JPH04323346A - 常温遅時効性と焼付硬化性に優れる冷延鋼板 - Google Patents

常温遅時効性と焼付硬化性に優れる冷延鋼板

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JPH04323346A
JPH04323346A JP8892691A JP8892691A JPH04323346A JP H04323346 A JPH04323346 A JP H04323346A JP 8892691 A JP8892691 A JP 8892691A JP 8892691 A JP8892691 A JP 8892691A JP H04323346 A JPH04323346 A JP H04323346A
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JP
Japan
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steel sheet
steel
cold rolled
rolled steel
sheet excellent
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Withdrawn
Application number
JP8892691A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Kino
木野 信幸
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は常温遅時効性と焼付硬化
性に優れる冷延鋼板に関する。
【0002】
【従来の技術】プレス成形用の薄鋼板の多くは0.01
〜0.05重量%程度の炭素を含有する、所謂低炭素ア
ルミキルド鋼を用いて製造されている。一方、製品中に
固溶する炭素原子が多く存在すると、製造されてからプ
レス成形されるまでに時間がかかり、プレス成形の際に
ストレッチャーストレインと呼ばれる表面凹凸を作り、
外観を劣化させる。このため、鋼中の炭素を一般にはセ
メンタイト(Fe3 C)として析出させ、固溶状態で
存在する炭素原子を少なくして、製造されてから時間が
たってプレスされてもストレッチャーストレインを生じ
難い性質、所謂常温での遅時効性を付与して製造されて
おり、その製造技術が例えば特公昭63−49726号
公報等に開示されている。
【0003】一方、製品中の固溶炭素量を、プレス成形
の際にストレッチャーストレインを発生しないでかつ塗
装焼付の際に時効硬化する量に制御することによって、
プレス成形の際に外観品質が良好でかつ所謂焼付硬化性
を具備した鋼板を製造する技術も例えば特開昭61−2
81852号公報,特公昭60−46165号公報等に
開示されている。
【0004】しかしながら、現状の遅時効性でかつ焼付
硬化性を有した鋼板は、製品中の固溶炭素の量を多くし
て焼付硬化量を多くしようとするとストレッチャースト
レインがプレス成形の際に発生してしまうので、ストレ
ッチャーストレインを発生させないために製品中の固溶
炭素の量を少なくして、すなわち焼付硬化量を少なくし
て製造せざるを得ないという欠点を有していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はプレス成形用
途に用いられる常温遅時効性と焼付硬化性に優れる冷延
鋼板を提供するもので、常温遅時効性と高い焼付硬化性
を両立させるのは困難であるとする従来の問題点を有利
に解決するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は下記のと
おりである。 (1)  重量%で、 C:0.01〜0.05%、 Mn:0.05〜0.2%、 Si:0.1%以下、 P:0.002〜0.08%、 S:0.001〜0.020%、 酸可溶性Al:0.01〜0.07%、N:0.000
3〜0.004%、 Pb:0.01〜0.4%、 残部がFeと不可避的不純物よりなる常温遅時効性と焼
付硬化性に優れる冷延鋼板。
【0007】(2)  重量%で、 C:0.01〜0.05%、 Mn:0.05〜0.2%、 Si:0.1%以下、 P:0.002〜0.08%、 S:0.001〜0.020%、 酸可溶性Al:0.01〜0.07%、N:0.000
3〜0.004%、 Pb:0.01〜0.4%、 B:0.0005〜0.003%、 残部がFeと不可避的不純物よりなる常温遅時効性と焼
付硬化性に優れる冷延鋼板。
【0008】すなわち、本発明はプレス成形用素材とし
て多く用いられる低炭素アルミキルド鋼にPbを適量添
加すると高い焼付硬化性を示すとともにプレス成形の際
にストレッチャーストレインを生じ難くなるという新規
知見に基づいてなされるものである。
【0009】
【作用】以下に本発明を具体的に説明する。Cが多いと
析出するセメンタイトの量が多くなり鋼が硬質となるの
で、その上限は0.05%とした。一方、Cを少なくす
るためには真空脱ガス法などを適用しなければならない
ので、その際の脱炭コストが上昇する。このため、下限
を0.01%とした。
【0010】Siは不純物元素である。一般に不純物元
素として含まれるSiは多くても0.1%であるので、
上限を0.1%とした。Mnは熱間圧延での疵を抑制す
るために添加する場合がある。多くても0.2%存在す
れば十分である。Mnが少ないほど鋼が軟質になりプレ
ス成形性は向上するが、脱Mnによるコストアップとな
るので下限を0.05%とした。
【0011】Pは少ない添加量で強度を著しく高めるこ
とができるため、高強度鋼板を製造する場合には添加す
る。あまりに多いと低温での脆性割れの点で好ましくな
いので、上限を0.08%とした。一般に0.002%
以上は不純物として鋼に含まれる。Sは不純物元素とし
て鋼に存在する。脱Sもできるがコストアップとなる。 0.001%未満になると連続鋳造の際にキズを生じ易
い。0.02%超は通常、鋼に含まれない。
【0012】酸可溶性Alは鋳造前に脱酸のために添加
するAlによりもたらされる。Bを添加しない場合には
Nを鋼中でAlNとして析出させる役割をもつ。NをA
lNとして析出させるため、酸可溶性Alは0.01%
以上必要である。酸可溶性Alが多いほどプレス成形性
は向上するが、あまりに多いと逆に悪化する。最多で0
.07%である。
【0013】Nは不純物元素であり少ないほうがプレス
成形性は向上する。このため上限を0.004%とした
。0.0003%未満は現状の製鋼での脱N技術では不
可能である。Pbはプレス成形の際にストレッチャース
トレインの発生を抑制するとともに焼付硬化量を増大さ
せるため添加する。Pbは鋼中にほとんど固溶せず粒状
に鋼中に分散し、室温では固体、焼鈍温度では液体とし
て存在し、鋼に比べ熱膨脹係数が大きいのが特徴である
。このため、焼鈍後の冷却でPb粒子の周りの鋼には引
張の応力場が形成され、ここに鋼中の固溶状態のC原子
が集まった状態となると考えられる。これを自動車の塗
装焼付温度まで加熱するとPb粒子が膨脹することと、
プレス成形の際に導入された転位が存在するため、Pb
粒子の周りから固溶状態のC原子が放出され、このC原
子が転位を固着するため、高い焼付硬化性を示すと考え
られる。一方、Pbは室温では鋼に比べ著しく軟質であ
るため鋼中にPb粒子が存在するとプレス成形の際には
Pb粒子の周りから変形がはじまるため、ストレッチャ
ーストレインを発生させ難くすると考えられる。上記し
た効果はPbを0.01%以上添加しないと現れない。 多いほど上記効果は大きくなるが、0.4%を越えると
プレス成形性に必要な伸び特性を急激に劣化させること
が分かったので、その上限を0.4%とした。
【0014】BはNの一部または全部をBNとして析出
固定したい場合には添加する。その際の添加量は0.0
005%以上必要である。0.003%を越える添加は
プレス成形性を著しく劣化させる。本発明鋼はその用途
から冷間圧延の後連続焼鈍を行って製造するのがよい。 いずれも定法でよいが、再結晶温度以上で焼鈍するのが
よい。焼鈍の後の冷却は特に限定するものではないが、
少なくとも450〜250℃の温度域で1〜10min
在滞させると鋼が軟質となり好ましい。焼鈍後、上記し
た450〜250℃の温度域での1〜10minの在滞
の前に50℃/sec超で少なくとも650〜500℃
の温度域を急冷すると鋼が軟質となり好ましい。室温ま
で急冷し、450〜250℃の温度域で在滞させるため
再加熱してもよい。溶融亜鉛鍍金鋼板となすため、焼鈍
中、焼鈍後の冷却中に鍍金を行ってもよい。また鍍金後
亜鉛鍍金層を合金化するための熱処理を常法に従って行
ってもよい。亜鉛−鉄組成の合金鍍金を行っても勿論よ
い。
【0015】特に限定するものではないが、連続鋳造ス
ラブとなし、熱間圧延を冷間圧延前に行って製造するの
がよい。何れも低炭素アルミキルド鋼製造の定法でよい
。連続鋳造されたスラブを一度室温まで冷却することな
く熱間圧延の加熱炉に装入してもよい。また、連続鋳造
されたスラブを加熱炉に装入することなくそのまま熱間
圧延を行ってもよい。
【0016】先にも記したが、合金化溶融亜鉛鍍金鋼板
、合金化しない鉄亜鉛組成の鍍金層を持つ溶融鍍金鋼板
、電気的に亜鉛または鉄またはクロムまたはマンガンを
主成分とする鍍金層を析出させた電気鍍金鋼板としても
よい。また、製造後の形状矯正用の調質圧延は常法でよ
い。防錆油,プレス用潤滑油を塗布したり、固体潤滑皮
膜を付けてもよい。クロメート処理などの所謂表面処理
を行ってもよい。
【0017】
【実施例】種々の化学組成を有する鋼を溶製し、厚さ2
45mmに連続鋳造した。スラブを1050℃の温度に
再加熱し、Ar3 変態温度以上で熱間圧延を終了し3
.2mm厚となし、熱間圧延後水冷却して650℃で巻
取った。その後塩酸酸洗でスケールを鋼表面から除去し
た。そして冷間圧延で板厚0.75mmとした。その後
750℃で40sec連続焼鈍を行った。焼鈍の加熱速
度は10℃/sec、焼鈍後の冷却は100℃/sec
で270℃まで冷却し、引き続き370℃に10sec
で再加熱したのち250℃まで2minかけて冷却し、
さらに室温まで50℃/secで冷却した。
【0018】一部の材料はゼンジマータイプの連続溶融
鍍金を行い、鍍金目付け量60g/m2 の合金化溶融
鍍金鋼板とした。その際の浴Alは0.15%とし、5
00℃で液層がなくなるまで合金化処理を行った(化学
組成により異なるが10〜20sec程度)。この際の
焼鈍の加熱速度は10℃/secで鋼板の最高到達温度
は840℃、冷却は鍍金前まで80℃/secで250
℃まで冷却し、引き続き460℃まで再加熱し、鍍金浴
に浸漬した。合金化後は300℃まで気水冷却し、引き
続き250℃まで3minかけて冷却し、その後室温迄
冷却した。
【0019】これらの鋼板に0.4%の調質圧延を行い
、引き続き防錆を主目的とする油を塗布した。塗油後に
分析した鋼板の化学組成を表1に示す。かかる鋼板から
JIS5号引張試験片を圧延方向を長手方向として切り
出し、引張試験に供した。引張試験は10mm/min
で行った。鋼板のプレス成形性の尺度として降伏点伸び
と伸びを測定した。特に降伏点伸びはプレス成形の際の
ストレッチャーストレインの発生と良い相関があり、降
伏点伸びが小さいほうがプレス成形の際にストレッチャ
ーストレインが生じ難い。降伏点伸び、伸びは評点間距
離50mmでのものである。実用においては出荷されて
から使用されるまで時間がかかるので、引張試験も調質
圧延を行ってから30日室温に放置してから行った。
【0020】焼付硬化性は、まず評点間50mmで2%
の引張予歪を加え、2%の引張予歪での■フローストレ
スを測定した。その後170℃にしたシリコンオイル浴
中にそれらの引張試験片を投入し、20min経過後取
り出して水冷し、再度引張試験を行い、■上降伏点を測
定した。■の上降伏点から■のフローストレスを引いて
焼付硬化量を求めた。
【0021】本発明鋼は伸びが大きく、比較鋼に比べ降
伏点伸びが小さく常温遅時効であるとともに焼付硬化量
が大きい。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、常温遅時効性かつ焼付
硬化性に優れる冷延鋼板が得られ、自動車をはじめとす
る産業界に寄与するところが極めて大である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  重量%で、 C:0.01〜0.05%、 Mn:0.05〜0.2%、 Si:0.1%以下、 P:0.002〜0.08% S:0.001〜0.020% 酸可溶性Al:0.01〜0.07%、N:0.000
    3〜0.004%、 Pb:0.01〜0.4%、 残部がFeと不可避的不純物よりなる常温遅時効性と焼
    付硬化性に優れる冷延鋼板。
  2. 【請求項2】  重量%で、 C:0.01〜0.05%、 Mn:0.05〜0.2%、 Si:0.1%以下、 P:0.002〜0.08%、 S:0.001〜0.020%、 酸可溶性Al:0.01〜0.07%、N:0.000
    3〜0.004%、 Pb:0.01〜0.4%、 B:0.0005〜0.003%、 残部がFeと不可避的不純物よりなる常温遅時効性と焼
    付硬化性に優れる冷延鋼板。
JP8892691A 1991-04-20 1991-04-20 常温遅時効性と焼付硬化性に優れる冷延鋼板 Withdrawn JPH04323346A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000000657A1 (fr) * 1998-06-30 2000-01-06 Nippon Steel Corporation Tole d'acier laminee a froid presentant une excellente aptitude a la trempe par cuisson

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000000657A1 (fr) * 1998-06-30 2000-01-06 Nippon Steel Corporation Tole d'acier laminee a froid presentant une excellente aptitude a la trempe par cuisson
US6217675B1 (en) 1998-06-30 2001-04-17 Nippon Steel Corporation Cold rolled steel sheet having improved bake hardenability

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