JPH09189540A - 薄鋼板における筋状欠陥の評価方法 - Google Patents

薄鋼板における筋状欠陥の評価方法

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JPH09189540A
JPH09189540A JP8000286A JP28696A JPH09189540A JP H09189540 A JPH09189540 A JP H09189540A JP 8000286 A JP8000286 A JP 8000286A JP 28696 A JP28696 A JP 28696A JP H09189540 A JPH09189540 A JP H09189540A
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JP
Japan
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straight line
range
curve
ridging
steel sheet
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JP8000286A
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English (en)
Inventor
Kazunori Osawa
一典 大澤
Yoshio Yamazaki
義男 山崎
Masahiko Morita
正彦 森田
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リジングといわれる筋状欠陥を定量的に評価
する。 【解決手段】 成形加工を受けた薄鋼板の表面における
筋状欠陥の発生状況を評価するに当たり、まず、JIS B
0610にて示される「ろ波うねり曲線」を測定し、その曲
線を構成する各々の点を最小自乗法にて近似して、相関
係数が0.7 〜1.0を満足する直線Lを求めこのLとその
範囲Aを抜き取り、さらに範囲Aにおけるうねり曲線の
Lから最も離れた最大値Wmax (μm)と最小値Wmin
(μm)および直線Lとの関係が平行であり、かつ、W
max とWmin にそれぞれ接する直線の相互間隔W(μ
m)を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は薄鋼板に発生する
「リジング」とよばれる筋状欠陥を定量的に評価しよう
とするものであり、またその評価法の温間圧延鋼板への
適用方法を提案しようとするものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、17%Crステンレス鋼のようなフ
ェライト系ステンレス鋼には、「リジング」と呼ばれる
特異な現象を生じやすいことはよく知られている。これ
は薄板に引張りや深絞りなどの変形を加えたときに図1
に示すような圧延方向に沿う細かい筋状のしわが生じる
ことことに由来するものであって、この点に関しては、
「日本金属学会誌」(Vol.3,No.4,(1967),p519 、Vol.3
1, No. 6,(1967),p717)等に記載されている。
【0003】従来、このリジングはステンレス鋼に特有
のものと考えられていたが、熱延工程での省エネルギ
ー、歩留りの向上による低コスト化等を目的にAr3変態
点以下、とくに850 ℃以下で仕上げ圧延を終了するとい
う、温間圧延を施した一般の冷延鋼板でも発生しやすい
ことが明らかになってきた。
【0004】ステンレス鋼板や自動車鋼板などは機械的
性質の他に、表面の平滑や美麗さもまた重要な特性であ
り、このような欠陥が発生した場合には致命傷になって
しまうため、その原因や発生機構についてはこれまでに
鋼組成、製造方法の面から種々の研究がなされているが
未だ統一された見解がないのが実状である。
【0005】なお温間圧延は、当初鋼板の特性を向上さ
せる手段として、潤滑圧延と組み合わせて導入されたも
のであるが、潤滑による噛み込み不良の防止やリジング
発生の防止のため、連続熱延・大圧下熱など、最新鋭の
熱延設備を要する形態へと発展しつつある。一方これと
は別の適用形態として、従来熱延設備において無潤滑に
て温間圧延を実施することにより、上工程における温度
制約が著しく軽減され、操業コスト低減の上で大きなメ
リットを生じることが明らかになった。この発明におい
ても主にこのような使用を対象としているが、しかしな
がら設備行進を行わないことを前提とするこのような方
法においては、取りうる手段に限界があることからリジ
ング発生の防止はより困難な問題であった。
【0006】リジングの抑制手段として、「鉄と鋼」
(Vol.77, No. 8,(1991),p84、Vol.78, No. 4,(1992),p1
24)に粗圧延パス間時間を長くするとか、熱延板焼鈍あ
るいはパス間焼鈍をすることによってリジングの軽減を
図る提案がなされているが、低コストで薄鋼板を製造す
ることを前提条件としている一般加工用鋼板の温間圧延
においては適正かつ、効率的な手段を提供するものでは
なかった。また、リジングの評価法については、「鉄と
鋼」 (Vol.77, No. 8,(1991),p85、Vol.78, No. 4,(199
2),p124)に示されているようなものが知られている。
【0007】これは、標準サンプルを用いての視覚的な
官能評価、たとえば、程度の軽いものから順に5〜6段
階にランクづける方法や表面粗さを測定器によって得ら
れた凹凸の深さで評価したものがあるが、前者のもの
は、測定環境 (光源の明るさや角度) あるいは感じ方等
による測定者間の誤差が生じやすく、精度的に問題があ
る一方、後者の場合には成形加工後の形状 (反り等) の
影響によって結果が大きく異なる等の問題があるため
に、何れにしても正確にリジングの発生状況を評価する
のは困難であり、実際にプレス加工を施した鋼板はどの
ような表面状態になるか皆目検討がつかなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、実
際にプレス加工が行われた場合においても筋状欠陥を伴
うことのない製品を安定供給すべく、従来の目視による
官能評価や粗度測定では得られない精度および再現性に
優れたリジングの評価方法を提案するところにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、成形加工を
受けた薄鋼板の表面における筋状欠陥の発生状況を評価
するに当たり、まず、JIS B 0610にて示される「ろ波う
ねり曲線」を測定し、その曲線を構成する各々の点を最
小自乗法にて近似して、相関係数が0.7 〜1.0を満足す
る直線Lを求め、このLとその範囲Aを抜き取り、さら
に範囲Aにおけるうねり曲線のLから最も離れた最大値
max (μm)と最小値Wmin (μm)および直線Lと
の関係が平行であり、かつ、Wmax とWmin にそれぞれ
接する直線の相互間隔W(μm)を測定することを特徴
とする、薄鋼板における筋状欠陥の評価方法であり、筋
状欠陥の判断は間隔Wが 6.0μm以下であるかどうかで
判断する。また、温間圧延鋼板またはこれをさらに冷
延、焼鈍して得られる板において、間隔Wが 0.5〜0.6
μmの範囲を筋状欠陥抑制に好適な範囲であると判断す
る。
【0010】
【発明の実施の形態】この発明においては、薄鋼板の筋
状欠陥の評価に当たり、JIS B 0610にて示される「ろ波
うねり曲線」を用いるが、それは以下の理由による。す
なわち、通常、粗度測定で一般的に用いられているRa
のような断面曲線は、冷間圧延や調質圧延に際して転写
される圧延ロールの微細な凹凸の影響が大きく、また、
結晶粒径の大きい素材でプレス加工を行った場合に発生
しやすい肌あれの影響をデータの中に取り込んでしま
う。そのため、このようなリジングに関係のない外的要
因の凹凸を排除してスムージング化し、鋼板表面の形状
を純粋な状態で把握するにはろ波うねり曲線を用いるの
が最もよいからである。
【0011】この発明においては直線Lとその範囲Aを
抜き取るに当たり直線Lの相関係数を0.7 〜1.0 とした
がその理由は、相関係数が0.7 未満では図2に示すよう
にリジング以外のたとえば測定対象物の反り等の形状異
常をデータの中に加味してしまい純粋なリジングの発生
状況を評価しているとはいえなくなってしまうからであ
る。一方、相関係数の定義上、上限は当然 1.0である。
なお、Lの長さはろ波うねり曲線の山と谷(凸と凹)を
2個以上含むことが望ましく、具体的には 2.0mm以上が
好ましい。また直線近似のための測定点数は5点以上が
好ましい。
【0012】範囲Aにおけるうねり曲線のLから最も離
れた最大値(μm)と(μm)および直線Lとの関連に
おいて、これらと平行であり、かつWmax 、Wmin にそ
れぞれ接する2本の直線の相互間隔Wを測定するのは、
max とWmin は必ずしも均一するものとは限らないこ
と、また、図3に示すように筋状のリジング以外の外的
要因を除去するためであり、この範囲が測定対象物のリ
ジングの程度を代表したものとなるからである。
【0013】相互間隔Wの測定において、品質上問題が
ないとする基準は 6.0μm以下とする。Wが 6.0μmを
超えた場合にはリジングの発生は避けられない。より好
ましくは 3.0μm以下である。
【0014】なお、この発明の評価法自体は、Ar3 変態
点以上での熱延や、温間潤滑圧延により得られた熱延ま
たは冷延鋼板においてももちろん適用可能である。しか
しながら、とくにリジング対策の困難な無潤滑の温間熱
延鋼板および冷延鋼板においてこの評価法は有益であ
る。すなわちW= 0.5〜6.0 μmの範囲を好適範囲とす
ることで、熱延の設備や操業性に負荷がかからない程度
にリジングを軽減することが可能なのである。Wの下限
0.5μmをより小さくするためには従来技術に示したよ
うな高コストの製造条件が必要であるが、本発明者らの
知見によれば、このような方法を用いずともW= 0.5〜
6.0 μmを得、リジングを防止することが可能なのであ
る。
【0015】熱延のコストおよび操業性の観点からはW
は 1.0μm以上が好ましい。Wの上限値については前述
のとおりである。ちなみに温間圧延を用いたWが上記好
適範囲にある。薄鋼板の製造は粗圧延および仕上げ圧延
における圧下率、仕上げ温度とAr3点の差あるいは冷間
圧延での圧下率等を適正範囲に調整すればよい。
【0016】この発明に使用する鋼としては、C:≦0.
10wt%、Si:≦1.0 wt%、Mn:≦1.0 wt%、P:≦0.10
wt%、S:≦1.0 wt%、Al:≦0.10wt%、N:≦0.01wt
%を含有し、必要に応じてTi、Nb、Zr、V、B、Cu、C
r、Ni、MoあるいはWのような元素の1種以上を合計で
2.0 wt%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純物か
らなる加工用薄鋼板、とくに、軟鋼板が有利に適合す
る。また、これを素材とした表面処理鋼板なども用いる
ことができる。
【0017】
【実施例】成分組成としてC:0.002 wt%, Si:0.005
wt%, Mn:0.25wt%, P:0.012wt%, S:0.011 wt%,
Al:0.04wt%, N:0.002 wt%, Ti:0.035 wt%さら
にNb:0.007 wt%になる厚さ200 mmになる深絞り冷延鋼
板用のスラブ (Ar3変態点:約 880℃) を1050℃で1時
間加熱したのち、最終粗圧延の圧下率を15〜40%とする
粗圧延を3パスで行い、まず30mmのシートバーとしてか
ら、引き続き最終仕上げ圧延の圧下率を15〜30%とする
熱間圧延を無潤滑で行い仕上温度 750〜810℃の温度域
で行い板厚3.5 mmに仕上げ、600 ℃で巻き取相当の処理
を1時間行い室温まで空冷にて冷却した。そして、酸洗
処理に続いて圧下率を50〜90%の範囲で変化させた冷間
圧延を行った。熱間圧延条件、冷間圧延条件、得られた
鋼板の引張特性をそれぞれ表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】得られた冷延鋼板からサンプルを採取して
まず目視判定にて1〜5段階のランク付けをし、官能試
験用の標準サンプルとした。そして、標準サンプルのリ
ジングに対して直角方向、測定距離15mmの表面粗度測定
(断面曲線とうねり曲線) を行い、平均粗さRa とうね
り高さW cm を測定した。そして、さらに、うねり曲線
については任意の範囲を抽出、解析して相関係数が0.5
〜1.0 の直線L(長さ2〜20mm)とその範囲Aのうねり
曲線を抜き取り、範囲Aにおけるうねり曲線のLから最
も離れた最大値Wmax (μm)と最小値Wmin (μm)
に接し直線Lとの関係が平行になる2本の直線の相互間
隔W(μm)を測定した。その結果を表2および図4に
示す。
【0020】
【表2】
【0021】表2、図4から明らかなように単純に断面
曲線とうねり曲線から平均粗さRaやうねり高さWcmを
測定したり、あるいは相関係数が0.7 に満たない近似直
線に基づいて平行線の相互間隔Wを求めても目視でリジ
ングの発生傾向の評価と対応しないのが明らかである。
【0022】これに対してこの発明に従い評価したもの
については目視による結果と対応しているのが明らかで
ある。なお、この実施例では冷間圧延での圧下率の最小
値は50%であるが、図4の結果から鋼板の製造に際して
圧下率を例えば50%未満とすることにリジングの発生に
有利であることが確認された。
【0023】
【発明の効果】この発明によれば、リジングの発生状況
を正確に評価できるので、従来行われていた目視 (官
能) 判定による評価と異なり測定者間による誤差をなく
すことができ、成形加工後の形状 (反り等) によって結
果が大きく相違するような問題を解消することができ
る。さらに、従来困難であった無潤滑の温間圧延を利用
したリジング発生のない薄鋼を低コストで得る指標とし
て特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は3次元表示によるリジング発生素材の表
面粗度パターン (断面曲線) を示した図である。
【図2】ろ波うねり曲線と最適相関係数部の選定要領を
示した図である。
【図3】うねり曲線からの最大値Wmax と最小値Wmin
およびWの測定要領を示した図である。
【図4】目視判定値とうねりの最大幅Wとの相関を示し
た図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 成形加工を受けた薄鋼板の表面における
    筋状欠陥の発生状況を評価するに当たり、 まず、JIS B 0610にて示される「ろ波うねり曲線」を測
    定し、その曲線を構成する各々の点を最小自乗法にて近
    似して、相関係数が0.7 〜1.0 を満足する直線Lを求め
    このLとその範囲Aを抜き取り、さらに範囲Aにおける
    うねり曲線のLから最も離れた最大値Wmax (μm) と
    最小値Wmin (μm)および直線Lとの関係が平行であ
    り、かつ、Wmax とWmin にそれぞれ接する直線の相互
    間隔W(μm) を測定することを特徴とする、薄鋼板に
    おける筋状欠陥の評価方法。
  2. 【請求項2】 筋状欠陥の判断は間隔Wが 6.0μm 以下
    であるかどうかで行う、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 温間圧延鋼板またはこれをさらに冷延、
    焼鈍して得られる板において、間隔Wが 0.5〜6.0 μm
    の範囲を筋状欠陥抑制に好適な範囲であるとすると、請
    求項1記載の方法。
JP8000286A 1996-01-05 1996-01-05 薄鋼板における筋状欠陥の評価方法 Pending JPH09189540A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2420414A (en) * 2004-11-01 2006-05-24 Detroit Diesel Corp Assessing the surface quality of the valve seating region of a fuel injector assembly
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KR101066582B1 (ko) * 2008-12-24 2011-09-22 주식회사 포스코 페라이트계 스테인레스 강의 리징 평가방법
JP2018197690A (ja) * 2017-05-23 2018-12-13 トヨタ自動車株式会社 3次元曲面上の凹凸形状測定方法

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US7171332B2 (en) 2004-11-01 2007-01-30 Detroit Diesel Corporation Method of assessing a surface of a fuel injector assembly
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