JPS5830374B2 - 絞り用硬質冷延鋼板の製造法 - Google Patents

絞り用硬質冷延鋼板の製造法

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JPS5830374B2
JPS5830374B2 JP14381378A JP14381378A JPS5830374B2 JP S5830374 B2 JPS5830374 B2 JP S5830374B2 JP 14381378 A JP14381378 A JP 14381378A JP 14381378 A JP14381378 A JP 14381378A JP S5830374 B2 JPS5830374 B2 JP S5830374B2
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cold
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rolling
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篤樹 岡本
政司 高橋
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C21D9/48Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、プレス部品の塗装焼付時に降伏強度の上昇
する絞り用冷延鋼板の製造法に関する。
一般に、箱焼鈍法により製造されたA/キルド冷延鋼板
は良好な深絞り性を有しているが、非時効性でありかつ
塗装焼付硬化性が小さい。
ここで深絞り性は、引張試験におけるr値で代表され、
これが大きいほど深絞り性が良好である。
非時効とは、調質圧延後に冷延鋼板の降伏点伸びが発生
しないことであり、一般には鋼中固溶窒素量あるいは固
溶炭素量が多いと時効しやすい。
リムド鋼はその一例であり、夏期たど調質圧延後長期間
放置すると降伏点伸びが発生し、プレス成形時ストレッ
チャーストレインと呼ばれる歪模様の原因とたる。
これは窒素原子が、調質圧延にて導入された転位上に偏
析し転位の移動を抑制するからである。
しかし、箱焼鈍法により製造されたA7キルド冷延鋼板
においては窒素原子はすべてAIN析出物、また炭素原
子はほとんどFe5C析出物に耽っており転位線上に偏
析し得たい。
従って非時効性である。
塗装焼付硬化性とは、冷延鋼板をプレス成形しその後塗
装のための焼付処理(通常140°C〜170℃で約2
0分)を行った時、鋼板の降伏応力が向上することでそ
の詳細は不明ながらこの場合もやはり、プレス成形にて
導入された転位線上に炭素あるいは窒素原子が偏析する
ことにより起こると考えられている。
さて、常温での歪時効性はプレス成形用冷延鋼板にとっ
て好ましい性質ではないが、プレス成形後に降伏応力の
上昇する焼付硬化性は特にプレス部品の強度が必要rf
場合には好ましい性質である。
特に近年の自動車の燃費向上対策上車体重量の軽量化が
要求され外装パネルの板厚たどを薄くする試みがなされ
ているが、耐プント性(指でおしたり、石が当った時パ
ネルがへこまない性質)を維持するには薄肉化と同時に
プレス部品の降伏応力を高める必要がある。
そこでプレス成形前には降伏応力が低く成形が容易でプ
レス成形後の焼付時に降伏応力の上昇するいわゆる焼付
硬化性のある冷延鋼板が望まれている。
焼付硬化は鋼板中の固溶窒素や固溶炭素による転位の固
着によるのであるから、リムド鋼や連続焼なましを行っ
た鋼板では、上記固溶原子を多量に含有しているため塗
装焼付により3〜7Kq/1nri’の降伏応力の向上
が認められる。
しかるにこれら鋼板では常温歪時効も同時に起こすので
、ストレッチャーストレインの発生を嫌う外装パネル用
冷延鋼板としては不適当である。
そこで本発明者らは、常温歪時効がたく焼付塗装によっ
てのみ降伏応力の上昇する冷延鋼板の製造法を検討した
ところ、成分量特にC量、Mn量、P量、5o7−Aj
?量の管理と箱焼鈍の冷却時の冷却速度の管理を行ない
、鋼板中の固溶炭素量を適量に調整した場合、常温では
非時効で焼付塗装時2〜6にり/m♂の降伏応力の上昇
があることを見いだした。
従って、例えば18Ky/・−“の降伏応力を有する一
般のAlキルド冷延鋼板においては、プレス成形により
転位が導入され降伏応力が22 Kg/ニー′とたった
としても、焼付工程では降伏応力の上昇はほとんど期待
できないが、本発明法により製造した冷延鋼板において
は、母材の降伏応力が18Kg/′−′ であってもプ
レス成形により22 K−97alt’に、さらに焼付
工程後には、24〜28 Kg/vt#の降伏応力に上
昇し、この強度上昇分だけ同じ耐プント性を維持するた
めの板厚を低減でき車体重量の軽量化に寄与することが
できる。
この発明は、箱焼鈍されたAAキルド冷延鋼板であって
、焼付塗装時に降伏応力を2〜6〜/−1増大できる鋼
の製造法を提案するものである。
すなわち、この発明は、C0,003〜0.025係、
Si0.40%以下、Mn 0.03〜0.20 %、
Po、06〜0.25%、Sol 、Aj? 0.01
〜0.35係、残部Feおよび不可避的不純物からたる
鋼を熱間圧延、酸洗、冷間圧延した後箱焼鈍炉にて60
0〜750℃で再結晶焼たましを行ない、その冷却過程
の500℃〜200℃の温度域を3時間以内で冷却する
ことを特徴とする絞り用硬質冷延鋼板の製造法である。
この発明において対象鋼の化学成分を限定したのは次の
理由による。
Cは、焼付塗装時転位を固着し、成形品の降伏応力を上
昇させるので重要である。
0.003%より少ないC量では転位を固着するに不充
分であり、焼付塗装時の降伏応力の上昇は2tCg1m
#未満である。
0.025%を越えるC量であると、箱焼鈍工程におけ
る冷却速度をいかに速くしても炭素の大部分はFe5C
となってしまい焼付硬化に寄与する固溶炭素量は少なく
なってしまう。
Siは、焼付硬化に寄与する固溶炭素量を箱焼鈍時に増
加させるので、その添加量は多い方が好ましいが、一方
その添加は、冷延鋼板の表面性状を劣化させるのでその
上限を0.40%とした。
Mnは、冷延鋼板の深絞り性を劣化させ、また鋼中Fe
5Cを安定させ、固溶炭素量を低下させるので0.20
%以下が望ましい。
ただし0.03%より少ないと熱間脆性を起こす。
Pは、箱焼鈍した冷延鋼板中の固溶炭素量を増加させる
のに重要な添加元素である。
0.06%未満のP量では上記効果は小さく、また0、
25 %をこえると冷延鋼板のスポット溶接性を害す
るので、0.06〜0.25係の範囲とした。
Sol、Alは、冷延鋼板の深絞り性を向上させかつ窒
素による歪時効を防止するために、0.01係以上の添
加が必要である。
0.35%をこえる量では鋼が硬化し好ましくたい。
製造法における規制は次の理由による。
冷間圧延後の焼鈍は、箱焼鈍が好ましい。
連続焼鈍法では、冷延鋼板の深絞り性が不十分でかつ歪
時効を起こすからである。
ただし、箱焼鈍においては、均熱を600〜750℃で
行はい、次いでその冷却時の5009C〜200℃間の
温度を3時間以内で冷却する必要がある。
一般の箱焼鈍における冷却では、500℃〜200℃間
を4〜15時間かげている。
本発明法におけるように冷却速度を速くするのは、鋼中
の固溶炭素量を増加させるためであり、これより遅い冷
却速度では、均熱焼鈍時(600℃〜750℃)に固溶
していた炭素は、そのほとんどがFe5Cとして析出し
てしまい焼付硬化には不十分子z量の固溶炭素しか鋼中
に含有されたいからである。
たお、均熱温度は600℃未満では鋼の軟化が不十分で
プレス成形性が悪くたり、一方750℃を超えると鋼板
の平坦度が悪くなるから、600〜750℃が望ましい
次にこの発明の実施例について説明する。
実施例 1 真空溶解にて、C0,001〜[1050係、SiO,
04Z以下、Mn 0.15〜0.20%、Po、00
5〜0.25%、Sol、A10.03〜0.06%、
SO,005〜0.010係、NO,003〜0.00
5係の鋼を溶製し、鍛造熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼
鈍調圧を行たった。
熱間圧延の仕上温度は900℃、巻取温度は550℃、
冷間圧延は3.2關厚から0.8 mm厚まで圧下率7
5係にて行なった。
焼鈍は加熱速度40°C/hr、均熱700℃、5時間
冷却速度は700℃から500℃までは40℃/hr、
500℃から200℃までは120℃/hr。
200℃から室温までは約40’C/hrとした。
調質圧延の伸び率は1.0%とした。
調質圧延を行なった冷延鋼板より、JISS号引張試験
片を圧延方向に採取し、これら試験片を7.5係引張り
、第1図に示すように降伏応力(0,2係耐力)A、お
よび7.5%引張りの際の流れ応力Bを求めた。
さらに170’Cで20分間の熱処理を行い再び引張り
その時の降伏応力Cを求めた。
焼付塗装時の硬化能JY、P、は、降伏応力Cと流れ応
力Bの差、すたわちJY、P、=C−8で計算した。
その結果は、第2図に示すようにC0,03〜0.02
5%の範囲で、かつPo、061以上の鋼においては焼
付塗装時の硬化能JY、P、が2にり/−′以上あり、
前述の自動車車体重量の軽量化に寄与することができる
実施例 2 転炉にて溶製し、一部真空処理した第1表に示す成分を
有する鋼をスラブとした後1200℃〜1280℃に加
熱し熱間圧延を行い、仕上温度860℃〜920℃、巻
取温度5208C〜590℃にて板厚3,2關の熱延鋼
板に仕上げた。
これらを酸洗後、圧下率75係の冷間圧延を行ない0.
8■厚の冷延コイルとし、さらに巻戻・シシてルーズコ
イルとした後箱焼鈍した。
箱焼鈍の昇温速度は50〜b し、500℃から200℃間の冷却時間を1〜10時間
に変化させた。
これら焼鈍板に対し1係の調質圧延を行なった後、圧延
方向の引張試験を行たい、降伏応力、引張強さ、r値、
および前述の焼付塗装時の硬化能、(Y、P、を求めた
さらに歪時効性を、調質圧延した冷延鋼板を室温に1カ
月間放置後引張りその時の降伏点伸びの発生の有無にて
評価した。
以上の試験結果を第2表に示す。
この結果よりこの発明の実施による冷延鋼板は、相燐n
ましを施したにもかかわらず焼付塗装による降伏応力を
増大でき、またγ値が高く歪時効性もなく、自動車の外
装パネルたどに使用してすぐれた性能を発揮できること
は明らかである。
本発明法による鋼板に対して、比較法のふ5試料はMn
量が本発明法より高すぎるためにγ値が低くかつJY、
P、が低い、又&6試料はP量が低いためJY、P、が
低く、&7試料はAl(酸可溶)が低いためにγ値が著
しく低く歪時効もある、嵐8試料はC量が高いためJY
、P、が低くまたγ値も低く、&、9試料は冷却速度が
遅いためJY、P。
が低い。
以上の例からもこの発明による成分の調整と箱焼鈍の冷
却速度の組合せが重要であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は焼付塗装時の降伏応力の増加量IY、P。 を求めるための引張試験におけるひずみと降伏応力との
関係を示すグラフ、第2図は冷延鋼板中のC量、P量と
降伏応力の増加量JY、P、との関係を示すグラフであ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. I C0,003〜0.025係、SiO,40係以
    下、Mn 0.03〜0.20%、Po、06〜0.2
    5%、5ol−A10.01〜0.35 %、残部Fe
    および不可避的不純物からなる鋼を熱間圧延、酸洗、冷
    間圧延した後箱焼鈍炉にて600〜750℃で再結8焼
    はましを行ないその冷却過程の500〜200℃の温度
    域を3時間以内で冷却することを特徴とする絞り用硬質
    冷延鋼板の製造法。
JP14381378A 1978-11-21 1978-11-21 絞り用硬質冷延鋼板の製造法 Expired JPS5830374B2 (ja)

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