し、仕上温度９２０
℃で熱延を終了し、その後７００℃で巻取り処理を行い
、酸洗後、圧下率７５％の冷延を施して冷延鋼板を得た
。 得られた冷延鋼板について、実施例１に示した条件（■
、■、■、■）で焼鈍した時の製品のｒ値、２次加工脆
性限界温度、ＢＨ量を第５表に示す。 失凰量旦 第１表に示す化学成分を有する鋼Ｎ１１５を溶製し。 −旦室温まで冷却後、１２００℃に加熱し、仕上温度９
００℃で熱延を終了し、その後７００℃で巻取り処理を
行い、酸洗後、圧下率７５％の冷延を施して冷延鋼板を
得た。 得られた冷延鋼板について、実施例１に示した条件（■
、■、■、■）で焼鈍した時の製品のｒ値、２次加工脆
性限界部度、ＢＨ量を第６表に示す。
以上の各実施例より明らかなように、連続焼鈍又は溶融
亜鉛メッキ内焼鈍後の固溶Ｃ又はＮ量が本発明範囲内の
場合には、２次加工脆性限界塩度が低く、或いはまたＢ
Ｈｊｉｔが多い。 （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、ＩＦ鋼を用い、
且つ連続焼鈍又は溶融亜鉛メッキライン内焼鈍により必
要な固溶Ｃ又はＮ量を確保するので、従来の方法に比べ
て、薄鋼板として要求される特性、特に成形性を損ねる
ことなく、耐２次加工脆性に優れ或いはＢＨ性を付与し
た鋼板を生産性よく得ることが可能である。
亜鉛メッキ内焼鈍後の固溶Ｃ又はＮ量が本発明範囲内の
場合には、２次加工脆性限界塩度が低く、或いはまたＢ
Ｈｊｉｔが多い。 （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、ＩＦ鋼を用い、
且つ連続焼鈍又は溶融亜鉛メッキライン内焼鈍により必
要な固溶Ｃ又はＮ量を確保するので、従来の方法に比べ
て、薄鋼板として要求される特性、特に成形性を損ねる
ことなく、耐２次加工脆性に優れ或いはＢＨ性を付与し
た鋼板を生産性よく得ることが可能である。
Claims (4)
- （１）重量％で（以下、同じ）、Ｃ：０．００７％以下
、Ｓｉ：０．１％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５０％、
Ｐ：０．１２％以下、Ｓ：０．０１５％以下、ｓｏｌ．
Ａｌ：０．００５〜０．０５％、Ｎ：０．００６％以下
を含有し、更にＴｉ及びＮｂの単独又は複合添加で、下
式（１）に従う有効Ｔｉ量（Ｔｉ＊と表す）及びＮｂ量
とＣ量との関係が下式（２） Ｔｉ＊（％）＝ｔｏｔａｌＴｉ（％）−｛（４８／３２
）×Ｓ（％）＋（４８／１４）×Ｎ（％）｝・・・（１
） １≦（Ｔｉ＊／４８＋Ｎｂ／９３）／（Ｃ／１２）≦１
０・・・（２）を満足する範囲で含有し、残部がＦｅ及
び不可避的不純物よりなる鋼について、常法により熱間
圧延を施した後、連続焼鈍を行うに際し、同時に、鋼板
中の固溶Ｃ量及び／又は固溶Ｎ量が２〜３０ｐｐｍとな
るように、連続浸炭及び／又は窒化処理を行うことを特
徴とする薄鋼板の製造方法。 - （２）前記鋼が、更にＢ：０．０００１〜０．００２０
％を含有する請求項１に記載の方法。 - （３）請求項１又は２に記載の化学成分を有する鋼につ
いて、常法により熱間圧延及び冷間圧延を施した後、連
続焼鈍を行うに際し、同時に、鋼板中の固溶Ｃ量及び／
又は固溶Ｎ量が２〜３０ｐｐｍとなるように、連続浸炭
及び／又は窒化処理を行うことを特徴とする冷延鋼板の
製造方法。 - （４）請求項１又は２に記載の化学成分を有する鋼につ
いて、常法により熱間圧延又は冷間圧延を施した後、溶
融亜鉛メッキライン内焼鈍を行うに際し、同時に、鋼板
中の固溶Ｃ量及び／又は固溶Ｎ量が２〜３０ｐｐｍとな
るように、連続浸炭及び／又は窒化処理を行うことを特
徴とする溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1206305A JPH07116521B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 薄鋼板の製造方法 |
| EP90115249A EP0421087B1 (en) | 1989-08-09 | 1990-08-08 | Method of manufacturing a steel sheet |
| DE69014532T DE69014532T2 (de) | 1989-08-09 | 1990-08-08 | Verfahren zur Herstellung eines Stahlbleches. |
| CA002022907A CA2022907C (en) | 1989-08-09 | 1990-08-08 | Method of manufacturing a steel sheet |
| KR1019900012246A KR930001519B1 (ko) | 1989-08-09 | 1990-08-09 | 강판의 제조방법 |
| US07/564,756 US5085714A (en) | 1989-08-09 | 1990-08-09 | Method of manufacturing a steel sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1206305A JPH07116521B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 薄鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0372032A true JPH0372032A (ja) | 1991-03-27 |
| JPH07116521B2 JPH07116521B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=16521101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1206305A Expired - Lifetime JPH07116521B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 薄鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116521B2 (ja) |
Cited By (6)
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| JPH06108157A (ja) * | 1990-12-28 | 1994-04-19 | Kobe Steel Ltd | 耐２次加工脆性又は焼付け硬化性に優れた深絞り用溶融亜鉛メッキ熱延鋼板の製造方法 |
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