JPH0671781B2 - 加工性の良好な塗装焼付用複合鋼板およびその製造方法 - Google Patents

加工性の良好な塗装焼付用複合鋼板およびその製造方法

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JPH0671781B2
JPH0671781B2 JP62332513A JP33251387A JPH0671781B2 JP H0671781 B2 JPH0671781 B2 JP H0671781B2 JP 62332513 A JP62332513 A JP 62332513A JP 33251387 A JP33251387 A JP 33251387A JP H0671781 B2 JPH0671781 B2 JP H0671781B2
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義裕 松本
浩三 角山
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は自動車等に用いられる複合鋼板に係り、特に加
工性の良好な新規な複合鋼板に関する。
〈従来の技術とその問題点〉 複合鋼板は2枚のスキン鋼板の間に樹脂を挟み積層した
ものであり、制振鋼板やラミネート鋼板が含まれる。鋼
板と樹脂との積層は熱的になされ、一般に200℃前後の
温度で貼合わせがなされるのが現状である。
この場合スキン鋼板が固溶Cや固溶Nを含有していると
積層時の熱によってそれらが転位の回りに移動して転移
を固着するため、製品となった複合鋼板を塑性加工した
ときにストレッチャーストレインという表面欠陥が発生
する。従ってスキン鋼板としては固溶Cや固溶Nのな
い、つまり非時効性の鋼板が使用されてきた。
近年、BH性(塗装焼付け硬化性)を有する自動車用鋼板
が注目されている。BH性を有する鋼板は、塑性加工時に
は降伏強度が低いためプレス成形性が優れ、その後の塗
装焼付けにより鋼板が硬化し、降伏強度が上昇し、耐デ
ント性に優れるという性質を有する。耐デント性とは鋼
板のへこみに対する抵抗力のことである。
複合鋼板にもこのBH性を有するものが望ましいが、問題
点があり、BH性を有する複合鋼板はいままで開発されて
いなかった。
上記問題点とは、BH性を有する複合鋼板を得るまために
は、BH性を有する鋼板をスキン鋼板として用いることが
考えられるが、このようにして製造した複合鋼板は塑性
変形時にストレッチャーストレインを生じる欠点があ
る。
ストレッチャーストレインとは加工時に生じる金属表面
欠陥の一種であり、“たたみじわ”とか“腰折れ”など
とも呼ばれる。
これは、BH性を付与させるために、金属マトリックス中
に侵入型元素(C、N等)を固溶させているが、この侵
入型元素(C、N等)の存在状態がストレッチャースト
レインの原因となっているからである。
本発明者らは以上の状況を考慮し、BH性を有する複合鋼
板を開発するため、次の3点を研究指針として開発を行
なった。
(1)スキン鋼板としてBH鋼板を使用する必要がある
か。
(2)積層時のスキン鋼板の熱履歴を規制することで、
ストレッチャーストレインの発生を抑制できるか。
(3)ストレッチャーストレインが発生する複合鋼板で
も、塑性加工する前にある種の処理を施すことでストレ
ッチャーストレインの発生を抑制できるか。
〈発明の目的〉 本発明の目的は上述した従来の技術の問題点を解決しよ
うとするもので、塑性変形時にストレッチャーストレイ
ンが生じず、BH性を有する複合鋼板およびその製造方法
を提供しようとするものである。
〈発明の構成〉 本発明者らは前述の研究指針に従って開発を進め次の結
果を得た。
(1)スキン鋼板としてBH鋼板を使用することは必須で
ある。
(2)BH鋼板をスキン鋼板として用い、積層時の熱処理
を制御することにより、塑性変形時にストレッチャース
トレインの生じない複合鋼板とすることができる。
(3)BH鋼板をスキン鋼板として用いた複合鋼板が塑性
変形時にストレッチャーストレインを生じる場合、該複
合鋼板を予め調質圧延することによりストレッチャース
トレインの発生を抑制することができる。
本発明の第1の態様は、3kgf/mm2以上のBH量を有する2
枚のスキン鋼板の間に樹脂を加熱貼り合わせ積層してな
る複合鋼板であって、 該複合鋼板が2kgf/mm2以上のBH量を有し、かつ降伏伸び
が0.5%未満であることを特徴とする加工性の良好な塗
装焼付用複合鋼板を提供するものである。
本発明の第2の態様は、BH量が2kgf/mm2以上の複合鋼板
を製造するに際し、 3kgf/mm2以上のBH量を有する2枚のスキン鋼板の間に樹
脂を挟んで積層し、150℃以下のときは10分以内、150℃
超で200℃以下のときは2分以内、および200℃超で250
℃以下のときは20秒以内の熱履歴で貼り合わせることを
特徴とする加工性の良好な塗装焼付用複合鋼板の製造方
法を提供するものである。
本発明の第3の態様は、BH量が2kgf/mm2以上の複合鋼板
を製造するに際し、 3kgf/mm2以上のBH量を有する2枚のスキン鋼板の間に樹
脂を挟んで積層し、150℃以下のときは10分以内、150℃
超で200℃以下のときは2分以内、および200℃超で250
℃以下のときは20秒以内の熱履歴で貼り合わせ、該積層
鋼板を、積層鋼板全厚の0.5%以上の圧下率で調質圧延
することを特徴とする加工性の良好な塗装焼付用複合鋼
板の製造方法を提供するものである。
以下に本発明の加工性の良好な複合鋼板について詳細に
説明する。
本発明の複合鋼板は、2枚のスキン鋼板で樹脂を挟持し
たものである。
本発明においては上記スキン鋼板として、3kgf/mm2以上
のBH量を有するものを用いる。
BH量は3kgf/mm2未満のときは、本発明の複合鋼板のBH性
がスキン鋼板のBH性より生じることから、本発明の複合
鋼板のBH性が十分生じない。
BH量は引張試験と時効処理により測定する。
本発明で用いるスキン鋼板は、P添加BH鋼板、低炭素BH
鋼板、極低炭素BH鋼板等が好ましいが、これらに限定さ
れるものではない。
本発明で用いる樹脂は、ポリエチレン、ポリエステル、
ポリアミド等の複合鋼板に一般的に使用されるものであ
れば良い。
本発明の複合鋼板は2kgf/mm2以上のBH量を有し、かつ降
伏伸びが0.5%未満であり塑性変形時にストレッチャー
ストレインを生じないことを特徴とする。
複合鋼板のBH量が2kgf/mm2以上必要なのは従来の複合鋼
板のBH量が1.5kgf/mm2以下であり、BH量が2kgf/mm2以上
ないと耐デント性に対する十分な効果が得られないため
である。
前述したように、上記のようなBH性を有しかつ塑性変形
時にストレッチャーストレインを生じない複合鋼板は、
従来開発されていなかった。本発明の2kgf/mm2以上のBH
量を有し、かつ、塑性変形時にストレッチャーストレイ
ンの生じない複合鋼板は第2および第3の態様の製造方
法により得ることができる。
次に本発明の第2の態様であるBH性を有する複合鋼板の
製造方法を詳細に説明する。
本発明の第1の態様である複合鋼板に用いた3kgf/mm2
上のBH量を有するスキン鋼板で樹脂を挟み、積層する。
該積層時に鋼板に与える熱履歴は150℃以下のときは10
分以内、150℃超で200℃以下のときは2分以内、および
200℃超で250℃以下のときは20秒以内とする。
熱履歴が上記各処理温度範囲において各処理時間を越え
るときは、得られた複合鋼板は引張試験の降伏伸びが0.
5%以上となり、塑性変形時にストレッチャーストレイ
ンが生じるようになる。
引張試験の降伏伸びと塑性変形時のストレッチャースト
レインはともに、侵入型元素(C、N)が転位を固着す
る(コットレル雰囲気)ことから生じるため、密接な関
係にある。本発明では、降伏伸びをストレッチャースト
レインが生じる1つの目安とし、降伏伸びが0.5%以上
のとき、ストレッチャーストレインが生じるとする。
上記熱履歴により積層した積層鋼板は2kgf/mm2以上のBH
量を有し、塑性変形時にストレッチャーストレインは生
じないが、本発明の第3の態様に示すように該積層鋼板
に全厚の0.5%以上の圧下率で調質圧延を行なうと、BH
量はさらに高くなり、塑性変形時にストレッチャースト
レインの生じない積層積層鋼板を得ることができる。
圧下率が0.5%未満のときは、引張試験の降伏伸びの消
失が不確実であり、ストレッチャーストレインが生じ
る。
複合鋼板を調質圧延することにより固着されていた転位
が侵入型固溶原子による固着から開放されて可動転位と
なり、ストレッチャーストレインが発生しなくなる。
〈実施例〉 以下に本発明を実施例および比較例により具体的に説明
する。
(実施例1および比較例1) スキン鋼板として板厚0.75mmのP添加BH鋼板を用いた。
該P添加BH鋼板の化学組成は0.04重量%C−0.02重量%
Si−0.20重量%Mn−0.06重量%P−0.009重量%S−0.0
47重量%Al−残部はFeであった。
該スキン鋼板はベル焼鈍炉で製造されたものでBH量は5k
gf/mm2であった。
該スキン鋼板で0.1mm厚の高密度ポリエチレンフィルム
を挟み、第1図の各温度、時間で加熱圧着し、複合鋼板
を得た。
すなわち、加熱圧着時の温度と時間を変えて試料を作成
した。積層を100℃で20秒、2分、10分、150℃で20秒、
2分、10分、200℃で20秒、2分、250℃で20秒で行なっ
た複合鋼板を実施例1とし、他の条件で積層した複合鋼
板を比較例1とした。
実施例1および比較例1から引張試験片を切り出し、引
張試験を行なった。
その結果を第1図に示した。
実施例1は降伏伸び(YEl)が0.5%未満であり、比較例
1は降伏伸び(YEl)が0.5%を超えていた。
実施例1および比較例1に角筒絞り成形を行なった。実
施例1のものにはストレッチャーストレインが観察され
なかったが、比較例1のものにはストレッチャーストレ
インが観察された。
実施例1で得た複合鋼板のBH量は4〜5kgf/mm2であり、
比較例1で得た複合鋼板のBH量は2〜4kgf/mm2であっ
た。
(実施例2) 実施例1で得られた複合鋼板を1%の圧下率で調質圧延
を行なった。
得られた複合鋼板のBH量は4〜5kgf/mm2であり、角筒絞
り成形を行なってもストレッチャーストレインは生じな
かった。
〈発明の効果〉 本発明の塗装焼付用複合鋼板は、スキン鋼板に所定のBH
量および所定の降伏伸びの鋼板を用いているため、プレ
ス成形性が良く、耐デント性も良い。本発明の塗装焼付
用複合鋼板は、所定のBH量を有する鋼板を用い、積層時
に適度な熱履歴となるよう制御することにより、また所
定の調質圧延を行うことにより製造することができ、十
分なBH性を有し、塑性変形時にストレッチャーストレイ
ンを生じない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例1および比較例1の積層時の熱処理と
引張試験での降伏伸び(YEl)の関係を示すグラフであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角山 浩三 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 岡田 進 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (56)参考文献 特開 昭58−1555(JP,A) 特開 昭59−145141(JP,A) 特開 昭58−97404(JP,A) 特開 昭59−145140(JP,A) 特開 昭59−1636(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3kgf/mm2以上のBH量を有する2枚のスキン
    鋼板の間に樹脂を加熱貼り合わせ積層してなる複合鋼板
    であって、 該複合鋼板が2kgf/mm2以上のBH量を有し、かつ降伏伸び
    が0.5%未満であることを特徴とする加工性の良好な塗
    装焼付用複合鋼板。
  2. 【請求項2】BH量が2kgf/mm2以上の複合鋼板を製造する
    に際し、 3kgf/mm2以上のBH量を有する2枚のスキン鋼板の間に樹
    脂を挟んで積層し、150℃以下のときは10分以内、150℃
    超で200℃以下のときは2分以内、および200℃超で250
    ℃以下のときは20秒以内の熱履歴で貼り合わせることを
    特徴とする加工性の良好な塗装焼付用複合鋼板の製造方
    法。
  3. 【請求項3】BH量が2kgf/mm2以上の複合鋼板を製造する
    に際し、 3kgf/mm2以上のBH量を有する2枚のスキン鋼板の間に樹
    脂を挟んで積層し、150℃以下のときは10分以内、150℃
    超で200℃以下のときは2分以内、および200℃超で250
    ℃以下のときは20秒以内の熱履歴で貼り合わせ、該積層
    鋼板を積層鋼板全厚の0.5%以上の圧下率で調質圧延す
    ることを特徴とする加工性の良好な塗装焼付用複合鋼板
    の製造方法。
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