JPS61246344A - 耐2次加工脆性に優れる超深絞り用冷延鋼板 - Google Patents

耐2次加工脆性に優れる超深絞り用冷延鋼板

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JPS61246344A
JPS61246344A JP60084522A JP8452285A JPS61246344A JP S61246344 A JPS61246344 A JP S61246344A JP 60084522 A JP60084522 A JP 60084522A JP 8452285 A JP8452285 A JP 8452285A JP S61246344 A JPS61246344 A JP S61246344A
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黒沢 光正
Susumu Sato
進 佐藤
Takashi Obara
隆史 小原
Kozo Sumiyama
角山 浩三
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Kawasaki Steel Corp
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、耐2次加工脆性に優れた超深絞り用鋼板に関
するものである。自動車や電気部品など部品なプレス成
形を施した後、さらにフランジ曲げ加工等の2次加工に
耐え得る超深絞り用鋼板に関するものである。
(従来技術) 従来、連続焼鈍用の超深絞り用鋼板として炭窒化物形成
元素を添加した鋼板が開発されているが、深絞り性が向
上するにつれ、その成形加工も苛酷さを増し引き続く2
次加工で脆性的な割れが発生し易い欠点が顕著になりつ
つある。
上記の2次加工脆性を改善するものとして特開[57−
35662号公報では、Ti添加鋼にBを添加する方法
が提案されている。これは鋼板中の固溶Bを粒界強化元
素として利用する方法であるが、深絞り性を劣化させる
欠点がある。また、特開昭59−74232号公報、特
開昭59−190332号公報及び特開昭59−193
221号公報では、いづれもB、Ti 、Nbを複合添
加し、材質劣化を生じる8添加量を最小限に抑え固溶B
を有効に利用できるようTi、Nbの量を規制し、かつ
pH析が起りやすい焼鈍温度範囲を急速冷却する方法が
あるが、添加元素の微妙な制御は実操業を複雑にするた
め好ましくない。更に、特開昭58−42752号公報
は、P含有量とC1Nを制限する方法であるが、実質的
にはP含有量の低減であり、現状では多大なコスト上昇
を招くばかりか、P添加による高張力鋼に適用できない
不利な点がある。またS、Oを制限する方法として特公
昭57−45455号公報、特開昭56−35726号
公報がある。前者では0.018〜0.044%C,0
,0006〜0.0011%3. 0.002〜0.0
04%Oの低炭素鋼において、AAとB量を制御するこ
とにより、引張り強さ29.7〜30,7ICg/m1
2、伸び47〜51%、下=1.6〜2.5の特性例が
示されている。後者では0.026〜0.047%C9
0、0006〜0.0010%3. 0.002〜0.
004%Oの低炭素アルミキルト鋼で、引張り強さ30
.9〜32.7kg/m1.伸び42.1〜44.4%
、 r = 1.38〜1.51の特性を有する鋼板が
示されている。これらはいずれもTi 、Nb等の炭化
形成元素を添加したものではなく、材質上十分な特性が
得られない。また、特開昭56−3656号公報、特開
昭58−185752号公報では、T1、Orの複合添
加を特徴とし、S、Oは、Tifi削減を目的としてい
るにすぎない。
(発明が解決しようとする問題点) 深絞り性を劣化させずに、添加元素の微妙な制御を必要
とせず、材質上十分な特性が得られるような耐2次加工
脆性に優れた超深絞り用鋼板を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 2次加工割れと成分の関係を調査した結果、鋼中のS、
O量及びTi /Cと2次加工割れの間に緻密な関係が
あることを知見した。本発明は、かかる耐2次加工脆性
を改善すべく鋼中のS、OXとTi /CをS≦0.0
03重量%(以下、単に%と表現する)、o≦o、oo
e%でその合計値がS十〇≦0.008%になるように
し、かつTi /Cの比が2〜20と制限することによ
り深絞り性を損わず耐2次加工性を著しく改善すること
である。
8.0量を制限することで脆化温度を大幅に改善できる
理由は明らかではないがS≦30ppmではAIが残る
傾向が顕著であり、固溶Cによる粒界強化作用あるいは
Pの粒界偏析を十分に抑制するためと考えられる。また
0に関しても鋼の清浄化が進み破壊起点が減少するだけ
でなく、酸化物がTiCの析出サイトを与えるため、O
減少によりTiC析出が遅れ、固溶Cが残存しやすくな
るためと考えられる。
更に8.0の低減は当然硫化系析出物、酸素系介在物の
減少につながり、C1缶のように強加工を受ける用途に
も適合する。
(作 用) 以下この発明に於ける成分限定の理由について説明する
C:Cは低いほど材質に有利であり、o、ois%を越
えると良好な絞り性が得られなくなるため0.015%
以下とする。
Si 、Mn :Si 、Mnは深絞り性を劣化させず
に鋼板の強度を上げるのに有効である。ただし、3i>
1.5%、 Mn > 1.5%の添加は鋼板の伸び及
び絞り性を著しく劣化させるので、添加量は3i 、 
Mnともに 1.5%以下とする。
P:PもSi、Mnと同様に深絞り性を劣化させずに鋼
板の強度を上げるが、0.15%を越えると伸び、絞り
性を著しく劣化させるので0815%までの添加とする
AJ2:AJ2は脱酸などのためにo、 oos%以上
添加するが、0.10%を越える添加は表面性状に悪影
響を及ぼすので上限を0.10%とする。
S、O:鋼中のS、○量は、本発明で最も重要な成分で
あり、後述の実験結果からも明らかなように、$≦0.
0030%、O≦0.0060%でかつS+O≦o、o
oao%の場合、耐2次加工脆性の改善効果が著しいこ
とが限定理由である。
Ti  :l”iはS、N更にCを固定するために添加
するが0.002%より少ないと深い絞り性が劣化t、
0.10%よりも過剰な添加はいたらずにコストを上昇
させるので好ましくない。また、本発明で耐2次加工脆
性に有利に寄与していると思われる′AIを確保するに
は、S≦0.0030%の領域でかつTi /C≦20
が必要である。一方Ti /C<2では固溶Cが過剰に
残りすぎ遅時効性を劣化させるので2≦Ti /C≦2
0が必要である。
さらに、Nb、Bの1種または2種をTiと複合添加し
ても本発明の特徴である脆化温度の改善は失われること
はなく、r値、伸びが向上する。
ただし、Nbについては0.005%、Bについては0
.0050%を越える添加をしてもその効果は飽和し、
コスト的にも不利となるためNb50005%、B≦0
.0050%とする。
更に、1.0%以下のCr、Cu、Ni、V。
Zr、O,05%以下のPb 、Caの添加は、深絞り
性及び耐2次加工脆性を劣化させないので、これらの添
加が可能である。
また、不可避的不純物であるNはTiによりTiNとし
て固定されるが、Nが多すぎると粗大なTiNが多量に
生成し鋼板の伸びを劣化させるので出来るだけ少ない方
が好ましく、0.004%未満が望ましい。
以上のような組成をもつ冷延鋼板の製造方法は、特に規
制されない。転炉あるいは電気炉で溶製された鋼を造塊
−分塊法あるいは連続鋳造法にてスラブとなし、通常の
熱間圧延、冷間圧延を経て冷延板とする。再結晶焼鈍は
箱焼鈍あるいは連続焼鈍いづれも可能である。
また、次に示す実施例で製造した鋼板は化成処理、溶融
亜鉛めっき性についても問題はなかった。
(実施例) 第1表に示す組成の鋼を転炉にて溶製し、真空脱ガス処
理後、連続鋳造によりスラブとした。このスラブに通常
の熱間圧延、冷間圧延を行った板厚0.8mmの冷延板
とした後、連続焼鈍(均熱条件:800℃X30秒)を
施した。第2表に製品の機械的性質及び絞り比3.0の
円筒カップ圧壊試験による脆化@度を示す。なお、表中
のNo 、5.6.7゜16は高張力鋼である。
本発明では、51552%、r値≧ 1.9.脆化温度
−50℃以下の特性が得られた。また7、5%与歪後1
00℃で30分の時効処理を施して測定したAIはすべ
て0.51Cgf 7m1以上であった。また、強度−
伸びバランスに優れているのも特徴の一つであってすべ
てTS (kg/11)XEJ2(%)≧1550であ
った。
一方、S量が範囲外の比較例No 、 12.  (3
+0)母が範囲外の比較例No、14、Ti/C>20
の比較例No、11では脆化温度が高く、C量が過剰な
比較例No、15ではEA、r値の劣化が顕著であった
(発明の効果) 耐2次加工脆性の評価は絞り比3.0の円筒深絞りカッ
プ試料について低温域での圧壊試験による脆性割れ発生
温度で分類をした。試験は一70℃まで50℃きざみで
繰り返し3回行ない、1回以上脆性割れの生じた下限温
度を割れ発生温度とした。
第1図にS量とTi /Cの変化に対する2次加工割れ
発生温度の関係図を示す。第1図から明らかなように$
≦3oppm 、 Ti /C≦20で脆化温度が低下
する傾向にある。元来Sは粒界脆化元素として知られて
いるが、S≦30ppmでもTi /C>20では効果
が失われること、同様にO≧60ppmでも改善効果が
十分でないことより、単にSのみの効果ではないことが
考えられる。S、O,Ti /Cの特定範囲で固有な効
果であることが判る。
さらに、C:  o、ooia%、 Mn :  0.
1%、111:0.04%、Ti/C:10〜15とし
S、O量を変化させた鋼を3.5mm厚さまで熱間圧延
後、更に0.8mmまで冷間圧延を施した。この冷延板
を800℃で40秒均熱する熱サイクルで焼鈍し、圧下
率0.8%の調質圧延を行なった後、材質と脆化温度を
調べた。
第2図に(S+O)量とEJ2. r値、A1.脆化温
度の関係を示す。(S+O)量が80ppm以下となる
と脆化温度が一50℃以下になることが判る。
【図面の簡単な説明】 第1図は、S、Ti /Cの脆化温度への影響を示す。 第2図は、鋼中(S+O)量と材質の関係を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、C≦0.015重量% Si≦1.0重量% Mn≦1.0重量% Ti:0.002〜0.100重量% Al:0.005〜0.10重量% P≦0.15重量% S≦0.003重量% O≦0.006重量% で、かついおうと酸素の合計値が0.008重量%以下
    で、かつTi/Cの比が2〜20を満し、及び不可避的
    不純物と 残部鉄からなる耐2次加工脆性に優れる超深絞り用鋼板
    。 2、C≦0.015重量% Si≦1.0重量% Mn≦1.0重量% Ti:0.002〜0.100重量% Al:0.005〜0.10重量% P≦0.15重量% S≦0.003重量% O≦0.006重量% で、いおうと酸素の合計値が0.008重量%以下で、
    かつTi/Cが2〜20を満し、 更にNb≦0.05重量% B≦0.005重量% の1種又は2種からなり、 及び不可避的不純物と 残部鉄からなる耐2次加工脆性に優れる超深絞り用冷延
    鋼板。
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