JPH0967645A - 剪断加工後の伸びフランジ性に優れた薄鋼板及びその薄鋼板を用いた素板 - Google Patents
剪断加工後の伸びフランジ性に優れた薄鋼板及びその薄鋼板を用いた素板Info
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- JPH0967645A JPH0967645A JP24533095A JP24533095A JPH0967645A JP H0967645 A JPH0967645 A JP H0967645A JP 24533095 A JP24533095 A JP 24533095A JP 24533095 A JP24533095 A JP 24533095A JP H0967645 A JPH0967645 A JP H0967645A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】剪断加工後の伸びフランジ性に優れた高強度薄
鋼板およびこの薄鋼板を板厚以下の取り代で剪断加工し
た素板を提供する。 【解決手段】 本発明の薄鋼板は、化学組成が重量％
で、Ｃ：０．０８〜０．２５％、Ｍｎ：０．８〜３．０
％、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．０１〜０．１％、
Ｎ：０．００１〜０．０１０％を含有し、残部Ｆｅ及び
不可避的不純物からなり、組織が低温変態生成相又はこ
れとフェライトとの複合相からなり、降伏比が０．７以
上である。また前記鋼成分を含有し、組織が低温変態生
成相とフェライトとの複合相からなり、フェライト相の
硬さＨｖ（α）に対する低温変態生成相の硬さＨｖ
（Ｓ）の比Ｈｖ（α）／Ｈｖ（Ｓ）が０．３〜０．６
で、かつ特定形状を有する低温変態生成相の個数が１０
4 μm2当たり２０個以下である。
鋼板およびこの薄鋼板を板厚以下の取り代で剪断加工し
た素板を提供する。 【解決手段】 本発明の薄鋼板は、化学組成が重量％
で、Ｃ：０．０８〜０．２５％、Ｍｎ：０．８〜３．０
％、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．０１〜０．１％、
Ｎ：０．００１〜０．０１０％を含有し、残部Ｆｅ及び
不可避的不純物からなり、組織が低温変態生成相又はこ
れとフェライトとの複合相からなり、降伏比が０．７以
上である。また前記鋼成分を含有し、組織が低温変態生
成相とフェライトとの複合相からなり、フェライト相の
硬さＨｖ（α）に対する低温変態生成相の硬さＨｖ
（Ｓ）の比Ｈｖ（α）／Ｈｖ（Ｓ）が０．３〜０．６
で、かつ特定形状を有する低温変態生成相の個数が１０
4 μm2当たり２０個以下である。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は伸びフランジ性に優
れた高強度薄鋼板及びその薄鋼板を用いた素板に関する
ものであり、自動車部品など伸びフランジ加工が問題と
なる工業分野に広く用いられる。
れた高強度薄鋼板及びその薄鋼板を用いた素板に関する
ものであり、自動車部品など伸びフランジ加工が問題と
なる工業分野に広く用いられる。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えば、自動車の安全性の向上
と、燃費節減のための軽量化に対する要求の高まりを背
景として、加工性に優れた高強度薄鋼板が使用されるに
至っている。このような薄鋼坂としては、既に、析出、
固溶、組織強化等の種々の手段によるものが従来より知
られているが、特に、最近においては、熱間制御圧延技
術や連続焼鈍技術の普及に伴って、マルテンサイトやべ
イナイトのような硬い低温変態生成相による強化能を利
用して製造される、強度・延性バランスに優れる複合組
織高強度薄鋼板が広く使用されるに至っている。
と、燃費節減のための軽量化に対する要求の高まりを背
景として、加工性に優れた高強度薄鋼板が使用されるに
至っている。このような薄鋼坂としては、既に、析出、
固溶、組織強化等の種々の手段によるものが従来より知
られているが、特に、最近においては、熱間制御圧延技
術や連続焼鈍技術の普及に伴って、マルテンサイトやべ
イナイトのような硬い低温変態生成相による強化能を利
用して製造される、強度・延性バランスに優れる複合組
織高強度薄鋼板が広く使用されるに至っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の薄鋼板では、強
度・延性バランスには優れるものの、その延性は均一伸
びが主体であり、伸びフランジ加工において重要な局部
延性に劣り、高い伸びフランジ性を要求される用途には
使用しにくい面があった。本発明はかかる課題を解決す
るためになされたもので、剪断加工後の伸びフランジ性
に優れた高強度薄鋼板およびこれを用いた素板を提供す
るものである。
度・延性バランスには優れるものの、その延性は均一伸
びが主体であり、伸びフランジ加工において重要な局部
延性に劣り、高い伸びフランジ性を要求される用途には
使用しにくい面があった。本発明はかかる課題を解決す
るためになされたもので、剪断加工後の伸びフランジ性
に優れた高強度薄鋼板およびこれを用いた素板を提供す
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の薄鋼板は、化学
組成が重量％で、 Ｃ：０．０８〜０．２５％、Ｍｎ：０．８〜３．０％ Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．０１〜０．１％ Ｎ：０．００１〜０．０１０％ を含有し、必要に応じて更に Ｓｉ：０．０１〜２．５％ Ｃｒ：０．０１〜１．５％ Ｍｏ：０．０１〜１．０％ Ｃｕ：０．０５〜１．０％ の内から１種以上および／又は Ｔｉ：０．０１〜０．２０％ Ｎｂ：０．１０〜０．０１％ Ｖ ：０．１０〜０．０１％ Ｚｒ：０．１０〜０．０１％ Ｗ ：０．１０〜０．０１％ Ｂ ：０．０００３〜０．００６０％ Ｃａ：０．０００４〜０．０１００％ REM ：０．０００４〜０．０１００％ の内から１種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純
物からなり、組織が低温変態生成相又はこれとフェライ
トとの複合相からなり、降伏比が０．７以上である。
組成が重量％で、 Ｃ：０．０８〜０．２５％、Ｍｎ：０．８〜３．０％ Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．０１〜０．１％ Ｎ：０．００１〜０．０１０％ を含有し、必要に応じて更に Ｓｉ：０．０１〜２．５％ Ｃｒ：０．０１〜１．５％ Ｍｏ：０．０１〜１．０％ Ｃｕ：０．０５〜１．０％ の内から１種以上および／又は Ｔｉ：０．０１〜０．２０％ Ｎｂ：０．１０〜０．０１％ Ｖ ：０．１０〜０．０１％ Ｚｒ：０．１０〜０．０１％ Ｗ ：０．１０〜０．０１％ Ｂ ：０．０００３〜０．００６０％ Ｃａ：０．０００４〜０．０１００％ REM ：０．０００４〜０．０１００％ の内から１種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純
物からなり、組織が低温変態生成相又はこれとフェライ
トとの複合相からなり、降伏比が０．７以上である。
【０００５】あるいは、前記鋼成分を含有し、組織が低
温変態生成相とフェライトとの複合相からなり、フェラ
イト相の硬さＨｖ（α）に対する低温変態生成相の硬さ
Ｈｖ（Ｓ）の比Ｈｖ（α）／Ｈｖ（Ｓ）が０．３〜０．
６で、かつ板厚断面内で圧延方向の長さＬと板厚方向の
長さＨとの比Ｈ／Ｌが０．５以下の形状を有する低温変
態生成相の個数が１０4 μm2当たり２０個以下である。
温変態生成相とフェライトとの複合相からなり、フェラ
イト相の硬さＨｖ（α）に対する低温変態生成相の硬さ
Ｈｖ（Ｓ）の比Ｈｖ（α）／Ｈｖ（Ｓ）が０．３〜０．
６で、かつ板厚断面内で圧延方向の長さＬと板厚方向の
長さＨとの比Ｈ／Ｌが０．５以下の形状を有する低温変
態生成相の個数が１０4 μm2当たり２０個以下である。
【０００６】また、本発明の素板は、前記成分、組織、
降伏比あるいはＨｖ（α）／Ｈｖ（Ｓ）比及び所定形状
の低温変態生成相の個数を有する薄鋼板を用いて、一次
加工により概略の素板形状を形成した後、少なくとも伸
びフランジ成形を受ける部位に対して二次加工として取
り代が板厚以下の剪断加工を施して最終の素板形状を形
成したものである。二次加工の際の工具のクリアランス
は、板厚の３０％以下にするのがよい。
降伏比あるいはＨｖ（α）／Ｈｖ（Ｓ）比及び所定形状
の低温変態生成相の個数を有する薄鋼板を用いて、一次
加工により概略の素板形状を形成した後、少なくとも伸
びフランジ成形を受ける部位に対して二次加工として取
り代が板厚以下の剪断加工を施して最終の素板形状を形
成したものである。二次加工の際の工具のクリアランス
は、板厚の３０％以下にするのがよい。
【０００７】前記一次加工としては剪断加工、切削等の
機械加工、レーザー加工等のエネルギービーム加工など
の適宜の加工法が適用されるが、剪断加工が生産性、経
済性に優れる。また、剪断加工としては代表的には打抜
き加工が適用されるが、素板の形状によっては、シャー
切断加工も適用可能である。尚、一次加工には加工段数
が複数段からなるものをも含む。
機械加工、レーザー加工等のエネルギービーム加工など
の適宜の加工法が適用されるが、剪断加工が生産性、経
済性に優れる。また、剪断加工としては代表的には打抜
き加工が適用されるが、素板の形状によっては、シャー
切断加工も適用可能である。尚、一次加工には加工段数
が複数段からなるものをも含む。
【０００８】尚、本発明にかかる薄鋼板は、鋼板製造後
に、例えば亜鉛めっき等の各種めっきを施してもよく、
また有機皮膜を塗布形成してもよいことは勿論であり、
これらの処理を行っても、優れた伸びフランジ性を発揮
する。
に、例えば亜鉛めっき等の各種めっきを施してもよく、
また有機皮膜を塗布形成してもよいことは勿論であり、
これらの処理を行っても、優れた伸びフランジ性を発揮
する。
【０００９】
【発明の実施の形態】先ず、本発明の薄鋼板の成分限定
理由について説明する。以下、単位は重量％である。 Ｃ：０．０８〜０．２５％ Ｃは加熱後の急冷によって低温変態生成相を生じさせる
ために必要であり、強度を確保するのに十分な量の低温
変態生成相を得るためには、少なくとも０．０８％を添
加する必要がある。しかし、添加量が０．２５％を越え
ると、延性が低下し、またスポット溶接性にも劣るよう
になるので、添加量の上限を０．２５％とする。
理由について説明する。以下、単位は重量％である。 Ｃ：０．０８〜０．２５％ Ｃは加熱後の急冷によって低温変態生成相を生じさせる
ために必要であり、強度を確保するのに十分な量の低温
変態生成相を得るためには、少なくとも０．０８％を添
加する必要がある。しかし、添加量が０．２５％を越え
ると、延性が低下し、またスポット溶接性にも劣るよう
になるので、添加量の上限を０．２５％とする。
【００１０】Ｍｎ：０．８〜３．０％ Ｍｎはオーステナイト相の焼き入れ性を高め、冷却過程
において低温変態生成物、特に主としてマルテンサイト
からなる低温変態生成物の生成を容易にすると共にフェ
ライトを強化し、延性を高める効果を有する。０．８％
未満ではかかる効果が過少であり、一方３．０％を越え
て添加しても上記効果が飽和し、また偏析により加工性
が劣化するようになるので、添加量の上限を３．０重量
％とする。
において低温変態生成物、特に主としてマルテンサイト
からなる低温変態生成物の生成を容易にすると共にフェ
ライトを強化し、延性を高める効果を有する。０．８％
未満ではかかる効果が過少であり、一方３．０％を越え
て添加しても上記効果が飽和し、また偏析により加工性
が劣化するようになるので、添加量の上限を３．０重量
％とする。
【００１１】Ｓ：０．０１％以下 Ｓは硫化物系の介在物を生成させる。該介在物は金属と
の間で電位差を生じ、腐食の起点となるため、Ｓ濃度は
低い程よい。特に０．０１％を越えると、硫化物系の介
在物の量が増加し、耐孔あき腐食性が極端に劣化するよ
うになるため、その上限を０．０１％とする。
の間で電位差を生じ、腐食の起点となるため、Ｓ濃度は
低い程よい。特に０．０１％を越えると、硫化物系の介
在物の量が増加し、耐孔あき腐食性が極端に劣化するよ
うになるため、その上限を０．０１％とする。
【００１２】Ａｌ：０．０１〜０．１％ Ａｌは脱酸の目的で添加されるが、０．０１％未満では
その作用が過少であり、鋼中の酸素含有量を低減できな
い。一方、０．１％を越えて添加してもその効果が飽和
するため、その上限を０．１％、好ましくは０．００５
％とする。
その作用が過少であり、鋼中の酸素含有量を低減できな
い。一方、０．１％を越えて添加してもその効果が飽和
するため、その上限を０．１％、好ましくは０．００５
％とする。
【００１３】Ｎ：０．００１〜０．０１０％ Ｎ含有量が多くなると、時効が発生し、プレス成形時に
不均一変形が生じ、伸びフランジ成形性を低下させるた
め、その上限は０．０１０％とする。一方、０．００１
％未満になると、ＡｌＮの析出量が少なくなり結晶粒の
微細化効果がなくなるため、０．００１％を下限とす
る。
不均一変形が生じ、伸びフランジ成形性を低下させるた
め、その上限は０．０１０％とする。一方、０．００１
％未満になると、ＡｌＮの析出量が少なくなり結晶粒の
微細化効果がなくなるため、０．００１％を下限とす
る。
【００１４】本発明の薄鋼板は、叙上の成分を含み、残
部Ｆｅ及び不可避的不純物からなるが、更に必要に応じ
て下記Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｕの１種以上及び／又はＴ
ｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒ，Ｗ，Ｂ，Ｃａ，REM の１種以上を
含有することができる。尚、Ｐは材質を脆くするため少
ない程く、本発明では０．１０％以下に止めるのがよ
い。
部Ｆｅ及び不可避的不純物からなるが、更に必要に応じ
て下記Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｕの１種以上及び／又はＴ
ｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒ，Ｗ，Ｂ，Ｃａ，REM の１種以上を
含有することができる。尚、Ｐは材質を脆くするため少
ない程く、本発明では０．１０％以下に止めるのがよ
い。
【００１５】Ｓｉ：０．０１〜２．５％ Ｓｉは、鋼の延性、特に局部延性を劣化させることな
く、鋼の強度を高めるために非常に有効な元素であり、
０．０１％以上含有させることによって、優れた強度・
延性バランスを得ることができる。しかし、２．５％を
越えると、鋼の製造費用を高めるほか、熱延時の変形抵
抗が高くなり、適正な再結晶温度域を高温に移行させる
ので、その上限を２．５％とする。好ましくは、０．１
〜２．０％である。
く、鋼の強度を高めるために非常に有効な元素であり、
０．０１％以上含有させることによって、優れた強度・
延性バランスを得ることができる。しかし、２．５％を
越えると、鋼の製造費用を高めるほか、熱延時の変形抵
抗が高くなり、適正な再結晶温度域を高温に移行させる
ので、その上限を２．５％とする。好ましくは、０．１
〜２．０％である。
【００１６】Ｃｒ：０．０１〜１．５％ Ｃｒは鋼の焼き入れ性を高め、高強度化に有効な低温変
態生成物を生成する作用を有する。０．０１％未満では
かかる作用が過少であり、好ましくは０．１％以上がよ
い。一方、１．５％を越えると効果が飽和するばかりで
なく、鋼の塗装性が低下するようになるので、その上限
を１．５％とする。
態生成物を生成する作用を有する。０．０１％未満では
かかる作用が過少であり、好ましくは０．１％以上がよ
い。一方、１．５％を越えると効果が飽和するばかりで
なく、鋼の塗装性が低下するようになるので、その上限
を１．５％とする。
【００１７】Ｍｏ：０．０１〜１．０％ Ｍｏは鋼の強度を高め、結晶粒を微細化し、降伏強度を
向上させる作用を有する。０．０１％未満ではかかる作
用が過少であり、好ましくは０．１％以上がよい。一
方、１．０％を越えると効果が飽和するうえ高価になる
ため、その上限を１．０％とする。
向上させる作用を有する。０．０１％未満ではかかる作
用が過少であり、好ましくは０．１％以上がよい。一
方、１．０％を越えると効果が飽和するうえ高価になる
ため、その上限を１．０％とする。
【００１８】Ｃｕ：０．０５〜１．０％ Ｃｕはその析出により鋼の強化および降伏強度を高める
作用を有する。０．０５％未満ではその作用が過少であ
り、一方１．０％を越えると表面品質が低下するため、
その含有範囲を０．０５〜１．０％とする。
作用を有する。０．０５％未満ではその作用が過少であ
り、一方１．０％を越えると表面品質が低下するため、
その含有範囲を０．０５〜１．０％とする。
【００１９】Ｔｉ：０．０１〜０．０２％ Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒ及びＷ：０．０１〜０．１０％ これらの元素はは炭化物、窒化物等の析出物を形成し鋼
を強化するとともに、結晶粒を微細にして降伏強度を高
めるのに有効である。かかる作用を得るためにはいずれ
の元素についても０．０１％以上は必要であるが、Ｔｉ
は０．２０％を越えると、またＮｂ，Ｖ，Ｚｒ及びＷは
０．１０％を越えるとその効果が飽和するようになるた
め、これを上限とする。
を強化するとともに、結晶粒を微細にして降伏強度を高
めるのに有効である。かかる作用を得るためにはいずれ
の元素についても０．０１％以上は必要であるが、Ｔｉ
は０．２０％を越えると、またＮｂ，Ｖ，Ｚｒ及びＷは
０．１０％を越えるとその効果が飽和するようになるた
め、これを上限とする。
【００２０】Ｂ ：０．０００３〜０．００６０％ Ｂは焼き入れ効果を高め、高強度化に有効な低温変態生
成物を生成する作用を有する。０．０００３％未満では
その作用が過少であり、一方０．００６０％を越えると
効果が飽和するばかりでなく、鋼の延性が低下するよう
になるので、これを上限とする。
成物を生成する作用を有する。０．０００３％未満では
その作用が過少であり、一方０．００６０％を越えると
効果が飽和するばかりでなく、鋼の延性が低下するよう
になるので、これを上限とする。
【００２１】Ｃａ，REM ：０．０００４〜０．０１００
％ Ｃａ，ＲＥＭは介在物を球状化して鋼の伸びフランジ性
を高める効果を有する。いずれの元素についても０．０
００４％未満ではかかる効果が過少であり、一方０．０
１００％を越えると効果が飽和するようになるので、こ
れを上限とする。
％ Ｃａ，ＲＥＭは介在物を球状化して鋼の伸びフランジ性
を高める効果を有する。いずれの元素についても０．０
００４％未満ではかかる効果が過少であり、一方０．０
１００％を越えると効果が飽和するようになるので、こ
れを上限とする。
【００２２】請求項１の発明の薄鋼板の組織について
は、高強度確保の観点から、低温生成相であるべイナイ
ト、マルテンサイトおよび焼戻しマルテンサイトの内の
単層あるいは複相とする。あるいは、これらの内１種以
上を含む低温生成相とフェライトとの複合相であっても
よい。フェライトの体積率は特に限定されないが、高降
伏比を得るためには体積率で５５０００／ＴＳ（ＴＳ：
引張強度、単位Ｎ／mm2）％以下が好ましい。
は、高強度確保の観点から、低温生成相であるべイナイ
ト、マルテンサイトおよび焼戻しマルテンサイトの内の
単層あるいは複相とする。あるいは、これらの内１種以
上を含む低温生成相とフェライトとの複合相であっても
よい。フェライトの体積率は特に限定されないが、高降
伏比を得るためには体積率で５５０００／ＴＳ（ＴＳ：
引張強度、単位Ｎ／mm2）％以下が好ましい。
【００２３】更に、請求項１にかかる発明の薄鋼板は、
降伏比が０．７以上であることが必要である。後述の実
施例から明らかな通り、０．７未満では２次加工後の伸
びフランジ特性が低くなるからである。この原因は明確
ではないが、降伏比が０．７未満と低いと、剪断加工端
面から内部への加工硬化層の厚さが大きくなり、端面の
加工性が低下するものと考えられる。
降伏比が０．７以上であることが必要である。後述の実
施例から明らかな通り、０．７未満では２次加工後の伸
びフランジ特性が低くなるからである。この原因は明確
ではないが、降伏比が０．７未満と低いと、剪断加工端
面から内部への加工硬化層の厚さが大きくなり、端面の
加工性が低下するものと考えられる。
【００２４】また、請求項２にかかる発明では、フェラ
イト相の硬さＨｖ（α）に対する低温変態生成相の硬さ
Ｈｖ（Ｓ）の比Ｈｖ（α）／Ｈｖ（Ｓ）を０．３以上と
する。これは強加工時にフェライトと低温変態生成物と
の界面でのボイドの生成を抑制するためであり、その結
果、材料の局部延性が改善され、伸びフランジ性が向上
する。しかし、上記硬さの比を必要以上に大きくして
も、局部延性を改善する効果が飽和し、更に強度及び延
性の確保のために多量の合金元素の添加を必要とするよ
うになり、その結果として鋼の製造コストを高めること
になるので、本発明においては前記比の上限を０．６と
する。
イト相の硬さＨｖ（α）に対する低温変態生成相の硬さ
Ｈｖ（Ｓ）の比Ｈｖ（α）／Ｈｖ（Ｓ）を０．３以上と
する。これは強加工時にフェライトと低温変態生成物と
の界面でのボイドの生成を抑制するためであり、その結
果、材料の局部延性が改善され、伸びフランジ性が向上
する。しかし、上記硬さの比を必要以上に大きくして
も、局部延性を改善する効果が飽和し、更に強度及び延
性の確保のために多量の合金元素の添加を必要とするよ
うになり、その結果として鋼の製造コストを高めること
になるので、本発明においては前記比の上限を０．６と
する。
【００２５】更にまた、請求項２にかかる発明では、圧
延方向の長さＬと板厚方向の長さＨとの比Ｈ／Ｌが０．
５以下の低温変態生成相の個数を板厚断面内で１０4 μ
m 2当たり２０個以下とする。これは剪断加工時に破断
面に生じるミクロボイドの発生を抑制し、プレス成形に
おける伸びフランジ特性を向上させるためである。Ｈ／
Ｌが０．５以上の低温変態生成相の個数は特に限定しな
い。
延方向の長さＬと板厚方向の長さＨとの比Ｈ／Ｌが０．
５以下の低温変態生成相の個数を板厚断面内で１０4 μ
m 2当たり２０個以下とする。これは剪断加工時に破断
面に生じるミクロボイドの発生を抑制し、プレス成形に
おける伸びフランジ特性を向上させるためである。Ｈ／
Ｌが０．５以上の低温変態生成相の個数は特に限定しな
い。
【００２６】尚、本発明の薄鋼板は通常の方法、例えば
熱間圧延により、あるいは熱間圧延後、酸洗・冷間圧延
・焼鈍により製造され、製造方法は特に限定はされな
い。
熱間圧延により、あるいは熱間圧延後、酸洗・冷間圧延
・焼鈍により製造され、製造方法は特に限定はされな
い。
【００２７】また、前記薄鋼板を用いた本発明の素板
は、一次加工により概略の素板形状を形成した後、少な
くとも伸びフランジ成形を受ける部位に対して、取り代
が板厚以下、好ましくは板厚の３０％以下の剪断加工を
施して最終の素板形状を形成するものである。取り代が
板厚を越えると、加工により除去される領域が大きくな
って、剪断加工の際に端面に大きな剪断力が作用するよ
うになり、剪断加工端面に導入される加工硬化層の領域
や硬化度合いが大きくなり、端面の伸びフランジ性が劣
化するようになる。前記二次加工の際の工具のクリアラ
ンスは板厚の３０％以下にすることが好ましい。また、
クリアランスを板厚の３０％以下に止めることにより、
剪断加工端面のバリが小さくなり、伸びフランジ性をよ
り向上することができる。尚、取り代、剪断加工工具の
クリアランスは小さいほど効果的であるが、あまり小さ
いと金型の製作や維持管理にコストがかかるようになる
ため、実用的には板厚の１０％以上に設定するのがよ
い。
は、一次加工により概略の素板形状を形成した後、少な
くとも伸びフランジ成形を受ける部位に対して、取り代
が板厚以下、好ましくは板厚の３０％以下の剪断加工を
施して最終の素板形状を形成するものである。取り代が
板厚を越えると、加工により除去される領域が大きくな
って、剪断加工の際に端面に大きな剪断力が作用するよ
うになり、剪断加工端面に導入される加工硬化層の領域
や硬化度合いが大きくなり、端面の伸びフランジ性が劣
化するようになる。前記二次加工の際の工具のクリアラ
ンスは板厚の３０％以下にすることが好ましい。また、
クリアランスを板厚の３０％以下に止めることにより、
剪断加工端面のバリが小さくなり、伸びフランジ性をよ
り向上することができる。尚、取り代、剪断加工工具の
クリアランスは小さいほど効果的であるが、あまり小さ
いと金型の製作や維持管理にコストがかかるようになる
ため、実用的には板厚の１０％以上に設定するのがよ
い。
【００２８】
【実施例】表１に示す化学組成を有する供試鋼を溶製
し、加熱温度１２００℃、仕上げ温度８００℃以上とし
て熱間圧延を行い、巻取り温度を７００〜２００℃に変
化させて１．６ｍｍ厚さの種々の組織の熱延鋼板を得
た。また、一部の材料については、３．２ｍｍ厚さの熱
延鋼板を得た後、酸洗・冷間圧延し、その後連続焼鈍に
より組織を種々変化させて１．６ｍｍ厚さの冷延鋼板を
得た。
し、加熱温度１２００℃、仕上げ温度８００℃以上とし
て熱間圧延を行い、巻取り温度を７００〜２００℃に変
化させて１．６ｍｍ厚さの種々の組織の熱延鋼板を得
た。また、一部の材料については、３．２ｍｍ厚さの熱
延鋼板を得た後、酸洗・冷間圧延し、その後連続焼鈍に
より組織を種々変化させて１．６ｍｍ厚さの冷延鋼板を
得た。
【００２９】
【表１】
【００３０】得られた薄鋼板の種々の試料について、フ
ェライトの体積率，低温変態生成相の種類、降伏比、引
張強度および伸びフランジ性を調べた。これらの結果を
表２に示す。ここでは、打抜き穴の穴拡げ試験を行い、
得られた限界穴拡げ率λ（％）を用いて伸びフランジ性
を評価した。穴拡げ試験要領は、鋼板に打抜き加工によ
り開けた丸穴を下穴として、更に２次打抜き加工のポン
チとダイとのクリアランスを表２のように設定し、取り
代を板厚の５０％として二次打抜き加工を行い、得られ
た打抜き穴（直径Ａ＝１０ｍｍφ）に頂角６０°の円錐
ポンチを差し込んで、穴を拡げ、穴の周りに生じた割れ
が板厚を貫通したときの穴の直径Ｄを測定し、下記式に
より限界穴拡げ率λ（％）を求めた。 λ（％）＝｛（Ｄ−Ａ）／Ａ｝×１００
ェライトの体積率，低温変態生成相の種類、降伏比、引
張強度および伸びフランジ性を調べた。これらの結果を
表２に示す。ここでは、打抜き穴の穴拡げ試験を行い、
得られた限界穴拡げ率λ（％）を用いて伸びフランジ性
を評価した。穴拡げ試験要領は、鋼板に打抜き加工によ
り開けた丸穴を下穴として、更に２次打抜き加工のポン
チとダイとのクリアランスを表２のように設定し、取り
代を板厚の５０％として二次打抜き加工を行い、得られ
た打抜き穴（直径Ａ＝１０ｍｍφ）に頂角６０°の円錐
ポンチを差し込んで、穴を拡げ、穴の周りに生じた割れ
が板厚を貫通したときの穴の直径Ｄを測定し、下記式に
より限界穴拡げ率λ（％）を求めた。 λ（％）＝｛（Ｄ−Ａ）／Ａ｝×１００
【００３１】
【表２】
【００３２】表２に示した試料No. １〜１３、２１〜３
０について、引張強度ＴＳと伸びフランジ性との関係を
整理したグラフを図１に示す。
０について、引張強度ＴＳと伸びフランジ性との関係を
整理したグラフを図１に示す。
【００３３】前記表２および図１から、同じ引張強度を
有していても降伏比が本発明範囲外では、例えば試料N
o. １２とNo. ２３から明らかな通り、伸びフランジ性
が著しく低減することが分かる。また、降伏比が本発明
範囲内でも、成分が本発明範囲外のもの、例えば試料N
o. ７，８，１０では良好な引張強度と伸びフランジ性
とが兼備していない。これに対し、本発明の薄鋼板は６
００Ｎ／mm2 以上の高強度を有し、しかも強度に対応し
た良好な伸びフランジ性が得られている。また、試料N
o. ４１〜４５から明らかな通り、二次打抜き加工のク
リアランスを３０％以下にすることで、特に良好な伸び
フランジ性が得られることが分かる。
有していても降伏比が本発明範囲外では、例えば試料N
o. １２とNo. ２３から明らかな通り、伸びフランジ性
が著しく低減することが分かる。また、降伏比が本発明
範囲内でも、成分が本発明範囲外のもの、例えば試料N
o. ７，８，１０では良好な引張強度と伸びフランジ性
とが兼備していない。これに対し、本発明の薄鋼板は６
００Ｎ／mm2 以上の高強度を有し、しかも強度に対応し
た良好な伸びフランジ性が得られている。また、試料N
o. ４１〜４５から明らかな通り、二次打抜き加工のク
リアランスを３０％以下にすることで、特に良好な伸び
フランジ性が得られることが分かる。
【００３４】上記実施例のほか、前記鋼板を用いて、フ
ェライト相の硬さＨｖ（α）に対する低温変態生成相の
硬さＨｖ（Ｓ）の比Ｈｖ（α）／Ｈｖ（Ｓ）及び圧延方
向長さＬと板厚方向の長さＨとの比Ｈ／Ｌが０．５以下
の低温変態生成相の個数（板厚断面内における１０4 μ
m 2 当たりの個数）並びに引張強度及び限界穴拡げ率を
測定した。ここでは、限界穴拡げ率λ（％）を測定する
に当たり、二次打抜き加工時の金型クリアランスを板厚
の１５％、取り代を板厚の３０％として、直径Ａ＝２０
ｍｍφの打抜き穴を得た。得られた結果を表３に示す。
ェライト相の硬さＨｖ（α）に対する低温変態生成相の
硬さＨｖ（Ｓ）の比Ｈｖ（α）／Ｈｖ（Ｓ）及び圧延方
向長さＬと板厚方向の長さＨとの比Ｈ／Ｌが０．５以下
の低温変態生成相の個数（板厚断面内における１０4 μ
m 2 当たりの個数）並びに引張強度及び限界穴拡げ率を
測定した。ここでは、限界穴拡げ率λ（％）を測定する
に当たり、二次打抜き加工時の金型クリアランスを板厚
の１５％、取り代を板厚の３０％として、直径Ａ＝２０
ｍｍφの打抜き穴を得た。得られた結果を表３に示す。
【００３５】
【表３】
【００３６】表３より、本発明実施例は、６００Ｎ／mm
2 以上の高強度を有し、しかもλが１００％以上であ
り、優れた伸びフランジ特性を具備していることが分か
る。これに対して、本発明鋼種を用いた場合でも、所定
の硬さ比が本発明範囲未満の試料No. ５１，５３，５
７，６０，６４では伸びフランジ特性が劣る。また、本
発明鋼種を用い、所定の硬さ比を満足する場合でも、低
温変態生成相の個数が本発明範囲より多いもの（試料N
o. ６７，７１）では、高強度であるものの、満足な伸
びフランジ特性が得られていない。
2 以上の高強度を有し、しかもλが１００％以上であ
り、優れた伸びフランジ特性を具備していることが分か
る。これに対して、本発明鋼種を用いた場合でも、所定
の硬さ比が本発明範囲未満の試料No. ５１，５３，５
７，６０，６４では伸びフランジ特性が劣る。また、本
発明鋼種を用い、所定の硬さ比を満足する場合でも、低
温変態生成相の個数が本発明範囲より多いもの（試料N
o. ６７，７１）では、高強度であるものの、満足な伸
びフランジ特性が得られていない。
【００３７】
【発明の効果】本発明の薄鋼板によれば、成分、組織、
降伏比あるいはフェライト相と低温変態生成相との硬さ
比等を所定の範囲に規定したので、優れた強度と伸びフ
ランジ性を兼備させることができる。また、素板の製造
に際し、二次剪断加工の取り代を板厚以下とするので、
優れた伸びフランジ性を発揮させることができる。この
際、二次加工の工具のクリアランスを３０％以下に止め
ることにより、より一層良好な伸びフランジ性を得るこ
とができる。本発明は自動車用はもとより、家電および
建築など厳しい伸びフランジ加工が必要とされる分野に
好適である。
降伏比あるいはフェライト相と低温変態生成相との硬さ
比等を所定の範囲に規定したので、優れた強度と伸びフ
ランジ性を兼備させることができる。また、素板の製造
に際し、二次剪断加工の取り代を板厚以下とするので、
優れた伸びフランジ性を発揮させることができる。この
際、二次加工の工具のクリアランスを３０％以下に止め
ることにより、より一層良好な伸びフランジ性を得るこ
とができる。本発明は自動車用はもとより、家電および
建築など厳しい伸びフランジ加工が必要とされる分野に
好適である。
【図１】実施例にかかる供試鋼の降伏比の相違による引
張強度と伸びフランジ性の関係を示したグラフである。
張強度と伸びフランジ性の関係を示したグラフである。
Claims (7)
- 【請求項１】 化学組成が重量％で Ｃ ：０．０８〜０．２５％ Ｍｎ：０．８〜３．０％ Ｓ ：０．０１％以下 Ａｌ：０．０１〜０．１％ Ｎ ：０．００１〜０．０１０％ を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、組織
が低温変態生成相又はこれとフェライトとの複合相から
なり、降伏比が０．７以上であることを特徴とする剪断
加工後の伸びフランジ性に優れた薄鋼板。 - 【請求項２】 化学組成が重量％で Ｃ ：０．０８〜０．２５％ Ｍｎ：０．８〜３．０％ Ｓ ：０．０１％以下 Ａｌ：０．０１〜０．１％ Ｎ ：０．００１〜０．０１０％ を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、組織
が低温変態生成相とフェライトとの複合相からなり、フ
ェライト相の硬さＨｖ（α）に対する低温変態生成相の
硬さＨｖ（Ｓ）の比Ｈｖ（α）／Ｈｖ（Ｓ）が０．３〜
０．６で、かつ板厚断面内で圧延方向の長さＬと板厚方
向の長さＨとの比Ｈ／Ｌが０．５以下の形状を有する低
温変態生成相の個数が１０4 μm2当たり２０個以下であ
ることを特徴とする剪断加工後の伸びフランジ性に優れ
た薄鋼板。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載した鋼成分に加え
て、重量％で Ｓｉ：０．０１〜２．５％ Ｃｒ：０．０１〜１．５％ Ｍｏ：０．０１〜１．０％ Ｃｕ：０．０５〜１．０％ の内から１種以上を含有する同請求項に記載の剪断加工
後の伸びフランジ性に優れた薄鋼板。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載した鋼成分に加え
て、重量％で Ｔｉ：０．０１〜０．２０％ Ｎｂ：０．０１〜０．１０％ Ｖ ：０．０１〜０．１０％ Ｚｒ：０．０１〜０．１０％ Ｗ ：０．０１〜０．１０％ Ｂ ：０．０００３〜０．００６０％ Ｃａ：０．０００４〜０．０１００％ REM ：０．０００４〜０．０１００％ の内から１種以上を含有する同請求項に記載の剪断加工
後の伸びフランジ性に優れた薄鋼板。 - 【請求項５】 請求項１又は２に記載した鋼成分に加え
て、重量％で Ｓｉ：０．０１〜２．５％ Ｃｒ：０．０１〜１．５％ Ｍｏ：０．０１〜１．０％ Ｃｕ：０．０５〜１．０％ の内から１種以上を含有し、更に Ｔｉ：０．０１〜０．２０％ Ｎｂ：０．０１〜０．１０％ Ｖ ：０．０１〜０．１０％ Ｚｒ：０．０１〜０．１０％ Ｗ ：０．０１〜０．１０％ Ｂ ：０．０００３〜０．００６０％ Ｃａ：０．０００４〜０．０１００％ REM ：０．０００４〜０．０１００％ の内から１種以上を含有する同請求項に記載の剪断加工
後の伸びフランジ性に優れた薄鋼板。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載した
薄鋼板を用いて、一次加工により概略の素板形状を形成
した後、少なくとも伸びフランジ成形を受ける部位に対
して、二次加工として取り代が板厚以下の剪断加工を施
して最終の素板形状を形成することを特徴とする剪断加
工後の伸びフランジ性に優れた薄鋼板を用いた素板。 - 【請求項７】 二次加工として工具のクリアランスが板
厚の３０％以下で、取り代が板厚以下の剪断加工を施す
ことを特徴とする請求項６に記載した剪断加工後の伸び
フランジ性に優れた薄鋼板を用いた素板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24533095A JPH0967645A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 剪断加工後の伸びフランジ性に優れた薄鋼板及びその薄鋼板を用いた素板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24533095A JPH0967645A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 剪断加工後の伸びフランジ性に優れた薄鋼板及びその薄鋼板を用いた素板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0967645A true JPH0967645A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=17132065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24533095A Pending JPH0967645A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 剪断加工後の伸びフランジ性に優れた薄鋼板及びその薄鋼板を用いた素板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0967645A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005528519A (ja) * | 2001-08-29 | 2005-09-22 | シドマール エヌ．ヴイ． | 超高力鋼組成、超高力鋼製品の製造方法及び得られた製品 |
| WO2006038708A1 (ja) | 2004-10-06 | 2006-04-13 | Nippon Steel Corporation | 伸びと穴拡げ性に優れた高強度薄鋼板およびその製造方法 |
| JP2007291464A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度鋼材及びその製造方法 |
| US7371294B2 (en) | 2004-02-02 | 2008-05-13 | Kobe Steel, Ltd. | High-strength cold-rolled steel sheet having outstanding elongation and superior stretch flange formability and method for production therof |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP24533095A patent/JPH0967645A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005528519A (ja) * | 2001-08-29 | 2005-09-22 | シドマール エヌ．ヴイ． | 超高力鋼組成、超高力鋼製品の製造方法及び得られた製品 |
| JP2011063883A (ja) * | 2001-08-29 | 2011-03-31 | Arcelormittal France | 超高力鋼組成、超高力鋼製品の製造方法及び得られた製品 |
| JP4738735B2 (ja) * | 2001-08-29 | 2011-08-03 | アルセロールミタル フランス | 超高張力鋼シート、超高張力鋼シートの製造方法、及び前記方法により得られた超高張力鋼シート |
| US8715427B2 (en) | 2001-08-29 | 2014-05-06 | Arcelormittal France Sa | Ultra high strength steel composition, the process of production of an ultra high strength steel product and the product obtained |
| US7371294B2 (en) | 2004-02-02 | 2008-05-13 | Kobe Steel, Ltd. | High-strength cold-rolled steel sheet having outstanding elongation and superior stretch flange formability and method for production therof |
| WO2006038708A1 (ja) | 2004-10-06 | 2006-04-13 | Nippon Steel Corporation | 伸びと穴拡げ性に優れた高強度薄鋼板およびその製造方法 |
| US8137487B2 (en) | 2004-10-06 | 2012-03-20 | Nippon Steel Corporation | Method of production of high strength thin-gauge steel sheet excellent in elongation and hole expandability |
| EP2690191A2 (en) | 2004-10-06 | 2014-01-29 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | A method of production of high strength thin-gauge steel sheet excellent in elongation and hole expandability |
| JP2007291464A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度鋼材及びその製造方法 |
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