JPS5980726A - 深絞り性に優れた面内異方性の小さい高強度冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

深絞り性に優れた面内異方性の小さい高強度冷延鋼板の製造方法

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JPS5980726A
JPS5980726A JP18877482A JP18877482A JPS5980726A JP S5980726 A JPS5980726 A JP S5980726A JP 18877482 A JP18877482 A JP 18877482A JP 18877482 A JP18877482 A JP 18877482A JP S5980726 A JPS5980726 A JP S5980726A
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cold
steel sheet
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Kazunori Osawa
一典 大澤
Takashi Sakata
敬 坂田
Takashi Obara
隆史 小原
Minoru Nishida
稔 西田
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing

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】 この発明は深絞り性に優れた面内異方性の小さい高強度
冷延鋼板の製造方法に関するものである。
冷延鋼板の使途のうちとくに自動車用鋼板については、
最近省エネルギーの観点から、自動車の燃料消費級の節
減を目指して板厚を薄くし車体重量の軽減を図ることに
意が注がれるようになったが、こ瓦に塔莱員の安全を確
保するために耐プント性の考慮を要し薄肉化に応じて適
度の強度増加が当然に必要である。
一方では車体の製造に際し、冷延鋼板にきびしいプレス
加工が課されるため、そのプレス加工時にしわや割れを
生じることのない優れたプレス成形性を備えることもま
た必要とされる。
かようなプレス成形性、なかでも絞り性の良好な冷延鋼
板は従来主として低炭素アルミキルド鋼を素材とするも
のに、箱焼鈍を施すプロセスを経て製造されてきた。
しかし箱焼鈍法は、処理に日数を要するばかりでなく、
コイル状態で熱処理されるためコイルの半径方向で加熱
および冷却速度に差異を生じ、その結果コイル全体にわ
たって均質な材質を得ることが困難であった。
これに対して連続焼鈍法を用いると箱焼鈍法による上記
の欠点を解消することが可能なうえ、連続焼鈍の場合に
は急速加熱が伴なうので、結晶粒の成長性を抑制でき、
また急速冷却処理により鋼中に固溶しているCの析出が
進まないため高強度の冷延鋼板の製造が比較的容易でも
ある。
こNに連続焼鈍法で絞り性を向上させる方法として、た
とえば特公昭50−1341号公報にも開示されている
が熱間圧延を経てとくに高温で巻取りを行い、絞り性に
有利な方位の粒成長を促進させる方法が提案されている
しかしこのような高温巻取りは酸洗性の低下を伴なうこ
とに加えてこの方法によって製造された冷延鋼板の絞り
性は、一般に箱焼鈍材の材質に比べるとかなり劣ってい
るのが現状である。
また連続焼鈍材は耐時効性にも劣るところに問題があり
、こNに耐時効性を悪化させている主原因がCに依存す
ることがらC含有景を0.0050%以下なかでもo、
ooao%程度Kまで著しく低減した極低炭素鋼の素材
を用いて耐時効性を向上させる方法も提案されている。
ところで一般に絞り性に優れた高強度冷延6(1板を製
造するに際し、高いランクフォード値7値((ro+ 
2 r45 + J6 ) /4 )を得るためには、
熱延仕上をArg変態点以上で終了することが必須とさ
れている。それというのも箱焼鈍法、連続焼鈍法の何れ
を問わずもしも変態点以下、すなわちα(フェライト)
+γ(オーステナイト)の2相域又はα域で熱延を終了
したときには、絞り性に不利な(110)、(100)
方位が板面に平行に発達し、そのために焼鈍時に絞り性
に有利な(111)方位を板面に平行に発達させるのを
阻害するとされていたためである。
ここで上記のようにCmを極端に低くすることは、耐時
効性の面では有利であるが、それにょるA8変態点の上
昇を伴うので、熱延仕上げ時にγ(オーステナイト)域
で仕上げ圧延を終了させるためには、スラブ加熱温度の
上昇や熱延の圧下スケジュールの変更などが余儀なくさ
れ、省エネルギーの面から大きなマイナスとなる。
しかも止揚のようにして固溶C低減による耐時効性の改
善ならびに絞り性、延性の向上を目的として、熱延コイ
ルを高温で巻取ることや、Ciを0.005%以下の極
低C域に低減すること、さらには冷間圧延後の焼鈍条件
などの適切な組合せに関して従来数多くの提案がなされ
たがこれらの方法で7値はかなり改善され得たとは云え
、面内異方性Δr値((ro−2r45+r90)/2
 )が太き(、絞り性の良好な鋼を製造する方法として
はいまなお不充分であった。
発明者らは、この種の冷延鋼板につきその成分組成と熱
延過程との関連においてそれらが製品の特性に及はす影
響に関して研死を重ね、AJおよびP量を限定した鋼を
用いることによって、熱延仕上げ温度がAr3変態点以
下である場合絞り性がAr3変態点以上の熱延仕上げで
製造された鋼板と少くとも同程度又はそれ以上の材質を
もつ鋼板が有利に製造できることを見出した。
すなわち、AJを従来法より多く含有する極低炭素鋼に
Pを添加含有させた場合には、ある特定範囲のスラブ加
熱温度と熱延条件のとき、Ar8変態点以下の低温仕上
であったとしても、絞り性とくに7値が良好でかつ面内
異方性Δrの小さい高強度冷延鋼板が得られることを究
明したのである。
この発明は、重量百分率にてc : o、o1o%以下
、si : 0.5%以下、Mn : 0.5%以下を
含みN:0.005%以下でSol、A/ : 0.0
5〜0.20%とP:0.03〜0.15%とを含有し
て残部は実質的に鉄及び不可避不純物の組成から成る鋼
スラブをつくり、この鋼スラブはll50℃以下の温度
に加熱したのち仕上げ温度650°〜850℃、巻取り
温度560℃以下にて熱間圧延を終了させ、ついで常法
に従う冷間圧延を経て連続焼鈍を行なうことにより、在
来の箱焼鈍に比しはるかに能率的な連続焼鈍により、従
来のような面内異方性の問題を伴なわずに7値の改善を
実現したものである。
以下この発明の開発経緯をその実験結果にあわせ、詳細
に説明する。
実験 ■ Mn : 0.20%、st : 0.22%を含有し
、N:0.00’17%、S : 0.005%であっ
てAl: 0.11%とp : 0.09%とを含み、
C含有量が0.002・9%である小型鋼塊を用いてス
ラブ加熱温度は1000〜1800℃、熱延仕上温度は
600〜950℃の各範囲で変化させた熱延プロセスに
より、板厚3.2龍の熱延板とした。かくして得られた
熱延板につき、巻取相当温度を650℃および560℃
で処理した後実験室で板厚0.8mmに冷延し、ついで
連続型焼鈍をしてその材質を調べた。
連続型焼鈍というのは、連続焼鈍シミュレーターで焼鈍
しそのヒートサイクルは、30°智、で急速加熱後80
0°CK40秒保持ししかる後30°C/sで急速冷却
するものである。
絞り性の尺度としてT値とΔr値で評価した。
第1図、第2図にその結果をまとめて示す。
両図に従いスラブ加熱温度1150℃以下また熱延仕上
温度がAr3変態点に相当する850℃以下のときもつ
ともi値がi% <なり、さらに面内異方性もより小さ
い材料が得られた。
第2図によれば熱延仕上温度をAr3変態点以下も良好
となり、材質が著しく良好となることが分る。
この理由については明らかではないが、熱延仕上げ時に
krB変態点以下での低温圧延により、導入された加工
歪みの一部とAeNの析出とが何らかの作用をもち、材
質が良好となったと考えられる。
熱延仕上温度が650〜850℃の範囲であっても高温
で巻き取った場合(第2図×印)の材質はより低温で巻
杉取った場合(同○印、Δ印)よりむしろ悪くなり、高
温巻取による材質の改善は却って見られないのである。
かくして高温巻取材は酸洗時の脱スケールコストの上昇
を伴なうのに対し、この発明では、ArB変襲変態点以
下温の熱延仕上げを行なうことにより、低温で巻取って
も高温巻取材をはるかに凌駕する材質を得ることができ
るので酸洗コストの低減の面でもとくに有利である。
この発明は、上記の実験結果に従って鋼スラブの加熱温
度を1150℃以下、熱間圧延の仕上げ温度を650〜
850℃の各範囲に限定し、また熱延巻取り温度として
は酸洗時のコストアップを防ぐ必要上、その上限を56
0℃とする。
実験 ■ C: 0.0030%、Mn : 0.15%、Si 
: 0.26%を含んでN : 0.0042%、8 
: 0.005%である組成を基準としてSod、Ae
: 0.025〜0.28%およびP : 0.02〜
0.21%の範囲で種々に変化させた供試鋼を実験室的
に製作し、実験(I)の結果に従い鋼スラブの加熱温度
1100℃、熱延仕上げ温度810℃、巻取り相当温度
520 ℃の条件で調製した板厚3.2mmの熱延板を
冷間圧延し、板厚を0.8mmとしてから実5(X)と
同様に連続型焼鈍して〒値に及ぼすP、A4の影響を調
べた。第3図にその結果を示し、プロットに添記した数
字はV値の測定値である。
この実験の結果Soe、Ae : 0.05〜0.20
%の範囲内においてp : o、oa〜o、15%を含
有する場合はとくに絞り性の良好な材料が得られたので
ある。
この発明の方法において、鋼スラブの成分組成を限定し
た理由は次のとおりである。
Cの成分範囲は0.010%をこえると深絞り性を低下
させるとともに、耐時効性も劣化するので上限を0.0
10%とする。
Slは強度を増加させるのに有効な元素であるかS1含
有喰が多くなると硬度が増し、絞り性、延性が低下する
ので0.5%を上限としたつkinは、熱間圧延時の赤
熱脆性の原因となるSを固定するのに有効であるが0.
5%をこえる存在は硬肢が上昇して深絞り性に悲影響を
及ぼすため、上限を0.5%とした。
Nは、0.005%を超えると、焼鈍時の結晶粒の成長
を著しく抑制して、絞り性、延性を低下させるから絞り
性の一層の向上をはかるためにはN:0.005%以下
に制限するを要する。
sog、Aeの限定については、鋼スラブの加熱温度が
低くまた熱延仕上げ温度および巻取温度も低い条件の下
では、Al!量が多くなるに従い、AIMが粗大化する
効果と固溶A4が増加する効果により焼鈍板の粒径は大
きくなり、これが7値の増加とよく対応するが、しかし
Ag量が多くなりすぎると却ってT値が下るだけでなく
添加コストも増すので上限を0.20%とする。一方0
.05%未満ではAeNが微細に析出して、粒成長が抑
制されるため高強度が得られるにしても、この発明で目
指すところの、スラブ低温加熱と、低温仕上げ圧延によ
る、絞り性に有利な集合組織(11,1)が発達しなく
なる。よってSoe、lの範囲を0.05〜0.20%
とする。
Pはこの発明における重要な強化元素であって、しかも
絞り性の劣化を最小限に抑える元素として最も有効であ
る。第8図に示したようにその含有量が0.03%未満
では7値の改善効果がなく、また0、15%をこえると
、絞り性がやはり低下するからP含有量は0.03〜0
.15%の範囲とすることが必要である。
なお不可避的不純物として含有されるSは極力減少させ
るのがのぞましいが一般的な製鋼上の脱S技術に従うだ
けで特に規定する必要はない。
以上述べたようにこの発明では上記組成の鋼スラブを、
低温加熱、熱延低温仕上げ及び低温巻取により熱延板と
し、その後は常法に従い酸洗後冷間圧延してから連続焼
鈍を行い冷延鋼板を得る。
なお連続焼鈍条件としては、特に規定する必要はなく、
鋼板の最高到達温度が再結晶温度以上であれば加熱速度
、冷却速度また過時効の有無などについては特に制限を
要しない。
以下この発明の実施例を掲げ比較例と対比して効果を験
証する。
実施例 転炉出癖後20分のRH脱ガスを施すことにより成分の
異なる18種の鋼を出鋼し、連続鋳造により板厚200
mmのスラブとした。
これらのスラブを加熱炉で1070〜1250°Cに加
熱し、60分保持した後熱間圧延で710〜920℃で
仕上げ圧延を終了し、530〜640°Cで巻取り3.
2mrrLの熱延コイルとした。
表1に鋼成分、スラブ加熱温度、熱延仕上温度、巻取温
度を示す。
比較のための番号11〜13の鋼については、スラブ加
熱温度と熱延仕上げ温度および巻取り温度がこの発明の
条件外であり、下線でこれを示した。
各熱延コイルは巻解して酸洗後o、smmに冷間圧延し
引続き連続焼鈍を施した。
連続焼鈍の条件としては加熱速度が約15’G/秒均熱
は800℃で25秒保持、冷却速度は約り5℃/秒であ
る。
その後約0.8%の調質圧延を施した。
このようにして得られた冷延鋼板の材質を衣2に示す。
表2 この表から明らかなようにこの発明に従う冷延鋼板は、
その絞り性(〒、Δr値)がいづれも比較例と比べては
るかに優れている。
以上詳細に述べてきたとおり、この発明は、とくにSo
g、AJおよびPにつき成分組成上の限定をした鋼スラ
ブを用いて熱延前の加熱を1150℃以下、仕上げ圧延
温度650〜850℃、巻取り温度560℃以下にそれ
ぞれ限定した条件にて熱間圧延を行なうことにより、引
続き常法に従う冷間圧延を経て急速加熱、急速冷却の連
続焼鈍を施して得られる冷延鋼板の材質向上、なかでも
絞り性に優れ、面内異方性の小さい高強度冷延鋼板を有
利に製造することができるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図はT値とスラブ加熱温度の関係を示す図表、 第2図はT値、Δr値と熱延仕上温度の関係を示す図表
、 第8図は〒値とP、 AJ量の関係を示す図表であ。 る。 第1図 スラノ゛力a全右場一度(OC) 第8図 5ty1. AI、 (1) 158

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 重量百分率にてc : o、o1o%以下、Sl:
    0.5%以下、Mn : 0.5%以下を含みN:0.
    00!’+%以下でSol、AJ : 0.05〜0.
    20%とp : o、oa〜0.15%とを含有して残
    部は実質的に鉄及び不可避不純物の組成から成る鋼スラ
    ブをつくり、この鋼スラブは1150 ℃以下の温度に
    加熱したのち、仕上げ温度6500〜850’C1巻取
    り温度560℃以下にて熱間圧延を終了させ、ついで常
    法に従う冷間圧延を経て連続焼鈍を行なうことを特徴と
    する深絞り性に優れた面内異方性の小さい高強度冷延鋼
    板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6036624A (ja) * 1983-08-09 1985-02-25 Kawasaki Steel Corp 深絞り用冷延鋼板の製造法
US5078809A (en) * 1986-09-27 1992-01-07 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method for producing cold-rolled steel sheet
KR100400867B1 (ko) * 1998-12-29 2003-12-31 주식회사 포스코 소성변형비이방성계수가작고가공성이우수한저탄소냉연강판및그제조방법
KR100544724B1 (ko) * 2001-12-26 2006-01-24 주식회사 포스코 가공성이 우수한 냉연강판 및 그 제조방법

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