JPH0718382A - 深絞り性に優れた冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
深絞り性に優れた冷延鋼板の製造方法Info
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Abstract
り性を有する冷延鋼板の製造方法を提供する。 【構成】 Sをmass%で0.005〜0.012%含
有する極低炭素Ti添加鋼を,連続鋳造後1100〜1
400℃の温度範囲において平均冷却速度5〜50℃/
minで冷却して熱間圧延用のスラブとし,その後,該
スラブを1080〜1200℃で60min以上加熱し
て980〜1050℃で粗圧延を完了し,更に890〜
950℃で仕上げ圧延を完了した後に,600〜700
℃の温度で巻取り,脱スケール処理後,冷間圧延,連続
焼鈍することを特徴とする深絞り性に優れた冷延鋼板の
製造方法。
Description
鋼板の製造方法に関する。
おいて,冷延鋼板のプレス成型が幅広く行われている。
鋼板の機械的特性として優れたプレス成形性を得るため
には,伸びと,深絞り性の指標であるr値(ランクフォ
ード値)がともに高いことが必須の条件である。
炭素Ti添加鋼が開発されている。この極低炭素Ti添
加鋼は鋼中のC,Mn,P等の不純物が少なく,さらに
炭化物形成元素であるTiを添加しているため,鋼中に
含まれる固溶Cが無く,非時効性を有し,連続焼鈍炉に
よって焼鈍を行っても高いr値を示す。この極低炭素T
i添加鋼が開発されたことによって,優れた加工性を有
する冷延鋼板の大量生産が可能になった。このような極
低炭素Ti添加鋼に関して,例えば特公昭44−180
66号が開示されている。
極低炭素鋼にTi,Nbを複合添加した極低炭素鋼が知
られている。このような極低炭素Ti,Nb添加鋼に関
しては例えば特公昭59−67319号,特開昭63−
76848号,特開昭61−113724号等が開示さ
れている。
の面内異方性を小さくするために,熱延板に2回冷延,
2回焼鈍を施す特別な方法を開示している。
素Ti添加鋼は圧延方向と45゜をなす方向のr値が0
゜または90゜の方向のr値に比べて著しく低いといっ
た面内異方向性を示す欠点がある。また,Tiの添加量
がC,N,Sの当量以下となると固溶Cが存在すること
となり,深絞り性が著しく低下するという欠点もある。
した極低炭素鋼は,Nbを添加したことにより,再結晶
温度が上昇し,連続焼鈍ラインの焼鈍温度をTi単独添
加の場合に比べて高めに設定しなければならず,また,
機械的性質のうち全伸びが低下するという欠点がある。
は,製造コストが高くなるものと考えられる。
における諸問題を解決し,r値の面内異方性が小さく,
極めて高い平均r値と伸びを示し,更に,安定した非時
効性をも備えた深絞り性に優れた冷延鋼板の製造方法を
提供するものである。
とするところは,mass%で C :0.002%以下 Si:0.08%以下 Mn:0.2%以下 P :0.015%以下 S :0.005〜0.015% sol.Al:0.005〜0.1% N :0.003%以下 を含有すると共に,Tiを
04〜0.20%以下のCrを含有すると共に,Zr,
Mo,Wのうちの一種または二種を0.01〜0.07%
の範囲で含有し,残部がFe及び不可避的不純物よりな
る鋼を,連続鋳造後1100〜1400℃において平均
冷却速度5〜50℃/minで冷却して熱間圧延用のス
ラブとし,その後,このスラブを1080〜1200℃
で60min以上加熱して980〜1050℃で粗圧延
を完了し,更に890〜950℃で仕上げ圧延を完了し
た後に600〜700℃の温度で巻取り,脱スケール
後,冷間圧延,連続焼鈍することを特徴とする深絞り性
に優れた冷延鋼板の製造方法である。
者らは,上記の課題解決を図るべく鋼成分について広汎
な研究を行った結果,S含有量をmass%で0.00
5〜0.012%に設定した極低炭素Ti添加鋼の製造
工程において,鋳造後のスラブの冷却速度,熱間圧延の
加熱温度,仕上げ温度,及び巻取り温度を制御すること
により,機械的性質,特にr値の異方性を小さくでき,
安定した非時効性と極めて高い加工性を冷延鋼板に付与
することができるという知見を得た。
深絞り性及び延性を向上させるためには少ないほど好ま
しく,またr値の面内異方性を小さくするためにも少な
いほどよい。しかし,Cの含有量が0.002%以下で
あれば機械的性質に特に悪影響は及ぼさない。よって,
Cの含有量をmass%で0.002%以下とした。
含有量が増加すると深絞り性が劣化する関係にある。し
かし,Siの含有量が0.08%以下であれば所望の機
械的性質を得ることができる。よって,Siの含有量を
mass%で0.08%以下とした。
nにはSiと同様に鋼を強化させる作用があり,Mnの
含有量が増加すると深絞り性が劣化する関係にあるが,
含有量が0.2%以下であれば所望の機械的性質を得る
ことができるため,Mnの含有量をmass%で0.2
%以下とした。
があり,同様にPの含有量が増加すると深絞り性が劣化
する関係にあるが,含有量が0.015%以下であれば
所望の機械的性質を得ることができるため,Pの含有量
をmass%で0.015%以下とした。
要な元素である。Sの含有量が0.005%未満の場
合,Ti4C2S2の析出量が少なくなり,それに伴って
微細なTiCが増加する。また,CとTiの結合開始温
度が低温に遷移し,Cが化合物として析出しにくくな
り,固溶Cになりやすい。一方,Sの含有量が0.01
2%を越えると,TiSとして析出させるためのTi添
加量を増加しなければならなくなり,再結晶温度の上昇
をもたらすばかりか深絞り性に対しても悪影響を及ぼす
ため,Sの含有量をmass%で0.005〜0.012
%とした。
歩留まりをよくするためには0.005%以上の添加が
必要である。しかし,0.1%を越えるAlを添加して
も脱酸材としての効果は変わらないので,Alの含有量
をmass%で0.005〜0.1%とした。
量が多いとTi量も増加するので,Nの含有量をmas
s%で0.003%以下とした。
絞り性,張り出し性を向上させる作用を発揮する。しか
し,Crの含有量が0.04%未満ではかかる効果を充
分に発揮できない。一方,Crの含有量が0.20%を
超えるとこの効果が飽和するばかりか製造原価を高める
こととなる。そこで,必要に応じてmass%で0.0
4〜0.20%のCrを含有することとした。
出させるために,C,S,Nの含有量の原子当量以上の
Tiを含有する必要があり,また,巻取り時に微細に析
出したTiCをTi4C2S2に変態させるためには,さ
らに0.01%以上のTiを余計に含有する必要があ
る。しかし,Tiを多量に添加すると冷延鋼板の再結晶
温度を上昇させ,そればかりか深絞り性に対しても悪影
響を及ぼすため,Tiの含有量をmass%で
0.01%以上添加すると,巻取り処理中のTiCから
Ti4C2S2への変態が促進され,r値の面内異方性の
改善に有効である。しかし,0.07%を超える量を添
加してもその効果は変わらない。そこで,必要に応じて
Zr,Mo,Wのうちの一種または二種を0.01〜0.
07%の範囲で含有させることとした。なお,他はFe
及び不可避的不純物からなる成分である。
00〜1400℃において平均冷却速度5〜50℃/m
inで冷却して熱間圧延用のスラブとする。鋳造後のス
ラブの冷却速度が50℃/minを越える範囲であると
鋼中のTiSの析出が十分に進行せず,また5℃/mi
n未満であると製造ラインの遅滞による生産性の低下を
まねくので,平均冷却速度は5〜50℃/minとし
た。
℃の温度範囲で60min以上加熱し,TiSを析出核
とするTi4C2S2の析出を開始させる。加熱温度が1
200℃を越えるとTi4C2S2が析出しないため,加
熱温度の上限を1200℃とする。また,加熱温度が1
080℃未満であると,仕上げ圧延をオーステナイト域
で行なうことが困難となるため,加熱温度の下限は10
80℃とする。このスラブを980〜1050℃の温度
範囲で粗圧延を完了させ,Ti4C2S2を充分に析出さ
せる。なお,スラブを熱間圧延に供する場合,鋳造後5
00℃以下まで放冷して温片として再び加熱炉に装入し
ても,800℃以上の熱片を直ちに加熱炉に装入しても
構わない。
げ圧延を完了し,Ar3変態直前のオーステナイト結晶
粒を微細にすることにより,変態後のフェライト結晶粒
径を微細にさせる。マトリックスがフェライトに変態す
ることに伴ってTiCが析出するが,600〜700℃
の温度で巻取り処理を行うことにより析出したTiCを
Ti4C2S2に変態させる。なお,巻取り温度が600
℃未満であると,TiCからTi4C2S2への変態が起
こらないため,巻取り温度の下限を600℃とする。ま
た,巻取り温度が700℃を越えると,鋼板表面にスケ
ールが厚く付着し,熱延板の酸洗性が劣化して生産性が
低下するので,巻取り温度の上限は700℃とした。
脱スケール処理した後,冷間圧延を施し,連続焼鈍する
ことにより再結晶焼鈍を行なう。冷間圧延の圧下率は7
0%以上であれば特に限定する必要はないが,製品の板
厚等に鑑みて圧下率を75〜90%の範囲とすると高い
深絞り性が得られ好ましい。連続焼鈍の条件としては再
結晶温度以上であれば特に限定する必要はないが,80
0℃以上であれば高い深絞り性が得られ好ましい。焼鈍
後の調質圧延,溶融めっき,電気めっき等のめっき処理
潤滑材の塗布等を必要に応じて行ってもよい。
する冷延鋼板が製造できるのは,熱延過程でTiの硫化
物を有効に利用することによって,r値の面内異方性の
原因となる微細なTiCを減少させているからである。
即ち,連続鋳造後のスラブの冷却過程で鋼中TiSを析
出させ,その後の熱間圧延の加熱温度から仕上げ圧延の
温度範囲において,この析出したTiSを核とするTi
4C2S2を析出させることによって,TiCとして固定
されるC量を減少することができるのである。なお,通
常の熱延処理において冷却する場合,Ti4C2S2の析
出温度範囲での冷却速度が速いため,Cの固溶限が広い
オーステナイト中でCを完全にTi4C2S2として固定
することができない。そこで,仕上げ圧延終了後,オー
ステナイトからフェライトへのマトリックスの変態を利
用し,残存した固溶状態のCをTiの炭化物とする。変
態直後に析出するTi炭化物は微細なTiCであるが,
巻取り処理により鋼板の温度を高温に保つことで,この
TiCをTi4C2S2に変態させ,微細なTiCの析出
量を減少させることができる。
鋼成分が本発明の範囲内にある発明鋼1〜3と,鋼成分
が本発明の範囲外である比較鋼4〜6の化学成分を示し
たものである。
れぞれ連続鋳造し,1100〜1400℃において平均
冷却速度5〜50℃/minで冷却して,熱間圧延用の
スラブを製造した。これらのスラブを一度600℃以下
まで放冷した後,熱延用加熱炉において加熱する方法
と,鋳造後に熱片のまま直ちに熱延用加熱炉に装入する
方法を行って,表2に示す条件で熱間圧延し,酸洗後7
5%の圧下率で冷間圧延を行い,次いで850℃で均熱
を施す連続焼鈍を行うことにより,圧延加熱温度,粗圧
延完了温度,仕上げ圧延温度,及び巻取り温度のそれぞ
れが本発明範囲内にある発明鋼板1〜6と,それら温度
の内少なくとも一つが本発明範囲外である比較鋼板7〜
12の冷延鋼板を製造した。
2のそれぞれに0.8%以下の調質圧延を実施し,伸び
と平均r値を測定して加工性の評価を行うと共に,時効
指数(AI)を測定して,鋼板の耐時効性に対する評価
を行った。平均r値は圧延方向に対し0゜,45゜,9
0゜の方向におけるr値を用いて, 平均r値 =(r0゜+2r45゜+r90゜)/4 として算出した。その結果を表3に示した。
明鋼板1〜6は,何れも伸びが52%以上で平均r値も
2.3以上となり,非常に優れた加工性を備えているこ
とが分かる。また,圧延方向と45°をなす方向のr値
も2.0以上となり,面内異方性も非常に小さいことが
分かる。また,発明鋼板1〜6の時効指数(AI)は何
れも0N/mm2であり,耐時効性も極めて優れている
ことが分かる。
性が大きく,平均r値も全体的に2.0以下と低くなっ
た。更に,化学成分が本発明の範囲外である比較鋼板1
0,11は時効指数(AI)が大きく耐時効性が劣り,
同様に化学成分が本発明の範囲外である比較鋼板12は
伸びが46%という低いものとなった。
均r値が2.3以上という非常に優れた深絞り性と,5
2%以上の延性ならびに優れた耐時効性を有する冷延鋼
板の製造が可能となり,従来の方法では困難であった難
成形性部品への適用が可能となった。
Claims (2)
- 【請求項1】 mass%で, C :0.002%以下 Si:0.08%以下 Mn:0.2%以下 P :0.015%以下 S :0.005〜0.012% sol.Al:0.005〜0.1% N :0.003%以下 を含有すると共に,Tiを 【数1】 を満たす範囲で含有し,残部はFe及び不可避的不純物
よりなる鋼を,連続鋳造後1100〜1400℃におい
て平均冷却速度5〜50℃/minで冷却して熱間圧延
用のスラブとし,その後,該スラブを1080〜120
0℃で60min以上加熱して980〜1050℃で粗
圧延を完了し,更に890〜950℃で仕上げ圧延を完
了した後に,600〜700℃の温度で巻取り,脱スケ
ール処理後,冷間圧延,連続焼鈍することを特徴とする
深絞り性に優れた冷延鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 mass%で, C :0.002%以下 Si:0.08%以下 Mn:0.2%以下 P :0.015%以下 S :0.005〜0.012% sol.Al:0.005〜0.1% N :0.003%以下 Cr:0.04〜0.20% を含有すると共に,Tiを 【数1】を満たす範囲で含有し,更に,Zr,Mo,W
のうちの一種または二種を0.01〜0.07%の範囲で
含有し,残部はFe及び不可避的不純物よりなる鋼を連
続鋳造後,1100〜1400℃において平均冷却速度
5〜50℃/minで冷却して熱間圧延用のスラブと
し,その後,該スラブを1080〜1200℃で60m
in以上加熱して980〜1050℃で粗圧延を完了
し,更に890〜950℃で仕上げ圧延を完了した後に
600〜700℃の温度で巻取り,脱スケール処理後,
冷間圧延,連続焼鈍することを特徴とする深絞り性に優
れた冷延鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19096593A JP3302118B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 深絞り性に優れた冷延鋼板の製造方法 |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100400867B1 (ko) * | 1998-12-29 | 2003-12-31 | 주식회사 포스코 | 소성변형비이방성계수가작고가공성이우수한저탄소냉연강판및그제조방법 |
KR100400868B1 (ko) * | 1998-12-29 | 2003-12-31 | 주식회사 포스코 | 가공성이우수한비에이치냉연강판및그제조방법 |
KR100482199B1 (ko) * | 2000-12-22 | 2005-04-13 | 주식회사 포스코 | 드로잉성이 우수한 냉연강판 및 그 제조방법 |
KR100544724B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2006-01-24 | 주식회사 포스코 | 가공성이 우수한 냉연강판 및 그 제조방법 |
KR100573588B1 (ko) * | 2003-12-23 | 2006-04-24 | 주식회사 포스코 | 미니밀 공정에 의한 심가공용 고강도 강판의 제조방법 |
KR100957999B1 (ko) * | 2002-12-09 | 2010-05-17 | 주식회사 포스코 | 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법 |
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1993
- 1993-07-05 JP JP19096593A patent/JP3302118B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR100573588B1 (ko) * | 2003-12-23 | 2006-04-24 | 주식회사 포스코 | 미니밀 공정에 의한 심가공용 고강도 강판의 제조방법 |
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