JPH11158580A - 加工性および耐肌荒れ性に優れた極低炭素冷延鋼板 - Google Patents

加工性および耐肌荒れ性に優れた極低炭素冷延鋼板

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JPH11158580A
JPH11158580A JP34399097A JP34399097A JPH11158580A JP H11158580 A JPH11158580 A JP H11158580A JP 34399097 A JP34399097 A JP 34399097A JP 34399097 A JP34399097 A JP 34399097A JP H11158580 A JPH11158580 A JP H11158580A
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JP
Japan
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steel sheet
low carbon
workability
less
grain size
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JP34399097A
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Masaaki Miura
正明 三浦
Yukihiro Uchiumi
幸博 内海
Ichiro Tsukatani
一郎 塚谷
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 極低炭素冷延鋼板において、加工性を損なう
ことなく、耐肌荒れ性を改善するものである。 【解決手段】 重量%でC量が0.01%以下の極低炭
素冷延鋼板である。鋼板の表層のフェライト粒度No. を
a、内層のフェライト粒度No. をbとするとき、a−b
≧0.5、a≧6.0、b≦7.5を満足し、さらに全
板厚に渡って軸比≦1.5の等軸粒からなる。好ましい
成分例は、C:0.01%以下、Si:1.0%以下、
Mn:0.05〜2.0%、P:0.15%以下、S:
0.02%以下、sol.Al:0.01〜0.1%、N:
0.005%以下を含有し、さらにTi:0.002〜
0.1%、Nb:0.002〜0.1%、V:0.00
2〜0.1%、Cr:0.01〜0.5%のうち少なく
とも1種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物
からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明はプレス成形等の加工
用冷延鋼板に関し、成形性および耐肌荒れ性に優れる極
低炭素冷延鋼板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車製造に用いられる鋼板とし
て、加工性の良好な低Cアルミキルド鋼バッチ焼鈍鋼板
が用いられることが多かった。近年、デザイン面または
コストダウンのため、部品の一体成形化等が要求され、
厳しいプレス成形が施される場合が多い。このような場
合、前記鋼板の加工性をさらに向上させるには、粒径の
増大を図らざるをえない。しかし、粒径を増大すると、
プレス成形時に肌荒れが生ずるという問題があった。
【0003】これに対して、特開平2−267242号
公報では、低Cアルミキルド鋼において、等軸粒で、か
つ鋼板の表層と内層の結晶粒径を変化させ、延性を改善
することにより成形性を向上させる技術が開示されてい
る。しかしながら、展伸粒とすることで加工性を向上さ
せている低Cアルミキルド鋼では、肌荒れを生じさせな
い範囲での延性、r値の改善には限界がある。
【0004】このため、最近では、低Cアルミキルド鋼
バッチ焼鈍鋼板を上回る加工性を具備した鋼板として、
C量を10ppmオーダーまで低減し、Ti,Nb等の
炭窒化物形成元素を添加した所謂極低炭素IF鋼板を用
いることが主流となってきている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、本質的に粒成
長性の良い極低炭素IF鋼において、高純度化、焼鈍温
度の増加等による加工性の向上策を講じた場合、プレス
成形等の加工時に肌荒れを招く粗大粒の発生は低Cアル
ミキルド鋼よりも生じ易い。しかしながら、加工性を損
なうことなく、耐肌荒性の防止を図った技術的検討は多
くない。
【0006】例えば、特開平8−188830号公報で
は焼鈍時のヒ−トサイクルを規定することにより粗大粒
の発生を防止しており、これにより表面性状の改善が図
られているが、IF鋼の本来の高加工性については充分
発揮されていないものと考えられる。また、耐2次加工
脆性改善の技術である特開昭63−38556号公報に
は、表層に浸炭されたCを伴う細粒層を有する鋼板が示
されており、この場合、耐肌荒れ性もある程度改善され
ると考えられるが、表層に高濃度のCが存在すると硬質
化による加工性の劣化は避け難く、たとえスキンパス圧
延を施したとしても耐時効性が劣化し、プレス時にスト
レッチャーストレインが発生する懸念がある。
【0007】このように、耐肌荒れ性を満足し、かつ極
低炭素鋼の特徴である高加工性との両立を図る技術につ
いては、現時点において殆ど検討されていないのが実状
である。本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、極
低炭素冷延鋼板において、加工性を損なうことなく、耐
肌荒れ性を改善するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、極低炭素
冷延鋼板の加工性および耐肌荒性と、そのミクロ組織と
の相関を鋭意調査、検討した結果、下記の成分、組織を
有する極低炭素冷延鋼板は優れた特性を有することを見
出し、本発明を完成するに至った。
【0009】すなわち、本発明の極低炭素冷延鋼板は、
重量%で鋼中のC含有量が0.01%以下の極低炭素冷
延鋼板であって、鋼板の表面より全板厚の1/10を占
める表層のフェライト粒度No. をa、板厚中心を中心と
して全板厚の1/2を占める内層のフェライト粒度No.
をbとするとき、a−b≧0.5、a≧6.0、b≦
7.5を満足し、さらに全板厚に渡って軸比≦1.5の
等軸粒からなるものである。
【0010】深絞り用鋼板の加工性を改善するための一
方策として深絞り性の指標であるr値を向上させること
が考えられるが、そのためには結晶粒径を大きくするこ
とが効果的である。通常、深絞り用冷延鋼板の製造にお
いては、冷延後、焼鈍過程で生じる選択的粒成長を利用
して深絞り性を改善しているが、これは粒径の増大が加
工に好ましい集合組織形成に結びつくからである。一
方、加工性に関して、延性も重要な因子であり、これも
結晶粒の増大とともに改善する傾向にある。すなわち、
粒径の増大はr値、伸びの双方を通じて加工性の改善に
寄与する。
【0011】従って、結晶粒径を極限まで増加させれ
ば、加工性も大きく改善されるはずであるが、プレス成
形時に粗大粒が起因となって肌荒れと称する表面性状の
劣化が生じるため、粒径の増加は一定の範囲に制約され
る。
【0012】この肌荒れは鋼板の粒度No. が8程度であ
ればほぼ生じないと言われているが、本発明者らの調
査、検討によると、冷延鋼板の表層(鋼板断面において
表面から全板厚の1/10を占める領域)におけるフェ
ライト粒度No. をa、内層(鋼板断面において板厚中心
を中心として全板厚の1/2を占める領域)におけるフ
ェライト粒度No. をbとしたとき、後述の実施例から明
らかなとおり、(a−b)が0.5以上であれば、下記
の粒度条件の下で、かなりの粗粒であってもその発生を
抑制できることが判明した。
【0013】加工性の見地からはフェライト粒度No. は
大きいほどよいが、自動車外板等の厳しい表面性状が要
求される用途に対しては、表層はより細粒であることが
望ましく、本発明では表層のフェライト粒度No. を少な
くとも6以上とする。もっとも、表層の粒度であっても
過大であると加工性が劣化するようになるため、粒度N
o. 10以下に止めることが好ましい。一方、内層があ
まりに細粒になると加工性を確保することが困難となる
ので、フェライト粒度No. で7.5以下にする。なお、
内層粒度の下限は特に制限されないが、表層と内層の粒
度に2以上の差を付けることは困難であり、実質的には
4以上となろう。
【0014】また、低Cアルミキルド鋼のバッチ焼鈍鋼
板のように展伸粒とすると、等軸粒と比較した場合、同
等の粒度No. においても耐肌荒れ性が劣化し、またr値
の異方性も大きくなるので、本発明では板厚の全範囲に
渡ってフェライト結晶粒を軸比1.5以下の等軸粒とす
る。
【0015】一方、高加工性を得るためには粒径に加え
て、粒界および介在物の性状にも注意を払う必要があ
る。その理由は、加工不良となるネッキングや破断は概
ね粒界または介在物界面を起点に発生するからである。
よって、通常の深絞り用鋼板において破断の起点となる
セメンタイトをできるだけ低減することが必要であり、
本発明では冷延鋼板のC含有量の上限を0.01%以下
に止める。
【0016】本発明の冷延鋼板の成分は、上記のとお
り、Cを0.01%以下とするほか、特に制限されない
が、好適な冷延鋼板の成分(重量%、残部実質的にF
e)を以下に示す。
【0017】Si:1.0%以下 Siは鋼板の伸びの低下を抑制しながら高強度化するた
めに有効な固溶強化元素である。しかし、添加量が多す
ぎると、化成処理性や亜鉛めっき等のめっき密有性を劣
化させるので、その上限を1.0%とする。
【0018】Mn:0.05〜2.0% Mnは熱間脆性の防止を主目的として添加されるが、添
加量が多すぎると延性を劣化させるので、上限を2.0
%とする。一方、0.05%より少ないとその効果が過
小であるので、下限を0.05%とする。
【0019】P:0.15%以下 Pはr値を大きく低下させることなく鋼板を高強度化す
るために有効な元素であるが、添加量が多すぎると耐2
次加工脆性が低下するので、上限を0.15%とする。
【0020】S:0.02%以下 Sは鋼中で硫化物系介在物となって存在する。この硫化
物系介在物は圧延中に伸張し加工時の割れ起点となるた
め、極力低減することが望ましく、その上限を0.02
%とする。
【0021】sol.Al:0.01〜0.1% Alは溶鋼の脱酸を目的に添加されるが、sol.Alでそ
の添加量が0.01%より少ないと効果が過小であり、
一方0.1%を超えると脱酸効果が飽和するとともにA
23介在物が増加し、加工性を劣化させる。したがっ
て、添加量の範囲を0.01%以上、0.1%以下とす
る。
【0022】N:0.005%以下 NはTi,Nb,Al等と窒化物を形成する。加工性の
観点からはできる限り析出させるべきであり、その含有
量は少ないほど好ましく、上限を0.005%とする。
【0023】 Ti,Nb,V:各々0.002〜0.1% Cr:0.01〜0.5% Ti,Nb,V,Crは鋼板への固溶C,Nの残留を防
止し、高加工性と非時効性を確保するために単独または
複合添加される。Ti,Nb,Vについては0.002
%未満、Crについては0.01%未満ではC,Nを固
定する効果が過小であり、一方Ti,Nb,Vで0.1
%超、Crで0.5%超では非時効性またはr値を高め
る作用が飽和すると共に、硬質化を招きコストアップに
なる。
【0024】以上の成分のほか、さらに必要に応じてB
を0.0003〜0.0030%含有することができ
る。Bは2次加工脆化を抑制するために有効な元素であ
り、本発明においても耐2次加工脆性を向上させるため
に必要に応じて添加することができる。0.0003%
未満ではその効果が過小であり、0.0030%を超え
て添加してもその効果が飽和するので、添加量の下限を
0.0003%、上限を0.0030%とする。
【0025】なお、本発明の極低炭素冷延鋼板は、溶融
めっき、電気めっき、蒸着めっき等の各種めっき原板と
して用いることができ、また各種の塗装、塗装下地処
理、有機皮膜処理を施してもよいことは勿論である。
【0026】
【実施例】表1に示す鋼を用いて、表2に示す条件にて
熱間圧延、冷間圧延、焼鈍を行い、得られた冷延鋼板の
フェライト結晶粒度、機械的性質および成形時の肌荒れ
性を調べた。仕上げ板厚は全て0.8mmであり、試験に
先立ち伸び率0.5%のスキンパス圧延を施した。引張
試験はJIS5号試験片を用いて行った。また、結晶粒
度は、試験片近傍の圧延方向断面につき、JIS−G−
0552により求めたものである。耐肌荒れ性は、絞り
比2.0にて直径50mmのカップを成形し、目視にて側
面の肌荒れ(オレンジピール)の有無を観察した。これ
らの調査結果を表2および図1に示す。また、本発明鋼
板の金属組織の一例として、表2の試料No. 3の断面顕
微鏡写真(100倍)を図2に示す。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】表2より、本発明の実施例はいずれも伸び
が50%以上、r値が2.2以上で、加工性に優れてお
り、しかも絞り加工時に肌荒れも発生していない。これ
に対して、試料No. 2は加工性は良好であるが、表層の
粒度No. が5.8で、本発明範囲未満の粗粒であるため
肌荒れが発生し、一方No. 4は耐肌荒れ性に問題はない
が、内層の粒度No. が7.7で本発明範囲を超える細粒
であるため加工性が劣化している。また、No. 6,8,
9はいずれも表層と内層の粒度差が本発明に規定の0.
5未満と小さいため、肌荒れが発生している。また、N
o. 11,12は0.035%のCを含む低Cアルミキ
ルド鋼であり、C量が多いため加工性が劣化している。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、C含有量を0.01%
以下とし、フェライト結晶粒を鋼板表層と内層とで所定
の粒度No. とし、また表層を内層に対して0.5以上の
差を設けたので、深絞り性および伸びが良好で加工性に
優れるとともに、プレス成形等による加工時の肌荒れを
防止することができ、自動車用や家電用等の加工性およ
び耐肌荒性が要求される工業分野における素材鋼板とし
て最適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の冷延鋼板における表層および内層のフ
ェライト結晶粒度が肌荒れ性に及ぼす影響を示すグラフ
である。
【図2】本発明実施例にかかる試料No. 3の鋼板断面組
織図(100倍)を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で鋼中のC含有量が0.01%以
    下の極低炭素冷延鋼板であって、 鋼板の表面より全板厚の1/10を占める表層のフェラ
    イト粒度No. をa、板厚中心を中心として全板厚の1/
    2を占める内層のフェライト粒度No. をbとするとき、
    a−b≧0.5、a≧6.0、b≦7.5を満足し、さ
    らに全板厚に渡って軸比≦1.5の等軸粒からなる加工
    性および耐肌荒れ性に優れた極低炭素冷延鋼板。
  2. 【請求項2】 重量%で、C :0.01%以下、S
    i:1.0%以下、Mn:0.05〜2.0%、P :
    0.15%以下、S :0.02%以下、sol.Al:
    0.01〜0.1%、N :0.005%以下を含有
    し、さらにTi:0.002〜0.1%、Nb:0.0
    02〜0.1%、V :0.002〜0.1%、Cr:
    0.01〜0.5%のうち少なくとも1種または2種以
    上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる請
    求項1に記載した極低炭素冷延鋼板。
  3. 【請求項3】請求項2に記載した成分のほか、さらに B :0.0003〜0.0030% を含有する請求項2に記載の極低炭素冷延鋼板。
JP34399097A 1997-11-27 1997-11-27 加工性および耐肌荒れ性に優れた極低炭素冷延鋼板 Pending JPH11158580A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005307350A (ja) * 2004-03-25 2005-11-04 Jfe Steel Kk 軟質缶用鋼板およびその製造方法
WO2006100796A1 (ja) * 2005-03-24 2006-09-28 Jfe Steel Corporation 軟質缶用鋼板およびその製造方法
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