JPH04276026A - 塗装焼付硬化性と2次加工性に優れた深絞り用冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
塗装焼付硬化性と2次加工性に優れた深絞り用冷延鋼板の製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
造に係り、詳しくは連続焼鈍中に浸炭、浸窒することに
より良好なプレス成形性を有し、かつ塗装焼付硬化性(
BH性)と2次加工性を兼ね備えた冷延鋼板の製造方法
に係る。
おり、自動車業界では、車体の軽量化を追求している。 その一環として、高強度鋼板への要望が高まっている。 このような背景からプレス成形時には低降伏強度で優れ
た加工性を有し、成形品を塗装焼付けした後に強度が高
くなる特性、すなわち塗装焼付硬化性を付与した極低炭
素冷延鋼板への要求が高まっている。また、従来の極低
炭素鋼板では、深絞り成形後の2次加工によって割れを
生じることが多く、これを防止する対策が必要である。
硬化性と2次加工性に優れた深絞り用冷延鋼板の製造方
法に係るものである。冷延鋼板に塗装焼付硬化性を付与
する技術としては従来から数多くの方法が提案されてい
る。 例えば、特開昭59−31827は、TiをNに
対して等量、NbをCに対して等量以下添加することに
より過剰Cを残存させることにより塗装焼付硬化性を付
与するものである。また、特開昭63−69923も、
TiとNとSの全部およびCの一部を固定させる量だけ
添加し、過剰Cを残存させるものである。しかしながら
、過剰なCすなわち固溶Cが冷延前に存在すると(22
2)面集合組織が発達せず、プレス成形性が劣化する。 一方、2次加工性に関する技術も特開昭59−7423
2に示されているように過剰Cを利用しており、その結
果この技術は上記と同様の問題点を有する。
り炭化あるいは窒化する方法に関してはいくつか提案さ
れている。特公平1−42331は、連続焼鈍プロセス
における再結晶焼鈍後の冷却過程において雰囲気中で浸
炭あるいは窒化をおこない化成処理性を向上させるもの
である。しかしながら冷却過程における浸炭浸窒では塗
装焼付硬化性、2次加工性に対しては充分な効果が得ら
れない。また、特開平1−96330は、再結晶焼鈍終
了後、浸炭あるいは浸窒することにより高いr値を有す
る高強度鋼板を製造する方法に関するものである。しか
しながら、塗装焼付硬化性、2次加工性に対する効果に
ついては記載されておらず、本発明の狙いとする課題の
解決策とはなっていない。
うな問題を解決すべく、成形性を損なわず塗装焼付硬化
性を付与し、2次加工性を確保する浸炭浸窒条件につい
ての研究を鋭意おこなった。
めに、本研究者らが連続焼鈍中に浸炭あるいは浸窒処理
を施す方法について検討したところ、冷間圧延前に固溶
炭素および固溶窒素が存在しないように炭素と窒素を炭
窒化物として固定するのに充分な量の炭窒化物形成元素
を添加しておくことにより優れたプレス成形性を確保す
ることができることが明らかになった。さらに、連続焼
鈍の雰囲気を浸炭あるいは窒化性ガスとして、炭窒化物
形成元素に対して等量以上の炭素、窒素を連続焼鈍中に
浸炭あるいは浸窒することにより優れた塗装焼付硬化性
と2次加工性をも同時に付与することが可能となること
が明らかになった。
付硬化性と2次加工性に優れた冷延鋼板の製造方法は以
下の通りである。 (1)重量%で C:0.0005%〜0.01%、
Mn:0.01%〜2.0%、Si:0.005%〜1
%、Al:0.005〜0.1%、P:0.001〜0
.2%、S:0.001〜0.015%、 N:0.0
005%〜0.01%、Ti、Nbのうち少なくとも1
種を0.005〜0.2%かつTi*=Ti−3.42
N−1.5Sとしたとき4C+3.42N<Ti*+0
.52Nb<20C+17.1Nを満たす範囲で含有し
、残部は鉄および不可避的不純物よりなる冷延鋼板を連
続焼鈍中に炭窒化物形成元素に対して等量以上の炭素あ
るいは窒素を浸炭または浸窒することを特徴とする塗装
焼付硬化性と2次加工性に優れた深絞り用冷延鋼板の製
造方法。
.01%、Mn:0.01%〜2.0%、Si:0.0
05%〜1%、Al:0.005〜0.1%、P:0.
001〜0.2%、S:0.001〜0.015%、
N:0.0005%〜0.01%、Ti、Nbのうち少
なくとも1種を0.005〜0.2%かつTi*=Ti
−3.42N−1.5Sとしたとき4C+3.42N<
Ti*+0.52Nb<20C+17.1Nを満たす範
囲で含有し、かつV、Zr、Cr、Mo、Ta、Bのう
ち少なくとも1種を0.005〜0.1%含み、残部は
鉄および不可避的不純物よりなる冷延鋼板を連続焼鈍中
に炭窒化物形成元素に対して等量以上の炭素あるいは窒
素を浸炭または浸窒することを特徴とする塗装焼付硬化
性と2次加工性に優れた深絞り用冷延鋼板の製造方法。
と時間ならびにガス成分を最適にすることにより良好な
プレス成形性を確保し、かつ塗装焼付硬化性と2次加工
性を同時に満足することを特徴とする。以下にその限定
理由を述べる。
が増加するにしたがってそれを固定するためのTi、N
b等の炭化物形成元素量を増大させねばらなずコスト高
となり、また、TiC等の微細炭化物が粒内に数多く析
出するため粒成長性を妨げ加工性が劣化するので少ない
ほどよい。したがって0.01%以下とする。また、真
空脱ガス処理コストの観点から0.0005%を下限と
する。
2.0%以下とする。また、0.01%以下では熱間割
れを生じるため下限値を0.01%とする。Siは、増
加にともなってYPが上昇し、伸びが低下し、メッキ性
を損なうので1%以下とする。下限は製鋼コストの理由
から0.005%とする。Pは、偏析の激しい元素であ
るため、0.2%超えでは熱間あるいは冷間加工時の割
れの原因となるので0.2%以下とする。 製鋼コスト
の観点から下限を0.001%とする。Sは、Tiと化
合物を形成するため、多すぎるとTi量を増加させねば
ならずコストアップになる。また熱間割れの原因となる
ので0.015%以下とする。下限は、製造コストの理
由から0.001%とする。
%を添加することが必要である。しかし、0.1%を超
えるとコストアップとなるばかりか介在物の増加を招き
、加工性を劣化させる。Nは、Cと同様にその増加とと
もにTi、Al等の窒化物形成元素を増量せねばならず
コスト高となるし、析出物の増加により延性の劣化を招
くので少ないほど望ましい。したがって、0.01%以
下とする。製鋼技術上の理由から0.0005%を下限
とする。
良好にするのでTi*=Ti−3.42N−1.5Sと
したときTiおよびNbの少なくとも一種を 0.00
5〜0.2%、かつ4C+3.42N<Ti*+0.5
2Nb<20C+17.1Nを満たす範囲で添加する。 この範囲を超える量を添加してもCを固定する効果が飽
和する。V、Zr、Cr、Mo、Ta、BはTi、Nb
と同様の効果を持つので必要に応じて1種類以上を合計
で0.005%以上0.1%以下添加すればよい。
間圧延までおこなう。その後連続焼鈍中に浸炭または浸
窒をおこなう。その場合、炭素量および窒素量が炭化物
形成元素あるいは窒化物形成元素に対して等量以上とな
るように行う。浸炭浸窒の方法については特に限定しな
い。たとえばガスを用いる場合には、浸炭性ガスとして
CO、CH3等を含有する(H2+N2)ガスやその他
の混合ガスを用いればよく、浸窒性ガスとしては、NH
3等を含有する(H2+N2)ガスやその他の混合ガス
を用いればよい。そのほかに、浸炭あるいは浸窒性液体
中に浸せきしたり、プラスマを用いる方法でもよい。
。
鋼を1150℃で30分間加熱し、仕上げ温度930℃
で熱間圧延を行い板厚4mmとしたのち、700℃で巻
き取り、酸洗ののち、圧下率80%の冷間圧延を施した
。ついで浸炭性ガス雰囲気の連続焼鈍(熱履歴は図1参
照)により浸炭をおこなった。 浸炭条件は、ケース1
としては、図1のa、b、cのすべてを浸炭性の雰囲気
とした場合、ケース2はb、cのみを浸炭性雰囲気とし
た場合である。また、 鋼No.1、5、6、8、9、
12については浸炭性ガスとして(12%CO+6%H
2+N2)、 No.2、10については(15%CO
+8%H2+N2)、No.3、4、7、11、13、
14、15には(20%CO+10%H2+N2)を用
いた。
を施し、JIS5号引張試験片を採取して、引張試験に
供した。引張試験は、JIS規格にしたがった通常の方
法で実施し、BH測定は2%予変形を与えた後、 17
0℃で20分の熱処理を施して、再度引張試験に供し、
降伏点の上昇代から求めた。2次加工性の評価は、絞り
比2.5、温度−50℃の条件で割れたものは×、亀裂
が発生したものは△、割れなかったものは○とした。試
験結果を表2に示す。
裂発生△、割れないもの○ TS,YP,BHの単位はkgf/mm2、YP−El
の単位は%。 アンダーライン付は本発明範囲外。
溶Cが存在していたものは、BH、2次加工性に優れて
いるが、成形性、時効性に劣る。また、No.4、8、
12は炭窒化物形成元素に対して等量以下の炭素しか浸
炭されなかったため成形性、時効性には優れているが、
BH、2次加工性に劣る。これに対して本発明法により
製造したNo.2、3、6、7、10、11、13、1
4、15はBH性、2次加工性と成形性、時効性とのい
ずれにも優れていることがわかる。
鋼を1150℃で30分加熱し、仕上げ温度930℃で
熱間圧延を行い板厚4mmとしたのち、 700℃で巻
き取り、酸洗ののち、圧下率80%の冷間圧延を施した
。ついで浸窒性ガス雰囲気の連続焼鈍(熱履歴は図1参
照)により浸窒をおこなった。浸窒条件は、ケース1と
しては、図1のa、b、cのすべてを浸窒性の雰囲気と
した場合、ケース2はb、cのみを浸窒性雰囲気とした
場合である。 また、鋼No.1、5、6、9、12に
ついては浸窒性ガスとして(10%NH3+10%H2
+N2)、No.2、10については(12%NH3+
10%H2+N2)、No.3、4、7、8、11、1
3、14、15には(18%NH3+15%H2+N2
)を用いた。
を施し、JIS5号引張試験片を採取して、引張試験に
供した。引張試験は、JIS規格にしたがった通常の方
法で実施し、BH測定は2%予変形を与えた後、 17
0℃で20分の熱処理を施して、再度引張試験に供し、
降伏点の上昇代から求めた。2次加工性の評価は、絞り
比2.5、温度−50℃の条件で割れたものは×、亀裂
が発生したものは△、割れなかったものは○とした。試
験結果を表3に示す。No.1、5、9のように冷間圧
延前に固溶Nが存在していたものはBH、 2次加工性
には優れているが、成形性、時効性に劣る。 また、N
o.4、8、12は炭窒化物形成元素に対して等量以下
の窒素しか浸窒されなかったため成形性、時効性には優
れているが、BH、2次加工性に劣る。これに対して本
発明法により製造したNo.2、3、6、7、10、1
1、13、14、15はBH性、2次加工性と成形性、
時効性とのいずれにも優れていることがわかる。
裂発生△、割れないもの○ TS,YP,BHの単位はkgf/mm2、YP−El
の単位は%。
び/またはNbをCあるいはNに対して等量以上添加す
ることによりプレス成形性を確保し、連続焼鈍中に炭化
物形成元素あるいは窒化物形成元素に対して等量以上の
炭素、窒素を浸炭あるいは浸窒することにより優れた塗
装焼付硬化性と2次加工性をも有する冷延鋼板を製造す
ることができる。
雰囲気サイクルを示す説明図。
Claims (2)
- 【請求項1】 重量%でC:0.0005%〜0.0
1%、Mn:0.01%〜2.0%、Si:0.005
%〜1%、Al:0.005〜0.1%、P:0.00
1〜0.2%、S:0.001〜0.015%、N:0
.0005%〜0.01%、Ti、Nbのうち少なくと
も1種を0.005〜0.2%かつTi*=Ti−3.
42N−1.5Sとしたとき4C+3.42N<Ti*
+0.52Nb<20C+17.1Nを満たす範囲で含
有し、残部は鉄および不可避的不純物よりなる冷延鋼板
を連続焼鈍中に炭窒化物形成元素に対して等量以上の炭
素あるいは窒素を浸炭または浸窒することを特徴とする
塗装焼付硬化性と2次加工性に優れた深絞り用冷延鋼板
の製造方法。 - 【請求項2】 重量%でC:0.0005%〜0.0
1%、Mn:0.01%〜2.0%、Si:0.005
%〜1%、Al:0.005〜0.1%、P:0.00
1〜0.2%、S:0.001〜0.015%、N:0
.0005%〜0.01%、Ti、Nbのうち少なくと
も1種を0.005〜0.2%かつTi*=Ti−3.
42N−1.5Sとしたとき4C+3.42N<Ti*
+0.52Nb<20C+17.1Nを満たす範囲で含
有し、 かつV、Zr、Cr、Mo、Ta、Bのうち少
なくとも1種を0.005〜0.1%含み、残部は鉄お
よび不可避的不純物よりなる冷延鋼板を連続焼鈍中に炭
窒化物形成元素に対して等量以上の炭素あるいは窒素を
浸炭または浸窒することを特徴とする塗装焼付硬化性と
2次加工性に優れた深絞り用冷延鋼板の製造方法。
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---|---|---|---|
JP3055703A JP2542536B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 塗装焼付硬化性と2次加工性に優れた深絞り用冷延鋼板の製造方法 |
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---|---|
JP (1) | JP2542536B2 (ja) |
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