JPH045732B2

JPH045732B2 -

Info

Publication number: JPH045732B2
Application number: JP57184981A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kono; Shiro Sayanagi; Nobuyuki Takahashi; Hiroshi Hayakawa
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1982-10-21
Filing date: 1982-10-21
Publication date: 1992-02-03
Also published as: JPS5974233A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は優れたプレス成形性、プレス加工後の
二次加工性および塗装耐食性を兼備し且つ製造コ
ストも低減出来る連続焼鈍法による新規な冷延鋼
板の製造法に関するものである。プレス成形性、なかんずく深絞り性、張出し性
の優れた冷延鋼板として従来下記の製造法が提案
されている。イアルミキルド鋼をオープンコイルで脱炭焼鈍
したもの。ロ極低Ｃアルミキルド鋼にTiを添加したもの。しかしイでは再結晶焼鈍の加熱時にAlNの析
出を有効に活用して優れた深絞り性を付与し、さ
らに脱炭処理によつて鋼中Ｃを低減させて張出し
性を向上させるものである。そのために通常Ｎ量
が40ppm以上、Al量も0.02〜0.05％を含有させ、
スラブ加熱温度もAlNを完全に溶体化させるた
めに通常1200℃以上の高温加熱が必須であり、且
つ再結晶焼鈍の加熱速度も徐加熱（10〜40℃／hr
程度）が必要で、また脱炭にも長時間を要する。
従つて生産性も悪く、また省エネルギーの点から
も好ましくない。またロでは箱焼鈍、連続焼鈍のどちらでも製造
できるが、製造コスト、品質の点から連続焼鈍の
方が適している。しかし連続焼鈍で製造する場合
においても多くの欠点を残している。 Ti添加極低炭素鋼のすぐれた材質特性は、多
量のTi量と高温の焼鈍によつて達成されていた。
しかし連続焼鈍炉で高温焼鈍することは生産性の
低下、消費燃料エネルギーの増大によるコスト上
昇の他にヒートバツクルの発生増による鋼板形状
の悪化による製品歩留の低下、さらには板破断の
原因ともなる。したがつて連続焼鈍は出来るだけ
低温度で行なうことが製造コスト及び操業の安定
性の点から必要であり、極低Ｃ材では800℃以下
で焼鈍することが望まれていた。また多量のTi
添加は製造コストの増大を招くので、極力Ti量
を低減し、Ti／（Ｃ＋Ｎ）＜４でもプレス成形性
の優れた鋼板が製造出来ることが望まれていた。また従来のイ，ロでは、下記共通の欠点を有し
ていた。すなわちこれらプレス成形性の優れた冷
延鋼板は厳しい加工に供されるため低加工度の時
には余り問題とならない二次加工性（プレス加工
後の加工品の靱性を言い、二次加工性が悪いとプ
レス品に軽度の二次加工を施すと脆性的な割れを
生ずる）が問題視されるが、特に極低Ｃ材は二次
加工性が一般に悪く、上記イ，ロいずれの鋼板
も、この二次加工性に問題を有していた。さらに従来のTi添加極低Ｃ鋼の欠点として、
塗装耐食性に問題を有していた。特に近年自動車
の耐食性が重要視されているが、Ti添加極低Ｃ
鋼は、塗装に先立ち下地処理として化成処理が行
なわれるが、処理液の組成によつては、この化成
処理性が劣る場合があり、その結果として塗装後
の耐食性が悪いことが有る。本発明は、連続焼鈍により、上記欠点を全て解
決し、従来法と同等の優れたプレス成形性を有し
且つ二次加工性、塗装耐食性にも優れた含Ti冷
延鋼板を安価に製造する方法を提供するものであ
る。より具体的には従来法より少量のTiで良く、
且つ低温焼鈍が可能で熱延、冷延での製造コスト
が低減出来、二次加工性、塗装耐食性をも向上せ
しめ、コスト・品質両面において優れたプレス成
形用冷延鋼板の新規な製造法を提供せんとするも
ので、その要旨とするところは下記のとおりであ
る。 (1) Ｃ≦0.004％、Mn：0.10〜0.50％、Ｐ≦0.008
％、Al；0.005〜0.05％、Ｎ≦0.0025％、Ti；
0.01〜0.05％（但し0.05％は含まず）を含み且
つTi／（Ｃ＋Ｎ）＝１〜７とし、残部鉄および
不可避的不純物からなる溶鋼を連続鋳造して鋼
片とした後、750℃以下まで冷却し、次いで
1100℃未満の温度に該鋼片を再加熱し、800℃
以上で熱間圧延を終了し、75〜95％の冷延率で
冷間圧延を行つた後、連続焼鈍法で650〜790℃
の温度域で５分以下の再結晶焼鈍を行うことを
特徴とするプレス成形用冷延鋼板の製造方法。 (2) Ｃ≦0.004％、Mn；0.10〜0.50％、Ｐ≦0.008
％、Al；0.005〜0.05％、Ｎ≦0.0025％、Ti；
0.01〜0.05％（但し0.05％は含まず）を含み且
つTi／（Ｃ＋Ｎ）＝１〜７とし、さらにＢ≦
15ppm、Nb＝（１〜4.5）×Ｃ％の何れか一方又
は両方を含有し、残部鉄および不可避的不純物
からなる溶鋼を連続鋳造して鋼片とした後、
750℃以下まで冷却し、次いで1100℃未満の温
度に該鋼片を再加熱し、800℃以上で熱間圧延
を終了し、75〜95％の冷延率で冷間圧延を行つ
た後、連続焼鈍法で650〜790℃の温度域で５分
以下の再結晶焼鈍を行うことを特徴とするプレ
ス成形用冷延鋼板の製造方法。以下本発明を詳細に説明する。本発明の目的は、プレス成形性を阻害すること
なくなるべく低Tiでしかも焼鈍温度を極力低下
させることおよび二次加工性、化成処理性の改善
にある。本発明者らは、この点について種々研究した結
果、Tiを単に低減するのみではプレス成形性が
低下し且つ再結晶温度も上昇すること、一方、化
成処理性は向上することを見い出し、更に加工性
向上策および再結晶温度低減策について種々研究
を進めた結果、単に成分のみでなく成分、鋳造条
件、熱延条件および冷延条件を密接不可分の関係
として有機的に結合することによつてはじめて本
発明の目的を達成出来ることを見い出し、本発明
を完成した。まず鋼成分について説明する。本発明の鋼成分ではＣ，Ti，Ｎ，Ｐ量および
それらの関係が特に重要な意義を有する。 Tiは0.01％以上0.05％未満に特定する。 0.05％以上ではコストが高くなる以外に、化成
処理液の組成によつては、化成処理性が低下し、
安定した良化成処理性が得られなくなるので0.05
％未満とする。一方0.01％未満ではプレス成形性
が低下する。次にTi／（Ｃ＋Ｎ）＝１〜７に特定する。この
比が７を超えると二次加工性が低下し、また化成
処理性も問題を生ずる。一方１未満では本発明特
定の方法にあつてもプレス成形性が低下する。二
次加工性および化成処理性を最高度に発揮させる
ためにはTi／（Ｃ＋Ｎ）＝１〜４とすることが好
ましい。単なる上記成分の特定だけでは、プレス成形性
の大幅な低下をもたらし、また本発明の目的の一
つである焼鈍温度低下に対しマイナスの効果を有
する。本発明ではこの欠点を克服するために成分
ではＣ，Ｎ，Ｐの特定および鋳造条件、熱延条件
および冷延条件を密接不可分の関係として有機的
に結合する。Ｃは上限を0.004％とする。0.004％超ではプレ
ス成形性の低下が大きく、また冷延後の再結晶温
度も高く、焼鈍温度の低減は達成出来ない。本発
明にあつてはＣは低い方が良いが、製造コストの
点から下限を0.0010％とする。次にＮは0.0025％以下（25ppm以下）に特定す
る。本発明の特徴の一つである微量のTi添加鋼
においては、Ｎ≦25ppmにおいて、連続鋳造なら
びにスラブ低温加熱との組合わせによつて冷延後
の再結晶温度が著しく低下し且つ加工性も著しく
向上するという新しい事実を発見した。この理由
は明らかではないがTiおよびＮ量の低減と連続
鋳造工程での鋳造後の急冷によりTiNが微細化
し、これがTiCの析出挙動に影響を与え、その結
果として再結晶温度の低下および加工性向上に結
びつくものと考えられる。上記効果はＮ量が本発
明特定量を超えると効果がなく、またインゴツト
法により鋳造時徐冷されても効果がなく、またス
ラブ加熱温度が高くても効果がない。さらに本発明ではＰの特定も重要である。Ｐ≦
0.008％では冷延後の再結晶温度が低下し、同時
にプレス成形性、二次加工性も向上するので上限
を0.008％とする。 Mnは0.5％超では加工性が低下し、また再結晶
温度も上昇するので上限を0.5％とする。下限に
ついては特に規制の必要はないが、Mnが0.10％
未満では脱Mnのためコストアツプを招くので下
限を0.10％とする。 AlはTiの歩留を良好にするため少なくとも
0.005％必要である。一方0.05％を超えると製造
コストも上昇するので上限を0.05％とする。Ｓについては特に規定しないが、TiはＳと結
合し、有効Ti量を減少させるので、Ｓ量が多い
と、Ti添加量を増加させる必要がある。したが
つて製造コストの点から0.015％以下とすること
が好ましい。またSiについては化成処理性の点から極力少な
い方が良く、通常の不純物としての量は許容され
るが、Si＜0.03％とすることが好ましい。以上本発明の基本成分について述べたが、必要
によりＢ，Nbを適宜加えることが出来る。Ｂは20ppmまでは二次加工性を向上させるの
で、本発明の効果をさらに向上させるが多量の添
加は鋼板を硬質にし加工性を低下させるので上限
を15ppmとする。またNbはTiと同様Ｃを固定する作用があり、
本発明の効果を補足する効果がある。しかしNb
添加は製造コストを高め且つNb／Ｃが4.5超では
その効果も飽和するので本発明でNbを添加する
場合は添加Nb量をNb／Ｃ＝１〜4.5とする。こ
の場合、特にTi／（ｃ＋Ｎ）＝１〜４の範囲内で
効果がある。上記鋼成分を有する鋼は、通常の方法で溶製さ
れ、さらに真空脱ガス処理により所定のＣ量まで
脱炭される。本発明では溶鋼の鋳造法を連続鋳造
に限定する必要がある。前述のように本発明では
Ti量、Ｎ量の限定と連続鋳造の組合わせが重要
な構成要件であり、Ti，Ｎ量を特定しても、イ
ンゴツト法の鋳造時徐冷では、再結晶温度の低下
効果ならびにプレス成形性向上効果は認められ
ず、連続鋳造により鋳造時の急冷効果が本発明に
とつて大きく貢献していると考えられる。鋳造条
件は、通常の連続鋳造で実施される範囲内では、
本発明効果は特に影響されないが、引抜き速度が
0.6ｍ／分以上の方が本発明効果は顕現される傾
向が認められたので引抜き速度は0.6ｍ／分以上
とすることが好ましい。連続鋳造で製造されたスラブは、続いて熱間圧
延されるが、本発明ではスラブの熱履歴およびス
ラブ加熱温度を特定することが重要な構成要件で
ある。すなわち連続鋳造されたスラブは加熱炉で
再加熱されるが、スラブ加熱温度は1100℃未満と
すること、また熱片をホツトチヤージする場合に
は、装入温度を750℃以下にすることが冷延後の
再結晶温度低下およびプレス成形性向上に必須で
ある。この理由は明らかでないが鋼中のTiCを熱
延板段階で出来るだけ析出させ、しかも析出サイ
ズも大きくすることが寄与しているものと考えら
れる。したがつて溶鋼でとけているTiCを一旦
750℃以下まで冷却してTiCを極力析出させ且つ
1100℃未満で再加熱しスラブ加熱時にTiCを再固
溶しないようにすることが重要と考えられ、これ
らの条件のうち、いずれを欠いても本発明の効果
は発揮出来ない。スラブ加熱温度は下記熱延仕上
温度が確保出来る限り、低い方が良く、好ましく
は1050℃以下より好ましくは1000℃以下とするこ
とによりプレス成形性が一層向上する。加熱されたスラブは続いて熱間圧延されるが仕
上温度は800℃以上とする必要がある。仕上温度
が800℃未満では深絞り性が低下する。本発明で
は上記熱間圧延条件の中でなるべく低温域での圧
下率を大きくすることが好ましい。具体的には仕
上全圧下率を85％以上とし、且つ最終２パスの全
圧下率を35％とすることが好ましく、より好まし
くは、仕上全圧下率を90％以上もしくは、最終２
パスの全圧下率が40％以上とすることによつて、
冷延後の再結晶温度が一層低下し、焼鈍温度も一
層低下出来、またプレス成形性も向上する。熱延後の捲取温度は特に重要でないが、脱スケ
ール性の点から700℃以下とすることが好ましい。熱延コイルは脱スケール後冷間圧延されるが、
本発明の冷間圧延率を75〜95％に特定する。冷間
圧延率が75％未満では650〜790℃の焼鈍ではプレ
ス成形性が劣つており本発明の目的の一つである
低温焼鈍が達成出来ない。また95％超では深絞り
性が低下し面内異方性も大きくなる。好ましい範
囲は80〜93％である。冷延されたコイルは連続焼鈍法で再結晶焼鈍さ
れる。焼鈍条件は650℃以上790℃以下の温度範囲
で５分以下で行なう。本発明の焼鈍条件は経済的
条件、すなわち焼鈍温度を高々800℃とすること
による省エネルギーおよびヒートバツクルの防止
による操業性向上ならびに鋼板形状向上を主眼と
したものであり、連続焼鈍方式は通常行なわれる
全ての方式に適用出来る。再結晶後通常行なわれ
ている過時効処理は本発明では必須工程ではない
が、過時効処理を行なつても良い。なお本発明の方法は冷延鋼板のみならず亜鉛メ
ツキ、錫メツキ、Alメツキ、ターンシートなど
の表面処理鋼板の原板の製造法としても適用出来
るものであり、深絞り用亜鉛鉄板やT3以下のテ
ンパー度の軟質のブリキ、TFS（テインフリース
チール）の製造を、通常行なわれている連続溶融
メツキラインやブリキ用連続焼鈍ラインでそれぞ
れ容易に問題なく適用出来る。また溶融亜鉛メツ
キ後合金化処理を施しても良い。焼鈍後、必要に応じて調質圧延されるが、ブリ
キ・TFS原板として用いる場合は、連続焼鈍で
T3以下のテンパー度の軟質材を製造した後、20
％以下の圧下率範囲内で調質圧延すればT1〜T3
の原板を任意に製造することが出来る。実施例１第１表に示す化学成分の鋼を、それぞれ第２表
に示す工程番号１の製造工程条件（１部工程番号
２，３も実施）により0.8mmの鋼板とした後、連
続焼鈍ラインで均熱温度750℃で１分間保持した
後、冷却し0.5％の調質圧延を行なつた。得られ
た冷延鋼板の機械的性質、二次加工性および塗装
耐食性を第３表に示す。なお二次加工性試験は、
種々の絞り比のカツプを絞り、０℃で逆円錐形ポ
ンチでカツプの押拡げを行ない、その際カツプに
脆性割れが発生するか否かを調査し、脆性割れの
発生しない最大の絞り比で二次加工性を評価し、
この値の大きい程二次加工性が優れていることを
示す。また塗装耐食性の良否は、塗装下地として
のリン酸塩化成処理性の良否でほぼ一義的に決ま
るので、化成処理性試験で塗装耐食性の良否を判
定した。化成処理は、処理液の組成を、化成処理
にとつてきびしい条件下で実施し、リン酸塩結晶
粒度、付着量の測定およびフエロキシルテストを
行ない、箱焼鈍アルミキルド鋼と対比して化成処
理性の良否を判定した。

【表】

【表】第３表の冷延鋼板は製造工程条件は本発明と同
一であり、従つて化学成分の影響を示したもので
ある。本発明に従い、特定された化学成分を有する冷
延鋼板は750℃の比較的低温焼鈍でも、またTi量
が少ないにもかかわらず優れたEl，値を有し、
二次加工性、化成処理性も優れている。またＣ−
１，Ｃ−２，Ｃ−３およびＤ−１，Ｄ−２，Ｄ−
３を対比すればわかるように熱延仕上圧延で大圧
下する程El，値が向上する。一方Ti量が多い従来鋼−１は優れたEl，
値を有するが、二次加工性、化成処理性が著しく
劣るので本発明外である。またＰ，Ｎ量が多いＪ
−１は加工性も劣り二次加工性も悪い。Ｃ量の多
いＫ−１およびＮ量の多いＬ−１は750℃の焼鈍
では完全に再結晶せずプレス成形性が著しく劣
る。実施例２次に本発明に従い特定された化学成分を有する
第１表の鋼種ＣおよびＤを用い、第２表の製造工
程条件４，５，６，７（いずれも比較法）で製造
し、連続焼鈍ラインで750℃で１分の再結晶焼鈍
を施した冷延鋼板の機械的性質、二次加工性およ
び化成処理性を本発明（製造工程条件１）と対比
して第４表に示した。工程条件４は加熱温度が高く、工程条件５は造
塊法であり、工程条件６は加熱炉に装入されるス
ラブ温度が高く、工程条件７は冷延率が低く、ま
た工程条件８は仕上温度が低い。これらの本発明外の工程条件で製造された冷延
鋼板は、化学成分が本発明内であつても、第４表
に示すように工程条件４，５，６，７にあつては
硬質でEl，値も著しく低下している。また仕上
温度の低い工程条件８は値が著しく低下し、い
ずれもプレス成形性が悪い。一方本発明法のＣ−
１，Ｄ−１は優れたプレス成形性、二次加工性お
よび化学処理性を兼備している。なお、Ｄ−１は
微量のＢを添加しているので、二次加工性がさら
に向上している。実施例３第１表に示した鋼種Ｅ，ＨおよびＩを製造工程
条件２で製造し連続溶融Znメツキライン設備で
775℃で１分の再結晶焼鈍を施し片面Znメツキを
施した。得られたZn鉄板の機械的性質、二次加
工性および非メツキ面の化成処理性を第５表に示
す。本発明の方法によつて製造された鋼Ｅ−２，Ｈ
−２はTiの多い比較鋼−２に比して同等のプ
レス成形性と優れた二次加工性、化成処理性を兼
備している。以上本発明を詳細に説明したが、本発明によれ
ば製造コストが低減出来るだけでなく優れたプレ
ス成形性、二次加工性および化成処理性を兼備し
た鋼が連続焼鈍によつて製造可能となり、その工
業的価値は大である。

【表】

【表】 ×；劣る △；やや劣るが実用上問題なし ○；
同等以上

【表】 ×；劣る ○；同等以上

Claims

【特許請求の範囲】１Ｃ≦0.004％、Mn：0.10〜0.50％、Ｐ≦0.008
％、Al；0.005〜0.05％、Ｎ≦0.0025％、Ti；0.01
〜0.05％（但し0.05％は含まず）を含み且つTi／
（Ｃ＋Ｎ）＝１〜７とし、残部鉄および不可避的不
純物からなる溶鋼を連続鋳造して鋼片とした後、
750℃以下まで冷却し、次いで1100℃未満の温度
に該鋼片を再加熱し、800℃以上で熱間圧延を終
了し、75〜95％の冷延率で冷間圧延を行つた後、
連続焼鈍法で650〜790℃の温度域で５分以下の再
結晶焼鈍を行うことを特徴とするプレス成形用冷
延鋼板の製造方法。２Ｃ≦0.004％、Mn；0.10〜0.50％、Ｐ≦0.008
％、Al；0.005〜0.05％、Ｎ≦0.0025％、Ti；0.01
〜0.05％（但し0.05％は含まず）を含み且つTi／
（Ｃ＋Ｎ）＝１〜７とし、さらにＢ≦15ppm、Nb
＝（１〜4.5）×Ｃ％の何れか一方又は両方を含有
し、残部鉄および不可避的不純物からなる溶鋼を
連続鋳造して鋼片とした後、750℃以下まで冷却
し、次いで1100℃未満の温度に該鋼片を再加熱
し、800℃以上で熱間圧延を終了し、75〜95％の
冷延率で冷間圧延を行つた後、連続焼鈍法で650
〜790℃の温度域で５分以下の再結晶焼鈍を行う
ことを特徴とするプレス成形用冷延鋼板の製造方
法。３ Ti／（Ｃ＋Ｎ）＝１〜４とする特許請求の範
囲第１項記載の方法。４熱間圧延の仕上圧延での全圧下率を90％以上
で且つ最終２パスの全圧下率を35％以上とし、冷
間圧延での冷延率を80％以上とすることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の方法。５ Ti／（Ｃ＋Ｎ）＝１〜４とする特許請求の範
囲第２項記載の方法。６熱間圧延の仕上圧延での全圧下率を90％以上
で且つ最終２パスの全圧下率を35％以上とし、冷
間圧延での冷延率を80％以上とすることを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の方法。