JPS61257458A - 伸びフランジ加工性にすぐれたレ−ザ加工用鋼板 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、伸びフランジ加工性にすくれたレーザ加工用
鋼板に関する。

（従来の技術） 自動車用部材や建築用部材等に冷間加工性のすぐれた各
種鋼板のプレス成形品が実用に供されている。従来、こ
のようなプレス成形品を製造する場合は、通常、熱延鋼
板や冷延鋼板からプレス打抜きにてプレス成形用の素材
鋼板を得た後、更に所要のプレス成形を行なうが、穴あ
けを要するときは、ポンチ打抜きによることが多い。こ
のようなプレス成形用素材鋼板や打抜き穴部のプレス成
形においては、伸びフランジ加工を伴うことが多いので
、従来、かかる成形においては、ｊｌｔｌ工時の亀裂の
発生を防止するために、例えば、鋼板におけるＣ量やＭ
ｎＳ等の非金属介在物量を低減させ、或いは非金属介在
物の形状を制御する等の手段によって、鋼板に良好な伸
びフランジ加工性を有せしめている。

しかし、近年に至って、機械加工における数値制御技術
及びレーザ切断技術の発達によって、複雑な形状の鋼板
をレーザ切断してプレス成形用の素材鋼板を製作し、更
に、プレス成形後の穴あけをレーザ加工によって行なう
方法が提案され、また、一部では実用ｊヒされている。

上述した機械的な打抜き加工材における伸びフランジ加
工性については、従来より種々の研究がなされているが
、」−記レーザ加工技術は、従来の機械的剪断技術とは
基本的に異なって、鋼板の伸びフランジ加工性にも大き
い影響を与えるものと考えられるが、従来、冶金学的な
研究は殆どなされていない。

（発明の目的） そこで、本発明者らは、従来の打抜き加工と比較して、
レーザ切断鋼板の伸びフランシカ１１工性を鋭意研究し
た結果、鋼板に所定の化学組成を有せしめるとき、レー
ザ切断によって伸びフランジ加工性が格段に改善される
ことを見出して、本発明に至ったものである。

従って、本発明は、伸びフランジ加工性のすくれたレー
→ノー加工用鋼板を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明による伸びフランジ加工性のすくれたレーザ加工
用鋼板は、重量％で Ｃ０．０３〜０．２５％、 Ｓｉ２．５％以下、 Ｍｎ　　０．１〜２．５％、 Ｐ　　　０．１５％以下、 Ｓ　　　０．０２０％以下、 Ａβ　０．１％以下、 Ｃｕ　　１％以下、 Ｎｉ　　１％以下、 Ｃｒ２．５％以下、 Ｍｏ０．５％以下、 Ｎｂ０．１％以下、 ■　　０．１％以下、 Ｂ　　　０．０１％以下、 残部鉄及び不可避的不純物よりなり、且つ、とするとき
、 ０．１４≦に≦０．５０ を満たずことを特徴とする。

先ず、本発明鋼板における化学成分の限定理由について
説明する。

本発明鋼板は、特に冷間加工用途に好適であり、この場
合には、Ｃは、その添加量が少ないほど好ましいが、反
面、本発明に従って、レーザ加工によって伸びフランジ
加工性を改善するためには、少なくとも０．０３％を添
加することが必要である。

例えば、Ｃ量が０．０１％程度の極低炭素鋼の場合ば、
後述するように、所定の代価が本発明による範囲内にあ
っても、伸びフランジ加工性の改善効果を得ることがで
きない。他方、Ｃは、これを過多に添加するときは、打
抜き加工に対して、レーザ加工による伸びフランジ加工
性の改善効果を確保することができるが、鋼板の冷間加
工性や溶接性を著しく劣化させるので、Ｃの添加量の上
限は０．２５％とする。

Ｍｎは、鋼の熱間圧延時のＦｅＳ生成による熱間割れを
防止するために、少なくとも０．１％を添加することが
必要である。しかし、余りに多量に添加するときは、鋼
板の冷間加工性を損なうので、添加量の上限を２．５％
とする。

本発明による鋼板には、例えば、高強度化、冷間加工性
、その他の特性を改善するために、次のような合金元素
を必要に応じて添加することかできる。

Ｓｉは、多量に添加することによって、レーザ加工によ
る伸びフランジ加工性の改善に役立つが、過多に添加す
れば、鋼板における表面疵の発生や製造費用の」−昇を
招くので、添加量の上限を２．５％とする。

Ｐは、その含有量が少ないほど、鋼板の冷間加工性の観
点から好ましいが、本発明においては、鋼の強化元素と
して必要に応じて添加してもよい。

しかし、０．１５％を越えて多量に添加するときは、鋼
の脆化が著しくなるので、添加量は０．１５％以下とす
る。

Ｓは、打抜き加工Ｈの伸びフランジ加工性にとっては、
含有量は低いほど好ましいが、レーザ加工Ｈの場合には
、Ｓ量は大きい影響を与えない。

しかし、含有量が余りに多いときは、鋼板の清浄度が劣
化し、また、鋼中欠陥が多くなるので、含有量は０．０
２０％以下とする。

リムド鋼についても、本発明は適用し得るが、キルド鋼
の場合、表面疵を防止するために、Ａｐの添加量は０．
１％以下とする。

Ｃｕは、レーザ加工による伸びフランジ加工性の改善に
有効であるが、多量に添加するときは、鋼板に表面疵を
生じさせるので、Ｎｉとの複合添加によって、その改善
を図ることが必要となる。

従って、本発明鋼においては、Ｃｕ及びＮｉを複合添加
すると共に、その添加量はそれぞれ１％以下とするのが
好ましい。

Ｃｒ及びＭｏは、Ｃｕと同様にレーザ加工による伸びフ
ランジ加工性の改善に有効であるが、多量の添加は経済
性を損なうので、添加量は、Ｃｒについては２．５％以
下、ＭＯについては０．５％以゛下とする。

Ｎｂ及び■も、共にレーザ加工による伸びフランジ加工
性の改善に有効であるが、材料の強度設計上、０．１％
を越えるときは、この効果が飽和するので、添加量の上
限は、それぞれ０．１％とする。

Ｂは、Ｃ及びＭｎとの複合添加によって、レーザ加工に
よる伸びフランジ加工性の改善に有効である。しかし、
０．０１％を越えて多量に添加しても、その効果が飽和
するので、０．０１％を添加量の上■艮とする。

本発明による鋼板は、上記した化学組成を存すると共に
、 とするとき、 ０．１４≦に≦０．５０ を満たずことが必要である。以下にその理由を説明する
。

種々の化学組成及び強度を有する鋼板についての穴拡げ
試験を行なった結果を図面に示す。即ち、種々の化学組
成を有し、従って、種々の上記代価Ｋをもつ鋼板をｌ□
ｎ径切欠き付き試験片に加工し、上記穴をレーザ加工し
た場合とポンチ打抜きした場合とについて比較するとき
、ポンチ打抜きによる穴拡げ率に対するレーザ加工によ
る穴拡げ率の比ｌよ、上記代価Ｋが大きくなるにつれて
増大する。即ち、レーザ加工によって、伸びフランジ加
工性が改善される。しかし、前記したように、極低炭素
鋼については、代価が所定の範囲内にあっても、伸びフ
ランジ加工性の改善効果は得られず、また、代価が０．
１４よりも小さいときは、伸びフランジ加工性の改善効
果が得られない。他方、代価が０．５０を越えるときは
、実用」−１冷間加工性及び溶接性が著しく劣化し、実
用に適さなくなるので、本発明においては、上記代価の
範囲を０゜１４以上、０．５０以下とし、好ましくは、
０１２０以上、０．５０以下とする。

従って、本発明によれば、強度及びＳ含有量が同じであ
っても、化学組成を本発明に従って所定の範囲とし、且
つ、これら合金元素量によって規定される上記代価を所
定の範囲に規制することによって、鋼板の伸びフランジ
加工性を格段に改善することができる。

尚、本発明による鋼板は、厚板ミル、熱延ミル、冷延ミ
ルのいずれの方法によって製造することができる。

（発明の効果） 以」−のように、本発明によるｍ板は、所定の化学組成
を有すると共に、前記した代価を所定の範囲に調整して
なり、レーザ加工によって伸びフランジ加工性が格段に
改善される。

（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明を説明する。

実施例 厚板ミル、熱延ミル、冷延ミルのいずれかによって、表
に示す化学組成と代価にとを有する鋼板を製造した。こ
れら鋼板を１０酊径切欠き付き試験片に機械加工し、上
記穴をレーザ加工又はポンチ打抜きした。ポンチ打抜き
による穴拡げ率に対するレーザ加工による穴拡げ率の比
と前記代価にとの関係を図面に示す。本発明鋼板によれ
ば、レーザ加工によって伸びフランジ加工性が改善され
ることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明鋼板及び比較鋼板について、ポンチ打抜
きによる穴拡げ率に対するレーザ加工による穴拡げ率の
比と、代価にとの関係を示ずグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で Ｃ０．０３〜０．２５％、 Ｓｉ２．５％以下、 Ｍｎ０．１〜２．５％、 Ｐ０．１５％以下、 Ｓ０．０２０％以下、 Ａｌ０．１％以下、 Ｃｕ１％以下、 Ｎｉ１％以下、 Ｃｒ２．５％以下、 Ｍｏ０．５％以下、 Ｎｂ０．１％以下、 Ｖ０．１％以下、 Ｂ０．０１％以下、 残部鉄及び不可避的不純物よりなり、且つ、式値Ｋ＝Ｃ
   ＋（Ｓｉ／２５）＋（Ｍｎ／１０）＋（Ｐ／１０）＋１
   ０Ｓ＋（Ｃｕ／１５）＋（Ｎｉ／５０）＋（Ｃｒ／２０
   ）＋（Ｍｏ／２０）＋２Ｎｂ＋（Ｖ／１０）＋５Ｂとす
   るとき、 ０．１４≦Ｋ≦０．５０ を満たすことを特徴とする伸びフランジ加工性にすぐれ
   たレーザ加工用鋼板。