JPS5974236A - 成形性のすぐれた深絞り用亜鉛めつき鋼板の製造法 - 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】 この発明は、成形性のすぐれた深絞シ用亜鉛めつき鋼板
の製造法に関する。

亜鉛めっき鋼板の製造法は、周知のごとく熱間仕上圧延
機で圧延した鋼板をダウンコイラで巻取った後、酸洗−
冷間圧延一表面清浄一めつきの各処理工程を経てめっき
鋼板を製造しているが、深絞り用めっき鋼板となる母材
の冷延鋼板は、近年リムド鋼に変って、アルミキルド鋼
が使用されるようになってきた。これは、高強度鋼素材
であると共に成分偏析にもとづくコイル内の特性変動が
少なく、シかも時効劣化し難い特徴を有するのみならず
、バッチ式焼な１し法でその材質中に固溶している窒素
を焼なまし処理工程中に微細なＡＩＮとして析出させて
成形性（深絞り性の指数として用いられるランクフォー
ド値、以下Ｔ値と称す）を非常に高いレベルに持ちきた
すことができるためである。

ところが、連続焼なまし法においては、このアルミキル
ド鋼の特徴であるとζろの微細なＡＩＮの析出によるＴ
値の向上が一般的に難しい。これは昇熱速度が速いため
、微細ＡＩＮの析出稜、再結晶が進行するという順序が
逆又はこれに近い状態になることによる。これは、連続
焼なまし法において、ＡＩＮとしての析出効果が全く得
られない上に、再結晶粒成長をも阻害しているためであ
る。

そこで、連続焼なまし法における、この７値の向上につ
いては、下記に示すような方法が提案されている。

１、ダウンコイラでの巻取シを、高温巻取りとすること
によシ、炭化物の凝集及び、ＪＮの大型析出物を析出さ
せ、Ｔ値の向上と再結晶粒成長を図ったもの。

２、連続焼鈍炉での再結晶焼なまし温度を通常より高温
に昇温させ、その鋼板の組織をフェライト＋オーステナ
イト領域まで昇温して集合組織の改善を図９．７値の向
上を１指したもの。

８、チタンを添加することによりＴ値の向上を図ったも
のがある〇 しかし、上記１．の高温巻取りを行うと、脱スケール性
や表面性状の悪化、結晶粒の粗大化、形状不良などが生
じ、冷延母材としては格落ちする場合が多くなる。又、
２．０再結晶焼なまし温度を上げると、連続炉に要する
燃料原単位が増大し、能率の低下をきたすと共にコスト
アップとなる。又８、のチタンを添加すると、チタンは
炭素と結合するため、チタンの添加時はその際に真空脱
炭処理も施さねばならず、その処理とチタンの使用によ
り、コストアップとなるなどの欠点があった。

この発明は、これらの方法をとらず、連続焼なまし過程
でのヒートパターンを一部変えることにより、亜鉛めっ
き鋼板としての母材である冷延鋼板の上記の欠点を解消
し引続き亜鉛めっきを施し、過時効処理を行い成形性の
すぐれた深絞り用亜鉛めっき鋼板の製造法を提案するも
のである。

すなわち、この発明は炭素０．１０％以下、けい素０．
２０％以下、マンガン０．１０〜０．４０％、りん０．
０８０％以下、アルミ゛ニウム０．０２〜０．１５％、
窒素０．００２６〜０．０２０％、残部実質的に鉄より
なる鋼を、通常の熱間圧延を施して６００℃以下８００
℃以上でコイルに巻取り、酸洗後田下率４０％以上８０
％以下で冷間圧延を行った後、８５０℃以上再結晶温度
以下好ましくは４５０〜５５０℃の温度域に１０〜６０
秒予熱保持し、引続き再結晶温度以上８００℃以下の温
度域に短時間保持して再結晶焼なましを行い、引続いて
めっきを施した後２５０〜４５０℃の温度域で過時効処
理を施すことを要旨とするものである。

以下、この発明について詳細に説明する。

第１図°に示すように、曲線１ａはこの発明法の再結晶
焼なまし過程、めっき過時効処理のヒートパターンの曲
線を示し、曲ｌ；１１ｂは従来法の再結晶焼なまし過程
、めっき過時効処理のヒートパターンの曲線を示すもの
で、連続炉においてコイルを連続的に焼なまし炉の中を
通過させながら連続焼なましを行うが、焼鈍のｆ４１段
階゛として８５０℃以上〜再結晶温度以下の温度範囲の
焼なまし予熱温度域（Ｐｒｅ　ＲＡ　）で１０〜６０秒
程度の程度間予熱保持する。この焼なまし予熱温度域Ｃ
Ｐｒｅ　ＲＡ　）を施すことにより、冷延鋼板中の窒素
（Ｎ）をＡＩＮとして微細に析出するようにしたもので
ある。

すなわち、めっき鋼板の母材となるアルミキルド鋼は冷
延後の再結晶焼なまし初期段階においてＡＩＮを微細に
析出させやすく、これにより再結晶集合組織を改善し、
高７値の得られることが知られている。そこで、発明者
は連続焼なまし法において、ＡＩＮの析出しやすい温度
域に短時間保持することにより、ＡＩＮを十分析出させ
て集合組織を改善し、Ｔ値を向上せしめ、成形性の向上
を図るものである。

そして、その後の温度過程は通常のヒートパターンと同
様の熱処理を施す。すなわち、Ａｌ変態点近傍の再結晶
焼なまし温度域（ＲＡ）（温度は後述する）まで昇温し
て２０〜１２０秒程度保持程度この間に再結晶粒成長の
過程を経て軟化させ、成形性を向上させ、引続いてめっ
き処理温度域（Ｍ）でめっき処理を施した後２５０〜４
５０℃の過時効処理＠度域（ＯＡ）まで降温させ過時効
処理を行い、時効発生原因となる固溶炭素を減少させる
方法である。

上記焼なまし予熱温度域（ＰｒｅＲＡ）を８５０℃以上
再結晶温度以下としたのは、８５０℃未満ではＡＩＮの
析出に必要な熱量が得られず、又再結晶温度を越えると
、微細ＡＩＮの析出後再結晶させ、集合組織を改善する
この発明の目的を得ることが困難となるからである。し
たがって、Ａｌｌ効率的に析出させるため、焼なまし予
熱温度域（ＰｒｅＲＡ）は４５０〜５５０℃が最も好ま
しく、その時間は１０秒以上保持すれば十分ＡＩＮを析
出させることができる。なお、このＡＩＮ析出時間は長
い１１ど好ましいが、設備長さの増大につながることか
ら、実質的には６０秒ぐらいが上限となる。

上記再結晶部なまし温度域（Ｒλ）は再結晶温度以上８
００℃以下、又は通常と同じ７００〜８５０℃の範囲の
いずれでもよいが、炉の燃料原単位を考慮してできるだ
け低い方がよい。この点に関し、後述する７値の向上に
より、再結晶温度以上〜８００℃以下で再結晶部なまし
が可能となシ、好ましくは６５０〜７５０℃がよい。又
、その保持時間は長い方がよいが、設備上許容範囲内の
２０〜１２０秒程度で十程度結晶部なまし処理効果が得
られる◇又、過時効処理温度（ＯＡ）は、通常と同じ、
２５０〜４５０℃の時効処理に適した温度範囲でよく、
その時間も同じく通常の２〜４分の時効処理時間で十分
である。

上記炉内における焼なましの予熱操作は、炉内の温度調
整を行うことによシ、容易にこの発明の焼なまし予熱過
程を設けることができる。

このように、再結晶部なまし時のヒートピターンを一部
変えるのみで、成品の７値が向上し、成形性がすぐれ、
ひずみ時効の発生を抑制した高品質の成品を製造するこ
とができる。この７値の向上に伴い、下記に示す種々の
問題も解消されるＯすなわち、ダウンコイラでの７５０
℃程度の高温巻取シを要せず、コイルの巻取温度を６６
０℃以下にしても確実に７値の向上を図る二とができる
ｏしたがって、高温巻取りにより生じる脱スケール、表
面性状の悪化や結晶粒の粗大化、形状不良などを抑制す
ることができ、最適なるめっき用冷延母材を得ることが
できる。

又、再結晶部なまし温度域（ＲＡ）は、通常集合組織の
改善を図って７値を向上し得るように、短時間内に７０
０〜８５０℃まで昇温しているが、この発明法において
は予熱段階を新たに設けてＴ値を向上し得るものである
から、再結晶部なまし温度域（ＲＡ）を６５０〜７５０
℃程度まで下げることができる。このため、連続炉にお
ける燃料原単位を確実に低減できる。又、チタンの添加
や真空脱炭処理なども要せず、的確に７値の向上を得る
ことができる。

又、この発明のアルミキルド鋼冷延鋼板は、例えば連続
鋳造法又は造塊法により製造したアルミキルド鋼冷延鋼
板のゼンジミア式連続亜鉛めっき用鋼板が対象となる。

この発明において、鋼の化学成分を限定したのは次の理
由による。

炭素は、絞シ性を向上させるため低い方が望ましく、炭
素が０．１０％を越えると、強度上昇に伴なう延性の低
下及び粗粒化による絞り住処性の劣化が著しくなるため
、０．１０％以下とした０けい素は、０．２０％を越え
ると、鋼板表面に焼なまし時に着色し、又スケールによ
る表面欠陥となるため０．２０％以下がよい。

マンガンは、絞シ性を向上させるため低い方が望ましい
が、０．１０％未満では赤熱脆性の危険があり、又製造
も困難であるｏＯ，４０％を越えると、再結晶集合組織
が劣化し、絞り性の著しい低下をきたすので、マンガン
は０．１０〜０，４０％が好ましい。

りんは、０．０８０％を越えると、その固溶強化により
延性が低下するので、ｏ、ｏａｏ％以下とする。

アルミニウムは、ＡＩＮの析出に必要で、０．０２％未
満では効果が少な（，０，１５％を越えるとスラブ加熱
時のＡＩＮの固溶化が不完全となり、再結晶粒の微細化
により延性が低下するため、０．０２〜０．１５％がよ
い◎ 窒素は、伸びを向上させるためには少ない方がよいが、
０．００２５％未満ではＡＩＮの析出が不十分であり、
０．０２０％を越えると伸びが低下し、アルミニウムと
相撲ってスラブ加熱時のＡＩＮの固溶化が不完全となる
ため、０．００２５〜０．０２０％とした。

又、熱間仕上圧延後の巻取温度を６００℃以下８００℃
以上としたのｉｔｓ　６００℃を越えると、巻取後の冷
却中に大型のＡＩＮが析出してしまい、本来の目的であ
るところの（ＰｒｅＲＡ　）での微細なＡＩＮの析出が
不可能となり、８００℃以下では巻取時の銅帯強度が高
く、巻取が困難となり製造上の不具合を生じたり、水冷
却のための水量を増大または能率の低下をきたすととも
に、８００℃以下としても絞シ性向上に対する効果は変
らないからである。

又、酸洗して表面を脱スケール処理した鋼板を、圧下率
４０％以上８０％以下で冷間圧延を行なうのは、通常の
冷延鋼板と同様で成品の寸法精度、形状性の向上の他再
結晶集合組織を改善するためであり、８０％以上の圧下
は圧延全荷重が大きくなり作業性の低下、板厚精度平坦
などの劣化をもたらし、又冷延鋼板として必要な板厚精
度、形状性を確保するためには４０％以上の圧下率が必
要であり、又４０％以下では良好な絞り性が得られない
からである。

〔実施例１〕 次に、深絞り用冷延鋼板の製造過程を例にとってこの発
明法と従来法とを比較した実施績、果を第１表に示し、
かつその成品の組成と焼なまし処理条件とを併せ示した
。

上記第１表より、この発明法のものは、従来法のものに
比べて引張強さは大差ないが、ｉ値を大幅に向上するこ
とができ、成形性にすぐれた深絞り用めっき鋼板が得ら
れることがわかる◇なお、−過時効処理をバッチ炉に より３００℃Ｘ１４時間のボストアニールを実施した場
合も第１表に示すこの発明法のものと同等の諸性質のも
のを得ることができた。

この発明は上記のごとく、連続節なまし法において、予
熱過程と再結晶節なまし処理の２段階処理を施すことに
より、アルミキルド鋼深絞シ用亜鉛めっき鋼板を容易に
製造できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の再結晶節なまし及びめっき処理、過
時効処理の各過程のヒートパターンを従来と比較して示
す図表である。 ＰｒｅＲＡ：焼なまし予熱温度域、 ＲＡ：再結晶節な１し温度域、 Ｍ　　：めっき処理温度液、 ＯＡ：過時効処理温度ψ。 １ａ：との発明法の再結晶節なまし めっき処理、過時効処理の過 程におけるヒートパターンの 曲線例、 ｌｂ　　　、従来法の再結晶節なましめつき処理、過時
効処理の過程に おけるヒートパターンの曲線 例。 出願人　　　住友金属工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭素０．１０％以下、けい素０．２０％以下、マンガン
   ０．１０〜０．４０％、りんｏ、ｏａｏ％以下、アルミ
   ニウム０．０２〜０．１５％、窒素０．００２５〜０．
   ０２０％、残部は実質的に鉄及び不可避的不純物よりな
   る鋼を通常の熱間圧延を施し、６００℃以下８００℃以
   上の温度でコイルに巻取シ、酸洗後圧工率４０９４以上
   ８０％以下で冷間圧延を行った後、８５０℃以上再結晶
   温度以下の温度域に１０〜６０秒予熱保持し、引続き再
   結晶温度以上８００℃以下の温度域に短時間保持して再
   結晶焼なましを行い、引続きめつき処理を施し、次いで
   ２５０〜４６０℃の温度域で過時効処理を施すことを特
   徴とする成形性のすぐれた深絞り用亜鉛めっき鋼板の製
   造法。