JPH11350072A - 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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JPH11350072A
JPH11350072A JP10155099A JP15509998A JPH11350072A JP H11350072 A JPH11350072 A JP H11350072A JP 10155099 A JP10155099 A JP 10155099A JP 15509998 A JP15509998 A JP 15509998A JP H11350072 A JPH11350072 A JP H11350072A
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JP
Japan
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steel sheet
low carbon
workability
rolled steel
cold rolled
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JP10155099A
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Yukihiro Uchiumi
幸博 内海
Masaaki Miura
正明 三浦
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】 耐肌荒れ性を満足し、かつ極低炭素鋼の特徴
である加工性との両立を図った極低炭素冷延鋼板を提供
する。 【解決手段】 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
部のフェライト粒度No. をa、板厚中心を中心として全
板厚の1/2を占める内層部のフェライト粒度No. をb
とするとき、a−b≧0.5、a≧7.0、b≦7.5
を満足し、さらに{222}面と{200}面からの回
折X線強度の比I(222)/I(200)を鋼板の表
面より全板厚の1/15の部分で5.0以上、かつ鋼板
の板厚中心部で12以上とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は自動車、家電製品、
容器等の素材として用いられる加工用冷延鋼板に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車用鋼板に代表される加工用
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
公報には、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、低Cアルミキルド鋼のため、鋼中に
存在する固溶C、固溶Nによる加工性の劣化は避けられ
ない。
【0004】このため、最近では、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
度の高温化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る技術的検討は下記の例
があるものの、多くない。
【0006】例えば、特開平8−188830号公報に
記載の技術では、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、一般のIF鋼の焼鈍と比
べて特殊なヒートサイクルで、実際の生産で適用するこ
とは困難であり、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
工性改善の技術が記載された特開昭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、浸炭設備が必要となるうえ、
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】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、耐肌荒れ性を満足し、かつ極低炭素鋼の特徴である
加工性との両立を図った極低炭素冷延鋼板を提供するも
のである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、冷延・焼
鈍後の鋼板の諸特性とミクロ組織、および再結晶集合組
織との相関を鋭意調査、検討した結果、下記の成分、ミ
クロ組織、集合組織を有する極低炭素冷延鋼板は優れた
加工性と耐肌荒れ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
める表層部のフェライト粒度No. をa、板厚中心を中心
として全板厚の1/2を占める内層部のフェライト粒度
No. をbとするとき、a−b≧0.5、a≧7.0、b
≦7.5を満足し、さらに{222}面と{200}面
からの回折X線強度の比I(222)/I(200)が
鋼板の表面より全板厚の1/15を占める最表層部で
5.0以上かつ鋼板の板厚中心部で12以上である。
【0010】深絞り用鋼板の加工性を改善するための方
策としては、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、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
劣化が生じるようになり、この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、本発明者らが調
査、検討を行った結果、冷延鋼板の表層部(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、内層部(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、下記の粒度条件の下で、(a−
b)が0.5以上であれば、かなり厳しい絞り加工を行
っても肌荒れが生じないことが判明した。
【0013】加工性の見地からはa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、表層部はより細粒であることが望ましく、本
発明ではaを少なくとも7.0以上とする。もっとも、
表層部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、aは10以下に止めることが好まし
い。一方、内層部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、bを7.5以下にする。
【0014】さらに、上記ミクロ組織を有する冷延鋼板
において優れた加工性を得るためには、粒径が微細であ
る最表層部においてもある程度以上の加工に好ましい集
合組織の形成が必要であり、その指標である{222}
面と{200}面からの回折X線強度の比I(222)
/I(200)を、鋼板の表面より全板厚の1/15の
部分で5.0以上にする必要がある。また、内層部は鋼
板自体の加工性を決定づけるため、鋼板の板厚中心部で
12以上とする。
【0015】一方、高加工性を得るためには粒径、集合
組織に加えて、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。このため、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
要である。また、鋼中のCは冷延、焼鈍後の{222}
面の発達を阻害する。これらの理由により、本発明では
冷延鋼板のC含有量の上限を0.01%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】Al:0.01〜0.1% Alは溶鋼の脱酸を目的に添加されるが、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Al
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は炭化物を形成し、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、回折X線強度の比I(222)/
I(200)、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、調査に先立ち
伸び率1.5%のスキンパス圧延を施した。
【0027】引張試験はJIS5号試験片を用いて行っ
た。また、結晶粒度は圧延方向と垂直方向の断面につ
き、JIS−G−0552により求めた。また、同断面
において、鋼板表面から板厚の1/15の部位、および
板厚中央部において回折X線強度の比I(222)/I
(200)を求めた。耐肌荒れ性は、絞り比2.0にて
直径50mmのカップを、絞り比3.0にて直径33mm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に併せ
て示す。また、本発明鋼板の金属組織の一例として、表
2の試料No. 1の鋼板断面組織図(100倍)を図1に
示す。
【0028】
【表1】
【0029】
【表2】
【0030】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、しかもかなり厳しい絞り加工でも肌荒れが発生して
いないことがわかる。これに対して、試料No. 2,7,
10は耐肌荒れ性は良好であるが、No. 2は内層部のフ
ェライト粒度No. (b)が大きく、試料No. 7は内層部
の回折X線強度比が小さく、試料No. 10は最表層部の
回折X線強度比が小さいために加工性が劣化している。
一方、試料No. 3は表層部のフェライト粒度No. (a)
が大きく、また試料No. 5は表層部と内層部のフェライ
ト粒度No. の差が小さいため、絞り比が2.0でも肌あ
れが発生している。試料No. 12はaが大きいため、絞
り比2.0では問題がないが、絞り比3.0になると肌
あれが発生している。また試料No. 13,14は0.0
32%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。
【0031】
【発明の効果】本発明の極低炭素冷延鋼板によれば、特
殊な焼鈍ヒートサイクルや浸炭処理を行うことなく製造
することができ、優れた加工性および耐肌荒れ性を兼備
し、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冷延鋼板として最適であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例にかかる試料No. 1の鋼板の断面
金属組織図(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を占める表層部のフェ
    ライト粒度No. をa、板厚中心を中心として全板厚の1
    /2を占める内層部のフェライト粒度No. をbとすると
    き、a−b≧0.5、a≧7.0、b≦7.5を満足
    し、 さらに{222}面と{200}面からの回折X線強度
    の比I(222)/I(200)が鋼板の表面より全板
    厚の1/15の部分で5.0以上、かつ鋼板の板厚中心
    部で12以上であ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 : C ≦0.01%、 Si: Si≦1.0%、 Mn:0.05%≦Mn≦2.0%、 P : P ≦0.15%、 S : S ≦0.02%、 Al:0.01%≦Al≦0.1%、 N : N ≦0.005% を含有し、さらに Ti:0.002%≦Ti≦0.1%、 Nb:0.002%≦Nb≦0.1%、 V :0.002%≦V ≦0.1%、 Cr:0.01%≦Cr≦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F
    e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≦B ≦0.0030% を含有する請求項2に記載した極低炭素冷延鋼板。
JP10155099A 1998-06-04 1998-06-04 加工性および耐肌荒れ性に優れた極低炭素冷延鋼板 Pending JPH11350072A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008062901A1 (fr) 2006-11-21 2008-05-29 Nippon Steel Corporation Tôle d'acier ayant un degré de compaction du plan {222} élevé et procédé pour la production de celle-ci
CN110042324A (zh) * 2019-05-28 2019-07-23 马鞍山市盛磊耐磨合金制造有限公司 一种集装箱角件生产工艺
CN110055470A (zh) * 2019-05-28 2019-07-26 马鞍山市盛磊耐磨合金制造有限公司 一种集装箱角件及其热处理工艺

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