JPH0776410B2 - 焼付硬化性に優れた非時効性深絞り用高強度冷延鋼板およびその製造方法 - Google Patents

焼付硬化性に優れた非時効性深絞り用高強度冷延鋼板およびその製造方法

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JPH0776410B2
JPH0776410B2 JP2674991A JP2674991A JPH0776410B2 JP H0776410 B2 JPH0776410 B2 JP H0776410B2 JP 2674991 A JP2674991 A JP 2674991A JP 2674991 A JP2674991 A JP 2674991A JP H0776410 B2 JPH0776410 B2 JP H0776410B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、40kgf/mm2
上の引張強さを有し、且つ、焼付硬化性、深絞り性に優
れた常温非時効性高強度冷延鋼板およびその製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来技術】近年、自動車業界では車体軽量化による燃
費向上を目的として、自動車用鋼板の高強度化に対する
要求が従来にも増して高まっている。しかし、一般的に
は鋼板を高強度化すると、成形性が劣化し、所定の形状
が得られない場合が多い。したがって、自動車用鋼板、
特に外板に使用される冷延鋼板に対しては、常温非時効
性で且つ、プレス成形時には良好な成形性、形状凍結性
を有し、プレス成形後の焼付塗装処理により降伏強度が
上昇し、良好な耐デント性を示す鋼板、すなわち焼付硬
化性を有する鋼板が強く望まれている。しかも、このよ
うな焼付硬化性を有する鋼板に対しても、一層の高強度
化を図り薄肉化するため、引張強さ40kgf/mm2
以上の強度と優れた焼付硬化性、成形性を有する高強度
冷延鋼板が必要とされている。
【0003】焼付硬化性を有する冷延鋼板あるいはその
製造方法に関しては、従来より種々提案されている。特
に近年の製鋼脱ガス技術、連続焼鈍技術の進歩により、
C含有量を0.01wt%以下とした極低C鋼をベース
に、Nb、Ti、V等の炭窒化物形成元素を添加した鋼
板を連続焼鈍することにより製造する技術が提案されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
技術では、主として、Ti、Nbの添加量を制御するこ
とにより固溶Cを残存させるか、或いは焼鈍時にNb炭
化物を再固溶させることにより焼付硬化性を付与してい
るため、十分な焼付硬化量を得難く、また成分変動によ
る焼付硬化量のバラツキも大きい。一方、十分な焼付硬
化量を得ようとすると、常温時効性、深絞り性、延性が
劣化する。また、従来技術では引張り強さ40kgf/
mm2未満の鋼板が主であり、強度レベルも不十分であ
る。すなわち、このような従来技術を用いても、常温非
時効性で優れた焼付硬化性を有し、且つ成形性の良好な
高強度冷延鋼板という近年の厳しい要求を満足すること
は困難であった。
【0005】また、極低C鋼にTi、Vを複合添加した
冷延鋼板については、特開昭61−246327号公
報、特公昭61−10007号公報、特開昭62−83
426号公報、特開平2−194126号公報等に開示
されている。しかし、特開昭61−246327号公報
に開示された技術では、安定して引張り強さ40kgf
/mm2以上を確保することは困難であり、焼付硬化性
に優れた引張り強さ40kgf/mm2以上の高強度冷
延鋼板を目的とする本発明とは本質的に異なる技術であ
る。さらに、これらの従来技術には常温時効性について
は何ら言及されていない。本発明者の検討によれば、こ
れらの技術を用いても、引張強さ40kgf/mm2
上の強度レベルを有し、常温非時効性で優れた焼付硬化
性、延性、深絞り性を有する冷延鋼板を得ることは極め
て困難であった。また、これら従来技術にはTi、V複
合添加鋼の焼付硬化性に対するBの添加効果についても
何ら開示されていない。
【0006】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
み、常温非時効性で4kgf/mm2以上の優れた焼付
硬化性を有し、且つ良好な延性、深絞り性を有する引張
り強さ40kgf/mm2以上の高強度冷延鋼板および
その製造方法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下のような事実を見
出し、本発明を完成するに至った。すなわち、Si、M
n、Pの固溶強化元素の添加量を調整して鋼板の高強度
化を図り、C、S、N量に対応する適量のTiと微量の
V、さらには微量のBを複合添加することにより、常温
非時効性で4kgf/mm2以上の優れた焼付硬化性を
有し、且つ良好な延性、深絞り性を有する高強度冷延鋼
板を得ることができること、さらに、このような組成の
鋼板に適切な条件で焼鈍および調質圧延を施すことによ
り、特性がさらに良好となることを見出した。
【0008】本発明は以上のような知見に基づきなされ
たもので、その構成は以下の通りである。 (1) C:0.0020〜0.0060wt%、S
i:0.15〜0.65wt%、Mn:0.90〜2.
50wt%、P:0.025〜0.100wt%、S:
0.006wt%以下、Sol.Al:0.01〜0.
06wt%、N:0.0025wt%以下を含有すると
ともに、 {3(%Si−0.01)+(%Mn−0.15)+1
4(%P−0.01)}≧2.0 但し、%Si:Si含有量(wt%)%Mn :Mn含有量(wt%)%P :P含有量(wt%) を満足し、且つ、Tiを、 Ti*=%Ti−(48/32)%S−(48/14)
%N 但し、%Ti:Ti含有量(wt%)%S :S含有量(wt%)%N :N含有量(wt%) で定義されるTi*が、 Ti*≧0 0.0005≦{%C−(12/48)Ti*}≦0.
0050 但し、%C:C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、さらにVを0.003〜0.
020wt%の範囲で、且つ、 0.5≦[(12/51){%V/(%C−(12/4
8)Ti*)}]≦5.0 但し、%V:V含有量(wt%)%C :C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、残部Feおよび不可避的不純
物からなる焼付硬化性に優れた非時効性深絞り用高強度
冷延鋼板。
【0009】(2) C:0.0020〜0.0060
wt%、Si:0.15〜0.65wt%、Mn:0.
90〜2.50wt%、P:0.025〜0.100w
t%、S:0.006wt%以下、Sol.Al:0.
01〜0.06wt%、N:0.0025wt%以下、
B:0.0005〜0.0015wt%を含有するとと
もに、 {3(%Si−0.01)+(%Mn−0.15)+1
4(%P−0.01)}≧2.0 但し、%Si:Si含有量(wt%)%Mn :Mn含有量(wt%)%P :P含有量(wt%) を満足し、且つ、Tiを、 Ti*=%Ti−(48/32)%S−(48/14)
%N 但し、%Ti:Ti含有量(wt%)%S :S含有量(wt%)%N :N含有量(wt%) で定義されるTi*が、 Ti*≧0 0.0005≦{%C−(12/48)Ti*}≦0.
0050 但し、%C:C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、さらにVを0.003〜0.
020wt%の範囲で、且つ、 0.5≦[(12/51){%V/(%C−(12/4
8)Ti*)}]≦5.0 但し、%V:V含有量(wt%)%C :C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、残部Feおよび不可避的不純
物からなる焼付硬化性に優れた非時効性深絞り用高強度
冷延鋼板。
【0010】(3) C:0.0020〜0.0060
wt%、Si:0.15〜0.65wt%、Mn:0.
90〜2.50wt%、P:0.025〜0.100w
t%、S:0.006wt%以下、Sol.Al:0.
01〜0.06wt%、N:0.0025wt%以下を
含有するとともに、 {3(%Si−0.01)+(%Mn−0.15)+1
4(%P−0.01)}≧2.0 但し、%Si:Si含有量(wt%)%Mn :Mn含有量(wt%)%P :P含有量(wt%) を満足し、且つ、Tiを、 Ti*=%Ti−(48/32)%S−(48/14)
%N 但し、%Ti:Ti含有量(wt%)%S :S含有量(wt%)%N :N含有量(wt%) で定義されるTi*が、 Ti*≧0 0.0005≦{%C−(12/48)Ti*}≦0.
0050 但し、%C:C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、さらにVを0.003〜0.
020wt%の範囲で、且つ、 0.5≦[(12/51){%V/(%C−(12/4
8)Ti*)}]≦5.0 但し、%V:V含有量(wt%)%C :C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、残部Feおよび不可避的不純
物からなる鋼を、熱間圧延および冷間圧延した後、80
0℃以上、870℃以下の温度で連続焼鈍し、その後の
冷却過程において、均熱温度から少なくとも700℃ま
でを10℃/秒以上の平均冷却速度で冷却し、さらに伸
長率λ(%)が、 [0.1+200×{%C−(12/48)Ti*}]
≦λ≦[1.1+200×{%C−(12/48)Ti
*}] 但し、%C:C含有量(wt%) を満足する範囲で調質圧延を施すことを特徴とする焼付
硬化性に優れた非時効性深絞り用高強度冷延鋼板の製造
方法。
【0011】(4) C:0.0020〜0.0060
wt%、Si:0.15〜0.65wt%、Mn:0.
90〜2.50wt%、P:0.025〜0.100w
t%、S:0.006wt%以下、Sol.Al:0.
01〜0.06wt%、N:0.0025wt%以下、
B:0.0005〜0.0015wt%を含有するとと
もに、 {3(%Si−0.01)+(%Mn−0.15)+1
4(%P−0.01)}≧2.0 但し、%Si:Si含有量(wt%)%Mn :Mn含有量(wt%)%P :P含有量(wt%) を満足し、且つ、Tiを、 Ti*=%Ti−(48/32)%S−(48/14)
%N 但し、%Ti:Ti含有量(wt%)%S :S含有量(wt%)%N :N含有量(wt%) で定義されるTi*が、 Ti*≧0 0.0005≦{%C−(12/48)Ti*}≦0.
0050 但し、%C:C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、さらにVを0.003〜0.
020wt%の範囲で、且つ、 0.5≦[(12/51){%V/(%C−(12/4
8)Ti*)}]≦5.0 但し、%V:V含有量(wt%)%C :C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、残部Feおよび不可避的不純
物からなる鋼を、熱間圧延および冷間圧延した後、80
0℃以上、870℃以下の温度で連続焼鈍し、その後の
冷却過程において、均熱温度から少なくとも700℃ま
でを10℃/秒以上の平均冷却速度で冷却し、さらに伸
長率λ(%)が、 [0.1+200×{%C−(12/48)Ti*}]
≦λ≦[1.1+200×{%C−(12/48)Ti
*}] 但し、%C:C含有量(wt%) を満足する範囲で調質圧延を施すことを特徴とする焼付
硬化性に優れた非時効性深絞り用高強度冷延鋼板の製造
方法。
【0012】
【作用】以下、本発明の成分の限定理由について説明す
る。 C:本発明の主目的である焼付硬化性は固溶Cによる転
位の固着現象を利用したものであるため、Cは必須元素
である。十分な焼付硬化性を付与するためには少なくと
も0.0020wt%以上のCが必要である。一方、C
含有量が多くなると、焼付硬化性は大きくなるが常温時
効性も大きくなると同時に、深絞り性が劣化し、本発明
の目的に反することになる。Cが0.0060wt%を
超えると、このような常温時効性、深絞り性の劣化を防
止するために、炭化物形成元素であるTi、Vの多量の
添加を必要とするが、Ti、Vを多量に添加するとこれ
らの微細析出物が増加し、再結晶温度を上昇させるとと
もに粒成長性を劣化させる。その結果、やはり深絞り
性、延性を劣化させることになる。以上の理由から、本
発明ではC量を0.0020〜0.0060wt%に限
定する。
【0013】S:Sは有害な元素であり、その含有量は
低いほど好ましい。本発明ではTi添加により鋼中Sを
TiSとして析出固定させる。その際、Sが0.006
wt%を超えると、Sを固定するために必要なTi量が
増えることになり、コスト上昇をもたらすばかりでな
く、材質面でもTiSが増加することにより延性、深絞
り性が劣化する。このため、Sの上限を0.006wt
%に限定する。
【0014】N:NはCに比べ常温時効性を劣化させる
程度が大きいため、極力低くすることが望ましい。本発
明においては焼付硬化性は固溶Cのみにより付与し、常
温時効性に対し有害な固溶NはTiによりTiNとして
析出固定する。その際、Nが0.0025wt%を超え
ると、常温非時効性とするために多量のTi添加を必要
としコスト上昇をもたらすばかりでなく、材質面でもT
iNが増えることにより延性、深絞り性が劣化する。こ
のため、Nの上限を0.0025wt%に限定する。
【0015】Sol.Al:本発明においてはNはTi
により固定するため、窒化物形成元素としてのAlの作
用は必ずしも必要ではない。しかし、Alは強力な脱酸
材でありTiの酸化を抑制してTiの添加歩留を向上さ
せ、その結果として焼付硬化量のバラツキを小さくす
る。この効果を発揮させるためには0.01%以上の添
加が必要である。一方、0.06wt%を超える過剰の
添加を行っても、その効果が飽和するばかりでなく、逆
に酸化物が増加することにより深絞り性および延性を劣
化させる。このため、Sol.Al量は0.01〜0.
06wt%に限定する。
【0016】Ti:Tiは本発明において最も重要な元
素であり、前述したようにS、Nを固定し、固溶C量を
制御するために添加する。本発明においては、N時効を
抑制し常温非時効性とするためにNをTiで固定し、S
による延性、深絞り性に対する悪影響を回避するために
SをTiで固定する。このためには、 Ti*=%Ti−(48/32)%S−(48/14)
%N 但し、%Ti:Ti含有量(wt%)%S :S含有量(wt%)%N :N含有量(wt%) で定義されるTi*に関し、少なくともTi*≧0を満
足させるだけのTiを添加する必要がある。
【0017】このような限定理由を実験結果に基づき説
明する。C:0.0035wt%、Si:0.25wt
%、Mn:1.22wt%、P:0.031wt%、
S:0.003wt%、Sol.Al:0.038wt
%、N:0.0022wt%を含有し、これにTiを
0.004wt%、0.010wt%、0.016wt
%、0.020wt%、0.024%の5水準、さらに
Vを0.002wt%、0.006wt%、0.010
wt%の3水準で含有する計15鋼種の鋼を溶製し、熱
間圧延により3.8mmに仕上げ、560℃で巻取っ
た。酸洗後、0.7mmに冷間圧延し、次いで均熱温度
860℃で連続焼鈍した後、伸長率1.0%の調質圧延
を施した。これらの鋼板のmean−r値とAIの測定
結果を図1に示す。なお、これらの鋼板の引張強さは4
0〜41kgf/mm2であった。図1より、Ti*≧
0の範囲で高mean−r値、低AIとなり、良好な深
絞り性、常温非時効性が得られることが判る。但し、V
添加量が後述する本発明範囲を下回る場合には、Ti*
≧0としても良好な深絞り性、常温非時効性を得ること
ができない。
【0018】一方、Ti添加量が多すぎる場合は、固溶
Cが減少し、深絞り性および常温時効性に対しては有利
であるが、十分な焼付硬化性が得られない。すなわち、
Tiで全量のCを固定せずに一部残存させ、残りのCは
Vで固定する必要がある。Tiの上限の限定理由を実験
結果に基づき以下に示す。C:0.0022wt%を含
み、これにTiを0.016wt%、0.019wt
%、0.0022wt%の3水準、Vを0.008wt
%、0.023wt%の2水準で添加した鋼と、C:
0.0034wt%を含み、これにTiを0.019w
t%、0.022wt%、0.026wt%の3水準、
Vを0.008wt%、0.023wt%の2水準で添
加した鋼の計12鋼種の鋼を熱間圧延後、板厚0.65
mmまで冷間圧延し、840℃で連続焼鈍後、伸長率
1.0%の調質圧延を施した。これらの鋼板のBHの測
定結果を図2に示す。なお、上記鋼の他の成分はSi:
0.38wt%、Mn:1.98wt%、P:0.04
2wt%、S:0.004wt%、Sol.Al:0.
026wt%、N:0.0020wt%であり、引張強
さは46〜47kgf/mm2であった。図2に示すよ
うに、 {%C−(12/48)Ti*}≧0.0005 但し、%C:C含有量(wt%) とすることにより、高い焼付硬化性が得られることが判
る。以上の結果から、Tiの上限は{%C−(12/4
8)Ti*}≧0.0005と限定する。但し、後述す
るようにV添加量が本発明範囲を超える場合には、{
−(12/48)Ti*}≧0.0005としても十
分な焼付硬化性は得られない。
【0019】V:Vは前述のTiとともに極めて重要な
元素であり、その添加量は最適範囲に調整しなければな
らない。VはTiで固定されていないCを固定する。図
1および図2に示したように、Ti添加量を適正化して
も、V添加量が少ない場合には冷間圧延前に固溶Cが残
存し、深絞り性が劣化するとともに、常温時効性が劣化
し、常温非時効とすることができない。一方、V添加量
が多すぎると、深絞り性、常温時効性に対しては有利で
あるが、十分な焼付硬化性が得られない。
【0020】V添加量の影響を調べるため、C:0.0
029wt%、S:0.002wt%、N:0.001
8wt%、Ti:0.014wt%、Si:0.45w
t%、Mn:1.46wt%、P:0.037wt%を
含有し、これにVを0.002〜0.026wt%の範
囲で添加した鋼を、熱間圧延、冷間圧延により0.70
mmの板厚とし、850℃で連続焼鈍後、伸長率1.0
%の調質圧延を施した。これらの鋼板のBH、AIの測
定結果を図3に示す。なお、これらの鋼板の引張強さは
45〜46kgf/mm2であった。図3から明らかな
ように、V:0.003〜0.020wt%とすること
により、常温非時効性で高い焼付硬化性を得ることがで
きる。以上の結果から、V添加量は0.003〜0.0
20wt%に限定する。
【0021】さらに、焼付硬化性、常温時効性はC、T
i、Vの各添加量に相互に関連して変化するものと考え
られるため、これらの添加量の影響について調べた。す
なわち、C:0.0020〜0.0060wt%を含有
し、且つTi*≧0の範囲内でC、Ti量を変化させる
ことにより{%C−(12/48)Ti*}値を0.0
005、0.0015、0.0025、0.0040の
4水準に調整し、これにVを添加量を種々変化させて添
加した鋼と、Vを0.008wt%、0.017wt%
の2水準で添加し、且つC、Ti量を上記範囲内で変化
させ{%C−(12/48)Ti*}値を種々変化させ
た鋼を溶製した。なお、他の成分はSi:0.30〜
0.33wt%、Mn:1.16〜1.20wt%、
P:0.028〜0.031wt%である。これらの鋼
を熱間圧延、冷間圧延により0.65mmの板厚とし、
850℃で連続焼鈍後、伸長率1.0〜1.4%の調質
圧延を施した。これらの鋼板のBH、AIの測定結果を
図4に示す。同図より、V:0.003〜0.020w
t%であっても、 {(12/51)%V}>[5.0{%C−(12/4
8)Ti*}] 但し、%V:V含有量(wt%)%C :C含有量(wt%) の場合には十分な焼付硬化性が得られず、また、 {(12/51)%V}<[0.5{%C−(12/4
8)Ti*}] の場合には常温非時効性とすることができないことが判
る。これら図3、図4の結果から、V添加量は0.00
3〜0.020wt%で、且つ、 0.5≦[(12/51){%V/(%C−(12/4
8)Ti*)}]≦5.0 に限定する。
【0022】さらに、図4に示すようにC≦0.006
0%、Ti*≧0であっても、 {%C−(12/48)Ti*}>0.0050 の場合には、AIが高くなり常温非時効性とすることが
できない。以上の理由から、Tiの下限として、 {%C−(12/48)Ti*}≦0.0050 と規定する。
【0023】Si,Mn,P:Si、Mn、Pはそれぞ
れ鋼板の強度上昇に有効な固溶強化元素であるが、S
i:0.15wt%未満、Mn:0.90wt%未満、
P:0.025wt%未満では、これら3元素を複合添
加したとしても目的とする引張強さ40kgf/mm2
以上を安定して得ることが困難となる。一方、0.65
wt%を超えるSiの添加は、熱間圧延時のスケール剥
離性を劣化させるため表面性状を損ない、さらに溶融亜
鉛メッキを施す場合に亜鉛メッキの密着性を劣化させる
という欠点がある。このためSiは0.65wt%以
下、好ましくは0.50wt%以下に限定する。また、
PはSi、Mnに比べ固溶強化能が大きく、強度上昇に
有効であるが、0.100wt%を超える添加は耐2次
加工脆性を著しく劣化させるため、0.100wt%以
下、好ましくは0.060wt%以下に限定する。Mn
はSi、Pに比べ固溶強化能は小さいが、深絞り性、延
性その他の特性に対する悪影響が小さいため、目標強度
レベルに応じて2.50wt%まで添加することができ
る。2.50wt%を超える添加は、A3変態点を著し
く低下させるともに粒成長性を劣化させ、その結果とし
て、延性、深絞り性の劣化、降伏強度の上昇をもたら
す。以上の理由により、Si、Mn、PはそれぞれS
i:0.15〜0.65wt%、Mn:0.90〜2.
50wt%、P:0.025〜0.100wt%に限定
する。
【0024】さらに、Si、Mn、Pは前記範囲内にお
いても、目標強度レベルに応じて各添加量を調整する必
要がある。そこで、Si、Mn、P量を種々変化させた
鋼板についてその機械的特性を調べた。すなわち、{
−(12/48)Ti*}:0.0015〜0.00
20、V:0.005〜0.008wt%とし、Si、
Mn、PをそれぞれSi:0.15〜0.45wt%、
P:0.025〜0.045wt%、Mn:0.90〜
2.30wt%の範囲で種々変化させた鋼を溶製し、熱
間圧延、冷間圧延により0.70mmとし、Si、P、
Mn量に応じて815〜865℃の温度で連続焼鈍した
後、伸長率1.0%の調質圧延を施した。これらの鋼板
の引張強さの測定結果を図5に示す。同図より明らかな
ように、パラメータとして、 3(%Si−0.01)+(%Mn−0.15)+14
%P−0.01) 但し、%Si:Si含有量(wt%)%Mn :Mn含有量(wt%)%P :P含有量(wt%) を用いた場合、このパラメータと引張強さとの間には非
常に良い相関関係がある。すなわち、 {3(%Si−0.01)+(%Mn−0.15)+1
4(%P−0.01)}≧2.0 とすることにより、TS≧40kgf/mm2となる。
このため本発明では{3(%Si−0.01)+(%M
−0.15)+14(%P−0.01)}≧2.0と
限定する。
【0025】Si、Mn、Pの添加量を調節して、上記
パラメータを目標強度レベルに応じた値になるようにす
ることにより、目標とする強度レベルを得ることができ
る。例えば、TS:45kgf/mm2クラスの高強度
冷延鋼板とする場合には、 {3(%Si−0.01)+(%Mn−0.15)+1
4(%P−0.01)}≧3.0 となるように、Si:0.15〜0.65wt%、M
n:0.90〜2.50wt%、P:0.025〜0.
100wt%の範囲内でSi、Mn、Pの添加量を設定
すればよい。
【0026】B:Bは粒界に偏析することにより粒界を
強化し、2次加工脆性を防止する作用を有することは従
来からよく知られていることであるが、本発明において
は上記作用に加え、さらに、焼付硬化性を向上させる効
果があることを知見した。このような効果を見出した実
験結果に基づき、B添加量の限定理由を説明する。{
−(12/48)Ti*}が0.0003、0.00
06、0.0012の3水準で、V:0.004wt
%、Si:0.28wt%、Mn:1.01wt%、
P:0.046wt%を含有する鋼に、Bを0.001
8wt%以下の範囲で添加し、この鋼を熱間圧延、冷間
圧延により0.70mmとし、850℃の温度で連続焼
鈍した後、伸長率1.0%の調質圧延を施した。図6
に、これら鋼板のBH、mean−r値の測定結果を示
す。同図から明らかなように、0.0005wt%以上
のB添加により、B無添加の場合に比べ焼付硬化性が向
上することが判る。しかし、本発明範囲を下回る{%C
−(12/48)Ti*}:0.0003の場合には、
Bを0.0005wt%以上添加しても焼付硬化性はほ
とんど向上していない。一方、0.0015%を超える
過剰のB添加を行っても、焼付硬化性はそれ以上格別向
上せず、却って深絞り性を著しく劣化させる。このた
め、B添加量は0.0005〜0.0015%に限定す
る。なお、B添加により焼付硬化性が向上する理由につ
いては必ずしも明らかではないが、Bが粒界に偏析する
ことにより、粒界近傍の固溶Cおよび焼鈍時に再固溶す
るCの一部が粒界に偏析することを抑制し、{%C
(12/48)Ti*}値が同一であっても、焼付硬化
性に有効に寄与するC量が実質的に増えることによるも
のと推定される。
【0027】本発明における鋼板は、鋼組成を上記範囲
に調整した上で、常法に従い製造することができる。し
かし、さらに良好な特性とするためには、連続焼鈍条
件、調質圧延条件を規制することが有効である。
【0028】以下、そのような製造条件について説明す
る。上記組成に調整されたスラブは常法に従い熱間圧延
される。熱延条件については特に限定しないが、以下の
ような条件(加熱温度、仕上温度、巻取温度、仕上板
厚)で実施することが好ましい。加熱温度はオ−ステナ
イト粒を微細化し、深絞り性の向上を図るためには低い
方が好ましいが、低くなり過ぎると仕上温度をAr3
態点以上とすることが困難となるため、1050〜12
50℃とすることが好ましい。また、仕上温度がAr3
変態点よりも低下すると深絞り性が劣化するため、仕上
温度はAr3変態点以上とすることが好ましい。本発明
においては、NはTiNとしてスラブ加熱中に既に析出
しているため、材質の巻取温度依存性は小さく、低温巻
取が可能である。しかし、500℃未満の巻取温度で
は、熱延板の板形状を良好に保つことが困難となる。一
方、巻取温度を750℃を超える高温にすると、酸洗性
が著しく劣化する。このため、巻取温度は500〜75
0℃とすることが好ましい。また、仕上板厚は、冷間圧
延率を確保するため、2.0mm以上とすることが好ま
しい。その後、酸洗し冷間圧延を行うが、冷間圧延率は
深絞り性の向上を図るためには60%以上とすることが
望ましい。引き続き行う焼鈍は連続焼鈍で行なう。バッ
チ焼鈍では徐加熱、徐冷の熱サイクルとなるため、V炭
化物の再固溶、再析出を制御することが困難であり、焼
付硬化性の変動、低下を招く。このため、急速加熱、急
速冷却が可能な連続焼鈍ラインまたは亜鉛メッキやAl
メッキ等の溶融メッキラインで連続焼鈍を行なう。この
連続焼鈍では、鋼中炭化物VCを再固溶させ焼付硬化性
を付与することに加え、深絞り性、延性の向上を図るた
めには高温の均熱が望ましく、均熱温度800℃以上と
する。一方、870℃を超えるような高温で焼鈍する
と、焼付硬化性はさらに良好となるが、TiCの再固溶
が生じて常温時効性も大きくなり、さらに、Ac3変態
点を超える温度域となると、降伏強度が著しく上昇する
ととともに深絞り性も劣化するようになるため、均熱温
度は870℃以下とする。均熱時間については、十分な
再結晶、粒成長を起こ させ、且つ生産性を劣化させない
ようにするためには10秒以上、3分以下とすることが
好ましい。
【0029】さらに、均熱温度から少なくとも700℃
までの平均冷却速度を10℃/秒以上とする。10℃/
秒未満の平均冷却速度では、700℃以上の高温域にお
いて固溶Cの一部が再析出し易くなり、焼付硬化性の低
下をもたらす。室温まで冷却する途中の700℃未満の
温度域においても、冷却速度は速いほうが好ましいが、
特に限定するものではない。
【0030】さらにその後、調質圧延を行うが、調質圧
延の伸長率λ(%)を適切な範囲に制御することが望ま
しい。本発明の製造方法においては、Cの一部をTi
で、残りのCはVで固定し、焼鈍時にVCを再固溶させ
ることにより適量の固溶Cを残存させることができる。
そのため、調質圧延の伸長率λはTiで固定されないC
量に応じて定めることが重要である。調質圧延の影響を
調べるため、C:0.0048wt%、S:0.003
wt%、N:0.0021wt%、Si:0.23wt
%、Mn:1.31wt%、P:0.029wt%、S
ol.Al:0.032wt%、V:0.017wt%
を含有し、これにTiを0.012wt%、0.018
wt%、0.023wt%、0.028wt%の4水準
で添加した鋼を溶製し、これを熱間圧延、冷間圧延によ
り0.7mmの板厚とし、855℃で連続焼鈍した後、
0.2〜2.2%の種々の伸長率で調質圧延を施し、得
られた鋼板の機械的特性、BH、AIを調べた。これら
の鋼板は、いずれも引張強さ40〜42kgf/m
2、BH≧4kgf/mm2、AI≦2kgf/mm2
を示したが、伸長率により降伏点伸び、降伏強度、全伸
びは異なっていた。図7にこれらの結果を示す。同図か
ら明らかなように、 [0.1+200×{%C−(12/48)Ti*}]
≦λ(%)≦[1.1+200×{%C−(12/4
8)Ti*}] とすることにより、確実に降伏点伸びを消去し、降伏強
度の上昇、延性の劣化を抑制することができる。すなわ
ち、伸長率λを上記範囲に限定することにより、さらに
良好な成形性を有する鋼板とすることができる。なお、
本発明が対象とする冷延鋼板は、電気亜鉛メッキ、溶融
亜鉛メッキおよび合金化溶融亜鉛メッキ等の素材となる
鋼板を含むものである。
【0031】
【実施例】〔実施例1〕表1ないし表5に示す鋼組成の
20鋼種の鋼を、スラブ加熱温度1200℃、仕上温度
890℃、巻取温度630℃の条件で3.5mmの板厚
に熱間圧延し、酸洗後、0.7mmの板厚に冷間圧延し
た。このうちの鋼種A〜G、L、M、O、P、Q(12
鋼種)については850℃の均熱温度で、また、残りの
鋼種H、I、J、K、N、R、S、T(8鋼種)につい
ては830℃の均熱温度で、それぞれ連続焼鈍し、次い
で、伸長率1.0%の調質圧延を施した後、機械的特
性、BH、AIを測定した。これらの測定結果を表6お
よび表7に示す。なお、BH、AIはそれぞれ、2%予
歪み後170℃×20分、8%予歪み後100℃×60
分の熱処理を行い、熱処理前後での降状強度の上昇量で
評価した。
【0032】〔実施例2〕表1および表2に示す鋼符号
A、Gと同様な鋼組成をベ−ス成分とする鋼にBを添加
し、実施例1と同様な条件で熱間圧延、冷間圧延した
後、850℃の均熱温度で連続焼鈍し、次いで、伸長率
1.0%の調質圧延を施した。これらの鋼板の機械的特
性、BH、AIの測定結果をB添加量とともに表8に示
す。
【0033】〔実施例3〕表1および表3に示す鋼種
B、Kおよび表8に示す鋼種A2を、実施例1と同様な
条件で熱間圧延した後、表9に示す種々の条件で冷間圧
延、連続焼鈍および調質圧延し、得られた鋼板の機械的
特性、BH、AIを測定した。これらの測定結果を表1
0ないし表12に示す。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】
【表4】
【0038】
【表5】
【0039】
【表6】
【0040】
【表7】
【0041】
【表8】
【0042】
【表9】
【0043】
【表10】
【0044】
【表11】
【0045】
【表12】
【図面の簡単な説明】
【図1】Ti*がmean−r値、AIに及ぼす影響を
示す図である。
【図2】{%C−(12/48)Ti*}がBHに及ぼ
す影響を示す図である。
【図3】V添加量がBH、AIに及ぼす影響を示す図で
ある。
【第4図】V添加量、{%C−(12/48)Ti*}
がBH、AIに及ぼす影響を示す図である。
【第5図】3(%Si−0.01)+(%Mn−0.1
5)+14(%P−0.01)がTSに及ぼす影響を示
す図である。
【第6図】B添加量がBH、mean−r値に及ぼす影
響を示す図である。
【第7図】調質圧延後の降伏点伸び、降伏強度、全伸び
に対する{%C−(12/48)Ti*}、調質圧延の
伸長率λの影響を示す図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C:0.0020〜0.0060wt
    %、Si:0.15〜0.65wt%、Mn:0.90
    〜2.50wt%、P:0.025〜0.100wt
    %、S:0.006wt%以下、Sol.Al:0.0
    1〜0.06wt%、N:0.0025wt%以下を含
    有するとともに、 {3(%Si−0.01)+(%Mn−0.15)+1
    4(%P−0.01)}≧2.0 但し、%Si:Si含有量(wt%)%Mn :Mn含有量(wt%)%P :P含有量(wt%) を満足し、且つ、Tiを、 Ti*=%Ti−(48/32)%S−(48/14)
    %N 但し、%Ti:Ti含有量(wt%)%S :S含有量(wt%)%N :N含有量(wt%) で定義されるTi*が、 Ti*≧0 0.0005≦{%C−(12/48)Ti*}≦0.
    0050 但し、%C:C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、さらにVを0.003〜0.
    020wt%の範囲で、且つ、 0.5≦[(12/51){%V/(%C−(12/4
    8)Ti*)}]≦5.0 但し、%V:V含有量(wt%)%C :C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、残部Feおよび不可避的不純
    物からなる焼付硬化性に優れた非時効性深絞り用高強度
    冷延鋼板。
  2. 【請求項2】 C:0.0020〜0.0060wt
    %、Si:0.15〜0.65wt%、Mn:0.90
    〜2.50wt%、P:0.025〜0.100wt
    %、S:0.006wt%以下、Sol.Al:0.0
    1〜0.06wt%、N:0.0025wt%以下、
    B:0.0005〜0.0015wt%を含有するとと
    もに、 {3(%Si−0.01)+(%Mn−0.15)+1
    4(%P−0.01)}≧2.0 但し、%Si:Si含有量(wt%)%Mn :Mn含有量(wt%)%P :P含有量(wt%) を満足し、且つ、Tiを、 Ti*=%Ti−(48/32)%S−(48/14)
    %N 但し、%Ti:Ti含有量(wt%)%S :S含有量(wt%)%N :N含有量(wt%) で定義されるTi*が、 Ti*≧0 0.0005≦{%C−(12/48)Ti*}≦0.
    0050 但し、%C:C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、さらにVを0.003〜0.
    020wt%の範囲で、且つ、 0.5≦[(12/51){%V/(%C−(12/4
    8)Ti*)}]≦5.0 但し、%V:V含有量(wt%)%C :C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、残部Feおよび不可避的不純
    物からなる焼付硬化性に優れた非時効性深絞り用高強度
    冷延鋼板。
  3. 【請求項3】 C:0.0020〜0.0060wt
    %、Si:0.15〜0.65wt%、Mn:0.90
    〜2.50wt%、P:0.025〜0.100wt
    %、S:0.006wt%以下、Sol.Al:0.0
    1〜0.06wt%、N:0.0025wt%以下を含
    有するとともに、 {3(%Si−0.01)+(%Mn−0.15)+1
    4(%P−0.01)}≧2.0 但し、%Si:Si含有量(wt%)%Mn :Mn含有量(wt%)%P :P含有量(wt%) を満足し、且つ、Tiを、 Ti*=%Ti−(48/32)%S−(48/14)
    %N 但し、%Ti:Ti含有量(wt%)%S :S含有量(wt%)%N :N含有量(wt%) で定義されるTi*が、 Ti*≧0 0.0005≦{%C−(12/48)Ti*}≦0.
    0050 但し、%C:C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、さらにVを0.003〜0.
    020wt%の範囲で、且つ、 0.5≦[(12/51){%V/(%C−(12/4
    8)Ti*)}]≦5.0 但し、%V:V含有量(wt%)%C :C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、残部Feおよび不可避的不純
    物からなる鋼を、熱間圧延および冷間圧延した後、80
    0℃以上、870℃以下の温度で連続焼鈍し、その後の
    冷却過程において、均熱温度から少なくとも700℃ま
    でを10℃/秒以上の平均冷却速度で冷却し、さらに伸
    長率λ(%)が、 [0.1+200×{%C−(12/48)Ti*}]
    ≦λ≦[1.1+200×{%C−(12/48)Ti
    *}] 但し、%C:C含有量(wt%) を満足する範囲で調質圧延を施すことを特徴とする焼付
    硬化性に優れた非時効性深絞り用高強度冷延鋼板の製造
    方法。
  4. 【請求項4】 C:0.0020〜0.0060wt
    %、Si:0.15〜0.65wt%、Mn:0.90
    〜2.50wt%、P:0.025〜0.100wt
    %、S:0.006wt%以下、Sol.Al:0.0
    1〜0.06wt%、N:0.0025wt%以下、
    B:0.0005〜0.0015wt%を含有するとと
    もに、 {3(%Si−0.01)+(%Mn−0.15)+1
    4(%P−0.01)}≧2.0 但し、%Si:Si含有量(wt%)%Mn :Mn含有量(wt%)%P :P含有量(wt%) を満足し、且つ、Tiを、 Ti*=%Ti−(48/32)%S−(48/14)
    %N 但し、%Ti:Ti含有量(wt%)%S :S含有量(wt%)%N :N含有量(wt%) で定義されるTi*が、 Ti*≧0 0.0005≦{%C−(12/48)Ti*}≦0.
    0050 但し、%C:C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、さらにVを0.003〜0.
    020wt%の範囲で、且つ、 0.5≦[(12/51){%V/(%C−(12/4
    8)Ti*)}]≦5.0 但し、%V:V含有量(wt%)%C :C含有量(wt%) を満足する範囲で含有し、残部Feおよび不可避的不純
    物からなる鋼を、熱間圧延および冷間圧延した後、80
    0℃以上、870℃以下の温度で連続焼鈍し、その後の
    冷却過程において、均熱温度から少なくとも700℃ま
    でを10℃/秒以上の平均冷却速度で冷却し、さらに伸
    長率λ(%)が、 [0.1+200×{%C−(12/48)Ti*}]
    ≦λ≦[1.1+200×{%C−(12/48)Ti
    *}] 但し、%C:C含有量(wt%) を満足する範囲で調質圧延を施すことを特徴とする焼付
    硬化性に優れた非時効性深絞り用高強度冷延鋼板の製造
    方法。
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