JPH0397813A - 面内異方性の小さい深絞り用冷延鋼板の製造方法 - 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） この発明は、白動車用鋼板等に用いて好適な深絞り性に
極めて優れかつ面内異方性の小さい冷延鋼板の製造方法
に関するものである。

（従来の技術） 自動車のパネル等に使用される冷延鋼板には、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、高いランクフォード
値・（ｒ｛ｌｉ）と高い延性（Ｅ１）が必要である。

ところで従来、自動車車体の組み立ては、多数のプレス
部品をそれぞれスポット溶接して行っているが、最近こ
れらの部品の幾つかを大型化、体化することにより部品
点数、溶接数を凍らしたいという要請が高まってきた。

たとえば自動車のオイルパンは、その複雑な形状ゆえに
、溶接を施して完威させているのが現状であるが、ｎ動
車メーカーによる一体威形化への要求は強い。一方、多
様化する二−ズに応え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戒形が困難な部品が増加
している。これらの要求に応じるためには、従来よりも
格段に優れた深絞り性を有する冷延鋼板が必要となる。

ところでこのような超深絞り戒形を行うには、ｒ値の面
内異方性が非常に重要であり、ｒ値の面内異方性として
ｒ　ｍａｙ　　ｒ　ｓｉｎ≦０．５が必要となってくる
。

従来から、，深絞り性改善のためには各種の方法が提案
されていて、たとえば特公昭４４−１７２６８号公報、
同４４−１７２６９号公報および同４４−１７２７０号
公報には、低炭素リムド鋼に２回冷延一焼鈍を施すこと
により、−Ｙ値を２．１８まで高めた冷延鋼板の製造方
法が開示されている。しかしながらこの程度のｒ値では
、もはや十分な深絞り性を有しているとはいえない。ま
た「鉄と鋼、（１９７１Ｌ　Ｓ２８０Ｊでは、Ｃ　：　
０．００８ｗｔ％（以下単に％で示ず）　、Ｍｎ　：　
０．３１％、Ｐ：０。０１２％、Ｓ　：　０．０１５％
、Ｎ　：　０．００５７％、Ａｌ二０．０３６％、Ｔｉ
　：　０．２０％なる組或の泪を４、１次冷延率；５０
％、中間焼鈍：８００℃−１０時間，２次冷延率：８０
％、ＱＰ．焼鈍＝８００℃−１０特間の条件で処理する
ことによりｒ−＝３．１の超深絞り用鋼板が製造可能で
あることが示されでいる。しかしながら上記の方法は、
トータルの冷延圧下率が９０％と品いため、通常使用さ
れる冷延鋼板の板厚（Ｑ，６　ｍｍ以上）を確保するこ
とができない。しかもｒ値の面内異方性に関しては、何
ら示唆されていない。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、」二述した現状に鑑みて開発されたもので
、鋼成分および冷延一焼鈍条件を最適化することにより
、従来よりも格段に優れた深絞り性および小さな面内異
方性を有する冷延鋼板を製造することができる方法を提
案することを目的とする。

（課題を解決するための手段） さて発明者らは、上記の目的を達威すべく鋭意研究を重
ねた結果、以下のように製造条件を規制することにより
、面内異方性の小さい超絞り用冷延鋼板が得られること
の知見を得た。

すなわちこの発明は、下記■〜■に示すいずれかの組成
、 ■　Ｃ　：　０．００５ｗｔ％以下、 Ｓｉ　：　０．１　ｗｔ％以下、 Ｍｎ　：　１．Ｏ　ｗｔ％以下、 Ｐ　：　０．１　ｗｔ％以下、 Ｓ　：　０．０５　ｗｔ％以下、 ＡＩ　：　０．０１〜０．１０ｉｎｔ％およびＮ　：　
０．００５ｗｔ％以下 を含み、かつ Ｔｉ　：　０．０１〜０．１５ｗｔ％およびＮｂ　：　
０．００１〜０．０５ｗｔ％のうちから選んだ１種また
は２種を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物から
なる組威、■　Ｃ　：　０．００５ｗｔ％以下、 Ｓｉ　：　０．１　ｉｍｔ％以下、 Ｍｎ　：　１．Ｏ　ｗｔ％以下、 Ｐ　：　０．１　ｗｔ％以下、 Ｓ　：　０．０５賀ｔ％以下、 Ａｌ　７　０．０１〜０．１０ｗｔ％およびＮ　：　０
．００５ｗｔ％以下 を含み、かつ Ｂ　：　０．０００１〜０　．　００２０ｗ　ｔ％を含
有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物からなる組或、 ■　Ｃ　：　０．００５賀ｔ％以下、 Ｓｔ　：　０．１　ｗｔ％以下、 Ｍｎ　：　１．Ｏ　ｗｔ％以下、 Ｐ　：　０．１　ｗｔ％以下、 Ｓ　：　０．０５　ｗｔ％以下、 Ａｌ　：　０．０１〜０．１０ｗｔ％およびＮ　：　０
．００５紳ｔ％以下 を含み、かつ Ｔｉ　：　０．０１〜０．１５御ｔ％およびＮｂ　：　
０．００１〜０　．　０５ｗ　ｔ％のうちから選んだ１
種または２種以上と、Ｂ　：　０．０００１〜０．００
２０ｗｔ％とを含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純
物からなる組戒 よりなる鋼を、熱間圧延後、３０％以上の圧下率で１次
冷延を施したのち、再結晶温度〜（再結晶温度＋８０℃
）の温度域で中間焼鈍を施し、引き続き３０％以上の圧
下率でかつ全圧下率が７８％以上となる２次冷延を施し
、しかるのち中間焼鈍よりも５０℃以上高く、９２０℃
以下の温度域にて最終焼鈍を施すことからなる面内異方
性の小さい深絞り用冷延鋼板の製造方法である。

この発明においては、綱中にさらにｓｂ　：　ｏ．ｏｏ
ｉ〜０，０２％を含有させることもできる。

以下、この発明の基礎となった研究結果について述べる
。

Ｃ　：　０．００２％、Ｓｔ　：　０．０１％、Ｍｎ：
０．ｕ％、Ｐ：？．０１０％、Ｓ　：　０．０１１％、
Ａｌ　：　０．０５％、Ｎ　：　０．００２％、Ｔｉ　
：　０．０３２％およびＮｂ　：　０．００８％を含有
し、残部は実質的にＦｅの組威になる鋼スラブを、板厚
：６ａＩＩｍに熱延したのち、１次冷延圧下率：６６％
、中．間焼鈍、２次冷延圧下率＝６６％、最終焼鈍＝８
７０℃−２０ｓの各処理を施した。このとき中間焼鈍温
度を種々変化させ、最終焼鈍後のｒ値を測定した。

なおこの鋼種の再結晶温度は約７２０℃であった。

最終焼鈍後の下値およびｒ．％ＡＸ　　　ｒ　ｌｌｉｌ
１におよぼす中間焼鈍温度の影響について調べた結果を
第１図に示す。

同図から明らかなように、最終焼鈍後のＴ値およびその
面内異方性（　ｒ　ＩＲＩＩＸ　　ｒ　ｍｉ。）は、中
間焼鈍温度に強く依存し、中間焼鈍温度が再結晶温度〜
（再結晶温度＋８０℃）の場合に、Ｔ≧２．８でかつｒ
■ｘ　　ｒｍｉ。≦０．５が得られた。

（作　用） 上記のような実験に準じ、戒分組或範囲や最終圧下率な
どを種々変化させて、多数の実験を行った結果に基づき
、以下のようにこの発明範囲を限定した。

（＋）鋼威分 この発明におい１ご、２泪威分は重要であり、Ｃ　：　
０．００５％以下、Ｓｉ：０．１％以下、Ｍｎ　：　１
．０％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ　：　０．０５％以
下、Ａｌ：　０．０１〜０．１０％およびＮ　：　０．
００５　％以下を含み、か一〉 Ｔｉ　：　０．０１−−！）．１５％、Ｎｂ　：　０．
００１〜０．０５％のうちから選んだ１種または２種、
および／またはＢ　：　０．０００１〜０．Ｏｆ’）２
０％をＳ￥有−Ｌなければならない。また必要に応して
ｓｂ　：　ｏ．ｏｏｉ〜０，０２％を含有させることも
できる。

以下，７各或分について限定理由を示す。

Ｃ　：　０．００５％以下 Ｃは、深い絞り性の向上にとっては少ないほど好ましい
が、その含有量が０．００５％以下ではさほど悪影響を
及ぼさないので０　．　０　０　５％以下に限定し２た
。

Ｓｉ：０．１％以下 Ｓｉは、鋼を強化する作用があり、所望の強度？応して
必要量添加されるが、添加量が０．１％を超えると深絞
り性に悪影響をおよぼすので、０．１％以下に限定した
。

ｌ１ｎ　：　１．０％以下 酬もＳｉと同様、鋼を強化する作用があり、所望の強度
に応じて必要量添加されるが、添加量が１．０％を超え
るとやはり深絞り性に悪影響を及ぼずので、１．０％以
下に限定１，２た。

Ｐ：０．１％以下 ＰもＳｉやＭｎと同様、鋼を強化する作用があり、所望
の強度に応じて必夢星添加されるが、添加量が０，１％
を超えると深絞り性に悪影響を及、ぼずので、０■１％
以下に限定した。

Ｓ　：　０．０５％以下 Ｓは、少な目れば少ないほど２７絞りｔ’＋が向−Ｌす
るので極力低減することが好ましいが、その含有量が０
．０５％以下ではさほど悪影響を及ぼさないので０．０
５％以下に限定した。

４１　：　０．０１０〜０．１０％ ＡＩは、脱酸剤として、また後述する炭窒化物形或元素
の歩留り向上のために添加されるが、ａ−ｆ−ｒ量が０
．０１０％に満たないとその添加効果に乏しく、一方０
．　１０％を超えて添加してもその効果は飽和に達する
ので、ｏ．ｏｉｏ〜０。１０％の範囲に限定した。

Ｎ　：　０．００５％以下 Ｎは、少なければ少ないほど深絞り性が向上ずるので極
力低減することが好ましいが、その含有量が（’１．０
０５％以下ではさほど悪影響を及ぼさないので０．００
５％以下に限定した。

Ｔｉ　：　０．０１〜０．１５％ Ｔｉは炭窒化物形或元素であり、綱中の固溶（Ｃ，　Ｎ
）を低減させ、深絞り性に有利な｛１１１｝方位を優先
的に形威させるために添加される。

しかしながら添加量が０。０１％未満ではその添加効果
に乏しく、一方０．１５％を超えて添加してもそれ以上
の効果は得られｒ、むしろ鋼板表面性状および延性の劣
化につながるので０．０１〜０．１５％の範囲に限定し
た。

Ｎｂ　　：　　０．００１〜０．０５％Ｎｂは、炭化物
形或元累であり、鋼中の固溶０を低減させると共に、熱
延板組織の微細化を促して、深絞り性に有利な｛１１１
１方位を優先的に形威させるために添加される。しかし
ながら添加量が０．００１％未満ではその添加効果に乏
しく、一方０．０５％を超えて添加してもそれ以上の効
果は得られず、むしろ延性の劣化につながるので、０．
００１〜０．０５％の範囲に限定した。

Ｂ　：　０．０００１〜０．００２０％Ｂは、耐２次加
工跪性の改善に有効に寄与するが、添加量が０．０００
１％未満ではその添カロ効果−に乏しく、一方０．００
２０％を超えると深絞り性が劣化するので、０．０００
１〜０．００２０％の範四に限定した。

Ｓｂ　：　０．００１〜０．０２％ ｓｂは、、箱型焼鈍時の浸窒防止に有効に寄りする。し
かしながら添加量が０．００１％未ｉｆｉではその効果
がなく、一方０．０２０％を超えると鋼板表面性が劣化
するので、添加する場合には０．００１〜０．０２％の
範囲で添加する必要がある。

（２）冷延一焼鈍工程 冷延一焼鈍工程はこの発明において最も重要であり、 ３０％以上の圧延率で１次冷延を施した後、再結晶温度
〜（再結晶温度＋８０″Ｃ）の温度域にて中間焼鈍を施
し、引き続き３０％以上の圧下率でかつ全圧下率が７８
％以上となる２次冷延を施したのち、中間焼鈍温度より
も５０℃以上高く、９２０℃以下の温度域にて最終焼鈍
を施すことが必要である。

ｌ次冷延または２次冷延の圧下率が３０％未満では、冷
延時に適切な圧延集合組織が形成されないため、中間焼
鈍または最終焼鈍後に深絞り性に有利な｛１１１１方位
が形成されにくくなる。その結果（１１１｝方位が優先
的に形威されず深絞り性が劣化する。

また第２図に、全圧下率とＴ値との関係について示した
が、同図より明らかなように、全圧下率が７８％に満た
ないと最終焼鈍後に強い｛１１１｝方位が形威されず、
ひいてはＴ≧２．８の超深絞り性を確保できない。

焼鈍条件は、中間焼鈍および最終焼鈍ともに連続焼鈍ま
たは箱型焼鈍のどちらでもよい。中間焼鈍は、再結晶温
度〜（再結晶温度＋８０℃）の温度域にて行うことが必
要である。というのは再結晶温度よりも低い温度域にて
中間焼鈍を施すと、中間焼鈍後に｛１１０｝方位が多く
形成されるため、２次冷延一最終焼鈍後の深絞り性が劣
り、一方、（再結晶温度＋８０℃）よりも高い温度域に
て中間焼鈍を施すと、再結晶粒が大きくなりすぎて、２
次冷延一最終焼鈍後に｛１１０｝方位が多く形威される
結果、深絞り性が劣るだけでなく面内異方性も大きくな
るからである。そのため、中間焼鈍温度は再結晶温度〜
（再結晶温度＋８０℃）の範囲に限定した。

最終焼鈍は、優れた深絞り性および延性を確保するため
、中間焼鈍よりも５０℃以上高い温度域とする必要があ
る。とはいえ９２０℃よりも高い温度域にて焼鈍を施す
と、α→Ｔ変態により結晶方位がランダム化するため、
深絞り性が劣化する。

なお、最終焼鈍後の冷延鋼板には、５％以下のｉＪｌ質
圧延を施すことが可能である。さらにこの発明鋼板には
、溶融亜鉛めっきおよび電気亜鉛めっきを適用すること
も可能である。

（実施例） 表ｌに示す種々の組或になる鋼スラブを熱間圧延後、表
２に示す種々の条件で１次冷延一中間焼鈍−２次冷延一
最終焼鈍を施した。

得られた製品板の材料特性について調べた結果を表２に
併記する。

なお引張特性は、ＪＩＳ　Ｓ号引張試験片を使用して測
定した。また下値は１５％引張子ひずみを与えた後、３
点法にて測定し、Ｌ方向（圧延方向）、Ｄ方向（圧延方
向に４５゜方向）およびＣ方向（圧延方向に９０’方向
）の平均値 ｒ　＝　（　ｒｔ　＋　２ｒｏ　＋　ｒｅ　）／４とし
て求めた。またｒ値の面内異方性は、圧延方向に１０゜
おきに測定したものの最大値ｒ　ｌｌａＭおよび最小値
ｒ　ｗｉ，，の差（　ｒｓｍｘ　　ｒｍｉｎ）として求
めた。

同表より明らかなように、この発明に従い得られた冷延
鋼板はいずれも、比較例に比べて極めて優れた深絞り性
および面内異方性を有していた。

また同じ鋼種を使用し、表３に示す処理条件で２次冷延
したのち、最終焼鈍を連続溶融亜鉛めっきラインにて同
時に行って得た熔融亜鉛めっき鋼板の材料特性について
調べた結果を表３に示す。

なおめっきの種類は、Ｚｎめっきおよび合金化Ｚｎめっ
きである。

また表４に示す処理条件で最終焼鈍したのち、電気亜鉛
めっきラインにて電気めっきを施して得ためっき鋼板の
材料特性について調べた結果を表４に示す。なおめっき
の種類は、Ｚｎめっき、Ｚｎ−ＮｉめっきおよびＺｎ−
Ｐｅめっきである。

表３，４より明らかなよう６こ、この発明によれば、極
めて優れた深絞り性および張り剛性を有する表面処理泪
板も製造可能である。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、従来よりも格段に優れた深
絞り性および面内異力性を子１ずる冷延鋼板を得ること
ができ、従来困難とされた大型パネルや超詐加丁オイル
バンなどの一体化成形４）可能となる。さらに各種表面
処理鋼板にも適用が口Ｔ能であり、工業的に極めて有意
義である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、下値および面内異方性に及ぼす中間焼鈍温度
の影響を示したグラフ、 第２図は、冷間圧延の全圧下率と７′値との関係を示し
たグラフである。 ７ρθ ’１５０　　　　（３０Ｑ 中ｒ：Ｉ　又克４七：易度　（１．４冫８５０ 一８７−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．００５ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．１ｗｔ％以下、 Ｍｎ：１．０ｗｔ％以下、 Ｐ：０．１ｗｔ％以下、 Ｓ：０．０５ｗｔ％以下、 Ａｌ：０．０１〜０．１０ｗｔ％および Ｎ：０．００５ｗｔ％以下 を含み、かつ Ｔｉ：０．０１〜０．１５ｗｔ％および Ｎｂ：０．００１〜０．０５ｗｔ％ のうちから選んだ１種または２種を含有し、残部はＦｅ
   および不可避的不純物よりなる鋼を、熱間圧延後、３０
   ％以上の圧下率で１次冷延を施したのち、再結晶温度〜
   （再結晶温度＋８０℃）の温度域で中間焼鈍を施し、引
   き続き３０％以上の圧下率でかつ全圧下率が７８％以上
   となる２次冷延を施し、しかるのち中間焼鈍よりも５０
   ℃以上高く、９２０℃以下の温度域にて最終焼鈍を施す
   ことを特徴とする面内異方性の小さい深絞り用冷延鋼板
   の製造方法。 ２、Ｃ：０．００５ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．１ｗｔ％以下、 Ｍｎ：１．０ｗｔ％以下、 Ｐ：０．１ｗｔ％以下、 Ｓ：０．０５ｗｔ％以下、 Ａｌ：０．０１〜０．１０ｗｔ％および Ｎ：０．００５ｗｔ％以下 を含み、かつ Ｂ：０．０００１〜０．００２０ｗｔ％ を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる鋼
   を、熱間圧延後、３０％以上の圧下率で１次冷延を施し
   たのち、再結晶温度〜（再結晶温度＋８０℃）の温度域
   で中間焼鈍を施し、引き続き３０％以上の圧下率でかつ
   全圧下率が７８％以上となる２次冷延を施し、しかるの
   ち中間焼鈍よりも５０℃以上高く、９２０℃以下の温度
   域にて最終焼鈍を施すことを特徴とする面内異方性の小
   さい深絞り用冷延鋼板の製造方法。 ３、Ｃ：０．００５ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．１ｗｔ％以下、 Ｍｎ：１．０ｗｔ％以下、 Ｐ：０．１ｗｔ％以下、 Ｓ：０．０５ｗｔ％以下、 Ａｌ：０．０１〜０．１０ｗｔ％および Ｎ：０．００５ｗｔ％以下 を含み、かつ Ｔｉ：０．０１〜０．１５ｗｔ％および Ｎｂ：０．００１〜０．０５ｗｔ％ のうちから選んだ１種または２種と、 Ｂ：０．０００１〜０．００２０ｗｔ％ とを含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる
   鋼を、熱間圧延後、３０％以上の圧下率で１次冷延を施
   したのち、再結晶温度〜 （再結晶温度＋８０℃）の温度域で中間焼鈍を施し、引
   き続き３０％以上の圧下率でかつ全圧下率が７８％以上
   となる２次冷延を施し、しかるのち中間焼鈍よりも５０
   ℃以上高く、９２０℃以下の温度域にて最終焼鈍を施す
   ことを特徴とする面内異方性の小さい深絞り用冷延鋼板
   の製造方法。 ４、請求項１，２または３において、鋼中にさらにＳｂ
   ：０．００１〜０．０２ｗｔ％を含有してなる面内異方
   性の小さい深絞り用冷延鋼板の製造方法。