JPS5842752A - プレス成形性の優れた冷延鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は傑出した張出し性と優れた深絞り性をを有し、
またプレス後の二次加工性の優れた極低Ｃ−Ａｔキルド
冷延鋼板に関するものである。

張出し性、深絞り性の優れた冷延鋼板として、従来下記
３つがある。

（イ）Ｍキルド鋼をオーブンコイルで脱炭焼鈍したもの
（ロ）極低ＣＡ１キルド鋼を箱焼鈍あるいは連続焼鈍し
て製造したもの （ハ）極低０Ｍキルド鋼にＴｉあるいはＮｂを添加した
もの まず（イ）では再結晶焼鈍の加熱時にＡｆｉＮの析出を
有効に活用して優れた深絞り性を付与し、さらに脱炭処
理によって鋼中Ｃ？低減させて張出し性を向上させるも
のである。そのために通常Ｎ量が４０　ｐｐｍ以上、Ｍ
量も０．０２〜０．０５　％を含有させ、スラブ加熱温
度もＭＮ’ｉ完全に溶体化させるために通常１２００Ｃ
以上の高温加熱が必須であり、且つ再結晶焼鈍の加熱速
度も徐加熱（１０〜４０Ｃ／ｈｒ程度）が必要で、また
脱炭にも長時間を要する。従って生産性も悪（、また省
エネルギーの点からも好ましくない。（ロ）では脱Ｃ焼
鈍こそ不要であるが、箱焼鈍で製造する場合上記（イ）
と全（同一方法で製造されるため、上記箱焼鈍法と同じ
欠点を有している。また（口）で連続焼鈍で製造する場
合は、高温捲取を行なわないと所期の特性が得られない
。そのため高温捲取に起因する熱延板の酸洗性の低下お
よびコイルトップ、ボトム部の材質劣化の問題がある。

また（ハ）は箱焼鈍、連続焼鈍どちらでも製造出来るが
、特殊元素の添加によシコスト高となり、また張出し性
は（ｆ）、（ロ）に比して劣っている。

さらに従来の（イ）、（ロ）および（ハ）では下記共通
の欠点を有している。すなわち、張出し深絞り用冷延鋼
板はきびしいプレス加工に供されるため、低加工度の時
には余り問題とならない二次加工性（プレス加工後の加
工品の靭性を云い、二次加工性が悪いと、加工品に脆性
的な割れを生じる）が問題視されるが、特に極低Ｃ材は
二次加工性が一般に悪く、上記いずれの鋼板もこの二次
加工性に問題を有していた。

本発明者らは、これら上記欠点を解決すべく種々研究し
た結果本発明を完成したものである。即ち本発明は重量
％としてＣ：　０．００５％以下、Ｍｎ：０．５％以下
、Ｍ：０．００５〜０．０５０チ、Ｎ：０．００２５チ
以下、Ｐ：０．０１５％以下とし、かつＰ≦４Ｃ，・Ｐ
＋５Ｎ：０．０２０％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不
純物からなることを特徴とするプレス成形性の優れた冷
延鋼板を第１発明とし、これにＴｉ、Ｎｂ。

Ｂを１種又は２種以上含む冷延鋼板を第２発明とする。

以上本発明について詳細に説明する。

本発明の最も重要な構成要件はＣ９ＰとＮ量を密接不可
分の関係として特定することにある。

まず本発明ではＣ９ＰおよびＮ量をそれぞれＣ＜０．０
０５％、Ｐ＜０．０１５％、Ｎ＜０．００２５％に特定
し、さらにＰ＜４Ｃ，Ｐ＋５Ｎ＜０１０２０％の条件式
を満足しなければならない。

これらの条件は、張出し性、深絞り性および二次加工性
を同時に良好ならしめるためのものである。以下これを
より詳細に説明する。

まずＣの上限値０．００５％は優れた張出し性および深
絞り性を得るために定めた。従来から加工性全長くする
ためには、Ｃは極力少ない方が良いことが知られており
、ｏ、ｏ１％以下の極低Ｃ鋼が製造されているが、Ｃが
０．００５％を超えると焼鈍後Ｃが鋼中に過飽和に固溶
し時効性が大きくなり本発明の特徴を失う。また単にＣ
量を近くしただけではプレス加工後の二次加工割れが発
生しやすくなり、例えばＣ’ｌｉ０．００５％以下にす
れば、プレス加工の程度が余シ大きくなくても二次加工
割れが発生することも知られている。

本発明では、絞り比３，５程度のきびしいプレス加工を
行なっても二次加工割れを生じない様にするために、Ｐ
量ｉ０．０１５％以下に限定すると同時に、Ｐ＜４　Ｃ
となるように、Ｃ量の低下とともにＰ量も低減させるこ
とが有効であることが多数の実験結果より判明した。な
おこのＰ量がＣ量の低減に伴って低減させることは後述
のようにＰ量低減による深絞り性向上、張出し性向上に
も大きく寄与する。したがって本発明ではＣ量の低減は
同時にＰ量の低減にもつながるので、その効果は従来鋼
よシ著しく大きくなる。なお本発明の特徴を最大限に発
揮するにはＣ量ｉ０．００４％以下、Ｐ≦３Ｃとするこ
とが好ましい。

ＰおよびＮ量の限定も本発明では極めて重要な。

意義を有する。

第１図は１例としてＣ＝０．００３〜０．００４％。

Ｍｎ　＝　０．２０−０．２５％、　Ａｌ＝０．０１〜
０．０４％の組成の鋼のＰ量、Ｎ量と二次加工性の関係
を、第２図は同じくｒ値、伸びの関係を示したもので、
いずれも多数の実験の平均値の等高線で表示している。

なお図中Ｐの上限値についてはＣ＝０．００３５％とし
てＰ量０．０１４％で表示している。

他の製造条件は次の通りである。

熱延スラブ加熱温度　　１０５０〜１２００１：’熱延
仕上温度　　　　　８９０Ｃ以上 熱延捲取温度　　　　　５５０〜６５０Ｃ冷間圧延率　
　　　　　８０〜８５チ 焼鈍条件　　　　　　　７５０ＣＸ１分（連続焼鈍方式
） ％式％ なお第１図の二次加工性試験は種々の絞り比のカップを
絞り、ＯＣで逆円錐形ポンチでカップの押拡げを行ない
、その際カップに脆性割れが発生するか否かを調査し、
脆性割れの発生しない最大の絞り比で二次加工性を評価
し、この値が大きい程二次加工性が優れていることを示
す。第２図中人はｒ値の等高線、ＢはＥｌの等高線であ
る。

第１図、第２図かられかるようにＰは単に二次加工性に
影響を与えるのみでなく、張出し性と強い相関を持つ伸
びおよび深絞り性と強い相関を持つｒ値にも影響し、Ｐ
≦０．０１５％で伸びの向上効果が極めて大きくなり、
同時にＰ量低減につれｒ値も向上する。

またＮについてもＮ量低減により二次加工性が向上する
という新事実も判明、さら（二Ｎ　＜　２５　ｐｐｍ以
下でｒ値も急激に向上し、伸びも向上する。

本発明では張出し性、深絞シ性と二次加工性をバランス
させ且つ最高度にその性能？発揮させるため、Ｐ＜０．
０１５．Ｎ＜０．００２５チ且つＰ＋５Ｎ≦０．０２０
％に限定する。これにより伸び５２チ以上、７値１．６
以上、二次加工割れの限界絞り比が３．５以上を確保で
きる。勿論Ｐ、Ｎｔさらに低減することによってこれら
の特性は一段と向上し、Ｐ≦ｏ、ｏｉｏチ、Ｎく０．０
０２０チにすることによって最高級の張出し性、深絞り
性および二次加工性を有する冷延鋼板が製造できる。

Ｍｎは熱間圧延時のＳによる熱間脆性を防止するため、
０．０５％程度は必要であるが、０．５％？超えると鋼
板が硬質化し、本発明の特徴をそこなう。本発明の特徴
を最大限に発揮するＭｎ量は０．４０％以上である。

ＡＡは、本発明では再結晶焼鈍時のＡＡＮ’ｉ利用しな
い点が従来法と異なるので、Ａ１量の規定は特Ｅ重要で
はないが、キルド鋼とするため少なくともｏ、ｏｏｓｓ
必要である。一方Ｍ量が０．０５％を超えると鋼板が若
干硬質化し、またコスト上昇をもたらす。好ましい範囲
は０．０１０〜０．０４０％である。

Ｓについては特に限定しないが、熱間脆性を防止するた
め通常行なわれているようにＭｎ／Ｓ≧１５とすること
が好ましい。

以上本発明の基本成分について述べたが、基本成分に加
えて、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｂ’ｉ適宜に加えることができる。

Ｔｉ、Ｎｂ、ＢはそれぞれＮまたはＣと結合するので低
Ｃ９低Ｎを指向する本発明ではこれらの元素添加によっ
て本発明の特徴をさらＣ二向上させる。

これら元素を添加する場合はＴｉ≦０．１０％、　Ｎｂ
　＜０．１０％、Ｂ≦０．００３０％のうち１種又は２
種以上とするが、これら上限値超ではその効果は飽和し
、鋼が高価となる。

以上本発明鋼について述べたが、本発明鋼は通常行なわ
れる工程により溶製後スラブとされ熱間圧延される。熱
間圧延条件は本発明鋼では仕上温度が８５０Ｃ以上であ
れば良（、スラブ加熱温度、捲取温度によって本発明の
特徴はなんら影響されない。したがって加熱温度は自由
であるが、省エネルギーの点から１２００Ｃ以下で加熱
することが好ましく、また連続鋳造された熱片を直接熱
間圧延しても良い。また捲取温度も自由であるが、酸洗
性向上の点から５５０〜６５０Ｃとすることが好ましい
。

なお本発明鋼のような極低Ｃ鋼は熱間圧延後の結晶粒が
粗粒となりやすい傾向を有しており、余り粒が大きくな
りすぎると冷延焼鈍後の深絞り性。

が若干低下する。したがって熱延後の冷却については、
Ａ　ｒ　３変態点の冷却速度を速くすべ（注水ゾーンの
前段で注水することが好ましい。

熱延されたコイルは続いて脱スケールされ冷間圧延に供
される。冷間圧延率は、従来通常行なわれているように
５０％以上の冷間圧延が施されるが、本発明鋼では冷間
圧延率が通常の鋼より高い方が加工性が向上する。した
がって冷間圧延率は７３％以上とすることが好ましい。

焼鈍は連続焼鈍でも箱焼鈍でも良い。連続焼鈍は通常行
なわれるように再結晶温度以上Ａｃ３点以下で再結晶処
理を行ない、ついで冷却、必要に応−じて過時効処理を
施す。代表的焼鈍条件は、７００〜８００Ｃで２分以下
の再結晶処理をした後冷却する。過時効処理を行なう場
合は２００〜４５０Ｃで５分以下の処理が施される。

箱焼鈍は通常行なわれるように６００ｔｌ：’〜７５０
Ｃで１時間〜１０時間の焼鈍が施されるが、本発明鋼で
は加熱速度の影響は小さく、シたがって従来の深絞り用
Ｍキルド鋼板のように徐加熱の必要もない。

焼鈍された鋼板は必要に応じて調質圧延され成品に供さ
れる。また本発明鋼板は表面処理されても本発明の特徴
をなんら損わないのでブリキ、ｚｎメッキ鋼板にも適用
される。

以上詳述したように本発明は従来のものに比し下記の傑
出した特徴を有する。

（イ）　プレス加工後の二次加工性が優れているばかり
でなく、また張出し性が従来のものよシ著しく向上して
いる。また深絞シ性も従来のものと同等以上である。

（ロ）　スラブ加熱温度依存性がほとんどなく、シたが
って低−調熱が可能である。

ｅ→　焼鈍方式に左右されずに製造が可能で、箱焼鈍法
あるいはオープンコイル焼鈍法の場合では、従来のよう
に徐加熱の必要がないので生産性が飛躍的に向上する。

また連続焼鈍法では高温捲取の必要がな（６５０ｔ：’
以下の低温捲取が可能で、したがって材質のバラツキも
少な（、酸洗性の低下もない。

実施例 第１表に示す鋼を、転炉で溶製し、さらに真空脱ガス処
理にてＣ量を所定量まで低減し、連続鋳造によってスラ
ブに成形した。該スラブ’ｉ　１０５０Ｃ〜１２００Ｃ
で加熱後第１表に示す条件で熱延し、ついで脱スケール
後０．８龍まで冷間圧延して焼鈍し、−１，５％の調質
圧延を行なった。

得られた冷延鋼板の材質特性を同じく第１表に示す。

引張試験片はＪＩＳ　Ｓ号試験片を用い、二次加工性は
種々の絞り比で深絞りされた円筒をＯＣで逆円錐ダイス
で押拡げし、脆性割れを発生しない最大の絞シ比で表わ
した。

本発明の範囲内で製造された鋼板は張出し性と強い相関
のある伸び、深絞シ性と強い相関のあるア値が極めて優
れているばかりでなく、二次加工性も極めて優れておシ
、最上級のプレス成形性を有していると云える。

逆に本発明の範囲からいずれかの一つの条件がはずれて
も、張出し性、深絞り性、二次加工性の内いずれかの特
性が劣っていることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は二次加工性とＰ量、Ｎ量の関係を示す図、第２
図は伸び、ｒ値とＰ量、Ｎ量の関係を示す図である。 第１図 第２区 Ｎ量（ｗ’％）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　重量％としてｃ：ｏ、ｏｏｓ％以下、Ｍｎ　：　
   ０．５チ以下、Ａｔ：０．００５〜０．０５０チ、Ｎ：
   ０．００２５チ以下、Ｐ：０．０１５チ以下とし、かつ
   Ｐ　＜４０゜Ｐ　＋５Ｎ：　０．０２０％以下、残部Ｆ
   ｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とするプレ
   ス成形性の優れた冷延鋼板。 ２　重量％としてＣ：０．００５％以下、Ｍｎ：０．５
   チ以下、Ａｔ：０．００５〜０．０５０チ、Ｎ：０．０
   ０２５チ以下、Ｐ：０．Ｏ１５チ以下とし、かつＰ＜４
   Ｃ。 Ｐ＋５Ｎ：０．０２０チ以下であってＴｉ：０．１０％
   以下、Ｎｂ　：　０．１０％以下、Ｂ：０．００３以下
   のうち１種又は２種以上を含み、残部が鉄および不可避
   的不純物からなることを特徴とするプレス成形性の優れ
   た冷延鋼板。