JPS5974233A - プレス成形用冷延鋼板の製造方法 - 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】 本発明は優れたプレス成形性、プレス加工後の二次加工
性および塗装耐食性を兼備し且つ製造コストも低減出来
る連続焼鈍法による新規な冷延鋼板の製造法に関するも
のである。

プレス成形性、なかんずく深絞り性、張出し性の優れた
冷延鋼板として従来下記の製造法が提案されている。

イ）　アルミキルド鋼をオープンコイルで胛炭焼鈍した
もの。

口）　極低Ｃアルミキルド鋼にＴｉを添加したもの。

しかしイ）では再結晶焼鈍の加熱時にＡｔＮの析出を有
効に活用して優れた深絞シ性を付与し、さらに脱炭処理
によって鋼中Ｃを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、Ａｔ
１＝も０．０２〜０．０５％を含有させ、スラブ加熱温
度もＡＩＮを完全に溶体化させるために通常１２００℃
以上の高温加熱が必須であυ、且つ再結晶焼鈍の加熱速
度も徐加熱（１０〜ｂ を要する。従って生産性も悪く、また省エネルギーの点
からも好ましくない。

また（口）では箱焼鈍、連続焼鈍のどちらでも製造出来
るが、製造コスト、品質の点から連続焼鈍の方が適して
いる。しかし連続焼鈍で製造する場合においても多くの
欠点を残している。

Ｔｉ添加極低炭素鋼のすぐれた材質特性は、多量のＴｉ
量と高温の焼鈍によって達成されていた。しかし連続焼
鈍炉で高温焼鈍することは生産性の低下、消費燃料エネ
ルギーの増大によるコスト上昇の他にヒートバックルの
発生増による鋼板形状の悪化による製品歩留の低下、さ
らには板破断の原因ともなる。したがって連続焼鈍は出
来るだけ低温度で行なうことが製造コスト及び操業の安
定性の点から８夢であり、極低Ｃ材では８００℃以下で
焼鈍することが望まれていた。また多量のＴＩ添加は製
造コストの増大を招くので、極力Ｔｉ量を低減し、Ｔｉ
量（Ｃ＋Ｎ）＜４でもプレス成形性の優れた鋼板が製造
出来ることが望まれていた。

また従来のイ）１口）では、下記共通の欠点を有してい
た。すなわちこれらプレス成形性の優れた冷延鋼板は厳
しい加工に供されるため低加工度の時には余シ問題とな
らない二次加工性（プレス加工後の加工品の靭性を言い
、二次加工性が悪いとプレス品に軽度の二次加工を施す
と脆性的な割れを生ずる）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、上記イ）１口）いずれ
の鋼板も、この二次加工性に問題を有していた。

さ、らに従来のＴｉ添加極低Ｃ＃ＩＡの欠点として、塗
装耐食性に問題を有していた。特に近年自動車の耐食性
が重要視されているが、ＴＩ添加極低Ｃ＠は、塗装に先
立ち下地処理として化成処理が行なわれるが、処理液の
組成によっては・、この化成処理性が劣る場合があシ、
その結果として塗装後の耐食性が悪いことが有る。

本発明は、連続焼鈍によシ、上記欠点を全て解決し、従
来法と同等の優れたプレス成形性を有し且つ二次加工性
、塗装耐食性にも優れた含Ｔ１冷延鋼板を安価に製造す
る方法を提供するものである。

よシ具体的には従来法よシ少量のＴｉで良く、１つ低温
焼鈍が可能で熱延、冷延での製造コストが低減出来、二
次加工性、塗装側食性をも向上せしめ、コスト・品質両
面において優れたプレス成形用冷延鋼板の新規な製造法
を提供せんとするもので、その要旨とするところは下記
のとおシである。

（１）Ｃ５０，００４％、Ｍｎ　：　０．１０〜０．５
０％、Ｐ≦０．０１０チ、Ａｔ：０．００５〜００５％
、Ｎ〈０．００３０％、Ｔｉ：０．０１〜０．０５チ（
但し０．０５チは含まず）を含み且つＴｉ量（Ｃ＋Ｎ）
＝１〜７とし、残部鉄および不可避的不純物からなる溶
鍋を連続鋳造して鋼片とした後、７５０℃以下まで冷却
し、次いで１１００℃未満の温度に該鋼片を再加熱し、
７５０℃以上で熱間圧延を終了し、７５〜９５％の冷延
率で冷■１圧延を行った後、連続焼鈍法で６５０〜８０
０℃の温度域で５分以下の再結晶焼鈍を行うことを特徴
とするプレス成形用冷延鋼板の製造方法。

（２）Ｃ５０，００４％、Ｍｎ　：　０．１０〜０．５
０％、Ｐ≦０．０１　ＯＬ、　Ａｔ：　０．００５〜０
．０５％、Ｎ〈０．００３０％、Ｔｉ：０．０１〜０，
０５％（但し０．０５チは含まず）を含み且つＴＩ　／
（Ｃ＋Ｎ　）　＝　１〜７とし、さらにＢ≦１５　ｐｐ
ｍ、　Ｎｂ＝　（１〜４．５　）　Ｘ０％の倒れか一方
又は両方を含有し、残部鉄および不可避的不純物からな
る溶鋼を連続鋳造して鋼片とした後、７５０℃以下まで
冷却し、次いで１１００℃未満の温度に該鋼片を再加熱
し、７５０℃以上で熱間圧延を終了し、７５〜９５％の
冷延率で冷間圧延を行った後、連続焼鈍法で６５０〜８
００℃の温度域で５分以下の再結晶焼鈍を行うことを特
徴とするプレス成形用冷延鋼板の製造方法。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明の目的は、プレス成形性を阻害することなくなる
べく低Ｔ１でしかも焼鈍温度を砂力低下させることおよ
び二次加工性、化成処理性の改善におる。

本発明者らは、この点について種々研究した結果、Ｔｌ
を単に低減するのみではプレス成形性が低下し且つ再結
晶温度も上昇すること、一方、化成処理性は向上するこ
とを見い出し、更にカロエ性向上策および再結晶温度低
減策について種ｂ　ｉｔ究を進めた結果、単に成分のみ
でなく成分、鋳造条件、熱延条件および冷延条件を密接
不可分の関係として有機的に結合することによってはじ
めて本発明の目的を達成出来ることを見い出踵本発明を
児成した。

まず鋼成分について説明する。

本発明の鋼成分ではＣ，Ｔｉ、Ｎ、Ｐ量およびそれらの
関係が特に重要な意義を肩するＯＴｉは０．０１％以上
０．０５％未満に特定する。

０．０５％以上ではコストが高くなる以外に、イヒ成処
理液の組成によっては、化成処理性が低下し、安定した
良化成処理性が得られなくなるので０，０５チ未満とす
る。一方０．０１％未満ではプレス成形性が低下する。

次にＴｉ／（Ｃ＋Ｎ）＝１〜７に特定する。この比が７
を超えると二次加工性が低下し、またイヒ成処理性も問
題を生ずる。一方１未満では本発明特定の方法にあって
もプレス成形性が低下する。二次加工性および化成処理
性を最高度に発揮させるためにはＴｉ／（Ｃ十Ｎ　）＝
１〜４とすることが好ましい。

単なる上記成分の特定だけでは、プレス成形性の大幅な
低下をもたらし、また本発明の目的の一つである焼鈍温
度低下に対しマイナスの効果を有する。本発明ではこの
欠点を克服するために成分ではＣ，Ｎ、Ｐの特定および
鋳造榮件、熱延条件および冷延φ件を密接不可分の関係
として有機的に結合する。

Ｃは上限を０．００４％とする。０．００４％超ではプ
レス成形性の低下が大きく、また冷延後の再結晶温度も
高く、焼鈍温度のｆ減は達成出来ない。

本発明にあってはＣは低い方が良いが、製造コストの点
から下限を０．００１０％とする。

次にＮは０．００３０％未満（３０ｐｐｍ未満）に特定
する。本発明の特徴の一つであるＳｔのＴｌ添加鋼にお
いては、Ｎ（３０ｐｐｍにおいて、連続鋳造ならびにス
ラブ低温加熱との組合わせによって冷延後の再結晶温度
が著しく低下し且つ加工性も著しく向上するという新し
い事実を発見した。この理由は明らかではないがＴＩお
よびＮ量の低減と連続鋳造工程での鋳造後の急冷によυ
ＴｉＮが微細化し、これがＴｉＣの析出挙動に影響を寿
え、その結果として再結晶温度の低下および加工性向上
に結びつくものと考えられる。上記効果はＮ量が本発明
特定量を超えると効果がなく、またインゴット法によシ
鋳造時徐冷されても効果がなく、またスラブ加熱温度が
高くても効果がない。Ｎ量は少ない方が上記効果は大き
く、好ましい範囲は２５ｐｐｍ以下である。

さらに本発明ではＰの特定も重要である。Ｐ≦０．０１
０％では冷延後の再結晶温度が低下し、同時にプレス成
形性、二次加工性も向上するので上限をＰ≦０．０１０
％とする。好ましい範囲はｏ、ｏｏｓ％以下である。

Ｍｎは０．５％超では加工性が僚下し、また再結晶温度
も上昇するので上限を０．５％とする。下限については
特に規制の必要はないが、Ｍｎが０．１０％未満では説
廁のためコストアップを招くので下限を０．１０％とす
る。

ＡＩはＴｉの歩留を良好にするため少なくとも０、００
５％必要でもる。一方０．０５％を超えると製造コスト
も上昇するので上限を０．０５％とする。

Ｓについては特に規定しないが、Ｔ１はＳと結合し、有
効ＴＩ量を減少させるので、Ｓｌが多いと、Ｔ１添加量
を増加させる必要がある。したがって製造コストの点か
ら０．０１５％以下とすることが好ましい。

またＳｌについては化成処理性の点から極力少ない方が
良く、通常の不純物としての量は許容されるが、５ｉ（
０，０３％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、必要によ、９
　Ｂ　、　Ｎｂを適宜加えることが出来る。

Ｂは２０　ｐｐｍまでは二次加工性を向上させるので、
本発明の効゛果をさらに向上させるが多量の添加は鋤板
を硬質にし加工性を低下させるので上限を１５　ｐｐｍ
とする。

またＮｂはＴＩと同様Ｃを固定する作用があシ、本発明
の効果を補足する効果がある。しかしＮｂ添加は製造コ
ストを高め且つＮｂ／Ｃが４．５超ではその効果も飽和
するので本発明でＮｂを添加する場合は添加Ｎｂ量をＮ
ｂ／Ｃ＝１〜１．５とする。この場合、特にＴＩ／（Ｃ
＋Ｎ）＝１〜４の範囲内で効果がある。

上記鋼成分を有する伊は、通常の方法で溶製され、さら
に真空脱ガス処理によシ所定のＣ量までに脱炭される。

本発明では溶鋼の鋳造法を連続鋳造に限定する必要があ
る。前述のように本発明ではＴＩ量、Ｎｉの限定と連続
鋳造の組合わせが重畳な構成要件であり、Ｔ１．Ｎ量を
特定しても、インゴット法の鋳造時徐冷では、再結晶温
度の低下効果ならびにプレス成形性向上効果は認められ
ず、連続鋳造によシ鋳造時の急冷効果が本発明にとって
大きく貢献していると考えられる。鋳造条件は、通常の
連続鋳造で実施される範囲内では、本発明効果は特に影
響されないが、引抜き速度が０．６ｍ／分以上の方が本
発明効果は顕現される傾向が認められたので引抜き速度
は０７６ｍ／分以上とすることが好ましい。

連続鋳造で製造されたスラブは、続いて熱間圧延される
が、本発明ではスラブの熱履歴およびスラブ加熱温度を
特定することが重畳な構成要件である。すなわち連続鋳
造されたスラブは加熱炉で再加熱されるが、スラブ加熱
温度は１０００℃未満とすること、また熱片をホットチ
ャージする場合には、装入温度を７５０℃以下にするこ
とが冷延後の再結晶温度低下およびプレス成形性向上に
必須である。この理由は明らかでないが鋼中のＴｉｃを
熱延板段階で出来るだけ析出させ、しかも析出サイズも
大きくすることが寄与しているものと考えられる。した
がって溶鋼でとけているＴｉＣを一旦７５０℃以下まで
冷却してＴｉｃを極力析出させ且つ１１００℃未満で再
加熱しスラブ加熱時にＴｉｃを再固溶しないようにする
ことが重要と考えられ、これらの条件のうち、いずれを
欠いても本発明の効果は発揮出来ない。スラブ加熱温度
は下記熱延仕上温度が確保出来る限シ、低い方が良く、
好ましくは１０５０℃以下よシ好ましくは１０００℃以
下とすることによジグレス成形性が一層向上する。

加熱されたスラブは続いて熱間圧延されるが仕上温度は
７５０℃以上とする必要がある。仕上温度が７５０℃未
満では深絞シ性が低下する。好ましい仕上温度は、変形
抵抗増大による圧延荷重増大の点からＴＩ／（Ｃ＋Ｎ）
＝４〜７では７８０℃以上、Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ　）＝１〜
４では８００℃以上である。本発明では上記熱間圧延条
件の中でなるべく低温域での圧下率を大きくすることが
好ましい。具体的には仕上全圧下率を８５％以上とし、
且つ最終２パスの全圧下率を３５％とすることが好まし
く、よシ好ましくは、仕上全圧下率を９０−以上もしく
は、最終２パスの全圧下率が４０％以上とすることによ
って、冷延後の再結晶温度が一層低下し、焼鈍温度も一
層低下出来、またゾレス成彫性も向上する。

熱延後の捲取温度は特に重要でないが、脱スケール性の
点から７００℃以下とすることが好ましい。

熱延コイルは脱スケール後冷間圧延されるが、本発明の
冷間圧延率を７５〜９５％に％定する。

冷間圧延率が７５％未満では８００℃以下の焼鈍ではプ
レス成形性が劣っておシ本発明の目的の一つである低温
焼鈍が達成出来ない。また９５％超では深絞シ性が低下
し面内異方性も大きくなる。

好ましい範囲は８０〜９３チである。

冷延されたコイルは連続焼鈍法で再結晶焼鈍される。焼
鈍灸件は６５０℃以上８００℃以下の温度範囲で５分以
下で行なう。本発明の焼鈍優性は経済的条件、すなわち
焼鈍温度を高々８００℃とすることによる省エネルギー
およびヒートバックルの防止による操業性向上ならびに
鋼板形状向上を主眼としたものであシ、連続焼鈍方式は
通常行なわれる全ての方式に適用出来る。再結晶後通常
行なわれている過時効処理は本発明では必須工程ではな
いが、過時効処理を行なっても良い。

なお本発明の方法は冷延鋼板のみならず亜鉛メッキ、錫
メッキ、Ａｔメッキ、ターンシートなどの表面処理鋼板
の原板の製造法としても適用出来るものであり、深絞り
用亜鉛鉄板やＴ３以下のテンノや一度の軟質のブリキ、
ＴＦＳ　（ティンフリースチール）の製造を、通常行な
われている連続溶融メツキラインやブリキ用連続焼鈍ラ
インでそれぞれ容易に問題なく適用出来る。また溶融亜
鉛メッキ後合金化処理を施しても良い。

焼鈍後、８畳に応じて調質圧延されるが、ブリキ・ＴＦ
Ｓ原板として用いる場合は、連続焼鈍でＴ３以下のテン
パ一度の軟質材を製造した後、２０％以下の圧下率範囲
内で調質圧延すればＴ１〜Ｔ３の原板を任童に製造する
仁とが出来る。

実施例１ 第１表に示す化学成分の鋼を、それぞれ第２表に示す工
程番号１の製造工程条件（１部工程番号２．３も実施）
によｊ）　０．８　ｍｍの鋼板とした後、連続焼鈍ライ
ンで均熱温度７５０℃で１分間保持した後、冷却し０５
％の調質圧延を行なった。得られた冷延鋼板の機械的性
質、二次加工性および塗装耐食性を第３表に示す。なお
二次加工性試験は、種々の絞シ比のカップを絞シ、０℃
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評査し、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１この値
の大きい程二次加工性が優れていることを示す。また塗
装耐食性の良否は、塗装下地としてのリン酸堪化成処理
性の良否でほぼ一義的に決まるので、化成処理性試験で
塗装耐食性の良否を判定した。化成処理は、処理液の組
成を、化成処理にとってきびしい条件下で実施し、リン
ｒＩＲｉ結晶粒度、付着量の測定およびフェロキシルテ
ストを行ない、箱焼鈍アルミキルド鋼と対比して化成処
理性の良否を判定した。

第３表の冷延鋼板は製造工程条件は本発明と同一であシ
、従って化学成分の影響を示したものである。

本発明に従い、特定された化学成分を有する冷延鋼板は
７５０℃の比較的低温焼鈍でも、またＴｉ量が少ないに
もかかわらず優れたＥｌ５値を有し、二次加工性、化成
処理性も優れている。またＣ１゜２．３およびＤ　Ｉ　
、　２、．３を対比すればわかるように熱延仕上圧延で
大圧下する程Ｅｔｔｒ値が向上する。

一方Ｔｉ量が多い従来鋼Ｉ−１は優れたＥｌ　ｐｉ値を
有するが、二次加工性、化成処理性が著しく劣るので本
発明外である。またＰ、Ｎ量が多いＪ−１は加工性も劣
シニ次加工性も悪い。Ｃ量の多いに−１およびＮ量の多
いＬ−１は７５０℃の焼鈍では完全に再結晶せずプレス
成形性が著しく劣る。

実施例２ 次に本発明に従い特定された化学成分を有する第１表の
鋼種ＣおよびＤを用い、第２表の製造工程条件４＝５＝
６＃７（いずれも比較法）で製造した冷延鋼板の機械的
性質、二次加工性および化成処理性を本発明（製造工程
条件１）と対比して第４表に示した。

工程条件４は加熱温度が高く、工程条件５は造塊法であ
シ、工程条件６は加熱炉に装入されるスラブ温度が高く
、工程条件７は冷延率が低く、また工程条件８は仕上温
度が低い。

これらの本発明外の工程条件で製造された冷延鋼板は、
化学成分が本発明内であっても、第４表に示すように工
程条件４，５，６．７にあっては硬質でＥ７．ｉ値も著
しく低下している。また仕上温度の低い工程条件８はＶ
値が著しく低下し、いずれもプレス成形性が悪い。−力
木発明法のＣ−１，Ｄ−１は優れたプレス成形性、二次
加工性および化成処理性を兼備している。

実施例３ 第１表に示した鋼種Ｅ、ＨおよびＩを製造工程条件２で
製造し連続溶融Ｚｎメツキライン設備で７７５℃で１分
の再結晶焼鈍を施し片面Ｚｌｌメッキを施した。得られ
たＺｎ鉄板の機械的性質、二次加工性および非メッキ面
の化成処理性を第５表に示す。

本発明の方法によって製造された鋼Ｅ−２ｔ　Ｈ−２は
Ｔ１の多い比較鋼Ｉ−２に比して同等のプレス成形性と
優れた二次加工性、化成処理性を兼備している。

以上本発明の詳細な説明したが、本発明によれば製造コ
ストが低減出来、るだけでなく優れたプレス成形性、二
次加工性および化成処理性を兼備した鋼が連続焼鈍によ
って製造可能となυ、その工業的価値は犬である。

第　　　　３　　　　表 ×；劣る　　Δ；やや劣るが実用上問題なし　　０；同
等風上第　　　　４　　　　表 ；劣る　　Δ；やや劣るが実用上問題なし　　○；同等
以上ｊ介 ×；劣る　　　０；同等以上

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃ５０，００４％、Ｍｎ　：　０．１０〜０．５
   ０％、Ｐ≦０．０１０　％、　Ａｔ：０．００５〜０．
   ０５チ、Ｎ〈０．００３０％、Ｔｉ；０．０１〜０．０
   ５％（但し０．０５チは含まず）を含み且つＴｉ／（Ｃ
   十Ｎ）＝ｌ〜７とし、残部鉄および不可避的不純物から
   なる溶鋳を連続鋳造して鋼片とした後、７５０℃以下ま
   で冷却し、次いで１１００℃未満の温度に該鋼片を再加
   熱し、７５０℃以上で熱間圧延を終了し、７５〜９５％
   の冷延率で冷間圧延を行った後、連続焼鈍法で６５０〜
   ８００℃の温度域で５分以下の再結晶焼鈍を行うことを
   特徴とするプレス成形用冷延鋼板の製造方法。
2. （２）Ｃ５０，００４％、Ｍｎ　：　０．１０〜０．５
   ０　％、Ｐ≦０．０１０チ、Ａｔ；０．００５〜０．０
   ５チ、Ｎ〈０．００３０％、Ｔｉ　：０．０１〜０．０
   ５％　（但し０．０５チは含まず）を含み且つＴＩ　／
   （Ｃ＋Ｎ　）　＝　１〜７とし、さらにＢ≦１５　ｐｐ
   ｍＸＮｂ＝（１〜４．５　）　Ｘ０％の何れか一方又は
   両方を含有し、残部鉄および不可避的不純物からなる溶
   鋼を連続鋳造して鋼片とした後、７５０℃以下まで冷却
   し、次いで１１００℃未満の温度に該銅片を再加熱し、
   ７５０℃以上で熱間圧延を終了し、７５〜９５％の冷延
   率で冷間圧延を行った後、連続焼鈍法で６５０〜８００
   ℃の温度域で５分以下の再結晶焼鈍を行うことを特徴と
   するプレス成形用冷延炉板の創造方法。
3. （３）　　Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）＝１〜４とする特許請求の
   範囲第１項記載の方法。
4. （４）熱間圧延の仕上圧延での全圧下率を９０チ以上で
   且つ最終２パスの全圧下率を３５％以上とし、冷間圧延
   での冷延率を８０％以上とすることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の方法。
5. （５）　　Ｔｌ／（Ｃ＋Ｎ　）　＝　１〜４とする特許
   請求の範囲第２項記載の方法。
6. （６）熱間圧延の仕上圧延での全圧下率を９０％以上で
   且つ最終２パスの全圧下率を３５チ以上とし、冷間圧延
   での冷延率を８０％以上とすることを特徴とする特許請
   求の範囲第２頌記載の方法。