JPH11310826A - 耐常温時効性と加工性に優れた冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

耐常温時効性と加工性に優れた冷延鋼板の製造方法

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JPH11310826A
JPH11310826A JP12127998A JP12127998A JPH11310826A JP H11310826 A JPH11310826 A JP H11310826A JP 12127998 A JP12127998 A JP 12127998A JP 12127998 A JP12127998 A JP 12127998A JP H11310826 A JPH11310826 A JP H11310826A
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JP
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steel sheet
cold
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rolled steel
aging resistance
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JP12127998A
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Natsuko Sugiura
夏子 杉浦
Manabu Takahashi
学 高橋
Koji Kishida
宏司 岸田
Osamu Akisue
治 秋末
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐常温時効性と加工性に優れた冷延鋼板を簡便
にかつ安価に製造する方法を提供する。 【解決手段】通常の方法で製造した冷延鋼板に調質圧延
を2〜5パスでかつ1回以上圧延方向を0゜超〜90゜
変えて施す。この時トータルの伸び率を0.4〜3%と
する。これにより加工性を損なうことなく耐常温時効性
に優れた冷延鋼板を簡便にかつ安価に製造することが可
能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、耐常温時効性に優
れ、かつ高い成形性を有する冷延鋼板の製造方法に関す
るものである。本発明に係る冷延鋼板とは、自動車、家
庭電器製品、建物などに使用されるもので、表面処理を
しない狭義の冷延鋼板と、防錆のために、例えばZnメ
ッキや合金化Znメッキあるいは電気Znメッキなどの
表面処理を施した広義の冷延鋼板の両方を含む。
【0002】
【従来の技術】従来より冷延鋼板は、焼鈍後に調質圧延
を施してから製品として市場に出されている。調質圧延
の目的は、形状の矯正、耐常温時効性の確保であ
る。特に自動車外板用途を主とする加工用冷延鋼板の場
合、の観点から調質圧延は必須となる。
【0003】通常、これらの加工用冷延鋼板には、固溶
Cが数ppm 以上残存しており、室温で時効が進行し降伏
伸びが発生するため、プレス時にストレッチャーストレ
インと呼ばれるしわ模様の発生を招いてしまう。このス
トレッチャーストレイン模様を抑制する方策の一つとし
てはC量を低減し、かつTiやNbなどの炭化物形成元
素をC等量以上に添加することで固溶Cを完全になくし
てしまう方法があるが、合金コストが高い上に焼鈍温度
の上昇などの問題も有している。
【0004】また、自動車外板パネルに対しては成形性
と耐デント性(飛び石などがあたった時に容易に凹まな
い特性)の両立のために固溶Cを意図的に残存させ焼付
硬化性(BH性)を付与した鋼板も盛んに採用されてい
るが、この様な鋼板にも降伏伸びの抑制は必須である。
そこで、通常は製鋼、熱延、焼鈍工程でのC量コントロ
ールと調質圧延によるバルク内への可動転位の導入との
組み合わせによって耐常温時効性が確保されている。
【0005】調質圧延における伸び率の増加は、より長
時間の耐常温時効性の確保に繋がるが、同時に成形性が
劣化してしまう。そこで従来は厳格な固溶C量のコント
ロールと低い伸び率の調質圧延との併用によって耐常温
時効性を確保してきた。しかし、これらの方法では耐常
温時効性、成形性のいずれも十分ではなく、厳しいC量
コントロールによる製造条件規制が生産性低下の要因に
もなっている。
【0006】これまで耐常温時効性と成形性の両立とい
う観点で調質圧延の方法を検討した事例は少ないが、例
えば、特開平7−75803号公報には鋼板温度を10
℃以下にして調質圧延を行う方法が開示されている。し
かし、この方法では調質圧延前に鋼板温度を下げるため
の何らかの冷却設備の新設が不可欠である。また、調質
圧延の方向、パス回数に関する規定もない。
【0007】調質圧延以外にも特開平6−299290
号公報に代表されるように、γ域またはγ+α二相域で
焼鈍後冷却後のγ→α変態によって導入される変態転位
を利用して耐常温時効性を確保する方法も提案されてい
るが、この方法も板厚方向全域に転位が導入されるた
め、従来の調質圧延と同様、伸びの劣化は免れない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記課題を有利に解決して、成形性を確保しつつ高い耐常
温時効性を有する鋼板を簡便にかつ安価に得るための手
段を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために、鋭意研究を遂行し、以下に述べる
ような従来にはない知見を得た。すなわち、調質圧延を
多パスで行い、1回以上は0゜超〜90゜の範囲で圧延
方向を変えることによって成形性を劣化させることなく
耐常温時効性を著しく高める事ができるという事実を見
いだした。
【0010】そのメカニズムは明確ではないが、次の様
に考えられる。従来の調質圧延は一方向のみで行われて
いたことから圧延での歪みの入り方が単純で、ある特定
のすべり面上のみに転位がたまりやすい状況が作られて
いた。この傾向は特に伸び率が小さい場合に顕著である
と考えられる。そのため、常温時効を防ぐためには高い
伸び率で調質圧延を行うことが必要になるが、調質圧延
の伸び率の上昇は同時に成形性、特に伸びを劣化させ
る。しかし、調質圧延の方向を変えることで、トータル
の伸び率が低くても多くのすべり面に均一に転位を導入
することが可能になり、耐常温時効性と成形性の両立が
実現した。
【0011】本発明では、冷延鋼板の化学組成や調質圧
延以前の製造工程を、従来と何ら変更することなく実施
でき、新たな設備を導入する必要もない。また、鋼種に
よっては生産性低下の要因となっていた成分規制や製造
条件規制を緩和できる場合もあり、その意義は大きい。
【0012】本発明は、以上のような思想と新知見に基
づいて構成された従来にはないまったく新しい調質圧延
方法であり、その要旨とするところは以下の通りであ
る。
【0013】(1) 長手方向に対して左右0゜超〜9
0゜以下の範囲で1回以上圧延方向を変えて、トータル
伸び率が0.4〜3%の調質圧延を合計2〜5パス鋼板
に施すことを特徴とする、耐常温時効性と加工性に優れ
た冷延鋼板の製造方法。 (2) 前記鋼板が、質量%で、固溶Cを0.0005
〜0.005%含有することを特徴とする、上記(1)
に記載の耐常温時効性と加工性に優れた冷延鋼板の製造
方法。 (3) 質量%で、C:0.0005〜0.05%、S
i≦1.0%、Mn≦1.5%、P≦0.15%、Al
=0.005〜0.2%、N≦0.007%を含有し、
残部Feを主成分とする鋼を、常法により、熱延、冷
延、焼鈍して、残存固溶C量を0.0005〜0.00
5%に調整した後、長手方向に対して左右0゜超〜90
゜以下の範囲で1回以上圧延方向を変えて、トータル伸
び率が0.4〜3%の調質圧延を合計2〜5パス施すこ
とを特徴とする、耐常温時効性と加工性に優れた冷延鋼
板の製造方法。 (4) 前記鋼が、さらに、質量%で、NbまたはTi
のいずれか1種または2種を合計で0.0002〜0.
1%含有することを特徴とする、上記(3)に記載の耐
常温時効性と加工性に優れた冷延鋼板の製造方法。 (5) 前記鋼が、さらに、質量%で、Bを0.000
2〜0.005%含有することを特徴とする、上記
(3)または(4)に記載の耐常温時効性と加工性に優
れた冷延鋼板の製造方法。 (6) 前記鋼が、さらに、質量%で、Crを0.2〜
3%含有することを特徴とする、上記(3)ないし
(5)のいずれか1項に記載の耐常温時効性と加工性に
優れた冷延鋼板の製造方法。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明は、冷延鋼板の製造方法は
調質圧延を複数パスで行い、少なくとも1回以上0゜超
〜90゜の範囲で圧延方向を変えることで耐常温時効性
と加工性に優れた冷延鋼板を提供するものである。以下
に本発明における限定理由を述べる。まず、本発明にお
いて最も重要な工程である調質圧延条件の範囲限定理由
について述べる。
【0015】圧延方向:長手方向に対して垂直な歪みの
成分が微量でも入ることによって耐常温時効性と成形性
のバランスは改善される。従って、圧延方向は調質圧延
中に少なくとも1回以上長手方向に対して0゜超変化さ
せる。この観点から望ましくは5゜以上圧延方向を変化
させる。更に望ましくは15゜以上変化させる。ただ
し、90゜超変化させることには幾何学的に意味がない
ことから、圧延方向変化の上限は90゜とする。
【0016】パス回数:本発明は、異方向の圧延を組み
合わせることで効果を発揮するものであるからパス回数
の下限は2回とする。パス回数を5回以上にしてもそれ
に見合う効果が得られないのに加え、設備も巨大化す
る。そのため、パス回数は2〜5回とする。
【0017】トータル伸び率:本発明の特徴は、異方向
圧延を組み合わせることによって従来の調質圧延よりも
低い伸び率で常温非時効を達成することにあるが、調質
圧延のトータル伸び率が0.4%未満になると複数パス
での調質圧延率の調整が困難になること、形状矯正とい
う調質圧延のもう一つの目的が達成できなくなることか
らトータル伸び率の下限は0.4%とする。また、トー
タル伸び率が3%を超すと降伏応力が著しく上昇し耐面
歪み性を損ない、延性が著しく劣化する。そのため調質
圧延率の上限は3%とする。
【0018】ところで、この異方向圧延による調質圧延
は、10℃以下の低温で行った場合には一層その効果が
発揮される。また、調質圧延に用いるロールの直径は、
小さい方が表層部のみに均一に歪みがたまり成形性の劣
化が抑制される。その観点から、ロール直径は300m
m以下が望ましい。成形性の厳しい用途向けには、さら
に、250mm以下とするのがより望ましい。
【0019】調質圧延の後に、レベラーにて更に形状を
矯正したり若干の歪みを加えることは本発明の効果を何
ら阻害するものではない。
【0020】次に、化学成分の限定理由について説明す
る。 C:Cを0.0005%未満にするためには真空脱ガス
処理コストが大きくなりすぎること、また、C量が0.
0005%未満では本発明の効果は十分発揮されないこ
とから、Cの下限は0.0005%とする。また、Cが
0.05%超になると、固溶C量がコントロールできな
くなり耐常温時効性が劣化してしまう。したがって、C
量の上限は0.05%とする。
【0021】固溶C:製品の状態での固溶Cの残存量は
0.0005〜0.005%とする。固溶C量が0.0
005%未満の場合、降伏伸び自体が出にくくなり本発
明の効果が十分に発揮されない。したがって、固溶C量
の下限は0.0005%とする。一方、固溶C量が0.
005%超になると、小径ロールで調質圧延を施しても
高い成形性を確保しつつ耐常温時効性を達成することが
できず、時効硬化を起こしてしまう。したがって、固溶
C量の上限は0.005%とする。
【0022】Si,Mn,P:強度向上のために通常含
まれる成分、すなわち、Si,Mn,Pの上限をそれぞ
れSi:1.0%以下、Mn:1.5%以下、P:0.
15%以下とする。これらの上限値を越える添加は加工
性を劣化するためである。
【0023】B:Bの添加は、二次加工性を向上させる
ので必要に応じて0.0002%以上を添加することは
効果的であるが、0.005%超になると加工性の劣化
が著しくなるため、上限を0.005%とする。
【0024】Al:Alは、脱酸材として用いる。ま
た、熱延、または焼鈍中にAlNとして析出し固溶Nを
低減する。そのため少なくとも0.005%の添加が必
要である。しかし、0.2%超添加すると加工性が劣化
することから上限を0.2%とする。
【0025】Ti,Nb:極低炭素鋼の場合、固溶C量
をコントロールする目的で、TiまたはNbのいずれか
一つ又は両方を合計で0.0002%以上添加しても良
い。しかし、合計で0.1%超添加すると再結晶温度が
上昇し材質が劣化する。したがって上限は0.1%とす
る。
【0026】N:Nは、0.007%超添加すると耐常
温時効性が劣化する。したがって、Nの上限は0.00
7%とする。
【0027】Cr:Crは、強度上昇に有効な元素であ
り、かつ焼付硬化(BH)性を高めることから状況に応
じて添加してもよい。しかし、その添加量が0.2%未
満では効果が現れないためその下限を0.2%とする。
一方、3%を超えると熱延板の酸洗性が低下したり、製
品板の化成処理性が劣化したりするので、上限を3%と
する。
【0028】上記成分を得るための原料はとくに限定し
ないが、鉄鉱石を原料として、高炉、転炉により成分を
調整する方法以外にスクラップを原料としてもよいし、
これを電炉で溶製してもよい。スクラップを原料の全部
または一部として使用する際には、Cu,Cr,Ni,
Sn,Sb,Zn,Pb,Mo等の元素を含んでもよ
い。
【0029】以上のように成分調整された鋼を常法にし
たがって冷延鋼板とする。熱間圧延に供するスラブは特
に限定するものではない。すなわち、連続鋳造スラブや
薄スラブキャスターで製造したものなどであればよい。
また、鋳造後に直ちに熱間圧延を行う、連続鋳造−直接
圧延(CC−DR)のようなプロセスにも適合する。熱
間圧延の仕上温度はAr3 変態点より高いことが望まし
い。冷間圧延率は50〜90%が望ましい。焼鈍温度は
再結晶温度以上960℃以下が望ましい。仕上げ圧延を
α域で行うα域連続熱延プロセスによって得られた素材
を冷間圧延、焼鈍して冷延鋼板としてもよい。
【0030】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて詳細に述べ
る。 [実施例1]表1に示す化学成分を有する板厚0.8m
mの冷延板を実機にて製造し、表2に示した種々の焼鈍
を施し固溶C量を調整した。このうち表2中でD1と示
した鋼板について表3に示した種々のパターンの調質圧
延(ロール径280mm)を施した後、JIS5号引張
試験片を作成し機械的性質を調査した結果を表4に示
す。
【0031】表4中の常温時効降伏伸びは、JIS5号
引張試験片を25℃の恒温室に30,60,90日保持
した後に引っ張り試験を行い、降伏伸びを測定したもの
である。調質圧延のパターンが本発明の範囲に入ってい
るNo.1〜4は耐常温時効性に優れており、かつ高い
伸びを示すのに対し、パターンが本発明の範囲から外れ
ているNo.5〜8ではNo.1〜4と同じ伸び率では
耐常温時効性が確保できず、伸び率をあげると耐常温時
効性は改善されるが伸びが著しく劣化することがわか
る。
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
【0034】
【表3】
【0035】
【表4】
【0036】[実施例2]表2に示した種々の固溶炭素
量の冷延鋼板に表5に示したパターンと種々の伸び率で
調質圧延を行った結果を表5に示す。いずれの鋼板にお
いても圧延パターンと伸び率が本発明の範囲に入ってい
る場合はそうでない場合と比較して耐常温時効性に優
れ、かつ伸びも高い値を示すことがわかる。
【0037】
【表5】
【0038】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
成形性を損なうことなく耐常温時効性を簡便にかつ安価
に向上させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋末 治 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長手方向に対して左右0゜超〜90゜以
    下の範囲で1回以上圧延方向を変えて、トータル伸び率
    が0.4〜3%の調質圧延を合計2〜5パス鋼板に施す
    ことを特徴とする、耐常温時効性と加工性に優れた冷延
    鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記鋼板が、質量%で、固溶Cを0.0
    005〜0.005%含有することを特徴とする、請求
    項1に記載の耐常温時効性と加工性に優れた冷延鋼板の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 質量%で、 C :0.0005〜0.05%、 Si≦1.0%、 Mn≦1.5%、 P ≦0.15%、 Al:0.005〜0.2%、 N ≦0.007% を含有し、残部Feを主成分とする鋼を、常法により、
    熱延、冷延、焼鈍して、残存固溶C量を0.0005〜
    0.005%に調整した後、長手方向に対して左右0゜
    超〜90゜以下の範囲で1回以上圧延方向を変えて、ト
    ータル伸び率が0.4〜3%の調質圧延を合計2〜5パ
    ス施すことを特徴とする、耐常温時効性と加工性に優れ
    た冷延鋼板の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記鋼が、さらに、質量%で、Nbまた
    はTiのいずれか1種または2種を合計で0.0002
    〜0.1%含有することを特徴とする、請求項3に記載
    の耐常温時効性と加工性に優れた冷延鋼板の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記鋼が、さらに、質量%で、Bを0.
    0002〜0.005%含有することを特徴とする、請
    求項3または請求項4に記載の耐常温時効性と加工性に
    優れた冷延鋼板の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記鋼が、さらに、質量%で、Crを
    0.2〜3%含有することを特徴とする、請求項3ない
    し請求項5のいずれか1項に記載の耐常温時効性と加工
    性に優れた冷延鋼板の製造方法。
JP12127998A 1998-04-30 1998-04-30 耐常温時効性と加工性に優れた冷延鋼板の製造方法 Withdrawn JPH11310826A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006503183A (ja) * 2002-10-14 2006-01-26 ユジノール 加熱硬化可能な鋼板の製造方法、並びにその製造方法により獲得される鋼板および部品

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006503183A (ja) * 2002-10-14 2006-01-26 ユジノール 加熱硬化可能な鋼板の製造方法、並びにその製造方法により獲得される鋼板および部品
JP2011006792A (ja) * 2002-10-14 2011-01-13 Arcelormittal France 加熱硬化可能な鋼板の製造方法、並びにその製造方法により獲得される鋼板および部品

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