JPS60131922A - 衝撃エネルギ−吸収特性に優れたプレス成形用高張力冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

衝撃エネルギ−吸収特性に優れたプレス成形用高張力冷延鋼板の製造方法

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JPS60131922A
JPS60131922A JP23968883A JP23968883A JPS60131922A JP S60131922 A JPS60131922 A JP S60131922A JP 23968883 A JP23968883 A JP 23968883A JP 23968883 A JP23968883 A JP 23968883A JP S60131922 A JPS60131922 A JP S60131922A
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安田 顕
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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

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  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

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】 技術分野 衝撃エネルギー吸収特性に優れたプレス成形用高張力冷
延鋼板の製造方法に関しこの明細書で述べる技術内容は
、主として熱間圧延の加工条件およびその後の冷間圧延
を経たのちの連続焼鈍の処理条件に関連した鋼中成分の
相互作用についての解明に従い、上掲鋼板の有利な製造
方法を確立したものである。
背景技術 近年自動車用鋼板として高張力冷延鋼板が広く用いられ
る。とくにプレス成形部品には、主にAlキルド鋼にP
を添加した組成において、専ら、箱焼鈍法によシ焼鈍し
た引張シ強さ85〜88に9f/朋2級の鋼板が用いら
れて来た。
ところが焼鈍に関しては、最近省エネルギーと、製造期
間の短縮の面でとくに有利な連続焼鈍法の適用がむしろ
一般化しつつある。
従来技術とその問題点 ここに連続焼鈍法でプレス成形性に優れた高張力冷延鋼
板を製造する場合には、箱焼鈍法の場合と比べてC量を
よシ低くし、さらにNbやT1などの炭化物形成元素を
加え、さらにC量を低くしたことによる強度低下を補う
ためP 、 SiおよびMnなどの固溶強化元素を添加
するなどの方法が採られる(%開昭57−41849号
公報診照)。
しかしC量が低く、かつ炭化物形成元素を添加2゜した
場合、さらにPを添加すると衝撃エネルギー吸収特性が
著しく、低下するという欠点があって、自動車用鋼板と
して用いた場合衝突時の安全確保上、問題があり、この
ような欠点を最小限にとどめるためKは、P添加量を制
限する必要が伴われる。
このため88 kgf/m−以上の引張り強さを有する
冷延鋼板を製造するためにはPの他にSi 、 Inな
どの固溶強化元素をより多く添加し、強度不足を補うこ
とが余儀なくされた。
ところがSiやMnを多量に添加することは、コスト上
昇を伴うだけにはとどまらずしてテンパーカラーが発生
し易くなシ、化成処理やめつきなどの表面処理性が劣化
するため自動車用鋼板としての使途では不適合となる。
なおPを添加しても衝撃エネルギー吸収能を低下させな
いために、焼鈍温度を高くすること、また特開昭57−
89487号公報のようにBを添加することも知られて
いるが、込ずれにしてもPの添加にて引張強さ88 k
llf /s−以上の高強度冷延鋼板は得られないのが
現状である。
発明の目的 上記のような従来技術の欠点を解決し、衝撃エネルギー
吸収特性に鏝れかつ、引張シ強さ88に9f/龍2以上
のプレス成形用高張力冷延鋼板を連続焼鈍法の適用をも
って有利に得る方法を提供することがこの発明の目的で
ある。
発明の構成 この発明は、a : o、oos〜0.014重量%(
以下単に%でZ、す)、Si : 0.08%以下、I
n : 0.20%以下、Ti : 0.10%以下、
i : 0.06%以下、N : 0.08%以下、p
 : o、oa〜0.07%、S二0.02%以下を、
〔C%IX(P%) 〉8.5 X l 0 でかつ、
〔T1*%〕にて硫化物および窒化物として存在するT
1を差引いた有効Ti量をあられすものとして[Ti”
%]/〔C%〕〉4において含有する組成の鋼スラブを
用い、スラブ加熱温度1150°C以上にて熱間圧延を
行い、Ar a変態点以上の温度にて仕上げ圧延を終了
し、620″C以下の温度で巻取ったのち、常法による
脱スケールと冷間圧延を経て、しかるのち、連続焼鈍炉
中で750〜950°Cの最高到達温度となる焼鈍を施
すことからなる衝撃エネルギー吸収特性に優れたプレス
成形用高張力冷延鋼板の製造方法である。
まずこの発明において鋼中成分を限定する理由について
説明する。
a : o、oos〜0.014% Cはこの発明の製造方法によれば、はとんどが鋼中にお
いてTiOとして存在するものとなるが、衝撃エネルギ
ー吸収特性が劣化しない範囲でPを添加した場合88 
kgf /sn”以上の引張強さを得るためには、o、
oos%以上にて含有させることが必要である。一方鋼
中O量が0.014%を超えると、強度上昇への蚕与が
小さくなるだけでなく、鋼板の延性が低下しプレス成形
性が阻害されるようになる。従ってo、oos〜0.0
14%に限定される。
Si : 0.08%以下 Slは、この発明が目指す製品の使途にて鋼中の不可避
的不純物に属する元素であって表面処理特性を劣化させ
るので0.08%以下とする。
In : 0.20%以下 Inは通常Sによる鋼の熱間脆性を肋止するため、o、
2o%以上添加されるが、本発明鋼のようにT1を添加
する場合SはT1硫化物として固定されるため、熱間脆
性は起きない。一方Inは焼鈍時にテンパーカラーを発
生する原因となる最も主要な元素であシ、またi値を劣
化せしめ諷。したがって不可避的に鋼中に含有されるM
nの上限を0.20%とする。
Ti : 0.10%以下 T1は鋼中のCをTiCの形に固定してプレス成形性を
向上させ、かつ鋼板の強度を維持するため有用であるが
0.10%をこえても効果の増強なく、徒らにコスト上
昇の原因となるので0.10%以下とする。そして鋼中
Cの固定に由来する上記効果は硫化物および窒化物とし
ての鋼中存在は無効であるので、それらに相応したT1
を差引いた残余の有効なTi量を(Ti”%〕であられ
すものとじて〔C%〕に対し少くとも4倍であることが
必要である。
Al : 0.06%以下 AJは、T1を添加するのに先立って添加することによ
りT1の歩留シを向上させ、コストアップを避けるため
鋼中に添加させるが、0.06%を超えて添加する必要
はないし、それ自体かえってコストアップの原因となる
ので上限を0.06%とする。
N : 0.08%以下 Nは不可避的不純物として鋼中に含有されるが鋼中にT
1またはAJが含有される場合、これら金属の窒化物と
して鋼中に存在する。とくにTiNは、生成温度が比較
的高温で粗大なものとなるために鋼板材質への直接影響
は小さいものの、粗大なTiNは鋼板表面欠陥の原因と
なるので、Nはかようなうれいのないo、oos%以下
とすることが必要である。
PT0.08〜0.07% Pは目的とする引張多強さを得るために添加される元素
であるが過度に添加すると、衝撃エネルギー特性が劣化
するためこれらのかね合いにて0.08〜0.07%の
範囲から、〔C%〕×〔P%〕〉8.5 X 10−’
の条件を満たすように選択するを要し、上式右辺の下限
値は88 kgf /am”以上の引張り強さを得るた
めに不可欠の値である。
S : 0.02%以下 Sは鋼中に不司避的罠含有される元素であシ、鋼板の伸
びの劣化をもたらす。T1添加鋼においてはその影響は
小さいもののSをT1硫化物として固定するために必要
なTilが多く必要となシ、また多量KSを含有すると
鋼板表面に微細なへゲ状欠陥を発生ずる。したがって不
可避的に含有されるS量の上限を0.02%とする。
以上の成分調整に成る鋼スラブを熱間圧延するに際して
、スラブ加熱温度およびコイル巻取温度が必要な引張シ
強さを維持し、かつすぐれた衝撃エネルギー吸収特性を
得るために重要な因子である。
すなわちスラブ加熱温度がl l 50 ”C以下であ
ると、強度上昇のために添加したP 、 Tiおよび0
の効果が小さくなる。つまシよシ少ないP添加1で十分
な引張強さを得るためには、1150℃以上でスラブ加
熱することが必要である。
その理由については、明確ではないが1160゛C以下
の温度ではPがTi 、 Feと結合し、TiFePな
る粗大な化合物を形成し、強度に寄与する固溶P−1が
減少すること、また1 150 ”C以下の温度でスラ
ブ加熱すると析出するTiCが粗大化し、強度に寄与し
なくなることなどが推定される。
次いで熱間圧延をArs変態点以上の温度で終了するを
要し、それというのは、熱延集合組織によるfおよび延
性の劣化を防ぐためであり、また、衝撃エネルギー吸収
能を大きくするためにコイル巻取り温度を620 ”C
以下とする必要がある。
巻取り温度が620 ’Cを超えると、熱延板中でのT
ieの析出が進行しPの粒界偏析が顕著になって、冷延
再結晶後も衝撃エネルギー吸収能を劣化せしめる。
これに反して620°C以下で巻取れば熱延中に未析出
状態でCが残存し、Pの偏析を防いで衝撃エネルギー吸
収能の低下が有効に回避され得ることが見出されたので
ある。
一方熱延板中に固溶状態で残存したCは、冷延後の再結
晶焼鈍中にTi0として析出するため、焼鈍後の冷却中
にPの偏析が起シ易くなるがこのようなPの粒界偏析を
肋ぎ、衝撃エネルギー吸収能を大きくするためには、焼
鈍後の冷却速度が大きい連続焼鈍法により焼鈍する必要
がある。
焼鈍温度は、再結晶温度以上、Aca変態点以下で焼鈍
すれば良好なプレス成形性が得られるが、この焼鈍温度
は、高くなるに従い引張り強さが低下し、Aca点を超
えると延性とi値が著しく低下するので、鋼成分に応じ
て750”C以上、950゛C以下の温度で適当な最高
到達温度を選んで連続焼鈍することによシ、所期し友引
張強さとプレス成形性を得ることができる。
以上のようにこの発明によって、Si 、 Inなど冷
延鋼板製品の前処理性を阻害する原因となる元素を適切
に制限して、固溶強化元素としてはPのみを添加するこ
とによシ、衝撃エネルギー吸収特性に優れかつ88kg
f/−以上の引張シ強さを有するプレス成形用高張力冷
延鋼板の製造が可能となったわけである。
以下にこの発明の実施例についてのべる。
実施例 1 転炉で溶製し、真空脱ガス処理を施して連続鋳造法で製
造した表1に示す組成の鋼スラブを、温度1200 ’
Cに加熱して熱間圧延し600 ”Cでコイルに巻きと
シ、脱スケール後冷延圧下基70%で冷延し、板厚0.
7 rntrの冷延板を得た。
次いで電解脱脂後連続焼鈍法にょ)鋼板の最高到達温度
760″Cで焼鈍した。これらの鋼板の機械的性質を表
2に示す。
表2 良好なプレス成形性が得られる指標として伸び、〒値(
平均ランクフォード値)、aaV 、エリクセン値に注
目すると発明鋼はいずれも88 kgf /am”以上
の強度を有しながら、伸び〉88%、r>1.6、CC
V <87.8、エリクセン値10.6以上とすぐれた
プレス成形性を有することがわかる。
0量が0.017%と高い屋17,18.19および2
0は、引張強度に対してY、エリクセン値の低下が著し
く、プレス成形性が劣ることがわかる。
したがって良好なプレス成形性を得るためにはC量を0
.014%以下とすることが必狙である。
C2P添加量と引張り強さの関係を第1図にまとめて示
す。
第1図より明らかなように88 kgf 7m−以上の
引張シ強度を得るためには、〔G%〕×〔P%〕〉8.
5XlO’にする心安がある。
表1の扁9,10.11および12と同一の組成を有す
るスラブを用いて、スラブ加熱温度を1100 ’C〜
1250″Cの範囲で種々の温度に加熱し、熱延後それ
ぞれ500〜700″Cの種々の温度で巻き取シ、上記
と同様に冷延・焼鈍をした後の引張り強さのスラブ加熱
温度依存性を第2図にまたシャルピー衝撃値の巻取多温
度依存性を第8図にそれぞれ示した。なおシャルピー衝
撃試験は第8図に併示した試験片を用い、試験温度−1
80”c、o、akI7・m衝撃試験で行った。
スラブ加熱温度が1200°C未満では強度低下が起り
、引張強さ88 kgf /u以上を得るためには、ス
ラブ加熱温度を1150°C以上とする必要があること
がわかる。
また第8図にて、P量が0.077%の厘12(比較例
)は巻取温度によらず衝撃エネルギー吸収は0である。
Pが0.07%以下のA9.墓10および屋11では熱
延巻取温度が620℃以下では、7〜8.5ゆ・m/u
rn と11ぼ一定であるが、660 ”C以上ではθ
〜2klj・m /v+mのような急激な低下を来す。
なお強度、衝撃エネルギー吸収能に及はすスラブ加熱温
度と熱延巻取温度の影響はA9〜Al 2以外の他の供
試鋼でも同様の結果が得られている。
したがって881cJIf 7m−以上の強度を有する
鋼板を製造するためには、〔G%〕×〔P%〕≧8.5
×10−4が必要であり、かつスラブ加熱温度を115
0°C以上としなければならず、またこの条件下におい
て衝撃エネルギー吸収特性の優れたもの、を得るだめに
は、P < 0.07とし、かつ熱延巻取温度を620
 ”C以下とする必要があることがわかる。
発明の効果 この発明によれば連続焼鈍法を適用する場合において、
プレス成形性が良好であって、衝撃エネルギー吸収特性
に優れ、しかも88 kgf /am”以上の引張り強
さを有する冷延鋼板の製造を有利に可能にすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、C9P量と引張シ強さの関係を示すグラフ、 第2図は引張シ強さに及はすスラブ加熱温度の影響を示
すグラフ、 第8図は衝撃エネルギー吸収に及ばず巻取り温度の影響
を示すグラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第1図 p (at%) 第2図 スラフ゛力0實久チ4崖 (’C)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 c : o、oos〜0.014重量%Si : 0.
    08重量%以下 Mn : 0.20 jJgii%以下Ti : 0.
    10重1%以下 Al : 0.06重針%以下 N : 0.008重量%以下 P : 0.08〜0.07市量% S : 0.02重量%以下を 〔C%〕x〔P%’)2a、5xto’でかっ、〔T1
    “%〕にて硫化物および窒化物として存在するTiを差
    引いた有効T1佃をあられすものとして[Ti”%]/
    〔C%〕〉Φにおいて含有する組成の鋼スラブを用い、 スラブ加熱温度1150°C以上にて熱間圧延を行い、
    Ara変態点以上の温度にて仕上げ圧延を終了し、62
    0℃以下の温度で巻取ったのち、常法による脱スケール
    と冷間圧延を経て、 しかるのち、連続焼鈍炉中で750〜 950°Cの最高到達温度となる焼鈍を施すことを特徴
    とする衝撃エネルギー吸収特性に優れたプレス成型用高
    張力冷延鋼板の製造方法。
JP23968883A 1983-12-21 1983-12-21 衝撃エネルギ−吸収特性に優れたプレス成形用高張力冷延鋼板の製造方法 Granted JPS60131922A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6353219A (ja) * 1986-04-01 1988-03-07 Kawasaki Steel Corp 耐錆性にすぐれた冷延鋼板の製造方法
GB2358732A (en) * 2000-01-28 2001-08-01 Wen Lung Hsieh Signal transmission line

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6353219A (ja) * 1986-04-01 1988-03-07 Kawasaki Steel Corp 耐錆性にすぐれた冷延鋼板の製造方法
GB2358732A (en) * 2000-01-28 2001-08-01 Wen Lung Hsieh Signal transmission line

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