JPS62227043A - 異方性の小さい深絞り用冷延鋼板の製造方法 - 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、深絞り用冷延鋼板、特に低炭素アルミキルド
鋼を用いた場合に箱焼鈍なみの性能をもつ、連続焼鈍に
よる深絞り用冷延鋼板の製造方法に関する。

従来技術 冷間圧延薄板用には通常リムド鋼が用いられ、その製造
工程は熱間圧延処理により得られた熱延コイルを材料と
し、これを酸洗機、冷間圧延機を経て連続焼鈍機ならび
に調質圧延。機で処理するのが普通である。

一方、深絞り用にはストレッチャー・ストレイン発生防
止上、低炭素アルミキルド鋼が用いられ、箱焼鈍によっ
て深絞り特性を有する冷延鋼板が得られている。

低炭素アルミキルド鋼では、連続焼鈍で深絞り用冷延鋼
板の製造が困難であるのは、以下のよう彦理由によるも
のである。

連続焼鈍法は、箱焼鈍法に比べ短時間の焼鈍が可能であ
り、またコイル内を均一に焼鈍できるというメリットが
あるが、連続焼鈍によって得られる冷延鋼板には次のよ
うな欠点がある。

（１）低炭素アルミキルド鋼を用いた場合、熱間圧延後
、高温巻取りを必要とするだめ、酸洗いでの脱スケール
性が悪くなり、さらにコイル全長を高温巻取すすること
が難しく、コイル長手方向の前部と後部の性能が劣る。

また、連続焼鈍工程で再。

結晶処理後、時効劣化を小さくするためセメンタイトを
析出させる目的で過時効工程が必要となり、その結果設
備が長大になる。

（２）　　ＴＬＮｂ　　なとの炭窒化物形成元素を多量
に添加し、極低炭素化することで、上記の間蹟は解決可
能であり、また性能も低炭素アルミギルド鋼では得られ
ない超深絞り用の冷延鋼板の製造が可能となるが、コス
ト的に問題が多く、薄板の塗装下地処理などに関する化
成処理性や耐二次加工脆性が劣る。

（３）　　Ｔｉ、Ｎ１）などの添加量を減らすと、鋼板
の圧延方向及び直角方向には良好な絞り性を有する冷延
鋼板が得られるが、圧延方向に対して４５度方向の絞り
性が悪く、箱焼鈍なみの異方性の小さい冷延鋼板は得ら
れない。

本発明の目的は、上記連続焼鈍材の問題を解決し、箱焼
鈍材なみの性能をもつ、連続焼鈍による深絞り用冷延鋼
板の製造方法を提供することである。本発明者らは上記
の目的を達成すべく研究を重ねた結果、 連続焼鈍材の成分組成を極低炭素化し、Ｔｉが０．０３
％以下で、かつ０．００６０≧Ｃ“≧０（ＣＩ＝（Ｃ％
＋−Ｎチ＋３２Ｓチ）　　　４８　Ｔｉチ）となるよう
に調整することにより、一般のＴｉ　添加鋼の有するコ
ストの問題ならびに化成処理性や二次加工脆性などの問
題点が解決できること、並びに熱間圧延後、６０℃／Ｓ
以上の冷却速度で７４０℃以下まで冷却するという処理
方法を用いることによって上記圧延鋼の異方性を小さく
することができる、 という知見を得て本発明を完成した。したがって、本発
明は、重量係で、Ｃ６０，００５，Ｍｎ≦０．４゜ＡＩ
≦０．１．Ｔｉ≦０．０３．残部Ｆｅ及び不可避不純物
からなり、かつ式ｃ”＝（ｃ％＋ＴＩＮ％＋、、Ｓ％）
＋＋　１２Ｔｉチで示されるＣ０の値が０．００６０≧
０９≧０となるように成分調整されたスラブを熱間圧延
する際、圧延終了後３０’Ｃ／ｓ以上の冷却速度で７４
０°Ｃ以下まで冷却し、その後巻取ることによって得ら
れた熱延コイルを酸洗及び冷間圧延を経た後、再結晶温
度以上Ａｃ３温度以下の均熱を含む連続焼鈍を行う、異
方性の小さい深絞り用冷延鋼板の製造方法である。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明における連続焼鈍材の各成分添加量限定理由は次
の通りである。

炭素：Ｃ２０，０１０％では過時効処理が必要であり、
また０、０！Ｍを超え０．０１０％未満では過時効処理
の効果が十分でなくそのためＴｉ　　を多量に添加しな
ければ々らずコスト的に問題があり、加工性の点からも
０．００５％以下とした方が有利であるのでＣ６０，０
０５％とした。

Ｍｎ：Ｍｎは熱間圧延時の脆化割れを防ぐために有効な
元素であるが、多量に添加すると硬質化し、加工性の劣
化をもたらすのでその上限を０．４チとした。

Ｔｉ：従来、添加されるＴｉ　が炭化物、窒化物あるい
は硫化物を形成し、かつ余剰となる位に多量に存在する
ことによって、連続焼鈍法でも超深絞り成形が可能な冷
延鋼板が製造されていた。しかしながら、Ｔｉ　　を多
量に添加すると、コスト面で問題が生じ、また自動車用
に使用する場合の化成処理性、さらに耐二次加工脆性が
一般の冷延鋼板より劣るという欠点を有しており、使用
範囲が制限される結果となる。そこでＴｉ　添加量が０
．０３多以下であって、併せて余剰となる固溶Ｔｉが生
シナイヨウニ、弐〇”＝（ｃｓ＋　４Ｎ％＋ｇＳ％）一
、７Ｔｉ％で計算されるＣ″ｉの値が負数とならないよ
うに制限した。一方、Ｃ＊値が０．００６０を超えると
、固溶Ｃが鋼板の時効劣化をもたらし、また、それを抑
制するだめの過時効処理もＣ１値が０．００６０を超え
る０、０１００程度では効果がないため、Ｃ０値の上限
を０．００６０とした。

第１表に示す組成を有するスラブを常法により試作した
ところ、鋼板の圧延方向及びこれに直角方向では深絞り
用に十分使用できる特性値の鋼板が得られたが、４５０
方向の特性、特にｒ値が低炭素アルミキルド鋼の連続焼
鈍材よりも劣る異方性の大きいものであった。

第１表 試作スラブの成分（重ｆ％） 製造条件に種々検討を加えた結果、４５°方向のｒ値（
以下ｒ４Ｍと記す）と熱間圧延後の冷却速度に相関々係
が認められたので、第２図に示す様に熱間圧延終了から
巻取りに相当する徐冷開始（徐冷は略２０°Ｃ／ｈ　　
で行われる）までの冷却パターンを種々に変えた実験を
行った結果、第３図に示すように圧延終了後の冷却速度
を大きくすることによりｒ４１１が改善され、１．４以
上の好ましい箱焼鈍なみのｒ４５値を得るため忙は３０
°Ｃ／　ｓ　　以上の冷却速度が必要であることが判明
した。

なお、上記の実験条件は、第１表に示す成分組成を有す
る如く直空溶解してスラブに鋳造した後、１１５０〜１
２００℃に加熱、９００℃で仕上げ圧延して板厚３．８
ｕの鋼板とし、次いで上記のように熱延後の冷却パター
ンを種々に変えて冷却してから、冷延率７９％で板厚０
．８　ｔｔｒ＊の鋼板とし、次いで８００℃×４０秒の
連続焼鈍を行い、さらに０．１チのスキンパスを施して
冷延コイルとしたものである。

上記のように、３０℃／Ｓ以上の冷却速度で冷却を行う
には多量の冷却水を必要とするので、３０°Ｃ／　ｓ　
　以上の急冷却が必要な温度範囲を求めるために検討し
た結果を第４図に示す。すなわち、第４図は急冷終了温
度とｒ４１１　との関係を示すもので、７４０℃あるい
はこの温度以下まで急冷すれば目標の１．４以上のｒ４
ｓ値が得られることが判明したので、急冷却の終了温度
の上限を７４０　℃とした。

１−たがって、本発明の方法は前述のような特定の組成
範囲に成分調整したスラブを熱延終了後３０　’Ｃ／ｓ
　　以上の冷却速度で７４０℃以下まで冷却することに
特徴があり、これを従来の方法の場合と比較して図示し
たのが第１図である。第１図において、曲線（１）は本
発明の場合を、曲線（２）は従来法の場合の冷却パター
ンを示しており、この図から本発明の方法の特徴が容易
に理解されるであろう。

次に、この発明の製造方法について実施例により具体的
に説明する。

実施例 転炉溶鋼を直空溶解炉において脱炭、成分調整した後、
連続鋳造法により厚さ２６０ｓ＋ｔｒｔのスラブとした
０得られたスラブの成分組成は第２表の通りである。す
なわち、本発明の成分組成範囲であるＡ、Ｂ鋼及び成分
組成範囲外であるＣ鋼の６種類の鋼を供試鋼とした。

次いで、この３種類のスラブを熱間圧延処理するに際し
、先ず１１５ｏ〜１２５０’Ｃにスラブを加熱し仕上圧
延温度８８０〜９４０’Ｃにて厚さ３、８　ｖｔｘの鋼
板に圧延し、次いで圧延後の冷却速度（’Ｃ／ｓ）を種
々変化させて冷却し温度５７０〜６４０℃にて巻取り、
酸洗を経て冷間圧延工程に移した。

冷開圧延工程では、冷延率７９％で鋼板厚さ０．８門ま
で圧延し、７６０〜８５０℃Ｘ４０〜６ｏ秒の連続焼鈍
を行い、さらに０．１％のスキンパスを施して圧延工程
を終了した。

このようにして得られた１０種の鋼板の各種強度、伸び
およびｒｏ　（圧延方向のｒ値）＋ｒ４ｇ及び△ｒなど
の絞り特性値ならびにこれら鋼板の化成処理性を調査し
た結果を熱延後冷却速度、急冷終了温度、連続焼鈍温度
などの処理条件とともに第３表にまとめて示す。なお、
降伏点強度、引張強度、伸び及びｒｏ　　はいずれも圧
延方向の測定値での異方性の指標である（ｒｏ。は圧延
方向に直角方向のｒ値）。化成処理性については、良好
なもの、普通のもの及び悪いものを夫々○、△およびｘ
印で示した。

第３表の結果かられかるように、Ｔｉ　　を多量に添加
したＣ鋼の場合では各種の強度、伸びおよびｒ値などは
いずれも良好な性能を示しているけれども化成処理性が
劣るものであった。一方、Ｔｉ添加量を減じたＡ、Ｂ鋼
のうち、熱延後の３０℃／Ｓ以上の急冷処理を７４０℃
以下まで続けた本発明／Ｊ１４１〜４はいずれもほぼＣ
鋼に匹敵する各強度や絞り特性を有するとともに、化成
処理性も問題なく、したがって深絞り用冷延鋼板として
使用できるものである。

熱延後の冷却条件において、（１）冷却速度が３０℃／
ｓ　以下であるか、（２）急冷終了温度が７４０６Ｃよ
り高いか、のいずれかまたは双方の条件のもとで処理さ
れた比較鋼１．２．ろ、４はいずれもｒ４１が低く、ま
た、Ｃ鋼を用いた比較鋼５．６は上記した如くいずれも
化成処理性の悪いものであった。

発明の詳細 な説明したように、従来低炭素アルミキルド鋼では箱焼
鈍によって得られるような深絞り用冷延鋼板を連続焼鈍
で製造するのは困難であったが、連続焼鈍材の組成、特
にＴｉ　含有量を０．０６％以下の特定値に調整し、か
つ熱間圧延後の冷却処理方法を改善した本発明の興造方
法によれば、箱焼鈍よりも短時間で焼鈍可能でコイル内
を均一に焼鈍できるという連続焼鈍のメリットを享受し
た上で、従来のＴｉ　添加鋼が有していた問題点が奪消
されていてしかも箱焼鈍なみの異方性の小さい深絞り用
冷延鋼板が得られるので、製造コストや製造工種上顕著
な利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱間圧延後の鋼板の温度パターンについて、本
発明の方法と従来の方法を比較して示した図、第２図は
熱間圧延後の鋼板の温度パターンを種々に変えた試験方
法を示す図、第３図は仕上げ圧延後の鋼板の冷却速度と
ｒ４Ｍ値との関係を示す図、第４図は鋼板の急冷終了温
度がｒ４５値に及ぼず影響を示す図である。 第１図 第２図 鮨終了　　　　　　　巻取り 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量％で、Ｃ≦０．００５、Ｍｎ≦０．４、Ａｌ≦０．
   １、Ｔｉ≦０．０３、残部Ｆｅ及び不可避不純物からな
   り、かつ下記式で示されるＣ＾＊の値が０．００６０≧
   Ｃ＾＊≧０となるように成分調整されたスラブを熱間圧
   延する際、圧延終了後３０℃／ｓ以上の冷却速度で７４
   ０℃以下まで冷却し、その後巻取ることによつて得られ
   た熱延コイルを酸洗及び冷間圧延を経た後、再結晶温度
   以上Ａｃ＿３温度以下の均熱を含む連続焼鈍を行うこと
   を特徴とする異方性の小さい深絞り用冷延鋼板の製造方
   法。 Ｃ＾＊＝（Ｃ％＋（１２／１４）Ｎ％＋（１２／３２）
   Ｓ％）−（１２／４８）Ｔｉ％