JPS61264134A - 耐2次加工ぜい性の良好なプレス加工用鋼板の製造方法 - Google Patents

耐2次加工ぜい性の良好なプレス加工用鋼板の製造方法

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JPS61264134A
JPS61264134A JP10393885A JP10393885A JPS61264134A JP S61264134 A JPS61264134 A JP S61264134A JP 10393885 A JP10393885 A JP 10393885A JP 10393885 A JP10393885 A JP 10393885A JP S61264134 A JPS61264134 A JP S61264134A
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JP
Japan
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steel
brittleness
secondary processing
press working
less
Prior art date
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Pending
Application number
JP10393885A
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English (en)
Inventor
Takashi Sakata
敬 坂田
Koichi Hashiguchi
橋口 耕一
Shinobu Okano
岡野 忍
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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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) 自動車ボディなどのプレス加工、それもとりわけ高延性
が要求される部位に使用して好適な、冷延鋼板の製造に
関連してこの明細書には、耐2次加工ぜい性の良好なプ
レス加工用鋼板の有利な製法についての開発研究の成果
を述べる。
(従来の技術) プレス加工用鋼板として従来箱焼鈍で製造された低炭素
(C:0.02〜0.07wt%;以下単に%であられ
す)Aβキルド鋼が多く用いられていたが、最近ではプ
レス加工性をより向上させるため、連続焼鈍法で製造さ
れる極低炭素鋼が使用されるようになっている。
極低炭素鋼では、鋼中に固溶して鋼板の延性、絞り性や
耐時効性を劣化させているCやNを固定するため、Ti
、 Nb、 V、 Zr及びTaなどの炭窒化物形成元
素が添加される。
従来これらの元素は高価なこともあって単独で添加され
ることが多く、最もポピユラーに使用されているTiと
Nbの性質を比較すると次のとおりである。
TI添加鋼はNb添加鋼に比べ、再結晶温度が低いこと
、酸洗等の脱スケール性の良好な600℃以下の低温巻
取りを行っても全伸び(H)  ランクフォード値(下
値)などの機械的性質が良好であることなどの利点があ
る。
一方Nb添加鋼はT1添加鋼に比べ、下値の異方性が少
ないこと、塗装前処理である化成処理性が良好であるこ
となどの特色がある。
これらTi、 Nb両者の利点を同時に発揮することに
関し特開昭58−107414号公報に開示されている
(発明が解決しようとする問題点) プレス加工時にとくに重要であるEβの異方性、またさ
らに重要事項として極低C鋼に特有な耐2次加工ぜい性
の劣化の問題についてはなお未解決である。ここで2次
加工ぜい性とは、製品として鋼板をプレスした後で、さ
らに何らかの外力によりプレス製品が脆性的に破断する
現象であり、自動車等の安全性の点からも先ず第1に解
決されなければならない。
極低炭素鋼が耐2次加工ぜい性に劣るのは、鋼中に固溶
しているCやNがT1やNbの炭窒化物として固定され
、さらに不可避的あるいは強化元素として意図的に添加
しているPやSlが粒界に偏析することにより、粒界の
強度が著しく低下することが原因と考えられる。
このような耐2次加工ぜい性を改善するためBの添加が
かつて考えられそのような報告もあるけれどもTi、 
Nb複合添加鋼にBを添加すると、再結晶が著しく抑制
されて必然的に、800℃好ましくは850℃以上の高
温焼鈍が必要となり、連続焼鈍の高速通板性、生産性の
面で極めて不利になることが、打開画難な問題点として
指摘される。
(問題点を解決するだめの手段) 発明者らは、上記のような実状に鑑み、前述の極低炭素
Ti、 Nb複合添加鋼の利点を損なうことなく、プレ
ス加工性とりわけ高延性でなおかつEβの異方性が少な
く、さらに耐2次加工ぜい性を向上させ得る方法につい
てあまた検討した結果、極低C鋼のC、N 、 T+、
 Nb量を限定するとともに、さらに極微量のSb(ア
ンチモン)を添加することより、熱間、冷間各圧延後の
連続焼鈍の下に極めて絶大な効果があることを見出した
すなわちこの発明はC: 0.0050wt%以下、S
i:Q、5Q wt%以下、 Mn: 1.20wt%以下、 ただし60.045wt%、 Nb:0.2・−C(%)〜0.025 wt%、八R
+0.005 〜0.007 wt%、 Sb:0.0
05〜0.025  wt%、P : 0.(120w
t%を含み、 N : 0.0050wt%以下、S:0.018 w
t%以下を含有する組成になる鋼を、通常の工程にて熱
間圧延と冷間圧延を施し、その後連続焼鈍法を適用して
再結晶焼鈍を行うことを特徴とするる耐2次加工ぜい性
の良好な、プレス加工用鋼板の製造方法である。
この発明に従いC,NおよびSlに応じてT]。
Nb量を限定すことにより著しく高延性で△Eβの良好
な鋼板が製造できるが、これらの元素の限定のみでは耐
2次加工ぜい性の改善は充分ではない。
とくにプレス加工用鋼板は自動車のハイルーフ。
エンジンのオイルパンなどの強加工部位に使用される例
が多いため、耐2次加工ぜい性の改善は、不可欠である
発明者らは、耐2次加工ぜい性改善のためTI、 Nb
複合添加の好影響を劣化させない第3元素の可能性につ
いて検討し、その結果第1図に示すように適量のsbを
添加することにより耐2次加工ぜい性が著しく向上する
ことを見出した。第1図には、C: 0.0020〜0
.0023%8Sl≦0.02%、 Mn:0.15〜
0.17%、 Ti:0.025〜0.027%、 N
b:0.008〜0.010%。
AI!:Q、 030〜0.036  %、  P:0
.010 〜0.011%、N:0、0021〜0.0
026%そしてS+0.006〜0.010%であって
、0.03%までの種々な量のsbをさらに含有させた
組成の含sb鋼を通常の工程において熱間および冷間の
圧延を施し、その後連続焼鈍力にて再結晶焼鈍を行って
得られた鋼板に、耐2次加工ぜい性試験を施した結果を
示す。
ここにプレス相当の処理としては、鋼板(板厚0、8m
m)を75.9mmの円板に打抜いた後33mmφの円
筒ポンチによりカップ状に円筒深絞り成形し、続いて、
その成形カップを0℃に保った状態で5kgの重錘を1
mの高さから落下させ、その際の割れの発生有無により
、耐2次加工ぜい性を判定した。
図から明らかなようにsbを0.005%以上添加ずと
、耐2次加工ぜい性は著しく向上する。なお、sbを過
剰に添加したとしても耐2次加工ぜい性の効果は殆ど変
わらないが、熱間圧延後の鋼板エツジに微小な割れが発
生した。
(作  用) C:加工用鋼板として最も重要な、全伸び(Bり、Bβ
の異方性ΔEIlおよびランクフォード値下を向上させ
るため、Cは少ないほどよくC50,0050%より好
ましくC50,0035%がよい。
Si:深絞り用高強度鋼板の強度上昇のために添加して
もよいが、過度の添加は、耐2次加工ぜい性、化成処理
性の劣化を起こすため好ましくなくその上限を0,50
%とする。
Mn: Mn もSlと全く同様の理由により上限を1
.2%とする。
Ti:TiはAβやNbに先立って、熱間圧延前にSや
Nを固定するがとくにSをTiSとして優先的に固定す
る。固溶したSをT1で固定するためTiの下限値は=
S%を要する。なおこの場合Nは熱間圧低中又は連続焼
鈍の均熱中にAINとして、またCは同様にNbCとし
て析出し無害化される。
このTiはS、Nを固定し次いでCを固定するたにて添
加することが好ましいがTiの量がこれより少ない場合
にも複合添加しているNb、 A AがC,Nを固定し
て固溶C,Hの悪影響を無害化する。さらにTiを添加
すると、固溶Tiが増加して鋼板の再結晶温度を上昇さ
せるとともに鋼の耐2次加工ぜい性を著しく劣化させる
ため、その上限をTotal Ti量も耐2次加工脆性
に悪影響を及ぼすためT1の上限はTi量0.045%
を越えないものとする。
Nb: Nbは11里が少ない場合にCを固定するため
に重要であり、Cとの関連で最低Nb:0.2X −C
(%)必要である。この最低Nb量は、TiでCを固定
できない場合、固溶Cの20%しかNbでは固定し得な
いように思われるが我々の経験では残留している80%
の固溶Cも析出したNbCの周囲で析出前段階と思われ
る特殊な雰囲気を形成し、これによって時効性や延性に
悪影響を及ぼさないことがたしかめられている。Nbは
Tiと複合添加することにより、Tl単独添加鋼の欠点
であるBβの異方性を小さくし、例えば、Eβの平均値
Ej2が48%程度のT1単独鋼では、圧延方向(Bβ
O)+圧延直角方向(Bβ90)は約51%にも上るに
もかかわらず対角方向く巳β45)が45%程度にとど
まり、異方性△Eβ=るのに反してこの発明により適量
のNbを添加した鋼では、ΔEAが3%程度にまで下り
異方性が非常に小さくなってプレス時の割れを激減させ
る。
しかしながらNbの過剰の添加は、熱延低温巻取りでの
材質劣化を引起こすばかりでなく再結晶温度の著しい上
昇やコストアップを引起こすのでNbの上限は0.02
5%とする。
sbはすでに述べた実験の結果に従い0.005〜0、
025 %とする。
sbによる耐2次加工ぜい住改善効果の原因については
、推定の域を出ないが、sbがPよりも優先的に粒界に
偏析するため、Pによる粒界強度の低下を引起さずさら
に、粒界偏析したsbがスラブ加熱中に固溶したC、N
の一部を粒界に固定するため、両方の効果により粒界の
強度が著しく強くなったものと考えられる。
Aβ: Aβは溶鋼中の0を固定し、Ti、 Nbの歩
留りを向上させるため最低0.005%必要である。
なお鋼中、NはT1添加にて大部分が固定され得るので
Alの多量の添加はコストアップとなる。このため上限
を0.007%とする。
P:Pは下値を低下させることなく強度と昇に最も有効
な元素であるが、耐2次加工ぜい性の改善には過度の添
加は好ましくなくその上限を0.12%とする。
NUNはSと同様に熱延前にT1で固定されるのでN単
独では有害ではない。しかし多量の添加により形成され
たTiNは、全伸びや伸びの異方性、下値を低下させる
ため、Nの上限を0.0050%とするが、より好まし
い範囲は0.0035%以下である。
S:Sは熱間圧延前のたとえばスラブとして加熱中にT
iSとして無害化されるが、過剰のSはその固定に必要
なTi量が増加して化成処理性劣化や材質劣化の原因と
なるため上限を0.018%とする。
次に熱間圧延条件に関して熱間圧延前のスラブ加熱温度
は、とくに限定しないがS、NをT1で固定するため1
280℃以下好ましくは1230℃以下さらに好ましく
は、1150℃以下が望ましい。
なお、いわゆるスラブ直送圧延や、3Qmm厚程度のシ
ートバーとして鋳込んでそのまま熱間圧延を行っても同
様の効果が期待できる。
熱間圧延の仕上げ温度は通常のAr3点以上が好ましい
が、α域である700℃程度まで低下させてもその時の
材質劣化は小さい。
また熱延巻取り温度は600℃以下の低温でおこなって
も材質は良好であるが600℃以上の高温巻取りを行う
とさらに材質は向上する。
次に冷間圧延状についても通常と同じ30%以上の冷延
圧下率をとる必要がある。
さらに連続焼鈍条件としては上記の成分調製になる鋼の
再結晶温度は、約700℃程度であり、従ってその温度
以上で1秒間以上の均熱を行えば、その後の冷却条件は
とくに限定する必要はない。
なお均熱温度の上昇はAc3点に至るまでは、高い埋材
質は向上するがAC3点を越えると急激に材質は劣化す
る。
材質とコスト及び生産性を考えれば720〜850℃程
度が最も好ましい均熱である。
ところが箱焼鈍の如き10〜b び徐冷却の焼鈍ではPやSiが粒界に偏析し耐2次加工
ぜい性を劣化させる。
(実施例) 通常の転炉溶製後、脱ガス工程を経て連続鋳造法により
、成分の異なる鋼スラブを多数準備した。
比較として耐2次加工ぜい性に効果があるとされている
B添加鋼も用意した。これらの鋼の化学成分を表1に示
す。
熱間圧延時にスラブを1200℃に加熱し、900℃で
仕上げ540℃で巻取った。
次いで酸洗後75%の冷延率で0.7mmまで冷間圧延
を行った。
続いて加熱速度4℃/Sで760℃まで均熱し、20秒
間保持の後室温まで5℃/S力冷却した。
次いで0.5%の調質圧延を施した後機械的性質耐2次
加工ぜい性を測定した。
耐2次加工ぜい性は直径76mmの円盤に打抜いた後3
3mmφの円筒ポンチでカップ形成し、次いで0℃にお
いて5kgの重錘を落下させ割れの発生の有無で判定し
た。結果は表2に示す。
比較鋼のNo、 1はCの適正範囲から外れ機械的性質
が著しく劣り、異方性も大きい。同じ< NCL 2は
Nの適正範囲から外れ、機械的性質が著しく劣り異方性
も大きい。またNα5は×1が負、つまりTi量が不足
のため熱間圧延時にエツジに割れが発生した。No、 
6は×3が0.2未満でNb量不足のため機械的性質の
異方性が大きい。N017はx2が外れて相対的にTi
量が超過しまたNα8はTiが絶対的に超過しているた
め耐2次加工ぜい性が劣る。NO19はNb量が限界を
こえ、部分再結晶のため機械的性質が劣る。
N010はsb量が相対的に不足したため耐2次加工ぜ
い性が劣る。No、L Lはsb量が限界を超えるため
熱間圧延時に割れが発生した。なおNo、12はsbを
含まないB添加鋼の例で、760℃で全く再結晶せず機
械的性質が劣る。
これらに反してNo、3.4は軟鋼板そしてNo、13
 。
14はTS37〜40kg/mm2の高張力鋼板につい
ての各適合例でいずれも良好な所期した材質が実現され
ている。なお、この発明によって得られる鋼板は、溶融
亜鉛めっき鋼板の如き表面処理鋼板の原板に用いても、
所期した効果が発揮され得る。
(発明の効果) この発明によれば機械的性質が良好でB添加鋼よりも再
結晶温度が低くなおかつ耐2次加工ぜい性が著しく優れ
たプレス加工用鋼板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は耐2次加工ぜい性におよぼすsbの効果を示す
グラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、C:0.0050wt%以下、Si:0.50wt
    %以下、Mn:1.20wt%以下、 Ti:(48/32)S(%)〜3・(48/12)C
    (%)+(48/14)N(%)+(48/32)S(
    %)ただし≦0.045wt%、 Nb:0.2・(93/12)C(%)〜0.025w
    t%、Al:0.005〜0.070wt%、Sb:0
    .005〜0.025wt%P:0.0120wt%以
    下を含み、 N:0.0050wt%以下、S:0.018wt%以
    下を含有する組成になる鋼を、通常の工程にて熱間圧延
    と冷間圧延を施し、その後連続焼鈍法を適用して再結晶
    焼鈍を行うことを特徴とする耐2次加工ぜい性の良好な
    、プレス加工用鋼板の製造方法。
JP10393885A 1985-05-17 1985-05-17 耐2次加工ぜい性の良好なプレス加工用鋼板の製造方法 Pending JPS61264134A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03140440A (ja) * 1989-10-27 1991-06-14 Kawasaki Steel Corp エッチング性と加工性に優れたシャドウマスク用素材
KR100470644B1 (ko) * 2000-12-06 2005-03-07 주식회사 포스코 내2차 가공취성 및 프레스성형성이 우수한 심가공냉연강판의 제조방법
JP2012158797A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Jfe Steel Corp 高強度鋼板およびその製造方法

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