JPH07145426A - 耐孔食性鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】自動車の足廻り部品の素材として好適な、耐２
次加工脆性、化成処理性、耐孔あき腐食性に優れた鋼板
を得る。 【構成】Ｃ０．００６〜０．０８質量％、Ｓｉ１．６質
量％以下、Ｍｎ０．１０〜１．５質量％、Ｐ０．０３〜
０．１０質量％、Ｓ０．００２０質量％以下、Ｃｕ０．
２〜０．７質量％、Ｎｉ０．１０〜０．４０質量％、Ｃ
ｒ０．１質量％以下を含有するスラブを、Ａｒ_３点以上
の温度域で仕上圧延を完了し、その後冷却速度５５℃／
ｓｅｃ以上で６５０℃まで急冷し、３５０〜５００℃で
巻取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主に自動車の足廻り
部品の素材として好適な、耐２次加工脆性、化成処理
性、耐孔あき腐食性に優れた熱延鋼板の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の足廻り部品の素材に耐食
性に優れたメッキ鋼板が使用されるケースが増えてい
る。しかし、メッキ鋼板は裸熱延鋼板に比べ著しく高価
な上、成形性の劣化、溶接部ブローホール発生による耐
疲労性の劣化の問題があり、これらの対策に莫大な費用
がかかるため、メッキ鋼板に替わる、比較的安価でしか
も耐食性に優れた鋼板が要求されている。

【０００３】これらの要求に対応するためには、次のよ
うな特性を有することが重要である。すなわち、耐食性
に関しては裸での耐孔あき性に優れていること、足廻り
部品は電着塗装を前提としているため化成処理性すなわ
ち塗膜密着性が優れていること、また、成形性は部品形
状が複雑化しているため特に伸びフランジ性を有するこ
と、さらに加工度の増大に伴い十分な耐２次加工脆性を
有すること等が重要である。

【０００４】このような要求に対し、例えば特公平１−
５３３４４号公報には、成形性に優れた高耐食性鋼板が
提案されている。この鋼板は、低炭素チタン添加鋼にＣ
ｒを５．５〜１０質量％未満含有させ、かつ特定量の酸
可溶Ａｌを含ませることで、耐食性、耐錆性および成形
性を向上させたものである。また、特開平５−１９５１
４４号公報には、鋼板の基本成分のうち、Ｃ、Ｍｎ、
Ｐ、Ｃｕ、Ｔｉの添加量を厳密に規定し、さらにＳｉ、
Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｂの少なくとも１種を添加することによ
って、高強度化と優れた耐孔あき腐食性ならびに孔拡げ
性を確保するとともに、熱延条件を適切に制御すること
によって自動車足廻り部材として要求される特性を十分
に満足する加工性を具備した高張力鋼板とその製造方法
が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術を含めて、鋼板の耐食性を向上させるためにＣ
ｒあるいはＣｕ、Ｐを含有させることはすでに知られて
いるが、Ｃｒは化成処理性すなわち塗装密着性を劣化さ
せる元素であるため、自動車の足廻り部品のように電着
塗装を施す場合には、塗膜剥離による耐食性の劣化を招
くという問題が生じる。

【０００６】また、耐食性を向上させるためにＣｕ、Ｐ
等の元素を添加する場合、同時に耐２次加工脆性を低下
させるといった問題が生ずる。

【０００７】この発明は、自動車用足廻り部品の耐食性
として重要な耐孔あき腐食性と化成処理性、さらに耐食
性を向上させるために新たに問題となった耐２次加工脆
性の優れた特性を合せ持つ熱延鋼板の製造方法を提案し
ようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、Ｃ０．００
６〜０．０８質量％、Ｓｉ１．６質量％以下、Ｍｎ０．
１０〜１．５質量％、Ｐ０．０３〜０．１０質量％、Ｓ
０．００２０質量％以下、Ｃｕ０．２〜０．７質量％、
Ｎｉ０．１０〜０．５０質量％、Ｃｒ０．１質量％以下
を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる素材
鋼スラブを熱間圧延するとともに、Ａｒ_３点以上の温度
域で仕上げ圧延を完了し、その後冷却速度５５℃／ｓｅ
ｃ以上で６５０℃まで急冷し、３５０〜５００℃の温度
域で巻取ることを特徴とする耐２次加工脆性と化成処理
性に優れた耐孔食性鋼板の製造方法を要旨とする。

【０００９】

【作用】この発明では、耐食性向上のためにＣｕ、Ｐを
添加するが、このＣｕ、Ｐ添加鋼においてはさらに極低
Ｓ化により孔食の起点となるＭｎＳの発生を抑えるため
耐孔あき腐食性が向上する。さらに、適切な圧延温度で
製造することにより、孔食の起点となるパーライトを抑
制し、またＰの粒界偏析、Ｃｕ析出を抑えることにより
耐２次加工脆性に優れた熱延鋼板が得られる。

【００１０】この発明の対象鋼の成分限定理由を以下に
説明する。 Ｃ：０．００６〜０．０８質量％ Ｃは耐食性、成形性に対して重要な元素であるが、０．
００６質量％未満では粒界に偏析するＰにより耐２次加
工性が大きく低下し、他方、０．０８質量％を超えると
パーライトの増大により耐食性が低下するだけでなく、
加工性も低下するため、含有量を０．００６〜０．０８
質量％とした。

【００１１】Ｓｉ：１．６質量％以下 Ｓｉは高張力鋼において孔拡げ性の劣化を防止するのに
適した元素であるが、その含有量が１．６質量％を超え
ると化成処理性が低下し塗膜密着性が劣化し、耐食性に
悪影響をおよぼすため、含有量を１．６質量％以下とし
た。

【００１２】Ｍｎ：０．１０〜１．５質量％ Ｍｎは主として強度を確保するために必要な元素である
が、０．１０質量％未満では溶製するのにコストがかか
り経済的に不利であるため、０．１０質量％を下限とし
た。また、１．５質量％を超えると、伸びが低下し加工
性の劣化が著しい。このため、含有量を０．１０〜１．
５質量％とした。

【００１３】Ｐ：０．０３〜０．１０質量％ ＰはＣｕと共に添加することで耐食性の向上に寄与する
が、その効果は０．０３質量％以上で現れ、他方、０．
１０質量％を超えるといかなる圧延条件においても耐２
次加工脆性の劣化が著しく、実部品への適用が困難とな
るため、含有量を０．０３〜０．１０質量％とした。

【００１４】Ｓ：０．００２０質量％以下 Ｓは耐孔あき腐食性の向上に欠かせない重要な元素であ
る。耐孔あき性に関してはＣｕ、Ｐの効果が大きいが、
Ｃｕ、Ｐ添加鋼においてはＳ量が耐孔あき腐食性におよ
ぼす影響が大きい。つまり、Ｓの増加にしたがい孔あき
腐食性の起点となる介在物が増加することになる。この
ため、Ｓの減少により耐孔あき性が向上する傾向にある
が、Ｓの含有量が０．００２０質量％以下では起点の減
少により著しく耐孔あき腐食性が向上する。また、孔拡
げ性に関してもＳ含有量が少ないほど向上する。この傾
向は高張力鋼になるほど著しい。よって、Ｓの含有量を
０．００２０質量％以下とした。

【００１５】Ｃｕ：０．２〜０．７質量％ ＣｕはＰと同様に耐食性向上に必須の元素であるが、
０．２質量％未満ではその効果が十分に得られず、他
方、０．７質量％を超えて添加しても効果は飽和する。
また、Ｃｕを添加すると、スラブ表面のＦｅの酸化によ
り残部に低融点のＣｕが濃化し、溶体Ｃｕが鋼の粒界に
浸食しスラブ表面に亀裂を発生させるＣｕチェッキング
が起こりやすく、これを防止するためにＮｉをＣｕの１
／２程度添加する必要があり、経済的に不利である。こ
のため、Ｃｕの上限を０．７質量％とした。

【００１６】Ｎｉ：０．１０〜０．４０質量％ ＮｉはＣｕの添加によるＣｕチェッキング防止のため必
須の元素であり、その添加量はＣｕの１／２程度で効果
があり、それ以上添加してもコストアップを招くだけで
あるため、Ｃｕチェッキング防止効果と経済性を考慮し
て含有量を０．１０〜０．４０質量％とした。

【００１７】Ｃｒ：０．１質量％以下 Ｃｒは鋼板表面に酸化膜を形成し、裸耐食性の確保に寄
与するが、化成処理性の劣化原因となる。一方、自動車
の足廻り部品は電着塗装を前提としているためＣｒを抑
制する必要がある。化成処理性すなわち塗膜密着性はＣ
ｒが０．１質量％を超えると低下するため、含有量を
０．１質量％以下とした。

【００１８】次に、この発明の熱間圧延条件の限定理由
を以下に説明する。熱間圧延は、転炉等で溶製し、連続
鋳造等により製造した前記素材鋼スラブを１１００℃以
上の温度に加熱した後に行う、通常の方法で実施する。

【００１９】仕上圧延は、Ａｒ_３点以上の温度域で完了
させる。これはＡｒ_３点未満の温度域では圧延を行うと
フエライト変態を起しかつそのフェライトが加工を受け
延性を劣化させるためである。

【００２０】仕上圧延後の冷却速度は、耐孔あき性およ
び成形性に与える影響が大きく、孔食の起点となるパー
ライトを抑制するためには６５０℃までの冷却速度を５
５℃／ｓｅｃ以上とする必要がある。これはまた、孔拡
げの際、割れの起点となる硬質な第２層の減少にもつな
がり孔拡げ性を向上させる。一方、６５０℃までの冷却
速度が５５℃／ｓｅｃ未満の場合は、パーライトが増加
し耐食性、孔拡げ性を劣化させる。このため、仕上圧延
後の６５０℃までの冷却速度を５５℃／ｓｅｃ以上とし
た。

【００２１】巻取温度を５００℃以下に限定したのは、
５００℃を超える温度で巻取ると結晶粒径が粗大化し、
かつＣｕの粒内への析出およびＰの粒界への偏析のため
耐２次加工脆性が著しく劣化するためである。また、巻
取温度が３５０℃未満では、強度が高くなり加工性が劣
化する。この傾向は高強度になるほど大きくなる。この
ため巻取温度は３５０〜５００℃に限定した。

【００２２】

【実施例】図１はこの発明に係る熱延鋼板とＰｌａｉｎ
ーＣ系の熱延鋼板のＳ含有量に対する最大孔あき深さの
関係を示す図、図２はＣｒ含有量を変化させたときの無
塗装鋼板と電着塗装クロスカット鋼板における最大孔あ
き深さにおよぼすＣｒ含有量の影響を示す図、図３はＣ
ｕ、Ｐ含有量の異なる３鋼種について巻取温度と縦割れ
遷移温度の関係を示す図、図４は仕上圧延後６５０℃ま
での冷却速度と最大孔あき深さの関係をＣ量を変えた２
鋼種について示す図である。

【００２３】すなわち、図１において、腐食試験サイク
ルは、地平より３０度の角度をなした板の上に１５０×
７０ｍｍの大きさの試験片を裏面および側面をシールし
て並べ、ＮａＣｌ５％の塩水を１回／週散布する方法を
とった。試験結果は６ケ月実施したときのものである。
また、最大孔あき深さとは、試験片を１０等分し、それ
ぞれの最大孔あき深さの内で最も腐食量の多いものとし
た。

【００２４】図１に示す結果より、Ｃｕ、Ｐを前記規定
量含有させたもののうち、Ｓが２０ｐｐｍ以下のものは
最大孔あき深さが低く抑えられることがわかる。

【００２５】図２は、ＳＳＴ→乾燥→湿潤→乾燥の試験
サイクルを９０回繰返して得た結果である。この結果よ
り明らかなごとく、電着塗装クロスカット鋼板では、Ｃ
ｒの含有量が増加するにしたがい最大孔あき深さは大き
くなり、塗装後耐食性は劣化することがわかる。

【００２６】図３に示す結果より、Ｃｕ、Ｐが前記規定
含有量を超えて多量に含有された場合は、いかなる巻取
温度で製造しても縦割遷移温度は常温となり好ましくな
い。また、Ｃｕ、Ｐの含有量が前記規定範囲内であって
も、Ｃｕ、Ｐが低いものに比べ、巻取温度の影響を強く
受ける。したがって、実用上問題のないレベルの耐２次
加工脆性を得るためには５００℃以下で巻取らなければ
ならないことがわかる。

【００２７】図４に示す結果より、Ｃ量が前記規定含有
量を超える場合には、最大孔あき深さが大きくなること
がわかる。また、２鋼種とも６５０℃までの冷却速度が
５５℃／ｓｅｃ以下では最大孔あき深さが増加すること
がわかる。

【００２８】実施例１ 表１に示す成分を有する鋼を常法により溶製後、連続鋳
造でスラブとし、表２に示す熱間圧延条件で厚さ２．６
ｍｍの熱延鋼板を製造した。これらの鋼板を用いて、母
材の引張特性、耐孔あき性、耐２次加工脆性並びに電着
塗装後の密着性を調査した結果を表３に示す。

【００２９】本実施例における引張試験は、ＪＩＳ５号
試験片による０度方向とした。耐食性試験では、酸洗肌
のままの鋼板で前記と同じ腐食試験サイクル（地平より
３０度の角度をなした板の上に１５０×７０ｍｍの大き
さの試験片を裏面および側面をシールして並べ、ＮａＣ
ｌ５％の塩水を１回／週散布）を６ケ月間実施したとき
の最大孔あき深さで評価した。また、耐２次加工脆性試
験は、絞り比１．８で縦割れ遷移温度を測定する方法で
実施した。密着性の評価は、カッターナイフで電着塗装
面に線刻する方法で、縦横各２ｍｍ間隔の碁盤目状のも
のを１００個形成し、すべての刻印部分に粘着テープを
押圧した後、そのテープを剥がした際の塗膜剥離の有無
で行った。すなわち、塗膜剥離が皆無のものだけを密着
性良好、１個でも発生したものを密着性不良とした。

【００３０】表３の結果より明らかなごとく、本発明法
による鋼板は、最大孔あき深さは０．４３ｍｍ以下と小
さく、縦割遷移温度はー５０℃以下と低く、電着塗装後
の塗膜密着性にも優れている。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】

【表３】

【００３４】

【発明の効果】以上説明したごとく、この発明によれ
ば、Ｃｕ、Ｐ添加に加え極低Ｓ化することによって耐孔
あき腐食性の向上がはかられるとともに、Ｃｒを抑制す
ることにより塗膜密着性が高められ、さらに熱間圧延時
の冷却条件を規定することによって耐２次加工脆性に優
れた耐孔食性鋼板を安定して製造することができ、自動
車の足廻り部品のように、電着塗装を施し、耐孔あき腐
食性を必要とする部材の素材として好適な鋼板の製造に
多大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る熱延鋼板とＰｌａｉｎーＣ系の
熱延鋼板のＳ含有量に対する最大孔あき深さの関係を示
す図である。

【図２】Ｃｒ含有量を変化させたときの無塗装鋼板と電
着塗装クロスカット鋼板における最大孔あき深さにおよ
ぼすＣｒ含有量の影響を示す図である。

【図３】Ｃｕ、Ｐ含有量の異なる３鋼種について巻取温
度と縦割れ遷移温度の関係を示す図である。

【図４】仕上圧延後６５０℃までの冷却速度と最大孔あ
き深さの関係をＣ量を変えた２鋼種について示す図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｃ０．００６〜０．０８質量％、Ｓｉ
   １．６質量％以下、Ｍｎ０．１０〜１．５質量％、Ｐ
   ０．０３〜０．１０質量％、Ｓ０．００２０質量％以
   下、Ｃｕ０．２〜０．７質量％、Ｎｉ０．１０〜０．５
   ０質量％、Ｃｒ０．１質量％以下を含有し、残部Ｆｅお
   よび不可避的不純物からなる素材鋼スラブを熱間圧延す
   るとともに、Ａｒ_３点以上の温度域で仕上げ圧延を完了
   し、その後冷却速度５５℃／ｓｅｃ以上で６５０℃まで
   急冷し、３５０〜５００℃の温度域で巻取ることを特徴
   とする耐２次加工脆性と化成処理性に優れた耐孔食性鋼
   板の製造方法。