JPH04350A - 伸びフランジ特性に優れた高張力冷延鋼板及び溶融亜鉛めっき鋼板並びにそれらの製造方法 - Google Patents
伸びフランジ特性に優れた高張力冷延鋼板及び溶融亜鉛めっき鋼板並びにそれらの製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
kgf/mm”以上であり、かつ延性なかでも伸びフラ
ンジ特性に優れた冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板及びそ
れらの製造方法に関するものである。
冷延鋼板は、例えば自動車工業においては安全性の向上
、軽量化による燃費軽減の観点から、さらに溶融亜鉛め
っき鋼板としては防錆性向上の観点からその要求が高ま
りつつあり、また建材関係の使途においても部材の薄肉
化に伴うコスト低減の観点から要求がある。
所望の加工性をも満足すべきことは言うまでもない。
方法は、高張力化については主として固溶強化に頼って
いるために高強度化に有利なSiを多量に添加すること
から、表面性状、化成処理性まためっき性で問題を生じ
るうれいがあった。
ば特開昭60−33318号公報のように回復焼鈍組織
を利用する方法もあるが、材質が安定しないこと、延性
が低いこと、さらには面内異方性か大きいこと等の問題
があって、低コストではあるが大量に製造されるまでに
は至っていない。
張力冷延鋼板さらには高張力溶融亜鉛めっき鋼板に関し
、従来の技術が抱えていた問題を解消して、次の条件に
かなう伸びフランジ特性に優れた高張力冷延鋼板、高張
力溶融亜鉛めっき鋼板及びそれらの製造方法を提案する
ことをその目的とする。
iの添加を回避し、低合金系とする。
の鋼及び種々の製造条件についてその材質と組織とを総
合的に調査した結果、第2相分率(主としてパーライト
)を少なくして再結晶フェライト組織とし、かつその組
織を均一微細粒とした場合に極めて優れた伸びフランジ
特性が得られること、さらにかような望ましい組織は、
主として鋼成分組成と冷間圧延条件・焼なまし条件とを
最適化し、組み合わせて得られることを知見した。
(以下単に%で示す) 、Si : 0.05%以下
、Mn:0.5〜1.2%、Nb : 0.005〜0
.045%及びAI : 0.10%以下を含有し、残
部は鉄及び不可避的不純物の組成になり、平均結晶粒径
20μm以下の均一微細な再結晶フェライト組織が面積
率95%以上である組織を有する、伸びフランジ特性に
優れた高張力冷延鋼板である。
以下、Mn;0.5〜1.2%、Nb : 0.005
〜0.045%及びAt : 0.10%以下を含有し
、残部は鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を素材とし、
この素材に熱間圧延を行った後に圧下率50%以上の冷
間圧延を行い、次いで連続焼鈍ラインにて加熱速度5℃
/s以上で加熱して720℃〜780℃の温度範囲で2
0〜60 s保持する焼きなましを行い、その後冷却す
ることを特徴とする伸びフランジ特性に優れた高張力冷
延鋼板の製造方法である。
以下、Mn:0.5〜1.2%、Nb : 0.005
〜0.045%及びA1 : 0.10%以下を含有し
、残部は鉄及び不可避的不純物の組成になり、平均結晶
粒径20μm以下の均一微細な再結晶フェライト組織が
面積率95%以上である組織を有する、伸びフランジ特
性に優れた高張力溶融亜鉛めっき鋼板である。
以下、Mn:0.5〜1.2%、Nb : 0.005
〜0.045%及びAt : 0.10%以下を含有し
、残部は鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を素材とし、
この素材に熱間圧延を行った後に圧下率50%以上の冷
間圧延を行い、次いでライン内焼なまし方式連続溶融亜
鉛めっきラインにて加熱速度5℃/s以上で加熱して7
20℃〜780℃の温度範囲で20〜60 s保持する
焼きなましを行い、その後の冷却に引き続いてめっき処
理を施すことを特徴とする伸びフランジ特性に優れた高
張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法である。
以下、Mn二〇、5〜162%、Nb : 0.005
〜0.045%及びAI=0.10%以下を含有し、残
部は鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を素材とし、この
素材に熱間圧延を行った後に圧下率50%以上の冷間圧
延を行い、次いでライン内焼なまし方式連続溶融亜鉛め
っきラインにて加熱速度5℃/s以上で加熱して720
℃〜780℃の温度範囲で20〜60 s保持する焼き
なましを行い、その後の冷却に引き続いてめっき処理次
いで合金化処理を施すことを特徴とする伸びフランジ特
性に優れた高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法である
。
定した理由を説明する。
るので望ましい成分であるが、0.15%を超えて添加
した場合には、パーライト等の第2相の゛分率が顕著に
増加して、延性なかでも伸びフランジ特性の劣化が著し
い。また溶接性の劣化も顕著となる。一方、Cの添加量
が0.03%に満たないと、他の成分を添加しても十分
なT、S、を得ることができない。したがって0,03
〜0,15%の範囲とした。
しては悪影響が少ないため、機械的性質の面からは多量
に添加したい成分であるが、スケールの性状から表面性
状を著しく劣化させ、まためっき性を著しく阻害する成
分であることから、美麗な表面を得るには0.05%以
下とする必要がある。
の有効な強化成分である。またMnは、パーライトの過
剰な生成及び粗大化を抑え、結晶粒を微細にする作用が
ある。これらの作用を発揮させるためには、Mnの0.
5%以上の添加か必要である。
飽和する上、第2相の分布か層状に連結する傾向を示す
ために伸びフランジ特性が劣化し、また再結晶挙動にも
影響を及ぼし安定な製造が困難となり、さらにめっき性
が劣化する。したがって0.5〜1.2%の範囲とする
。
の一つである。この発明においては、Nbの添加効果も
あって最終的に極めて微細かつ均一な再結晶フェライト
組織を得ることにより強度と延性なかでも伸びフランジ
特性とを改善している。
ましい効果をもたらすと考えられるが、その詳細は不明
である。このような望ましい効果は、Nb量にして0.
005%以上を添加しないと得られない。また0、 0
45%を超えて添加してもその効果が飽和するので非経
済的といえる。さらに過剰な添加は、安定な製造も困難
とする。したがって0.005〜0.045%の範囲と
した。
が不可欠である。このためにはAIは少なくとも0.0
05%添加するのが好ましい。しかし0.10%を超え
て添加された場合、アルミナクラスター等による表面欠
陥のトラブルを生じる危険性か高い。したがって0.1
0%以下とする。
してN、O及びSをそれぞれ0.0050%、0、00
70%及び0.010%まで許容できる。なかでもSは
、低減させることで伸びフランジ特性が顕著に向上する
。かかる程度は、T、 S、が45kgf/mm2を超
えるような、より高強度側で顕著となる。したかって高
強度になればなるほど、Sの低減が有利である。
わけ伸びフランジ特性の改善である。
なくして再結晶フェライト分率を95%以上とし、かつ
その組織を平均20μm以下の均一微細粒とした場合に
極めて優れた伸びフランジ特性が得られる。
特に粗大なもの)の分率が多いほど不利であり、また再
結晶フェライト組織が不均一であったり、粗大であった
りすると同様に不利となり望ましくない。そのため再結
晶フェライト分率は95%以上、また再結晶フェライト
の平均結晶粒径が20μm以下とした。
通常行われている方法に従い製造することができる。代
表的な熱間圧延条件の例としては加熱温度1280〜1
180℃1熱間圧延仕上温度900〜800℃1巻取温
度650〜500℃が挙げられる。
焼鈍後の組織を微細化するには有利である。このような
ことを考慮して冷間圧下率はその下限を50%とした。
では害がないものの熱延母板厚の増大等の問題をもたら
す。
鋼板におけるライン内焼きなまし方式連続溶融亜鉛めっ
きラインでの焼きなましの加熱速度については、その速
度が高い方が再結晶粒の微細化には有利であって、均一
かつ微細な再結晶粒を得るために5℃/s以上望ましく
は10℃/s以上が必要である。また加熱速度の上限に
ついては、設備における工業的技術範囲をから100℃
/s程度である。
より低温では、再結晶が十分に進行せず伸びの低下、伸
びフランジ性の低下などで満足すべき材質が得られない
。また780℃を超えると粒成長による軟化が若干進行
して望ましくない。この発明では、Nbを添加している
ためNbの炭窒化物が再結晶粒の異常な粒成長を抑制し
、したかって比較的広い温度範囲で均一かつ微細な再結
晶フェライト粒組織を得ることができる。
いか、材質の安定性の面では20 s以上行った方が有
利である。一方60 sを超えると異常粒成長による材
質劣化を生じる可能性があるので20〜60 sとした
。
の強度として原板の降伏応力が最も重要であるため、成
型性は多少犠牲にしても降伏比(Y、R,)が70%以
上あることが望まれる場合があり、このような高強度と
適正な降伏比を得るためには焼きなましに引き続く冷却
過程では、少なくとも700〜500℃の温度範囲にお
いて冷却速度20’C/s以上の急冷を行うことが好ま
しい。
引き続くめっき処理について、特に限定するものではな
く、通常行われているめっき処理を施せばよい。またこ
の発明では、合金化処理についてはその有無を問わない
。この合金化処理による特性の変化は小さく、実質的に
同一の材質となる。
て溶製、鋳造した。
圧延次いで連続焼鈍ラインにおいて焼なましを行った。
対応するサイトベント伸び特性について測定し、評価し
た結果を表3に示す。なお引張試験は、JIS S号試
験片にて評価した。またサイトベント伸ひ特性について
については、特公昭5035438号公報に従って評価
したものであり、幅40mm、長さ170 mmの短冊
状の試験片を、特に作製時のせん断に当たって適正なり
リアランスとなるよう配慮しかつ軽くエメリー紙でせん
断面を仕上げて試験に供し、面内的は変形させて、クラ
ック発生直後のフランジ部の伸びで評価した。
度(T、 S、≧40kgf/mm2)にもかかわらす
、良好な伸び(El、 )とサイドベント伸び(すなわ
ち伸びフランジ特性)が得られることがわかる。
鋼板を製造し、実施例1と同様に引張特性とサイドベン
ド伸び特性について調査した結果について表5に示す。
であれば、良好な強度−伸びバランスと伸びフランジ特
性が得られることがわかる。
ため、組成、処理条件を変えてそれらの対応関係につい
て調査した結果を表6に示す。
結晶フェライト面積率を適正に制御することで良好な材
質が得られることがわかる。比較例のうち、ホについて
はT、 S、が40kgf/mm2以下であり、伸び、
サイドベンド伸び特性は良好であるが充分な材質とはい
えない。なおかかる表6の供試材は、表7に示す成分及
び製造条件にて製造したものである。
に従って溶製、鋳造した。これらの鋼スラブに表8に示
す条件にて熱間圧延、冷間圧延次いてライン内燃なまし
方式連続溶融亜鉛めっきラインにおいて焼なましを行い
、引き続いてめっき処理、合金化処理を行って、合金化
溶融亜鉛めっき鋼板を製造した。
対応するサイドベンド伸び特性について測定し、評価し
た結果を表9に示す。なお引張試験は、JIS S号試
験片にて、またサイドベンド伸び特性についても実施例
1と同様に評価した。
強度(T、 S、≧40kgf/mm2)にもかかわら
ず、良好な伸び(El、 )とサイドベンド伸ひ(すな
わち伸びフランジ特性)が得られることがわかる。
金化溶融亜鉛めっき鋼板及び非合金化の溶融亜鉛めっき
鋼板を製造し、実施例1と同様に弓張特性とサイドベン
ド伸び特性について調査した結果について表11に示す
。
囲であれば、良好な強度−伸びバランスと伸びフランジ
特性が得られることがわかる。
に同一材質となった。
ため、組成、処理条件を変えてそれらの対応関係につい
て調査した結果を表12に示す。
結晶フェライト面積率を適正に制御することで良好な材
質が得られることがわかる。比較例のうち、ホについて
はT、 S、が40kgf/mm2以下であり、伸び、
サイドベンド伸ひ特性は良好であるが充分な材質とはい
えない。なおかかる表12の供試材は、表13に示す成
分及び製造条件にて製造したものである。
0〜850℃とする熱間圧延及び冷間圧下率を6536
とする冷間圧延を行った後、10℃/sで加熱して74
0℃で30 s均熱する焼鈍を施し、次いてめっき処理
、さらに合金化処理を行った後、実施例1に準じて伸び
フランジ特性を調査した。
とすべく、せん断に当たってクリアランスを通常より大
きくし、さらに端面の処理を全く行わずに試験に供した
。その結果を表15に示す。
来材に比べて十分に良好な値であるが、さらにSを低減
することでこの特性がさらに改善されることがわかる。
けてしまい、割れを発生しない状態を示すものであり、
極めて優れたサイドベンド伸び特性(伸びフランジ特性
)であることを示している。
びフランジ特性に優れた高張力冷延鋼板また溶融亜鉛め
っき鋼板に関するものである。従来、T、 S、が40
kgf/mm2以上クラスの高張力鋼板では、おもに伸
びフランジ特性の欠如によるプレス割れトラブルが多く
、また部品成型後に十分な強度を示すべく高降伏比の材
料を得るのは困難であり、また溶融亜鉛めっき鋼板の表
面処理化の場合にはさらなる障害となっていたが、この
発明によれば微細かつ均一なフェライト相を適用するこ
とでかかる問題が解決された。また主として自動車用の
強度部材としての防錆鋼板の使用も可能となった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、C:0.03〜0.15wt%、 Si:0.05wt%以下、 Mn:0.5〜1.2wt%、 Nb:0.005〜0.045wt%及び Al:0.10wt%以下 を含有し、残部は鉄及び不可避的不純物の組成になり、 平均結晶粒径20μm以下の均一微細な再結晶フェライ
ト組織が面積率95%以上である組織を有する、伸びフ
ランジ特性に優れた高張力冷延鋼板。 2、C:0.03〜0.15wt%、 Si:0.05wt%以下、 Mn:0.5〜1.2wt%、 Nb:0.005〜0.045wt%及び Al:0.10wt%以下 を含有し、残部は鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を素
材とし、 この素材に熱間圧延を行った後に 圧下率50%以上の冷間圧延を行い、 次いで連続焼鈍ラインにて加熱速度5℃/s以上で加熱
して720℃〜780℃の温度範囲で20〜60s保持
する焼きなましを行い、その後冷却することを特徴とす
る伸びフランジ特性に優れた高張力冷延鋼板の製造方法
。 3、C:0.03〜0.15wt%、 Si:0.05wt%以下、 Mn:0.5〜1.2wt%、 Nb:0.005〜0.045wt%及び Al:0.10wt%以下 を含有し、残部は鉄及び不可避的不純物の組成になり、 平均結晶粒径20μm以下の均一微細な再結晶フェライ
ト組織が面積率95%以上である組織を有する、伸びフ
ランジ特性に優れた高張力溶融亜鉛めっき鋼板。 4、C:0.03〜0.15wt%、 Si:0.05wt%以下、 Mn:0.5〜1.2wt%、 Nb:0.005〜0.045wt%及び Al:0.10wt%以下 を含有し、残部は鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を素
材とし、 この素材に熱間圧延を行った後に 圧下率50%以上の冷間圧延を行い、 次いでライン内焼なまし方式連続溶融亜鉛めっきライン
にて加熱速度5℃/s以上で加熱して720℃〜780
℃の温度範囲で20〜60s保持する焼きなましを行い
、その後の冷却に引き続いてめっき処理を施すことを特
徴とする伸びフランジ特性に優れた高張力溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造方法。 5、C:0.03〜0.15wt%、 Si:0.05wt%以下、 Mn:0.5〜1.2wt%、 Nb:0.005〜0.045wt%及び Al:0.10wt%以下 を含有し、残部は鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を素
材とし、 この素材に熱間圧延を行った後に 圧下率50%以上の冷間圧延を行い、 次いでライン内焼なまし方式連続溶融亜鉛めっきライン
にて加熱速度5℃/s以上で加熱して720℃〜780
℃の温度範囲で20〜60s保持する焼きなましを行い
、その後の冷却に引き続いてめっき処理次いで合金化処
理を施すことを特徴とする伸びフランジ特性に優れた高
張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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