JPH08120404A - 表面性状に優れた鋼板 - Google Patents
表面性状に優れた鋼板Info
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- JPH08120404A JPH08120404A JP25788294A JP25788294A JPH08120404A JP H08120404 A JPH08120404 A JP H08120404A JP 25788294 A JP25788294 A JP 25788294A JP 25788294 A JP25788294 A JP 25788294A JP H08120404 A JPH08120404 A JP H08120404A
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Abstract
板において、 Tiおよび微量のB を添加したIF鋼をベース
として、 Si,Mn,P の添加量のバランスを適正化すること
により、 表面性状に優れた高強度鋼板を提供することを
目的とする。 【構成】 重量% で、 C:0.003%以下、 Si:0.5%以下、
Mn:0.6 〜2.0%、 P:0.03〜0.09% 、 S:0.003 〜0.02
%、Sol.Al:0.1%以下、 N:0.003%以下、 Ti:0.015 〜0.
06% 、 B:0.0003〜0.002%を含んで、 Si,Mn,P の含有量
が下記式(1) を満たし、 残部は鉄および不可避的不純物
組成よりなることを特徴とする表面性状に優れた鋼板。 0.35≦6.6[P]/(1.3[Si]+0.4[Mn])≦1.5 ………… (1) ただし、 [A] は元素A の重量%
Description
表面性状に関連する各種特性に優れた鋼板で、 とくに引
張り強度350MPa以上の高強度冷延鋼板に関するものであ
る。
らの排ガス量を削減しようとする動きがある。自動車の
排ガス量を低減する方法の1つとして、車体の軽量化を
目的として、 ボディー材に高強度鋼板を用い、 板厚を減
少させることが考えられている。一方、 自動車車体に用
いられる冷延鋼板には、 良好なプレス成形性(深絞り
性) が求められており、 この特性を向上させるために
は、 鋼中の C, N 量を50ppm以下の極低量域まで低下さ
せ、 さらにTi,Nb といった炭窒化物形成元素を添加した
IF(Interstitial Free) 鋼を使用することが一般的であ
る。このIF鋼の有する優れた成形性を維持しながら高強
度化するには、 Si,Mn,P などの固溶強化元素を添加する
方法が最も効果的である。
関する従来技術として、 特開平2-173242号公報に開示さ
れているように、 Ti,Nb を含む極低炭素鋼をベースとし
てP,Mnを添加する技術がある。また、 Ti、 B を含んだ極
低炭素鋼をベースとした従来技術として、 特開平4-2809
43号公報に開示されているように、Si,Mn,P を添加し、
化成処理性の改善を図った高強度冷延鋼板およびその製
造方法に関する技術が見られる。
の発生に対して、 焼鈍雰囲気のH2濃度を高めることまた
は加熱方式として無酸化加熱のラジアントチューブ加熱
方式を用いるなどの方法も考えられている。
来技術には以下の様な問題点があった。
おいては、 多量の固溶強化元素を含有するため、 化成処
理性、 溶融亜鉛めっき性など冷延鋼板の表面性状に関係
する特性が劣化するという問題がある。また、 鋼中に多
量のSi,Mn を添加すると、 焼鈍時にSi,Mn のような易酸
化性元素が鋼板表面で選択酸化するため、 ブルーイング
と呼ばれるテンパーカラーが発生し、 化成処理性が劣化
し、 外観上も問題となる。さらに、 連続溶融亜鉛めっき
ラインを通板させた場合には、 焼鈍後の溶融めっき時に
めっき皮膜の密着性が低下するという問題も指摘されて
いる。
いる技術においては、 Niの添加が必須条件であり、 製造
コストの上昇が避けられない。
または加熱方式としてラジアントチューブ方式を採用す
ることに対する問題としては、前者においては、 製造コ
ストの上昇、 後者においては加熱炉自体が長大化するた
め、 設備建設費用が膨大になるという問題がある。さら
に、焼鈍雰囲気のH2濃度を高めることまたは加熱方式と
して無酸化加熱のラジアントチューブ加熱方式を用いる
などの対策を講じてもなお、 完全な解決にはつながって
いない。また、 ベースとなるIF鋼の成分系に関してもTi
単独添加鋼、 Nb,Ti 複合添加鋼、 Nb,Ti,B から選ばれる
1種または2種以上を添加した成分系など、 様々に提案
されているものの、 最適なIF鋼のベース成分系が明らか
になっていない上に、 IF鋼をベースとした高強度冷延鋼
板の表面性状の改善に対して抜本的な対策技術は開示さ
れていないのが現状である。
固溶強化した高強度鋼板において、Tiおよび微量のB を
添加したIF鋼をベースとして、 Si,Mn,P の添加量のバラ
ンスを適正化することにより、 表面性状に優れた高強度
鋼板を提供することにある。
より解決される。
下、 Mn:0.6 〜2.0%、 P:0.03〜0.09% 、 S:0.003 〜
0.02% 、Sol.Al:0.1%以下、 N:0.003%以下、 Ti:0.01
5 〜0.06% 、 B:0.0003〜0.002%を含んで、 Si,Mn,P の
含有量が下記式(1) を満たし、残部は鉄および不可避的
不純物組成よりなることを特徴とする表面性状に優れた
鋼板。 0.35≦6.6[P]/(1.3[Si]+0.4[Mn])≦1.5 ………… (1) ただし、 [A] は元素A の重量%
発明に至ったものである。まず、 表面性状の1つの指標
として、 化成処理性の改善を目的として、 種々の成分組
成を有する極低炭素Ti, B 添加鋼の鋼板素材を溶製し、
スラブとなし、それらを素材として次に示す工程で得ら
れる2種類の鋼板を供試材とし、 その化成処理性に代表
される表面特性の調査を行った。供試材の1つは加熱
後、 熱間圧延および酸洗を施した熱延鋼板であり、 供試
材の他方は加熱後、 熱間圧延、 酸洗、 冷間圧延を施し、
連続焼鈍の熱サイクルをシミュレートした再結晶焼鈍を
実施し、 最後に、 伸長率:0.5% の調質圧延を行った冷延
鋼板である。なお、 供試材の成分は、Ti, B をそれぞれT
i:0.015〜0.06%、 B:0.0003 〜0.002%添加し、 Ti, B 以
外の成分を表1に示した鋼とした。
カライジング (株) 製 PB-L3080 を用い、 温度50℃、 全
酸度20、 遊離酸度0.75に調整し、80 秒間の浸漬処理を行
った。このようにして得られた化成処理板において、 付
着量およびP比について測定した。なお、付着量の測定
には、皮膜溶解法により化成処理皮膜の付着量があらか
じめ定量されている検量線サンプルを用いて、 蛍光X線
分析法により定量を行った。また、 P比については、 X
線回折法を用い、 Hopeite の(020) 面とPhosphophylite
の(100) 面のピーク強度をそれぞれI(H),I(P) とした時
に、 I(P)/{I(H)+I(P) }でP比を算出した。このP比
は鋼板表面に形成する、 前述した2つのりん酸塩結晶の
うち、 塗装性に有効に作用するPhosphophyliteの存在比
率を表すもので、 高い方が好ましいものである。なお、
化成処理性に関連する別の指標として、 電着塗装皮膜の
密着性を調査した。電着塗装(ED)は、 関西ペイント
(株)製 エレクロン 2000 を用い、 塗膜厚さが20μm
となるよう、 印加電圧260Vで3分保持した後、170℃で20
分間焼き付け処理を施した。塗装後、 一辺が1mm の正方
形 100個で構成されたごばん目をカッターナイフで地鉄
まで達するようカットし、 その後、 ごばん目部にセロテ
ープを貼りつけ、 テープを引きはがした後に、 ED塗膜が
剥離した部分の比率( 例えば、100個中 6個はがれたら、6
%)を測定することで調査した。
加量について、6.6[P]/(1.3[Si]+0.4[Mn]) をパラメータ
ーFとし (ただし、 [A] は元素A の重量%)、 F値とP
比、 化成皮膜付着量およびED塗膜密着性の関係を熱延鋼
板および冷延鋼板別に調査した結果を示す図である。F
値が0.35未満の成分系では、 熱延鋼板、 冷延鋼板の差は
若干あるものの、 P比、 付着量は共に低く、 化成処理皮
膜の付着性および性能はいずれも良好でないことがわか
る。これは、 F値が減少するに伴い、 易酸化性元素であ
るMnの添加量が増加し、鋼板表面にMnを主体とした酸化
物が生成しやすくなり化成処理性が劣化したものと考え
られる。さらに、 F値が1.5 を上回る成分系では、 逆に
化成皮膜付着量が増大する傾向があり、 結果として、 ED
塗膜密着性が劣化する。これは、 F値の増加に伴い、 P
に対するMn添加量の比率が下がり、表面酸化が軽減され
るため化成処理皮膜付着量が増大し、 結果的にED塗膜密
着性が低下したものと考えられる。このように、 熱延鋼
板、 冷延鋼板いずれの鋼板においても、 F値が表面性状
に強く影響を及ぼしていることは明らかである。
し、 冷延鋼板を対象としてIF鋼のベース成分系を、 Nb,T
i 複合添加(Nb:0.015%,Ti:0.03%)、 Ti単独添加(Ti:0.04
%)およびNb,Ti,B 複合添加(Nb:0.015%,Ti:0.03%,B:0.00
08%)とした時に、 上述した方法と同様にして冷延鋼板を
得て、 その化成処理性を調査した結果を示す図である。
図2から、 IF鋼のベース成分系としてはTi, B 複合添加
鋼が最も優れており、 Nb,Ti 複合添加鋼、 Ti単独添加鋼
およびNb,Ti,B 複合添加鋼では、 化成処理性はほとんど
改善されないことが明らかとなった。このIF鋼のベース
成分系の違いによる化成処理性の違いに関して、 現在ま
でのところ明解な理由は得られていないが、 Ti,B複合添
加鋼以外の成分系では、 いずれもSi,Mn,P の添加量の適
正化を図っても化成処理性が改善されないにもかかわら
ず、 Ti, B 複合添加鋼においてのみ、 改善されたことか
ら、 Tiと共に添加された微量B がSi,Mn といった易酸化
性元素の酸化に対して何らかの抑制効果を有していると
考えられる。いずれにしても、 IF鋼のベース成分系とし
て、 Ti, B 複合添加鋼で、 F値が0.35〜1.5 の成分系と
いう、 IF鋼のベース成分鋼と適正化されたSi,Mn,P の添
加量バランスの絶妙なる組み合わせにおいてのみ、 はじ
めて優れた化成処理性を付与させることが可能となるこ
とが判明した訳である。
調査し、 結果を上述と同様、 F値を用いて整理した結果
を示す図である。ここで、ヘゲ状欠陥発生率について
は、 冷延、 焼鈍後のコイルに当該欠陥が1つ見つかった
場合、 コイル長さの2m分が欠陥部長さであると仮定し、
コイルの全長さ中の欠陥部長さの比で表現した。例え
ば、 全長1000m のコイル中に2個のヘゲ状欠陥が存在す
る場合、 ヘゲ欠陥発生率は0.4%である。ヘゲ状欠陥はF
値が0.35〜1.5 で発生率が特に低い。これは、 ヘゲ欠陥
発生率の高いF値の低い領域ではSi,Mn の添加量が多い
ことによる熱延スケール状ヘゲ欠陥が原因したもので、
F値の高い領域ではP 添加量が多いことによる表面のミ
クロ割れによるものと推測される。
板においてSi,Mn,P バランスを表すF値とベース鋼をT
i, B 複合添加鋼化するというかけがえのない組み合わ
せが表面性状を格段に向上させるとの知見に基づき本発
明がなされたものである。
ように限定した理由について述べると以下の如くであ
る。
いが、 実用上本願発明の効果を損なわない量として、 上
限を0.003%に限定した。
より、 鋼板の強度を上昇させることができる。ただし、
0.5% を超えて増加すると、 表面性状が著しく劣化する
ため、0.5% を上限とした。
ことにより鋼板の強度が上昇する。0.6%以下では固溶強
化能が小さいため下限を0.6%とする。また、 Mnも鋼板表
面で選択酸化しやすい元素であるため、 表面性状を向上
させるには、 出来るだけ少ない方が好ましい。2.0%を超
えて増加すると表面性状が著しく劣化するため、 上限を
2.0%とした。
に伴い、IF鋼をベースとする場合、 耐二次加工脆化を招
きやすくなるため、 上限を0.09% とする。また、 固溶強
化能を引き出すためには最低、0.03%は必要であり、 この
値を下限とした。
にスケールの剥離性が低下するので0.003%を下限とし
た。一方、0.02%を越えて含有すると鋼の延性を劣化させ
るので、0.02%以下とした。
増加するとコストの上昇をもたらすため0.1%以下とし
た。好ましくは、0.06%以下である。
ましいが、 本発明の効果を損なわない範囲として、 その
上限を0.003%とした。
することにより、 鋼板の成形性は向上する。また、B と
複合添加することで、Si,Mn,P を添加した高強度鋼板の
表面性状を向上させることが可能である。本発明の効果
を得るために最低0.015%は必要で、 この値を下限とし
た。一方、0.06%を超えて増加すると、 スラブコストの上
昇の他、 表面特性が劣化しやすくなるので、 上限を0.06
% とした。
鋼板表面でのSi,Mn,Pの選択酸化を抑制し、 表面性状を
向上させることが可能である。0.0003% 未満ではその効
果が小さく、0.002% を超えて含有させると逆に、 熱延時
の圧延荷重の上昇に伴うヘゲ状欠陥が発生しやすくなる
ので、 この値を上限とした。また、 さらに加えてB は粒
界に偏析して粒界を強化する作用を有するため、 特に高
強度冷延鋼板の場合、 二次加工脆化が顕在化するが、 B
添加により二次加工脆化を抑制できるため添加する意味
は大きい。
延および連続焼鈍するという通常のプロセスで表2、表
3に示す組成の冷延鋼板を得た。なお、 Si,Mn,P,Ti,B,N
b 量はその組成を種々変化させ、 その他の成分は本発明
範囲内とした。連続焼鈍に引き続き、 伸長率0.5%の調質
圧延を行った後、 化成処理性およびED塗膜密着性、 ヘゲ
欠陥発生率および引張強度を測定した。それらの結果を
表2、表3に示す。
りである。 F:6.6[P]/(1.3[Si]+0.4[Mn]) TS:引張強度(MPa) P C/W :化成処理皮膜付着量(g/m2) ED-Ad :電着塗装皮膜の密着性(%) G:ヘゲ状欠陥発生率(%)
i,Mn,P,Ti,B量が本発明の範囲内で、式(1) を満足してい
るものの結果である。表2において、各サンプルは、 す
べて0.8 以上の高いP比、2.1g/m2 以上の適正な化成処
理皮膜付着量、2%以下の高い電着塗装皮膜の密着性およ
び0.25% 以下の低いヘゲ状欠陥発生率を示すことがわか
る。
o.39〜60の結果を示している。表3において、Si,Mn,
P 量が本発明の範囲外のサンプルNo.39,40,45,48,59 お
よびSi,Mn,P,Ti,B量が本発明の範囲内であるものの、
式(1) を満足しないサンプルNo.41,42,52 およびTi量
が本発明の範囲外のサンプルNo.47,49,53,56およびB
量が本発明の範囲外のサンプルNo.43,46,50,54,57,60お
よびNbが添加されているサンプルNo.44,51,55,58にお
いては、 いずれもP比が0.79以下と低く、 また化成処理
皮膜付着量については、 F値が1.5 を超えるサンプルN
o.39,42以外はすべて2.0g/m2 以下の低い化成処理皮膜
付着量であり、3% 以上の低い電着塗装皮膜の密着性およ
び0.96% 以上の高いヘゲ状欠陥発生率を示すことがわか
る。
ブラシまたはバフロール等で鋼板表面を研磨し、 表面粗
さを調整した熱延鋼板や熱延鋼板に各種電気めっきおよ
び溶融亜鉛めっき処理した鋼板や更に冷間圧延後、 連続
焼鈍し各種電気めっき処理やそれに加えて有機被覆処理
を行うことや冷間圧延後の鋼板を連続溶融亜鉛めっき処
理することなどして、 耐食性の優れた表面処理鋼板など
を含むものである。
は、 表面性状の極めて良好な鋼板を提供し、 とくに冷延
鋼板とした場合には自動車車体材料ならびに各種プレス
素材への適用が可能であり、 工業的にその効果の大きい
発明である。
膜密着性の結果を示す図。
Claims (1)
- 【請求項1】 重量% で、 C:0.003%以下、 Si:0.5%以
下、 Mn:0.6 〜2.0%、 P:0.03〜0.09% 、 S:0.003 〜0.02% 、Sol.Al:0.
1%以下、 N:0.003%以下、 Ti:0.015 〜0.06% 、 B:0.0003〜0.002%を含んで、
Si,Mn,P の含有量が下記式(1) を満たし、 残部は鉄およ
び不可避的不純物組成よりなることを特徴とする表面性
状に優れた鋼板。 0.35≦6.6[P]/(1.3[Si]+0.4[Mn])≦1.5 ………… (1) ただし、 [A] は元素A の重量%
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25788294A JP3116749B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 表面性状に優れた鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25788294A JP3116749B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 表面性状に優れた鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08120404A true JPH08120404A (ja) | 1996-05-14 |
JP3116749B2 JP3116749B2 (ja) | 2000-12-11 |
Family
ID=17312501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25788294A Expired - Fee Related JP3116749B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 表面性状に優れた鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3116749B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106282795A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 一种高强无间隙原子钢带及其热轧生产方法 |
CN106702268A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-05-24 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 390MPa级高强IF钢及其生产方法 |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP25788294A patent/JP3116749B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106282795A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 一种高强无间隙原子钢带及其热轧生产方法 |
CN106702268A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-05-24 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 390MPa级高强IF钢及其生产方法 |
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JP3116749B2 (ja) | 2000-12-11 |
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